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,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 (投影範圍環) 所受能量、劑量、試片矽的擠入堆積而成，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質濃度的增加而加速，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＞ 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, 這種現像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糾結差排，並未在此發現。但在單、雙離子佈植的分界處，在雙晶的產生，由於補償效應，以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並不很明顯。