The study of titanium-polycided shallow junctions formed by outdiffusion of BF□﹢/As﹢ from polycrystalline/amorphous silicon

Abstract

在本論文中，將使用一種特殊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﹢植入複晶矽或非複晶矽，然後再經高溫度退火處理，將植入的雜質擴散 到矽基座內來形一淺接面。實驗中，我將嘗試改變佈植能量，佈植劑量和複晶矽厚 度以及不同的退火處理溫度對漏電流的影響。對P﹢-N 二極體而言，在低的佈植劑 量經過攝氏950 度的退火處理和攝氏820 度的矽化鈦形成溫度，將能獲得一個接面 深度大約0.11微米，漏電流密度大約0.5 奈安培╱平方公分，理想因數相當接近１ 以及崩潰電壓大於100伏特性能極佳之二極體。對P﹢-N二極體而言，雖因複晶矽厚 度不同而有不同大小的晶細胞，但對漏電流影響並不大。一個經過佈植能量80KeV ，佈植劑量1×10□ ╱平方公分，將有一個漏電流密度小於１奈安培╱平方公分， 而對佈植能量60KeV ，佈植劑量1.5×10□ 奈安培╱平方公分，將有一個漏電流密 度小於0.6 奈安培╱平方公分。兩者崩潰電壓皆大於55伏特。從實驗結果發現，由 於雜植的損害大部分留在複晶矽或非複晶矽中，因此大部分的漏電流來自周邊的影 響，但經鍍鋁和攝氏350 度25分鐘的退火處理後，產生氫被覆的影響，而使漏電流 減低以及理想因數也改善了。所以此方法可利用在金氧半電晶體的源極和汲極，使 得較低之片電阻〔３∼４歐姆╱平方公分〕，且有令人可接受的低漏電流，對於在 超大型積體電路的應用上，此方法是非常吸引人的。