[发明专利]贴合式SOI晶圆的制造方法

说明书

本发明涉及一种贴合式SOI晶圆的制造方法，将均自硅单晶所构成的接合晶圆以及基底晶圆经由硅氧化膜贴合而制造贴合式SOI晶圆，该制造方法包含：准备电阻率为100Ω·cm以上且初期晶格间氧浓度为10ppma以下的单晶硅晶圆而作为基底晶圆的步骤；通过在氧化性氛围下，对基底晶圆实施700℃以上1000℃以下的温度且5小时以上的热处理而于基底晶圆表面形成硅氧化膜的步骤；经由硅氧化膜将基底晶圆及接合晶圆贴合的步骤，以及将经贴合的接合晶圆薄膜化而形成SOI层的步骤。由此能抑制SOI晶圆制造步骤中的基底晶圆的滑动差排的发生的同时，有效地进行为了抑制电阻率的变动的供体消去。

技术领域

本发明涉及一种贴合式SOI晶圆的制造方法。

背景技术

由于移动终端、因特网通讯等的发达，对于通过无线而进行信息交流的信息量或对于通讯速度的要求，正无限地增大。近年来，作为RF(Radio Frequency)开关等的高频装置，时至今日有将SOS(Silicon On Sapphire，蓝宝石上硅)或GaAs的基板所制作的单一组件予以置换成于在Si基板上集成化的装置而成为小型化及集成化技术所广泛地采用。特别是使用SOI(Silicon On Insulator)晶圆而制作高频装置的方法正日益增大其市场。

作为高频装置的性能，为了防止通讯的串音干扰，而有将二次谐波、三次谐波予以抑制而作为主要的要求项目。因此，基板必须为绝缘体。虽然，在SOI晶圆之中使埋置氧化膜(BOX层)的厚度增加被考虑为一种方法，但是氧化膜的热传导率不佳，无法去除高频装置作动时的发热一事则成为问题。于此，作为SOI晶圆的支承基板(基底晶圆)，使用具有高电阻率的Si基板(高电阻基板)的方法被想到。由此，能抑制在BOX层之下的电气的传导，而能抑制高频装置的谐波。

在此情况下，由于为了维持基底晶圆的高电阻基板的高电阻率而使由于氧供体所致的电阻率低下的影响变小之故，而使用低氧基板。在使用如此的高电阻低氧基板的情况下，成为Si中的硼或氧为少的高纯度Si结晶，反而容易发生滑动差排。

另一方面，为了使绝缘性为佳，使用于高频装置的SOI晶圆被要求厚的(例如500nm以上)埋置氧化膜。在该情况下，并非使用通常的接合氧化(于接合晶圆侧形成氧化膜)，而使用基底氧化(于基底晶圆侧形成氧化膜)。其理由为：例如在使用离子注入剥离法而制作贴合式SOI晶圆时，通过厚氧化膜将氢打入接合晶圆侧必须有高能量，而成为SOI膜厚均一性或颗粒的增加等的问题。这些为使用基底氧化步骤的主要的理由。此时，氧化膜厚度为厚的缘故而必须要长时间的氧化处理。

专利文献1中记载一种氮掺杂晶圆，其作为在经过装置制造步骤中的热处理之后仍维持高电阻率的同时，具有高晶圆的机械强度以及吸附能力的其中一种高电阻硅晶圆，并且记载将其作为SOI晶圆的基底晶圆的使用。再者，专利文献1的[0032]段落中揭示氮掺杂晶圆会受到氧氮供体(NO供体)的影响而使基板电阻率减少。

另一方面，专利文献2的[0038]段落及图1记载，通过进行900℃以上的热处理而使NO供体消灭。再者，专利文献3的[0038]段落、[0039]段落记载，通过进行900℃以上，例如1000℃、16小时的热处理而使NO供体消灭。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2012-76982号公报

[专利文献2]日本特开2005-206391号公报

[专利文献3]日本特开2012-188293号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]