Charakterisierung der ionenstrahlinduzierten Eigendefekt- und Metallionenverteilung in Silizium und deren Einfluss auf die Musterbildung

硅中离子束引起的固有缺陷和金属离子分布的表征及其对图案形成的影响

• 批准号: 182065970
• 负责人: Professor Dr. Ullrich Pietsch
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Festkörperphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/182065970?language=en
• 关键词: Charakterisierung; der; ionenstrahlinduzierten; Eigendefekt; und

Röntgendiffraktion und – reflexion sind zerstörungsfreie Analysemethoden zur Bestimmung der Defektverteilung in kristallinen Materialien. Zusätzlich kann damit die von den Defekten ausgehende Gitterverzerrung richtungsabhängig gemessen werden. Durch Ausnutzung des Effektes der Brechung des einfallenden Röntgenstrahls an der Luft-Probe Grenzfläche, lassen sich die genannten Parameter quasi tiefenabhängig in einem Bereich zwischen etwa 5nm und mehreren 100nm bestimmen. In diesem Teilprojekt soll der Einfluss der Metallionenverteilung auf die Musterbildung als Folge der Ionenstrahlerosion und der daraus resultierenden Gitterverzerrungen tiefenaufgelöst als Funktion der Implantationsparameter (Ionenenergie, -sorte, Fluenz usw.) zerstörungsfrei mittels röntgendiffraktometrischer Methoden bestimmt werden. Dabei sollen insbesondere Metallionen, die im Silizium Festkörperlösungen (Ga, Ge usw.) und solche die nachgewiesenermaßen sekundäre Phasen (Silizide) bilden untersucht werden. Zusätzlich sollen die Untersuchungen auf Siliziumproben mit vergrabenen dünnen Germanium- bzw. Eisenschichten ausgedehnt werden, um die Korrelation der geänderten Verzerrungsbedingungen an der inneren Grenzfläche zwischen beiden Materialien mit einer möglichen Änderung in der Musterbildung an der Oberfläche zu korrelieren. Um eine ausreichende Tiefen- und Lateralauflösung zu erzielen und unter Ausnutzung der Tatsache, dass die Größe der entstehenden Muster mit der Ionenenergie skaliert, sollen die Untersuchungen an Proben durchgeführt werden, die mit Ionen der Energie zwischen 5 keV und 100 keV bestrahlt wurden und die Effekte dann auf den Niederenergiebereich extrapoliert werden. Durch Messung bei unterschiedlichen Photonenenergien (anomale Streuung) und durch Vergleich mit der Eigendefektverteilung in Si implantierten Proben (Si in Si) sollen die Einflüsse der Eigen- und Metalldefekte voneinander separiert werden. Die gemessenen Verzerrungsfelder sollen mit Ergebnissen von Simulationen verglichen werden, die mittels Finite-Element Rechnungen im Rahmen der linearen Elastizitätstheorie erzielt werden. Gleichzeitig soll experimentell ermittelt werden, wie die an der Silizium Oberfläche sichtbaren Muster mit der durch die Ionenbestrahlung entstandenen Metallionenverteilung in der Tiefe sich fortsetzen und wie diese mit der Defektverteilung korrelieren. Aus Messungen an prinzipiell symmetrieäquivalenten Bragg-Reflexen, die aber bei unterschiedlichen Azimutwinkeln aufgenommen wurden, kann auf eine eventuelle lateral Anisotropie der Defekt- und Verzerrungsverteilung geschlossen werden. Durch Methoden, die auf die lokale Anordnung der Atome sensitiv sind (XAFS, GISAXS), kann auf eine eventuelle Clusterbildung der Metallatome im Volumen und an der Oberfläche geschlossen werden. Die Messungen sollen letztendlich dazu führen, die gemessene Verteilung der Defekte und Metallionen mit der Musterbildung zu korrelieren.

Röntgendiffraktion 和 – 反射在水晶材料中的最佳分析方法。 Zusätzlich kann damit die von den Defekten ausgehende Gitterverzerrung richtungsabhängig gemessen werden。通过在 Luft-Probe Grenzfläche 上消除故障 Röntgenstrahls 的效果，可以在 5nm 和 100nm 最佳范围内调整参数。 In diesem Teilprojekt soll der Einfluss der Metallionenverteilung auf die Musterbildung als Folge der Ionenstrahlerosion und der daraus resultierenden Gitterverzerrungen tiefenaufgelöst als Funktion der Implantationsparameter (Ionenergie, -sorte, Fluenz usw.) zerstörungsfrei米特尔斯 最佳测量方法。 Dabei sollen insbesondere Metallionen, die im Silizium Festkörperlösungen (Ga, Ge usw.) and solche die nachgewiesenermaßen sekundäre Phasen (Silizide) bilden untersucht werden. Zusätzlich sollen die Untersuchungen auf Siliziumproben mit vergrabenen dünnen germium-bzw。 Eisenschichten ausgedehnt werden，um die Korrelation der geänderungsbedingungen an der inneren Grenzfläche zwischen beiden Materialien mit einer möglichen derung in der Musterbildung an der Oberfläche zu korrelieren. Umeine ausreichende Tiefen- 和 Lateralauflösung zu erzielen und unter Ausnutzung der Tatsache，dass die Größe entstehenden Muster mit der Ionenenergie skaliert，sollen die Untersuchungen an Proben durchgeführt werden，die mit Ionen der Energie zwischen 5 keV 和 100 keV 最好的方法和效果是在 Niederenergiebereich extrapoliert werden 上实现的。在 Si 植入探针 (Si 中的 Si) 中，要实现对光子能量 (anomale Streuung) 和金属缺陷 (Metalldefekte voneinander separiert werden) 中的特征缺陷 (Si in Si) 的解决方案。模拟仿真的整体解决方案，以及线性弹性理论中的有限元研究。 Gleichzeitig soll Experimentell ermittelt werden, wie die an der Silizium Oberfläche sichtbaren Muster mit der durch die Ionenbestrahlung entstandenen Metallionenverteilung in der Tiefe sich fortsetzen and wie diese mit der Defektverteilung korrelieren. Aus Messungen an Prinzipiell symmetrieäquivalenten Bragg-Reflexen, die aber bei unterschiedlichen Azimutwinkeln aufgenommen wurden, kann auf eine eventuelle 横向各向异性 der Defekt- 和 Verzerrungsverteilung geschlossen werden。通过这种方法，原子敏感度的本地化（XAFS、GISAXS）可以实现金属原子在体积上的集群化和Oberfläche geschlossen werden。 Die Messungen sollen letztendlich dazu führen, die gemessene Verteilung der Defekte and Metallionen mit der Musterbildung zu korrelieren.