[发明专利]贴合式SOI晶圆的制造方法

说明书

本发明提供一种贴合式晶圆的制造方法，通过离子注入法制作于基底晶圆上具有BOX层及SOI层的贴合式SOI晶圆，透过在含有氩气的氛围下进行平坦化热处理后，进行调整SOI层的膜厚度的牺牲氧化处理，其中，使通过剥离所制作的贴合式SOI晶圆中BOX层的膜厚度为500nm以上，形成氧化膜，以使施加牺牲氧化处理的SOI层的膜厚度(t)与牺牲氧化处理中所形成的牺牲氧化膜的膜厚度(d)之间的关系，满足0.9d＞t＞0.45d。由此能够预先防范于SOI晶圆的制造中，自由于平坦化热处理而呈悬垂状而残留的SOI层的最外周部的颗粒的发生。

技术领域

本发明涉及一种贴合式SOI晶圆的制造方法，特别是利用离子注入剥离法的SOI晶圆的制造方法。

背景技术

SOI(Silicon on insulator)晶圆的制造方法，特别是作为使先进的集成电路的高性能化成为可能的薄膜SOI晶圆的制造方法，其为将经注入离子的晶圆于结合后剥离的一种SOI晶圆制造方法(离子注入剥离法：亦称为Smart的技术)，逐渐开始受到重视。

此离子注入法是于二片硅晶圆之中，在至少一方形成氧化膜的同时，自另一方的硅晶圆(贴合晶圆)的上表面注入氢离子或是惰性气体离子等气体离子，而于贴合晶圆内部形成离子注入层(亦称为微小气泡层或封入层)，且在之后，将经注入该离子的面透过氧化膜以与另一方的硅晶圆(基底晶圆)密着，之后施加热处理(剥离热处理)以将微小气泡层作为劈开面而将另一方的晶圆(贴合晶圆)剥离为薄膜状而制造贴合式SOI晶圆的技术。又有对剥离后的SOI晶圆施加热处理(结合热处理)，使其稳固地结合的技术(参照专利文献1)。

于此阶段，劈开面(剥离面)将成为SOI层的表面，较容易得到SOI层较薄且膜厚度均匀性亦高的SOI晶圆。但是，剥离后的SOI晶圆表面存在有离子注入所导致的损伤层，又表面的粗糙程度在与一般的硅晶圆的镜面相比变得较大。因此，于离子注入剥离法必须去除如此的损伤层及表面的粗糙。

作为除去此SOI层表面的表面粗糙及损伤层的方法之一，有以含有氩气的氛围进行高温热处理的退火法。依据此退火法，能够将SOI层表面平坦化，同时通过离子注入剥离法而使所得到的SOI层可高度维持膜厚度均一性(专利文献1、2)。〔现有技术文献〕

专利文献1：再公表公报WO2003/009386号

专利文献2：再公表公报WO2011/027545号

发明内容

[发明所欲解决的问题]

若通过离子注入剥离法，制作于基底晶圆上具有BOX层(埋入氧化膜层)及SOI层的贴合式SOI晶圆，并进行以含有氩气的氛围的热处理(以下以简称为Ar退火)的剥离面的平坦化，则SOI/BOX界面、以及BOX/基底晶圆界面的蚀刻将会进行，而于SOI层最外周部的基底的BOX层消失，因此Ar退火之后，将会有SOI层的最外周部呈悬垂状而残留的状况。

结果，在之后的SOI晶圆制造步骤(洗净、热处理等)及装置制造步骤等中，将会有悬垂部容易剥离，而使颗粒产生的问题。

本发明有鉴于上述问题点，目的在于以在贴合式SOI晶圆的制造中，预先防范通过以含有氩气的氛围进行的平坦化热处理而呈悬垂状残留的SOI层的最外层的颗粒的产生。

[解决问题的技术手段]