【摘 要】
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薄层硅外延层在半导体器件中承载了重要的电路功能,本文针对三种薄层外延应用进行了一系列的研究。 Φ6″集成电路生产在我国集成电路总产量中占有很大的份额,但一直以来
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薄层硅外延层在半导体器件中承载了重要的电路功能,本文针对三种薄层外延应用进行了一系列的研究。 Φ6″集成电路生产在我国集成电路总产量中占有很大的份额,但一直以来我国生产的Φ6″寸硅外延产品质量并不能完全满足生产需求。主要是随着衬底尺寸的增长,外延层的厚度、电阻率均匀性无法满足要求。 本课题中,改变了一直以来的外延设备类型,采用了先进的单片减压/低压外延工艺。减压工艺基本消除外延气氛中滞留层的问题,从而高温中蒸发到气氛中的衬底杂质很难再搀杂到外延层中,极大地抑制了外延中的自掺杂问题,使大尺寸硅外延层的电阻率均匀性得到了提高,也是薄层硅外延层有较陡的电阻率曲线。由此技术制造的Φ6″薄层(1.5μm)硅外延片的厚度、电阻率均匀性达到了国际先进水平,已应用在我国的半导体集成电路生产中。进而,本课题继续探索了Φ8″衬底上的薄层硅外延技术,其各项指标已到达典型的集成电路生产要求。 本课题还通过优化减压工艺,解决了异质外延缺陷多、表面形貌不好的问题,实现了复合SiGe/Si外延层结构。通过控制外延中的锗源与硅源的流量比例,可以在5%-30%范围内调节SiGe层中Ge组分。
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