国内外简讯

美国Spire公司准备出售一种电子束退火装置。装置原理类似Q开关激光退火法,系用脉冲电子束照射加热。这种装置可代替电炉,对离子注入片退火。与激光退火法相比,电子束退火的优点:一是可在真空中进行,减少空气污染;二是脉冲能量吸收多。除用于离子注入层退火之外,此装置还可用于半导体薄膜的外延生长。     

离子注入靶片的补偿自退火

一、引言众所周知,离子注入半导体靶片后,必须进行退火处理。退火的作用有二:其一,消除在离子注入过程中形成的晶格损伤;其二,激活注入离子。迄今为止,常用的退火方法有:热退火、激光退火、电子束退火和闪光灯退火等。这些退火方法的共同点,都是给靶片一定的能量;不同之处,只是提供能量的方式不同。既然如此,我们可以利用注入离子交给靶片的能量,、实现退火,这就是靶片的“自退火”。然而,这种自退火行     

用激光可以一步制成太阳能电池

为了得到实用廉价的太阳能电池，光生伏打工业必须降低制造成本，提高产品率。一种解决办法是使用激光，使加工和退火一步完成。普通硅太阳能电池的制造是用离子注入形成”结，然后用高温炉退火消除晶格损伤,以恢复注入层的电活性。这是一种昂贵、耗能而费时的工艺。与高温炉半小时的退火时间相比，激光退火只需1微秒。更重要的是，激光加工对以取消昂贵的离子注入工序。激光能溶化表面层，驱动液相或汽相掺杂进入晶片或基片的晶格,形成p-n结，并对晶格的损伤退火。所有这些都一步完成。     

磷砷化镓离子注入层的CW CO_2激光退火研究

本文对N、Zn离子注入GaAs_(1-x)Px材料之后,用连续CO_2激光束进行退火作了研究.晶格恢复、注入杂质的激活率和光致发光的实验测量结果表明,CO_2激光退火的效果优于常规热退火.本文对CO_2激光退火效果优于热退火的原因作了初步的解释.     

激光在半导体学科中的应用(摘要)

自从1976年国外使用激光对离子注入半导体进行激光退火取得成功以来,它已经成为应用半导体研究中最引人注目的一项课题。半导体的激光处理有以下特点:可以对离子注入后的半导体损伤得到完全恢复而不损伤衬底材料的效果。还可以利用聚焦的激光来扫描,对注入层局部选择退火,这样可大大提高集成电路的密集度。同时在消除损伤,离子注入的电激活率方面都比普通热处理方法好得多。我们于1978年在国内首先研究半导体离子注入激光退火成功,随后在GaAs 材料合金化(欧姆接触)、无定形硅的激光外延再生长,激光幅照太阳能电池提高转换效率、激光处理记忆元件(磁泡)等方面都取得了一定的结果。本文提出激光处理的实验方法、实验结果,以及探讨半导体激光处理引起无定形层再结晶、激光退火层的性质(如晶体缺陷,表面容貌、杂质分布、杂质原子晶格位置、激光退火层电性能)及器件应用等方面的问题。     

离子注入半导体的激光退火

本文报导了半导体激光退火在国内外的进展概况，作为离子注入半导体生产工艺的“伴星”，激光退火有可能取代常规的高温退火工艺而被采用。     

高性能IGBT激光退火设备及其量产应用

激光退火工艺可以有效修复离子注入破坏的晶格结构,获得比传统退火方式更好的离子激活效率和激活深度,且不损伤Taiko硅片的正面器件,从而在FS-IGBT器件的制造过程中得到业界的广泛关注和应用。针对FS-IGBT激光退火工艺的特点,通过对退火深度、激光波长、光斑尺寸,以及Taiko薄片传输等技术的深入分析和数值仿真,完成了SLA500激光退火设备的研制,并通过现场测试数据验证。测试结果表明,SLA500激光退火设备的各项关键技术指标,如退火深度、激活效率、RS均匀性和重复性等,均能满足FS-IGBT激光退火工艺的量产应用。     

用DLTS研究注氧硅中深中心缺陷

<正> 近年来,离子注入在半导体中产生的缺陷及其退火行为被广泛地研究,DLTS技术提供了一个高灵敏度测量低浓度深中心缺陷的方法本文用DLTS技术测量了注氧硅中缺陷的热退火和CW-CO_2激光退火行为.     

DT-1型连续电子束退火实验装置

连续电子束退火是继激光退火之后出现的一种更有希望的离子注入层退火新工艺。DT-1型连续电子束退火实验装置是我国第一台连续电子束退火专用设备。它具有功率大、效率高和控制方便灵活等优点。初步工艺实验表明,它能获得优于热退火的退火效果。一、引言离子注入用于半导体掺杂,必须经过退火处理。常用的高温热退火工艺,不能完全消除注入损伤、电激活率不十分高,而且带来不少有害的付作用,如杂质再分布、半导体片变形和沾污、衬底少数载流子寿命降低等等。寻求更好的退火工艺成为一项重要的研究任务。近几年来,国际上提出了几种退火新工艺,其中研究最多的有脉冲激光退火、连续激光退火和脉冲电子束退火。激光     

激光退火对硅氧化层错的抑制作用

<正> 激光退火可以使离子注入半导体的损伤层再结晶,从而获得完整的单晶结构,引起了人们很大的重视.是否可以采用激光退火来控制半导体单晶中的缺陷呢?已报道的结果表明,激光退火可以消除硅单晶中的位错,在某些条件下,由于应力的作用,激光辐照又会引入位错.所以,研究各种缺陷在激光退火中的表现,对了解这些缺陷的退火性质,从而进行有效的控制是重要的.     

激光退火

1976年,苏联的一个研究小组首先发表了激光退火的方法。这种方法能保留离子注入法的优点,同时又能弥补离子注入法的缺点,故引起了人们的注意,近几年来进行了广泛的研究,并已发表了一些采用此法制得的元件。离子注入法可以控制基片中的杂质分布,但在基片中造成许多的空格位(图1a)或间隙原子(图1b)等晶格缺陷。这些晶格缺陷会降低电气和光学性能;另外,在杂质进不到格位的时候,得不到预计的杂质能     

半导体集成电路制造中的准分子激光退火研究进展EI北大核心CSCD

随着半导体集成电路芯片的尺寸越来越小、结构越来越复杂,芯片制造过程中的退火工艺技术也在不断进步。激光退火以其在芯片制造过程中热预算控制的优势,在芯片制造退火工艺中的重要性正在显现。而准分子激光的特点是波长短、峰值功率高、作用于大多数物质表面时能量迅速被物质表面吸收。准分子激光退火可以实现对材料表面温度梯度的控制,是半导体集成电路制造中热处理工艺的重要选择。对半导体集成电路制造过程中准分子激光退火研究进展进行了综述。概述了集成电路制造中退火工艺热预算控制与激光退火的理论模拟研究结果;着重介绍了准分子激光退火在离子掺杂控制、超浅节形成、沟道外延等材料处理中的研究进展,以及在金属层制备和3D器件中的应用。研究表明,准分子激光退火工艺有望为三维半导体集成电路制造提供新的解决方案。     

离子注入硅Nd-YAG连续激光退火

本文报导用扫描Nd-YAG连续激光对<100>硅中注铋的损伤层进行的退火研究。测量表明:退火能使离子注入造成的晶格损伤很好恢复,90％以上的铋原子处于替代位置,杂质浓度的分布保持不变。文中对退火参数的选择、均匀性,以及表面温度升高、外延再生长层厚度等问题进行了讨论。文末还将实验结果与熔化型脉冲激光退火进行了比较。     

半导体材料的激光处理

利用高功率激光加工各种材料已得到迅速发展和广泛应用,其中较成熟的有打孔、切割和焊接,仍在研究中的包括表面合金、激光冲击硬化和激光上釉。最近,利用激光处理半导体材料和制作各种器件引起人们的广泛注意。一、激光退火概况从1977年起国外盛行研究用激光代替电炉退火,现已能用激光退火半导体单晶缺陷,并取得一定成效。最近,还把激光退火作为实     

灯光退火装置及其均匀性

设计制造了快速灯光退火装置,对灯光退火装置的退火均匀性作了理论计算,将灯光退火均匀性的计算结果与作者自行设计的装置所得的实验结果进行比较.结果表明,作者应用自己提出的计算方法设计制造的灯光通火装置各项指标都达到设计要求.此装置能快速、均匀、有效地对半导体中由于离子注入造成的晶格损伤进行退火,并能用于其他半导体热处理工艺.     

离子注入片的激光背面退火

本文给出了离子注入片背面激光照射退火的实验结果。用CWCO_2激光器和脉冲钕玻璃激光器从背面照射离子注入片进行退火,不仅可以消除注入损伤,使注入杂质电激活,还可以得到注入图形不发生变化的退火效果。激光背面照射退火可在反刻铝后进行,就能避免激光退火后因再经高温热处理而引起的杂质析出;还可以省掉合金工序。背面照射产生的辐射损伤,也有助于萃取正面的微缺陷。     

离子注入型蓝光灵敏的光电探测器

报道了离子注入CW CO_2 激光退火硅光电二极管的结果.激光退火工艺与热退火工艺进行了比较,表明这种器件具有峰值响应波长短、蓝光灵敏度高等优点.在波长为4000A时量子效率达0.64.通过测量结深、杂质浓度分布及缺陷的观测,解释了CW CO_2激光退火工艺优于热退火工艺的原因.     

激光退火技术及其在器件中的应用

自从苏联某一研究机构最先采用激光退火技术以来,其优越的退火作用便受到了注意。当初从研究出发曾用Q开关红宝石激光器,但现在除YAG(钇石榴石)、红宝石Q开关之外,还用Ar.Kr,CO_2等的常规CW激光对经离子注入过的硅片进行退火。这样迅速进展的激光退火(LA),若从硅片的表面分辨率考虑,适用于局部的热处理。另外,对某些器件而言,有时也需要大面积一次退火,与脉冲电子束退火(EA)相比,LA也能得到几乎相同的结果。本技术的特点是:(1)LA,EA同是短时向处理;(2)LA退火的是局部面积;(3)EA的情况也可     

AlGaN-GaN和GaN上的低能Si离子注入工艺

阐述GaN注入掺杂的激活退火一直受到GaN高温分解现象的制约，高温退火的目的是恢复注入造成的晶格损伤，激活注入的原子替代晶格原子。由于在注入过程中提高衬底温度已被证明可有效减少晶格损伤并有助于提高其他半导体材料的激活效率，探讨将这种方法应用于AlGaN/GaN和GaN中的Si离子注入。仿真和实验在Al0.25Ga0.75N/GaN和GaN样品结构中，进行Si离子注入，分析实验结果。     

微微秒激光退火获得的半导体表面衍射光栅

目前，使用微微秒脉宽的强脉冲激光辐射的离子注入层退火获有重要意义。这不仅取决于与激光退火的物理机理的暴露有关的问题(特别是,非热过程的作用），而且还取决于超短激光脉冲作用于半导体的实际应用新的可能性。