SOI 材料是 SOI 技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),SOI 技術(shù)的 發(fā)展有賴于 SOI 材料的不斷進(jìn)步。缺乏低成本、 高質(zhì)量的 SOI 材料一直是制約 SOI 技術(shù)進(jìn)入大規(guī) 模工業(yè)生產(chǎn)的首要因素。近年來,隨著 SOI 材料 制備技術(shù)的成熟,制約 SOI 技術(shù)發(fā)展的材料問題 正逐步被解決。SOI 材料的制備技術(shù)歸根結(jié)底包括 兩種, 即以離子注入為代表的注氧隔離技術(shù) (Speration-by-oxygen implantation, 即 SIMOX)和鍵 合 (Bond)技術(shù)。 鍵合技術(shù)包括傳統(tǒng)的 Bond and Etch back (BESOI)技術(shù)和法國 SOITEC 公司創(chuàng)始人 之一 M.Bruel 提出結(jié)合氫離子注入與鍵合的注氫智 能剝離技術(shù)(Smart-cut),以及陳猛博士于 2005 年提 出的將注氧隔離與鍵合相結(jié)合的 Simbond SOI 材料 制備新技術(shù)。以下對(duì)各種技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與優(yōu)缺 點(diǎn)做一些闡述。
1 注氧隔離技術(shù)
注氧隔離技術(shù) (SIMOX ,Seperation by Implantation of Oxygen)。是發(fā)展最早的 SOI 圓片 制備技術(shù)之一,曾經(jīng)也是很有希望大規(guī)模應(yīng)用的 SOI 制備技術(shù)之一。采用此技術(shù)在普通圓片的層間 注入氧離子,經(jīng)超過 1300℃高溫退火后形成隔離 層。此方法有兩個(gè)關(guān)鍵步驟:高溫離子注入和后 續(xù)超高溫退火。在注入過程中,氧離子被注入圓 片里,形成硅的氧化物沉淀。然而注入對(duì)圓片造 成相當(dāng)大的損壞,而二氧化硅沉淀物的均勻性也 不很好。隨后進(jìn)行的高溫退火能幫助修復(fù)圓片損 傷區(qū)域并使二氧化硅沉淀物形成二氧化硅絕緣層, 界面陡峭均勻。