公开(公告)号：CN101740463A

公开(公告)日：2010-06-16

申请号：CN200910200127.7

申请日：2009-12-08

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 ,  上海新傲科技股份有限公司

Inventor： 王曦 ,  薛忠营 ,  张苗 ,  肖德元 ,  魏星

IPC: H01L21/762

Abstract: 本发明涉及一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上应变硅材料的方法。该方法首先在硅衬底上外延SiGe合金层；然后在SiGe合金层上外延一Si层；以1017cm-2量级的剂量进行第一次氧离子注入，然后以1015cm-2量级的剂量进行第二次氧离子注入，使得注入的氧离子集中在硅衬底的上部，于硅衬底与SiGe合金层的交界处形成氧离子聚集区；将完成了氧离子注入的材料在含氧的气氛下高温退火，氧离子聚集区形成SiO2，最上层的Si层也氧化为SiO2；通过腐蚀去除材料表面的SiO2，直到露出SiGe层；在SiGe表面外延Si层，由于外延的Si层会有应变，最终形成sSi/SiGe/SiO2/Si结构的绝缘体上应变硅材料。

公开(公告)号：CN101719501A

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200910199724.2

申请日：2009-12-01

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 肖德元 ,  王曦 ,  张苗 ,  陈静 ,  薛忠营

IPC: H01L27/092 ,  H01L29/78 ,  H01L29/04 ,  H01L29/10 ,  H01L29/423

CPC classification number: H01L27/1211 ,  H01L21/823807 ,  H01L21/823821 ,  H01L21/845 ,  H01L27/1203 ,  H01L29/42392 ,  H01L29/78696

Abstract: 本发明公开了一种混合晶向反型模式全包围栅CMOS场效应晶体管，其包括：具有第一沟道的PMOS区域、具有第二沟道的NMOS区域及栅区域，其特征在于：所述的第一沟道及第二沟道的横截面均为腰形(跑道形)，且所述第一沟道采用n型(110)Si材料，所述第二沟道采用p型(100)Si材料；栅区域将所述第一沟道及第二沟道的表面完全包围；在PMOS与NMOS区域之间、PMOS区域或NMOS区域与Si衬底之间均有埋层氧化层将它们隔离。本器件结构简单、紧凑，集成度高，在反型工作模式下，采用不同晶向材料的沟道、跑道形全包围栅结构、高介电常数栅介质和金属栅，具备高载流子迁移率，可避免多晶硅栅耗尽及短沟道效应等。

公开(公告)号：CN101719498A

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200910199720.4

申请日：2009-12-01

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 肖德元 ,  王曦 ,  张苗 ,  陈静 ,  薛忠营

IPC: H01L27/092 ,  H01L29/16 ,  H01L29/06 ,  H01L29/10 ,  H01L29/423

CPC classification number: H01L27/1211 ,  H01L21/823807 ,  H01L21/823821 ,  H01L21/845 ,  H01L29/42392

Abstract: 本发明公开了一种混合材料反型模式圆柱体全包围栅CMOS场效应晶体管，其包括：具有第一沟道的PMOS区域、具有第二沟道的NMOS区域及栅区，其特征在于：所述的第一沟道及第二沟道均为圆柱体，且具有不同的半导体材料，所述的第一沟道为n型的Ge材料，所述的第二沟道为p型的Si材料；栅区域将所述第一沟道及第二沟道的表面完全包围；在PMOS与NMOS区域之间、PMOS区域或NMOS区域与Si衬底之间均有埋层氧化层将它们隔离。本器件结构简单、紧凑，集成度高，在反型工作模式下，采用圆柱体全包围栅结构，高介电常数栅介质和金属栅，可避免多晶硅栅耗尽及短沟道效应等。

公开(公告)号：CN101710576A

公开(公告)日：2010-05-19

申请号：CN200910200126.2

申请日：2009-12-08

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 ,  上海新傲科技股份有限公司

Inventor： 王曦 ,  薛忠营 ,  张苗 ,  肖德元 ,  魏星

IPC: H01L21/762

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。

公开(公告)号：CN101707188A

公开(公告)日：2010-05-12

申请号：CN200910199624.X

申请日：2009-11-27

Applicant: 上海新傲科技股份有限公司 ,  中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 王曦 ,  魏星 ,  王湘 ,  李显元 ,  张苗 ,  林成鲁

IPC: H01L21/762 ,  H01L21/306 ,  H01L21/311

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。

公开(公告)号：CN101604631A

公开(公告)日：2009-12-16

申请号：CN200910053505.3

申请日：2009-06-19

Applicant: 上海新傲科技股份有限公司 ,  中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 魏星 ,  王湘 ,  李显元 ,  张苗 ,  王曦 ,  林成鲁

IPC: H01L21/31 ,  H01L21/762 ,  H01L21/84 ,  H01L21/20

Abstract: 一种具有绝缘埋层的半导体衬底的制备方法，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；在第一半导体层或者第二半导体支撑衬底表面形成绝缘埋层，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绝缘埋层；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。本发明的优点在于，利用带有腐蚀停止层的多层结构键合衬底同支撑衬底相键合，以获得混合晶向衬底；由于采用了腐蚀停止层控制减薄工艺，因此该混合晶向衬底顶层半导体厚度均匀。

公开(公告)号：CN100557767C

公开(公告)日：2009-11-04

申请号：CN200810200072.5

申请日：2008-09-17

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  张波 ,  王曦

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/762 ,  H01L21/84 ,  H01L21/265

Abstract: 一种绝缘体上锗硅衬底的制备方法，包括如下步骤：(a)提供单晶硅衬底；(b)在单晶硅衬底表面生长锗硅层；(c)将起泡离子注入单晶硅衬底中；(d)退火，从而形成气孔层；(e)将氧离子注入至气孔层中；(f)退火，从而形成绝缘埋层。本发明的优点在于，采用起泡离子注入单晶硅衬底中，通过退火在单晶硅衬底与锗硅层之间形成气孔层，并将氧离子注入至气孔层中，退火后在气孔层的位置形成绝缘埋层。由于绝缘埋层均形成于单晶硅衬底而非锗硅层中，因此可以对锗的排出现象起到抑制的作用，并且所述的气孔层可以有效地束缚氧原子，有利于绝缘埋层的形成。

公开(公告)号：CN101359591A

公开(公告)日：2009-02-04

申请号：CN200810200072.5

申请日：2008-09-17

Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 张苗 ,  张波 ,  王曦

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/762 ,  H01L21/84 ,  H01L21/265

Abstract: 一种绝缘体上锗硅衬底的制备方法，包括如下步骤：(a)提供单晶硅衬底；(b)在单晶硅衬底表面生长锗硅层；(c)将起泡离子注入单晶硅衬底中；(d)退火，从而形成气孔层；(e)将氧离子注入至气孔层中；(f)退火，从而形成绝缘埋层。本发明的优点在于，采用起泡离子注入单晶硅衬底中，通过退火在单晶硅衬底与锗硅层之间形成气孔层，并将氧离子注入至气孔层中，退火后在气孔层的位置形成绝缘埋层。由于绝缘埋层均形成于单晶硅衬底而非锗硅层中，因此可以对锗的排出现象起到抑制的作用，并且所述的气孔层可以有效地束缚氧原子，有利于绝缘埋层的形成。

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

Applicant: 上海新傲科技有限公司 ,  中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 狄增峰 ,  安正华 ,  张苗 ,  林成鲁

IPC: H01L21/02 ,  H01L21/84 ,  H01L27/12

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。

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

Applicant: 上海新傲科技有限公司 ,  中国科学院上海微系统与信息技术研究所

Inventor： 狄增峰 ,  安正华 ,  张苗 ,  林成鲁

IPC: H01L21/02 ,  H01L21/84 ,  H01L27/12

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。