圖形化SOI技術(shù)研究.pdf

1、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所博士學(xué)位論文圖形化SOI技術(shù)研究姓名：董業(yè)民申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：王曦20040301摘要可以成功地制各出高質(zhì)量的圖形化sol材料：襯底表面非常平整；過渡區(qū)域的缺陷密度很低；BOX層中沒有觀察到硅島。這種高平整度、低缺陷密度的圖形化SOI材料在國際上未見報(bào)道。此外，本論文還研究了具有深Ⅱ微米間隔的圖形化BOX層的制備T藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采片j優(yōu)化的低劑量SIMOX工藝同樣可以

2、制備出高質(zhì)量的深、IF微米間隔的圖形化BOX層。這為DSOI器件的制作打下了基礎(chǔ)。在成功制各高質(zhì)量圖形化SOI材料的基礎(chǔ)上，本論文對(duì)DSOI器件進(jìn)行了全面研究，包括器件模擬和制作。器件模擬的結(jié)果表明，DSOI器件可以有效地解決浮體效應(yīng)和自熱效應(yīng)。采用優(yōu)化的低劑量SIMOX工藝，我們?cè)趪H上首次制作出性能良好的DSOI器件。對(duì)同‘芯片上的體硅、SOI和DSOI器件的測(cè)試結(jié)果表明，DSOI器件具有良好的電、熱學(xué)性能。和SOI器件相比，DSO

3、I器件能夠有效地抑制DIBL效應(yīng)和提高源漏擊穿電壓，這是消除浮體效應(yīng)的結(jié)果。同時(shí)，DSOI器件的自熱效應(yīng)也比SOI器件大幅度降低，和體硅器件相接近。另一方面，我們還對(duì)DSOI器件的源漏自對(duì)準(zhǔn)注氧工藝進(jìn)行了研究。模擬分析和高溫退火實(shí)驗(yàn)表明，自對(duì)準(zhǔn)的DSOI器件也是可以實(shí)現(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)DSOI納米器件，我們提出了采用側(cè)墻技術(shù)定義多晶柵(和柵上阻擋氧離子注入的掩模)的新工藝。這為DSOI器件的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是在納米范圍內(nèi)的應(yīng)用奠定了基