矽化鈷接觸之P n淺接面研製

Abstract

本研究以BF 離子布植法制成CoSi /P n淺接面。我們以三種不同的方法制造P n 淺 接面并評估其特性。該三種方法為:(一) 傳統金屬矽化法( 二 )植入CoSi法( 三 )植 入CoSi 法。傳統金屬矽化法是先形成P n接面再將表層的矽和金屬形成矽化物。為 了得到良好的接面特性, 在矽化之前需要加以高溫退火( 大於900℃)處理以消除基板 因離子布植所造成的損傷并使雜質活性化。將離子植入矽化物(CoSi 和CoSi )中可把 大部分因離子布植所造成之損害留在矽化物中, 因此退火溫度可降低。用此種方法, 我們可在一般高溫爐中, 以700℃ 的退火溫度下制造出特性良好之P n淺接面。以離 子植入CoSi法為例, 藉由選擇適當的離子布植條件, 我們可以制成接面深度0.14微米 , 反向漏電流小於0.5nA/cm 的淺接面。該P n二極體之順向理想系數小於1.01。而 若將離子植入CoSi 之中, 我們也可以在700℃ 的退火溫度下制成反向漏電流小於1n A/cm ,順向理想系數小於1.01之淺接面。若使用較低能量的離子布植, 吾人可在800 ℃ 的退火溫度下制成反向漏電流小於1nA/cm , 接面深度小於0.1 微米之淺接面。 由歐傑電子質譜儀、掃描式電子顯微鏡和片電阻之測量分析中得知矽化鈷薄膜在經95 0℃/30分鐘的高溫處理后, 并未明顯的產生劣化。由電性的測量得知經高劑量的離子 布植后所制造的二極體仍可保持極佳的特性。故CoSi /P n接面可在700℃ 至950℃ 的退火溫度下皆能維持很好的性能。在這樣大的溫度範圍下不但適合目前積體電路制 程亦能符合將來低溫度化之要求。因此矽化鈷非常適合使用在超大型積體電路之中。