VARIATION DES COEFFICIENTS DE DIFFUSION ET D’ACTIVATION DU BORE DANS DES FILMS DE POLYSILICIUM SOUS L’EFFET DE LA SEGREGATION ET DU PIEGEAGE

F MANSOUR, S ABADLI, R MAHAMDI

Résumé


Ce travail s’intéresse à la modélisation de la diffusion du bore introduit par implantation ionique à forte dose dans des dépôts de silicium polycristallin obtenus par LPCVD. Il est en effet primordial de contrôler la redistribution de l’impureté dopante dans ces films minces pour leur utilisation comme grille en technologie CMOS standard. Durant les recuits thermiques post-implantation, le bore diffuse dans la couche mince en occupant des sites où il peut être électriquement actif. Cependant, le dépassement de la solubilité solide dû au très fort dopage ainsi que les endommagements créés par l’implantation ionique, entraînent l’apparition de divers phénomènes tels que ségrégation, formation d’amas ou clusters et piégeage du dopant. En tenant compte de ces phénomènes, nous proposons une approche théorique, basée sur le modèle classique lacunaire de la diffusion, auquel vont être greffés de nouveaux termes : le facteur de piégeage, le taux de clusters et le pourcentage d’activation du dopant. La simulation de profils SIMS expérimentaux permettra d’étudier la diffusion transitoire accélérée du dopant, ainsi que d’évaluer son taux de piégeage et son pourcentage d’activation.

Mots-clés


Modelling ; diffusion ; polysilicon ; trapping ; segregation

Texte intégral :

PDF

Références


- Mahamdi R., Mansour F., Scheid E., Boyer P.T. and Jalabert L., "Boron diffusion and activation during heat treatment in heavily doped polysilicon thin films for P+ Metal-Oxyde-Semiconductor transistors gates", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 40, (2001), p. 6723.

- Rajendran K. and Schoenmaker W., "Modeling of complete suppression of boron out-diffusion in Si1-xGex by carbon incorporation", Solid-State Electronics, Vol. 45, (2001), p. 229.

- Batra S., Manning M., Dennison C., Sultan A., Bhattacharya S., Park K., Banerjee S., Lobo M., Lux G., Kirschbaum C., Noberg J., Smith T. and Mulvaney B., "Discontinuity of B-diffusion profiles at the interface of polycrystalline Si and single crystal Si", J. Appl. Phys., Vol. 73 (8), (1993) p. 3800.

- Masashi Uematsu, "Simulation of high-concentration boron diffusion in silicon during post-implantation annealing", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 38, (1999), p. 3433.

- Sze S.M., VLSI Technology (Wiley, New York). 2nd ed., (1988), p. 308.

- Puchner H. and Selberherr S., "Dynamic grain-growth and static clustering effects on dopant diffusion in polysilicon", IEEE Tans. Electron Devices, vol. 46, (1994) p. 109.

- Masashi Uematsu, "Simulation of clustering and transient enhanced diffusion of boron in silicon", J. Appl. Phys., Vol. 84 (8), (1998), p. 478.

- Cahn R.W., Haasen P. and Kramer E.J., "Materials Science and Technology" (Electronic structure and properties of semiconductors), Vol. 4, April (1991), p. 254.

- Huruici S. and Blanchard R., "Boron diffusion in polycrystalline silicon layers", Solid-State Electronics, Vol. 18, (1975), p. 529.

- Giroult G., Nouailhat A. and Gauneau M., "Study of a WSi2 /polycrystalline silicon / monocrystalline silicon structure for a complementary Metal – Oxyde - Semiconductor for a compatible self-aligned bipolar transistor emitter", J. Appl. Phys., Vol. 67, (1990), p. 515.

- Pelaz L., Jaraiz M., Gilmer G.H., Gossmann H.J., Rafferty C.S., Eaglesham D.J. and Poate J.M., "Boron diffusion and clustering in ion implanted Si : the role of B cluster precursors", Appl. Phys. Lett., Vol. 70 (17), (1997), p. 2285.

- Schaber H., Criegern R.V. and Weitzel I., "Analysis of polycrystalline silicon diffusion sources by secondary ion mass spectrometry", J. Appl. Phys., Vol. 58 (11), (1985), p. 4036.


Renvois

  • Il n'y a présentement aucun renvoi.




Direction des Publications et de l'animation scientifique

Université des Frères Mentouri Constantine 1. Route Ain El-Bey. 25000. Algérie.