[發明專利]一種利用層轉移和離子注入技術制備SGOI材料的方法有效
| 申請號： | 201010189313.8 | 申請日： | 2010-06-01 |
| 公開（公告）號： | CN101866875A | 公開（公告）日： | 2010-10-20 |
| 發明（設計）人： | 張苗;薛忠營;張波;魏星 | 申請（專利權）人： | 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;上海新傲科技股份有限公司 |
| 主分類號： | H01L21/762 | 分類號： | H01L21/762;H01L21/20 |
| 代理公司： | 上海智信專利代理有限公司 31002 | 代理人： | 潘振甦 |
| 地址： | 200050 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 轉移 離子 注入 技術 制備 sgoi 材料 方法 | ||
1.一種利用層轉移和離子注入技術制備SGOI材料的方法，其特征在于采用下述A或B兩種方法中任一種：
方法A
①在襯底硅材料上使用化學氣相沉積的方法依次外延Si1-yGey、Siepi、Si1-xGex三種不同的薄膜，其中0＜x＜1，0＜y＜1，依據外延材料中x，y值的不同，選擇外延的Si1-yGey、Si1-xGex薄膜的厚度，使其都小于臨界厚度；而Si1-yGey、Si1-xGex之間外延的Siepi層的厚度是任意厚度；外延完成后，得到Si1-xGex/Siepi/Si1-yGey/Sisub結構的多層材料，Si1-xGex為外延材料的上表面，Siepi為外延的Si，Sisub為襯底硅材料；
②將步驟1制備的多層材料同另一片表面已經制備出SiO2的硅襯底材料鍵合，得到Sisub/Si1-yGey/Siepi/Si1-xGex/SiO2/Si結構的多層材料；
③通過研磨的方法，去掉Sisub，得到Si1-yGey/Siepi/Si1-xGex/SiO2/Si結構的材料，采用選擇性腐蝕的方法，去掉Si1-yGey上面存在的Sisub，使腐蝕停止在Si1-yGey表面上；
④然后選擇化學溶液，采用選擇性腐蝕的方法，腐蝕掉Si1-yGey，使腐蝕停止在Siepi材料上，即得到Siepi/Si1-xGex/SiO2/Si材料；
⑤使用1×1015cm-2～3×1016cm-2低劑量的H+或He+離子注入到Si1-xGex/SiO2材料的界面上，或者注入到SiO2材料中靠近Si1-xGex的地方，在700～1100℃溫度下進行退火，增加鍵合強度的同時，使得Si1-xGex材料發生弛豫，相應Si1-xGex材料上面的Siepi材料發生應變，最終形成了SGOI材料；
方法B
①在體硅襯底Sisub上使用化學氣相沉積的方法依次外延Si1-yGey、Siepi、Si1-xGex三種不同的薄膜，其中0＜x＜1，0＜y＜1，依據外延材料中x，y值的不同，選擇外延的Si1-yGey、Si1-xGex薄膜的厚度，使其都小于臨界厚度；而Si1-yGey、Si1-xGex之間外延的Siepi層的厚度是任意厚度；外延完成后，得到Si1-xGex/Siepi/Si1-yGey/Sisub結構的多層材料，Si1-xGex為外延材料的上表面，Siepi為外延的Si，Sisub為襯底硅材料；
②在外延制備出Si1-xGex/Siepi/Si1-yGey/Sisub結構的多層材料后，將5×1016cm-2～1×1017cm-2的低劑量的H+或者He+離子注入到Si1-yGey材料中；
③然后同另一片表面已經制備出SiO2的硅襯底材料鍵合，形成Sisub/Si1-yGey/Siepi/Si1-xGex/SiO2/Si結構的多層材料；
④將步驟2制備的多層材料在400～600℃溫度下退火，使得材料在H+或者He+離子注入射程附近發生層分離，得到Si1-yGey/Si/Si1-xGex/SiO2/Si結構的材料；
⑤選擇化學溶液，采用選擇性腐蝕的方法，腐蝕掉剩余的Si1-yGey，使腐蝕停止在Siepi材料上，即得到Siepi/Si1-xGex/SiO2/Si材料；
⑥再使用1×1015cm-2～3×1016cm-2劑量的H+或He+離子注入到Si1-xGex/SiO2材料的界面上，或者注入到SiO2材料中靠近Si1-xGex處，在700～1100℃溫度下進行退火，增加鍵合強度的同時使得Si1-xGex材料發生弛豫，相應Si1-xGex材料上面的Siepi材料發生應變，最終形成了SGOI材料。
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H01L 半導體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L21-00 專門適用于制造或處理半導體或固體器件或其部件的方法或設備
H01L21-02 .半導體器件或其部件的制造或處理
H01L21-64 .非專門適用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各組的單個器件所使用的除半導體器件之外的固體器件或其部件的制造或處理
H01L21-66 .在制造或處理過程中的測試或測量
H01L21-67 .專門適用于在制造或處理過程中處理半導體或電固體器件的裝置；專門適合于在半導體或電固體器件或部件的制造或處理過程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內或其上形成的多個固態組件或集成電路組成的器件或其部件的制造或處理；集成電路器件或其特殊部件的制造
