CW CO_2激光退火后离子注入硅片的性质研究

当激光功率、束斑直径和硅片预热温度一定时,存在一临界扫描速度。当激光扫描速度小于此临界位时,CW CO_2激光退火具有和热退火相同的载流子浓度、方块电阻、折射率、消光系数和反射率,但激光退火后少子扩散长度要比热退火的大几倍。     

硅片处理的新进展

仙童半导体公司的工程师们宣称,由于使用了专门的化学试剂循环处理装置,目前他们在化学试剂方面的花费下降,而且使湿法工艺中的颗粒沾污得到改善。这种装置是由加利福尼亚州Oceansi-de的Athens公司制造的。这家公司为其命名为Piranha Piranha系统。用该装置提纯之后,每毫升硫酸中0.5微米以上的颗粒还不到10个。该系统采用一种蒸馏技术对化学试剂进行提纯,并且,采用微机控制技术对痕量化学杂质和颗粒数量实施连续的监控。     

离子注入硅片的CWCO_2激光退火固相外延模型

本文把部份线性化和隐格式方法运用于数值求解非线性非齐次热传导方程,得到相应的差分方程,从而把数值求解热传导方程从目前所能计算的ns级Q开关脉冲激光退火过程推广到 ms级以上的 CW CO_2激光退火过程.在计算中,提出了近似计算径向热传导散热的准静态模型,井考虑了硅的热传导率和吸收系数随温度的变化.计算获得了各退火参数间的一系列关系.对于再结晶厚度和激光扫描速度间的关系,理论计算和实验结果基本相符.     

激光退火

1976年,苏联的一个研究小组首先发表了激光退火的方法。这种方法能保留离子注入法的优点,同时又能弥补离子注入法的缺点,故引起了人们的注意,近几年来进行了广泛的研究,并已发表了一些采用此法制得的元件。离子注入法可以控制基片中的杂质分布,但在基片中造成许多的空格位(图1a)或间隙原子(图1b)等晶格缺陷。这些晶格缺陷会降低电气和光学性能;另外,在杂质进不到格位的时候,得不到预计的杂质能     

激光退火技术

本文综述了激光退火发展概况,扼要介绍了激光退火机理、主要应用、新的动向及其存在的问题,可供有关科技工作者参考     

半导体的激光退火

对半导体元件的激光退火虽然进行了认真的研究，但还没有使此项技术用到任何生产线上。不过，已导致器件样机的制作，并对它的基础物理学有较多的了解。进一步进展可能导向制作半导体的新途径，使用激光退火消除在掺杂和晶体生长期间产生的缺陷。     

激光退火系统

美国加利福尼亚州Palo Alto的Coherent公司已开始出售它的新型系统5000型连续波激光退火装置，据称：该装置可以显著提高半导体制造过程的生产率。它用氩激光束时，能以高达500厘米/秒的速率扫掠直径大到10．2厘米的薄片。     

平板显示器的激光退火

平板显示器的激光退火从７０年代中期以来，半导体工业研究实验室已经研究了许多不同类型的激光器用于无定形硅的退火，以促其向多晶硅转变。这一研究已用于活性基体液晶显示器（ＡＭＬＣＤ）的生产过程。８０年代早期，验证了在这一过程中准分子激光器比红宝石、＊ｄ：Ｙ...     

半导体的激光退火

描述了半导体激光退火的基本原理、方法、优异性能及其应用情况;讨论了退火过程中热和光的作用；提出了基础理论方面尚待研究的主要问题。     

半导体的激光退火

8月27日至30日，在圣地亚哥举行的摄影光学仪器工程师协会技术年会关于激光加工的两天讨论会上，半导体器件的激光退火使其他材料加工应用黯然失色。该协会说，将近有2000人参加了这次有关光学技术应用的17个技术讨论会和130家公司主办的随会布置在桌面上的展览。会议录将由摄影光学仪器工程师协会出版。     

激光退火产生磁泡

美国IBM公司watson研究中心的Hodgson小组，利用激光退火工艺，在掺镓钇铁榴石薄膜中产生了磁泡。当其受到外加磁场作用时，在中央退火区的每条暗线便缩小形成直径约为3微米的磁畴。激光退火产生的磁泡，比起其他方法产生的磁泡要更小、更稳定。     

激光退火的一点注记

半导体激光退火、激光诱导表面沉积杂质的扩散、激光感应材料相变等应用研究中,都需要了解激光作用后材料的降温速率。使用毫微秒激光脉冲可以使多晶铝表面形成一薄薄的非晶层,用微微秒激光脉冲既能使硅单晶形成非晶,也能使非晶变成具有多层结构的晶态物质。简单理论指出,脉冲愈短,降温速率愈高,估算在微微秒的脉冲作用下降温速率会达10~(14)K/秒。但事实上我们用热熔化模型计算的结果是,可能达到的降温速率要比这个数     

脉冲激光退火动力学

脉冲激光退火是一种用强激光脉冲修复晶态半导体因离子植入而引起的破坏从而改善退火材料结构次序和电气特性的技术。这种技术的机制过去几年是个热烈争论的课题，但是现在从所累积的大量测量证据来看，似乎热模型比非热核型更有利。     

离子注入和激光退火

近年来，激光退火与离子注入技术相结合已在半导体和金属物理领域中获得应用。讨论了激光与固体表面相互作的物理机制。报道了有关激光照射前放射性原子注入到表面的扩散的研究情况。本文报道了激光退火的现状，这种工艺过程对于辐射损伤无定形硅重结晶的重要性以及在半导体物理中的应用前景。     

超快速激光退火

单晶硅几乎是每种近代半导体电子器件的心脏部分。制造这种器件需要经过一系列复杂的工艺步骤，其中包括引进少量杂质以调整所要求的电学特性。目前，这种工艺的中心环节之一涉及在炉子里加热到1000 ℃,时间达30分钟左右。然而，最近几年发展了一种全新的热处理工艺技术。与传统的工艺相比，这种方法是用短脉冲强激光辐射只加热器件的表面层，而不是加热整个硅片。这种新颖的工艺为生产新型层状器件结构开辟了广阔的前景。另外，也为基本材料研制工作的提高提供了更多的机会。     

硅激光退火动力学

本文研究了硅激光退火的基本动力学过程和温度梯度对硅喇曼光谱的影响.修正了喇曼测温公式,解决了喇曼散射实验与热熔化模型的矛盾,进一步支持了硅激光退火的热熔化模型.     

离子注入半导体的激光退火

本文报导了半导体激光退火在国内外的进展概况，作为离子注入半导体生产工艺的“伴星”，激光退火有可能取代常规的高温退火工艺而被采用。     

激光退火产生磁泡

美国IBM公司沃森研究中心的Hodgson小组,利用激光退火工艺,在掺镓钇铁柘榴石薄膜中产生了磁泡。这种激光辐射产生的磁泡,其磁畴直径仅为3微米,比起其它方法产生的,要更小更稳定。激光退火,能用来修复半导体器件中离子注入所引起的晶格损伤。目前,各国正在研究用来制造磁泡器件。众所周知,磁泡是计算机中存储信息的器件。相对于现在使用中的半导体存储器来说,磁泡存储器具有低成本和不费功率的优点。     

离子注入半导体的激光退火

叙述了用高功率激光辐射退火的离子注入硅的物理和电学性能。重点放在用激光退火和用常规热退火可以得到的材料性能的对比上。讨论了这些技术在高效率太阳电池制作上的应用，以及这种新技术在其它材料领域的可能应用。