两种自主开发的图形外延SiGe工艺

使用清华大学微电子学研究所研发的UHV/CVD系统深入研究了图形外延SiGe工艺，分别选用单一的SiO2介质层和SiO2/Poly-Si复合介质层，作为图形外延SiGe单晶材料的窗口屏蔽介质，开发出了不同的实用化图形外延SiGe工艺.     

两种自主开发的图形外延SiGe工艺

使用清华大学微电子学研究所研发的UHV/CVD系统深入研究了图形外延SiGe工艺,分别选用单一的SiO2介质层和SiO2/P0ly-Si复合介质层,作为图形外延SiGe单晶材料的窗口屏蔽介质,开发出了不同的实用化图形外延SiGe工艺.     

低温外延生长应变SiGe材料研究

采用紫外光能量辅助化学气相淀积(UVCVD)方法,同时结合超高真空化学气相淀积(UHVCVD)及超低压化学气相淀积(ULPCVD)技术,在450℃低温外延生长了应变SiGe/Si材料。讨论了应变SiGe材料的结晶性及生长速率与生长温度和Ge组分的关系,给出了应变SiGe材料的X射线衍射分析结果。     

双层多孔硅结构上的UHV/CVD硅外延

报道了采用超高真空化学气相淀积(UHV/CVD)在多孔硅层上的单晶硅外延技术.研究了两步阳极化法形成不同多孔度的双层多孔硅层及外延前对多孔硅进行长时间的低温真空预处理等工艺.对获得的外延层作了XRD、XTEM和扩展电阻等测量,测量结果表明硅外延层单晶性好,并和硅衬底、多孔硅层具有相同的晶向.硅外延层为P型,电阻率大于100Ω·cm.     

双层多孔硅结构上的UHV/CVD硅外延

报道了采用超高真空化学气相淀积 ( UHV/CVD)在多孔硅层上的单晶硅外延技术 .研究了两步阳极化法形成不同多孔度的双层多孔硅层及外延前对多孔硅进行长时间的低温真空预处理等工艺 .对获得的外延层作了 XRD、XTEM和扩展电阻等测量 ,测量结果表明硅外延层单晶性好 ,并和硅衬底、多孔硅层具有相同的晶向 .硅外延层为 P型 ,电阻率大于 1 0 0 Ω·cm.     

采用高真空 /快速热处理 /化学气相淀积外延SiGe HBT结构

采用新近研制的高真空 /快速热处理 /化学气相淀积 (HV/ RTP/ CVD)系统生长了应变 Si Ge材料 .通过仔细设计的处理过程可以得到器件质量的材料 .Ge组分可以变化至 0 .2 5 ,可以得到控制良好的 n型和 p型掺杂层 ,适用于异质结双极型晶体管 (HBT)的制作 .研究了 Si Ge HBT的 n- Si/ i- p+ - i Si Ge/ n- Si结构 .所制作出的微波 HBT性能良好 ,证明了设备和工艺的水平     

采用高真空／快速热处理／化学气相淀积外延SiGe HBT结构

采用新近研制的高真空／快速热处理／化学气相淀积（HV／RTP／CVD）系统生长了应变SiGe材料．通过仔细设计的处理过程可以得到器件质量的材料．Ge组分可以变化至0.25,可以得到控制良好的n型和p型掺杂层,适用于异质结双极型晶体管(HBT)的制作．研究了SiGe HBT的n-Si／i-p＋-i SiGe／n-Si结构．所制作出的微波HBT性能良好,证明了设备和工艺的水平．     

超高真空CVD对锗硅外延材料中锗分布的优化

对自行研制的超高真空化学气相外延设备(RHT/UHV/CVD SGE500)的气路系统进行了改进,使之能够生长出较好的Ge分布图形。利用X射线双晶衍射(DCXRD)和二次离子质谱(SIMS)测试技术,研究并优化了外延生长参量,最终得到了具有优化Ge分布的SiGe材料。     

D-UHV/VCD系统中SiGe薄膜的低温生长

生长温度对SiGe合金的性能有重要影响.在双腔超高真空化学气相淀积生长中,通常采用液氮冷却的方法.该生长模式下,通入乙硅烷时腔内的生长气压约为10-5Pa,SiGe的最低生长温度约为550℃.为了降低生长温度,文中采用了不用液氮冷却的模式.腔内生长气压约为10-2Pa,增加3个数量级,并且将牛长温度降到了485℃,远低于传统的牛长温度.DCXRD测试和TEM图像表明,生长的SiGe薄膜和SiGe/Si超品格具有良好的晶格质量.结果证明,在LJHV/CVD系统中,这是一种有效的实现SiGe低温生长的方法.     

D-UHV/VCD系统中SiGe薄膜的低温生长

生长温度对SiGe合金的性能有重要影响. 在双腔超高真空化学气相淀积生长中,通常采用液氮冷却的方法. 该生长模式下,通入乙硅烷时腔内的生长气压约为1E-5Pa,SiGe的最低生长温度约为550℃. 为了降低生长温度,文中采用了不用液氮冷却的模式,腔内生长气压约为1E-2Pa,增加3个数量级,并且将生长温度降到了485℃,远低于传统的生长温度. DCXRD测试和TEM图像表明,生长的SiGe薄膜和SiGe/Si超晶格具有良好的晶格质量. 结果证明,在UHV/CVD系统中,这是一种有效的实现SiGe低温生长的方法.     

UHVCVD SiGe外延设备真空腔室及自动传输系统设计

介绍了UHVCVD SiGe外延设备真空腔室及自动传输系统的具体设计,通过合理选取预备室和反应室的真空泵组,满足了设备的超高真空要求,自动传输系统则保证了反应室高洁净环境、提高外延生产效率。     

Non-Selective SiGe Graphic Epitaxial by MBE

To handle the thermal budget in SiGe BiCMOS process, a nonselective graphic epitaxial technology using molecular beam epitaxial (MBE) has been developed. SEM, AFM, XRD, and dislocation density measurements are carried out. The SiGe film's RMS roughness is 0.45nm, and dislocation density is 0.3×103cm2～1.2×103cm2. No dislocation accumulation exists on the boundary of the windows; this indicates the high quality of the SiGe film. The experiment results show that the technology presented in this paper meets the fabrication requirements of SiGe BiCMOS.     

Germanium-Rich SiGe Nanowires Formed Through Oxidation of Patterned SiGe FINs on Insulator

In this study, the authors report on the fabrication of Ge-rich SiGe nanowires (SGNWs) by oxidation of SiGe fins on insulator. Nanowires of different shapes and size are obtained by varying the initial fin shape, Ge content, oxidation process temperature, and oxidation time. Transmission electron microscopy observations revealed nanowires with rectangular, square, elliptical, circular, octagonal, and hexagonal cross-sections, with different Ge content. The elliptical, octagonal, and hexagonal facets are unique shapes formed with low-index faces belonging to (110) groups. These possess very high Ge content up to 95%, and were obtained in the samples oxidized from 850°C to 875°C. In␣addition, the in-plane strain in the fabricated SGNWs is evaluated using micro-Raman spectroscopy. The possible mechanism behind the formation and transformation of different nanowire shapes is discussed.     

GaN外延用蓝宝石衬底的图形化研究进展

因蓝宝石具有良好的稳定性能,且其生产技术成熟,是目前异质外延GaN应用最广泛的衬底材料之一.采用图形化蓝宝石衬底技术可以降低GaN外延层材料的位错密度,提高LED的内量子效率,同时提高LED出光效率提高,近年来引起了国内外的广泛关注.概述了图形化蓝宝石衬底的研究进展,包括图形化蓝宝石衬底的制备工艺、图形尺寸、图形形状及图形化蓝宝石衬底的作用机理;详细介绍了凹槽状、圆孔状、圆锥形、梯形和半球状5种图形形状,并分析了GaN材料在不同图形形状的图形化蓝宝石衬底上的生长机理及不同图形形状对GaN基LED器件性能的影响.对图形化蓝宝石衬底技术的研究方向进行了展望,提出了亟待研究和解决的问题.     

两种新结构SiGe/Si功率二极管特性模拟

提出了在 n- 区中采用掺杂浓度三层渐变式结构 Si Ge/Si功率二极管及台面结构的 Si Ge/Si功率二极管。由 Medici模拟所得的特性表明 ,在采用 n- 区渐变掺杂结构的 p+ ( Si Ge) -n- -n+ 功率二极管中 ,在正向特性基本不发生变化的前提下 ,与 n-区固定掺杂结构相比反向恢复过程加快 ,二极管下降时间 t A 缩短近 1 /2 ;在采用台面结构的 p+ ( Si Gi) -n- -n+功率二极管中 ,反向恢复特性也有明显改进 ,电流反向恢复时间缩短近 1 /3 ,而电压反向恢复时间缩短近 1 /2。     

SiGe新技术与器件

一 前言 以CMOS结构为核心的集成电路技术,近二十年来按照摩尔定律发展,即缩小器件的特征尺寸,提高器件的性能,增大集成电路芯片的规模。目前工业硅集成电路的特征尺寸已达到100nm范围。进一步缩小尺寸,面临加工精度的限制,特征尺寸缩小带来的     

离子注入诱导下制备薄的高弛豫SiGe

通过离子注入硅衬底，在表面引入缺陷，诱导超高真空化学气相沉积（UHV/CVD）生长的外延SiGe发生驰豫，以制备薄的高弛豫SiGe. 利用微区Raman和Tapping AFM技术，对所生长的SiGe材料进行了表征. 结果表明，上述方法能够制备厚度为100nm、弛豫度达94%的大面积（直径为125mm）均匀SiGe材料. 然而，相同条件下，如果高能离子直接辐照SiGe层，将极大地损坏外延材料的晶体结构，得到多晶SiGe. 此外，还通过选择性腐蚀外层SiGe的实验，对相关微观机制进行了研究.