[发明专利]在厚膜SOI材料顶层硅与介质埋层界面处形成图形化半导体埋层的方法

摘要

本发明公开了一种在厚膜SOI材料顶层硅与介质埋层界面处形成图形化半导体埋层的方法，涉及SOI功率器件的材料制备技术领域，本发明通过a.在顶层硅背面生长阻挡层；b.在阻挡层上淀积光刻胶并刻蚀出掩模图形；c.对顶层硅进行离子注入；d.对顶层硅去胶清洗后高温热氧化生长SiO₂层；e.顶层硅的氧化层面和衬底片键合，或者顶层硅的氧化层面和衬底片的氧化层面键合形成完整的材料这五个步骤，充分利用了顶层硅上SiO₂层生长和与衬底片键合两个高温过程对图形化半导体埋层进行两次推结，既适用于全介质隔离工艺，又适用于自隔离工艺的SOI功率器件的相关功率集成电路中。

主权项

1、一种在厚膜SOI材料顶层硅与介质埋层界面处形成图形化半导体埋层的方法，其特征在于步骤如下：a、在顶层硅的背面上生长阻挡层，阻挡层为SiO2或Si3N4材料，阻挡层的厚度为20～800nm，所述顶层硅的背面是指顶层硅与介质埋层接触的面；b、在所述阻挡层上淀积一层离子注入时的掩蔽材料，并在掩蔽材料上形成所需的图形，掩蔽材料的淀积厚度为0.5～2.5μm；c、在经b步骤处理后的顶层硅背面进行离子注入，注入剂量为1×1012～1×1013cm-2，注入能量为10～300keV，从而形成图形化半导体埋层，注入后所述图形化半导体埋层的导电类型与注入前相反；d、经离子注入后，清除顶层硅上的所述掩蔽材料和阻挡层，并对所述顶层硅进行高温热氧化生长SiO2层，氧化条件为：常压下湿氧氧化，氧化温度为1000～1150℃，氧化时间为1～24个小时，氧化后形成的SiO2层的厚度控制在3μm以内，在所述高温热氧化过程中，对离子注入的图形化半导体埋层进行第一次推结；e、将经d步骤后形成的顶层硅的氧化层面与衬底片的表面进行键合，键合的温度为1050～1150℃，键合时间为4～6小时，在含氧气氛中进行，在键合过程中，对离子注入的图形化半导体埋层进行第二次推结，从而形成完整的SOI材料。