Al/TiSi_2/Si系统与肖特基势垒二极管的热稳定性

本文用x射线衍射及I—V测量法研究了Al/TiSi_2/Si系统热稳定性及肖特基势垒特性。热稳定性的研究结果表明;系统在550℃以下退火是热稳定的;在更高的温度下退火,Al开始与TiSi_2起反应,形成了(Ti_7Al_5)Si-(12)三元化合物。在进行电特性研究时,发现系统在450℃退火时,Al已渗透TiSi_2而使肖特基势垒二极管失效。     

PECVD法淀积TiSi_2薄膜性质及应用研究

利用平板电容耦合式PECVD设备淀积TiSi_2薄膜,经800℃,30分钟的扩散炉退火,TiSi_x形成稳定的TiSi_2.用俄歇电子能谱和X射线衍射来监测硅化物的形成.用扫描电子显微镜观察了TiSi_2薄膜的等离子刻蚀情况.分别采用I—V法和C—V法测量了TiSi_2/Si接触的肖特基势垒高度.利用圆形传输线模型外推法求得了TiSi_2/Si引的接触电阻率,这比同样条件下Al/Si的接触电阻率低一个数量级以上.     

Ti/Si和Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成

用AES、XPS、RBS和X射线衍射等技术研究了在稳态热退火和激光退火条件下,Ti/Si和 Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成.在 500—600℃稳态热退火条件下,Ti/Si系统形成 Ti_5Si_3、TiSi和 TiSi_2三种硅化物;高于 650℃,只存在TiSi_2.TiSi_2的生长服从 △x∝t~(1/2).Ti/SiO_2/Si系统,750℃以上退火,形成覆盖层为TiO 的Ti_5Si_3薄膜,△x∝t~(1/2). CW-Ar~+激火扫描退火Ti/Si样品,功率密度小于2.7kW/cm~2,产生固相反应;功率密度～3.8kW/cm~2,产生液相反应,并形成TiSi_2和纯Si的混合薄膜.对实验结果进行了讨论.     

TiSi_2/N~+-poly Si/SiO_2/Si MOS结构的电学特性

<正> 一、 引言 随着半导体器件向微小型化发展,电路的速度与栅极和互连材料密切相关。目前应用较广的多晶硅栅技术具有自对准形成源漏区、低阈值电压、高温热稳定性好等优点。但多晶硅的电阻率较高,严重影响了电路速度的提高。在多晶硅上生长一层具有高电导率的TiSi_2薄膜取代多晶硅作为栅电极,可以有效地克服多晶硅电阻率高的缺点,提高电路速度。 本实验采用NH_3等离子体增强热退火,使Ti/poly Si固相反应形成TiSi_2,同时表面形成一层很薄的TiN。TiN被证明是一层良好的扩散阻挡层。通过对TiN/TiSi_2复合薄膜的薄层电阻测试和MOS高频C—V测试,证明这种方法是可行的。     

用硅化物作注入阻挡层形成浅结

本文介绍一种在n型Si衬底上制备浅p~+-n结的方法。在Si衬底上通过固相反应形成一定厚度的TiSi_2薄膜后,穿过TiSi_2层进行离子注入掺杂,经快速热退火可形成浅P~+-n结。TiSi_2薄膜既作为离子注入时的阻挡层,减小离子注入深度,又作为器件的电极及互联引线。这是一种自对准工艺。     

在SiO_2中掺Al对Au/纳米(SiO_2/Si/SiO_2)/p-Si结构电致发光的影响

利用射频磁控溅射方法 ,制成纳米 Si O2 层厚度一定而纳米 Si层厚度不同的纳米 (Si O2 / Si/ Si O2 ) / p- Si结构和纳米 (Si O2 ∶ Al/ Si/ Si O2 ∶ Al) / p- Si结构 ,用磁控溅射制备纳米 Si O2 ∶ Al时所用的 Si O2 / Al复合靶中的 Al的面积百分比为 1% .上述两种结构中 Si层厚度均为 1— 3nm ,间隔为 0 .2 nm .为了对比研究 ,还制备了 Si层厚度为零的样品 .这两种结构在 90 0℃氮气下退火 30 m in,正面蒸半透明 Au膜 ,背面蒸 Al作欧姆接触后 ,都在正向偏置下观察到电致发光 (EL ) .在一定的正向偏置下 ,EL强度和峰位以及电流都随 Si层厚度的增加而     

W/C.Mo/Si,W/si,Pt/si多层膜热稳定性的电镜研究

本文利用横截面电镜试样方法研究了W/C、Mo/Si、W/Si、Pt/Si四种多层膜的热稳定性。它们均生长在Si(100)衬底上,其周期数分别为125,65,288,35。透射电镜实验在H—800上进行。W/C多层膜有未退火,500℃,800℃退火0.5hr的样品,Mo/Si多层膜有未退火和500℃退火0.5hr的样品,W/Si多层膜有未退火和400℃退火0.5hr的样品,Pt/Si多层膜有未退火的样品。退火的真空度优于3×10~(-5)托。典型的衍射花样和明场像如图所示,根据衬未退火、W/Si多层膜的衍射花样及BF像。底单晶Si的衍射斑作内标可以精确地测定多层膜的周期,发现不同退火温度后其多层膜的周期不同。400℃退火后的W/     

TiSi_x/GaAs肖特基接触的退火特性

本文对用分层电子束蒸发法形成的TiSi_x/GaAs的肖特基接触特性进行了研究,分析了不同组分下经快速退火和常规退火后TiSi_x的电阻率,与GaAs接触界面的热稳定性,化学稳定性及所形成肖特基结的电特性.结果表明:TiSi_21/GaAs界面在975℃、12秒快速退火下表现出好的热稳定性和化学稳定性,所形成的肖特基接触具有良好的电特性,在800℃、20分钟的常规退火下,界面处有Ti的堆积和某种界面化学反应.对于快速退火工艺,TiSi_2可满足作为自对准 GaAs MESFET栅极材料所要求的界面稳定性.     

Ti/Al/Ti/Au与AlGaN欧姆接触特性

研究了溅射 Ti/ Al/ Ti/ Au四层复合金属与 Al Ga N / Ga N的欧姆接触特性 ,并就环境温度对欧姆接触特性的影响进行了分析研究 .试验证实 :溅射的 Ti/ Al/ Ti/ Au与载流子浓度为 2 .2 4× 10 1 8cm- 3的 Al Ga N之间在室温下无需退火即可形成欧姆接触 .随快速退火温度的升高接触电阻降低 .快速退火时间 30 s已可实现该温度下最佳欧姆接触 .当工作温度不高于 30 0℃时接触电阻几乎不受温度的影响     

高温工艺对TiSi_2/n~+-Poly-Si复合栅MOS电容特性及TiSi_2膜性质的影响

本文研究了高温退火过程对TiSi_2/n~+-POly-Si 复合栅MOS电容电学性能及TiSi_2膜特性的影响.结果表明,当炉退火温度高于900℃时,TiSi_2层厚度变的不均匀,甚至在某些地方不连续;TiSi_2/n~+Poly-Si 界面十分不平整;多晶硅中杂质外扩散十分严重; MOS电容的性能和电学参数变差.对于RTA过程,高温退火对MOS电容的电学特性没有产生不利影响,TiSi_2膜仍很均匀.所以,在 TiSi_2/Poly-Si复合栅结构工艺中,高温退火过程最好采用 RTA技术.     

Barrier effect of e-beam evaporated tungsten interlayer in Al/W/PtSi metallization layer

The reaction characteristic of Al/PtSi and the effectiveness of W diffusion barrier interlayer in the Al/W/PtSi metallization system are examined. Ideal I-V characteristic and low constant end resistance are obtained in PtSi/n^-Si and PtSi/n⁺Si contact system. However, Al/PtSi/n^-Si and Al/PtSi/n⁺P Si can not stand the sintering for 30 min at 350° C and 400° C, respectively. A new phase, PtAl2, is observed after sintering at 350° C for 15 min. The W diffusion barrier layer is proved to enhance the stability of Al/PtSi. Tungsten layers of 500Å and 1000Å are effective up to 450° C annealing for 1 hr and 500° C for 4 hrs, respectively. A new phase, W₁₂Al, is observed after sintering at 550° C for 15 min.     

反应生成的TiSi_2薄膜特性及TiSi_2/poly Si栅结构特性、TiSi_2/n~+-Si接触特性和形貌的研究

<正> 一、引言 随着集成电路的发展,集成度的提高,器件尺寸将逐渐缩小,此时RC延迟时间及接触电阻的影响将越来越显著。目前广泛应用的多晶硅栅材料在亚微米技术中已不再适用,取代它的有硅化物/多晶硅栅。由于TiSi_2的电阻率低,形成温度低,因此是人们最重视的硅化物。本文对反应生成的TiSi_2/poly Si栅结构及TiSi_2/n~+-Si的接触特性进行了系统研究,有助于     

PtTi阻挡层对AuTi／AuGe：Ni／GaAs系统热稳定性及欧姆接触特性的影响

用俄歇电子能谱和电阻测试法研究了ＰｔＴｉ阻挡层与ＡｎＴｉ／ＡｕＧｅ：Ｎｉ／ＧａＡｓ系统热稳定性的影响及欧姆接触特性的退化。结果表明，系统在２５０℃以下热处理是稳定的，它具有良好的欧姆接触特性；在更高的温度下，发现阻挡层下面的Ｔｉ扩散穿过接触层并消耗接触层的ＧａＡｓ，在欧姆接触层下形成Ｔｉ－Ｇａ－Ａｓ／ＧａＡｓ接触。接触电阻Ｒｃ迅速增加，由原始的几欧增大到几百欧。在３２０℃热处理时，系统的欧姆接触消失变成整流接触特性。这是由于系统存在着非理想配比界面区而造成的。     

Specific contact resistivity of TiSi2to P+and n+junctions

Specific contact resistivities of the Al/TiW/TiSi2/Si system are characterized. It is found that without a TiW barrier layer, Al can penetrate through the TiSi2layer and significantly affect the TiSi2/Si interfacial contact resistance. Intrinsic TiSi2contact resistivities to n⁺and p⁺silicon are characterized with a TiW barrier between the silicide and the aluminum. TiSi2contact resistivity to n⁺silicon is found to be about one order of magnitude lower than that of Al to n⁺silicon. However, TiSi2to p⁺silicon contact resistivity is higher than that of Al to p⁺silicon and is very sensitive to the boron implant dose.     

Si间隔层对Al(1wt.%Si)/Zr极紫外多层膜热稳定的作用研究

为了提升Al/Zr多层膜的热稳定性,采用直流磁控溅射方法制备了18个带有不同厚度Si间隔层的Al(1 wt.%Si)/Zr多层膜,并将这些样品分别进行了不同温度(100~500 ℃)的真空退火,退火时间为1 h.利用X射线掠入射反射(GIXR)和X射线衍射(XRD)的方法来研究Si间隔层对Al/Zr多层膜热稳定性的作用.GIXR测量结果表明:随着Si间隔层厚度的增大,Al膜层的粗糙度减小,而Zr膜层的粗糙度增大;XRD测量结果表明:Al和Zr膜层粗糙度的变化是由于退火后膜层中晶粒尺寸不同造成的.相比于没有Si间隔层的Al/Zr多层膜,引入厚度为0.6 nm的Si间隔层可以有效提升Al/Zr多层膜的热稳定性.     

VLSI中钛硅化物肖特基接触特性与退火条件

基于 Ti Si2 低电阻率的优点 ,采用 Ti制作肖特基二极管。在 VL SI工艺中实现同时完成钛硅化物欧姆接触和肖特基势垒二极管 (SBD)的制作。文中用 AES等技术研究不同退火工艺形成的 Ti/ Si界面形态和结构 ,寻找完善的工艺设计和退火条件。此外还测量 Al/ Ti N/ Ti/ Si结构的金属硅化物 SBD的有关特性。通过工艺实验确定 VL SI中的钛硅化物最佳的制作工艺条件     

RF-MBE生长的高Al势垒层AlGaN/GaN HEMT结构

采用RF-MBE技术,在蓝宝石衬底上生长了高Al组分势垒层AlGaN/GaN HEMT结构.用三晶X射线衍射分析得到AlGaN势垒层的Al组分约为43%,异质结构晶体质量较高,界面比较光滑.变温霍尔测量显示此结构具有良好的电学性能,室温时电子迁移率和电子浓度分别高达1246cm2/(V·s)和1.429×1013cm-2,二者的乘积为1.8×1016V-1·s-1.用此材料研制的器件,直流特性得到了提高,最大漏极输出电流为1.0A/mm,非本征跨导为218mS/mm.结果表明,提高AlGaN势垒层Al的组分有助于提高AlGaN/GaN HEMT结构材料的电学性能和器件性能.     

原位XPS分析Al2O3作为势垒层的Er2O3/Si结构

在超高真空条件下,通过脉冲激光沉积(PLD)技术制作了Er2O3/Al2O3/Si多层薄膜结构,原位条件下利用X射线光电子能谱(XPS)研究了Al2O3作为势垒层的Er2O3与Si界面的电子结构.XPS结果表明,Al2O3中Al的2p芯能级峰在低、高温退火前后没有变化;Er的4d芯能级峰来自于硅酸铒中的铒,并非全是本征氧化铒薄膜中的铒;衬底硅的芯能级峰在沉积Al2O 3时没有变化,说明Al2O3薄膜从沉积到退火不参与任何反应,与Si界面很稳定;在沉积Er2O3薄膜和退火过程中,有硅化物生成,表明Er2O3与Si的界面不太稳定,但随着Al2O3薄膜厚度的增加,其硅化物中硅的峰强减弱,含量减少,说明势垒层很好地起到了阻挡扩散的作用.