JP2010186987A5

JP2010186987A5 -

Info

Publication number: JP2010186987A5
Application number: JP2009294040A
Authority: JP
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2029-12-25

Description

以下において、１Å（オングストローム）は、０．１ｎｍ（ナノメートル）に等しい。
図１に示される、いわゆるスマート・カット（Smart Cut）（登録商標）プロセスは、高品質の絶縁層上のシリコン薄膜（silicon on insulator）（ＳＯＩ）基板を提供する。このプロセス中、通常は、シリコン・ウエーハであるハンドル基板（a handle substrate）１０１及びドナー基板（a donor substrate）１０３と呼ばれる２つの基板は、一定数のプロセスのステップを経て、ドナー基板１０３の所定の厚さを有する層をハンドル基板１０１上に転写する。プロセス中、ドナー基板１０３は、典型的には酸化され１０５、その後、ＳＯＩ構造体の埋め込み酸化物層（ＢＯＸ）を形成する。また、イオン注入ステップが、転写されるべき層を画定する所定の分割領域１０７を形成するのに適用される。続いて、ソース基板（the source substrate）１０３は、分子間力を利用して、具体的にはボンディングを介してハンドル基板１０１に取り付けられ、ソース−ハンドル合成物１０９が取得される。機械的及び／または熱的に処理されると、埋め込み酸化物層１１３とともに半導体層１１１の剥離が所定の分割領域１０７において発生し、結果として、２つの層がハンドル基板１０１上に転写され、所望のＳＯＩ構造体１１５が取得される。

ドナー基板１０３またはハンドル基板１０１としてネガティブ１１７を再利用する前に、内部領域１２１の表面粗さは、小さくする必要があり、隆起残余トポグラフィー１１９ａ及び１１９ｂは、取り去られる必要がある。そのようにする方法は、例えば、特許文献１−３から知られている。典型的には、以下の工程が隆起残余トポグラフィーを取り除くために適用される。再生プロセスは、残留体１１７の境界の隆起残余トポグラフィーの上ばかりでなく、側面１３１やその背面１３３の酸化物層１２５を取り去る脱酸素ステップで始まる。脱酸素は、例えば、酸が酸化物層１２５、１３１及び１３３を消費するＨＦ浴を利用して実行される。続いて、基板１０３の境界領域の最初の研磨ステップが実行され、境界の隆起シリコン部分１２７を少なくとも部分的に取り去る。次に、両面研磨（ＤＳＰ）ステップが実行され、内部領域１２１の表面粗さを改善するが、また、隆起残余トポグラフィー１１９ａ及び１１９ｂの方向に段部１２３をさらに取り去る。最後に、残留体１１７の前面における適切な表面粗さを得るために、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）ステップが実行される。
特許文献４には、基板の化学的機械的研磨方法が開示されている。該方法では、フィルタ層（a filter layer）がパターンを有する停止層（a stop layer）を覆って設けられる。フィルタ層は、停止層の構造が折り畳まれるように配置されている。

欧州特許出願公開第１６６２５６０号明細書欧州特許出願公開第１１５６５３１号明細書米国特許第７４０２５２０号明細書国際公開第００／２５９８４号

本発明の基板において、第１の材料は、単結晶相であり、充填材は、多結晶相である。上述したように、多結晶の充填層を提供することにより、所望の構造体が迅速に取得され得る。

Claims

表面、具体的には、シリコン表面が、具体的には、層転写プロセスによって生じる、シリコンのような第１の材料からなる層を少なくとも備える隆起残余トポグラフィーを備え、
ａ）基板の表面の非隆起領域に、充填材、具体的にはシリコンを提供するステップと、
ｂ）表面を研磨するステップ、
を有し、
充填材と隆起残余トポグラフィーの少なくとも一部が、研磨ステップｂ）の間、同時に研磨されることを特徴とする基板の表面を再生する方法。
第１の材料と充填材は、ステップｂ）における研磨が実質的に同じ除去速度で生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
第１の材料は、単結晶相であり、充填材は、多結晶相であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
ステップｂ）は、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
充填材による層の厚さは、第１の材料の厚さの５０％〜１５０％の範囲内にあり、特に、第１の材料の厚さの８０％〜１２０％の範囲内にあり、さらには、第１の材料の厚さに一致することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
隆起トポグラフィーは、第１の層を覆って、具体的には第１の層の上に、第１の材料、具体的には、ＳｉＯ₂からなる第２の層を備え、
ステップａ）は、
（ａ．ｉ．）シリコン前駆体、さらに具体的にはシラン（ＳｉＨ₄）を用いて、特に、反応器内で、隆起トポグラフィーの第２の材料の上及び非隆起領域の上に充填材を蒸着させるステップと、
（ａ．ｉｉ．）第２の層を取り去り、それによって、同時に、隆起トポグラフィーを覆う充填材を取り去るステップ、
を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
基板は、ステップ（ａ．ｉ．）の間、隆起トポグラフィーを有する表面の反対側の表面が充填材の層がない状態のままであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
隆起トポグラフィーは、第１の層を覆って、具体的には第１の層の上に、第２の材料、具体的には、ＳｉＯ₂からなる第２の層を備え、
ステップａ）は、
（ａ．１．）選択的蒸着を許容するシリコン前駆体、さらに具体的にはジクロロシラン（ＳｉＨ₂Ｃｌ₄）を用いて、特に、反応器内で、マスクとして第２の層を用いて非隆起領域の上にのみ充填材料を蒸着させるステップ、
を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
（ａ．２．）第２の層を取り去るステップをさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
ステップ（ａ．ｉｉ．）またはステップ（ａ．２．）は、特に、ＨＦ浴を用いる脱酸素ステップを備えていることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の方法。
ステップｂ）の間、少なくとも、第１の層の厚さに一致する厚さが取り去られることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
ステップｂ）の間、材料の除去は、注入欠陥を持つ領域を超えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
材料の除去は、２００ｎｍ〜１２００ｎｍ（２０００Å〜１２０００Å）の範囲内であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
基板の面取りされた境界領域のイオン注入領域を取り去る境界研磨ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
ベース、該ベースを覆う、特にベースの境界領域にあるイオン注入領域と非イオン注入領域、該イオン注入領域の第１の材料からなる第１の層、及び非イオン注入領域上の充填材からなる充填層を備え、
第１の材料は、単結晶相であり、充填材は、多結晶相であることを特徴とする基板。