[發(fā)明專利]一種超薄絕緣體上材料的制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410222756.0 | 申請(qǐng)日： | 2014-05-23 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103972148B | 公開(kāi)（公告）日： | 2017-01-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張苗;陳達(dá);薛忠營(yíng);王剛;劉林杰;郭慶磊;母志強(qiáng);狄增峰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所 |
| 主分類號(hào)： | H01L21/762 | 分類號(hào)： | H01L21/762 |
| 代理公司： | 上海光華專利事務(wù)所31219 | 代理人： | 李儀萍 |
| 地址： | 200050 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 超薄 絕緣體 材料 制備 方法 | ||
1.一種超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于，所述超薄絕緣體上材料的制備方法至少包括：
1)提供第一襯底，于所述第一襯底表面依次外延生長(zhǎng)第一摻雜單晶層、緩沖層、第二摻雜單晶層以及待轉(zhuǎn)移層；
2)進(jìn)行低劑量離子注入，使離子從所述待轉(zhuǎn)移層表面注入至所述第一摻雜單晶層與第一襯底的界面以下預(yù)設(shè)深度；
3)提供表面具有絕緣層的第二襯底，并將所述絕緣層與所述待轉(zhuǎn)移層進(jìn)行鍵合；
4)進(jìn)行退火處理，使所述第一摻雜單晶層吸附所述步驟2)中的離子，剝離所述緩沖層與第一襯底；
5)進(jìn)行低劑量離子注入，使離子從所述緩沖層表面注入至所述第二摻雜單晶層與緩沖層的界面以上預(yù)設(shè)深度；
6)提供表面具有絕緣層的第三襯底，并將所述絕緣層與所述緩沖層進(jìn)行鍵合；
7)進(jìn)行退火處理，使所述第二摻雜單晶層吸附所述步驟5)中的離子，剝離所述緩沖層與所述待轉(zhuǎn)移層，獲得絕緣體上待轉(zhuǎn)移層及絕緣體上緩沖層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述第一摻雜單晶層、第二摻雜單晶層為單層單晶或多層單晶形成的超晶格結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述單層單晶的材料選自SiGe、SiGeC、Ge、GaAs、AlGaAs中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：多層單晶形成的超晶格結(jié)構(gòu)選自Si/Si1-xGex(0<x≤1)、Si1-xGex/Si1-yGey(0<x、y≤1)、Ge/GaAs、GaAs/AlGaAs中的一種或多種混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述第一摻雜單晶層、第二摻雜單晶層的厚度均大于1nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述第一摻雜單晶層、第二摻雜單晶層的摻雜元素選自C、B、P、Ga、In、As、Sb中的一種或多種混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述緩沖層選自SiGe、SiGeC、Ge、GaAs、AlGaAs中任意一種，緩沖層的厚度大于100nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述待轉(zhuǎn)移層選自Si、Ge、SiGe、SiGeC、GaAs、AlGaAs、InGaP或InP中的任意一種，待轉(zhuǎn)移層的厚度范圍為5～100nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述第一襯底為Si襯底，所述絕緣層為二氧化硅，所述第二襯底為Si襯底，所述第三襯底為Si襯底。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中的離子注入采用H離子、或H與He組合離子注入，離子注入的劑量范圍為1E16/cm2～5E16/cm2，所述預(yù)設(shè)深度為所述第一摻雜單晶層與第一襯底的界面以下10～200nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中的離子注入采用H離子、或H與He組合離子注入，離子注入的劑量范圍為1E16/cm2～5E16/cm2，所述預(yù)設(shè)深度為所述第二摻雜單晶層與緩沖層的界面以上預(yù)設(shè)深度10～200nm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄絕緣體上材料的制備方法，其特征在于：所述步驟4)和步驟6)中進(jìn)行退火溫度范圍為600℃～1000℃，退火時(shí)間為1～10min。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L21-00 專門(mén)適用于制造或處理半導(dǎo)體或固體器件或其部件的方法或設(shè)備
H01L21-02 .半導(dǎo)體器件或其部件的制造或處理
H01L21-64 .非專門(mén)適用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各組的單個(gè)器件所使用的除半導(dǎo)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(guò)程中的測(cè)試或測(cè)量
H01L21-67 .專門(mén)適用于在制造或處理過(guò)程中處理半導(dǎo)體或電固體器件的裝置；專門(mén)適合于在半導(dǎo)體或電固體器件或部件的制造或處理過(guò)程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內(nèi)或其上形成的多個(gè)固態(tài)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
