復(fù)合離子注入形成SOI結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)和性能的研究.pdf

1、SOI(Silicon On Insulator)技術(shù)在軍用、航天和商業(yè)領(lǐng)域都已取得突破性進(jìn)展,但仍然存在一些問題.該論文主要研究氫氧共注入降低SIMOX SOI圓片生產(chǎn)成本,和氮氧共注入形成新結(jié)構(gòu)以提高抗總劑量輻照性能.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SIMOX SOI圓片的制備過程中引入氫離子,樣品結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生比較大的變化.氫致缺陷的存在使成核速率變大,氫的存在加速氧的擴(kuò)散速率,使得退火時(shí)氧的內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散同時(shí)增強(qiáng),并促進(jìn)氧沉淀的生長,從而導(dǎo)致埋層增厚.室溫

2、氫離子注入比高溫注入增厚效應(yīng)明顯.實(shí)驗(yàn)中,我們得到了增厚10﹪的連續(xù)埋層,質(zhì)量良好.加大氫離子注入劑量后,由于未相應(yīng)調(diào)整退火工藝,樣品埋層因退火不充分形成了一個增厚幅度從28﹪到161﹪的分布極廣的富氧區(qū)域,埋層不連續(xù).氫的不同劑量能量搭配對富氧埋層的分布和形貌都有影響.進(jìn)一步適當(dāng)調(diào)整注入條件和退火工藝,有希望得到具有可觀增厚致密連續(xù)埋層的材料,這對降低生產(chǎn)成本有重要意義.采用氮氧共注入形成新型SIMON SOI材料.通過大量不同注入條

3、件和退火工藝的制備和測試分析,發(fā)現(xiàn)SIMON材料的結(jié)構(gòu)對注入條件和退火工藝非常敏感,并找到了比較好的注入能量、劑量搭配以制備高質(zhì)量的SIMON材料;氮、氧均有在界面處富集的趨勢;對各種氮氧復(fù)合注入技術(shù)作了初步分析和比較,傾向采用注氧-退火-注氮-退火的制備方法.從抗輻射原理出發(fā)認(rèn)為SIMON同SIMOX一樣具有天然的抗瞬態(tài)劑量率效應(yīng)和抗SEM效應(yīng)能力.對低劑量SIMOX圓片進(jìn)行了抗總劑量輻照的實(shí)驗(yàn).發(fā)現(xiàn)輻射對器件的漏源電流特性、轉(zhuǎn)移特性