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。     

磷砷化镓离子注入层的CW CO_2激光退火研究

本文对N、Zn离子注入GaAs_(1-x)Px材料之后,用连续CO_2激光束进行退火作了研究.晶格恢复、注入杂质的激活率和光致发光的实验测量结果表明,CO_2激光退火的效果优于常规热退火.本文对CO_2激光退火效果优于热退火的原因作了初步的解释.     

激光退火技术及其在器件中的应用

自从苏联某一研究机构最先采用激光退火技术以来,其优越的退火作用便受到了注意。当初从研究出发曾用Q开关红宝石激光器,但现在除YAG(钇石榴石)、红宝石Q开关之外,还用Ar.Kr,CO_2等的常规CW激光对经离子注入过的硅片进行退火。这样迅速进展的激光退火(LA),若从硅片的表面分辨率考虑,适用于局部的热处理。另外,对某些器件而言,有时也需要大面积一次退火,与脉冲电子束退火(EA)相比,LA也能得到几乎相同的结果。本技术的特点是:(1)LA,EA同是短时向处理;(2)LA退火的是局部面积;(3)EA的情况也可     

硅中激光退火点缺陷的钝化/消除

利用DLTS证实,经染料脉冲激光退火,红宝石脉冲激光退火和连续Nd:YAG激光退火的硅样品,存在深中心缺陷能级:(Ev + 0.14eV),(Ev + 0.19eV),(Ev + 0.24eV).研究了各种不同的技术以便钝化/消除这些深中心缺陷,其中包括高纯氢、氩气氛下退火,氢等离子体退火和连续CO_2激光退火.实验证明,采用连续CO_2激光退火是较合适的.关于这些深中心缺陷的钝化/消除机理,也进行了讨论.     

半导体集成电路制造中的准分子激光退火研究进展EI北大核心CSCD

随着半导体集成电路芯片的尺寸越来越小、结构越来越复杂,芯片制造过程中的退火工艺技术也在不断进步。激光退火以其在芯片制造过程中热预算控制的优势,在芯片制造退火工艺中的重要性正在显现。而准分子激光的特点是波长短、峰值功率高、作用于大多数物质表面时能量迅速被物质表面吸收。准分子激光退火可以实现对材料表面温度梯度的控制,是半导体集成电路制造中热处理工艺的重要选择。对半导体集成电路制造过程中准分子激光退火研究进展进行了综述。概述了集成电路制造中退火工艺热预算控制与激光退火的理论模拟研究结果;着重介绍了准分子激光退火在离子掺杂控制、超浅节形成、沟道外延等材料处理中的研究进展,以及在金属层制备和3D器件中的应用。研究表明,准分子激光退火工艺有望为三维半导体集成电路制造提供新的解决方案。     

用激光探针研究CW CO_2激光对离子注入硅的退火机理

本文用激光探针测量了砷离子注入硅在 CW CO_2激光退火过程中的实时分辨反射率。从反射率随时间的变化曲线,计算出不同退火温度下的固相外延速率。提出了用 He-Ne、He—cd 双光束探针法可在更宽的温度范围内具有更高的分辨率。     

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.     

退火对Ar~+激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的影响

本文对CW Ar~+激光再结晶SOI结构材料进行了氢等离子体退火和CW CO_2激光退少.结果表明,两种退火方法都可以明显地降低背界面的界面态陷阱密度.氢等离子体处理对晶粒间界引入的界面态退火效果更显著,而CO_2激光辐照对应力引入的界面态退火作用更明显.     

高性能IGBT激光退火设备及其量产应用

激光退火工艺可以有效修复离子注入破坏的晶格结构,获得比传统退火方式更好的离子激活效率和激活深度,且不损伤Taiko硅片的正面器件,从而在FS-IGBT器件的制造过程中得到业界的广泛关注和应用。针对FS-IGBT激光退火工艺的特点,通过对退火深度、激光波长、光斑尺寸,以及Taiko薄片传输等技术的深入分析和数值仿真,完成了SLA500激光退火设备的研制,并通过现场测试数据验证。测试结果表明,SLA500激光退火设备的各项关键技术指标,如退火深度、激活效率、RS均匀性和重复性等,均能满足FS-IGBT激光退火工艺的量产应用。     

硅片中微缺陷的CO_2激光自动选择退火

利用硅对CO_2激光吸收是自由载流子吸收的特点,将有微缺陷的硅片按器件图形扩硼以后,再用CO_2激光进行短时间退火,能够只把器件有源区里面的微缺陷消除掉。 实验结果表明,经CO_2激光退火以后,报废器件的性能可以修复,有微缺陷的硅片可以用来做器件,而且效果更好。CO_2激光退火的选择是在退火过程中自动完成的,不需要借助于任     

利用离子注入硅及Nd:YAG连续激光退火制备厘米波段雪崩管

采用离子注入硅及Nd:YAG连续激光退火制备厘米波P~+nn~+结构雪崩二极管.器件输出功率达1.25W,效率达7.7％.与热退火工艺结果进行比较.讨论了将连续激光退火用于制备毫米波雪崩管的有利方面.     

强激光辐照下集成电路Si片的椭圆偏振光研究

用强激光辐照的方法对集成电路用的离子注入Si进行退火是近几年大力研究的一个问题。至今为止绝大多数的激光退火都是采用红宝石、YAG、氩离子等波长较短的激光器。实验虽已证实CO_2激光的退火效果完全可与其他激光比美,然而研究者甚少,且基本上限于最后结果的观测。激光作为电磁波,其趋肤深度     

DT-1型连续电子束退火实验装置

连续电子束退火是继激光退火之后出现的一种更有希望的离子注入层退火新工艺。DT-1型连续电子束退火实验装置是我国第一台连续电子束退火专用设备。它具有功率大、效率高和控制方便灵活等优点。初步工艺实验表明,它能获得优于热退火的退火效果。一、引言离子注入用于半导体掺杂,必须经过退火处理。常用的高温热退火工艺,不能完全消除注入损伤、电激活率不十分高,而且带来不少有害的付作用,如杂质再分布、半导体片变形和沾污、衬底少数载流子寿命降低等等。寻求更好的退火工艺成为一项重要的研究任务。近几年来,国际上提出了几种退火新工艺,其中研究最多的有脉冲激光退火、连续激光退火和脉冲电子束退火。激光     

硅芯晶片激光退火热过程的数学分析

本文从热力学观点,对激光退火过程中的热特性进行了数学分析。并导出,若选择适当的波长和其它条件,可以获得最佳退火效果。     

MOS晶体管沟道注入区的激光退火

本文描述了n沟MOS晶体管注入栅区的激光退火技术,测量了激光退火样品和热退火样品的阈值电压漂移和注入剂量的关系。与阈值电压漂移理论值相比表明,激光退火能产生完全的电激活,而不会发生扩散再分布,这与960℃下的热退火大不相同。     

Al-Si欧姆接触的连续CO_2激光辐照合金化

本文报道了用连续CO_2激光辐照代替热合金化做Al-Si欧姆接触.由于激光退火具有瞬时退火的特点,避免或是明显地减少导致残结器件失效的Al-Si互扩散现象,从而达到保持良好结特性的欧姆接触.为提高大规模集成电路的集成度提供了一条途径.     

用DLTS研究注氧硅中深中心缺陷

<正> 近年来,离子注入在半导体中产生的缺陷及其退火行为被广泛地研究,DLTS技术提供了一个高灵敏度测量低浓度深中心缺陷的方法本文用DLTS技术测量了注氧硅中缺陷的热退火和CW-CO_2激光退火行为.     

砷注入碲镉汞的激光退火

利用脉冲YAG激光器(脉宽为10ns,波长为1.06μm)对砷注入长波碲镉汞样品进行激光退火实验,分析注入退火引起的样品电学性质的变化,认为激光退火能够消除辐射损伤,并激活注入杂质.同时对电导率-迁移率谱这一实验方法也做了较详细的说明.     

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。     

激光退火硅晶圆温度场分布的数值模拟研究

目前,激光退火技术被广泛应用于半导体加工领域,但对如何选择激光条件进行相应的退火并没有系统清晰的准则可以参考,尤其是在硅的深注入杂质激活方面。本文通过对激光照射在硅晶圆上形成的温度场分布进行数值模拟研究,分析了激光波长和脉冲宽度对加热深度以及晶圆背面温度的影响。结果表明,延长激光波长或脉冲宽度,都有助于增加激光退火的加热深度。而对于特定的激活深度需求,存在着最优的激光波长和脉冲宽度组合,可以使退火所需要的激光脉冲能量最低,硅晶圆背面的温升最小。本文通过模拟仿真给出了激活深度在1～10μm范围内的最优波长和脉宽值,可为实现高效的深硅注入激光激活工艺提供重要的条件参考。