[发明专利]半导体衬底的键合方法以及键合后的半导体衬底

说明书

本发明提供一种半导体衬底的键合方法以及键合后的半导体衬底，能够提高键合后衬底的平整度。本发明还提供了一种键合后的半导体衬底，所述半导体衬底在键合前是被进行热处理的，所述半导体衬底中的氧沉淀在上述热处理的步骤中部分或全部地转化成间隙氧原子。

技术领域

本发明涉及半导体材料领域，尤其涉及一种半导体衬底的键合方法以及键合后的半导体衬底。

背景技术

在SOI衬底制造过程中，键合并进行高温加固是一个必不可少的步骤。测试发现，经过键合并加固后的衬底，在后续的CMOS工艺过程中，经过多道氧化或者外延等热处理后，翘曲度会有明显增加，导致集成电路制造工艺的良率下降。并且，在其它需要采用键合工艺的衬底上，也发现有类似问题。因此，如何降低键合后半导体衬底的翘曲度，是现有技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种半导体衬底的键合方法以及键合后的半导体衬底，能够提高键合后衬底的平整度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体衬底的键合方法，包括在键合前对键合用半导体衬底采用第一温度进行热处理的步骤，所述第一温度小于键合后对键合界面进行热加固所采用的第二温度，所述半导体衬底中的氧沉淀在上述热处理的步骤中部分或全部地转化成间隙氧原子。

可选的，在第一热处理的步骤后，采用氧化处理在半导体衬底表面形成绝缘层，氧化温度大于所述第一温度且小于所述第二温度，所述键合用半导体衬底为两个，选择其拟用作器件层的半导体衬底进行氧化处理，并彼此键合。

可选的，所述第一温度的范围是850℃至1050℃，所述第二温度的范围是1050℃至1250℃。

可选的，所述热处理的步骤中，处于第一温度的时间不小于1.5小时，处于第二温度的时间不小于2小时。

可选的，所述热处理在含氧气氛中进行。

本发明还提供了一种键合后的半导体衬底，所述半导体衬底在键合前是采用第一温度进行热处理的，所述第一温度大于键合后对键合界面进行热加固所采用的第二温度，所述半导体衬底中的氧沉淀在上述热处理的步骤中部分或全部地转化成间隙氧原子。

由于在键合前对键合用半导体衬底进行热处理的步骤，所述半导体衬底中的氧沉淀在上述热处理的步骤中部分或全部地转化成间隙氧原子。在键合后的在退火加固的过程中，间隙氧原子会合并形成氧沉淀。而由于键合前热处理步骤改善了原生氧沉淀及间隙氧原子分布的均匀性，因此本步骤形成的氧沉淀的分布更均匀，降低了键合后衬底内部由于氧沉淀的存在而导致的内部应力。

附图说明

附图1所示是本发明所述半导体衬底的键合方法的一具体实施方式的实施步骤示意图。

附图2A至附图2D所示是本发明所述半导体衬底的键合方法的一具体实施方式的工艺示意图。

附图3所示是本发明所述半导体衬底的键合方法的另一具体实施方式的实施步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的半导体衬底的键合方法以及键合后的半导体衬底的具体实施方式做详细说明。

附图1所示是本发明所述半导体衬底的键合方法的一具体实施方式的实施步骤示意图，包括：步骤S100，提供键合用的第一衬底，所述第一衬底为半导体衬底；步骤S110，对所述第一衬底采用第一温度进行热处理；步骤S120，提供一、第二衬底；以及步骤S130，将所述第一衬底同所述第二衬底进行键合并采用第二温度进行退火加固。

附图2A至附图2D所示是本发明所述半导体衬底的键合方法的具体实施方式的工艺示意图。