利用低溫微波退火製程探討磷離子與砷離子固相磊晶成長所呈現的活化與非活化特性

Activation and De-activation of Phosphorus and Arsenic through Solid Phase Epitaxily Growth by a Low Temperature Microwave Annealing Process

薛富國 ； 李耀仁 ； 林昆霖 ； Michael I. Current ； 趙天生

《國家奈米元件實驗室奈米通訊》 19卷1期 (2012/03) Pp. 14-22

https://doi.org/10.29913/NDLC.201203.0002

摘要

從過去研究指出摻雜矽的微波退火，製造出高活化的接面所使用的溫度遠低於使用傳統的熱製程。然而，對於微波退火的機制細節未被充分的理解。本文中，佈植20-keV砷（As）和15-keV磷（P），劑量範圍從1-5×10^15／平方公分，使用微波退火方式其製程溫度低於500℃以下。這些接面的特性是由二次離子質譜儀（SIMS）和展阻分析（SRP）量測得到的，而片電阻值（Rs）是由使用四點探針量測獲得的，TEM橫截面可得知佈植後非晶層的重新成長情形。可藉由不同的時間下，觀察非晶層再成長的情況，當製程時間少於50秒下非晶態／結晶態會有相對較小的表面移動。隨著時間而快速的再成長，當非晶層完全轉換為單晶後，如再持續進行微波製程會使片電阻值下降，退火時間至600秒時會有非活化的現象產生。