非晶層反應對摻雜活化影響之分析與模型

目前鰭狀電晶體等非平面元件結構已經成為主流，窄小的通道橫截面雖有助於壓制短通道效應，高串聯電阻嚴重影響電晶體的操作速度。提升電晶體的性能必須提升摻雜活化濃度。以高劑量離子植入造成表面非晶層晶層，再利用後續退火進行固相磊晶成長，可造成過飽和的摻雜，提升摻雜活化濃度超越固態溶解度。既有研究觀察到摻雜在非晶層的擴散，然而摻雜在非晶層的反應卻不清楚，如果摻雜在非晶層即產生聚集反應，所形成的化合物將阻礙摻雜藉固相磊晶成長進入晶格，嚴重影響過飽和的摻雜濃度。本計畫將研究摻雜在非晶層內的反應，以了解其反應對摻雜活化的影響。我們將設計不同快速熱退火的升溫方式，以觸發摻雜在非晶層內的反應。固相磊晶成長之後，藉由霍爾量測分析摻雜活化劑量，摻雜活化劑量與離子植入劑量的落差便代表摻雜反應的程度。我們亦將進行共同離子植入碳元素，可以更了解摻雜與碳原子在非晶層內反應之物理機制。藉著這些機制可以發展出摻雜反應模型，建立摻雜反應模型將借助於動力蒙地卡羅原子模擬，摻雜反應機制則將推導出反應方程式，方便與現有連續方程式製程模擬平台整合。本研究有助於了非晶層內的摻雜反應，以降低電晶體串聯電阻，使積體電路性能持續提升。

系統編號:PB10608-3647
原計畫編號:MOST106-2221-E182-061