[发明专利]剂量－能量优化注氧隔离技术制备图形化绝缘体上的硅材料

摘要

本发明公开了一种制备高质量图形化SOI材料的方法，依次包括在半导体衬底上生成掩模、离子注入和高温退火，其特征在于(1)离子注入前在硅片上形成掩模以在体硅区域完全阻挡离子的注入；(2)离子注入时的能量范围是50～200keV，相应的剂量范围是2.0×1017～7.0×1017cm－2，注入剂量和能量之间的优化关系的公式是D(1017cm－2)＝(0.035±0.005)×E(keV)；(3)离子注入后的高温退火的温度为1200～1375℃，退火的时间为1～24个小时，退火的气氛为氩气或氮气与氧气的混合气体，其中氧气的体积含量为0.5％～20％。采用本发明提供的方法所制备的图形化SOI材料具有平整度高，缺陷密度低，过渡区小等优点，适合于制造集成体硅和SOI电路的系统芯片。

主权项

1、一种剂量—能量优化注氧隔离技术制备图形化绝缘体上的硅材料的方法，依次包括在半导体衬底上生成掩模、离子注入和高温退火，其特征在于(1)在离子注入前在硅片上形成掩模以在体硅区域完全阻挡离子的注入；(2)图形化SOI材料体硅区域的掩模为SiO2薄膜、Si3N4薄膜、多晶硅薄膜或金属薄膜，厚度在100～600nm之间；(3)离子注入时的能量范围是50～200keV，相应的剂量范围是2.0×1017～7.0×1017cm-2；其剂量—能量优化对应关系表示为D(1017cm-2)＝(0.035±0.005)×E(keV)；(4)离子注入后的高温退火的温度为1200～1375℃，退火的时间为1～24个小时，退火的气氛为氩气或氮气与氧气的混合气体，其中氧气的体积含量为0.5％～20％。