用于转移电路层的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明所涉及电子学、光学和/或光电子学的技术领域。
[0002]更具体地，本发明涉及用于转移隐埋电路层的工艺。
[0003]通过包括这样的隐埋电路层的衬底，各种电子部件得以制造。其中，以示例的方式，可以特别提及使用背侧照明技术的传感器(以“背侧照明传感器”的缩写“BSI传感器”而为本领域技术人员所知)。这些传感器基于形成其的各个层的新颖布置。这些传感器能够增加捕捉的光量，并因而更有效率。其尤其旨在应用于最新一代的平板电脑和电话的屏幕中。
【背景技术】
[0004]在上述技术领域中使用的衬底的减薄可以通过例如化学刻蚀来进行。
[0005]在对绝缘体上半导体(SeOI)式的衬底进行减薄时，化学刻蚀是相对容易使用的，这是因为隐埋氧化层充当了刻蚀停止层。对于块体(massif)的衬底，减薄则略为复杂，这是因为这样就需要形成刻蚀停止层，例如对所述块体的衬底进行P型或η型掺杂。
[0006]然而，在施主衬底包括隐埋电路层的特定情况下，对于覆盖所述隐埋电路层的材料的层的化学刻蚀则会有很大的问题。具体而言，所用的化学溶液(例如在对硅进行刻蚀的情况下使用的硫酸(H2S04)、磷酸(Η3Ρ04)或氢氟酸(HF))对于金属尤其有侵蚀性，并且因此对包括所述电路的层尤其有侵蚀性。
[0007]这会导致对该隐埋电路层的横向刻蚀，所述横向刻蚀可以从边缘达到一厘米或更多。于是在该受损区附近制造的BSI传感器是不可用的。
[0008]通过文献EP 1 962 325已知一种通过将层转移来制造结合衬底的工艺，该工艺包括下列步骤:在施主衬底的前侧制造外围沟槽；对该衬底进行热氧化；将受主衬底结合到所述前侧；以及从背侧对所述施主衬底进行减薄，直到达到所述沟槽的底部。
[0009]这样的工艺能够仅将施主衬底的中心部分转移至受主衬底，并且能够去除其结合不良的外围部分。
[0010]然而，该文献完全没有描述对包括隐埋电路层的施主衬底的处理，此外，这样的层不能承受该文献所描述的热氧化的进行或结合后在高于1000°c下的热处理。
【发明内容】
[0011]因此，本发明的目标是提出解决上述现有技术的缺陷、尤其是避免损坏这些电路的用于转移隐埋电路层的工艺。
[0012]为此目的，本发明涉及用于转移隐埋电路层(2)的工艺。
[0013]根据本发明，该工艺包括下列步骤:
[0014]-取得施主衬底，所述施主衬底在内部包括刻蚀停止区，并且所述施主衬底在其被称为“前”侧的一侧覆盖有电路层，
[0015]-在所述施主衬底的覆盖有电路层的一侧，在所述施主衬底的整个圆周上形成外围凹槽或进行外围加工，所述凹槽在距该衬底的横向边缘一定距离处延伸，所述加工或所述凹槽所形成的深度使得所述加工或所述凹槽完整穿过电路层并且延伸进入施主衬底，
[0016]-在所述电路层的暴露侧上以及经加工侧上或所述凹槽的壁上沉积被称为“第二停止层”的停止材料层，而不填满所述凹槽，所述停止材料层对于所述电路层的刻蚀是选择性的，
[0017]-在由所述第二停止层覆盖的侧将受主衬底结合至所述施主衬底，
[0018]-通过化学刻蚀施主衬底的背侧减薄施主衬底，直到达到所述刻蚀停止区，从而实现所述隐埋电路层到所述受主衬底的转移。
[0019]根据本发明的其它有益且非限制性的单独使用或组合使用的下述特征:
[0020]-所述刻蚀停止区是被称为“第一停止层”的层，该层的材料对于施主衬底的背面部分的材料的刻蚀是选择性的；
[0021]-所述刻蚀停止区是在施主衬底的掺杂的前面层与非掺杂的背面层之间的界面；
[0022]-外围加工或外围凹槽具有的深度使得外围加工或外围凹槽穿过所述刻蚀停止区，而没有穿透到施主衬底的背面部分或背面层；
[0023]-外围加工或外围凹槽所形成的深度使得外围加工或外围凹槽不穿过所述刻蚀停止区，并且，在化学刻蚀减薄步骤之后，特别地通过研磨或化学机械抛光(CMP)，进行机械去除施主衬底的剩余的外围环的额外步骤；
[0024]-外围加工或外围凹槽具有的深度使得外围加工或外围凹槽穿过所述刻蚀停止区并且延伸进入施主衬底的背面部分或背面层，并且，在化学刻蚀减薄步骤之后，特别地通过研磨或化学机械抛光(CMP)，进行机械去除所述第二停止层的剩余部分的额外步骤；
[0025]-第二停止层通过选自化学气相沉积(CVD)或旋转涂布的技术来沉积；
[0026]-外围凹槽借助于选自激光刻蚀、干法刻蚀和湿法刻蚀的技术形成；
[0027]-所述外围凹槽位于距施主衬底的横向边缘的小于或等于5mm的距离处；
[0028]-凹槽的宽度在ΙΟμ??与500μπι之间；
[0029]-形成第一停止层和第二停止层的材料选自氧化物或氮化物；
[0030]-形成第一停止层和第二停止层的材料选自氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅；
[0031]-形成第一停止层和第二停止层的材料是相同的；
[0032]-施主衬底是由半导体材料形成的；
[0033]-施主衬底与受主衬底的结合是通过分子粘附进行的。
【附图说明】
[0034]通过下面参考所附附图而将要给出的描述，本发明的其他特征和益处将更加清楚，该描述以指示而非限定的方式表示了本发明的可能的实施方案。
[0035]在附图中:
[0036]-图1至图6是表示根据本发明的工艺的一个实施方案的各个步骤的图；
[0037]-图7至图9是表示根据本发明的工艺的另一个实施方案的步骤中的一些的图；以及
[0038]-图10Α至图10D和图11Α至图11D是在放大了的比例下的图4和图5所示工艺的某些步骤的实施方案变形的细节视图。
【具体实施方式】
[0039]现在将参考图1至图6描述本发明的第一实施方案。
[0040]在图1中，可以看到，施主衬底1具有称为“背侧”的一侧11以及称为“前侧”的相对侧12。
[0041]前侧12覆盖有电路层2。
[0042]另外，该施主衬底1在内部具有刻蚀停止区。
[0043]根据本发明的第一实施方案，该刻蚀停止区是被称为“第一停止层”的材料的层7。
[0044]该停止层7从而在部分102和部分101之间将施主衬底1划分，部分102称为“前面”部分，其在该停止层7和电路层2之间延伸，部分101称为“背面”部分，其在该停止层7与背侧11之间延伸。
[0045]在所示的示例中，前面部分102和背面部分101是单层。然而，它们也可以是多层。
[0046]第一停止层7由这样的材料形成，该材料对于形成所述施主衬底1的材料，并且尤其对于衬底的背面部分101是选择性的。
[0047]该第一停止层7可以通过在背面部分101上进行沉积(例如，通过化学气相沉积(CVD))或外延获得。其也可以通过层的转移获得。
[0048]前面部分102可以在形成层7之后通过与之前对于层7所提到的技术相同的技术而获得。
[0049]根据另一个实施方案变形，停止层7还可以通过掺杂而植入施主衬底7中。该技术能够避免上述的增加前面部分102的步骤。
[0050]通过纯粹说明性示例的方式，施主衬底1可以是“绝缘体上半导体”(SeOI)或“绝缘体上硅”(SOI)式。在该情况下，停止层7由二氧化硅构成(Si02)。
[0051]根据本发明的第二实施方案，刻蚀停止区可以简单地是施主衬底的两个层之间的界面。该实施方案变形在图7中示出。该界面具有附图标记7’，并在施主衬底1’的背面层101，和前面层102，之间延伸。
[0052]优选地，前面层102’是化学特性与层101’相同但是重度掺杂的层。
[0053]应当注意，无论是刻蚀停止区7或是刻蚀停止区7’的实施方案，刻蚀停止区总是在形成电路层2之前制造。
[0054]该工艺的下一个步骤在图2中示出，其包括在施主衬底覆盖有电路层2的一侧、在施主衬底1的整个圆周上形成外围凹槽3，该外围凹槽在距该施主衬底的横向边缘13 —定距离处延伸。
[0055]形成该凹槽3的深度使得该凹槽完整穿过电路层2，并且使得该凹槽延伸进入施主衬底1至一定深度，这将随后结合图10和图11详细描述。
[0056]优选地，外围凹槽3借助于选自下列各项的技术而形成:激光刻蚀、干法刻蚀以及湿法刻蚀。对于前两种技术，不需要对电路层2进行保护；另一方面，对于湿法刻蚀，需要在层2的顶部添加刻蚀掩模，以便仅刻蚀所需部分。
[0057]作为示例，凹槽3有益地具有在ΙΟμπι与500 μπι之间的宽度L1。此外，该外围凹槽3优选位于距施主衬底的横向边缘13小于或等于5mm的距离D1处。这样的距离能够最大化电路层2的得到保留的中心部分，因为正是该中心部分随后将用于电子部件的制造。
[0058]然后，用刻蚀停止材料层4覆盖电路层2的暴露侧21 ( S卩，其前侧)以及凹槽3的侧内壁和底内壁，该刻蚀停止材料对于所述电路层2的刻蚀是选择性的，被称为“第二停止层”。
[0059]该步骤通过沉积进行，优选通过选自下列各项的技术进行:化学气相沉积(CVD)或旋转涂布。旋转涂布包括在衬底的中心部分上沉积粘性材料，以及使衬底绕中心轴线旋转。
[0060]当然是在确保不填满之前形成的凹槽3的情况下，进行图3所示的形成层4的步骤。对用于形成刻蚀停止层4的材料的粘性和旋转速度进行选择，从而不填满凹槽3。
[0061]形成第一停止层7和第二停止层4的材料优选地选自氧化物或氮化物，更优选地选自氧化娃(Si02)、氮氧化娃(S1xNy)、碳氧化娃(S1xCy)或氮化娃(Si3N4)。
[0062]氧化硅可以例如使用正硅酸乙酯(TE0S)在氧或氧-氩的等离子体中沉积。
[0063]有益地但并非必要地，形成第一停止层7和第二停止层4的材料是相同的。
[0064]径向延伸到凹槽3之外的材料的外围环具有附图标记14。
[0065]如图4所示，然后，将受主衬底5结合到沉积在施主衬底1上的第二停止层4。
[0066]该结合