Abstract
二十世紀以來，科學突飛猛進，僅就半導體物理而言，四十餘年前，人們對它們 的性質、用途等尚不了解，但是今天以半導體作成的元件和裝置，已經幾乎成為日常生活所必需。以下將簡單介紹，圖案產生技術的發展和離子束的應用，以供了解以離子束在矽晶片上做直接圖案產生之研究的重要性.國內在ULSI(Ultralarge-Scale Integrated)技術上的發展，已逐漸進入到茁壯時期。 本論文旨在藉助建立一套離子加工系統以進行離子束在矽晶片上做直接圖案產生之研究, 且深入探討離子束在矽晶片表面上所直接產生出圖案的特性和離子束作用在矽晶片 上的時間、離子束的電流密度、與離子所攜帶的總能量等參數之關係. 本論文中之實驗所使用的離子源有兩種，一為以本實驗室現有的資源所自製的熱發電式 離子源；另一為商用的冷陰極式離子源。由於實驗是使用不□鋼網當光罩(Mask)，再直 接將離子束打在製備好的試樣上，所以我們可省掉一些微影所需要的步驟，例如去光阻 、烘烤、塗底等這類煩雜的工作。故我們只要將不□鋼網移除後就可在矽晶片上直接得 到和不□鋼網一樣的圖案。除此之外，由於不□鋼網和矽晶片間的距離約為0 - 0.1 mm ，所以我們在矽晶片上所得到的圖案比原先的大約0.2 - 0.5 mm。並且我們在矽晶片上 所量測到，當離子束電流密度在1 - 0.1,並作用於矽晶片表面的時間在六小時之內時， 矽晶片表面產生圖案的深度和厚度約在150 nm之內。這顯示在將來於IC的製程上，可利 用的空間會變大許多。並且也證實了本論文所完成的以離子束在矽晶片上做直接圖案產 生的方法是可行的。