[發明專利]一種絕緣體上鍺硅襯底及其制造方法和半導體器件

有效

• 申請號: 201610804720.2
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107799459B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 黃河;李海艇;朱繼光;丁敬秀
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯集成電路（寧波）有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L29/06;H01L29/161
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種絕緣體上鍺硅襯底的制造方法，其特征在于，包括：

提供第一襯底，在所述第一襯底的正面依次形成緩沖層、犧牲層和鍺硅層；

提供第二襯底，在所述第二襯底上形成第一絕緣層；

將所述第一襯底上的形成有所述鍺硅層的面和所述第二襯底上形成有所述第一絕緣層的面相接合；

形成從所述第一襯底的背面開始，依次貫穿所述第一襯底和所述緩沖層的若干開口，所述開口暴露所述犧牲層；

通過所述開口，濕法刻蝕去除所述犧牲層，并同時使剩余的所述第一襯底和所述緩沖層從所述犧牲層上剝離；其中，在將所述第一襯底和所述第二襯底相接合之前，還包括在所述第一襯底上的所述鍺硅層表面上形成第二絕緣層的步驟，所述第二絕緣層作為與所述第二襯底相接合的層。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述鍺硅層上形成所述第二絕緣層的方法包括以下步驟：

在所述鍺硅層上生長硅外延層；

對所述硅外延層進行氧化，以形成所述第二絕緣層。

3.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述緩沖層的材料包括鍺硅；所述犧牲層的材料包括鍺。

4.如權利要求3所述的制造方法，其特征在于，在同一沉積腔室中，依次順序外延生長所述緩沖層、所述犧牲層、所述鍺硅層和所述硅外延層。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第二襯底上形成所述第一絕緣層的方法包括以下步驟：

在所述第二襯底的表面上沉積形成多晶硅層；

至少氧化部分所述多晶硅層，以形成所述第一絕緣層。

6.如權利要求1或5所述的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的厚度范圍為0.1μm～5μm。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述開口之前，所述第一襯底和所述第二襯底相接合之后，還包括從所述第一襯底的背面開始對所述第一襯底進行減薄處理的步驟。

8.如權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述減薄處理之后，剩余的所述第一襯底的厚度范圍為0～30μm。

9.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述開口的方法包括以下步驟：

在所述第一襯底的背面形成圖案化的光刻膠層；

以所述圖案化的光刻膠層為掩膜，依次刻蝕所述第一襯底和所述緩沖層，直到暴露所述犧牲層，以形成所述若干開口。

10.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述濕法刻蝕對所述犧牲層的刻蝕速率大于對所述緩沖層和/或所述第一襯底的刻蝕速率。

11.如權利要求1或3或10所述的制造方法，其特征在于，所述濕法刻蝕使用包括雙氧水的刻蝕劑或使用包括HClO₄和Ce(NH₄)₂(NO₃)₆的刻蝕劑。

12.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第一襯底上形成所述緩沖層之前，還包括對所述第一襯底進行清洗的步驟。

13.一種使用如權利要求1至12任一項所述的制造方法形成的絕緣體上鍺硅襯底。

14.一種半導體器件，其特征在于，包括如權利要求13所述的絕緣體上鍺硅襯底。