Формирование профиля распределения примесей

Формирование профиля распределения примесей при их ионной имплантации проводят в два этапа: собственно имплантация ионов и диффузионная разгонка примесей при отжиге пластин.

Профиль распределения примесей вдоль оси x при их имплантации, как отмечалось выше, описывается кривой Гаусса:

, (1)

где N – общее число внедренных ионов. Из соотношения (1) видно, что профиль распределения имеет достаточно узкий характер – концентрация примесей спадает экспоненциально относительно глубины среднего пробега ионов.

Условная температурная граница между отжигом радиационных дефектов и диффузионной разгонкой примесей составляет 1000 ⁰С. При температуре ниже данного значения происходит отжиг дефектов, при температуре выше – диффузионная разгонка примесей. На Рис. 7 в качестве примера приведены профили распределения бора в кремнии в зависимости от времени разгонки при температуре 1100 ⁰С.

Рис. 7. Прифили распределения бора в кремнии при температуре 1100⁰С и

при различном времени разгонки.

Распределение концентрации примеси после разгоник описывается выражением, аналогичным соотношению (1), в котором необходимо только провести замену:

, (2)

где D – коэффициент диффузии примеси в материале подложки, t – время процесса разгонки примеси.