SDB技术制备n／p材料及其在兼容电路中的应用

一、引言 近几年来,功率MOS场效应管及其集成电路的研究越来越引人注目。功率MOS管及其集成电路中最基本的单元是纵向双扩散结构(简称VDMOS)。对于VDMOS的制备,它的难点之一是要求高电阻率的厚外延层,这在国内尚属正在研究的课题。而硅片直接键合(Silicon—Wafer Directly Bonded,简称SDB)的最大优点是在于能较容易地制备这种材料。SDB制备n/p材料的方法来代替普通的外延,对推进功率MOS管的发展将有很大的促进作用。本文专题讨论用SDB技术制备n/p材料以及用SDB材料制备出性能满意的低压P沟器件和高压肖特基器件。     

硅／硅直接键合制造双极型静电感应晶体管

用硅/硅直接键合片(SDB)代替了高阻外延片成功地制造了新型电力器件双极型静电感应晶体管(BSIT),正向阻断电压800V以上,漏极输出电流2A,展示了SDB片广阔的应用前景。     

用多晶硅吸杂和SiO2背封工艺提高硅片质量

我们对多晶硅吸荣和SiO_2背封二种工艺进行了系统的深入的实用性研究，解决了VLSI用外延片衬底的关键技术，提高了硅片质量并实现产业化。多晶硅每炉可生长约100mm（4英寸）硅片150～300片，SiO~2每炉生长100片。由于硅片质量好，工艺稳定，硅片已远销国外。     

新型功率器件MCT的研究

本文探讨了新型功率器件MCT(MOS控制晶闸管)的结构设计、工艺设计及实施方法。通过计算机工艺模拟,采用SDB(硅片直接键合)、硅栅自对准工艺和多层介质隔离等技术,在实验室制成了MCT样品.测试结果表明.在-12伏的栅偏压下能在5μs内关断42A/cm~2的阳极电流.     

用于功率器件的P型厚高阻外延片

本文论述在常压ＣＶＤ硅外延系统中，通过ｅ＿ｑＰ＝Ｂ－Ａ／Ｔ，分别计算出ＳｉＨ－Ｃｌ＿３、ＰＣｌ＿３和ＢＣｌ＿３的Ａ和Ｂ二常数值。采用低温深冷工艺，进一步提高硅源的纯度，通过控制ＳｉＨＣｌ＿３的蒸汽压，在晶向为（１１１）和（１００），掺硼电阻率（４～８）×１０￣（－３）Ω·ｃｍ的抛光衬底硅片上，生长出外延层电阻率为３５０Ω·ｃｍ（杂质浓度３．５×１０￣（１３）／ｃｍ￣３），外延层厚度达１２０μｍ的ｐ／ｐ￣＋／硅外延片，制成器件的击穿电压可达１０００Ｖ。     

交叉深沟槽硅外延的生长研究北大核心

随着先进半导体器件需求的不断提升,深沟槽硅外延已逐渐代替传统离子注入工艺成为器件开发的新方向,由于受晶向的影响,硅外延生长质量存在极大差异。通过<100>和<110>两种晶向硅片在交叉深沟槽中的外延生长,采用SEM和TEM分析了硅外延生长形貌和质量,运用TCAD模拟验证该结构下的外延生长机理,同时采用暗场扫描(DFI)和表面刻蚀方法检测硅片表面缺陷。结果表明硅晶向对交叉深沟槽外延的生长质量有重要影响,<100>硅片在交叉区域外延形成的{110}面和{111}面多,容易产生位错缺陷,而<110>硅片相比<100>硅片转向了45°,外延中形成的{110}面和{111}面减少了一半,从而外延质量改善明显。     

采用局部分子束外延技术的HEMT—HBT集成

介绍微波电路中单片集成ＨＥＭＴ和ＨＢＴ的器件结构及其电学特性，采用ＨＥＭＴ－ＨＢＴ混合工艺的局部分子束外延技术，其器件特性与一工艺的ＨＥＭＴ和ＨＢＴ基本相同。     

采用局部分子束外延技术的HEMT─HBT集成

介绍微波电路中单片集成ＨＥＭＴ和ＨＢＴ的器件结构及其电学特性，采用ＨＥＭＴ－ＨＢＴ混合工艺的局部分子束外延技术，其器件特性与单一工艺的ＨＥＭＴ和ＨＢＴ基本相同     

SOI/SDB中一种减薄技术——电化学腐蚀自停止机理的研究与应用

<正> 一、引言 制备新型高质量SOI材料的直接键合法——SDB技术(Silicon-Wafers Direct Bonding Technique)正受到人们的密切注视。如何获得制作器件所需要的硅膜,这是SDB技术步入实用化,应用于超大规模集成电路领域的关键。SDB中的减薄技术不同于常规的腐蚀和抛光工艺,它是将已键合好的厚度为350μm Si片大面积均匀减薄至数微米甚至更薄的Si膜,本工作利用KOH水溶液电化学腐蚀自停止效应,成功地获得了由外延(或扩散)层控制的表面平整光洁、厚度为1μm的大面积整片SOI硅膜。     

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.     

SDB/SOI硅材料顶层硅膜均匀性控制研究

介绍了SDB/SOI(Silicon Direct Bonging/Silicon On Insulator)硅材料顶层硅膜均匀性的控制方法.顶层硅膜均匀性控制不好,会直接影响到IC或者其他元器件参数的一致性,造成器件成品率低,材料浪费大.因此,在制备SOI材料时,必须严格控制材料顶层硅厚度的均匀性和重复性.     

大功率硅-硅直接键合静电感应晶闸管的研制

文章提出了用硅-硅直接键合（SDB）工艺替代静电感应晶闸管（SITH）中的二次外延，有效地提高了栅阴极击穿电压，增强了通过栅极正向阻断阳极电压的能力。对键合过程中硅-硅界面进行了研究，提出了提高界面质量的工艺措施；同时，给出了控制栅阴极击穿电压一致性的方法。对采用此方法制成的SITH的I-V特性进行了测量，并给出了实际测试结果。     

新型高性能SOI/SDB互补埋沟反相器的研究

<正> 一、引言 应用SOI衬底制备的集成电路具有集成密度高、工艺简单、高速、高可靠性及易三维集 成等优点,可望成为VLSI数字系统的理想工艺。目前,国内外SOI技术的主要研究领域有两个方面,一是SOI衬底的制备,所采用的方法有SOS,离子注入隐埋层及区熔再结晶等,这些方法所制备的SOI衬底的单晶质量远不如体单晶硅,且价格昂贵,应用于VLSI受到限制;二是将常规体硅器件结构应用到SOI衬底中,这种简单的器件结构的移植往往不能充分发挥SOI技术的潜力,也不能有效地克服体硅器件结构本身的各种负效应。基于以上原因,本研究提出了一种制备高质量SOI衬底的方法——氧化硅片固态扩散键合工艺,利用这种高质量SOI衬底的特点及通过深入研究体硅器件结构的各种负效应,提出了一种高性能SOI互补埋沟反相器(简称SDB/CBCFET),利用所开发的三维稳态及瞬态模拟程序对这种新型反相器的性能进行了数值分析。     

基于SDB技术的新结构PT型IGBT器件研制

报道了基于 SDB技术的新结构穿通 ( PT)型 IGBT器件的研制 .运用 SDB技术 ,实现了PT型 IGBT器件的 N+ 缓冲层的优化设计 ,也形成了 IGBT器件的正斜角终端结构 .研制出IGBT器件有较好的电击穿特性和关断特性 .     

An MILP Approach to Wafer Sampling and Selection

This paper introduces a novel algorithm for selecting the optimal wafers for measurement given a set of selection rules. The algorithm is based on assigning a penalty to each of the sampling rules and then using a mixed-integer linear program to pick the wafers which minimize the sum of the penalties. By waiting until the metrology step to determine the best wafers to measure, a real-time decision can be made based on which wafers have previously been measured, the tools and chambers on which wafers were processed, and other user-specified selection criteria. The penalties can also be increased after a rule violation to ensure that each of the selection rules are satisfied at a finite frequency.     

功率VDMOSFET核心工艺参数的优化研究

依据垂直双扩散场效应晶体管(VDMOSFET)的结构设计及参数要求,使用新一代Sentaurus系列TCAD工具对分立器件VDMOSFET进行分析。通过此工具可以对VDMOSFET的工艺结构级和半导体器件物理特性级进行可制造性设计及验证。本工作重点分析了能够影响功率VDMOSFET导通电阻、阈值电压等各种因素及其之间的关系,对沟道区、p+区和n+源区掺杂浓度,以及注入后的退火温度和时间等工艺参数进行优化设置。结果表明,通过使用Sentaurus系列TCAD工具对VDMOSFET器件进行模拟与分析所得出的参数能够达到IR公司的IRF140的设计水平。     

硅直接键合(SDB)技术在新型电力电子器件应用中的新进展

综述了硅直接键合（SDB）技术在绝缘栅双极晶体管（IGBT）、静电感应晶闸管（SITH）及MOS控制可关断晶闸管（MTO）等器件中的新应用,说明了SDB技术在新型电力电子器件应用中的新方法和新思路。在此基础上,提出了用SDB技术制作集成门极换流晶闸管（IGCT）和集成门极双晶体管（IGDT）的设想,并给出了相应的工艺方案。     

基于改进SSD的水下光学图像感兴趣目标检测算法研究

针对轻量化目标模型SSD-MV2对水下光学图像感兴趣目标检测精度低的问题,该文提出一种通道可选择的轻量化特征提取模块(SEB)和一种卷积核可变形、通道可选择的特征提取模块(SDB)。与此同时,利用SEB模块和SDB模块分别重新设计了SSD-MV2的基础网络和附加特征提取网络,记作SSD-MV2SDB,并为其选择了合理的基础网络扩张系数和附加特征提取网络SDB模块数量。在水下图像感兴趣目标检测数据集UOI-DET上,SSD-MV2SDB比SSD-MV2检测精度提高3.04%。实验结果表明,SSD-MV2SDB适用于水下图像感兴趣目标检测任务。     

一种PN结隔离互补双极工艺

介绍了几种互补双极工艺的结构和特点，详细阐述了一种基于N型外延的PN结隔离互补双极工艺；着重探讨了隔离制作技术和PNP管设计要点，并对实际流片结果进行了讨论。     

根据红外透过率推断CdZnTe晶片的性能

采用傅里叶变换红外光谱仪测试了性能各异的多个CdZnTe晶片的红外透过率．研究表明，红外透过率的大小可以定性反映CdZnTe晶片的性能：红外透过率越高的晶片，其成分偏离越小，位错密度越低，电阻率越高．根据红外透过率大小随着波数的变化，红外透过率图谱可以分为4种，每一种图谱对应着具有不同性能的CdZnTe晶片，从晶片对红外光的吸收机理出发，对实验结果进行了初步分析。