[发明专利]SOI晶圆的制造方法及SOI晶圆在审
申请号: | 202180054023.9 | 申请日: | 2021-07-27 |
公开(公告)号: | CN116057666A | 公开(公告)日: | 2023-05-02 |
发明(设计)人: | 横川功 | 申请(专利权)人: | 信越半导体株式会社 |
主分类号: | H01L21/02 | 分类号: | H01L21/02 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 张晶;谢顺星 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | soi 制造 方法 晶圆 | ||
1.一种SOI晶圆的制造方法,至少包含以下工序:
准备工序,准备基底晶圆及结合晶圆,所述基底晶圆由在晶圆整体含有掺杂剂且具有第一主面及与该第一主面为相反侧的第二主面的单晶硅晶圆构成,所述结合晶圆由以低于所述基底晶圆的掺杂剂浓度的浓度含有掺杂剂的单晶硅晶圆构成;
热氧化工序,通过热氧化在所述基底晶圆的整面形成硅氧化膜;
贴合工序,使所述结合晶圆的一个主面与所述基底晶圆的所述第一主面经由所述基底晶圆上的所述硅氧化膜贴合;以及
薄膜化工序,将所述结合晶圆薄膜化而形成SOI层,
其特征在于,
在所述基底晶圆的热氧化工序前,还包含以下工序:
在所述基底晶圆的所述第二主面上形成CVD绝缘膜的工序;以及
在所述基底晶圆的所述第一主面上形成阻挡硅层的工序,所述阻挡硅层以低于所述基底晶圆的所述掺杂剂浓度的浓度含有掺杂剂,
在所述热氧化工序中,对所述阻挡硅层进行热氧化,而获得作为所述硅氧化膜的一部分的阻挡硅氧化膜,
在所述贴合工序中,使所述结合晶圆的所述一个主面与所述基底晶圆的所述第一主面经由所述硅氧化膜的一部分即所述阻挡硅氧化膜贴合。
2.根据权利要求1所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
在所述贴合工序前,还包含在所述结合晶圆的整面形成硅氧化膜的工序。
3.根据权利要求1所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
在所述贴合工序中,将所述接合晶圆的所述一个主面的单晶硅表面与所述基底晶圆的所述阻挡氧化硅膜的表面直接贴合。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
在所述贴合工序前还包含离子注入工序,在所述离子注入工序中,向所述接合晶圆的内部注入选自由氢离子和稀有气体离子组成的组中的至少一种离子而形成离子注入层,
在所述薄膜化工序中,通过将所述离子注入层作为剥离面来剥离所述接合晶圆,从而将所述结合晶圆薄膜化而获得所述SOI层。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
在形成所述CVD绝缘膜的工序中,形成CVD氧化膜、CVD氮化膜以及CVD氧化氮化膜中的任一个作为所述CVD绝缘膜。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
准备所述掺杂剂浓度是1×1017atoms/cm3以上的晶圆作为所述基底晶圆。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
准备掺杂剂浓度是1×1016atoms/cm3以下的层作为所述阻挡硅层。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的SOI晶圆的制造方法,其特征在于,
在所述热氧化工序中,以使所述阻挡硅层的一部分以未氧化的状态残留的方式进行热氧化;
之后加入退火,在所述退火中,使所述基底晶圆中的所述掺杂剂扩散至所述阻挡硅层的所述未氧化的状态的一部分的层。
9.一种SOI晶圆,其包含基底晶圆、埋入式氧化膜、以及经由所述埋入式氧化膜贴合于所述基底晶圆的SOI层,其特征在于,
所述基底晶圆由单晶硅晶圆构成,所述单晶硅晶圆在晶圆整体含有掺杂剂,且具有与所述SOI层的贴合面即第一主面及与所述第一主面为相反侧的第二主面,
在所述基底晶圆的所述第一主面上配置有作为所述埋入式氧化膜的至少一部分的阻挡硅氧化膜,
在所述基底晶圆的所述第二主面上配置有背面硅氧化膜,
在所述背面硅氧化膜的与所述基底晶圆为相反侧的面配置有CVD绝缘膜,
所述SOI层由以低于所述基底晶圆的掺杂剂浓度的浓度含有掺杂剂的单晶硅构成,
所述阻挡硅氧化膜中的掺杂剂的浓度低于所述背面硅氧化膜中的掺杂剂的浓度。
10.根据权利要求9所述的SOI晶圆,其中,
在所述基底晶圆与所述阻挡硅氧化膜之间配置有阻挡硅层,
在所述阻挡硅层中,扩散有与所述基底晶圆含有的掺杂剂相同种类的掺杂剂。
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