等离子体浸没离子注入技术在FinFET掺杂中的应用

基于传统的束线离子注入在对FinFET器件进行保形注入时面临的巨大挑战,介绍一种新的适用于FinFET器件的掺杂技术,即等离子体浸没离子注入技术。总结了与束线离子注入技术相比,等离子体浸没离子注入技术在对FinFET进行掺杂时的优点。利用自行设计并搭建的等离子体浸没超低能离子注入机分别对平面单晶硅和鳍状结构进行离子注入,并对鳍状结构进行快速退火。利用二次离子质谱(SIMS)测量了平面单晶硅的注入结深,通过透射电子显微镜(TEM)测试了退火前后鳍状结构的晶格损伤及修复状况,结果显示,利用等离子体浸没离子注入技术可以对鳍状结构进行有效的掺杂,而且对注入后的样片进行快速退火后,晶格损伤得到良好的修复。     

用等离子体浸没离子注入制作亚100nmP^＋／N结

采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)技术,通过SiF_4预非晶化后进行BF_3掺杂制作了亚100nmP~+/n结。这种方法的掺杂率可高达10~(16)/cm~2·s。硅片浸没在SiF_4或BF_3等离子体中并加负偏压。带正电的离子由等离子体层内的电场加速后注入到硅片中。改变加在硅片支座上的负压及热退火的条件就可控制结深。     

等离子体浸没离子注入技术与设备研究

基于传统束线离子注入在制造器件源漏超浅结时面临的挑战,介绍了一种新的超浅结的制造方法--等离子体浸没离子注入技术,总结了该技术在制造超浅结时的优点,阐述了放电方式、线圈结构、偏压电源等系统核心部件的设计,自行设计并搭建了等离子体浸没离子注入系统.采用ESPion高级朗缪尔探针测试和计算流体力学模拟方法对比研究了等离子体的特性,结果显示,在一定功率范围内等离子体密度随放电功率增加类似线性地增加;采用二次离子质谱仪对B和P的注入样片进行深度剖析,给出了偏压为-500V时B和P的注入深度分布曲线,表明注入时间既影响注入剂量,又影响峰值的位置和注入深度.     

硅片表面微粗糙度的研究进展

报道了用氦离子注入智能肃离形成ＳＯＩ结构硅片的新技术,介绍了这种技术的工艺和用剖面透射电镜研究的结果。氦离子用等离子体浸没离子注入技术注入硅片中。     

等离子体浸没离子注入技术用于沟槽掺杂的保角注入

利用等离子体浸没离子注入(PⅢ)的束发散角适中这一优点,我们在高深宽比的Si沟槽中进行了硼的保角掺杂。结染色后用扫描电镜(SEM)观察了深宽比达6:1的沟槽侧壁和底部的均匀掺杂P~+层。 为了试验这种保角掺杂技术的极限,用类似的PⅢ条件对用Si片制作的深宽比特别高的肉眼可见的沟槽模型(宽0.5mm,深12.5mm)进行注入,快速热退火后,用四探针法测定了沿沟槽顶部和侧壁的方块电阻。沟槽侧壁的平均方块电阻是顶部方块电阻的二倍左右。侧壁方块电阻与平均值相比的偏差为±60％。     

磁约束反应离子蚀刻装置的磁场优化

应用有限元分析方法建立了多磁极约束磁增强型反应离子蚀刻装置内部的磁场分布模型. 通过研究磁极的配置及磁化方向的调整，对蚀刻装置内部磁场的强度及其分布的均匀性进行了优化研究，获得了在兼顾蚀刻速率和蚀刻均匀性的最优工艺要求.     

磁约束反应离子蚀刻装置的磁场优化

应用有限元分析方法建立了多磁极约束磁增强型反应离子蚀刻装置内部的磁场分布模型.通过研究磁极的配置及磁化方向的调整,对蚀刻装置内部磁场的强度及其分布的均匀性进行了优化研究,获得了在兼顾蚀刻速率和蚀刻均匀性的最优工艺要求.     

氟等离子体离子注入Au/Ni/n-GaN二极管特性研究

研究了氟等离子体离子注入对Au/Ni/n-GaN二极管的电学和光学特性的影响。结果表明,离子注入后,器件的反向泄漏电流从1×10-5 A 降低至1×10-12 A(偏压为 -5 V),整流特性获得显著提高；器件的内建势垒高度从1.30 eV 增至3.22 eV,接近GaN的禁带宽度,表明最高价带处产生了高浓度的空穴；器件能够实现紫外光探测,在偏压为 -5 V时,紫外/可见光抑制比约为1×10³,最高响应度约为0.045 A/W,最大外量子效率约为15.5%,瞬态响应平均衰减时间常数约为35 ms。由此可见,氟等离子体离子注入是调节Au/Ni/n-GaN二极管电学和光学性能的有效手段之一。     

LC—4型700KeV高能离子注入机头部装置

一、概述离子注入技术是当代半导体器件的基础工艺。目前生产中用得最多的离子注入机的能量大都在200keV左右。对某些高水平的鬼子器件而言,这种中等能量的离子注入深度达不到工艺要求,一般都需要在注入后进行长时间的热处理,通过热扩散运动使注入的杂质达到工艺要求的深度。但是随着对半导体器件性能要求的提高和图形线宽的减小,这种注入加退火的工艺缺点日益严重。高能离子注入机由于能量高,对某种器件工艺来讲,单靠注入本身即可使注入离子的深度达到要求。这就可以省去或大大缩短热处理时间,使加工周期缩短,成本降     

用于强流离子注入的多极头离子源

多极头离子源技术已在融合和等离子加工的中性束加热方面获得了应用,但把这种离子源应用于离子注入的报道却少见。多极头离子源的几何形状能满足离子注入所希望的若干特征,具有束流引出面积大,产生静等离子体和形成手段灵活等特点。与常规的弗里曼源不同,它不需外加磁场、用于强流离子注入机的多极头离子源已研制成功,实验结果表明这种离子源的性能与标准弗里曼源相似,而且源的寿命更长。本文将介绍用BF_3作为掺杂气体的多极头离子源性能和寿命的实验结果。     

用于离子注入的高能大束流射频加速器的设计研究

离子注入是半导体器件制造中一项很重要的工艺,由于微电子工业对具有MeV级能量的离子注入的兴趣日益增长,对高能离子束的要求也日益迫切,此外,在某些应用中,需要有高达10~(18)离子/厘米~2的注入剂量,这就意谓着高能离子束必须具有大束流。对于高能、大束流这两项要求,射频linac(直线加速器)系统都可很好地满足。本文根据几种新型linac结构     

用于离子注入机的高压放大器的研制

针对我国用于离子注入机的高压放大器输出峰值电压一般处于±10 kV的现状,研制了一种双极高速高压功率放大器,输出最大峰值电压为±20 kV,输出最大功率为400 W。为了提高耐压能力,功率管以双极型晶体管为主体,由MOSFET和IGBT串联,采用AB类工作模式通过推挽放大器的上、下两个功率管实现放大功能。经过仿真实验,实现了输出电压放大,同时实现了信号低噪声、响应频带宽、压摆率高、输出响应快等特性,对提高我国半导体设备水平以及国产化程度具有重要意义。     

激光诱导SiH4等离子体反应碎片的产生机制

本工作利用光学发射光谱技术对ＴＥＡＣＯ２激光诱导ＳｉＨ４等离子体反应碎片的时间特性进行了测量，分析了碎片的产生和反应机制。提出碎片Ｓｉ，Ｓｉ＾＋等主要为一级反应产物，Ｓｉ２，ＳｉＨ等主要为二级的产物的结论。对Ｓｉ３９０．６ｍｍ，ＳｉＨ４１２．８ｍｍ谱线随实验条件变化的测量，进一步验证了我们的结果。     

HL—1M装置低杂波注入的边缘等离子体特性

利用多组马赫／朗缪尔探针测量HL－1M装置刮离层和边缘的雷诺胁强、等离子体极向旋转、径向和极向电场的变化。在低杂波注入实验中，改变低杂波驱动功率，从而改变边缘电场、等离子体旋转速度和边缘静电雷诺胁强。结果指出，在托卡马克等离子体边缘，雷诺胁强的径向变化可以产生剪切极向流。     

离子束和等离子体对聚醚型聚氨酯表面的联合影响

首先采用等离子聚合法使六甲基二硅氧烷沉积于聚醚型聚氨酯表面，再利用硅离子以不同的剂量时表面进行轰击。结果表明：在2×10(15)cm(-2)剂量下注入使材料表面的凝血时间从6分钟提高到16．8分钟，同时表面浸润性也明显改善，而且这些性能的变化要比单纯注入的更稳定和更有规律。X射线光电子能谱分析表明：离子束和等离子体的联合处理不仅打断了表面的一些化学键，而且在表面形成了诸如Si-N，O-Si-O基团以及硅原子。这些结构上的变化会影响生物医学性能。