Pt-Si系統之活性離子蝕刻(RIE)與損害之回復

Abstract

本論文旨在研究CF /H 活性離子蝕刻在矽－基體(substrate) 上所造成的損害及污染 對其電性之影響。首先我們必須先找到一個二氧化矽對矽高選擇性之蝕刻條件。有四 個因素可以影響這個選擇比：（Ⅰ）CF /H 混合氣體中H 的含量比例，（Ⅱ）總氣體 壓力，（Ⅲ）功率，及（Ⅳ）總氣體流量。我們發現在CF :H =24 sccm:6 sccm,功率 60瓦(0.185w/cm )，氣體壓力為60 mTorr時可以達到二氧化矽對矽的選擇比為15此時 二氧化矽與矽基體的蝕刻速率分別為300°A/min及20°A/min ；此條件可以用來在二 氧化矽上挖接觸洞(contact hole)由掃描式電子顯微鏡顯示在1 微米大小的接觸洞上 其蝕刻側面仍非常垂直，無側面蝕刻(undercut)現象，因此可用於次微米技術的應用 。藉由蝕刻過的矽表面上形成金屬矽化物－矽化鉑(PtSi)，我們發現蒸鍍較厚之鉑可 以消耗較多受損之矽基體，因而可以得到較佳的蕭特基二極體特性。最後，我們嘗試 將經活性離子蝕刻過而受損害之矽基體作高溫退火處理。對於N-型矽基體而言在 400 ℃的退火會使蕭特基二極體的電性變得特別差，而在高於750℃ 的高溫退火時，損害 開始回復，但至1000℃的退火仍無法完全回復。另一方面，對P-型矽基體而言，在90 0℃ 高溫退火之下，其由活性離子蝕刻所造成的損害即可以完全回復。此兩種不同型 的矽基體所造成不同的回復反應，可能是受到矽基體中不同型的雜質－施體(Donor) 及受體(Acceptor)對蝕刻時所造成不同的影響。這些需要進一步的探討。