[发明专利]带有半空洞结构的两层半导体器件的制备方法

权利要求书

1.一种带有半空洞结构的两层半导体器件的制备方法，其特征在于，步骤包括：

步骤1，提供已图形化的下层支撑片，下层支撑片中器件的ILD层为无定形碳层，在下层支撑片的ILD层上沉积有薄层二氧化硅层，下层支撑片中器件STI结构上方制备一层绝缘介质层，作为空洞层的支撑结构；提供上层硅，其中，所述上层硅包括富硼、氢层，并且包括位于表面的二氧化硅层；对上层硅的二氧化硅层和下层支撑片的二氧化硅层进行活化处理和亲水处理，以增加处理表面的硅醇键。

2.步骤将上层硅的二氧化硅层贴合在处理后的下层支撑片表面二氧化硅层上，并通过低温键合将上层硅固定在下层支撑片表面；

步骤3，通过低温剥离技术，将上层硅从富硼、氢层处断裂剥离，富硼、氢层下方的部分与下层支撑片表面键合连为一体；

步骤4，在上层硅中制备上层半导体器件；在得到的上层半导体器件上形成上层ILD层，然后制备上层接触孔和下层接触孔。

3.上层接触孔和下层接触孔可以是一次性或逐次形成；

步骤5，然后在上层器件制备无定形碳灰化通孔，所述无定形碳灰化通孔贯穿上层器件至下层支撑片的ILD层；

步骤6，通过所述无定形碳灰化通孔对下层支撑片中的ILD层进行灰化处理，在下层支撑片的ILD所在位置形成空洞层；

步骤7，向上层器件中的无定形碳灰化通孔中沉积绝缘介质，将无定形碳灰化通孔封堵。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无定形碳灰化通孔在上层器件的STI结构上方制备，无定形碳灰化通孔贯穿上层器件的ILD层和STI层直至下层支撑片的ILD层。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤7中所述绝缘介质优选为SiO₂。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，下层支撑片中器件STI结构上方制备一层绝缘介质层，作为空洞层的支撑结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3之后，在上层硅与下层支撑片键合的部分上进行硅外延生长；外延生长温度控制在≤650℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述下层支撑片选自体硅硅片、SOI硅片、锗片、锗硅片、应变硅片。

9.一种如权利要求1所述方法制备的两层半导体器件。