Herstellung ultraflacher pn-Übergänge in Silicium durch Kurzzeitdiffusion aus einer durch Atomic Layer Deposition abgeschiedenen Dotierstoffquelle

Im Rahmen des Vorhabens soll die Entwicklung eines Prozesses zur Dotierung des Halbleiters Silicium mit Antimon, Phosphor oder Bor aus der Gasphase durch Aufwachsen einer dünnsten Oxidschicht mittels Atomic Layer Deposition und anschließendem Eintreiben des Dotierstoffes in das Silicium in einer Kurzzeitprozessanlage (RTP-Anlage) vorgenommen werden. Die Aufgabenstellung und Anwendung dieser Prozesse liegt an erster Stelle in der Dotierung von einkristallinen Siliciumschichtbereichen zwei- oder dreidimensionaler Topographien zur Erzeugung flachster pn-Übergänge im Bereich von ca. 10 nm bis 70 nm Tiefe. Dieser Ansatz eines Gasphasendotierungsprozesses soll eine alternative, wenig aufwendige und strukturdefektfreie Methode insbesondere zur Herstellung von Source-/Drain-Extension-Bereichen von Silicium-Halbleitertransistoren (MOSFET) darstellen. Darüber hinaus zielt die Methode auch auf die Dotierung von Gate-Bereichen aus polykristallinem Silicium. Neben der Entwicklung der Methode für diesen Prozessansatz wird die Untersuchung des Wachstums der Antimonoxid-, Phosphoroxid-  bzw. Boroxid-Schichten bei niedrigen Temperaturen sowie die Untersuchung der Abhängigkeit des Schichtwiderstandes, der Oberflächenkonzentration und des Dotierprofils von den Parametern des Dotierschrittes breiten Raum einnehmen. Besondere Aufmerksamkeit ist dabei auf die Homogenität der Dotierstoffverteilung bezüglich der gesamten Oberfläche der Siliciumsubstrate und auf die Tiefe der pn-Übergänge zu richten. Erzeugte pn-Übergänge werden anhand der elektrischen Eigenschaften von Dioden charakterisiert und bewertet