國立交通大學機構典藏：單分子層摻雜的研究及其應用

關鍵字: 單分子層摻雜;超淺接面;低溫製程;p & n 型電晶體;monolayer doping;Ultra-shallow junction;low temperature fabrication;PMOS & NMOS ; 公開日期: 2012 ; 摘要: ... Skipnavigation 目前位置：國立陽明交通大學機構典藏 學術出版 畢業論文 標題: 單分子層摻雜的研究及其應用Astudyofmonolayerdopingtechnologyanditsapplication 作者: 王貽泓Wang,Yi-Hong趙天生Chao,Tien-Sheng電子物理系所 關鍵字: 單分子層摻雜;超淺接面;低溫製程;p&n型電晶體;monolayerdoping;Ultra-shallowjunction;lowtemperaturefabrication;PMOS&NMOS 公開日期: 2012 摘要: 現今，當元件微縮到奈米尺寸時將遭遇到許多理論及技術上的挑戰，尤其對材料的摻雜掌控技術更是其中主要的困難之一。

在高方向性的鰭狀結構中，傳統的離子佈值技術受限於不均勻的縱向分佈，使得摻雜問題在平面元件即將被立體的3D結構取代的當下將會越來越嚴重。

高電子遷移率的鍺或Ⅲ-Ⅴ族材料，也將於下世代技術中引入，然而，離子佈值造成的損傷及後續的高溫製程限制了這些新穎材料的發展。

因此，發展新的摻雜方式來解決上述的缺點是急切必要的。

本研究中，我們發展出一個在矽材料表面進行化學分子反應的方式，來形成摻有硼或磷的有機單分子層，並利用其自我組裝的特性來達到均勻性佳，淺摻雜，及無損傷的摻雜過程。

此外，自我侷限的反應特性將對摻雜原子分佈有更好的控制能力。

因此，這個摻雜方式將能應用到下世代的技術裡。

在特定的熱製程下，兩種類型(硼或磷)摻雜的大約都有數千以上的片電阻值及四個數量級左右的電流比。

可以藉由不同機制退火(RTA&MWA)條件或是二次摻雜的方式，將增進上述兩個電性特性。

此外，我們也將討論分子摻雜所形成的低摻雜區對三閘極電晶體的影響及製程的簡化方式。

在三閘極元件的表現上，不同退火機制及退火次數將在分別在源/汲區及閘極區造成影響而導致漏電或其他缺點。

此外，淺摻雜相對於深摻雜有更好的電特性也會被仔細討論。

最後，微波製成將使金屬鎳矽化物的厚度更薄，使得未來有助於引入來降低源/汲極的電阻。

Nowadays,scalingdevicedowntonanometer-sizeencountermanyfundamentalandtechnologicalchallenges,oneofthemajorchallengesisattainingcontrolleddopingofmaterials.Asthree-dimensionstructureisabouttoreplaceplanardevice,itbecomemorecriticalbecauseconventionalimplantationissufferfromnon-uniformverticaldopingprofilearoundahighaspectratiofinstructure.NewmaterialsuchasgermaniumandⅢ-Ⅴelementswillbringtonexttechnologynodebecauseofhighermobilityproperty.However,thedamagefromimplantationandhightemperaturefabricationprocesswouldlimitthosematerialdevelopments.Inordertoovercomethosedisadvantages,itisnecessarytoexploitanewdopingmethodassoonaspossible. Inthisstudy,wedevelopanewdopingwaybyachemicalmolecularreactionuponsiliconsurface,andthenitwillformanorganicmonolayerwhichiscontainedBoron/Phosphorusatoms.Itisaself-assembledopingprocesswithconformal,ultra-shallow,anddamage-freeproperties;furthermore,theself-limitqualityofmolecularreactioncangetbettercontrollabilityofdopantdistribution.Therefore,itismoresuitablefornexttechnologynode. ItisaboutthousandsΩ/□andabout4ordersinIon/Ioffratioofbothn-typeandp-typedopingatparticularthermalcondition.Thoseperformancescanexchangebydifferentthermalmachines(RTA&MWA)andtwicetimesdoping.Usingthisdopingmethodasanextensionintri-gateMOSFETstructureandasimplewaytoreducefabricationprocessarealsodiscussed. Attri-gatedeviceperformance,differentannealingmachinesandthethermalprocesstimeswillaffectthedopantdistributionandthegatedielectric,resultinginleakageandotherdisadvantages.Furthermore,shallowjunctionwillhavebetterelectricalpropertiescontrasttodeeperoneisalsobediscussedindetail.Atlast,itmayreducetheNiSifilmthicknessbyMWAmethodandcanbeusedtoreduceresistanceatS/Dregioninfuture. URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#GT070052018http://hdl.handle.net/11536/72783 顯示於類別：畢業論文 IR@NYCUCrossRef藉由單分子層摻雜技術形成新穎的無接面多晶矽薄膜電晶體之研究/黃品烝;Huang,Ping-Cheng;趙天生;Chao,Tien-Sheng單分子層摻雜與微波退火形成超淺摻雜之研究/卓大鈞;趙天生;李耀仁;Cho,Ta-Chun;Chao,Tien-Shang選擇性液相沉積氧化膜在超淺接面矽化鎳製程之應用/詹文炘;Wen-HsinChan;葉清發;Ching-FaYeh矽化物超淺接面和接觸孔研發/雷添福;LEITAN-FU非晶矽覆蓋層形成超淺接面在奈米MOS元件之應用/溫凰君;Huang-ChunWen;雷添福;TanFuLeiUltra-ShallowJunctionFormationbyMonolayerDopingProcessinSingleCrystallineSiandGeforFutureCMOSDevices/Chuang,Shang-Shiun;Cho,Ta-Chun;Sung,Po-Jung;Kao,Kuo-Hsing;Chen,HenryJ.H.利用氟氮摻雜與低溫電漿處理在奈米金氧半電晶體元件製程上的應用/張子云;ChangTzuTun;雷添福;LeiTanFuLoading...