低剂量SIMOX圆片表层硅缺陷密度

用增强化学腐蚀法研究了低剂量SIMOX-SOI材料表层硅质量与实验参数的关系.结果表明,注入剂量和能量对表层硅质量有明显影响.通过对注入剂量和能量的优化,表层硅线缺陷密度可低于104cm-2.在注入能量为160keV时,获得低线缺陷密度对应的注入剂量为5.5×1017cm-2左右,当注入剂量为4.5×1017cm-2,获得低线缺陷密度对应的注入能量为130keV.     

BF_2~+注入Si的快速退火

利用高频感应的石墨加热器对注BF_2~+的硅片进行快速退火能获得比常规退火更浅的结。对这两种退火所引起的B和F的扩散进行了比较。实验观察到F原子分布的双峰,是注入层再结晶时F原子的外扩散所致。     

硅中注砷的连续CO_2激光退火的研究

利用高功率连续CO_2激光定点辐照,对砷离子注入的硅片进行退火。实验结果表明晶格损伤得到了完全恢复,注入砷原子的替位率与电激活率高,还克服了激光聚焦扫描退火时引起硅片表面变形的问题。     

低剂量SIMOX圆片表层硅缺陷密度

用增强化学腐蚀法研究了低剂量 SIMOX- SOI材料表层硅质量与实验参数的关系 .结果表明 ,注入剂量和能量对表层硅质量有明显影响 .通过对注入剂量和能量的优化 ,表层硅线缺陷密度可低于 10 4cm- 2 .在注入能量为16 0 ke V时 ,获得低线缺陷密度对应的注入剂量为 5 .5× 10 1 7cm- 2 左右 ,当注入剂量为 4.5× 10 1 7cm- 2 ,获得低线缺陷密度对应的注入能量为 130 ke V     

高温氢气氛对SIMOX/SOI结构的损伤

SIMOX/SOI样品在1000～1200℃的高温H_2气氛中作不同时间(5—30分)的烘烤。结果,SOI结构受到了不同程度的损伤。测试结果表明,这种损伤包括:高温H_2使SOI结构顶层Si中缺陷的扩展,高温H_2使埋层SiO_2分解和分解后的O_2(或H_2O)在外释过程中造成表层单晶Si的损伤。高温H_2对SIMOX结构的这种损伤对SIMOX/SOI的外延是不利的。     

SIMNI/SOI结构的高温工艺稳定性

SIMNI样品在不同温度下作不同时间的N_2,O_2,H_2+ O_2的退火、氧化或外延,以考察SIMNI/SOI结构的工艺稳定性.不同注入剂量的 SIMNI样品在 1000-1200℃的 H_2气氛中烘烤,以考祭高温H_2对该结构的影响.实验结果表明,在高温下,N_2、O_2、H_2+O_2等工艺气氛中,SIMNI结构的电学性质、埋层厚度等都稳定可靠;高温H_2对SIMNI结构的表层Si和埋层Si_3N_4 都有损伤作用.实验指出,提高注N~+剂量有助于提高SIMNI/SOI结构在高温H_2中的稳定性.该结果对 SIMNI/SOI器件工艺和外延工艺有一定的指导意义.     

激光在半导体学科中的应用(摘要)

自从1976年国外使用激光对离子注入半导体进行激光退火取得成功以来,它已经成为应用半导体研究中最引人注目的一项课题。半导体的激光处理有以下特点:可以对离子注入后的半导体损伤得到完全恢复而不损伤衬底材料的效果。还可以利用聚焦的激光来扫描,对注入层局部选择退火,这样可大大提高集成电路的密集度。同时在消除损伤,离子注入的电激活率方面都比普通热处理方法好得多。我们于1978年在国内首先研究半导体离子注入激光退火成功,随后在GaAs 材料合金化(欧姆接触)、无定形硅的激光外延再生长,激光幅照太阳能电池提高转换效率、激光处理记忆元件(磁泡)等方面都取得了一定的结果。本文提出激光处理的实验方法、实验结果,以及探讨半导体激光处理引起无定形层再结晶、激光退火层的性质(如晶体缺陷,表面容貌、杂质分布、杂质原子晶格位置、激光退火层电性能)及器件应用等方面的问题。     

SiO_2绝缘衬底上多晶硅的Ar~+激光再结晶

绝缘衬底上以低压化学汽相淀积得到的多晶硅膜,经连续Ar~+激光再结晶后,电学性质显著改善,晶粒尺寸从原来的200～500埃增大到10μm左右。利用激光再结晶后的多晶硅膜制备了增强型N沟MOS FET。当L=12μm、W=250μm时,得到g_m=580μS,V_T=0.46V,μ_n=301cm~2/V·s,I_(DW)=4.2×10~(-12)A/μm。晶界势垒以及晶界缺陷态的散射作用是影响再结晶多晶硅膜电子表面迁移率的主要因素。激光处理过程中多晶硅熔化并再凝固,结果使晶粒长大并导致电学性质的改善。     

低剂量SIMOX圆片研究

用二次离子质谱、剖面透射电镜、高分辨电镜以及化学增强腐蚀法表征了低剂量 SIMOX圆片的结构特征 .结果显示 ,选择恰当的剂量能量窗口 ,低剂量 SIMOX圆片表层 Si单晶质量好、线缺陷密度低埋层厚度均匀、埋层硅岛密度低且硅 /二氧化硅界面陡峭 .这些研究表明 ,低剂量 SIMOX圆片制备是很有前途的 SOI制备工艺     

Si~＋注入InP材料的欧姆接触特性研究

本文报道Ｓｉ＋注入ＩｎＰ材料与ＡｕＧｅＮｉ合金和Ｗ金属膜的欧姆接触特性．发现Ｓｉ＋单注入样品与二者均形成较好的欧姆接触，共Ｐ＋注入的样品中比接触电阻则大大下降（约小一个数量级）．卢瑟福背散射分析表明，６００℃热处理后Ｗ金属膜与ＩｎＰ界面作用很小，而８００℃热处理后界面有一定的互扩散．