适用于抗闭锁和改进外延层质量的先进的CMOS外延工艺

先进的CMOS器件工艺采用硅外延片改进了抗闭锁性能。可是,用来改进抗闭锁性能的重掺杂衬底也会降低外延层质量。通过外延前后的本征吸除促进与氧有关的淀积物的生长,提高了外延层的质量。在p~+(100)和n~+(100)硅片中,外延层少数载流子寿命增加了三个数量级。     

500 V LDMOS研制

为了降低器件的制造成本,又可以和低压器件实现自主隔离集成在一起,所以需要价格较低的普通CMOS衬底片来实现高电压的器件设计。设计研制了一种在普通CMOS的衬底片上做深N阱层光刻注入和推结深,然后生长外延层,在外延层上做器件,高压N阱作为LDMOS的漂移区做在P-外延层中,深N阱层做在P型衬底上。由于深N阱层注入推结深步骤后的热制成步骤,导致深N阱层会反扩到P-外延层,深N阱层是漏端重要组成部分,与高压N阱一样承担BVDS耐压重要功能。击穿电压的关键是高压N阱漂移区(耐压区)和深N阱层耐压区的结构。利用工艺仿真软件对高压N阱漂移区和深N阱层耐压区的不同注入剂量、长度、结深对LDMOS器件的击穿电压的影响进行了汇总,最终确认各个参量数值。     

SIMOX技术及其发展和应用

一、序言 SIMOX技术(Se(?)oration by Implanted oxygem)是日本电信电话公社和武芷野电气通信研究所于1978年首先提出来的。近二、三年来已有非常引人注目地得到发展。用氧离子注入技术在体硅内形成SiO_2层,把它作为绝缘层衬底,直接用其上面的过渡层或者在其上面外延生长硅层来制作MOS,CMOS等有源器件,它兼有体硅和SOS器件的优点,可望在大规模、超大规模集成电路中得到发展。 本文着重介绍SIMOX技术,SIMOX-SiO_2层上的外延生长硅,SIMOX衬底的特性,以及在MOS场效应晶体管,CMOS电路等器件中的应用。     

在CdTe上开管等温汽相外延Hg_(1-x)Cd_xTe

在CdTe衬底上,应用开管等温汽相外延(ISOVPE)已经生长出能达到制作器件的Hg_(1-x)Cd_xTe(0.2≤x≤0.35)外延层。层的表面形貌似镜,且霍耳数据能与液相外延(LPE)生长的HgCdTe相比较。在等温汽相外延HgCdTe的层上制出了截止波长为4.1μm(77K)的光伏器件。它的性能可与我们用液相外延获得的HgCdTe层所制作的光伏器件的性能相比较。     

GaAs pHEMT与Si CMOS异质集成的研究

基于圆片级外延层转移技术,将完成GaAs pHEMT有源器件加工的外延层从原有衬底上完整地剥离下来并转移到完成工艺加工的Si CMOS圆片上,基于开发的异类器件互联以及异类器件单片集成电路设计等一系列关键技术,进行了GaAs pHEMT与Si CMOS异质集成单片电路的工艺加工。研制的GaAs pHEMT与Si CMOS异质集成单片数字控制开关电路与传统的GaAs pHEMT单片电路相比,芯片面积减小15%。     

无掩模Si圆柱纳米图形衬底上GaAs的异变外延生长

采用金属有机化学气相沉积方法在无掩模的直径为400nm的圆柱Si(100)图形衬底上外延生长了GaAs薄膜。图形衬底采用纳米压印技术及反应离子刻蚀技术制作而成。运用两步法生长工艺在此图形衬底上制备了厚度为1.8μm的GaAs外延层。GaAs的晶体质量通过腐蚀坑密度和透射电镜表征。图形衬底上的GaAs外延层表面腐蚀坑密度约1×107 cm-2,比平面衬底上降低了两个数量级。透射电镜观测显示大部分产生于GaAs/Si异质界面的穿透位错被阻挡在圆柱顶部附近。     

国外GaN功率器件衬底材料和外延技术研发现状

GaN基功率器件的衬底和外延技术的发展对于器件性能的提升和成本的降低起着非常重要的作用.介绍了国外SiC基、Si基以及新型金刚石基GaN功率器件衬底材料和GaN外延技术的研发现状.重点讨论了大尺寸衬底技术(6英寸SiC衬底、8英寸Si衬底)、GaN HEMT与Si CMOS器件异质集成技术以及金刚石基GaN HEMT材料集成技术的研发进展.分析了GaN功率器件材料技术的发展趋势,认为更大尺寸更高质量衬底和外延材料制作、外延技术的改进、金刚石等新型衬底材料研发以及GaN基材料与Si材料的异质集成技术等将是未来研究的重点.     

Si衬底上Ge外延薄膜与器件研究进展

随着Si基器件发展遇到瓶颈,具有更优异性能且与Si基CMOS工艺良好兼容的Ge基器件展现出了应用于集成电子与光电子领域的广阔前景.然而,Si基Ge器件性能会受制于Si与Ge之间较大的晶格失配所产生的高密度位错.因此,控制Si衬底上Ge外延薄膜的位错密度成为高性能Ge器件制备的研究重点.文章着重介绍了插入层、低温成核层和选区外延生长技术3种Si衬底上Ge外延薄膜位错控制技术的基本原理及研究进展,讨论了Si基Ge器件的最新研究进展,并展望了Si基Ge薄膜生长和器件制备的发展前景.     

HgCdTe镶嵌阵列现状

1.液相外延材料用液相外延法在CdTe衬底上生长成器件品级的HgCdTe,其截止波长范围为3～14微米。这一工艺是前两年研究的。目前,液相外延层与块晶体材料相比,前者的截止波长一致性较高。在中波红外外延层上,生成态载流子浓度通常适用于制造二极管,而长波红外外延层则很易调节成适用的浓度。在混合式器件所需要的厚度范围内,生成态外延层的厚度可控制为变化不超过1微米。目前外延层的尺寸仅受到所能获得的大单晶衬底的限制。     

常γ电调管材料质量影响因素的探讨

本文报道了GaAs常γ电调变容管材料的研究.文中分析了GaAs单晶衬底的质量对外延层表面形貌和外延层-衬底间界面状态的影响;研究了外延工艺条件与外延层浓度分布的关系;讨论了外延层载流子浓度分布对器件C-V特性的影响.文中还给出了材料的制管结果.     

低阻P型衬底上高阻厚层n型外延

介绍了高阻厚层反型外延片的一种实用生产技术,即在PE-2061S外延设备上,采取特殊的工艺控制在电阻率小于0.02Ω·cm的p型低阻衬底上实现了高阻厚层n型外延生长,外延层电阻率大于40Ω·cm,厚度大于100μm.研究表明:该外延材料完全可以满足IGBT器件制作的需要.     

低阻P型衬底上高阻厚层n型外延

介绍了高阻厚层反型外延片的一种实用生产技术,即在PE-2061S外延设备上,采取特殊的工艺控制在电阻率小于0.02Ω·cm的p型低阻衬底上实现了高阻厚层n型外延生长,外延层电阻率大于40Ω·cm,厚度大于100μm.研究表明:该外延材料完全可以满足IGBT器件制作的需要.     

热壁外延生长的CdTe外延层的研究

本文论述了用热壁外延的方法在CdTe体材料衬底上生长CdTe,并且用各种方法对CdTe外延层进行的研究。为提高衬底材料的质量。我们采用热壁外延方法在CdTe体材料衬底上再外延生长—层CdTe缓冲层,如果外延条件适当,缓冲层一般可使体材料的一部分缺陷消除或减少,好的外延层同经过仔细表面处理的体材料衬底一样是镜面的,因此可直接用作外延HgCdTe     

用金属有机化学气相沉积在Si上外延生长ZnS

一、引言ZnS 是一种极吸引人的制作光发射器件的材料,它可覆盖从可见到紫外区的波段。然而,就器件的应用而言,材料的高质量外延层是不可缺少的。关于用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)外延生长 ZnS 的研究,指出该技术的潜力是生长温度低于其它传统气相外延生长技术,而获得优质外延层。已经采用 GaAs 和 GaP 作 ZnS 外延生长的衬底。     

体硅CMOS FinFET结构与特性研究

建立在SOI衬底上的 FinFET结构被认为是最具全面优势的非常规MOS器件结构.本文通过合理的设计将FinFET结构迁移到普通体硅衬底上,利用平面凹槽器件的特性解决了非绝缘衬底对器件短沟道效应的影响,同时获得了一些标准集成电路工艺上的改进空间.运用标准CMOS工艺实际制作的体硅CMOS FinFET器件获得了较好的性能结果并成功地集成到CMOS反相器和环形振荡器中.结构分析与实验结果证明了体硅CMOS FinFET在未来电路中的应用前景.     

InAs薄膜Hall器件的材料生长与特性研究

本文在国内首次报道了利用ＩｎＡｓ外延薄膜制作霍尔器件，通过分子束外延技术在ＧａＡｓ衬底上生长的ＩｎＡｓ薄膜具有较高的迁移率和较好的温度特性．用这种材料制作的霍尔器件在每千欧姆内阻条件下灵敏度与ＧａＡｓ平面Ｈａｌ器件相比提高了５０％．     

基于图形衬底的InAs/GaAs量子点和量子环液滴外延

液滴外延生长半导体材料是一种较为新颖的MBE生长技术,而图形衬底对液滴外延的影响到目前为止并没有非常详细的研究结果. 作者在GaAs μm级别图形衬底上进行了InAs的液滴外延生长,并在不同结构的图形衬底上得到了不同的InAs量子点和量子环生长结果.基于生长结果,分析了图形衬底对液滴外延的影响和液滴外延下量子点和量子环的形成机制以及分布规律.     

特种器件厚外延前后图形转移方法研究

提出了一种特种器件厚外延前后图形的转移方法.通过设计一块带外延前图形层的对位标记和投影光刻机识别标记的掩膜版,解决了厚外延之前图形的精确套准和厚外延之后投影光刻的难题,实现了厚外延前后的套刻精度高于0.5 μm.该方法可广泛应用于带埋层的VDMOS、超结VDMOS、高压互补双极器件,以及高压BCD器件的投影光刻.     

低阻p型衬底上高阻厚层n型外延

介绍了高阻厚层反型外延片的一种实用生产技术，即在PE-2061S外延设备上，采取特殊的工艺控制在电阻率小于0.02Ω·cm的p型低阻衬底上实现了高阻厚层n型外延生长，外延层电阻率大于40Ω·cm，厚度大于100μm. 研究表明：该外延材料完全可以满足IGBT器件制作的需要.     

4°偏轴SiC衬底外延工艺研究

4°偏轴SiC衬底上生长的外延薄膜容易出现台阶形貌,外延薄膜表面的台阶形貌对后续制作的器件性能有着一定的影响。主要研究了进气端C/Si比及生长前刻蚀工艺对4°偏轴衬底外延的影响。采用外延生长前的氢气刻蚀工艺,结合掺杂浓度缓变的缓冲层设计,在4°偏轴的SiC衬底上制得了表面无台阶形貌的SiC SBD结构外延材料。利用优化工艺生长的4°偏轴衬底上的SBD结构外延材料目前已经全面应用于600～1 700V SBD器件的研制。