硅中注入硼的异常扩散

<正> 浅结制备是超大规模集成电路发展的关键技术之一。硅中硼、磷等杂质注入,在退火时发生异常扩散,使浅结的控制困难。异常扩散是一个瞬态快速扩散过程。对于硼,在退火开始时,杂质分布尾部推移极快,随之减慢,恢复正常扩散。这一过程用衰变时间表征。     

硅中离子注入硼的异常扩散

本工作用不同的Si~+预注入能量,改变注入损伤分布与离子注入硼杂质分布的相对位置,观察快速热退火中注入损伤对硼异常扩散的影响.结果表明,引起注入硼异常扩散的是点缺陷,而不是硼间隙原子的快扩散.而注入损伤中的点缺陷和簇团分解释放的点缺陷是驱动硼异常扩散的因素之一.如果注入损伤形成了扩展缺陷,那么扩展缺陷重构和分解将发射点缺陷,这是驱动硼异常扩散的另一个因素.     

衬底预非晶化对低能硼注入硅形成浅结的影响

本文研究了不同剂量,不同能量硅自注入预非晶化对低能硼注入硅形成浅结的影响。对于10keV硼注入情形,只要含硼表面层是充分预非晶化的,都可得到结深为0.15μm左右的浅结。     

两步硼扩散代替硼铝扩散的探讨

本文介绍两步硼扩散工艺,它对改善台面功率晶体管的性能极有帮助.     

高温注入离子的扩散和激活行为的研究

本文应用二次离子质谱（ＳＩＭＳ），微分霍尔效应和透射电镜（ＴＥＭ）研究了硅中高温注入砷离子的扩散和激活行为．将１８０ＫｅＶ，１×１０１５ｃｍ－２砷离子在５００℃至１０００℃的温度范围内注入硅．研究结果表明：在５００℃至８５０℃注入时所发生的异常扩散和载流子浓度及迁移率深度分布与剩余缺陷的分布密切相关；而且随着注入温度的增高，砷的增强扩散亦增强，同时所形成的剩余缺陷减少．在注入温度高于８５０℃时，随着注入温度的增高，砷的增强扩散效应减弱．在５００℃至１０００℃的注入温度，与热扩散相比，砷的增强扩散效应显著；     

硼扩散技术研究

对硼扩散浓度和扩散深度的控制技术进行了研究。通过采用两步扩散步骤、预扩散采用双面扩散的方式、再分布采用密闭碳化硅管、控制扩散温度和扩散时间,有效地控制了扩散层浓度和结深。     

功率器件硼基区注入工艺研究

随着功率双极集成电路在军民两用的各种电源管理、功率驱动等领域的广泛应用,以及集成电路生产规模的进一步扩大,对参数一致性、重复性、均匀性的要求越来越高;文章重点介绍功率器件硼基区注入工艺,对工艺原理和工艺方案进行了详细阐述;并给出了工艺结果以及在产品中的应用情况。     

硼扩散片弯曲度的控制技术研究

对硼扩散片弯曲度的控制技术进行了研究。结果发现单面扩散后硅片的弯曲度比双面扩散的弯曲度大,晶锭加工之前的热处理工艺有助于弯曲度的改善。在单面减薄后对硅片进行碱处理工艺,进一步改善了扩散片的弯曲度。通过对硅单晶进行热处理、以及对硅扩散片进行碱处理等一系列措施,使扩散片的弯曲度有了较大幅度的改善。     

硼铝乳胶源扩散的质量控制途径

乳胶源扩散是近年来得到应用的新工艺,它具有扩散参数均匀的特点,其应用不断推广。本文对影响硼铝乳胶源扩散质量的各种因素进行了试验,在此基础上探讨质量控制的方法。     

磷（P31^＋）注入Si的快速退火电特性

本文报告了P_(31)~+离子注入Si中快速退火的电特性研究结果。采用高精度四探针测量了P_(31)~+注入层在不同注入剂量下,薄层电阻与退火温度和退火时间的关系。采用自动电化学测量仪PN-4200,测量了P_(31)~+离子注入Si中的载流子剖面分布。     

硼和磷离子注入硅中的异常载流子剖面分布

观察了硼和磷离子注入 Si 中的载流子浓度剖面分布和异常增强扩散。将不同注入能量、不同剂量、常规退火和快速退火得到的结果进行了此较。结果表明:(1)对剂量小于或等于10~(14)cm~(-2)的硼离子注入,没观察到异常的载流子剖面分布。随着剂量的增加,将出现异常增强扩散尾;(2)不管退火方法如何,在磷离子注入中观察到了异常的载流子剖面分布和增强扩散尾。     

Photothermal Activation of Shallow Dopants Implanted in Silicon

Dopant impurities were implanted at high dose and low energy (10¹⁵ cm⁻², 0.5–2.2 keV) into double-side polished 200 mm diameter silicon wafers and electrically activated to form p–n junctions by 10 s anneals at temperatures of 1,025, 1,050, and 1,075°C by optical heating with tungsten incandescent lamps. Activation was studied for P, As, B, and BF₂ species implanted on one wafer side and for P and BF₂ implanted on both sides of the wafer. Measurements included electrical sheet resistance (Rs) and oxide film thickness. A heavily boron-doped wafer, which is optically opaque, was used as a hot shield to prevent direct exposure to lamp radiation on the adjacent side of the test wafer. Two wafers with opposing orientations with respect to the shield wafer were annealed for comparison of exposure to, or shielding from, direct lamp illumination. Differences in sheet resistance for the two wafer orientations ranged from 4% to 60%. n-Type dopants implanted in p-type wafers yielded higher Rs when the implanted surface was exposed to the lamps, as though the effective temperature had been reduced. p-Type dopants implanted in n-type wafers yielded lower Rs when the implanted surface was exposed to the lamps, as though the effective temperature had been increased. Effective temperature differences larger than 5°C, which were observed for the P, B, and BF₂ implants, exceeded experimental uncertainty in temperature control.     

GaAs VHSIC的离子注入和快速热退火的均匀性研究

研究了改变注入角、ｐ型埋层注入及红外快速热退火对ＧａＡｓＩＣ有源层均匀性的影响，得到了表面形貌好、大面积均匀性良好的注入掺杂有源层。在２英寸圆片上做出的场效应管无栅饱和电流相对偏差２．３％，器件阈值电压标准偏差９８ｍＶ。用该材料做出了６７２门ＧａＡｓ超高速门阵电路，还做出了工作频率为５ＧＨｚ的除二动态分频器。     

硅中离子注入RTA剩余损伤对p－n结反向漏电流的影响

采用静电计测量了ＢＦ￣＋２、Ｆ￣＋Ｂ￣＋和Ａｒ￣＋＋Ｂ￣＋注入硅ＲＴＡ二极管的反向漏电流；借助高压透射电镜观察了ＢＦ￣＋２、Ｆ￣＋＋Ｂ“和Ａｒ￣＋＋Ｂ￣＋注入硅ＲＴＡ剩余损伤；深入讨论了剩余损伤对二极管反向漏电流的影响。结果表明，１）ＢＦ￣＋２注入二极管的反向漏电流最小，２）注入层剩余损伤和ＲＴＡ期间导致的热应力可能是影响二极管反向漏电流的主要原因。     

Fluorine behavior in BF 2 + implanted polysilicon films subjected to rapid thermal annealing

The physical and electrical properties of BF ₂ ⁺ implanted polysilicon films subjected to rapid thermal annealing (RTA) are presented. It is found that the out diffusion ofF and its segregation at polysilicon/silicon oxide interface during RTA are the major causes ofF anomalous migration. Fluorine bubbles were observed in BF ₂ ⁺ implanted samples at doses of 1×10¹⁵ and 5×10¹⁵ cm⁻² after RTA.     

FLUORINE BEHAVIOR IN BF_2~+ IMPLANTED POLYSILICON FILMS SUBJECTED TO RAPID THERMAL ANNEALING

The physical and electrical properties of BF_2~+ implanted polysilicon films subjectedto rapid thermal annealing(RTA)are presented.It is found that the out diffusion of F and itssegregation at polysilicon/silicon oxide interface during RTA are the major causes of F anomalousmigration.Fluorine bubbles were observed in BF_2~+ implanted samples at doses of 1×10~(15) and5×10~(15)cm~(-2) after RTA.     

BF+2注入的多晶硅薄膜快速热退火后氟行为的研究

本文报道BF_2~+注入的多晶硅薄膜经快速热退火后的物理和电学性质。发现造成氟异常分布的原因是由于快速热退火过程中氟的外扩散以及在多晶硅/二氧化硅界面处的聚集。在注入剂量为1×10~(15)和5×10~(15)cm~(-2)的样品中,经快速热退火后可以观察到氟泡。