Особенности структуры ионоимплантированных слоев кремния, выявленные с помощью рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения

• Автор: Курипятник, Андрей Валериевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Современное представление о дефектообразовании в

приповерхностных ионоимплантированных слоях

§1.1 Физика ионной имплантации

§1.1.1 Введение. Основные преимущества и недостатки

ионной имплантации

§1.1.2 Электронное и ядерное торможение

§1.1.3 Процессы распыления при ионной имплантации

§1.1.4 Эффект каналирования
§1.2 Дефектообразование
§1.2.1 Образование радиационных точечных дефектов
§1.2.2 Первичные и вторичные РД
§1.2.3 Накопление дефектов. Распределение по глубине.
Аморфизация
§1.2.4 Постим плантационный отжиг дефектов и аморфных слоев
§1.2.5 Условия облучения и процессы дефектообразования
§1.3 Особенности ионоимплантированиых слоев в условиях
фотовозбуждения
§1.3.1 Природа влияния фотовозбуждения
§1.3.2 Особенности накопления дефектов в условиях
фотовозбуждения и малых доз имплантируемых ионов
§1.3.3. Особенности дефектообразования в случае
предаморфизационных. доз
§1.3.4 Основные выводы о влиянии фотовозбуждения на дефектообразование
§1.4 Выводы к первой главе

Глава 2. Методы исследования и аппаратура
§2.1 Методы исследования ионоимплантированных слоев
§2.2 Методы рентгеновской дифракции высокого
разрешения
§2.2.1 Двухкристальная рентгеновского дифрактометрия (ДРД)
§2.2.2 Трёхкристальная рентгеновская дифрактометрия (ТРД)
§2.2.2.1 Описание установки
§2.3 Уравнения Такаги-Топена в рамках динамической
теории
§2.4 Метод восстановления профиля деформации
§2.4.1 Генетический алгоритм
§2.4.1.1 Математическая модель генетического алгоритма
§2.4.1.2 Критерий оценки качества совпадения
§2.4.1.3 Примеры
§2.5 Выводы к главе
Глава 3. Факторы, влияющие на распределение радиационных точечных дефектов в ионоимплантированных слоях
кремния
§3.1 Влияние дозы имплантируемых в подложку ионов Аг на характер распределения радиационных точечных
дефектов (РТД)
§3.2 Температура подложки при имплантации, как фактор влияющий на распределение РТД («холодная»
имплантация)
§3.3 Распределение РТД при имплантации ионов с
различной энергией
§3.4 Масса имплантированного иона как параметр,
влияющий на распределение РТД и структуру нарушенного

§3.5 Влияние кристаллографической ориентации подложки
на распределение РТД
§3.6 Влияние типа проводимости на характер распределения

§3.7 Влияние скрытого слоя на распределение РТД
(на примере КНИ-структуры)
§3.8 Выводы к главе
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы
взаимодействии первичных дефектов из разных каскадов. Удельные потери свыше 102, кэВ/'см' приводят к локальной аморфизации 81 отдельным ионом. Из рис. 1а можно оценить удельные потери ионов: если для всей дозы они составляют, например, С ~ 3-102п эВ/(мкм2-сек), то на один ион (скажем на не столь тяжелый как ион кислорода) приходится -5-1019 кэВ/см1, т.е. удельные упругие потери лежат в диапазоне потерь, обуславливаюших появление РО (для ионов потяжелее это выполняется заведомо). В то же время, энергия, выделяемая ионами в упругих и неупругих столкновениях с атомами мишени, - не единственный фактор, определяющий характер накопления дефектов материала. Не надо забывать и о плотности тока ионов, при малых значениях которого (меньших некоторой критической величины ]*) замедляется накопление вакансионных дефектов, т.к. подавляется взаимодействие вакансий из разных треков. Согласно теоретическим результатам [39,40], нижняя оценка критического тока ионов составляет ]* ~ 100 нА/см2 (при выбранной в экспериментах температуре 81).
Таблица 1.
Параметры имплантации ионов в вц смоделированные по программе ТЯНМ
Ион Масса иона, а.е.м. Энергия, кэВ Яр, ДЯР, нм вак/ ион вак/ (ион-см) Доза ионов, см’
Не1 4 15 169.7 64.7 66 4-106 1,2-1
с: 12 60 170,8 48,6 281 1,6-107 2,9-10"
К1' 14 70 167,0 48,7 345 2-107 2,4-10"
0+ 16 75 165,5 48,7 423 2,5-10' 2-10"
20 85 164,6 53,3 600 3,5 107 1,55-10"
ее 28 1 10 166,0 56,7 965 5,8-107 9,6- 10И
Аг1 40 165 168,5 50,0 1330 8-107 7-10К)
Се+ 74 240 166,8 55,3 2676 1,6-108 3,48-Ю
где Яр - средний проективный пробег ионов;
ДЯ - дисперсия пробегов;
вак/ион - общее число вакансий, произведенных при торможении одного иона; вак/(ион-см) — число вакансий, произведенных ионом на единичном пробеге.