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研究生:謝璋豪
論文名稱:He電漿離子佈植製作Smart-Cut
論文名稱(外文):Smart-cut fromation by He plasma immersion Ion implatation
指導教授:黃振昌黃振昌引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:Heliumplasma immersion ion implantationsmart cution cutTEMdefectICP
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摘要
本實驗採用Smart Cut製程製作SOI,以電感式電漿偶合系統(ICP)產生氦電漿,在矽靶材處加上脈衝式高負偏壓,吸引氦離子植入矽靶材內。首先量測電漿特性,如電漿密度和OES,以決定在腔體中佈植的最佳位置;決定以偏壓25keV,RF coil下方28cm,佈植氣壓5 m Torr和RF power 500 w的條件下進行氦離子佈植。實驗最重要目的:是要在經過1hr、500℃的退火後,可以使wafer劈裂。為比較佈植後和經過劈裂退火的差異,分別用SEM、SPM觀察表面形貌,用TEM觀察試片cross section情形,以及採用Trim96模擬佈植,與實際狀況作一比較。為了消除佈植缺陷,我們嘗試用了不同的退火時間和溫度:800℃ 1 hr、1100℃ 1 hr、1300℃ 3.5 hrs和1300℃ 6 hrs,接著用HRTEM觀察缺陷的變化情況,以期找出可達到耗費最低的thermal budget來消除這些缺陷的退火製程。在晶片黏合部分,我們採用標準RCA-1方式來製作,並用SEM分別觀察在經過1hr、500℃和1hr、1300℃退火後的黏合情況。
目錄
目錄 ………………………………………………………………....
圖、表目錄 …………………………………………………..…………....
第一章 前言和實驗動機 ……..…………………………………..…1
參考文獻 …………………………………………………………..…5
第二章 文獻回顧 ……………………………………………………6
2.1 Silicon on insulator(SOI)的優點 …….………...…….…..……….6
2.2 SOI晶圓的製造方法 ………...…………………...…………..…...7
2.2.1 SIMOX(separation by implantation of oxygen) …………...…7
2.2.2 SPIMOX(separation by plasma implantation of oxygen) ...…..7
2.2.3 ELTRAN-SOI(epitaxial layer transfer) …………………...…..8
2.2.4 Smart Cut …………………………………………………...……8
2.3 離子佈植(ion implantation) …..…..……….…………………...10
2.3.1 離子佈植原理 …………...…………………………...………10
2-4 電漿(plasma) …….……..…………………………….……..11
2.4.1 電漿原理和量測 …….………………………….……….……...11
2.4.2 電漿離子佈植(Plasma immersion ion implantation) …….…12
2.4.2.1平面型電感偶合式電漿源(Planar-Type ICP ) ……..……..12
2.4.2.2電漿離子佈植的鞘層變化 ……………………………….…13
參考文獻 …………………………………………………………..…21
第三章 實驗程序 ……………………………………………..…23
3.1實驗流程圖 ……….……………………………………………....23
3.2實驗步驟 ………………..……………….………………………..23
參考文獻 …………………………………………………………..…35
第四章 電漿量測 …………………………...……………………...36
4.1光譜儀(OES,Optical Emission Spectroscopy) …….…………36
4.2 電漿均勻度 ………...……………………………………………38
參考文獻 …………………………………………………………..…40
第五章 電漿離子佈植 ……...…………………………………...…41
5.1 離子佈植模擬 …………………………………………………51
5.2電漿離子佈植分析 ……………………………………………...52
5.3 Splitting annealing分析 ………………………………………...54
參考文獻 ……………………………………………………….…78
第六章 退火效應 ……………….………………………...…...…80
6.1 晶片黏合(wafer bonding)效應 ..………………………………80
6.2 離子佈植退火效應 …………………………………………...…80
6.2.1退火800℃ 1 hr .……………………………………………...…81
6.2.2退火1100℃ 1 hr ……………………………………………...…82
6.2.2退火1300℃ 3.5 hrs和6 hrs ………………………………...…82
參考文獻 ……………………………………………………….…97
第七章 結論 ………………………………………………...….....…98
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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