[发明专利]高效率的LTLN晶圆制备方法

说明书

本发明公开了高效率的LTLN晶圆制备方法，包括步骤一，多晶硅制作；步骤二，多晶硅溶解；步骤三，生成硅晶棒；步骤四，离子注入；步骤五，研磨抛光；步骤六，薄膜键合；所述步骤六中，退火时的温度控制位400‑600℃，退火时间为1‑2h，退火后采用机械设备对其进行剥离，本发明相较于现有的晶圆制备方法，通过特殊的切割液配合晶圆切片，有效降低了其碎裂与刮伤，提高了晶圆的良品率；本发明通过优化抛光工艺参数，提升了抛光均匀性与速率，并降低了表面颗粒数量；本发明通过在晶圆键合的过程中，使衬底层的键合面出现一定程度的凸起变形，强化了晶圆衬底层的键和质量，有利于后续的半导体集成电路加工。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体为高效率的LTLN晶圆制备方法。

背景技术

圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，现有的晶圆制备方法，在晶圆切片时因强机械设备力的作用，导致晶圆边缘容易出现微裂、崩边以及应力集中点，这些缺陷会造成晶圆滑移线、外延层错、滑移位错或者微缺陷；现有的晶圆制备方法，在晶圆研磨抛光的过程中，不适合的设备参数会影响到抛光均匀性、速率与表面颗粒数量，使晶圆的加工效率与质量受到影响；现有的晶圆制备方法，其衬底残余应力会影响到晶圆键合质量，从而影响到后续半导体集成电路的加工。

发明内容

本发明的目的在于提供高效率的LTLN晶圆制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高效率的LTLN晶圆制备方法，包括以下步骤：步骤一，多晶硅制作；步骤二，多晶硅溶解；步骤三，生成硅晶棒；步骤四，离子注入；步骤五，研磨抛光；步骤六，薄膜键合；

其中在上述步骤一中，取一定量的二氧化硅矿石，使用电弧炉进行提炼、盐酸氯化并经过蒸馏后，得到高纯度的多晶硅；

其中在上述步骤二中，取步骤一中得到的高纯度多晶硅，将其放入石英坩埚中加热至熔融状态；

其中在上述步骤三中，向熔融状态中的多晶硅掺入硅晶体晶种，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒；

其中在上述步骤四中，利用离子注入机向单晶硅晶棒的表面打入离子，然后进行晶圆切片；

其中在上述步骤五中，切片后的晶圆采用CMP平坦化处理，进行研磨抛光；

其中在上述步骤六中，取步骤五中处理后的晶圆，利用晶圆键合设备将绝缘体上硅与底衬进行键和，最后进行退火剥离操作，得到所需晶圆。

优选的，所述步骤三中，单晶硅晶棒的具体形成过程为，将晶种置于一根精确定向的棒末端，然后将其进入熔融状态的硅中，把棒缓慢的向上提拉，同时进行旋转，这样在棒的末端即可形成较大的圆柱状单晶晶锭。

优选的，所述步骤四中，晶圆切片时需要使用到切割液清洗，切割液具体配方为离子水、聚醚、聚乙二醇、炔醇和封端聚醚，具体比例为150：50：15：10：1，且切割液浓度为5%。

优选的，所述聚醚可用脂肪醇聚氧乙烯醚代替，聚乙二醇可用聚丙二醇代替，炔醇可用炔醇聚氧乙烯醚代替，代替后具体比例为160：40：20：15：1，切割液浓度不变。

优选的，所述步骤五中，CMP平坦化处理时晶圆转速130～140r/min，清洗刷转速190～230r/min，清洗液体积流量30～40mL/min，抛光盘压力为0.17-0.19MPa，抛光垫采用SUBA IV型。

优选的，所述步骤六中，在晶圆键合的过程中，衬底层的键合面存在一定程度的凸起变形。

优选的，所述步骤六中，退火时的温度控制位400-600℃，退火时间为1-2h，退火后采用机械设备对其进行剥离。