一种基于SiN埋绝缘层的晶圆级单轴应变SOI的制作方法

摘要

本发明公开了一种基于SiN埋绝缘层的晶圆级单轴应变SOI的制作方法，包括以下步骤：1)SOI晶圆顶层Si层面向上或向下放置在弧形弯曲台上；2)两根圆柱形不锈钢压杆分别水平放置在SOI晶圆两端，距SOI晶圆边缘1cm；3)缓慢旋动连接压杆的螺帽，使SOI晶圆沿弧形台面逐渐弯曲，直至SOI晶圆完全与弧形台面贴合；4)载有SOI晶圆的弧形弯曲台放置在退火炉中进行退火；5)退火结束后缓慢降温至室温，取出载有SOI晶圆片的弧形弯曲台；6)旋动连接压杆的螺帽，将压杆缓慢提升，直至弯曲的SOI晶圆回复原状。本发明具有如下优点：1)电学性能高；2)热性能良好；3)应变量高；4)表面缺陷少；5)成品率高；6)退火温度范围大；7)制作工艺及设备简单。

主权项

一种基于SiN埋绝缘层的晶圆级单轴应变SOI的制作方法，其特征在于以成品的SOI晶圆为原料，仅有机械弯曲与热退火两道工艺过程，只采用弯曲台和退火炉两台设备，其制作工艺原理是SiN埋绝缘层在SOI晶圆弯曲退火时发生塑性形变，以保持顶层硅的单轴应变，包括以下步骤：1)SOI晶圆顶层Si层面向上或向下放置在弧形弯曲台上，其最小曲率半径与SOI晶圆尺寸相关；2)两根圆柱形不锈钢压杆分别水平放置在SOI晶圆两端，距SOI晶圆边缘1cm；3)缓慢旋动连接压杆的螺帽，使SOI晶圆沿弧形台面逐渐弯曲，直至SOI晶圆完全与弧形台面贴合；4)载有SOI晶圆的弧形弯曲台放置在退火炉中进行退火，使SiN埋绝缘层发生塑性形变，而衬底硅和顶层硅只发生弹性形变，退火温度介于250℃至1250℃之间；5)退火结束后缓慢降温至室温，取出载有SOI晶圆的弧形弯曲台；6)旋动连接压杆的螺帽，将压杆缓慢提升，直至弯曲的SOI晶圆回复原状。