熱力微照射製作絕緣層矽晶材料之研究

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鄭仁廸(Jen-Ti Cheng) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

熱力微照射製作絕緣層矽晶材料之研究
(The Research of Thermal-Microwave SOI Materials technology)

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摘要(中)

在半導體製程進入了次微米的時代，使用一般矽塊材(bulk Si)結構製作更高效能之元件已面臨挑戰與貧頸。而絕緣層矽晶(Silicon On Insulator, SOI)特殊的結構將可提供一個更好的方向克服元件微小化所遇到之問題。
有鑑於此，本文首章介紹絕緣層矽晶之各項性質、製程與應用。第二章概述以離子佈植方式轉移薄膜之機制。第三章探討使用微波能激發之原理並如何運用於絕緣層矽晶上。第四章介紹一套全新薄膜轉移方式-熱力微波製程，期望在低溫快速地情況下獲得大尺寸面積SOI材料。
實驗結果發現，經電漿活化鍵合後，使用熱力微波製程確實成功將八吋薄膜轉移，獲得完整絕緣層矽晶材料。而由AFM與TEM影像觀察，其表面及橫截面之特性皆可適用於目前半導體製程。

關鍵字(中)

★ 絕緣層矽晶
★ 氫氣離子佈植
★ 晶圓鍵合
★ 微波能照射

關鍵字(英)

★ wafer bonding
★ Silicon On Insulator(SOI)
★ hydrogen implantation
★ microwave irradiation

論文目次

摘要 .................................................. Ⅰ
謝誌 .................................................. Ⅱ
總目錄 .................................................. Ⅲ
圖目錄 .................................................. Ⅳ
表目錄 .................................................. Ⅴ
壹、 SOI簡介
1.1 SOI特性.......................................... 1
1.2 SOI製程.......................................... 2
1.3 研究背景與動機................................... 6
貳、薄膜剝離機制
2.1 微裂縫形成與成長.................................. 13
2.2 氣泡破裂與剝離現象................................ 14
參、微波激發機構
3.1 微波能加熱原理.................................... 16
3.2 微波能對電漿活化鍵合之影響........................ 16
3.2 微波能對氫離子之影響.............................. 17
肆、微波激發之薄膜轉移製程
4.1 實驗步驟與方法.................................... 20
4.2 純微波製程........................................ 21
4.3 熱力微波製程(Thermal-Microwave,TM)製程............ 22
4.4 熱力微波製程、純微波製程與Smart-cut®之比較........ 23
伍、結論............................................. 32
陸、參考文獻......................................... 31

參考文獻

[1] G.K. Celler, “Applied physics reviews-focused review: Frontiers of silicon-on-insulator”, J. of Appl. Phys., Vol.93, No.9, pp.4955-4975 (2003)
[2] Hong Xiao, “Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology”, Prentice-Hall Inc., pp.53-299 (1992)
[3] 莊達人,“VLSI製造技術”, 高立圖書有限公司, pp.74-578 (2004)
[4] Q. -Y. Tong et al., Semiconductor Wafer Bonding: Science and Technology, John Wiley＆Sons, Inc. pp.17-169 (1999)
[5] Tien-Hsi Lee, “Semiconductor thin film transfer by wafer bonding and advanced ion implantation layer splitting technologies”, Duke University, pp.100-121 (1998)
[6] 李天錫,“晶圓鍵合技術及其應用”,工業材料雜誌 170期, pp.146-157 (2001)
[7] G.L. Sun, “Cool plasma activated surface in silicon direct bonding technology”, J.de Physique, 49(C4), pp.79 (1988)
[8] M. Bruel, “Silicon on insulator material technology, ” Electron. Lett., Vol.31, pp.1201, (1995)
[9] Hitoshi Habuka, “Roughness of Silicon Suface Heated in Hydrogen Ambient” ,J. Electrochem. Soc, Vol. 142, No.9, pp.3092-3097 (1995)
[10] J. Lin et al., “Nova CutTM Process: Fabrication of Silicon on insulator Materials”, 2002 IEEE International SOI Conference, pp.189-191 (2002)
[11] R.E. Hurley,“Studies of co-implanted helium and hydrogen with an intermediate annealing step for thermal splitting of bonded silicon to oxide-coated wafers”, Vacuum, Vol.76, pp.291-297 (2004)
[12] von Herrn Ionut Radu, “Layer transfer of semiconductors and complex oxides by helium and/or hydrogen implantation and wafer bonding”, Ph.D dissertation, Germany, pp.77-88 (2003)
[13] T.H. Lee, Q.Y. Tong, Y.L. Chao, L.J. Huang and U. Gosele, ”Silicon on quartz by a Smarter Cut process” Electrochem. Soc. Proceeding of the 8th International Symposium of Silicon-on-Insulator Technology and Devices, Pennington, NJ, USA, pp.27-32 (1997)
[14] S. Romani and J.H. Evans, Nucl. Instr and Meth. In Phys. Res. B, pp.44, (1990)
[15] K. Mitani and U. Gosele, “Formation of interface for preventing thermal bubbles in silicon wafer bonding”, Appl. Phys. A, 54, pp.543 (1992)
[16] L.B. Freund,” A lower bound on implant density to induce wafer splitting in forming compliant substrate structures”, Appl. Phys. Lett., 70, pp.3519 (1997)
[17] L.J. Huang, PhD thesis, Duke University (1999)
[18] M.K. Weldon, V.E. Marsico, Y.J. Chabal, A. Agarwal, D. J. Eaglesham, J. Sapjeta, W.L. Brown, D.C. Jacobson, Y. Caudano, S.B. Christman, and E.E. Chaban, J.Vac. Sci. Thehnol. B, 15(4), pp.1065 (1997)
[19] Thomas S. Laverghetta, ”Microwave materials and fabrication techniques”, Artech house, Inc. pp.9-17 (2000)
[20] 陳熹棣, “高周波基礎理論與應用”, 全華科技圖書股份有限公司, pp.155-178 (1995)
[21] Gene Q. Gan, “Critical Dose Layer Transfer Approach for SOI Wafer Fabrication”, United SOI Corp., unpublished (2003)
[22] J.T. Cheng, C.-H. Huang, Y.-K. Hsu, C.-L. Chang, H.-W.Wang, G. Gan, S.-L. Lee and T.-H. Lee, “Thermal-Microwave hybrid SOI materials technology”, ECS 207th meeting, Quebec city, Canada (2005)
[23] R.H. Doremus Diffusion, “Diffusion of Reactive Molecules in Solids and melts”, John Wiley＆Sons, Inc. (2002)
[24] A.C. Goodge, “Lens Focused Microwave Reflectometry Concepts for Ceramic Coating Characterization”, M.S. Thsis, Univ. of Virginaia (1997)

指導教授

李天錫、李勝隆
(Tien-Hsi Lee、Sheng-Long Lee)

審核日期

2005-7-14

推文