自对准钨栅GaAs MESFET IC工艺

为了制备耐高温肖特基势垒,已采用RF或DC磁控溅射法在n~+n型GaAs衬底上溅射淀积钨(W)膜。这种膜具有良好的力学及电学性质。膜的可蚀性及肖特基势垒的热稳定性能够满足自对准栅IC的要求。新颖的自对准结构及用W栅制成的自对准离子注入GaAs MESFET初步特性能说明W栅工艺适用于GaAs IC。     

用于GaAs数字IC的难熔栅自对准技术研究

本文用直流磁控溅射方法在离子注入n型GaAs衬底上制备了WSi_xN_y难熔金属膜,研究了它的热稳定性、界面和势垒特性.同时对WSi_(0.6),W,WN等难熔栅金属膜也进行了研究.AES和SIMS分析表明,WSiN/GaAs的界面通过1000℃,10秒钟快速退火(RTA)或850℃,20分钟常规炉退火处理仍保持稳定,势垒高度达到0.8V,理想因子n=1.1.制作了WSiN栅自对准(SAG)增强和耗尽型MESFET.其跨导分别为154mS/mm和250mS/mm.用这一工艺制作的运放差分输入电路从直流到1千兆赫增益达29.5dB.     

SiGe／Si HBT离子注入自对准的研究

介绍了离子注入技术自对准制作ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ的方法，分析了对器件特性的影响。     

铝栅自对准工艺

铝栅自对准电路具有集成度高和性能价格比高等优点。本文从离子注入与合金(退火)两方面着手,研究铝栅自对准工艺。成功地研制出可与国外样品互换的铝栅自对准电路。     

亚微米自对准硅化物工艺开发

文章对亚微米自对准硅化物制造设备及工艺进行了详细的描述。文中以实际生产为目标, 以实验数据为依据,对影响自对准硅化物薄膜特性的各项工艺参数进行调试和论证,找出合适的RTP1 温度,并开发出适合自对准硅化物薄膜的工艺标准。     

用于亚微米CMOS的自对准硅化钛工艺

本文研究了用溅射钛和快速退火法与硅反应形成硅化钛的工艺,二氧化硅侧墙轻掺杂漏结构的CMOS工艺加上该工艺后,器件的阈值电压、源漏击穿电压没有明显变化,但使CMOS的栅电阻降低一个数量级,源漏串联电阻为原来的1/4。肌此工艺已研制成功3μm NMOS 12位乘法器,比没有硅化物的器件速度提高一倍。     

亚微米双层多晶硅自对准双极晶体管性能研究

本文采用亚微米工艺和自对准技术制作了发射区宽度分别为0.8μm和0.4μm的两种双层多晶硅自对准双极晶体管。其中采用的是深沟和LOCOS两种隔离联合的隔离方法;EB间自对准是通过均匀的高质量的SiNx侧墙实现的,EB结击穿电压高达4.5V;窄的发射区使得发射极多晶硅在发射区窗口严重堆积,引起了双极晶体管的电流增益增大,同时也降低了管子的速度。工艺和器件模拟显示,发射极多晶硅采用原位掺杂技术,双极晶体管的性能得到了很大的改善。     

GaAs自对准高温栅全离子注入运放差分输入电路研究

本文主要从事GaAs自对准高温栅全离子注入技术(SAG)的研究,并以此工艺为基础,制作了WSi_xN_y/GaAs SBD,栅长分别是0.8μm和0.5μm的MESFET和GaAs.高速运算放大器差分输入电路.其中制造的耗尽型MESFET,栅长0.8μm,栅宽25μm,夹断电压V_P=-2.5V,跨导gm达170mS/mm栅宽,饱和压降V_(dss)仅0.7V,漏源击穿电压BV_(dx)达6V.制造的GaAs运放差分输入电路,最大直流增益30dB,在1GHz下仍有29dB的增益,平均直流增益22dB,输入失偏较小,电源8～12V可调,其性能达国外1985年实验室研制水平.在电路设计中,采用SPICE3a7程序,成功地进行了GaAs差分输入电路模拟和设计.     

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器进行了研究.采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用GaAs腐蚀各向异性的特点来完成BE金属自对准工艺,最终制作出的器件平均阈值电压为1.15V,单指管子电流增益为50,发射极面积4μm×14μm的单管在IB=200μA和VCE=2V偏压条件下截止频率达到了40GHz.设计并制作了直接反馈和CE-CC-CC两种单片集成跨阻放大器电路,测量得到的跨阻增益在3dB带宽频率时分别为50.6dBΩ和45.1dBΩ,3dB带宽分别为2.7GHz和2.5GHz,电路最小噪声系数分别为2.8dB和3.2dB.     

改善GaAs MESFET输出功率线性的载流子浓度分布设计与制备

经过对GaAs MESFET输出功率及其线性失真的综合分析,提出了无拖尾双峰n~+n载流子浓度分布的最佳设计。用Si离子注入和Be注入埋层方法,以及优化的快速退火技术,满意地制备出所希望的无拖尾双峰n~+n浓度分布。用于DX571功率GaAs MESFET器件时的研究表明,与常规注入分布的器件相比,无拖尾n浓度分布器件在4GHz下测得的1dB增益压缩功率输出增加了0.4W;在输入信号提高50mW情况下增益仍为9dB,漏极效率提高3％,加上n~+注入后饱和压降又下降0.3V,预计其线性输出功率能力将会有进一步改善。     

WSi_x薄膜及其与GaAs接触的特性

本文研究了用RF 溅射法形成之不同化学组份的WSi_x薄膜在退火前后的电阻率和内应力及WSi_x/n-GaAs肖特基接触的特性.结果表明:x的变化对薄膜及肖特基接触特性有严重影响,当x=0.62时.给出可耐800℃退火、具有高温稳定性的WSi_x/n-GaAs肖特基接触(φ_B=0.8eV,n=1.1),并在WSi_x栅自对准GaAs MESFET中取得了应用.     

自对准GaAsMESFET的二维数值分析

本文对源漏ｎ＾＋浅结注入的自对准ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ内部的电位，电场及载流子浓度的稳态分布进行了二维数值分析，分析表明，不同ｎ＾＋注入深度对器件的特性有一定的影响。当ｎ＾＋注入深度为有源层厚度的１／４时，畴的体积最小。适当选取ｎ＾＋区边缘与栅之间的距离可提高器件的击穿电压。     

GaAs抛光片腐蚀过程初步研究

采用Ｘ射线衍射、Ｘ射线双晶衍射和Ｘ射线荧光三种手段对经Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１６：１：１和３：１：１腐蚀液,在不腐蚀条件下得到的ＧａＡｓ片子进行近表层结晶完整性、片子表面的残留产物以及发射二次Ｘ射线情况测量,并初步分析了这些数据。     

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。     

A comparison between atomic concentration profiles and defect density profiles in GaAs annealed after implantation with beryllium

Semi-insulating chromium-doped GaAs was implanted with 100 keV Be ions to fluences of 5 × 10¹³ and 1 × 10¹⁵ ions/cm². Specimens were annealed at 800°C for thirty minutes. Beryllium atomic concentration profiles, as determined by secondary ion mass spectrometry (SIMS), were compared to the defect density profiles obtained from transmission electron stereomicroscopy techniques for the annealed samples. A major redistribution of Be was observed compared to the as-implanted distribution after annealing at the higher fluence, whereas only a slight redistribution of Be occurred for the lower fluence. A major difference in the defect density profiles was observed with the fluences used for this study in the region where the annealed specimens were compared. The distribution of defects throughout the implanted-annealed layer was examined in GaAs annealed after implantation with the higher fluence using sectioned specimens. The relationships between the atomic Be concentration profile, the defect density profile, and the distribution of some specific defects were compared in these sectioned layers. The distribution and size of defects appear to be directly influenced by the Be concentration and its associated implantation induced damage.     

2英寸GaAs快速热退火技术研究

为配合２０００门ＧａＡｓ超高速门阵列及ＧａＡｓ超高速分频器等２英寸ＧａＡｓ工艺技术研究，开展了２英寸ＧａＡｓ快速热退火技术研究。做出了阈值电压为０～０．２Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的Ｅ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ和夹断电压为－０．４～－０．６Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的低阈值Ｄ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。     

采用多次离子注入调整亚微米CMOS电路的阈电压

采用多次离子注入来调整亚微米CMOS的NMOS和PMOS管的阈值电压是研究亚微米CMOS电路的关键.浅离子注入调节表面掺杂浓度以达到调整阈值电压的目的.深离子注入调整源漏穿通电压.与LDD、硅化物工艺相合,已研制出0.5μm的CMOS 27级环振电路,门延迟为130ps.