实现亚纳米深度分辨能量（EXLIE）SIMS

最新的半导体芯片制造和CMOS器件的进一步缩放推动了10nm范围以下的结深度的限制，平面陡度为1-2nm。在这种规模，SIMS技术可用于监测掺杂剂的深度分布，只要可以通过比每十年1nm的深度分辨率测量SIMS轮廓。

模拟人生工具的挑战

这只能通过使用非常低的能量初级离子轰击来实现：即，到目前为止应用的能量显着低（300-500eV）是强制性的。实现极端低冲击能量（Exlie）SIMS的溅射条件有2个主要限制：

1. 当冲击能量低于250eV时，观察到溅射产量急剧下降；
2. SIMS仪器已针对能量>300eV的操作进行了优化，因此，它们的初级离子柱在较低的冲击能量下不会提供高电流密度，并且只有极低的溅射速率（~0.1nm/mn）可用。

图1。从BF，2.2KeV植入Si衬底的近视表面硼深度剖面，使用O2 +主梁的不同冲击能量植入

CS +和O2 +离子源的最新创新在SC超高和IMS WF的频率下的初级光束密度提高，从而获得了CS +和O2 + @ 150EV的1nm / min的溅射速率。

极低冲击能量的好处

瞬态溅射过程（溅射和离子产额变化）随冲击能量的增加而减小。图1所示数据表明了这一点，该数据是在三种不同O2+能量（500、250和150eV）下测量的Si样品中的BF2 2keV植入物。对于150eV的冲击能量，获得了更真实的近表面轮廓形状（高斯形状）。

精确的超浅层深度剖面

在exlie条件下记录的深度剖面显示为选择B，P和Si浅植入物中的选择。
值得注意的是，即使在极低的冲击能量下，也可以实现超过50年的剖面动态范围，数据表明，使用极低的冲击能量不会影响相关元素的动态范围。必须强调的是，使用EXLIE不会消除SiO2和Si之间的基体效应。由于硅表面始终存在氧化硅层，其厚度与掺杂剂注入的相关深度相比不可忽略，因此精确的轮廓量化仍然需要专用的数据缩减算法。

图2。用150EV CS +主梁的SI中​​500eV P植入的磷深度分析

使用极低冲击能量（EXLIE）溅射条件并用适当算法量化的注入态B、P和as剖面的结果已成功地与HR-RBS和ERDA剖面进行了比较。

图3。2.2用150EV O2 +主梁分析硅中的硼植入物

图4。150eV铯+主束分析硅中As-4keV注入体砷的深度分布

本信息来源于CAMECA SAS提供的材料，经过审查和改编。亚博网站下载

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