專利名稱：帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法
技術領域：
本發明涉及集成電路材料制造領域，尤其涉及一種帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法。
背景技術：
SOI器件存在著浮體效應和自熱效應，圖形化SOI材料是解決上述問題的途徑之一。克服SOI器件浮體效應和自熱效應的一個最簡單、經濟的方法就是去掉器件溝道下方的絕緣埋層，形成圖形化埋層。另外，為了獲得功能更強大、價格更低廉的芯片，在SOl襯底上集成多種功能(如邏輯電路、存儲器等)形成系統芯片(S0C)，也是當今集成電路領域的研究熱點之一。然而，有一些電路，如RF電路、成像電路和DRAM等，在SOI襯底上的制造工藝并不成熟。這限制了高性能SOC芯片在SOl襯底上的實現。圖形化SOI技術可以有效地解決上述問題。現有技術的圖形化SOI襯底是通過隔離氧注入(SIMOX)工藝形成的，缺點在于頂層器件層在與圖形化埋層的邊緣對應的位置具有明顯的缺陷，這是是由離子注入會造成頂層半導體層的損傷，這一損傷原本是要靠注入后的退火來恢復，但由于絕緣埋層是圖形化的，因此在退火過程中圖形化埋層的邊緣會有熱適配應力存在，這一應力阻礙了晶格的恢復，從而形成了缺陷。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，能夠降低頂層器件層的晶體缺陷。為了解決上述問題，本發明提供了一種帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，包括如下步驟:提供支撐襯底和器件襯底；在支撐襯底用于鍵合的表面內形成凹槽；采用絕緣材料填充凹槽，從而形成圖形化絕緣埋層；將器件襯底和支撐襯底鍵合在一起；減薄器件襯底至預定厚度。可選的，所述填充凹槽的步驟進一步包括:在支撐襯底表面以及凹槽中沉積絕緣材料，在支撐襯底表面形成連續的絕緣埋層；減薄絕緣埋層的表面直至露出支撐襯底的表面，從而形成圖形化的絕緣埋層。可選的，所述減薄絕緣埋層的步驟進一步是采用拋光的方法。可選的，所述絕緣材料為氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。可選的，所述支撐襯底和器件襯底的材料為單晶硅。可選的，所述器件襯底內進一步包含腐蝕停止層。可選的，所述器件襯底和支撐襯底具有不同的電阻率。本發明的優點在于，圖形化的絕緣埋層是采用沉積或者熱氧化工藝形成的，故絕緣性能良好，而且器件襯底并未受到注入影 響，缺陷密度低，尤其是在與圖形邊界的對應處不會形成缺陷。
附圖1所示是本發明的具體實施方式
所述方法的實施步驟示意圖。附圖2A至附圖2F所示是上述方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明提供的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法的具體實施方式
做詳細說明。附圖1所示是本具體實施方式
所述方法的實施步驟示意圖，包括:步驟S100，提供支撐襯底和器件襯底；步驟S110，在支撐襯底用于鍵合的表面內形成凹槽；步驟S121，在支撐襯底表面以及凹槽中沉積絕緣材料，從而在支撐襯底表面形成連續的絕緣埋層；步驟S122，減薄絕緣埋層的表面直至露出支撐襯底的表面，從而形成圖形化的絕緣埋層；步驟S130，將器件襯底和支撐襯底鍵合在一起；步驟S140，減薄器件襯底至預定厚度。附圖2A至附圖2F所示是上述方法的工藝流程圖。附圖2A所示，參考步驟S100，提供支撐襯底200和器件襯底210，所述器件襯底內包含腐蝕停止層211。所述腐蝕停·止層211用于在后續減薄工藝中更精確地控制腐蝕去除量，準確獲得預定厚度。本具體實施方式
中，支撐襯底200和器件襯底210的材料為單晶硅，在其他的具體實施方式
中，上述兩個襯底的材料可以選自于任何一種常見的半導體襯底材料。支撐襯底200和器件襯底210可以具有不同的電阻率。附圖2B所示，參考步驟S110，在所述支撐襯底200用于鍵合的表面內形成凹槽201。本具體實施方式
以4個凹槽201舉例，在其他的具體實施方式
中，可以進一步包含更多或者更少的凹槽201。形成凹槽可以采用光刻和腐蝕的方法，所述腐蝕可以是干法腐蝕或者濕法腐蝕。附圖2C所示，參考步驟S121，在支撐襯底200表面以及凹槽201中沉積絕緣材料，從而在支撐襯底200表面形成連續的絕緣埋層220。所述絕緣材料為氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，形成絕緣埋層220的工藝可以是氣相沉積工藝等。附圖2D所示，參考步驟S122，減薄絕緣埋層220的表面直至露出支撐襯底200的表面，從而形成圖形化的絕緣埋層220。減薄可以采用拋光等工藝，例如化學機械拋光等，至支撐襯底200的表面露出即停止，此時絕緣埋層220高出支撐襯底200表面的部分已經被除去，而保留在凹槽201之中的部分，從而形成圖形化的絕緣埋層。減薄絕緣埋層220的工藝也可以是精確控制腐蝕速度的干法或者濕法腐蝕工藝等。上述步驟S121與S122的目的在于形成圖形化絕緣埋層。在其他的具體實施方式
中，也可以采用以能夠精確控制生長速度的工藝直接填充凹槽201至與支撐襯底200的表面相平；或者部分填充凹槽201至填充物的表面略低于支撐襯底200的表面，再拋光支撐襯底200至與其相平，亦可以達到相同的目的。附圖2E所示，參考步驟S130，將器件襯底210和支撐襯底200鍵合在一起。由于支撐襯底200的表面已經被拋光，故可以作為鍵合表面，通器件襯底210鍵合。附圖2F所示，參考步驟S140，減薄器件襯底210至預定厚度。本具體實施方式
中，器件襯底210中進一步包含腐蝕停止層211，其材料例如可以是氧化層或者重摻雜層等，故本步驟可以進一步根據腐蝕停止層211的性質選擇適當的選擇性腐蝕工藝進行減薄。在器件襯底210中設置腐蝕停止層211是一可選技術方案，目的在于更好的控制減薄工藝。若未設置腐蝕停止層211，則需要精確計算腐蝕工藝的腐蝕速度，控制腐蝕停止在需要的位置。減薄完成之后繼續拋光器件襯底210被腐蝕的表面，至預定厚度。被腐蝕的表面是粗糙的，故需要進一步采用拋光工藝對其進行表面加工處理。采用上述方法制備的襯底，相對于隔離氧注入(SMOX)工藝形成的襯底而言，圖形化的絕緣埋層220是采用沉積或者熱氧化工藝形成的，故絕緣性能良好，而且器件襯底并未受到注入影響，缺陷密度低，尤其是在與圖形邊界的對應處不會形成缺陷。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護 范圍。
權利要求
1.一種帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供支撐襯底和器件襯底； 在支撐襯底用于鍵合的表面內形成凹槽； 采用絕緣材料填充凹槽，從而形成圖形化絕緣埋層； 將器件襯底和支撐襯底鍵合在一起； 減薄器件襯底至預定厚度。
2.根據權利要求1所述的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，所述填充凹槽的步驟進一步包括: 在支撐襯底表面以及凹槽中沉積絕緣材料，在支撐襯底表面形成連續的絕緣埋層； 減薄絕緣埋層的表 面直至露出支撐襯底的表面，從而形成圖形化的絕緣埋層。
3.根據權利要求2所述的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，所述減薄絕緣埋層的步驟進一步是采用拋光的方法。
4.根據權利要求1所述的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，所述絕緣材料為氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。
5.根據權利要求1所述的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，所述支撐襯底和器件襯底的材料為單晶硅。
6.根據權利要求1所述的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，所述器件襯底內進一步包含腐蝕停止層。
7.根據權利要求1所述的帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，其特征在于，所述器件襯底和支撐襯底具有不同的電阻率。
全文摘要
本發明提供了一種帶有圖形化絕緣埋層的襯底的制作方法，包括如下步驟提供支撐襯底和器件襯底；在支撐襯底用于鍵合的表面內形成凹槽；采用絕緣材料填充凹槽，從而形成圖形化絕緣埋層；將器件襯底和支撐襯底鍵合在一起；減薄器件襯底至預定厚度。本發明的優點在于，圖形化的絕緣埋層是采用沉積或者熱氧化工藝形成的，故絕緣性能良好，而且器件襯底并未受到注入影響，缺陷密度低，尤其是在與圖形邊界的對應處不會形成缺陷。
文檔編號H01L21/762GK103247568SQ201310175298
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月14日 優先權日2013年5月14日
發明者葉斐, 張峰 申請人:上海新傲科技股份有限公司