基于注氧隔离技术的绝缘体上锗硅材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN100336171C

    公开(公告)日:2007-09-05

    申请号:CN200410066673.3

    申请日:2004-09-24

    Abstract: 本发明涉及基于注氧隔离技术的绝缘体上锗硅材料及制备方法。特征在于以单晶锗硅薄膜取代传统的材料中的顶层单晶硅薄膜,形成以单晶锗硅薄膜为顶层半导体膜的更广义的新型衬底材料。制备方法是首先向单晶硅片中注入氧离子,然后在注氧硅片上生长Ge或SiGe薄膜,再在最上面生长Si或Si3N4或SiO2保护层,经高温退火,在注入的氧在硅中形成氧化硅埋层的同时,表面Si薄膜氧化为SiO2或保持原来的保护层结构,Ge从原来的Ge或SiGe沉积层中向注氧层上面的Si薄膜扩散,形成SiGe,从而形成SiGe/SiO2/Si,为应变Si材料的生长提供高质量的衬底材料。本发明将Si基能带工程拓展到SOI衬底材料,使得器件速度,功耗,抗辐照等性能大为提高。

    基于注氧隔离技术的绝缘体上锗硅材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN1588619A

    公开(公告)日:2005-03-02

    申请号:CN200410066673.3

    申请日:2004-09-24

    Abstract: 本发明涉及基于注氧隔离技术的绝缘体上锗硅材料及制备方法。特征在于以单晶锗硅薄膜取代传统的材料中的顶层单晶硅薄膜,形成以单晶锗硅薄膜为顶层半导体膜的更广义的新型衬底材料。制备方法是首先向单晶硅片中注入氧离子,然后在注氧硅片上生长Ge或SiGe薄膜,再在最上面生长Si或Si3N4或SiO2保护层,经高温退火,在注入的氧在硅中形成氧化硅埋层的同时,表面Si薄膜氧化为SiO2或保持原来的保护层结构,Ge从原来的Ge或SiGe沉积层中向注氧层上面的Si薄膜扩散,形成SiGe,从而形成SiGe/SiO2/Si,为应变Si材料的生长提供高质量的衬底材料。本发明将Si基能带工程拓展到SOI衬底材料,使得器件速度,功耗,抗辐照等性能大为提高。

    绝缘体上硅的衬底上混合结构栅介质材料的制备方法

    公开(公告)号:CN1553482A

    公开(公告)日:2004-12-08

    申请号:CN200310122609.8

    申请日:2003-12-19

    Abstract: 本发明涉及一种绝缘体上的硅衬底上氧化铪和氧化铝混合结构新型高介电常数栅介质材料的制备方法。属于微电子与固体电子学中介质材料的制造工艺,其特征在于系利用超高真空电子束蒸发的技术,用HfO2源和Al2O3源共蒸发的方法在SOI衬底上制备高介电常数的栅介质材料。超高真空室工作时的真空度1×10-2pa,HfO2蒸发速率是Al2O3的2倍,沉积的HfO2和Al2O3混合结构薄膜为非晶结构,其厚度5-10nm。本方法相对于化学气相沉积等方法工艺简单、成本较低、生长速度快。制备的栅介质材料比常规的HfO2栅介质材料具有结晶温度高、热温度性好、界面产物少等优点。结合了SOI电路的优点,能更好的适应特征尺寸小于100nm的超大规模集成电路的需要。

    制作绝缘体上硅材料的隔离氧注入方法

    公开(公告)号:CN101477963A

    公开(公告)日:2009-07-08

    申请号:CN200810204676.7

    申请日:2008-12-16

    Inventor: 欧欣 张苗 王曦

    Abstract: 一种制作绝缘体上硅材料的隔离氧注入方法,包括如下步骤:提供单晶硅衬底;在单晶硅衬底中注入缺陷引入离子;在单晶硅衬底中注入氧离子;对注入缺陷引入离子和氧离子后的单晶硅衬底进行退火处理;所述注入缺陷引入离子的步骤在注入氧离子的步骤之前或者之后实施。注入深度与缺陷引入离子的注入深度相同或靠近。本发明的优点在于,缺陷引入离子注入形成的微空洞可以俘获氧离子,提高绝缘埋层的完整性,从而降低形成连续埋层所需氧的注入剂量。降低由于二氧化硅形成过程中的体积膨胀所形成的应力和顶层硅中的缺陷。提高了氧从退火气氛向埋层的扩散效率,提高顶层硅与埋层之间的界面质量,提高埋层的抗击穿性能。

    绝缘体上硅的衬底上混合结构栅介质材料的制备方法

    公开(公告)号:CN1300855C

    公开(公告)日:2007-02-14

    申请号:CN200310122609.8

    申请日:2003-12-19

    Abstract: 本发明涉及一种绝缘体上的硅衬底上氧化铪和氧化铝混合结构新型高介电常数栅介质材料的制备方法。属于微电子与固体电子学中介质材料的制造工艺,其特征在于系利用超高真空电子束蒸发的技术,用HfO2源和Al2O3源共蒸发的方法在SOI衬底上制备高介电常数的栅介质材料。超高真空室工作时的真空度1×10-2pa,HfO2蒸发速率是Al2O3的2倍,沉积的HfO2和Al2O3混合结构薄膜为非晶结构,其厚度5-10nm。本方法相对于化学气相沉积等方法工艺简单、成本较低、生长速度快。制备的栅介质材料比常规的HfO2栅介质材料具有结晶温度高、热温度性好、界面产物少等优点。结合了SOI电路的优点,能更好的适应特征尺寸小于100nm的超大规模集成电路的需要。

    一种绝缘层上硅结构及制备方法

    公开(公告)号:CN1564308A

    公开(公告)日:2005-01-12

    申请号:CN200410017080.8

    申请日:2004-03-19

    Abstract: 本发明涉及一种绝缘体上硅结构及制备方法,属于微电子技术领域。其特征在于先后通过Al薄膜沉积、键合、离子注入,结合热处理等技术来制备以氮化铝或氧化铝或AlN、Al2O3、Si3N4或SiO2中两种或多种复合层为埋层的SOI结构衬底材料,即先在硅片表面淀积Al薄膜,然后通过键合技术实现层转移,最后经N或O离子注入形成所需埋层材料。所制备的绝缘层上硅结构由三层构成,顶层为单晶硅层,厚度为20-2000nm,中间是绝缘埋层,厚度为50-500nm,底层为硅衬底。得到的SOI衬底材料具有良好的热传导性能,适合高温、大功率或辐照环境下的SOI电路的需要。

    制备绝缘体上硅材料的内热氧化方法

    公开(公告)号:CN101388331A

    公开(公告)日:2009-03-18

    申请号:CN200810202084.1

    申请日:2008-10-31

    Inventor: 欧欣 王曦 张苗

    Abstract: 一种制备绝缘体上硅材料的内热氧化方法,包括如下步骤:提供单晶硅衬底;在单晶硅衬底中注入缺陷引入离子,从而在单晶硅衬底中形成缺陷空洞层,以及位于缺陷空洞层表面的顶层硅;在缺陷空洞层表面的顶层硅中形成扩散通道;将单晶硅衬底在含氧气氛中进行退火。本发明的优点在于,在单晶硅衬底中注入缺陷引入离子,从而在单晶硅衬底中形成缺陷空洞层,缺陷空洞层作为氧化硅团聚体形核提供了高密度的形核中心,加速了氧化硅团聚体的形核和长大,减少或完全代替注氧隔离工艺(SIMOX)中形成连续二氧化硅绝缘埋层中氧的注入剂量。同时,缺陷空洞层中的空体积将吸收由于氧化硅团聚体形成而产生的体积膨胀效应,减少顶层硅与BOX层界面的应力,提高SOI材料的质量。

    带有绝缘埋层的衬底的制备方法

    公开(公告)号:CN101355024A

    公开(公告)日:2009-01-28

    申请号:CN200810038335.7

    申请日:2008-05-30

    Inventor: 张苗 张波

    Abstract: 一种带有绝缘埋层的衬底的制备方法,包括如下步骤:提供第一衬底,所述第一衬底表面具有第一晶体层;在第一晶体层表面生长第二晶体层;提供第二衬底,所述第二衬底表面具有绝缘层;以第二晶体层远离第一衬底的表面和绝缘层远离第二衬底的表面作为键合表面进行键合;除去第一衬底和第一晶体层。本发明的优点在于,采用表面生长的方法形成绝缘埋层以及表面的晶体层,因此可以在较大的范围内调整绝缘埋层以及绝缘埋层表面的晶体层的厚度,且晶体层的表面是借由用于生长该晶体层的表面转变而形成的,因此具有良好的平整度。

    一种绝缘层上硅结构的制备方法

    公开(公告)号:CN1315155C

    公开(公告)日:2007-05-09

    申请号:CN200410017080.8

    申请日:2004-03-19

    Abstract: 本发明涉及一种绝缘体上硅结构的制备方法属于微电子技术领域。其特征在于先后通过Al薄膜沉积、键合、离子注入,结合热处理等技术来制备以氮化铝或氧化铝或AlN、Al2O3、Si3N4或SiO2中两种或多种复合层为埋层的SOI结构衬底材料,即先在硅片表面淀积Al薄膜,然后通过键合技术实现层转移,最后经N或O离子注入形成所需埋层材料。所制备的绝缘层上硅结构由三层构成,顶层为单晶硅层,厚度为20-2000nm,中间是绝缘埋层,厚度为50-500nm,底层为硅衬底。得到的SOI衬底材料具有良好的热传导性能,适合高温、大功率或辐照环境下的SOI电路的需要。

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