Способ отжига имплантированных слоев кремния Советский патент 1991 года по МПК H01L21/268 

и

f

VJCTOI5

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легирования. Цель изобретения - повышение эффективности отжига за счет более полного устранения дефектов и активации имплантированной примеси. Полированные пластины кремния имплантируют ионами, затем помещают в криостатную систему, позволяющую обеспечить к началу лазерного облучения температуру в интервале 3,7-300 К. Охлаждают образец и проводят облучение когерентным светом с непланарной стороны.

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легирования.

Цель изобретения - повышение эф- фектчвности отжига за счет более полного устранения дефектов и активации имплантированной примеси.

Пример I. Химически полированную пластину ремния, с удельным сопротивлением 100м-см, ориентацией (111) устанавливают в вакуумную камеру ионно-лучевого ускорителя ИЛУ-3 И имплантируют ионами фосфора с энергией Е 40 кЭВ и дозой D « ЮООмкгК/ /см . Затем имплантированную пластину помещают в оптическую криостатную систему 1204 А (Великобритания), которая позволяет обеспечить заданную температуру в интервале 3,7-300 К. Охлаждают образец к моменту начала

облучения до температуры жидкого гелия. Облучение производят импульсом неодимового лазера ЛТИ ПЧ-1 ( Я и 1,06 мкм, и 20 не, интенсивность излучения с: 10 Вт/см2) с антипла- нарной стороны. В результате воздействия лазерного излучения происходит рекристаллизация имплантированного слоя и электрическая активация фосфора. При этом слоевое сопротивление рs для пластины с толщиной 250 и 400 мкм составляет 25-30 Ом, что не уступает результатам, получаемым при отжиге аналогичным импульсом света с планарной стороны.

Пример 2. То же, что в примере 1, однако образец к моменту начала облучения охлаждают в крно- статной системе CF-I204A до температуры жидкого азота 77 К. Результаты аналогичны .приведенным в примере 1.

сл

00 4Ь

3156

Пример 3. То же, что в при1 и 2, но образец к моменту начала облучения охлаждают в криостат- НИИ системе CF-1204A до температуры 230 К. При этом для пластины толщиной 250 мкм j j-x4-104 Ом, а для пластины с толщиной 400 мкм .

Пример 4. То же, что в примерах 1-3, ко в качестве источника излучения для проведения антипланар- ного отжига на длине волны Л «0,9 мкм испольэуют лазер на кристалле LiF (с F-йентрвми), накачиваемый рубиновым лазером наносекундного диапазона.

Пример 5. То же, что в примерах -4, но в качестве источника излучения для проведения антипланар- яого отжига на длине волны Л 1,2 мкм использует на кристалле LiF (с Г-цент рами}, накачиваемой лазером YAGsNd3

Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить эффективность отжига имплантированных слоев крем- i

Iния при облучении полупроводниковой пластины импульсом света наносекундного диапазона с антипланарной стороны. Отжиг может быть осуществлен импульсным неодимовым лазером, широко применяемым в технологии производства полупроводниковых приборов.

Ф

ормула изобретения

Способ отжига имплантированных слоев кремния путем облучения кремниевой пластины с непланарной стороны /импульсом света длительностью Ю 3- 10 с и интенсивностью Вт/см2, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отжига за счет более полного устранения дефектов и активации имплантированной примеси, перед началом облучения пластину охлаждают до температуры ниже 250 К, а длину волны выбирают из диапазона 0,9-1,2 мкм.