[发明专利]一种薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种薄膜的制备方法，属于SOI片的制备技术领域。通过在提供的高阻硅片上生长一层电介质材料(氧化硅)，再在电介质材料层上生长一层非晶硅，转移一层氧化硅在非晶硅上，使氧化层上存在单晶硅，从而制备出具有非晶硅层的SOI片，上述过程在特定工艺条件完成，所制备的薄膜(即带有非晶硅层的SOI片)主要用于射频设备。

技术领域

本发明涉及SOI片的制备技术领域，具体涉及一种薄膜的制备方法，所制备的薄膜主要应用于射频设备。

背景技术

目前用于RF前端模组的材料如下：

1、SOQ(silicon on quartz石英上的硅)、SOS(silicon on sapphire蓝宝石上的硅)：SOQ和传统的SOI相同，它产生较低的漏电流，由于其较低的寄生电容，高频下电路性能得到了提高。SOS的优势在于其极好的电绝缘性，可有效防止杂散电流造成的辐射扩散到附近元件。SOQ和SOS这类衬底可以获得极好的射频性能，但这种结构非常少，因此它们非常昂贵。

2、高阻衬底硅：其电阻率在500ohm.cm以上，这种衬底比第一种差，这种衬底不受益于SOI类型结构优势，但是他们成本较低。

3、高阻SOI衬底：这类衬底具有结构优势，但表现出来的性能比第一种差。

形成低电阻层的一个原因是：由于低电阻率层在键合前表面可能存在污染物，在键合过程中，这些污染物被封装在粘结界面并能够扩散到高电阻率衬底；形成低电阻层另一个原因是：衬底中氧原子含量较高，必须进行热处理，使氧原子沉淀以获得高电阻衬底。然而，氧原子扩散、热处理过程导致所形成衬底的表面电阻率低。这两个原因目前难以控制。

4、在第三种的基础上通过加入缺陷层改进了高阻SOI衬底型衬底：为达到该目的，尝试了多技术，但都存在一些缺点：敏感于SOI制造及其后IC器件制造中过程发热，不易制出热稳定性好的材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足之处，提供一种薄膜的制备方法，该薄膜是指带有非晶硅层的SOI片，SOI片中引用非晶硅层，非晶硅与氧化硅的有效结合能够有效抑制硅衬底的表面寄生电导，限制电容变化和减少产生的谐波的功率，从而使高阻SOI衬底电阻率的损失降至最低。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种薄膜的制备方法，即带有非晶硅层的SOI片的制备方法，包括如下步骤：

(1)提供高阻硅片(硅片电阻率大于1000ohm.cm)，清洗后在其表面依次制备氧化硅层和非晶硅层，氧化硅层厚度为150-300A，非晶硅层的厚度为1-5μm；其中：对高阻硅片依次采用DHF、SC1和SC2清洗，除去硅片表面自然氧化层及污染物，然后再在高阻硅片表面制备氧化硅层。

在高阻硅片表面制备氧化硅层的过程为：将高阻硅片置于氧化炉中，氧化温度为1060-1150℃，通过控制氧化时间制备所需厚度的氧化硅层，然后依次采用SC1、SC2进行清洗，去除表面污染物。

在高阻硅片表面制备氧化硅层后，再在氧化硅层表面制备非晶硅层，制备非晶硅层是通过LPCVD(低压化学气相沉积)的方式，生长压力为0.1-5.0Torr，反应温度为300℃-900℃；制备非晶硅层后的高阻硅片依次采用SC1、SC2清洗，以去除表面杂质。

(2)提供低阻硅片(电阻率小于100ohm.cm)，清洗后在其表面制备氧化硅层，氧化硅层厚度为2000-10000A；其中：

对低阻硅片依次采用DHF、SC1和SC2清洗，除去硅片表面自然氧化层及污染物，然后再在低阻硅片表面制备氧化硅层。