Cr掩模在硅湿法刻蚀中的应用研究

针对硅湿法刻蚀中常见的SiO2、Si3N4掩模的缺点,提出了以Cr薄膜层为刻蚀掩模的新方法,并进行了相应的试验.试验结果表明,Cr掩模湿法刻蚀技术可用于硅半导体器件的制作.此项工艺为硅湿法刻蚀加工提供了一条新的技术途径.     

硫掺杂纳米金刚石薄膜的图形化生长

利用电子增强热丝化学气相沉积(EACVD)技术,以CH4/H2/H2S/Ar为工作气体,SiO2/Si为衬底,制备了硫掺杂金刚石薄膜。研究了利用光刻技术实现薄膜的图形化生长。结果表明:以SiO2作掩模的光刻技术能够使得硫掺杂金刚石薄膜在光滑SiO2/Si基片上很好地图形化生长。Hall效应检测表明硫掺杂金刚石薄膜为n型,给出了n型金刚石/p-Si异质结的反向I-V特性曲线。     

不同基底上SiO_2薄膜红外波段的水吸收特性

研究了SiO2薄膜的微结构与水吸收特性之间的内在联系,分别在Si、Al2O3和JGS3基底应用电子束蒸发沉积SiO2薄膜。实验用原位傅里叶红外漫反射光谱(in-situ DRIFTS)检测薄膜水吸收特性,并结合原子力显微镜(AFM)进行微结构分析。实验发现:常温吸附状态时,薄膜表面的孔隙数目越多,SiO2薄膜水吸收量越大;薄膜表面粗糙度影响薄膜水吸收特性;升温过程薄膜出现退吸附现象以及蓝移效应。     

国产CF4＋O2混合气体在Si3N4腐蚀中的应用

一、引言Si3N4膜的腐蚀是一个比较老的课题，早在70年代的发光二极管器件制造中就开始了等高于腐蚀Si3N4的应用。目前，在大规模集成电路制造工艺中，Si3N4膜通常作为局部氧化（LOCOS）掩模材料，因此如何刻蚀好Si3N4就显得比较重要。随着器件尺寸的不断缩小，为了消除或最大限度地抑制鸟嘴对有源区的侵入，要求Si3N4层下面的SiO2厚度越来越薄，以确保有源区面积，同时为防止刻蚀中等离子辐射对衬底Si的损伤，影响器件的电特性及成品率，要求在等离子刻蚀中Si3N4膜对SiO2有高的选择性、均匀性，以及解决颗粒沾污问题。刻蚀Si3N4的…     

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。     

PECVD制备SiOx-SiNx薄膜的研究

首先使用工业型Direct-PECVD设备,采用SiH4和N2O制备了SiOx薄膜.针对Si太阳电池的应用,比较了SiOx薄膜在不同射频功率、气压、气体流量比和温度下的沉积特性,得出了最佳的沉积条件,这些沉积特性包括沉积速率、折射率和腐蚀速率.在该条件下沉积的SiOx膜均匀性良好、结构致密、沉积速率稳定,其性能满足了现阶段Si太阳电池对减反钝化层的光学和电学性能方面的要求.然后制备了SiOx-SiNx叠层减反钝化膜,并比较了SiO2与SiNx单层膜的减反和钝化效果,结果显示SiOx-SiNx叠层膜在不增加反射率的同时显著提高了Si片的钝化效果.     

不同沉积方式SiO2薄膜的自然时效特性

SiO2薄膜是光学薄膜领域内常用的重要低折射率材料之一。文中采用不同沉积技术在Si基底上制备了SiO2薄膜,并研究了它们光学特性的自然时效特性。采用不同贮存时间的椭偏光谱表征SiO2薄膜的光学特性,随着时间的增加,EB-SiO2薄膜和IAD-SiO2薄膜的物理厚度和光学厚度随着增加,但IBS-SiO2薄膜随着减小,变化率分别为1.0%,2.3%和-0.2%。当贮存时间达到120天时,IBS-SiO2薄膜、EB-SiO2薄膜和IAD-SiO2薄膜的物理厚度和光学厚度趋于稳定。实验结果表明,IBS-SiO2薄膜的光学特性稳定性最好,在最外层保护薄膜选择中,应尽可能选择离子束溅射技术沉积SiO2薄膜。     

离子束增强沉积氮化硅膜的分析

在电子束蒸发沉积硅的同时用25KeV氮离子进行轰击，在GH37合金表面合成Si3N4膜，用IR、XRS、XRD、TEM和AES-PRO对膜的组分和结构进行综合分析，表明离子束增强沉积（IBED）积成的薄膜之化学式为Si3N4，膜的主要结构是无定形态，局部区域存在少量Si3N4、Si2N4O、SiO2晶体和多晶Si。膜和基体之间存在一个大约50nm的界面混合区。     

恒压应力下超薄Si_3N_4/SiO_2叠层栅介质与SiO_2栅介质寿命比较

以等效氧化层厚度(EOT)同为2.1nm的纯SiO2栅介质和Si3N4/SiO2叠层栅介质为例,给出了恒定电压应力下超薄栅介质寿命预测的一般方法,并在此基础上比较了纯SiO2栅介质和Si3N4/SiO2叠层栅介质在恒压应力下的寿命.结果表明,Si3N4/SiO2叠层栅介质比同样EOT的纯SiO2栅介质有更长的寿命,这说明Si3N4/SiO2叠层栅介质有更高的可靠性.     

恒压应力下超薄Si3N4/SiO2叠层栅介质与SiO2栅介质寿命比较

以等效氧化层厚度(EOT)同为2.1nm的纯SiO2栅介质和Si3N4/SiO2叠层栅介质为例,给出了恒定电压应力下超薄栅介质寿命预测的一般方法,并在此基础上比较了纯SiO2栅介质和Si3N4/SiO2叠层栅介质在恒压应力下的寿命.结果表明,Si3N4/SiO2叠层栅介质比同样EOT的纯SiO2栅介质有更长的寿命,这说明Si3N4/SiO2叠层栅介质有更高的可靠性.     

Si光电器件表面减反膜设计的数值分析

本文通过计算、分析在Si光电器件表面由SiO2、Si3N4及AI2O3组成的不同减反膜的反射损耗,得出了最优化的膜层组合。厚度为95nm的SiO2层是最佳的单层减反膜;进一步的优化可采用40nmSi3N4和40nmSiO2或45nm AI2O3和45nm SiO2组成的2层结构;3层或3层以上结构的反射损耗呈振荡性变化,不建议采用。     

退火对磁控溅射法制备半导体Mg2Si薄膜的影响

通过磁控溅射和氩气氛围退火,在Si(111)衬底上制备环境友好半导体Mg2Si薄膜,并采用XRD和SEM研究了退火对Mg2Si薄膜形成和微结构的影响。结果表明Mg2Si薄膜的质量取决于退火温度、退火时间和沉积的薄膜厚度。制备Mg2Si薄膜,400℃退火5h是最优退火条件。XRD和SEM结构表明Mg2Si是通过沉积的Mg和Si衬底原子的相互扩散形成的。退火减少薄膜缺陷,也影响薄膜的表明粗糙度。     

CCD栅复合介质厚度对界面态的影响

采用正交试验方法进行了用于CCD栅复合介质的SiO2和Si3N4厚度的配比实验,研究了退火温度和退火气氛对复合介质界面态的影响,获得了最佳的复合介质SiO2与Si3N4的厚度配比,使得Si-SiO2界面态密度满足设计制作要求.     

平面型InGaAs红外探测器I-V特性研究

采用闭管扩散方式,利用SiO2及Si3N4扩散掩膜在NIN型InP/In0.53Ga0.47As/InP外延材料上制备了两种不同的平面型InGaAs红外探测器,研究了室温下不同扩散区面积的两种器件的正向I-V特性及反向暗电流密度与器件周长面积比的关系,结果表明,扩散区边缘的钝化是平面型InGaAs探测器的制备过程中非常重要的一环,而且Si3N4薄膜的钝化效果优于SiO2薄膜。室温下和-0.1V偏压下,采用Si3N4扩散掩膜的器件的暗电流密度约为20nA/cm2。     

离子束溅射制备氧化物薄膜沉积速率调整方法

采用正交试验设计方法,系统研究了离子束溅射HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜的沉积速率与工艺参数（基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量）之间的关联性。采用正交表L9（34）设计了9 组实验,采用时间监控的离子束溅射沉积方法,分别制备HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜,并对三种薄膜的27 个样品采用椭圆偏振法测量并计算物理厚度,继而获得沉积速率。实验结果表明:对Ta2O5 和SiO2 薄膜沉积速率影响的工艺参数相同,影响权重从大到小依次为离子束流、离子束压、氧气流量和基板温度;对 HfO2 薄膜沉积速率影响的工艺参数按权重从大到小依次为离子束流、离子束压、基板温度和氧气流量。研究结果为调整HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜沉积速率提供了依据。     

高速沉积氮化硅薄膜对其化学键及性能的影响

采用等离子增强型化学气相沉积法(RF-PECVD),源气体为NH3/SiH4/N2的混合气体,在330℃的温度下沉积a-SiNx∶H薄膜。研究表明在反应气体流量一定的情况下,反应腔气压对薄膜沉积速率影响最大。采用Fourier红外吸收光谱技术分析a-SiNx∶H薄膜中化学键结构,随着沉积速率的提高,薄膜的化学键结构发生变化,N—H键含量和氮含量增大,Si—H键含量和氢含量降低。薄膜沉积速率是影响薄膜物理和光学性质的重要工艺参数。禁带宽度(E04)主要受薄膜中氮原子含量的调制,随着沉积速率增大,氮原子含量增大。另外,介电常数和折射系数则随之增大。最后得到满足薄膜晶体管性能要求的最佳工艺参数。     

射频溅射沉积SiO2膜的工艺及其结构性能研究

利用自制的磁控溅射沉积设备,针对影响SiO2薄膜沉积速率的氩气流量,氧气分压两个关键参数进行工艺研究,并通过扫描电子显微镜(SEM)对沉积完成的Si不O2薄膜表面、剖面结构质量进行表征,结果表明,射频溅射沉积的SiO2薄膜均匀、致密,具有良好的结构性能.     

银纳米晶体薄膜在纳米压痕下的微结构转变

利用直流磁控溅射在SiO2/Si双层基底上制备厚度为60 nm的银纳米晶体薄膜,使用纳米压痕仪对其进行压痕,使用原子力显微镜对压痕区域进行形貌表征,将压痕后的银薄膜转移到透射电子显微镜中观察研究微结构变化.结果表明,压痕区域呈正三角形,边缘有堆起现象;压痕前沉积态薄膜的晶粒较小呈等轴状,压痕后晶粒较大一般呈条带状,长度...     

准分子脉冲激光沉积法制备的ZrO2薄膜结构和电学性能的研究

采用准分子脉冲激光沉积法 (PLD)分别在Pt/Ti/SiO2 /Si和SiO2 /Si衬底上制备了ZrO2 薄膜 ,采用扩展电阻法 (SRP)研究了薄膜纵向电阻分布 ;采用X射线衍射法 (XRD)研究了衬底温度对ZrO2 薄膜结晶性能的影响 ;精确测试了薄膜的表面粗糙度 ;讨论了薄膜结晶性能与其电学I V特性之间的关系。     

并五苯场效应管的电学特性

介绍了用高真空中热蒸发镀膜的方法制备并五苯薄膜场效应晶体管. 作为场效应管半导体层的并五苯薄膜沉积在p型Si (100) (14.0～20.0Ω·cm）衬底上. 场效应管中并五苯薄膜厚度为70nm，源极、漏极和栅极（Au）的厚度均为50nm，绝缘层SiO2的厚度为300nm，沟道宽度为190μm，沟道长度为15μm. 用AFM表征了并五苯薄膜表面形貌，并研究了薄膜生长速率对并五苯场效应晶体管电学特性的影响. 在薄膜生长速率为024和136nm/min时，场效应管的载流子迁移率分别为2.7E-4和2.2E-6cm2／(V·s) .