System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法技术_技高网

一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法技术

技术编号:41326816 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-13 15:04
本公开提供了一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法,包括:在硅衬底的第一表面形成第一氧化层;对第一氧化层的预设区域进行刻蚀,预设区域具有第一图案;在硅衬底上形成具有第一图案的凹槽;在凹槽内形成第二氧化层;对第二氧化层进行预设离子束轰击,形成陷阱富裕区域;将硅衬底的第一表面与硅上绝缘体器件的基底表面键合,以使硅衬底作为硅上绝缘体器件的陷阱富裕层。本公开通过垂直外延分离氧化实现氧化层生成,利用刻蚀的第一氧化层作为掩膜板进行硅衬底的刻蚀处理,减少制备流程,缩短了生产周期并降低制备成本;通过对第一氧化层刻蚀情况的调整实现对刻蚀位置、刻蚀程度等情况的精确控制,使形成的陷阱富裕区域具有更高的精度和准确定。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体,尤其涉及一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法以及射频硅上绝缘体器件。


技术介绍

1、soi(silicon-on-insulator,绝缘体上硅)技术是一种半导体制造技术,它在硅基片上形成一个绝缘层,并在其上面生长一层薄的单晶硅层。这种技术的主要目的是改善集成电路的性能和功耗,提供更高的集成度和更低的能耗。soi技术可以提供更好的性能、更低的功耗、更高的抗辐射性能和更好的兼容性,这使得它在很多应用领域,如高性能处理器、无线通信芯片和低功耗移动设备等方面具有广泛的应用前景。

2、陷阱富裕层(trap-rich layer)是一种在半导体器件中常见的结构,通过适当设计和优化陷阱富裕层的特性,可以降低电子漂移、电荷捕获和泄漏等不良现象的发生。但在传统的陷阱富裕层制备工艺中,通常需要多个步骤来形成,包括沉积材料、光刻、刻蚀等等,导致其制备周期和制备成本都有所增加,并且常规陷阱富裕层是在硅片表面直接进行制备实现的,这就导致对应形成的陷阱富裕层的一致性、精度和准确性存在波动,这种波动会影响最终半导体器件的性能和可靠性。


技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法以及硅上绝缘体器件,用以解决传统的陷阱富裕层制备周期和制备成本增加,以及制备出的陷阱富裕层一致性、精度和准确性差的问题。

2、本公开的实施例采用如下技术方案:一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法,包括:提供一硅衬底;在所述硅衬底的第一表面上进行垂直外延分离氧化,形成第一氧化层;对所述第一氧化层的预设区域进行刻蚀,以暴露所述硅衬底的第一表面与所述预设区域对应的部分,其中,所述预设区域具有第一图案;对所述硅衬底的第一表面暴露的部分进行各向异性湿法腐蚀刻蚀,以在所述硅衬底上形成具有第一图案的凹槽;在所述凹槽内进行垂直外延分离氧化,形成第二氧化层;对所述第二氧化层远离所述硅衬底的一侧表面进行预设离子束轰击,形成陷阱富裕区域;去除所述第一氧化层,并对所述硅衬底的第一表面进行平整化处理;对具有所述陷阱富裕区域的所述硅衬底进行退火处理;将所述硅衬底的第一表面与硅上绝缘体器件的基底表面键合,以使所述硅衬底作为所述硅上绝缘体器件的陷阱富裕层。

3、在一些实施例中,所述对所述第一氧化层的预设区域进行刻蚀,包括:对所述第一氧化层的预设区域进行氢离子注入;通过刻蚀方式去除所述预设区域内注入氢离子的第一氧化层。

4、在一些实施例中,所述凹槽的横截面形状至少包括以下任意一种:三角形、矩形、倒梯形、半圆形、半椭圆形。

5、在一些实施例中,所述第二氧化层的厚度大于或等于所述凹槽的最大深度。

6、在一些实施例中,所述预设离子束至少包括以下任意一种:氩离子束、氮离子束、氧离子束。

7、在一些实施例中,所述提供一硅衬底,包括:对硅片进行表面清洗和氧化层去除后,作为所述硅衬底使用。

8、本公开实施例还提供了一种硅上绝缘体器件,至少包括:由下至上依次设置的soi基底、陷阱富裕层以及晶体管器件层,其中,所述陷阱富裕层基于上述的陷阱富裕层制备方法制备而成。

9、在一些实施例中,所述硅上绝缘体器件至少包括以下任意一种:全耗尽硅上绝缘体器件、部分耗尽硅上绝缘体器件、双埋氧硅上绝缘体器件、射频硅上绝缘体器件。

10、本公开实施例的有益效果在于:本公开通过垂直外延分离氧化的步骤实现氧化层的生成,并利用刻蚀后的第一氧化层作为掩膜板进行硅衬底的刻蚀处理,有效减少了工艺制备流程,缩短了生产周期并降低制备成本;并且,通过对第一氧化层刻蚀情况的调整实现对硅衬底刻蚀位置、刻蚀程度等情况的精确控制,使最终形成的陷阱富裕区域具有更高的精度和准确定,同时晶格缺陷被限制在硅衬底的界面附近,不会扩散至整个硅衬底,有助于提高具有陷阱富裕层的半导体器件的可靠性和整体性能。

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【技术保护点】

1.一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述对所述第一氧化层的预设区域进行刻蚀,包括:

3.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述凹槽的横截面形状至少包括以下任意一种:三角形、矩形、倒梯形、半圆形、半椭圆形。

4.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述第二氧化层的厚度大于或等于所述凹槽的最大深度。

5.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述预设离子束至少包括以下任意一种:氩离子束、氮离子束、氧离子束。

6.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述提供一硅衬底,包括:

7.一种硅上绝缘体器件,其特征在于,至少包括:

8.根据权利要求7所述的硅上绝缘体器件,其特征在于,所述硅上绝缘体器件至少包括以下任意一种:全耗尽硅上绝缘体器件、部分耗尽硅上绝缘体器件、双埋氧硅上绝缘体器件、射频硅上绝缘体器件。

【技术特征摘要】

1.一种硅上绝缘体器件的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述对所述第一氧化层的预设区域进行刻蚀,包括:

3.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述凹槽的横截面形状至少包括以下任意一种:三角形、矩形、倒梯形、半圆形、半椭圆形。

4.根据权利要求1所述的陷阱富裕层制备方法,其特征在于,所述第二氧化层的厚度大于或等于所述凹槽的最大深度。

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘凡宇李博吴宇辰黄杨陈思远
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:

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