片状氮化硼试用小结

片状氮化硼是制作P—N结的一种渗P型杂质的固体扩散源。我厂在线性电路的制造中试用了片状氮化硼。 目前,与液态扩散源比较,采用片状氮化硼由于扩散后表面方块电阻分布均匀,磷扩散调试方便,因而成品率可有一些提高。而且由于扩散时片子改成竖放,以扩散恒温区300毫     

片状磷源的扩散

一、前言 磷扩散是半导体器件和集成电路的基本工艺之一,磷扩散的分布状况对半导体器件和集成电路的性能、成品率有很大影响。半导体集成电路的集成度已发展到扩散条宽为2～3微米的大规模、超大规模集成电路,对磷扩散掺杂的精确控制,均匀性和重复性,提出了更高的要求,常用的液态三氯氧磷源不能完全满足这些需要。研究和发展新的磷扩散源,是国内外半导体工业普遍重视的问题。 一九六七年RCA公司发明用片状氮化硼作扩散源有许多优越性以来,人们就开始研究和发展片状磷源,到一九七六年美国Owens-Illinois公司发表了片状磷源的专     

关于氮化硼扩散几个工艺问题的探讨

在集成电路的生产中,已广泛采用氮化硼扩散源、新型片状氮化硼也正被推广应用,用氮化硼做扩散源,具有工艺稳定、易于掌握、扩散电阻均匀、器件结特性好等优点。我厂采用氮化硼扩散源已两年多,对稳定工艺,提高产品合格率起到了较好的效果。在实际应用中,也遇到过一些工艺问题。探讨和解决这些问题,对于进一步提高产品质量,提高合格率以及更好地推广应用氮化硼扩散源都是十分有益的。     

用硼微晶玻璃片作NMOS电路的场区扩散源

在NMOS电路中,场区淡硼扩散决定了击穿电压和场开启电压.过去,我们一直采用粉末氮化硼(BN)经烧结后作为场区硼扩散源.由于这种扩散方法的均匀性和重复性受粉末氮化硼的均匀性及扩散时间、温度和气氛的影响很大,所以,均匀性和重复性都难以保证.同时,由于场区的淡硼扩散,所以,很难将扩散浓度控制在合适的范围,从而使场击穿电压、开启电压、漏电流往往不能满足要求,因而影响了电路成品率.采用氮化硼粉未作扩散源,装片量小,炉间重复性差,给场区氧化带来了一定的困难.针对这种情况,我们采用硼微晶玻璃作为场区扩散源,较好地解决了上述问题.     

集成电路制备中金属杂质与微缺陷的自吸除

用高温扩散法制备集成电路,结区会造成金属杂质聚集与晶体缺陷大量导生,这将导致结电特性降低和集成电路失效。本文通过实验分析了在集成电路制备中快速扩散金属杂质和晶体缺陷的一些重要规律特性。根据这些规律特性和双极型集成电路制备的工艺特点,对扩散版图进行了特殊设计;实现了电路制备过程中对快速扩散金属杂质与微缺陷的自吸除,对提高集成电路成品率、产品质量和减少失效均获得了显著效果。文中最后还对浓硼区吸除微缺陷的机理模型进行了探讨。     

片状扩散源在硅的磷扩散中的应用

向硅中进行杂质扩散,除了采用液态或气态杂质源外,还可以采用固体片状杂质源。已经证明,采用片状氮化硼能够进行稳定的B扩散(特别是大面积Si片,效果更为显著)。 我们以前曾经报道过采用片状氮化磷进行磷扩散的方法。本文再报道一种较稳定的扩散方法,采用含P_2O_5的片状扩散材料做为扩散源。     

多晶硅层中的硼扩散

用氮化硼和乙硼烷作扩散源,将硼扩散到5.5微米厚的多晶硅中。扩散深度与扩散时间的平方根成正比。多晶硅层中的硼扩散可用熟知的补余误差函数表示。硼源用乙硼烷时多晶硅中硼的扩散系数,比用氮化硼时要大,而且在实验范围内比单晶硅衬底中要大10～50倍。在1050℃用乙硼烷作硼源在单晶硅衬底中硼的扩散系数,用氮化硼和乙硼烷作硼源时在多晶硅中硼的扩散系数分别为:8.86×10~(-14),1.17×10~(-12)和1.95×10~(-12)厘米~2/秒。在以上情况中,硼的扩散系数的激活能分别为3.42,2.39和2.51电子伏。     

提高P-MOS数控电路成品率的体会

我厂生产的P-MOS数控电路是在清华大学十五个品种的基础上发展起来的。三年来,成品率有了一定的提高。在一套设备一套生产线的情况下,1977年产量达到35万块的水平。目前,从整个生产线一段时期的平均成品率来看4×2与非门MOS-Q(驱动管40:1,负载管3:2)管芯合格率在50％以上,较好的批次达到60～65％,寄存器MOS-J(4闩锁触发器)1977年下半年平均总成品率达到29％。中规模二—十进制计数器MMJ-4(130余个元件)平均管芯合格率高于25％,较好的批次达30～50％,比建线初期提高一倍左右。我们的中测除功能测试外,还测了输入端漏电流,成品100％的进行高温电老化筛选,管芯总数的计算是用平均有效硅片面积(767毫米~2)除以总片实际尺寸。例MOS-Q总片为1.33毫米×1.28毫米每片400管芯,合格管芯在200～300个之间二—十进制计数器MMJ-4芯片尺寸为1.74毫米×1.62毫米平均每片240管芯,一般出合格管芯50～100个。最好的批次达150个。     

Bipolar制造工艺中硼扩散工艺的优化与改进

传统的双极电路制造工艺普遍采用了硼扩散工艺，主要用来形成重掺杂区。一般硼扩散都采用固相源扩散，通常用氮化硼圆片做为硼扩散的固相源，这些圆片的直径与硅片的直径相同或稍大一些。作为固相源的氮化硼因为在高温下反复进出炉，致使其常常容易变形，均匀性变差。采用一种固相源双面交替式使用法，不但使源片变形程度大大减小，也使硼扩散的均匀性得到很大提高。     

采用片状氮化硼扩散源提高TTL电路质量

硅固态平面扩散源是七十年代出现的一种新的扩散技术,由于它具有均匀的扩散浓度,好的重复性和大大提高劳动生产率的优点,特别是随着硅片直径的增大、浅结扩散的采用促使氮化硼平面源的应用得到推广。我厂自76年年底开始采用片状氮化硼后使TTL电路的质量得到了一定程度的提高,最近四机部在上海召开了片状氮化硼扩散源经验交流会,使氮化硼的应用又取得了进展。     

硼微晶玻璃在硼扩散工艺中的应用

一、引言 扩散是硅平面工艺中必不可少的工艺手段,在半导体器件生产中占有非常重要的地位。随着电子工业的发展,作为掺杂剂的扩散源也得到不断改进,出现了不少新的扩散源,如固态片状BN源、固态片状磷源、硼微晶玻璃片状扩散源等等。就P型掺杂剂的硼扩散源来说,初期普遍使用硼酸三甲脂、硼酸正丙脂液态源和BN粉末源,后来逐渐为BN片状扩散源所代替。近年来,随着硼微晶玻璃片状扩散源(PWB)的出现,受到了很多用户的欢迎,实践证明,PWB源比片状BN扩散源具有更好的工艺优越性。     

影响集成电路管芯成品率的诸工艺因素(二)

上文中我们就对集成电路管芯成品率影响较大的光刻质量,版面设计等六个工艺因素进行了分析。现在我们再从工艺程序等四个方面对管芯成品率的影响作一讨论。 一、工艺程序的设置对成品率的重要影响 使用怎样的工艺程序(包括规范和条件)来完成电路管芯的制作,对成品率的影响是巨大的。例如,对于TTL电路,我们可以对比下边四种程序的安排,就可看出问题的     

绝热无比型动态触发器和同步时序电路综合

该文从电路三要素理论出发研究低功耗电路，定量描述绝热无比型动态记忆电路。绝热无比型动态触发器利用电容接收和保存信息，避免目前绝热电路中电容上的信息得而复失的现象，其中绝热D和T'触发器只用6管，带‘与或非’输入的绝热D触发器只用9管。在上述理论基础上该文提出绝热无比型动态同步时序电路综合方法，用此法设计出绝热5421BCD码十进制计数器，仅用32管，总功耗小于一个PAL－2N四位二进制计数器的功耗，计算机模拟验证该文方法正确。     

固态片状磷扩散源

这是一篇关于用于对硅掺杂的一种新的固态片状磷源的供源寿命。微观结构稳定性以及扩散性能的试验报告。这种源的使用温度为900℃至1100℃。源片是多孔性陶瓷片,其中作为有源成分的焦磷酸硅占25％(重量百分比),以惰性高熔点粘合剂作为基体。微观结构的稳定性和热重量分析(TGA)的结果表明,温度高达1050℃时,这种材料的结构还能保持完整并有供源的能力。TGA结果予期这源片的使用寿命在1000℃和900℃下分别为216小时和3400小时,给出了使用这种源片掺杂的硅片的方块电阴,结深和扩散系数的有关实验数据,并且也描述了这种特殊的源片应用方法。 以前的关于硅平面工艺中的P-型掺杂源氮化硼的扩散性能的研究结果已经表明,片状扩散源与既使用液体又使用气体的携带气体扩散系统相比具有几个重要优点。片状扩散源的优点以前已由Goldsmith等人报道过。正是由于片状扩散源的优点,人们才研制了这种新的磷源并对它进行了评价。除了Goldsmith等人报道过的优点外,这种固态源还具有一种独特的优点,就是不会产生有毒性和腐蚀性的付产物。 在使用氮化硼源时,源片表面被氧化,形成三氧化二硼(B_2O_3),然后B_2O_3被蒸发,传输到硅表面。但是没有这么一种高熔点的磷化合物可以象制造氮化硼那样做成陶瓷片,然而Murata证明了焦磷酸     

片状氮化硼在数字集成电路扩散工艺中的应用

我们厂是一个生产数字集成电路的器件厂,1976年年底开始使用北京国家建筑材料研究院的片状氮化硼,半年多来,由于建材院同志的大力支持和协助,使我厂数字电路生产车间中的基区硼扩散工艺逐步地由片状氮化硼取代了液态的硼酸三甲酯,例如五车间全部采用了片状的氮化硼。     

片状氮化硼在C-MOS电路中的应用

在互补MOS电路中,系采用N型高阻5—10 Ω—cm单晶为基体材料用淡硼扩散的办形成一个杂质浓度在10~(16)cm~(-3)左右的P型区域,该区域杂质浓度的均匀性直接影响n沟的开启电压及C—MOS电路的成品率,目前我们采用粉状BN做淡硼扩散源,其均匀性和重复性还存在一定问题,特别是B_2O_3对石英器皿的腐蚀作用操作不便,为此有必要研究新源——片状BN源的扩散。     

硅中注入硼的异常扩散

<正> 浅结制备是超大规模集成电路发展的关键技术之一。硅中硼、磷等杂质注入,在退火时发生异常扩散,使浅结的控制困难。异常扩散是一个瞬态快速扩散过程。对于硼,在退火开始时,杂质分布尾部推移极快,随之减慢,恢复正常扩散。这一过程用衰变时间表征。     

过量的硅-铝合金化能使电路性能下降

在集成电路生产过程中,我们发现了一个不引人注意,但又严重地影响着产品成品率的问题,即过量的硅-铝合金化能使集成电路性能下降.我们曾观察到,在合金化前选出一批电路中性能良好的调试管芯,经过不适当的条件合金化,部份或成批的管芯特性变坏,如图1示.而将Al和SiO_2层全部去除,重测这批管芯,特性又恢复正常.很显然,问题在Al与     

星状结构对集成电路管芯成品率的影响及其控制措施

一、问题的提出 在生产实践中,我们发现,硅单晶衬底经高温工艺(氧化、锑扩散和外延)后,用西尔(Sirtl)腐蚀剂腐蚀,其表面往往呈现出具有星状结构的滑移线(图1)。在显微镜下观察,沿滑移线有成排的位错蚀坑(图2)。 在我们现行的工艺条件下,这种缺陷出现的几率为60％左右。用具有这种缺陷的外延片生产集成电路时,其管芯成品率较低,且所有好的管芯都集中在晶片的中央部位,在星状线     

大规模集成电路用气体的几个问题

一、引言 集成电路,尤其是大规模集成电路(LSI)这项综合性技术的发展,离不开高纯气体。去年二个接我所4KRAM产品的工厂,其管芯成品率接近和超过我所(20％),另外我们在引进生产线用3英寸大圆片第一批试投该电路也有相当可观的成品率,这当中无疑也有高纯气体的贡献。