[发明专利]一种图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi2衬底材料及其制备方法

权利要求书

1.一种图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：

1)提供第一Si衬底，在所述第一Si衬底上待制备MOS器件的区域形成光刻胶，然后在所述第一Si衬底及光刻胶的表面形成Ni层，接着采用抬离工艺去除所述光刻胶及结合于所述光刻胶上的Ni层；

2)进行第一次退火以使所述第一Si衬底与所述Ni层反应生成NiSi₂层，然后去除未反应的所述Ni层，接着在所述NiSi₂层及第一Si衬底表面形成第一SiO₂层，最后进行H离子注入以在所述第一Si衬底中形成剥离界面；

3)去除待制备MOS器件的区域对应的所述第一SiO₂层并刻蚀位于其下方的所述第一Si衬底至一预设深度，然后在所得结构的表面形成第二SiO₂层并对该第二SiO₂层抛光以使其平坦化；

4)提供具有第三SiO₂层的第二Si衬底，键合所述第三SiO₂层与所述第一SiO₂层，然后进行第二次退火以使所述第一Si衬底从所述剥离界面剥离，最后对剥离表面抛光以完成制备。

2.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)还包括对所述第一Si衬底进行标准的湿式化学清洗法清洗的步骤。

3.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，在真空环境中淀积所述Ni层，淀积的Ni层厚度为1～4nm。

4.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述第一次退火在N₂、Ar或H₂单一气体或其按特定比例混合的气体的气氛下进行，退火温度为200～1000℃，退火时间为10～60秒。

5.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：选用摩尔比为4∶1的H₂SO₄∶H₂O₂溶液采用湿法刻蚀去除所述未反应的Ni层，刻蚀时间为1分钟。

6.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：采用等离子体沉积技术在表面淀积所述第一SiO₂层，厚度为100～800nm。

7.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中形成所述第二SiO₂层后还包括对其在900℃下退火1小时的步骤。

8.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述预设深度为5～300nm。

9.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：采用热氧化方法在所述第二Si衬底表面形成所述第三SiO₂层，厚度为100～800nm。

10.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述第二次退火气氛为N₂气氛，退火温度为200～900℃，退火时间为30分钟。

11.根据权利要求1所述的图形化全耗尽绝缘体上Si/NiSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)还包括第三次退火以加强所述第三SiO₂层与所述第二SiO₂层的键合的步骤，其中，所述第三次退火气氛为N₂气氛，退火温度为500～1200℃，退火时间为30～240分钟。