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一种新的SOI技术 智能切割 储 佳 路景刚 叶龙飞 杨德仁 阙端麟 浙江大学硅材料国家重点实验室 浙江 杭州 310027 摘要 智能切割是一种应用于S OI 的新技术 它的最大特点是能高效地利用原材料 大幅度降低成本 本文综述了硅片键合原理和智能切割的工艺原理 优点及其影响因素 关键词 硅片 智能切割 键合 S O I 中图分类号 TN 30 5 文献标识码 A 文章编号 100 3-3 53 X (2 00 1)0 1-00 18 -0 3 A new SOI technology : smart-cut CHU Jia, LU Jin g-gan g , YE Lon g-fei, YAN G De-ren , QUE Du an -lin (S tate Key La b of S ilic on M a ter ials , Zhej ia ng Un iv ers ity , Ha ngz h o u 3 10 027 , Ch ina ) Abstract : Sm art -cu t is a n ew t echn ol ogy fo r SOI with a sali ent ad v antag e in u sin g materi als effi ciently , an d can low er th e co st d ramatically . Th is p ap er is a rev iew on smart -cu t , it s prin cip le, adv antage an d th e affectin g factor s. Keywords : silicon wafer ; smart -cut ; b on din g ; SOI 氧化硅上多晶硅的石墨条加热再结晶 多孔硅的 1 引 言 氧化 硅的横向外延 硅片键合及其减薄等 近 绝缘衬底上硅MOS器件从60年代初即已开始研 年出现的智能切割(Smart-Cut)[4 ,5]是一种应用于SOI 究 1963 年首创在蓝宝石上外延硅单晶薄膜获得成 的新技术 可较方便地得到均匀优质的单晶膜 功 此种结构称为SO S Sil i co n o n Sap ph ire 有可能在U L SI 中得到广泛应用 SOS 结构使器件间的隔离得到圆满解决 使寄生 2 智能切割的优点 电容减小 芯片集成密度提高 抗干扰能力和抗 辐射能力增强 彻底消除了CMO S 电路中的 可 硅片键合并减薄技术 Bon ded an d etch -b ack 控硅自锁效应 并能大大优化M O S 器件制造工 SOI, B E SOI)是在硅片键合后将多余的硅去掉 这 艺 但蓝宝石 A l O 110 2 晶向 单晶片成本 样会浪费很多材料 智能切割的最大优点是能尽 2 3 昂贵 是硅片的10 倍以上 而且晶格失配很大 量高效地利用原材料 具有B E S O I 和S I M O X 界面的应力使典型的缺陷密度高达3 10 12 cm -2 (S ep ar at ed b y Imp l an ted Ox y g en 氧注入隔离 使载流子迁移率降低 少子寿命缩短 且高温时 两者的优点 由于智能切割的工艺特点 将在下 有硅与铝的互扩散 人们对其进行改善 提出SOI 一部分讲述 如前所述 它可将一层单晶