エキシマレーザーによるSiへの深い拡散層の高速形成

Abstract

高品質のドーパント拡散層を形成させることを目的として、2つのKrFエキシマレーザ(波長=248nm)パルスをSi基板に連続的に照射した。レーザ照射の1サイクルは、34nsのパルス幅を有する第1のレーザに続いて、ある遅延時間をもって23nsの第2のレーザを照射するものである。第1のレーザパルスおよび第2のレーザパルスのレーザフルエンスは、典型的な例ではそれぞれ2.0J/平方センチメートルおよび0.5J/平方センチメートルに設定した。ドープ層の深さは高い結晶性で1.0マイクロメートル以上であることがラザフォード後方散乱スペクトロスコピーによって確認された。また、原子間力顕微鏡観察の結果、ダブルパルス照射によって滑らかな表面が得られることが判明した。

Two KrF excimer laser (lambda = 248 nm) pulses were sequentially irradiated to Si substrates in order to form high-quality dopant diffusion layers. One cycle of the laser irradiation consisted of the first laser having 34 ns pulse-width followed by the second laser of 23 ns with a delay time. Laser fluences of the first laser pulse and the second laser pulse were typically set at 2.0 J/sq cm and 0.5 J/sq cm, respectively. The depth of the doped layer is confirmed to be more than 1.0 micrometer with high crystalline quality analyzed by Rutherford backscattering spectroscopy, and atomic force microscope indicates that smooth surface can be obtained by the double pulse irradiation.