二氯硅烷外延工艺的进展

本文讨论了关于采用二氯硅烷淀积外延硅的新近研究。另外,介绍了应用二氯硅烷淀积多晶硅和氮化硅膜的情况。当淀积温度变化时,用二氯硅烷淀积硅膜的淀积速率变化很小。在高淀积速率以及比四氯化硅低100℃的温度下能生长结晶质量优良的均匀外延层。讨论了与其它硅烷相比二氯硅烷的经济优点。同时列出了有关物理性质和操作技术的内容。     

PECVD Si_3N_4膜工艺研究

本文叙述通过射频电场产生的辉光放电等离子体,在200～300℃的温度条件下淀积Si_3N_4膜。给出不同射频功率、淀积温度和Si/N气体浓度条件下得到的淀积速率、腐蚀速率和折射率等实验数据,以及它们对膜质量、膜均匀性的影响。同时还给出红外光谱仪分析膜组分的结果。     

InSbCID焦平面器件中介质膜的制备和应用

本文介绍了等离子增强化学汽相淀积(简称PECVD)二氧化硅的生长原理.用硅烷(SiH_4)和二氧化碳(CO_2)通过射频电场产生辉光放电等离子体,以此增强化学反应降低淀积温度.在60～300℃下,SiH_4流量为0.5～2.0升/分,CO_2流量为0.2～1.5升/分,淀积压力为0.8～3.5托,射频功率为20～50瓦,极板间距为12～20.5毫米的条件下淀积二氧化硅膜.给出了射频功率、淀积压力、气体流量比等对淀积速率的影响以及红外光谱分析结果.其次,简述了PECVD二氧化硅钝化膜的性能及其在全单片锑化铟红外电荷注入器件(FMInSbIRCID)研制中的应用情况.     

二氯硅烷外延工艺的进展

本文讨论了用二氯硅烷外延淀积硅的最新研究结果。附带地也给出了利用二氯硅烷淀积多晶硅和氮化硅膜的结果。当淀积温度改变时,由二氯硅烷外延硅膜的淀积速率的变化是很小的。能够以高淀积速率和在比四氯化硅方法低100℃的温度下,生长出具有良好晶体质量的均匀外延膜。讨论了二氯硅烷与其他硅源相比较在经济上的收益。还给出了关于物理特性和操作技术的资料。     

PECVD二氧化硅薄膜的工艺分析

本文主要分析等离子增强化学汽相淀积(简称PECVD)二氧化硅的生长机理。用硅烷(SiH_4)和二氧化碳(CO_2)通过射频电场产生辉光放电等离子体,以此增强化学反应降低淀积温度。在常温至300℃下,SiH_4流量为0.5～1.0升/分,CO_2流量为1.5～1.8升/分,淀积压力为0.8～2.0托,射频功率为45～88瓦,极板间距为18～20.5毫米的条件下淀积二氧化硅膜。给出了射频功率、淀积压力、气源流量比等对淀积速率的影响以及红外光谱分析结果。     

低压热壁硅烷系统中的硅淀积

用H_2和N_2作载带气体研究了硅烷系统中多晶硅和无定形硅的淀积。实验在低压反应器中进行,淀积温度在525—700℃之间,压力(7×10~(-4)巴)和气体流速保持不变。发现在低硅烷输入压力下,在H_2和N_2中Si的生长速率都和硅烷输入压力成正比,并且N_2中的生长速率高于H_2中的生长速率。在较高的硅烷输入压力下,生长速率呈现饱和并变得和H_2分压无关。对实验数据的分析表明,从吸附在Si表面的SiH_2物质中释放出H_2的过程最有可能决定淀积速率。     

射频下辉光放电分解四乙氧基硅烷淀积薄膜

射频(1兆赫)下辉光放电分解四乙氧基硅烷,已制成有机硅聚合物薄膜和氧化硅薄膜。研完了淀积速率作为时间、总压力、所充气体种类、四乙氧基硅烷分压、衬底温度和位置的函数关系。充以氩气和不充气体时,电子和四乙氧基硅烷气体分子的碰撞是导致其分解的主要因素。充以氧气时。四乙氧基硅烷气体与氧原子间的相互作用则是反应机构的主要因素。在氧的等离子体中,形成了非晶态的氧化硅膜,而在氩的等离子体中或不充气体时,则形成有机硅聚合物薄膜。氧化物和聚合物薄膜都是透明、光滑、无针孔以及与金属和非金属物的粘附性很强。当氧气相对于四乙氧基硅烷蒸气的比率高时,所淀积的非晶态的二氧化硅薄膜的红外光谱与热生长的二氧化硅薄膜的光谱相似但不相等。当氧气相对于蒸气的比率低并在500℃以上温度时,淀积的二氧化硅膜的组分变为缺氧的。用红外光谱学研究了在低衬底温度下淀积薄膜的羟基族的性质.     

淀积参数对PECVD氮化硅薄膜力学特性的影响

等离子增强化学气相淀积(PECVD)法制备的氮化硅薄膜具有沉积温度低、生长速率高和残余应力可调节等特点,研究其力学特性对研制MEMS器件和系统具有重要意义。采用HQ-2型PECVD淀积台,在沉积温度为350℃,NH3流量为30cm3/min的条件下,通过改变氩气稀释至5%的SiH4流量和射频功率大小,制备了具有压应力、微应力和张应力的多种氮化硅薄膜样品。采用纳米压痕仪Nanoidenter-G200对淀积薄膜的杨氏模量和硬度进行测试,结果表明,在较小的SiH4流量和较高的射频功率条件下,淀积的氮化硅薄膜具有更高的杨氏模量和硬度。     

氢化非晶及微晶硅的氢含量和红外光谱研究

本文报道了不同衬底温度,不同生长速率和不同射频功率情况下辉光放电分解硅烷方法生长的氢化非晶与微晶硅中的氢含量和红外振动吸收光谱及其退火效应的研究结果.升高衬底温度和增大射频淀积功率都导致样品中氢总含量的下降,但就SiH_2与SiH 的相对含量而论,前者导致SiH_2相对含量的减少,而后者似乎引起相反的效果.热退火和光谱测量实验表明:不同条件下生长的非晶或微晶薄膜的热稳定性是不同的,缓慢的生长速率似乎有助于提高薄膜的热稳定性.     

LPCVD制备二氧化硅薄膜工艺研究

采用TEOS源LPCVD法制备了SiO2薄膜,采用膜厚仪对薄膜的厚度进行测试.通过不同条件下SiO2薄膜的厚度变化,讨论了TEOS源温度、反应压力及反应温度等工艺条件对淀积速率和均匀性的影响.结果表明,在40℃,50 Pa左右,淀积速率随TEOS源温度、反应压力基本呈线性增大.通过多次试验改进,提出了SiO2膜淀积的典...     

在GaAs和InP晶片上用PECVD法淀积Si_3N_4膜

本文报导用PECVD法成功地在GaAs和InP晶片上制作了Si_3N_4膜。文中给出了不同射频功率、淀积温度及Si/N比条件下所得到的淀积速率、薄膜折射率及腐蚀速率等主要实验数据。首次报导直接利用椭圆偏振光测厚仪测量GaAs和InP衬底上所淀积的Si_3N_4膜,同时用红外透射光谱分析了Si_3N_4膜。     

烷氧基硅烷混合热解淀积PSG二次钝化膜的工艺探讨

PSG(Phosphosilicate Glass)膜是硅器件常用的表面钝化膜.本文介绍一新的常压淀积系统,在外部引入富氧的条件下,可使烷氧基硅烷的热解温度降至400℃以下,从而特别适用于淀积二次钝化膜.给出了工艺的实验曲线和采用正交试验优化的工艺规范以及淀积膜的一般特性.     

SiN钝化对InGaAs/InP双异质结双极性晶体管直流性能的影响

研究了SiN钝化对InGaAs/InP双异质结双极性晶体管(DHBT)直流性能的影响。在不同温度和不同气体组分条件下淀积了SiN薄膜,并对钝化器件的性能进行了测量和比较。结果表明,低的淀积温度有利于减小淀积过程对器件的损伤;采用氮气(N_2)和硅烷(SiH_4)取代常用的氨气(NH_3)和硅烷(SiH_4)作为淀积SiN薄膜的反应气体,显著地减少了器件发射结(B-E)和集电结(B-C)泄漏电流。另外,与未钝化器件的直流性能相比,钝化后器件的电流增益增加,基区表面复合电流大幅减小,这对提高器件的可靠性至关重要。     

二氧化硅膜的减压淀积

我们在一个减压CVD反应器中,于700～750℃下用四乙氧基硅烷(TEOS)分解法,在硅衬底上淀积出了二氧化硅膜。淀积速率为200～300埃/分。在能装载100片的淀积区,淀积膜厚的均匀性优于1％。台阶覆盖性良好,缺陷密度很低,膜的应力是压应力而且很小。膜的折射率,红外质谱和密度与常压淀积的二氧化硅膜相同。系统中添加磷化物使淀积速率增加,膜厚的均匀性变坏。因此,这种反应并不能适用于淀积集成电路所用的掺磷二氧化硅膜;然而,对非掺杂的二氧化硅膜淀积工艺来说,这种反应似乎是一个很好的工艺过程。     

低压化学汽相沉积多晶硅工艺

本文介绍我所自制低压化学汽相沉积设备生长多晶硅工艺情况。通过实验摸索及流水线试片表明,LPCVD反应器生长多晶硅具有成本低、产量大、薄膜均匀及洁静度高等优点。此外,不用携带气体,工艺简单。我们采用20％的氦气稀释的硅烷,系统压力在0.5乇到1乇下进行淀积,淀积温度为580℃～680℃之间,硅烷流量在200～225cc/分。生长的多晶硅膜厚度为2000～8000,其淀积速率为30～280/分。根据电子扫描显微镜对晶粒的研究表明,晶粒比常压生长的晶粒要小些;晶粒大小随淀积温度增加而增加;同时方块电阻也随淀积温度增加而下降;随膜厚增加方块电阻减小。     

气体流量比对PECVD硅化钛薄膜性质的影响

本文报道了以四氯化钛(TiCl_4)和硅烷(SiH_4)为源物质,采用等离子增强化学气相淀积工艺(PECVD)制备硅化钛薄膜的方法;着重研究了气体流量比变化对薄膜电阻率、淀积速率以及化学组成的影响,通过实验获得了制备优良硅化钛薄膜的最佳气流比条件。     

采用等离子增强TEOS工艺淀积硅氧化层

美国电报电话公司贝尔实验室的研究人员研究了一种采用四乙氧基硅烷(TEOS)定向淀积硅氧化层的工艺。先前的研究显示,硅氧化层的台阶复盖随O_2:TEOS气体流量比而变化,在传统的富氧条件下不可能进行定向淀积。在上个月在加州圣克拉腊召开的VLSI多层互连会议上,他们报道了通过控制淀积的化学过程进行定向淀积的最新研究成果。     

锑化铟红外探测器二氧化硅钝化膜中氢含量的分析

用氦离子前角反冲技术研究了等离子体增强化学气相淀积工艺制备的红外探测器二氧化硅钝化膜膜层内的氢含量、浓度以及氢分布的深度。结果表明,所测量的氢分布深度与椭偏法所测得膜厚结果是一致的,膜层中氢的含量随淀积时间的增加是非线性的、氢含量与浓度随淀积温度和射频功率密度的增加而减少。实验也表明了膜层的腐蚀速率与氢含量的关系。     

氮化硅薄膜的淀积方法

使半导体衬底的表面温度保持在550°至850℃,将由硅烷(SiH_4)、联氨(N_2H_4)和携带气体混合组成的反应气体作用在该加热表面,因而在半导体衬底表面淀积氮化硅膜的一种方法。本专利为此方法确定了以下条件,即:反应管内半导体衬底的温度;反应管内硅烷同联氨各自的浓度以及他们之间的比;从而工业上能在所述的衬底上淀积氮化硅薄膜。     

氘灯光致SiO_2薄膜化学汽相淀积

在无汞敏化的条件下,采用能发射高能光子的氘灯直接照射激活的方法,进行了在低温光—CVD生长SiO_2薄膜的尝试。业已证实,在衬底温度为84℃时薄膜已开始生长,但要获得高质量薄膜,衬底温度需高于170℃。在170℃左右薄膜的淀积速率约为100(?)/min。折射率为1.44～1.46。在衬底温度高于175℃时,用这种方法淀积的薄膜没有出现与红外吸收峰有关的Si—H键。在相同温度下用热—CVD法淀积的膜有红外吸收峰。