自对准外延CoSi_2源漏接触CMOS器件技术

ＣＯ／Ｔｉ／Ｓｉ或ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜结构通过多步退火技术在Ｓｉ单晶衬底上外延生长ＣｏＳｉ２薄膜，ＡＥＳ、ＲＢＳ测试显示ＣｏＳｉ２薄膜具有良好均匀性和单晶性．这种硅化物新技术已用于ＣＭＯＳ器件工艺．采用等离子体增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术淀积氮氧化硅薄膜，并用反应离子刻蚀（ＲＩＥ）技术形成多晶硅栅边墙．固相外延ＣｏＳｉ２薄膜技术和边墙工艺相结合，经过选择腐蚀，可以分别在源漏区和栅区形成单晶ＣｏＳｉ２和多晶ＣｏＳｉ２薄膜，构成新型自对准硅化物（ＳＡＬＩＣＩＤＥ）器件结构．在Ｎ阱ＣＭＯＳ工艺     

三元硅化物（CoxNi1—x）Si2薄膜的制备及特性

在Ｓｉ（１００）衬底上用离子束溅射方法淀积Ｎｉ,Ｃｏ,Ｔｉ薄膜,形成Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ,Ｎｉ／Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ等结构,通过氮气中快速热退火反应生成三元硅化物（ＣｏｘＮｉ１－ｘ）Ｓｉ２。用ＡＥＳ,ＸＲＤ,ＲＢＳ沟道谱,ＳＥＭ及四探针等方法（ＣｏｘＮｉ１－ｘ）Ｓｉ２薄膜的物理特性和电学特性进行了测试,在Ｓｉ衬底上Ｃｏ,Ｎｉ多层膜经快速热退火可形成高电导的（ＣｏｘＮｉ１－ｘ）Ｓｉ２薄膜,其电阻     

TiN覆盖层和Co/Ti/Si三元固相反应改善超薄CoSi_2高温稳定性

本文研究不同金属薄膜结构形成的超薄ＣｏＳｉ２膜的高温稳定性．采用离子束溅射和反应磁控溅射技术制备Ｃｏ／Ｓｉ、ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｓｉ、Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ、ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ不同结构，在高纯氮气下进行快速热退火（ＲＴＡ），形成ＣｏＳｉ２薄膜．应用四探针薄层电阻测试、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）进行测试．实验结果表明：ＴｉＮ覆盖层和Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ三元固相反应都是有利于形成具有良好高温稳定特性的ＣｏＳｉ２薄膜的有效方法，有望应用于深亚微米接触和互连技术中．     

用于自对准提升硅化物结构的Co/Si/Ti/Si及Co/Si/…Ti/Si多层薄膜固相反应研究

为了减小硅化物形成过程中消耗的衬底硅,提出添加非晶Ｓｉ的新方法,并探索了Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ及Ｃｏ／Ｓｉ（×７）／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜固相反应的两种途径．实验采用四探针、ＸＲＤ、ＲＢＳ等多种方法对固相反应过程进行了研究,对反应形成的ＣｏＳｉ２薄膜进行了测试分析,并探索了在ＳｉＯ２／Ｓｉ及图形片上的选择腐蚀工艺．结果表明,当选择合适的Ｃｏ∶Ｓｉ原子比,恰当的两步退火方式及选择腐蚀溶液,两种方法都可以形成自对准硅化物结构．研究了这两种固相反应过程,发现在一定的Ｃｏ∶Ｓｉ原子比范围内,这两种方法制备的ＣｏＳｉ２     

Co／Ti／Si三元固相反应外延生长CoSi2薄膜

研究采用Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ三元固相反应的方法生长外延ＣｏＳｉ２薄膜。通过选择适当的热处理条件，采用步退火，在Ｓｉ（１００）和Ｓｉ（１１１）衬底上均成功获得外延ＣｏＳｉ２薄膜。实验用ＸＲＤ．ＴＥＭ、ＲＢＳ／ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ等测试技术分析ＣｏＳｉ２薄膜外延特性，得到的ＣｏＳｉ２／Ｓｉ薄膜的ＲＢＳ／ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ最低产额Ｘｍｉｎ达到１０－１４％，实验时ＣｏＳｉ２／Ｓｉ（１１１）样品，分别沿Ｓｉ衬     

Co/Si/Ti/Si(100)多层薄膜固相反应异质外延生长CoSi_2薄膜

本文研究Ｓｉ中间淀积层对ＣｏＳｉ２／Ｓｉ（１００）固相异质外延的影响．用离子束溅射方法在Ｓｉ（１００）衬底上制备了Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜结构，通过快速热退火使多层薄膜发生固相反应．实验表明，利用Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ固相反应得到的ＣｏＳｉ２薄膜具有良好的外延特性，薄膜也具有良好的电学特性和热稳定性．实验发现在较低温度退火时，生成Ｃｏ２Ｔｉ４Ｏ之类化合物，作为扩散阻挡层有利于ＣｏＳｉ２薄膜的外延．在多层薄膜结构中加入Ｓｉ非晶层，既能减少衬底Ｓｉ消耗量，又能保持ＣｏＳｉ２良好外延特性     

三元硅化物(Co_xNi_(l-x))Si_2薄膜的制备及特性

在Ｓｉ（１００）衬底上用离子束溅射方法淀积Ｎｉ,Ｃｏ,Ｔｉ薄膜,形成Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ,Ｎｉ／Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ等结构,通过氮气中快速热退火反应生成三元硅化物（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２。用ＡＥＳ,ＸＲＤ,ＲＢＳ沟道谱,ＳＥＭ及四探针等方法对（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２薄膜的物理特性和电学特性进行了测试,在Ｓｉ衬底上Ｃｏ,Ｎｉ多层膜经快速热退火可形成高电导的（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２薄膜,其电阻率在１５～２０μΩ·ｃｍ之间。Ｃｏ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｓｉ（１００）多层结构固相反应可以得到外延（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２薄膜。（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２的晶格为ＣａＦ２立方结构,晶格常数介于ＣｏＳｉ２和ＮｉＳｉ２之间。通过热处理和选择腐蚀等工艺,可在有ＣＭＯＳ图形的衬底上形成自对准的三元硅化物源漏接触和栅极互连图形。     

Co／Ti／Si三元固相反应外延生长CoSi_2薄膜

研究采用Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ三元固相反应的方法生长外延ＣｏＳｉ２薄膜．通过选择适当的热处理条件，采用多步退火，在Ｓｉ（１００）和Ｓｉ（１１１）衬底上均成功获得外延ＣｏＳｉ２薄膜．实验用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＲＢＳ／ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ等测试技术分析ＣｏＳｉ２薄膜外延特性，得到的ＣｏＳｉ２薄膜的ＲＢＳ／ｃｈｎｎｅｌｉｎｇ最低产额Ｘｍｉｎ达到１０－１４％．实验对ＣｏＳｉ２／Ｓｉ（１１１）样品，分别沿Ｓｉ衬底的＜１１０＞和＜１１４＞晶向进行背散射沟道测量．结果发现，沿Ｓｉ＜１１０＞晶向得到的ＣｏＳｉ２背散射沟道产额显著高     

CoSi_2可望成为GaAs MESFET自对准工艺中的栅极材料

本文选用了Ｃｏ／Ｓｉ／ＧａＡｓ结构作为研究对象，经６００℃恒温退火及８００℃快速退火处理后，分别在ＧａＡｓ衬底上形成Ｃｏｓｉ２／ＧａＡｓＳｃｈｏｔｔｋｙ接触．采用多种薄膜和界面的测试技术，对ＣｏＳｉ２：／ＧａＡｓ的薄膜及界面特性进行了细致的研究．结果表明：热退大处理后，Ｃｏ／Ｓｉ经化学反应形成了较均匀的ＣｏＳｉ２单相，其薄膜电阻率约为３０μΩｃｍ．即使经９００℃的快速返火处理后，ＧａＡｓ界面仍保持相当的完整性，同时薄膜形貌也很理想．此外，采用Ｉ－Ｖ电学测试法对经７５０℃恒温退火处理后形成的ＣｏＳｉ２／Ｇａ     

固相外延CoSi_2薄膜作为扩散源形成n~＋p浅结技术研究

通过Ａｓ＋离子注入到由ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ多层结构因相反应得到的外延ＣｏＳｉ２层中，利用外延硅化物作为扩散源（ＥＳＡＤＳ），形成了０．１μｍ的浅ｎ＋ｐ结．研究了Ｃｏｓｉ２外延薄膜离子注入非晶化后的再结晶特性、注入杂质退火时的再分布特性和形成的ｎ＋ｐ浅结特性．实验结果表明：外延ＣｏＳｉ２层在非晶化后能有效地再结晶；Ａｓ原子在多晶ＣｏＳｉ２／Ｓｉ结构和单晶ＣｏＳｉ２／Ｓｉ结构中有着不同的再分布特性；同相应的以多晶ＣｏＳｉ２作为扩散源形成的结相比，以外延ＣｏＳｉ２作为扩散源形成的结反向漏电小１～２个数量级，     

As＋注入Si1—xGex的快速退火行为

用二次离子质谱对Ａｓ＋注入Ｓｉ１－ｘＧｅｘ的快速退火行为进行了研究，Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品中Ｇｅ组分分别为ｘ＝０．０９，０．２７和０．４３，Ａｓ注入剂量为２×１０＾１６ｃｍ＾－２，注放能量为１００ｋｅＶ，快速退火温度分别为９５０℃和１０５０℃，时间均为１８秒，实验结果表明，Ｓｉ２－ｘＧｅｘ样品，Ａｓ浓度分布呈组分密切相关，Ｇｅ组分越大，Ａｓ扩散越快，对于Ｇｅ组分较大的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样吕，Ａｓdispla     

SiGe外延层中硼注入和退火

对采用快速加热、超低压－化学汽相沉积（ＲＴＰ／ＶＬＰ－ＶＣＤ）技术生长的Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２／Ｓｉ应变外延层进行硼注入，注入能量为４０ｋｅＶ，注入剂量为２．５×１０＾１４ｃｍ＾－２。然后，进行不同时间、不同温度的快热退为（ＲＴＡ）稳态炉退火。结果表明，ＲＴＡ优于稳态炉退火，其最佳条件下：退火时间为１０ｓ，退火温度范围为７５０℃－８５０℃，或者退火温度为７００℃，时间为４０ｓ，基本可消除由注入引起的     

Co／Si和Co／SiO_2界面反应的观察

本文用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和高分辨电镜研究Ｃｏ薄膜在氩气气氛或真空条件下热处理时Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／ＳｉＯ２体系的界面反应．结果表明：在氩气氛下４５０℃处理时，Ｃｏ薄膜均发生氧化，在Ｃｏ／Ｓｉ界面同时有硅化物形成，而在Ｃｏ／ＳｉＯ２界面，无硅化物产生．在真空条件下５００℃处理１小时，薄膜没有氧化，在Ｃｏ／Ｓｉ界面形成完整的ＣｏＳｉ２外延层．     

As~＋注入Si_（1－x）Ge_x的快速退火行为

用二次离子质谱对Ａｓ＋注入Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ的快速退火行为进行了研究．Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ样品中Ｇｅ组分分别为ｘ＝０．０９，０．２７和０．４３．Ａｓ＋注入剂量为２×１０（１６）ｃｍ（－２），注入能量为１００ｋｅＶ．快速退火温度分别为９５０℃和１０５０℃，时间均为１８秒．实验结果表明，Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ中Ａｓ的扩散与Ｇｅ组分密切相关，Ｇｅ组分越大，Ａｓ扩散越快．对于Ｇｅ组分较大的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品，Ａｓ浓度分布呈现“盒形”（ｂｏｘ－ｓｈａｐｅｄ），表明扩散与Ａｓ浓度有关．Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品中Ａｓ的快     

Pt／Si快速热退火固相反应制备超薄PtSi薄膜

对Ｐｔ／Ｓｉ快速热退火固相反应形成超薄ＰｔＳｉ薄膜进行研究。溅射Ｐｔ薄膜的厚度在５～２０ｎｍ之间，用ＡＥＳ，ＸＲＤ，ＲＢＳ，ＳＥＭ等分析测试手段对固相反应Ｐｔｓｉ薄膜的结构特性进行观测，并对ＰｔＳｉ／ｎ－Ｓｉ肖特基结电学性能进行了测试。实验结果表明，５５０～６００℃快速返火有利于Ｐｔ／Ｓｉ反应形成性能优良的ＰｔＳｉ／Ｓｉ肖特基势垒接触。     

用离子束辅助淀积多层薄膜技术合成Co－Si化合物薄膜的研究

本文通过离子束辅助淀积（ＩＢＡＤ）与真空淀积多层膜技术相结合，淀积合成Ｃｏ－Ｓｉ薄膜，ＲＢＳ和ＸＲＤ分析表明：在无离子束轰击条件下利用电子束蒸镀Ｃｏ／Ｓｉ多层膜，得到的是由α－Ｃｏ与非晶Ｓｉ组成的薄膜．薄膜与Ｓｉ（１１１）基底及多层膜各层之间没有明显的相互扩散，而用复合方法镀制的薄膜与Ｓｉ基底以及各层之间都产生了混合和扩散，并已有ＣＯ２Ｓｉ、ＣｏＳｉ相生成．７５０℃退火３０分钟后，无轰击样品只在硅基底与薄膜界面处产生明显的反应和扩散，而复合方法该制的样品则形成均匀的ＣｏＳｉ２薄膜。     

Ge_(0.4)Si_(0.6)/Si多量子阱与Ge/Si短周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格样品中深能级中心的性质．在两种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心．在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品中深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为ＥＣ－０．２２ｅＶ．并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失观测到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ．在Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格中,深中心Ｈ１的能级位置为ＥＶ＋０．４４ｅＶ,深中心Ｈ２的能级位置为ＥＶ＋０．２４ｅＶ     

In_（0．53）Ga_（0．47）A_S表面钝化及降低界面态密度的方法

采用ＰＥＣＶＤ技术，以ＴＥＯＳ为源，对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料进行表面钝化，研究了ＳｉＯ２／Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ的界面态，提出降低界面态密度的方法，使其降低到８．５×１０１０ｅＶ－１ｃｍ－２．     

反应溅射TiWyNx薄膜扩散势垒特性研究

本文利用ＸＲＤ，ＲＢＳ，ＡＥＳ，ＳＥＭ和电学测量技术系统地研究了反应溅射制备的ＴｉＷｙＮｘ薄膜的组份，结构和扩散势垒特性，实验结构表明，膜的组份，结构和特性受溅射时Ｎ２流量影响和溅射功率的影响，这种ＴｉＷｙＮｘ膜经５５０℃３０分钟退火后，仍能有效防止Ａｌ－Ｓｉ扩散，从而改善了Ａ１－ＴｉＷｙＮｘ／ＣｏＳｉ２／Ｓｉ浅结接触的热稳定性。     

In0.53Ga0.47As表面钝化及降低界面态密度的方法

采用ＰＥＣＶＤ技术，以ＴＥＯＳ为源，对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料进行表面钝化，研究了ＳｉＯ２／Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ的界面态，提出降低界面态密度的方法，使其降低到８．５×１０＾１０ｅＶ＾－１ｃｍ＾－２。