[发明专利]一种采用相变方法实现绝缘体上应变硅的制作方法

摘要

本发明公开了一种采用相变方法实现绝缘体上应变硅的制作方法，它通过致密光滑的非晶硅沉积技术、低温键合技术、非晶硅到微晶硅的不可逆相变控制以及微晶硅的内氧化技术的巧妙组合，避免了现有SSOI材料制备中昂贵的锗硅外延和化学机械抛光工艺，而且完全不需要像SGOI材料制作后要求后续的CMOS工艺修改等考虑，实现一种全新的SSOI材料的制作，同时达到降低SSOI的制作成本目标。

主权项

1、一种采用相变方法实现绝缘体上应变硅的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)在顶层硅厚度为10-20纳米，埋层氧化物的厚度3000～4000的超薄SOI硅片的顶层硅上用低压化学气相沉积生长一层厚度为90-110纳米的致密光滑的非晶硅(α-Si)；2)再将另一硅片热氧化生长一层190-210纳米的氧化硅；3)用步骤1所得沉积有非晶硅的超薄SOI硅片与用步骤2所得热生长氧化硅的硅片在400℃下低温键合；4)将键合后的硅片再用机械和化学腐蚀减薄至SOI硅片的埋层氧化硅终止；5)再将腐蚀后的键合硅片在600℃以上的高温下保温，使非晶硅相变为微晶硅；6)再升高温度至800℃～1150℃保温，使在低温下键合没有完成的键合反应继续，此时放出的反应产物水与步骤相变得到的微晶硅反应生成氧化硅，使微晶硅完全氧化后成为制作的SSOI材料的氧化物埋层一部分；7)经冷却后将上层氧化物腐蚀去除，完成了绝缘体上应变硅的制作。