[發明專利]對帶有絕緣埋層的半導體襯底進行邊緣倒角的方法

有效

• 申請號: 200910054626.X
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101599451A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 王湘;魏星
• 申請（專利權）人: 上海新傲科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/304;H01L21/3105
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 翟 羽

【技術領域】

本發明涉及集成電路制造領域，尤其涉及對絕緣體上硅襯底進行邊緣倒角 的方法。

【背景技術】

絕緣體上硅(SOI：Silicon?On?Insulator)的基本結構包括：上層的頂層硅， 中間的隱埋層二氧化硅以及底部的支撐襯底。鍵合SOI的制作方法是兩片硅片 用直接鍵合方法經高溫加固后形成上述的三層結構。頂層硅(或稱之為器件層) 經過一系列方法減薄到一定厚度，但在減薄后又由于原硅片的邊緣形狀變化， 必須要進行一定的邊緣處理，邊緣研磨或拋光，否則在后序工藝中會產生崩邊 等缺陷。

現有技術中，對SOI襯底進行邊緣倒角有兩種方法。

第一種是將SOI襯底倒角研磨后，將SOI硅片浸入四甲基氫氧化銨 (TMAH)中腐蝕掉邊緣的多余的硅，再將SOI硅片浸入氫氟酸，由于氫氟酸 不腐蝕Si，因此HF溶液將邊緣殘余的二氧化硅腐蝕掉。

上述工藝要消除硅片邊緣的二氧化硅殘留，必須要浸入氫氟酸，但是這樣 會破壞SOI襯底的支撐襯底表面的熱氧化的二氧化硅，從而破壞硅片的平衡翹 曲度(BOW)。另外，浸入TMAH后在硅表面也會引入許多不必要的缺陷。

另一種是對具有薄頂層硅的SOI襯底在頂層硅研磨后，不進行倒角研磨， 而是直接利用CMP的氧化物拋光液進行邊緣殘余二氧化硅的去除。

上述兩種工藝處理方法的工藝步驟復雜，邊緣倒角后的形狀不容易控制， 控制邊緣的去除量以保證襯底同心度的難度很大。該方法容易產生邊緣的二氧 化硅的殘留，以至于無法進行硅片單面處理，破壞襯底的整體翹曲度，而影響 后續工藝的應用。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是，提供一種對帶有絕緣埋層的半導體襯底進 行邊緣倒角的方法，能夠在不腐蝕背面覆蓋層的情況下，完成襯底邊緣的處理 工藝，從而保證襯底的翹曲度不受影響。

為了解決上述問題，本發明提供了一種對帶有絕緣埋層的半導體襯底進行 邊緣倒角的方法，包括如下步驟：提供帶有絕緣埋層的半導體襯底，所述絕緣 體上硅襯底包括支撐層、絕緣埋層和頂層半導體層；在襯底的上表面和下表面 均形成覆蓋層，所述上表面是頂層半導體層一側的表面，下表面是與上表面相 對的另一面；采用邊緣研磨的方法將絕緣埋層和頂層半導體層的邊緣倒角；將 襯底的上表面向上放置于旋轉腐蝕載片平臺上，依次將覆蓋層的腐蝕液和絕緣 埋層的腐蝕溶液通至襯底上表面的氧化硅層并同時旋轉襯底，從而除去表面的 覆蓋層以及襯底邊緣由于頂層氧化層被研磨除去而露出的絕緣埋層，而保留背 面的覆蓋層。

作為可選的技術方案，所述絕緣埋層與覆蓋層由相同的材料構成。所述絕 緣埋層的腐蝕液和絕緣埋層的腐蝕溶液為同一種溶液。

作為可選的技術方案，所述絕緣埋層與覆蓋層的材料為氧化硅，所述腐蝕 液為氫氟酸。所述氫氟酸腐蝕溶液的濃度范圍是5％至49％。

作為可選的技術方案，所述腐蝕覆蓋層的步驟中，旋轉腐蝕的旋轉速率大 于每分鐘1200圈。

作為可選的技術方案，所通入氫氟酸的流量范圍為每分鐘500至2500毫 升

本發明的優點在于，頂層半導體層和絕緣埋層的邊緣已經通過邊緣研磨倒 角的方法被除去，從而避免了在后續工藝中產生崩邊等情況的發生。并且利用 旋轉腐蝕工藝中對腐蝕液的離心作用，在腐蝕正面覆蓋層的過程中保持襯底背 面的覆蓋層完整，避免了襯底兩面的應力狀態不均衡而引起翹曲度的變化。

【附圖說明】

附圖1所示是本發明具體實施方式的實施步驟示意圖；

附圖2至附圖6為本發明具體實施方式的工藝流程圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本發明提供的對帶有絕緣埋層的半導體襯底進行邊緣倒 角的方法的具體實施方式做詳細說明。