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锑隐埋层对双极IC制作的干扰及其工艺抑制

一、问题的提出 图1是双极Ic中NPN晶体管的基本结构,我们知道,其中隐埋层是为实现集成化的要求而设置的。这样,可导出其集电极串联电阻为〔‘’ Y。,=p。(w/l。d。+w。/1 .d.)+ZR.。(d二/1.+l。+d./6 1.+d./6 1.)(1) 式中:1.、d一发射区的长和宽,l。、d一集电极引线孔的长和宽,xJ一集电结结深,w一外延层厚度,w.=w一xj.,p。一外延层电阻率;R。。一N干隐哩层的薄层电阻。日回国-...一.-...一~....户..C〔.图1集成NPN晶体管的结构示意 (1)式表明,为减小丫.。以降低NPN器件的饱和压降固然可以通过发射区与集电极电极窗口面积为增大末实现、然丽更为经济的却是隐埋薄层电阻的降低。因而,似乎只要减小隐埋层的薄层电限就行了,但是,IC器件制作的实践表明高渗杂隐煌层在外延生长中的自掺杂作用既会制约器件多方面功能也还会影响其制作的成品率,而且随着隐埋层掺杂浓度的增高以及隐理...  (本文共5页) 阅读全文>>

《微电子学与计算机》1988年10期
微电子学与计算机

兆电子伏高能硼离子注入硅的埋层形成

一、引言 近几年来,在微电子技术中,人们对MeV级高能离子注入的兴趣日趋广泛,许多极有的前途的应用己有报导〔丈〕一‘3〕。利用MeV级高能离子注入硅衬底,有可能开发一些新型结构的器件〔‘’。高能离子注入的突出特点是能够在表面下儿微米处形成一个高掺杂浓度的埋层,。根据高能注入的能量选择,可以在硅衬底上直接形成深p一n结,或在能量足够高时形成埋层结构。了解埋层形成的注入及退火条件和埋层以上的表面层单晶恢复及电学特性的好坏,对于MeV级能量注入技术的应用非常重要。本文研究了1~3MeV高能B’离子注入n一型硅衬底后的退火行为及p一型埋层的形成,特别是采用了双重注入增强退火方法,有效地改善了2.OMeVB十注入后的表面层电学特性,较好地解决了高能注入后表面高阻层的消除问题。 二、实验 以n一型(100)Si单晶材料为衬底,在室温下进行1~3MeV的单电荷B十离子注入,剂量为IX10‘’~1 x10‘“/c扩。注入前衬底片子经过常规清洗。...  (本文共4页) 阅读全文>>

《半导体技术》1988年03期
半导体技术

锑乳胶源埋层扩散

胶。SIO。乳胶是一种有机硅氧烷的水解聚合 一、引 言 物,能溶于丙三醇等有机溶液中,从而可以 获得一定粘度的乳胶液。利用普通的涂胶 锑是双汲型集成电路用于埋层扩散的最常 机,乳胶液就可象光刻胶那样涂复在硅片表 用的杂质。锑较之其他杂质(如砷),具有较 面。’低的扩散系数和较低的蒸气压,因而,在以后 实验采用的基片是(111)晶面的P-St单晶 的热处理过程中,外扩散较小。横向扩散较 片,直径75。m,厚度380p。小=8。10口儿m。 小,有利于集成度的提高,而外延层自掺杂较 硅片经常规清洗后,在N。气氛中 200 t下预烘 小。有利于薄外延和低阻外延,便于制作高速15分钟。再利用涂胶机在硅片表面涂上一层锑 电路。乳胶源,该源含锑量为9.lx 10“/cm’。然后, 锑埋层扩散工艺中,最常见的是箱法扩 在凡气氛中200℃下后烘15分钟,使乳胶源中 散。箱法扩散的杂质源是Sb。O。,其扩散过程 的有机溶剂挥发,有机团脱离OH-分...  (本文共5页) 阅读全文>>

《微电子学》1988年04期
微电子学

埋层双阱结构的高速BiCMOS技术

近来,由于CM()S固有的低功耗特性,它已成为VLSI的主要器件。然而,系统速度受到驱动存储器LSI的字线和逻辑LSI的总线等用的大电容负载(~1~10pF‘)的CMOS门电路驱动能力的限制。对于高速LSI来说,由于双极晶体管面积一有效高跨导使得双极技术优于CMOS技术。但是,双极门电路(如T3’L和ECL)的功耗比CMOS门电路大约大一个数量级,因此,如不牺性开关速度,双极VLSI是难以实现的。双极LSI的另一缺点是成品率低;发射极和集电极之间的漏电流对晶体缺陷很敏感。 如果双极晶体管与CM()S管制作在同一芯片上并利用双极晶体管的高驱动能力,就能实现超高速CMOSVLSI。一种新近研究的适用于驱动部件的Bi—CM()S门电路示于图1,因为双极晶体管驱动负载电容,这种门电路具有高的驱动能力;因为其电流象CMOS门电路一样只在开关瞬间流动,它具有低功耗特性。阻抗Z中的电阻或MOS管从双极晶体管抽取基区电荷。为了在CMOSVLSI...  (本文共7页) 阅读全文>>

《物理学报》1989年12期
物理学报

离子注入形成SOI结构的界面及埋层的俄歇能谱研究

离子注入形成的S01材料在制造高速、抗辐照大规模集成电路等方面有着广泛的应用前景.在SOI结构MOS,CMOS电路中存在三个主要界面:即栅一表层硅,表层硅一埋层,埋层一体硅.这三个界面对器件性能的影响已为研究工作者所重视.Cristolo’veantl等人叫的研究表明上述三个界面的电学性质很不相同;Poinclexter和caplantaJ用电子顺磁共振研究了Si02/si界面的结构特征后指出:在界面存在一个三价si的化学态,而且顺磁共振法所测的化学态密度与电学方法所测得的SiO:/si界面态密度有直接联系.Changt”和}telms等人跚用俄歇电子能谱研究了si 02/si的界面,结果表明在界面区存在一个介于si 02和si之间的中间态. 上述研究说明对MOS器件性能影响很大的siOz/si的界面态直接与Si02/si界面区内的化学结构密切相关. 因此,本文应用俄歇电子能谱研究了O’,N’注入的SOI结构的界面和埋层的化学结...  (本文共7页) 阅读全文>>

《半导体学报》1989年02期
半导体学报

氧离子注入硅SOI结构的椭偏谱研究

一、引言 离子注人形成501(silieon一on一insulator)的技术是利用大荆量O+(或N+,Ar+)注人si而形成氧化物(或氮、氮化物)埋层.一般称o+注人si形成的501为sIMOX(separati。。by implanted、。xygen)。,.这种sIMox结构在高速亡MOs、高性能超大规模集成电路和三维集成电路以及抗辐射器件等方面具有广泛的应用前景,其方法和应用可参考一些综述文献认气 本工作首次用椭偏谱方法测量了能量为200kev、荆量为2义’10气功一,的’l’o+注人si及退火后的几种样品.椭偏谱测量波长范围为2800一62。。入(对应光子能最为泛.0一4.4ev).我们利用笔层膜模型(空气一粗糙表面等效层一表层Si一埋层si认一衬底si)和Bruggeman有效介质近似,模拟分析了sIMOX的各层厚度以及各层中的主要组份,提出了从椭偏谱粗略估算表层si及埋层510,厚度的简单方法,通过分析si和510...  (本文共9页) 阅读全文>>