低-高能磷注入序列中的点和扩展缺陷相互作用

本文的目的是研究硅中磷 (P) 注入所产生的扩展缺陷的现象，特别关注与已通过炉退火恢复的相同物质的先前注入的相互作用。 为此，我们决定分析两次 P 注入：第一次注入较浅，预计范围为 110 nm，剂量高到足以使硅非晶化；第二次注入在第一次注入的炉内退火后注入，预计范围为 1.4μm。 对于更深的注入，我们测试了不同的剂量（从 1×10¹³ 到 1×10¹⁴cm^-2）和两种不同的退火方案。 更深入地说，还有第三次 P 注入，预计范围为 2.3μm，剂量约为 10¹³cm^-2。 硅的选择性蚀刻、透射电子显微镜（TEM）和微光致发光，结合二次离子质谱（SIMS）分别用于分析注入缺陷和确定P分布。 分别分析这两种注入，我们注意到较浅的非晶化注入使位错环在预计范围内对齐，正如预期的那样； 相反，两次较深的注入表明存在螺纹位错，该位错在注入区域（1 至 3μm 之间）中产生，并增加许多μm，到达表面以及晶片的最深区域（6.5μm）。 如果在同一样品中进行注入，首先是浅层注入，然后是深度的双注入，则情况会发生变化。 位错数量较多，但较短。 有趣的是，缺陷的生长主要在表面受到抑制，而深度上受缺陷影响的区域或多或少保持不变。