Defektengineering in Silizium, Implantationsdefekte und ihr Getterverhalten

• Applicant: Dr. Reinhard Kögler
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5297090

Bei der Ionenimplantation in Silizium werden Kristallstrukturdefekte entlang der gesamten Ionentrajektorie erzeugt. Diese Defekte können durch einen thermischen Prozeß beseitigt werden. Nur im Tiefenbereich der projizierten Ionenreichweite, Rp, verbleiben (erwünschte) Defekte, die durch die implantierten Ionen selbst verursacht werden. Beim Gettern von Metallatomen in der implantierten Siliziumschicht nach Defektausheilung werden jedoch mehrere charakteristische Getterschichten gefunden. Eine Getterschicht erscheint - wie erwartet - bei x ungefähr Rp und weitere Schichten bei x ungefähr Rp/2 und x größer als Rp. Die Getterschichten bei x ungefähr Rp/2 und x größer als Rp zeichnen sich durch ihr besonders hohes Gettervermögen aus, sowie dadurch, daß keine Kristallstrukturdefekte in diesen Tiefenbereichen beobachtet werden. Die wissenschaftliche Zielsetzung dieses Projektes besteht darin, den Bildungsmechanismus dieser zusätzlichen Getterzentren zu verstehen. Das Überschußvakanzmodell soll experimentell daraufhin überprüft werden, ob es tatsächlich das Gettern bei x ungefähr Rp/2 beschreibt. Ein anderer Mechanismus wäre für das Gettern bei x größer als Rp verantwortlich. Die Messung der Verteilung von Metallatomen in Si kann als eine elegante Detektionsmethode für Punktdefekte verstanden werden. Auf der Grundlage der Ergebnisse sollen Verfahren des Defektengineerings entwickelt werden, die das unerwünschte Gettern von Metallverunreinigungen in modernen Bauelementetechnologien verhindern.

• DFG Programme: Research Grants