BR2^＋注入硅分子效应的椭偏谱多层分析

把离子注入层设想成由50多层的微分薄层构成，用以研究BF2^ 的分子效应，我们在1．6－5．0eV光子能量范围内，测量了不同剂量（3×10^13-5×10^15ion/cm^2),147keV BF2^ 分子离子77K注入硅以及相应的B^ 、F^ 注入硅样品的椭偏谱。由实验则得的离子注入样品的椭偏光谱、多层薄膜光学模型、有效介质近似理论（EMA）和计算软件，可分析离子注入硅的损伤分布、表面自然氧化物的非均匀性和界面组份。其分析结果与背散射沟道技术和透射电子显微镜的测定结果相一致。研究中发现，低温BF2^ 注入的损伤层和非晶层都首先在样品表面形成，与B^ 、F^ 注入损伤相比，BF2^ 注入存在显的分子效应。     

硅中离子注入层的红外瞬态退火及其浅结的制备

本文研究了硅中离子注入层的红外瞬态退火.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.对于注入剂量为1×10~(15)As~+cm~(-2)的样品和3.6×10~(14)B~+cm~(-2)的样品,经红外瞬态退火后电激活率分别达到了90%和95%.用红外瞬态退火样品制作的台面管的反向漏电流,在相同的测试条件下,只是常规热退火样品的一半左右.对于通过650(?)SiO_2膜,25keV、5×10~(14)cm~(-2)剂量的硼离子注入样品,经红外瞬态退火后得到了结深分0.20μm的浅结.     

用光声谱法研究硅单晶中~(31)P~+离子注入

本文报道用光声谱法在近红外波段研究硅单晶中~(31)P~+离子注入效应,得到了注入剂量为10~(12)cm~(-2)-10~(15)cm~(-2)范围内的光声信号幅值随注入剂量变化的关系.对于先经退火后进行离子注入的样品,其剂量低到 5×10~(11)cm~(-2)的离子注入效应也能被检测到.在1×10~(12)-5 × 10~(13)cm~(-2)低剂量范围内,光声信号明显地随注入剂量而增加.因此,光声谱法是研究离子注入造成的晶格损伤的有效手段,有希望发展成为硅中离子注入剂量的无接触、快速、非破坏性的测量方法.     

BF_2~+注入束的沾污和对结深的影响

注入系统中剩余气体分子与B_2~+离子的碰撞,造成了不同能量的BF~+,F~+、B~+离子束对BF_2~+注入束的沾污。注入样品的SIMS分析结果和理论计算都证明,这种沾污使BF_2~+注入的结深明显增加,不利于浅结的制备。用静电束过滤器可部分消除这些沾污束,在先加速后分析的注入机中,也未观察到BF_2~+束的沾污。此外,提高系统真空度会明显降低沾污峰的强度。     

用椭偏光法研究离子注入层的红外辐照再结晶机理

本文用椭偏光法结合阳极氧化剥层技术研究了(31)~P离子注入硅的损伤分布及在红外辐照快速退火中的再结晶机理。结果表明,对于1OOkeV,5×10_(14)cm~(-2)(31)~P离子注入硅,注入区形成了970(?)的隐埋非晶层。将此样品在1100℃源温下辐照30秒,非晶层从与单晶衬底的交界面处向表面固相外延再结晶240(?),外延速率为8(?)/秒。     

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.     

氧离子注入硅SOI结构的椭偏谱研究

本文利用椭偏光谱法测量了能量为200keV、剂量为2×10~(18)cm~(-2)的~(16)O~+注入Si以及退火样品.应用多层介质膜模型和有效介质近似,分析了这些样品的SIMOX结构的各层厚度以及各层中的主要组份.提出了从椭偏谱粗略估算表层Si及埋层SiO_2厚度的简单方法.研究结果表明,这种条件下的O~+注入Si可以形成SIMOX结构,经高温退火后,表层Si是较完整的单晶层,埋层SiO_2基本没有Si聚积物.椭偏谱的结果与背散射、扩展电阻测量和红外吸收光谱等结果作了比较.     

锗离子注入硅单晶的非晶化及二次缺陷的研究

本文用卢瑟福背散射(RBS),横断面透射电子显微镜(XTEM)及微区电子衍射技术研究了锗离子注入硅单晶中的非晶化及二次缺陷的特性。离子注入能量为400keV,剂量范围为1×100~(13)至1×10~(15)/cm~2,离子束流强度为0.046μA/cm~2,注入温度为室温。实验发现,在本工作的离子注入条件下,入射锗离子使硅单晶表面注入层开始非晶化的起始剂量大于0.6×10~(14)/cm~2。形成一个完整匀质表面非晶层所需的临界剂量为1×10~(15)/cm~2。热退火后产生的二次缺陷特性极大地受到退火前样品注入层非晶化程度的影响。     

10keV B~+注入预非晶化Si的剩余缺陷和浅结

<正> 一、问题的提出和实验方法 在低能注入B~+浅结的过程中,沟道效应难以避免。为避免B~+注入的沟道效应,本文采用100keV下5×10~(15)cm~(-2)的Si~(29)注入n-Si<100>进行非晶化处理。继而进行了10keV,1×10~(15)cm~(-2)的B~+注入形成浅结,然后对样品进行快速热退火(RTA)处理,并观察界面缺陷的     

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     

B~+离子注入p型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te

在77K时对150keV的B~+注入p型HgCdTe进行微分霍尔测量表明:以不同剂量的B~+注入后所形成的n~+层是很明显的。n~+层的厚度取决于B~+的注入剂量,当剂量超过1×10~(13)cm~(-2)时,晶片载流子浓度趋于饱和。     

BF_2~+注入多晶硅栅的SIMS分析

文本采用SIMS技术,分析了BF_2~+注入多晶硅栅退火前后F原子在多晶硅和SiO_2中的迁移特性。结果表明,80keV,2×10~(15)和5×10~(15)cm~(-2) BF_2~+注入多晶硅栅经过900℃,30min退火后,部分F原子已扩散到SiO_a中。F在多晶硅和SiO_2中的迁移行为呈现不规则的特性,这归因于损伤缺陷和键缺陷对F原子的富集作用。     

注氮硅的光学性质

用红外吸收光谱、拉曼光谱、反射光谱、椭偏光法等研究了注氮硅的光学性质.注入条件为(1×10~(14)-1×10~(17))N·cm~(-2),70keV.研究结果表明:氮的电激活率很低,这与氮-硅原子间的络合以及残留的注入损伤有关.当注氮剂量≥1×10~(16)N·cm~(-2)时,实验结果表明,形成了无定形 Si_3N_4或硅氮络合物颗粒团.与此相联系,氮经热处理后不易产生外扩散.800℃,1小时退火,损伤也不易消除.注氮剂量约为1×10~6 N·cm~(-12)时,注入层的损伤纵向分布具有如下特征:表面层有一层很薄的紊乱区,之后有一轻损伤区,最后为饱和损伤区.在饱和损伤区与衬底之间存在较陡的边界.     

BF_2~+注入单晶硅的退火行为

浅结制备对LSI,特别是VLSI来说,是十分重要的工艺.由于~(BB)+的质量小,常规低能注入时有许多无法克服的缺点,难以与~(75)As~+匹配来制备理想的浅结.因此,目前除了改变注入状态,例如先用~(28)Si~+作自注入使衬底无序化,再注~(11)B~+,及隔开薄氧化层作~(11)B~+注入外,人们倾向于用BF_2~+的注入来获得P型浅结.我们在中科院上海冶金所离子束开放实验室的资助下,对BF_2~+注入Si的各种行为作了研究,下面介绍BF_2~+注入Si的退火行为.     

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。     

硅中硼离子注入层的卤钨灯辐照快速退火研究

本文研究了SiO_2掩蔽膜硼离子注入硅的卤钨灯辐照快速退火,测量了注入层表面薄层电阻与退火温度及退火时间的关系,得到了最佳的退火条件。对于采用920(?)SiO_2膜,25keV、1×10~(15)cm~(-2)的~(11)B离子注入样品,经不同时间卤钨灯辐照退火后,测量了注入层的载流子浓度分布,并与950℃、30分钟常规炉退火作了比较。结果表明,卤钨灯辐照快速退火具有电激活率高、注入杂质再分布小以及快速、实用等优点。     

硅中离子注入层退火后残留深能级缺陷的DLTS研究

本文将DLTS测试技术用于低剂量B~+注入MOS结构,并给出了计算方法.对通过920(?)SiO_2膜、注入剂量为5×10~(11)B~+ cm~(-2),经480℃、15分钟热处理的样品测到了E_T-E_V=0.19eV,E_T-E_V=0.26eV和E_T-E_V=0.33eV三个深能级;对于1×10~(12)B~+ cm~(-2)注入,经常规热退火(950℃、30分钟)和红外瞬态退火(辐照源温1150℃,40秒)后分别测到了深能级E_T-E_V=0.24eV和E_T-E_V=0.29eV;对引入这些深能级的残留缺陷进行了讨论.     

He离子注入非晶Fe40Ni38Mo4B18合金的CEMS研究

对非晶态合金Fe_(40)Ni_(38)Mo_4B_(18)在室温下注入了120keV 2.0×10~(18)、2.5×10~(18)、3.0×10~(18)/cm~2三种剂量的~4He~+离子,借助内转换电子穆斯堡尔谱(CEMS)分析方法研究了注入非晶态合金的微观结构变化。结果表明:在注入近表面层,样品密度随剂量而增加;表面受到横向张应力的作用。分析认为,这是由于在注入层产生了He与类空位的复合体气泡结构所致。     

B~+和P~+离子注入在n-Si中产生缺陷能级的进一步研究

用快速的电流DLTS和最低温度达10K的低温样品架对过去报道过的n型Si中B~+,200keV,2.5 × 10~(11)cm~(-2)和P~+,240keV,4.4 × 10~(11)cm~(-2)离子注入产生的新能级重新作了测量.在注B~+样品中,发现三个新的电子陷阱E_6(0.16),E_7(0.15),E_8(0.08),其中E_7具有很大的浓度.在注P~+样品中,发现二个新的电子陷阱,其中E_7与注硼样品属于同一种中心,因此可能与硼无关.另一个E_3＂(0.09).     

采用P^＋共同注入改进SI—GaAs Si^＋注入层的电特性

在SI—GaAs Si~+注入层中共同注入P~+可以改进注入层的电特性。P~+的共同注入提高了注入层的激活率和平均霍耳迁移率。对于Si~+注入的剂量和能量分别为4×10~(12)cm~(-2)/30keV+5×10~(12)cm~(-2)/130keV的样品,得到了激活率为75～85％,平均霍耳迁移率为4600～4700cm~2/Vs的结果。另一方面,P~+注入改进了有源层与衬底的界面特性。肖特基势垒技术测量表明,P~+共同注入的样品表现出更好的迁移率分布。深能级瞬态谱(DLTS)测量表明,P~+共同注入降低了激活层中的深能级密度。