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在本論文中,將使用在植入二氟化硼之前,先行使用植入氮離子的方式以形
成P+/n超淺接面,其中氮離子的能量及攙雜量分別為20~100keV及1e13~1
e15cm^-2,而在形成淺接面的方法中,又包含了直接將BF2+植入矽基座,以
及將BF2+植入複晶矽接著以複晶矽為擴散源兩種不同之方式,而將植入氮
離子後將使得矽基座成為非晶矽並與後來植入的硼離子產生作用以抑制硼
離子擴散,另外也將比較覆蓋TEOS以活化二氟化硼之效應,在金屬接觸系統
上將使用鋁,鈦,鈷,鎳四種金屬,以找出最佳之金屬接觸與矽化條件,及求
得到具有良好高溫穩定性之矽化物,對於金屬之高溫處理將使用高溫爐管
與快速退火兩種不同之方式,由SIMS分析中可看出,植入氮離子攙雜量越
高,將使得接面深度變得更淺,而硼離子的穿遂效應也被明顯的抑制,由此
可知將原有的單晶路徑破壞成非晶矽,及硼與氮的反應後,將使得接面深度
變的更淺,另外在接面之漏電流之分析中可發現,加入氮佈植之後,邊緣之
漏電流明顯的下降,並可得到(~1nA/cm^2)之低漏電流,但在氮佈植之攙雜
量超過1E15cm^-2後,將得到相反的效果,而對於覆蓋TEOS以防止在高溫退
火中二氟化硼之外擴散的研究中也可發現,覆蓋TEOS將使得接面特性變的
更好,其中接面特性將以HP-4145B選擇500x500um^2加以測量,儀器漏電流
保持在0.5pA以下,而面積與邊緣之效應,將選擇500x500um^2,500x1000
um^2,1000x1000um^2三種不同的面積加以測量,而為了探討出植入氮離子
對漏電流中擴散電流與生成電流之影響,將改變25~180不同的溫度,以量測
出漏電流之改變,由所求出之理想因素值可發現,其值約為1.1與矽半導體
的值相近,而漏電流中主要的成分大多為擴散電流,因此可發現植入氮佈植
將不會使得產生過多的缺陷,也不會使得生成電流有變大的效應產生.從
ESCA,SEM,AFM的分析中發現,由於金屬中有氮的存在,使得金屬矽化物在高
溫下將不易產生凝聚之退化現象,表面較無氮佈植的矽化物表面平坦的多,
因此對於下一代深次微米元件,此方法將是非常吸引人的. 關鍵字:植入,
二氟化硼,氮離子,超淺接面.
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