Основные операции. Лазерное легирование

Лазерное легирование полупроводниковых материалов может быть реализовано на практике различными способами:

1) обработка структур «плёнка диффузанта – матрица»;

2) обработка материалов в камере высокого давления;

3) обработка материалов в жидкостях;

4) инжекция мелких частиц в расплавленный излучением слой материала.

Во всех представленных способах происходит насыщение расплавленного лазерным излучением слоя матрицы легирующим элементом (элементами) соответственно из расплава (1), газовой (2) или жидкой среды (3), либо путём инжекции в расплав мелких частиц легирующего материала (4). Остановимся подробно на обработке структур «плёнка диффузанта – матрица», которая, по существующему мнению, может значительно модернизировать технологию изготовления полупроводниковых приборов. Этот способ представляет значительный интерес по нескольким причинам. В первую очередь потому, что его можно рассматривать как наиболее универсальный из всех способов лазерного легирования. Вторая причина заключается в том, что при таком способе реализуется всё многообразие физических эффектов взаимодействия лазерного излучения с веществом.

Ранее мы уже убедились в том, что в тех случаях, когда требуется провести воздействие (и легирование) на небольшие глубины (1 мкм), не затрагивая более глубокие слои материала, необходимо использовать наносекундное или пикосекундное лазерное воздействие. Процесс лазерного легирования в этом случае включает несколько стадий:

1) нанесение плёнки диффузанта на матрицу;

2) облучение на воздухе;

3) облучение в вакуумной камере;

4) облучение через прозрачное покрытие (см. рис. 3).