Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

59
где D - коэффициент диффузии; t - время существования расплава. В данном
случае она составляет примерно 84 нм. Иными словами, профиль концентра-
ции примеси при такой обработке изменяется очень незначительно.
Короткое время существования расплава обусловливает еще одно важное
преимущество лазерного отжига - не происходит выпадения примеси в том
случае, когда ее концентрация превышает предел растворимости.
В промышленных установках, работающих в импульсном режиме, ис-
пользуют рубиновые или стеклонеодимовые лазеры с модулированной доб-
ротностью. Для последнего основная длина волны 1060 нм и дополнительная -
530 нм. Коротковолновое излучение интенсивнее поглощается твердой фазой
кремния, расплавляя ее, а длинноволновое более эффективно на завершающей
стадии локального отжига.
Для обеспечения сканирования лазерного луча по поверхности образца
используют перемещающийся столик, на котором закреплена пластина, или
систему вращающихся зеркал. Шаг сканирования при импульсном режиме
выбирают таким, чтобы границы соседних локальных областей расплава пере-
крывались.
Для лазерного отжига используют также лазеры, работающие в непре-
рывном режиме. Это чаще всего аргоновый лазер или СО
2
-лазер. В этом слу-
чае лазерный луч непрерывно сканирует по поверхности пластины со скоро-
стью, достаточной для нагрева поверхности до температуры несколько ниже
точки плавления. В этом случае, так же как и при импульсном режиме, проис-
ходит полное восстановление кристаллической структуры, в которой атомы
примесей занимают места в узлах кристаллической решетки. Но, поскольку
плавления не происходит, перераспределение легирующих примесей практи-
чески равно нулю и кристалл сохраняет профиль и высокий уровень легирова-
ния, что чрезвычайно важно при формировании структур СБИС.
Скорость сканирования при непрерывном режиме лежит в интервале 0,5 -
10 см/с. Типовая величина потока энергии составляет 200 Дж/см
2
. В данном
режиме подложку обычно подогревают до 200 - 400
о
С для уменьшения тер-
мических напряжений.
Поскольку лазерный отжиг осуществляется при помощи сканирования
сфокусированного луча, для обработки всей пластины требуется определенное
время. При использовании дуговых и мощных газоразрядных импульсных
ламп можно сразу осветить большую площадь, что позволяет существенно
сократить время отжига.
Однако в этом случае плотность мощности излучения, как правило, зна-
чительно меньше, чем при использовании лазера. Поэтому требуется более
продолжительное импульсное воздействие излучения на пластину, в результа-
те чего глубина проникновения тепла уже не является пренебрежимо малой по

Страницы