掺HCl硅氧化诱生堆垛层错增长的动力学

作者对硅氧化诱生堆垛层错的机制和动力学曾作过研究,现对掺HCl硅氧化诱生堆垛层错增长的机制和动力学作进一步的讨论,建立了描写掺HCl硅氧化诱生堆垛层错增长的动力学方程,根据动力学方程的解,满意地解释了有关的各种实验现象。     

硅氧化诱生堆垛层错增长的动力学

对硅氧化诱生堆垛层错增长的动力学作了研究,认为硅氧化诱生堆垛层错增长时发射空位,缩短时吸收空位,建立了描写硅氧化诱生堆垛层错增长的动力学方程。根据动力学方程的解,满意地解释了有关的实验现象。     

硅热氧化堆垛层错的生长和收缩

本文对P型(100)无位错硅晶片的热氧化堆垛层错长度生长和收缩规律进行了研究.给出层错长度、氧化时间,氧化温度之间的关系为L=kt~nexp(~-E/KT).对于干氧氧化,n和E分别为0.62和2.08±0.1ev;对于湿氧氧化,n和E分别为0.8和2.11±0.2ev.用S—450扫描电子显微镜对层错的生长过程进行了观察.热氧化长入硅中的层错分别在高温干氮气氛中和C_2HCI_3/O_2气氛中热处理时收缩、测得相应的层错收缩激活能分别为4.37ev和3.55ev.在干氧中加入洽当的C_2HCI_3氧化,可完全不产生氧化层错.在氧化前硅片用化学抛光处理或在干N_2中热处理能将层错密度降低2—3个数量级.     

二次缺陷的产生、变化及其消除

本文叙述硅器件制造过程中,硅晶体中二次缺陷形成、生长和缩小的条件。实验指出:(1)用细致的化学腐蚀方法可有效地减少表面型氧化层错。(2)采用N_2气体中退火或掺氯氧化能缩小和消除热氧化层错。(3)采用氧化前吸收、氧化前高温退火或合适的杂质扩散等方法可以防止热氧化层错的产生。本文也可简单地讨论二次缺陷的生长和缩小的机理问题.     

硅热氧化层错的生长动力学关系式

一、引言硅热氧化层错是在硅器件热氧化工艺中产生的一种二次缺陷,它是由1/3[111]Frank不全位错环围绕的非本征填隙型层错。由于它对硅器件质量有显著影响,因而引起了器件工作者和材料工作者的普遍重视。已用各种技术对硅热氧化层错的结构形貌进行了研究,先后提出了各式各样的层错核化,生长模型,积累了许多层错生长动力学数据。但是,迄今还没有一个模型能成功地定量描写硅的热氧化层错的生长规律。1974年S·M·Hu给出了层错生长长度与氧化时间的解析式,预示了层错长度的抛物     

射频氧等离子体中SiO_2的生长

本文报道了在射频氧等离子体中生长SiO_2的实验结果。氧比速率随射频功率和氧化温度的上升而增加。氧化温度降到500℃以下时,氧化速率能够达到500(?)/hr以上。给出了氧化层电荷密度、击穿强度和氧化诱导堆垛层错的测试结果,对生长饥理和实验结果作了定性说明。     

原位合成增强体TiB层错的透射电镜分析

利用透射电镜和高分辨率透射电镜研究了原位合成钛基复合材料增强体TiB的堆垛层错结构。结果表明，堆垛层错容易在TiB的（100）面上形成，平行于TiB的生长方向[010]，并贯穿整个增强体。堆垛层错在TiB形核与长大的过程中形成，并且与增强体TiB的B27晶体结构有关。由于TiB的B27结构，在（100）面上容易形成B原子的不足而导致原子错排，并且在（100）面上形成堆垛层错有利于减少增强体与基体合金间的晶格畸变。     

直拉硅单晶中微缺陷的特征及演变

直拉硅单晶抛光片经过高温氧化后,腐蚀显示出氧化诱生缺陷,包括漩涡缺陷和氧化层错(oxidation induced stacking faults,OISF),其形状和分布与单晶生长过程中形成的微缺陷有一定的对应关系。文章通过试验显示出漩涡缺陷的内部特征及OISF的密度变化,推测出其对器件性能产生的影响,并确定控制单晶质量的特征参数。     

表层掺硅Fe3O4微粒的氧化行为

采用化学分析方法研究了表层掺硅Ｆｅ３Ｏ４微粒的氧化反应动力学。     

硅表面热氧化缺陷的产生及增长

一、概述伴随硅的热氧化过程,在硅表面往往形成一种特征线缺陷,这些缺陷对硅器件带来不良后果,十多年来对这种缺陷的产生、增长及消除规律进行了大量的研究,成为半导体应用基础研究的一个相当集中的课题。已证明这种热氧化缺陷是沿着(111)面的某局部范围外扦了一层原子,其四周被布格斯矢量为1/3(111)的偏位错所包围,是一种非本征堆垛层错,如(图1)所示,朝(111)面看去,这种层错是一园形,而在(100)则形成一特征线缺陷。其走向为〈110〉向。对于     

N型硅外延片表面状态对肖特基接触的影响

本文采用化学气相沉积(CVD)方法,利用平板式外延炉,在5英寸111晶向,2×10-3Ω·cm重掺As衬底上,生长N/N+型硅外延;试验中采用电容-电压方法,利用汞探针CV测试仪,通过金属汞与硅外延片表面接触形成肖特基势垒,测试势垒电容并转换为外延层载流子浓度和电阻率,实现对外延层电阻率的测量。在此过程中,我们研究了自然氧化、H2O2水浴、紫外照射三种氧化方法,处理硅外延片表面,形成10~15A的氧化层,并对比分析了三种氧化方法所形成的硅外延片表面状态,以及对电阻率测试结果的影响。通过实验对比,H2O2水浴方法,获得的硅外延片表面最为稳定,重复测试标准差±1%。     

用于RF无源器件的氧化多孔硅隔离层技术

为了提高片上射频(RF)无源器件的性能,可以利用氧化多孔硅厚膜隔离硅衬底来降低硅衬底的高频损耗.通过采用Serenade SV建模对共面波导传输性能的分析,计算了不同厚度的氧化多孔硅隔离层硅衬底的损耗.结果表明氧化多孔硅(OPS)隔离层能够极大地降低硅衬底在高频条件下的损耗.实验制备过程中采用电化学阳极氧化法在n+衬底上制备了多孔硅厚膜,继而将孔隙度大于56%的多孔硅样品利用两步氧化法氧化为氧化多孔硅厚膜,有效地解决制备过程中的隆起失效和崩裂失效问题.测量了多孔硅的生长速率和氧化多孔硅的表面形貌.制作了一个氧化多孔硅隔离层上的5 nH的Cu平面电感,在2.4 GHz时电感的品质因数(Q值)超过了6.     

薄层高阻硅外延制备工艺研究

轻掺硅外延层/重掺衬底结构作为现代电力电子器件的关键基础材料,其厚度均匀性、电阻率均匀性等关键参数与所制器件的性能密切相关。通常基于重掺衬底的轻掺硅外延层,电阻率比厚度数值至少会低1个数量级,可以有足够的反应时间爬升到稳定轻掺态。但在特定的应用领域,所需外延层电阻率高于厚度数值2倍以上,并且要求电阻率、厚度参数控制精确。传统外延工艺中电阻率受自掺杂影响,爬升速率缓慢,均匀性始终不能达到预期目标。基于外延掺杂机理,通过设计低温外延生长、基座包硅等多种手段,可有效抑制系统自掺杂干扰,实现了硅外延层厚度不均匀性1.5%,电阻率不均匀性2%的研制目标。     

热镀55% Al-Zn时化合物层生长动力学研究

针对用钝化法在Q235钢板上热镀55％Al-Zn，进行了热镀时化合物层的生长动力学分析，建立了化合物层动力学数学模型并提出了其数学处理方法。通过试验数据曲线拟合，获得了不同热镀温度下化合物层的生长动力学关系式及其反应扩散激活能，探讨了硅对化合物层形成和生长的影响。     

硅上硅化钛相变和生长动力学研究

用RBS及X线衍射研究了硅上钛薄膜退火时形成硅化物的相变和生长动力学。650℃退火形成TiSi_2相,TiSi_2层生长服从Kidon抛物线层生长规律。     

脉冲激光掺铝P~ N结中的深能级

利用深能级瞬态谱(DLTS)研究了调Q红宝石脉冲激光掺铝P~ N结中的深能极缺陷.当硅衬底中有点缺陷时,激光掺杂将在N区引入一个深电子陷阱,其能级位置在E_c—0.35eV,退火温度约300℃,可能结构是[V_2 0]。如果硅衬底中原来无点缺陷,则未观测到激光诱生深能级缺陷。     

一种重掺衬底上生长硅外延层的工艺研究

随着肖特基势垒二极管对反向击穿电压一致性指标要求的进一步严格,对所需重掺衬底的硅外延层厚度和电阻率参数的均匀性指标提出了更高的要求。同时,为满足肖特基势垒二极管低正向压降的性能,对外延层过渡区宽度的控制难度加大。使用PE-2061S桶式外延炉,通过综合采取低温本征法、变流吹扫及低速外延沉积等工艺手段,成功实施了重掺衬底上窄过渡区硅外延层的生长工艺,硅外延层厚度和电阻率不均匀性均达到1.5%的要求,而且过渡区宽度可以1.6μm。     

热浸镀铝钢的合金层抗高温氧化机理

研究了热浸镀纯铝和铝－硅合金的钢板在５００￣１１００℃,５０ｈ氧化试验期间抗高温氧化行为,借助电子探针显微分析仪和Ｘ射线衍射仪研究了合金层的组织结构,结果表明,镀铝钢的氧化动力学曲线符合抛物线规律;纯铝镀层的抗高温氧化性优于铝－硅合金镀层;后者在高温氧化过程中形成Ｆｅ３Ｓｉ隔层相,降低了镀铝钢的抗高温氧化性。     

6H-SiC表面热氧化SiO2的正电子谱研究

本文将慢正电子湮灭多普勒展宽谱技术,应用于对SiC表面热氧化生长的SiO2特性的研究。S参数和W参数在退火前后的变化,直观的反映出SiO2/SiC表面氧化层中空位型缺陷浓度的改变。通过与SiO2/Si样品的对比,证实C元素及其诱生空位型缺陷的存在,很可能是影响SiO2/SiC氧化层质量和SiC MOS击穿特性的重要因素,后退火工艺可以提高SiO2/SiC中氧化层的致密性。实验表明,慢正电子湮灭多普勒展宽谱是研究热氧化SiO2特性的有效手段。     

6H-SiC表面热氧化SiO2的正电子谱研究

本文将慢正电子湮灭多普勒展宽谱技术,应用于对SiC表面热氧化生长的SiO2特性的研究．S参数和W参数在退火前后的变化,直观的反映出SiO2/SiC表面氧化层中空位型缺陷浓度的改变．通过与SiO2/Si样品的对比,证实C元素及其诱生空位型缺陷的存在,很可能是影响SiO2/SiC氧化层质量和SiC MOS击穿特性的重要因素,后退火工艺可以提高SiO2/SiC中氧化层的致密性．实验表明,慢正电子湮灭多普勒展宽谱是研究热氧化SiO2特性的有效手段