[发明专利]半导体衬底的表面处理方法

说明书

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表面处理方法以及半导体衬底的制作方法。

背景技术

体硅以及SOI材料合称为硅基材料，是微电子的基础材料，被广泛应用到集成电路的各个领域。以SOI材料为例，按其顶层硅薄层的厚度，可分为薄膜SOI（顶层硅通常小于1μm）和厚膜SOI（顶层硅通常大于1μm）两大类。薄膜SOI市场95%的应用集中在8英寸和12英寸，其中绝大多数用户为尖端微电子技术的引导者，如IBM、AMD、Motorola、Intel、UMC、TSMC、OKI等。目前供应商为日本信越（SEH）、法国Soitec、日本SUMCO，其中前两家供应了约90%以上的产品。薄膜SOI市场主要的驱动力来自于高速、低功耗产品，特别是微处理器（CPU）应用。这些产品的技术含量高，附加值大，是整个集成电路的龙头。

很多对SOI的报道均集中在以上这些激动人心的尖端应用上，而实际上SOI早期的应用集中在航空航天和军事领域，现在拓展到功率和灵巧器件以及MEMS应用。特别是在汽车电子、显示、无线通讯等方面发展迅速。由于电源的控制与转换、汽车电子以及消费性功率器件方面对恶劣环境、高温、大电流、高功耗方面的要求，使得在可靠性方面的严格要求不得不采用SOI器件。在这些领域多采用厚膜SOI材料，集中在6英寸和8英寸，目前的用户包括美国Maxim、ADI、TI (USA)，日本NEC、Toshiba、Panasonic、Denso、TI (Japan)、FUJI、Omron等，欧洲Philips、X-Fab等。这个领域的特点在于SOI器件技术相对比较成熟，技术含量相对较低，器件的利润也相对降低，对SOI材料的价格比较敏感。在这些SOI材料用户里面，很大的应用主要来源于各种应用中的驱动电路：如Maxim的应用于主要为手机接受段的放大器电路；Panasonic、TI、FUJI、Toshiba、NEC等主要应用在显示驱动电路中的扫描驱动电路；DENSO的应用主要在汽车电子、无线射频电路等；Toshiba的应用甚至在空调的电源控制电路中；Omron主要在传感器方面；ADI也主要在高温电路、传感器等；而Phillips的应用则主要是功率器件中的LDMOS，用于消费类电子中如汽车音响、声频、音频放大器等；韩国的Magnchip(Hynix)则为Kopin生产用于数码相机用的显示驱动电路和为LG生产的PDP显示驱动电路等。

目前，厚膜SOI材料的主要制备技术为键合及背面腐蚀技术(BESOI)，其具有工艺简单、成本低等优点，因此受到人们的重视。BESOI技术首先采用研磨的办法减薄顶层硅，在此过程中在其表面形成一个几微米厚的研磨损伤层。因此，随后需要采用化学机械抛光（CMP）抛光去除损伤层并且降低其表面粗糙度以达到CMOS工艺的要求。而实验表明，抛光会造成SOI的顶层硅厚度均匀性降低，并且CMP去除量越大整个顶层硅均匀性越差。如何降低研磨后的CMP工艺对顶层硅总厚度均匀性偏差的影响，这是本领域内技术人员长期面临但一直无法解决的问题。

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表面处理方法以及半导体衬底的制作方法，提高衬底表面抛光后的平整度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体衬底的表面处理方法，包括如下步骤：提供一半导体衬底；研磨减薄所述半导体衬底的一表面；采用氧化物抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面；采用半导体衬底抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面。

可选的，所述采用氧化物抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面的步骤，进一步是采用双面抛光工艺；所述采用半导体衬底抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面的步骤，进一步是采用单面抛光工艺。

可选的，所述采用氧化物抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面的步骤，进一步是采用单面抛光工艺；所述采用半导体衬底抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面的步骤，进一步是采用单面抛光工艺，且包括粗抛光步骤和精细抛光步骤。

本发明进一步提供了一种半导体衬底的制作方法，包括如下步骤：提供支撑衬底；研磨减薄支撑衬底的一表面；采用氧化物抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面；采用半导体衬底抛光浆料抛光所述半导体衬底的被研磨减薄的表面；提供器件衬底；在器件衬底的抛光表面和/或支撑衬底的一表面形成绝缘层；以绝缘层为中间层，将支撑衬底和器件衬底键合在一起。