[发明专利]一种利用层转移技术制备绝缘体上锗硅材料的方法有效
| 申请号： | 201010189312.3 | 申请日： | 2010-06-01 |
| 公开（公告）号： | CN101866874A | 公开（公告）日： | 2010-10-20 |
| 发明（设计）人： | 张苗;薛忠营;张波;魏星 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所;上海新傲科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/762 | 分类号： | H01L21/762;H01L21/20 |
| 代理公司： | 上海智信专利代理有限公司 31002 | 代理人： | 潘振甦 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 利用 转移 技术 制备 绝缘体 上锗硅 材料 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种制备绝缘体上锗硅(SGOI)的方法，更确切地说涉及一种利用层转移技术制备绝缘体上锗硅材料的方法。属于微电子与固体电子学技术领域。
背景技术
制备更小尺寸、更高性能的器件一直是半导体工业发展的目标和方向，随着半导体技术的发展，单纯依靠硅材料已经无法制备出足够高速，低功耗的晶体管。从90nm工艺开始，应变硅(sSi)技术和绝缘体上硅(SOI)技术成为推动摩尔定律的两大利器。现在结合了应变硅和SOI技术的绝缘体上应变硅技术受到相关的科技人员的日益重视，被誉为是下一代CMOS工艺的优选衬底材料之一。
绝缘体上应变硅材料一般分成两种，一种是应变硅材料直接结合到硅衬底的绝缘层上，形成sSi/SiO2/Si的三明治结构(sSOI)；另一种是应变硅和绝缘层之间还有一层SiGe层，形成sSi/SiGe/SiO2/Si的四层结构(SGOI)。由于sSOI中的张应力的存在有利于提高电子迁移率，然而对空穴迁移率的提升作用并不明显；而SGOI作为一种双沟道材料，由于应变硅层中的张应力和SiGe层中的压应力的共同作用，材料中的电子和空穴迁移率同时得到提高。
对于制备SGOI材料，存在一类公知的方法，所述的方法可以参考Taraschi等人于2004年发表在Solid-State Electronics的第48卷第8期1297-1305页的文章，题目为“Strained Si，SiGe，and Ge on-insulator：reviewof waferbonding fabrication techniques”。在该篇文章中介绍了使用层转移制备SGOI材料的方法。在他们的方法中，首先外延弛豫SiGe材料，然后将弛豫的SiGe材料转移到SiO2/Si结构的支撑衬底上。为了外延弛豫SiGe材料，需要先体硅上外延几个微米的渐变缓冲层，材料外延往往需要几个甚至十几个小时的时间。
本发明拟提供一种制备SGOI材料的方法。首先制备应变的SiGe材料，在该材料表面会有一层薄的无应变硅薄膜，在应变材料同其表面的硅薄膜一起转移到SiO2/Si结构的支撑衬底上后，通过退火工艺使其弛豫。在弛豫过程中，由于硅薄膜的存在，弛豫过程中形成的位错主要分布在硅薄膜中，锗硅材料在弛豫过程中保持了较高的晶体质量。
发明内容
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