超薄绝缘体上硅（SOI）衬底基片及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片的制备方法，其特征在于，包括：提供一单晶硅背衬底，并在所述单晶硅背衬底的上表面形成具有第一厚度的埋氧化层；刻蚀所述埋氧化层，并形成贯穿该埋氧化层的窗口，所述窗口暴露出所述单晶硅背衬底的部分上表面；以所述单晶硅背衬底为籽晶，并沿所述窗口生长出具有第二厚度的单晶硅层；所述单晶硅层覆盖所述埋氧化层的上表面以及所述窗口，且晶向与所述单晶硅背衬底的晶向相同。2.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片的制备方法，其特征在于，所述以单晶硅背衬底为籽晶，并沿所述窗口生长出具有第二厚度的单晶硅层的步骤包括：在所述埋氧化层的上表面以及所述窗口沉积非晶态硅层或多晶硅层；对所述非晶态硅层或多晶硅层退火处理；所述非晶态硅层或多晶硅层以所述单晶硅背衬底为籽晶，并自所述窗口处结晶为与所述单晶硅背衬底晶向相同的单晶硅层。3.根据权利要求2所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片的制备方法，其特征在于，所述单晶硅层的厚度取决于所述非晶态硅层或多晶硅层的厚度。4.根据权利要求1～3中任一项所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片的制备方法，其特征在于，在以所述单晶硅背衬底为籽晶，并沿所述窗口生长出具有第二厚度的单晶硅层的步骤中，所述单晶硅层的数量为一个；或者，所述单晶硅层的数量为多个，多个所述单晶硅层沿所述单晶硅背衬底高度(垂直于所述单晶硅背衬底上表面)方向布置；所述单晶硅层按照自下而上的顺序定义为第1单晶硅层，第n-1单晶硅层，第n单晶硅层，n大于或等于2；在所述第n-1单晶硅层的上表面沉积非晶态硅层或多晶硅层，所述非晶态硅层或多晶硅层以所述第n-1单晶硅层为籽晶，并结晶为所述第n单晶硅层。5.一种超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，包括：单晶硅背衬底；具有第一厚度的埋氧化层，设在所述单晶硅背衬底的上表面；所述埋氧化层开设有窗口，所述窗口贯穿所述埋氧化层并暴露出所述单晶硅背衬底的部分上表面；具有第二厚度的单晶硅层，覆盖所述埋氧化层的上表面以及所述窗口；所述单晶硅层通过以所述单晶硅背衬底为籽晶，以所述窗口作为生长窗口由非晶态硅层或多晶硅层结晶而成；所述单晶硅层的晶向与所述单晶硅背衬底的晶向相同。6.根据权利要求5所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述窗口的总面积等于或大于所述单晶硅背衬底的上表面总面积的1％。7.根据权利要求5所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述窗口的截面为圆形、多边形、弧形或环形。8.根据权利要求5所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述单晶硅层的厚度等于或小于20nm；所述埋氧化层的厚度等于或小于50nm。9.根据权利要求8所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述单晶硅层的厚度介于10～15nm或者5～10nm；所述埋氧化层的厚度介于20～30nm或者10～20nm。10.根据权利要求5所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述埋氧化层
和单晶硅层的厚度均匀性均等于或小于5埃。11.根据权利要求5所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述单晶硅层的晶向为[100]、[110]或[111]；所述单晶硅背衬底的晶向与所述单晶硅层的晶向相同。12.根据权利要求5～11中任一项所述的超薄绝缘体上硅(soi)衬底基片，其特征在于，所述单晶硅层的数量为一个；或者，所述单晶硅层的数量为多个，多个所述单晶硅层沿所述单晶硅背衬底高度(垂直于所述单晶硅背衬底上表面)方向布置。

技术总结
本申请公开了一种超薄绝缘体上硅(SOI)衬底基片及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：提供一单晶硅背衬底，并在单晶硅背衬底的上表面形成具有第一厚度的埋氧化层；刻蚀埋氧化层，并形成贯穿该埋氧化层的窗口，该窗口暴露出单晶硅背衬底的部分上表面；以单晶硅背衬底为籽晶，并沿窗口生长出具有第二厚度的单晶硅层；单晶硅层覆盖埋氧化层的上表面以及窗口，且晶向与单晶硅背衬底的晶向相同。本申请的SOI衬底基片具有薄的埋氧化层和单晶硅层，其能够通过改善短沟道效应来减小阈值电压变异性，以增强衬底基片的稳定性。另外，埋氧化层和单晶硅层均具有良好的厚度均匀性，其能够减小由厚度不均匀所导致的阈值电压变异性。小由厚度不均匀所导致的阈值电压变异性。小由厚度不均匀所导致的阈值电压变异性。


技术研发人员：季明华 张汝京 林志高 苏崇文
受保护的技术使用者：青岛昇瑞光电科技有限公司
技术研发日：2021.03.24
技术公布日：2022/4/1