[发明专利]复合衬底及其制作方法、半导体器件

权利要求书

1.一种复合衬底，其特征在于，应用于半导体器件，所述复合衬底包括:

衬底；

制作于所述衬底的背面的应力补偿功能层，其中，所述应力补偿功能层远离所述衬底的一面为曲面，所述应力补偿功能层的曲面弯曲方向与所述衬底的翘曲方向相反；

其中，所述应力补偿功能层包括：

制作于所述衬底的背面的第一应力补偿层；

制作于所述第一应力补偿层远离所述衬底一侧的第二应力补偿层；其中，所述曲面为所述第二应力补偿层远离所述第一应力补偿层一侧的表面；

所述曲面的翘曲度h₁满足其中，r为所述衬底的半径，R为所述衬底的翘曲曲率半径，h_s为所述衬底的厚度，t₁为所述第一应力补偿层的厚度。

2.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述第二应力补偿层包括靠近所述第一应力补偿层的第一面，以及远离所述第一应力补偿层的第二面，所述第二面向所述第一面的方向凹陷形成所述曲面。

3.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述第二应力补偿层包括靠近所述第一应力补偿层的第一面，以及远离所述第一应力补偿层的第二面，所述第二面向远离所述第一面的方向凸起形成所述曲面。

4.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述第一应力补偿层的层厚均匀，且所述第一应力补偿层的厚度小于等于3倍的衬底厚度。

5.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述第一应力补偿层、所述第二应力补偿层与所述衬底同心设置。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的复合衬底，其特征在于，所述应力补偿功能层的等效热膨胀系数C2与所述衬底的热膨胀系数C1之间的差值小于45％*C1。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的复合衬底，其特征在于，所述应力补偿功能层的等效晶格常数A2与所述衬底的晶格常数A1之间的差值小于50％*A1。

8.一种复合衬底的制作方法，其特征在于，包括：

提供一衬底；

基于所述衬底的背面制作形成应力补偿功能层，使所述应力补偿功能层远离所述衬底的一面形成曲面，所述应力补偿功能层的曲面弯曲方向与所述衬底的翘曲方向相反；

其中，所述应力补偿功能层包括：

制作于所述衬底的背面的第一应力补偿层；

制作于所述第一应力补偿层远离所述衬底一侧的第二应力补偿层；其中，所述曲面为所述第二应力补偿层远离所述第一应力补偿层一侧的表面；

所述曲面的翘曲度h₁满足其中，r为所述衬底的半径，R为所述衬底的翘曲曲率半径，h_s为所述衬底的厚度，t₁为所述第一应力补偿层的厚度。

9.根据权利要求8所述的复合衬底的制作方法，其特征在于，基于所述衬底的背面制作形成应力补偿功能层的步骤，包括：

步骤a1，在衬底的背面沉积一层预设厚度的氧化铝薄膜；

步骤a2，在所述氧化铝薄膜远离衬底一侧的表面沉积一层硬质掩膜；

步骤a3，通过光刻工艺去掉所述硬质掩膜的中间部分露出氧化铝薄膜的部分表面，并从该露出的部分表面对氧化铝薄膜蚀刻一定厚度；

重复至少一次步骤a3，然后去掉剩余的所述硬质掩膜，使被蚀刻后的氧化铝薄膜形成所述应力补偿功能层。