[发明专利]SOI衬底的形成方法

权利要求书

1.一种SOI衬底的形成方法，其特征在于，包括：

提供第一基片和第二基片，在所述第一基片表面形成锗硅层；

在所述锗硅层表面形成顶层硅层，所述顶层硅层具有第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述顶层硅层的第一表面与所述锗硅层相接触；

在所述顶层硅层的第二表面形成第一绝缘层；

利用离子注入工艺使得所述锗硅层或第一基片内形成离子注入层；

将所述第二基片与所述第一绝缘层进行粘合；

对所述第一基片、锗硅层进行第一退火处理，使得所述锗硅层或第一基片在离子注入层的位置发生开裂；

除去所述顶层硅层表面的锗硅层和/或所述锗硅层表面的部分第一基片，直到暴露出所述顶层硅层的第一表面，形成SOI衬底。

2.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述锗硅层的厚度范围为50nm～100nm。

3.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述锗硅层中锗的摩尔百分比为10％～60％。

4.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，形成所述锗硅层的工艺包括磁控溅射、分子束外延、超高真空化学气相沉积、紫外线光化学气相沉积其中的一种。

5.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述顶层硅层的厚度范围为10nm～100nm。

6.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，形成所述顶层硅层的工艺为化学气相沉积工艺、磁控溅射或分子束外延。

7.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度范围为10nm～100nm。

8.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述第一绝缘层的材料为氧化硅。

9.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺注入的离子为氢离子，或者为氢离子和稀有气体离子的组合。

10.如权利要求9所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，当所述离子注入工艺注入的离子为氢离子时，氢离子的注入剂量范围为1e16～1e17/cm²。

11.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，将所述第二基片与所述第一绝缘层进行粘合之前，对所述第二基片和第一绝缘层的表面进行清洗。

12.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，将所述第二基片与所述第一绝缘层进行粘合之前，在第二基片待粘合的表面上形成第二绝缘层。

13.如权利要求12所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，当所述第二基片的第二绝缘层与所述第一绝缘层进行粘合后，形成第三绝缘层，所述第三绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述顶层硅层、第三绝缘层、第二基片构成SOI衬底。

14.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，将所述第二基片与所述第一绝缘层进行粘合的工艺包括常温粘合和高温粘合。

15.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，将所述第二基片与所述第一绝缘层进行粘合的工艺为：将所述第二基片与所述第一绝缘层相接触放置，在80～200℃的温度下，向所述第二基片与所述第一绝缘层施加0.1～10N/CM²的压力，并保压2～8小时，使得所述第二基片与所述第一绝缘层粘合。

16.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，所述第一退火温度范围为400℃～600℃。

17.如权利要求1所述的SOI衬底的形成方法，其特征在于，当所述锗硅层或第一基片在注入离子层的位置发生开裂后，对所述第一绝缘层、第二基片进行第二退火工艺，所述第二退火工艺的温度范围为900℃～1100℃，所述第二退火工艺的时间范围为1小时～2小时。