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第一章 相关知识及激光微细加工概述1

§1．1 相关的物理化学知识1

1．1．1 热化学、光化学与反应速率1

1．1．2 高斯光束及其聚焦2

1．1．3 激光倍频13

1．1．4 物质对光的吸收19

§1．2 激光淀积24

1．2．1 激光辅助淀积的分类26

1．2．2 激光辅助淀积图样的空间分辨率30

1．2．3 激光辅助淀积的敏化反应35

1．2．4 淀积膜的质量36

§1．3 杂质掺入和退火40

1．3．1 扩散掺杂40

1．3．2 离子注入掺杂42

1．3．3 退火技术44

参考文献46

第二章 气相激光辅助淀积48

§2．1 气相激光辅助淀积简介48

2．1．1 气相激光辅助淀积的装置48

2．1．2 源材料49

2．1．3 光源50

2．1．4 光化学分解增强的两种机制及判别方法50

2．1．5 淀积速率的增强机制、激光、源气体的引入方式与空间分辨率54

§2．2 Ge的激光淀积56

2．2．1 源材料、光源及淀积机制56

2．2．2 工艺简介57

2．2．3 淀积膜的结构57

2．2．4 淀积速率和催化58

§2．3 Si的激光淀积60

2．3．1 淀积源材料60

2．3．2 光源和辐射方式61

2．3．3 实际应用简介61

§2．4 氢化非晶Si(a-Si：H)的激光淀积70

2．3．4 SiH1的汞敏化光分解70

2．4．1 源材料及光源72

2．4．2 淀积速率73

2．4．3 淀积膜的结构76

2．4．4 淀积膜的特性76

§2．5 SiO2的淀积79

2．5．1 源材料、光源及反应的机制79

2．5．2 淀积速率81

2．5．3 淀积膜的质量和特性82

2．5．4 InP衬底上的SiO2淀积83

§2．6 GaAs的淀积84

2．6．1 源材料、光源84

2．6．2 AsH3的光化学分解通道86

2．6．3 淀积实例87

§2．7 AIGaAs的激光辅助淀积98

2．7．1 源材料和光源99

2．7．2 淀积速率100

2．7．3 生长速率的增强和淀积膜的组分控制101

§2．8 Al的淀积102

2．8．1 源材料、光源103

2．8．2 以DMAlH为源材料的Al淀积104

2．8．3 用TMAAH作源材料的Al淀积108

2．8．4 用TIBA作源材料的Al淀积110

2．9．1 源材料和光源113

§2．9 Cu的激光辅助淀积113

2．9．2 淀积速率114

2．9．3 淀积膜的质量114

§2．10 ZnTe的激光辅助淀积116

2．10．1 源材料和光源116

2．10．2 淀积速率117

2．10．3 淀积膜的质量118

§2．11 Fe的激光辅助淀积120

2．11．1 源材料、光源120

2．11．2 Fe(CO)5在GaAs表面的吸附121

2．11．3 Fe(CO)5吸附层的光分解123

§2．12 Ti的檄光淀积及Ti：LiNbO3波导的激光写入124

2．12．1 Ti淀积的源材料及光源125

2．12．2 激光辅助Ti淀积的速率125

2．12．3 在Ti：LiNbO3波导“直接写入”中的应用127

§2．13 Cd的激光辅助淀积128

2．13．1 源材料和光源129

2．13．2 淀积速率130

2．13．3 淀积图洋的空间分辨率131

2．13．4 激光辅助淀积例膜技术的应用132

§2．14 CrO2的激光辅助淀积133

2．14．1 源材料和光源134

2．14．2 淀积速率137

2．14．3 淀积膜的质量138

§2．15 难熔金属的淀积139

2．15．1 光化学分解淀积140

2．15．2 W图样薄膜的快速直接写入142

§2．16 SnO2的激光辅助淀积146

2．16．1 反应气体和光源146

2．16．2 淀积膜电阻率与激光功率密度的关系148

2．16．3 电阻率与脉冲总数的关系149

2．16．4 淀积膜的退火151

§2．17 Rh和Ir的激光辅助淀积151

2．17．2 淀积膜的质量152

2．17．1 源材料和光源152

§2．18 光热分解增强机制的激光辅助淀积153

2．18．1 Ni/SiO2淀积154

2．18．2 TiO2/SiO2淀积159

§2．19 Au的气相激光辅助淀积161

2．19．1 Au的光热分解淀积161

2．19．2 Au的气相光化学分解淀积164

参考文献166

§3．1 固相激光辅助淀积简介176

3．1．1 流程简介176

第三章 固相激光辅助淀积176

3．1．2 反应释热和淀积膜结构178

3．1．3 淀积速率的增强机制178

§3．2 Au的固相激光辅助淀积179

3．2．1 源材料180

3．2．2 载体材料180

3．2．3 Au的固相光化学分解淀积182

3．2．4 Au的固相光热分解淀积183

§3．3 Pd的固相激光辅助淀积187

3．3．1 工艺简介187

3．3．2 Pd淀积膜的质量188

3．4．1 源材料和光源191

§3．4 Cu的固相激光辅助淀积191

3．4．2 淀积膜的质量192

参考文献196

第四章 液相激光辅助淀积197

§4．1 液相激光辅助淀积简介197

4．1．1 激光束入射方式197

4．1．2 淀积装置198

4．1．3 淀积膜厚度198

§4．2 Mo、Cr的液相激光辅助淀积199

4．2．1 源材料和光源199

4．2．2 淀积装置200

4．2．3 阈值光功率密度和诱导时间201

4．2．4 淀积膜的外部形貌和空间分辨率202

4．2．5 纯度和附着强度203

§4．3 用光生游离基作金属膜的液相激光辅助淀积204

4．3．1 反应淀积机制204

4．2．2 淀积装置和工艺205

4．3．3 淀积膜的厚度和质量207

参考文献207

第五章 激光辅助掺杂209

§5．1 激光化学掺杂概述209

5．1．1 激光化学掺杂的特点及分类209

5．1．2 激光化学掺杂的光源211

5．1．3 工艺和装置212

§5．2 si衬底中磷的气相激光掺杂213

5．2．1 掺杂工艺概述213

5．2．2 激光掺杂的结果和讨论214

§5．3 Si衬底中B的激光掺杂221

5．3．1 源物质和光源221

5．3．2 结果和讨论223

§5．4 固态激光扩散227

5．4．1 InP衬底中Cd的激光固态扩散228

5．4．2 si衬底中的B、磷激光固态扩散230

5．5．1 工艺过程简述232

§5．5 固态杂质源的激光掺杂232

5．5．2 掺杂结果234

参考文献236

第六章 激光退火239

§6．1 激光退火概述239

6．1．1 激光退火的机理240

6．1．2 激光退火的特点241

§6．2 -Si衬底中离子注入层的激光退火242

6．2．1 杂质浓度分布和结深243

6．2．2 结特性和薄层电阻245

6．2．3 离子注入多晶Si的激光退火245

§6．3 离子注入GaAs的激光退火248

§6．4 Si衬底中热扩散缺陷的激光退火250

§6．5 用激光退火作蒸发淀积非晶si的外延再生长252

参考文献253

第七章 激光微细加工技术的应用256

§7．1 激光微细加工技术在VLSI研制中的应用256

7．1．1 结构修改256

7．1．2 掩模修理258

§7．2 激光微细加工技术在化合物半导体欧姆接触形成中的应用260

7．2．1 工艺概述261

7．2．2 结果与讨论261

7．3．1 太阳能电池的工作原理及结构特点264

§7．3 激光微细加工技术在太阳能电池制造中的应用264

7．3．2 激光微细加工技术在太阳能电池制造工艺中的应用265

§7．4 激光微细加工技术在MOS器件制作中的应用271

7．4．1 在PMOS器件制作中的应用272

7．4．2 在NMOS器件制作中的应用275

§7．5 激光微细加工技术在高科技领域的应用278

7．5．1 光波导制作中的应用279

7．5．2 光聚合膜图样的激光写入280

7．5．3 LSS/CVD技术及其在多层结构VLSI中的应用282

7．5．4 在超导技术中的应用285

7．5．5 激光微细加工技术的现状及前景289

参考文献290