非晶化注入技术在NiSi SALICIDE工艺中的应用

在pn结形成之后借助非晶化Si离子注入技术可以将结表面Si单晶层非晶化.作者研究了这种非晶化处理对Ni硅化反应的影响.实验发现,非晶化处理可以促进Ni在低温下与衬底Si的反应,而且在低温下Ni/Si可以直接反应形成NiSi.实验结果表明这种非晶化未对硅化反应过程中杂质的再分布产生影响,但是剖面透射电镜分析表明,这种非晶化所需能量需要合理优化.     

非晶化注入技术在NiSi SALICIDE工艺中的应用

在pn结形成之后借助非晶化Si离子注入技术可以将结表面Si单晶层非晶化.作者研究了这种非晶化处理对Ni硅化反应的影响.实验发现,非晶化处理可以促进Ni在低温下与衬底Si的反应,而且在低温下Ni/Si可以直接反应形成NiSi.实验结果表明这种非晶化未对硅化反应过程中杂质的再分布产生影响,但是剖面透射电镜分析表明,这种非晶化所需能量需要合理优化.     

NiSi/Si界面的剖面透射电镜研究

采用不同硅化工艺制备了NiSi薄膜并用剖面透射电镜(XTEM)对样品的NiSi/Si界面进行了研究.在未掺杂和掺杂(包括As和B)的硅衬底上通过物理溅射淀积Ni薄膜,经快速热处理过程(RTP)完成硅化反应.X射线衍射和喇曼散射谱分析表明在各种样品中都形成了NiSi.还研究了硅衬底掺杂和退火过程对NiSi/Si界面的影响.研究表明:使用一步RTP形成NiSi的硅化工艺,在未掺杂和掺As的硅衬底上,NiSi/Si界面较粗糙;而使用两步RTP形成NiSi所对应的NiSi/Si界面要比一步RTP的平坦得多.高分辨率XTEM分析表明,在所有样品中都形成了沿衬底硅〈111〉方向的轴延-NiSi薄膜中的一些特定晶面与衬底硅中的(111)面对准生长.同时讨论了轴延中的晶面失配问题.     

Ti中间层对超薄Ni膜硅化反应特性的影响

在多种Si衬底上利用离子束溅射淀积超薄Ni膜以及Ni/Ti双层膜,经过快速热退火处理完成薄膜的固相硅化反应,通过四探针法、微区喇曼散射法和俄歇深度分布测试法研究了Ti中间层对Ni硅化反应的影响.实验结果证明Ti中间层抑制了集成电路生产最需要的NiSi相的形成.     

Ti中间层对超薄Ni膜硅化反应特性的影响

在多种Si衬底上利用离子束溅射淀积超薄Ni膜以及Ni/Ti双层膜,经过快速热退火处理完成薄膜的固相硅化反应,通过四探针法、微区喇曼散射法和俄歇深度分布测试法研究了Ti中间层对Ni硅化反应的影响.实验结果证明Ti中间层抑制了集成电路生产最需要的NiSi相的形成.     

Ti中间层对超薄Ni膜硅化反应特性的影响

在多种Si衬底上利用离子束溅射淀积超薄Ni膜以及Ni/Ti双层膜，经过快速热退火处理完成薄膜的固相硅化反应，通过四探针法、微区喇曼散射法和俄歇深度分布测试法研究了Ti中间层对Ni硅化反应的影响. 实验结果证明Ti中间层抑制了集成电路生产最需要的NiSi相的形成.     

锗预非晶化注入对镍硅(NiSi)金属栅功函数的影响研究

随着超大规模集成电路技术的发展,CMOS器件的制备过程需要同时引入金属栅和超浅结等新的先进工艺技术,因此各种新工艺的兼容性研究具有重要意义.本文研究了超浅结工艺中使用的锗预非晶化对镍硅(NiSi)金属栅功函数的影响.对具有不同剂量Ge注入的NiSi金属栅MOS电容样品的研究表明,锗预非晶化采用的Ge注入对NiSi金属栅的功函数影响很小(小于0.03eV),而且Ge注入也不会导致氧化层中固定电荷以及氧化层和硅衬底之间界面态的增加.这些结果表明,在自对准的先进CMOS工艺中,NiSi金属栅工艺和锗预非晶化超浅结工艺可以互相兼容.     

应用光电子谱研究Si／Co／Si系统的固相反应及CoSi2的电子结构

本文介绍了利用俄歇电子能谱、X射线光电子谱和紫外光电子谱,对Si/Co/Si系统的固相反应形成物的组分、化学相和电子结构进行研究的结果。     

衬底预非晶化对低能硼注入硅形成浅结的影响

本文研究了不同剂量,不同能量硅自注入预非晶化对低能硼注入硅形成浅结的影响。对于10keV硼注入情形,只要含硼表面层是充分预非晶化的,都可得到结深为0.15μm左右的浅结。     

SiO_x调制的三元硅化物(Co_(1-x)Ni_x)Si_2外延

报道了通过 Co/ Ni/ Si Ox/ Si(10 0 )体系固相反应 ,实现三元硅化物 (Co1 - x Nix) Si2 薄膜外延生长及薄膜特性的表征 .测试结果表明 ,中间氧化硅层对原子扩散起到阻挡作用 .XRD和 RBS图谱显示 ,有中间层的样品所形成的硅化物膜和硅衬底有良好的外延关系 .而 Co/ Ni/ Si(10 0 )体系 ,则形成多晶硅化物膜 ,和硅衬底没有外延关系 .外延三元硅化物 (Co1 - x Nix) Si2 膜的晶格常数介于 Co Si2 和 Ni Si2 之间 ,从而可以降低生成膜的应力 .薄膜的厚度约为110 nm;最小沟道产额 (χmin)为 2 2 % .外延三元硅化物膜的电阻率约为 17μΩ· cm ;高温稳定性达     

SiOx调制的三元硅化物(C01-xNix)Si2外延

报道了通过Co/Ni/SiOx/Si(100)体系固相反应,实现三元硅化物(Co1xNix)Si2薄膜外延生长及薄膜特性的表征.测试结果表明,中间氧化硅层对原子扩散起到阻挡作用.XRD和RBS图谱显示,有中间层的样品所形成的硅化物膜和硅衬底有良好的外延关系.而Co/Ni/Si(100)体系,则形成多晶硅化物膜,和硅衬底没有外延关系.外延三元硅化物(Co1-xNix)Si2膜的晶格常数介于CoSi2和NiSi2之间,从而可以降低生成膜的应力.薄膜的厚度约为110nm;最小沟道产额(Xmin)为22%.外延三元硅化物膜的电阻率约为17μΩ@cm;高温稳定性达1000C,与CoSi2膜相当.     

Study of NiSi/Si Interface by Cross-Section Transmission Electron Microscopy

采用不同硅化工艺制备了NiSi薄膜并用剖面透射电镜(XTEM)对样品的NiSi/Si界面进行了研究.在未掺杂和掺杂(包括As和B)的硅衬底上通过物理溅射淀积Ni薄膜,经快速热处理过程(RTP)完成硅化反应.X射线衍射和喇曼散射谱分析表明在各种样品中都形成了NiSi.还研究了硅衬底掺杂和退火过程对NiSi/Si界面的影响.研究表明:使用一步RTP形成NiSi的硅化工艺,在未掺杂和掺As的硅衬底上,NiSi/Si界面较粗糙;而使用两步RTP形成NiSi所对应的NiSi/Si界面要比一步RTP的平坦得多.高分辨率XTEM分析表明,在所有样品中都形成了沿衬底硅〈111〉方向的轴延-NiSi薄膜中的一些特定晶面与衬底硅中的(111)面对准生长.同时讨论了轴延中的晶面失配问题.     

Ni诱导非晶SiGe薄膜结晶

采用Ni诱导结晶的方法在氧化硅衬底上制备多晶SiGe薄膜.通过X射线衍射(XRD)、俄歇电子深度分布谱(AES)等测试方法对获得的多晶SiGe薄膜特性进行了表征,并对退火气氛中氧的存在对非晶SiGe结晶的影响进行了研究.研究表明Ni的参与可以显著降低非晶SiGe薄膜的结晶时间以及结晶温度;退火气氛中氧的存在对非晶SiGe结晶有明显阻碍作用;采用先在高纯N2(99.99%)气氛下快速热退火(RTA)预处理,再在普通退火炉中长时间退火的方法可以明显改善非晶SiGe薄膜的结晶情况     

Ni诱导非晶SiGe薄膜结晶

采用Ni诱导结晶的方法在氧化硅衬底上制备多晶SiGe薄膜.通过X射线衍射(XRD)、俄歇电子深度分布谱(AES)等测试方法对获得的多晶SiGe薄膜特性进行了表征,并对退火气氛中氧的存在对非晶SiGe结晶的影响进行了研究.研究表明Ni的参与可以显著降低非晶SiGe薄膜的结晶时间以及结晶温度;退火气氛中氧的存在对非晶SiGe结晶有明显阻碍作用;采用先在高纯N2(99.99%)气氛下快速热退火(RTA)预处理,再在普通退火炉中长时间退火的方法可以明显改善非晶SiGe薄膜的结晶情况.     

Co-Si多层膜在稳态热退火中的固相界面反应

超高真空条件下,采用电子束蒸发工艺在Si(111)衬底上交替蒸镀200A的Co和Si薄膜形成多层膜结构,在恒温炉中作稳态热退火,然后用XRD、RBS及AES等技术作分析,研究了Co-Si多层膜固相反应的相序,用四探针测量了反应生成的钴硅化物的电阻率。结果表明,随着退火温度的升高,淀积在Si(111)上的Co膜逐步转化为Co_2Si、CoSi和CoSi_2,最后完全转化为CoSi_2。在比单层膜低得多的温度下退火获得了电阻率较低、表面形态良好、晶粒很大的CoSi_2薄膜材料。     

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薄膜都有一定的外延特性,其中第一种途径得到的CoSi2薄膜具有十分良好的外延特性.     

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     

深亚微米金属硅化技术及其在设计中的应用

本文在引入金属硅化物基本特性的基础上，阐述了当今深亚微米工艺制程中广泛应用的两种金属硅化物一TiSi2和CoSi2在深亚微米技术中形成的机理及关键点，特别介绍了所谓“自对准硅化物”形成方式(Self—Aligned Silicide-Salicide)的原理及工艺过程，着重讨论了受“窄线宽效应”等影响时，TiSi2等金属硅化物出现异常情况的原因，并针对性地给出了一些解决策略。与此同时，也讨论了在芯片设计时如何进行合理的单元拓扑结构设计，以期使金属硅化物发挥更大的效用等问题。     

p型单晶硅涂源掺锰新方法

研究了扩散源的浓度与掺杂后硅材料补偿度之间的关系。以MnCl2·4H2O乙醇溶液为扩散源,涂在初始电阻率为3.8?·cm的p型单晶硅片表面,在高温(1200℃)下掺杂锰后,在室温避光条件下,用SDY—5型双电测四探针仪测样品电阻率ρ。改变扩散源的浓度重复实验,用XRD对扩散后的样品进行分析,结果表明:当硅片表面浓度为23.4×10–8mol/cm2时,扩散后样品体电阻率的径向不均匀度在5%以内,扩散后硅片的补偿度最大。     

固相萃取技术在六价铬检测中的应用

欧盟RoHS指令中有害物质包括:Pb、Hg、Cd、Cr6 、PBB和PBDE.而六价铬的检测方法主要有:针对聚合物材料和电子材料的US EPA3060A碱溶提取,采用US EPA7196A比色定量检测.上述方法不能很好地解决深色试样提取液颜色对比色的影响.本文采用固相萃取技术对样品进行处理,从而很好地克服了提取液颜色对比色影响的难题.