Co/Si/Ti/Si(100)多层薄膜固相反应异质外延生长CoSi_2薄膜

本文研究Ｓｉ中间淀积层对ＣｏＳｉ２／Ｓｉ（１００）固相异质外延的影响．用离子束溅射方法在Ｓｉ（１００）衬底上制备了Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜结构，通过快速热退火使多层薄膜发生固相反应．实验表明，利用Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ固相反应得到的ＣｏＳｉ２薄膜具有良好的外延特性，薄膜也具有良好的电学特性和热稳定性．实验发现在较低温度退火时，生成Ｃｏ２Ｔｉ４Ｏ之类化合物，作为扩散阻挡层有利于ＣｏＳｉ２薄膜的外延．在多层薄膜结构中加入Ｓｉ非晶层，既能减少衬底Ｓｉ消耗量，又能保持ＣｏＳｉ２良好外延特性     

自对准外延CoSi_2源漏接触CMOS器件技术

ＣＯ／Ｔｉ／Ｓｉ或ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜结构通过多步退火技术在Ｓｉ单晶衬底上外延生长ＣｏＳｉ２薄膜，ＡＥＳ、ＲＢＳ测试显示ＣｏＳｉ２薄膜具有良好均匀性和单晶性．这种硅化物新技术已用于ＣＭＯＳ器件工艺．采用等离子体增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术淀积氮氧化硅薄膜，并用反应离子刻蚀（ＲＩＥ）技术形成多晶硅栅边墙．固相外延ＣｏＳｉ２薄膜技术和边墙工艺相结合，经过选择腐蚀，可以分别在源漏区和栅区形成单晶ＣｏＳｉ２和多晶ＣｏＳｉ２薄膜，构成新型自对准硅化物（ＳＡＬＩＣＩＤＥ）器件结构．在Ｎ阱ＣＭＯＳ工艺     

超高真空化学气相淀积法生长的n-Si/i-p~+-i SiGe/n-Si结构的透射电镜和二次离子质谱分析

本文用透射电镜（ＸＴＥＭ）和二次离子质谱（ＳＩＭＳ）分析了由超高真空化学气相淀积法（ＵＨＶＣＶＤ）生长的ｎ－Ｓｉ／ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ／ｎ－Ｓｉ结构，发现在硅上外延生长ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ时，在靠近Ｓｉ的ｉ／ｐ＋ＳｉＧｅ界面处存在一个很薄的层，但在ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ上外延生长Ｓｉ时，无此现象产生．此薄层是由在硅上外延生长ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ时硼原子聚集在靠近Ｓｉ的ｉ／ｐ＋ＳｉＧｅ界面处形成的高掺杂薄层．高掺杂的薄层影响由此结构制备的异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的ＢＣ结的正向导通电压．     

辐射加固的JFET/SOS:工艺及γ辐射效应

本文研究了制作ＪＦＥＴ／ＳＯＳ（蓝宝石上外延硅结型场效应晶体管）的方法,采用扩散形成栅极ｐ＋ｎ浅结以及复合注入的方法形成导电沟道,在不同的工艺条件下可得到增强型和耗尽型器件．通过Ｃｏ６０源的γ射线辐射实验发现这种器件具有良好的抗总剂量辐射性能,在５Ｍｒａｄ（Ｓｉ）剂量时阈值电压的变化小于０１Ｖ,跨导以及漏电流的变化都很小     

Ge_(0.1)Si_(0.9)/Si近红外探测器的结构设计与试验

设计了一种新结构的Ｇｅ_ｘＳｉ_（１－ｘ）／Ｓｉ近红外探测器，它是在ｐ－Ｓｉ衬底上分子束外延生长２μｍ厚的Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）本征层，再在其表面离子注入形成一薄层ｎ＋层，腐蚀成台面后，构成Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）／Ｓｉｐ－ｉ－ｎ型的近红外探测器。试验表明，它具有良好的Ｉ－Ｖ特性和光电特性。     

CoSi_2可望成为GaAs MESFET自对准工艺中的栅极材料

本文选用了Ｃｏ／Ｓｉ／ＧａＡｓ结构作为研究对象，经６００℃恒温退火及８００℃快速退火处理后，分别在ＧａＡｓ衬底上形成Ｃｏｓｉ２／ＧａＡｓＳｃｈｏｔｔｋｙ接触．采用多种薄膜和界面的测试技术，对ＣｏＳｉ２：／ＧａＡｓ的薄膜及界面特性进行了细致的研究．结果表明：热退大处理后，Ｃｏ／Ｓｉ经化学反应形成了较均匀的ＣｏＳｉ２单相，其薄膜电阻率约为３０μΩｃｍ．即使经９００℃的快速返火处理后，ＧａＡｓ界面仍保持相当的完整性，同时薄膜形貌也很理想．此外，采用Ｉ－Ｖ电学测试法对经７５０℃恒温退火处理后形成的ＣｏＳｉ２／Ｇａ     

CoSi_2超薄外延膜的生长研究

用质量分离的离子束外延（ＭＡＬＥ－ＩＢＥ或简作ＩＢＥ）法在ｎ－Ｓｉ（１１１）上生长了ＣｏＳｉ２超薄外延膜．厚度为１０～２０ｎｍ的ＣｏＳｉ２薄膜的结构特性已由ＡＥＳ、ＲＨＥＥＤ及ＲＢＳ作了研究．实验结果表明Ｃｏ的淀积率对ＣｏＳｉ２单晶生长来说是一个关键因素     

高速BiCMOS工艺研究

研究开发一种准２μｍ高速ＢｉＣＭＯＳ工艺，该工艺采用乍对准双埋双阱及外延结构。外延层厚度２．０－２．５μｍ，器件间采用多晶硅缓冲层局部氧化隔离，双极器件采用多晶硅发射极晶体管。利用此工艺试制出ＢｉＣＭＯＳ２５级环振，在负载电容ＣＬ＝０．８ｐＦ条件下，平均门延迟时间ｔｑｄ＝０．８４ｎｓ，功耗为０．３５ｍＷ／门，驱动能力 ０．６２ｎｓ／ｐＦ，明显ＣＭＯＳ门。     

三元硅化物(Co_xNi_(l-x))Si_2薄膜的制备及特性

在Ｓｉ（１００）衬底上用离子束溅射方法淀积Ｎｉ,Ｃｏ,Ｔｉ薄膜,形成Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ,Ｎｉ／Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ等结构,通过氮气中快速热退火反应生成三元硅化物（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２。用ＡＥＳ,ＸＲＤ,ＲＢＳ沟道谱,ＳＥＭ及四探针等方法对（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２薄膜的物理特性和电学特性进行了测试,在Ｓｉ衬底上Ｃｏ,Ｎｉ多层膜经快速热退火可形成高电导的（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２薄膜,其电阻率在１５～２０μΩ·ｃｍ之间。Ｃｏ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｓｉ（１００）多层结构固相反应可以得到外延（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２薄膜。（ＣｏｘＮｉｌ－ｘ）Ｓｉ２的晶格为ＣａＦ２立方结构,晶格常数介于ＣｏＳｉ２和ＮｉＳｉ２之间。通过热处理和选择腐蚀等工艺,可在有ＣＭＯＳ图形的衬底上形成自对准的三元硅化物源漏接触和栅极互连图形。     

高速BiCMOS工艺研究

研究开发了一种准２μｍ高速ＢｉＣＭＯＳ工艺，采用自对准双埋双阱及外延结构．外延层厚度为２．０～２．５μｍ，器件间采用多晶硅缓冲层局部氧化（简称ＰＢＬＯＣＯＳ）隔离，双极器件采用多晶硅发射极（简称ＰＳＥ）晶体管．利用此工艺已试制出ＢｉＣＭＯＳ２５级环振电路，在负载电容ＣＬ＝０．８ｐＦ条件下，平均门延迟时间ｔｐｄ＝０．８４ｎｓ，功耗为０．３５ｍＷ／门，驱动能力为０．６２ｎｓ／ｐＦ．明显优于ＣＭＯＳ门．     

Si~+/B~+双注入单晶硅的快速热退火

用四探针法、扩展电阻法、背散射沟道谱和二次离子质谱等测试分析手段研究了Ｓｉ＋ ／Ｂ＋ 双注入单晶硅的快速热退火行为。结果表明：Ｓｉ＋ 预非晶化注入能有效地抑制注入硼原子的沟道效应;快速热退火Ｓｉ＋ ／Ｂ＋ 注入样品,其注入损伤基本消除,残留二次缺陷少,硼原子电激活率高;优化与控制快速热退火条件和Ｓｉ＋ ／Ｂ＋ 注入参数,制备出了电学特性优良的浅ｐ＋ ｎ 结,其二极管反偏漏电流仅为１．９ ｎＡ·ｃｍ － ２（－ １．４Ｖ）。     

GSMBE外延生长GeSi/Sip-n异质结二极管

用气态源分子束外延（ＧＳＭＢＥ）法生长了掺杂ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ合金并试制了ｐ－ｎ异质结二极管,Ｘ射线双晶衍射和二极管Ｉ－Ｖ特性表明,ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ合金的完整性与异质结界面的失配位错是影响异质结二极管反向漏电的主要原因．通过控制ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ合金的组分及厚度,我们获得了较高质量的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉｐ－ｎ异质结二极管材料,其反向电压为－５Ｖ时,反向漏电流密度为６．１μＡ／ｃｍ２．     

Si基Ge0.85Si0.15异质光电二极管

采用低温生长缓冲层,高温生长ＧｅＳｉ外延层的方法在ｎ型Ｓｉ衬底上外延生长（ｉ）Ｇｅ０．８５Ｓｉ０．１５－（ｐ）Ｓｉ层,以此材料作为吸收区制备成ＧｅＳｉ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ台面光电二极管。其波长范围为０．７－１．５５μｍ,峰值波长位于１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．０６μｍ和１．３μｍ处的响应度分别为１．８Ａ／Ｗ（－２Ｖ）和０．０６６Ａ／Ｗ（－Ｖ）。     

反应溅射TiWyNx薄膜扩散势垒特性研究

本文利用ＸＲＤ，ＲＢＳ，ＡＥＳ，ＳＥＭ和电学测量技术系统地研究了反应溅射制备的ＴｉＷｙＮｘ薄膜的组份，结构和扩散势垒特性，实验结构表明，膜的组份，结构和特性受溅射时Ｎ２流量影响和溅射功率的影响，这种ＴｉＷｙＮｘ膜经５５０℃３０分钟退火后，仍能有效防止Ａｌ－Ｓｉ扩散，从而改善了Ａ１－ＴｉＷｙＮｘ／ＣｏＳｉ２／Ｓｉ浅结接触的热稳定性。     

P埋层技术研究

介绍了在Ｓｉ￣＋注入的ｎ－ＧａＡｓ沟道层下面用Ｂｅ￣＋或Ｍｇ￣＋注入以形成ｐ埋层。采用此方法做出了阈值电压０～０．２Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的Ｅ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ，也做出了夹断电压－０．４～－０．６Ｖ、跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的低阈值Ｄ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。     

Co／Si和Co／SiO_2界面反应的观察

本文用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和高分辨电镜研究Ｃｏ薄膜在氩气气氛或真空条件下热处理时Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／ＳｉＯ２体系的界面反应．结果表明：在氩气氛下４５０℃处理时，Ｃｏ薄膜均发生氧化，在Ｃｏ／Ｓｉ界面同时有硅化物形成，而在Ｃｏ／ＳｉＯ２界面，无硅化物产生．在真空条件下５００℃处理１小时，薄膜没有氧化，在Ｃｏ／Ｓｉ界面形成完整的ＣｏＳｉ２外延层．     

三元硅化物（CoxNi1—x）Si2薄膜的制备及特性

在Ｓｉ（１００）衬底上用离子束溅射方法淀积Ｎｉ,Ｃｏ,Ｔｉ薄膜,形成Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ,Ｎｉ／Ｃｏ／Ｓｉ和Ｃｏ／Ｎｉ／Ｓｉ等结构,通过氮气中快速热退火反应生成三元硅化物（ＣｏｘＮｉ１－ｘ）Ｓｉ２。用ＡＥＳ,ＸＲＤ,ＲＢＳ沟道谱,ＳＥＭ及四探针等方法（ＣｏｘＮｉ１－ｘ）Ｓｉ２薄膜的物理特性和电学特性进行了测试,在Ｓｉ衬底上Ｃｏ,Ｎｉ多层膜经快速热退火可形成高电导的（ＣｏｘＮｉ１－ｘ）Ｓｉ２薄膜,其电阻     

利用CBE技术在Si衬底上生长GaAs薄膜

采用化学束外延（ＣＢＥ）技术，以三乙基镓（ＴＥＧ）和砷烷（ＡｓＨ３）为源，在Ｓｉ（００１）衬底上生长ＧａＡｓ薄膜．利用Ｈａｌｌ效应、卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和高分辨率透射电子显微镜（ＨＲＴＥＭ）检测了外延层的质量．结果表明，ＧａＡｓ薄膜具有ｎ型导电性，载流子浓度为１．３×１０１５ｃｍ－３，其杂质估计是Ｓｉ，它来自衬底的自扩散．外延层的质量随着膜厚的增加而得到明显的改善．在ＧａＡｓ／Ｓｉ界面及其附近，存在高密度的结构缺陷，包括失配位错、堆垛层错和孪晶．这些缺陷完全缓解了ＧａＡｓ外延层和Ｓｉ衬底之间因晶格失配引     

Co、Ti／Si_（1－x）Ge_x薄膜快速退火固相反应结构和组分研究

本文首次研究金属Ｃｏ与分子束外延Ｓｉ１－ｘＧｅｘ单晶薄膜快速热退火（ＲＴＡ）固相反应，并对比了ＣＯ、Ｔｉ与ＳｉＧｅ固相反应时不同的反应规律实验采用ＲＢＳ、ＡＥＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析和测试手段对样品的组分和结构等薄膜特性进行检测．实验发现，Ｃｏ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０，２在６５０℃热退火后形成组分为Ｃｏ（Ｓｉ０，９Ｇｅ０．１）的立方晶系结构，薄膜具有强烈择优取向；９００℃处理温度，有ＣｏＳｉ２形成，同时Ｇｅ明显地向表面分凝．ＴｉＮ／Ｔｉ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２固相反应时，８５０℃处理可以形成Ｔｉ（Ｓｉ１－ｙＧｅｙ     

用于自对准提升硅化物结构的Co/Si/Ti/Si及Co/Si/…Ti/Si多层薄膜固相反应研究

为了减小硅化物形成过程中消耗的衬底硅,提出添加非晶Ｓｉ的新方法,并探索了Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ及Ｃｏ／Ｓｉ（×７）／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜固相反应的两种途径．实验采用四探针、ＸＲＤ、ＲＢＳ等多种方法对固相反应过程进行了研究,对反应形成的ＣｏＳｉ２薄膜进行了测试分析,并探索了在ＳｉＯ２／Ｓｉ及图形片上的选择腐蚀工艺．结果表明,当选择合适的Ｃｏ∶Ｓｉ原子比,恰当的两步退火方式及选择腐蚀溶液,两种方法都可以形成自对准硅化物结构．研究了这两种固相反应过程,发现在一定的Ｃｏ∶Ｓｉ原子比范围内,这两种方法制备的ＣｏＳｉ２