專利名稱：絕緣體上的硅襯底的制備方法
絕緣體上的硅襯底的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路^r料的制備方法，尤其涉及絕緣體上的硅襯底的制備 方法。
背景技術(shù)：
與體硅器件相比，絕緣體上硅(SOI)器件具有高速、低驅(qū)動(dòng)電壓、耐高溫、
低功耗以及抗輻照等優(yōu)點(diǎn)，備受人們的關(guān)注，在材料和器件的制備方面都得到
了快速的發(fā)展。SOI材料按其頂層硅薄層的厚度，可分為薄膜SOI (頂層硅通 常小于ljim)和厚膜SOI (頂層硅通常大于lpm)兩大類。薄膜SOI巿場(chǎng)95% 的應(yīng)用集中在8英寸和12英寸，其中絕大多數(shù)用戶為尖端微電子技術(shù)的引導(dǎo) 者，如IBM、 AMD、 Motorola、 Intel、 UMC、 TSMC、 OKI等。目前供應(yīng)商為 日本信越(SEH)、法國(guó)Soitec、日本SUMCO,其中前兩家供應(yīng)了約90%以上 的產(chǎn)品。薄膜SOI巿場(chǎng)主要的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于高速、低功耗產(chǎn)品，特別是微處理 器(CPU)應(yīng)用。這些產(chǎn)品的技術(shù)含量高，附加值大，是整個(gè)集成電路的龍頭。 很多對(duì)SOI的報(bào)道均集中在以上這些激動(dòng)人心的尖端應(yīng)用上，而實(shí)際上 SOI早期的應(yīng)用集中在航空航天和軍事領(lǐng)域，現(xiàn)在拓展到功率和靈巧器件以及 MEMS應(yīng)用。特別是在汽車電子、顯示、無(wú)線通訊等方面發(fā)展迅速。由于電源 的控制與轉(zhuǎn)換、汽車電子以及消費(fèi)性功率器件方面對(duì)惡劣環(huán)境、高溫、大電流、 高功耗方面的要求，使得在可靠性方面的嚴(yán)格要求不得不采用SOI器件。在這 些領(lǐng)域多采用厚膜SOI材料，集中在6英寸和8英寸，目前的用戶包括美國(guó) Maxim、 ADI、 TI(USA)，日本NEC、 Toshiba、 Panasonic、 Denso、 TI (Japan)、 FUJI、 Omron等，歐洲Philips、 X-Fab等。這個(gè)領(lǐng)域的特點(diǎn)在于SOI器件技術(shù) 相對(duì)比較成熟，技術(shù)含量相對(duì)較低，器件的利潤(rùn)也相對(duì)降低，對(duì)SOI材料的價(jià) 格比較敏感。在這些SOI材料用戶里面，很大的應(yīng)用主要來(lái)源于各種應(yīng)用中的 驅(qū)動(dòng)電路如Maxim的應(yīng)用于主要為手機(jī)接受段的放大器電路；Panasonic、
TI、FUJI、Toshiba、NEC等主要應(yīng)用在顯示驅(qū)動(dòng)電路中的掃描驅(qū)動(dòng)電路；DENSO 的應(yīng)用主要在汽車電子、無(wú)線射頻電路等；Toshiba的應(yīng)用甚至在空調(diào)的電源 控制電路中；Omron主要在傳感器方面；ADI也主要在高溫電路、傳感器等； 而Phillips的應(yīng)用則主要是功率器件中的LDMOS，用于消費(fèi)類電子中如汽車 音響、聲頻、音頻放大器等;韓國(guó)的Magnchip(Hynix)則為Kopin生產(chǎn)用于數(shù) 碼相機(jī)用的顯示驅(qū)動(dòng)電路和為L(zhǎng)G生產(chǎn)的PDP顯示驅(qū)動(dòng)電路等。
目前，SOI材料的制備技術(shù)主要有注氧隔離技術(shù)(SIMOX)、鍵合及背面腐 蝕技術(shù)(BESOI)及其所衍生出來(lái)的智能剝離技術(shù)(Smart-cut)、外延層轉(zhuǎn)移技術(shù) (ELTRAN)等。其中，由于鍵合及背面腐蝕技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)， 因此受到人們的重視，雖然埋氧層厚度連續(xù)可調(diào)，但是通過(guò)研磨或者腐蝕的辦 法減薄頂層硅，頂層硅的厚度均勻性很難得到精確控制。如P.B.Mumola等在 頂層硅厚度為l土0.3pm鍵合減薄SOI材料的基礎(chǔ)上，采用計(jì)算機(jī)控制局部等 離子減薄的特殊辦法，將頂層硅減薄到0.1nm，平整度僅能控制在土0.01^im， 這也就限制了鍵合減薄SOI材料在對(duì)頂層硅厚度均勻性要求高等方面的應(yīng)用。 而采用SIMOX技術(shù)制備的SOI材料，雖然具有優(yōu)異的頂層硅厚度均勻性，但 由于受到注入劑量和能量的限制，埋氧層最大厚度很難超過(guò)400nm，并且 SIMOX工藝是利用高溫退火，促進(jìn)氧在硅片內(nèi)部聚集成核而形成連續(xù)埋氧層， 但是埋氧層中存在的針孔使其絕緣性能不如熱氧化形成的Si02，擊穿電壓僅 6MV/cm左右，這些缺點(diǎn)限制了 SIMOX材料在厚埋層(大于400nm)方面的應(yīng) 用。Smart-cut技術(shù)在鍵合技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，并且其頂層硅的厚度由氫離 子的注入能量所決定，其厚度連續(xù)可調(diào)，因此該技術(shù)可以同時(shí)滿足埋氧層厚度 和頂層硅均勻性的要求，但是該技術(shù)由于采用氫離子注入剝離器件層，因此生 產(chǎn)成本較高。外延層轉(zhuǎn)移技術(shù)需要在多孔硅上外延單晶硅層，缺陷控制困難， 該技術(shù)尚未成熟，并沒(méi)有應(yīng)用的報(bào)道。
上文提到，由于鍵合及背面腐蝕技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是 均勻性較難控制。其主要出發(fā)點(diǎn)是在重?fù)诫s器件襯底上外延輕摻雜的器件層， 鍵合后研磨減薄，利用HF、 HN03以及CH3COOH的混合腐蝕溶液對(duì)輕重?fù)綄?不同的腐蝕速率去除重?fù)诫s層，實(shí)現(xiàn)輕摻雜層的轉(zhuǎn)移，制備出厚膜SOI襯底。
常規(guī)方法存在的問(wèn)題在于腐蝕過(guò)程中，該腐蝕不易控制，導(dǎo)致制備出的SOI
襯底頂層硅均勻性較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種絕緣體上的硅襯底的制備方法， 能夠很好的控制溶液對(duì)重?fù)诫s層的腐蝕，達(dá)到更高的選擇比，制備出的絕緣體 上的硅襯底的頂層硅均勻性更好。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種絕緣體上的硅襯底的制備方，包括
如下步驟(a)提供單晶硅襯底，所述單晶硅襯底的表面的摻雜濃度為D,; (b)
在單晶硅襯底表面生長(zhǎng)摻雜單晶硅層，所述摻雜單晶硅層與單晶硅襯底具有相
同的摻雜物質(zhì)，摻雜單晶硅層的摻雜濃度為D2， D,不等于D2; (c)提供支撐 襯底，所述支撐襯底表面具有絕緣層；(d)以絕緣層遠(yuǎn)離支撐襯底的表面以及
摻雜單晶硅層遠(yuǎn)離單晶硅襯底的表面為兩個(gè)相對(duì)的鍵合面，將支撐襯底和單晶
硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯底；(e)對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火， 退火溫度不高于800°C; (f)采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法，使腐蝕溶液流過(guò)單晶硅襯 底遠(yuǎn)離摻雜單晶硅層的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合后的襯底，腐蝕單晶硅襯底至露出慘 雜單晶硅層；(g)對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第二次退火，退火溫度不低于100(TC; (h)拋光腐蝕后露出的摻雜單晶硅層的表面。 作為可選的技術(shù)方案，所述摻雜物質(zhì)為硼。
作為可選的技術(shù)方案，所述單晶硅襯底的摻雜濃度Di大于摻雜單晶硅層 的濃度D2，所述腐蝕單晶硅襯底的腐蝕溶^f為氫氟酸、硝酸和醋酸的混合溶 液。
作為可選的技術(shù)方案，所述單晶硅襯底的摻雜濃度D,小于摻雜單晶硅層 的濃度D2，所述腐蝕單晶硅襯底的腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合 溶液。
作為可選的技術(shù)方案，所述鍵合后襯底的旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘100 5000周。
本發(fā)明還提供了一種絕緣體上的硅襯底的制備方，包括如下步驟(a)提
供單晶硅襯底；(b)將摻雜離子注入單晶硅襯底中，形成重?fù)诫s層和位于重?fù)?雜層表面的輕摻雜層；(c)提供支撐襯底，所述支撐襯底表面具有絕緣層；(d) 以絕緣層遠(yuǎn)離支撐襯底的表面以及輕摻雜層遠(yuǎn)離重慘雜層的表面為兩個(gè)相對(duì) 的鍵合面，將支撐襯底和單晶硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯底；(e)對(duì) 鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火，退火溫度不高于800°C; (f)采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的 方法，使第一腐蝕溶液流過(guò)單晶硅襯底遠(yuǎn)離摻雜單晶硅層的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合 后的襯底，腐蝕單晶硅襯底直至露出重?fù)诫s層；(g)采用與步驟(e)相同的 方法，使用第二腐蝕溶液腐蝕重?fù)诫s層，直至露出輕摻雜層；(h)對(duì)鍵合后的 襯底進(jìn)行第二次退火，退火溫度不低于100(TC; (i)拋光腐蝕后露出的輕摻雜 層的表面；步驟(h 和步驟(i)的實(shí)施順序可交換。 作為可選的技術(shù)方案，所述摻雜物質(zhì)為硼。
作為可選的技術(shù)方案，所述第一腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合 溶液，第二腐蝕溶液為氫氟酸、硝酸和醋酸的混合溶液。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，將旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝引入SOI材料的制備的頂層硅腐蝕工 藝中，所采用的腐蝕工藝將摻雜層自停止工藝與旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝相結(jié)合，利用旋 轉(zhuǎn)腐蝕工藝加速摻雜離子脫離表面的速度，保持腐蝕溶液的活性，從而提高腐 蝕溶液對(duì)不同摻雜濃度單晶硅的腐蝕選擇比，從而提高SOI襯底頂層硅厚度的 均勻性。并且采用兩次退火的方法，在鍵合之前采用低于800'C的退火溫度， 在保證后續(xù)旋轉(zhuǎn)腐蝕對(duì)界面強(qiáng)度的要求的前提下，避免了摻雜物質(zhì)擴(kuò)散腐蝕界 面的影響，在旋轉(zhuǎn)腐蝕后再采用高于IOO(TC的退火溫度，對(duì)鍵合界面進(jìn)行進(jìn)一 步加固。


圖1所示為本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法的第一具體實(shí)施方 式的實(shí)施步驟流程附圖2至附圖6所示為本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法的第一具體實(shí)施方式
的工藝示意圖7所示為本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法的第二具體實(shí)施方
式的實(shí)施步驟流程附圖8至附圖9所示為本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法的第二具體實(shí)施方式
的工藝示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法具體實(shí)施方 式做詳細(xì)說(shuō)明。
首先給出本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法的第一具體實(shí)施方 式。圖1所示為本具體實(shí)施方式
的實(shí)施步驟流程圖，包括如下步驟步驟S101， 提供單晶硅襯底，所述單晶硅襯底的表面的摻雜濃度為Dn步驟S102，在單 晶硅襯底表面生長(zhǎng)摻雜單晶硅層，所述摻雜單晶硅層與單晶硅襯底具有相同的 摻雜物質(zhì)，摻雜單晶硅層的摻雜濃度為D2， Di不等于D2;步驟S103,提供支 撐襯底，所述支撐襯底表面具有絕緣層；歩驟S104，以絕緣層遠(yuǎn)離支撐襯底 的表面以及摻雜單晶硅層遠(yuǎn)離單晶硅襯底的表面為兩個(gè)相對(duì)的鍵合面，將支撐 襯底和單晶硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯底；步驟S105,對(duì)鍵合后的 襯底進(jìn)行第一次退火，退火溫度不高于80(TC;步驟S106，采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方 法，使腐蝕溶液流過(guò)單晶硅襯底遠(yuǎn)離摻雜單晶硅層的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合后的襯 底，腐蝕單晶硅襯底至露出摻雜單晶硅層；步驟S107，對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行 第二次退火，退火溫度不低于IOOO'C;步驟S108,拋光腐蝕后露出的摻雜單 晶硅層的表面。
附圖2至附圖6所示為本具體實(shí)施方式
的工藝示意圖。
附圖2所示，參考步驟SIOI，提供單晶硅襯底IOO，所述單晶硅襯底IOO 的表面的摻雜濃度為Dp所述單晶硅襯底IOO可以是具有統(tǒng)一的摻雜濃度DI 的襯底，也可以是僅表面的一層具有摻雜濃度Dl，而該層以下則是具有其他 摻雜濃度甚至是其他摻雜類型的單晶硅，也可以是本征的單晶硅。
于本具體實(shí)施方式
中，所述摻雜物質(zhì)為硼。
附圖3所示，參考步驟S102,在單晶硅襯底100表面生長(zhǎng)摻雜單晶硅層 110，所述摻雜單晶硅層110與單晶硅襯底IOO具有相同的摻雜物質(zhì)，摻雜單
晶硅層的摻雜濃度為D2， D,不等于D2。
摻雜單晶硅層110在后續(xù)的工藝中將用于形成絕緣體上硅襯底的頂層硅 層，于摻雜單晶硅層110和單晶硅襯底100表面采用不同的摻雜濃度可以在上 述兩者的界面上形成摻雜濃度的分布梯度，以便后續(xù)采用腐蝕自停止的方法實(shí) 現(xiàn)襯底的剝離。
附圖4所示，參考步驟S103，提供支撐襯底120，所述支撐襯底120表面 具有絕緣層130。
所述支撐襯底120可以是單晶硅襯底或者其他半導(dǎo)體襯底，也可以是常見(jiàn) 的藍(lán)寶石襯底等其他半導(dǎo)體工藝中常見(jiàn)的襯底材料，甚至也可以是金屬材料的 襯底。絕緣層130的材料可以是氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅等。
附圖5所示，參考步驟S104，以絕緣層130遠(yuǎn)離支撐襯底120的表面以 及慘雜單晶硅層IIO遠(yuǎn)離單晶硅襯底100的表面為兩個(gè)相對(duì)的鍵合面，將支撐 襯底120和單晶硅襯底IOO鍵合在一起，形成鍵合后的襯底150。
所述鍵合可以采用等離子體活化鍵合、或者常規(guī)親水鍵合等方法，鍵合后 在低溫中進(jìn)行加固，加固溫度40(rC 80(TC。
參考步驟S105，對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火，退火溫度不高于800。C。
此步驟的退火氣氛選自于濕氧氣氛、干氧氣氛以及氮?dú)鈿夥罩械囊环N，退 火時(shí)間2小時(shí) 4小時(shí)。第一次退火溫度的目的在于對(duì)鍵合的界面進(jìn)行預(yù)加固， 以滿足后續(xù)旋轉(zhuǎn)腐蝕對(duì)界面牢固程度的要求。退火的溫度不高于80(TC可以抑 制在退火的過(guò)程中摻雜元素的擴(kuò)散現(xiàn)象，防止摻雜元素在襯底中擴(kuò)散，從而導(dǎo) 致?lián)诫s濃度梯度的界面變得模糊，以至于采用旋轉(zhuǎn)腐蝕方法獲得的腐蝕界面變 差。
參考步驟S106，采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法，使腐蝕溶液流過(guò)單晶硅襯底100 遠(yuǎn)離摻雜單晶硅層110的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合后的襯底150，腐蝕單晶硅襯底100 至露出摻雜單晶硅層110。附圖6所示為腐蝕完畢后的工藝示意圖。
在所述單晶硅襯底100的慘雜濃度A大于摻雜單晶硅層110的摻雜濃度 D2的情況下，所述腐蝕單晶硅襯底的腐蝕溶液為氫氟酸、硝酸和醋酸的混合溶
液，混合液中HF、 HN03以及CH3COOH的摩爾比為l: 3: 8;在所述單晶硅 襯底100的摻雜濃度D,小于摻雜單晶硅層100的摻雜濃度D2的情況下，所述 腐蝕單晶硅襯底的腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合溶液。
此處將旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝引入SOI材料的制備的頂層硅腐蝕工藝中，所采用的 腐蝕工藝將摻雜層自停止工藝與旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝相結(jié)合，利用旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝加速 摻雜離子脫離表面的速度，保持腐蝕溶液的活性，從而提高腐蝕溶液對(duì)不同慘 雜濃度單晶硅的腐蝕選擇比，從而提高SOI襯底頂層硅厚度的均勻性。
所述鍵合后襯底的旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘100 5000周是優(yōu)選的技術(shù)參數(shù)。 小于每分鐘100周的速度不足以使反應(yīng)后的殘余物質(zhì)迅速地脫離表面，大于 5000周的轉(zhuǎn)速使得腐蝕液迅速地流經(jīng)襯底的表面，在表面的停留時(shí)間太短，從 而與表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不夠充分，因此造成了腐蝕液的浪費(fèi)。
參考步驟S107，對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第二次退火，退火溫度不低于1000。C。
此步驟的退火氣氛選自于濕氧氣氛、干氧氣氛以及氮?dú)鈿夥罩械囊环N，退 火時(shí)間大于3小時(shí)。第二次退火的目的在于對(duì)鍵合后的界面進(jìn)行進(jìn)一步地加固。 退火溫度不低于IOO(TC可以促使鍵合界面之間形成共價(jià)鍵，己保證界面的牢固 程度。此步驟在旋轉(zhuǎn)腐蝕之后進(jìn)行，因此可以在較高的溫度下進(jìn)行退火。
參考步驟S108,拋光腐蝕后露出的摻雜單晶硅層的表面。腐蝕后的表面 仍需進(jìn)一步的拋光，提高頂層硅表面微觀的平整度，才能夠滿足業(yè)界對(duì)SOI 襯底的要求。
步驟S107和步驟S108的實(shí)施互不影響，因此上述兩個(gè)步驟的實(shí)施順序可 交換。
接下來(lái)給出本發(fā)明提供的絕緣體上的硅襯底的制備方法的第二具體實(shí)施 方式。圖7所示為本具體實(shí)施方式
的實(shí)施步驟流程圖，包括如下步驟步驟 S201，提供單晶硅襯底；步驟S202,將摻雜離子注入單晶硅襯底中，形成重 摻雜層和位于重?fù)诫s層表面的輕摻雜層；步驟S203，提供支撐襯底，所述支 撐襯底表面具有絕緣層；步驟S204，以絕緣層遠(yuǎn)離支撐襯底的表面以及輕摻
雜層遠(yuǎn)離重?fù)诫s層的表面為兩個(gè)相對(duì)的鍵合面，將支撐襯底和單晶硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯底；步驟S205,對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火， 退火溫度不高于800°C;步驟S206，，采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法，使第一腐蝕溶液 流過(guò)單晶硅襯底遠(yuǎn)離摻雜單晶硅層的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合后的襯底，腐蝕單晶硅 襯底直至露出重?fù)诫s層；步驟S207，采用與步驟S206相同的方法，使用第二 腐蝕溶液腐蝕重?fù)诫s層，直至露出輕摻雜層;步驟S208，對(duì)鍵合后的襯底進(jìn) 行第二次退火，退火溫度不低于IOO(TC，步驟S209，拋光腐蝕后露出的輕摻 雜層的表面。
附圖8所示，參考步驟S201，提供單晶硅襯底200。
附圖9所示，參考步驟S202，將摻雜離子注入單晶硅襯底200中，形成 重?fù)诫s層210和位于重?fù)诫s層表面的輕摻雜層220。
輕摻雜層220在后續(xù)的工藝中將用于形成SOI材料的頂層硅層。注入工藝的作用是在輕摻雜層220和單晶硅襯底200的其余部分之間形成摻雜濃度的梯度分布，以便于進(jìn)行自停止腐蝕。
于本具體實(shí)施方式
中，所述摻雜物質(zhì)為硼。
本具體實(shí)施方式
的其他步驟的詳細(xì)解釋，可以參考前一個(gè)具體實(shí)施方式
中 對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，此處不再贅述。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些 改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種絕緣體上的硅襯底的制備方，其特征在于，包括如下步驟(a)提供單晶硅襯底，所述單晶硅襯底的表面的摻雜濃度為D1；(b)在單晶硅襯底表面生長(zhǎng)摻雜單晶硅層，所述摻雜單晶硅層與單晶硅襯底具有相同的摻雜物質(zhì)，摻雜單晶硅層的摻雜濃度為D2，D1不等于D2；(c)提供支撐襯底，所述支撐襯底表面具有絕緣層；(d)以絕緣層遠(yuǎn)離支撐襯底的表面以及摻雜單晶硅層遠(yuǎn)離單晶硅襯底的表面為兩個(gè)相對(duì)的鍵合面，將支撐襯底和單晶硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯底；(e)對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火，退火溫度不高于800℃；(f)采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法，使腐蝕溶液流過(guò)單晶硅襯底遠(yuǎn)離摻雜單晶硅層的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合后的襯底，腐蝕單晶硅襯底至露出摻雜單晶硅層；(g)對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第二次退火，退火溫度不低于1000℃；(h)拋光腐蝕后露出的摻雜單晶硅層的表面；步驟(g)和步驟(h)的實(shí)施順序可交換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 摻雜物質(zhì)為硼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 單晶硅襯底的摻雜濃度Di大于摻雜單晶硅層的濃度D2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 腐蝕單晶硅襯底的腐蝕溶液為氫氟酸、硝酸和醋酸的混合溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 單晶硅襯底的摻雜濃度Di小于摻雜單晶硅層的濃度D2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 腐蝕單晶硅襯底的腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合溶液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 鍵合后襯底的旋轉(zhuǎn)角速度為每分鐘100 5000周。
8. —種絕緣體上的硅襯底的制備方，其特征在于，包括如下步驟 (a) 提供單晶硅襯底；(b) 將摻雜離子注入單晶硅襯底中，形成重?fù)诫s層和位于重?fù)诫s層表面的 輕摻雜層；(c) 提供支撐襯底，所述支撐襯底表面具有絕緣層；(d) 以絕緣層遠(yuǎn)離支撐襯底的表面以及輕摻雜層遠(yuǎn)離重?fù)诫s層的表面為兩 個(gè)相對(duì)的鍵合面，將支撐襯底和單晶硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯 底；(e) 對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火，退火溫度不高于80(TC;(f) 采用旋轉(zhuǎn)腐蝕的方法，使第一腐蝕溶液流過(guò)單晶硅襯底遠(yuǎn)離摻雜單晶 硅層的表面，并旋轉(zhuǎn)鍵合后的襯底，腐蝕單晶硅襯底直至露出重?fù)诫s層；(g) 采用與步驟(e)相同的方法，使用第二腐蝕溶液腐蝕重?fù)诫s層，直 至露出輕摻雜層；(h) 對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第二次退火，退火溫度不低于100(TC;(i) 拋光腐蝕后露出的輕摻雜層的表面； 步驟(h)和步驟(i)的實(shí)施順序可交換。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 摻雜物質(zhì)為硼。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的絕緣體上的硅襯底的制備方法，其特征在于，所述 第一腐蝕溶液為鄰苯二酚、乙二胺和水的混合溶液，第二腐蝕溶液為氫氟 酸、硝酸和醋酸的混合溶液。
全文摘要
一種絕緣體上的硅襯底的制備方，包括如下步驟(a)提供單晶硅襯底；(b)在單晶硅襯底表面生長(zhǎng)摻雜單晶硅層；(c)提供支撐襯底；(d)將支撐襯底和單晶硅襯底鍵合在一起，形成鍵合后的襯底；(e)對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第一次退火；(f)腐蝕單晶硅襯底至露出摻雜單晶硅層；(g)對(duì)鍵合后的襯底進(jìn)行第二次退火；(h)拋光腐蝕后露出的摻雜單晶硅層的表面。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，利用旋轉(zhuǎn)腐蝕工藝加速摻雜離子脫離表面的速度，保持腐蝕溶液的活性，從而提高腐蝕溶液對(duì)不同摻雜濃度單晶硅的腐蝕選擇比，從而提高SOI襯底頂層硅厚度的均勻性。并且采用兩次退火的方法，同時(shí)保證了旋轉(zhuǎn)腐蝕的界面質(zhì)量和鍵合界面的牢固程度。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101369525SQ200810201039
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
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