【摘 要】
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随着半导体器件持续朝着小型化发展,金属氧化物半导体场效应晶体管（metal-oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET）的尺寸也在不断缩小。目前,基于硅材料（silicon,Si）的晶体管制备工艺已到几纳米节点且接近其物理极限,进一步提高基于Si的晶体管的性能变得越来越困难。而锗（germanium,Ge）半导体材料比硅半导体材料的载流子迁
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随着半导体器件持续朝着小型化发展,金属氧化物半导体场效应晶体管（metal-oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET）的尺寸也在不断缩小。目前,基于硅材料（silicon,Si）的晶体管制备工艺已到几纳米节点且接近其物理极限,进一步提高基于Si的晶体管的性能变得越来越困难。而锗（germanium,Ge）半导体材料比硅半导体材料的载流子迁移率高得多,因此Ge在半导体器件的发展中有望成为Si的替代品。在晶体管制备过程中,源极和漏极区的金属锗化物接触材料研究是一个很重要的方面。由于镍锗化物（nickel germanide,Ni Ge）具有较低的电阻率、较低的形成温度以及自对准锗化工艺的可行性,其已成为用于Ge基器件中最有希望的接触材料。而在对Ni Ge材料的研究过程中,传统的热退火工艺由于加热冷却慢,热处理持续时间长,因此难以控制源极和漏极区的结深;快速热退火虽然具有加热速度快,冷却时间短等优势,但在加热过程中的热预算较高;新型的激光退火工艺尽管可以实现较低的热预算,但由于其退火不均匀、退火工艺不稳定,因此很难用于大批量的工业生产中。近来,微波退火由于加热升温快、控温性能好、选择性加热、整体加热、节能高效等特点受到了研究人员越来越多的关注。本论文主要利用微波退火方式对镍和锗的固相反应过程进行了研究,主要得到以下结果:（1）研究了不同温度下微波退火对Ni Ge形成的影响。研究发现,在1纳米钛金属中间层的调制下,可以在Ge（100）衬底上利用微波退火制备平整均匀的Ni Ge薄膜。且在Ni Ge薄膜的形成过程中,钛金属中间层发生了“层转移”效应,反应后成为了Ni Ge薄膜表面的覆盖层。（2）分析了微波退火条件下使用不同的衬底对Ni Ge薄膜生成温度的影响。研究发现,在获得高质量的Ni Ge薄膜时,P型锗衬底镍/钛/锗样品的微波退火温度为250℃,本征锗衬底镍/钛/锗样品的微波退火温度为350℃。P型锗衬底样品的微波退火温度要比本征锗衬底样品的退火温度低100℃,其原因可能与两者的电导率大小有关。
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