发明名称 形成作为附加模组的绝缘体上矽之装置以用于晶片处理上之系统
摘要 一种在一矽基板上形成一单晶绝缘体上矽(SOI)结构之方法,包括在一绝缘层上形成一非晶矽层透过绝缘层而与基板接触。以一种具有可选择性地熔化非晶矽之工作条件与波长之准分子雷射器照射整个基板表面而当入射于该表面上时大部分未被除矽以外之材料吸收。所以对基板及其他材料之加热最小。在一覆盖照射处理而选择性地熔化非晶矽后,选择冷却条件使得在由于接触到用做种子层之单晶矽基板而发生之固化过程中形成一单晶矽膜。在SOI岛上及基板未被SOI岛覆盖之露出部分上均可形成各种装置。
申请公布号 TW546827 申请公布日期 2003.08.11
申请号 TW091113153 申请日期 2002.06.17
申请人 艾基尔系统管理人公司 发明人 艾希克C 基日尔亚里;约瑟夫R 拉多斯费屈
分类号 H01L27/108 主分类号 H01L27/108
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用于在半导体基板上形成绝缘体上矽(SOI)岛之方法,包括之步骤为:提供一矽基板;在该半导体基板上形成一绝缘层;形成至少一个开口通过该绝缘层而露出至少一个该基板之对应接触面积;在该绝缘层上包括在该至少一个开口及接触该至少一个对应基板接触面积内形成一非晶矽层;及使用雷射退火将该非晶矽层实质上转变成一单晶矽层。2.如申请专利范围第1项之方法,更包括在该转变步骤前从该矽基板上除去该非晶矽层之一些部分。3.如申请专利范围第2项之方法,更包括于该矽基板之该对应部分内转变与形成半导体装置之该步骤前从该矽基板上除去该绝缘层一些部分而露出该矽基板之对应部分。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该转变步骤包括利用至少一个对应基板接触面积做为影响形成该单晶矽膜之种子层。5.如申请专利范围第1项之方法,更包括除去该实质为单晶矽层之区段而在该绝缘层上产生该实质为单晶矽层之电隔离岛。6.如申请专利范围第5项之方法,其中除去该实质为单晶矽层而产生该实质为单晶矽层一些电隔离区段之步骤包括在该转变步骤后从该至少一个开口除去该实质为单晶矽层之一些区段。7.如申请专利范围第5项之方法,更包括从该矽基板之对应区上除去该绝缘层一些区域,该矽基板之该对应区之大小为至少能在其一个之上或其内形成一些半导体装置,且将该实质上为单晶矽层之该隔离岛之大小定为能容纳至少在其一个之上或其中所形成之半导体装置。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该矽基板包括形成于其内之槽,该绝缘层之形成包括在该等槽内但不伸至槽之顶部形成该绝缘层,因而该绝缘层包括露出该槽侧壁之开口,且该非晶矽层之形成包括在该等槽内形成该非晶矽层并接触到该等槽之该等露出之侧壁;及更包括平面化之步骤而使该矽基板之对应区及该实质为单晶矽层之该隔离岛必须为平面。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该矽基板包括形成于其内之槽,该绝缘层之形成包括在该槽但不伸至该等槽之顶部,形成该绝缘层,因而该绝缘层包括露出该槽侧壁之开口,且该非晶矽层之形成包括在该等槽内形成该非晶矽层并接触到该等槽之该等露出之侧壁。10.如申请专利范围第1项之方法、其中该雷射退火包括将该矽基板曝露于其波长与能量流选在实质上仅选择性地对该非晶矽层退火之雷射束。11.如申请专利范围第1项之方法,其中该雷射退火包括在该基板上以雷射束扫描。12.如申请专利范围第1项之方法,其中该转变步骤包括该整个基板被来自该雷射之辐射加以照射。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该矽基板包括在其上形成以另外材料所形成之另外结构而该另外结构实质上并不被该雷射退火加热。14.如申请专利范围第1项之方法,其中该矽基板包括一(100)晶格而该转变步骤将该非晶矽层实质上转变成(100)晶矽。15.如申请专利范围第1项之方法,其中该准分子雷射器是用于该雷射退火。16.如申请专利范围第15项之方法,其中之准分子雷射器为一发射具有大约308nm波长之光之XeCl准分子雷射器。17.如申请专利范围第15项之方法,其中该雷射退火包括该准分子雷射器所发射具有等于或接近矽吸收峰値波长之辐射。18.如申请专利范围第15项之方法,其中该准分子雷射器为发射具有约193nm与248nm二者之一波长之光之ArF准分子雷射器与KrF准分子雷射器二者之一。19.如申请专利范围第15项之方法,其中该转变该非晶矽层之步骤包括该准分子雷射器具有在100至600mJ/cm2之能量流(fluence)。20.如申请专利范围第1项之方法,其中该雷射退火包括选定促使从熔化之矽形成单晶矽之冷却时间与温度之梯度。图式简单说明:图1A-1G为本发明方法示范加工顺序之断面图。图1G所示为本发明第一示范结构;及图2A-2F为本发明方法另一示范加工顺序之断面图。图2F所示为本发明第二示范结构。
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