[发明专利]使绝缘体上硅衬底减薄的方法

权利要求书

1.一种减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，所述绝缘体上硅衬底SOI(1)包括掩埋于硅承载衬底(2)和硅表面层(4)之间的二氧化硅SiO₂层(3)，所述方法的特征在于其包括进行以下连续的步骤：

-对所述初始衬底(1)进行热氧化处理以引起所述硅表面层(4)的部分(41)的氧化，

-第一周期的蚀刻然后清洗，

-第二周期的蚀刻然后清洗，

执行第一周期的蚀刻从而充分的将所形成的热氧化物(41)去除，从而将所述硅表面层(4)减薄并且清除所述初始衬底(1)的边缘的所有的不稳定部分；执行第二周期的蚀刻从而从所述被减薄的衬底的表面上去除在所述第一蚀刻周期形成且沉积于所述被减薄的衬底的表面上的污染粒子(5)，从而获得所谓的“最终”绝缘体上硅SOI衬底(1′)，该最终绝缘体上硅SOI衬底(1′)的被减薄的表面层(4′)形成有源层。

2.根据权利要求1所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，在所述热氧化处理之前，利用源于所述表面层(4)的所谓的“封装”层(40)，初始SOI衬底(1)已经过所述掩埋二氧化硅SiO₂层(3)的外围边缘(30)的覆盖和封装处理；以及其特征在于，执行所述初始衬底(1)的氧化处理以引起所述横向封装层(40)在其整个深度上直到所述掩埋二氧化硅SiO₂层(3)的氧化。

3.根据权利要求1或2所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，所述覆盖和封装处理是使用快速热退火RTA进行的。

4.根据前述任一项权利要求所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，所述热氧化处理在温度800℃和1150℃之间进行。

5.根据前述任一项权利要求所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，执行不同的氧化和蚀刻步骤从而获得最终的绝缘体上硅衬底(1′)，该最终的绝缘体上硅衬底(1′)的所谓的“超薄”有源硅层(4′)具有50纳米或更小的厚度。

6.根据权利要求5所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，执行不同的氧化和蚀刻步骤从而获得最终的绝缘体上硅衬底(1′)，该最终的绝缘体上硅衬底(1′)所谓的“超薄”有源硅层(4′)具有30纳米或更小的厚度。

7.根据前述任一项权利要求所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，所述的初始绝缘体上硅SOI衬底(1)包含厚度为400纳米或更小的硅表面层(4)。

8.根据前述任一项权利要求所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，使用在水中稀释到按体积计10％到50％的浓度的纯氢氟酸HF溶液，在20℃到30℃温度下持续30秒到500秒，来执行所述第一和/或第二周期的蚀刻。

9.根据权利要求8所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，使用在水中稀释到按体积计10％的浓度的纯氢氟酸HF溶液，在20℃到30℃温度下持续100秒到500秒执行所述第一周期的蚀刻，以去除100纳米的二氧化硅(41)。

10.根据前述任一项权利要求所述的减薄称之为“初始衬底”的绝缘体上硅衬底SOI(1)的方法，其特征在于，通过先浸渍在水中，然后浸渍在包含氢氧化铵(NH₄OH)、过氧化氢(H₂O₂)和去离子水的混合物的第一溶液浴中，然后浸渍在包含盐酸(HCl)、过氧化氢(H₂O₂)和去离子水的混合物的第二溶液浴中，来进行第一和/或第二周期的清洗。