短沟道CMOS／SOI器件加固技术研究

通过大量辐照实验分析了采用不同工艺和不同器件结构的薄膜短沟道ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件的抗辐照特性，重点分析了Ｈ２－Ｏ２合成氧化和低温干氧氧化形成的薄栅氧化层、ＣｏＳｉ２／多晶硅复合栅和多晶硅栅以及环形栅和条形栅对ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件辐照特性的影响，最后得到了薄膜短沟道ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件的抗核加固方案．     

采用CoSi2 SALICIDE结构CMOS/SOI器件辐照特性的实验研究

讨论了ＣｏＳｉ２ＳＡＬＩＣＩＤＥ结构对ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件和电路抗γ射线总剂量辐照特性的影响。通过与多晶硅栅器件对比进行的大量辐照实验表明,ＣｏＳｉ２ＳＡＬＩＣＩＤＥ结构不仅可以降低ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的源漏寄生串联电阻和局域互连电阻,而且对ＳＯＩ器件的抗辐照特性也有明显的改进作用。     

薄膜亚微米CMOS／SOS工艺的开发及其器件的研制

本文较为详细地介绍了薄膜亚微米ＣＭＯＳ／ＳＯＳ工艺技术的开发过程，薄膜亚微米ＣＭＯＳ／ＳＯＳ工艺主要包括双固相外延，双层胶光刻形成亚微米细线条硅栅、Ｈ２－Ｏ２合成氧化薄栅氧化层以及快速退火等新的工艺技术，利用这套工艺成功地研制出了高性能薄膜来微米ＣＭＯＳ／ＳＯＳ器件和门延迟时间仅为１７７ｐｓ的１９级ＣＭＯＳ／ＳＯＳ环形振荡器，与厚膜器件相比，薄膜全耗尺器件和电路的性能得到了明显的提高。     

SiGe／Si异质结构MOS器件栅介质技术研究

本文研究ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结构ＭＯＳ器件栅介质制备技术，采用等离子体增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）方法低温制备电学特性优良的薄栅介质薄膜，并应用于ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结构器件研制，试制成功ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结构ＰＭＯＳ和ＮＭＯＳ实验性器件．     

全耗尽CMOS／SIMOX器件研制

在表层硅厚度为１８０ｕｍ的ＳＩＭＯＸ材料上，用局部增强氧化隔离等工艺研制了沟道长度为２．５μｍ的全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件。该工艺对边缘漏电的抑制及全耗尽结构对背沟漏电的抑制降低了器件的整体漏电水平，使ＰＭＣＯＳ和ＮＭＯＳ的漏电分别达到３．Ｏ×１０－１１Ａ／μｍ和２．２×１０－１０Ａ／μｍ。５Ｖ时，例相器的平均延迟时间达６ｎｓ。     

Al栅BESOI／CMOS器件的辐照特性

在表层硅厚度约６μｍＢＥＳＯＩ材料上，制备了Ａｌ栅ＣＭＯＳ器件。实验样品消除了纵向寄生结构和困扰ＳＯＩ薄膜器件的背沟效应、边缘效应、Ｋｉｎｋ效应。样品未作抗辐照工艺加固，γ累积辐辐照剂量已达３×１０５ｒａｄ（Ｓｉ）。实验表明，该结构埋层ＳｉＯ２的存在对器件的辐照性能影响不明显。     

6H－SiC反型沟道和掩埋沟道MOS器件的特性

介绍了在宽禁带半导体６Ｈ－ＳｉＣ材料上制作的反型沟道和掩埋沟道栅控二极管及ＭＯＳＦＥＴ。器件的制作采用了热氧化和离子注入技术。因为６Ｈ－ＳｉＣ禁带宽度为３ｅＶ，用ＭＯＳ电容很难测量表面态，故利用栅控二极管在室温条件下来测量表面态。反型沟道器件中电子有效迁移率为２０ｃｍ２／Ｖ．ｓ，而掩埋沟道ＭＯＳＦＥＴ沟道中的体电子迁移率为１８０ｃｍ２／Ｖ．ｓ。掩埋沟道晶体管是第一只ＳｉＣ离子注入沟道器件，也是第一只６Ｈ－ＳｉＣ掩埋沟道ＭＯＳＦＥＴ。     

硅表面清洗对热氧化13nm SiO_2可靠性的影响

实验研究表明热生长１３ｎｍ薄ＳｉＯ２的可靠性同氧化前硅表面清洗处理方法有很大关系．氧化前稀ＨＦ酸及ＨＦ／乙醇漂洗不会提高热氧化薄ＳｉＯ２的可靠性;氧化前用ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ（０．０５∶２∶５）溶液清洗形成化学预氧化层对提高薄ＳｉＯ２可靠性很有效;用Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２（３∶１）溶液清洗形成预氧化层的改善作用也较明显,在之前增加比例为０．０５∶２∶５或１∶２∶５的ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ溶液清洗和稀ＨＦ酸漂洗效果更好．另外,薄栅介质抗电离辐射性能和抗热电子损伤能力同氧化前形成化学预氧化层的清洗     

短沟道CMOS／SIMOX器件及电路的辐照特性研究

利用薄膜全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ工艺成功地研制了沟道长度为１．０μｍ的薄膜抗辐照ＳＩＭＯＸＭＯＳＦＥＴ、ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ反相器和环振电路，Ｎ和ＰＭＯＳＦＥＴ在辐照剂量分别为３ｘ１０５ｒａｄ（Ｓｉ）和７ｘ１０５ｒａｄ（Ｓｉ）时的阈值电压漂移均小于１Ｖ，１９级ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ环振经过５ｘ１０５ｒａｄ（Ｓｉ）剂量的电离辐照后仍能正常工作，其门延迟时间由辐照前的２３７ｐｓ变为３２８ｐｓ。     

SiC器件──物理与数值模拟

从文献中摘出了６Ｈ碳化硅（６Ｈ～ＳｉＣ）的重要材料参数并应用到２－Ｄ器件模拟程序ＰＩＳＣＥＳ和ＢＲＥＡＫＤＯＷＮ及１－Ｄ程序ＯＳＳＩ中。６Ｈ－ＳｉＣｐ－ｎ结的模拟揭示了由于反向电流密度较低的缘故相应器件在高达１０００Ｋ温度下应用的可能性。６Ｈ－ＳｉＣ１２００Ｖｐ－ｎ￣（－）－ｎ￣（＋）二极管与相应硅（Ｓｉ）二极管的比较说明６Ｈ－ＳｉＣ二极管开关性能较高，同时由于６Ｈ－ＳｉＣ　ｐ－ｎ结内建电压较高，其正向功率损耗比Ｓｉ略高。这种缺点可用６Ｈ－ＳｉＣ肖特基二极管克服。Ｓｉ、３Ｃ－ＳｉＣ和６Ｈ－ＳｉＣ垂直功率ＭＯＳＦＥＴ的开态电阻通过解析计算进行了比较。在室温下，这种ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ的开态电阻低于０．１Ωｃｍ￣２，可在高达５０００Ｖ阻塞能力下工作，而ＳｉＭＯＳＦＥＴ则限于５００Ｖ以下。这一点通过用ＰＩＳＣＥＳ计算６Ｈ－ＳｉＣ１２００ＶＭＯＳ－ＦＥＴ的特性得以验证。在低于２００Ｖ的电压区，由于硅的迁移率较高且阈值电压较低，故性能更优良。在上述的６Ｈ－ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ的栅氧化层和用于钝化平面结的场板氧化层中存在着大约４×１０￣６Ｖ／ｃｍ的电场。为了研究ＳｉＣ器件的高频性能，提出了６Ｈ－ＳｉＣ发射极的异质双极晶体管?     

6H—SiC反型沟道和掩埋沟道MOS器件的特性

介绍了在宽禁带半导体６Ｈ－ＳｉＣ材料上制作的反型沟道和掩埋沟道栅控二极管及ＭＯＳＦＥＴ。器件的制作采用了热氧化和离子注入技术。因为６Ｈ－ＳｉＣ禁带宽度为３ｅＶ，用ＭＯＳ电容很难测量表面态，故利用栅控二极管在室温条件下来测量表面态。反型沟道器件中电子有效迁移率为２０ｃｍ＾２／Ｖ．ｓ，而掩埋沟道ＭＯＳＦＥＴ沟道中的体电子迁移率为１８０ｃｍ＾２／Ｖ．ｓ，掩埋沟道晶体管是第一只ＳｉＣ离子注入沟道器件，也是     

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     

掺HCl栅氧化对MOS结构电特性的影响

研究了栅氧化时掺ＨＣｌ的硅栅ＭＯＳＦＥＴ的ＤＤＳ－ＶＧＳ特性、阈电压和界面态．结果发现，ＨＣｌ掺入栅介质，可使ＩＤＳ－ＶＧＳ曲线正向漂移，ＰＭＯＳＦＥＴ阈电压绝对值减小，ＮＭＯＳＦＥＴ阈电压增大，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面态密度下降。采用氯的负电中心和Ｓｉ／ＳｉＯ２界面硅悬挂键的键合模型对实验结果进行了解释。     

双多晶硅栅SOI MOS器件的研究

采用多晶硅栅全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ工艺成功研制出多晶硅栅器件,其中Ｎ＋栅ＮＭＯＳ管的阈值电压为０．４５Ｖ,Ｐ＋栅ＰＭＯＳ管的阈值电压为－０．２２Ｖ,在１Ｖ和５Ｖ电源电压下多晶硅栅环振电路的单级门延迟时间分别为１．７ｎｓ和３５０ｐｓ,双多晶硅栅ＳＯＩ技术将是低压集成电路的一种较好选择。     

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。     

CMOS／SOS器件亚阈区的总剂量电离辐照特性

采用Ｉ－Ｖ亚阈测量技术，分析了封闭栅和条形栅结构ＣＭＯＳ／ＳＯＳ器件的ｌｏｇＩ－Ｖ曲线亚阈斜率和阈电压的总剂量电离辐照特性，以及不同的辐照偏置条件对上述两个电参数的影响。结果表明，在总剂量辐照下，封闭栅和条形栅ＣＭＯＳ／ＳＯＳ器件的阈电压及ｌｏｇＩ－Ｖ曲线亚阈斜率的变化趋势。     

硅膜厚度和背栅对SIMOX／SOI薄膜全耗尽MOSFET特性影响的研究

本文报道了薄膜ＳＩＭＯＸ／ＳＯＩ材料上全耗尽ＭＯＳＦＥＴ的制备情况，并对不同硅膜厚度和不同背面栅压下的器件特性进行了分析和比较．实验结果表明，全耗尽器件完全消除了＂Ｋｉｎｋ＂效应，低场电子迁移率典型值为６２０ｃｍ２／Ｖ·ｓ，空穴迁移率为２１０ｃｍ２／Ｖ·ｓ，泄漏电流低于１０－１２Ａ；随着硅膜厚度的减簿，器件的驱动电流明显增加，亚阈值特性得到改善；全耗尽器件正、背栅之间有强烈的耦合作用，背表面状况可以对器件特性产生明显影响．该工作为以后薄膜全耗尽ＳＩＭＯＸ／ＳＯＩ电路的研制与分析奠定了基础．     

掺HCI栅氧化对MOS结构电特性的影响

研究了栅氧化时掺ＨＣｌ的硅栅ＭＯＳＦＥＴ的ＤＤＳ－ＶＧＳ特性，阈电压和界面态。结果发现，ＨＣｌ掺入栅介质，可使ＩＤＳ－ＶＧＳ曲线正向漂移，ＰＭＯＳＦＥＴ阈电压绝对值减小，ＮＭＯＳＦＥＴ阈电压增大，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面态密度下降，采用氯的负电中心和Ｓｉ／ＳｉＯ２界面硅悬挂键的键合模型对实验结果进行了解释。     

一种适合于ASIC应用的新的工艺技术—CMOS逻辑VLSIE^2PROM的单片集成

我们开发了一种新的工艺技术，实现了在ＣＭＯＳ ＶＬＳＩ制造中嵌入Ｅ＾２ＰＲＯＭ的制造技术。在此新工艺中，制造的是单层多晶硅的Ｅ＾２ＰＲＯＭ。与传统的双层多晶硅Ｅ＾２ＰＲＯＭ的工艺相比，减少了２５％的工序。通过采用三种不同厚度的栅氧化层，可以缩小在ＣＭＯＳＶＬＳＩ中嵌入的Ｅ＾２ＰＲＯＭ的器件尺寸。器件工作电压范围宽为１．５－６Ｖ，静态电流低于１００ｎＡ。     

Al0.85Ga0.15As/GaAs太阳能电池器件工艺优化研究

报道了优化的ｐ－ｎ型Ａｌ０．８５Ｇａ０．１５Ａｓ／ＧａＡｓ太阳能电池器件工艺。分别采用真空蒸发Ｃｒ／Ａｕ和ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ制作下面栅线和背面电极,并分别在４５０℃和３５０℃下快速合金化形成欧姆接触。采用ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ３ＰＯ４：Ｈ２Ｏ体系的选择性腐蚀液去除高掺杂的ＧａＡｓ接触层。采用真空蒸发技术制备ＺｎＳ／ＭｇＦ２双层复合减反射层。测试结果表明,采用优化工艺制备的器件的光电转换效率得到了