裴素华
,
张晓华
,
孙海波
,
于连英
稀有金属材料与工程
为给出受主杂质Ga通过SiO2/Si系统实现开管掺杂过程的模型描述和Si体内遵循的主要分布规律,利用二次离子质谱分析(SIMS)、薄层电阻(R□)测量方法,对Ga在SiO2/Si系下的扩散特性、硅表面及体内分布进行了系统研究,得出新的结论:(1)Ga在SiO2中的固溶度较低而扩散系数很大,故形成线性分布形式,Ga在Si中的溶解度相比SiO2很大,SiO2-Si界面的分凝使其以较高平衡浓度分配入硅中,两者的连续确立了开管扩Ga模型.(2)在严格控制硅片温度TSi、杂质源分解温度TGa2O3、反应气体流量CH2,调整预沉积、再分布及其两者的重复组合,便可在硅内得到任意理想的杂质分布;(3)Ga原子是通过理想表面(SiO2-Si界面)扩散入体内,避免与外界的接触沾污,获得了高均匀性、高重复性的扩散表面及非常平行的平面结.
关键词:
开管扩Ga模型
,
分布规律
,
分凝效应
,
SiO2-Si界面
裴素华
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修显武
,
孙海波
,
黄萍
,
于连英
稀有金属材料与工程
为进一步揭示Ga在SiO2/Si系统下的完整扩散特性和分布行为,利用扩展电阻(SRP)分析方法,对恒定源、限定源,二次氧化(指磷扩散的再分布过程)不同温度和气氛,Ga在近硅表面微区域浓度连续性变化状态进行了系统研究.结果表明,恒定源掺杂过程有Ga的低浓度区形成;限定源再分布过程Ga出现反扩散特性;二次氧化过程Ga产生异常分凝特性.上述分布行为的综合效果,导致近硅表面Ga的浓度处于耗尽状态.对Ga的表面耗尽,可通过适当的工艺方法给予补偿,因此Ga基区晶体管的电学性能仍然优于同类产品.
关键词:
Ga
,
近硅表面
,
浓度分布
