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.     

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.     

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.     

SOI技术特点及晶圆材料的制备

随着微电子技术发展,要使器件水平进一步提高,除了进一步缩小芯片的特征尺寸外,采用新型材料也是有效的方法。文章介绍了SOI解决方案,阐述了SOI器件与体硅器件相比具有的明显优点。文章重点介绍了SOI晶圆材料的制备方法,目前广泛使用且较有发展前途的SOI的材料制备方法主要有注氧隔离的SIMOX（Seperation by Impolanted Oxygen）方法、硅片键合和反面腐蚀的BESOI（Bonding-Etchback SOI）方法、将键合与注入相结合的Smart Cut SOI方法。指出了SOI很有可能成为今后高性能和高可靠集成电路材料的主流。     

用于制备SOI材料的RF—ZMR技术研究

开发了一种新型的RF-ZMR技术,其主要特点是高频感应加热器的石墨板和双石墨条位于SOI 样品的同侧.这样可提高垂直于硅片表面方向的温度梯度,有利于防止背面熔化,并能采用较厚氧化隔离层.实验证明,采用热沉结构的样品经该系统再结晶处理,可以得到完美的无缺陷晶膜. 硅膜熔化后收球是目前进一步发展SOI-ZMR技术的一个技术难点,实验研究表明,简便的RTN技术能有效地抑制硅膜收球.     

NEMS谐振器的研究与分析

介绍了NEMS谐振器的主要特点与性能参数。并且详细讨论了NEMS谐振器的材料、制备工艺以及激励与检测手段。同时根据结构与工作模态,分类介绍了近年来国际上出现的几种典型的NEMS谐振器。最后分析了NEMS谐振器发展所面临的挑战,并指出NEMS谐振器将具有良好的应用与发展前景。     

薄膜厚埋层SOI材料的新制备技术

在结合低剂量注氧隔离(SIMOX)技术和键合技术的基础上,研究了制备薄膜(薄顶层硅膜)厚埋层SOI材料的新技术--注氧键合技术.采用该新技术成功制备出薄膜厚埋层SOI材料,顶层硅厚度130nm,埋氧层厚度lμm,顶层硅厚度均匀性±2%.并分别采用原子力显微镜(AFM)和剖面透射电镜(XTEM)对其表面形貌和结构进行了表征.研究结果表明,SIMOX材料顶层硅通过键合技术转移后仍能够保持其厚度均匀性,且埋氧层和顶层硅之间具有原子级陡峭的分界面,因此注氧键合技术将会是一项有广阔应用前景的SOI制备技术.     

薄膜厚埋层SOI材料的新制备技术

在结合低剂量注氧隔离(SIMOX)技术和键合技术的基础上,研究了制备薄膜(薄顶层硅膜)厚埋层SOI材料的新技术--注氧键合技术.采用该新技术成功制备出薄膜厚埋层SOI材料,顶层硅厚度130nm,埋氧层厚度lμm,顶层硅厚度均匀性±2%.并分别采用原子力显微镜(AFM)和剖面透射电镜(XTEM)对其表面形貌和结构进行了表征.研究结果表明,SIMOX材料顶层硅通过键合技术转移后仍能够保持其厚度均匀性,且埋氧层和顶层硅之间具有原子级陡峭的分界面,因此注氧键合技术将会是一项有广阔应用前景的SOI制备技术.     

SOI MEMS陀螺的制造和测试

This paper presents an SOI（silicon on insulator） MEMS（micro-electro-mechanical systems） vibratory gyroscope that was fabricated using bulk micromachining processes.In the gyroscope architecture,a frame structure that nests the proof mass is used to decouple the drive motion and sense motion.This approach ensures that the drive motion is well aligned with the designed drive axis,and minimizes the actual drive motion component along the sense detection axis.The thickness of the structural layer of the device is 100μm,which induces a high elastic stiffness in the thickness direction,so it can suppress the high-order out-of-plane resonant modes to reduce deviation.In addition,the dynamics of the gyroscope indicate that higher driving mass brings about higher sensing displacements.The thick structural layer can improve the output of the device by offering a sufficient mass weight and large sensing capacitance.The preliminary test results of the vacuum packaged device under atmospheric pressure will be provided.The scale factor is 1.316×10^-4 V/（deg/s）,the scale factor nonlinearity and asymmetry are 1.87%and 0.36%,the zero-rate offset is 7.74×10^-4 V,and the zero-rate stability is 404 deg/h,respectively.     

基于薄膜SOI的PDP高压寻址驱动集成电路

基于自主开发的薄膜SOI高低压兼容工艺,研制出一种64位输出的薄膜SOI PDP高压寻址驱动集成电路.测试结果显示,该电路具有80 V驱动电压和20 mA输出电流,电路时钟频率大于40 MHz.     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

短沟道SOI MOSFET栅结构研究与进展

系统比较了几种不同栅结构短沟道SOI MOSFET的性能,包括短沟道效应、电流驱动能力、器件尺寸等特性,获得了栅的数目与短沟道SOI器件的性能成正比的结论.介绍了两种新的短沟道SOI器件栅结构:Π栅和Ω栅,指出了短沟道SOI MOSFET栅结构的发展方向.     

超薄顶层硅SOI衬底上高k栅介质ZrO_2的性能

采用超高真空电子束蒸发法制备了用于全耗尽SOI场效应晶体管(MOSFET)中作为高k栅介质的ZrO2 薄膜.X射线光电子能谱(XPS)分析结果显示:ZrO2 薄膜成分均一,为完全氧化的ZrO2 ,其中Zr∶O =1∶2 2 ,锆氧原子比偏高可能是由于吸附了空气中O2 等杂质.扩展电阻法(SRP)和剖面透射电镜(XTEM)都表征出6 0 0℃退火样品清晰的ZrO2 /topSi/BO/Sisub的结构,其中ZrO2 /topSi界面陡直,没有界面产物生成.选区电子衍射显示薄膜在6 0 0℃快速退火后仍基本呈非晶态.研究了上述MOSOS结构的高频C V性能,得到ZrO2 薄膜的等效氧化物厚度EOT =9 3nm ,相对介电常数ε≈2 1,     

硅膜厚度对0.1μm SOI槽栅NMOS器件特性的影响

SOI技术和槽栅MOS新器件结构是在改善器件特性方面的两大突破,SOI槽栅MOS器件结构能够弥补体硅槽栅MOS器件在驱动能力和亚阈值特性方面的不足,同时也保证了在深亚微米领域的抑制短沟道效应和抗热载流子效应的能力.仿真结果显示硅膜厚度对SOI槽栅MOS器件的阈值电压、亚阈值特性和饱和驱动能力都有较大影响,选择最佳的硅膜厚度是获得较好的器件特性的重要因素.     

全耗尽SOI MOSFET及CMOS／SOI电路的研究

采用ＳＩＭＯＸ材料，研制了一种全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ模拟开关电路，研究了全耗尽ＳＯＩ ＭＯＳ场效应晶体管的阈值电压与背栅偏置的依赖关系，对漏源击穿的Ｓｎａｐｂａｃｋ特性进行分析，介绍了薄层ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ制作工艺，给出了全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的测试结果。