Наклонная ионная имплантация. Бормонтов Е.Н - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
1. Распределения ионно-имплантированных примесей
при наклонной имплантации
При внедрении ускоренных ионов в полубесконечную подложку под углом θ
к нормали максимум распределения смещается к поверхности. При этом в
значение среднеквадратичного отклонения ∆ R вносит вклад как продольное
среднеквадратичное отклонение ∆ R
p
, так и среднеквадратичное поперечное
отклонение ∆ R
⊥
[1]. В результате распределение примеси N(x) по нормали к
поверхности при наклонной имплантации имеет вид:
- в случае неусеченной гауссианы, когда R
p
≥ 3 ∆ R
p
,
;
2
2
2
)cos(
2
)(
R
p
Rx
e
R
Q
xN
∆
−
−
⋅
∆
=
θ
π
(1.1)
- в случае усеченной гауссианы, когда R
p
<3∆R
p
,
,
2
2
2
)cos(
2
cos
1
2
)(
R
p
Rx
e
R
p
R
erfR
Q
xN
∆
−
−
⋅
∆
+∆
=
θ
θ
π
(1.2)
где θθ
22222
sin
2
1
cos
⊥
∆+∆=∆ RRR
p
;
Q - доза имплантации;
∫
−
=
z
z
dzezerf
0
2
2
)(
π
- интеграл функции ошибок Гаусса.
Если исходная подложка легирована примесью противоположного типа с
исходной концентрацией N
исх
, то возможно формирование одного или двух p-n
переходов (рис.1), глубины x
j1,2
залегания которых находятся из условия
N(x
j1,2
)-N
исх
=0.
Для случая неусеченной гауссианы при наклонной имплантации глубины
залегания p-n переходов рассчитываются по формуле
исх
pj
RN
Q
RRx
∆
∆±=
π
θ
2
ln2cos
2,1
. (1.3) 
                                                        5




                    1. Р асп ределен ия ион н о-им п лан т ирован н ы х п рим есей
                                  п ри н аклон н ой им п лан т ац ии

     При вн едрен ии уск орен н ы х ион ов в полубеск он ечн ую подлож к у под углом θ
к н ормали мак симум распределен ия смещ ается к поверхн ости. При э том в
зн ачен ие средн ек вадратичн ого отк лон ен ия ∆R вн осит вк лад к ак продоль н ое
средн ек вадратичн ое отк лон ен ие ∆Rp, так и средн ек вадратичн ое поперечн ое
отк лон ен ие ∆R⊥ [1]. В резуль тате распределен ие примеси N(x) по н ормали к
поверхн ости при н ак лон н ой имплан тации имеет вид:

   - в случае н еусечен н ой гауссиан ы , к огдаRp≥3∆Rp,
                                                                ( x − R p cos θ ) 2
                                                            −
                                    N ( x) =
                                               Q
                                                       ⋅e            2 ∆R 2              ;                  (1.1)
                                               2π ∆R

   - в случае усечен н ой гауссиан ы , к огдаRp<3∆Rp,
                                                                                    ( x − R p cosθ )2
                                                                                −
                               N ( x) =
                                                   Q
                                                                           ⋅e            2 ∆R 2         ,   (1.2)
                                          π        R p cosθ          
                                           ∆R 1+ erf                   
                                          2           2 ∆R           
                                                                       

                           1
где ∆R 2 = ∆R p2 cos 2 θ + ∆R⊥2 sin 2 θ ;
                           2
     Q - дозаимплан тации;
                    2 z −z2
                    π ∫0
      erf ( z ) =        e dz - ин теграл ф ун к ции ош ибок Гаусса.

       Е сли исходн ая подлож к а легирован а примесь ю противополож н ого типа с
исходн ой к он цен трацией Nи сх, то возмож н о ф ормирован ие одн ого или двух p-n
переходов (рис.1), глубин ы xj1,2 залеган ия к оторы х н аходятся из условия
N(xj1,2)-Nи сх=0.
       Д ля случая н еусечен н ой гауссиан ы при н ак лон н ой имплан тации глубин ы
залеган ия p-n переходов рассчиты ваю тся поф ормуле

                                                                         Q
                                 x j1, 2 = R p cosθ ± ∆R 2 ln                                .              (1.3)
                                                                      2π ∆RN и сх

Страницы