[發明專利]絕緣層上半導體基板與其形成方法

有效

• 申請號: 201811269495.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109817514B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 鄭有宏;許詠恩;陳龍;吳政達;杜友倫;蔡維恭;楊明哲
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/18;H01L21/20
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

本公開一些實施例關于形成絕緣層上半導體基板的方法。方法可包括外延形成硅鍺層于犧牲基板上，以及外延形成第一主動層于硅鍺層上。第一主動層的組成不同于硅鍺層的組成。翻轉犧牲基板，并將第一主動層接合至第一基板上的介電層上表面上。移除犧牲基板與硅鍺層，并蝕刻第一主動層以定義外側側壁并露出介電層上表面的外側邊緣。外延形成第二主動層于第一主動層上，以形成相連的主動層。第一主動層與第二主動層具有實質上相同的組成。

技術領域

本公開關于絕緣層上半導體基板與其形成方法，更特別關于絕緣層上半導體基板中實質上無錯位缺陷的單晶主動層與其形成方法。

背景技術

集成電路形成于半導體基板上，經封裝后形成芯片或微芯片。現有的集成電路形成于基體半導體基板上，且基板組成為半導體材料如硅。在近幾年中，絕緣層上半導體基板作為替代選擇。絕緣層上半導體基板具有薄層的主動半導體材料(如硅)，其與下方的處理基板之間隔有絕緣材料層。絕緣材料層可電型隔離薄層的主動半導體材料與處理基板，以減少形成于薄層的主動半導體材料中的裝置漏電流。薄層的主動半導體材料亦可提供其他優點，比如較快的切換時間、較低的操作電壓、與較小封裝。

發明內容

本公開一實施例提供的絕緣層上半導體基板的形成方法，包括：外延形成硅鍺層于犧牲基板上；外延形成第一主動層于硅鍺層上，且第一主動層的組成不同于硅鍺層的組成；接合第一主動層至第一基板上的介電層上；移除犧牲基板與硅鍺層；蝕刻第一主動層，以露出介電層的上表面的外側邊緣；以及外延形成第二主動層于第一主動層上，以形成相連的主動層，其中第一主動層與第二主動層具有實質上相同的組成。

本公開一實施例提供的絕緣層上半導體基板的形成方法，包括：外延形成硅鍺層于犧牲基板上。外延形成第一厚度的第一主動層于硅鍺層的上表面上，且第一主動層包含半導體材料。翻轉犧牲基板，并將第一主動層接合至第一基板上的介電層上。移除犧牲基板與硅鍺層的部分，并留下硅鍺層的殘留部分以覆蓋第一主動層的上表面。移除硅鍺層的殘留部分與第一主動層的上側部分。形成第二主動層于第一主動層上，第一主動層與第二主動層具有合并的第二厚度，且第二厚度大于第一厚度。

本公開一實施例提供的絕緣層上半導體基板，包括：介電層，位于第一基板上，其中介電層的外側邊緣對準第一基板的外側邊緣。主動層，覆蓋介電層的第一環形部分。以及介電層的上表面的第二環形部分，圍繞第一環形部分并延伸至介電層的外側邊緣。主動層未覆蓋第二環形部分。

附圖說明

圖1A至圖1C是本公開一些實施例中，絕緣層上半導體基板的剖視圖。

圖2至圖11是本公開一些實施例中，形成絕緣層上半導體基板的方法的剖視圖。

圖12是本公開一些實施例中，形成絕緣層上半導體基板的方法的流程圖。

附圖標記說明：

thk、thk1、thk2、206、302 厚度

100 絕緣層上半導體基板

102 第一基板

104 介電層

104s、106s、108s、202s、204s 上表面

106 主動層

108 第一主動層

110 第二主動層

114 最大寬度

116 外側邊緣寬度

118 第一環形部分

120 第二環形部分

122 下側部分

124 上側部分

126 晶面形狀