外延基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种外延基板及其制造方法。所述外延基板包括元件基板与处理基板。元件基板具有相对的第一表面与第二表面以及介于第一与第二表面之间的斜面。所述处理基板则接合于所述元件基板的第二表面，其中元件基板的氧含量小于处理基板的氧含量，且所述元件基板的斜面与处理基板之间具有大于90°的接合角度。

【技术实现步骤摘要】
外延基板及其制造方法
本专利技术涉及一种基板及其制造方法，尤其涉及一种外延基板及其制造方法。
技术介绍
外延(Epitaxy)是指在晶片上长出新结晶，以形成半导体层的技术。由于以外延制造所形成的膜层具有纯度高、厚度控制性佳等优点，因此已经广泛应用于射频元件或功率元件的制造中。目前使用SOI(硅绝缘体)晶片来进行外延的技术，但又因机台高速旋转会使其SOI晶片接面处容易和载台碰撞造成碎边和污染问题，并且在晶片边缘产生缺陷。这种缺陷会影响到后续形成的元件，而导致元件质量不佳。由于外延制造中，基板边缘往往会受到最大的应力，无论是外延裂缝(crack)或是基板的滑移线(slipline)皆会从基板的边缘向外延面中心延伸。另外，在外延和基板界面常有本身外延材料引发自发极化或者因外延和基板晶格不匹配引发压电极化或外延层原子扩散至基板，而产生外延和基板界面电阻降低(interfaceloss)的问题。除此之外，若是外延基板与外延层之间的应力过大，更严重还有可能导致基板破裂。另外，若是需求的外延基板为SOI基板，则在内埋氧化物层(BOX)及基板界面处易形成高导电性电荷反转层或累积层，其会降低基板电阻率且产生寄生功率损失。一般而言，高电阻率基板的抗折强度较差，所以容易发生破损，而且后续的高温制造可能导致含有如氧原子的基板产生热致施体(thermaldonor)，造成基板电阻下降，故为了符合后续客户需求，设计一种“高阻且高强度且低氧”的芯片。
技术实现思路
本专利技术提供一种外延基板，可以防止晶片接面处有碎边和污染问题，进而改善外延时容易在晶片边缘产生缺陷的问题，同时具有高阻且高强度且低氧的特性。本专利技术另提供一种外延基板的制造方法，适于制作出高阻、高强度以及低氧的外延基板。本专利技术的外延基板包括元件基板与处理基板，所述元件基板具有相对的第一表面与第二表面以及介于所述第一表面与所述第二表面之间的斜面。而处理基板则接合于所述元件基板的所述第二表面，其中所述元件基板的氧含量小于所述处理基板的氧含量，且元件基板的所述斜面与处理基板之间具有大于90°的接合角度。在本专利技术的一实施例中，上述元件基板的电阻率大于上述处理基板的电阻率。在本专利技术的一实施例中，上述元件基板的电阻率大于100ohm-cm。在本专利技术的一实施例中，上述元件基板的厚度介于100微米至200微米之间。在本专利技术的一实施例中，上述元件基板的晶向误差小于±0.05度。在本专利技术的一实施例中，上述接合角度为100°至170°。在本专利技术的一实施例中，上述斜面朝向上述处理基板的投影长度介于600微米至800微米之间。在本专利技术的一实施例中，上述元件基板的氧含量小于5ppma。在本专利技术的一实施例中，上述外延基板还可包括接合层，设置于所述处理基板与所述元件基板之间。在本专利技术的一实施例中，上述外延基板还可包括电荷捕捉层，设置在所述处理基板与所述接合层之间。在本专利技术的一实施例中，上述外延基板还可包括保护层，设置在所述处理基板未接合于所述元件基板的表面上。在本专利技术的一实施例中，在450℃一小时退火后，上述元件基板的电阻率大于所述处理基板的电阻率。在本专利技术的一实施例中，在720℃两分钟热处理后，上述元件基板的电阻率大于所述处理基板的电阻率。在本专利技术的一实施例中，上述处理基板的直径与上述元件基板的所述第二表面的直径之间相差0.2mm以上。在本专利技术的一实施例中，上述外延基板还可包括注入区，位于所述元件基板的所述第一表面内，且注入区与第一表面之间的距离约10nm～95nm。在本专利技术的一实施例中，上述处理基板的最大变形量小于6.5mm。本专利技术的外延基板的制造方法包括提供一处理基板，另外对元件基板的边缘进行斜边处理，使所述元件基板的所述边缘形成斜面。对所述元件基板的第一表面进行离子注入工艺，以在所述第一表面内形成注入区。将所述元件基板的第二表面与所述处理基板接合，以形成外延基板，其中元件基板的所述斜面与处理基板之间具有大于90°的接合角度。在本专利技术的另一实施例中，上述注入区与上述第一表面之间的距离约10nm～95nm。在本专利技术的另一实施例中，上述提供处理基板的方法包括在长晶时掺杂碳、氮或其组合。在本专利技术的另一实施例中，上述提供处理基板之后，还可在所述处理基板未接合于所述元件基板的表面上形成保护层。在本专利技术的另一实施例中，上述将元件基板的第二表面与处理基板接合的方法，还可在所述元件基板的所述第二表面与所述处理基板之间通过接合层进行所述接合。在本专利技术的另一实施例中，在上述将元件基板的第二表面与处理基板接合之前，还可在所述处理基板接合于所述元件基板的表面上形成电荷捕捉层。基于上述，本专利技术的外延基板由于在元件基板设计斜面，所以能通过斜面来防止晶片接面处和载台碰撞造成碎边和污染问题，藉此改善晶片外延时，容易在晶片边缘产生缺陷的问题。而且，本专利技术由于元件基板的氧含量小于处理基板的氧含量，元件基板的电阻率能大于处理基板的电阻率，处理基板为高强度基板，所以能实现高阻、高强度以及低氧的外延基板。此外，若是在元件基板内具有注入区，还能解决在外延界面因自发或压电极化或外延层原子扩散至基板而产生的界面电阻降低的问题。而在元件基板与处理基板之间设置接合层，能使元件绝缘，以降低漏电流；在上述接合层与处理基板之间设置电荷捕捉层，则可避免元件基板因为接合层而带有负电荷，而降低基板电阻率。另外，在处理基板背面设置保护层则可降低在外延制造中所产生的应力效应，避免外延基板破裂的现象发生。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1为依照本专利技术的第一实施例的一种外延基板的剖面示意图。图2为依照本专利技术的第二实施例的一种外延基板的剖面示意图。图3为依照本专利技术的第三实施例的一种外延基板的剖面示意图。图4为依照本专利技术的第四实施例的一种外延基板的剖面示意图。图5为依照本专利技术的第五实施例的一种外延基板的剖面示意图。图6为依照本专利技术的第六实施例的一种外延基板的剖面示意图。图7为依照本专利技术的第七实施例的一种外延基板的制造步骤图。图8A是第七实施例中的一种斜边处理后的元件基板的剖面示意图。图8B是第七实施例中的另一种斜边处理后的元件基板的剖面示意图。【符号说明】10、20、30、40、50、60：外延基板100、800、802：元件基板100a、800a、802a：第一表面100b、800b、802b：第二表面100c、800c、802c：斜面102：处理基板102a、102b：表面102c：侧面200：接合层300：电荷捕捉层400、500：保护层600：注入区700、702、704、706：步骤d1、d2：直径d3：距离L：投影长度T：厚度θ：接合角度具体实施方式以下将参考附图来全面地描述本专利技术的例示性实施例，但本专利技术还可按照多种不同形式来实施，且不应解释为限于本文所述的实施例。在附图中，为了清楚起见，各区域、部位及层的大小与厚度可不按实际比例示出。为了方便理解，下述说明中相同的元件将以相同的符号标示来说明。图1为依照本专利技术的第一实施例的一种外延基板的剖面示意图。请参照图1，第一实施例的外延基板10包括元件基板100以及处理基板102。元件基板100具有相对的第一表面100a与第二表面100b以及介于第一表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外延基板，其特征在于，包括：元件基板，具有相对的第一表面与第二表面以及介于所述第一表面与所述第二表面之间的斜面；以及处理基板，接合于所述元件基板的所述第二表面，其中所述元件基板的氧含量小于所述处理基板的氧含量，且所述元件基板的所述斜面与所述处理基板之间具有大于90°的接合角度。

【技术特征摘要】
2018.04.03 TW 1071117281.一种外延基板，其特征在于，包括：元件基板，具有相对的第一表面与第二表面以及介于所述第一表面与所述第二表面之间的斜面；以及处理基板，接合于所述元件基板的所述第二表面，其中所述元件基板的氧含量小于所述处理基板的氧含量，且所述元件基板的所述斜面与所述处理基板之间具有大于90°的接合角度。2.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述元件基板的电阻率大于所述处理基板的电阻率。3.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述元件基板的电阻率大于100ohm-cm。4.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述元件基板的厚度介于100微米至200微米之间。5.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述元件基板的晶向误差小于±0.05度。6.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述接合角度为100°至170°。7.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述斜面朝向所述处理基板的投影长度介于600微米至800微米之间。8.根据权利要求1所述的外延基板，其中所述元件基板的所述氧含量小于5ppma。9.根据权利要求1所述的外延基板，还包括接合层，设置于所述处理基板与所述元件基板之间。10.根据权利要求9所述的外延基板，还包括电荷捕捉层，设置于所述处理基板与所述接合层之间。11.根据权利要求1所述的外延基板，还包括保护层，设置于所述处理基板未接合于所述元件基板的表面上。12.根据权利要求2所述的外延基板，其中于450℃一小时退火后，所述元件基板的电阻率大于所述处理基板的电阻率。13.根据权利要求2所述的外延基板，其中于720℃两分钟热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：施英汝，庄志远，李奇泽，范俊一，徐文庆，
申请(专利权)人：环球晶圆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71