晶圆级应变SOI技术

本书共分7章，主要介绍SOI晶圆制备技术、 SOI晶圆材料力学特性与结构特性、机械致晶圆级单 轴应变SOI技术、高应力氮化硅薄膜致晶圆级应变 SOI技术及其相关效应、高应力氮化硅薄膜致应变 SOI晶圆制备、晶圆级应变SOI应变模型、晶圆级应 变SOI应力分布的有限元计算。

第1章 SOI晶圆制备技术 1.1 注氧隔离技术 1.1.1 氧离子注入剂量 1.1.2 注入温度 1.1.3 高温退火 1.2 硅晶圆直接键合技术 1.2.1 技术原理 1.2.2 工艺流程 1.2.3 硅晶圆直接键合类型 1.2.4 硅晶圆直接键合工艺 1.3 智能剥离技术 1.3.1 技术原理 1.3.2 技术优点 1.3.3 工艺流程 1.3.4 低温键合工艺关键 1.3.5 氢离子注入 1.3.6 退火剥离 本章小结 第2章 SOI晶圆材料力学特性与结构特性 2.1 SOI材料力学特性 2.1.1 Si材料力学特性 2.1.2 SiO2材料力学特性 2.1.3 SOI晶圆的屈服特性 2.2 SOI晶圆力学特性的纳米压痕实验 2.2.1 纳米压痕实验原理与设备 2.2.2 Si晶圆纳米压痕实验 2.2.3 SiO2薄膜纳米压痕实验 2.2.4 SOI晶圆纳米压痕实验 2.2.5 Si薄膜与SiO2薄膜屈服强度实验 2.3 SOI晶圆结构特性 2.3.1 Si／SiO2界面结构特性 2.3.2 SOI晶圆的柔顺滑移特性 本章小结 第3章 机械致晶圆级单轴应变SOI技术 3.1 应变引入机理 3.2 应变机理 3.2.1 机械弯曲应变产生机理 3.2.2 SiO2塑性形变应变保持机理 3.3 工艺实验设计 3.3.1 机械弯曲台的设计与制作 3.3.2 退火工艺设计 3.4 工艺实验研究 3.4.1 工艺实验 3.4.2 性能表征 本章小结 第4章 高应力SiN薄膜致晶圆级应变SOI技术 4.1 SiN薄膜致应变SOI晶圆制作原理 4.2 SOI晶圆应变机理 4.2.1 应变引入机理 4.2.2 应变增强机理 4.2.3 应变保持机理 4.3 应变sOI相关效应 4.3.1 顶层Si非晶化重结晶的应力记忆效应 4.3.2 单轴应变引人-高应力SiN薄膜应力尺度效应 4.4 应变机理与相关效应的验证实验 4.4.1 应变引入机理验证实验 4.4.2 应变保持机理验证实验 4.4.3 应变增强机理验证实验 4.4.4 顶层Si非晶化重结晶应力记忆效应验证实验 本章小结 第5章 高应力SiN薄膜致晶圆级应变SOI晶圆制备 5.1 SiN薄膜的应力特性 5.1.1 SiN薄膜的结构特性 5.1.2 SiN薄膜的应力特性 5.1.3 高应力SiN薄膜制备 5.2 应变SOI晶圆制备实验 5.2.1 非晶化再结晶的应力记忆方法实验 5.2.2 基于柔顺滑移特性的应力引入机理实验 5.3 单轴应变SOI晶圆制备实验 5.3.1 应变SOI制备实验 5.3.2 材料表征 本章小结 第6章 晶圆级应变SOI应变模型 6.1 机械致单轴应变SOI晶圆应变模型 6.1.1 模型结构与参数设定 6.1.2 张应变SOI应变模型 6.1.3 压应变SOI应变模型 6.1.4 模型验证 6.2 高应力SiN致应变SOI晶圆应力模型 6.2.1 应变SOI晶圆弯曲应变模型 6.2.2 应变SOI晶圆平面拉伸／压缩应变模型 6.2.3 应变模型分析 本章小结 第7章 晶圆级应变SOI应力分布的有限元计算 7.1 机械致晶圆级单轴应变SOI应力分布计算 7.1.1 材料属性定义 7.1.2 有限元模型 7.1.3 单轴张应变SOI晶圆应力分布 7.1.4 单轴压应变SOI晶圆应力分布 7.1.5 单轴应变SOI应力仿真结果 7.1.6 ANSYS结果与光纤光栅测试结果对比 7.2 高应力SiN薄膜致应变SOI晶圆拉伸应力分布计算 7.2.1 有限元分析模型建立 7.2.2 仿真计算与结果分析 本章小结