一种负反馈式双极结型晶体管工艺实现

利用负反馈电路对放大器提高增益稳定性、减少非线性失真、拓展通频带宽、改善输入输出电阻的作用,基于实际生产,设计并实现一款带电阻双极结型晶体管产品。在普通晶体管基础上,利用LPCVD工艺淀积多晶硅,并对其进行离子注入,充当负反馈偏置电路中的电阻结构。以典型半导体加工工艺先后实现基极、发射极、通孔、多晶硅电阻、电极、保护膜以及集电极的制备,对电路成品进行详细性能测试并投入生产。该产品EDS特性测试良率高达99.4%,放大倍数均为200以上。

BiCMOS多晶硅栅的光刻和刻蚀工艺分析

阐述在0.5μm BiCMOS工艺中的多晶硅栅制备工艺关键试验。试验表面旋涂转速会显著影响涂胶厚度,该参数的变化会影响到多晶硅栅的形貌和物理性能。同时,通过调节曝光量和焦深,可以有效地控制光刻过程的精度,从而确保多晶硅栅结构的准确复现。LAM9400用于刻蚀工艺,在特定刻蚀厚度范围内,多晶硅表现出良好的均匀性。

基于TCAD技术的碳化硅槽栅MOSFET器件设计

针对碳化硅槽栅MOSFET器件内部寄生二极管的反向恢复特性差的问题,设计了碳化硅槽栅MOSFET器件新结构,通过在碳化硅槽栅MOSFET器件元胞内部集成多晶硅/碳化硅异质结二极管,在不使器件的其他电学特性退化的基础上,改善器件的反向恢复特性。基于TCAD工具——ATLAS二维的半导体工艺与器件仿真软件,对碳化硅槽栅MOSFET器件的I-V特性、击穿特性以及反向恢复特性进行了研究。研究结果表明,与常规的碳化硅槽栅MOSFET器件相比,新结构的反向恢复特性明显改善,反向恢复时间减小了48.8%,反向恢复电荷减小了94.1%,反向峰值电流减小了82.4%。

半导体级多晶硅的低成本清洗方法

半导体产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的基础性、战略性和先导性产业,单晶硅由于具有独特的物理及化学性质,在半导体产业中占有重要的地位,多晶硅作为制备单晶硅的前驱体,对纯度的要求尤为严苛,因此本文研究了一种采用低成本混酸清洗多晶硅块,进而制备高纯多晶硅的新型方法。在室温环境中,采用纯度为电子级(EL)、超纯(UP)、超纯MOS(UP-S)级的由氢氟酸和硝酸组成的混酸溶液清洗多晶硅块,所得多晶硅表面金属含量均在2 ppbw以下,即符合半导体级多晶硅对表面金属含量的要求;并研究了多晶硅表面金属含量与清洗过程所消耗EL级混酸之间的关系,发现使用300 ml V_(HF):V_(HNO3)=1:10的由氢氟酸和硝酸组成的EL级混酸溶液可以清洗出3.33kg半导体级多晶硅,说明低成本EL级混酸也可以广泛用于半导体级多晶硅的工业生产中。

掺砷多晶硅的热氧化

在ＥＥＰＲＯＭ的研制中，为了研究掺砷多晶硅与单晶硅氧化的相对关系，进行了８００℃湿氧氧化和１０００℃干氧氧化实验。结果表明，经过工艺优化，选择适当的工艺方案，获得了较理想的多晶硅与单晶硅氧化速率比。

催化热氢化法制备三氯氢硅研究进展

四氯化硅加氢制备三氯氢硅是新一代多晶硅生产技术中实现副产物四氯化硅变换循环再利用而减少污染的重要手段。在围绕该反应的众多工艺方案中,催化热氢化法能耗低、选择性高,逐渐受到研究者的重视。国内外研究用于催化热氢化法的催化剂主要包括过渡金属类催化剂、碱土金属催化剂和耐高温腐蚀含硅多孔陶瓷。常用加氢类过渡金属催化体系表现出良好的活性,碱土金属催化剂选择性较高、化学性质更稳定。而制约催化热氢化法的问题主要表现在高纯多晶硅生产对于杂质的极低容忍度、苛刻的反应环境以及活性位吸附含氯产物造成单程转化率降低。开发耐高温、抗腐蚀、反应条件下物化性质稳定并易于脱附产物的热氢化催化剂是催化热氢化法发展的主要方向。综述了近年来国内外对于用在催化热氢化法中的各类催化剂的研究进展,并对存在的问题和前景进行分析与展望。

半导体桥的设计分析

半导体桥是半导体桥火工品中最为关键的元件 ,它的结构和性质对火工品起着十分重要的作用 ,设计结构合理、性能优良的半导体桥是研究半导体桥火工品首要任务。文章以理论分析和文献分析为基础并结合试验数据 ,提供了一套半导体桥的设计方法 ,并选定了合理的结构和材料 ,给出了一组参数 ,确定了最小临界能的半导体桥图形。

半导体桥多晶硅工艺优化

针对多晶硅淀积工艺对半导体桥性能影响严重的问题,开展多晶硅工艺优化实验,获得多晶硅淀积工艺优化条件,多晶硅半导体桥电阻稳定控制在1±0.07 Ω范围内,达到多晶硅桥的应用要求。

国内外多晶硅行业现状与发展趋势

介绍国内外多晶硅的生产和消费情况,对未来市场需求进行了预测。分析了我国多晶硅生产优势和存在的问题,并对我国发展多晶硅产业给出建议。

低温CMOS－器件物理和互连特性

本文概述低温ＣＭＯＳ的器件物理及其中的互连特性。详细分析了ＭＯＳ结构中载流的冻析效应，低温迁移率和漂移速度，并讨论了ＭＯＳ器件的低温阈值特性。对低温下多晶硅和ＴｉＳｉ２等互连以及金一半欧姆接触特性，也作了扼要讨论。本文的结果和结论对于优化低温ＣＭＯＳ结构和器件参数具有一定的参考价值。

PECVD多晶硅膜的计算机模拟

在LPCVD理论模型基础上,通过引进“电子温度”,对 PECVD多晶硅膜进行了计算机模拟分析.结果表明,射频功率和反应室气压是影响PECVD淀积速率分布的两个主要因素,且两者受p=kW线性关系的制约,即对于一定的射频功率,总可选择一合适的反应室气压,使淀积速率分布最佳.实验结果与理论分析相吻合.

磷化铟晶体中孪晶形成机理的研究进展

孪晶可以降低化合物半导体单晶的成品率,是目前半导体材料领域研究的热点之一。针对InP及相关极易产生孪晶的半导体材料,系统介绍了孪晶形核的各类物理模型,归纳了材料属性、晶体生长放肩角度、温度梯度、生长速率、小平面、半导体极性及生长系统稳定性等因素对孪晶形成的影响。借助多晶硅中孪晶现象和形核机理解释了InP多晶中孪晶形核现象。同时,总结了掺杂剂及杂质元素对孪晶形成的影响。最后,对InP生长过程中孪晶形成及抑制方法进行了展望。InP单晶中孪晶的抑制将会大幅降低InP单晶衬底的成本,推动InP微电子及光电子领域的发展。

浅析高温压力传感器的发展

压力传感器的发展对测控工作起着重要的指引作用。常见压力传感器的测量温度都在200℃以下,无法精准测量高温下的压力。因此,国内外有很多学者致力于高温压力传感器的研究。主要探讨了高温压力传感器的发展现状、存在的问题及未来的发展趋势。

SOI CMOS器件研究

利用0.35μm工艺条件实现了性能优良的小尺寸全耗尽的器件硅绝缘体技术(SOI)互补金属氧化物半导体(FD SOI CMOS)器件,器件制作采用双多晶硅栅工艺、低掺杂浓度源/漏(LDD)结构以及突起的源漏区。这种结构的器件防止漏的击穿,减小短沟道效应(SCE)和漏感应势垒降低效应(DIBL);突起的源漏区增加了源漏区的厚度并减小源漏区的串联电阻,增强了器件的电流驱动能力。设计了101级环形振荡器电路,并对该电路进行测试与分析。根据在3V工作电压下环形振荡器电路的振荡波形图,计算出其单级门延迟时间为45ps,远小于体硅CMOS的单级门延迟时间。

电子级多晶硅生产技术探讨

介绍了目前国内外电子级多晶硅生产技术的发展状况,重点说明了改良西门子法电子级多晶生产技术原理及其工艺流程,主要包括:氢气制备及纯化、氯化氢合成、低压氯化(三氯氢硅合成)、低温氢化(四氯化硅转化)、精馏、CVD还原、尾气回收和后处理等工序。结合电子级多晶硅生产技术的成功工程应用实践,介绍了电子级多晶硅项目的技术特点。

双注入多晶硅发射极高性能BiCMOS技术研究

研究了一种ＢｉＣＭＯＳ新技术，基区和发射区均通过发射极多晶注入，使形成的基区更浅、更窄；通过等平面氧化形成的鸟嘴，将版图设计为３．０μｍ的发射极条宽“挤”为２．０μｍ左右，提高了器件性能。在器件结构及工艺设计中，尽可能提高工艺的兼容性，简化工艺。该技术已应用于性能优良的双极、ＭＯＳ器件。

功率VDMOS器件ESD防护结构设计研究

随着半导体工艺的不断发展,器件的特征尺寸在不断缩小,栅氧化层也越来越薄,使得器件受到静电放电破坏的概率大大增加。为此,设计了一种用于保护功率器件栅氧化层的多晶硅背靠背齐纳二极管ESD防护结构。多晶硅背靠背齐纳二极管通过在栅氧化层上的多晶硅中不同区域进行不同掺杂实现。该结构与现有功率VDMOS制造工艺完全兼容,具有很强的鲁棒性。由于多晶硅与体硅分开,消除了衬底耦合噪声和寄生效应等,从而有效减小了漏电流。经流片测试验证,该ESD防护结构的HBM防护级别达8 kV以上。

一种单层多晶硅BiCMOS工艺研究

介绍了一种单层多晶硅ＣＭＯＳ工艺。该工艺采用Ｐ型衬底、Ｎ型Ｐ型双埋层、Ｎ型薄外延结构，掺杂多晶硅作为ＣＭＯＳ晶体管栅极和双极ＮＰＮ晶体管的发射极。ＣＭＯＳ晶体管采用源漏自对准结构，钛和铝双层金属作为元件互连线，ＰＥＣＶＤＳｉＮｘ介质作为钝化薄膜。

国内外半导体级多晶硅生产技术差距分析

随着我国多晶硅生产技术的不断进步,半导体级多晶硅生产技术水平与国外的整体差距也在不断缩小,并在某些方面可比肩国际一流企业水平。由于国内从事大规模半导体级多晶硅生产技术研究起步较晚,相比于深耕几十年的国外一流企业,在某些细节上依然存在差距,本文主要从技术指标、关键设备材料、生产运营理念等方面分析其存在的差距。

集成电路用半导体材料智能制造应用研究

集成电路用半导体材料是集成电路、半导体器件制造的基础材料,是一种十分敏感的战略性资源.集成电路用半导体材料智能制造应用研究就是在电子级多晶硅生产线的基础上,针对智能制造在多晶硅生产、经营流程中的具体应用进行研究,构建一套全面的生产过程信息管理系统,具备高度数字化、可视化、模型化、集成化和智能化,实现各层面的业务协同,提高企业的预测预警能力,保证生产安全和环保,实现设备自动化、人员高效化、管理信息化。提高产品的稳定性,达到集成电路用电子级高纯多晶硅的稳定产出的目的,为国家集成电路产业原材料提供战略保障。