气体中微量水份的测定—露点法和氧化铝电容法

前言在半导体材料及电子器件生产中,要用到诸如氢、氮、氧、氩和氦等高纯气体,气体纯度严重影响产品质量。如氢、氮等气体及其流经的系统中的水份和氧,对硅及Ⅲ-V族化合物是极其有害的杂质。在硅外延工艺中,氢中水份达100vpm时,硅外延层会变成多晶结构。在MOS大规模集成电路的硅栅多晶薄膜工艺中,若稀释气体中含有微量水份,使多晶硅薄膜中夹有“氧化硅集团”,从而在刻蚀多晶硅薄膜时,造成多晶硅脱落,致使电学性能变坏。由上可知,对高纯气体及其流经系统中的微量氧和水份必须进行监测和控制。     

氢气氛退火对硅上低温外延制备的硅锗薄膜性能的影响

采用反应型热化学气相沉积系统在硅(100)衬底上外延生长富锗硅锗薄膜。四氟化锗作为锗源, 乙硅烷作为还原性气体。通过设计表面反应, 在低温条件下(350℃)制备了高质量的富锗硅锗薄膜。研究了氢退火对低温硅锗外延薄膜微结构和电学性能的影响。结果发现退火温度高于700℃时, 外延薄膜的表面形貌随着退火温度的升高迅速恶化。当退火温度为650℃时, 获得了最佳的退火效果。在该退火条件下, 外延薄膜的螺旋位错密度从3.7×10⁶ cm^-2下降到4.3×10⁵ cm^-2, 表面粗糙度从1.27 nm下降到1.18 nm, 而外延薄膜的结晶质量也有效提高。霍尔效应测试表明, 经退火处理的样品载流子迁移率明显提高。这些结果表明, 经过氢退火处理后, 反应型热化学气相沉积制备的低温硅锗外延薄膜可以获得与高温下硅锗外延薄膜相比拟的性能。     

低温制备高质量多晶硅薄膜技术及其应用

多晶硅薄膜是集晶体硅材料和非晶硅氢合金薄膜优点于一体,在能源科学、信息科学的微电子技术中有广泛应用的一种新型功能材料。本文综述低温（＜600℃）制备高质量多晶硅薄膜技术的研究进展及其应用,着重讨论用等离子体化学气相沉积（PECVD）硅基薄膜固相晶化制备多晶硅技术及其在薄膜硅太阳能电池上的应用。     

膜分离集锦——气体分离用超薄膜材料

日奉丰田中央研究所研制了一种气体选择透过性很高的高分子薄膜材料，而且成功地将它超薄膜化达到200～300A^°该气体分离膜能灵活应用于氧和氮，或氢和氨等各种气体的分离浓缩，也能应用于多方面的工厂中。据称，今后该研究所将与外部的专门厂家签订许可证台同，广泛开放该项技术。新气体分离膜的材料为硅系高分子。     

硅液相外延的溶剂选择

本文系统综述了硅液相外延中对各种溶剂的选择，重点叙述了Ｃｕ、Ｇａ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ等纯金属及Ａｇ基、Ａｕ基、Ａｌ基合金作为溶剂，对硅液外延薄膜的影响，最后指出只要根据器件对外延层及工艺成本等的要求，可以找到适当的溶剂材料进行硅液相外延。     

Si基β-SiC薄膜外延生长技术研究

采用SiH4-C3H8-H2气体反应体系,通过常压化学气相淀积（APCVD）工艺在P型Si(100)衬底上进行了β-SiC薄膜异质外延生长。利用俄歇电子能谱、SEM及X射线衍射能谱进行了生长薄膜微结构分析。提出并讨论了外延生长β－SiC薄膜的最佳工艺条件及其生长机理。     

高纯气体的贮存与输送

一、前言高纯气体已成为电子工业不可缺少的化工原料之一。虽然各半导体生产工艺对所用气体的纯度要求不同,但同一种杂质给半导体生产带来的危害是一样的,总是使半导体产品质量劣化,成品率下降。高纯氢、氮、氧、氩及其它许多气体可用于半导体外延、光刻、清洗、蒸发及高温氧化生长等工艺中。表1列出了日本半导体工业用气体的纯度。     

原电池法气体氧分析器计量检定规程存在的几个问题

JJG945-1999<原电池法气体氧分析器>国家计量检定规程是电化学原理中微量气体氧分析器及相关微量气体氧分析仪表的计量法规,规程适用范围为:(0～1000)×10-6.由于该规程制定年代已久,部分技术指标与现有仪器的技术指标已经不能吻合.随着该类仪器校准用国家一级标准物质的颁布,溯源问题已经解决,因此有必要对该规程进行修订.     

几种特气在半导体工艺中的应用

在半导体工艺中，如低压化学气相沉积法（LCVD）制备多晶硅和氮化硅薄膜，以及等离子刻蚀等工艺，都要使用特种气体。有些特种气体我国已有生产，如氨气、氯化氢。有些特种气体在半导体工艺中很有用途，但到目前为止，还没有生产单位，或质量没有过关。现介绍我所在半导体工艺中需用的几种特种气体。     

金属诱导晶化法制备多晶硅薄膜研究进展

本文介绍了金属诱导晶化非晶态硅制备多晶硅薄膜的新方法，综述了制备金属/非晶态硅复合薄膜的各种方法与晶化结果，着重介绍了金属低温诱导的机理及其在器件应用方面的可行性。     

称量法制备1μmol/mol氮中微量氧气体标准物质的质量控制

依据ISO 6142和GB/T 5274标准,采用称量法制备1 μmol/mol的氮中微量氧气体标准物质.使用钢瓶清洗系统和配气系统,通过超纯气体纯化器对高纯氮中的氧杂质进行脱除,使纯化后氧含量小于3 nmol/mol.同时平行配制模拟气,确保空气中的氧对所制备的标准物质污染最小.用微量氧分析仪考察标准物质随贮存时间和压力变化的稳定性,并通过比对验证了标准物质的定值结果和不确定度,证明了该制备方法可行,定值准确可靠.气体标准物质定值扩展不确定度为2%,有效期限为12个月.     

高纯氮中微量氧分析的不确定度和氧气体标准物质在有效期内变化不确定度计算方法的讨论

介绍了氮中微量氧标准气体在研究过程中稀释气体高纯氮中氧分析不确定度的评价依据,给出了评价过程和结果.讨论了氧气体标准物质在有效期内变化不确定度的计算方法,对氧气体标准物质定值不确定度进行了评价.     

真空露点法测量易凝结气体中微量水份研究

易凝结气体因常压下沸点经常高于所含水份露点,因而无法直接采用露点仪测量其微量水含量。在克拉贝龙方程基础上,根据水和其它物质的热物性,推导出水在冰面上的饱和蒸汽压的对数值随温度的变化率要比同温度下其它易凝结气态物质的相应值大得多。由此性质提出了采用露点仪测量易凝结气体中微量水份的方法——真空露点法,通过对测量装置的误差分析,验证了所提的方法的可行性。     

SiON薄膜中氢的研究

氢氧化硅薄膜是一种新型的薄膜材料,具有优良的光电性能,机械性能,钝化性能和化学稳定性能,但杂质氮的存在限制了它的应用。。详细阐述了氢氧化硅薄膜中氢杂质的存在活动及其对薄膜性能的影响,并提出了降低氢含量的合理方法。     

多晶硅薄膜的铝诱导晶化法制备及其晶粒的择优取向特性

采用铝诱导非晶硅薄膜晶化技术制备了多晶硅薄膜,并研究了多晶硅的成核和生长特性。非晶硅薄膜采用等离子体增强化学气相沉积法制备,其表面沉积铝薄膜后经不同温度的氮氛围退火处理。结果表明,退火后的硅薄膜层与铝层发生置换,所生长的多晶硅颗粒的平均尺寸约为150nm。X射线衍射分析结果揭示,薄膜的晶向显著依赖于退火温度,较低温度下,铝诱导晶化速率较慢,薄膜的优化晶向与非晶硅薄膜中团簇的初始原子排列趋势紧密相关。而较高温度下,铝诱导晶化促使多晶硅(111)择优成核及随后的固相生长。     

蓝宝石衬底异质外延碳化硅薄膜反应机理研究

对宽禁带半导体材料碳化硅薄膜的异质外延工艺和反应机理进行了讨论，针对实验使用常压水平卧式反应室，分析了生长过程中气流流速分布、反应室内温度分布以及反应气体浓度分布，指出“汽相结晶”过程对薄膜生长区Si/C比例有很大影响，从而影响了碳化硅薄膜的生长速率，在SiC薄膜的生长过程中，对Si/C原子比例的控制一直是影响薄膜表面形貌和膜层掺杂浓度的重要因素。这很好地解释了薄膜生长过程中出现的异常现象。     

乙硼烷气体含量的测定

一、前言 已硼烷（B2H6）是一种带有类似硫化氢臭味的易燃易爆剧毒气体，在空气中的最高允许浓度为0.1ppm（按美国ACGIH1963年标准，我国尚未制定）。在半导体技术中，乙硼烷用作外延工艺的气相掺杂源、扩散工艺的扩散源和离子注入源，它通常用氢、氮、氩等气体稀释后使用。市售的乙硼烷钢瓶含量一般从百分之几到百分之零点几。直接用于半导体工艺的乙硼烷气体，根据使用要求的不同，含量从几ppm至几百ppm。在贮存过程中，由于乙硼烷化学性质比较活泼，易于水解、氧化及分解，含量会逐渐降低。为了准确地控制工艺条件，对稀释气体中乙硼烷的含量进行准确测定是十分必要的。     

切割法生产硅芯电学性能的控制

本文对切割法生产硅芯的工艺进行了介绍，阐述了生产过程中如何控制硅芯的电学性能，以满足多晶硅生产对硅芯的质量要求，包括切割法生产硅芯的工艺流程、多晶硅生产对硅芯的质量标准、如何控制直拉硅棒电阻率、硅棒中的氧、硅棒加工前的退火处理，尤其是就如何控制直拉硅棒电学性能和硅棒中的氧施主进行详细分析。     

电子回旋共振-微波等离子体化学气相沉积法制备a—C：H（N）薄膜

采用电子回旋共振-微波等离子体化学气相沉积技术，使用CH4和N2混合气作为反应气体，在硅衬底上制备掺氮含氢非晶碳(a—C：H(N))薄膜。紫外Raman光谱证实了薄膜的类金刚石特性；傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在CH和CN键结构。采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的微观表面形貌，结果表明薄膜表面光滑。论文详细叙述了薄膜制备工艺，对测试结果进行了分析讨论，也对这种薄膜在微电子机械系统中的潜在应用进行了探讨。     

高分子辅助沉积法制备LaNiO3外延导电薄膜

近年来LaNiO₃(LNO)作为铁电超晶格、超导异质结和催化剂材料引起了广泛关注。本研究采用简便、低成本的高分子辅助沉积法(Polymer Assisted Deposition, PAD), 在(001)取向的SrTiO₃(STO)单晶衬底上制备了导电性能优异的LNO外延薄膜, 并对其进行各种结构和电学表征。摇摆曲线半高宽为0.38°, 表明LNO薄膜结晶度良好。高分辨XRD的φ扫描进一步证实LNO薄膜在STO衬底上异质外延生长。原位变温XRD测试进一步表征了LNO薄膜的外延生长过程。结果表明, 聚合物分解之后金属阳离子在单晶基体上有序释放并外延结晶。XPS结果表明, 采用PAD制备的LaNiO₃薄膜不存在氧空位。薄膜表面光滑, 粗糙度为0.67 nm。在10~300 K温度区间内的变温电阻率表明LNO薄膜具有良好的导电性能。上述结果表明：PAD制备的LaNiO₃薄膜具有较好的综合性能, PAD在制备外延功能薄膜材料方面具有很大的潜力。