高浓度注砷硅的红外瞬态辐照退火

用高温石墨作为红外辐射源,对高浓度的注砷硅进行了瞬态(13 秒)辐照,达到非常好的退火效果.对于10~(16)cm~(-2)剂量的注砷硅可达到100％的电激活,且损伤恢复比热退火(1100℃,30分)情况要好,引起的注入原子的再分布比常规的高温热退火要小得多.用本方法退火的注砷硅PN结具有良好的电特性。因此,在 VLSI工艺中它是一种很有应用前景的离子注入退火技术.     

红外辐照退火砷离子注入硅的后热处理特性研究

本文研究了硅中砷离子注入层经红外辐照退火后的热处理特性,测量了表面薄层电阻随后热处理温度的变化关系.实验结果表明,对于红外辐照~(75)As离子注入样品,表面薄层电阻随后热处理温度的升高而发生规律性的变化,在900℃附近达到最小值,此时注入杂质的电激活率大于100%.     

注砷硅快速热退火过程研究

本文研究砷注入硅后以高频感应石墨作辐射热源的快速热退火过程.实验结果表明,快速热退火过程可分为二个阶段:第一阶段为固相外延再生长.第二阶段为高温消除损伤.     

砷注入硅中高温瞬态热退火研究

本文采用阳极氧化法剥层技术和扩展电阻法研究了砷离子注入硅中的高温瞬态热退火行为;测定了退火后杂质分布结深和杂质激活率,并与理论结果进行了比较。结果表明:120keV 砷注入5×10~(15)cm~(-2),经1180℃3分钟退火后,杂质激活率和再分布情况都比较理想。本研究首次采用扩散炉进行高温热退火。     

红外辐照退火硼离子注入硅的后热处理特性研究

本文研究了硼离子注入硅经红外辐照退火后的热处理特性.实验发现,对于20keV,3.5×10~(14)cm~(-2)~(11)B离子注入硅样品,经10秒到几十秒红外辐照后再进行不同温度的后热处理,表面薄层电阻随退火温度呈规律性变化,在1050℃附近达到最小值,此时杂质的电激活率大于100%.     

脉冲电子束退火装置及其对注砷硅的退火结果

<正> 目前,离子注入技术虽已相当广泛地用于半导体器件的科研和生产中,然而离子注入造成的晶格损伤的恢复和注入杂质的高效率激活方法却还留下一些有待研究的课题.其中,脉冲电子束退火就是当前颇受重视的方法之一.     

砷化镓离子注硅用不同退火方法退火后的光荧光特性研究

本文对砷化镓离于注硅用SiO_2和Si_3N_4包封及无包封退火后的样品作了低温光荧光测量,发现这三种样品测得的光荧光谱有很大差别.荧光测量结果很好地说明了这些样品电学性能不同的原因.     

热处理后砷硅玻璃结构的变化

研究了用作硅中扩散源的含砷的二氧化硅玻璃。这种玻璃是在由四乙氧基硅烷蒸气、三氯化砷蒸气和氧气组成的混合气氛中于500～700℃的温度下淀积在加热的硅衬底上的。采用红外分光光谱学和电子衍射分析等方法研究了这种玻璃的结构及其在氧气气氛、氢气气氛、氮气气氛和真空中进行热处理后结构的变化。同时也测量了玻璃的密度、三氧化二砷克分子含量的百分比和折射率。经过氢气中热处理后,玻璃中的三氧化二砷很容易还原为砷,而随后在氧气中进行热处理时砷又再氧化为三氧化二砷。如果在氧气中进行长时间的热处理,玻璃表面会结晶化。在氧气中进行热处理后引起的破坏可以由这种玻璃的软化点低和热膨胀系数大来解释。     

注砷硅单晶的电子束退火

本文报道使用DT—1型电子束退火机对注砷单晶硅进行扫描电子束退火的实验研究。试验了电子束退火各种条件对结果的影响,以便选择较适宜的退火条件。用背散射法和微分电导法分别测得了未退火和经退火样品的杂质浓度分布和载流子浓度分布,显示出电子束退火的杂质再分布状况,并计算出注入砷的电激活率。此外,还进行了范德堡法霍耳效应测量,得到注入层的平均载流子浓度、平均迁移率和薄层载流子浓度。电子束退火样品与热退火样品作了比较。     

用光谱法研究砷离子注入硅的退火

<正> 近年来,有一些工作研究用椭偏光法测定离子注入硅.这些都是在单一波长下进行测量的.但是,离子注入损伤只在样品表面一薄层内,即使均匀光吸收介质层(相当于高注入剂量情况),也有折射率n、消光系数k和层厚d待求.莫党等近来发展了一种测定离子注入硅的椭偏光谱法,测定各波长的椭偏参数,然后用分区法对均匀吸收介质层模型进行计算,不必用剖层法配合,可求出d和光学常数的色散关系.在此基础上     

注砷硅超固溶度热弛豫特性的沟道研究

红外瞬态退火高剂量注砷硅样品得到的超固溶度(亚稳载流子浓度),再经热处理后能引起弛豫现象.我们用沟道背散射方法测定了在不同后处理条件下的As原子替位率、晶格位置、深度分布以及衬底的损伤.将沟道背散射分析结果与电学测试结果作了比较,从而讨论了可能的失活机理.     

Si中注Pb的红外瞬态退火

用背散射-沟道效应研究了Si中注Pb并进行红外瞬态退火的辐照损伤及杂质分布.注入能量为350KeV,剂量为1×10~(17)及5×10~(15)/cm~2.实验表明高杂质浓度区中的杂质沉淀和晶格应力能抑制晶体的外延生长.当外延生长停止后,表面形成多晶结构,杂质沿晶粒边界向表面扩散.     

硅中离子注入层的红外瞬态退火及退火后残留深能级缺陷的DLTS研究

本文研究了硅中离子注入层的红外瞬态退火,证实了它与常规热退火具有相同的再结晶机理——固相外延再结晶过程.对于注As~+和注B~+样品的测试表明,红外瞬态退火具有电激活率高、缺陷消除彻底和注入杂质再分布小等优点.为了研究退火后残留深能级缺陷的电特性,对于离子注入MOS结构进行了DLTS测试.对于通过920A SiO_2膜,注入剂量为 1×10~(12)cm~(-2)B~+、能量为60 keV的样品,经常规热退火和红外瞬态退火后分别测到了深能级 E_T-E_v=0.24±0.02eV和E_r-E_v=0.29±0.02eV;并对引入这些深能级的缺陷进行了讨论.     

硅中低能大倾斜角砷注入的损伤行为及其退火特性

超大规模集成电路与真空微电子器件的发展，要求制备超浅Ｐ－Ｎ结，低能量和大倾斜角离子注入成为一种有吸引力的新技术．本文借助于背散射沟道分析以及剥层霍尔测试，研究了能量为１０ｋｅＶ，入射束与样品法线的夹角分别为７°，１５°，３０°和６０°的Ａｓ＋离子注入到硅中造成的辐射损伤及其退火特性．     

砷在多晶硅瞬态热处理时的快速扩散

使用薄层电阻和芦瑟福背反射法研究了多晶硅膜中的As在进行快速热处理时的扩散情况。多晶硅淀积在氧化了的硅片上,并注入As,然后在一个VarianIA-200等温退火炉中进行热处理。在真空中,利用电阻性石墨加热片的红外辐射加热硅片,升温到1000℃以上只需大约几秒钟的时间。多晶硅中As的损耗速度和扩散速度比相同热处理条件下单晶硅中As的损耗速度和扩散速度快得多。晶粒长大之前的扩散与以前所报导的As在多晶硅中的扩散结果是一致的。然而,晶粒长大则表明As的扩散是增强了。     

高浓度注砷和注锑硅的连续氩离子激光退火研究

对高浓度注砷硅(双能量注入150 keV、1.05 × 10~(14)cm~(-2)和 60 keV、3.5×10~(15)cm~(-2)的连续Ar~+激光退火进行了研究.实验发现只有在合适的样品预热温度和激光功率的条件下才能获得最高的电激活率.过高的预热温度,因亚稳态载流子浓度弛豫现象而使电激活率降低;但过低的预热温度,因需要更大的激光功率而使硅表面产生严重损伤,甚至产生微细裂纹.这种现象在高浓度注锑硅(150keV、10~(16)cm~(-2))样品中同样存在.     

椭圆偏光法研究砷离子注入硅的损伤和退火

我们用椭圆偏光法研究了As~+注入Si的损伤和退火效应.逐层测定结果表明,对150keV、10~(16)/cm~2的As~+注入,已形成非晶质层,折射率沿深度的分布图呈近似平台式.退火实验结果表明,600-700℃间有转变点,在高于此点的温度下退火,辐射损伤得到很大消除,并且表明辐射损伤比杂质砷对硅拆射率的影响大得多.高温退火后,椭圆偏振光测量结果出现一些新现象.还与背散射测量及电学测量进行了对比.本工作表明,椭圆偏光法亦是测定和研究离子注入引起的损伤的有用工具.     

半绝缘InP注硅的无包封退火

掺Fe半绝缘 InP材料室温下注入Si~+,在 650℃无包封退火15 min,辐射损伤已可消除;但是Si的充分电激活则需要较高的退火温度.无包封下即使在 750℃退火 30 min,样品表面貌相也未被破坏.用能量E=150keV注入Si~+、剂量φ为1× 10~(13)、5 × 10~(13)和1×10~(14)cm~(-2)的样品.在750℃无包封退火15min,最高载流子浓度n_s分别是8×10~(13)、3.9×10~(13)和 6.3 ×10~(13)cm~(-2),其中φ为 1×10~(13)cm~(-2)的样品,霍耳迁移率μ_n为 2100 cm~2/V·scc.     

硅中注砷的连续CO_2激光退火的研究

利用高功率连续CO_2激光定点辐照,对砷离子注入的硅片进行退火。实验结果表明晶格损伤得到了完全恢复,注入砷原子的替位率与电激活率高,还克服了激光聚焦扫描退火时引起硅片表面变形的问题。