【材料課件】第八章半導體電子材料-在線瀏覽
2025-02-06 09:27本頁面
【正文】 優(yōu)勢逐漸凸現，被國際上公認為是“二十一世紀的微電子技術”、“新一代硅”。 ? 為了克服這些問題， SOI技術應運而生。 ? SiO2埋層能有效地使電子從一個晶體管門電路流到另一個晶體管門電路，不讓多余的電子滲漏到硅晶圓上。這就是 MOS管的寄生三極管效應。 ? 閂鎖效應在大線寬的工藝上作用并不明顯 , 而線寬越小 , 寄生三極管的反應電壓越低 , 閂鎖效應的影響就越明顯。防止 MOS電路設計中 Latchup效應的產生已成為 IC設計界的重要課題。 ? 為此， SOI市場發(fā)展迅速。 SOI材料的分類 ? Si/絕緣體結構 ? Si/SiO2/Si結構 絕緣體 硅 硅襯底 SiO2 硅 SOI材料的特點 ? 1. Si有源層與襯底之間有介電絕緣層的隔離，消除了體硅 CMOS閂鎖效應 ? 2. 易于制備出使有源層完全耗盡的超薄 SOI層 ? 3. 由于漏結面積減少， SOI器件中漏電流比體硅器件減少 2~3個數量級 ? 4. 由于有源層和襯底之間隔離，不致因輻照在襯底中產生電子－空穴對導致電路性能退化 ? 5. SOI材料寄生電容小，有利于提高所致器件的性能 ? 6. 利用 SOI材料可簡化器件和電路加工過程 ? 7. SOI材料所致的 MOSFET中短溝道效應和熱載流子效應大大減弱，提高了器件的可靠性 ? 8. SOI器件功耗低 ? 9. 可利用 SOI器件制作三維集成電路 ? SOI器件與體硅器件比較，在相同的電壓下工作， SOI器件性能提高 30% ? 在基本相同的低功耗下工作， SOI器件性能可提高 300% ? SOI工藝將成為 21世紀 ULSI的主流技術之一 SOI材料的制備 ? 注氧隔離 ? 鍵合與背腐蝕 ? 智能剝離 ? 外延層轉移 1）注氧隔離 ? 注氧隔離技術是將氧離子注入硅中再經高溫退火形成掩埋 SiO2層 Si O+ Si SiO2 ? 注氧隔離法是采用大束流專用氧離子注入機把氧離子注入到硅晶圓中，注入劑量約為 1018/cm2，然后在惰性氣體中進行 ≥1300℃ 高溫退火 5h，從而在硅晶圓頂部形成厚度均勻的極薄表面硅層和 Si02埋層。
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