Abstract
本文的主旨是以矽化物攙雜技術(Silicide doping technology)的方法研究製造淺接面TiSi╱n ﹢p ,TiSi╱p ﹢n 接面二極體,並探討其應用於超大型積體電路的可行性。為了研究TiSi成長條件和材料特性,我們以四點探針(FPP )量測TiSi薄片電阻,得知祇要經快速褪火850℃﹣30sec 或真空□溫褪火800℃﹣1hr的條件,可生成電阻係數約18u Ω﹣cm的TiSi,再以掃描式電子顯微鏡(SEM )鑑定表面型態,以截面穿透電子顯微鏡(TEM )鑑定TiSi厚度,其1埃的鈦約生成2.5埃的TiSi,且TiSi╱Si的界面很平穩,界面擾動不超過100埃,以X 射線繞射(XRD )鑑定T-iSi 薄膜的晶相,證明經800℃﹣1hr熱處理是C 54﹣TiSi的相。矽化物攙雜技術是以蒙地卡羅(Monte Carlo )的方法來模擬離子佈植的過程,計算其攙雜與輻射傷害分佈,並且以四點探針量測,截面穿透式電子顯微鏡和變溫電阻係數量測鑑定輻射傷害和輻射傷害的消除,TiSi經離子佈植後電阻係數雖昇高但經RTA900℃﹣30sec 或IVA 800℃﹣30min 熱處理後,其電阻係數跟原來的值幾乎相近且還保有金屬性格的傳導特性,以展阻(SPR )量測接面深度與活化雜質的濃度分佈,顯示無論植入砷或二氟化硼,祇要能量適當不打穿TiSi再經褪火,即得到小於0.2um的淺接面,且表面雜質濃度達1E 19╱cm︿3以上。最後就TiSi╱p ﹢n ,TiSi╱n ﹢p 接面二極體,以電流-電壓特性曲線(I -V c-urve)量測分析漏電流,理想因素等參數,可知以此製程其TiSi╱n ﹢p 二極體特性比TiSi╱p ﹢n 好。再以深雜質能階暫態電容法(DLTS)量測,來探討這二種淺接面二極體的陷阱濃度,從陷阱濃度的比較,可知對於植入砷100key 5E 15╱cm︿3,至少要經RTA 900℃﹣20sec 褪火,少能消除大部份的輻射傷害。