【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种衬底背封结构及其形成方法。
技术介绍
1、在金属氧化物场效应晶体管(mosfet)器件、绝缘栅双极型晶体管(insulatedgate bipolar transistor，igbt)的生产中，通常使用的晶圆的衬底为重掺杂衬底。重掺杂衬底是指掺杂浓度较大，电阻率基本在0.001ohm.cm～0.005ohm.cm的衬底。重掺杂衬底中的掺杂离子容易在后续高温工艺中析出，影响半导体器件的稳定性。为了抑制这种掺杂离子的逃逸或自掺杂现象，一般会在重掺杂衬底的背面淀积背封结构。
2、现有重掺杂衬底的背封结构一般是低温氧化层(low temperature oxide，lto)工艺和多晶硅(poly)构成，其中，最外层的poly一般只有几微米，在fab工艺时会被氧化。以及通常采用等离子体增强化学气相沉积工艺在重掺杂衬底的背面生长低温氧化层，由于等离子体增强化学气相沉积工艺的特殊性，当形成的低温氧化层的厚度达到5000埃以上时，低温氧化层的均匀性较差，因此低温氧化层的厚度常常在5000埃以内；然后在重掺杂衬底的正面生长外延层。在进行外延工艺前，需要对具有低温氧化层和多晶硅的重掺杂衬底进行抛光清洗，但由于低温氧化层的腐蚀速率较快，低温氧化层极易在后续工艺中被去除，重掺杂衬底就暴露出来，导致重掺杂衬底中的掺杂离子容易析出，在后续热过程中引起污染问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种衬底背封结构及其形成方法，以解决重掺杂衬底中的掺杂离子析出
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种衬底背封结构的形成方法，包括：
3、提供第一衬底，所述第一衬底包括相对设置的正面和背面，所述第一衬底的背面形成有介质层；
4、在所述第一衬底的背面键合第二衬底，并进行退火工艺，以使所述第一衬底的背面的所述介质层与所述第二衬底之间形成共价键；
5、减薄所述第二衬底的厚度以使所述第一衬底和所述第二衬底的厚度之和达到预设厚度。
6、可选的，所述第一衬底的厚度为250微米至350微米，所述第二衬底的厚度为200微米至400微米。
7、可选的，采用湿法刻蚀工艺、干法刻蚀工艺或者化学机械研磨工艺减薄所述第二衬底的厚度。
8、可选的，所述介质层为氧化硅层。
9、可选的，所述第二衬底的材质包括单晶硅。
10、可选的，所述第一衬底为重掺杂衬底。
11、可选的，在所述第一衬底的背面形成介质层的同时，所述第一衬底的正面也形成所述介质层，执行抛光工艺以去除所述第一衬底的正面的所述介质层及表层缺陷层。
12、可选的，执行抛光工艺之后，对所述第一衬底的正面执行外延工艺，以在所述第一衬底的正面形成外延层。
13、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种衬底背封结构，采用上述任一项所述的衬底背封结构的形成方法，包括：
14、第一衬底，所述第一衬底包括相对设置的正面和背面；
15、介质层，所述介质层位于所述第一衬底的背面；
16、第二衬底，所述第二衬底键合与所述第一衬底的背面，所述第一衬底的背面的所述介质层与所述第二衬底之间形成共价键；以及所述第一衬底和所述第二衬底的厚度之和达到预设厚度。
17、可选的，所述第一衬底的厚度为250微米至350微米，所述第二衬底的厚度为200微米至400微米。
18、在本专利技术提供的一种衬底背封结构及其形成方法中，通过在第一衬底的背面键合第二衬底，并进行退火工艺，以使所述第一衬底的背面的介质层与第二衬底之间形成共价键；并减薄第二衬底的厚度以使第一衬底和第二衬底的厚度之和达到预设厚度。所述预设厚度为现有技术中重掺杂衬底的厚度。现有重掺衬底拉晶成功率较低，本专利技术可以提高铸锭(ingot)使用率，所切晶片不需要业界标注的725um厚度，也即本专利技术中的第一衬底厚度可以在300um左右，键合第二衬底后并通过后续工艺形成的膜层厚度达到725um，铸锭使用率至少提高一倍。以及键合的第二衬底的厚度达到200um～400um，不会被后续工艺去除，使用si-o共价键键合单晶硅在第一衬底的背面，以起到背封的作用，避免了第一衬底被污染，且第二衬底的背面和第一衬底的背面一致，达到工艺完全兼容。
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1.一种衬底背封结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述第一衬底的厚度为250微米至350微米，所述第二衬底的厚度为200微米至400微米。
3.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺、干法刻蚀工艺或者化学机械研磨工艺减薄所述第二衬底的厚度。
4.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述介质层为氧化硅层。
5.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述第二衬底的材质包括单晶硅。
6.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述第一衬底为重掺杂衬底。
7.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，在所述第一衬底的背面形成介质层的同时，所述第一衬底的正面也形成所述介质层，执行抛光工艺以去除所述第一衬底的正面的所述介质层及表层缺陷层。
8.根据权利要求7所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，执行抛光工艺之后，对所述第一衬底的正面执行外延工艺
9.一种衬底背封结构，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的衬底背封结构的形成方法，包括：
10.根据权利要求9所述的衬底背封结构，其特征在于，所述第一衬底的厚度为250微米至350微米，所述第二衬底的厚度为200微米至400微米。
...【技术特征摘要】
1.一种衬底背封结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述第一衬底的厚度为250微米至350微米，所述第二衬底的厚度为200微米至400微米。
3.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺、干法刻蚀工艺或者化学机械研磨工艺减薄所述第二衬底的厚度。
4.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述介质层为氧化硅层。
5.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述第二衬底的材质包括单晶硅。
6.根据权利要求1所述的衬底背封结构的形成方法，其特征在于，所述第一衬底为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王星杰，徐云，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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