專利名稱：制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法
制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路材料制備方法，尤其涉及一種制作絕緣體上硅材料 的隔離氧注入方法。
背景技術(shù)：
絕緣體上的硅即SOI (Silicon—on—insulator)技術(shù)具被認(rèn)為是在亞微米超 大集成電路制造中，延續(xù)莫爾定律發(fā)展速度的關(guān)鍵技術(shù)，倍受國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界與 工業(yè)界的重視。SOI技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)SOI材料，是近10多年來(lái)隨著超大集成 電路，航空，航天與國(guó)防軍工，便攜式通訊等方面對(duì)高速、低功耗，抗輻照微 電子器件的需求而迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型的微電子材料。
注氧隔離技術(shù)即SIMOX (Seperation—implantation—by—oxygen)是目前 制備SOI材料的主要技術(shù)之一。該技術(shù)通過(guò)向單晶硅片中注入高劑量(1.8X 1018cm'2)的氧離子，在一定深度處形成氧離子分布，在隨后的高溫退火中形 成Si02絕緣埋層(BOX層)。但由于傳統(tǒng)的SIMOX工藝中，氧注入劑量很大， 注入時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致SIMOX工藝生產(chǎn)效率低，SOI硅片成本過(guò)高。同時(shí)，大 劑量的氧注入在頂層硅(器件層)中產(chǎn)生大量的缺陷和應(yīng)力，將直接影響到后 續(xù)器件制造的良率。
近年來(lái)低劑量SIMOX技術(shù)發(fā)展迅速，Nakashima等人(IEICE TRANS. ELECTRON. VOL.E80-C, 1997)提出內(nèi)部熱氧化工藝即ITOX (Intern—thermal —oxidation)。通過(guò)犧牲器件層(頂層硅)的厚度的方法增加BOX層厚度，從而 提高頂層硅和BOX層的界面質(zhì)量和BOX層的絕緣性能。主要工藝步驟包括三 步低劑量的氧離子注入(3X10"cm-2 4.5X10"cm—2)，高溫退火(1300 1350 °C)，高溫?zé)嵫趸?。該工藝中氧離子注入符合能量與劑量的匹配窗口，經(jīng)過(guò)高 溫退火形成連續(xù)的無(wú)硅島的BOX層，然后在氬氣和氧氣的混合氣氛中進(jìn)行熱 氧化。在此過(guò)程中表面Si02層和BOX層同時(shí)生長(zhǎng)，將大大減少頂層硅的厚度。所以該工藝限制了頂層硅的厚度，不能用于厚頂層硅SOI材料的制備。A.Ogura 等提出在退火過(guò)程中，通過(guò)在高溫段采用非常低的升溫速率(Appl. Surf. Sci. vol. 159-160, 104,2000)和退火氣氛中較高的氧氣含量(Appl. Phys. Lett.， vol. 74,2188,1999)實(shí)現(xiàn)低劑量SOI的制備。例如，2X 1017(^-2氧離子注入，退火 過(guò)程中1000° C到1340°C溫度段采用0.03/min的升溫速率和Ar/02比為100/1 的退火氣氛條件下制備出了具有連續(xù)BOX層的SOI材料。此工藝制備的SOI 材料，BOX層形成在由于氧離子注入導(dǎo)致的缺陷層位置(略淺于注入深度) 而不同于普通的SIMOX工藝下，BOX層形成在注入深度位置。在該實(shí)驗(yàn)結(jié)果 的基礎(chǔ)上，A.Ogura還提出，通過(guò)先注入氫(H)、氦(He)至氧離子注入深度 的上方，從而在硅片中形成缺陷空洞層，然后在氧氣含量較高的退火氣氛中熱 氧化，在升溫過(guò)程中，高溫段采用非常低的升溫速率，實(shí)現(xiàn)具有連續(xù)BOX層 的SOI材料的制備。如在4X 1017011-2氦離子注入，退火過(guò)程中1200°C到1340 °C溫度段采用0.02/min的升溫速率和Ar/02比為100/6的退火氣氛條件下制 備出了具有連續(xù)BOX層的SOI材料。此工藝中，缺陷空洞層做為吸收層收集 擴(kuò)散進(jìn)入硅片的氧原子。此工藝的缺點(diǎn)在于，退火時(shí)間超長(zhǎng)，不適應(yīng)工業(yè)化生 產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種制作絕緣體上硅材料的隔離氧 注入方法，同傳統(tǒng)的SIMOX工藝相比，降低形成連續(xù)BOX層氧的注入劑量， 提高退火工藝中氧內(nèi)擴(kuò)散的效率，并且可以避免在獲得連續(xù)的BOX層的退火 工藝中采用極慢的升溫速率，縮短退火時(shí)間，節(jié)約成本。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種制作絕緣體上硅材料的隔離氧注 入方法，包括如下步驟提供單晶硅襯底；在單晶硅襯底中注入缺陷引入 離子；在單晶硅襯底中注入氧離子；對(duì)注入缺陷引入離子和氧離子后的單晶硅 襯底進(jìn)行退火處理；所述注入缺陷引入離子的步驟在注入氧離子的步驟之前或 者之后實(shí)施。氧離子的注入深度與缺陷引入離子的注入深度相同。
作為可選的技術(shù)方案，注入缺陷引入離子后，對(duì)單晶硅襯底進(jìn)行退火，退火溫度范圍在550°C 1200°C，退火時(shí)間長(zhǎng)度小于2小時(shí)。
作為可選的技術(shù)方案，所述缺陷引入離子選自于氫離子和氦離子所組成的
群組中。缺陷引入離子注入劑量的范圍是lX1015cm-2 5X1017cm-2。缺陷引
入離子注入能量的范圍是10keV 300keV。缺陷引入離子注入的步驟中，
襯底的溫度小于600。C。
作為可選的技術(shù)方案，氧離子的注入劑量的范圍是lX1016cm—2 5X
1017cm-2。
作為可選的技術(shù)方案，氧離子注入的步驟中，襯底的溫度的范圍是300°C 600°C。
作為可選的技術(shù)方案，所述退火步驟中，退火溫度范圍是1200。C 1350。C。
作為可選的技術(shù)方案，所述退火步驟中，退火時(shí)間范圍是1小時(shí) 10小時(shí)
作為可選的技術(shù)方案，所述退火所采用的氣體中含有氧氣，還含有氬氣和氮?dú)庵械囊环N或兩種。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，由于氧離子的注入深度與缺陷引入離子的注入深度相同，因此在退火的過(guò)程中，缺陷引入離子注入形成的微空洞可以俘獲氧離子，促進(jìn)二氧化硅絕緣埋層的形成于很窄的范圍內(nèi)，提高絕緣埋層的完整性，從而降低形成連續(xù)埋層所需氧的注入劑量。微空洞俘獲氧離子促進(jìn)絕緣埋層形成的機(jī)制還可以降低由于二氧化硅形成過(guò)程中的體積膨脹所形成的應(yīng)力和頂層硅中的缺陷。同時(shí)微空洞提高了氧從退火氣氛向埋層的擴(kuò)散效率，提高頂層硅與埋層之間的界面質(zhì)量，提高埋層的抗擊穿性能。


附圖1所示為本發(fā)明提供的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法的
第一具體實(shí)施方式
實(shí)施步驟流程附圖2至附圖5所示為本發(fā)明提供的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法的第一具體實(shí)施方式
的工藝示意附圖6所示為本發(fā)明提供的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法的第二具體實(shí)施方式
實(shí)施步驟流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說(shuō)明。
首先給出本發(fā)明提供的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法的第一具體實(shí)施方式
。
附圖1所示為本具體實(shí)施方式
的實(shí)施步驟流程圖，包括步驟S100，提 供單晶硅襯底；步驟SllO，在單晶硅襯底中注入缺陷引入離子；步驟S120, 在單晶硅襯底中注入氧離子；步驟S130,對(duì)注入缺陷引入離子和氧離子后的 單晶硅襯底進(jìn)行退火處理。步驟S120中的氧離子的注入深度與步驟S110中缺 陷弓I入離子的注入深度相同或靠近。
附圖2至附圖5所示為本具體實(shí)施方式
的工藝示意圖。
附圖2所示，參考步驟S100，提供單晶硅襯底100。所述單晶硅襯底100 是具有(100)晶像的單晶硅襯底。于其他的實(shí)施方式中，也可以是具有(111) 或者其他晶向的單晶硅襯底。
附圖3所示，參考步驟S110，在單晶硅襯底100中注入缺陷引入離子。
缺陷引入離子注入單晶硅襯底100之后，在襯底中離子注入深度所對(duì)應(yīng)的 位置形成缺陷離子富集層110。缺陷離子富集層110的表面是由于缺陷引入離 子注入破壞了單晶硅的晶格完整性而形成的缺陷層120。
缺陷引入離子選自于氫離子和氦離子所組成的群組中。在采用單一的氫離 子或者是氦離子作為缺陷引入離子的情況下，缺陷引入離子注入劑量的范圍 是lX1015cm-2 5X1017Cm-2，缺陷引入離子注入能量的范圍是10keV 300keV，注入過(guò)程中襯底的溫度小于600°C。在采用氫離子與氦離子混合注 入的情況下，兩種離子的總注入劑量范圍是lX10"cm^ 5Xl(^cm—2，兩種離 子的注入能量范圍都是10keV 300keV，注入過(guò)程中襯底的溫度小于600°C。 以上的注入能量、注入劑量以及襯底溫度的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍。
作為可選技術(shù)方案，上述步驟S110實(shí)施完畢后，對(duì)單晶硅襯底進(jìn)行退火，退火溫度范圍在550°C 1200°C，退火時(shí)間長(zhǎng)度小于2小時(shí)。
附圖4所示，參考步驟S120，在單晶硅襯底100中注入氧離子。此步驟中的氧離子的注入深度與步驟S110中缺陷引入離子的注入深度相
同或靠近。應(yīng)當(dāng)根據(jù)缺陷引入離子的注入深度調(diào)整氧離子的注入能量，以使兩
者的注入深度相同或靠近。
此步驟中，氧離子的注入劑量的范圍是1乂1016(^1-2 5乂1017011-2。氧離子
注入的步驟中，襯底的溫度的范圍是300°C 600°C。此步驟實(shí)施完畢后，在
襯底中形成了富集有缺陷引入離子和氧離子的混合離子層130。
參考步驟S130，對(duì)注入缺陷引入離子和氧離子后的單晶硅襯底進(jìn)行退火處理。
此步驟中，退火溫度范圍是1200°C 1350°C，退火時(shí)間范圍是1小時(shí) IO小時(shí)，所述退火所采用的氣體中含有氧氣，還含有氬氣和氮?dú)庵械囊环N或兩種。
所述退火工藝可以采用一步退火，以一定速率從室溫連續(xù)升溫至最終退火溫度，其中升溫速率范圍10。C/min至50。C/min，也可采用不同的溫度段中實(shí)施不同的升溫速率，如從室溫至中間溫度采用升溫速率范圍為10。C/min至50。C/min，其中中間溫度范圍為70(fC至1200°C，然后中間溫度升溫至最終溫度采用升溫速率范圍為TC/min至10°C/min，還可采用兩步退火工藝，在中間溫度(700°C至1200°C)退火1小時(shí)至10小時(shí)，然后在升至最終溫度退火。
由于長(zhǎng)時(shí)間的退火作用，氧離子富集形成二氧化硅層140，而缺陷引入離子在高溫作用下活性增強(qiáng)而從體系中逸出。缺陷層120中由于注入而形成的缺陷在退火的作用下得以恢復(fù)，形成頂層硅層150。
具體地說(shuō)，在退火過(guò)程中，注入的缺陷引入離子聚集在缺陷處，利用體積膨脹效應(yīng)擠出臨近晶格的硅原子，形成微空洞，同時(shí)氫(H)、氦(He)氣體將很快擴(kuò)散出硅片。微空洞分布范圍很廣，呈類高斯分布。隨著退火溫度的升高，位于注入深度處高密度的微空洞，相互聯(lián)合而不斷長(zhǎng)大。而在注入深度兩側(cè)的微空洞由于密度低，長(zhǎng)大緩慢，小于熱力學(xué)中的臨界尺寸，而逐步縮小，消失。這是一個(gè)典型的Ostwald熟化的過(guò)程，也是形成寬度較窄缺陷空洞層的理論基礎(chǔ)。在形成的空洞壁上存在很多硅的懸掛鍵，這些懸掛鍵將捕獲注入的氧離子，成為SK)2團(tuán)聚體的形核中心，加速Si02團(tuán)聚體的形核和長(zhǎng)大。注入
的氧離子被限制在混合離子層130中，具有較窄的分布范圍，在注入深度處具有較高的氧濃度。缺陷空洞層中的空體積將吸收由于Si02團(tuán)聚體形成而產(chǎn)生的體積膨脹效應(yīng)，減少頂層硅與BOX層界面的應(yīng)力，提高SOI材料的質(zhì)量。
附圖5所示，為退火氣氛中含有氧氣的情況下，退火處理完畢后的結(jié)構(gòu)示意圖。在退火氣氛中含有氧氣的情況下，單晶硅襯底的表面由于氧化而形成了覆蓋層160，所述覆蓋層160的材料是二氧化硅。如果退火中不含有氧氣，則覆蓋層160是不存在的。覆蓋層160可以采用氫氟酸或其他腐蝕液濕法腐蝕除去。
上述步驟實(shí)施完畢后，得到絕緣體上的硅材料，包括單晶硅襯底100、 二氧化硅層140以及頂層硅層150。由于氧離子的注入深度與缺陷引入離子的注入深度相同，因此在退火的過(guò)程中，缺陷引入離子注入形成的微空洞可以俘獲氧離子，促進(jìn)二氧化硅絕緣埋層的形成，提高絕緣埋層的完整性。
接下來(lái)給出本發(fā)明提供的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法的第二具體實(shí)施方式
。
附圖6所示為本具體實(shí)施方式
的實(shí)施步驟流程圖，包括步驟S200，提供單晶硅襯底；步驟S210，在單晶硅襯底中注入氧離子；步驟S220，在單晶硅襯底中注入缺陷引入離子；步驟S230，對(duì)注入缺陷引入離子和氧離子后的單晶硅襯底進(jìn)行退火處理。步驟S210中的氧離子的注入深度與步驟S220中缺陷引入離子的注入深度相同或靠近。
氧離子的注入劑量的范圍是1 X 1016cm—2 5X 1017cm—2。氧離子注入的步驟中，襯底的溫度的范圍是300。C 60(TC。
缺陷引入離子選自于氫離子和氦離子所組成的群組中。在采用單一的氫離子或者是氦離子作為缺陷引入離子的情況下，缺陷引入離子注入劑量的范圍是lX1015cm-2 5X1017Cm-2，缺陷引入離子注入能量的范圍是10keV 300keV，注入過(guò)程中襯底的溫度小于600°C。在采用氫離子與氦離子混合注入的情況下，兩種離子的總注入劑量范圍是lX10"cm^ 5X10"cm—2，兩種離
9子的注入能量范圍都是10keV 300keV，注入過(guò)程中襯底的溫度小于600°C。以上的注入能量、注入劑量以及襯底溫度的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍。
退火溫度范圍是1200°C 1350°C，退火時(shí)間范圍是1小時(shí) 10小時(shí)，退火所釆用的氣體選自與氧氣、氬氣和氮?dú)馑M成的群組中。
關(guān)于以上步驟的詳細(xì)解釋可以參考前一個(gè)具體實(shí)施方式
的敘述，此處不再贅述。
本具體實(shí)施方式
中，先注入氧，然后再注入缺陷引入離子的優(yōu)點(diǎn)在于，由于氧離子注入比缺陷引入離子在注入的過(guò)程中會(huì)在經(jīng)過(guò)的單晶硅中產(chǎn)生更多、更高密度的空位分布，因此在退火過(guò)程中，缺陷引入離子將主要集中在由于氧離子注入所產(chǎn)生的空位區(qū)域中并形成高密度空洞層。通過(guò)優(yōu)化工藝條件，縮小缺陷空洞層的寬度，在此注入順序下所產(chǎn)生的缺陷空洞層將具有更強(qiáng)的氧捕獲能力，同時(shí)可以避免缺陷離子在氧注入過(guò)程，由于襯底加溫所造成的外逸。
下面給出本發(fā)明的若干實(shí)施例。實(shí)施例一
室溫下，在硅片中注入氦He+，劑量為4X10"cm—2，能量為45keV，經(jīng)過(guò)1000°C退火1小時(shí)形成缺陷空洞層。
將己形成缺陷空洞層的硅片加熱至550°C，在160 keV的能量下注入氧，劑量為2X 1017cm-2，此時(shí)氧分布的最大濃度位于空洞層的中間。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至1100。C，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。
實(shí)施例二
室溫下，在硅片中注入氫H+，劑量為2X10"cnf2，能量為40keV，經(jīng)過(guò)1000°C退火1小時(shí)形成缺陷空洞層。
將已形成缺陷空洞層的硅片加熱至550°C，在155 keV的能量下注入氧，劑量為2X 1017cm'2，此時(shí)氧分布的最大濃度位于空洞層的中間。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至110(fC，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。實(shí)施例三
室溫下，在硅片中先注入H+，劑量為4X10"cm'2，能量為40keV，然后注入氦He+，劑量為1 X 1016cm-2，能量為45keV，經(jīng)過(guò)1000。C退火1小時(shí)形
成缺陷空洞層。
將已形成缺陷空洞層的硅片加熱至550°C，在155 keV的能量下注入氧，劑量為2X 1017cm'2，此時(shí)氧分布的最大濃度位于空洞層的中間。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至1100。C，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。
實(shí)施例四
在硅片中注入氦He+，劑量為4X10"cm—2，能量為45keV，將剛剛注入氦的硅片加熱至550。C，在160keV的能量下注入氧，劑量為2X 1017cm'2，此時(shí)氧分布的最大濃度位于氦分布的最大濃度處。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至1100。C，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。
實(shí)施例五
室溫下，在硅片中先注入H+，劑量為4X10"cm'2，能量為40keV，然后注入氦He+，劑量為lX10"cm氣能量為45keV，將剛剛注入氫&氦的硅片加熱至550。C，在160keV的能量下注入氧，劑量為1 X 1017cm—2，此時(shí)氧分布的最大濃度位于氦分布的最大濃度處。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至1100。C，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。
實(shí)施例六
將硅片加熱至550°C，在160 keV的能量下注入氧，劑量為1 X 1017cm—2，然后在硅片中注入氦He+，劑量為4X10"cm—2，能量為45keV。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至1100。C，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。
ii實(shí)施例七
將硅片加熱至550。C，在160keV的能量下注入氧，劑量為1 X 1017cnf2。室溫下，在注完氧的硅片中先注入H+，劑量為4X10"cm'2，能量為40keV，然后注入氦He+，劑量為1乂1016011-2，能量為45keV。
在Ar/02比為100/5的退火氣氛中，以20°C/min的升溫速率從室溫升溫至1100。C，保溫1小時(shí)，5。C/min升溫至1340°C，保溫3小時(shí)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
1權(quán)利要求
1. 一種制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征在于，包括如下步驟提供單晶硅襯底；在單晶硅襯底中注入缺陷引入離子；在單晶硅襯底中注入氧離子；對(duì)注入缺陷引入離子和氧離子后的單晶硅襯底進(jìn)行退火處理；所述注入缺陷引入離子的步驟在注入氧離子的步驟之前或者之后實(shí)施，氧離子的注入深度與缺陷引入離子的注入深度相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，注入缺陷引入離子后，對(duì)單晶硅襯底進(jìn)行輔助退火。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，注入缺陷引入離子后的輔助退火溫度范圍在550。C 1200。C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，注入缺陷引入離子后的輔助退火時(shí)間長(zhǎng)度小于2小時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，所述缺陷引入離子選自于氫離子和氦離子所組成的群組中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，缺陷引入離子注入劑量的范圍是lX1015Crrf2 5X1017Cnf2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，缺陷引入離子注入能量的范圍是10keV 300keV。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，缺陷引入離子注入的步驟中，襯底的溫度小于600。C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，氧離子的注入劑量的范圍是1 X 10"cm-2 5X 1017cm-2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，氧離子注入的步驟中，襯底的溫度的范圍是300。C 600。C。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征在于，所述退火步驟中，退火溫度范圍是1200。C 135(TC。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，所述退火步驟中，退火時(shí)間范圍是1小時(shí) 10小時(shí)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特征 在于，所述退火步驟中，退火所采用的氣體中含有氧氣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，其特 征在于，所述退火步驟中進(jìn)一步含有氬氣和氮?dú)庵械囊环N或兩種。
全文摘要
一種制作絕緣體上硅材料的隔離氧注入方法，包括如下步驟提供單晶硅襯底；在單晶硅襯底中注入缺陷引入離子；在單晶硅襯底中注入氧離子；對(duì)注入缺陷引入離子和氧離子后的單晶硅襯底進(jìn)行退火處理；所述注入缺陷引入離子的步驟在注入氧離子的步驟之前或者之后實(shí)施。注入深度與缺陷引入離子的注入深度相同或靠近。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，缺陷引入離子注入形成的微空洞可以俘獲氧離子，提高絕緣埋層的完整性，從而降低形成連續(xù)埋層所需氧的注入劑量。降低由于二氧化硅形成過(guò)程中的體積膨脹所形成的應(yīng)力和頂層硅中的缺陷。提高了氧從退火氣氛向埋層的擴(kuò)散效率，提高頂層硅與埋層之間的界面質(zhì)量，提高埋層的抗擊穿性能。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101477963SQ20081020467
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者苗 張, 欣 歐, 曦 王 申請(qǐng)人:上海新傲科技有限公司;中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所