Влияние твердофазной рекристаллизации с двойной имплантацией на плотность структурных дефектов в ультратонких слоях кремния на сапфире

Главной технологической проблемой при изготовлении электроники на структурах кремний на сапфире (КНС) является высокая плотность дефектов в слоях кремния на сапфире. Современный метод получения ультратонких структур КНС с помощью твердофазной эпитаксиальной рекристаллизации и пирогенного утонения позволяет значительно снизить дефектность в данных слоях. Тем не менее, влияние дефектности субмикронных слоев КНС на структурное совершенство ультратонких слоев остается не ясным. В данной работе ультратонкие (100 nm) структуры КНС были получены на субмикронных (300 nm) структурах КНС, обладающих различным структурным качеством. Кристалличность слоев 300 nm до процесса рекристаллизации и ультратонких слоев определялось с помощью рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что наименьшие значения ширины кривой качания (ШКК) 0.19–0.20$^\circ$ наблюдались для ультратонкого КНС, полученного на базе наиболее структурно совершенных слоев КНС 300 nm. Показано, что более совершенный приповерхностный слой базовой структуры КНС 300 nm и режим двойной имплантации, позволяет на порядок уменьшить плотность структурных дефектов в ультратонком слое Si до $\sim$1 $\cdot$ 10$^{4}$ cm$^{-1}$.