【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微电子学和半导体领域。具体地，本专利技术涉及一种用于基于smartcuttm技术将薄膜转移到支撑衬底上的方法，该薄膜在分离之后表现出改善的粗糙度。具体地，转移方法可用于制造soi结构。
技术介绍
1、已知smart cuttm技术用于制造soi(绝缘体上硅)结构，并且更一般地用于薄膜转移。此技术基于通过将轻物质注入到供体衬底中而在所述衬底中形成内埋易碎平面；内埋易碎平面与供体衬底的正面一起界定待转移的薄膜。然后将供体衬底和支撑衬底在它们的相应正面处接合以形成粘结组件。组装有利地通过直接粘结、通过分子粘合(即，不涉及任何粘合剂材料)进行：因此在两个组装的衬底之间建立粘结界面。内埋易碎平面中通过热活化导致的微裂纹生长可导致沿着所述平面的自发分离，从而导致薄膜转移到支撑衬底上(形成堆叠结构)。剩余的供体衬底可再用于后续的膜转移。分离之后，通常对堆叠结构施加精加工处理，以恢复转移的薄膜的结晶品质和表面粗糙度。特别地，这些精加工步骤可涉及氧化或平滑热处理(在中性或还原气氛中)、化学清洁和/或蚀刻和/或化学机械抛光步骤，如所属领域的技术人员已知的。最后，用于检测最终结构的各种工具使得能够检查薄膜的整个表面。
2、当内埋易碎平面中的分离是自发的时，在高频率(微粗糙度)和低频率(起伏、高粗糙度的局部区域、斑点等)下，在转移的薄膜的表面粗糙度方面观察到显著的波动。当检查最终结构中的薄膜时，这些波动是可见的并且特别是经由上述检查工具可测量的。
3、应回想到，可使用来自kla-tencor的surfscantm检
4、[图1]中的图示出了从两个粘结组件转移且相同地处理直到精加工的两个薄膜的表面粗糙度。图(a)示出了称为“致密区域(zd)”的具有残余粗糙度的周边区域(特别地，在图的顶部)；图(b)完全没有此区域。更显著的斑点(m)也在图(a)上显而易见。平均粗糙度和最大粗糙度(以ppm雾度表示)在两个图(a)与(b)之间也明显不同。[图1]示出了薄膜的最终品质和粗糙度的波动，这主要是由于分离之后表面粗糙度的波动(高频率和低频率)。
5、为了改善最终堆叠结构中的薄膜的品质，在转移之后降低这些层的表面粗糙度(无论空间频率如何)仍然是重要的。
6、从us2010/330779已知的是，在粘结界面处形成以粘结区域为边界的局部未粘结区域，以构成分离触发条件并因此限制转移到玻璃支撑衬底上的薄硅层的粗糙度。局部未粘结区域是通过在待粘结的供体衬底(硅)或支撑衬底(玻璃)的面上形成有对应于腔体和/或圆顶(或峰)的拓扑结构来获得的。在玻璃衬底上形成有大约2微米至3微米的腔体和/或峰，以形成几十mm2的未粘结区域。
7、专利技术目的
8、本专利技术提出了一种使用特定断裂起始点的转移方法，实现分离之后薄膜的改善的表面粗糙度，以在堆叠结构的精加工步骤之后获得优异的表面品质。该方法特别有利于soi结构的制造。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种用于将薄膜转移到支撑衬底的方法，该方法包括：
2、-提供粘结组件，该粘结组件包括供体衬底和支撑衬底，该供体衬底和支撑衬底通过在供体衬底和支撑衬底的相应正面处直接粘结而组装，接着是粘结界面，该粘结组件具有在此粘结界面内的局部未粘结区域，该供体衬底还包括内埋易碎平面，
3、-沿着内埋易碎平面进行分离，该分离在所述平面中通过热活化导致的微裂纹生长之后在局部未粘结区域处发起，该分离导致薄膜从供体衬底向支撑衬底转移。
4、该方法的特征在于，局部未粘结区域仅由粗糙化区域生成，该粗糙化区域是在组装之前有意地在供体衬底和支撑衬底的正面中的至少一个上产生的，所述粗糙化区域没有拓扑结构并且具有幅值在0.5nm rms(不包括)与60.0nm rms(不包括)之间的预定粗糙度。
5、根据本专利技术的有利特征(单独地或以任何可行的组合)：
6、·粗糙化区域是通过至少一个激光发射产生的，该至少一个激光发射在供体衬底和支撑衬底的相应正面侧上仅生成构成供体衬底和/或支撑衬底的材料在最初1纳米至30纳米内的表面融合；
7、·激光发射具有的脉冲持续时间在1ns与1000ns之间，优先地在10ns与500ns之间；
8、·激光发射是用波长为308nm的激光执行的，并且能量密度在1.8j/cm2与2.5j/cm2之间；
9、·激光发射照射具有小于200微米的直径的圆形表面；
10、·粗糙化区域是通过多个激光发射、例如在两个与十五个之间的激光发射产生的，由相继激光发射照射的相邻圆形表面是相切的或具有在1％与95％之间的重叠百分比；
11、·其上形成有粗糙化区域的正面由单晶硅制成，并且预定粗糙度具有的幅值在0.5nm rms与4.0nm rms之间，优先地在1.0nm rms与2.5nm rms之间；
12、·其上形成有粗糙化区域的正面由多晶硅制成，并且预定粗糙度具有的幅值在0.5nm rms与5.0nm rms之间，优先地在2.0nm rms与5.0nm rms之间；
13、·其上形成有粗糙化区域的正面由氧化硅制成，并且预定粗糙度具有的幅值在1.0nm rms与60.0nm rms之间；
14、·粗糙化区域是在供体衬底中形成内埋易碎平面之前在所述供体衬底的正面上形成的；
15、·供体衬底在其正面上是由第一材料形成的，并且初步粗糙化区域形成在所述材料的表面上，并且供体衬底的第一材料的热氧化是在形成初步粗糙化区域之后且在形成内埋易碎平面之前进行，以形成将被组装在粘结组件中的支撑衬底上的绝缘层，所述绝缘层在其自由面上包括与初步粗糙化区域垂直的粗糙化区域；
16、·支撑衬底在其正面上是由第一材料形成的，并且初步粗糙化区域形成在所述材料的表面上，并且支撑衬底的第一材料的热氧化是在形成初步粗糙化区域之后进行，以形成将被组装在粘结组件中的供体衬底上的绝缘层，所述绝缘层在其自由面上包括与初步粗糙化区域垂直的粗糙化区域；
17、·局部未粘结区域在粘结界面的平面中具有这样的形状，其轮廓的至少一部分具有小于同一区域的圆形粘结缺陷的半径的曲率半径；
18、·局部未粘结区域在粘结界面的平面中具有小于300微米的至少一个侧向尺寸；
19、·局部未粘结区域在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将薄膜(10)转移到支撑衬底(2)的方法，所述方法包括：
2.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述粗糙化区域是通过至少一个激光发射产生的，所述至少一个激光发射在所述供体衬底(1)和所述支撑衬底(2)的相应正面(1a,2a)侧上仅生成构成所述供体衬底和/或所述支撑衬底的材料在最初1纳米至30纳米内的表面融合。
3.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述激光发射具有的脉冲持续时间在1ns与1000ns之间，优选地在10ns与500ns之间。
4.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述激光发射是用波长为308nm的激光执行的，并且能量密度在1.8J/cm2与2.5J/cm2之间。
5.根据前三项权利要求中的一项所述的转移方法，其中激光发射照射具有小于200微米的直径的圆形表面。
6.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述粗糙化区域(31a)是通过多个激光发射、例如在两个与十五个之间的激光发射产生的，由相继激光发射照射的相邻圆形表面是相切的或具有在1％与95％之间的重叠百分比。
7.根据
8.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述粗糙化区域(31a)是在所述供体衬底(1)中形成所述内埋易碎平面(11)之前在所述供体衬底(1)的所述正面(1a)上产生的。
9.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中：
10.根据权利要求1至7中的一项所述的转移方法，其中：
11.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述局部未粘结区域(31)在所述粘结界面(3)的平面中具有这样的形状：其轮廓的至少一部分具有小于同一区域的圆形粘结缺陷的半径的曲率半径。
12.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述局部未粘结区域(31)在所述粘结界面(3)的所述平面中具有小于300微米的至少一个侧向尺寸。
13.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述局部未粘结区域(31)在所述粘结界面(3)的所述平面中位于所述粘结组件(100)的中心区域中。
14.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中来自所述供体衬底(1)的所述薄膜(10)为单晶硅并且所述支撑衬底(2)包括单晶硅，以形成堆叠SOI结构(110)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于将薄膜(10)转移到支撑衬底(2)的方法，所述方法包括：
2.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述粗糙化区域是通过至少一个激光发射产生的，所述至少一个激光发射在所述供体衬底(1)和所述支撑衬底(2)的相应正面(1a,2a)侧上仅生成构成所述供体衬底和/或所述支撑衬底的材料在最初1纳米至30纳米内的表面融合。
3.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述激光发射具有的脉冲持续时间在1ns与1000ns之间，优选地在10ns与500ns之间。
4.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述激光发射是用波长为308nm的激光执行的，并且能量密度在1.8j/cm2与2.5j/cm2之间。
5.根据前三项权利要求中的一项所述的转移方法，其中激光发射照射具有小于200微米的直径的圆形表面。
6.根据前一项权利要求所述的转移方法，其中所述粗糙化区域(31a)是通过多个激光发射、例如在两个与十五个之间的激光发射产生的，由相继激光发射照射的相邻圆形表面是相切的或具有在1％与95％之间的重叠百分比。
7.根据前述权利要求中的一项所述的转移方...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·科拉斯，M·波卡特，N·本·默罕默德，F·马赞，迪迪埃·朗德吕，P·阿科斯塔·阿尔巴，O·科农丘克，V·拉里，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。