[发明专利]SOI晶圆片的制作方法

权利要求书

1.一种SOI晶圆片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供第一硅晶圆片，在所述第一硅晶圆片的第一表面外延生长第一锗硅层，所述第一锗硅层用于形成顶层锗硅层，所述第一锗硅层的厚度大于所述顶层锗硅层的厚度；

步骤二、在所述第一锗硅层的表面依次形成第一界面层和第二高介电常数层；

所述第二高介电常数层的k值高于二氧化硅的k值；

步骤三、从所述第二高介电常数层上方进行氢离子注入将氢杂质从注入到所述第一锗硅层中；

步骤四、提供第二硅晶圆片，在所述第二硅晶圆片的第一表面形成第三二氧化硅层；

步骤五、对所述第二高介电常数层和所述第三二氧化硅层进行键合实现所述第一硅晶圆片和所述第二硅晶圆片的键合；

步骤六、对所述第一硅晶圆片进行剥离处理，所述剥离将位于氢杂质注入区域底部的所述第一锗硅层和所述第一硅晶圆片都去除，由保留的所述第一锗硅层作为所述顶层锗硅层，由所述第一界面层、所述第二高介电常数层和所述第三二氧化硅层叠加形成高介电常数介质埋层，由所述第二硅晶圆片作为体硅；

步骤一中，外延生长所述第一锗硅外延层时，开始时从底部往上锗浓度逐渐增加，锗浓度到达最大值之后锗浓度保持恒定；

所述顶层锗硅层位于锗浓度最大值的分布区域；

所述顶层锗硅层的厚度为1nm～50nm；步骤二中，所述氢离子注入深度为1nm～50nm。

2.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第一硅晶圆片为施主杂质掺杂的硅晶圆片。

3.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第一界面层为厚度为的超薄二氧化硅膜。

4.如权利要求3所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第一界面层采用原子层沉积工艺形成。

5.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第三二氧化硅层为厚度为的超薄二氧化硅膜。

6.如权利要求5所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第三二氧化硅层采用热氧化工艺生长形成，所述第三二氧化硅层也同时形成于所述第二硅晶圆片的第二表面和侧面，所述第二硅晶圆片的第一表面和第二表面为所述第二硅晶圆片的正反两面。

7.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第二高介电常数层的k值为二氧化硅的k值的5倍以上。

8.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：所述第二高介电常数层的材料包括氮氧化铪、氧化锆或氧化钽。

9.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：步骤二中，所述氢离子注入深度和所述顶层锗硅层的厚度相对应。

10.如权利要求9所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：步骤六中撕出Si-H-Si键、Si-H-Ge键以及Ge-H-Ge键后，停止所述剥离工艺，之后进行退火处理。

11.如权利要求10所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：步骤六中，所述退火处理完成后，还包括进行化学机械研磨工艺对所述顶层锗硅层进行抛光并使所述顶层锗硅层的厚度调整到所需要的厚度。

12.如权利要求1所述的SOI晶圆片的制作方法，其特征在于：步骤五中在键合机台中实现所述第一硅晶圆片和所述第二硅晶圆片的键合。