Способ изготовления структуры кремний-на-изоляторе

 

Использование: в полупроводниковой технологии, в области создания современных материалов для микроэлектроники, в частности структур кремний-на-изоляторе для производства современных СБИС и других изделий микроэлектроники. Сущность изобретения: способ изготовления структуры кремний-на-изоляторе заключается в том, что в пластину кремния осуществляют имплантацию водорода, проводят химическую обработку пластины кремния и подложки, пластину кремния и подложку соединяют, сращивают и расслаивают по имплантированному слою пластины, причем после химической обработки проводят сушку, удаление физически адсорбированных веществ с поверхности пластины и подложки, соединение пластины и подложки, их сращивание и расслоение по имплантированному слою пластины в одну стадию, в низком вакууме, при температуре, при которой водород, внедренный вследствие имплантации, остается в кремнии в связанном состоянии. Техническим результатом изобретения является улучшение качества структуры. 8 з. п. ф-лы, 4 ил.

Таблицыс

Формула изобретения

1. Способ изготовления структуры кремний-на-изоляторе, заключающийся в том, что в пластину кремния осуществляют имплантацию водорода, проводят химическую обработку пластины кремния и подложки, пластину кремния и подложку соединяют, сращивают и расслаивают по имплантированному слою пластины, отличающийся тем, что после химической обработки проводят сушку, удаление физически адсорбированных веществ с поверхности пластины и подложки, соединение пластины и подложки, их сращивание и расслоение по имплантированному слою пластины в одну стадию, в низком вакууме, при температуре, при которой водород, внедренный вследствие имплантации, остается в кремнии в связанном состоянии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что имплантацию водорода в пластину кремния проводят через предварительно выращенный тонкий (5÷50 нм) слой SiO₂, который после имплантации убирают.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что проводят имплантацию ионами водорода Н⁺₂ или Н⁺ дозой (1,5÷15)·10¹⁶ см^-2 и энергией 20÷200 кэВ.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что после расслоения по имплантированному слою пластины кремния проводят отжиг при 1100°С в течение 0,5÷1 ч.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что приповерхностный нарушенный слой со структуры кремний-на-изоляторе, полученной на подложке в результате расслоения по имплантированному слою пластины кремния, удаляют полировкой или окислением с последующим травлением.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве подложки используют пластину кремния, на которой перед химической обработкой выращивают термический оксид кремния толщиной 0,01÷3 мкм.

7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве подложки используют стеклянную пластину толщиной порядка 500 мкм.

8. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве подложки используют кварцевую пластину толщиной порядка 500 мкм.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что сушку, удаление физически адсорбированных веществ с поверхности пластины и подложки, соединение пластины и подложки, их сращивание и расслоение по имплантированному слою пластины проводят в низком вакууме (10¹÷10⁴ Па), при температуре от 80 до 350°С, длительностью от 0,1 до 100 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25