[發明專利]使半導體表面平整的制造方法

有效

• 申請號: 201680079658.3
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108780776B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 王剛;C·R·洛泰斯;S·奎斯金
• 申請（專利權）人: 環球晶圓股份有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 江葳

1.一種制備多層結構的方法，所述方法包括：

在單晶半導體處置晶片的后表面上沉積二氧化硅層，其中所述單晶半導體處置晶片包括：兩個主要平行表面，所述兩個主要平行表面中的一者是所述單晶半導體處置晶片的所述后表面且所述兩個主要平行表面中的另一者是所述單晶半導體處置晶片的前表面；圓周邊緣，其接合所述單晶半導體處置晶片的所述前表面及所述后表面；中心軸，其垂直于所述單晶半導體處置晶片的所述前表面及所述后表面；及

塊體區域，其在所述半導體處置晶片的所述前表面與所述后表面之間，且其中所述單晶半導體處置晶片包括選自由硅、碳化硅、硅鍺、砷化鎵、氮化鎵、磷化銦、砷化銦鎵、鍺及其組合組成的群組的材料；

將所述單晶半導體處置晶片的所述前表面結合到單晶半導體供體晶片的前表面以借此形成經結合結構，其中所述單晶半導體供體晶片包括：兩個主要大致平行表面，所述兩個主要大致平行表面中的一者是所述單晶半導體供體晶片的所述前表面且所述兩個主要大致平行表面中的另一者是所述單晶半導體供體晶片的后表面；圓周邊緣，其接合所述單晶半導體供體晶片的所述前表面及所述后表面；及塊體區域，其在所述單晶半導體供體晶片的所述前表面與所述后表面之間，且進一步其中所述單晶半導體供體晶片的所述前表面包括電介質層且所述塊體區域包括分割平面，且其中所述經結合結構包括沉積于所述單晶半導體處置晶片的所述后表面上的所述二氧化硅層、所述單晶半導體處置晶片、與所述單晶半導體處置晶片的所述前表面接觸的所述電介質層以及所述單晶半導體供體晶片；

在所述單晶半導體供體晶片的所述分割平面處機械地分割所述經結合結構以借此制備經分割結構，所述經分割結構包括與所述單晶半導體處置晶片的所述后表面接觸的所述二氧化硅層、所述單晶半導體處置晶片、與所述單晶半導體處置晶片的所述前表面接觸的所述電介質層及單晶半導體裝置層，其中所述單晶半導體裝置層包括經暴露表面；及

以900℃至1150℃之間的溫度處理所述單晶半導體裝置層的所述經暴露表面1至60分鐘以增加所述二氧化硅層的拉伸應力從而使所述單晶半導體裝置層的所述經暴露表面平整到在30微米×30微米表面區域內小于2埃的均方根表面粗糙度以借此制備所述多層結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述單晶半導體處置晶片包括從通過丘克拉斯基方法或浮動區方法生長的單晶硅錠切割的單晶硅晶片。

3.根據權利要求1所述的方法，其中沉積于所述單晶半導體處置晶片的所述后表面上的所述二氧化硅層具有沿所述單晶半導體處置晶片的所述中心軸測量的1000埃與20,000埃之間的厚度。

4.根據權利要求1所述的方法，其中沉積于所述單晶半導體處置晶片的所述后表面上的所述二氧化硅層具有沿所述單晶半導體處置晶片的所述中心軸測量的1000埃與5000埃之間的厚度。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述單晶半導體處置晶片的所述后表面上沉積二氧化硅層的同時在所述單晶半導體處置晶片的所述前表面上沉積所述二氧化硅層，且所述方法進一步包括在所述結合步驟之前移除沉積于所述單晶半導體處置晶片的所述前表面上的所述二氧化硅層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述單晶半導體裝置層在沿所述單晶半導體處置晶片的所述中心軸測量的40埃厚與1000埃厚之間。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述單晶半導體裝置層包括單晶硅。

8.根據權利要求1所述的方法，其中使所述單晶半導體裝置層的所述經暴露表面平整到在30微米×30微米表面區域內小于1.5埃的均方根表面粗糙度。

9.根據權利要求1所述的方法，其中使所述單晶半導體裝置層的所述經暴露表面平整到在30微米×30微米表面區域內小于1.0埃的均方根表面粗糙度。

10.根據權利要求1所述的方法，其中使所述單晶半導體裝置層的所述經暴露表面平整到在30微米×30微米表面區域內0.8埃與1.2埃之間的均方根表面粗糙度。