電子、通信與自動控制技術：低能量高摻雜磷原子注入經快速熱退火後的雜質分布影響因素研究

注入及退夥後雜誌分布示意圖

摘要：在半導體器件中，提高開關速度和降低漏電流或已成為阻礙產業發展的一對無法調和的矛盾。然而半導體產業的蓬勃發展推動了器件製作工藝的不斷發展，超淺結工藝和尖端退火工藝正是基於此發展的。超淺結工藝基於低能高劑量注入條件，其特點是阱深淺，器件開關速度快。快速退火工藝其熱輸入小，升降溫速率快，在抑制雜質的橫向擴散效果顯著。本論文基於55納米工藝平台，以低能高摻雜磷原子注入與快速熱退火為案例，對雜質原子在硅基中的分布及遷移作了一定的分析和試驗驗證。分析發現，低能大劑量均勻注入的同時，經快速退火後，雜質原子在硅基形成特殊的分布，其矽片邊緣部分呈現雜質偏多，阻值偏低的現象。淺結注入的阱深較低，在退火過程中雜質容易通過硅表面溢出，對阻值變化產生影響。同時，本文中針對兩種擴散模式,縱向擴散及橫向擴散作了相應的試驗分析。

關鍵詞：淺結注入；快速熱退火；原子溢出；橫向擴散；縱向擴散

作者：王韡祺，黃其煜

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