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公开(公告)号：CN106904599A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201510952653.4
申请日：2015-12-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/186 , H01L21/02
CPC classification number: H01L21/02527 , C01P2002/82
Abstract: 本发明提供一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法，包括：1）提供一绝缘衬底，于绝缘衬底上沉积锗薄膜；2）采用光刻刻蚀工艺于锗薄膜中刻蚀出所需图形，形成图形锗薄膜；以及步骤3）以所述图形锗薄膜为催化剂，在高温下生长石墨烯，同时，图形锗薄膜在高温下不断蒸发，并最终被全部去除，获得结合于绝缘衬底上的图形石墨烯。本发明通过在绝缘衬底上制备锗薄膜，并光刻刻蚀所述锗薄膜形成所需图形后，催化生长石墨烯，并在生长的同时将锗薄膜蒸发去除，获得绝缘体上图形石墨烯，克服了采用光刻刻蚀工艺对石墨烯进行刻蚀所带来的光刻胶等污染，提高了绝缘体上图形石墨烯材料的质量及性能。采用本发明的方法可以获得质量很高的图形石墨烯。
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公开(公告)号：CN103633010B
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201210310581.X
申请日：2012-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/20 , H01L21/304
CPC classification number: H01L21/76254 , H01L21/30604 , H01L21/30625
Abstract: 本发明提供一种利用掺杂超薄层吸附制备超薄绝缘体上材料的方法。该方法首先在第一衬底上依次外延生长超薄掺杂单晶薄膜和超薄顶层薄膜，并通过离子注入和键合工艺，制备出高质量的超薄绝缘体上材料。所制备的超薄绝缘体上材料的厚度范围为5~50 nm。本发明利用超薄掺杂单晶薄膜对其下注入离子的吸附作用，形成微裂纹以致剥离，剥离后绝缘体上材料表面粗糙度小。此外，杂质原子增强了超薄单晶薄膜对离子的吸附能力，得以降低制备过程中的离子注入剂量和退火温度，有效减轻了顶层薄膜中注入的损伤，达到了提高生产效率和降低生产成本的目的。
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公开(公告)号：CN105428302A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410475087.8
申请日：2014-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
Abstract: 本发明提供一种利用低温剥离技术制备绝缘体上材料的方法，至少包括以下步骤：首先提供一衬底，在其上依次外延掺杂层及待转移层；然后进行离子注入，使离子注入到所述掺杂层下表面以下预设深度；再提供一表面形成有绝缘层的基板，与待转移层键合形成键合片并进行微波退火处理，使掺杂层吸附离子形成微裂纹从下表面处剥离，得到绝缘体上材料。本发明利用掺杂层吸附剥离及键合来制备绝缘体上材料，其中，对键合片进行微波退火处理，微波退火处理过程中，掺杂层与衬底界面处局域温度较高以致剥离，而键合片整体温度较低，使得掺杂离子不易扩散到待转移层中，且低温不会对所述待转移层及其它层产生不良影响，有利于制备得到高质量的绝缘体上材料。
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公开(公告)号：CN105428301A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410475054.3
申请日：2014-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/324
Abstract: 本发明提供一种利用微波退火技术低温制备GOI的方法，至少包括以下步骤：首先提供一衬底并在其上依次外延掺杂层及第一Ge层；然后进行离子注入，使离子注入到所述掺杂层下表面以下预设深度；再提供一表面形成有绝缘层的基板，与第一Ge层键合形成键合片，并进行微波退火处理，使掺杂层吸附离子形成微裂纹从下表面处剥离，得到绝缘体上锗。本发明利用掺杂层吸附剥离及键合来制备GOI，其中，对键合片进行微波退火处理，微波退火处理过程中，掺杂层与衬底界面处局域温度较高以致剥离，而键合片整体温度较低，使得掺杂离子不易扩散到第一Ge层中，且低温不会对第一Ge层及其它层产生不良影响，有利于制备得到高质量的GOI。
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公开(公告)号：CN103014847B
公开(公告)日：2015-08-05
申请号：CN201210587242.6
申请日：2012-12-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法，该方法包括以下步骤：提供一GeOI衬底；在该GeOI衬底的顶层锗上外延InxGa1-xAs层，其中，所述InxGa1-xAs层厚度不超过InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度，x的取值范围为0～1；在该InxGa1-xAs层上外延Ge纳米薄膜层，形成Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体；所述Ge纳米薄膜的厚度与所述GeOI衬底中顶层锗的厚度相等；且不超过Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度；利用光刻以及RIE技术将Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体进行图形化并得到腐蚀窗口；湿法腐蚀，直至所述埋氧层被腐蚀完全，其余Ge/InxGa1-xAs/Ge结合体与所述底层硅脱离。本发明所制备的张应变锗具有较低的位错密度，较高的单晶质量；通过该种方法所制备的张应变Ge薄膜具有应变大小任意可调的特点；制备的Ge薄膜应变大，迁移率高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104752308A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201310732416.8
申请日：2013-12-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
CPC classification number: H01L21/762 , H01L21/265 , H01L21/324 , H01L21/7624
Abstract: 本发明提供一种基于混合加热制备绝缘体上材料的方法，包括以下步骤：S1：提供一Si衬底，在所述Si衬底表面外延生长掺杂单晶薄膜；S2：接着再外延生长一待转移层；S3：从所述待转移层正面进行离子注入，使离子注入到所述掺杂单晶薄膜与所述Si衬底的界面以下预设深度；S4：提供表面具有绝缘层的基板与所述待转移层键合形成键合片，并在第一预设温度下退火并保持第一预设时间，以使所述掺杂单晶薄膜吸附离子并形成微裂纹；S5：再将所述键合片在第二预设温度下退火并保持第二预设时间，剥离得到绝缘体上材料；所述第一预设温度高于所述第二预设温度，所述第一预设时间小于所述第二预设时间。本发明可以减小制备周期，降低成本，且无需经过后续CMP处理。
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公开(公告)号：CN104425342A
公开(公告)日：2015-03-18
申请号：CN201310382840.4
申请日：2013-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/683
CPC classification number: H01L21/76254
Abstract: 本发明提供一种厚度可控的绝缘体上半导体材料的制备方法，包括步骤：1）于第一衬底表面外延一掺杂的单晶薄膜；2）依次外延一重掺杂单晶层及一顶层半导体材料；3）将剥离离子注入至单晶薄膜下方的第一衬底预设深度的位置；4）提供表面具有绝缘层的第二衬底，并键合绝缘层及顶层半导体材料；5）使重掺杂单晶层与第一衬底从该单晶薄膜处分离；6）采用预设溶液腐蚀以去除重掺杂单晶层，其中，所述预设溶液对重掺杂单晶层的腐蚀速率大于其对顶层半导体材料的腐蚀速率。本发明通过掺杂的超薄单晶薄膜实现剥离，将剥离面控制在非常薄的一个层面内；通过高选择比的腐蚀工艺，可以制作出高质量且厚度可控性高的绝缘体上半导体材料。
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公开(公告)号：CN103646910A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310724465.7
申请日：2013-12-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/324 , H01L21/265
CPC classification number: H01L21/7624
Abstract: 本发明提供一种SGOI结构的制备方法，至少包括以下步骤：S1：提供一SOI衬底，在所述顶层硅表面外延生长一单晶SiGe层；S2：在所述单晶SiGe层表面形成一Si帽层；S3：从所述Si帽层正面进行离子注入，注入深度到达所述顶层硅中；S4：将步骤S3获得的结构进行锗浓缩，形成自下而上依次包含有背衬底、埋氧层、预设Ge浓度SiGe层及SiO2层的叠层结构；S5：腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到SGOI结构。本发明结合离子注入技术和锗浓缩工艺制备高质量高Ge浓度的SGOI结构，离子注入减弱了顶层硅与所述SiGe层之间的晶格失配，且伴随退火过程的进行，位错环在纵向方向上相互作用并相互抵消，使应力得到释放，从而使最终获得的SGOI结构中穿透位错密度大大降低。
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公开(公告)号：CN103646853A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310724004.X
申请日：2013-12-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02 , H01L21/762
CPC classification number: H01L21/02422 , H01L21/02617 , H01L21/02664
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上含锗薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：S1：提供一sSOI衬底，在张应变顶层硅表面外延生长一预设Ge组分的单晶SiGe薄膜；所述张应变顶层硅的晶格长度与所述单晶SiGe薄膜的晶格长度相等；S2：在所述单晶SiGe薄膜表面形成一Si帽层；S3：将步骤S2获得的结构进行锗浓缩，形成自下而上依次包含有背衬底、埋氧层、含锗薄膜及SiO2层的叠层结构；S4：腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到绝缘体上含锗薄膜结构。本发明通过选择合适张应变顶层硅及相应含锗组分的单晶SiGe薄膜，使得张应变顶层硅与其上的单晶SiGe薄膜的晶格匹配，从而降低缺陷来源，能够获得高质量的SGOI或GOI材料。
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公开(公告)号：CN103523770A
公开(公告)日：2014-01-22
申请号：CN201310492787.3
申请日：2013-10-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种石墨烯的制备方法，该石墨烯的制备方法至少包括步骤：首先，提供一SiC基底；接着，采用离子注入技术在所述SiC基底中注入Ge；最后，对上述形成的结构进行退火处理，注入的Ge在退火过程中会迫使所述SiC中的Si和C极易断键，断键后的Si和注入的Ge形成SiGe，断键后的C在所述SiGe表面重组形成石墨烯。本发明只需要常压或低压以及低温就能够制备出石墨烯，对制备仪器的要求较低，并且节约能源、减少成本，适用于工业化生产。
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