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研究生: 陳威良
U. L. Chen
論文名稱: 電漿離子佈植製作SOI及佈植缺陷之研究
Implantation Defects and SOI Formation by Plasma Immersion Ion Implantation
指導教授: 黃振昌
J. C. Hwang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年: 2001
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 91
中文關鍵詞: 電漿離子佈植絕緣層上矽感應偶合電漿氫電漿晶片黏合佈植缺陷
外文關鍵詞: plasma immersion ion implantation, silicon on insulator (SOI), inductive couple plasma (ICP), hydrogen plasma, wafer bonding, implantation defect, ion cut
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  • 本實驗採用Ion cut製程製作SOI,以電感偶合電漿系統(ICP)產生氫電漿,並且在矽靶材處加負偏壓,吸引氫離子植入矽靶材內。先量測電漿特性,如電漿密度、電漿均勻度和OES,並決定以偏壓25KV,RF coil下方30cm,佈植氣壓5mTorr的條件下進行氫離子佈植。以SIMS量測佈植深度和濃度,並以TRIM 91電腦模擬,比較電漿離子佈植和傳統離子佈植機佈植的差異。證實偏壓25KV電漿離子佈植,因離子能量被吸收,測得Rp值為860A,只達傳統離子佈植機,佈植H+ 5.5KeV的佈植深度,電子顯微鏡數據證實在1/2Rp內晶體嚴重變形,形成非晶矽,缺陷深度達3.5Rp。做退火(annealing)處理時,先以200℃退火1小時,使晶片黏合(wafer bonding),加熱到500℃1小時使晶片分離(splitting)形成SOI,在二次晶體成長現象,主要的缺陷為氫氣泡、疊差、界面差排和晶粒,其分佈深度可達7Rp。若再加熱到1300℃1小時可消除佈植缺陷,但仍可見微量的線形差排。


    第一章 前言 第二章 文獻回顧 2.1 Silicon on insulator(SOI)的應用 2.2 Silicon on insulator(SOI)的製程 2.2.1 SIMOX(separation by implantation of oxygen) 2.2.2 Ion Cut 2.3離子佈植(ion implantation) 2.3.1 離子佈植原理 2-4 電漿(plasma) 2.4.1 電漿原理和量測 2.4.2 電漿離子佈植(Plasma immersion ion implantation) 2.4.2.1 電漿離子佈植的機制 2.4.2.2 電漿離子佈植的應用 參考文獻 第三章 實驗步驟 3.1實驗流程圖 3.2實驗步驟 第四章 電漿量測 4.1 電漿密度 4.2 電漿均勻度 4.3 OES(Optical Emission Spectroscopy) 第五章 電漿離子佈植 5.1 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometer) 5.2 離子佈植模擬 5.3 電漿離子佈植缺陷分析 參考文獻 第六章 退火效應 6.1 晶片黏合(wafer bonding)0 6.2 退火後缺陷分析 6.2.1 退火500℃ 6.2.2 退火1300℃ 參考文獻 第七章 結論

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