[发明专利]一种晶圆制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆制造方法。

背景技术

在半导体器件、尤其是功率器件的加工工艺中，通常，占总厚度90％左右的衬底材料是用于保证晶圆在制造、测试和运送过程中有足够的强度，而晶圆上的电路层的有效厚度仅占衬底材料总厚度的一小部分，因此，在电路层制作完成之后，晶圆背面减薄工艺成为晶圆制造过程中的关键性技术。

传统的晶圆制造流程通常如下：1)在晶圆正面制造半导体器件；2)在已完成半导体器件加工工艺的晶圆正面贴上保护膜，以便防止在晶圆背面减薄工艺中晶圆正面的器件层遭到破坏；3)在晶圆正面上完成贴膜之后，使用机械方法(例如砂轮)对晶圆背面进行磨削，并在去除一定厚度之后换用细目砂轮进行精细研磨；4)对研磨后的晶圆背面进行去损伤和残余应力工艺(例如湿法腐蚀)，以便将带有晶层损伤的晶圆背面及其亚表层去除，同时达到释放残余应力的目的。其中，上述步骤2)-4)为晶圆背面减薄过程。通过上述的工艺流程，晶圆就制造完成，并就达到了最终需求的减薄厚度。

在上述传统的晶圆制造流程中，由于在步骤3)中是利用机械方法来去除材料的，所以不可避免地会在晶圆的背表面和亚表面上产生损伤以及残余应力。如果这些损伤和残余应力在随后的步骤4)中未能合理去除，则将会降低晶圆的机械性能，增大晶圆碎裂的风险，而且这些损伤和残余应力还会通过衬底材料向晶圆正面传播，进而对晶圆上已形成的半导体器件造成性能以及可靠性方面的不良影响，引起性能退化、使用寿命内失效等问题。

发明内容

本发明针对现有晶圆制造方法中存在的在晶圆的背表面和亚表面上产生损伤以及残余应力并进而对晶圆正面的半导体器件性能产生不良影响的问题，提供了一种晶圆制造方法，能够消弱在晶圆的背表面和亚表面上所产生的损伤以及残余应力对晶圆正面的半导体器件性能的不良影响。

本发明提供一种晶圆制造方法，该方法包括：

选用SOI材料作为衬底，其中，所述SOI材料包括用于制造半导体器件的器件层、用于支撑所述衬底的支撑层以及位于所述器件层和所述支撑层之间的绝缘层，并且所述器件层的厚度为晶圆制造完成后的目标厚度；

在所述器件层上制造半导体器件；

去除所述支撑层；

采用刻蚀工艺去除所述绝缘层。

本发明提供的晶圆制造方法相比于传统的晶圆制造方法的优点在于：(1)SOI衬底中的绝缘层能够隔离和吸收机械磨削中产生的机械损伤和残余应力，所以，即使在去除支撑层时采用机械磨削法，仍然可以消除机械磨削对器件层的不良影响；(2)绝缘层是采用刻蚀工艺去除的，而刻蚀工艺不会产生机械损伤和残余应力，从而也不会对器件层产生不良影响。因此，本发明提供的晶圆制造方法能够消弱现有技术中所存在的在晶圆的背表面和亚表面上产生的损伤以及残余应力对晶圆正面的半导体器件性能的不良影响。

附图说明

图1为SOI结构的示意图；

图2为本发明提供的晶圆制造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的晶圆制造方法进行详细描述。本发明的上述及其它目的和不同的特征从阅读以下结合附图的详述中可以更充分地显现。但是，应当理解的是，附图仅是为了说明的目的而并不意谓对本发明的保护范围的限定。

在对本发明晶圆制造方法进行详细描述之前，首先简单介绍一下SOI(绝缘体上硅)材料。SOI材料是新型硅基集成电路材料的简称，通常用作半导体制造中的衬底材料。SOI材料具有“硅-绝缘层-硅”三层复合结构，其示意结构如图1所示，其中，6表示用于制造半导体器件的器件层，7表示绝缘层，8表示用于支撑衬底的支撑层。

以下对本发明晶圆制造方法进行详细描述。

如图2所示，本发明提供的晶圆制造方法包括以下步骤：

S201、选用SOI材料作为衬底，其中，所述SOI材料包括用于制造半导体器件的器件层6、用于支撑所述衬底的支撑层8以及位于所述器件层和所述支撑层之间的绝缘层7，并且所述器件层6的厚度为晶圆制造完成后的目标厚度；

S202、在所述器件层6上制造半导体器件；

S203、去除所述支撑层8；

S204、采用刻蚀工艺去除所述绝缘层7。