Soi substrate fabrication

Details Soi substrate fabrication Soi substrate fabrication

H - Electricity

01

L

H01L 21/76 (2006.01) H01L 21/20 (2006.01) H01L 21/306 (2006.01) H01L 21/3065 (2006.01) H01L 21/762 (2006.01)

Patent

CA 2166409

A back-etch silicon-on-insulator SOI process that has a silicon handle wafer with an oxide layer bonded at room temperature to a silicon device wafer with an etchstop and silicon device layer. The surfaces that are bonded at room temperature are first conditioned to be hydrophilic. After bonding, the edges of the layers are sealed. The silicon device wafer, the etch-stop layer and the device layer are boron doped. Most of the silicon device wafer is ground away. Then, the remaining portion of the silicon device wafer and the etch stop layer are chemically etched away, thereby leaving a uniform layer of silicon device layer on the oxide layer of the silicon handle wafer. Because the bonding, grinding and selective etching are performed at room temperature, inter-diffusion of the boron between the various layers is prevented and thus permits the selective etching process to result in a nearly perfect silicon device layer in terms of an even-surfaced, defect-free and thin layer on the buried oxide layer of silicon handle wafer. The resulting SOI wafer is then annealed at a high temperature, prior to device processing.

Selon un procédé de gravure en retrait de silicium sur isolant, une plaquette de manipulation en silicium pourvue d'une couche d'oxyde est collée à la température ambiante à une plaquette de composants en silicium pourvue d'une couche d'arrêt de gravure et d'une couche de composants en silicium. Les surfaces à coller à la température ambiante sont d'abord hydrophilisées. Après le collage, les bords des couches sont scellés. La plaquette de composants en silicium, la couche d'arrêt de gravure et la couche de composants sont dopées au bore. La plus grande partie de la plaquette de composants au silicium est enlevée par meulage. Puis, la partie restante de la plaquette de composants au silicium et la couche d'arrêt de gravure sont enlevées par attaque chimique, laissant une couche uniforme de composants au silicium sur la couche d'oxyde de la plaquette de manipulation en silicium. Comme le collage, le meulage et la gravure sélective sont effectués à la température ambiante, le bore ne peut pas se diffuser entre les différentes couches et le processus de gravure sélective permet de réaliser une couche de composants au silicium presque parfaite, caractérisée par une couche mince ayant une surface uniforme et exempte de défauts située sur la couche d'oxyde noyée de la plaquette de manipulation en silicium. La plaquette en silicium sur isolant ainsi réalisée est ensuite frittée à haute température, avant la réalisation des composants.

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