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.     

瞬态退火过程中离子注入层杂质浓度分布的计算

本文在菲克定律的基础上导出了瞬态退火过程中注入杂质浓度分布与退火时间的关系,并对此理论结果进行了实验验证,两者符合良好。本文还讨论了瞬态退火过程中的增强扩散效应。     

离子注入浅结制备技术

根据近年来的文献资料总结报道几种离子注入浅结制备技术，即：大角度偏转注入、分子离子注入、双离子注入，通过介质掩膜注入，注入固体源驱入扩散再分布、等离子体浸没离子注入（ＰＩＩＩ）和反冲离子注入等。     

红外瞬态退火全离子注入MOS工艺的研究

研究了一种新的红外瞬态退火技术,其工艺与常规的MOS工艺高度兼容.本文报道了这种红外瞬态退火的全注入 MOS工艺.用这种工艺制备的1μm沟长的 MOSFET 的电性能良好。同时也制备了 3μm沟长的 23级环振器与沟长为2 μm的 43级环振器,这些环振器每级门的延迟时间分别是1ns和0.6ns.     

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。     

高浓度注砷硅的红外瞬态辐照退火

用高温石墨作为红外辐射源,对高浓度的注砷硅进行了瞬态(13 秒)辐照,达到非常好的退火效果.对于10~(16)cm~(-2)剂量的注砷硅可达到100％的电激活,且损伤恢复比热退火(1100℃,30分)情况要好,引起的注入原子的再分布比常规的高温热退火要小得多.用本方法退火的注砷硅PN结具有良好的电特性。因此,在 VLSI工艺中它是一种很有应用前景的离子注入退火技术.     

红外辐照退火砷离子注入硅的后热处理特性研究

本文研究了硅中砷离子注入层经红外辐照退火后的热处理特性,测量了表面薄层电阻随后热处理温度的变化关系.实验结果表明,对于红外辐照~(75)As离子注入样品,表面薄层电阻随后热处理温度的升高而发生规律性的变化,在900℃附近达到最小值,此时注入杂质的电激活率大于100%.     

红外辐照退火硼离子注入硅的后热处理特性研究

本文研究了硼离子注入硅经红外辐照退火后的热处理特性.实验发现,对于20keV,3.5×10~(14)cm~(-2)~(11)B离子注入硅样品,经10秒到几十秒红外辐照后再进行不同温度的后热处理,表面薄层电阻随退火温度呈规律性变化,在1050℃附近达到最小值,此时杂质的电激活率大于100%.     

离子注入硅的非相干光退火

本文综合概述了非相干光退火的历史,国内外现状,以及在电子工业中的应用前景。将非相干光退火与热退火、射束退火作了比较,表明非相干光退火在很多方面兼有二者的优点,弥补了二者不足之处。     

离子注入硅的碘钨灯快速退火

本文描述作者研制的碘钨灯快速退火装置及其工艺实验。该装置具有结构非常简单、成本非常低廉以及操作十分方便等优点。使用该装置对注入硼和磷离子的硅单晶进行了灯退火实验。电学特性测量和SIMS测量结果表明:该装置退火的样品,电激活率与常规热退火相同,而注入杂质的再分布比热退火小得多。采用电子通道图技术检测样品注入层的晶格完整性。结果表明:经过该装置退火后,样品注入层由非晶恢复为单晶。文中对退火样品的薄层电阻和退火过程中杂质的扩散长度,进行了简单的计算,结果与实验基本相符。     

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.     

Si中注Pb的红外瞬态退火

用背散射-沟道效应研究了Si中注Pb并进行红外瞬态退火的辐照损伤及杂质分布.注入能量为350KeV,剂量为1×10~(17)及5×10~(15)/cm~2.实验表明高杂质浓度区中的杂质沉淀和晶格应力能抑制晶体的外延生长.当外延生长停止后,表面形成多晶结构,杂质沿晶粒边界向表面扩散.     

硅离子注入SI-GaAs的快速热退火

使用高频感应加热的石墨作为红外热辐射源研究了SI-GaAs中Si注入的快速热退火(RTA)。对快速热退火在缺陷消除方面较常规退火具有的优点进行了讨论。在900～1050℃退火温度范围内,RTA的激活率随温度增加而增加,高剂量时RTA的激活率比SiO_2包封常规退火的高一倍多,载流子浓度可达1.5×10~(18)cm~(-3)。采用Si两次注入获得了性能优良的薄层掺杂材料。这种材料用于器件制造取得了很好的使用结果。     

Si离子注入GaAs的红外快速退火

研究了适用于GaAs离子注入材料的石墨红外快速热退火方法,对Si~+注入GaAs材料进行950℃,6秒快速退火。从测得的电学特性,DLTS和GaAs MESFET的研究结果表明,红外快速热退火工艺可获得高质量的有源层以及抑制电子陷阱EL2的外扩散。     

卤素灯快速退火在硅浅结器件中的应用

用卤素灯快速退火工艺代替原始的炉退火工艺,使全离子注入的硅双极浅结器件的杂质浓度更高、结深更浅,从而有效地改善了器件的电参数性能。用这种新工艺制做的分频器,工作频率由原来的1300MHz提高到了1600MHz。该工艺操作方便,节省能源,均匀性、重复性、可控性都大大地优于原始炉退火工艺。     

砷注入硅中高温瞬态热退火研究

本文采用阳极氧化法剥层技术和扩展电阻法研究了砷离子注入硅中的高温瞬态热退火行为;测定了退火后杂质分布结深和杂质激活率,并与理论结果进行了比较。结果表明:120keV 砷注入5×10~(15)cm~(-2),经1180℃3分钟退火后,杂质激活率和再分布情况都比较理想。本研究首次采用扩散炉进行高温热退火。     

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     

多晶硅膜离子注入和扩散掺杂制备浅结的研究

本文对多晶硅膜离子注入掺杂和扩散掺杂制备浅发射结进行了实验研究。针对新型薄发射极晶闸管特性改善对薄发射极参数的要求,重点研究了采用不同方法时退火条件对薄发射区掺杂剖面、结深以及杂质总量的影响。管芯研究结果表明,在适当的退火条件下,离子注入掺杂制备浅结是改善器件特性较为理想的方法。