Kritische Dosis für Amorphisierung

 

Trägt man nun D als Funktion der aus den X-TEM Bildern gemessenen Tiefen der a/k-Grenzschichten auf, so erhält man z.B. für die 300keV Implantation die Abbildung 5.2. Aus diesen Kurven läßt sich jene Implantationsdosis ablesen, die benötigt wird, um einkristallines Silizium in einer bestimmten Entfernung von der Wafer-Oberfläche zu amorphisieren. Die Substrattemperatur T fungiert dabei als Parameter für die Kurvenschar.

  
Abbildung 5.2: Beziehung zwischen Implantationsdosis D und der Lage der a/k-Grenzschichten. Diese Kurven entstanden durch Auswertung der X-TEM Bilder für Implantationen mit 300keV-Si-Ionen bei Temperaturen zwischen 82 und 296. Implantiert man z.B. mit einer Dosis so entsteht bei einer Temperatur von 197 eine vergrabene amorphe Schicht.

Drei Eigenschaften des Amorphisierungsvorganges lassen sich aus diesen Verläufen sofort ableiten:

• Jede Kurve zeigt ein mehr oder minder ausgeprägtes Minimum, d.h., ist vom Ort abhängig.
• Diese Extremwerte liegen fast alle in der selben Tiefe.
• Bei höheren Substrattemperaturen T werden größere Implantationsdosen D benötigt, um das Silizium in einen amorphen Zustand überzuführen.

Implantiert man nun z.B. mit einer Dosis (siehe Abbildung 5.2) so entsteht bei eine vergrabene amorphe Schicht und diese entscheidet maßgeblich über die Kategorie der sekundären Defekte.