Abstract
本論文研究係利用鍺化硼分子離子(BGe‾)佈植於 n 型的<100>矽晶圓,並經後續退火處理,以製作半導體元件的淺接面。所探討的離子佈植參數包括:佈植能量(20 與 77 keV)以及佈植劑量(5×1013、5×1014 與 1×1015 ions/cm2),而退火參數則包括:爐管退火與快速熱退火方式以及一階段與兩階段退火處理。本論文研究並分別使用四點探針電阻分析儀、二次離子質譜儀、溝道拉塞福背向散射儀以及穿透式電子顯微鏡等技術,分析不同佈植與退火參數對於所形成淺接面的物性與電性之影響。研究的結果顯示:低溫爐管退火除了可以有效地抑制輻射增強擴散效應之外,並可獲致較佳的晶格修復效果與較淺之接面深度;而快速熱退火除了可以提高硼原子的活化程度,但卻因輻射增強擴散效應使得接面深度變深,不利於淺接面之形成。故本論文研究在使用一階段的後續退火處理上,以 550℃、1 hr 的爐管退火為較佳的退火參數;而在兩階段的後續退火處理上,須進行 3 hr 以上的爐管退火時間,才能抑制之後因快速熱退火所帶來的擴散效應,以及進行 30 sec 的快速熱退火時間則來降低熱擴散以及輻射增強擴散兩種效應以及有效地活化摻雜原子,故以先進行 550℃、3 hr 的爐管退火,再搭配以 1050℃、30 sec 的快速熱退火為較佳的退火參數。