一种绝缘体上硅结构及其方法技术

本发明专利技术提供的一种绝缘体上硅结构的方法包括以下步骤：提供一键合结构，键合结构包括第一衬底、第二衬底和绝缘埋层，绝缘埋层位于第一衬底和第二衬底之间；从键合结构上剥离去除部分厚度的第一衬底，以得到第一薄膜；在第一温度下第一次刻蚀第一薄膜，以去除第一厚度的第一薄膜；在第二温度下第二次刻蚀第一薄膜，以平坦化处理第一薄膜，并去除第二厚度的第一薄膜，第一温度小于第二温度，第一厚度大于第二厚度，第一厚度和第二厚度为第一薄膜的总刻蚀厚度。本发明专利技术通过先在第一温度下刻蚀减薄第一薄膜，再在第二温度下平坦化处理所述第一薄膜，同时达到第一薄膜的目标厚度，使得在平坦化处理顶层硅的同时还可以提高顶层硅厚度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘体上硅结构及其方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种绝缘体上硅结构及其方法。
技术介绍
绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator，SOI)，该技术是在顶层硅和背衬底之间引入至少一层埋氧化层。主要是指硅晶体管结构在绝缘体之上的意思，原理就是在硅晶体管之间，加入绝缘体物质，可使两者之间的寄生电容比原来的少上一倍。SOI材料的优点：可以实现集成电路中元器件的介质隔离，彻底消除了体硅CMOS电路中的寄生闩锁效应；采用这种材料制成的集成电路还具有寄生电容小、集成密度高、速度快、工艺简单、短沟道效应小及特别适用于低压低功耗电路等优势，因此可以说SOI将有可能成为深亚微米的低压、低功耗集成电路的主流技术。此外，SOI材料还被用来制造MEMS光开关，如利用体微机械加工技术。对于SOI材料而言，顶层硅厚度均匀性是一个关键参数，该参数对器件性能有重要影响。在SOI工艺制程中，对顶层硅的平坦化处理通常采用化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)工艺，但是，随着对顶层硅均匀性要求的提升，CM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘体上硅结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：提供一键合结构，所述键合结构包括第一衬底、第二衬底和绝缘埋层，所述绝缘埋层位于所述第一衬底和第二衬底之间；/n步骤S2：从所述键合结构上剥离去除部分厚度的所述第一衬底，以得到第一薄膜；/n步骤S3：在第一温度下第一次刻蚀所述第一薄膜，以去除第一厚度的所述第一薄膜；/n步骤S4：在第二温度下第二次刻蚀所述第一薄膜，以平坦化处理所述第一薄膜，并去除第二厚度的所述第一薄膜，所述第一温度小于第二温度，所述第一厚度大于第二厚度，所述第一厚度和第二厚度为所述第一薄膜的总刻蚀厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种绝缘体上硅结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：提供一键合结构，所述键合结构包括第一衬底、第二衬底和绝缘埋层，所述绝缘埋层位于所述第一衬底和第二衬底之间；
步骤S2：从所述键合结构上剥离去除部分厚度的所述第一衬底，以得到第一薄膜；
步骤S3：在第一温度下第一次刻蚀所述第一薄膜，以去除第一厚度的所述第一薄膜；
步骤S4：在第二温度下第二次刻蚀所述第一薄膜，以平坦化处理所述第一薄膜，并去除第二厚度的所述第一薄膜，所述第一温度小于第二温度，所述第一厚度大于第二厚度，所述第一厚度和第二厚度为所述第一薄膜的总刻蚀厚度。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：
在快速热退火设备或者外延设备中，以氢气为第一载气，通过第一刻蚀气体对所述第一薄膜进行第一次刻蚀，以去除第一厚度的所述第一薄膜。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一次刻蚀的工艺参数为：刻蚀温度为900℃～1000℃，所述第一载气的流量为40slm～120slm，所述第一刻蚀气体的体积分数低于1％。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一厚度占总刻蚀厚度的比例不超过70％。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：
在快速热退火设备或者外延设备中，以氢气为第二载气，通过第二刻蚀气体对所述第一薄膜进行第二次刻蚀，以平坦化处理所述第一薄膜，并去除第二厚度的所述第一薄膜。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二次刻蚀的工艺参数为：刻蚀温度高于1050℃，所述第二载气的流量为40slm～120slm，所述第二刻蚀气体的体积分数低于0.5％，且所述第二刻蚀气体的体积分数低于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏星，高楠，薛忠营，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31