【摘 要】
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在Si基CMOS技术中,芯片中集成度的提高取决于晶体管的尺寸等比例缩小,但随之带来的短沟道效应的加剧使得传统的Si材料逐渐接近其物理极限。锗（Ge）材料具有较高的空穴和电子迁移率,被认为很有可能在将来的技术节点中取代硅。然而,由于n型掺杂元素（P、As、Sb等）在Ge中的溶解度低、扩散速度快、激活率低,导致Ge MOSFET中源漏具有较大的寄生电阻,且难以形成浅结。为改善Ge MOSFET中存在的
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在Si基CMOS技术中,芯片中集成度的提高取决于晶体管的尺寸等比例缩小,但随之带来的短沟道效应的加剧使得传统的Si材料逐渐接近其物理极限。锗（Ge）材料具有较高的空穴和电子迁移率,被认为很有可能在将来的技术节点中取代硅。然而,由于n型掺杂元素（P、As、Sb等）在Ge中的溶解度低、扩散速度快、激活率低,导致Ge MOSFET中源漏具有较大的寄生电阻,且难以形成浅结。为改善Ge MOSFET中存在的这些问题,双重离子注入是一种可能的解决方法。本文在Ge片上PECVD沉积SiO2,后续经过清洗、光刻与刻蚀、离子注入与激活、生长并刻蚀接触电极等步骤,在p型Ge上形成n+/p结,通过以上方法,在锗上获得了开关比为103的n+/p结。使用As、P双离子注入提高n+/p结的性能。分别改变As和P的注入顺序,并在As 25-65 keV/P 20-35 keV的范围内改变注入能量,测试其对n+/p结整流特性的影响。该系列的研究表明:注入As和P的先后顺序对于n+/p结的整流特性基本无影响;增大双离子注入中注入As的能量使得n+/p结的开态电流（Ion）增加,理想因子降低;增大注入P的能量使得n+/p结的开态电流增加,但理想因子反而增大。同时,改变As和P的注入顺序,并在As 25-65 keV/P 20-35 keV的范围内改变注入能量,通过TRIM仿真工具模拟双离子注入后n+/p结的结深,并通过TLM（传输长度法）模型测量不同的离子注入工艺后金属-半导体的接触电阻和n+锗的方块电阻。该系列的研究表明:随着注入As和P能量的增大,n+/p结的结深增大（变化幅度为从20 nm-50 nm）;随着As注入能量的增大,金属-半导体的接触电阻和Ge的方块电阻基本无变化;但随着P注入能量的增大,金属-半导体的接触电阻和Ge的方块电阻均有下降趋势;通过方块电阻的数值和TRIM对于结深的模拟结果得到注入形成的n+锗体电阻率的数值。可以发现随着注入As能量的增大,注入形成的n+锗体电阻率增大;但随着注入P能量的增大,注入形成的n+锗体电阻率减小。因此本文认为,为获得较低的源漏寄生电阻,应尽可能增大As/P双注入工艺中P的注入能量。
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