Description: Das Projekt "Gettern von Verunreinigungen in Halbleitern durch Ionenimplantation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Roßendorf e.V., Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung durchgeführt. Hochintegrierte elektronische Bauelemente stellen hoechste Anforderungen an die Reinheit des Siliziumsubstrats (Si) und der Praeparationstechnologien. Die problematischsten Verunreinigungen sind die Uebergangsmetalle Eisen(Fe), Kobalt(Co), Nickel(Ni) und Kupfer (Cu). Diese Materialverunreinigungen entfalten ihren negativen Einfluss auf die Funktion der elektronischen Bauelemente nur dann, wenn sie sich in der elektrisch aktiven Oberflaechenschicht (Tiefe ca 1 Mymeter) befinden. Es ist aber moeglich, unterhalb dieses Tiefenbereichs durch Ionenimplantation Schichten herzustellen, die geeignet sind, Metallatome anzulagern und damit aus der aktiven Oberflaechenschicht zu entfernen (Proximity Gettern). Geeignete Getterimplantate sind Helium (He), Bor (B) und Kohlenstoff (C). Am Beispiel einer C-Implantation in Si wird gezeigt, dass in die oberflaechennahe Si-Schicht implantiertes Fe durch eine kurzzeitige Temperung zur Getterschicht umverteilt wird. Das Gettern von Metallatomen an Kristalldefekten in Halbleitern kann auch zur Detektion dieser Defekte verwendet werden. Mit geringer Dosis in das Halbleitermaterial eingebrachte Metallatome, vorzugsweise Cu, dekorieren die vorhandenen Defekte. Durch Metalldetektion mittels Sekundaerelektronen-Massenspektrometrie (SIMS) lassen sich die Existenz und die Position der Kristalldefekte nachweisen. Diese Methode ist besonders vorteilhaft fuer den Nachweis von Punktdefekten, fuer die andere uebliche Analysemethoden (Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) nicht hinreichend empfindlich sind. Es wird die Detektion von Kristalldefekten in Si nach einer Si-Ionenimplantation demonstriert. Die Reichweite der implantierten Si-Ionen (R tief p) betraegt 2,7 Mymeter. Der Vergleich des Cu-Tiefenprofils mit dem Ergebnis der Elektronenmikroskopie (Cross sectional TEM (XTEM)) zeigt unterschiedliche Defekttypen. Neben den ausgedehnten Sekundaereffekten bei der projizierten Ionenreichweite (Rp gleich 2,7 Mymeter) existiert noch ein weiteres Defektband bei Rp/2, das aus Punktdefekten besteht, die durch XTEM nicht aufgeloest werden, weil diese Defekte zu klein sind. Ihre Ausdehnung betraegt nur wenige Nanometer. Derartige Punktdefektagglomerate, die bei der Ionenimplantation entstehen, koennen metallische Verunreinigungen im Halbleitermaterial wesentlich effektiver akkumulieren als die ausgedehnten Kristallstrukturdefekte. Deshalb beeintraechtigen sie die Funktion von elektronischen Bauelementen und muessen durch geeignete Prozessschritte beseitigt werden. Die hier gezeigte Nachweismethode fuer diese Defekte ist deshalb von grosser Bedeutung fuer die Prozessentwicklung.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Kobalt ? Helium ? Nickel ? Eisen ? Kupfer ? Bor ? Elektronik ? Kohlenstoff ? Elektronenmikroskopie ? Elektrotechnik ? Materialprüfung ? Metall ? Gelöster organischer Kohlenstoff ? Analyseverfahren ? Dosis ? Messverfahren ? Physikalisches Verfahren ? Verfahrenstechnik ? Forschungseinrichtung ? Halbleiter ? Kenngröße ? Getterimplantat ? Metallatom ? Metalldetektion ? Nachweismethode ? Proximity-Gettern ?
Region: Sachsen
Bounding box: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1991-01-01 - 1996-06-30
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