[发明专利]一种绝缘体岛上硅衬底材料及其制备方法

权利要求书

1.一种绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：

步骤1)，提供第一硅衬底，于所述第一硅衬底表面形成绝缘层；

步骤2)，对所述第一硅衬底进行剥离离子注入，于所述硅衬底中定义剥离界面；

步骤3)，于所述绝缘层表面形成掩膜层，并于对应于制备晶体管沟道的位置形成刻蚀 窗口；

步骤4)，基于刻蚀窗口刻蚀所述绝缘层，形成直至所述第一硅衬底的凹槽；

步骤5)，提供第二硅衬底，并键合所述第二硅衬底及所述绝缘层；

步骤6)，进行退火工艺使所述第一硅衬底从剥离界面处剥离，与所述绝缘层键合的部 分作为绝缘体岛上硅衬底材料的硅顶层；

步骤7)，进行高温退火，以加强所述第二硅衬底及所述绝缘层的键合强度。

2.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中， 采用热氧化工艺于所述第一硅衬底表面形成二氧化硅层，作为绝缘层。

3.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：所述绝缘层 的厚度为不小于5nm。

4.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中， 所述剥离离子为H离子或He离子。

5.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中， 所述剥离离子于所述第一硅衬底的注入深度为20～2000nm。

6.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤5)还包 括对所述第二硅衬底进行清洗的步骤。

7.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤6)中， 退火工艺的气氛为N₂气氛。

8.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤6)中， 退火工艺的温度范围为400～500℃，以使所述第一硅衬底从剥离界面处剥离。

9.根据权利要求1所述的绝缘体岛上硅衬底材料的制备方法，其特征在于：步骤6)中， 还包括对所述顶层硅表面进行CMP抛光的步骤。

10.一种绝缘体岛上硅衬底材料，其特征在于，包括：

底层硅；

绝缘层，结合于所述底层硅表面，且于对应于制备晶体管沟道的位置具有直至所述底 层硅的凹槽；

顶层硅，结合于所述绝缘层表面。

11.根据权利要求10所述的绝缘体岛上硅衬底材料，其特征在于：所述绝缘层为二氧化 硅层。

12.根据权利要求10所述的绝缘体岛上硅衬底材料，其特征在于：所述绝缘层的厚度为 不小于5nm。

13.根据权利要求10所述的绝缘体岛上硅衬底材料，其特征在于：所述顶层硅的厚度范 围为20～2000nm。