公开(公告)号：CN104517883A

公开(公告)日：2015-04-15

申请号：CN201310447631.3

申请日：2013-09-26

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  陈达 ,  狄增峰 ,  薛忠营 ,  王刚 ,  母志强 ,  叶林

IPC: H01L21/762 ,  H01L21/265

CPC classification number: H01L21/76251 ,  H01L21/76254

Abstract: 本发明提供一种利用离子注入技术制备绝缘体上半导体材料的方法，包括步骤：1）于第一衬底表面形成掺杂的单晶薄膜；2）于单晶薄膜表面形成缓冲层及顶层半导体材料；3）将杂质离子注入至单晶薄膜；4）将剥离离子注入至单晶薄膜下方第一衬底中的预设深度的位置；5）键合所述顶层半导体材料与具有绝缘层的第二衬底；6）进行退火处理，使所述第一衬底与所述缓冲层从该单晶薄膜处分离，去除所述缓冲层。本发明结合了离子共注与掺杂单晶薄膜剥离的双重作用，有效的降低了剥离剂量。注入杂质离子使单晶薄膜产生应力增加其吸附能力，H离子注入退火后实现剥离，剥离发生在超薄的单晶薄膜处，裂纹很小，可获得高质量的绝缘体上半导体材料。

公开(公告)号：CN104157741A

公开(公告)日：2014-11-19

申请号：CN201410459322.2

申请日：2014-09-10

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  母志强 ,  陈达 ,  薛忠营 ,  狄增峰 ,  王曦

IPC: H01L31/18

CPC classification number: Y02P70/521 ,  H01L31/1804 ,  H01L31/02161 ,  H01L31/109

Abstract: 本发明提供一种光电探测器的制备方法，包括步骤：1）提供一硅衬底，于所述硅衬底表面形成Ge底层；2）在所述Ge底层上生长SiGe/Ge周期结构，最上一层用Ge覆盖；3）于所述SiGe/Ge周期结构及Ge底层中刻蚀出直至所述硅衬底的至少两个间隔排列的凹槽；4）采用选择性腐蚀工艺去除凹槽之间的SiGe/Ge周期结构中的SiGe，形成具有间隔的多层Ge结构；5）采用溶液法在所述多层Ge结构的表面附着金属颗粒；6）于所述SiGe/Ge周期结构表面制作电极。本发明利用金属粒子产生局域表面等离子体共振，制备出了高效率的硅基光电探测器，并且，通过多个表面的引入，进一步提高光电探测的效率。本发明步骤简单，适用于工业生产。

公开(公告)号：CN103972148A

公开(公告)日：2014-08-06

申请号：CN201410222756.0

申请日：2014-05-23

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  陈达 ,  薛忠营 ,  王刚 ,  刘林杰 ,  郭庆磊 ,  母志强 ,  狄增峰

IPC: H01L21/762

CPC classification number: Y02P80/30 ,  H01L21/76254

Abstract: 本发明提供一种超薄绝缘体上材料的制备方法，包括步骤：1)在所述第一衬底表面外延第一掺杂单晶层、缓冲层、第二掺杂单晶层以及待转移层；2)低剂量离子注入至所述第一掺杂单晶层与第一衬底的界面以下预设深度；3)键合所述第二衬底的绝缘层与待转移层；4)退火剥离所述缓冲层与第一衬底；5)低剂量离子注入至所述第二掺杂单晶层与缓冲层的界面以上预设深度；6)键合所述第三衬底的绝缘层与缓冲层；7)退火剥离所述缓冲层与待转移层，获得两种绝缘体上材料。本发明采用两次注入剥离技术在制备超薄绝缘体上待转移层材料的同时，通过第二次剥离，还制备了另外一种绝缘体上材料，即，缓冲材料，这使得整个制备过程中几乎没有材料损耗。

公开(公告)号：CN103943547A

公开(公告)日：2014-07-23

申请号：CN201310024414.3

申请日：2013-01-23

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  陈达 ,  狄增峰 ,  薛忠营 ,  魏星 ,  王刚

IPC: H01L21/762

CPC classification number: H01L21/76254 ,  H01L21/76256

Abstract: 本发明提供一种基于增强吸附来制备绝缘体上材料的方法。根据本发明的方法，先在第一衬底上依次外延生长一掺杂的超晶格结构的单晶薄膜、中间层、缓冲层以及顶层薄膜；随后，对形成了顶层薄膜的结构进行低剂量离子注入，使离子注入到所述掺杂的超晶格结构的单晶薄膜上表面之上或下表面之下；接着再将具有绝缘层的第二衬底与已进行离子注入的结构键合，并进行退火处理，使掺杂的超晶格结构的单晶薄膜处产生微裂纹来实现原子级的剥离。本发明采用增强吸附来实现键合片的有效剥离。剥离后的表面平整，粗糙度低，并且顶层薄膜晶体质量高。

公开(公告)号：CN103646909A

公开(公告)日：2014-03-19

申请号：CN201310724017.7

申请日：2013-12-24

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  陈达 ,  薛忠营 ,  王刚 ,  郭庆磊 ,  叶林 ,  狄增峰

IPC: H01L21/762

CPC classification number: H01L21/7624 ,  H01L21/02664

Abstract: 本发明提供一种GOI结构的制备方法，至少包括以下步骤：S1：提供一SOI衬底，在所述顶层硅表面形成一SiO2保护层；S2：从所述SiO2保护层正面进行离子注入，注入深度到达所述顶层硅中；S3：去除所述SiO2保护层，在所述顶层硅表面外延生长一SiGe层；S4：在所述SiGe层表面形成一Si帽层；S5：将步骤S4获得的结构进行锗浓缩，形成依次包含有背衬底、埋氧层、Ge层、SiO2层的叠层结构；S6：腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到GOI结构。本发明利用预先对SOI衬底进行离子注入，然后外延SiGe层并进行锗浓缩，在锗浓缩的退火过程中，顶层硅中注入的离子减弱了Si与SiGe之间的晶格失配，使应力抵消释放，从而降低最后GOI材料的穿透位错密度，获得高质量的GOI结构。

公开(公告)号：CN103632930A

公开(公告)日：2014-03-12

申请号：CN201210310702.0

申请日：2012-08-28

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  陈达 ,  薛忠营 ,  卞剑涛 ,  母志强 ,  狄增峰

IPC: H01L21/20 ,  H01L21/324

CPC classification number: H01L21/76254 ,  H01L21/2007 ,  H01L21/30604 ,  H01L21/30625

Abstract: 本发明提供一种利用超薄层吸附制备绝缘体上超薄改性材料的方法，该方法首先在第一衬底上依次外延生长第一单晶薄膜、第一缓冲层、第二单晶薄膜、第二缓冲层以及顶层薄膜，再通过两次离子注入以及键合工艺，最终得到绝缘体上超薄改性材料。所制备的超薄改性材料的厚度范围为5~50nm。本发明通过在不同层的两次离子注入将材料改性和剥离两个过程分开进行，且剥离发生在超薄层，裂纹较小，剥离过程中对顶层薄膜的质量影响较小，可以制备出高质量的绝缘体上超薄改性材料。

公开(公告)号：CN102664166B

公开(公告)日：2013-11-27

申请号：CN201210175119.3

申请日：2012-05-31

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 姜海涛 ,  狄增峰 ,  卞建涛 ,  薛忠营 ,  魏星 ,  张苗 ,  王曦

IPC: H01L21/8238 ,  H01L27/092

Abstract: 本发明提供一种CMOS器件及其制作方法，于具有SiO2层的Si衬底中分别形成第一深度的第一凹槽及大于所述第一深度的第二深度的第二凹槽，于所述第一凹槽及第二凹槽内分别形成Ge层、止刻层以及Ⅲ-Ⅴ族半导体层，然后采用选择性腐蚀技术刻蚀上述结构至所述第一凹槽内的Ge层，并使所述Ge层、SiO2层及Ⅲ-Ⅴ族半导体层处于同一平面，最后在所述Ge层上制作PMOS器件，在所述Ⅲ-Ⅴ族半导体层上制作NMOS器件以完成所述CMOS器件的制作。本发明只需在外延后通过选择性腐蚀工艺及抛光工艺即可获得具有Ge层及Ⅲ-Ⅴ族半导体层混合材料沟道的衬底，工艺简单，有利于降低成本；在该衬底上制备CMOS器件，具有较高的工作速度，有利于提高器件的性能。

公开(公告)号：CN103208425A

公开(公告)日：2013-07-17

申请号：CN201310095306.5

申请日：2013-03-22

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 狄增峰 ,  郑晓虎 ,  王刚 ,  张苗 ,  王曦

IPC: H01L21/336

CPC classification number: H01L21/28255 ,  H01L21/02115 ,  H01L21/02181 ,  H01L21/02252 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02315 ,  H01L21/02321 ,  H01L21/0234 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/26513 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/324 ,  H01L22/14 ,  H01L29/16 ,  H01L29/1606 ,  H01L29/42364 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66431 ,  H01L29/66477 ,  H01L29/6659 ,  H01L29/7781 ,  H01L29/7833

Abstract: 本发明提供一种石墨烯调制的高k金属栅Ge基MOS器件的制作方法，包括步骤：1）于Ge基衬底上引入石墨烯薄膜；2）对石墨烯薄膜进行氟化处理形成氟化石墨烯；3）采用臭氧等离子体活化氟化石墨烯表面，然后通过原子层沉积技术于氟化石墨烯表面形成高k栅介质；4）于高k栅介质表面形成金属电极。本发明利用石墨烯作为钝化层抑制Ge基衬底表面非稳定氧化物GeOx形成，同时阻挡栅介质与Ge基衬底间的互扩散，提高Ge与高k栅介质层之间的界面性质。氟化石墨烯能够在保持石墨烯优良特性的基础上使石墨烯变为质量较好的绝缘体，减少其对Ge基器件电学性能的影响。采用臭氧等离子处理Ge基石墨烯，然后采用原子层沉积技术可以获得超薄的Hf基高k栅介质层。

公开(公告)号：CN103204455A

公开(公告)日：2013-07-17

申请号：CN201210008150.8

申请日：2012-01-12

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 狄增峰 ,  陈龙 ,  王刚 ,  魏星 ,  张苗 ,  王曦

IPC: B81C1/00

Abstract: 本发明提供一种可控石墨烯阵列的制备方法，采用晶向相同的两硅衬底进行小角度键合形成方形网格状的螺旋位错，由于位错引起硅表面应力分布不均，利用应力选择性腐蚀，对位错线影响的垂向对应的区域进行刻蚀，形成正方形网格状的图形化硅岛，采用电子束外延形成具有偏析特性的金属纳米颗粒，最后采用化学气相沉积法与偏析方法制备出所述石墨烯阵列。采用本发明制备的石墨烯阵列具有很高的可控性和可靠性，石墨烯阵列的分布通过硅硅小角度键合进行控制，可达到较高的精度。本发明制备方法工艺简单，效果显著，且兼容于一般的半导体工艺，适用于工业生产。

公开(公告)号：CN102347267B

公开(公告)日：2013-06-19

申请号：CN201110324597.1

申请日：2011-10-24

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  陈达 ,  狄增峰 ,  母志强 ,  王刚

IPC: H01L21/762 ,  H01L29/10

Abstract: 本发明提供一种利用超晶格结构材料制备的高质量SGOI及其制备方法，首先在一衬底上按周期交替生长Ge层（Si层）与Si1-xGex层形成超晶格结构，然后再低温生长Si1-mGem材料，控制此外延层的厚度，使其小于临界厚度。紧接着对样品进行退火或离子注入加退火处理，使顶层的Si1-mGem材料弛豫。最后采用智能剥离的方法将顶层的Si1-mGem及超晶格结构转移到SiO2/Si结构的支撑材料上，形成多层材料。使用研磨或CMP的方法制备高质量的SGOI。由此，利用超晶格结构材料，我们制备出高质量、低成本、低缺陷、厚度可控的SGOI。