Kurzzeit-Gasphasendotierung von Silizium

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Im Rahmen des beantragten Vorhabens wird die Entwicklung eines Prozesses zur Dotierung des Halbleiters Silizium mit Phosphor und Bor aus der Gasphase in einer Kurzzeitprozeßanlage vorgenommen. Die Aufgabenstellung und Anwendung dieses Prozesses liegt an erster Stelle in der Dotierung von poly- und einkristallinen Siliziumschichten in einer Trenchstruktur, wie sie für die Speicherkondensatoren jenseits der 1 Gigabit Speichergeneration von führenden Halbleiterherstellern geplant ist. Dieser Ansatz kann nur mittels eines Gasphasendotierungsprozesses realisiert werden. Darüber hinaus zielt die Methode auf die Bildung flacher pn-Übergänge, z.B. in Source-/Drain-Bereichen. Neben der Methode dieses Prozeßansatzes wird die Untersuchung der Abhängigkeit des Schichtwiderstandes der Oberflächenkonzentration und des Dotierprofils von den Parametern des Gasphasendotierprozesses mittels Kurzzeitprozessierung breiten Raum einnehmen. Dabei werden elektrische und analytische Methoden, nämlich die Vierspitzenmethode und Sekundärionen-Massenspektroskopie zur Bestimmung des Schichtwiderstandes bzw. des Dotierstoffprofils, zum Einsatz kommen. Besondere Aufmerksamkeit ist dabei auf die Homogenität der Dotierstoffverteilung über die Oberfläche der Siliziumsubstrate zu richten. Ferner wird eine modellmäßige Beschreibung des Dotierprozesses unter Ermittlung der relevanten Koeffizienten vorgenommen. Erzeugte p-n-Übergänge werden anhand der elektrischen Eigenschaften von Dioden charakterisiert und bewertet.