Kurzzeit-Gasphasendotierung von Silicium

Das Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung eines Prozesses zur Dotierung des Halbleiters Silicium mit Bor und Phosphor aus der Gasphase in einer Kurzzeitprozeßanlage ab. Die Aufgabenstellung und die Anwendung dieses Prozesses liegt an erster Stelle in der Dotierung von poly- und einkristallinen Siliciumschichten in einer Trenchstruktur, wie sie für die Speicherkondensatoren jenseits der 1Gbit-Speichergeneration von führenden Halbleiterherstellern geplant ist. Dieser Ansatz kann nur mittels eines Gasphasendotierprozesses realisiert werden. Darüber hinaus zielt die Methode auf die Bildung flacher p-n-Übergänge, z.B. in Source-/Drain-Bereich. Neben der Methode dieses Prozeßansatzes nimmt die Untersuchung der Anhängigkeit des Schichtwiderstands der Oberflächenkonzentration und des Dotierprofils von den Parametern des Gasphasendotierprozesses mittels Kurzzeitprozessierung breiten Raum ein. Dabei werden elektrische und analytische Methoden, nämlich die Vierspitzenmethode und Sekundärionen-Massenspektroskopie zur Bestimmung des Schichtwiderstandes bzw. des Dotierstoffprofils, zum Einsatz kommen. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei auf die Homogenität der Dotierstoffverteilung über die Oberfläche der Siliciumsubstrate gerichtet. Ferner wird eine modellmäßige Beschreibung des Dotierprozesses unter Ermittlung der relevanten Koeffizienten vorgenommen. Die erzeugten (flachen) p-n-Übergänge werden anhand der elektrischen Eigenschaften von Dioden charakterisiert und bewertet.