Диборид портит крутой профиль
Бор является главной легирующей примесью в кремниевой технологии. По мере уменьшения размеров транзистора глубина легирования также должна уменьшаться. Кроме того, необходим резкий профиль легирования, скажем, концентрация примеси должна спадать на порядок всего на нескольких нанометрах. Обычно для мелкого легирования применяется низкоэнергетическая имплантация с последующим отжигом. Уже давно было замечено, что крутого профиля в концентрации бора (основная акцепторная примесь в кремнии) не возникает, а возникает плечо, что свидетельствует о каком-то другом, более сильном механизме диффузии. Первоначально эту ускоренную диффузию связывали с обменным взаимодействием примесного атома с собственным межузельным атомом (kick-out механизм диффузии) или с вакансией (вакансионный механизм). Однако такое предположение противоречило наблюдаемой зависимости скорости диффузии от концентрации бора.
Сотрудники California Institute of Technology и W.A.Goddar III предложили новое объяснение эффекта, основанное на диффузии пар атомов бора. Они произвели расчет с помощью метода функционала плотности. Этот метод все шире применяется в нанотехнологии. Удалось построить полную цепочку реакций, переводящих пару атомов бора из положения, соответствующего абсолютному энергетическому минимуму, в соседнее эквивалентное положение. При этом пара проходит через три локальных энергетических минимума. При концентрациях бора 1020-1021см-3, которые сейчас применяются для легирования контактных областей, диффузия именно дибора определяет профиль легирования.
В.Вьюрков
Phys.Rev.Lett. 2002, 89, 055901
Бор является главной легирующей примесью в кремниевой технологии. По мере уменьшения размеров транзистора глубина легирования также должна уменьшаться. Кроме того, необходим резкий профиль легирования, скажем, концентрация примеси должна спадать на порядок всего на нескольких нанометрах. Обычно для мелкого легирования применяется низкоэнергетическая имплантация с последующим отжигом. Уже давно было замечено, что крутого профиля в концентрации бора (основная акцепторная примесь в кремнии) не возникает, а возникает плечо, что свидетельствует о каком-то другом, более сильном механизме диффузии. Первоначально эту ускоренную диффузию связывали с обменным взаимодействием примесного атома с собственным межузельным атомом (kick-out механизм диффузии) или с вакансией (вакансионный механизм). Однако такое предположение противоречило наблюдаемой зависимости скорости диффузии от концентрации бора.
Сотрудники California Institute of Technology и W.A.Goddar III предложили новое объяснение эффекта, основанное на диффузии пар атомов бора. Они произвели расчет с помощью метода функционала плотности. Этот метод все шире применяется в нанотехнологии. Удалось построить полную цепочку реакций, переводящих пару атомов бора из положения, соответствующего абсолютному энергетическому минимуму, в соседнее эквивалентное положение. При этом пара проходит через три локальных энергетических минимума. При концентрациях бора 1020-1021см-3, которые сейчас применяются для легирования контактных областей, диффузия именно дибора определяет профиль легирования.
В.Вьюрков
Phys.Rev.Lett. 2002, 89, 055901
Diboride spoils cool profile
Boron is the main dopant in silicon technology. As the size of the transistor decreases, the doping depth should also decrease. In addition, a sharp doping profile is required, for example, the impurity concentration should drop by an order of magnitude at only a few nanometers. Typically, low-energy implantation followed by annealing is used for shallow doping. It has long been noticed that a steep profile in the concentration of boron (the main acceptor impurity in silicon) does not occur, but a shoulder appears, which indicates some other, stronger diffusion mechanism. Initially, this accelerated diffusion was associated with the exchange interaction of an impurity atom with its own interstitial atom (kick-out diffusion mechanism) or with a vacancy (vacancy mechanism). However, this assumption contradicted the observed dependence of the diffusion rate on boron concentration.
Employees of the California Institute of Technology and W.A. Goddar III proposed a new explanation of the effect based on the diffusion of pairs of boron atoms. They calculated using the density functional method. This method is increasingly used in nanotechnology. It was possible to build a complete chain of reactions that translate a pair of boron atoms from a position corresponding to the absolute energy minimum to a neighboring equivalent position. In this case, the pair passes through three local energy minimums. At boron concentrations of 1020-1021cm-3, which are now used for doping contact areas, the diffusion of the dibor determines the doping profile.
V.Vyurkov
Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 055901
Boron is the main dopant in silicon technology. As the size of the transistor decreases, the doping depth should also decrease. In addition, a sharp doping profile is required, for example, the impurity concentration should drop by an order of magnitude at only a few nanometers. Typically, low-energy implantation followed by annealing is used for shallow doping. It has long been noticed that a steep profile in the concentration of boron (the main acceptor impurity in silicon) does not occur, but a shoulder appears, which indicates some other, stronger diffusion mechanism. Initially, this accelerated diffusion was associated with the exchange interaction of an impurity atom with its own interstitial atom (kick-out diffusion mechanism) or with a vacancy (vacancy mechanism). However, this assumption contradicted the observed dependence of the diffusion rate on boron concentration.
Employees of the California Institute of Technology and W.A. Goddar III proposed a new explanation of the effect based on the diffusion of pairs of boron atoms. They calculated using the density functional method. This method is increasingly used in nanotechnology. It was possible to build a complete chain of reactions that translate a pair of boron atoms from a position corresponding to the absolute energy minimum to a neighboring equivalent position. In this case, the pair passes through three local energy minimums. At boron concentrations of 1020-1021cm-3, which are now used for doping contact areas, the diffusion of the dibor determines the doping profile.
V.Vyurkov
Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 055901
У записи 2 лайков,
1 репостов.
1 репостов.
Эту запись оставил(а) на своей стене Эдуард Даниловский
