PECVD法制备硅化钛膜的工艺研究

硅化钛薄膜由于电阻率低和其它一些良好特性,在VLSI的栅电极和互连线中显示出它潜在的优势。本文研究了用PECVD法制备硅化钛膜的卫艺。结果表明:所形成硅化钛膜的性质强烈地依赖于淀积工艺条件。还确定了典型工艺条件,并用俄歇电子能谱分析了硅化钛膜的组分。     

高温退火对PECVD硅化钛膜的影响

<正> 一、引言 以TiSi_2为代表的难熔金属硅化物,由于具有铝及掺杂多晶硅所不具备的特点,已成为VLSI中制作栅电极和互连线的重要材料。CVD法制备硅化钛膜的突出优点是台阶覆盖性好,有利于批量生产。然而,用卧式PECVD制备硅化钛膜的方法至今尚未见报道。 PECVD法淀积的硅化钛膜,必须经退火结构才能稳定。目前,常用瞬态退火和常规热退火(高温退火)两种方法。常规热退火能和常规工艺兼容,而瞬态退火则可减少原子的互扩散。 笔者用平板型PECVD设备,在典型工艺条件下淀积了薄膜,分析了高温退火对薄膜电阻率、组分、结构的影响。     

气体流量比对PECVD硅化钛薄膜性质的影响

本文报道了以四氯化钛(TiCl_4)和硅烷(SiH_4)为源物质,采用等离子增强化学气相淀积工艺(PECVD)制备硅化钛薄膜的方法;着重研究了气体流量比变化对薄膜电阻率、淀积速率以及化学组成的影响,通过实验获得了制备优良硅化钛薄膜的最佳气流比条件。     

PTCDA表面射频磁控溅射ITO薄膜的特性研究

将氧化铟锡(ITO)溅射淀积在PTCDA/玻璃衬底表面,利用原子力显微镜(AFM)、四探针和紫外可见分光光度计分别测量薄膜的表面形貌、电阻率和透光率.结果表明:衬底温度对ITO在PTCDA上的淀积有着与在其他衬底上淀积所不同的影响,提高衬底温度淀积ITO并没有提高薄膜的结晶度;溅射功率的提高有利于ITO电阻率的下降,但是功率过高会破坏ITO薄膜的特性:ITO膜厚度的增加导致其电阻率减小.     

多晶硅膜原位掺杂制备浅发射结的研究

本文对ＰＥＣＶＤ法淀积原位掺杂多晶硅膜并制备浅发射结进行了实验研究，调查了Ｂ２Ｈ６／ＳｉＨ４比率以及淀积、退火温度等对掺杂多晶硅膜电阻率以及浅发射结形式的影响，结果表明，在３５０～４００℃的较低温度先淀积原位掺杂非晶膜，再１０００℃退火使其相变为掺杂多晶膜的工艺，不但能方便地获得所要求的发射区掺杂量和浅发射结结深，而且还能同时获得满足制备欧姆接触电极要求的低电阻多晶硅膜。     

低压化学汽相淀积含氢氮化硼薄膜

本实验采用二硼烷(B_1H_6)和氨气(NH_(?)),在388～700℃下进行低压化学汽相淀积生成含有硼、氮、氢的膜(B_(1～3)NH),用于X光曝光掩模的基底.已测得膜的各种特性如淀积速率、电阻率、元素成份比、晶型、折射率、红外吸收光谱、应力变化、对光的透射率、化学不活泼性及等离子腐蚀速率等.     

用离子束混合形成硅化钛

我们用一种新方法在硅上形成硅化物,硅片上溅射一层600 A的钛膜,在室温下用400keV4×10~(15)Xe~(++)/cm~2,1×10~(16)Xe~(++)/cm~2辐照,利用离子来混合效应形成1000A硅化钛膜.用MeV He 离子背散射方法研究了硅化钛组成和厚度并讨论了形成机制.     

Si3N4膜对MOS电容器存储时间影响的研究

Si3N4薄膜淀积速率对MOS电容器存储时间影响很大。在850℃下，栅介质SiO2膜厚度100nm，MOS电容器存储时间420s。在50Pa真空压力下，通过淀积70nm厚Si2N4薄膜后，MOS电容器无存储时间。经900℃O2气氛退火40min，MOS电容器的存储时间也不到2s。采用声7孔径降低气体流速，从而降低淀积速率，在840℃下，栅介质SiO2膜厚度100nm，MOS电容器存储时间420s；在60．71Pa真空压力下，淀积70nm厚Si3N4薄膜后，MOS电容器存储时间曲线不正常，经900℃O2气氛退火40min，曲线恢复正常，MOS电容器存储时间达到400s以上。     

烷氧基硅烷混合热解淀积PSG二次钝化膜的工艺探讨

PSG(Phosphosilicate Glass)膜是硅器件常用的表面钝化膜.本文介绍一新的常压淀积系统,在外部引入富氧的条件下,可使烷氧基硅烷的热解温度降至400℃以下,从而特别适用于淀积二次钝化膜.给出了工艺的实验曲线和采用正交试验优化的工艺规范以及淀积膜的一般特性.     

多晶硅膜的热壁低压化学汽相淀积

目前多晶硅膜的淀积与其他Si_3N_4、SiO_2等薄膜工艺一样,一般都采用CVD技术,国内生产都是在冷壁常压系统中淀积.本文介绍热壁低压CVD技术,使装片容量增加到常规CVD技术的4到5倍,且膜厚的均匀性好,含氧量低,不用携带气体和加热基座,因此工艺简单,能节省电力与高纯气体,具有较大的经济效果.试验中采用的硅源为20%SiH_4气体,系统压力为0.5～1托,淀积温度为640℃～700℃,SiH_4气流量为25～45毫升/分,淀积膜厚2000～7000埃的多晶硅膜,淀积速率为90～160埃/分.膜厚每增加1000埃,R(?)比值降低约1.2倍,淀积温度每增加20℃,R(?)比值降低约1.3倍.根据电子衍射分析,多晶硅膜的最低淀积温度为600℃左右,一般以640℃至700℃为宜.薄膜表面晶粒大小随淀积温度与膜厚增加而增加.     

LPCVD多晶硅膜的制备和在硅化铂肖特基势垒红外电荷耦合器件(PtSi-SBIRCCD)中的应用

本文介绍热壁低压化学汽相淀积(LPCVD)制备多晶硅膜的淀积变量,影响膜层质量的因素。其次简述了多晶硅膜的等离子刻蚀情况及其在硅化铂肖特基势垒红外电荷耦合器件(Ptsi-SBIRCCD)研制中的应用。     

空心阴极离子淀积TiN薄膜特性研究

本文用空心阴极离子淀积系统,在氮和氩的混合气体中淀积了TiN薄膜.X射线衍射方法、俄歇电子谱(AES)和电学测量等方法用来研究分析了TiN薄膜的结构、组分和薄膜电阻率.该TiN薄膜有很低的电阻率,其电阻率约为25μΩcm.Al/TiN/Si金属化系统经550℃、30分钟热退火后,卢瑟富背散射(RBS)分析结果表明,没有发现互扩散现象,说明TiN在硅集成电路中是一种良好的扩散势垒材料.     

室温下用离子束辅助淀积法在衬底上镀制MgF_2膜

实验在真空度为2×10~(-4)Pa的普通扩散泵浦高真空室中淀积MgF_2膜。当离子源工作时,这真空度降到10~(-2)Pa(充了氩气)。膜淀积在热源上方40cm处的25×12mm石英玻璃和PMMA衬底上。Kaufman型离子枪在衬底下方30cm处,与衬底法线成30°角。加了负偏压的1cm~2的离子探针用陶瓷架同蒸发物流隔开。淀积速率和膜的厚度用石英晶体控制。膜均以5A/Sec的速率淀积。参考膜不用离子束辅助法制作:一组淀积在室温衬底上,另一组淀积在加热到300℃的衬底上。用离子束     

Ti的激光化学汽相淀积

用1.4kW_cwTEM_ooCO_2激光分解TiBr_4,使Ti淀积在不锈钢基体上。对膜的厚度和淀积速率作为TiBr_4的分蒸气压、辐射时间和室温的函数进行了研究。得到比用化学汽相淀积制作的纯Ti膜大两个数量级的淀积速率(190μm/h)。另外,用俄歇电子谱、扫描电     

晶化对掺杂GD非晶硅薄膜导电性能的作用

在a-Si:H薄膜中进行置换式硼、磷掺杂能引起薄膜结构的变化。在一定衬底温度下,增大r.f淀积功率能使薄膜发生由非晶向微晶及类多晶结构的转化,晶化了的非晶硅薄膜的室温电阻率又可下降三个数量级,其电导激活能也大幅度下降。从而使薄膜的导电性能得到提高。只有在类多晶结构的硅膜中才能获得更高的电导率。     

LPCVD多晶硅:原位磷掺杂和未掺杂膜的生长及物理性质

在这个面向应用的研究中,我们在从560℃到640℃温度范围内进行了磷掺杂LPCVD多晶硅膜试验,并把其结果与以前由未掺杂多晶硅膜得到的结果进行了比较。使用了X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、喇曼散射与弹性光散射、光吸收与反射以及其他技术,来获取下述特性:晶粒尺寸、结构、结构的完整性、形变、折射指数、表面平整度和电导率等。我们发现,要获得质量最好的磷掺杂膜,必须在非晶状态(即温度不超过57o℃)下淀积;质量稍次,但对于不太关键的应用场合可以接受的膜,在580℃≤T_d(?)620℃范围内淀积。我们认为,在T_d(?)620℃淀积的膜,其质量是很差的。     

增强PtSi形成的新方法

IBM公司最近报导一种增强PtSi形成的新方法,其方法十分简单,在清洁的Si表面淀积一层100(?)厚的Au膜,然后在Au膜上淀积Pt膜,最后构成Pt/Au/α-Si/Si衬底的结构,Au膜在形成PtSi中起着增强作用,即使在室温下,Au也较容易地与Si起反应,Si原     

二氧化硅膜的减压淀积

我们在一个减压CVD反应器中,于700～750℃下用四乙氧基硅烷(TEOS)分解法,在硅衬底上淀积出了二氧化硅膜。淀积速率为200～300埃/分。在能装载100片的淀积区,淀积膜厚的均匀性优于1％。台阶覆盖性良好,缺陷密度很低,膜的应力是压应力而且很小。膜的折射率,红外质谱和密度与常压淀积的二氧化硅膜相同。系统中添加磷化物使淀积速率增加,膜厚的均匀性变坏。因此,这种反应并不能适用于淀积集成电路所用的掺磷二氧化硅膜;然而,对非掺杂的二氧化硅膜淀积工艺来说,这种反应似乎是一个很好的工艺过程。     

PECVD Si_3N_4膜工艺研究

本文叙述通过射频电场产生的辉光放电等离子体,在200～300℃的温度条件下淀积Si_3N_4膜。给出不同射频功率、淀积温度和Si/N气体浓度条件下得到的淀积速率、腐蚀速率和折射率等实验数据,以及它们对膜质量、膜均匀性的影响。同时还给出红外光谱仪分析膜组分的结果。     

脉冲激光沉积薄膜专家系统

脉冲激光淀积技术是制备薄膜的先进技术之一,具有膜成分容易做到与靶成分一致、便于控制淀积条件、适用面宽、淀积速率高、易于引入新技术等特点.为了使脉冲激光淀积技术智能化、简便化,研究开发出了"脉冲激光淀积薄膜专家系统".该专家系统具有薄膜基片选择、淀积参数确定、实验结果总结、相关数据查询等功能.本文首先阐述了该专家系统的设计思想和工作原理,然后介绍了该专家系统的功能和结构;最后对该专家系统的适用条件和进一步拓展的目标进行了讨论.利用该专家系统,成功地指导了掺钛氧化钽薄膜和钛酸锶钙薄膜的制备.(OH16)