Численное моделирование диффузии бора и фосфора в кремнии при высокотемпературной ионной имплантации

Л. Н. Александров, Т. В. Бондарева, Г. А. Качурин, И. Е. Тысченко


Аннотация: Проведено моделирование на ЭВМ ускоренной диффузии примесей, имплантируемых в кремний при высокой температуре. Диффузионные уравнения решались методом конечных разностей (считалось, что ускорение диффузии обусловлено избыточными точечными дефектами и пропорционально изменению их концентрации с глубиной). Расчетные профили сопоставлены с экспериментальными, полученными в результате имплантации при 900$^{\circ}$C ионов бора и фосфора набором доз в интервале ${3\cdot10^{13}\div10^{16}\,\text{см}^{-2}}$. Показано, что после внедрения ионов фосфора профили легирования хорошо согласуются с расчетами при значении диффузионной длины точечных дефектов ${L_{d}=0.5}$ мкм. При внедрении бора для достижения соответствия во всем интервале доз величину $L_{d}$ необходимо уменьшать по мере приближения к области торможения ионов. Это объясняется тем, что проникающие вглубь атомы бора становятся стоками для точечных дефектов, сокращая диффузионную длину последних.