[發(fā)明專利]一種離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710034778.4
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101067997A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 顏秀文;劉東明;唐景庭;程遠貴;龔杰洪;劉愷;賈京英
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/20;H01L21/762;H01L21/84;H01L21/265
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強

1、一種離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法，其特征是，該方法的步驟為：

(1)按照已有半導體標準清洗工藝清洗硅片；

(2)采用常溫氧離子注入工藝在上述清洗后的硅片中形成富氧層；

(3)在1280℃～1350℃溫度、氧的體積百分比含量為0.5％～10％的Ar/O₂或N₂/O₂混合氣氛中退火5～8小時，形成SiO₂埋層，頂部的非晶硅層變成多晶硅；

(4)降溫到900℃～1200℃，將所述混合氣氛中的氧含量增大至5％～30％，以SiO₂埋層為阻擋層，將頂部的多晶硅層完全氧化而形成絕緣埋層，氧化時間1～10小時，絕緣埋層厚度在0.2um～2.5um，即得注氧片；

(5)利用磨拋設備平整注氧片的絕緣埋層表面，清洗，使注氧片表面粗糙度和化學性質滿足鍵合的要求；

(6)將滿足鍵合要求的注氧片與硅片，或所述注氧片與注氧片，或所述注氧片與氧化片鍵合，退火，形成Si-SiO₂-Si三層結構，得鍵合SOI材料；鍵合溫度為200℃～450℃，真空度為1～5×10^-3mbar，鍵合時間為10～40分鐘；退火溫度為200℃～1100℃，退火時間為2～5小時；

(7)將鍵合SOI材料減薄，使硅膜厚度達到頂層硅厚度要求，拋光，清洗，得厚膜SOI晶片材料。

2、根據(jù)權利要求1所述離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法，其特征是，所述絕緣埋層厚度通過常規(guī)注入能量精確控制。

3、根據(jù)權利要求1所述離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法，其特征是，所述步驟(3)和(4)的高溫退火、氧化過程連續(xù)完成。

4、根據(jù)權利要求1所述離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法，其特征是，所述氧化為干氧氧化或濕氧氧化。

5、根據(jù)權利要求1所述離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法，其特征是，所述鍵合SOI材料減薄采用化學腐蝕或機械磨拋減薄技術進行。

6、根據(jù)權利要求1所述離子注入厚膜SOI晶片材料的制備方法，其特征是，所述拋光采用CMP拋光。