Abstract
本研究主要係在（001 ），（011 ）及（111 ）等方向的矽晶片上做各種不同的單離子佈植及雙離子佈植，並對於大尺寸及小尺寸開口試片均做佈植，本研究它們對於退火行為及電性的影響。在砷及磷佈植中，我們發現差排環分佈在投影範圍（投影範圍圍環）所受能量、劑量、試片方向等的影響，而這投影範圍環是來自高濃度的砷或磷存在，造成矽的擠入堆積而成，投影範圍環在砷佈植中比較容易形成，且在較高溫度退火後仍然存在。固相磊晶成長的速度亦受雜濃度的增加而加速，然後又減慢。在雙離子佈植矽中，固定氟化硼的劑量而改變砷或磷的劑量，我們發現固相磊晶成長的速度會隨著砷或磷的劑量的增加而減慢。在氟化硼＋砷系統，可發現殘留缺陷減少的補償效應很顯著。而對於同是負型雜質的砷＋磷雙離子佈植就沒有這種補償效應的產生。在小尺寸開口的佈植矽中，由於橫方向及垂直方向的固相磊晶成長速度不同，及在氧化層附近的劑量較低及不同形狀開口的影響，造成與大區域佈植很不一樣的結果，在砷及磷佈植（001 ）試片的方形及圓形的開口，在＜001 ＞方向有糾結差排存在，在氧化層開口附近投影範圍環的密度較低，由於在＜001 ＞方向有糾結差排存在，在氧化層開口附近投影範圍環的密度較低，由於在＜001 ＞的橫方向成長速度較快，而造成了＜001 ＞方向的糾結差排。在砷佈植（111 ）試片中，由於＜011 ＞橫方向的成長速度較快而形成了在＜112 ＞方向的糾結差排。這種現象並未在磷佈植中發現，主要是因為磷佈植矽的成長速度較快。在橫向受限雙離子佈植矽中，砷＋氟化硼的系統中，投影範圍環被加入的氟化硼所消除了，而在砷或磷單離子佈植矽中所產生的方向性締結差排，並未在此發現。但在單、雙離子佈植的分界處，有雙晶的產生，由於補償效應，在雙離子佈植區的差排密度與分佈的深度均較單離子佈植來得小。在磷＋氟化硼的佈植系統中，由於補償效應並沒有前述系統來得強，所以他的投影範圍環並未完全被消除，在平視試片中單雙離子佈植的區界第一章離子佈植第二章固相磊體成長第三章殘留缺陷的形成第四章本研究的範圍第五章實驗步驟第六章砷佈植矽的退火行為第七章磷佈植矽的退火行為第八章氟化硼＋砷及氟化硼＋磷雙離子佈植矽的補償效應第九章小尺寸開口佈植矽的退火行為第十章橫向受限區域雙離子佈植及其他區域單離子佈植的退火第十一章摘要與結論第十二章未來展望