[发明专利]将有用层转移到载体衬底的方法

说明书

本发明涉及一种将有用层转移到载体衬底上的方法，包括以下步骤：a)提供包括埋置弱化面的施主衬底，有用层由施主衬底的正面和埋置弱化面来界定；b)提供载体衬底；c)由施主衬底的正面将施主衬底沿接合界面结合到载体衬底以形成接合结构；d)对接合结构进行退火，以增加埋置弱化面的弱化程度，转移方法的特征在于：‑在退火步骤d)中，将预定应力施加到埋置弱化面达一定时间段，预定应力选择为当达到给定弱化程度时引发分裂波；‑在该时间段结束处，已经达到给定弱化程度，预定应力导致分裂波被引发并且沿埋置弱化面自维持传播，造成将有用层转移到载体衬底。

技术领域

本发明涉及微电子领域。具体地，本发明涉及将有用层转移到载体衬底上的方法。

背景技术

图1所示的将有用层3转移到载体衬底4的方法是现有技术已知的；该方法具体描述于文献WO 2005043615和WO 2005043616中，包括以下步骤：

·通过在施主衬底1中注入轻物质以来形成埋置弱化面2，从而在该面与施主衬底的表面之间形成有用层3；

·接着，将施主衬底1接合到载体衬底4以形成接合结构5；

·对接合结构5进行热处理以弱化埋置弱化面；

·以及最后，通过在埋置弱化面2的水平处施加的能量脉冲来引发分裂波，分裂波在施主衬底1中沿着所述埋置弱化面2自维持传播。

在该方法中，在埋置弱化层2的水平处注入的物质开始形成微腔。弱化热处理具有促进这些微腔生长和加压的作用。通过在热处理之后施加额外的外力(能量脉冲)，在埋置弱化面2中引发分裂波，该波以自维持的方式传播，造成有用层3通过在埋置弱化面2的水平处的分离而被转移。这种方法尤其可以降低转移后的表面粗糙度。

该方法可用于制造绝缘体上硅(SOI)衬底。在这种情况下，施主衬底1和载体衬底4均由硅晶片形成，该硅晶片的标准直径对于下一代通常为200mm、300mm或450mm。施主衬底1和载体衬底4之一或两者都被表面氧化。

SOI衬底必须符合非常严格的规范。对于有用层3的平均厚度和厚度均匀性尤其如此。符合这些规范对于将形成在该有用层3中和上的半导体器件正确操作而言是必要的。

在一些情况下，这些半导体器件的结构需要设置SOI衬底，该SOI衬底具备的有用层3具有非常低的平均厚度(例如低于50nm)并且具有非常高的厚度均匀性。期望的厚度均匀性可以为至多约5％，对应于在有用层3的整个表面上典型地从+/-0.3nm到+/-1nm的变化。即使在有用层3已经转移到载体衬底4之后进行附加的修整步骤，例如蚀刻或表面平滑热处理，重要的是在转移之后形态表面特性尽可能有利，以确保满足最终规范。

申请人已经观察到，根据前述方法转移的有用层3，由在类似条件下制备并经历相同弱化热处理的接合结构产生，没有显示出逐个晶片可再现的形态表面性质(粗糙度、厚度均匀性)。转移后的有用层的形态表面性质的不可再现性会影响生产产率，因为修整步骤在使所有有用层的粗糙度和厚度均匀性达到所需规范水平方面并不总是成功的。

为了限制分裂之后的薄层厚度变化的规则图案的幅度，文件EP2933828提出使得要分裂的组件与吸收元件接触，以消散在分裂波引发和自维持传播期间发出的声振动。

发明目的

本发明涉及将有用层转移到载体衬底上的方法。该方法的目的是在转移之后获得有用层的低程度的表面粗糙度和高程度的厚度均匀性，并改进转移的有用层的形态表面性能的逐个晶片的再现性。

发明简述

本发明涉及一种将有用层转移到载体衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供包括埋置弱化面的施主衬底，有用层由施主衬底的正面和埋置弱化面来界定；

b)提供载体衬底；