Механізм формування на ділянках SiО2 плазмохімічних локально модифікованих плівок із використанням продуктів травлення кремнію. Методики створення орієнтованих механічних напружень, визначення кристалографічної анізотропії процесів травлення монокремнію.
Аннотация к работе
Усе вищезгадане дозволяє вважати актуальними дослідження електрофізичних властивостей та структури композицій з кремнію, плівок полікремнію (Si), оксиду (SIO2) і нітриду (Si3N4) кремнію при іонно-плазмовому травленні та осадженні, та їх використанні при розробці технології та конструкції напівпровідникових приладів. Встановлено, що напруження стиску в кремнію р-типу провідності, утворювані плівками Si, Si3N4, призводять до зменшення швидкості бічного травлення кремнію, а напруження розтягу, утворювані плівками SIO2, - до її збільшення. Розроблено методику визначення потенціалів плівок та кремнію, товщини та заряду спотвореного шару в кремнію, утворюваного в процесі ІХТ, за результатами вимірювань зміни провідності легованих шарів кремнію тестових структур. Вперше встановлено закономірності утворення в процесі ІХТ негативного заряду в плівці Si, зміну типу заряду при ІХТ Si*-SIO2 з негативного на зовнішній поверхні SIO2 на позитивний заряд на внутрішній поверхні SIO2; зміну величини заряду спотвореного шару кремнію при зміні енергії іонів. Потенціал поверхні кремнію тестової структури під час іонної обробки плівок Si та SIO2 можна розрахувати за допомогою виразу, що враховує концентрацію носіїв заряду ns на поверхні та її зміну при зміні провідності дифузійної області тестової структури: ? = ?Т ln [(ns ± ?ns)/ni], (1) де ?Т - температурний потенціал, ni-власна концентрація електронів кремнію, ?ns - зміна поверхневої концентрації електронів ns під час іонної обробки, при цьому для величини ± ?ns знак “ ” відповідає збільшенню концентрації електронів при іонній обробці плівок SIO2, а “-” - її зменшенню при іонній обробці плівок Si*.ІХТ n-Si спричинює формування n -шару з прилеглою областю просторового позитивного заряду і викликає зміну спрямованості вбудованого електричного поля. 2) Імплантація бору з енергіями 60 - 90 КЕВ призводить до зарядження модифікованих шарів n-Si подібно до ІХТ, при цьому ефективне утворення акцепторних центрів збільшується ~ в 104-105 разів і лінійно залежить від дози первинних іонів, що дозволяє фіксувати малі дози іонів бору. 3) Напруження стиску, створювані плівками Si, Si3N4, призводять до зменшення швидкості бокового травлення поверхневого шару р-Si, а напруження розтягу, утворювані плівками SIO2-Si3N4-SIO2, призводять до її збільшення. Утворення обємних напружень, компенсуючих поверхневі напруження в кремнію, при ПХТ кремнію з маскою SIO2-Si3N4-SIO2 дозволяє одержати близьку до вертикальної форму бічних поверхонь ямок травлення.