“絕緣體上半導體”型襯底的支撐襯底的測試方法技術

本發明專利技術涉及一種包括“絕緣體上半導體”型襯底（１）的支撐襯底（２）上的電連接觸頭的測試方法。該方法的特征在于包括下列步驟：ａ）獲取“絕緣體上半導體”型襯底（１），所述“絕緣體上半導體”型襯底（１）包括完全被絕緣體層（３）覆蓋的支撐襯底（２）和有源層（４），所述絕緣體層（３）的一部分（３１）隱埋在所述有源層和所述支撐襯底（２）的前表面（２１）之間，ｂ）去除所述絕緣體層（３）在所述支撐襯底（２）的前表面（２１）的外周延伸和／或在其后表面（２２）上延伸的部分，以便劃定出所述支撐襯底（２）的至少一個無絕緣體的可及區域（２１０），同時在所述后表面上保留所述絕緣體層的至少一部分（３２１），ｃ）對所述可及區域（２１０）施加電壓，以便制造所述電連接觸頭。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術所屬領域為電子元件的制造，特別是被稱為“絕緣體上半導體”、縮寫為 “SeOI”的襯底的制造。更特別地，本專利技術涉及一種測試方法，其包括在型襯底的支撐襯底上制造電連接角蟲頭(electric connection contact)。
技術介紹
在接下來的說明書和權利要求書中，“ ％01”型襯底表示的襯底接連包括由半導體材料制成的支撐襯底、完全覆蓋支撐襯底的絕緣體層(特別是氧化物層或氮化物層)以及被稱為“有源層”的另一半導體材料層，在“有源層”之中或之上乃是電子元件或者形成電子元件。該絕緣體層的一部分因此隱埋在所述有源層和支撐襯底的被稱為“前表面”的一個表面之間。附圖1中顯示了這種襯底1。其包括由被絕緣體層3完全覆蓋的由半導體材料制成的支撐襯底2和半導體材料有源層4。絕緣體層3面對支撐襯底2被稱為“前表面21”的那個表面的部分被標記為31。 從圖中可以看出，絕緣體層3的部分31的一部分隱埋在有源層4和支撐襯底2的前表面21 之間。支撐襯底2的被稱為“后表面”的相反面具有附體標記22。絕緣體層3面對后表面22的部分具有附圖標記32，而位于支撐襯底2的外周的部分被標記為33。絕緣體3例如可以由氧化物、氮化物或氧氮化物形成。在形成支撐襯底2和/或有源層4的半導體材料為硅的情況下，有利地，絕緣體為氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)15有教益地，應注意的是，不是所有的襯底都在支撐襯底的整個表面上具有絕緣層。這尤其關系到“厚的” SeOI，即需要具有相對較厚的隱埋絕緣體厚度(從1微米到幾微米)的％01。對于這種類型的％01襯底而言，通常在“支撐”襯底和“施主”襯底被鍵合組裝之前在兩者上都形成絕緣體(例如通過氧化)，從而在減薄施主襯底之后，SeOI的支撐被絕緣體完全覆蓋。這種類型的襯底主要針對電力應用，例如，處理高功率信號的元件的形成。本專利技術應用于其支撐襯底被絕緣體層完全覆蓋的襯底。在用于制造電子元件的工藝中，有時需要使用到支撐襯底2的后表面22，例如為了對制作在前表面21上的元件進行電子測試；這些測試可能尤其需要在后表面22施加電壓。為了做到這一點，則必需去除支撐襯底的后表面上所存在的絕緣體層32?，F在，申請人看出，當后表面上的絕緣體層32被去除時，SeOI襯底變形并且稍稍呈現弧形。該變形或“弧形”被稱為“彎曲”或“翹曲”，并且隨著隱埋絕緣體31的厚度的增加而增大。換言之，當去除后表面的絕緣體32時，SeOI襯底內存在的力或應力不再被抵消。附圖2顯示了通過濕法化學蝕刻去除絕緣體層的一部分之后的圖1的襯底，該襯底出現“翹曲”現象。絕緣體層31所施加的應力不再被層32的存在抵消，SeOI襯底1傾向于以凹向支撐襯底2的后表面22的凹面方式變形，特別是在BSOI結構(硅制成的支撐物和有源層以及氧化硅制成的絕緣體)的情況下更是如此。在支撐物2的凹入部分測量“翹曲”。其對應于通過凹面的邊緣(即支撐襯底2的邊緣)的平面P與凹面的最深點(通常位于支撐襯底2的中心)之間的距離a。通過本領域技術人員公知的不同的技術來測量“翹曲” a，即通過光學或機械輪廓測量法或者電容厚度測量技術來測量。作為示例，可以提及使用來自制造商ADE(后來稱為KLA Tencor)的名為 “Wafersight”的設備的電容測量(capacitive measurement)，其能夠測量襯底的厚度和變形。還可以通過光學測量來測量翹曲，例如使用同一制造商生產的被稱為FLEXUS的設備， 其可以掃描支撐襯底的表面。作為示例，可以介紹一種本領域技術人員已知的襯底，其縮寫為“BS0I”，意為“絕緣體上的鍵合硅”，表示通過如下方式獲得的“絕緣體上硅，，型襯底鍵合兩個硅襯底，兩個硅襯底至少其中之一(支撐襯底)具有氧化表面，然后減薄兩個襯底其中之一，以便形成有源層?？梢詼y量得出，對于例如包括2.5μπι厚的隱埋氧化物31的這種襯底而言，當去除后表面的氧化物32時，襯底可以獲得150 μ m量級的翹曲，而在該氧化物保持在原位的情況下，襯底具有小于30 μ m的翹曲?，F在，明顯的翹曲給機器人抓取襯底造成了問題，也給后續使用中襯底在保持部件或平面支撐物上的定位造成問題。文件US 5，780，311中對于SOI型襯底的情況描述了這種在氧化物層消失之后在支撐襯底的后表面上存在出現翹曲的現象。然而，該方案僅包括通過沉積由多晶或無定形硅、氮化物或感光樹脂形成的保護層來保護該氧化層?，F在，該方案無法應用于目的正是形成無絕緣體的電連接觸頭區域的測試方法。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于提供一種測試方法，通過該測試方法可以在襯底上制造電連接觸頭，并且可以在支撐襯底上施加電壓，同時最大程度地限制該襯底的翹曲現象。優選地，本專利技術的目的在于將翹曲現象限制到小于100 μ m的值，更優選地，將翹曲現象限制到小于50 μ m的值。通過包括“絕緣體上半導體”型襯底的支撐襯底上的電連接觸頭的測試方法來實現該目的。根據本專利技術，該方法包括下列步驟a)獲取“絕緣體上半導體”型襯底，所述“絕緣體上半導體”型襯底包括完全被絕緣體層覆蓋的由半導體材料制成的支撐襯底和由半導體材料制成的所謂的“有源”層，所述有源層位于所述支撐襯底上，使得所述絕緣體層的一部分隱埋在所述有源層和所述支撐襯底的被稱為“前”表面的一個表面之間。b)去除所述絕緣體層在所述支撐襯底的前表面的外周延伸和/或在其被稱為相反“后”表面上延伸的部分，以便劃定出所述支撐襯底的至少一個無絕緣體區域，即所謂的 “可及區域”，同時在所述后表面上保留所述絕緣體層的至少一部分，c)對所述一個或所述至少一些可及區域施加電壓，以便在“絕緣體上半導體”襯底的支撐襯底上制造所述電連接觸頭。根據本專利技術的其他的有利的和非限制性的單獨或者組合的特征-所述絕緣體層在步驟b)中被去除的部分取在在所述支撐物的后表面的外周延伸的環形絕緣體區域和/或在圍繞所述有源層的支撐物的前表面的外周延伸的環形絕緣體層；-在應用步驟b)的過程中保留所述后表面的絕緣體層的表面積的至少50%；-步驟b)包括執行所述絕緣體層的在所述支撐襯底的前表面的外周延伸的環形區域的布線(routing)，該布線是在介于0. 5mm和5mm之間的寬度上執行的，和/或執行所述絕緣體層的在所述支撐襯底的后表面的外周延伸的環形區域的布線，該布線是在介于 0. 5mm和15mm之間的寬度上執行的；-通過磨削和/或拋光來執行所述絕緣體的去除；-通過光刻和/或化學蝕刻來執行所述絕緣體的去除；-在所述有源層之上和/或之中的電子元件的制造過程中執行所述絕緣體的去除；-在制造所述絕緣體上半導體襯底之后以及在制造所述有源層之上和/或之中的電子元件之前執行所述絕緣體的去除；-通過鍵合覆蓋有所述絕緣體層的所述支撐襯底和所述有源層所源自的源襯底來獲得所述絕緣體上半導體襯底，在制造所述絕緣體上半導體襯底的過程中以及在用于穩定兩個襯底的鍵合的熱處理之后執行所述絕緣體的去除；-所述絕緣體為氧化物、氮化物或氧氮化物。本專利技術涉及一種“絕緣體上半導體”型測試襯底，包括覆蓋有絕緣體層的由半導體材料制成的支撐襯底和由半導體材料制成的所謂的“有源”層，所述有源層位于所述支撐襯底上，使得所述絕緣體層的一部分隱埋在所述有源層和所述支撐襯底的被稱為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種包括“絕緣體上半導體”型襯底（１）的支撐襯底（２）上的電連接觸頭的測試方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：ａ）獲取“絕緣體上半導體”型襯底（１），所述“絕緣體上半導體”型襯底（１）包括完全被絕緣體層（３）覆蓋的由半導體材料制成的支撐襯底（２）和由半導體材料制成的所謂的“有源”層（４），所述有源層（４）位于所述支撐襯底上，使得所述絕緣體層（３）的一部分（３１）隱埋在所述有源層（４）和所述支撐襯底（２）的被稱為“前”表面的一個表面（２１）之間，ｂ）去除所述絕緣體層（３，３１，３２）在所述支撐襯底（２）的前表面（２１）的外周延伸和／或在所述支撐襯底（２）的被稱為“后”表面的相反面（２２）上延伸的部分，以便劃定出所述支撐襯底（２）的至少一個無絕緣體區域（２１０，２２０），即所謂的“可及區域”，同時在所述后表面上保留所述絕緣體層（３）的至少一部分（３２１），ｃ）對所述可及區域（２１０，２２０）的一個或至少一些施加電壓，以便在“絕緣體上半導體”襯底（１）的支撐襯底（２）上制造所述電連接觸頭。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·拉賈赫布蘭切德，
申請(專利權)人：SOITEC絕緣體上硅技術公司，
類型：發明
國別省市：FR