Dopant redistribution and electrical activation in silicon following ultra-low energy boron implantation and excimer laser annealing. (Articolo in rivista)

Type

• Prodotto della ricerca (Classe)
• Articolo in rivista (Classe)

Label

• Dopant redistribution and electrical activation in silicon following ultra-low energy boron implantation and excimer laser annealing. (Articolo in rivista) (literal)

Anno

• 2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)

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• 10.1103/PhysRevB.67.075201 (literal)

Alternative label

• Whelan S. , La Magna A. , Privitera V. , Mannino G. , Italia M. , Bongiorno C. , Fortunato G. , Mariucci L. (2003)
  Dopant redistribution and electrical activation in silicon following ultra-low energy boron implantation and excimer laser annealing.
  in Physical review. B, Condensed matter and materials physics; APS, American physical society, College Park, MD (Stati Uniti d'America)
  (literal)

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• Whelan S. , La Magna A. , Privitera V. , Mannino G. , Italia M. , Bongiorno C. , Fortunato G. , Mariucci L. (literal)

Pagina inizio

• 5201 (literal)

Pagina fine

• 5201 (literal)

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• L'’articolo è uno dei prodotti dell’attività svolta nell’ambito del progetto “Processi per dispositivi con dimensioni caratteristiche minori di 0.25 mm”, coord. G. Fortunato, nell’ambito del P.F. MADESS II Sottoprogramma: Strutture integrate al silicio. I risultati descritti nell’articolo hanno mostrato come la tecnica del “laser annealing” sia particolarmente interessante per la realizzazione di dispositivi utilizzanti giunzioni ultrasottili.Tali risultati hanno spinto ST-Microelectronics a considerare tale processo per la realizzazione di dispositivi MOS di potenza e su tale tematica è stato sottoposto e approvato il progetto “FLASH”(Fundamentals and applications of laser processing for highly innovative MOS technology) finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del V Programma Quadro-Future and Emerging Technologies (FET).Partecipano al progetto:CNR (IFN e IMM)–Coordinatore,STMicroelectronics(Italia),MicroLas(Germania),University of Oslo (Norvegia).I.F.3.33;citazioni2 Per affrontare i futuri nodi tecnologici previsti dalla Roadmap per lo scaling spinto della tecnologia CMOS, occorre sviluppare processi innovativi per la realizzazione di giunzioni ultra-sottili in silicio. L'IMM sta coordinando un progetto Europeo finalizzato a dimostrare la fattibilità di un processo basato su irraggiamento con laser ad eccimeri in alternativi alle tecniche di attivazione elettrica basate su trattamenti termici rapidi. I risultati ottenuti, oltre a essere molto promettenti, pongono l'Istituto in una posizione di assoluto rilievo internazionale in un settore fortemente competitivo ed ad elevatissimo contenuto tecnologico. Fattore di impatto della rivista (2002): 3.327 (literal)

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• 67 (literal)

Rivista

• Physical review. B, Condensed matter and materials physics (Rivista)

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• Impact Factor (2002): 3.327 (literal)

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• 7 (literal)

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• Excimer laser annealing (ELA) of ultra-low-energy (ULE) B-ion implanted Si has been performed. High resolution transmission electron microscopy has been used to assess the as-implanted damage and the crystal recovery following ELA. The electrical activation and redistribution of B in Si during ELA has been investigated as a function of the laser energy density (melted depth), the implant dose, and the number of laser pulses (melt time). The activated and retained dose has been evaluated with spreading resistance profiling and secondary ion mass spectrometry. A significant amount of the implanted dopant was lost from the sample during ELA. However, the dopant that was retained in crystal material was fully activated following rapid resolidification. At an atomic concentration below the thermodynamic limit, the activation efficiency (dose activated/dose implanted into Si material) was a constant for a fixed melt depth, irrespective of the dose implanted and hence the total activated dose was raised as the implant dose was increased. The electrical activation was increased for high laser energy density annealing when the dopant was redistributed over a deeper range. L'IMM ha sviluppato e caratterizzato una serie di processi per l’integrazione dell’uso del laser ad eccimeri nella tecnologia MOS. L'obiettivo finale consiste nel dimostrare la possibilità di industrializzazione di questa metodologia per la fabbricazione di dispositivi al Si con caratteristiche richieste dai futuri nodi tecnologici. I processi sono stati sviluppati sia con apparecchiature da ricerca, per l’ottimizzazione dei parametri, che con apparecchiature industriali, per dimostrare la possibilità di realizzazione su intere fette di silicio da 6 pollici, con livelli di uniformità e riproducibilità ottimali. Sono state ottenute giunzioni profonde 80 nanometri, con resistenza di strato di 90 Ohm/quadro e una deviazione standard del 2.8% su fetta. Dall’analisi microscopica di campioni strutturati, dove una struttura di gate è stata integrata con soluzioni rivolte all’eliminazione degli effetti indesiderati dell’interazione del fascio laser con la struttura del dispositivo, sono state estratte le informazioni necessarie per affrontare i problemi d’integrazione, principali ostacoli per l’uso del processo nell’industria dei semiconduttori. (literal)

Note

• ISI Web of Science (WOS) (literal)

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• CNR, IMM, I-95121 Catania, Italy CNR, IFN, I-00156 Rome, Italy (literal)

Titolo

• Dopant redistribution and electrical activation in silicon following ultra-low energy boron implantation and excimer laser annealing. (literal)

Abstract

• Excimer laser annealing (ELA) of ultra-low-energy (ULE) B-ion implanted Si has been performed. High-resolution transmission electron microscopy has been used to assess the as-implanted damage and the crystal recovery following ELA. The electrical activation and redistribution of B in Si during ELA has been investigated as a function of the laser energy density (melted depth), the implant dose, and the number of laser pulses (melt time). The activated and retained dose has been evaluated with spreading resistance profiling and secondary ion mass spectrometry. A significant amount of the implanted dopant was lost from the sample during ELA. However, the dopant that was retained in crystal material was fully activated following rapid resolidification. At an atomic concentration below the thermodynamic limit, the activation efficiency (dose activated/dose implanted into Si material) was a constant for a fixed melt depth, irrespective of the dose implanted and hence the total activated dose was raised as the implant dose was increased. The electrical activation was increased for high laser energy density annealing when the dopant was redistributed over a deeper range. (literal)

Editore

• APS, American physical society (Editore)

Prodotto di

• Institute for microelectronics and microsystems (IMM) (Istituto)
• Sviluppo di metodologie avanzate per dispositivi elettronici micro e nanostrutturati (MD.P05.005.001) (Modulo)
• Istituto di fotonica e nanotecnologie (IFN) (Istituto)

Autore CNR

• GIOVANNI MANNINO (Persona)
• CORRADO BONGIORNO (Unità di personale interno)
• ANTONINO LA MAGNA (Persona)
• VITTORIO PRIVITERA (Persona)
• GUGLIELMO FORTUNATO (Persona)
• MARKUS ITALIA (Persona)
• LUIGI MARIUCCI (Unità di personale interno)

Insieme di parole chiave

• Parole chiave di "Dopant redistribution and electrical activation in silicon following ultra-low energy boron implantation and excimer laser annealing." (Insieme di parole chiave)

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Autore CNR di

• ANTONINO LA MAGNA (Persona)
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• GIOVANNI MANNINO (Persona)
• GUGLIELMO FORTUNATO (Persona)
• CORRADO BONGIORNO (Unità di personale interno)
• LUIGI MARIUCCI (Unità di personale interno)

Prodotto

• Institute for microelectronics and microsystems (IMM) (Istituto)
• Istituto di fotonica e nanotecnologie (IFN) (Istituto)
• Sviluppo di metodologie avanzate per dispositivi elettronici micro e nanostrutturati (MD.P05.005.001) (Modulo)

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• Physical review. B, Condensed matter and materials physics (Rivista)

Editore di

• APS, American physical society (Editore)

Insieme di parole chiave di

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