Геттером может служить преципитаты SiOx и комплексы дислокаций, присутствующие в объеме кремниевой подложки после предварительной имплантации в нее кислорода. Воздействие этих преципитатов на дислокации приводит к тому, что последние действуют в качестве стока для примесей тяжелых металлов, тогда как поверхностные области становятся свободными от дефектов.

Эффекты, используемые в технологии СБИС

При высокой дозе имплантированного азота скорость окисления кремния уменьшается из-за образования нитрида кремния, тогда как появление дефектов, вводимых при имплантации B, Ar, As, Sb может привести к увеличению скорости окисления. С помощью этих эффектов можно изменять толщину окисла в различных областях приборов СБИС.

В другом случае окислы с поврежденной поверхностью используются для уменьшения толщины маски по краям вытравленных в маске окон, при этом поверхностная область стравливается быстрее, чем бездефектные участки.

2. Постановка задачи.

Постановка задачи заключается в разработке программного обеспечения, которое необходимо, чтобы наглядно представить и понять, а также самому принять неотъемлемое участие в процессе расчета основных явлений при ионной имплантации.

1. По числу компонентов, заданной массе атомов, собственной концентрации атомов в кристалле, зарядам ядер ионов и атомов мишени, необходимо сделать расчет, конечным результатом которого послужит графическое представление расчета (зависимость концентрации примеси от глубины проникновения иона).

Рис. 1.1. Окно заставки

Далее следует окно, в котором пользователь должен будет выбрать тип решаемой задачи (Рис. 1.2.).

Рис. 1.2. Выбор требуемой задачи (в данном случае выбрана задача №1)

Затем появляется окно, в котором пользователю необходимо ввести все необходимые данные, для ее реализации (Рис. 1.3.).

Затем выводится окно, в котором представлены результаты расчета (Рис. 1.4.).

Конечным результатом данной задачи является форма с отчетом, показанная в приложении.

2. Расчет профилей распределения концентрации внедренных примесей в структурах с двойной имплантацией. Расчет производится путем использования данных из предыдущей задачи, а также имеется набор новых данных: энергия акцепторов, доза и все тоже самое для доноров. Конечным результатом является расчет глубины залегания p-n перехода и построение графической зависимости на основе рассчитанных данных.

Также, при выборе задачи №2 из меню заставки (см. Рис. 1.2.), появляется окно для ввода необходимых данных (Рис. 2.1.).

Рис. 2.1. Окно ввода данных (задача№2)

Затем выводится окно, в котором представлены результаты расчета (Рис. 2.2.).

Рис. 2.2. Результаты расчета задачи№2

3. Расчет ионно-имплантированных структур с покрытием и без покрытия.

Ö Данная задача находится еще в проекте!

3. Математическая модель.

Задача№1:

Глубина проникновения в вещество характеризуется пробегом. Траектория отдельных ионов в кристалле подобны ломанным линиям, каждый прямолинейный участок и полная длина которых отличаются друг от друга. Вся совокупность пробегов отдельных ионов группируется по закону нормального распределения случайной величины со значением среднего полного пробега R и среднеквадратичным отклонением пробега DR. Практическую важность имеет средний нормальный пробег Rp – проекция траектории среднего полного пробега на направление первоначальной скорости иона и его среднеквадратичное отклонение DRp. Для расчета среднего полного пробега R (см) иона с энергией Е (эВ) используют формулы, в которых энергия и пробег выражены в безразмерных единицах e и r соответственно:

Здесь L-нормирующий множитель пробега, см-1; F-нормирующий множитель энергии, 1/эВ.

Радиус экранирования заряда ядра атомными электронами (см):

Коэффициент передачи ионом с массой М1 атому с массой М2 максимально возможной энергии при лобовом столкновении:

Коэффициенты, учитывающие торможение, обусловленное ядерным электронным взаимодействием:

Параметры, учитывающие торможение, обусловленные ядерным взаимодействием, с=0.45, d=0.3.

Собственная концентрация атомов в кристалле N2, см-3, заряды ядер иона Z1, атомов мишени Z2.

Профили распределения концентрации внедренных ионов определяются характером распределения средних нормальных пробегов по глубине облученного слоя. Пучок ионов, попадая в такие вещества, испытывает случайные столкновения с атомами, и распределение пробегов описывается законом распределения случайной величины. Аналогичная ситуация наблюдается и в монокристаллах, если ионный пучок попадает на произвольную ориентированную поверхность пластины относительно кристаллографических направлений с малыми индексами, например вдоль оси (763). Такое внедрение называют не ориентированным. В этом случае профиль внедренных атомов описывается, как и для аморфных веществ, кривой Гаусса:

Максимум концентрации примеси в отличие от случая введения ее методом диффузии залегает не на поверхности, а на глубине x=Rp:

Задача№2:

К примеру, для создания транзистора типа n-p-n в эпитаксиальный слой с электропроводностью n- типа производят последовательную имплантацию ионов акцепторной примеси с энергией Еа и дозой Nа для формирования базовой области и ионов донорной примеси с энергией Ед и дозой Nд для формирования эмиттера, причем Rpa>Rpd, а Cmax a < Cmax d. Суммарное распределение примеси описывается выражением: