[发明专利]半导体晶圆及其形成方法与集成芯片

说明书

本公开的各种实施例涉及一种半导体晶圆。所述半导体晶圆包括操作晶圆。第一氧化物层设置在所述操作晶圆之上。器件层设置在所述第一氧化物层之上。第二氧化物层设置在所述第一氧化物层与所述器件层之间，其中所述第一氧化物层对于刻蚀工艺具有第一刻蚀速率且所述第二氧化物层对于所述刻蚀工艺具有第二刻蚀速率，且其中所述第二刻蚀速率大于所述第一刻蚀速率。

技术领域

本发明的实施例是有关于一种半导体晶圆及其形成方法与集成芯片。

背景技术

在传统方式上，集成电路(integrated circuit，IC)是形成在块状半导体晶圆(bulk semiconductor wafer)上。近年来，绝缘体上半导体(semiconductor-on-insulator，SOI)晶圆已作为块状半导体晶圆的替代物出现。SOI晶圆包括操作晶圆(handlewafer)、上覆在操作晶圆上的掩埋氧化物层(buried oxide layer)以及上覆在掩埋氧化物层上的器件层(device layer)。其中，SOI晶圆使得寄生电容减小、泄漏电流(leakagecurrent)减小、闩锁(latchup)减少以及半导体器件性能改善(例如，较低的功耗及较高的切换速度)。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体晶圆，包括操作晶圆、第一氧化物层、器件层以及第二氧化物层。第一氧化物层设置在操作晶圆之上。器件层设置在第一氧化物层之上。以及，第二氧化物层设置在第一氧化物层与器件层之间，其中第一氧化物层对于刻蚀工艺具有第一刻蚀速率且第二氧化物层对于刻蚀工艺具有第二刻蚀速率，且其中第二刻蚀速率大于第一刻蚀速率。

本发明实施例提供一种集成芯片(IC)，包括半导体衬底以及半导体器件以及层间介电(ILD)层。半导体衬底包括操作衬底、器件衬底以及复合氧化物结构。器件衬底设置在操作衬底之上。复合氧化物结构设置在操作衬底与器件衬底之间，其中复合氧化物结构包括第一氧化物结构及第二氧化物结构，其中第一氧化物结构对于氢氟酸刻蚀具有第一刻蚀速率且第二氧化物结构对于氢氟酸刻蚀具有第二刻蚀速率，且其中第二刻蚀速率大于第一刻蚀速率。半导体器件设置在器件衬底上。以及，层间介电层设置在半导体器件之上。

本发明实施例提供一种形成半导体晶圆的方法，所述方法包括：通过热氧化工艺在操作晶圆上形成第一氧化物层；在施主晶圆之上形成刻蚀停止层；在刻蚀停止层之上形成器件层；通过化学气相沉积(CVD)工艺在器件层上形成第二氧化物层；将第一氧化物层结合到第二氧化物层，其中第一氧化物层及第二氧化物层二者设置在器件层与操作晶圆之间；以及在将第一氧化物层结合到第二氧化物层之后，通过第一刻蚀工艺移除施主晶圆。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出具有复合绝缘体层的绝缘体上半导体(SOI)晶圆的一些实施例的剖视图。

图2示出图1所示SOI晶圆的一些其他实施例的剖视图。

图3示出图1所示SOI晶圆的一些其他实施例的剖视图。

图4示出集成芯片(integrated chip，IC)的一些实施例的剖视图，所述集成芯片包括具有复合绝缘体结构的绝缘体上半导体(SOI)衬底。

图5示出图4所示集成芯片的一些其他实施例的剖视图。

图6到图16示出用于形成绝缘体上半导体(SOI)晶圆的一些实施例的一系列剖视图，所述SOI晶圆具有复合绝缘体层且使各别集成芯片(IC)从SOI晶圆单体化。

图17示出形成绝缘体上半导体(SOI)晶圆的方法的一些实施例的流程图，所述SOI晶圆具有复合绝缘体层且使各别集成芯片(IC)从SOI晶圆单体化。

[附图标号说明]