Abstract
本論文研究係將 77 keV、5×1014 ions/㎝2 的矽化硼（BSi）分子離子於室溫下傾斜（70 與 550）佈植於矽晶圓之中，同時亦將 22 keV、5×1014 ions/㎝2 的硼單體離子佈植於相同的矽晶圓以作為相較之用。此外，本研究亦將經矽化硼分子離子與硼單體離子佈植完成的試片進行 1050 ℃、25 sec 的快速熱退火處理（rapid thermal annealing，簡稱 RTA）以檢視與探討輻射增強擴散（radiation enhanced diffusion，簡稱 RED）對於佈植於矽晶圓內硼分佈的影響。未退火與經退火處理的試片均使用二次離子質譜儀量測其內的硼分佈，本研究並使用 Pearson 分佈再配合以最小平方法來擬合所量測的實驗數據，結果顯示硼分佈可以 Pearson 分佈予以適切地描述。對於經 77 keV 矽化硼分子離子和 22 keV 硼單體離子佈植完後進行熱退火處理的試片，由於輻射增強擴散效應的影響，使得其縱向射程（projected range， ）、縱向射程偏差值（longitudinal range straggling）、縱向斜度（longitudinal skewness）、縱向陡度（longitudinal kurtosis）、以及橫向射程偏差值（transversal range straggling）均較未退火試片者為大；且經 77 keV 矽化硼分子離子佈植的未退火與退火試片其射程參數均較經 22 keV 硼單體離子佈植者為小。研究結果亦顯示：輻射增強擴散易於驅使硼原子向試片表面擴散，由於試片表面的二氧化矽層形同一擴散障礙層（diffusion barrier）致使硼原子在其附近被捕獲，將經 77 keV 矽化硼分子離子與 22 keV 硼單體離子佈植並經退火處理的試片做一比較，發現：由於矽化硼分子離子在佈植時產生大量缺陷，導致經熱退火處理後的硼分佈於接近試片表面處有更多的硼累積。在本論文研究中，亦將經 77 keV 矽化硼分子離子和 22 keV 硼單體離子佈植完成的試片，分別予以進行退火溫度為 850 ℃、950 ℃、1050 ℃，退火時間為 25 sec 的快速熱退火處理，再以四點探針電阻分析儀量測其片電阻值（sheet resistance）的變化，實驗結果顯示，隨著退火溫度增加，二者的片電阻值亦趨於接近。並由溝道拉賽福背向散射分析技術與穿透式電子顯微鏡分析技術，予以檢視佈植完成的試片與佈植完經 1050 ℃、25 sec 快速熱退火處理的試片其缺陷分佈的情況。