氧对多晶硅膜电特性的影响

研究常压淀积后4200A磷掺杂的多晶硅膜厚作为淀积速率的关系。利用电子微探针分析测定建立了淀积速率和多晶硅膜中氧含量之间的关系。从而说明淀积速率对膜的电特性和晶粒大小的影响。对于淀积速率低于400A/分的膜研究了氧含量大约是膜重量的1％,重量比约为1％的浓度的氧含量在高温过程中抑制晶粒生长,并且由于对膜性能的影响载流子浓度和(?)耳迁移率下降而使方块电阻增加。     

离子辅助淀积光学薄膜:低能和高能离子的轰击

研究了在光学元件上的氧离子辅助淀积SiO_2和TiO_2膜层与离子能量(30-500电子伏特)和离子流密度(0-300微安/厘米~2)的关系。证实了低能和高能离子轰击场能改善SiO_2膜的化学配比,而在低能情况其改善略为大些。对于TiO_2膜,低能轰击能改善化学配比,而高能轰击反而导致明显不利。在高能离子辅助淀积的SiO_2薄膜中氢含量减少到1/10。在低温基片上(50-100℃)制备了牢固的膜层。讨论了膜层的内应力特性。     

氮化硅、二氧化硅介质膜中氢含量的分析

以等离子化学汽相、低温沉积氮化硅、二氧化硅时,氢以Si-H键、Si-OH键或N-H键的形式存在于膜层中。氢的含量对膜层的结构、腐蚀速率、应力、折射率、防潮、抗划痕等性质都会产生明显的影响。近年来,用红外吸收(透过)光谱、红外多次反射光谱、傅里叶转换红外光谱、二次离子质谱、核实验技术等测定膜层中氢的含量,国外已有不少报导。本文对以上分析方法进行了简要的综述。文中还介绍了应用傅里叶转换红外光谱测定300℃辉光放电淀积氮化硅膜层的氢含量,其结果均在3.6～7× 10~(21)H/cm~3,与核实验技术测定结果相吻合。     

化学镀金淀积层的一些性质

对在氢化硼镀浴中化学镀敷的金淀积层的热压键合性能,薄层电阻,孔隙率,硬度,颜色和光反射率与淀积条件和淀积层表面形态之间的关系进行了研究。对集成电路应用,热压键合性能是良好的。薄层电阻基本和退火的纯金块所计算的数值相近似。硬度可与电镀的软金硬度相比。淀积条件对这三种性质影响不大。另一方面,表面形态对孔隙率、颜色、和光反射率有很大影响,而表面形态由淀积条件所决定。可分为两种不同类型的结构:横向生长型和表面生长型。当氰化金对氢硼化离子的浓度比相当高时产生横向生长型。这种生长型的淀积层比表面生长型有较低的孔隙率、较亮的黄色和较大的光反射率。电化学研究指出,后一类型与接近极限电流有关。对各种实际应用来说,横向生长型较好。     

掺硼多晶硅的制备及其电阻率

本文介绍采用APCVD方法制备了掺硼厚多晶硅膜,研究了影响掺硼多晶层的因素及其电阻率的分布,得到一组电阻率或淀积速率与温度、流量以及随位置参量x变化的关系曲线。     

离子束辅助淀积薄膜

本文叙述了淀积薄膜时助以离子轰击的电子束蒸镀工艺对薄膜特性的某些影响。薄膜置于潮湿大气中,由于吸潮性的减低,而使SiO_2、TiO_2和ZrO_2薄膜的填充密度明显增加。在ZrO_2-SiO_2多层干涉滤光片中,其峰值透过率波长的变化,从不用离子辅助所淀积膜的8毫微米减到用离子束辅助淀积膜的不到1毫微米。     

低压化学汽相沉积多晶硅工艺

本文介绍我所自制低压化学汽相沉积设备生长多晶硅工艺情况。通过实验摸索及流水线试片表明,LPCVD反应器生长多晶硅具有成本低、产量大、薄膜均匀及洁静度高等优点。此外,不用携带气体,工艺简单。我们采用20％的氦气稀释的硅烷,系统压力在0.5乇到1乇下进行淀积,淀积温度为580℃～680℃之间,硅烷流量在200～225cc/分。生长的多晶硅膜厚度为2000～8000,其淀积速率为30～280/分。根据电子扫描显微镜对晶粒的研究表明,晶粒比常压生长的晶粒要小些;晶粒大小随淀积温度增加而增加;同时方块电阻也随淀积温度增加而下降;随膜厚增加方块电阻减小。     

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.     

激光等离子体淀积硅薄膜过程动力学研究

采用强TEA CO_2脉冲激光辐照SiH_4/H_2系统,对SiH_4激光等离子体淀积硅膜进行了研究,测量了膜淀积及膜性能随淀积条件的变化关系.同时采用光学发射光谱、光声激光偏转方法对其基本的微观和宏观动力学过程进行了研究,在此基础上初步建立了膜淀积的物理模型,计算了膜淀积速率、膜面积等,结果与实验符合得较好.     

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。     

等离子体退火对多晶硅电特性的影响

0.5μm厚的多晶硅膜淀积在热生长的SiO_2上。淀积源是SiH_4,而氮气是用来稀释周围气氛的。杂质硼和磷原子分别以70和170KeV的能量注入,以便使注入深度达到膜厚的一半。注入剂量为1×10~(12)到1×10~(15)cm~(-2)。所有的样品在1000℃下热处理30分钟,目的是减少由离子注入引起的损伤并使杂质均匀地分布在多晶硅中以便使掺杂浓度可以描述为剂量与膜厚的关     

二氯硅烷外延工艺的进展

本文讨论了关于采用二氯硅烷淀积外延硅的新近研究。另外,介绍了应用二氯硅烷淀积多晶硅和氮化硅膜的情况。当淀积温度变化时,用二氯硅烷淀积硅膜的淀积速率变化很小。在高淀积速率以及比四氯化硅低100℃的温度下能生长结晶质量优良的均匀外延层。讨论了与其它硅烷相比二氯硅烷的经济优点。同时列出了有关物理性质和操作技术的内容。     

用逐层淀积法制备a—Si：H薄膜

本文用逐层淀积法制备了ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜，研究了生长速率、子层厚度及氢等离子体处理对薄膜性质的影响，结果指出：不同条件下的氢等离子体处理不仅可以使淀积的样品发生从非晶到微晶的相变，而且可以使费米能级的位置向上或者向下移动。在较低的淀积速率及较小的子层厚度下淀积，并配合以适度的氢等离子体处理，可以得到具有较高光电灵敏度及稳定性的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。     

稀释气体对GD淀积a-Si:H膜的光电性质的影响

本文研究了用氦和氢作为硅烷的稀释气体对GD淀积的a-Si:H膜的光电性质的影响.测量了用两种稀释气体GD淀积的a-Si:H膜的光电导、光学带隙、红外吸收和光致发光.实验结果表明用氦稀释硅烷GD淀积的a-Si:H膜有更低的缺陷态密度,是一种廉价薄膜太阳电池可供选择的基本材料.     

用逐层淀积法制备a－Si∶H薄膜

本文用逐层淀积法制备了ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜，研究了生长速率、子层厚度及氢等离子体处理对薄膜性质的影响，结果指出：不同条件下的氢等离子体处理不仅可以使淀积的样品发生从非晶到微晶的相变，而且可以使费米能级的位置向上或者向下移动，在较低的淀积速率及较小的子层厚度下淀积，并配合以适度的氢等离子体处理，可以得到具有较高光电灵敏度及稳定性的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。     

变折射率膜层的获得——实用气相混合蒸镀技术之二

引方在使用两个蒸发源对膜料进行气相混合蒸镀的过程中,如果使两种膜料的淀积速率之比随时间的增加而不断地变化,则可以得到折射率随膜层厚度变化的非均匀混合膜层,具有变折射率的非均匀混合膜层,为薄膜光学开辟了一个新的领域,它在一定程度上使传统的膜系设计得到翻新,它的独特性能对薄膜的发展有着重要意义.     

含水汽气氛扩散的微晶玻璃片状源特性及其在CMOS中的应用

硼微晶玻璃扩散源使用方便,价格低廉,在半导体器件制造中已应用较长时间。但它在一般预淀积温度下,淀积在半导体表面的硼硅玻璃较薄,浓度不易提高。如果提高温度,则会引起源片翘曲,且在硅片表面形成一层有害的硼硅相。因此,这种源片很少在高密度的集成电路中应用。本工作着重研究了在预淀积中增加并控制一定量的水汽在整个饱和气 体中的含量,使源片表面HBO_2的蒸发速率明显提高(HBO_2饱和蒸气压比B_2O_3大得多),从而得到一层更均匀,浓度更高,且较厚的的硼硅玻璃层。通过实验,给出了在不同的水汽含量及温度下与硼硅玻璃厚度t_(ox),薄层电阻ρ_S的关系曲线,得到了t_(ox),p_s均匀性、重复性曲线和纵向杂质分布曲线,并与常规预淀积条件下的t_(ox),ρ_S均匀性,重复性曲线,和杂质分布曲线作了比较。最后指出:该工艺在短沟道CMOS技术中,制作浅结p~+漏、源有特殊好处。克服了离子注入工艺中的“沟道效应”,为制作短沟道CMOS电路提供了方便。     

等离子体淀积氮化硅膜的含氢量分析

采用弹性反冲法分析等离子体淀积氮化硅薄膜中的氢含量,并结合运用RBS和核反应~(16)O(d,p)~(17)O法给出了氮化硅膜中硅、氮组分比及杂质氧的含量。文中指出了基体温度从室温到560℃范围变化时,氮化硅膜的硅、氮、氢组成比例的变化,及与其它特性(折射率、密度、腐蚀速率)的相关性。     

离子辅助淀积介质保护膜

热蒸发或溅射制得的光学透明介质膜,由于它的渗透和不稳定,使其在许多应用上受到限制。本文报导了由离子束辅助淀积的介质保护膜,与通常淀积技术制得的薄膜相比具有相当大的改进。这一结论能用离子辅助淀积薄膜的填充密度比通常蒸镀方法获得的松散柱状微细结构膜层的填充密度大来解释。另外,金属膜层用离子轰击获得相当稳定的结构,并大大改善了膜层的附着力。基底表面的光洁度影响了这些膜层的抗化学腐蚀能力。     

中红外薄膜的离子辅助淀积

本文研究了用离子束辅助淀积的中红外ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＹｂＦ３，ＢａＦ２，ＢａＦ２＋ＣａＦ２（６：４）膜在３．８μｍ波长处光学特履和其它性能，用透射电镜和光电子能谱仪研究了这些单层膜微结构和化学计量比。实验发现离子束辅助淀积膜层填充密度增加，附着力增强，机械强和环境稳定性得到明显改善。用离子束辅助淀积的中红外反射膜在３．８μｍ波长反射率大于０．９９４。