SOI晶圆的制备方法及SOI晶圆技术

本发明专利技术公开了一种SOI晶圆的制备方法及SOI晶圆，制备方法包括：晶圆准备步骤：提供一第一晶圆及一第二晶圆；研磨停止层制作步骤：通过向第二晶圆植入一介质后在第二晶圆中成型一具有介质的研磨停止层；半成品晶圆制作步骤：将第二晶圆与第一晶圆粘结后通过退火炼结形成半成品晶圆；SOI晶圆制作步骤：对半成品晶圆进行研磨至研磨停止层后，通过刻蚀去除研磨停止层，通过本发明专利技术在SOI晶圆制备时能够对硅厚度及均匀度进行精准控制，从而改善硅表面的粗糙度与缺陷。粗糙度与缺陷。粗糙度与缺陷。

【技术实现步骤摘要】
SOI晶圆的制备方法及SOI晶圆


[0001]本专利技术属于SOI晶圆制备
，具体地说，尤其涉及一种通过化学机械研磨抛光及刻蚀研磨停止层制备SOI晶圆的方法及SOI晶圆。

技术介绍

[0002]SOI全称为Silicon
‑
On
‑
Insulator，即绝缘衬底上的硅，该技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层，其原理就是在硅晶体管之间，加入绝缘体物质，可使两者之间的寄生电容比原来的少上一倍。优点是可以较易提升时脉，并减少电流漏电成为省电的IC，在工艺上还可以省略部分光掩模以节省成本，因此不论在工艺上或是电路上都有其优势。此外，在SOI晶圆(SOI wafer)本身衬底的阻抗值的部分也会影响到元件的表现，通过在衬底上进行阻抗值的调整，达到射频元件(Radio frequency component、RF component)特性的提升。
[0003]在现有的SOI晶圆制备中，大都采用化学机械研磨抛光(CMP)的方式进行减薄，但是在实际使用中发现，通过化学机械研磨抛光(CMP)的方式研磨停止在硅上时无法精准控制硅厚度与均匀度，容易形成硅表面粗糙度与缺陷，进而影响后续工艺中的晶体管电性。
[0004]因此，亟需开发一种克服上述缺陷的SOI晶圆的制备方法及SOI晶圆。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术针对目前化学机械研磨抛光工艺无法精准控制硅厚度与均匀度,容易形成硅表面粗糙度与缺陷的技术问题，提供一种SOI晶圆的制备方法，其中，包括：
[0006]步骤S1：提供一第一晶圆及一第二晶圆；
[0007]步骤S2：通过向所述第二晶圆植入一介质后在所述第二晶圆中成型一具有所述介质的研磨停止层；
[0008]步骤S3：将所述第二晶圆与所述第一晶圆粘结后通过退火炼结形成半5成品晶圆；
[0009]步骤S4：对所述半成品晶圆进行研磨至所述研磨停止层后，通过刻蚀去除所述研磨停止层。
[0010]上述的制备方法，其中，所述步骤S1包括：
[0011]在所述第一晶圆上生长一层氧化硅薄膜。
[0012]0上述的制备方法，其中，所述步骤S2包括：
[0013]通过离子植入技术根据设计深度需求将所述介质植入所述第二晶圆中成型所述研磨停止层，通过所述研磨停止层将所述第二晶圆分隔为第一硅层和第二硅层。
[0014]上述的制备方法，其中，所述步骤S3包括：5将具有所述氧化硅薄膜的所述第一晶圆与具有所述研磨停止层的所述
[0015]第二晶圆通过晶圆键合技术进行粘接。
[0016]上述的制备方法，其中，所述步骤S4包括：
[0017]研磨步骤：通过化学机械研磨抛光的方式对所述第一硅层进行研磨后暴露出所述研磨停止层；
[0018]0刻蚀步骤：通过刻蚀去除所述研磨停止层。
[0019]上述的制备方法，其中，所述介质为氮离子，所述研磨停止层的材质为SiN。
[0020]上述的制备方法，其中，所述介质为氧离子，所述研磨停止层的材质为SiO。
[0021]5上述的制备方法，其中，所述介质为碳离子，所述研磨停止层的材质
[0022]为SiC。
[0023]上述的制备方法，其中，所述步骤S4还包括：
[0024]步骤S43：对去除了所述研磨停止层的所述半成品晶圆进行硅薄膜沉积，再植入氢离子后，进行退火获得SOI晶圆。
[0025]本专利技术还提供一种SOI晶圆，其中，通过上述中任一项所述的制备方法所制成，所述SOI晶圆包括：
[0026]具有氧化硅薄膜的第一晶圆；及
[0027]经化学机械研磨抛光及刻蚀研磨停止层处理后的第二晶圆。
[0028]本专利技术相对于现有技术其功效在于：通过本专利技术在SOI晶圆制备时能够对硅厚度及均匀度进行精准控制，从而改善硅表面的粗糙度与缺陷。
[0029]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术制备方法的流程图；
[0032]图2为图1中步骤S3的分步骤流程图；
[0033]图3为本专利技术一实施例的制备流程图；
[0034]图4为晶圆制备流程图；
[0035]图5为SOI晶圆的结构示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
[0038]关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“S1”、“S2”、
…
等，5并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本专利技术，其仅为了区别以
[0039]相同技术用语描述的元件或操作。
[0040]关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
[0041]0关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，
[0042]均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0043]关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
[0044]关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的
[0045]“多组”包括“两组”及“两组以上”。
[0046]5某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供
[0047]本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
[0048]请参阅图1
‑
图3，图1为本专利技术制备方法的流程图；图2为图1中步骤S3的分步骤流程图；图3为本专利技术一实施例的制备流程图。如图1
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图3所
[0049]示，本专利技术的一种SOI晶圆的制备方法包括：
[0050]0步骤S1：提供一第一晶圆1及一第二晶圆2；
[0051]步骤S2：通过向所述第二晶圆2植入一介质后在所述第二晶圆2中成型一具有所述介质的研磨停止层21；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SOI晶圆的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1：提供一第一晶圆及一第二晶圆；步骤S2：通过向所述第二晶圆植入一介质后在所述第二晶圆中成型一具有所述介质的研磨停止层；步骤S3：将所述第二晶圆与所述第一晶圆粘结后通过退火炼结形成半成品晶圆；步骤S4：对所述半成品晶圆进行研磨至所述研磨停止层后，通过刻蚀去除所述研磨停止层。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：在所述第一晶圆上生长一层氧化硅薄膜。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：通过离子植入技术根据设计深度需求将所述介质植入所述第二晶圆中成型所述研磨停止层，通过所述研磨停止层将所述第二晶圆分隔为第一硅层和第二硅层。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：将具有所述氧化硅薄膜的所述第一晶圆与具有所述研磨停止层的所述第二晶圆通过晶圆键合技术进行粘接。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹学文，邱哲夫，颜天才，杨列勇，
申请(专利权)人：青岛物元技术有限公司，
类型：发明
国别省市：