SOI材料中Cu杂质的纳米孔吸杂研究  

作　　者：张苗[1] 吴雁军[1] 刘卫丽[1] 安正华[1] 林成鲁[1] 朱剑豪[2] 

机构地区：[1]中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室,上海200050 [2]香港城市大学物理与材料科学系

出　　处：《中国科学（E辑）》2003年第1期47-55,共9页Science in China(Series E)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:69906005);上海市青年科技启明星后基金(批准号:01QMH1403)资助项目

摘　　要：采用纳米孔吸杂方法对新型硅基材料SOI(silicon-on-insulator)中的Cu杂质进行了吸除研究.室温下,将3.5×1016cm-2的H+或9×1016cm-2的He+注入到SOI氧化埋层下面的硅衬底内,700℃退火形成纳米孔,研究纳米孔对SOI顶层硅中不同剂量Cu杂质(5×1013,5×1014,5×1015cm-2)的吸除.剖面透射电子显微镜(XTEM)与二次离子质谱(SIMS)分析表明,700℃以上,Cu杂质可以穿过SIMOX和Smart—Cut材料不同的氧化埋层到达硅衬底,并被纳米孔吸附.SIMOX氧化埋层界面的本征缺陷对Cu杂质具有一定的吸附作用,但吸杂效果远远低于纳米孔吸杂,且高温下会将杂质释放出来.Smart—cut SOI的氧化埋层界面完整,不具备吸杂作用.1000℃退火后,纳米孔可吸附高达3.5×1015cm-2以上的Cu杂质,纳米孔吸杂效率随Cu注入剂量的降低而升高.当顶层硅中Cu剂量低于5×1014 cm-2时,纳米孔吸杂效率达到90%以上,并将顶层硅中Cu杂质浓度降低到原来的4％以下.纳米孔吸杂是一条解决SOI杂质去除难题的有效途径.

关 键 词：SOI材料 吸杂 离子注入 纳米孔 铜 金属杂质 化学键吸附 纳米技术 

分 类 号：TN304.05[电子电信—物理电子学]