另一实施例。这些实施例具有能够前侧接合至有源层103中的电路的附加有益特征。
[0040]可参考图7来描述根据本发明的制造集成电路的方法。在本发明的具体实施例中，制造集成电路的方法在步骤700中以用于处理的SOI晶圆的制备开始。该步骤可包括对由二氧化硅绝缘体上的有源硅层组成的SOI晶片的实际制造，例如利用snrox或注入和切割方法制造。该步骤还可包括购买预先制造的SOI晶圆及其用于进一步处理的准备。
[0041]在本发明的具体实施例中，步骤700中SOI晶圆的制备之后是在步骤701中形成SOI晶圆的有源层中的有源电路。在该步骤及该层中形成的电路可包括但不限于诸如CMOS、BiCMOS、SiGe, GaAs, InGaAs以及GaN之类的技术。电路可包括:诸如二极管和晶体管之类的各种有源器件，诸如电阻器、电容器和电感器之类的无源器件，以及诸如金属线路和通孔之类的路径电路。可执行各种平版印刷的和化学的沉积步骤以形成该电路。
[0042]在本发明的具体实施例中，步骤701中形成有源电路之后是SOI晶圆的背侧处理。在本发明的具体实施例中，背侧处理开始于在步骤702中将第二操纵晶圆附接或永远接合至有源层上的SOI晶圆。用于引入对操纵晶圆的永久接合的处理包括:永久的有机或无机粘合剂、氧化物烧结接合、流电接合(galvanic bonding)、融合分子接合、任何形式的电磁接合、以及其它产生永久晶圆接合的其它已知方法。
[0043]在操纵晶圆永久接合至SOI结构之后，可在步骤703中去除SOI晶圆基板。独立地或者组合地利用机械和化学手段去除基板。例如，机械研磨可用来将基板材料从大约800微米(μ m)的原始厚度减薄成大约20 μ m0如果基板是硅，则可利用诸如KOH或TMAH之类的湿法刻蚀来去除基板材料的最后厚度。还可利用干法等离子体刻蚀来去除基板材料的最后厚度。可以以高精度或高刻蚀速率比去除基板。刻蚀速率比指的是从晶圆背面去除的期望基板材料的速度与本来不应该去除却被去除的其它材料的速度之比。在本发明的具体实施例中，绝缘层是起到刻蚀停止作用的掩埋的氧化物，这是因为对于到掩埋的氧化物为止的所有基板的去除，刻蚀速率比可能极其高。
[0044]在本发明的具体实施例中，在步骤703中去除SOI晶圆基板之后是可形成之前公开的任意结构的进一步的背侧处理。在本发明的具体实施例中，去除SOI晶圆基板之后是在步骤704中去除SOI绝缘层以形成挖掉的绝缘区域。如上所述，绝缘层可总体去除、仅仅整体减薄从而比原始厚度薄、或者以挖掉的绝缘层形成上述多个图案中的任意图案的方式去除。可利用标准的平版印刷技术或选择性化学气相沉积来形成这些图案。必须小心地减薄绝缘层以避免损坏有源层。虽然仅仅需要单层绝缘材料一一Inm的数量级，但是减薄可能受限于原始绝缘体的均匀性。例如，如果原始层起始地具有大于5nm的偏差，则用于绝缘体去除的传统方法可能不能留下小于5nm的最终层。此外，这些图案可配置成获取屏蔽有源层中的电路的程度以及所得到SOI结构有效散热的程度的有利折中。
[0045]在本发明的具体实施例中，在步骤704中从SOI晶圆背侧去除SOI绝缘材料之后是在步骤705中在挖掉的绝缘区域中将散热层沉积在SOI晶圆背侧。该散热层的沉积可执行来产生之前描述的任意结构。否则，该步骤可直接跟在基板材料的去除之后。此外，该步骤可在金属接触的沉积过程中执行(其中例如在两个或者更多步骤中布置金属接触)，或者在金属接触的沉积之后执行(如果之后在散热层中开凿开口以暴露用于电接触的金属接触)。可通过化学气相沉积、溅射、或其它方法实现步骤705中散热层的添加。此外，可通过利用标准的平版印刷技术或选择性化学气相沉积来实现根据之前公开的结构的散热层的图案化沉积。如上所述，在本发明的具体实施例中，该步骤中沉积的散热层是电绝缘的并导热。
[0046]在本发明的具体实施例中，步骤705中将散热层沉积在SOI晶圆背侧之后是钝化SOI晶圆的背面的界面状态。在其中步骤704中去除了整个绝缘层的实施例中，这可能是非常有利的，这是因为步骤705中沉积的散热层很可能具有高界面状态密度。沉积的薄膜可能具有高界面状态密度，除非它们在高于800°C的高温下退火。由于该温度高于有源电路已经显影之后标准晶圆可操纵的温度，该节处的高温退火不是种选择。但是，可利用低温退火来钝化界面状态。在本发明的具体实施例中，该低温退火在400-450°C的温度范围内进行并且在纯氢气或混合气体的含氢气氛中完成。混合气体是不爆炸的NjPH2的混合物。钝化步骤可产生比原本可实现的散热层薄的散热层。例如，利用传统化学气相沉积设备或溅射设备，该层可以是5nm至20nm厚，并且具有大约+/-5 %的均匀度。因此，该步骤允许非常薄的绝缘层的沉积，因此是非常有效的对有源层的热导。在这些实施例中，散热层可包括有效布置的绝缘材料层，其提高了 SOI结构的散热性能。在本发明的具体实施例中，高度导热的材料的层沉积在该绝缘材料薄层的背面，并且散热层包括该绝缘材料薄层以及导热材料层。
[0047]在本发明的具体实施例中，在步骤704中去除整个SOI绝缘层之后是沉积与步骤704中去除的材料相同的绝缘材料的薄层，随后进行如前一段所述的低温退火钝化步骤。例如，去除的绝缘材料可能是二氧化硅，并且低温退火的材料也可能是二氧化硅。二氧化硅是优选使用的材料，这是因为其具有低界面状态特征。二氧化硅可去除并随后沉积的原因是，沉积及低温退火的工艺可产生比通过利用上述公开的方法部分地回蚀原始层而实现的层更均匀且更薄的绝缘材料层。
[0048]在本发明的具体实施例中，步骤705中将散热层沉积在SOI晶圆背侧之后是去除选中区域中的散热层以允许在后续处理期间对有源层中的有源电路进行电接触。在一个实施例中，散热层的部分的挖掉可定位在表现为暴露用于金属接触的金属的最低金属层部分。可选地，可选择性地去除有源硅区域下的散热层，以允许对有源结构的直接接触。除了散热层之外，可能要求其它介电层来暴露用于电接触的各种连接器。可利用公知的平版印刷技术和利用化学剂的干法或湿法刻蚀方式选择性地完成散热层的去除。
[0049]在本发明的具体实施例中，从SOI晶圆背侧去除散热层区域之后是在步骤706中沉积金属接触。这些金属接触沉积在步骤704或步骤705中形成的挖掉的绝缘区域的第一部分中。这些金属接触能够快速地从有源电路散热。在本发明的具体实施例中，金属接触可提供用于从有源电路散热的热通道、以及用于通向外部装置的信号或电源连接的接触。金属接触可包括球焊、焊锡凸块、铜柱、或其它裸片接触材料。金属接触还可配置成附接至电路板、或低温共烧陶瓷基板。由此，该步骤产生的结构在结构底侧具有与SOI结构的有源层的接触，这与标准SOI是反向的。
[0050]可参考图8来描述根据本发明的制造集成电路的方法。在本发明的具体实施例中，制造集成电路的方法在步骤800中以用于处理的SOI晶圆的制备开始，并在步骤801中继续在SOI结构的有源层中形成电路。步骤800和步骤801可分别参考之前描述的步骤700和步骤701来执行。步骤802可包括将操纵晶圆接合至SOI结构的有源层的顶侧。操纵晶圆可暂时接合至有源层。用来引入暂时接合至操纵晶圆的工艺包括诸如Brewer Science公司的HT 10.10、3M公司的WSS(晶圆支撑系统)、HD Micro聚酰亚胺以及TMAT之类的粘合剂。在这点上，因此，有源电路可夹在两个绝缘层之间。可选地，操纵晶圆可包括导电的或半导的材料。在步骤802中暂时接合操纵晶圆之后，可如之前在步骤703、步骤704和步骤705中描述的那样分别执行步骤803、步骤804和步骤805。
[0051 ] 在本发明的具体实施例中，步骤805中沉积散热层之后是在，步骤806中将永久的第二操纵晶圆在有源层下方附接或永久接合至SOI结构。该背侧处理的效果是改变可对SOI结构的有源电路制造接触的方向。一旦该第二操纵晶圆永久地接合至SOI结构背侧，则由于原始的操纵晶圆是利用暂时的容易反转的工艺接合的，所以可在步骤807中很容易地去除原始的操纵晶圆。用于引入对顶侧操纵晶圆的永久接合的处理包括:永久的有机或无机粘合剂、氧化物烧结接合、流电接合、融合分子接合、任何形式的电磁接合、以及其它产生永久晶圆接合的其它已知方法。诸如融合分子接合之类的接合方法可能要求将被接合的两个表面的高度平坦性。如果选择性去除绝缘材料，则可能使晶圆表面产生不平坦，这就使得接合变得更加困难。在这种情况下，化学机械抛光可用来在接合步骤之前使得晶圆表面变得平坦，从而改进接合效力。
[0052]步骤806产生的结构使SOI结构的有源层在其顶侧暴露，并且进一步的处理实现了从顶侧直接连接有源电路。在步骤806接合的永久的第二操纵晶圆可完全由电绝缘但导热的材料构成。此外，第二操纵晶圆可由沉积在基板材料上的材料构成。第二结构可节省成本，这是因为基板材料将提供最终SOI结构的必要稳定性，而无需使用非常昂贵的导热材料那么多。的永久的第二操纵晶圆上的导热材料可由在步骤805中沉积以形成散热层的材料相同的材料构成。可选地，步骤806中接合的永久的操纵晶圆可由导电材料或半导材料构成，例如硅或者高阻硅。
[0053]背侧应变引入层
[0054]本发明实施例实现了 SOI结构中的有源器件的产生，该SOI结构具有与其沟道接近的应变引入材料。本发明实施例允许在器件制造工艺的比涂覆应变引入层的通常阶段早的阶段引入应变引入材料。这实现了应变引入层的效率的提高，同时降低了间歇性制造阶段期间对SOI结构的损害。此外，可根据本发明通过对半导体行业最常用的制造工艺进行非常小的修改来制造具有前述优点的器件。这给出了与现有制造工艺兼容的巨大优势，从而避免了需要进行新型半导体方案所面临的几乎不可避免的固定生产成本投资。本发明实施例通过利用背侧处理、有可能去除SOI掩埋绝缘层的部分、以及在SOI结构的背侧上沉积各种结构的应变引入层来实现这些结果。
[0055]包括有源器件的沟道的材料中的机械的拉伸或压缩应变的引入增大了该有源器件中电荷载流子的移动性。总体上，引入拉伸应变增大了电子的移动性，引入压缩应变增大了空穴的移动性。因此，诸如η型金属氧化物半导体(NMOS)之类的η型有源器件在其沟道中引入了拉伸应变时将能够在更