高品質的金蕭基二極體之研究

Abstract

在本論文中我們探討了蕭基二極體的製程方法－－以傳統擴散方法形成P/N 護環和墊 複晶矽再擴散的方法來形成P/N 護環P/N 護環接面深度，對蕭基元件的特性的關係。 我們主要的目的是在看是否能提高蕭基二極體之崩潰電壓？在理論上，要提高P/N 二 極體的崩潰電壓，只要加深其P/N 接面的深度即可。於是失們嘗試著去比較P/N 護環 的接面深度，由02微米至2 微米，看看其對蕭基二極體的崩潰電壓有何影響？ 另外，由於複晶矽(poly-silicon)也常被用來當擴散源來形成P/N 接面，因此在我們 本論文中也比較了利用複晶矽當擴散源形成P/N 護環和傳統擴散護環的蕭基二極體， 其電性行為的好壞。複晶矽的厚度為4000 。我們做了如下的電性測量及分析比：(1 ) 電流－電壓(Ⅰ-Ⅴ) 特性，(2) 電容－電壓(C-V) 特性，(3) 良率分析。 我們得到如下的結果： 1.護環深度越深，崩潰電壓越大，不論是墊複晶矽護環的蕭基元件或是傳統護環的蕭 基元件都一樣。在護環之P/N 接面達2 微米時，二者之崩潰電壓皆達80V ，接近理論 上之基板(bulk)崩潰電壓，對濃度為基板而言。 2.護環深度越深，其反向電流也越大，良率也越低，這是由於在形成P/N 護環時，所 需的溫度越高，所造成之熱應力越大，而產生之缺陷也越多之故。 3.無論在反向電流或是在良率上，墊復晶矽護環的元件其表現均要比傳統擴散護環的 表現要來得好。這是由於複晶矽會抓重金屬離子，導致矽晶片表面及P/N 接面較為乾 凈之故。