JP2011517061A - 絶縁埋め込み層に帯電領域を有する基板 - Google Patents
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Abstract
Description
−ベースウエハまたはドナーウエハ上に絶縁層を形成するステップと、
−ベースウエハとドナーウエハを接合するステップであって、絶縁層は接合部分に存在する、ステップと
を含み、蓄電するステップは接合するステップの前段階に実行される。
(標準的な構造)
SeOIタイプの標準的な構造が提供される。このような構造はベースウエハ1、絶縁層2および上端層3を含む。
a)半導体材料によって作られているベースウエハ1およびドナーウエハ4を提供するプロセスと、
b)ベースウエハとドナーウエハのうちの1つまたは両方−望ましくはドナーウエハ4を酸化させ、ドナーウエハ4上に絶縁層2を作り出すプロセスと、
c)脆弱な領域40を活性層3の厚さに対応する深さに作り出すためにドナーウエハ内にイオンを埋め込むプロセスと、
d)絶縁層2が接合面に位置するようにドナーウエハ4をベースウエハ1に接合するプロセスと、
e)脆弱な領域40にしたがってドナーウエハを分離し、上端層3をベースウエハ1に移すステップ。
本実施形態において、帯電した領域は絶縁層そのものである。
図3を参照すると、SeOI基板は有利に、基板内のイオンまたは電荷を拡散することを妨げることができる材料から作られている拡散バリア層6により1方側または両側が閉じ込められている電荷閉じ込め層5から成っている絶縁層2を含むことができる。
電荷が電荷閉じ込め層5内に均一に分散された第2の実施形態と比較すると、本第3の実施形態においては、電荷は絶縁層2内に埋め込まれた地帯7内に局部集中している。この構造は図4に示されている。
本発明の第4の実施形態によると、SeOI基板の絶縁層は、鉛およびジルコニウムの酸化物および/またはチタン Pb(Zrx、Ti1-x)O3、xは0から1の間の値をとる、などの強誘電体を含む。
ほかの可能性は、絶縁層内または絶縁層上に電気的に活性な欠陥、たとえば絶縁層と隣接する層との間に電荷密度境界トラップ(DIT)を生み出す欠陥を作り出すことである。
Claims (24)
- ベースウエハ(1)と、絶縁層(2)と、上端半導体層(3)を順次含む基板であって、
前記絶縁層(2)は少なくとも電荷密度が絶対値で1010charges/cm2の領域を含むことを特徴とする基板。 - 前記絶縁層(2)は酸化シリコン、窒化シリコン、または高k材料で構成されるグループの中から選択された材料で作られていることを特徴とする請求項1に記載の基板。
- 前記絶縁層(2)は2つの拡散バリア層(6)の間の電荷閉じ込め層(5)を含み、前記電荷閉じ込め層(5)は絶対値が1010charges/cm2以上の電荷密度を有していることを特徴とする請求項1に記載の基板。
- 前記電荷閉じ込め層(5)は窒化シリコンによって作られており、前記拡散バリア層(6)は酸化シリコンによって作られていることを特徴とする請求項3に記載の基板。
- 前記電荷閉じ込め層(5)は酸化シリコンによって作られており、前記拡散バリア層(6)は窒化シリコンによって作られていることを特徴とする請求項3に記載の基板。
- 前記絶縁層(2)は電荷トラップ地帯(7)を含み、前記電荷トラップ地帯(7)は絶対値が1010charges/cm2以上の全電荷密度を有していることを特徴とする請求項1に記載の基板。
- 前記絶縁層(2)は酸化シリコンによって作られ、前記電荷トラップ地帯(7)はシリコンによって作られていることを特徴とする請求項6に記載の基板。
- 前記絶縁層(2)内の前記電荷は、少なくとも部分的にはイオンによって供給されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の基板。
- 前記電荷密度が負であり前記イオンはフッ素および塩素イオンから成るグループの中から選択されることを特徴とする請求項8に記載の基板。
- 前記電荷密度が正であり前記イオンはボロンおよび蛍光体イオンから成るグループの中から選択されることを特徴とする請求項8に記載の基板。
- 1TRAMメモリを含む半導体構造であって、絶縁層(2)上にフローティングボディ(Floating Body)領域を含み、前記絶縁層(2)は絶対値が1010charges/cm2以上の電荷密度を示す領域を含むことを特徴とする半導体構造。
- ベースウエハ(1)と、絶縁層(2)と、上端の半導体層(3)とを順次含む基板を作製するプロセスであって、
プロセスは前記絶縁層(2)の領域が絶対値が1010charges/cm2以上の電荷密度を示すような少なくとも前記絶縁層(2)の前記領域を蓄電するステップを含むことを特徴とするプロセス。 - 前記蓄電するステップは前記絶縁層(2)にドープすることを含むことを特徴とする請求項12に記載のプロセス。
- 前記蓄電するステップは前記上端の半導体層(3)を通って前記絶縁層(2)内にイオンをインプラントすることを含むことを特徴とする請求項12に記載のプロセス。
- ベースウエハ(1)またはドナーウエハ(4)上に前記絶縁層(2)を形成するステップと、
前記ベースウエハ(1)と前記ドナーウエハ(4)とを接合するステップであって、前記絶縁層(2)は接合部分に存在する、ステップと
を含み、前記蓄電するステップは前記接合するステップの前段階に実行されることを特徴とする請求項12に記載のプロセス。 - 前記蓄電するステップは前記絶縁層(2)の電子衝撃を含むことを特徴とする請求項15に記載のプロセス。
- 前記蓄電するステップは前記絶縁層(2)のプラズマ処理を含むことを特徴とする請求項15に記載のプロセス。
- 前記絶縁層(2)を形成する前記ステップは第1の拡散バリア層(6)と、電荷閉じ込め層(5)と、第2の拡散バリア層(6)とを形成するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載のプロセス。
- 前記蓄電するステップは前記電荷閉じ込め層(5)のプラズマ活性化を含むことを特徴とする請求項18に記載のプロセス。
- 前記蓄電するステップはドープされた電荷閉じ込め層(5)を成長させるステップを含み、ドーパント(dopant)はボロン、蛍光体、塩素およびフッ素からなるグループの中から選択され、前記ドーパントの濃度は1010/cm2以上であることを特徴とする請求項18に記載のプロセス。
- 前記電荷閉じ込め層(5)は窒化シリコンによって作られ、前記拡散バリア層(6)は酸化シリコンから作られることを特徴とする請求項18乃至20のうちのいずれかに記載のプロセス。
- 前記接合するステップの前段階において、前記絶縁層(2)内に電荷トラップ地帯(7)を形成するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載のプロセス。
- 前記電荷トラップ地帯(7)はシリコンによって作られていることを特徴とする請求項22に記載のプロセス。
- ベース基板(1)と、絶縁層(2)と、上端半導体層(3)とを順次含む基板の前記絶縁層(2)を蓄電するプロセスであって、
前記絶縁層(2)は1010atoms/cm2以上の密度の原子種を含み、前記原子種は、前記絶縁層(2)に電荷キャリアを注入することによってイオンに変わることが出来ることを特徴とするプロセス。
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