Demonstration of laser-assisted epitaxial deposition of GexSi1−x alloys on single-crystal Si

Lombardo, S.; Smith, Paul Martin; Uttormark, Michael J.; Brunco, D.P.; Kramer, K.; Thompson, Michael O.

doi:10.1063/1.105085

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“…A number of other epitaxial systems have been demonstrated, including plasma enhanced CVD, [21] sputtering, [22] and laser assisted growth. [23] For production lines, only CVD has to date demonstrated the quality, uniformity, and throughput required by companies for production. IBM has led the batch CVD process with a production tool allowing 25 or more 8 inch wafers to be processed in a fully qualified 0.25 mm BiCMOS (bipolar CMOS) process [24,25] and now has a number of products on the market.…”

Section: Si 1±x Ge X Epitaxial Growth Techniquesmentioning

confidence: 99%

Silicon-Germanium Strained Layer Materials in Microelectronics

Paul¹

1999

Adv. Mater.

140

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Section: Si 1±x Ge X Epitaxial Growth Techniquesmentioning

confidence: 99%

Silicon-Germanium Strained Layer Materials in Microelectronics

Paul¹

1999

Adv. Mater.

140

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“…Además, las distintas orientaciones del substrato Si(lll) y Si(100), suponen distintos valores de la densidad de dislocaciones siendo mayor para el primero de los casos. Esto se debe a la velocidad de recristalización, que desempeña un importante papel en la generación de dislocaciones, aumentando la densidad de éstas a medida que disminuye dicha velocidad (aproximadamente 0,7 m/s en el caso del Si (111) y alrededor de un orden de magnitud mayor en el Si (100)) (18).…”

Section: Discusión De Los Resultadosunclassified

“…Este, puede utilizarse para generar una modificación sobre un depósito ya realizado por otros métodos, o bien, emplearse en la realización del depósito y su posterior modificación. Dentro del segundo bloque, los dos procesos pueden ser simultáneos (5) o bien secuenciales (6)(7)(8). El presente trabajo se enmarcaría dentro de los últimos, siendo empleado el depósito químico en fase vapor asistido por láser (LCVD Láser Induced Chemical Vapour Deposition) con una posterior inducción a la epitaxia por medio de la técnica PLIE (Pulsed Láser Induced Epitaxy).…”

Section: Introductionunclassified

Producción y tratamiento de películas de Si1-xGex mediante técnicas asistidas por láser de excímero

Castro¹,

Chiussi²,

Serra³

et al. 1998

REVMETAL

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Resumen El creciente interés que suscita la búsqueda de nuevas técnicas para la obtención de materiales semiconductores, compatibles con la tecnología del silicio, ha llevado a desarrollar un sistema de depósito y postprocesado en alto vacío (HV) de Si-Ge mediante técnicas asistidas por láser excímero. Se han obtenido películas amorfas de germanio mediante el depósito químico en fase vapor inducido por láser (LCVD), que posteriormente han sido recristalizadas con uso de la inducción de epitaxia por medio de láser pulsado (PLIE). Las películas depositadas sobre substratos de silicio fueron caracterizadas mediante XRD, HREM y Raman, revelándose que son amorfas con un alto grado de homogeneidad. Se ha estudiado la morfología y la estequiometría de las muestras por medio de XRD, HREM y XPS tras el tratamiento para inducir la cristalinidad de la aleación sobre el substrato de silicio, observándose la dependencia del grado de heteroepitaxia y variación de la composición en la aleación, con el número y la energía de los pulsos del láser.Palabras clave: Láser de excímero. LCVD. PLIE. Germanio. Aleación Si-Ge. Heteroepitaxia. Production and treatment of Sii_ x G ex films by excimer láser assisted techniques AbstractHeterostructures of Si,. x Ge x alloys on Si (100) have been achieved using two different excimer láser techniques. The first one, the Láser Induced Chemical Vapour Deposition (LCVD), was used in order to deposit germanium on Si (100) substrates via photolysis of GeH 4 as precursor gas. The resulting films show a very homogeneous and amorphous structure as determined by HREM, XRD and Raman analysis. These deposited amorphous germanium films and a part of their underlaying Si (100) substrate were melted using the second technique, the Pulsed Láser Induced Epitaxy (PLIE), inducing an epitactic recrystallization of a Si-Ge alloy. The analysis of the obtained alloys by HREM, XRD, and XPS, reveáis a strong dependence of the crystal quality and of the germanium concentration profile from the number of pulses.

show abstract

“…In this case, if the substrate is a crystalline solid and of better thermal conductivity than the coating, epitaxial growth will take place (19,26). This process, also known as PLIE, has first been described 20 years ago (27,28) using 308 nm Laser radiation and is schematically shown in figure 4. The energy density of the laser beam will determine the depth to which the substrate will be molten, thus the final composition of the alloy which is achieved by intermixing the elements in the molten pool.…”

Section: Theoretical and Experimental Detailsmentioning

confidence: 99%

(Invited) Pulsed UV-Laser Processing of Amorphous and Crystalline Group IV Semiconductors

Chiussi¹,

Gontad²,

Stefanov³

et al. 2011

ECS Trans.

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In the last decade, UV-Excimer laser systems have been dramatically improved in terms of beam quality, power stability and gas lifetime. The benefits of using them for group IV semiconductor processing have, up to now, principally been recognized for some few processes like laser marking, UV-lithography and Excimer Laser Crystallization (ELC). Although several other techniques like Laser induced Chemical Vapor Deposition (LCVD), Excimer Laser Annealing (ELA) and Pulsed Laser Induced Epitaxy (PLIE) have been extensively studied 30 years ago for producing silicon coatings, little is known about the prospects of up-scaling those processes to other group IV semiconductors. This contribution presents UV-Laser processes combining LCVD of amorphous Si and of SiGeC alloys with their subsequent laser, in particular PLIE, treatment for modifying their composition and structure in order to engineer lattice parameters.

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Demonstration of laser-assisted epitaxial deposition of GexSi1−x alloys on single-crystal Si

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Silicon-Germanium Strained Layer Materials in Microelectronics

Silicon-Germanium Strained Layer Materials in Microelectronics

Producción y tratamiento de películas de Si<sub>1-x</sub>Ge<sub>x</sub> mediante técnicas asistidas por láser de excímero

(Invited) Pulsed UV-Laser Processing of Amorphous and Crystalline Group IV Semiconductors

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