Латеральная рекристаллизация поликремния с использованием никеля

В современной микроэлектронике развитие технологии поликремний-на-изоляторе служит толчком для создания интегральных схем нового поколения — трехмерных интегральных схем (D ICs). Первый слой транзисторов в таких схемах изготавливается на структуре кремний-на-изоляторе или в монокристалле кремния, второй и последующие слои формируются на структуре поликремний-на-изоляторе. Для создания структуры поликремний-на-изоляторе используются пленки поликремния с большим размером зерна, полученные в результате латеральной рекристаллизации аморфного кремния с использованием металла. Подвижность носителей заряда для n-канальных поликремниевых тонкопленочных транзисторов (ТПТ) может достигать порядка 280 см2Вх, для р-канальных ТПТ порядка 147 см2Вх.

В данной статье проводится исследование процесса латеральной рекристаллизации поликремния с использованием никеля. Процесс рекристаллизации позволяет получить крупнозернистый поликремний в активной области ТПТ и, следовательно, улучшить рабочие характеристики прибора. Поликремний толщиной 0,15мкм осаждался на изолятор (слой диоксида кремния толщиной 0,4мкм) при пониженной температуре (580С). Поликремний, осажденный при данной температуре аморфен по своей структуре без какого-либо видимого упорядочивания атомов. Поверх поликремния наносился низкотемпературный окисел кремния (толщина 0,5мкм), в котором вскрывались окна. После этого напылялась пленка никеля толщиной 200А, которая контактировала с поликремнием только в местах вскрытия окон. После чего проводилась рекристаллизация поликремния при Т450С, принцип которой основан на промежуточном образовании силицидов. В ходе работы получены экспериментальные образцы и сделаны микрофотографии рекристаллизованных областей поликремния, которые были сформированы с применением данного процесса при различных режимах термообработки.

Малошумящие GaAs ПТШ метрового диапазона

Расширение задач, решаемых радиоэлектроникой, приводит к ужесточению требований к используемым активным элементам. Так, в частности, современные активные элементы входных каскадов приёмных устройств метрового-дециметрового диапазона на рабочей частоте должны обладать коэффициентом шума, менее 0,3 дБ и при этом обеспечивать усиление по мощности, более 20 дБ. Выполнение этих условий позволяет существенно улучшить такие важнейшие параметры радиоэлектронной системы, как дальность связи и дальность обнаружения цели.

В метровом — дециметровом диапазонах традиционно применяются кремниевые биполярные и полевые транзисторы, обладающие целым рядом неоспоримых достоинств. Однако для реализации указанных ве параметров приборов, в рамках кремниевой технологии, требуется внедрение в производство дорогостоящего оборудования. В литературе часто указывается на то, что широко применяемые на СВЧ ПТШ на основе GaAs не могут использоваться в приёмной аппаратуре на частотах меньше одного гигагерца, в связи с резким ростом, при этом уровня избыточного шума. Однако, последние исследования, проведённые нами совместно с ОАО ОКБ — Планета свидетельствуют о возможности такого применения. В настоящей работе в результате исследования частотных зависимостей коэффициента шума GaAs ПТШ в пятидесяти-омном тракте в широком диапазоне частот было показано, что избыточный шум заметным образом начинает проявляться лишь на частотах порядка 100 МГц. Установление этого факта позволило начать серийное производство GIFs ПТИЦ для метрового диапазона длин волн, причём при сравнении их с аналогичными кремниевыми приборами на основе критерия цена качество было показано, что последние существенно проигрывают GIFs ПТИЦ в технологичности, поскольку для приборов на GIFs требуемые параметры могут быть реализованы в рамках доступного технологического базиса.

Прецизионное локальное ионно-лучевое микрофотокопирование

Технология профилирования остро сфокусированным ионным пучком является одним из передовых достижений мирового аналитического и технологического приборостроения. Установка STRATA FIB 205 (Focused Ion Beam) находит применение при решении широкого класса задач в области микроэлектроники, микросистемной техники и материаловедения. Точность выполняемого ионно-лучевого микропрофилирования составляет 0,1 мкм для произвольных гетерогенных объектов, а изображение, снимаемое во вторичных электронах или ионах, имеет разрешение до 7 нм, что соответствует увеличению примерно 800 тыс. раз. Рабочее ускоряющее напряжение составляет 30 кВ, а максимально плотность сфокусированного ионного пучка 100 Асм. Основной операцией, выполняемой установкой, является препарирование с целью получения изображения поперечного сечения образцов, таких как интегральных микросхем, устройств микросистемной техники и многослоевых композиций.

Технология позволяет выявить строение скрытых слоев без сплошного разрушения вележащего материала и провести детальное изучение образца путём создания нескольких разрезов микронного размера. Интересным применением является восстановление работоспособности прибора путём исправления поломки или ошибок изготовления, а также подгонка параметров устройств микросистемной техники. Фокусированным ионным пучком можно проводить гибкое прецизионное микрофрезерование по произвольному шаблону, что даёт возможность при малых временных затратах получать всевозможные достаточно сложные микрообъекты. Например, микрошестерёнка из SiC диаметром 20 мкм требует время на своё формирования в режиме ионно-лучевого травления не более 30 мин. Среди других экспериментально созданных объектов стоит упомянуть матрицы металлических острий, струны малого диаметра, дифракционные оптические решётки. Программная и структурная гибкость системы позволяет быстро адаптировать комплекс к работе с различными материалами и структурами.