一种片上单晶半导体材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种片上单晶半导体材料的制备方法，包括以下步骤：提供单晶半导体材料；其中，单晶半导体材料具有掺杂注入面；于掺杂注入面，对单晶半导体材料进行掺杂注入处理，以在单晶半导体材料的预设深度处形成掺杂层；对已形成的结构进行退火处理；提供芯片；其中，芯片具有键合互连面；对单晶半导体材料的掺杂注入面与芯片的键合互连面进行低温键合处理；对与掺杂注入面相对的单晶半导体材料的另一面进行减薄处理，直至去除掺杂层。由于本制备方法采用其内具有掺杂层的单晶半导体材料实现片上材料的制备，降低了制备成本和难度，并且，在对单晶半导体材料和芯片进行相关处理时，无须采用高温处理工艺，不会对芯片造成影响。

A preparation method of single crystal semiconductor material on chip

【技术实现步骤摘要】
一种片上单晶半导体材料的制备方法
本专利技术涉及半导体制备
，具体涉及一种片上单晶半导体材料的制备方法。
技术介绍
随着CMOS集成电路微缩持续发展，同时，基于CMOS集成电路的微系统集成也从三维封装、系统级封装、多芯片三维系统集成向单芯片三维集成方向发展，以持续减少微系统体积、电路延迟和电路功耗，大幅提升系统性能。现有实现单片3D-IC（Three-dimensionalintegratedcircuit，三维集成电路）集成的片上材料的制备方法有如下几种：1.通过芯片与SOI或GOI等高迁移率锗基材料低温键合实现片上材料的制备；这种方式制备的材料质量好、迁移率较高，但是制备工艺成本高，并且制备控制难度大。2.通过在芯片上低温沉积多晶硅等材料实现片上材料的制备；这种方式虽然成本低，但是其制备的材料多晶态、缺陷多且迁移率较低，使得最终制备出的三维集成电路性能较差。3.通过在芯片的表面上选择性开孔，再在已形成的结构上低温选择型横向外延实现片上材料的制备；这种方式形成的片上材料缺陷较多，有晶界，并且制备过程中的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上单晶半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供单晶半导体材料；其中，所述单晶半导体材料具有掺杂注入面；/n于所述掺杂注入面，对所述单晶半导体材料进行掺杂注入处理，以在所述单晶半导体材料的预设深度处形成掺杂层；/n对已形成的结构进行退火处理；/n提供芯片；其中，所述芯片具有键合互连面；/n对所述单晶半导体材料的所述掺杂注入面与所述芯片的所述键合互连面进行低温键合处理；/n对与所述掺杂注入面相对的所述单晶半导体材料的另一面进行减薄处理，直至去除所述掺杂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种片上单晶半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供单晶半导体材料；其中，所述单晶半导体材料具有掺杂注入面；
于所述掺杂注入面，对所述单晶半导体材料进行掺杂注入处理，以在所述单晶半导体材料的预设深度处形成掺杂层；
对已形成的结构进行退火处理；
提供芯片；其中，所述芯片具有键合互连面；
对所述单晶半导体材料的所述掺杂注入面与所述芯片的所述键合互连面进行低温键合处理；
对与所述掺杂注入面相对的所述单晶半导体材料的另一面进行减薄处理，直至去除所述掺杂层。


2.根据权利要求1所述的片上单晶半导体材料的制备方法，其特征在于，所述单晶半导体材料为体硅晶圆材料。


3.根据权利要求1所述的片上单晶半导体材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂注入处理的注入元素为P、As、B或In中的任意一种。


4.根据权利要求1所述的片上单晶半导体材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂注入处理的注入剂量为1e14cm-2至1e16cm-2。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷华湘，林翔，罗彦娜，刘占峰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11