Soi substrate and process for preparing the same, and...

H - Electricity – 01 – L

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H01L 21/324 (2006.01) H01L 21/20 (2006.01) H01L 21/762 (2006.01) H01L 21/84 (2006.01) H01L 27/12 (2006.01)

Patent

CA 2294306

In growing a silicon layer on a sapphire substrate to prepare an SOS substrate, or alternatively in depositing an oxide layer or a fluoride layer as an intermediate layer on a silicon substrate followed by the growth of a silicon layer on the intermediate layer to prepare an SOI substrate, heat treatment is carried out in an oxidizing atmosphere after the growth of the silicon layer to oxidize a part of the silicon layer on its surface side followed by the removal of the silicon oxide layer by etching and the residual silicon layer is used as a seed layer to conduct homoepitaxial growth again, or heating is carried out in a hydrogen atmosphere after or in the course of the growth of the silicon layer. This process can provide an SOS substrate or an SOI substrate which is free from defects and has high crystallinity, high orientation and small surface roughness.

On fait se développer, dans le cadre de ce procédé, une couche silicium sur un substrat saphir pour élaborer un substrat SOS (silicium sur saphir) ou bien on dépose une couche d'oxyde de fluorure comme couche intermédiaire sur un substrat silicium, cette opération étant suivie par la phase de croissance d'une couche silicium sur la couche intermédiaire, aux fins de l'élaboration d'un substrat SOI. On traite par voie thermique dans une atmosphère oxydante après la croissance de la couche silicium pour oxyder une partie de la couche silicium sur sa surface, puis on enlève la couche d'oxyde de silicium par attaque et on utilise la couche silicium résiduelle comme couche germe pour mener une croissance homo-épitaxiale. Le chauffage peut également se faire dans une atmosphère d'hydrogène à la suite de la croissance de la couche silicium ou lors de celle-ci. Ce procédé permet d'obtenir un substrat SOS ou SOI exempt de défauts et possédant une cristallinité élevée ainsi qu'une orientation élevée et une rugosité de surface réduite.

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