[发明专利]“绝缘体上硅”(SOI)型衬底的活性硅层的薄化方法

权利要求书

1.使“绝缘体上硅”(SOI)衬底(1)的活性硅层(2)薄化的方法，所述衬底旨在应用于电子学、光学和/或光电子学领域，并且包括隐埋在所述活性硅层(2)和支持物(3)之间的绝缘层(4)，所述方法包括至少一个下述步骤：通过利用牺牲性热氧化形成牺牲硅氧化物层(20)并对该层(20)进行去氧化，从而对所述活性硅层(2)进行牺牲性薄化，其特征在于，所述方法还包括：

-使用氧化性等离子体在所述活性硅层(2)上形成被称作“互补”氧化物层的氧化物层(5)的步骤，该互补氧化物层(5)的厚度轮廓与所述牺牲硅氧化物层(20)的厚度轮廓互补或基本互补，从而使得所述互补氧化物层(5)和所述牺牲硅氧化物层(20)的厚度之和在所处理的衬底(1)的整个表面上是恒定的或基本恒定的，

-对该互补氧化物层(5)进行去氧化的步骤，

从而在所有这些步骤结束后使所述活性硅层(2)以均匀的厚度薄化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用氧化性等离子体形成所述互补氧化物(5)的步骤在带有电容耦合和能够调节的磁控管效应的反应性离子蚀刻型反应器中进行，纯氧压力约为10～200mTorr(即1～30Pa)，持续时间为10～90s，RF功率密度为0.3～3W/cm²。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述牺牲硅氧化物层(20)的形成通过在750℃～1200℃的温度下进行湿式氧化来进行。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述牺牲硅氧化物层(20)的形成通过在750℃～1200℃的温度下进行干式氧化来进行。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述牺牲硅氧化物层(20)的厚度在其中心部分较大并向着其环状外周逐渐变小，并且，将所述互补氧化物层(5)制成为使其厚度在其中心部分较小并向着其环状外周逐渐变大。

6.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述牺牲硅氧化物层(20)的厚度在其中心部分较小并向着其环状外周逐渐变大，并且，将所述互补氧化物层(5)制成为使其厚度在其中心部分较大并向着其环状外周逐渐变小。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，通过在需要获得较薄厚度的部分注入较少气体并向着需要获得较厚厚度的部分逐渐注入更多的气体，从而在所述衬底(1)的中心部分和环状外周之间产生离子化物种的密度梯度和/或氧化性等离子体的自由基的密度梯度。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，

凭借围绕等离子体室的磁体，通过在需要获得较薄厚度的部分使离子化物种和/或氧化性等离子体的自由基散焦并通过向着需要获得较厚厚度的部分逐渐使它们聚集，从而在所述衬底(1)的中心部分和环状外周之间产生所述离子化物种的密度梯度和/或所述氧化性等离子体的自由基的密度梯度。

9.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，通过将所述衬底置于包含若干个独立加热区的基底上，并通过在需要获得较薄厚度的部分保持较低温度并向着需要获得较厚厚度的部分使温度逐渐升高，从而在所述衬底(1)的中心部分和环状外周之间产生离子化物种的密度梯度和/或氧化性等离子体的自由基的密度梯度。

10.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，通过将所述衬底(1)置于由若干个彼此独立供电的子电极构成的电极上，并通过以给定功率向位于需要获得较薄厚度的部分的子电极供电并通过以更高的功率向着位于需要获得较厚厚度的部分的子电极逐渐供电，从而在衬底(1)的中心部分和环状外周之间产生离子化物种的密度梯度和/或氧化性等离子体的自由基的密度梯度。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述牺牲硅氧化物层(20)和/或所述互补氧化物层(5)的去氧化通过利用氢氟酸(HF)处理来进行。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，形成所述互补氧化物层(5)的步骤和除去其的步骤在牺牲性薄化步骤之前进行。

13.如权利要求1～11中任一项所述的方法，其特征在于，形成所述互补氧化物层(5)的步骤和除去其的步骤在牺牲性薄化步骤之后进行。