Positron annihilation spectroscopy to getter sites for Cu in Si

Si半導体中の空孔-不純物化学状態分析

藤浪 真紀*; 宮越 達三*; 赤羽 隆史*; 河裾 厚男; 前川 雅樹; Chen, Z. Q.*

Fujinami, Masanori*; Miyagoe, Tatsuzo*; Akahane, Takashi*; Kawasuso, Atsuo; Maekawa, Masaki; Chen, Z. Q.*

Si中の銅不純物のゲッタリング効果を調べる目的で、Siウェハー表面から3MeV自己イオンを1E+15ions/cm、そして裏面からと200keVCuイオンを1E+14ions/cm注入し、自己イオン注入によって形成される欠陥層によるCu不純物のゲッタリング効果を調べた。特に、陽電子ビームを用いて、Cu不純物と原子空孔の相互作用について調べた。自己イオンのみを注入したものとその後Cuイオン注入を行ったものについて、600Cの熱処理後に陽電子消滅線のドップラー拡がり測定を行ったところ、価電子運動量分布の変化を示すSパラメータには、大きな違いは無かった。しかし、同時計数ドップラー拡がり測定による電子運動量分布において、高運動量領域には明瞭な違いが現れることがわかった。すなわち、自己イオン注入のみの場合には、原子空孔の生成による内殻電子との消滅率の減少が見られるだけであるが、その後Cuを注入を行ったものでは、Cuの内殻電子と陽電子の消滅を示す電子運動量分布が観測された。これは、自己イオン注入によって形成された原子空孔にCu不純物が捕獲されていることを示している。今後、NiやFeについても同様の研究を行う計画である。

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