SU1584649A1

SU1584649A1 - Method of annealing implanted silicon layers

Info

Publication number: SU1584649A1
Application number: SU894665210A
Authority: SU
Inventors: Р.М. Баязитов; М.Ф. Галяутдинов; Е.А. Туриянский
Original assignee: Казанский Физико-Технический Институт Казанского Филиала Ан Ссср
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1991-04-15

Abstract

Изобретение относитс к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легировани . Цель изобретени - повышение эффективности отжига за счет более полного устранени дефектов и активации имплантированной примеси. Полированные пластины кремни имплантируют ионами, затем помещают в криостатную систему, позвол ющую обеспечить к началу лазерного облучени температуру в интервале 3,7-300 К. Охлаждают образец и провод т облучение когерентным светом с непланарной стороны .The invention relates to the production technology of semiconductor devices and integrated circuits using ion doping techniques. The purpose of the invention is to increase the efficiency of annealing due to more complete elimination of defects and activation of the implanted impurity. The polished silicon wafers are implanted with ions, then placed in a cryostat system, which allows to provide a temperature in the range of 3.7-300 K by the beginning of the laser irradiation. The sample is cooled and the irradiation with non-planar side is carried out with coherent light.

Description

и and

ff

VJCTOI5VJCTOI5

Изобретение относитс к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем с применением техники ионного легировани .The invention relates to the production technology of semiconductor devices and integrated circuits using ion doping techniques.

Цель изобретени - повышение эф- фектчвности отжига за счет более полного устранени дефектов и активации имплантированной примеси.The purpose of the invention is to increase the annealing effect due to more complete elimination of defects and activation of the implanted impurity.

Пример I. Химически полированную пластину ремни , с удельным сопротивлением 100м-см, ориентацией (111) устанавливают в вакуумную камеру ионно-лучевого ускорител 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 (Великобритани ), котора позвол ет обеспечить заданную температуру в интервале 3,7-300 К. Охлаждают образец к моменту началаExample I. Chemically polished plate belts with a specific resistance of 100 m-cm, orientation (111) are installed in the vacuum chamber of an ion beam accelerator ILU-3 And implanted with phosphorus ions with an energy of E 40 keV and a dose of D "10m / cm. The implanted plate is then placed in an optical cryostat system 1204 A (UK), which allows for a predetermined temperature in the range of 3.7-300 K. The sample is cooled by the time it starts.

облучени до температуры жидкого гели . Облучение производ т импульсом неодимового лазера ЛТИ ПЧ-1 ( Я и 1,06 мкм, и 20 не, интенсивность излучени с: 10 Вт/см2) с антипла- нарной стороны. В результате воздействи лазерного излучени происходит рекристаллизаци имплантированного сло и электрическа активаци фосфора . При этом слоевое сопротивление рs дл пластины с толщиной 250 и 400 мкм составл ет 25-30 Ом, что не уступает результатам, получаемым при отжиге аналогичным импульсом света с планарной стороны.irradiation to liquid gel temperature. The irradiation was made with a pulse of a neodymium laser LTI IF-1 laser (I and 1.06 µm, and 20 ns, radiation intensity c: 10 W / cm2) from the anti-PLAN side. As a result of laser irradiation, the implanted layer recrystallizes and the phosphorus is activated electrically. In this case, the layer resistance ps for a plate with a thickness of 250 and 400 microns is 25-30 Ohms, which is not inferior to the results obtained by annealing with a similar light pulse from the planar side.

Пример 2. То же, что в примере 1, однако образец к моменту начала облучени охлаждают в крно- статной системе CF-I204A до температуры жидкого азота 77 К. Результаты аналогичны .приведенным в примере 1.Example 2. The same as in example 1, however, the sample is cooled in the CF-I204A core system to a liquid nitrogen temperature of 77 K by the start of irradiation. The results are the same as in example 1.

слcl

00 4Ь00 4b

31563156

Пример 3. То же, что в при1 и 2, но образец к моменту начала облучени охлаждают в криостат- НИИ системе CF-1204A до температуры 230 К. При этом дл пластины толщиной 250 мкм j j-x4-104 Ом, а дл пластины с толщиной 400 мкм .Example 3. The same as in pri1 and 2, but the sample is cooled in a cryostat ing system CF-1204A to a temperature of 230 K by the time of the start of irradiation. In this case, for a plate with a thickness of 250 µm with a thickness of 400 microns.

Пример 4. То же, что в примерах 1-3, ко в качестве источника излучени дл проведени антипланар- ного отжига на длине волны Л «0,9 мкм испольэуют лазер на кристалле LiF (с F-йентрвми), накачиваемый рубиновым лазером наносекундного диапазона.Example 4. The same as in examples 1-3, as a source of radiation for anti-planar annealing at a wavelength of L "0.9 μm using a laser on a LiF crystal (with F-center) pumped by a ruby laser of the nanosecond range .

Пример 5. То же, что в примерах -4, но в качестве источника излучени дл проведени антипланар- ого отжига на длине волны Л 1,2 мкм использует на кристалле LiF (с Г-цент рами}, накачиваемой лазером YAGsNd3Example 5. Same as in examples -4, but as a source of radiation for conducting anti-planar annealing at a wavelength of 1.2 μm, it uses on a LiF crystal (with G-centers) pumped by a YAGsNd3 laser.

Предлагаемое изобретение позвол ет значительно повысить эффективность отжига имплантированных слоев крем- iThe present invention allows to significantly increase the efficiency of annealing of implanted cream layers.

Iни при облучении полупроводниковой пластины импульсом света наносекундного диапазона с антипланарной стороны . Отжиг может быть осуществлен импульсным неодимовым лазером, широко примен емым в технологии производства полупроводниковых приборов.When the semiconductor wafer is irradiated with a nanosecond light pulse from the anti-planar side. Annealing can be carried out by a pulsed neodymium laser widely used in semiconductor technology.

ФF

ормула изобретени formula of invention

Способ отжига имплантированных слоев кремни путем облучени кремниевой пластины с непланарной стороны /импульсом света длительностью Ю 3- 10 с и интенсивностью Вт/см2, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности отжига за счет более полного устранени дефектов и активации имплантированной примеси, перед началом облучени пластину охлаждают до температуры ниже 250 К, а длину волны выбирают из диапазона 0,9-1,2 мкм.The method of annealing implanted silicon layers by irradiating a silicon wafer from the non-planar side / light pulse with a duration of 10–10 s and an intensity of W / cm2, characterized in that, in order to increase the annealing efficiency due to more complete elimination of defects and activation of the implanted impurity, before starting The irradiation plate is cooled to a temperature below 250 K, and the wavelength is chosen from the range of 0.9-1.2 microns.

Claims

Claim

The method of annealing the implanted silicon layers by irradiating the silicon wafer from the nonplanar side with a light pulse of 10 °, 10 "* s duration and intensity 10 ^ -10 ⁹ W / cm ⁴ , which is different in order to increase the annealing efficiency due to a more complete elimination of defects and activation of the implanted impurity, before the start of irradiation, the plate is cooled to a temperature below 250 K, and the wavelength is selected from the range of 0.9-1.2 μm.