植入雜質在快速退火時的擴散模式

Abstract

本計畫係繼以前的兩個專題:"離子植入蒙地 卡羅機模擬"及"離子植入物理模式研究"而提出 .在以前的專題中,吾人利用蒙地卡羅方法及發 展更完善的電子阻擋物理模式,已成功地建立 一套可以模擬離子植入的計算機程式.此程式 除了可以精確地計算離子植入後的雜質分布之 外,並可得到點缺陷的初步結果.離子植入後,在 超大型積體電路縮小尺寸要求下,必須經快速 退火或低溫爐管退火以得到淺接面.此時,實驗結果顯示,在某一雜質濃度以下,有暫態增強擴 散現象.這是一般現有擴散模式無法解釋與模 擬的.此暫態增強擴散與缺陷種類、退火程序 中點缺陷產生特徵、缺陷所在位置、分布及主 要擴散機動等要素息息相關,而相關研究又無 定論.因此,發展一套快速退火擴散模式有其必 要.過去,吾人已成功發展了離子植入模擬程式 及電子阻擋物理模式,並已精確地算出雜質分 布及點缺陷分布.在本計畫中,吾人將專注於缺陷的研究.並且利用數值分析方法求解由雜質 及缺陷交互影響下的擴散方程式,以發展一套 離子植入後經快速退火之擴散模式及包含此模 式之雜質擴散模擬程式.此程式不但可以處理 快速退火製程中的暫態增強擴散問題,且與吾 人先前所發展的離子植入程式相銜接,而可模 擬離子植入矽、氧化氮、氮化矽及金屬矽化物 中,經快速退火後的雜質及缺陷分布.