СПОСОБ ОТЖИГА РАДИАЦИОПНЫХ ДЕФЕКТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКЕ Советский патент 1973 года по МПК H01L21/26 

1

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых материалов, в частности, к способам отжига радиационных дефектов, полученных ионной бомбардировкой.

Известен способ отжига радиационных дефектов в полупроводниковом материале, полученных ионной бомбардировкой.

Однако при известном способе необходимо нагревать образец до высоких температур, что усложняет технологию, ухудшает параметры полупроводникового материала, активирует диффузии различных примесей.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается путем одновременного с отжигом облучения легкими заряженными частицами невысоких энергий, например протонами.

Пример 1. Одна из поверхностей {111} каждого из двух образцов монокристаллического кремния КДБ-1/0,1 облучалась при комнатной температуре ионами , Аг+ энергией

40 кэв током г 0,2 до дозы 10 см-.

CJtf

При этой дозе на глубине проникновения ионов кремний становился аморфным.

Затем оба образца в одном держателе нагревались до температуры 200°С. Облученная аргоном поверхность одного из них (рабочего) подвергалась бомбардировке протонами (10 кэв, i 0,08 мка/см2) в течение 132 мин. Контрольный образец защищался от воздействия протонов металлическим экраном.

Методом ЭПР проводилось сравнение числа VV-центров, связанных с дефектами, вносимыми ионным внедрением 1 в контрольном и рабочем образцах. Оказалось, что контрольный образец содержал VY-центров в 10 раз

больше, чем образец, облученный нротонамн.

Электронограммы дифракции электронов

на отражение подтвердили существенное

улучшение структуры слоя, аморфизированного предварительной бомбардировкой ионами аргона.

Пример 2. Аналогичный результат по низкотемнературному восстановлению монокристаллической структуры слоев, насыщенных дефектал1и ионного внедрения, получили и на GaAs.

Поверхность монокристаллического образца GaAs, ориентированная по плоскости {ПО}, аморфизировали облучением ионами аргона

(доза 10 см-2, энергия 40 кэв) при комнатной температуре. Затем образец нагревали до и половину облученной поверхности подвергали бомбардировке протонами энергией 7 кэв нри / 0,5 мка/см- до дозы

см-. Контрольная поверхность была за3

крыта от воздействия протонов металлическим экраиом.

Структура слоя; облученного ионами аргона, контролировалась методом дифракции электронов на отражение от новерхности. Оказалось, что часть слоя, которую бомбардировали в процессе низкотемпературного обжига протоны, имеет более упорядоченную структуру, чем структура контрольной части, подвергнутой только нагреву.

Предмет изобретения

Способ отжига радиационных дефектов в полупроводнике, полученных в результате бомбардировки тяжелыми заряженными частицами, например ионами, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры и ускорения процесса, отжиг ведут при одновременном облучении легкими заряженными частицами невысоких энергий, например протонами.