Continuous-wave laser-induced diffusion in silicon

Abstract

A novel processing technique to form shallow p-n junctions using a continuous-wave (cw) laser beam scanned over a large area is described. The results of computer simulation of the heat-flow problem were used to find the optimum condition for cw laser-induced liquid-phase diffusion. High-speed scanning of the laser beam and the application of phosphosilica glass as a diffusion source, which also acts as an antireflective coat, are essential parts of the process. The optimum incident laser power was around 7.5 W with a scanning speed of 100 cm/s. This process produced junction depths of around 0.2-0.4 p.m. Reliable contacts to the shallow diffusions were made using tungsten silicide formed prior to the aluminum deposition. The p-n junctions .formed by this technique showed good diode charackristics with breakddwn voltages over 35 V ind leakage current around lop5 A/cm2.On dCcrit une technique nouvelle pour la fabrication de jonctions p-n peu profondes, qui consite en l'utilisation d'un faisceau laser cw balayant une grande surface. Les rksultats d'une simulation par ordinateur du problkme d'Ccoulement de la chaleur ont CtC utilisCs pour trouver la condition optimale pour la diffusion en phase liquide induite par laser cw. Une haute vitesse de balayage par le faisceau laserest un ClCment essentiel du procCdC de m&me que l'application, comme source de diffusion, de verre de phosphosilice qui agit aussi comrne une couche antirCflCchissante. La puissance optimale du faisceau laser incident se situait autour de 7,5 W, avec une vitesse de balayage de 100 cm/s. Ce procCdC a donnC des profondeurs de jonctions peu profondes d'environ 0,2-0,4 p.m. On a rkalise de bons contacts avec ces jonctions peu profondes en utilisant du siliciure de tungstkne form6 avant la dCposition d'aluminium. Les jonctions p-tl fabriquCes par cette technique posskdent de bonnes caractkristiques de diodes, avec un voltage de rupture de plus de 35 V et un courant de fuite d'environ lop5 A/cm2.[Traduit par le journal]Can.

Experimental verification of temperature calculations in multilayers used for CO2 laser recrystallization of silicon-on-insulator films

“…(2) is reduced to 5T V·k(T)VT=pcu -. VT,,n= 1,.. ,4. (4) 8x The heat conduction of the Si0 2 layers can be taken constant…”

“…The width of the temperature distribution on 114 is of the order of a, The temperature drop below 134 occurs in a medium which is, practically speaking, infinitely thick. If layer 4. is stationary, which we have assumed by using Eq.…”