一种新型半绝缘键合SOI结构

报道了一种新型半绝缘键合SOI结构,采用化学气相淀积加外延生长键合过渡多晶硅层的方法实现了该结构.研制出的这种新结构,完整率大于85%,Si-Si键合界面接触比电阻小于5×10-4Ω·cm2.这种新结构可以广泛用于高低压功率集成电路、高可靠集成电路、MEMS、硅基光电集成等新器件和电路中.     

一种半绝缘键合SOI新型BCD结构

提出了一种采用半绝缘SOI的新型BCD结构,该结构把高压大电流VDMOS,CMOS和双极器件同时可靠地集成在一起,其特点是集成了垂直导电的VDMOS.这种结构在汽车电子、抗辐射、强电磁脉冲环境等领域有较好的潜在应用.BCD样品芯片垂直导电VDMOS击穿电压为160V,导通电阻为0.3Ω,比导通电阻为26mΩ·cm2;npn,pMOS,nMOS击穿电压分别为50,35,30V;npn管β为120,ft为700MHz.     

一种半绝缘键合SOI新型BCD结构

提出了一种采用半绝缘SOI的新型BCD结构,该结构把高压大电流VDMOS,CMOS和双极器件同时可靠地集成在一起,其特点是集成了垂直导电的VDMOS.这种结构在汽车电子、抗辐射、强电磁脉冲环境等领域有较好的潜在应用.BCD样品芯片垂直导电VDMOS击穿电压为160V,导通电阻为0.3Ω,比导通电阻为26mΩ·cm2;npn,pMOS,nMOS击穿电压分别为50,35,30V;npn管β为120,ft为700MHz.     

硅片键合制备SOI衬底

硅片键合制备ＳＯＩ衬底童勤义（东南大学微电子中心，南京２１００９６）一、引言硅片直接键合ＳＤＢ的研究与开发，从８０年代中期以来，在国际上迅速开展起来，它的最主要特点是与硅超大规模集成技术（ＶＬＳＩ）的兼容性及其自身的灵活性。相同的或不相同的，抛光的半...     

一种新的SOI制备技术:H~+离子注入、键合和分离

H＋离子注入Si片并经一定条件退火，可在Si片中形成埋层微空腔（microcavity）层，结合Si片键合技术，用智能剥离（Smart－cut）技术成功地制备了Unibond－SOI材料，并用扩展电阻（SRP）、卢瑟福背散射（RBS／C）和剖面透射电子显微镜（XTEM）等初步分析了其结构和电学性质．     

一种新的SOI技术——智能切割

智能切割是一种应用于SOI的新技术,它的最大特点是能高效地利用原材料,大幅度降低成本,本文综述了硅片键合原理和智能切割的工艺原理、优点及其影响因素。     

硅片键合界面的吸杂效应

本文对硅片直接键合界面的吸杂效应进行了研究，根据键合界面存在晶格缺陷、氧沉积物和微缺陷等事实，提出了键盒介面的吸杂试验，分析了其吸杂效应的机理，给出了吸杂方程。理论计算和实验结果得到了较好的吻合。     

硅片直接键合中表面活化的研究

本文提出在直接键合前用等离子体活化硅片表面的方法。经活化后表面硅悬挂键明显增加,从而对羟基进行有效的化学吸附。低压气体放电等离子体主要通过离子轰击对硅表面赋能与活化,其活化效果与气体种类无关。温度通过热能对氧化硅表面有赋能与钝化作用,表面活化处理时温度不能超过临界点。850℃等离子体处理6分钟可得满意结果。已成功实现3英寸直径硅片之直接键合。所制成的高压MOS器件及0.8—3μm CMOS器件证实键合质量良好,未引入沾污及附加应力。     

利用金属过渡层低温键合硅晶片

在Si/Si之间采用Ti/Au金属过渡层,实现了Si/Si低温键合,键合温度可低至414 ℃.采用拉伸强度测试对Si/Si键合结构的界面特性进行测试,结果表明,键合强度高于1.27MPa;I-V测试表明,Si/Ti/Au/Ti/Si键合界面基本为欧姆接触;X射线光电子能谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为Si-Au共晶合金.不同温度的变温退火实验表明,键合温度越高,键合强度越大,且渐变退火有利于提高键合强度.     

利用金属过渡层低温键合硅晶片

在Si/Si之间采用Ti/Au金属过渡层,实现了Si/Si低温键合,键合温度可低至414 ℃.采用拉伸强度测试对Si/Si键合结构的界面特性进行测试,结果表明,键合强度高于1.27MPa;I-V测试表明,Si/Ti/Au/Ti/Si键合界面基本为欧姆接触;X射线光电子能谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为Si-Au共晶合金.不同温度的变温退火实验表明,键合温度越高,键合强度越大,且渐变退火有利于提高键合强度.     

基于Al2O3中间层的InP/SOI晶片键合技术研究

研究了基于Al2O3中间层的InP/SOI晶片键合技术.该方案利用原子层沉积技术在SOI晶片表面形成Al2O3作为InP/SOI键合中间层,同时采用氧等离子体工艺对晶片表面进行活化处理.原子力显微镜和接触角测试结果表明,氧等离子体处理使得晶片的表面特性更适于实现键合.透射电子显微镜和X射线能谱仪测试结果证实,采用Al2O3中间层可以实现InP晶片与SOI晶片的可靠键合.     

用于制备SOI材料的基于硅片键合和双层多孔硅剥离的薄外延硅膜转移技术

采用在阳极化反应时改变电流强度的办法 ,在高掺杂的 P型硅 (111)衬底上制备了具有不同多孔度的双层结构多孔硅层 .用超高真空电子束蒸发技术在多孔硅表面外延生长了一层高质量的单晶硅膜 .在室温下 ,该外延硅片同另一生长有热二氧化硅的硅片键合在一起 ,在随后的热处理过程中 ,键合对可在多孔硅处裂开 ,从而使外延的单晶硅膜转移到具有二氧化硅的衬底上以形成 SOI结构 .扫描电镜、剖面投射电镜、扩展电阻和霍尔测试表明 SOI样品具有较好的结构和电学性能     

具有非平面埋氧层的新型SOI材料的制备

提出一种基于SDB技术的非平面埋氧层SOI材料制备方法.其关键技术包括:通过干法刻蚀、高压氧化和淀积二氧化硅获得高质量非平面埋氧层;通过化学气相淀积多晶硅来形成键合缓冲层,并运用回刻光刻胶和化学机械抛光来实现键合面的局部和全局平坦化;通过室温真空贴合、中温预键合和高温加固键合来进行有源片和衬底片的牢固键合.基于该技术研制了有源层厚度为21μm、埋氧层厚度为0.943μm、顶面槽和底面槽槽高均为0.9μm的具有双面绝缘槽结构的非平面埋氧层新型SOI材料.测试结果表明该材料具有结合强度高、界面质量好、电学性能优良等优点.     

具有非平面埋氧层的新型SOI材料的制备

提出一种基于SDB技术的非平面埋氧层SOI材料制备方法.其关键技术包括:通过干法刻蚀、高压氧化和淀积二氧化硅获得高质量非平面埋氧层;通过化学气相淀积多晶硅来形成键合缓冲层,并运用回刻光刻胶和化学机械抛光来实现键合面的局部和全局平坦化;通过室温真空贴合、中温预键合和高温加固键合来进行有源片和衬底片的牢固键合.基于该技术研制了有源层厚度为21μm、埋氧层厚度为0.943μm、顶面槽和底面槽槽高均为0.9μm的具有双面绝缘槽结构的非平面埋氧层新型SOI材料.测试结果表明该材料具有结合强度高、界面质量好、电学性能优良等优点.     

Fabrication of ultrathin SOI by SIMOX water bonding (SWB)

Ultrathin silicon-on-insulator (SOI) layers of separation by implantation of oxygen (SIMOX) wafers have been transferred onto thermally oxidized silicon wafers by wafer bonding technology. Due to the technical availability and the complementary nature of SIMOX and wafer bonding approaches, SIMOX wafer bonding (SWB) solves some of the respective major difficulties faced by both SIMOX and wafer bonding for device quality ultrathin SOI mass production: the preparation of adequate buried oxide (including its interfaces) in SIMOX and the uniformly thinning one of the bonded wafers to less than 0.1 μm in wafer bonding. The effect of positive charges in the oxide on bondability of ultrathin SOI films and possible applications of SWB will also be outlined.     

基于低温键合技术制备SOI材料

通过N+等离子体对Si片以及SiO2片表面活化，进行直接键合，研究了键合强度与退火温度的关系.研究结果表明退火温度从100℃升高到300℃的过程中，键合强度明显加强；高于300℃，键合强度略有增加，但不明显. 结合N+等离子体处理技术和Smart-Cut技术制备出SOI结构，顶层硅缺陷密度表征表明在500℃退火后可得到较好的缺陷密度. 该研究结果提供了一种SOI低温技术.     

一种新型抗辐照SOI隔离结构

制备了一种新型抗辐照SOI隔离结构,它包含了薄SiO2/多晶硅/SiO2多层膜.利用这种结构制备的SOI器件在经受3×105rad(Si)的辐照后亚阈值特性未发生明显变化,漏电流也无增加,说明其抗辐照性能优于传统的LOCOS隔离结构.