未经退火的离子注入层的电解水氧化显微观测

本文重点报导用电解水氧化显微法观测未退火的离子注入硅片的注入层深度,将其与经电子束退火、热退火后离子注入硅片的结深进行了比较。     

使用非相干光退火注入过的硅片及在二氧化硅上生长单晶硅

我们用卤灯对注入后的硅片进行退火,并对沉积多晶硅重新结晶。瞬态退火对于4时硅圆片有很好的均匀性,而掺杂剖面不发生再分布。我们用聚光束斑(a shaped spot),不用籽晶,在硅衬底表面生长的SiQ_2层上获得了面积为2mm乘几厘米的(100)单晶硅。     

离子注入后检测设备的掺杂均匀性和剂量精度的方法

测定离子注入后掺杂总数的方法可分为二大类。一类是对注入层进行直接分析;另一类是借助于对物理性能和器件参数的测量而间接地测定其掺杂数量。对这些方法作了简要的评述后,报导了对离子注入的剂量精度和均匀性的一次国际性的调研结果:它是用直径为76mm的硅片,注入硼离子,并在一组规范的条件下进行了退火,用四探针法对被调研的注入后的每一块硅片上的118个点进行了薄层电阻值的自动测量。调研中的85台离子注入机所测的方块电阻的总平均值为169.7Ω/□,相对它的标准偏差为8.1Ω/□,这表明了工业用离子注入机存在的定标范围。等值薄层电阻轮廊图曾用于鉴别均匀性问题,它提供了一个易于解积的图示方法。在一个硅片内薄层电阻值的非均匀性(一个标准偏差)变化范围是0.37％到4.76％,其中值为0.72％。     

使用二只150瓦卤灯快速退火4英寸硅片

我们介绍了一种非常简单的退火系统。这个系统仅使用二只150W卤灯对硅片进行扫描处理。电学和结构测量表明,在无任何明显扩散而又能对晶格损伤进行良好恢复的情况下,就可使注入杂质全部激活。而且满足二个关键工艺要求:从硅片的一边到另一边薄层电阻的均匀性很高(标准偏移3.5％);没有引起硅片翘曲。     

离子注入白光退火特性

本文研究了离子注入后碘钨灯的退火效果;测量了离子注入和瞬态退火样品的电阻率、迁移率、电激活率和注入层电阻率的均匀性;用背散射和扩展电阻仪得到As浓度和载流子浓度分布;获得了制备浅结的工艺条件。用超高压电镜分析了注入层的剩余缺陷。同热退火比较表明白光退火技术更适于超大规模集成电路的微细加工工艺的要求。     

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。     

GaAsVHSIC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。     

离子注入机失效检测新方法

随着器件线宽和层厚的缩小，离子注入计量设备对硅片上杂质分布均匀性进行直接监测的能力已经开始受到限制。同时，特征尺寸的缩小和参数性能的要求，使关键注入参数的工艺窗口不断变窄，而离子束电流和硅片尺寸却在不断增大。这样一来，就使得通过测量平均偏差与标准偏差（SD，或分布展宽）来量化硅片上注入掺杂均匀性的传统方法，缺乏所需的统计信息来监测离子注入工艺。     

300 mm直径硅外延片均匀性控制方法

随着摩尔定律的逐步实现,大直径硅片的应用规模逐渐扩大,然而,大直径硅外延片的片内均匀性成为了外延的主要问题之一.使用具有五路进气结构的单片外延炉生长300 mm直径硅外延片.相对于传统的三路进气结构,五路进气可以分别对硅片表面的5个区域的气流进行调节,实现单独分区调控,从而提升了外延层厚度均匀性的可调性.实验中,采用两步外延方法,进一步提升了片内电阻率均匀性.通过对工艺参数进行优化,300 mm硅外延片的外延层厚度不均匀性达到0.8％,电阻率不均匀性为1.62％(边缘排除5 mm),成功提升了300 mm直径硅外延片的外延层厚度和电阻率均匀性控制水平.     

砷化镓注硫的电子束退火

一、引言S做为GaAs的施主杂质是较轻的元素,容易形成良好的掺杂层。用离子注入技术制备GaAs的n型层,常选S~ 做为注入的离子。但S在GaAs中的扩散系数比较大。注入后若采用常规热退火方式,其浓度分布必然要受到热扩散的影响而展宽。而且对化合物半导体而言,还有迂高温发生化学组分偏离以及热转型的问题。近年来,对离于注入后的GaAs采用激光退火的方法,已显示出比热退火好。起步稍晚的电子束退火,同样具有优于热退火的特点。从二者比较来看,在能量转换效率、退火功率的可控性、退火面积及其均匀性等方面,都显示出电子束退火更为优越。     

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。     

CCD热工艺过程的硅片翘曲优化研究

针对光刻线宽均匀性控制问题,研究了硅片翘曲度对光刻线宽均匀性的影响。采用翘曲度测试仪研究热工艺过程中硅片翘曲度的变化。研究结果表明,硅片翘曲度对线宽均匀性产生重要的影响,翘曲度大,则线宽均匀性降低。通过优化栅氧化工艺的升降温速率、进出炉速率,使硅片翘曲度降低,线宽非均匀性由±4%降低到±2%。     

新型四探针法测量离子注入精度与均匀性

1 引言离子注入方法具有很高的注入精确度和均匀性,其注入剂量重复性优于1％,整个硅片上的注入均匀性约在±1％左右。这是其它工艺方法所无法比拟的,因此离子注入已广泛地用于大规模集成电路的工艺过程中。     

离子注入技术在单晶硅太阳电池上的应用

采用Silvaco-TCAD仿真软件模拟了在一定注入能量下离子注入剂量、退火温度和时间对太阳电池表面方块电阻和结深的影响,并通过离子注入机和高温退火炉进行了实验验证。实验结果表明,当离子注入剂量为7×10~(14 )cm~(-2)、注入能量为10 keV、退火时间为20 min、退火温度为870～890℃时,电池表面方块电阻超过130Ω/□,均匀性良好,结深可达0.6μm。当离子注入剂量小于7×10~(14 )cm~(-2)时,方块电阻值过大,且均匀性较差。均匀性良好的高方块电阻可有效降低电池表面的少子复合,进而有助于提升电池效率。     

半导体硅片退火后检测工艺的发展探讨

半导体硅片退火工艺对生产硅片具有十分重要的作用,为此,本文加强对硅片的退火技术检测,希望能够控制硅片技术质量。因为自然界当中并不存在单体硅,硅主要以氧化物或者是硅酸盐的形式出现,需要通过提纯与精炼的方式才能够形成硅片。这个过程中硅需要进行退火工艺处理,消除硅片中氧施主的影响,内部缺陷也在这个过程中减少。这个工艺流程是制造半导体硅片的重要环节。退火后的技术检测则是实现硅片生产的最后一个环节,是确保硅片质量的重要基础。本文侧重对半导体硅片退火检测工艺发展情况进行具体阐述。     

离子注入条件对GaAsMESFET性能的影响

本文计算了注入条件对GaAsMESFET的影响,并报道了最终可得到的器件性能。将Si、Se和Be离子注入GaAs中,就其分布的大量研究结果引进GaAsMEsFET枝术的综合工艺和器件模型中。研究了注入能量对跨导的影响,注入分布和杂质对低栅偏置跨导的影响和退火期间杂质扩散,包封层厚度和栅槽深度对阈值电压均匀性的影响,以及采用Si_3N_4和SiO_2包封注入,受撞原子对阈值电压的影响。     

通过离子注入前后快速热退火改善多晶硅薄层电阻

对氧化后硅片上的多晶硅膜,进行了砷离子注入前的快速热处理退火。离子注入之后,这种膜进行了另外的快速热处理退火以活化砷。注入前退火使得刚淀积的晶粒尺寸增大到10倍。这些膜的薄层电阻比只是注入后进行退火处理的膜的要低20～30％。注入前退火引起的晶粒尺寸增大,使得晶粒边界区域减小,从而使相对于晶粒的晶粒边界中掺杂剂数量减少至最低限度。     

红外加热吸附反应外延系统的温度均匀性研究

为指导全新的吸附反应外延技术ARE(Absorption Reaction Epitaxy, ARE)设备红外热源的设计,分析在真空腔室中红外管阵列的热流分布。通过对灯管阵列灯管数量、灯管间距、灯阵与硅片之间距离等设计参数。采用COMSOL Multiphysics软件进行仿真模拟,研究了以红外为热源的设备腔室及硅片温度场分布情况,实测硅片表面温度及均匀性与仿真基本吻合。结果表明在保证源在硅片表面良好扩散效果的同时,当灯管阵列灯管长度为200 mm,数量为11根,间距10 mm,距离硅片15 mm时硅片表面温度不均匀度达到0.683%,满足红外加热吸附反应外延工艺需求,可为ARE红外热源及腔室设计提供参考。     

离子注入中的沟道效应控制

离子注入中的沟道效应使注入离子在深度上的控制变得很困难，并使SHEET值的均一性恶化，本文借助计算机模型。对注入剂量，注入能量，硅片基板方位，硅片表面薄膜氧化层厚度变化时，研究分析了注入沟道效应的相应变化。     

InP中的Be、P共注入及其退火特性研究

本文对InP中的Be单注入和Be、p共注入及其退火特性进行了比较.SIMS和电化学C-V测试结果表明:采用Be、P共注入可以抑制退火过程中的Be扩散再分布,提高载流子的激活率,改善Pn结的电特性.与单注入相比,共注入样品Be的激活率提高了近一倍.pn结的击穿电压提高,漏电流明显减小.文中对共注入改善退火特性的机理进行了讨论.