JP5032743B2 - Formation of relaxed useful layers from wafers without a buffer layer - Google Patents

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Description

この発明は、マイクロエレクトロニクス、光学又は光電子工学用の結晶材料から各々が選ばれた基板と歪み層を備えるウエハからの有用層の形成に関する。   The present invention relates to the formation of a useful layer from a wafer comprising a substrate and a strained layer, each selected from crystalline materials for microelectronics, optics or optoelectronics.

この明細書において、バルク状態で平衡している材料の格子定数である公称格子定数に実質的に同じである格子定数を有する結晶材料により層が形成された場合、その層は「緩和」されたという。   In this specification, a layer is "relaxed" if it is formed by a crystalline material having a lattice constant that is substantially the same as the nominal lattice constant of the material that is in equilibrium in the bulk state. That's it.

逆に、「歪んだ」層とは、エピタキシャル成長等の結晶成長中に結晶構造が伸張又は圧縮により弾性的に歪んだ結晶材料による層のことで、その格子定数がこの材料の公称格子定数とは実質的に異なるものである。   Conversely, a “strained” layer is a layer made of a crystalline material whose crystal structure is elastically distorted by stretching or compression during crystal growth such as epitaxial growth, and whose lattice constant is the nominal lattice constant of this material. It is substantially different.

同じウエハ内において、格子定数が互いに異なり、少なくとも部分的に緩和され且つ又は過度な数の結晶欠陥が無い結晶構造を維持している、第一の結晶材料の層を第二の結晶材料の基板上に形成することは場合によって有用又は効果的である。   Within the same wafer, the first crystalline material layer is a substrate of a second crystalline material that has different lattice constants and maintains a crystalline structure that is at least partially relaxed and / or free of an excessive number of crystal defects. Forming on top is sometimes useful or effective.

この目的のために、基板と形成された層とに間にバッファ層を挿入することが知られている。   For this purpose, it is known to insert a buffer layer between the substrate and the formed layer.

この構造においては、「バッファ層」は形成された層の格子定数が基板の格子定数と合う遷移層を意味する。   In this structure, “buffer layer” means a transition layer in which the lattice constant of the formed layer matches the lattice constant of the substrate.

この目的のために、この種のバッファ層は厚みに応じて次第に変わる組成を有してもよく、そのバッファ層の組成が次第に変わるのは、基板と形成された層との格子定数の間で、バッファ層の格子定数が次第に変わることと直接関わっている。   For this purpose, this type of buffer layer may have a composition that varies gradually with thickness, and the composition of the buffer layer varies gradually between the lattice constants of the substrate and the layer formed. This is directly related to the fact that the lattice constant of the buffer layer changes gradually.

それは、例えば、可変含有量組成変化(variable−content compositional variation)、含有量の符号の反転、又は、組成の段階的変化というようなさらに複雑な態様とすることもできる。   It can also be a more complex aspect such as, for example, variable-content compositional variation, inversion of content sign, or stepwise change in composition.

そのような可変組成を形成するのは時間を要し、また、実施が複雑となる。   Forming such a variable composition takes time and is complicated to implement.

さらに、結晶欠陥密度を小さくするにはバッファ層が、通常、厚くなり、典型的には1から数ミクロンである。   Furthermore, the buffer layer is usually thicker to reduce the crystal defect density, typically 1 to a few microns.

従って、そのようなバッファ層の製造には、屡々、時間が掛かり、難しくコストが掛かる処理が含まれる。   Therefore, the manufacture of such a buffer layer often involves time-consuming and difficult and costly processes.

形成された層内の弾性歪みを緩和し、必要な処理が少なく、同様な結果が得られる他の技術がB.Hollander et al.の、例えば、“Strain relaxation of pseudomorphic Si1−xGe/Si(100)heterostructures after hydrogen or helium ion implantation for virtual substrate fabrication”(in Nuclear and Instruments and Methods in Physics Research B 175−177 (2001) 357−367)という題の文書に示されている。 Other techniques that relieve elastic strain in the formed layer, require less processing and give similar results are described in B.C. Hollander et al. Of, for example, "Strain relaxation of pseudomorphic Si 1 -x Ge x / Si (100) heterostructures after hydrogen or helium ion implantation for virtual substrate fabrication" (in Nuclear and Instruments and Methods in Physics Research B 175-177 (2001) 357 -367).

記載されている処理は、圧縮により歪んだSiGe層の緩和に関し、この層はSi基板上に形成されている。   The described process relates to the relaxation of a SiGe layer distorted by compression, this layer being formed on a Si substrate.

用いられている技術では、歪み層表面からSi基板内へ、所定深さに、水素又はヘリウムイオンを注入する。   In the technique used, hydrogen or helium ions are implanted at a predetermined depth from the surface of the strained layer into the Si substrate.

イオンを注入により生じ、注入領域とSiGe層との間に横たわるSi基板の一重内に位置する結晶の摂動により、熱処理下で、SiGe層がある程度緩和される。   The SiGe layer is relaxed to some extent under heat treatment by the perturbation of the crystals that are produced by the implantation of ions and located within a single layer of the Si substrate lying between the implanted region and the SiGe layer.

従って、この技術により、基板内への簡単な原子又は分子注入により、中間バッファ層内に緩和された又は擬似的に緩和された層が形成される。   Thus, with this technique, a relaxed or pseudo relaxed layer is formed in the intermediate buffer layer by simple atomic or molecular injection into the substrate.

従って、この技術は、バッファ層の形成を含む技術に比べ、時間が少なく、実施が簡単、そして、コストが掛からないように見える。   Thus, this technique appears to be less time consuming, easier to implement, and less expensive than techniques involving the formation of buffer layers.

素子、特に、電子工学や光電子工学用の素子を製造するために、ある構造にこの緩和又は擬似的緩和層を後で一体化させるのにこの技術を用いるのは興味深いと思われる。   It would be interesting to use this technique to later integrate this relaxation or pseudo relaxation layer into a structure to produce devices, particularly electronics and optoelectronic devices.

この発明の目的は、この層一体化の実施を盛行させるために、第一のアスペクトにおいて、マイクロエレクトロニクス、光学又は光電子工学用の結晶材料から各々が選ばれた支持基板と歪み層を備えるウエハから有用層を形成する方法であって、前記支持基板の、構造的摂動を形成しうる所定深さに、摂動領域を形成する工程と、エネルギを供給して前記歪み層内の弾性歪みに少なくとも相対的緩和を起こさせる工程と、前記歪み層とは反対側の前記ウエハの部分を除去し、前記有用層が前記ウエハの残存部分となる工程を備えたことを特徴とする方法を提供する。   The object of the present invention is, in order to promote the implementation of this layer integration, in a first aspect, from a wafer comprising a support substrate and a strained layer, each selected from a crystal material for microelectronics, optics or optoelectronics. A method for forming a useful layer, the step of forming a perturbation region at a predetermined depth capable of forming a structural perturbation of the support substrate, and supplying energy to at least relative to the elastic strain in the strained layer. There is provided a method comprising the steps of causing a target relaxation, and removing the portion of the wafer opposite to the strained layer so that the useful layer becomes a remaining portion of the wafer.

この発明のさらなるアスペクトである再利用方法が請求項2乃至34に与えられる。   A reuse method which is a further aspect of the present invention is given in claims 2 to 34.

第二のアスペクトにおいて、この発明の主題は請求項35の除去方法の応用である。   In a second aspect, the subject of the present invention is the application of the removal method of claim 35.

第三のアスペクトにおいて、この発明の主題は、請求項36乃至39に与えられる、剥離により薄層を提供する源ウエハとある構造である。   In a third aspect, the subject of the present invention is a structure with a source wafer as provided in claims 36 to 39 which provides a thin layer by peeling.

この発明のさらなる特徴、目的及び効果が、添付図面を参照し、詳細な説明を読むことにより明らかになる。   Further features, objects and advantages of the present invention will become apparent upon reading the detailed description with reference to the accompanying drawings.

この発明は、有用層が支持基板と支持基板上の歪み層を備える源基板と、有用層の形成のための支持部材を形成する受け取り基板とを含む。   The invention includes a source substrate where the useful layer comprises a support substrate and a strained layer on the support substrate, and a receiving substrate that forms a support member for the formation of the useful layer.

この明細書において、そして、一般に、「有用層」は受け取り基板上に形成される源基板の一部を示す。   In this specification, and generally, the “useful layer” refers to the portion of the source substrate that is formed on the receiving substrate.

この発明の主なる目的は、源基板から受け取り基板上に緩和又は擬似的緩和層を形成するもので、有用層は少なくとも部分的に源基板の歪み層内に含まれる。   The main object of the present invention is to form a relaxation or pseudo relaxation layer on the receiving substrate from the source substrate, the useful layer being at least partially contained within the strain layer of the source substrate.

歪み層は、バッファ層が無く、事前に緩和又は擬似的に緩和されたものである。   The strained layer has no buffer layer and has been relaxed or pseudo relaxed in advance.

図1aに示されているのはこの発明の源基板10である。   Shown in FIG. 1a is a source substrate 10 of the present invention.

源基板10は支持基板1と歪み層2より成る。   The source substrate 10 includes a support substrate 1 and a strained layer 2.

支持基板1の第一の態様では、支持基板1は半導体材料等の結晶材料(図1には示されない)より成る上部層を備える疑似基板であり、上部層は歪み層2との間に界面を有し、そして、その歪み層2との界面で第一の格子定数を有する。   In the first embodiment of the support substrate 1, the support substrate 1 is a pseudo substrate having an upper layer made of a crystalline material (not shown in FIG. 1) such as a semiconductor material, and the upper layer is an interface between the strain layer 2 and the upper layer. And has a first lattice constant at the interface with the strained layer 2.

上部層の第一の格子定数は、効果的にも、それが形成される材料の公称格子定数であり、従って、この材料は緩和状態にある。   The first lattice constant of the top layer is effectively the nominal lattice constant of the material from which it is formed, and therefore this material is in a relaxed state.

上部層は、さらに、上部歪み層2が支持基板1の上部層の結晶構造に大きな影響を与えることなしに、その格子定数を歪み層2に与えるに十分な厚みを有する。   Furthermore, the upper layer has a thickness sufficient to give the lattice constant to the strained layer 2 without the upper strained layer 2 significantly affecting the crystal structure of the upper layer of the support substrate 1.

支持基板1の第二の態様では、支持基板1は第一の格子定数を有する結晶材料のみにより成る。   In the second embodiment of the support substrate 1, the support substrate 1 is made of only a crystalline material having a first lattice constant.

他の効果的な態様では、支持基板1は単結晶基板である。   In another effective embodiment, the support substrate 1 is a single crystal substrate.

どのような態様が支持基板1に選ばれても、効果的なことに、支持基板1は、転位等の構造欠陥の密度が低い結晶構造を有する。   Whatever mode is selected as the support substrate 1, the support substrate 1 effectively has a crystal structure with a low density of structural defects such as dislocations.

歪み層2の第一の態様では、歪み層2は半導体材料等の結晶材料の一重のみより成る。   In the first embodiment of the strained layer 2, the strained layer 2 is composed of only a single crystal material such as a semiconductor material.

この歪み層2を形成するのに選ばれる材料は、第一の格子定数と実質的に異なる第二の公称格子定数を有する。   The material chosen to form this strained layer 2 has a second nominal lattice constant that is substantially different from the first lattice constant.

形成された歪み層2は、支持基板1により圧縮又は伸張されて弾性的に歪み、即ち、それが成る材料の公称格子定数と実質的に異なる格子定数を持たされ、従って、この格子定数は第一の格子定数に近いものとなる。   The formed strained layer 2 is compressed or stretched by the support substrate 1 and elastically strained, that is, has a lattice constant that is substantially different from the nominal lattice constant of the material of which it is formed. It is close to one lattice constant.

この歪み層2を形成するのにに選ばれる材料は、効果的なことに、第一の格子定数より実質的に大きい第二の公称格子定数を有し、従って、圧縮により歪む。   The material chosen to form this strained layer 2 effectively has a second nominal lattice constant that is substantially greater than the first lattice constant and is therefore distorted by compression.

歪み層2は、さらに効果的なことに、実質的に一定な原子組成を有する。   The strained layer 2 more effectively has a substantially constant atomic composition.

歪み層2の第二の態様では、歪み層2は幾重の複数材料より成り、各一重は半導体材料等の結晶材料より成る。   In the second embodiment of the strained layer 2, the strained layer 2 is composed of a plurality of layers of materials, and each single layer is composed of a crystalline material such as a semiconductor material.

歪み層2の各一重は、さらに効果的なことに、実質的に一定な原子組成を有する。   Each single layer of the strained layer 2 more effectively has a substantially constant atomic composition.

支持基板1との界面に直接近接する歪み層2の材料厚みは第一の態様の歪み層2と実質的に同じ特性を有する。   The material thickness of the strained layer 2 that is in direct proximity to the interface with the support substrate 1 has substantially the same characteristics as the strained layer 2 of the first embodiment.

歪み層2の緩和された材料の厚みが小さいということは少なくとも以下の内の効果の一つを有する。   The reduced thickness of the relaxed material of the strained layer 2 has at least one of the following effects.

それは、ある材料特性を達成するために受け取り基板上に形成される活性層の少なくとも一部分を構成する。   It constitutes at least part of an active layer formed on the receiving substrate to achieve certain material properties.

それは、特に、エッチング溶液よる選択的化学エッチング等の材料除去から近傍層を保護するための、選択的材料除去手段により行われる選択的材料除去の間の停止層を構成する。   It constitutes a stop layer during the selective material removal performed by the selective material removal means, in particular to protect the neighboring layers from material removal such as selective chemical etching by the etching solution.

それは、選択エッチング等の選択的材料除去手段により行われて、選択的材料除去の間の停止層となる近傍層より実質的に材料除去が大きくなる可能性があり、従って、材料除去から保護される。   It can be done by selective material removal means such as selective etching, and material removal can be substantially greater than the neighboring layer that becomes a stop layer during selective material removal and is therefore protected from material removal. The

緩和された材料はその一重にこれら機能が組み合わされてもよく、そして、他の機能を有してもよい。   The relaxed material may combine these functions in a single layer and may have other functions.

すべての場合において、歪み層2は歪んだ材料より成る通常の構造を有するが、それは、さらに、歪み層2よりかなり薄い蓄積厚みを有する緩和された一つ又は幾重もの材料を含んでもよく、これにより、歪み層2が全体的に歪んだ状態を維持する。   In all cases, the strained layer 2 has the usual structure of strained material, but it may further include a relaxed material or layers of material having a much thinner accumulated thickness than the strained layer 2. Thus, the strained layer 2 is maintained in a generally distorted state.

どのような態様が歪み層2に選ばれても、例えば、CVD(Chemical Vapour Deposition)やMBE(Molecular Beam Epitaxy)等の既知の技術を用いたエピタキシャル成長等の結晶成長により、歪み層2が効果的に支持基板1上に形成される。   Whatever mode is selected for the strained layer 2, for example, the strained layer 2 is effective by crystal growth such as epitaxial growth using known techniques such as CVD (Chemical Vapor Deposition) and MBE (Molecular Beam Epitaxy). Formed on the support substrate 1.

例えば、点欠陥や転位等の拡張欠陥等、過度な数の結晶欠陥無しにそのような歪み層2を得るには、支持基板1と(支持基板1との界面近傍において)歪み層2とが形成される結晶材料において、それら第一、第二の公称格子定数の差が十分小さい結晶材料を選ぶと効果的である。   For example, in order to obtain such a strained layer 2 without an excessive number of crystal defects such as extended defects such as point defects and dislocations, the support substrate 1 and the strained layer 2 (in the vicinity of the interface with the support substrate 1) include In the crystal material to be formed, it is effective to select a crystal material having a sufficiently small difference between the first and second nominal lattice constants.

この格子定数の差は、例えば、典型的には、約0.5%と約1.5%との間であるが、それより高い値でもよい。   This difference in lattice constant is typically between about 0.5% and about 1.5%, but may be higher.

例えば、IV−IV属材料においては、GeはSiの公称格子定数より大きい約4.2%の公称格子定数を有しており、従って、Geを30%含むSiGeはSiの公称格子定数よりより大きい約1.15%の公称格子定数を有する。   For example, in Group IV-IV materials, Ge has a nominal lattice constant of about 4.2% greater than the nominal lattice constant of Si, so SiGe containing 30% Ge is more than the nominal lattice constant of Si. It has a large nominal lattice constant of about 1.15%.

さらには、歪み層2は、それが一定な固有特性、且つ又は、(図1cに見られるように)受け取り基板5に付着できるように、略一定な厚みを有すると好ましい。   Furthermore, it is preferred that the strained layer 2 has a substantially constant thickness so that it can have a certain intrinsic property and / or adhere to the receiving substrate 5 (as seen in FIG. 1c).

歪み層2にプラスティックのような種類の緩和や内部応力が現れないように、歪み層2の厚みは、さらに、臨界弾性歪み厚みより薄くなければならない。   The thickness of the strained layer 2 must further be less than the critical elastic strained thickness so that no kind of plastic relaxation or internal stress appears in the strained layer 2.

この臨界弾性歪み厚みは、主に、歪み層2のために選ばれた材料と、支持基板1との格子定数の差とに応じて変わる。   This critical elastic strain thickness mainly depends on the material chosen for the strained layer 2 and the difference in lattice constant between the support substrate 1.

支持基板1に用いた材料の上に形成される歪み層2に用いた材料の臨界弾性歪み厚みの値は当業者であればこの分野において知り得る。   A person skilled in the art can know the value of the critical elastic strain thickness of the material used for the strained layer 2 formed on the material used for the support substrate 1 in this field.

歪み層2は、一旦形成されると、その格子定数がその成長基板1の格子定数と実質的に同様になり、圧縮又は伸張により内部弾性歪みを有することになる。   Once formed, the strained layer 2 has a lattice constant substantially similar to the lattice constant of the growth substrate 1 and has an internal elastic strain due to compression or extension.

図1bを参照すると、歪み層2を備えるウエハ10が製造されると、摂動領域3が支持基板1内の所定深さに形成され、遷移層4が実質的に摂動領域3と歪み層2により拘束される。   Referring to FIG. 1 b, when the wafer 10 including the strained layer 2 is manufactured, the perturbation region 3 is formed at a predetermined depth in the support substrate 1, and the transition layer 4 is substantially formed by the perturbation region 3 and the strained layer 2. Be bound.

摂動領域3は、周囲部分内に構造的な摂動を生じさせる内部歪みを有する領域として特徴付けられる。   The perturbation region 3 is characterized as a region having an internal strain that causes structural perturbations in the surrounding portion.

この摂動領域3は、実際、支持基板1の表面全体に効果的に形成される。   This perturbation region 3 is actually effectively formed on the entire surface of the support substrate 1.

この摂動領域3は全体的に支持基板1の表面に平行に効果的に形成される。   This perturbation region 3 is effectively formed as a whole parallel to the surface of the support substrate 1.

そのような脆弱領域3を形成する一つの処理は所定の注入エネルギと所定の原子種ドーズ量で支持基板1内の上記所定深さに原子種を注入することを含む。   One process for forming such a weak region 3 includes implanting atomic species into the predetermined depth in the support substrate 1 with a predetermined implantation energy and a predetermined atomic species dose.

注入を実施する一つのある方法では注入原子種が水素且つ又はヘリウムを含む。   In one method of performing the implantation, the implanted atomic species includes hydrogen and / or helium.

注入により形成されたそのような摂動領域3は、この領域近傍の結晶格子上の注入された原子種により与えられた内部歪み又は結晶欠陥さえも有する。   Such a perturbation region 3 formed by implantation has internal strains or even crystal defects given by the implanted atomic species on the crystal lattice near this region.

従って、これらの内部歪みによりウエハ10上に横たわる部分内に結晶摂動を生じさせることができる。   Therefore, crystal perturbation can be generated in the portion lying on the wafer 10 by these internal strains.

特に、この目的のために、以下の事項のために適切にパラメータ化された処理を行うと効果的である。   In particular, for this purpose, it is advantageous to perform an appropriately parameterized process for:

遷移層4内の摂動の出現を助長する。   Promotes the appearance of perturbations in the transition layer 4.

これらの遷移層4内の摂動を脆弱領域3から歪み層2との界面方向に移動させる。   These perturbations in the transition layer 4 are moved from the fragile region 3 toward the interface with the strained layer 2.

摂動の出現及び移動の後に歪み層2に少なくとも相対的な緩和を生じさせる。   At least relative relaxation occurs in the strained layer 2 after the appearance and movement of the perturbation.

従って、そのような処理の主なる目的は緩和歪み層2‘を形成するために歪み層2内に少なくとも歪みの相対的な緩和を生じさせることである。   Therefore, the main purpose of such treatment is to produce at least a relative relaxation of strain in the strained layer 2 in order to form the relaxed strained layer 2 '.

そこで、適切にパラメータ化されれば、熱処理が、これら構造的変更を生じさせるために行われる。   Thus, if appropriately parameterized, a heat treatment is performed to cause these structural changes.

この熱処理は、特に、それ以上高いと著しい数の注入原子種が脱ガスされる臨界温度より十分低いある温度又は複数温度で行われなければならない。   This heat treatment must be performed at a temperature or temperatures that are well below the critical temperature above which a significant number of implanted atomic species are degassed.

そこで、内部歪みにより脆弱領域3内に局部的な結晶摂動が生じる。   Therefore, local crystal perturbation occurs in the fragile region 3 due to internal strain.

特に、歪み層2内の弾性エネルギを抑制するという理由で、特定の結晶平面により定められた経路に沿った、遷移層4と歪み層2との間の界面方向にずらされるこれらの摂動が遷移層4内に現れる。   In particular, these perturbations shifted in the direction of the interface between the transition layer 4 and the strained layer 2 along the path defined by the specific crystal plane are transitioned because the elastic energy in the strained layer 2 is suppressed. Appears in layer 4.

遷移層4と歪み層2との間の界面に到達すると、これらの摂動により、歪み層2内に弾性歪みの相対緩和が生じ、これら相対緩和は、主に、歪み層2の材料と支持基板1の材料の公称格子定数間の格子のミスマッチによる歪みである。   When reaching the interface between the transition layer 4 and the strained layer 2, these perturbations cause relative relaxation of elastic strain in the strained layer 2, which is mainly due to the material of the strained layer 2 and the supporting substrate. It is distortion due to lattice mismatch between the nominal lattice constants of one material.

そのような歪み層2内の弾性歪みの緩和は歪み層2周辺に結晶摂動を伴うことが多く、これらは、恐らく、界面でのパラメータが異なる歪みを伴う転位と、そして、自由面での原子ステップである。   Such relaxation of elastic strain in the strained layer 2 is often accompanied by crystal perturbation around the strained layer 2, which is probably due to dislocations with different strains at the interface and atoms in the free plane. It is a step.

ところが、歪み層2の緩和も、横断転位等の、この層の厚み内における非弾性結晶欠陥を伴う。   However, relaxation of the strained layer 2 is also accompanied by inelastic crystal defects within the thickness of this layer, such as transverse dislocations.

これらの欠陥数を減らすために適切な処理を行うことができる。   Appropriate processing can be performed to reduce the number of these defects.

例えば、二つの制限値間で転位密度が増える適切な処理が行われ、これら二制限値は少なくとも転位の一部が消失する転位密度範囲を確定する。   For example, an appropriate process for increasing the dislocation density between two limit values is performed, and these two limit values determine a dislocation density range in which at least a part of the dislocations disappears.

この目的のために、上記転位層4内に摂動が生じるように、用いられる材料に合った熱処理が効果的に行われてもよい。   For this purpose, heat treatment suitable for the material used may be effectively performed so that perturbation occurs in the dislocation layer 4.

すべての場合において最終的に得られるのは、中間バッファ層が無い、緩和又は擬似的緩和層2‘であり、その公称格子定数は成長基板1の公称格子定数と実質的に異なる。   In all cases, the final result is a relaxed or pseudo relaxed layer 2 ′ without an intermediate buffer layer, whose nominal lattice constant is substantially different from the nominal lattice constant of the growth substrate 1.

しかし、一重又はそれ以上の弾性歪み材料が緩和歪み層2‘内にあってもよい。   However, a single or more elastic strain material may be present in the relaxation strain layer 2 '.

これらの幾重もの材料は、歪み層2の弾性緩和が起きる前に歪み層2内に設けられたもので、その格子定数は残りの歪み層2の格子定数とは実質的に異なる。   These multiple layers of materials are provided in the strained layer 2 before the elastic relaxation of the strained layer 2 occurs, and the lattice constant thereof is substantially different from the lattice constant of the remaining strained layer 2.

そのような幾重もの材料は、例えば、歪み層2の第二の態様で記載されたように、元から緩和されている。   Such multiple layers of material are naturally relaxed, for example as described in the second embodiment of the strained layer 2.

歪み層2の全体的な緩和の間に、これらの幾重もの材料は周辺の緩和材料により生じた弾性歪みを受けて歪む。   During the overall relaxation of the strained layer 2, these multiple layers of material are distorted under the elastic strain produced by the surrounding relaxation material.

ところが、これらの幾重もの材料はその蓄積厚みが歪み層2の厚みよりかなり薄いので、弾性緩和工程の後、歪み層2は全体的に緩和又は擬似的緩和状態を維持する。   However, since the accumulated thickness of these multiple layers of materials is considerably smaller than the thickness of the strained layer 2, the strained layer 2 generally maintains a relaxed or pseudo relaxed state after the elastic relaxation process.

図1cを参照すると、受け取り基板5が、緩和歪み層2‘側のウエハ10表面に載置される。   Referring to FIG. 1c, the receiving substrate 5 is placed on the surface of the wafer 10 on the relaxation strain layer 2 'side.

受け取り基板5は、形成される有用層を支持し、そして、外界から与えられうる機械的応力から有用層を保護するのに十分なだけ強い機械的支持部材を備える。   The receiving substrate 5 comprises a mechanical support member that is strong enough to support the useful layer to be formed and to protect the useful layer from mechanical stresses that may be applied from the outside world.

この受け取り基板5は、例えば、シリコン、石英、又は、その他の材料から作られても良い。   The receiving substrate 5 may be made of, for example, silicon, quartz, or other material.

受け取り基板5は、ウエハ10に強く密着させ、ボンディング処理、効果的には、受け取り基板5とウエハ10との間のウエハボンディング(分子付着)により付着される。   The receiving substrate 5 is brought into close contact with the wafer 10 and adhered by a bonding process, effectively, wafer bonding (molecular adhesion) between the receiving substrate 5 and the wafer 10.

この付着技術、並びに、他の方法が、例えば、Q.Y.Tong,U.GoseleそしてWileyによる文書“Semiconductor Wafer Bonding”,(Science and Technology)に記載されている。   This deposition technique as well as other methods are described, for example, in Q.I. Y. Tong, U. It is described in the document “Semiconductor Wafer Bonding” (Science and Technology) by Gosele and Wiley.

必要に応じて、付着と共に、付着される各表面の適切な事前処理、且つ又は、熱エネルギ供給を行う。   Appropriate pretreatment and / or thermal energy supply of each surface to be deposited is performed as needed along with the deposition.

そこで、例えば、付着中に熱処理を行うと付着力が高まる。   Therefore, for example, if heat treatment is performed during the adhesion, the adhesion is increased.

ウエハ10と受け取り基板5との間に付着層を挿入するとさらに付着力が高まる。   If an adhesion layer is inserted between the wafer 10 and the receiving substrate 5, the adhesion force is further increased.

この付着層は付着させる二表面の少なくとも一方に適用される。   This adhesion layer is applied to at least one of the two surfaces to be adhered.

二酸化シリコン(シリカ又はSiOとも呼ばれる)をそのような付着層として選択してもよく、これは、酸化堆積、熱酸化又は他の技術により形成できる。 Silicon dioxide (also called silica or SiO 2 ) may be selected as such an adhesion layer, which can be formed by oxidative deposition, thermal oxidation or other techniques.

付着前且つ又は後で、例えば、エッチング、化学機械研磨CMP、熱処理又はその他の平坦化処理により表面仕上げ処理を行ってもよい。   Before and / or after deposition, the surface finish may be performed, for example, by etching, chemical mechanical polishing CMP, heat treatment or other planarization treatment.

一旦、受け取り基板5が付着されると、緩和歪み層2‘とは反対側のウエハ10の部分が除去され、有用層6がウエハ10の残存部分となる。   Once the receiving substrate 5 is attached, the portion of the wafer 10 opposite the relaxed strain layer 2 ′ is removed and the useful layer 6 becomes the remaining portion of the wafer 10.

様々な材料除去技術が用いられる。   Various material removal techniques are used.

Smart−cut(R)と呼ばれ、当業者に知られている(そして、その記述はウエハを薄くするための技術をカバーする多くの研究に見られる)第一の材料除去技術は、受け取り基板5の付着前の、注入深さに近い深さに脆弱領域を形成するために、(水素又はヘリウムイオン等)の原子種の注入と、脆弱領域においてウエハ10を二つの部分に剥離するために、熱且つ又は機械的処理又は他のエネルギ供給等の脆弱領域へのエネルギ供給とを備える。 Called Smart-cut (R), known to those skilled in the art (and its description is found in many studies covering a technique for thinning the wafer) first material removal technique, the receiving substrate In order to form a fragile region at a depth close to the implantation depth before deposition of 5, in order to implant atomic species (such as hydrogen or helium ions) and to peel the wafer 10 into two parts in the fragile region Energy supply to vulnerable areas, such as heat and / or mechanical processing or other energy supply.

脆弱領域をさらに脆弱化させるために、注入中又は後にウエハ10に熱処理を施すと効果的である。   In order to further weaken the fragile region, it is effective to heat-treat the wafer 10 during or after the implantation.

この材料除去を実施する第一の方法において、脆弱領域が支持基板1と緩和歪み層2‘との間に、又は、緩和歪み層2‘内に形成される。   In the first method of carrying out this material removal, a fragile region is formed between the support substrate 1 and the relaxation strain layer 2 'or in the relaxation strain layer 2'.

この材料除去を実施する第二の方法においては、脆弱領域が支持基板1内に形成される。   In the second method of carrying out this material removal, a fragile region is formed in the support substrate 1.

脆弱領域は摂動層3の形成中又は後に形成されてもよい。   The fragile region may be formed during or after the formation of the perturbation layer 3.

上記材料除去を実施する第二の方法の特別な場合、そして、摂動領域3を形成することによる遷移層4を形成する場合において、所定の注入エネルギと所定の原子種ドーズ量での原子種注入のような実質的に同じ技術で、摂動領域3と実質的に同じ位置に脆弱領域を形成してもよい。   In the special case of the second method for carrying out the material removal, and in the case of forming the transition layer 4 by forming the perturbation region 3, atomic seed implantation with a predetermined implantation energy and a predetermined atomic seed dose. The fragile region may be formed at substantially the same position as the perturbation region 3 by substantially the same technique as described above.

この特別な場合、摂動領域3が形成されるのと実質的に同じ時間で脆弱領域が形成されうる。   In this special case, the fragile region can be formed in substantially the same time as the perturbation region 3 is formed.

注入前又は後に、さらなる脆弱領域の脆弱化とさらなる歪み層2の緩和という二つの機能を有する熱処理にウエハ10をさらに施すこともできる。   Before or after implantation, the wafer 10 may be further subjected to a heat treatment having two functions of weakening the further weakened region and further relaxing the strained layer 2.

そこで、その中で支持基板1を脆弱化させ、そして、歪み層2を緩和させるという二重の機能を持つかのような脆弱領域が形成される。   Therefore, a weak region as if having a dual function of weakening the support substrate 1 and relaxing the strained layer 2 is formed therein.

第二の材料除去技術は、原子種注入、又は、例えば、文書EP0849788A2に記載されているようなその他の多孔形成技術による陽極酸化による少なくとも一つの多孔層の形成と、脆弱層内でウエハ10を二部分に剥離するための機械的処理又は他のエネルギ供給等の脆弱層へのエネルギ供給とを備える。   A second material removal technique includes the formation of at least one porous layer by atomic species implantation or anodization by other porous forming techniques such as those described in document EP0849788A2, and the wafer 10 in the fragile layer. Energy supply to the fragile layer, such as mechanical processing or other energy supply to peel into two parts.

この材料除去を実施する第一の方法において、脆弱層が支持基板1と緩和歪み層2‘との間に、又は、緩和歪み層2‘内に形成される。   In the first method for carrying out this material removal, a fragile layer is formed between the support substrate 1 and the relaxation strain layer 2 'or in the relaxation strain layer 2'.

この材料除去を実施する第二の方法においては、脆弱層が支持基板1内に形成される。   In the second method of carrying out this material removal, a fragile layer is formed in the support substrate 1.

脆弱層を支持基板1内に形成するには、多孔層を単結晶材料の薄片上に効果的に形成し、薄片と格子定数が実質的に同じ非多孔性結晶材料の層を多孔層上に成長させ、そして、支持基板1は薄片、多孔層、そして、非多孔性Si層より成る。   In order to form the fragile layer in the support substrate 1, the porous layer is effectively formed on the thin piece of single crystal material, and the nonporous crystalline material layer having substantially the same lattice constant as the thin piece is formed on the porous layer. The substrate 1 is grown and consists of a flake, a porous layer and a non-porous Si layer.

第一、第二の限定の無い材料除去技術により、ウエハ10のかなりの部分がかたまって早く除去される。   A substantial portion of the wafer 10 is quickly removed by the first and second non-limiting material removal techniques.

これらの技術により、ウエハ10の除去された部分を、例えば、この発明の処理等、他の処理で再度用いることができる。   With these techniques, the removed portion of the wafer 10 can be used again in other processes such as the process of the present invention.

従って、歪み層2と、場合によっては、支持基板1、且つ又は、その他の層が、好ましくは、支持基板1表面が研磨された後に再形成される。   Accordingly, the strained layer 2 and, in some cases, the support substrate 1 and / or other layers are preferably re-formed after the surface of the support substrate 1 is polished.

第三の既知の技術は化学的、且つ又は、化学機械的材料除去処理より成る。   A third known technique consists of a chemical and / or chemical mechanical material removal process.

例えば、「エッチバック」型の処理を用いて、除去すべきドナーウエハ10の材料の任意の選択エッチングを行ってもよい。   For example, any selective etching of the material of the donor wafer 10 to be removed may be performed using an “etchback” type process.

この技術は、受け取り基板5上に残しておきたいウエハ10の部分を最終的に残すために、「後ろから」、即ち、支持基板1の自由面からウエハ10のエッチングを行う。   In this technique, the wafer 10 is etched “from behind”, that is, from the free surface of the support substrate 1, in order to finally leave a portion of the wafer 10 to be left on the receiving substrate 5.

材料を除去するエッチング溶液を用いる湿式エッチングを行ってもよい。   Wet etching using an etching solution that removes the material may be performed.

材料を除去するために、プラズマエッチングやスパッタリング等の乾式エッチングを行ってもよい。   In order to remove the material, dry etching such as plasma etching or sputtering may be performed.

エッチング処理又は複数のエッチング処理は純粋に化学的、電気化学的、又は光電気化学的に行ってもよい。   The etching process or etching processes may be performed purely chemically, electrochemically or photoelectrochemically.

エッチング処理又は複数のエッチング処理は、ラッピング、研磨、機械的エッチング、又は、原子種のスパッタリング等、ウエハ10に対する機械的アタックに先んじて又は後から行ってもよい。   The etching process or the plurality of etching processes may be performed before or after the mechanical attack on the wafer 10 such as lapping, polishing, mechanical etching, or sputtering of atomic species.

エッチング処理又は複数のエッチング処理は、任意にCMP処理において機械研磨剤の作用を組み合わせた研磨等の機械的アタックを伴ってもよい。   The etching process or the plurality of etching processes may optionally be accompanied by a mechanical attack such as polishing in which the action of a mechanical abrasive is combined in the CMP process.

そこで、除去したいウエハ10の部分が純粋化学手段、又は、化学機械手段により完全に除去される。   Therefore, the portion of the wafer 10 to be removed is completely removed by pure chemical means or chemical mechanical means.

この材料除去を実施する第一の方法において、エッチング処理又は複数のエッチング処理は、緩和歪み層2‘の少なくとも一部分のみをウエハ10上に残すように行われる。   In the first method of performing the material removal, the etching process or the plurality of etching processes are performed so that only at least a part of the relaxed strain layer 2 ′ is left on the wafer 10.

この材料除去を実施する第二の方法においては、エッチング処理又は複数のエッチング処理は、支持基板の一部分と緩和歪み層2‘をウエハ10上に残すように行われる。   In the second method of removing the material, the etching process or the plurality of etching processes are performed so that a part of the supporting substrate and the relaxed strain layer 2 ′ are left on the wafer 10.

この第三の技術は、特に、歪み層2の結晶成長の間に得られる歪み層2の高い表面品質と一定な厚みを維持することができる。   In particular, the third technique can maintain the high surface quality and constant thickness of the strained layer 2 obtained during crystal growth of the strained layer 2.

これら三つの技術がこの文書において例として提案されているが、これらに限定されるものではなく、この発明の処理に従ってウエハから材料を除去できる如何なる種類の技術にもこの発明は拡張されるものである。   These three techniques are proposed as examples in this document, but are not limited to these, and the invention extends to any type of technique that can remove material from a wafer according to the process of the invention. is there.

これら三つの技術、又は、その他の既知の技術から如何なる技術がが選ばれても、任意の選択化学エッチング、CMP研磨、熱処理、又は、その他の平坦化処理等の表面処理技術が活性層に対して効果的に行われる。   Whatever technique is selected from these three techniques or other known techniques, any surface treatment technique such as selective chemical etching, CMP polishing, heat treatment, or other planarization treatment is applied to the active layer. Done effectively.

これら三つの技術の内の一つが行われた後に支持基板1の一部が残るという特別な場合、そして、この支持基板1の残存部分が不要な場合、緩和歪み層2‘に対する支持基板1の残存部分の選択エッチングを備える仕上げ工程を行うと効果的である。   In the special case where a part of the support substrate 1 remains after one of these three techniques is performed, and when the remaining part of the support substrate 1 is not required, It is effective to perform a finishing process including selective etching of the remaining portion.

後者の特別な場合、厚みが一定且つ又は表面仕上がりが良好で、機械的仕上げで時々起こる加工硬化領域等の多くの欠陥を防止できる緩和歪み層2‘が得られる。   In the latter special case, a moderately strained layer 2 ′ is obtained in which the thickness is constant and / or the surface finish is good, and many defects such as work-hardened regions that sometimes occur in mechanical finishing can be prevented.

実行されるエッチングの停止層となる緩和歪み層2‘に選択エッチングを行い厚みが一定且つ又は表面仕上がりが良好な緩和歪み層2‘の一部分を得ることもできる。   A part of the relaxed strain layer 2 ′ having a constant thickness and a good surface finish can be obtained by performing selective etching on the relaxed strain layer 2 ′ serving as a stop layer for the etching performed.

選択エッチングを含む後の二つの仕上げ工程は、最終的に非常に薄い緩和歪み層2‘を得たい場合に特に効果的である。   The latter two finishing steps including selective etching are particularly effective when it is desired to finally obtain a very thin relaxed strain layer 2 '.

すべての場合において、最終的に得られるのは、受け取り基板5と,活性層6と,そして、任意ではあるが、挿入付着層とを備えた構造20である。   In all cases, the final result is a structure 20 with a receiving substrate 5, an active layer 6, and optionally an insertion adhesion layer.

材料除去を実施する第一の方法においては、緩和歪み層2‘の少なくとも一部分のみが残される。   In the first method of material removal, only at least a portion of the relaxed strain layer 2 'is left.

従って、活性層6は緩和歪み層2‘の少なくとも一部分より成る。   Therefore, the active layer 6 comprises at least a part of the relaxed strain layer 2 '.

この材料除去を実施する第二の方法においては、支持基板1の一部分と緩和歪み層2‘のみが残される。   In the second method of carrying out this material removal, only a part of the support substrate 1 and the relaxation strain layer 2 'are left.

従って、活性層6は支持基板1の残存部分と緩和歪み層2‘より成る。   Therefore, the active layer 6 comprises the remaining portion of the support substrate 1 and the relaxed strain layer 2 '.

この場合、支持基板1の残存部分は、下部緩和歪み層2‘により、少なくとも部分的に歪む。   In this case, the remaining portion of the support substrate 1 is at least partially distorted by the lower relaxation strain layer 2 '.

構造20を用いる一つの特別な方法では、一回又は複数回の結晶成長処理が構造20に対して行われる。   In one particular method using structure 20, one or more crystal growth processes are performed on structure 20.

最終構造が得られると、例えば、有用層6と受け取り基板5との間の付着界面を増強するために、アニール処理等の仕上げ処理等の仕上げ工程を任意に行ってもよい。   Once the final structure is obtained, for example, a finishing process such as a finishing process such as an annealing process may be optionally performed in order to enhance the adhesion interface between the useful layer 6 and the receiving substrate 5.

構造20を用いる一つの特別な方法で、且つ、どのような構造20であっても、一つ又はそれ以上のエピ層がウエハ10上に成長してもよい。   One special method using structure 20 and any structure 20 may cause one or more epi layers to be grown on wafer 10.

この文書の残部に、この発明の処理を実施することにより得られる構造を構成する材料の例が幾つか挙げられる。   The remainder of this document gives some examples of the materials that make up the structure obtained by carrying out the process of the invention.

特に、SiとSiGeタイプの材料のより成る層が検討される。   In particular, layers of Si and SiGe type materials are considered.

上記のように、Geを30%含むSiGeはSiの公称格子定数より約1%大きい公称格子定数を有する。   As described above, SiGe containing 30% Ge has a nominal lattice constant that is approximately 1% greater than the nominal lattice constant of Si.

特定のGe濃度を有し、そして、Si支持基板上に形成されたSiGeの歪み層2はこの発明の処理を実施するのに適切である。   A strained layer 2 of SiGe having a specific Ge concentration and formed on a Si support substrate is suitable for carrying out the process of the present invention.

この発明の有用層を形成する好ましい処理が以下の例に示される。   A preferred process for forming the useful layer of this invention is illustrated in the following examples.

例1:図1を参照すると、これは、ウエハ10が、Si支持基板1と、特定のGe濃度を有し、厚みが(上記の)臨界歪み終結厚み(critical end−of−strain thickness)より薄いSiGeより成る歪み層2とを備える。   Example 1: Referring to FIG. 1, this shows that a wafer 10 has a Si support substrate 1 and a specific Ge concentration, and the thickness is from the critical end-of-strain thickness (described above). And a strained layer 2 made of thin SiGe.

歪みSiGe層2は15%より大きい典型的なGe濃度を有する。   The strained SiGe layer 2 has a typical Ge concentration greater than 15%.

歪みSiGe層2は、効果的にも、約10cm―2より小さい転位等の欠陥密度を有する。 The strained SiGe layer 2 effectively also has a defect density such as dislocations less than about 10 7 cm −2 .

Geを15%含む歪み層2とGeを30%含む歪み層2の典型的な厚みは、各々、約250nm、約100nmであり、従って、各々、臨界歪み終結厚みを下回る。   Typical thicknesses of the strained layer 2 containing 15% Ge and the strained layer 2 containing 30% Ge are about 250 nm and about 100 nm, respectively, and are therefore below the critical strain termination thickness, respectively.

図1bを参照すると、H又はHe等の原子種による注入によりSi支持基板内に摂動領域3が形成される。   Referring to FIG. 1b, a perturbation region 3 is formed in the Si support substrate by implantation with atomic species such as H or He.

用いられるH又はHe注入エネルギの範囲は典型的には12から25KeVの間である。   The range of H or He implantation energy used is typically between 12 and 25 KeV.

注入されるH又はHeドーズ量は典型的には1014から1017cm―2の間である。 The implanted H or He dose is typically between 10 14 and 10 17 cm −2 .

従って、例えば、Geを15%含む歪み層2にとっては、約25KeVのエネルギで、約3x1016cm―2のドーズ量のHをインプラントとして用いるのが好ましい。 Therefore, for example, for the strained layer 2 containing 15% Ge, it is preferable to use H with an energy of about 25 KeV and a dose of about 3 × 10 16 cm −2 as an implant.

従って、例えば、Geを30%含む歪み層2にとっては、約18KeVのエネルギで、約2.0x1016cm―2のドーズ量のHeをインプラントとして用いるのが好ましい。 Therefore, for example, for the strained layer 2 containing 30% Ge, it is preferable to use He with an energy of about 18 KeV and a dose of about 2.0 × 10 16 cm −2 as an implant.

原子種の注入深さは典型的には50nmから100nmの間である。   The implantation depth of atomic species is typically between 50 nm and 100 nm.

摂動領域3形成後、適切な熱処理を行い、特に、遷移層4内の摂動を移動させ、そして、緩和歪み層2‘内に転位を消滅させる。   After the perturbation region 3 is formed, an appropriate heat treatment is performed, in particular, the perturbation in the transition layer 4 is moved, and dislocations are eliminated in the relaxed strain layer 2 '.

不活性雰囲気内で熱処理が行われる。   Heat treatment is performed in an inert atmosphere.

しかし、他の雰囲気内、例えば、酸化雰囲気内で熱処理が行われてもよい。   However, the heat treatment may be performed in another atmosphere, for example, an oxidizing atmosphere.

そこで、この種のウエハ10に対しては、典型的に600℃から1000℃の間の温度で、典型的に約5分から約15分の間の時間、ある熱処理が行われる。   Thus, this type of wafer 10 is subjected to a heat treatment, typically at a temperature between 600 ° C. and 1000 ° C., typically for a time between about 5 minutes and about 15 minutes.

そのような実験的な技術のさらなる詳細がB.Hollander et al.により検討された、特に、“Strain relaxation of pseudomorphic Si1−xGe/Si(100)heterostructures after hydrogen or helium ion implantation for virtual substrate fabrication”(in Nuclear and Instruments and Methods in Physics Research B 175−177 (2001) 357−367)という題の文書に示されている。 Further details of such experimental techniques can be found in B.C. Hollander et al. Has been reviewed by, in particular, "Strain relaxation of pseudomorphic Si 1 -x Ge x / Si (100) heterostructures after hydrogen or helium ion implantation for virtual substrate fabrication" (in Nuclear and Instruments and Methods in Physics Research B 175-177 ( 2001) 357-367).

この発明の摂動領域3を形成する他の場合では、水素又はヘリウムが約1017cm―2のドース量で注入される。 In other cases forming the perturbation region 3 of the present invention, hydrogen or helium is implanted at a dose of about 10 17 cm −2 .

この所定ドース量によりSmart−cut(R)処理を用いた脆弱領域の形成に基づき、摂動領域3と脆弱領域の両方を形成できる。 Based on the formation of the fragile region using the Smart-cut (R) process, both the perturbation region 3 and the fragile region can be formed by the predetermined dose amount.

この脆弱領域は、従って、上部遷移層4内に結晶摂動を形成し、そして、エネルギ供給後に、ウエハ10が二つの部分に剥離するのに十分弱い内部応力を生じさせるという二つの機能を有する。   This fragile region thus has the dual function of creating a crystal perturbation in the upper transition layer 4 and creating an internal stress that is weak enough for the wafer 10 to delaminate into two parts after energy application.

一つの特別な実施形態では、その後の熱処理が歪み層2内の歪みを緩和させ、そして、脆弱領域をさらに脆弱させるという二つの機能を有する。   In one particular embodiment, the subsequent heat treatment has the dual function of relieving strain in the strained layer 2 and further weakening the fragile region.

遷移層4を形成するためのどのような注入方法が選ばれても、SiGe緩和歪み層2‘を形成するために、SiGe歪み層2が少なくとも部分的に緩和する。   Whatever implantation method is selected to form the transition layer 4, the SiGe strained layer 2 is at least partially relaxed to form the SiGe relaxed strained layer 2 ′.

図1cを参照すると、ウエハ10に付着している受け取り基板5が、シリコン又は石英のような如何なる材料で形成されてもよい。   Referring to FIG. 1c, the receiving substrate 5 attached to the wafer 10 may be formed of any material such as silicon or quartz.

SiO付着層が、効果的に、緩和歪み層2‘と受け取り基板5との間に挿入され、最終的に(図1d参照)SGOI又はSi/SGOIタイプの構造20が形成され、この構造20において絶縁物はSiO層である。 A SiO 2 adhesion layer is effectively inserted between the relaxed strain layer 2 ′ and the receiving substrate 5, finally (see FIG. 1 d) to form a structure 20 of SGOI or Si / SGOI type. The insulator is an SiO 2 layer.

図1dを参照すると、材料除去のための一つ又はそれ以上の既知の技術が実施されてもよい。   Referring to FIG. 1d, one or more known techniques for material removal may be implemented.

特に、SiGeに対して実質的に選択性のあるエッチング溶液を用いてSiの選択エッチングが行われ、そのような溶液は、少なくとも、KOH、NHOH(水酸化アンモニウム)、TMAH、EDP又はHNOの内の少なくとも一つの化合物を含む溶液、又は、現在検討中で、文書WO99/53539の9頁に説明されているような、HNO、HNO、H、HF、HSO、CHCOOH、そして、HO等の化学剤を混合した溶液である。 In particular, selective etching of Si is performed using an etching solution that is substantially selective to SiGe, and such a solution is at least KOH, NH 4 OH (ammonium hydroxide), TMAH, EDP or HNO. A solution comprising at least one compound of 3 or HNO 3 , HNO 2 , H 2 O 2 , HF, H 2 SO, as currently under discussion, as described on page 9 of document WO 99/53539 4 , a solution in which chemical agents such as CH 3 COOH and H 2 O are mixed.

第一の状態では、後者の選択エッチングにより、構造2上に残るべく緩和歪み層2‘に対して除去されるべき支持基板1の残存部分を除去することができ、エッチング後に、有用層6が緩和歪み層2’より成る。   In the first state, the latter selective etching can remove the remaining portion of the support substrate 1 that should be removed from the relaxed strained layer 2 ′ so that it remains on the structure 2. It consists of a relaxation strain layer 2 '.

第二の状態では、支持基板1内にSiエッチング停止層が設けられ、エッチバック型の選択化学エッチングから停止層上のSi層を保護し、活性層6が、この場合、緩和歪み層2‘と停止層上のSi層を備える。   In the second state, a Si etching stop layer is provided in the support substrate 1 to protect the Si layer on the stop layer from etch-back type selective chemical etching, and the active layer 6 in this case is a relaxed strain layer 2 ′. And a Si layer on the stop layer.

停止層は、例えば、SiGeから形成されてもよく、ここで選択化学エッチングは上記エッチング溶液の一つを用いる。   The stop layer may be made of, for example, SiGe, where the selective chemical etching uses one of the above etching solutions.

図1dを参照すると、受け取り基板5と活性層6を備える構造20が得られる。   Referring to FIG. 1d, a structure 20 comprising a receiving substrate 5 and an active layer 6 is obtained.

用いられる除去方法に応じて、活性層6は、SiGe緩和歪み層2‘の少なくとも一部分と、任意であるが、Si層と、支持基板1の残存部分とを備える。   Depending on the removal method used, the active layer 6 comprises at least a part of the SiGe relaxation strain layer 2 ′ and optionally a Si layer and a remaining part of the support substrate 1.

例2:図2を参照すると、この例は、例1と実質的に同じであるが、歪みSiGe層上で実質的に緩和されたSi層をさらに含むウエハ10に関する。   Example 2: Referring to FIG. 2, this example relates to a wafer 10 that is substantially the same as Example 1, but further comprising a Si layer substantially relaxed on the strained SiGe layer.

歪み層2は、従って、歪みSiGe層2Aと緩和Si層2Bより成る。   The strained layer 2 is thus composed of a strained SiGe layer 2A and a relaxed Si layer 2B.

この歪み層2はこれより厚いとSiGeが緩和するSiGeの臨界厚みより薄い。   If this strained layer 2 is thicker than this, it is thinner than the critical thickness of SiGe where SiGe relaxes.

歪み層2Aは例1の歪みSiGe層2と特性が実質的に同じである。   The strained layer 2A has substantially the same characteristics as the strained SiGe layer 2 of Example 1.

緩和Si層2Bの厚みは歪み層2全体の厚みより非常に薄く、歪み層2が歪み構造特性全体を維持する。   The thickness of the relaxed Si layer 2B is much thinner than the entire thickness of the strained layer 2, and the strained layer 2 maintains the entire strained structural characteristics.

緩和Si層2Bの厚みは数十ナノメートルである。   The thickness of the relaxed Si layer 2B is several tens of nanometers.

除去処理の実施は実質的に例1と同じである。   The implementation of the removal process is substantially the same as in Example 1.

実質的に例1と同じである遷移層4の形成とさらなる効果的な熱処理とが、(図示されない)緩和歪み層2A‘を形成するために歪み層2Aを弾性的に緩和させ、そして、(図示されない)歪み緩和層2B‘を形成するために緩和層2Bを弾性的に歪ませ、歪み緩和層2B‘は下部緩和SiGeの格子定数に近い格子定数を有するという効果を呈する。   Formation of transition layer 4 and further effective heat treatment, substantially the same as in Example 1, elastically relaxes strained layer 2A to form relaxed strained layer 2A ′ (not shown) and ( The strain relaxation layer 2B ′ is elastically strained to form the strain relaxation layer 2B ′ (not shown), and the strain relaxation layer 2B ′ has the effect of having a lattice constant close to that of the lower relaxation SiGe.

歪み緩和層2B‘において、中間付着層を有し又は有さずに、ウエハ10が受け取り基板5に付着されると、上記の一つ又はそれ以上の既知の技術を用いて材料が除去できる。   When the wafer 10 is attached to the receiving substrate 5 with or without an intermediate adhesion layer in the strain relief layer 2B ', the material can be removed using one or more of the known techniques described above.

材料除去を実施する第一の方法においては、緩和歪み層2A‘の少なくとも一部分と歪みSi層2B‘を残すのが望ましく、材料除去は例1で説明されたものと実質的に同じである。   In the first method of material removal, it is desirable to leave at least a portion of the relaxed strained layer 2A 'and the strained Si layer 2B', and material removal is substantially the same as described in Example 1.

最終的に得られるのは、受け取り基板5と活性層6を備えた(図1dのような)構造20であり、活性層6は歪みSi層2B‘と緩和SiGe層2A‘の少なくとも一部分(さらに、用いられる除去方法に応じて、任意ではあるが、Si層又は支持基板1の残存部分)より成る。   The final result is a structure 20 (as in FIG. 1d) comprising a receiving substrate 5 and an active layer 6, which is at least part of a strained Si layer 2B ′ and a relaxed SiGe layer 2A ′ (further Depending on the removal method used, it is optionally composed of the Si layer or the remaining part of the support substrate 1).

除去処理を実施する第二の方法においては、歪みSi層2B‘の少なくとも一部分のみを残すのが望ましく、材料除去は例1で説明されたものとほぼ同一で、さらに、緩和SiGe層2A’を除去するさらなる工程が加わる。   In the second method of performing the removal process, it is desirable to leave at least a portion of the strained Si layer 2B ′, the material removal is substantially the same as described in Example 1, and the relaxed SiGe layer 2A ′ is further removed. An additional step of removal is added.

この目的のために、Siに対するSiGeの選択エッチングのための溶液、例えば、HF:H:CHCOOH(選択比約1:1000)を含む溶液を用いてSiGeを選択エッチングすることもできる。 For this purpose, SiGe may be selectively etched using a solution for selective etching of SiGe with respect to Si, for example, a solution containing HF: H 2 O 2 : CH 3 COOH (selectivity ratio of about 1: 1000). it can.

従って、この処理を実施する第二の方法においては緩和SiGe層2A’が犠牲層となる。   Therefore, in the second method for carrying out this treatment, the relaxed SiGe layer 2A 'becomes a sacrificial layer.

そのように緩和SiGe層2A’が犠牲層となるには、パラメータが異なる歪みを伴う転位のような構造欠陥が消失し、これは、表面上に含まれていることもあり、付着前で、遷移層4内の摂動が伝搬した後に遷移層4との界面近傍に現れることもある。   In order for the relaxed SiGe layer 2A ′ to be a sacrificial layer, structural defects such as dislocations with different strains disappear, which may be included on the surface, and before the deposition, the transition layer After the perturbation in 4 propagates, it may appear near the interface with the transition layer 4.

緩和SiGe層2A’は、従って、この発明の処理で用いられるある緩和方法の結果により考えられる構造欠陥から歪みSi層2B‘を保護する。   The relaxed SiGe layer 2A 'thus protects the strained Si layer 2B' from structural defects that may be caused by the results of certain relaxation methods used in the process of the present invention.

従って、この犠牲技術は、特に、最終的に、構造欠陥が非常に少ない歪みSi層2B‘を得るのに適している。   Therefore, this sacrificial technique is particularly suitable for finally obtaining the strained Si layer 2B ′ having very few structural defects.

最終的に得られるのは(図1dの構造のような)構造20で、受け取り基板5と、歪みSi層2B‘から成る活性層6とを備える。   The final result is a structure 20 (such as the structure of FIG. 1d) comprising a receiving substrate 5 and an active layer 6 consisting of a strained Si layer 2B '.

例3:図3を参照すると、この例は、例2と実質的に同じであるが、緩和Si層上に実質的に緩和されたSiGe層をさらに含むウエハ10に関する。   Example 3 Referring to FIG. 3, this example relates to a wafer 10 that is substantially the same as Example 2 but further includes a substantially relaxed SiGe layer on the relaxed Si layer.

歪み層2は、従って、歪みSiGe層2Aと緩和Si層2Bと、そして、緩和SiGe層2Cより成る。   The strained layer 2 therefore comprises a strained SiGe layer 2A, a relaxed Si layer 2B, and a relaxed SiGe layer 2C.

この歪み層2はこれより厚いとSiGeが緩和するSiGeの臨界厚みより薄い。   If this strained layer 2 is thicker than this, it is thinner than the critical thickness of SiGe where SiGe relaxes.

歪み層2Aは例1の歪みSiGe層2と特性が実質的に同じである。   The strained layer 2A has substantially the same characteristics as the strained SiGe layer 2 of Example 1.

遷移層4内の摂動が伝搬した後に遷移層4との界面近傍に現れる構造欠陥が層2A内に含まれるような典型的な厚みより大きく又は等しく層2Aの厚みを選定すると効果的である。   It is effective to select a thickness of the layer 2A that is greater than or equal to a typical thickness such that structural defects appearing in the vicinity of the interface with the transition layer 4 after the perturbation in the transition layer 4 propagates.

そのような歪みSiGe層2Aは、従って、歪み層2が全体的に緩和される間の如何なる構造欠陥から緩和Si層2Bと歪みSiGe層2Cを保護する。   Such a strained SiGe layer 2A thus protects the relaxed Si layer 2B and the strained SiGe layer 2C from any structural defects while the strained layer 2 is totally relaxed.

従って、この犠牲技術は、特に、最終的に、構造欠陥が非常に少ないSi層2Bを得るのに適している。   Therefore, this sacrificial technique is particularly suitable for finally obtaining the Si layer 2B having very few structural defects.

緩和Si層2Bの厚みは歪み層2全体の厚みより非常に薄いので、歪み層2が全体的な歪み構造特性を維持する。   Since the thickness of the relaxed Si layer 2B is much thinner than the entire thickness of the strained layer 2, the strained layer 2 maintains the overall strained structure characteristics.

緩和Si層2Bの厚みは約数十ナノメートルである。   The thickness of the relaxed Si layer 2B is about several tens of nanometers.

歪みSiGe層2Cは歪みSiGe層2Aと実質的に同じ特性を有する。   The strained SiGe layer 2C has substantially the same characteristics as the strained SiGe layer 2A.

ところが、歪みSiGe層2Cは、効果的にも、歪みSiGe層2Aより厚い。   However, the strained SiGe layer 2C is effectively thicker than the strained SiGe layer 2A.

歪みSiGe層2Cは、ある特別な状況では、歪み層2の一重の主要部分となる。   The strained SiGe layer 2C becomes a single major part of the strained layer 2 in certain special situations.

除去処理の実施は例2と実質的に同じである。   The implementation of the removal process is substantially the same as in Example 2.

例1と同じである遷移層4の形成とさらなる効果的な熱処理とが、(図示されない)緩和歪み層2A‘を形成するために歪み層2Aを弾性的に緩和させ、(図示されない)歪み緩和層2B‘を形成するために緩和層2Bを弾性的に歪ませ、歪み緩和層2B‘は下部緩和SiGeの格子定数に近い格子定数を有し、そして、(図示されない)緩和歪み層2C’を形成するために歪み層2Cを弾性的に緩和させるという効果がある。   The formation of the transition layer 4 and the further effective heat treatment as in Example 1 elastically relaxes the strained layer 2A to form a relaxed strained layer 2A ′ (not shown), and strain relaxation (not shown). The relaxation layer 2B is elastically strained to form the layer 2B ′, the strain relaxation layer 2B ′ has a lattice constant close to that of the lower relaxation SiGe, and the relaxation strain layer 2C ′ (not shown) is In order to form it, there is an effect that the strained layer 2C is elastically relaxed.

緩和歪み層2C‘において、中間付着層を有し又は有さずに、ウエハ10が受け取り基板5に付着されると、上記の一つ又はそれ以上の既知の技術を用いて材料が除去できる。   When the wafer 10 is attached to the receiving substrate 5 with or without an intermediate adhesion layer in the relaxed strain layer 2C ', the material can be removed using one or more of the known techniques described above.

材料除去を実施する第一の方法においては、緩和歪み層2A‘の少なくとも一部分と、歪みSi層2B‘と、緩和SiGe層2C’とを残すのが望ましく、材料除去は例1で説明されたものと実質的に同じである。   In the first method of performing material removal, it is desirable to leave at least a portion of the relaxed strained layer 2A ′, the strained Si layer 2B ′, and the relaxed SiGe layer 2C ′, the material removal being described in Example 1. Is substantially the same.

最終的に得られるのは、受け取り基板5と活性層6を備えた(図1dのような)構造20であり、活性層6は緩和SiGe層2C’と、歪みSi層2B‘と緩和SiGe層2A‘の少なくとも一部分(さらに、用いられる除去方法に応じて、任意ではあるが、Si層又は支持基板1の残存部分)より成る。   The final result is a structure 20 (as in FIG. 1d) comprising a receiving substrate 5 and an active layer 6, which comprises a relaxed SiGe layer 2C ′, a strained Si layer 2B ′ and a relaxed SiGe layer. It consists of at least a part of 2A ′ (and optionally the remaining part of the Si layer or the support substrate 1 depending on the removal method used).

除去処理を実施する第二の方法においては、歪みSi層2B‘の少なくとも一部分と緩和SiGe層2C’のみを残すのが望ましく、材料除去は例2で説明されたものとほぼ同一である。   In the second method of performing the removal process, it is desirable to leave at least a portion of the strained Si layer 2B 'and only the relaxed SiGe layer 2C', and material removal is substantially the same as described in Example 2.

最終的に得られるのは、受け取り基板5と活性層6を備えた(図1dのような)構造20であり、活性層6は歪みSi層2B‘の少なくとも一部分と緩和SiGe層2C‘より成る。   The final result is a structure 20 (as in FIG. 1d) comprising a receiving substrate 5 and an active layer 6, which consists of at least a portion of a strained Si layer 2B ′ and a relaxed SiGe layer 2C ′. .

除去処理を実施する第三の方法においては、緩和Si層2C‘の少なくとも一部分のみを残すのが望ましく、材料除去は上記の第二の方法の実施とほぼ同一で、さらに、歪みSi層2B’を除去するさらなる工程が加わる。   In the third method for carrying out the removal process, it is desirable to leave at least a part of the relaxed Si layer 2C ′, the material removal is substantially the same as in the second method, and the strained Si layer 2B ′. An additional step of removing is added.

この目的のために、KOH、NHOH(水酸化アンモニウム)、TMAH、EDP又はHNOHの内の少なくとも一つの化合物を含む溶液、又は、HNO、H、HF、HSO、HSO、CHCOOH、そして、HOのような化学剤の組み合わせで、現在、検討中の溶液のような溶液を用いて歪みSi層2B’を選択エッチングすることもできる。 For this purpose, a solution containing at least one compound of KOH, NH 4 OH (ammonium hydroxide), TMAH, EDP or HNO 3 H, or HNO 3 , H 2 O 2 , HF, H 2 SO 4 , a combination of chemical agents such as H 2 SO 2 , CH 3 COOH, and H 2 O can be used to selectively etch the strained Si layer 2B ′ using a solution such as the solution currently under consideration. .

緩和SiGe層2C‘はエッチング停止層なので、この方法により、最終的に、特に、表面荒さの少ない均一な厚みの層が得られる。   Since the relaxed SiGe layer 2C ′ is an etching stop layer, this method finally yields a layer having a uniform thickness with particularly little surface roughness.

従って、特に、質が高く、非常に薄い層をえることができる。   Thus, in particular, a high quality and very thin layer can be obtained.

最終的に得られるのは、受け取り基板5と活性層6を備えた(図1dのような)構造20であり、活性層6は緩和SiGe層2C‘より成る。   The final result is a structure 20 (as in FIG. 1d) comprising a receiving substrate 5 and an active layer 6, the active layer 6 comprising a relaxed SiGe layer 2C ′.

構造20を用いる一つの特別な方法で、且つ、どのような構造20であっても、多層構造を形成するために、SiGe層又は歪みSi層のエピタキシャル成長、又は、SiGe層又は歪みSi層の積層によるエピ層等の、一つ又はそれ以上のエピ層がウエハ10上に成長してもよい。   One special method of using the structure 20 and any structure 20 to form a multilayer structure, epitaxial growth of SiGe layers or strained Si layers, or stacking of SiGe layers or strained Si layers One or more epi layers may be grown on the wafer 10, such as the epi layer by

この文書で示された半導体層には他の成分、例えば、この半導体層内の炭素濃度が実質的に50%より低い又はこれに等しい、又は、特に、濃度5%より低い又はこれに等しい炭素を加えることができる。   The semiconductor layer indicated in this document contains other components, for example carbon whose carbon concentration in the semiconductor layer is substantially lower than or equal to 50%, or in particular lower than or equal to 5%. Can be added.

この発明は、歪みSiGe層2とSi支持基板には限定されず、この発明の処理により用いることができる(二成分、三成分、四成分、又は、それ以上の)III−V又はII−VI原子属等の他の材料にも適用される。   The present invention is not limited to strained SiGe layer 2 and Si support substrate, but can be used by the process of the present invention (two-component, three-component, four-component, or more) III-V or II-VI It applies to other materials such as atomic genera.

剥離後に最終的に得られる構造はSGOI、SOI又はSi/SGOIタイプには限定されるものではない。   The structure finally obtained after peeling is not limited to the SGOI, SOI or Si / SGOI type.

この発明の処理工程を示す図である。It is a figure which shows the process process of this invention. この発明の処理工程を示す図である。It is a figure which shows the process process of this invention. この発明の処理工程を示す図である。It is a figure which shows the process process of this invention. この発明の処理工程を示す図である。It is a figure which shows the process process of this invention. 有用層が剥離されるこの発明のウエハを示す図である。It is a figure which shows the wafer of this invention from which a useful layer is peeled. 有用層が剥離されるこの発明の他のウエハを示す図である。It is a figure which shows the other wafer of this invention from which a useful layer is peeled.

Claims (27)

半導体材料から各々が選ばれた支持基板と歪み層とを備え、前記支持基板と前記歪み層との間にバッファ層を備えないウエハから有用層を形成する方法であって、
原子種の注入により前記支持基板の所定深さに、摂動領域を形成し、前記摂動領域は、前記支持基板に構造的な摂動を生じさせ得る内部歪みを有し、前記摂動領域と前記歪み層間の基板部分は遷移層である、工程と、
エネルギを供給して前記歪み層内の弾性歪みに少なくとも相対的緩和を起こさせて、緩和歪み層を形成し、前記歪み層の相対的緩和は、前記遷移層を越えて生じる、工程
と、
前記ウエハの前記緩和歪み層に受け取り基板を付着させ、前記ウエハの部分を前記支持基板の自由面側から除去して前記緩和歪み層及び前記支持基板の残存部分からなる前記有用層を前記受け取り基板に形成する工程と、
前記有用層上に少なくとも一層を形成する工程と、
を備え、
前記緩和歪み層が化学エッチング停止層を備え、前記除去工程は、前記停止層を覆う部分を除去するための前記緩和歪み層の選択化学エッチングを実施する工程を備える方法。
A method of forming a useful layer from a wafer comprising a support substrate and a strained layer, each selected from a semiconductor material, and no buffer layer between the support substrate and the strained layer ,
A perturbation region is formed at a predetermined depth of the support substrate by implantation of atomic species, and the perturbation region has an internal strain that can cause a structural perturbation in the support substrate, and the perturbation region and the strain layer The substrate portion is a transition layer, and
Providing energy to cause at least relative relaxation of the elastic strain in the strained layer to form a relaxed strained layer, wherein the relative relaxation of the strained layer occurs beyond the transition layer;
A receiving substrate is attached to the relaxation strain layer of the wafer, a portion of the wafer is removed from a free surface side of the support substrate, and the useful layer comprising the relaxation strain layer and the remaining portion of the support substrate is received. Forming on a substrate ;
Forming at least one layer on the useful layer;
With
The method wherein the relaxed strain layer comprises a chemical etch stop layer and the removing step comprises performing a selective chemical etch of the relaxed strain layer to remove a portion covering the stop layer.
前記摂動領域を形成するために注入される前記原子種は少なくとも部分的に水素且つ又はヘリウムを備えることを特徴とする請求項1に記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to claim 1, wherein the atomic species implanted to form the perturbation region comprises at least partially hydrogen and / or helium. 前記供給工程中に供給されるエネルギは前記歪み層内の歪みの緩和を助長するための熱エネルギを備えることを特徴とする請求項1乃至2いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to claim 1, wherein the energy supplied during the supplying step comprises thermal energy for promoting relaxation of strain in the strained layer. 前記付着工程は付着される二面の内の少なくとも一面に付着層を設けてから行われることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the attaching step is performed after providing an adhesion layer on at least one of the two surfaces to be adhered. 前記付着層はシリカより成ることを特徴とする請求項4に記載の有用層を形成する方法。  The method of forming a useful layer according to claim 4, wherein the adhesion layer is made of silica. 付着される二面の内の少なくとも一面の表面において表面仕上げ処理として平坦化処理によりを実施することを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the two surfaces to be adhered is subjected to a planarization treatment as a surface finishing treatment. 付着を高めるための熱処理をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 6, further comprising a heat treatment for enhancing adhesion. 前記除去工程の前に、前記支持基板内に脆弱領域を形成する工程を備え、
前記除去工程は前記ウエハから前記有用層を剥離するために前記脆弱領域内にエネルギを供給する工程を備えることを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載の有用層を形成する方法。
Before the removing step, comprising the step of forming a fragile region in the support substrate,
The method for forming a useful layer according to claim 1, wherein the removing step includes a step of supplying energy into the fragile region in order to peel the useful layer from the wafer.
前記脆弱領域は原子種の注入により形成されることを特徴とする請求項8に記載の有用層を形成する方法。  9. The method of forming a useful layer according to claim 8, wherein the fragile region is formed by implanting atomic species. 前記注入される原子種は少なくとも部分的に水素且つ又はヘリウムを備えることを特徴とする請求項9に記載の有用層を形成する方法。  10. The method of forming a useful layer according to claim 9, wherein the implanted atomic species at least partially comprises hydrogen and / or helium. 前記脆弱領域と前記摂動領域とは前記ウエハ内の同じ点に位置することを特徴とする請求項9又は10に記載の有用層を形成する方法。The method for forming a useful layer according to claim 9 or 10, wherein the fragile region and the perturbation region are located at the same point in the wafer. 前記脆弱領域は、前記摂動領域と同じ手段で形成されることを特徴とする請求項11に記載の有用層を形成する方法。The method of forming a useful layer according to claim 11, wherein the fragile region is formed by the same means as the perturbation region . 前記脆弱領域は前記ウエハ内の層を多孔化することにより形成されることを特徴とする請求項8に記載の有用層を形成する方法。  9. The method for forming a useful layer according to claim 8, wherein the fragile region is formed by making a layer in the wafer porous. 前記除去工程は、前記緩和歪み層近傍の前記支持基板の一部分の選択化学エッチングを実施する工程を備え、前記緩和歪み層がこのエッチングの停止層を形成することを特徴とする請求項1乃至13いずれかに記載の有用層を形成する方法。  14. The removing step includes a step of performing selective chemical etching of a part of the support substrate in the vicinity of the relaxation strain layer, and the relaxation strain layer forms a stop layer of the etching. The method of forming the useful layer in any one. 前記有用層は前記緩和歪み層の少なくとも一部分より成ることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の有用層を形成する方法。  15. The method for forming a useful layer according to claim 1, wherein the useful layer comprises at least a part of the relaxation strain layer. 前記除去工程の後に、前記有用層の表面において実施される表面仕上げ処理として平坦化処理を含むことを特徴とする請求項1乃至15いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 15, further comprising a planarization treatment as a surface finishing treatment performed on the surface of the useful layer after the removing step. 前記有用層上に形成される少なくとも一つの層は前記緩和歪み層により歪まされた格子定数を有することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 16, wherein at least one layer formed on the useful layer has a lattice constant distorted by the relaxation strain layer. 前記支持基板はシリコンより成り、前記歪み層はシリコンゲルマニウムより成ることを特徴とする請求項1乃至17いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to claim 1, wherein the support substrate is made of silicon, and the strained layer is made of silicon germanium. 前記有用層上に形成される少なくとも一つ層が、前記歪み層のゲルマニウム濃度に等しいゲルマニウム濃度の緩和又は疑似緩和シリコンゲルマニウムと、歪まされたシリコンとの内の少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項18に記載の有用層を形成する方法。  At least one layer formed on the useful layer comprises at least one of relaxed or pseudo relaxed silicon germanium having a germanium concentration equal to the germanium concentration of the strained layer and strained silicon. A method for forming a useful layer according to claim 18. 前記受け取り基板はシリコン又は石英より成ることを特徴とする請求項1乃至19いずれかに記載の有用層を形成する方法。  20. The method for forming a useful layer according to claim 1, wherein the receiving substrate is made of silicon or quartz. 前記方法中に用いられる層の内の少なくとも一層は、さらに、炭素濃度が50%より少ない又は等しい炭素を含むことを特徴とする請求項1乃至19いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 19, wherein at least one of the layers used in the method further includes carbon having a carbon concentration of less than or equal to 50%. この方法中に用いられる層の内の少なくとも一層は、さらに、炭素濃度が5%より少ない又は等しい炭素を含むことを特徴とする請求項1乃至21いずれかに記載の有用層を形成する方法。  The method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 21, wherein at least one of the layers used in the method further comprises carbon having a carbon concentration of less than or equal to 5%. 請求項1乃至22いずれかに記載の有用層を形成する方法を用いてセミコンダクタ・オン・インシュレータ構造を生成する方法であって、該構造のセミコンダクタの層が、前記有用層を備えることを特徴とする方法。  A method for producing a semiconductor-on-insulator structure using the method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 22, wherein the semiconductor layer of the structure includes the useful layer. how to. 請求項1乃至22いずれかに記載の有用層を形成する方法で用いられるウエハであって、
第一の格子定数を有する前記支持基板と、さらに、第二の格子定数を有する全体が緩和又は疑似緩和された前記緩和歪み層とを有し、
バッファ層を含まず、
前記緩和歪み層が化学エッチング停止層を備える
ことを特徴とするウエハ。
A wafer used in the method for forming a useful layer according to any one of claims 1 to 22,
It said support substrate having a first lattice constant, further comprising a the relaxed strained layer whole having a second lattice constant is relaxed or pseudo relaxation,
Does not include the buffer layer
The wafer, wherein the relaxation strain layer comprises a chemical etching stop layer.
前記支持基板内に摂動領域をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載のウエハ。  25. The wafer of claim 24, further comprising a perturbation region in the support substrate. 前記支持基板内に脆弱領域をさらに含むことを特徴とする請求項24又は25いずれかに記載のウエハ。The wafer according to claim 24, further comprising a fragile region in the support substrate . 請求項24乃至26いずれかに記載のウエハの前記緩和歪み層に付着された受け取り基板を備える構造。27. A structure comprising a receiving substrate attached to the relaxed strain layer of a wafer according to any of claims 24 to 26.
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