在GaAs和InP晶片上用PECVD法淀积Si_3N_4膜

本文报导用PECVD法成功地在GaAs和InP晶片上制作了Si_3N_4膜。文中给出了不同射频功率、淀积温度及Si/N比条件下所得到的淀积速率、薄膜折射率及腐蚀速率等主要实验数据。首次报导直接利用椭圆偏振光测厚仪测量GaAs和InP衬底上所淀积的Si_3N_4膜,同时用红外透射光谱分析了Si_3N_4膜。     

Si_3N_4膜气相淀积的最佳工艺条件的选择和应用

本文通过对LPCVD生长高温Si_3N_4膜的反应过程和机理进行了详细的分析,并着重讨论了反应源在一定的温度分布、压力和气流条件下,进行化学气相淀积时的各种关系,然后通过正交试验方法,找出最佳的温度分布、压力和气流的工艺条件,获得了质量高、均匀性好的Si_3N_4膜.并达到了国际上同类产品的先进水平.对一年多来在LPCVD生长近四万片的Si_3N_4膜用于双极型器件中,与常压CVD作了对比,Si_3N_4膜的合格率提高了33.2％,生产效率提高了一个数量级以上,对器件的合格率和可靠性有明显的贡献,已取得了显著的经济效益.     

射频反应溅射Si_3N_4薄膜的性质和表面钝化作用

射频反应溅射Si_3N_4薄膜的光学和电学性质,与制备条件有密切的关系.对Si_3n_4膜的折射率、红外吸收带、相对介电常数、淀积速率和腐蚀速度随溅射电压和混合气体(Ar和N_2)组份的变化规律作了研究.指出,在最佳溅射条件下的电场作用和电子、负离子对硅器件表面SiO_2层的轰击造成的热作用,有利于加速Si_3N_4膜对存在于SiO_2层中的Na~+的吸取和捕集过程,使硅器件的光学特性和稳定性获得显著的改善.而且,由于淀积时的基片表面温度低,可以利用常用的光刻胶掩蔽,进行定域淀积,简化了Si_3N_4膜的光刻腐蚀工艺.     

Si_3N_4薄膜对集成晶体管特性的影响

本文研究了用不同的制备方法,以及制备不同厚度的Si_3N_4膜对集成晶体管电流增益的影响,取得了能明显地提高电流增益的最佳Si_3N_4膜厚及其制备的方法。通过对硅片平整度和少子寿命的测试,估计了Si_3N_4膜对硅片因热氧化而引起的表面应力的补偿作用,发现电流增益提升效果最佳的Si_3N_4膜与最佳的表面应力补偿相对应,这时的硅片少子寿命最长。     

Si_3N_4膜pH-ISFET输出特性研究

通过对 pH-ISFET的长时间测量,发现器件的输出偏离 Nernst方程.提出了器件输出由快响应、慢响应和时漂三部分组成,以及器件响应与时漂数据的提取方法.证明了快慢响应的共同作用符合Nernst方程,慢响应的响应幅度小,长达数小时之久.在响应初期观察到的器件漂移,主要是慢响应造成的.     

PECVD Si_3N_4膜工艺研究

本文叙述通过射频电场产生的辉光放电等离子体,在200～300℃的温度条件下淀积Si_3N_4膜。给出不同射频功率、淀积温度和Si/N气体浓度条件下得到的淀积速率、腐蚀速率和折射率等实验数据,以及它们对膜质量、膜均匀性的影响。同时还给出红外光谱仪分析膜组分的结果。     

用快原子轰击质谱法研究Si_3N_4-GaAs薄膜的深度分布

利用快原子轰击质谱分析技术(FAB-MS)研究了Si_3N_4-GaAs薄膜的剖面分布.根据获得的硅离子电流纵向分布曲线,可以计算出Si_3N_4薄膜的厚度及观察过渡区的分布情况.还利用在不同质量处获得的离子电流曲线及相应于峰值的质谱图,研究了薄膜表面及界面的杂质沾污情况.FAB-MS有助于改进出Si_3N_4薄膜的生长工艺,特别是为原材料选择、清洗条件、腐蚀条件、沾污控制等提供了依据,从而生长出纯度和厚度符合要求的Si_3N_4薄膜.     

多晶硅薄膜的淀积

近十年来,由于硅栅工艺在MOS集成电路中的应用逐渐普遍,对于介质上淀积多晶硅荡膜的工艺,以及多晶硅淀积层性质的研究己经受到了重视。     

ECR－PECVD制备Si_3N_4薄膜的特性及其应用的研究

本文利用ＥＣＲ－ＰＥＣＶＤ技术在不同沉积温度下制备了Ｓｉ３Ｎ４薄膜，利用Ｓｉ３Ｎ４薄膜的透射光强度曲线计算了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的折射率和膜厚，计算结果与实测值符合较好。结果表明，随着沉积温度的提高，Ｓｉ３Ｎ４薄膜的折射率增大，致密性提高，Ｓｉ３Ｎ４薄膜厚度在６０ｍｍ直径范围内不均匀度小于５％。测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的显微硬度。利用荧光分光光度计测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光致发光效应。初步进行了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的超高频大功率晶体管器件中作为钝化膜的应用研究。     

Al／Si_3N_4／TbFeCo／Si_3N_4磁光盘厚度定量计算方法

研究用ＸＲＦ基本参数法计算磁光盘的厚度和组成，铝层厚度用ＡＩＫα线计算，两层氨化硅厚度都采用ＳｔＫα线计算确定，磁光记录层采用ＦｅＫα，ＣｏＫα和ＴｂＬα线来确定其厚度及组成。列出了膜厚方程，可由计算机很快解出，其结果与标准符合很好。     

激光合成非晶态Si_3N_4粉末

本文描述了大功率 CO_2激光辐照 SiH_4+NH_3的快速流动气体合成 Si_3H_4超细粉末的实验,揭示了激光谱线变化对合成反应的影响。讨论了粉末红外吸收光谱的畸变现象等。     

激光合成非晶态Si_3N_4粉末

用400W连续CO_2激光辐照SiH_4以及SiH_4+NH_3的快速流动气体,获得了非晶硅粉末和非晶氮化硅粉末,颗粒度<0.2μm。观察了压力、流速、配比、谱线、功率与生成物之间的关系。对生成的粉末进行了化学计量、全相、光谱和结构分析,发现激光合成的非晶Si_3N_4粉末Si-N键红外吸收峰为951cm~(-1),相对于其它方法得到的非晶Si_3N_4有较大蓝移现象,甚至     

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。     

氮化硅薄膜的淀积方法

使半导体衬底的表面温度保持在550°至850℃,将由硅烷(SiH_4)、联氨(N_2H_4)和携带气体混合组成的反应气体作用在该加热表面,因而在半导体衬底表面淀积氮化硅膜的一种方法。本专利为此方法确定了以下条件,即:反应管内半导体衬底的温度;反应管内硅烷同联氨各自的浓度以及他们之间的比;从而工业上能在所述的衬底上淀积氮化硅薄膜。     

薄膜的离子束辅助淀积

本文报导一些介质膜在电子枪源蒸发过程中用离子轰击后光学特性的变化,目的是提高膜的聚集密度,从而减小其对潮气的吸附,以便提高其稳定性。     

电解液－Si_3N_4绝缘体界面表面基／复合中心模型的研究

本文在表面基模型基础上，借用半导体物理中复合／产生概念，提出表面基／复合中心模型，并研究了含两种类型表面基的Ｓｉ３Ｎ４绝缘体及其两种表面基（硅醇基和胺基）的比率对Ｓｉ３Ｎ４栅ｐＨ－ＩＳＦＥＴ敏感性能和稳定性的影响，其结果与实验结果相符。对改善ｐＨ－ＩＳＦＥＴ传感器的敏感特性具有实际指导意义。     

反应性磁控溅射淀积AlN薄膜

AlN薄膜是采用直流平面磁控系统在氮气氛中用反应性溅射铝淀积在Si片上而成。本文研究了淀积后退火处理对绝缘体和AlN-Si界面特性的影响。     

电子辐射对Si_3N_4结构的作用

以前的研究表明,高能电子束只对α-Si_3N_4产生辐射损伤。而对β—Si_3N_4不产生辐射损伤。本研究表明,高能电子束对于β—Si_3N_4虽然不象对于α-Si_3N_4那样,产生较严重的辐射损伤,但也可以产生损伤。我们对这种结构损伤进行高分辨电子显微镜观察,并且在原子水平上进行了研究。研究结果指出,高能电子     

TaN薄膜原子层淀积

我们成功合成了TaN薄膜原子层淀积的高纯有机钽先驱物并使其特性化,同时对这些先驱物的汽压和热稳定性进行了研究。根据汽压分析发现,TBTEMT比所有其它已发表的液体TaN先驱物(包括TBTDET、TAITMATA和IPTDET)具有更高的汽压。用1HNMR技术研究了这些烷基先驱物的热稳定性。结果表明,与乙二烯基先驱物相比,对于TBTDET和TBTEMT材料,特丁基群是最稳定的基群。TaN先驱物热稳定性按以下次序下降:TBTDET>PDMAT>TBTEMT。最后,通过对金属中央周围的配合基体进行轻微的调整使先驱物汽压和热稳定性处于良好的状态。     

Si_3N_4晶界相的电子显微镜和EDS能谱研究

对于重烧结以及重烧结后再进行热处理的Si_3N_4样品分别进行了透射电子显微镜和能量色散谱EDS分析。在重烧结但未经热处理样品中发现,无论是三晶粒晶界还是两晶粒晶界相,主要是含钇的玻璃相。在重烧结又经热处理样品中,发现三晶粒的晶界相大部已转为YAG晶体。二晶粒晶界仍有极少量的玻璃相。我们的结果指出,正是晶界玻璃相结晶化,提高了材料的高温强度。本工作还发现,经热处理的样品中Si_3N_4晶界处的YAG相具有区域性择优取向。这可能是影响力学性能的重要因素。