一种图形化全耗尽绝缘体上Si/CoSi₂衬底材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种图形化全耗尽绝缘体上Si/CoSi₂衬底材料及其制备方法，通过抬离（lift-on）技术制作图形化的金属Co层，然后使Co层与Si衬底两次反应生成CoSi₂，通过刻蚀工艺可以控制不同区域的顶层硅厚度，以合理选择用于制备双极电路和用于制备CMOS电路的顶层硅厚度。最后通过智能剥离工艺对其进行转移，以在传统SOI衬底的BOX层和顶层硅之间的部分区域插入一层金属硅化物CoSi₂，代替常规SOI双极晶体管中的集电区重掺杂埋层，未插入CoSi₂的区域用以制造MOS器件，从而达到减少双极电路所需的顶层硅厚度、简化工艺等目的。本发明的工艺简单，适用于大规模的工业生产。

主权项

一种图形化全耗尽绝缘体上Si/CoSi₂衬底材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：1)提供第一Si衬底，在所述第一Si衬底上待制备MOS器件的区域形成光刻胶，然后在所述第一Si衬底及光刻胶的表面依次形成Co层与Ti层，接着采用抬离工艺去除所述光刻胶及结合于所述光刻胶上的Co层及Ti层；2)进行第一次退火以使所述第一Si衬底与所述Co层反应生成CoSi层，然后去除所述Ti层及未反应的Co层，接着进行第二次退火以使所述CoSi层转变成CoSi₂层；3)在所述CoSi₂层及第一Si衬底表面形成第一SiO₂层，然后进行H离子注入以在所述第一Si衬底中形成剥离界面；4)去除待制备MOS器件的区域对应的所述第一SiO₂层并刻蚀位于其下方的所述第一Si衬底至一预设深度，然后在所得结构的表面形成第二SiO₂层并对该第二SiO₂层抛光以使其平坦化；5)提供具有第三SiO₂层的第二Si衬底，键合所述第三SiO₂层与所述第一SiO₂层，然后进行第三次退火以使所述第一Si衬底从所述剥离界面剥离，最后对剥离表面抛光以完成制备。