半導体へドープする不純物の濃度分布の制御について

質問

現在、Si表面に窒素を不純物としてドープしようとしています。

N２雰囲気で焼成し、熱拡散によってドープしようとしているのですが、

Si最表面と同程度のN濃度で、NをSi内部まで導入するにはどうすればいいでしょうか？

（普通に焼成を行うと、Si内部に進むにつれ、N濃度が低下していく(添付図の(1))と思うのですが、
添付図(2)のようにSi内部まで表面濃度を維持する方法はないでしょうか？)

焼成時間を延ばせば、Nの固溶限界までNが固溶する領域がSi深くまで広がり、添付図(2)のように
なるでしょうか。
それとも、時間を延ばしても、ただ濃度勾配が緩やかになり、Siのより深くまで、Nが侵入するだけなのでしょうか？

焼成時間を延ばす以外に方法がありましたら、是非お教えいただきたいです。

回答No.1

Massy57 · ベストアンサー

Si中のNの拡散速度がどのようなものか当方認識していませんのでN2中で高温で焼成する（要は高温拡散ですよね）とどんな拡散プロファイルになるのか、お答え出来ません。ただ高温拡散に関する、資料、研究はそれほどめずらしくもないのではと思うのですが。一度お調べになれば。

ご要望の実現方法として、即おもいつくのはNのイオン注入ですね。イオン注入すると最表面はスパタリングされ、濃度が下がり結果としてはご希望に近いNプロファイルが得られるはずです。　それがイオン注入の取り柄ですので。

半導体も昔は高温拡散がごく一般的でしたよね。