專利名稱:通過實施共注入獲得薄層的方法和隨后的注入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于制造包含襯底上的半導體材料薄層的結(jié)構(gòu)的方法,包括以下步驟·在必須制作薄層的施主襯底的面下執(zhí)行種類(species)注入,以在施主襯底的厚度中生成脆變區(qū)(embrittlement zone),·在進行注入之后,使施主襯底的該面與支撐襯底緊密接觸,·在脆變區(qū)的水平面分離施主襯底,以將施主襯底的一部分轉(zhuǎn)移到支撐襯底上并在支撐襯底上形成薄層。
本發(fā)明更準確地涉及以上提到的注入步驟。
背景技術(shù):
SMARTCUTTM型工藝是上文提到的該類型方法的實例并對應于本發(fā)明的優(yōu)選實施例,其更充分的細節(jié)可以在Jean-Pierre Colinge的文獻“Silicon-On-Insulator TechnologyMaterials to VLSI,第2版”KluwerAcademic Publishers的第50和51頁中找到。
這種工藝有利地制造了包含半導體材料薄層的結(jié)構(gòu),例如SeOI(絕緣體上半導體)結(jié)構(gòu)等。
由這種工藝得到的結(jié)構(gòu)用于微電子學、光學和/或光電子學領(lǐng)域的應用。
通常將種類的注入理解為指的是原子或離子種類的任意轟擊,可能將這些種類引入到所注入的施主襯底的材料,注入種類的最大濃度位于相對于轟擊表面的襯底預定深度處。
但如下文所述,在本發(fā)明的上下文內(nèi),種類的注入不限于這里以上提到的常規(guī)轟擊注入方法,而且延伸到適合于將種類引入到施主襯底中的任何方法,尤其是延伸到將施主襯底暴露于包含注入種類的等離子體。
以上提到的注入步驟可以通過轟擊施主襯底并在其厚度內(nèi)共注入(co-implanting)兩種不同的原子種類實施。該共注入技術(shù)的一般優(yōu)點是相對于注入單類型種類注入劑量大約減少到1/2至1/3(reduction by afactor of 2 to 3)。
例如,在Applied Physics Letters第72卷(1998)第1086-1088頁AdityaAgarwal、T.E.Haynes、V.C.Venezia、O.W.Holland和D.J.Eaglesham的文章“Efficient production of silicon-on-insulator films byco-implantation of He+with H+”中證實,共注入氫H和氦He能夠以比單獨注入氫或氦時所需要的低得多的總注入劑量實現(xiàn)薄層分離。
尤其是借助SMARTCUTTM型的轉(zhuǎn)移工藝,該減少意味著注入時間的減少,并最終減少了與制造包含在支撐襯底上的薄層的結(jié)構(gòu)相關(guān)的成本。
然而共注入存在的主要缺陷是,在其下已進行注入的注入施主晶片的面和支撐晶片的面之間的鍵合(bonding)界面處會形成氣泡(blisters)。
例如在SMARTCUTTM型的轉(zhuǎn)移工藝期間所進行的某些操作(如熱處理)會有效地引起鍵合界面退化,這種退化是由于鍵合界面處出現(xiàn)的氣泡產(chǎn)生的。
因此,當進行SMARTCUTTM型工藝時,鍵合界面處的氣泡會干擾已分離的薄層的結(jié)構(gòu)性能。氣泡甚至會導致在氣泡位置的水平面處分離,也就是在鍵合界面的水平面而不是脆變區(qū)的水平面,由此產(chǎn)生“非轉(zhuǎn)移”區(qū)并對轉(zhuǎn)移的薄層引入粗糙度和結(jié)構(gòu)缺陷。
這里提到,當要制造SeOI結(jié)構(gòu)時,施主襯底可在其頂部上包含表面氧化物層,該表面氧化物層在注入步驟之后將與支撐襯底緊密接觸,以形成最終的SeOI結(jié)構(gòu)的掩埋氧化物層。在這種情況下,在氧化物層和支撐襯底之間的鍵合界面處會形成氣泡。
通常從生產(chǎn)線廢棄掉呈現(xiàn)非轉(zhuǎn)移區(qū)的結(jié)構(gòu),并因此降低了產(chǎn)量。
另外,在通過僅注入單原子種類執(zhí)行的注入步驟的情況下,在某種程度上也觀察到氣泡和空隙。例如,當制造包含掩埋氧化物的薄層或很薄層的SOI結(jié)構(gòu)時(厚度在500埃以下;例如參考申請人在2003年6月6日申請的法國專利申請n°03 06843,其識別出關(guān)于僅注入H的這個問題并提出不同于本發(fā)明的解決方案)或者當出現(xiàn)直接的Si-Si鍵合時(例如當不存在表面氧化物層用作Si施主和支撐襯底之間的鍵合層),遇到這個問題。
我們考慮一下已進行了He和H原子共注入的、由硅Si制成的施主襯底。由于He原子在Si基體中可比H原子擴散更容易,所以相信如果He接近鍵合界面而注入,則氣泡形成的危險性增大。
由此為了避免氣泡形成通常執(zhí)行以下方法。
第一種方法在于,在施主襯底內(nèi)注入He原子比H原子深(從其下進行注入的施主襯底的面開始)。
第二種方法在于,增大要注入的H劑量,通常是幾個(a couple of)1015H原子/cm2。
當然,可以共同地實施這些方法。
這些方法的效果示于下面的表1,其代表當根據(jù)以下的共注入條件執(zhí)行He和H原子的共注入時所檢測到的氣泡平均數(shù)-He原子的劑量為12.1015/cm2;-如沿著Y軸表示的He注入能量(以keV計);-如沿著X軸表示的注入H原子劑量(以1015/cm2計);-H注入能量為27keV。
表1 在最下行,對應于最小的He注入能量和由此最淺的He注入深度,觀察到形成了氣泡。然而,隨著He注入能量增大(He由此注入得更深),觀察到氣泡形成得更少。換句話說,注入的He越深,觀察到氣泡形成得越少。
在左手側(cè)一列,對應于最低的H劑量,觀察到形成了氣泡。然而,隨著H劑量增大(參見中心和右手側(cè)的列),氣泡形成減少。換句話說,H劑量越高,觀察到氣泡形成得越少。
在兩種方法中,H注入?yún)^(qū)被視為用作吸雜區(qū)(gettering region)或阻擋(barrier),使得能夠阻礙He朝著鍵合界面擴散。
如上所述,施主襯底在通過注入步驟產(chǎn)生在其厚度中的脆變區(qū)的水平面處分離,以將施主襯底的一部分轉(zhuǎn)移到支撐襯底上并在支撐襯底上形成薄層。
由轉(zhuǎn)移工藝例如SMARTCUT工藝獲得的結(jié)構(gòu)的表面狀態(tài)的規(guī)格通常是非常嚴格的。薄層的表面粗糙度和厚度均勻性在某種程度上實際上是使將在該結(jié)構(gòu)上生成的部件的質(zhì)量達到要求的參數(shù)。
由此需要盡可能地限制薄層的表面粗糙度,并由此在使得能夠限制粗糙度的條件下執(zhí)行注入步驟。
該需要還延伸到可獲得厚度均勻性適合于目標應用的薄層的注入條件,也就是說延伸到可使得薄層的厚度盡可能均勻的條件。
下面的表2示出了在執(zhí)行了分離步驟、并對所得的結(jié)構(gòu)進行了適于通過表面重構(gòu)而去除(gumming out)某些粗糙度的RTA(快速熱退火)之后測量的表面粗糙度。
共注入條件與關(guān)于表1而揭示的那些相同,至于表1,Y軸代表He注入能量(以keV計),X軸代表H劑量(以1015/cm2計)。
表面粗糙度在由原子力顯微鏡AFM的尖端所掃描的10×10μm2表面上更準確地測量了,并且由公知為RMS(均方根)的平均二次值表示。
表2 從該表明顯的是,限制粗糙度的兩個條件是在左手側(cè)一列的上部分加下劃線的那些。然而這些條件導致氣泡形成,如表1所示。
另一方面,產(chǎn)生零氣泡形成的條件是不限制粗糙度的條件。
因此,如表1和表2的比較清楚看到的,導致最好粗糙度的某些注入條件會導致不希望的氣泡形成,相反地,避免氣泡形成的條件會導致差的粗糙度。
由此看來,不能分別地控制表面粗糙度、均勻性和氣泡形成。因此,必須在用于避免氣泡形成的最好條件(注入能量和劑量)和用于限制所得到的表面粗糙度并獲得合適的厚度均勻性的最好條件之間進行折衷。
但通過進行上述折衷,可以理解到不可能制造具有最佳表面粗糙度和均勻性同時最佳避免氣泡形成的結(jié)構(gòu)。
由此需要一種用于制造包含襯底上的半導體材料薄層的高質(zhì)量結(jié)構(gòu)的方法,尤其是不用在用于避免氣泡形成的注入條件和用于限制所得到的表面粗糙度并獲得合適的厚度均勻性的注入條件之間進行折衷。
換句話說,需要一種用于制造包含襯底上的半導體材料薄層的結(jié)構(gòu)的方法,其同時展示出有限的氣泡形成、最佳的低表面粗糙度和最佳的厚度均勻性。
發(fā)明內(nèi)容
為了滿足以上提到的需求,根據(jù)第一方面,本發(fā)明提出一種用于制造包含襯底上的半導體材料薄層的結(jié)構(gòu)的方法,包括以下步驟·在必須制作薄層的施主襯底的面下執(zhí)行種類的注入,以在施主襯底的厚度中產(chǎn)生脆變區(qū),·在進行注入之后,使施主襯底的該面緊密接觸支撐襯底,·在脆變區(qū)的水平面分離施主襯底,以將施主襯底的一部分轉(zhuǎn)移到支撐襯底上并在支撐襯底上形成薄層,其特征在于該注入步驟包括·第一注入操作,在于執(zhí)行種類的注入以在施主襯底的厚度中在第一深度生成所述脆變區(qū),·第二注入操作,在于根據(jù)選擇的第二注入條件執(zhí)行種類的注入以生成在不同于所述第一深度的第二深度處,以不影響必須發(fā)生在所述第一深度的脆變區(qū)水平面處的分離,-吸雜區(qū),防止在所述第一注入操作期間注入的種類朝著其下執(zhí)行了注入的施主襯底的所述面擴散,由此限制了氣泡形成。
根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選但不是限制的形式如下。
·第一注入操作可以在第二注入條件之前或之后進行;·可以根據(jù)選擇的第一共注入條件執(zhí)行第一注入操作,以限制將要形成在支撐襯底上的薄層的表面粗糙度并獲得合適的厚度均勻性,而不考慮涉及可限制氣泡形成的注入條件;·可以選擇第二注入條件以在不同于所述第一深度的所述第二深度處生成所述吸雜區(qū),使得不影響所述第一注入條件所尋求的粗糙度限制;·第二注入操作可以通過用要注入的種類轟擊施主襯底或者通過將施主襯底暴露于包含所述種類的等離子體來執(zhí)行;·在所述第一和第二深度之間的移位(shift)可以有利地包含在50nm和150nm之間;·該第二深度可比所述第一深度?。弧ぴ摲椒蛇M一步包括適于移除包含吸雜區(qū)的一部分薄層的減薄步驟和/或適于固化(curing)吸雜區(qū)的退火步驟;·第一注入操作可以包括至少兩種不同種類的共注入,例如氫和氦種類;·可以在所述第一注入操作期間在氫之前注入氦;·第一注入操作可以包括單種類的注入,例如氫種類;·第二注入操作可包括僅氫或氬種類的注入。
當然,根據(jù)第二方面,本發(fā)明還涉及,可以由根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法獲得的結(jié)構(gòu),尤其是SeOI結(jié)構(gòu)。
通過閱讀以下參照附圖作為非限制性實例給出的詳細說明,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將顯而易見,其中-圖1代表根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例在施主襯底的厚度中注入的種類的濃度再分配;-圖2和3提供了顯示由本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例帶來的改進的實例。
具體實施例方式
如已經(jīng)揭示的,本發(fā)明涉及在制造包含在支撐襯底上的半導體材料薄層的結(jié)構(gòu)期間執(zhí)行的注入步驟,該薄層是通過在先前由種類注入所脆化的施主襯底的水平面處分離獲得的。
本發(fā)明可以幫助提高通過利用SMARTCUTTM型的轉(zhuǎn)移工藝所獲得的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
通常,該結(jié)構(gòu)可以是包含在暴露于外部環(huán)境的表面(自由表面)上的半導體材料薄層的任一類型的結(jié)構(gòu)。
以非限制性的方式,該半導體材料薄層可以是硅Si、碳化硅SiC、鍺Ge、硅-鍺SiGe、砷化鎵AsGa、GaN等。
該襯底支撐可以由硅Si、石英等制成。
也可以在支撐襯底和薄層之間插入一層氧化物,因此形成的結(jié)構(gòu)是SeOI(絕緣體上半導體)結(jié)構(gòu),尤其是SOI(絕緣體上硅)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的注入步驟包括第一操作,其在于執(zhí)行種類注入以在施主襯底厚度中的第一深度處生成脆變區(qū)。
第一注入操作可以通過注入單種類或通過共注入至少兩種不同的種類來執(zhí)行。
可以通過使施主襯底的上面受到離子或原子轟擊或者通過適合于將種類引入到施主襯底中的任何其它方式常規(guī)地執(zhí)行第一注入操作。
依照根據(jù)本發(fā)明的方法的第一優(yōu)選實施例,共注入氫和氦種類,以形成脆變區(qū)。
優(yōu)選地,但不是唯一地,通過順序注入He然后是氫來執(zhí)行共注入。
依照根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實施例,僅注入氫種類以形成脆變區(qū)。
在第一注入操作期間,注入條件(稱為第一共注入條件)適于最佳地獲得將要形成在支撐襯底上的良好質(zhì)量的薄層(也就是說特別是通過限制表面粗糙度和獲得薄層的適合的厚度均勻性)(例如,如上面表2所示),而不考慮涉及幫助降低或避免氣泡形成的注入條件。
關(guān)于第一優(yōu)選實施例,由此得益于申請人在2003年7月29日申請的法國專利申請n°0309304中揭示的結(jié)果,根據(jù)所述結(jié)果,當與包括分離后所獲結(jié)構(gòu)的快速熱退火(RTA)的精整(finishing)步驟結(jié)合時,共注入(低劑量的)氦和氫導致薄層的轉(zhuǎn)移相對于單獨注入(較高劑量的)氫之后的轉(zhuǎn)移具有程度減小的粗糙度。
然而,由于對該第一注入操作的注入條件沒有進行折衷,所以,如前所述,存在著例如在原子(例如He原子)在熱激活下朝著所注入的施主晶片的表面區(qū)擴散的作用下會形成氣泡的危險。
為了避免該氣泡形成,根據(jù)本發(fā)明的注入步驟包括第二注入操作。
該第二注入操作可通過執(zhí)行常規(guī)的注入進行,施主晶片受到種類的轟擊。
該第二注入操作也可通過執(zhí)行等離子體注入來進行,其中施主襯底暴露于包含所述種類的等離子體。該暴露也會改善并利于鍵合。
第二注入操作在選擇用來在不同于所述第一深度的第二深度處生成吸雜區(qū)的注入條件(稱為第二注入條件)下實現(xiàn),該吸雜區(qū)防止在第一注入操作期間所注入的種類朝著其下執(zhí)行了注入的施主襯底的所述面擴散,由此避免氣泡形成。
由于第二選擇深度不同于第一選擇深度,所以所希望的薄層的分離(在所述第一深度的脆變區(qū)水平面處)規(guī)格和由此預期的薄層的表面粗糙度和厚度均勻性沒有受到該第二注入操作的影響。
換句話說,該第二注入操作不影響第一注入操作的注入條件所尋求的粗糙度限制和厚度均勻性。
該第二注入操作的注入能量有利地適于使所述第二深度處的所述吸雜區(qū)接近所述第一深度處的所述脆變區(qū)。
該第二注入操作的注入劑量有利地是低劑量(例如對于氫而言通常低于1.1016原子/cm2),但足以在施主襯底內(nèi)產(chǎn)生足夠密度的缺陷,以使所述吸雜區(qū)用作在第一注入操作期間所注入的擴散種類的吸雜點。
這些注入條件(能量、劑量)由此可阻礙形成氣泡的種類擴散。
在這種構(gòu)造中,吸雜區(qū)可以看成是用作防止種類朝著所注入的施主襯底的表面區(qū)擴散的阻擋。
依照根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例,在所述第二注入操作期間僅注入氫。優(yōu)選地,以低于5.1016/cm2的劑量注入氫。
然而要注意,本發(fā)明不限于注入氫;實際上在所述第二注入操作期間可注入其它種類例如氬(優(yōu)選地,以基本上包含在1.1014/cm2和1.1016/cm2之間的劑量注入氬)。
根據(jù)本發(fā)明的有利實施例,選擇第二深度比第一深度小,以便吸雜區(qū)位于其下進行注入的施主襯底的面和脆變區(qū)之間的施主襯底的厚度中。
回到根據(jù)本發(fā)明的方法的第一優(yōu)選實施例的描述,一些氦原子在熱激活下易于擴散。那些He原子被吸雜在由所述第二注入操作期間執(zhí)行的氫注入所引起的缺陷點處。
因此,由于在第二選擇深度處的僅H注入?yún)^(qū)足夠靠近脆變區(qū),并且注入的H劑量以充分的方式產(chǎn)生缺陷以用作He原子的吸雜點,所以相信防止了He朝著其下進行了注入的施主襯底的面擴散,并限制了氣泡形成。
如上所述,相對于脆變區(qū),僅H吸雜區(qū)有利地位于其下進行了注入的施主襯底的面的一側(cè),以便所述吸雜區(qū)有效地用作阻擋。
回到根據(jù)本發(fā)明的方法的描述,一旦薄層形成到支撐襯底上,如果所述第二深度比所述第一深度大,吸雜區(qū)則保留在施主襯底內(nèi),或者如果所述第二深度比所述第一深度小,吸雜區(qū)則位于形成在支撐襯底上的薄層內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的方法在轉(zhuǎn)移之后可進一步包括減薄步驟,所述減薄步驟適于移除包含所述吸雜區(qū)的一部分薄層,以便最終結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不受所述吸雜區(qū)的影響。
這種減薄步驟可根據(jù)傳統(tǒng)的技術(shù)例如化學-機械拋光(CMP)、犧牲氧化、(干或濕)化學蝕刻等進行。
以更一般的方式,例如在專利申請US 6 720 640中揭示的,該減薄步驟可在分離轉(zhuǎn)移層或施主襯底之后進行。
根據(jù)本發(fā)明的方法可進一步包括退火步驟,該退火步驟執(zhí)行適于退火掉由第二注入條件引起的輕微晶體缺陷的簡單退火(在爐中或通過在1,000℃左右的溫度進行RTA),由此固化吸雜區(qū)。
優(yōu)選地,第一和第二深度之間的移位(其例如可定義為H峰之間的距離)包含在50nm和150nm之間,以便吸雜區(qū)剖面不有利地與將用作有用的最終薄層的層區(qū)域重疊。
根據(jù)本發(fā)明的方法的第一優(yōu)選實施例示意性地示于圖1,圖1代表施主襯底厚度內(nèi)不同注入種類的濃度再分配。
He和H原子在第一注入操作期間共注入,并且分別根據(jù)曲線C1和曲線C2分布在施主襯底的厚度中,以在深度z處生成由標記Ez代表的脆變區(qū)。
然后H原子在第二注入操作期間注入,并且根據(jù)曲線C3分布在施主襯底的厚度中。
箭頭A代表He原子在熱處理下朝著由第二僅H注入操作所生成的吸雜點的擴散,以避免He原子朝著零深度區(qū)的擴散,由此防止了氣泡形成。
以下描述的目的在于提供示意由根據(jù)本發(fā)明的方法帶來的改進的實例。
在第一實例中,在已知導致氣泡形成的注入條件下用僅由He和H的共注入組成的注入步驟制造了第一SOI結(jié)構(gòu)S1。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例制造了第二SOI結(jié)構(gòu)S2,該注入步驟在于-在與第一SOI結(jié)構(gòu)的共注入操作相同的條件下的共注入操作,以及-僅H的隨后注入操作。
以下的表3概括了用于制造結(jié)構(gòu)S1和S2的注入條件。
表3
此外結(jié)構(gòu)S1和S2受到包括退火處理的傳統(tǒng)精整步驟,例如如已經(jīng)在以上提到的申請人的專利申請FR 0309304中所描述的。
圖2代表在結(jié)構(gòu)S1和S2受到包括退火處理的傳統(tǒng)精整步驟之后觀察到的氣泡(由圓表示)的數(shù)量(沿著垂直軸)。
從該圖2明顯的是,結(jié)構(gòu)S2相比于結(jié)構(gòu)S1,氣泡數(shù)量顯著降低。實際上,對于結(jié)構(gòu)S1,觀察到的氣泡的平均數(shù)量是11.2,而對于根據(jù)本發(fā)明的可能實施例制造的結(jié)構(gòu)S2,觀察到的氣泡的平均數(shù)量僅為4.4。
圖3代表通過10*10μm2AFM掃描所測量的結(jié)構(gòu)S1和S2的粗糙度RMS值。從該圖3明顯的是,結(jié)構(gòu)S2的粗糙度與結(jié)構(gòu)S1的粗糙度相同。實際上結(jié)構(gòu)S2的平均粗糙度是50.7埃RMS,而結(jié)構(gòu)S1的平均粗糙度是49.8埃RMS。
由此從該第一實例顯而易見的是,粗糙度可以通過第一注入步驟(在該情況下He/H共注入)的注入條件優(yōu)化,而氣泡數(shù)量可由第二注入步驟而限制(這里特別是通過阻礙He在第二H注入?yún)^(qū)的擴散)。根據(jù)本發(fā)明的方法由此允許尤其是不必在避免氣泡的注入條件和限制所得表面粗糙度并獲得合適的厚度均勻性的注入條件之間作傳統(tǒng)折衷。
在第二實例中,根據(jù)包括將Si襯底氧化以用于形成200埃厚表面氧化物層的步驟的方法,制造了具有掩埋氧化物薄層的SOI結(jié)構(gòu)。
該SOI結(jié)構(gòu)S3更準確地是根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例而制造的,該注入步驟在于-僅H的第一注入操作,和-僅氬Ar的隨后第二注入操作。
下面的表4概括了用于制造結(jié)構(gòu)S3的注入條件。
表4
分離之后,觀察到很少的氣泡并且10*10μm2AFM掃描揭示了近似60埃RMS的粗糙度。
此外結(jié)構(gòu)S3受到包括退火處理的傳統(tǒng)精整步驟,例如如已經(jīng)在以上提到的申請人的專利申請FR 0309304中所描述的。10*10μm2AFM掃描揭示了低至幾埃RMS的粗糙度。
更一般而言,由以上描述的方法所獲得的結(jié)構(gòu),尤其是SeOI結(jié)構(gòu)(如結(jié)構(gòu)S2和S3),顯示出小的粗糙度,尤其是由10*10μm2AFM掃描揭示的、基本上包含在35和60埃之間的粗糙度。
權(quán)利要求
1.一種用于制造包含襯底上的半導體材料薄層的結(jié)構(gòu)的方法,包括以下步驟·在必須制作薄層的施主襯底的面下執(zhí)行種類的注入,以在施主襯底的厚度中生成脆變區(qū),·在進行注入之后,使施主襯底的該面緊密接觸支撐襯底,·在脆變區(qū)的水平面分離施主襯底,以將施主襯底的一部分轉(zhuǎn)移到支撐襯底上并在支撐襯底上形成薄層,其特征在于該注入步驟包括·第一注入操作,在于執(zhí)行種類的注入以在施主襯底的厚度中在第一深度處生成所述脆變區(qū),·第二注入操作,在于根據(jù)選擇的第二注入條件執(zhí)行種類的注入,以生成-在不同于所述第一深度的第二深度處,以便不影響必須發(fā)生在所述第一深度的脆變區(qū)水平面處的分離,-吸雜區(qū),防止在所述第一注入操作期間注入的種類朝著其下執(zhí)行了注入的施主襯底的所述面擴散,由此限制氣泡形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于在第二注入操作之前進行第一注入操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于在第二注入操作之后進行第一注入操作。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法,其特征在于根據(jù)選擇的第一注入條件執(zhí)行第一注入操作,以限制將要形成在支撐襯底上的薄層的表面粗糙度并獲得合適的厚度均勻性,而不考慮涉及可限制氣泡形成的注入條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征在于選擇所述第二注入條件以在不同于所述第一深度的所述第二深度處生成所述吸雜區(qū),使得不影響由所述第一注入條件尋求的粗糙度和均勻性限制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其特征在于通過用要注入的種類轟擊施主襯底的表面執(zhí)行所述第二注入操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其特征在于通過將施主襯底暴露于包含要注入的種類的等離子體來執(zhí)行所述第二注入。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法,其特征在于所述第一和第二深度之間的移位包含在50nm和150nm之間。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法,其特征在于選擇所述第一和第二注入條件以使所述第二深度比所述第一深度小,該吸雜區(qū)由此位于其下執(zhí)行了注入的施主襯底的面和脆變區(qū)之間的施主襯底的厚度中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,其特征在于進一步包括適于移除包含吸雜區(qū)的一部分薄層的減薄步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中任何一項的方法,其特征在于進一步包括適于固化吸雜區(qū)的退火步驟。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法,其特征在于所述第一注入操作包括至少兩種不同種類的共注入。
13.根據(jù)前一權(quán)利要求的方法,其特征在于所述第一注入操作包括氫和氦種類的共注入。
14.根據(jù)前一權(quán)利要求的方法,其特征在于在所述第一注入操作期間在氫之前注入氦。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任何一項的方法,其特征在于所述第一注入操作包括單種類的注入。
16.根據(jù)前一權(quán)利要求的方法,其特征在于所述第一注入操作包括僅注入氫。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任何一項的方法,其特征在于所述第二注入操作包括僅注入氫或氬種類。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其特征在于在所述第二注入操作期間以比5.1016/cm2低的劑量注入氫,或者在所述第二注入操作期間以基本上包含在1.1014/cm2和1.1016/cm2之間的劑量注入氬。
19.一種由根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法獲得的結(jié)構(gòu),尤其是絕緣體上半導體(SeOI)結(jié)構(gòu),其特征在于該薄層顯示出小的粗糙度,尤其是由10×10μm2AFM掃描測量的、基本上包含在35和60埃RMS之間的粗糙度。
20.一種恰在根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任何一項或權(quán)利要求12至19中的任何一項的方法的注入步驟之后獲得的中間結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種通過SMARTCUT
文檔編號H01L21/762GK101036222SQ200480044035
公開日2007年9月12日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者赤津豪 申請人:S.O.I.Tec絕緣體上硅技術(shù)公司