一种绝缘体上硅的制作方法

摘要

本发明涉及一种离子注入和键合工艺相结合制备绝缘体上的硅圆片的方法，特征在于先采用离子注入方法形成一腐蚀阻挡层，然后将器件片和支撑片键合在一起，并结合键合减薄的方法，减薄器件片反面到一定厚度，再把器件片中的离子注入层作为腐蚀的自停止层，利用化学腐蚀剩余的器件片厚度到腐蚀自停止层；最后对剩余的硅层进行精细抛光，形成一种SOI产品。采用该工艺制造的SOI圆片，埋层的厚度可以在很大的范围内自由调节，且作为自停止层的离子注入层可以精确控制顶层硅的厚度和均匀性，从而提高了顶层硅的厚度均匀性。

主权项

1、一种绝缘体上硅的制作方法，其特征在于首先利用离子注入工艺形成器件片或对离子注入片进行外延形成器件片，然后将器件片或氧化后的器件片和支撑片或氧化支撑片键合，并在湿氧气氛中退火加固，再采用研磨加腐蚀的方法腐蚀至器件片的注入层，腐蚀去除自停止层，并对顶层硅进行精细研磨，形成最终的SOI圆片；最终的埋层绝缘层和顶层硅的厚度分别由氧化层厚度和器件片的注入深度或外延层厚度决定；具体包括以下步骤：(1)根据对顶层硅厚度的要求，选用注氧隔离技术，选用离子注入工艺在硅片中形成腐蚀自停止层，将形成腐蚀自停止层的硅片作为器件片；此外，选择另外一片硅片作为支撑片；注入的离子为氮、氧或其他在硅片中形成化学腐蚀阻挡层的离子；(2)根据对埋层绝缘层厚度的要求，对器件片或支撑片进行高温退火进行绝缘化处理，或用外延生长方法进行绝缘化处理；其中，高温退火温度600-1500℃，气氛为氧气和氩气或氧气和氮气混合气体；(3)将上述器件片和支撑片进行键合，并退火加固；退火加固温度500-1400℃，时间0.5-15h；气氛为干氧、湿氧或含氧的混合气体；(4)单面背面研磨器件片减薄器件片到1-100μm；(5)采用腐蚀方法至器件片的离子注入层完全暴露；(6)采用腐蚀或抛光方法除去离子注入层；(7)对剩余顶层硅采用化学机械抛光机精细抛光。