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Investigation of silicon on insulator fabricated by two-step O+ implantation

Science Bulletin 2011年第Z1期 444-448页

作者： WEI Xing1,2,XUE ZhongYing1,WU AiMin1,WANG Xiang2,LI XianYuan2,YE Fei2, CHEN Jie2,CHEN Meng2,ZHANG Bo1,LIN ChengLu1,ZHANG Miao1,2 & WANG Xi1,2 1 State Key Laboratory of Functional Material for Informatics,Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China 2 Shanghai Simgui Technology Company Limited,Shanghai 201821,China

In this paper,we investigated the dose window of forming a continuous buried oxide(BOX) layer by single implantation at the implantation energy of 200 keV. Then,an improved two-step implantation process with second implantation dose of 3×1015 cm-2 was developed to fabricate high quality separation by implanted oxygen(SIMOX) silicon on insulator(SOI) wafers. Compared with traditional single implantation,the implantation dose is reduced by 18.2%. In addition,the thickness and uniformity of the BOX layers were evaluated by spectroscopic ellipsometry. Defect-free top Si as well as atomic-scale sharp top Si/buried oxide interfaces were observed by transmission electron microscopy,indicating a high crystal quality and a perfect structure of the SOI fabricated by two step implantation. The top Si/BOX interface morphology of the SOI wafers fabricated by single or two-step implantation was also investigated by atomic force microscopy.

关键词： silicon on insulator interface morphology dose window separation by implanted oxygen

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