研究目的
通过分析激光退火前后高磷掺杂硅样品的微观结构、磷分布、应变及电学性能，研究多脉冲激光退火的影响。
研究成果
多脉冲激光退火能显著减少再结晶硅及无磷扩散的EOR区域中的缺陷，在保持高应变的同时实现近100%的磷激活，从而有效提升晶体管性能。
研究不足
该研究并未深入探讨高磷掺杂硅中应变弛豫的原因，表明该领域需要进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究对高磷掺杂硅分别采用单脉冲和多脉冲纳秒激光退火，分析其对微观结构、应变及电学性能的影响。
2：样本选择与数据来源：
在p型(100)硅晶圆上以25 keV能量注入总剂量为2.5×101? cm?2的磷离子。
3：5×101? cm?2的磷离子。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用Varian高电流注入机VIISTA80HP和相干COMPEX205 KrF脉冲激光器。
4：实验流程与操作步骤：
在450和600 mJ cm?2能量密度下进行单/多脉冲激光退火，退火后分析微观结构、磷分布、应变及电学性能。
5：数据分析方法：
采用透射电镜(TEM)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)、高分辨X射线衍射(HR-XRD)和霍尔效应测量进行分析。
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KrF pulse laser
COMPEX205
Coherent
Used for laser annealing at energy densities of 450 and 600 mJ cm?2.
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HR-TEM
JEM-2100f
JEOL
Used for observing the microstructures of the as-implanted and laser-annealed samples.
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HR-XRD
SmartLab
Rigaku
Used for measuring the strain of the phosphorus implanted layer.
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Varian high-current implanter
VIISTA80HP
Varian
Used for phosphorus implantation at 25 keV with a total dose of 2.5 × 1016 cm?2.
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TOF-SIMS
ToF-SIMS 5
IONTOF
Used for analyzing the distribution of phosphorus in the recrystallized silicon and EOR region.
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Hall effect measurement system
HMS-5000
Ecopia
Used for determining the activated phosphorus concentration and electron mobility.
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