ICP-MS法测定硅片表面BPSG中B、P含量

Boron and Phosphorus doped oxides are important films in the processing of IC’ s, both as a planarization dielectric and as a passivation. The accurate analysis of dopants in these films is also of great importance to the analytical chemist. In this paper, Boron and Phosphorus are determined by ICP-MS after the films dissolved by HF, HNO3. The errors of the results and those gotten by ICP-AES from Balazs Lab are less than 5%.

BPSG膜的沉积、性质及其应用

本文介绍BPSG膜的沉积、性质及采用BPSG膜作回流介质层和表面钝化层.实验结果证明,在提高器件的可靠性、稳定性和成品率等方面BPSG膜均优于PSG膜.

VLSI工艺中BPSG薄膜的研究

BPSG(硼磷硅玻璃)薄膜作为一种重要的层间介质,在半导体集成电路中广泛使用。常压化学气相沉积的BPSG薄膜中B、P含量(质量分数)对BPSG的性能有着显著影响。以WJ—999R机台为基础,详细研究了B、P含量的变化对对BPSG薄膜的沉积率、蚀刻率及其对回流效果的影响。研究发现:沉积率随着B含量的增加而增加;当P含量由0至1%时沉积率突然降低,随后随P含量的增加无显著变化。蚀刻率则随B含量的增加而降低,随P含量的增加而增加。B含量对回流效果的影响显著强于P含量的影响,每增加1%的B,玻璃软化温度降低约40℃。过高过低的B、P含量会产生异常,在3%B,5%P含量下BPSG薄膜有着优良的性能。

BPSG膜的CVD方法

一种用于在半导体晶片或者衬底上原位形成高浓度硼磷硅酸盐玻璃膜的方法和装置。在实施例中，该方法由将衬底提供到腔室中开始。该方法通过将硅源、氧源、硼源和磷源提供到腔室中以便在衬底上形成高浓度硼磷硅酸盐玻璃层继续。该方法进一步包括回流形成在衬底上的高浓度硼磷硅酸盐玻璃层。

BPSG膜双极晶体管的抗电离辐照性能研究

对SiO2+BPSG+SiO2钝化结构和SiO2+SiN钝化结构的双极晶体管和JW117集成稳压器进行了60Co的γ辐照和不同温度下退火行为研究。结果表明,覆盖BPSG钝化膜的器件抗辐照性能明显强于SiN钝化膜的器件。BPSG对Na+具有很好的吸收作用,SiO2层中的Na+很大部分被吸收到BPSG膜中,降低了双极晶体管基区的表面复合速率,减少过剩基极电流,这可能是BPSG钝化膜器件抗辐照性能好的主要原因。通过对器件辐照后不同温度下的退火实验,保证了BPSG钝化膜器件辐照后的工作可靠性。

不同工艺线性稳压器电离辐射效应及退火特性

研究掺氯氧化+PE钝化、无氯氧化+PE钝化、掺氯氧化+BPSG钝化三种不同工艺线性稳压器的电离辐照响应及退火特性。实验结果发现,掺氯氧化+BPSG钝化工艺样品比其他两种工艺电离损伤明显减小,具有较强的抑制电离辐射损伤的能力。退火实验表明,辐射感生的界面态是影响稳压器电离辐射性能的主要因素,减少界面态可大大提高器件抑制电离辐射损伤的能力。

超大规模集成电路快速热处理技术

本文介绍了快速热处理技术的研究成果.包括:RHT设备,高剂量注入硅的RTA机理与最佳RTA条件选择,以及浅PN结制造,硅化物形成,BPSG回流和薄氧化层的快速氮化等RTP技术.

硅基SiO_2平面光波导中硼磷硅玻璃覆盖层的制备和研究

利用等离子体增强化学气相沉积方法,在S iH4/N2O反应气体中掺入PH3和B2H6制备了用于硅基S iO2平面光波导的硼磷硅玻璃覆盖层.分析了磷掺杂和硼掺杂对折射率的影响,提出了选择掺杂气体流量匹配折射率的方法.研究了退火温度和气氛对膜层性能的影响,高温退火使膜层的折射率趋于稳定,对光的吸收损耗减小;采用氧气退火可以抑制和消除氮气退火时膜层中出现的不透明的微晶粒,改善膜层质量.采用多步沉积退火方法,消除了台阶覆盖中出现的空洞和气泡,得到了台阶的覆盖性和覆盖平坦度都较好的硼磷硅玻璃膜层.

高纵横比间距下TiN残留物的解决方案

讨论在标准0.18μm CMOS逻辑平台上加入一次性编程单元(OTP Cell)后,工艺所面临的问题。由于OTP Cell的设计尺寸远小于0.18μm技术代的设计要求,导致用传统工艺对OTP Cell中具有高纵横比的间距进行填充时,会出现空洞。该空洞贯通前后接触孔(CT),使得后续在沉积TiN时,TiN会残留在空洞侧壁上,使相邻接触孔短路,从而导致OTP失效。为了解决这个问题,从多个方面进行了方案设计,包括硼磷硅玻璃(BPSG)中硼(B)和磷(P)的浓度,BPSG的厚度,回流温度以及在BPSG之前先沉积一层高密度等离子体氧化物(HDP USG)。实验结果表明,只有在BPSG之前先沉积一层HDP USG的工艺方案才是有效的,才可以消除空洞,从而消除TiN残留物。同时,器件性能不受影响,并实现了高良率。

用X射线晶片分析器同时测定硅片上薄膜的厚度及组成

晶片专用X射线荧光分析装置在半导体工业中被用于多种工程的评价。在半导体分析中XRF法的显著特征是能分析各种薄膜(氧化膜、硅化物膜、金属膜等);能同时分析晶片上同一部位的膜厚及组成;XRF法是非破坏分析,因受化学键的影响不大,同一个试样可以反复使用。 厚度在400nm以上的掺硼磷硅玻璃(BPSG)膜的分析结果已做报道。近年,随着对半导体器件的高度集成化、高性能化(64 Mbit以上)要求的提高,希望能更准确地分析。作为有代表性的氧化膜——BPSG膜,为改善其在工程中的热处理特性,B_2O_3、P_2O_5的浓度控制是不可缺少的。为了满足这些要求,必须分析更薄的薄膜(300nm以下),在薄膜分析中的关键问题是B Kα背底的变动。 B分析的新光学系统改善了声噪比(S/N),使250nm以上的BPSG膜的分析成为可能。为了提高晶片分析器的性能,在装置上做了一些改良:真空度的稳定化;减轻污染的特制真空泵;分光室部分的恒温化。新的晶体分析器无论在短期或长期的测定,对10％B_2O_3的测定能做到1％的相对精度。 对在硅晶片上的钨硅化物的分析,不能使用W Lα及Si Kα两种谱线,而应使用W的两种谱线(浓度分析用W-N线,膜厚分析对用W-Lα线)。 膜厚测定的相对精度在0.2％以下,对于Si/W=2.5,摩尔比精度约0.015％(相对精度约为0.56％)。

VDMOS场效应晶体管工艺研究

本文首先介绍了VDMOS场效应晶体管的生产工艺流程，然后针对本次系列产品的工艺难点进行了栅介质工艺研究、栅源隔离介质研究以及钝化技术研究。通过本项研究，使VDMOS系列产品的可靠性和成品率得到很大提高。

硼磷硅玻璃缺陷分析与研究

在晶圆制造中广泛运用掺杂有硼和磷的二氧化硅即硼磷硅玻璃作为绝缘介质,一般用于金属布线前的绝缘层。掺杂硼磷的作用是降低回流温度,减少热预算。但在实际运用中,由于硼磷硅玻璃性质不够稳定,常常受到环境的影响,其中的三氧化二硼和五氧化二磷容易和空气中的水汽反应生成硼酸和磷酸继而形成缺陷,造成电路短路,最终导致产品低良率,给公司造成损失。文章就硼磷硅玻璃受环境影响的异常现象进行分析研究,找到缺陷形成的根本原因及预防方法。