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1、微電子工藝原理與技術 Technology and Theory of Microelectronic Manufacturing Process,劉憲云,Chapter 1 /第一章Semiconductor Substrates /半導體襯底,outline,1.1 相位與固溶度 1.2 結晶學與晶體結構 1.3 晶體缺陷 1.4 直拉法單晶生長 1.5 區(qū)熔法單晶生長 1.6 晶圓片制備和規(guī)格 1.7 小結,微電子器件的襯底是半導體材料，常用半導體材料有： Si，Ge，GaAs 還有InP，GaN，InSb，InGaAs， 等等 在微電子器件制造過程中，用到的材料有： 導體（金屬） Al

2、、Cu、Au等 半導體 絕緣體 SiO2，Si3N4，PSG (Phosphosilicate Glass 磷硅酸鹽玻璃)，BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)，photoresist(光刻膠) 4.多晶體 Poly-Si 5. 合金 Si-Al， Si-Ge，Si-B，Si-P， Si-As，Si-W,本征半導體：不含任何雜質的純凈半導體，其純度 在99.999999%（810個9）。摻雜半導體： 半導體材料對雜質的敏感性非常強， 例如在Si中摻入千萬分之一的磷( P)或者硼(B)， 就會使電阻率降低20萬倍。硅的電阻率與摻 雜（載流子）濃 度的關系 用磷、砷、銻摻雜的硅(N型硅）實現(xiàn)電子傳導； 用硼

3、、BF2來摻雜的硅（P型硅）實現(xiàn)空穴傳導。太陽能電池硅的雜質含量高于IC硅2-4個數(shù)量級，通常只有6個9。,半導體特性,微電子器件對半導體材料的要求 由于諸如材料的結構、獲得的方法及各自的作用，加上雜質、缺陷對器件性能的影響，對他們的要求也不盡相同，對常用的Si、Ge、GaAs其選用的指標主要有：1、導電類型（P型或N型）2、電阻率3、少子壽命4、晶格的完整性（晶體缺陷要求少于一定數(shù)量） 5、純度高（對要求以外的其它雜質越少越好） 6、晶向（因為晶體的各向異性，所以不同的器件要求的晶向不同）,一、 相 圖,相 在由幾種元素組成的材料系統(tǒng)中，具有相同物 理性質和化學組分的均勻狀態(tài) 2. 相變 在

4、一定條件下，系統(tǒng)中相與相之間的互相轉變 3. 相圖 在平衡條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)、組成與溫度的關 系曲線,微電子工藝中相圖的作用： 確定合金材料在特定條件下的組分； 確定摻雜的固融度； 3.判斷確定合適的摻雜工藝條件。,液相線：給定混合物達到該溫度時將完全處在液態(tài)。,固相線：在該溫度下，混合物將完全凝固。,既含有液態(tài)，又含有固態(tài)混合物的區(qū)域。,從相圖中可以很容易的定出熔化物的組成。,在此材料系統(tǒng)中將形成GaAs化合物,富砷固體加熱到810度，固溶物將融化,固態(tài)GaAs和砷的混合物,固態(tài)GaAs和鎵的混合物,富鎵混合物固液混合態(tài)在30度左右就出現(xiàn),砷的固溶度隨溫度上升逐漸增加,固溶度：在平衡狀態(tài)下，

5、一種雜質可以溶于另一種材料的最高濃度。,4%原子百分比,砷在硅中的固溶度相對而言很大，因此砷可以用于非常重的摻雜，以形成低電阻率區(qū)域。,常見雜質在硅中的固溶度,硅中不同雜質的固溶度可以有好幾個數(shù)量級的變化。,二、 晶體結構,晶體是由其基本結構（晶胞）在三維空間重復排布形成的陣列，晶胞體現(xiàn)了晶體的性質特點。 半導體晶體的晶胞具有立方對稱性，三種常見的立方晶胞為簡立方、體心立方和面心立方。Si、Ge 、GaAs 晶體為金剛石結構，它由兩套FCC晶格嵌套而成。,晶體結構,單晶 全域重復結構 多晶 局域重復結構 非晶（無定形） 完全不存在重復結構,（A）常見立方晶體：簡立方、體心立方和面心立方；（B）

6、立方晶系的晶向,6個最近鄰原子,8個,12個,金剛石結構：四族半導體有四個價電子，還需要有另外四個電子才能填滿他們的價電子殼層，在晶體中體現(xiàn)為要與最近鄰的四個原子構成共價鍵。,晶面、晶向和等價晶面族,用密勒指數(shù)h，k，l 表示晶胞晶面的方向，標為（h，k，l），晶向矢量的方向表示為h，k，l，對于一個給定晶面， h，k，l為該平面在三個坐標軸上截距r，s，i 的倒數(shù)（或截距倒數(shù)的最簡整數(shù)比）。顯然： h=1/r，k=1/s，l=1/i， 該晶面的方程為：hx+ky+lz=1 h，k，l表示的是一系列互相平行的平面,晶面指數(shù)簡易求法：,在一平面族中，取一個不過原點的平面，它在三個坐標軸上的截距分

7、別為x1、x2和x3 取它們的倒數(shù)之比： 其中h、k、l為互質整數(shù)，則定義該晶面的面指數(shù)為（hkl）。 等效晶面：hkl,(2) 以一個晶格常數(shù)a為度量單位求出該晶面與坐標軸的截距（m1，n1/2，p1/2）。 (3) 取截距的倒數(shù)（1/m1，1/n2，1/p2），化簡成最小整數(shù)放入（hkl）內(nèi)，晶面指數(shù)為（122）,例如： (1) 以O為原點的直角坐標系OX、OY、OZ（選擇的晶面與坐標原點O不能有交點）,晶面指數(shù)最簡單的晶面族面間距最大，它們也是以后經(jīng)常討論到的最重要的晶面。,x，y，z不僅表示該確定的平面，而且還表示所有與其等價的其它晶面。 例如： 在立方對稱晶體中，（100）的性質與（

8、010）（001）完全相同，唯一的差別是坐標系的選取不同，所以，（100）也同時表示了（010）和（001）晶面。,不同晶向的硅片的化學、電學和機械性質都不一樣，這會影響工藝條件和最終的器件性能。在半導體器件工藝中常選（100）Si 為 MOS 器件的襯底，（111）Si 為雙極器件（TTL）的襯底。,由于立方晶格的對稱性， 沿立方邊的6個晶向是等價的。,晶體缺陷就是在重復排列的晶胞結構中出現(xiàn)的任何中斷。每平方厘米硅片上產(chǎn)生的缺陷數(shù)目稱為缺陷密度。 晶體缺陷對半導體的電學特性有破壞作用。包括二氧化硅介質擊穿和漏電流等。但是，摻雜替位雜質是器件制造必須的。不過少數(shù)替位型雜質具有靠近禁帶中心的電子

9、能級，從而成為有效的電子和空穴的復合中心，既會降低雙極晶體管的增益，也可導致PN結的漏電。隨著器件尺寸的縮小及有源柵區(qū)面積的增加，缺陷出現(xiàn)在芯片敏感區(qū)域的可能性增加，降低器件的成品率。 晶體缺陷會產(chǎn)生于晶體生長和后面硅錠和硅片的各項工藝中，熱塑應力、高濃度的替位型雜質以及晶體的物理損傷是產(chǎn)生晶體缺陷的三種主要原因。,三、晶體的缺陷,位錯、點缺陷 A 空位 B 自填隙原子 C 替位雜質 D 刃型位錯 E 位錯環(huán),本征缺陷,簡單的零維、一維半導體缺陷,非本征缺陷：雜質原子處在填隙位置或者晶格位置時,線缺陷：一列額外的原子被插入到另外兩列原子之間，最常見的是位錯。,在硅中主要存在三種普遍的缺陷形式：

10、 1. 點缺陷 三種點缺陷。空位、間隙原子、間隙原子-空位對 （Frenkel缺陷）。 空位與自填隙原子是本征缺陷?？瘴慌c自填隙原子濃度滿足Arrhenius 函數(shù)關系：,對Si, 原子體密度N0=5.021022/cm3, 激活能Ea2.6eV,在室溫時1044個晶格位置僅有一個空位，當溫度升到1000C，空位缺陷急劇上升，每1010個晶格位置就有一個空位。因為填隙原子的激活能為4.5eV，高于空位，所以在硅中的自填隙原子濃度低于空位濃度。這與本征電子與空穴的濃度一定相等不同。硅片表面以及體內(nèi)的點缺陷吸收源，可以了解兩者的差異存在。,GaAs中有兩類晶格位置，Ga原子的周圍都有四個As原子，

11、As周圍則有四個Ga原子，GaAs中的空位濃度分別是：,對1價，1價等空位濃度也滿足同樣的由激活能決定的函數(shù)關系：,式中，Ev-,Ev+ 分別是-1和1價空位的能級，Ei為本征能級，通常接近帶隙中心。n,p 分別是晶體在溫度T時的電子與空穴濃度，ni為本征載流子濃度， 分別為1和-1價空位的激活能。 對帶多個電荷的空位濃度，將正比于電荷密度與本征載流子濃度比值的若干次冪，冪次與電荷數(shù)相同。因此它們的空位濃度將大大降低。如2價空位的濃度為：,2. 位錯 位錯是晶體中存在應力的標志，經(jīng)常由于點缺陷結團聚集而形成。通常要求3英寸Si片的位錯密度小于 50個/cm2 。對大尺寸硅片要求越來越高( 0.

12、1)。 攀移和滑移是位錯兩種主要的運動機制。攀移是位錯線的簡單延伸和收縮，滑移是位錯線在不沿原來方向的移動，由剪切應力造成。,位錯的攀移和滑移,原始刃型位錯,攀移：位錯線簡單的延伸或收縮,滑移：位錯線在不沿該位錯線的其他方向上的移動,3. 層錯 經(jīng)常發(fā)生在晶體生長過程中，層錯是一種面缺陷，堆垛層錯是重要的缺陷。在層錯中原子排列在兩個方向上被中斷，僅在第三個方向保持。層錯要么終止于邊緣，要么終止于位錯線。,層錯與晶體結構有關，經(jīng)常發(fā)生在晶體生長過程中?；凭褪且环N層錯，它沿著一個或更多的平面發(fā)生滑移,另一種層錯是孿生平面，就是在一個平面上，晶體沿著兩個不同的方向生長,一般說來，缺陷是不受歡迎的，

13、但可以利用遠離有源區(qū)的缺陷來吸收晶體內(nèi)部的雜質。例如，可以在硅片背面蒸金或離子注入Ar等方法引入缺陷來吸雜，降低器件的漏電，這在雙極器件中廣泛應用。 另一種有效的吸雜方式是利用硅體內(nèi)的氧沉淀。點缺陷與重金屬原子會被氧沉淀俘獲和限制，從而降低它們在器件有源區(qū)的濃度。它利用了硅片內(nèi)部固有的氧，稱為本征吸雜。 要進行本征吸雜，氧濃度應當在1520ppm (7.81017 11018/cm3)，濃度過小氧雜質分離過遠，難以結團，不起吸雜作用；氧濃度過高，會使硅片翹曲，從而產(chǎn)生穿越有源區(qū)的擴展缺陷，增大器件漏電。,本征吸雜的三個步驟為：外擴散、成核和沉積 其中，外擴散必須首先完成，目的是形成近表面的脫氧

14、層，脫氧層的厚度應當大于有源區(qū)的最深結深和器件加上工作電壓后耗盡層的厚度，典型脫氧層厚度在2030微米。脫氧的方法主要是在保護氣氛中高溫退火，使表面氧外釋。脫氧層厚度可以由下式計算：,可以根據(jù)氧的固溶度關系與上式聯(lián)合求出滿足Cox20m 的工藝條件。例如：1200C，3小時的退火可以得到12ppm的氧濃度和25 m 的脫氧層厚度。由于O可以在碳雜質處沉淀，必須嚴格控制硅中的C濃度小于0.2ppm。,氧在硅中的固融度 虛線對應變化的上下限,四、單晶硅和硅片制備,硅是用來制造芯片的主要半導體材料，也是半導體產(chǎn)業(yè)中最重要的材料。鍺是第一個用做半導體的材料，它很快被硅取代了，這主要有四個原因：,1）硅

15、有廣泛的廉價原料 2）高的熔化溫度（1412C)允許更寬的工藝容限 3）器件有寬的工作溫度范圍（-40-140C) 4）可以方便地在表面熱生長一層與硅結合良好、界面態(tài)密度低、致密、穩(wěn)定的絕緣介質(氧化硅) 而這些是Ge、GaAs不具備的，無法與硅競爭，只能在微波、發(fā)光、紅外等特殊領域發(fā)展。,0.5元/kg,300元/kg,SiO2 ( 90-95% ),多晶硅 ( 99.99% ),單晶硅 Wafer,從沙子到硅片,用來做芯片的高純硅被稱為半導體級硅（semiconductor-grade silicon）, 或者SGS，也被稱做電子級硅（EGS）。,得到電子級硅(EGS)的主要方法：,氣體,

16、液體,1、用碳從的硅石（SiO2）中還原生產(chǎn)得到冶金級硅（MGS）,2. 將冶金級硅壓碎，并通過化學反應生成含硅的三氯硅烷（TCS）氣體并提純。 Si（固體）+3HCl（氣體） SiHCl3（氣體）+H2（氣體）,MGS TCS,Condenser,3. 含硅的三氯硅烷氣體經(jīng)過再一次化學過程并用氫氣還原 制備出純度為99.9999999%的半導體級硅,Carrier gas bubbles,2SiHCl3（氣體）+2H2（氣體） 2Si（固體）+6HCl（氣體）,Heat (1100C）,TCS EGS,電子級硅,Source: ,這種生產(chǎn)純SGS的工藝稱為西門子工藝。半導體級硅具有半導體制造

17、要求的超高純度，它包含少于百萬分之（ppm）二的碳元素和少于十億分之一（ppb）的、族元素（主要的摻雜元素）。,晶體生長是把半導體級硅的多晶硅塊轉換成一塊大的單晶硅。生長后的單晶硅稱為硅錠。,多晶硅轉變成單晶硅,兩種主要方法： （1）直拉法（CZ）最普遍的技術 （2）區(qū)熔法（FZ）,CZ法生長單晶硅把熔化了的半導體級硅液體變?yōu)橛姓_晶向并且被摻雜成n型或p型的固體硅錠。85%以上的單晶硅是采用CZ法生長出來的。 區(qū)熔法生長單晶硅錠是把摻雜好的多晶硅棒鑄在一個模型里。一個籽晶固定到一端然后放進生長爐中。用射頻線圈加熱籽晶與硅棒的接觸區(qū)域。晶體生長中的加熱過程沿著晶棒的軸向移動。,原理 在一定溫度

18、場、提拉速度和旋轉速度下，熔體通過籽晶生長，形成一定尺寸的單晶。,直拉法（CZ）：切克勞斯基1916年首創(chuàng),工藝過程 熔化坩堝內(nèi)的原料籽晶浸入熔體籽晶回熔建立要求的溫度場籽晶桿旋轉并提升形成一定尺寸的晶體。,溫度梯度 通過籽晶桿傳熱形成單向溫度梯度最好。,“切克勞斯基法”直拉單晶硅,1415 C,直拉單晶硅工藝步驟,1. 多晶硅的裝料和熔化 a. 粉碎至適當大小 b. 裝料時，底部不能有過多空隙，不能碰到坩堝上邊沿 c. 抽真空，充入保護氣 d. 加熱溫度高于1412 2. 種晶 先將籽晶降至液面數(shù)毫米處，暫停片刻，使籽晶溫度盡量接近熔硅溫度，然后將籽晶浸入熔硅，使頭部熔解，接著籽晶上升，生長

19、單晶硅 3. 縮頸 將籽晶快速提升，縮小結晶直徑 4. 放肩 放慢生長速度，晶體硅直徑增大,5. 等徑 穩(wěn)定生長速度，使晶體硅直徑保持不變 6. 收尾 加快提升速度，同時升高熔硅溫度，使晶體硅直徑不斷縮小，形成一個圓錐形，最終離開液面。,Source: ,直拉單晶硅,Silicon Ingots (400mm),51,CZ直拉法生長單晶硅,把熔化了的半導體級硅液體變?yōu)橛姓_晶向并且 被摻雜成n型或p型的固體硅錠 特點 生產(chǎn)85%以上單晶硅 制作大直徑硅片 硅錠中氧含量較高,區(qū)融法,將一個多晶材料棒，通過一個狹窄的高溫區(qū)，使材料形成一個狹窄的熔區(qū)，移動材料棒或加熱體，使熔區(qū)移動而結晶，最后材料棒

20、就形成了單晶棒。,區(qū)熔法解釋,使材料提純。一般是用一個高頻加熱環(huán)形外套，將較長的棒狀材料的一端熔化，使形成一個狹窄的熔區(qū)，然后移動加熱環(huán)，使熔區(qū)緩慢地向另一端推進。 隨著熔區(qū)的移動，已熔部分重新凝固。通過多次的這種區(qū)域熔化和再凝固，可使大部分雜質最后集中于棒的某一端，而使棒的其余部分達到極高的純度。 區(qū)域熔化除了主要應用于半導體材料的提純外，也用于提高金屬、無機化合物和有機化合物的純度。,53,54,區(qū)熔法生長單晶硅,把摻雜好的多晶硅棒鑄在模型里，用射頻線圈加熱籽晶與硅棒的接觸區(qū)域，硅棒軸向移動實現(xiàn)晶體生長 特點 20世紀50年代發(fā)展起來 很難引入濃度均勻的摻雜 硅片直徑較小 純度高，含氧量低

21、,生長大直徑晶錠的區(qū)熔系統(tǒng)原理圖,不同生長技術可獲得的最小載流子濃度,常規(guī)直拉法,加橫向磁場直拉法,標準多晶硅區(qū)融法,超高純多晶硅區(qū)融法,摩爾效應法測試的濃度,光致發(fā)光法測試的濃度,直拉法 特點： 多晶硅完全融化 適合拉大尺寸單晶，成本低 摻雜方便 較難獲得高純度晶體 區(qū)融法 特點： 多晶硅局部融化 不適合拉大重量單晶，成本更高 能獲得高純度晶體，主要用于功率器件,The history of wafer size,58,A larger wafer size considerably improves the production efficiency of semiconductor de

22、vices,請問為什么要把wafer 尺寸做大？,追求更大直徑硅錠的原因,硅錠直徑從20世紀50年代初期的不到25mm增加到現(xiàn)在的500mm,硅片直徑的歷史發(fā)展趨勢如圖解所示。更大直徑硅片有著更大的表面積來做芯片,這樣就會在一個硅片上生產(chǎn)更多的芯片。這帶來三大好處: 1) 每塊芯片的加工和處理時間減少,導致設備生產(chǎn)效率提高； 2) 硅片邊緣的芯片少了,轉化為更高的生產(chǎn)成品率； 3) 由于在同一工藝過程中有更多的芯片,設備的重復利用率提高了。 總之，提高了成品率，降低了芯片成本。,五、硅片的制造,五、硅片的制造,定向 按規(guī)定標定晶面、摻雜型號 切片 不同尺寸厚度不同 3. 磨片 去除機械損傷層

23、拋光 獲得器件級平整度 5. 檢測 平整度、厚度、位錯密度等,硅是硬而脆的材料，晶體生長后的圓柱形的單晶硅錠要經(jīng)過一系列的處理過程，最后形成硅片，才能達到半導體制造的嚴格要求。這些硅片制備步驟包括:,（一）整型處理 整型處理是在切片之前對單晶硅錠做的準備步驟 1）去掉兩端 2）徑向研磨 3）硅片定位邊或定位槽 （二）切片 將整型處理后的硅錠切成一片片的硅片。 （三）磨片和倒角 切片完成后，進行雙面的機械磨片以去除切片時 留下的損傷，達到硅片兩面高度的平行及平坦。硅 片邊緣倒角可使硅片邊緣獲得平滑的半徑周線。,硅片加工,（四）刻蝕 硅片整型使硅片表面和邊緣損傷及沾污，損傷的深度一般有幾微米深，硅

24、片刻蝕是一個利用化學刻蝕選擇性去除表面物質的過程。硅片經(jīng)過濕法化學刻蝕工藝消除硅片表面損傷和沾污。 （五）拋光 制備硅片的最后一步是化學機械研磨（CMP），也叫拋光。,掐頭去尾、徑向打磨、切面、或者制槽,1.整形處理,Flat, 150 mm 平口,硅片晶向的區(qū)分,定位面（200mm及以下）,定位槽,2.切片,硅錠切割方式:外圓、內(nèi)圓、線切割 200mm以下的硅片 用帶有金剛石切割邊緣的內(nèi)圓切割機 300mm及以上硅片 線鋸法更薄的切口損失 機械損傷較小 表面平整度還存在問題 如：300mm 厚 77525m,晶圓片處理,內(nèi)圓切割機,DXQ-601型多線切割機,3.倒角,硅片,硅片運動,邊緣去

25、角前的硅片,邊緣去角后的硅片,硅片邊緣圓滑化處理,4.磨片,表面研磨,粗拋 傳統(tǒng)的, 研磨式的, 磨粉漿拋光 目的在于移除大部分的表面損傷 形成平坦的表面,5.化學刻蝕,濕法腐蝕,去除硅片表面的缺陷 4:1:3 比例混合物：HNO3 (79 wt% in H2O), HF (49 wt% in H2O), and pure CH3COOH. 化學反應: 3 Si + 4 HNO3 + 6 HF 3 H2SiF6 + 4 NO + 8 H2O,6.拋光,化學機械拋光,Slurry,Polishing Pad,Pressure,Wafer Holder,Wafer,100 SiO2 particl

26、e in NaOH solution,漿液,200 mm 硅片厚度和表面粗糙度變化,76 mm,914 mm,硅片切割后,12.5 mm,814 mm,2.5 mm,750 mm,725 mm,Virtually Defect Free,磨片后,腐蝕后,化學機械研磨(CMP)后,幾乎是缺陷的表面,7.清洗、質量檢測、包裝,清洗 質量檢測： 物理尺寸 平整度 微粗糙度 氧含量 晶體缺陷 顆粒 體電阻率 包裝,外延層,在某些情況下，需要硅片有非常純的與襯底有相同晶體結構（單晶）的硅表面，還要保持對雜質類型和濃度的控制。這要通過在硅表面淀積一個外延層來達到。 在硅外延中，硅基片作為籽晶在硅片上面生長

27、一薄層硅。新的外延層會復制硅片的晶體結構。由于襯底硅片是單晶，外延層也是單晶。 外延層可以是n型也可以是p型，這并不依賴于原始硅片的摻雜類型。外延層通常是沒有沾污的。,硅中雜質,在實際集成電路制造中所需要的絕大多數(shù)半導體材料，都人為地摻入一定數(shù)量的某種原子(雜質)，以便控制導電類型和導電能力。 摻入的雜質主要是A族元素(受主元素)和A族元素(施主元素)。這些雜質在硅晶體中一般是替代硅原子而占椐晶格位置，并能在適當?shù)臏囟认率┓烹娮踊蚩昭ǎ刂坪透淖兙w的導電能力和導電類型（n型或p型）。,如果在硅中同時存在淺施主和淺受主兩種雜質，這時它的導電類型要由雜質濃度高的那種雜質決定，它首先要補償?shù)舨煌?/p>

28、型的雜質，剩余部分才對導電能力有貢獻。,雜質在硅中并不能無限制的摻入，在一定的溫度和平衡態(tài)下，它有一個溶解到硅中的最大濃度，這就是雜質在硅晶體中的溶解度，也稱固溶度。固溶度是隨著溫度而變化的。 對n型摻雜，還可以用中子輻照，核反應方程是：,從體硅襯底到絕緣襯底上的硅From Bulk to Silicon-On-Insulator (SOI),SOI技術：更好的器件隔離；速度更快；封裝密度更高；電路性能更佳,SOI材料,SOI在器件性能上具有以下優(yōu)點： 減小了寄生電容，提高了運行速度。與體硅材料相比，SOI 器件的運行速度提高了20-35%； 具有更低的功耗。由于減少了寄生電容，降低了漏電，S

29、OI 器件功耗可減小35-70%； 消除了閂鎖效應； 抑制了襯底的脈沖電流干擾，減少了軟錯誤的發(fā)生； 與現(xiàn)有硅工藝兼容，可減少 13-20%的工序。,Silicon-On-Insulator,單晶硅膜（SOI）,埋氧層（BOX）,襯底 (Substrate),制備SOI材料的兩種主要方法：,工藝非常簡單，僅僅兩大步：（1）大劑量氧離子注入，和（2）高溫退火,（一）注入法,氧離子注入技術的幾個關鍵因素,（1）氧離子注入劑量 （2）襯底溫度 （3）退火條件,（1）氧離子注入劑量,臨界劑量的概念： 在離子濃度的峰值處直接形成具有化學配比的化合物需要的注入劑量。Nc對氧注入，Nc1.41018/cm2

30、。 注入劑量小于Nc，通常不能形成連續(xù)的BOX。,（2）襯底溫度,襯底溫度過低，硅膜完全非晶化，不能恢復成單晶； 襯底溫度過高，形成的硅膜內(nèi)有氧沉淀。 合適的襯底溫度：500700C,（3）退火條件,退火通常在含有2氧的氮氣中進行。其兩大作用：I：消除晶格損傷；II:形成界面陡直的頂層硅膜與埋氧層。 （a）高度無序含SiO2硅層BOX深度損傷層 （b）頂部析出硅膜 含有大量SiO2沉淀和位錯的高缺陷層 BOX Si/SiO2混合層。 （c）同上，但各層厚度在改變。 （d）硅層和BOX完全形成，但襯底界面處存在硅島（T300 A，L 3002000 A）,（二）鍵合法,（1）鍵合腐蝕（BESOI）,鍵合的基本過程,（1）預鍵合 兩個硅片相合，由于范德瓦爾斯力（中性分子彼此距離非常近時，產(chǎn)生的一種微弱電磁引力）