适用于VLSI工艺的多功能二维离子注入模拟器FUTIS

本文改进和发展了硅中二维离子注入、离子注入退火及高剂量氧注入分布模型;处理了多次注入、多层掩蔽、多种材料掩蔽及多种掩模边缘;在此基础上给出了适用于VLSI工艺的多功能、实用化二维离子注入模拟器FUTIS。通过与其它工艺模型、模拟器及实验比较,表明FUTIS在精度上有明显改进,在功能上有很大扩展,是一种能适应当今VLSI工艺发展要求的先进的离子注入模拟器。     

用离子注入法制造高精度光刻掩模

高精度光刻掩模的制造技术:在透明玻璃基板上用正性或负性光致抗蚀剂涂敷。使光致抗蚀剂形成图案,则要注入适当的离子,例如~(31)P~+、~(40)Ar等,随注入剂量的增大,抗蚀剂膜发生硬化变质(碳化黑化)对紫外线起掩蔽作用,同时,耐化学试剂的性能和机械强度都显著提高,能耐强酸和有机溶剂,具有和氧化铬同等的机械强度。用离子注入处理后碳化,黑化了的光致抗蚀剂图案成为光刻掩模的暗区。象~(49)BF_2~+这样的复数原子的离子也可以注入。在加速电压,剂量相同的情况下,离子质量越大效率越高。一方面、玻璃基板能被离子注入而无变化,光刻掩模的透明区对紫外光和可见光是一样的从而获得高精度掩模。     

聚焦离子束装置

聚焦离子束(Focused Ion Beam)技术作为制作光集成电路及三维器件等最新的高性能半导体器件的手段之一,令人注目。特别是利用它进行离子注入是很有前途的。常规的离子注入法是先形成杂质气体的等离子区,从中引出离子,经加速后注入硅或砷化镓基片内,由于这种方式的离子束直径大,所以需用掩模来限制离子注入的区域。随着半导体器件的高集成化,电路图形越来越缩小,1M位以上的存储器其图形尺寸要求在1μm以下,用掩模的方法制出亚微米图形是比较困难的,而聚焦离子束技术可实现无掩模注入,从而成为一项重要的新工艺。     

全湿法、无灰化的全新去胶技术

在集成电路（IC）制造中，需要多次重复去除掩模用光刻胶这一步骤，因此清洁、高效地去胶工艺非常重要。90nm高性能逻辑器件的制造过程使用超过30次光刻工艺。从晶圆表面去除光刻胶的能力在很大程度是由光刻胶性质和工艺历史决定的。在离子注入工艺中，图形化的光刻胶起掩模的作用，特别难以清除。大剂量的离子注入（〉1×l014ions／cm^2）将光刻胶表面脱氢并高度交联，其性能很像非晶碳。改性光刻胶的厚度由注入剂量、注入能量和注入离子种类决定。     

离子注入Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体

综述了离子注入Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体的现状,特别是叙述了离子注入HgCdTe的损伤分布,掺杂效应,注入离子分布及退火特性。     

任意形状掩模边缘下硼注入剖面的再分布(英文)

本文通过数值方法解浓度相关的扩散方程来研究二维离子注入剖面经热处理后的再分布。掩模边缘可以是离子或化学刻蚀的,而初始剖面可以是高斯或PearsonⅣ型。结果表明,在非理想掩模条件下,硼离子的侧向扩展主要是由工艺的初始条件所决定。侧向扩展的宽度可达到垂直方向的两倍。但是,对于温度低于1200℃及时间少于40秒的热处理,侧向结深的移动是不明显的,因此对于典型快速热退火,侧向结深基本上保持不变。然而,即使在1100℃,30秒的热扩散,垂直方向的结深却增加了5％。     

北大重离子所离子注入工作现况

北京大学初步建成能量直至兆电子伏级的离子加速器——离子注入设备系统。本文总结了北大重离子物理所离子束应用组几年来开展离子注入研究的工作,包括:开发应用微机计算离子射程分布的SARIS、TRION、MACA程序,其中后者可适用于高剂量注入动态靶;实验研究了MeV硼离子注入硅的分布,提出了多能注入形成平台载流子分布的实用方法;在离子注入高分子材料研究中观测到了增强氧化和C=C双键形成等现象,研究了光刻胶的离子束曝光特性;系统研究了应用离子束混熔技术在低碳钢表面形成的Al和Al合金镀层,大大提高了基体钢的耐腐蚀能力。     

无掩模离子注入技术——向GaAs中注入Be和Si

本文主要介绍用于制作新的半导体器件的无掩模离子注入工艺,重点谈谈向GaAs中注入Be和Si的工艺以及将来的展望和实用化方面的研究课题。     

C离子注入Si中Si-C合金的形成及其特征

利用离子注入和高温退火的方法在Si中生长了C含量为0.6%—1.0%的Si1-xCx合金,研究了注入过程中产生的损伤缺陷、注入C离子的剂量及退火工艺对合金形成的影响,探讨了合金的形成机理及合金产生的应变分布的起因．如果注入的C离子剂量小于引起Si非晶化的剂量,退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与C原子结合形成缺陷团簇,难于形成Si1-xCx合金,而预先利用Si离子注入引进损伤有利于Si1-xCx合金的形成;但如果注入的C离子可以引起Si的非晶化,预先注入产生的损伤缺陷不利于Si1-xCx合金的形成．与慢速退火工艺相比,快速热退火工艺有利于Si1-xCx合金的形成．离子注入的C原子在空间分布不均匀,退火过程中将形成应变不同的Si1-x-Cx合金区域．     

离子注入金属材料表面改性

本文着重叙述了最近以来离子注入金属材料改性新的进展。离子注入金属的研究,其研究对象品种繁多,需要高注量,且样品形状复杂,因此离子注入金属中的物理问题比半导体离子注入更加复杂。包括各种离子注入多种金属所出现的溅射腐蚀、倾斜注入、特球形状注入、离子浓度分布、注入条件与金属相变的关系以及离子注入提高耐磨损机理等诸多难题。离子注入金属材料改性研究近年来极为活跃,已发表了不少评论文章。希望这篇评论能对从事离子束材料改性工作的人员有所帮助。     

氮离子注入后拟南芥种子表皮的扫描电镜观察

应用扫描电镜观察了低能N^ 注入拟南芥干种子后表层细胞结构的变化。结果表明,拟南芥种子的N^ 离子注入区域与未注入区域相比,离子注入区在一定程度上发生变化并伴随有表层细胞的损伤。随着离子剂量的增大,离子对种子细胞的损伤程度增大,且种子表面有裂痕生成。另外,经注入种子的表面分布有许多散在的固体颗粒状物质,其密集程度也随离子剂量的增加而增大。     

碳—钛离子同步注入组织观察

在新型的TITAN离子注入系统中,采用组合阴极的方法,进行了碳—钛离子同步注入试验,对纯铁中的离子注入组织进行了电镜观察研究。碳离子注入形成了粒状的Fe_3C相,而碳—钛离子同步注入形成了条状的Fe_5C_2和Fe_2C等非平衡相组织     

半导体位置敏感探测器新型结构研究

在分析半导体光电位置敏感探测器(PSD)二维枕形结构特性的基础上,采用光敏面与边缘区域分别注入不同离子剂量的方法,研究了一种PSD新型结构,这种结构的PSD边缘采用了带宽很窄的正方形状的离子注入电阻带形式,输出电极附加了一个较小的正方形框架作为阳极,通过在PSD边缘电阻带中注入较高离子剂量的元素,改变PSD边缘电阻带的电阻和有效感光面区域电阻的比值;实验模拟结果显示:新型结构的PSD可获得较高的位置分辨率、较大的有效光敏面积以及较小的非线性。     

Ar离子注入边缘终端准垂直GaN肖特基势垒二极管

为了研究离子注入边缘终端对准垂直GaN肖特基势垒二极管性能的影响,对器件进行了二维模拟仿真,分析了终端区域尺寸对肖特基结边缘处峰值电场及正向特性的影响,得到了宽度5μm、厚度200 nm的最优终端区域尺寸.基于工艺仿真软件设计了Ar离子注入工艺参数,依次以30keV、5.0×1013 cm-2,60 keV、1.5×1014cm-2和 140 keV、4.5×1014cm-2的注入能量和注入剂量进行多次注入,形成了Ar离子终端结构.采用Ar离子注入终端的GaN二极管的反向击穿电压从73 V提高到146 V,同时注入前后器件正向特性变化不大.结果表明,采用优化尺寸参数的终端结构能够有效降低肖特基结边缘处的峰值电场强度,从而提高器件的反向击穿电压.     

C离子注入Si中Si-C合金的形成及其特征

利用离子注入和高温退火的方法在 Si中生长了 C含量为 0 .6 %— 1.0 %的 Si1 - x Cx 合金 ,研究了注入过程中产生的损伤缺陷、注入 C离子的剂量及退火工艺对合金形成的影响 ,探讨了合金的形成机理及合金产生的应变分布的起因 .如果注入的 C离子剂量小于引起 Si非晶化的剂量 ,退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与 C原子结合形成缺陷团簇 ,难于形成 Si1 - x Cx 合金 ,而预先利用 Si离子注入引进损伤有利于 Si1 - x Cx 合金的形成 ;但如果注入的C离子可以引起 Si的非晶化 ,预先注入产生的损伤缺陷不利于 Si1 - x Cx 合金的形成 .与慢速退火工艺相比 ,快速     

离子注入Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体

本文概述了离子注入Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的离子纯度,非晶/再结晶的机理,并讨论一些离子在GaAs、InP、GaInAs及四元化合物中的分布以及衬底对注入层特性的影响。     

两种方法结合提高集成电路性能

离子注入和硅栅是目前用来提高金属—氧化物—半导体场效应晶体管和集成电路性能的两种方法。日本日立公司将这两种方法结合起来以提高集成电路的性能。美帝在离子注入金属—氧化物—半导体集成电路的研制中采用了这两种方法。美帝休斯飞机公司用铝栅作为自排列源区和漏区注入的掩模。实际上,离子注入仅仅产生预扩散源区和漏区的小的延展。注入区的宽度比晶体管铝栅对位调准的公差通常稍宽些。     

锂离子注入石英玻璃光波导

本文报道我们用锂离子注入方法在熔融石英玻璃衬底上制备的低损耗单模光波导的实验结果.注入离子的能量和剂量分别是130KeV和1×10~(15)离子/cm~2。用抛物线分布,由模有效折射率确定了离子注入波导的参数.锂离子注入石英玻璃光波导的最大折     

离子注入对二氧化锡薄膜的改性作用

对溅射沉积制成的氧化锡薄膜进行了钨离子注入、氧离子注入和退火处理，并用X射线衍射(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜，研究了注入对薄膜相变的影响。发现在室温下溅射沉积形成的非晶态SnO2薄膜，注入氧离子后导致了非晶态SnO2向晶态SnO2的转变；注入钨离子则导致了SnO在非晶态薄膜中的形成。而在已经注入了钨离子的薄膜中再注入氧离子可以形成Sn3O4。实验表明，注入钨离子可减少由氧和锡组成相的氧、锡比率，而注入氧离子则可增加这种比率。     

中、低能离子注入中的剂量效应及模拟方法

在CMOS工艺超浅结形成过程中,中、低能离子注入的剂量效应直接影响杂质浓度的分布和超浅结的形成.文中基于实验数据对剂量效应对注入离子浓度分布曲线的影响进行了分析,这种影响随着注入粒子种类的改变而表现在不同的方面.同时运用分子动力学方法对剂量效应进行了模拟,模拟结果很好地符合了实验数据.