中文大學校刊 一九九七年秋‧冬

硏究計劃簡介 港元，開展「金屬蒸汽眞空弧(MEVVA)源 離子注入合成金屬硅化物」的硏究。該研究 的結果，可望推進新一代金屬化技術的發 展。 金屬硅化物 金屬硅化物是由金屬和硅組成的化合 物，其中很多逞金屬性電導特性。純金屬雖 有良好的導電性能，但由於各種原因，不適 用於製造超大規模集成電路 1 。由於金屬硅化 物具有低電阻及金屬性電導特性、高溫穩定 性，以及高電遷移阻抗等優點，所以過去三 十年來已常用於集成電路製作中的金屬化過 程 1 ；而離子注入法合成硅化物則是近十年才 發展的技術。 以離子注入法合成硅化物 離子注入法是利用電場加速離子，並使 之注入目標固體內。這種方法可準確地把雜 質原子加入半導體中，以改變半導體的導電 性能，是現代集成電路工業不可或缺的技 術。離子注入法製造金屬硅化物的優點有 三：一可精確控制離子的注入數量和深度， 二可達至卓越的重複性和一致性，三是打破 傳統採用的沉積及反應過程的局限，製造一 些過往難以製造的硅化物。 八十年代中，布朗諸人 2 在勞倫斯柏克 萊實驗室開發了金屬蒸汽眞空弧離子源，利 用陰極和陽極之間的眞空弧放電原理，產生 高密度金屬等離子體，從中抽取陰極金屬的 離子強束。這種新穎金屬離子源以脈衝形式 工作，能產生可達一安培的高峰値束流的寬 束，平均束流可達數十毫安；其高束流和寬 束特性正好解決了離子注入法合成硅化物的 主要難題——因所需高注入劑量而引致的效 率問題。 二硅化鈷的硏究 黃世平敎授和魏爾遜敎授的第一個研究 對象是二硅化鈷。眾多硅化物中，以二硅化 圖一：設於電子工程學系的金屬蒸汽眞空弧注入系統 新法研製金屬硅化物 27