On the deposition mechanism of boron in silicon CVD epitaxy

Abstract

The deposition mechanism of boron doping in CVD silicon epitaxy has been investigated by exposing silicon substrates t o B,H,-H, doping gas mixtures a t epitaxy temperatures and examining the effect by dopant profile measuring in an afterwards intrinsically in-situ deposited epitaxial silicon layer. It has been shown that boron is deposited increasing its concentration on the surface linearly with prolonged exposition time and desorbed by purging the surface in pure hydrogen. I n the latter case its content decreases linearly proportional to the predeposited concentration. The desorbed boron builds up a secondary doping source which maintains a parasitic boron flow for reincorporation during following layer growth.Es wurde der Mechanismus des Boreinbaus wiihrend der Abscheidung von epitaktischen CVD Siliciumschichten untersucht, indein Siliciumsubstrate der Einwirkung von B,H,-H, Dotiergasrnischungen bei Epitaxietemperaturen ausgesetzt wurden. Der erreichte Effekt wurde durch die Auswertung der unmittelbar anschlieaend in einer dunnen und intrinsisch abgeschiedenen Siliciumschicht erhaltenen Dotierungsprofile gemessen. Danach nimnit die Oberfliichenkonzentration von Bor in der Vorabscheidungsphase linear mit der Expositionszeit zu und wiihrend einer Spultemperung in reinem Wasserstoff linear proportional zur Vorabscheidungskonzentration ab. Das desorbierte Bor gibt AnlaB zur Bildung einer Sekundarquelle die wiihrend einer nachfolgenden Sehichtabscheidung einen parasitiiren Boreinbau verursacht. 106.

Silicon Epitaxial Layers with Non‐Uniform Doping Profiles (I). The Model Parameters' Adjustment

“…In addition they observed the decreasing arsenic dopant concentration with the increasing epitaxial growth rate. KUHNE and MORGENSTERN (1987) determined the same type of relationship at higher growth rates, but at lower growth rates they reported the dopant concentration not to be dependent on the growth rate.…”