【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器件和半导体领域。具体地，本专利技术涉及基于smart cuttm技术将薄膜转移到支撑衬底上的方法，该薄膜在分离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。该技术基于通过将轻物质注入到所述衬底中而形成内埋在供体衬底中的易碎平面；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结构。该组装有利地通过直接粘结、通过分子粘附(即，不涉及粘合剂材料)进行：因此在两个组装的衬底之间建立粘结界面。通过热活化，内埋易碎平面中微裂纹的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，例如soi型)。剩余的供体衬底可再用于后续的膜转移。分离后，通常对堆叠结构进行精加工处理，以恢复转移的薄膜的结晶品质和表面粗糙度。已知这些处理涉及氧化或平滑热处理(在中性或还原性气氛下)、化学清洗和/或蚀刻和/或化学机械抛光步骤。可使用各种检验工具来检验薄膜的整个表面。
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(波纹、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变异。当检查最终结构中的薄膜时，这些变异是可见的并且特别是经由上述检查工具可测量的。
3、回想可使用来自kla-tencor的surfscantm检查工具来绘制精加工后薄膜的表面粗糙度([图1])。通过测量对
4、[图1]中的图示出了从相同地处理直到精加工的两个粘结结构转移的两个薄层的表面粗糙度。图(a)示出了残余粗糙度的周边区，称为“致密区”(zd)；图(b)完全没有致密区。在图(a)中也可见更显著的斑点(m)。平均和最大粗糙度(以ppm雾度表示)在两个图(a)与(b)之间也不同。[图1]示出了薄膜的最终品质和粗糙度的变化，这主要是由于分离后表面粗糙度的变化(高频率和低频率)。
5、因此，为了改善转移的薄膜的最终品质，在通过热活化自发分离的情况下，在转移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、专利技术目的
7、本专利技术提出了一种转移方法，该方法在供体衬底的内埋易碎平面中使用局部过量的轻物质，确保断裂的早期开始并且在分离后在薄膜的整个表面上获得改善的粗糙度，以在堆叠结构的精加工阶段后实现优异的表面品质。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上的方法，该方法包括以下步骤：
2、-提供粘结结构，该粘结结构包括供体衬底和该支撑衬底，该供体衬底和该支撑衬底通过遵循沿着主平面延伸的粘结界面以它们的相应正面直接粘结来组装，该供体衬底包括内埋易碎平面，该内埋易碎平面基本平行于该主平面，并且通过注入轻物质的步骤来形成，该注入轻物质的步骤包括共注入第一剂量和第一注入能量的氢离子以及第二剂量和第二注入能量的氦离子，
3、-对该粘结结构施加断裂热处理，以便沿着该内埋易碎平面引发自发分离，该自发分离与由于热活化而在所述平面中导致的微裂纹生长相关，该分离导致薄膜从该供体衬底转移到该支撑衬底上。
4、该过程的卓越之处在于，该注入轻物质的步骤还包括以第三剂量和第三能量局部注入氢离子，以便在该内埋易碎平面中形成过量局部区域，该第三剂量与该第一剂量的超过三倍相对应，使得该过量局部区域构成分离起始点。
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、●该第三能量低于该第一能量；
7、●根据该主平面，该局部过量区域位于该供体衬底的中心区域中；
8、●该第一剂量为1e16/cm2+/-40％，该第二剂量为1e16/cm2+/-40％，并且该第三剂量为该第一剂量的三倍(不含三倍)至七倍之间，优选地为该第一剂量的四倍左右；
9、●该局部过量区域在该主平面中具有在10μm2与2cm2之间的表面积；
10、●该供体衬底和/或该支撑衬底至少在其各自的正侧具有绝缘层，该绝缘层在该粘结结构中形成与该粘结界面相邻的内埋绝缘层；
11、●来自该供体衬底的该薄膜是单晶硅，并且该支撑衬底包括单晶硅，以形成堆叠soi结构。
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1.一种用于将薄膜(10)转移到支撑衬底(2)上的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据前述权利要求所述的转移方法，其中所述第三能量小于所述第一能量。
3.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述局部过量区域(11b)位于所述供体衬底(1)的沿着所述主平面(x,y)的中心区域中。
4.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述第一剂量为1E16/cm2+/-40％，所述第二剂量为1E16/cm2+/-40％，并且所述第三剂量为所述第一剂量的三倍(不含三倍)至七倍，优选地为所述第一剂量的四倍。
5.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述局部过量区域沿所述主平面(x,y)的表面积为10μm2至2cm2。
6.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述供体衬底(1)和/或所述支撑衬底(2)至少在它们的相应正面(1a,2a)的一侧上具有绝缘层(12)，所述绝缘层在所述粘结结构(100)中形成与所述粘结界面(3)相邻的内埋绝缘层。
7.根据前述权利要求所述的转移方法，其中来自所述供体衬底(
...【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)上的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据前述权利要求所述的转移方法，其中所述第三能量小于所述第一能量。
3.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述局部过量区域(11b)位于所述供体衬底(1)的沿着所述主平面(x,y)的中心区域中。
4.根据前述权利要求中的一项所述的转移方法，其中所述第一剂量为1e16/cm2+/-40％，所述第二剂量为1e16/cm2+/-40％，并且所述第三剂量为所述第一剂量的三倍(不含三倍)至七倍，优选地为所述第一剂量的四倍。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·考伊格，F·马赞，O·科农丘克，迪迪埃·朗德吕，N·本·默罕默德，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：
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