[發明專利]一種高摻雜Si襯底器件底層SI定量去除方法

在審

• 申請號: 201810600833.X
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108878262A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 常小宇;陳俊;王學毅;陳仙
• 申請（專利權）人: 重慶中科渝芯電子有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開了一種高摻雜Si襯底器件底層SI定量去除方法，器件中包括高摻雜襯底層、低摻雜外延層、器件層和保護層，其特征在于，包括步驟：1)在高摻雜襯底層的上表面覆蓋低摻雜外延層；2)在低摻雜外延層的上表面制備器件，形成器件層；3)在器件層的上表面覆蓋保護層；4)將步驟3)中得到的圓片進行倒置后，對高摻雜襯底層進行機械減薄；5)使用1#Si腐蝕液對步驟4)中減薄后的高摻雜襯底層進行濕法腐蝕，直至高摻雜襯底層全部去除；6)使用2#Si腐蝕液對步驟5)中裸露出的低摻雜外延層進行濕法腐蝕，直至低摻雜外延層的厚度為1～100μm。

技術領域

本發明涉及柔性半導體技術領域，具體是一種高摻雜Si襯底器件底層SI定量去除方法。

背景技術

柔性半導體器件憑借其可延展、可彎曲、低成本、低功耗等突出優勢而存在廣闊的應用前景，如曲面顯示、智能標簽、小型計算芯片、可穿戴設備等。這些器件需要由柔性材料制成。體硅硬而脆，但是當其經過硅微機械加工，厚度薄至幾十甚至幾各微米后，在有機柔性材料的保護下，就依然能夠表現出很好的柔韌可彎曲性能。

硅微機械加工技術廣泛應用于各種半導體器件的加工領域，它包含了常規減薄，化學機械拋光，干法刻蝕，濕法腐蝕等方法。其中，常規減薄和化學機械拋光兩項技術分別擁有極高的SI定量去除效率和優秀的SI取出后表觀粗糙度控制能力，但與此同時也都存在著對被加工襯底片的機械損傷，這種機械損傷在宏觀和微觀上都廣泛存在，從而限制了其在柔性半導體制造技術中的深入應用。

對于柔性半導體制造技術來說，為了去除不同摻雜濃度的SI的同時又保證極薄的器件層免受各種機械損傷，干法刻蝕和濕法腐蝕等SI的去除方法就顯得尤為關鍵。

SI干法刻蝕方法由于技術原因，只能局限于SI圖形的刻蝕，無法廣泛滿足對于光片整面SI的刻蝕需求。

而常規的SI濕法腐蝕方法由于腐蝕液的使用限制以及均勻性和選擇比偏低而無法廣泛應用。例如，用于SI腐蝕的有機腐蝕液通常含有劇毒不便于操作；用于SI腐蝕的堿性腐蝕液腐蝕速率偏低且其中含有大量金屬離子存在；用于SI腐蝕的HNO₃-HF-HAC腐蝕液對不同摻雜濃度的SI腐蝕速率差異太大，無法用于低摻雜SI材料的腐蝕工藝等等。

因此，現有技術中亟需一種新的可以實現高摻雜Si襯底器件底層SI定量去除的方法。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，提供一種高摻雜Si襯底器件底層SI定量去除方法。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種高摻雜Si襯底器件底層SI定量去除方法，器件中包括高摻雜襯底層、低摻雜外延層、器件層和保護層，其特征在于，包括步驟：

1)在高摻雜襯底層的上表面覆蓋低摻雜外延層。

2)在低摻雜外延層的上表面制備器件，形成器件層。

3)在器件層的上表面覆蓋保護層。

4)將步驟3)中得到的圓片進行倒置后，對高摻雜襯底層進行機械減薄。

5)使用1#Si腐蝕液對步驟4)中減薄后的高摻雜襯底層進行濕法腐蝕，直至高摻雜襯底層全部去除。

6)使用2#Si腐蝕液對步驟5)中裸露出的低摻雜外延層進行濕法腐蝕，直至低摻雜外延層的厚度為1～100μm。

進一步，所述低摻雜外延層的厚度為10～120μm。

進一步，所述保護層包括有機覆蓋物或鍵合Si。所述有機覆蓋物包括藍膜或光刻膠。

進一步，所述步驟4)中減薄后的高摻雜襯底層的厚度小于120μm。

進一步，所述器件層的厚度為2～10μm。