Abstract
本論文係研究退火對於利用離子束合成法生成鎳矽化合物的影響，基本上，若要形成連續且均勻的金屬矽化合物磊晶層，則其所佈植的離子劑量必須超過某一個臨界劑量值。當離子劑量為 1 ×1017 ions/cm2、佈植溫度為 100 時，即使未經退火處理，已有多晶態的 NiSi2 生成。隨著靶材溫度的上升，佈植的鎳離子有向靶材表面聚集的現象，該鎳離子縱深分佈的變化以及 Ni-Si 化合物的生成，直接影響了靶材表面電阻值的大小。退火溫度與靶材溫度對於鎳離子縱深分佈的影響並不完全一樣，其相同之處在於當溫度增高時，該兩者皆會造成鎳離子往靶材表面偏移的現象，並大量析出 Ni-Si 化合物；而不同之處則在於退火溫度需高達 400 之後，鎳離子才會明顯地向靶材表面偏移，而靶材溫度則不需如此高的溫度。此外，退火時間對於鎳離子的縱深分佈的影響不大，只有在縱深分佈的尾端部分，隨著退火時間的增加，有漸向靶材表面聚集的趨勢。再者，原來長方狀的析出物顆粒，隨著退火時間的增加也有逐漸沿著靶材表面向兩邊被拉平的趨勢。一般而言，當矽與鎳含量的平均比值最低時，其靶材的表面電阻值最低。換言之，除了析出物本身的結晶狀態之外，該析出物的縱深分佈也是影響其靶材表面電阻值的另一主因。依本論文研究的實驗條件，若要形成連續性良好的鎳矽化合物磊晶層，需 2.55 ×1017 ions/cm2 以上的離子劑量、500 的佈植溫度、550 的退火溫度、以及 30 分鐘的退火時間。