[發(fā)明專利]一種薄膜的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610986988.2
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN108022934A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫偉
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽硅基科技有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/324;H01L21/02
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本發(fā)明公開了一種薄膜的制備方法，屬于SOI片的制備技術(shù)領(lǐng)域。通過在提供的高阻硅片上生長一層電介質(zhì)材料(氧化硅)，再在電介質(zhì)材料層上生長一層非晶硅，轉(zhuǎn)移一層氧化硅在非晶硅上，使氧化層上存在單晶硅，從而制備出具有非晶硅層的SOI片，上述過程在特定工藝條件完成，所制備的薄膜(即帶有非晶硅層的SOI片)主要用于射頻設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SOI片的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜的制備方法，所制備的薄膜主要應(yīng)用于射頻設(shè)備。

背景技術(shù)

目前用于RF前端模組的材料如下：

1、SOQ(silicon on quartz石英上的硅)、SOS(silicon on sapphire藍寶石上的硅)：SOQ和傳統(tǒng)的SOI相同，它產(chǎn)生較低的漏電流，由于其較低的寄生電容，高頻下電路性能得到了提高。SOS的優(yōu)勢在于其極好的電絕緣性，可有效防止雜散電流造成的輻射擴散到附近元件。SOQ和SOS這類襯底可以獲得極好的射頻性能，但這種結(jié)構(gòu)非常少，因此它們非常昂貴。

2、高阻襯底硅：其電阻率在500ohm.cm以上，這種襯底比第一種差，這種襯底不受益于SOI類型結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，但是他們成本較低。

3、高阻SOI襯底：這類襯底具有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，但表現(xiàn)出來的性能比第一種差。

形成低電阻層的一個原因是：由于低電阻率層在鍵合前表面可能存在污染物，在鍵合過程中，這些污染物被封裝在粘結(jié)界面并能夠擴散到高電阻率襯底；形成低電阻層另一個原因是：襯底中氧原子含量較高，必須進行熱處理，使氧原子沉淀以獲得高電阻襯底。然而，氧原子擴散、熱處理過程導(dǎo)致所形成襯底的表面電阻率低。這兩個原因目前難以控制。

4、在第三種的基礎(chǔ)上通過加入缺陷層改進了高阻SOI襯底型襯底：為達到該目的，嘗試了多技術(shù)，但都存在一些缺點：敏感于SOI制造及其后IC器件制造中過程發(fā)熱，不易制出熱穩(wěn)定性好的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種薄膜的制備方法，該薄膜是指帶有非晶硅層的SOI片，SOI片中引用非晶硅層，非晶硅與氧化硅的有效結(jié)合能夠有效抑制硅襯底的表面寄生電導(dǎo)，限制電容變化和減少產(chǎn)生的諧波的功率，從而使高阻SOI襯底電阻率的損失降至最低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種薄膜的制備方法，即帶有非晶硅層的SOI片的制備方法，包括如下步驟：

(1)提供高阻硅片(硅片電阻率大于1000ohm.cm)，清洗后在其表面依次制備氧化硅層和非晶硅層，氧化硅層厚度為150-300A，非晶硅層的厚度為1-5μm；其中：對高阻硅片依次采用DHF、SC1和SC2清洗，除去硅片表面自然氧化層及污染物，然后再在高阻硅片表面制備氧化硅層。

在高阻硅片表面制備氧化硅層的過程為：將高阻硅片置于氧化爐中，氧化溫度為1060-1150℃，通過控制氧化時間制備所需厚度的氧化硅層，然后依次采用SC1、SC2進行清洗，去除表面污染物。

在高阻硅片表面制備氧化硅層后，再在氧化硅層表面制備非晶硅層，制備非晶硅層是通過LPCVD(低壓化學(xué)氣相沉積)的方式，生長壓力為0.1-5.0Torr，反應(yīng)溫度為300℃-900℃；制備非晶硅層后的高阻硅片依次采用SC1、SC2清洗，以去除表面雜質(zhì)。

(2)提供低阻硅片(電阻率小于100ohm.cm)，清洗后在其表面制備氧化硅層，氧化硅層厚度為2000-10000A；其中：

對低阻硅片依次采用DHF、SC1和SC2清洗，除去硅片表面自然氧化層及污染物，然后再在低阻硅片表面制備氧化硅層。