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1、稀土离子注入SOI的射程分布址(Si)是现代半导住工业申皮用最广的半导休材料，aSiGaAs为代裂的传统半导体材料的高逮发展推动了微电于技术的迅註发展百需子注入握求作为一项重要的工艺已广泛应円于半字体、金農和绝珞休等#个领爆底许多器件制造工艺中.尤其在半罕体工艺中的应用，使臬成社路的生产进入了雄大规模集成电路的斷时代.从上世圮7。年代以来，人们对离于注入、特剔是稀土元索注入Si的股邺射强、射桂离散，横向离散、注入搠伤、退丸什为及光致授光等进疔了丸董的研究I*网随監功率筹件、徽燈君件的不斷岌展*传扯的Si材料由于材料本身的it能缺酪*在这一领域越来越显示出一定的局限性.SOI材料以它在成本、制作
2、工艺挥社学与光爭持性寻方面巨大的优势越来越險剑研尤人贡的高度査视，迫年来丫人们对稀土离子注入SOI材料的光效发光披丁大量的研究工作t，06-lWf但少有关注楊土元索注入SOI样斡的投彰射程、射程寓*L樽向專供、注入损伤、退火打为的网S：.虽热S01顶层材斛依热逻為体Si,但通帑是一展晶体Si簿膜，当注入禹子达到SiO：展时，其射程分布将金舐体Si不同*即便注人离子没有达列Si展时，由于6展的存在.其進火行为也柠青所不同,崔一定荼件下.佥册成宙畳子阱，还KfH.SiC/SifErJ/SiQ,异质站，这些诽将舍影响其光学和电常柠如因此酬完稀土元素注入SO!材料的投彫射程“射柱离散、注入福伤、返火行
3、为仍熊耳有极高的应用价值o随着集成电路芯片的集成密度越耒尴髙，掌搓注人离子的楼向离做规律变碍越来越童要，静别是当令半学体器件已发展到澤亚徹未、篡至到纳来尺度*高子注入半显体材料申乗啟浓度分布的横向离敌对器仲性隠的梅吶非常明墨，研尤稀土注入胸予的精向禺散分布规律具有重矣意SOI是指将一薄层Si置于-绝缘衬底匕晶体管将在SOI的薄层Si上制备。基于SOI结构上的器件在本质上可以减小结电容和漏电流，提高开关速度，降低功疑，实现高速、低功耗运行。作为下一代硅基集成电路技术，SOI广泛应用于微电子的大多数领域，同时还在光电子、微机电系统等其它领域得到应用。SOI制作过程中，顶层晶Si会产生一定晶格损伤，
4、一般要通过高温退火来修复.我们利用卢瑟福背散射/沟道(RBS/C)技术对SOI样品顶层Si的晶格情况进行了检测.本论文工作我们采用了三种SOI样品，样品1是徳国PeterGrucnberg研究所采用智能剥离(Smart-Cut)技术生产的，顶层晶Si厚度为300nm,BOXO?层)厚度为500nm：样品2足上海新傲科技有限公司采用注氧隔离(SIMOX)技术生产的，顶层晶Si厚度为260nm,BOX厚度为150nm：样品3是上海新傲科技有限公可采用Simbond(注氧隔离及键合)技术生产的，顶层晶Si厚度为220nm,BOX厚度为3000nm。卢瑟福背散射(RBS)测虽是在山东大学的1.7MV串
5、联式加速器上进行的，所用的离子是能量为2MeV的4He2+离子.4Hc2+离子束垂直样品表面入射，金硅面垒探测器探测散射角为165。的背散射离子，利用多道分析仪采谱并将所得到的背散射谱输入计算机进行处理。利用金膜和硅片的背散射讲中金和硅的表面对探测系统进行能虽定标。根据金膜的背散射的前沿，可以估算出系统的分辨率.系统的能垦分辨率由金膜背散射谱表面高度的12%88%Z间给出。RBS测复都是在真空度为2.60Pa的压强下进行的，分析He束流的强度为10nA左右.图4.1衣示SOI样品1的RBS/Cift(Virgin),He离子能量为2MeV,背散射角为165。作为比较，同时给出了SOI样品1的随
6、机谱(Random).由图4丄1可看出，样品1的表面Si晶体还是很完美的，计算表明表面Si晶体的RBS/C谱产额大约泉相应随机谱背散射产额的2.3%。而衬底Si晶体的沟道谐背散射产额仅比相应随机谱背散射产额略低些，但比SiO2层的背散射产额还要高一些，说明衬底Si和表面Si晶体的晶沟方向不一致，原因是SOI样品1是采用Smart-Cut技术生产的.200(scnoo)p亘a150100200250Channelo-.50300图4SOI样品1的RBS/C谱（实线闲隨机谱（点线）图给出了SOI样品2的RBS/C谱（Virgin）,He离子能屋为2.1MeV,背散射角为165。作为比较，图中还画出
7、了SOI样品2的随机诰（Random）。(Scn8)p图4.12SOI样品2的RBS/C谱（实线）和随机谱（点线）根据图4.2我们可看出，样品2的表面Si晶体也是较完美的，计算农明衣面Si晶体的卢瑟福背散射沟道谱产额大约是相应随机谱背散射产额的4.8%.而衬底Si晶体的沟道谱背散射产额比相应随机谱背散射产额要低许多，比Si6层的背散射产额还要低一些，说明衬底Si和表面Si晶体的晶沟方向足一致的，原闵是SOI样品2是采用SIMOX技术生产的.SOI样品3的RBS/C谱(Virgin)如图4.3所示，He离子能量为2MeV,背散射角为165。作为比较，图中还画出了SO】样品3的随机谱(Random).30002500-2000-15001000-500-Channei(scn8)p_(D图4.3SOI样品2的RBS/C谱(实线)利甌机谱(点线)图表明，SOI样品3的表面Si晶体是很完类的，计算表明表面Si晶体的RBS/C谱产额大约是相应随机谱背散射产额的27%。由于SOI样品3的BOX层达到3000nm,RBS谦无法显示衬底Si晶体的沟道谱背散射产额。因为SOI样品3是采用Simbond技术生产，村底Si和表面Si晶体的晶沟方向一般是不一致的。
