Halbleiterschichtstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschichtstruktur

    公开(公告)号:EP1816672A1

    公开(公告)日:2007-08-08

    申请号:EP07001508.6

    申请日:2007-01-24

    申请人: Siltronic AG

    IPC分类号: H01L21/20 H01L21/265

    摘要: Halbleiterschichtstruktur, umfassend ein Substrat (1) aus Halbleitermaterial, auf dem sich eine Schicht (2) aus einem zweiten Halbleitermaterial befindet, des Weiteren einen mit Fremdatomen angereicherten Bereich (3), der sich entweder in Schicht (2) oder in einer bestimmten Tiefe unterhalb der Grenzfläche zwischen Schicht (2) und Substrat (1) befindet, außerdem eine Schicht (4) innerhalb des mit Fremdatomen angereicherten Bereichs (3), die durch Ionenimplantation erzeugte Hohlräume beinhaltet, des Weiteren wenigstens eine epitaktische Schicht (6), die auf Schicht (2) aufgebracht ist, sowie einen Defektbereich (5) aus Versetzungen und Stapelfehlern innerhalb der Hohlräume beinhaltenden Schicht (4), wobei die wenigstens eine epitaktische Schicht (6) weitgehend rissfrei ist, und eine residuale Verspannung der wenigstens einen epitaktischen Schicht (6) kleiner oder gleich 1 GPa beträgt.
    Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschichtstruktur, umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellen eines Substrats (1) aus Halbleitermaterial; b) Aufbringen einer Schicht (2) aus einem zweiten Halbleitermaterial auf dieses Substrat (1) zur Erzeugung einer Halbleiterschichtstruktur; c) Implantation von leichten Gasionen in die Halbleiterschichtstruktur zur Erzeugung einer Hohlräume beinhaltenden Schicht (4) in der Halbleiterschichtstruktur; d) Stabilisierung dieser Hohlräume durch Fremdatome einer bestimmten Spezies; e) Aufbringen von wenigstens einer epitaktischen Schicht (6) auf die Halbleiterschichtstruktur.

    摘要翻译: 半导体层结构制造包括提供由第一半导体材料制成的衬底(1) 在衬底上施加第一层(由第二半导体材料制成),其中衬底和层限定半导体层结构; 将光气体离子注入到半导体层结构中以在半导体层结构中产生空腔层(包括空腔(4)); 使用杂质原子来稳定空腔; 将外延层施加到半导体层结构。 半导体层结构包括独立权利要求。 基板是由单晶硅制成的晶片; 绝缘体上硅晶片; 通过接合方法制造的半导体晶片。 由多晶半导体材料制成; 或者是硅层,硅锗层或锗层。 轻气体离子是氢离子,和/或惰性气体离子组成氦,氖或氩。 杂质原子是氧,氮或碳。 使用杂质原子包括在> = 600℃的半导体层结构的热处理。

    SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND ITS PRODUCTION METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING THE SAME AND ITS PRODUCTION METHOD
    65.
    发明公开
    SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND ITS PRODUCTION METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING THE SAME AND ITS PRODUCTION METHOD 审中-公开
    半导体衬底,其生产的半导体装置,在这样的衬底及其生产

    公开(公告)号:EP1120818A4

    公开(公告)日:2005-09-14

    申请号:EP99944821

    申请日:1999-09-24

    摘要: A method for producing an SOI substrate having a monocrystalline oxide substrate or silicon substrate, an insulating underlying layer of an oxide deposited on the substrate, and a silicon layer epitaxially grown on the underlying layer comprises implanting ions into a first silicon layer epitaxially grown on an insulating underlying layer to turn the interface deep portion of the silicon layer amorphous, recrystalizing the amorphous interface deep portion by annealing, oxidizing part of the surface portion by heating, removing the silicon oxide layer by etching, growing a second silicon layer epitaxially on the remaining first silicon layer, implanting ions again into the silicon layer to turn the interface deep portion amorphous, and recrystalize the amorphous deep portion by annealing. Thus, an SOI substrate having a silicon layer of an extremely small crystal defect density and having a good surface planarity is produced. Therefore, a novel electronic or optical device having a high device performance and a high reliability is built on such a semiconductor substrate.

    摘要翻译: 当SOI衬底中产生其中硅层外延在绝缘性的衬底上生长:如单晶氧化物衬底或堆叠在硅衬底氧化层上,外延生长在所述绝缘性衬底的第一硅层离子注入使 硅层的界面深部进行非晶,然后退火以再结晶。 接着,将硅层进行热处理,以氧化表面侧的一部分热量,和氧化硅,通过蚀刻去除后,硅层外延生长在残留的第一硅层上,形成第二硅层。 随后,将第二硅层再次离子注入,将界面无定形的深部,然后进行退火的再结晶。 用这种方法,一个SOI衬底,所有这一切是在硅层中的晶体缺陷密度非常小,并且在表面平坦性良好,可以制造。 因此,在半导体衬底gemäß到本发明中,给电子设备或具有高器件性能和可靠性,并不能与现有技术的装置来获得,可以实现光学装置。

    SEMICONDUCTORS HAVING SHALLOW, HYPERABRUPT DOPED REGIONS, AND PROCESS FOR PREPARATION THEREOF USING ION IMPLANTED IMPURITIES
    69.
    发明授权
    SEMICONDUCTORS HAVING SHALLOW, HYPERABRUPT DOPED REGIONS, AND PROCESS FOR PREPARATION THEREOF USING ION IMPLANTED IMPURITIES 无效
    具有低沉,超高压区域的半导体及其使用离子注入膜的制备方法

    公开(公告)号:EP0201585B1

    公开(公告)日:1990-01-10

    申请号:EP85905978.4

    申请日:1985-11-08

    摘要: A method for producing hyperabrupt P 9E or N 9E regions (12) in a near-surface layer of a substantially defect free crystal (10), using solid phase epitaxy and transient annealing. The process for producing a hyperabrupt retrograde distribution of the dopant species begins with amorphizing the near-surface layer of a base crystal, and then implanting a steep retrograde distribution of the desired species into the amorphized layer, so that the retrograde distribution lies entirely within the amorphized layer, thereby avoiding channeling effects during implantation. The substantially defectfree structure of the base crystal is restored by annealing the implanted base crystal at a temperature sufficiently high to induce solid phase epitaxial regrowth on the underlying nonamorphized crystal, but at a temperature sufficiently low to avoid significant diffusion of the implanted species. The implanted species is subsequently activated by a rapid thermal annealing process, at a temperature sufficiently high to activate the implanted species, but for a very short time so that long-range diffusion does not occur. In a preferred embodiment, the implanted species is boron, BF2+, phosphorus, or arsenic in the top 0.20 micrometers of a substantially defect-free silicon base crystal, which may be in a bulk form or epitaxially deposited on an insulator substrate such as sapphire.

    SEMICONDUCTORS HAVING SHALLOW, HYPERABRUPT DOPED REGIONS, AND PROCESS FOR PREPARATION THEREOF USING ION IMPLANTED IMPURITIES
    70.
    发明公开
    SEMICONDUCTORS HAVING SHALLOW, HYPERABRUPT DOPED REGIONS, AND PROCESS FOR PREPARATION THEREOF USING ION IMPLANTED IMPURITIES 无效
    有平面半导体,超突变掺杂区和生产采用离子注入杂质的方法FOR。

    公开(公告)号:EP0201585A1

    公开(公告)日:1986-11-20

    申请号:EP85905978.0

    申请日:1985-11-08

    IPC分类号: H01L21

    摘要: Un procédé permet de produire des régions P 9E ou N 9E hyperabruptes (12) dans la couche proche de la surface d'un cristal (10) sensiblement dépourvu d'impuretés en utilisant l'épitaxie de la phase solide et le recuit transitoire. On commence le processus de production d'une distribution rétrograde hyperabrupte de la substance dopante en rendant amorphe la couche proche de la surface d'un cristal de base, puis en implantant une distribution rétrograde abrupte de la substance voulue dans la couche amorphe, de sorte que la distribution rétrograde se limite à la couche amorphe, en évitant ainsi des effets de canalisation pendant l'implantation. On rétablit la structure sensiblement dépourvue de défauts du cristal de base implanté à une température suffisamment élevée pour induire la croissance épitaxiale de la phase solide sur le cristal sous-jacent n'ayant pas été rendu amorphe, mais à une température suffisamment basse pour éviter une diffusion significative de la substance implantée. La substance implantée est activée par la suite par un processus rapide de recuit thermique, à une température suffisamment élevée pour activer la substance implantée, mais pendant une durée très courte pour qu'il n'y ait pas de diffusion de longue portée. Dans un mode préféré de réalisation, la substance implantée est le bore, BF2+, phosphore ou arsénique dans les 0,20 micromètres supérieurs d'un cristal de base de silicium sensiblement dépourvu de défaut, en masse ou déposé épitaxialement sur un substrat isolant tel que le saphir.