形成超淺接面在使用非晶矽晶複晶矽和矽化鈦做固態擴散源

Abstract

在本論文中，將使用數個特殊的方法來形成一個超淺接面的二極體，這方法包含了以 BF 或AS 植入矽化鈦 (ITS)，複晶矽和非晶矽然後再經高溫度退火將植入的雜質擴 散到矽基座內來形成一淺接面。此方法能解決在使用傳統方法形成超淺接面所面臨的 一些難題。從我們的實驗結果可看到，這三種方法能得到一個非常淺的接面和電性非 常出色的二極體。在實驗中，我們變化矽化鈦，複晶矽和非晶矽的厚度還有不同的表 面處理方法，高溫退火的時間等條件來研究形成淺接面的一些特性。對 ITS的結構而 言，在攝式800 度的退火溫度就能容易得到漏電流小於 0.5奈安培╱平方公分和理想 因素近似 1且接面深度只有0.09微米和0.12微米相對於 P ╱n和n ╱p 的二極體，而 對鈦膜的厚度來說，厚度越厚電性越差，但高溫退火的穩定性則隨著鈦膜厚度的增加 而增加。在這研究中，退火溫度從攝式 800度到1000度均能由變化不同的實驗條件而 得性能優越的二極體。關於使用複晶矽或非晶矽當擴散源所形成的二極體，也能夠製 造出一個非常淺的接面(∼0.1微米) 低的漏電流(∼1奈安╱平方公分) 和高的崩潰電 壓且不受鈦厚度影響的二極體。所以此方法能夠有較厚的鈦膜，使得在金氧半電晶體 的源極和吸極有較低片電阻且有令人可以接授的漏電流，對於在超大型積體電路的應 用上，此方法是非常吸引人的。