[发明专利]一种绝缘层上覆硅芯片的制作方法

说明书

本发明公开了一种绝缘层上覆硅芯片的制作方法，包括以下步骤：S1、在多晶硅衬底表面上通过热氧化生长法形成具有介质隔离作用的第一氧化层；S2、在第一氧化层上涂光刻胶，曝光、刻蚀出通孔；S3、通过通孔，在第一氧化层表面，利用选择外延生长形成第一多晶硅层；S4、在第一多晶硅层上，利用热生长使硅与氧化剂在高温下反应形成第二氧化层；S5、在第二氧化层表面，利用选择外延生长形成第二多晶硅层；S6、在第二多晶硅层内靠近第二氧化层的区域处注入离子，形成金属杂质吸附层。本发明能提高SOI器件的抗辐射性能，同时还避免了游离的金属杂质对电路及电子元件的影响，保证了该绝缘体上硅结构的CMOS图像传感器的成像不会出现白点。

技术领域

本发明涉及覆硅芯片生产技术领域，尤其涉及一种绝缘层上覆硅芯片的制作方法。

背景技术

绝缘体上硅(SOI)是指在一绝缘衬底上再形成-层单晶硅薄膜。或者是单晶硅薄膜被-绝缘层(通常是SiO2)从支撑的硅衬底中分开这样结构的材料。这种材料结构可实现制造器件的薄膜材料完全与衬底材料的隔离。

SOI是指以“工程化的”基板代替传统的体型衬底硅的基板技术，这种基板由以下三层构成：薄薄的单晶硅顶层，在其上形成蚀刻电路；相当薄的绝缘二氧化硅中间层；非常厚的体型衬底硅衬底层，其主要作用是为上面的两层提供机械支撑。

绝缘体上硅，在整个行业向新一代半导体器件的衍变过程中，芯片制造商面临着严峻的挑战。具体的讲，生产高性能芯片的制造商面临的挑战来自对速度更快、温度更低的芯片设计的需求。用于移动应用的芯片制造商需要的是功耗更小的半导体器件。为了应对这些挑战，大多数业界领先的器件制造商都选择了绝缘体上硅。

但是，由于SOI特殊的结构和工艺，目前其产品市场份额和发展空间还不够大。随着近几年SOI晶片制造技术取得的进步以及在商用芯片高速低压低功耗需求的日益驱动下。它已成为制造低电压低功耗芯片的关键技术，在IC制造中正在占据举足轻重的地位在解决材料均匀性低缺陷和漏电，以及材料成本等问题以后，SOI将成为硅集成电路的主流技术。成为21世纪微电子技术的核心正是基于SOI诱人的前景，由于速度更快、功耗更小等性能优势，绝缘体上硅结构的应用越来越广泛。基于绝缘体上硅结构的CM0S图像传感器也越来越多，但是经多次实验发现，该类CMOS图像传感器成像中容易出现白点，导致成像像素的质量降低，而且很容易受到金属杂质的影响，无法保证生产过程中的质量，为此，我们提出了一种绝缘层上覆硅芯片的制作方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种绝缘层上覆硅芯片的制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种绝缘层上覆硅芯片的制作方法，包括以下步骤：

S1、在多晶硅衬底表面上通过热氧化生长法形成具有介质隔离作用的第一氧化层；

S2、在第一氧化层上涂光刻胶，曝光、刻蚀出通孔；

S3、通过通孔，在第一氧化层表面，利用选择外延生长形成第一多晶硅层；

S4、在第一多晶硅层上，利用热生长使硅与氧化剂在高温下反应形成第二氧化层；

S5、在第二氧化层表面，利用选择外延生长形成第二多晶硅层；

S6、在第二多晶硅层内靠近第二氧化层的区域处注入离子，形成金属杂质吸附层；

S7、在第二多晶硅层中远离第二氧化层的区域上形成电路及电子元件。

优选地，所述S7中，电子元件包括晶体管、电容及逻辑开关。

优选地，所述第二多晶硅层的厚度小于第一多晶硅层的厚度。

优选地，所述S6中，金属杂质吸附层包括硼离子层。