多晶硅薄膜(CVD)中硼杂质的剖面分析

G·C·Jain等曾对高温扩散到太阳能等级的多晶硅和单晶硅中的硼作过剖面分析:用阳极氧化对硅层逐次减薄,每次减薄后,用四探针法测剩余硅层的薄层电阻,通过对薄层电阻与剩余硅层厚度(距表面深度)关系的测定,求得硼的剖面分布曲线。我们建立了与此相类似的,更为简单易行的剖面分析方法,用化学腐蚀代替阳极氧化,依据实验数据作图,求出杂质分布剖面,并对CVD法制备的多晶硅膜作了硼杂质的剖面分析。此方法虽不如用具有电子枪剥离装置的俄歇(Auger)电子能谱仪作剖面分析快,但操作及设备简单,可代替俄歇能谱作杂质剖面分析。     

关于“高频MOS-CV分析”实验装置中几个问题的探讨

半导体表面对半导体器件的特性有极大的影响,有时甚至对器件的特性起决定性的作用.半导体器件的可靠性及稳定性在很大程度上决定于半导体表面.所谓C-V分析技术,是指测量并分析MOS电容器的电容一电压特性,以确定氧化层、半导体层及其界面的许多特性.通过对MOS结构C-V特性的测量与分析,可以了解半导体表面的各种状态及SiO_2层中SiO_2-Si界面的各种电荷的性质,测量SiO_2的厚度、硅基体的杂质浓     

用氮离子注入硅中抑制SiO_2的生长

本文报道了硅片在相同的氧化条件中形成不同厚度的SiO_2层。采用注入氮离子进入硅中,将注入与未注入样品在1000℃的炉温中进行干氧、湿氧生长SiO_2,用膜厚测试仪测SiO_2层的厚度。结果表明,N_2~+离子注入硅样品的氧化层厚度明显薄于非注入样品的氧化层厚度。N_2~+离子注入硅表面在氧化时抑制SiO_2的生长,具有较明显的抗氧化的作用。这项实验说明,采用注入N_2~+离子,同一硅片在相同的氧化条件下开辟选择氧化是可能实现的。     

氩离子注入硅表面引起氧化增强效应

实验证实了氩离子注入硅表面后在氧化时引起氧化增强效应;在硅表面注入氩离子后,将注入与非注入样品在温度1000℃的炉体中进行干氧、湿氧生长SiO_2,用膜厚测试仪测二氧化硅层的厚度;结果表明,在相同氧化条件下,氩离子注入样品的氧化层膜厚大于非注入样品的氧化层膜厚度。     

硅片直接键合机理及快速热键合工艺

本文的理论与实验结果说明,硅片表面吸附的OH团是室温下硅片相互吸引的主要根源。采用SIMS和红外透射谱定量测量了OH吸附量。开发了表面活化技术。发现键合强度随温度而增大是键合面积增加所致。SiO_2/SiO_2键合之界面中各种物质的扩散及氧化层粘滞流动可以消除界面微观间隙。经表面活化的两硅片经室温贴合,150℃预键合,800℃,2小时退火后经1200℃,2分钟快速热键合可实现完善的键合且原有杂质分布改变很小,为减薄工艺提供了一个技术基础。     

氧等离子体阳极氧化SiO_2膜的红外吸收带

本文采用高频感应氧等离子体阳极氧化的方法在硅表面上生长一层SiO_2膜,并用IR-450S型红外分光光度计测量了室温下氧等离子体阳极氧化SiO_2膜的红外吸收光谱。实验表明,在2.5～50μm波段内,该薄膜靠近9.26μm、12.42μm和21.98μm处各有一个红外吸收带。     

TEM电子束诱导硅表面氧化的分析

洁净硅表面在电子束的作用下产生诱导氧化现象,在AES分析中已得到证实。本文利用TEM 200CX型电镜研究了洁净硅表面在电子束作用下的结果,实验表明,在TEM中同样存在着电子束诱导硅表面氧化的现象,氧化生成了SiO_2微晶,其氧主要来自硅晶体内氧的局部富集和电镜中残余气体在硅表面的吸附。     

制做集成电路芯片的工艺技术(三)

三、扩散和氧化1.菲克定律扩散和氧化是集成电路制造的基本工艺.集成电路制造中的扩散,是先在硅表面淀积一层所需要的杂质原子薄层,通常叫预淀积.在热场作用下杂质原子沿浓度梯度方向扩散.扩散的菲克第一定律为粒子流量f与浓度梯度成正比f=-D((?)N/(?)x)式中比例常数D叫做扩散系数,N为杂质原子浓度,x为到表面的距离.菲克第二定律是用连续自变量从第一定律推导出来的.设距离为dx的两个面间的粒子数为Ndx,N为时间t和距离的函数,则此区粒子累积率可写成:     

有关硅中硼分布的控制问题

一、引言 半导体器件制作的基本任务之一是控制杂质分布。这是因为在对表面和晶格缺陷进行适当控制之后,杂质分布的控制就成为主要的问题,它决定着器件的各种性能,因而也就决定集成电路的性能。 杂质分布的控制是一个涉及范围十分广泛的问题,其中包括扩散源的物理化学问题,杂质的气相和固相传输问题,硅与杂质相互作用的物理化学问题,硅和杂质的氧化问题,杂质在Si/SiO_2两相中的分凝效应,杂质在硅中的扩散等多方面的课题。为控制杂质的分布,就有必要弄清它们的规律性和相互作用的规律性。虽然其中某些问题至今还没有完全搞清楚,但大多数问题是与工艺问题相联系的,或     

硅-硅键合界面氧化层模型与杂质分布的模拟

硅-硅直接键合的硅片界面存在一层很薄的氧化层,其化学成分是非化学计量比的氧化物S iOw(0相似文献   

重掺杂硅的热氧化

研究干氧和湿氧(95℃H_2O)氧化膜厚度在0.10～1.0μ,温度在920℃～1200℃的范围内重掺杂硅氧化特性,研究硅掺硼(1×10~(16)～2.5×10~(20)cm~(-3))或掺磷(4×10~(15)～1.5×10~(20)cm(-3)),以及这两种元素在硅表面的淀积。当硼浓度大于1×10~(20)/cm~3的情况,所有温度下氧化速率增加,而干氧氧化时这种影响最明显。1000℃以上,P掺硅氧化速率增加没有这样快,而920下,P的浓度1×10~(19)cm~(-3)或更高,结果使氧化速率有明显的增加,磷掺杂的影响在湿氧中最明显,这个结果可以用改硅热氧化时杂质再分布来园满地介释。这些考虑还能得到其他杂质重掺杂影响氧化速率的试验值。 高温度下，硅在各种氧化气氛中反应生成SiO_2,单晶硅热氧化的动力学是最近几篇论文的题目（1-5）。这些论文作者报导了起过所研究的浓度范围时氧化速率不依赖于体掺杂浓度。受主杂质和花主杂质的浓度从很低的值（本证硅）到大概象1×10~(20)cm~(-3)那样高，然而还要注意，氧化杂质浓度大于10~（20）cm~(-3)的硅表面时，氧化速率经常偏离标准值为6或7。对于大部分偏差用做器件的扩散工艺的样品来发现的。近来，发展表面控制器件和集成电路中哇氧化的作用日益重要，同时精密控制氧化层的厚度变得更有兴趣（8，9）。因此，着于研究决定对掺杂     

GaAs衬底上低温热分解生长扩散掩膜

一、引言GaAs器件和Si器件一样,也常常需要一种钝化膜来提高器件的可靠性,或是作为杂质选择扩散的掩膜。目前GaAs器件常用的介质膜有Si_3N_4膜、SiO_2膜、Al_2O_3膜和GaAs自身氧化膜(阳极氧化、等离子氧化等) 用正硅酸乙酯热分解生成SiO_2膜和PSG膜是硅平面工艺中常用的方法,这种方法工艺简单、安全、容易控制。但在GaAs衬底上如用Si器件的热分解工艺,当分解温度为700℃—800℃时,会使GaAs表面离解,造成缺陷,影响器件的电参数。为了防止GaAs衬底的分解,我们在尽可能低的温度下,预先在GaAs衬底上淀积一层薄膜,此膜可以     

纯氢烘焙机理及工艺探讨

一、引言 半导体器件的性能与表面状态密切相关。在平面器件的硅-二氧化硅系统中存在多种表面态,其中之一便是界面能态(至于可动电荷等附加能态的影响及其减小,消除办法这里从略),它是由于界面处硅晶格结构不完整,使界面态有许多电子能级,这些表面能级能量间隔很小,可近似看成是以连续的能带形式分布在半导体的禁带中的能级,它们能从硅导带和价带俘获电子和空穴,因此是一种产生—复合中心。也可以认为,表面能态(包括氧化层陷阱能态)很可能是因为Si-SiO_2之间失配以及氧化层缺陷所致,当硅没有完全氧化以及氧化层内有金属杂质使硅留有空的价键,造成施主和受主能态,换言之,硅表面品格周期性排列     

通过磷硅玻璃—SiO_2膜的钠离子漂移

由热氧化在 SiO_2层上形成的磷硅玻璃膜能显著提高硅平面结型器件和场效应晶体管的表面稳定性,若无磷硅玻璃膜,由于 SiO_2层中易动的钠离子的漂移和积累会引起硅表面电位很大的变化。这是因为最初在 SiO_2中存在的移动性的碱离子在磷硅玻璃膜的形成中被磷硅玻璃捕获,其后在玻璃中也有被捕获的倾向,有关磷硅玻璃的作用过去已作了报导。本文对磷硅玻璃的组成和钠离子浓度二者在 MOS 结构中作了系统的改变。进而测量了     

铂化硅的腐蚀与结构的观察

Hiraki等人已经发表过硅原子在远低于共溶点的温度下从硅单晶中离去并快速地向复盖于其上的Au和Pt膜迁移,实际上在该温度下,当金属淀积时衬底极易扩展。在150～200℃下,只需几分钟在Au样品表面上就可发现SiO_2,只要未形成合金的金一直是纯净的,氧化层将连续地生长。对于Pt,即使在空气环境中形成铂化硅也不会在其表面形成氧化层。与此相反,我们发现铂化硅确实有一层薄的氧化层,这对于在硅表面上制造好的PtSi—Si欧姆接触或肖特基势垒接触是非常重要的。在硅集成电路的工艺流程中,用烧结方法在接触窗口形成硅化物,通常在500～650℃的隋性气氛中烧结几分钟。在绝缘层范围内未反应的Pt使用加热的稀释王水加以剥除;这种硅化物被认为是稳定的。因而被利用来作为金属化导体。在研究用化学汽相淀     

（100）硅上硅化钽膜氧化性质的研究

本文综述了我们关于Tasi_2/(100)Si膜氧化性质研究的若干实验结果,其中包括常压和高压氧化下的氧化规律、氧化形貌、退火条件、氧化压力等因素对氧化过程中SiO_2-Tasi_x-Si三层结构内Si、Ta、O原子输运的影响。     

衬底表面处理对原子层沉积方式生长铂金薄膜的影响

在这篇文章中,我们利用原子层沉积(ALD)的方式在硅衬底上生长铂金(反应源是(CH₃C₅H₄Pt(CH₃)₃)和氧气)。将经过氢氟酸处理和氧气处理的两种类型硅衬底进行生长对比实验来探究衬底表面处理对原子层沉积方式生长铂金薄膜的影响。相对于经氧化处理的硅衬底来说,在氢氟酸处理的硅衬底上淀积铂金薄膜有较长的滞后时间且生长过程不同。此外,即使在原子层沉积铂金薄膜实验之前利用氢氟酸处理硅衬底以去除天然氧化层,淀积实验完成后在铂金和硅衬底界面处仍有一层中间氧化层。文章解释了导致这种差异性的原因。     

氮化硅膜的等离子淀积工艺

一、引言 等离子氮化硅膜已成功地用于双极和LSI MOS器件的钝化。 在半导体器件制造过程中,必须控制表面沾污。通常是采用钝化膜防止杂质渗入。钝化膜又分为,一次钝化和二次钝化。一次钝化的目的是控制和稳定半导体器件表面的电性能。硅器件的一次钝化膜通常是SiO_2,例如,加HCl热生长SiO_2成功地控制了钠离子。二次钝化层在氧化层金属化的互连及端点上提供化学、机械保护,阻挡可动离子和水蒸汽渗入;防止后工序划伤铝布线。因而可以提高可靠性和成品率。二次钝化也叫最后钝化膜,它必须满足以下要求: (1) 材料本身必须是一种优良的介质膜。热和化学稳定性好、针孔少、绝缘性能好、硬度大,对器件能提供化学和机械上的保护。     

材料制备工艺

0206055淀积在硅片上起杂质吸除用的多晶硅的研究[刊]/闵靖//功能材料与器件学报.—2001,7(4).—401～404(C)在器件的高温工艺过程中多晶硅再结晶,晶粒不断地长大,多晶硅层厚因高温氧化而减薄直到完全耗尽。在多晶硅层完全去除后在硅讨底中诱生出高密度的氧化层错起吸除中心作用。多晶硅能促进硅片内的     

双层介质膜的辐照效应

作者研究了在辐射加固的Si器件中用于Si表面钝化的双层介质膜。与称为双层SiO_2膜的CVD-SiO_2/SiO_2膜相比,Si_3N_4/SiO_2和PSG/SiO_2双层介质膜表现出对电离辐射具有较低的灵敏度。然面,Si_3N_4/SiO_2和PSG/S_1O_2膜比双层SiO_2膜表现出大得多的初始界面态密度。作者还研究了后氧化退火对辐射引起的界面态的影响。采用了双层SiO_2膜来实现辐射容限大于1兆拉德(硅)的IIL器件。