混合图形化单晶硅的绝缘层上锗结构、方法及应用

    公开(公告)号:CN101325154A

    公开(公告)日:2008-12-17

    申请号:CN200810040645.2

    申请日:2008-07-16

    Abstract: 本发明涉及一种混合图形化单晶硅的绝缘层上锗结构及其制作方法,特征在于有源层由单晶锗和单晶硅构成,且单晶硅的晶向由衬底硅决定。制备该结构的关键是能够制作出绝缘层上锗单晶薄膜,本发明利用等离子体低温键合和低温剥离的工艺,将单晶锗薄膜转移到绝缘层上,并在此单晶锗薄膜上选择性刻蚀、外延单晶硅,从而制备出混合有图形化单晶硅的绝缘层上锗结构衬底。本发明可用于砷化镓外延,实现与III-V族半导体的集成。同时存在的图形化单晶硅材料可以进行常规CMOS工艺加工,制备常规器件与电路,有效解决氧化埋层的自加热效应。这种新型混合图形化单晶硅的绝缘层上锗结构,在高速高性能CMOS器件,光电集成电路,高速光探测器等方面有重要的应用前景。

    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。

    采用腐蚀工艺形成带有绝缘埋层的衬底的方法

    公开(公告)号:CN101707188B

    公开(公告)日:2013-02-20

    申请号:CN200910199624.X

    申请日:2009-11-27

    Abstract: 一种采用腐蚀工艺形成带有绝缘埋层的衬底的方法,包括如下步骤:提供一支撑衬底以及一键合衬底,所述支撑衬底表面具有绝缘层,所述键合衬底表面具有自停止层,所述自停止层表面具有薄膜半导体层;以薄膜半导体层和绝缘层的暴露表面为键合面将支撑衬底与键合衬底键合;采用旋转腐蚀工艺和选择腐蚀键合衬底的第一腐蚀液,将键合衬底腐蚀除去;采用旋转腐蚀工艺和选择腐蚀自停止层的第二腐蚀液,将自停止层腐蚀除去。本发明的优点在于,采用旋转腐蚀工艺腐蚀支撑衬底和自停止层,可以避免腐蚀液浸入到自停止层和薄膜半导体层而对薄膜半导体层和绝缘层进行腐蚀,因此能够保证最终产品结构的完整性。

    具有绝缘埋层的混合晶向应变硅衬底制备方法

    公开(公告)号:CN101692436A

    公开(公告)日:2010-04-07

    申请号:CN200910197073.3

    申请日:2009-10-13

    Abstract: 一种具有绝缘埋层的混合晶向应变硅衬底制备方法,包括如下步骤:提供一半导体衬底,所述半导体衬底包括第一锗硅层与支撑衬底,所述第一锗硅层具有第一晶向,支撑衬底具有第二晶向;在第一锗硅层中形成生长窗口;在生长窗口侧壁的表面形成侧墙;在生长窗口中外延生长第二锗硅层;抛光第一与第二锗硅层;注入氧离子至半导体衬底中并退火;在第一与第二锗硅层表面生长具有第一应变硅层与第二应变硅层。本发明的优点在于,保证了所有的器件层的下方都有绝缘埋层,以实现器件层和衬底之间的介质隔离。并且能够保持应变硅的应变程度,避免其在后续工艺中由于环境的变化而发生晶格的弛豫,导致应变特性丧失。

    一种制备混合晶向半导体衬底的方法

    公开(公告)号:CN101609800A

    公开(公告)日:2009-12-23

    申请号:CN200910053504.9

    申请日:2009-06-19

    Abstract: 一种制备混合晶向半导体衬底的方法,包括如下步骤:提供键合衬底,所述键合衬底包括剥离层、第一半导体层以及腐蚀停止层;提供第二半导体支撑衬底,所述第二半导体支撑衬底表面具有第二晶面;在第一半导体层或者第二半导体支撑衬底表面形成媒介层,或者在第一半导体层和第二半导体支撑衬底的表面均形成媒介层;将第二半导体支撑衬底与键合衬底键合;采用选择性腐蚀工艺除去剥离层和腐蚀停止层;对键合后衬底进行退火。本发明的优点在于,利用高温退火消除键合界面的由亲水键合导致的自然氧化层的办法,能够制备出全局混合晶向体硅衬底,并且该全局混合晶向半导体衬底的表面半导体层具有良好的厚度均匀性。

    提高金属氧化物半导体器件场区抗总剂量的加固方法

    公开(公告)号:CN100373585C

    公开(公告)日:2008-03-05

    申请号:CN200610024846.4

    申请日:2006-03-17

    Abstract: 本发明涉及提高MOS晶体管场区抗总剂量辐射的加固方法,属于微电子与固体电子学中、半导体集成电路加工技术领域。本发明的特征在于在金属氧化物半导体器件制备工艺流程的刻蚀硅岛、场注入、去胶清洗、场氧化之后,以及预栅氧之前,在场区氧化层中室温下注入氮、氟、硅或锗离子中的一种或者它们的组合,在惰性气氛的保护下,于800~1000℃的温度退火30~60min,然后正常进行后续工艺,注入的能量和剂量根据场氧化层的厚度决定;在氧化层中引入深电子陷阱,避免了边缘漏电流,减小了辐射产生正电荷对器件的影响,从而提高了器件的抗总剂量辐射的水平。而且这种方法不用特殊制备氧化埋层的方法,适用于商业化生产。

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