以氧化铝为埋层的绝缘层上硅结构的衬底材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种以Al₂O₃为绝缘埋层的新型绝缘层上硅衬底材料的制备方法，属于微电子学中半导体材料及制备工艺。本发明的特征在于它由三层构成，顶层单晶硅，厚度100-2000nm，中间是Al₂O₃埋层，厚度为50-500nm，下层是硅衬底，其制备特征在于系利用超高真空电子束蒸发或化学气相沉积技术在硅衬底上制备具有较高热导率的Al₂O₃薄膜，并与氢、氦离子注入和硅片键合(智能剥离)工艺结合，制备以三氧化二铝(Al₂O₃)为绝缘埋层的SOI结构，该SOI衬底材料热传导性能和抗辐照性能优于传统以SiO₂为埋层的SOI，有利于减少器件的自加热效应，更加适合高温、大功率或辐照环境下的SOI电路的需要。

主权项

1.一种以氧化铝为埋层的绝缘层上硅的结构的衬底材料制备方法，包括采用超高真空蒸发或化学汽相沉积等技术在一硅片上制备Al2O3绝缘埋层，室温下对蒸发或沉积的Al2O3薄膜的硅片进行离子注入；对离子注入后的硅片和另一硅片在微净化室内键合；键全后的硅片烘烤，接着热处理，使注入的离子形成连续的气泡层，并从气泡层开裂为上下两层，实现剥离，使其中单晶硅/Al2O3薄层转移到衬底硅片上，其特征在于：(1)先后注入H+、He+离子；(2)键合后硅片烘烤温度150-300℃，热处理温度为400-700℃；(3)在所制备的Al2O3薄膜上制备一层厚度为十几到几十纳米的多晶硅过渡层。