发明名称 用于制备半导体在绝缘体上晶圆之选择性蚀刻边缘之修整方法
摘要 半导体在绝缘体上晶圆之周围边缘,其修整系藉由形成一个可优先蚀刻之遮蔽层,覆盖除了边界以外之整个半导体层之表面,及选择性蚀刻该半导体层,较佳系未蚀刻该遮蔽层或绝缘层。此半导体层之厚度、厚度偏差、表面粗糙度及表面缺陷,在边缘修整之前,系近似晶圆在其适于装置制造之最后成品形式中之相同特征。当此方法应用于经结合之半导体在绝缘体上晶圆时,其会移除位在半导体层与绝缘层间之层合缺陷。由本发明方法所形成之经边缘修整之半导体在绝缘体上晶圆,其特征在于具有尖锐周围边缘之半导体层。经结合之半导体在绝缘体上晶圆,其进一步特征在于无周围层合缺陷。
申请公布号 TW370690 申请公布日期 1999.09.21
申请号 TW086100791 申请日期 1997.01.24
申请人 矽合物有限公司 发明人 罗伯特A.克瑞文;戴维狄米利亚;萨瑞曼尼恩S.伊尔
分类号 H01L21/306 主分类号 H01L21/306
代理机构 代理人 陈长文
主权项 1.一种修整半导体在绝缘体上晶圆之周围边缘之方法,该晶圆系连续具有基材层、绝缘层及半导体层,该半导体层具有邻近绝缘层之第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,该方法包括在半导体层之第二个表面上形成遮蔽层,此半导体层之第二个表面具有RMS表面粗糙度为每约625平方微米之面积低于约1微米,该遮蔽层系覆盖所有第二个表面,惟其边界除外,及蚀刻该半导体层以移除半导体层之未覆盖部份,而不会实质上蚀刻该遮蔽层。2.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括在蚀刻后,自半导体层之第二个表面移除遮蔽层,及在移除遮蔽层后,使半导体层之厚度降低小于约1微米。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中半导体层之厚度,在形成遮蔽层于其上方之前,系低于约50微米。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中在形成遮蔽层于其上方之前,半导体层之第二个表面系具有镜面光泽饰面。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中遮蔽层系以至少约100之因数胜过半导体层,优先地可蚀刻。6.根据申请专利范围第1项之方法,其中遮蔽层包含二氧化矽或氮化矽。7.根据申请专利范围第1项之方法,其中在半导体层之第二个表面上形成遮蔽层之步骤,系包括形成遮蔽层覆盖半导体层之整个第二个表面,在遮蔽层上沈积保护膜,移除保护膜之周围部份,以曝露出下方遮蔽层之周围部份,外露之周围部份系包括遮蔽层中置于半导体层边界上之区域,及以蚀刻剂蚀刻遮蔽层之外露周围部份,该蚀刻剂系优先蚀刻遮蔽层胜过半导体层,以移除遮蔽层之周围部份,于是曝露出半导体层之边界。8.根据申请专利范围第1项之方法,其中半导体在绝缘体上晶圆具有至少一个中间层,介于绝缘层与半导体层之间,半导体层之第一个表面系邻近该中间层。9.一种修整半导体在绝缘体上晶圆之周围边缘之方法,该晶圆系连续具有基材层、绝缘层及半导体层,此半导体层具有邻近绝缘层之第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,该方法包括在半导体层之第二个表面上形成遮蔽层,此遮蔽层系覆盖所有第二个表面,惟其边界除外,及蚀刻半导体层以移除半导体层之未覆盖部份,而不会实质上蚀刻该遮蔽层,在蚀刻后,自半导体层之第二个表面移除遮蔽层,及在移除遮蔽层后,使半导体层之厚度降低大约或低于约1微米。10.根据申请专利范围第9项之方法,其中在遮蔽层于半导体层上形成之前,半导体层系具有低于约50微米之厚度。11.根据申请专利范围第9项之方法,其中在遮蔽层于半导体层上形成之前,半导体层之最大总厚度偏差系低于约1微米。12.一种修整半导体在绝缘体上晶圆之周围边缘之方法,该晶圆系连续具有基材层、绝缘层及半导体层,此半导体层具有邻近绝缘层之第一个表面,与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及边界,该方法包括形成遮蔽层覆盖半导体层之整个第二个表面,在遮蔽层上沈积保护膜,移除保护膜之周围部份,以曝露出下方遮蔽层之周围部份,外露之周围部份系包括遮蔽层中置于半导体层边界上之区域,以蚀刻剂蚀刻遮蔽层之外露周围部份,该蚀刻剂系优先蚀刻遮蔽层胜过半导体层,以移除遮蔽层之周围部份,于是曝露出半导体层之边界,及蚀刻半导体层以移除半导体层之未覆盖部份,而不会实质上蚀刻遮蔽层。13.一种修整半导体在绝缘体上晶圆之周围边缘之方法,该晶圆系连续具有基材层、绝缘层及半导体层,此半导体层具有邻近绝缘层之第一个表面,与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及边界,该方法包括形成遮蔽层覆盖半导体层之整个第二个表面,此半导体层具有低于约50微米之厚度,且半导体层之第二个表面具有RMS表面粗糙度为每约625平方微米之面积低于约1微米,于遮蔽层上沈积保护膜,移除保护膜之周围部份,以曝露出下方遮蔽层之周围部份,外露之周围部份系包括遮蔽层中置于半导体层边界上之区域,以蚀刻剂蚀刻遮蔽层之外露周围部份,该蚀刻剂系优先蚀刻遮蔽层胜过半导体层,以移除遮蔽层之周围部份,于是曝露出半导体层之边界,蚀刻半导体层以移除半导体层之未覆盖部份,而不会实质上蚀刻遮蔽层,在蚀刻半导体层后,自半导体层之第二个表面移除遮蔽层,及在移除遮蔽层后,使半导体层之厚度降低小于约1微米。14.一种半导体在绝缘体上晶圆,其包含基材层,其具有第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,绝缘层,其具有邻近基材层第二个表面之第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及半导体层,其具有邻近绝缘层第二个表面之第一个表面,与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及平均厚度,该半导体层之第二个表面具有半径r2,覆盖在该半导体层第一个表面上之相应半径r1上,于半径上之差异r1-r2,系低于半导体层平均厚度之约十倍。15.根据申请专利范围第14项之半导体在绝缘体上晶圆,其中半导体层之整个第一个表面系大致上均匀地结合至绝缘层之第二个表面,于半导体层与绝缘层间所形成之结合,其特征在于无周围层合缺陷。16.根据申请专利范围第14项之半导体在绝缘体上晶圆,其中半导体层之平均厚度范围为约10毫微米至约50微米,其中厚度偏差系低于平均厚度之约15%。17.根据申请专利范围第14项之半导体在绝缘体上晶圆,其中半导体层具有特征半径rc,此特征半径系等于r1而低于半导体层平均厚度之约十倍之距离,在其特征半径rc处所度量之半导体层之厚度,系约等于半导体层之平均厚度。18.根据申请专利范围第14项之半导体在绝缘体上晶圆,其中半导体层具有周围侧面,且绝缘层包括位在半导体层之周围侧面外侧之周围部份。19.根据申请专利范围第14项之半导体在绝缘体上晶圆,其中绝缘层为在基材层之全体上所形成之绝缘层。20.根据申请专利范围第14项之半导体在绝缘体上晶圆,其进一步包含一或多个中间层,介于绝缘层之第二个表面与半导体层之间,半导体层之第一个表面系邻近该中间层。21.一种半导体在绝缘体上晶圆,其包含基材层,其具有第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,绝缘层,其具有邻近基材层第二个表面之第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及半导体层,其具有邻近绝缘层第二个表面之第一个表面,与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及平均厚度,该半导体层之第一个表面具有半径r1,及特征半径rc,此特征半径系等于r1而低于半导体层平均厚度之约十倍之距离,在其特征半径rc处所度量之半导体层之厚度,系约等于半导体层之平均厚度。22.一种半导体在绝缘体上晶圆,其包含基材层,其具有第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,绝缘层,其具有邻近基材层第二个表面之第一个表面,及与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及半导体层,其具有邻近绝缘层第二个表面之第一个表面,与该第一个表面平行且相反之第二个表面,及平均厚度范围为约100A至约50微米,其中最大总厚度偏差系低于平均厚度之约15%,该半导体层之第二个表面具有半径r2,覆盖在该半导体层第一个表面上之相应半径r1上,此第一个表面亦具有特征半径rc,经定义为低于半导体层平均厚度之约十倍之距离之r1,于半径上之差异r1-r2,系低于半导体层平均厚度之约十倍,在其特征半径rc处所度量之半导体层之厚度,系约等于半导体层之平均厚度,及半导体层之整个第一个表面系大致上均匀地结合至绝缘层之第二个表面,于半导体层与绝缘层间所形成之结合,其特征在于无周围层合缺陷。图式简单说明:第一图(a)与第一图(b)个别为未经修整半导体在绝缘体上晶圆之透视与示意横截面图。第二图为具有中间层之未经修整半导体在绝缘体上晶圆之示意横截面图。第三图(a)至第三图(e)为半导体在绝缘体上晶圆于本发明边缘修整方法之不同阶段下之视图。第三图(a)、第三图(c)及第三图(d)为示意横截面图。第三图(b)为顶部平面图。第三图(e)为经修整半导体在绝缘体上晶圆之透视图。第四图(a)至第四图(d)为在形成遮蔽层覆盖除了边界以外之整个半导体层表面之方法之不同阶段下,半导体在绝缘体上晶圆之示意横截面图。第五图(a)与第五图(b)为在形成遮蔽层覆盖除了边界以外之整个半导体层表面之另一个方法之不同阶段下,半导体在绝缘体上晶圆之示意横截面图。第六图(a)至第六图(d)为半导体在绝缘体上晶圆之示意横截面图,其不同之处在于绝缘层覆盖基材层之程度。第七图为经修整半导体在绝缘体上晶圆之示意横截面图,说明在第八图中所放大之区域。第八图(a)至第八图(c)为第七图中所示经修整半导体层周围边缘之放大示意横截面图。第九图(a)与第九图(b)为第七图中所示经修整半导体在绝缘体上晶圆右半部之剖视示意横截面图。第十图为说明经修整半导体在绝缘体上晶圆之边缘分布形态之图表。第十一图(a)至第十一图(c)为根据先前技艺方法经边缘修整之半导体在绝缘体上晶圆之周围边缘之放大示意横截面图。
地址 美国