一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上锗材料的方法

    公开(公告)号:CN101710576B

    公开(公告)日:2011-03-16

    申请号:CN200910200126.2

    申请日:2009-12-08

    Abstract: 本发明涉及一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上锗材料的方法。该方法首先在硅衬底上外延SiGe合金层;然后在SiGe合金层上外延Si薄层;通过两次不同剂量的氧离子注入,使注入的氧离子集中在硅衬底的上部,于硅衬底与SiGe合金层交界处形成氧离子聚集区;先后在不同含氧气氛中进行第一、第二次退火,使氧离子聚集区氧化形成SiO2,顶层Si薄层也氧化为SiO2,再在纯氧气气氛中退火,进一步提高SiGe层中锗的含量,然后在纯氮气气氛中退火,使SiGe层中Ge的分布更均匀,最后用纯氧气和纯氮气交替进行退火,最终SiGe合金中的Si完全被氧化为SiO2,将顶层的SiO2腐蚀掉,就形成了绝缘体上锗材料。

    制备双埋层绝缘体上硅衬底的方法

    公开(公告)号:CN101604657B

    公开(公告)日:2011-02-09

    申请号:CN200910053503.4

    申请日:2009-06-19

    Abstract: 一种制备双埋层绝缘体上硅衬底的方法,包括如下步骤:提供单晶硅支撑衬底;将第一离子注入单晶硅支撑衬底中;退火,从而在单晶硅支撑衬底中形成第一绝缘层以及第一单晶硅层;提供第一键合衬底;在第一键合衬底表的表面形成第二单晶硅层;在第二单晶硅层表面形成第二绝缘层;以第二绝缘层远离第一键合衬底的表面以及第一单晶硅层远离单晶硅支撑衬底的表面为键合面,进行键合操作;移除第一键合衬底。本发明的优点在于,采用注入工艺形成第一单晶硅层,从而能够避免边缘碎裂的问题,并且注入工艺可以减少机械抛光和键合的次数,从而提高了材料厚度的均匀性和晶向的对准精度。

    一种利用层转移和离子注入技术制备SGOI材料的方法

    公开(公告)号:CN101866875A

    公开(公告)日:2010-10-20

    申请号:CN201010189313.8

    申请日:2010-06-01

    Abstract: 本发明涉及一种制备绝缘体上锗硅(SGOI)材料的方法。首先在体硅上外延Si1-xGex/Siepi/Si1-yGey结构的多层材料,其中0<x<1,0<y<1,Si1-xGex为外延材料的上表面。控制外延的Si1-xGex和Si1-yGey薄膜的厚度,使其都小于临界厚度,以保证这两层薄膜都是完全应变的。然后使用层转移的方法将Si1-xGex/Si/Si1-yGey转移到一个SiO2/Si结构的支撑材料上,形成Si1-yGey/Si/Si1-xGex/SiO2/Si结构的多层材料。使用选择性腐蚀的方法去掉顶层的Si1-yGey,最后通过离子注入及退火,使得材料中的Si1-xGex发生弛豫,相应的顶层Si发生应变,得到Si/Si1-xGex/SiO2/Si的SGOI材料。

    一种利用层转移技术制备绝缘体上锗硅材料的方法

    公开(公告)号:CN101866874A

    公开(公告)日:2010-10-20

    申请号:CN201010189312.3

    申请日:2010-06-01

    Abstract: 本发明涉及一种利用层转移技术制备绝缘体上锗硅(SGOI)材料的方法。首先在体硅上外延Siepi/Si1-xGex结构的多层材料,其中0<x<1,Siepi为外延材料的上表面。控制外延的Si1-xGex薄膜的厚度,使其小于临界厚度,以保证这层薄膜是完全应变的。然后使用层转移的方法将Siepi/Si1-xGex转移到一个SiO2/Si结构的支撑材料上,形成Si1-xGex/Siepi/SiO2/Si结构的多层材料。通过退火,使得材料中的Si1-xGex发生弛豫,弛豫过程中产生的位错主要分布在Siepi中,使得Si1-xGex保持了较高的晶格质量,然后通过外延的方法在Si1-xGex上继续外延一层Si薄膜,该薄膜将保持应变,最终得到Si/Si1-xGex/Siepi/SiO2/Si的SGOI材料。

    制备绝缘体上硅材料的内热氧化方法

    公开(公告)号:CN101388331B

    公开(公告)日:2010-08-25

    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。

    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。

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