Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 44, Numéro C5, Octobre 1983
Interactions Laser-Solides, Recuits par Faisceaux d'Energie / Laser-Solid Interactions and Transient Thermal Processing of Materials
Page(s) C5-209 - C5-214
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1983533
Interactions Laser-Solides, Recuits par Faisceaux d'Energie / Laser-Solid Interactions and Transient Thermal Processing of Materials

J. Phys. Colloques 44 (1983) C5-209-C5-214

DOI: 10.1051/jphyscol:1983533

PULSED ELECTRON BEAM ANNEALING OF As AND B IMPLANTED SILICON

D. Barbier1, G. Chemisky1, J.J. Grob2, A. Laugier1, P. Siffert2 et R. Stuck2

1  Laboratoire de Physique de la Matière (LA 358), Bâtiment 502, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, 20, avenue Albert Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex, France
2  Centre de Recherche Nucléaire, Groupe PHASE, 23, Rue du Loess, 67037 Strasbourg Cedex, France


Résumé
Des échantillons de Si (100) implantés avec 1016 ions/cm2 As ou B sous 20 et 200 keV ont été recuits par faisceau d'électrons pulsés (50 ns). Les fluences utilisées étaient 1,1 et 1,4 J/cm2 avec des électrons d'énergie moyenne 15 keV. L'effet de recuit a été étudié par rétrodiffusion de particules α en position canalisée ou décanalisée. Les profils de redistribution ont été obtenus par mesure à la sonde ionique. Le mécanisme de recuit est l'épitaxie en phase liquide, la vitesse moyenne de l'interface liquide-solide étant de 400 et 250 cm/s respectivement pour les deux fluences utilisées. On observe une bonne recristallisation et une activation élevée des dopants sauf dans le cas de l'implantation Bore 200 keV. Une importante redistribution d'impuretés est observée. Les profils expérimentaux sont en bon accord avec les profils calculés sur la base des données obtenues par simulation thermique au moyen d'un modèle de diffusion en phase liquide. Celui-ci utilise une solution sous forme de fonction de Green modifiée. Aucun effet de ségrégation n'apparaît. Les coefficients de diffusion déduits du modèle sont de l'ordre de 5.10-5cm2/s pour le bore et de 2.10-4cm2/s pour l'arsenic.


Abstract
p-type (100) silicon wafers have been implanted either by As or B ions at 20 and 200 keV energies and doses of 1016cm-2. Pulsed electron beam annealing has been performed with fluences of 1.1 and 1.4 J/cm2 using a mean electron energy of 15 keV. The pulse duration was 50 ns. The annealed layers have been investigated by Rutherford backscattering under random and channeling conditions and by S.I.M.S. profiling. Good crystal regrowth and high dopant activation occur in all cases except for the 200 keV Boron implant. Impurities redistribution is observed but no significant segregation effects appear. The experimental profiles are in good agreement with a diffusion model using a modified green function solution and taking into account dopant diffusion in liquid phase and the computed melt front location. The deduced diffusion coefficient are in the 5.10-5cm2/s range for boron and 2.10-4cm2/s range for arsenic.