[发明专利]带有绝缘埋层的衬底的制备方法

说明书

一种带有绝缘埋层的衬底的制备方法，包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底具有一支撑层和设置在支撑层表面的一绝缘层；实施第一次离子注入，向所述衬底内注入改性离子，所述绝缘层和支撑层的界面与改性离子浓度的高斯分布峰之间的距离小于50nm，以使所述改性离子能够在所述绝缘层中形成纳米团簇；实施第二次离子注入，继续向所述绝缘层内注入改性离子，所采用的注入离子与第一次离子注入的步骤相同，本步骤中改性离子浓度的高斯分布峰与上一次离子注入的高斯分布峰之间的距离小于80nm，以实现纳米团簇分布区域的展宽。

技术领域

本发明涉及半导体材料领域，尤其涉及一种带有绝缘埋层的衬底的制备方法。

背景技术

现有技术中典型的带有绝缘埋层的衬底结构包括三层，依次是支撑层，支撑层表面的绝缘层，以及绝缘层表面的器件层。在一些应用场合，为了防止载流子被高能射线激发而向衬底外部迁移，需要在衬底中引入一层载流子俘获中心来俘获这些载流子，从而提高器件层中电子元件的电学性能。但实践中，为了引入该载流子俘获中心，需要通过注入等手段引入额外的改性离子。因此，如何有效引入该载流子俘获中心，是现有技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种带有绝缘埋层的衬底的制备方法，能够更有效引入该载流子俘获中心。

为了解决上述问题，本发明提供了一种带有绝缘埋层的衬底的制备方法，包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底具有一支撑层和设置在支撑层表面的一绝缘层；实施第一次离子注入，向所述衬底内注入改性离子，所述绝缘层和支撑层的界面与改性离子浓度的高斯分布峰之间的距离小于50nm，以使所述改性离子能够在所述绝缘层中形成纳米团簇；实施第二次离子注入，继续向所述绝缘层内注入改性离子，所采用的注入离子与第一次离子注入的步骤相同，本步骤中改性离子浓度的高斯分布峰与上一次离子注入的高斯分布峰之间的距离小于80nm，以实现纳米团簇分布区域的展宽。

可选的，所述改性离子为构成绝缘层的化学元素中的一种，或者所述改性离子为构成绝缘层的化学元素中的一种的同族元素。所述绝缘层的材料为二氧化硅，所述改性离子为硅或锗离子。

可选的，所述绝缘层为绝缘埋层或者位于所述衬底的表面。

可选的，所述第二次离子注入的能量小于第一次离子注入的能量。

可选的，所述第一次离子注入的剂量范围是3×10¹⁵cm^-2至2×10¹⁶cm^-2。

可选的，所述第一次离子注入的温度高于400摄氏度。

可选的，所述第一次离子注入和第二次离子注入的剂量相同。

可选的，反复实施第二次离子注入的步骤以实现纳米团簇分布区域的更大展宽。

可选的，在第二次离子注入完毕后，进一步包括热处理步骤。

本发明采用了多次注入的方式，通过展宽注入区域而获得更多的改性离子从而获得更多的俘获中心。由于改性离子是分布在更宽的区域内，其密度并未增加，因此不会引起更大的失配应力，从而降低了对顶层半导体层的晶格完整性的影响。

附图说明

附图1所示是本发明所述带有绝缘埋层的衬底的制备方法一具体实施方式的实施步骤示意图。

附图2A至附图2C所示是本发明所述带有绝缘埋层的衬底的制备方法一具体实施方式的工艺流程图。

附图3所示是本发明所述带有绝缘埋层的衬底的制备方法一具体实施方式中第一次离子注入后改性离子在衬底中的分布曲线。

附图4所示是本发明所述带有绝缘埋层的衬底的制备方法一具体实施方式中第二次离子注入后两次注入的改性离子各自在衬底中的分布曲线。