[發明專利]減薄器件層的方法以及襯底的制備方法

有效

• 申請號: 201210500197.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102983074A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王文宇;陳國興;曹共柏;魏星;鄭健
• 申請（專利權）人: 上海新傲科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 孫佳胤;翟羽

技術領域

本發明涉及半導體材料領域，尤其涉及一種減薄器件層的方法以及襯底的制備方法。

背景技術

以SOI（Silicon?On?Insulator，絕緣體上的硅）材料為代表的帶有絕緣埋層的半導體襯底材料正越來越成為業界關注的重點。傳統的鍵合SOI材料的生產工藝是在支撐襯底（Handle?Wafer）上熱生長氧化層，再與另一片器件襯底（Device?Wafer）正面鍵合加固，最后對器件襯底進行減薄，形成SOI材料。

現有技術的缺點在于，支撐襯底受硅片加工技術限制，很難做到400μm以下的厚度，并且支撐襯底與器件襯底的減薄及平坦化成為技術關鍵瓶頸，往往器件襯底減薄形成的頂層半導體層的均勻性最佳只能做到±0.5μm的水平，且良率較低，無法突破±0.3μm。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種減薄器件層的方法以及襯底的制備方法，可以提高頂層半導體層的厚度均勻性。

為了解決上述問題，本發明提供了一種減薄器件層的方法，包括如下步驟：提供一復合襯底，所述復合襯底包括支撐層、支撐層表面的絕緣埋層以及絕緣埋層表面的器件層；采用熱氧化法在器件層和支撐層表面形成相同厚度的第一和第二熱氧化層；采用單面研磨法減薄器件層表面的第一熱氧化層至預定厚度；同時減薄器件層和支撐層表面的第一和第二熱氧化層，至器件層表面的第一熱氧化層全部被除去，而支撐層表面保留有減薄后的第二熱氧化層。

可選的，所述支撐層和器件層的材料均為單晶硅，所述第一和第二熱氧化層的材料均為氧化硅。

可選的，所述單面研磨進一步是采用化學機械拋光工藝。

可選的，所述同時減薄器件層和支撐層表面的第一和第二熱氧化層的步驟，進一步是通過腐蝕液同時腐蝕第一和第二熱氧化層，至器件層表面的第一熱氧化層恰好全部被除去時停止。

可選的，所述同時減薄器件層和支撐層表面的第一和第二熱氧化層的步驟，進一步是通過雙面研磨法同時研磨第一和第二熱氧化層，至器件層表面的第一熱氧化層恰好全部被除去時停止。所述雙面研磨進一步是采用化學機械拋光工藝。

本發明進一步提供了一種襯底的制備方法，包括如下步驟：提供一支撐襯底和一器件襯底；在支撐襯底和/或器件襯底表面形成絕緣埋層；以絕緣埋層為中間層，將器件襯底和支撐襯底鍵合在一起，形成復合襯底，所述支撐襯底為復合襯底的支撐層；減薄器件襯底，形成復合襯底的器件層；采用熱氧化法在支撐層和器件層表面形成相同厚度的第一和第二熱氧化層；采用單面研磨法減薄器件層表面的第一熱氧化層至預定厚度；同時減薄器件層和支撐層表面的第一和第二熱氧化層，至器件層表面的第一熱氧化層全部被除去，而支撐層表面保留有減薄后的第二熱氧化層；減薄器件層。

可選的，所述減薄器件層的步驟，進一步是采用化學機械拋光工藝。

本發明的優點在于，僅采用了一步熱氧化工藝，同時在襯底的正面和背面生長熱氧化層，既達到了降低器件層厚度的目的，又同時在支撐層表面形成了用來調節厚度的第二熱氧化層，并且通過預先減薄器件層表面的第一熱氧化層的方法，使得在第一熱氧化層被完全去除后，仍然保留有部分第二熱氧化層。

附圖說明

附圖1所示是本發明所述的減薄器件層的方法具體實施方式的實施步驟示意圖；

附圖2A至附圖2D所示是附圖1所述方法的工藝示意圖；

附圖3所示是本發明所述襯底的制備方法具體實施方式的實施步驟示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明提供的減薄器件層的方法以及襯底的制備方法的具體實施方式做詳細說明。

首先給出本發明所述的減薄器件層的方法的具體實施方式。

附圖1所示是本具體實施方式的實施步驟示意圖，包括：步驟S10，提供一復合襯底，所述復合襯底包括支撐層、支撐層表面的絕緣埋層以及絕緣埋層表面的器件層；步驟S11，采用熱氧化法在器件層和支撐層表面形成相同厚度的第一和第二熱氧化層；步驟S12，采用單面研磨法減薄器件層表面的第一熱氧化層至預定厚度；步驟S13，同時減薄器件層和支撐層表面的第一和第二熱氧化層，至器件層表面的第一熱氧化層全部被除去，而支撐層表面保留有減薄后的第二熱氧化層。

附圖2A至附圖2D所示是上述方法的工藝示意圖。