476113 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 * 本發明係有關S 0 1基體，及其製造方法及系統，且 更明確言之，係有關由包含黏合二基之步驟之製造方法所 獲得之S〇I基體，及其製造方法及系統。 具有單晶矽層在絕緣層上之基體爲眾所知之SOI ( 矽在絕緣上）基體。使用此S 0 I基體之裝置具有許多優 點爲普通全矽基體所不能達成者。 作爲SOI技術，長久以來即知道S0S (矽在藍寶 石上）技術，單晶矽由此以異晶膜生長於藍寶石基體上。 然而，由異晶膜生長所獲得之單晶砂層具有低結晶品質。 S〇s技術之後出現S ΙΜ0Χ (由離子植入氧分離 )技術。S I Μ〇X技術作爲一技術實施，以植入大量之 氧離子於矽基體中，並使矽基體退火，以形成氧化薄膜埋 置於距基體表面約0 · 2 之深度中。然而， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S I Μ0Χ技術需要長時植入若干氧離子及退火。此對產 率及成本不利。而且，於離子植入時，在S0 I層（單晶 矽層）中產生許多基體缺陷。當欲植入之氧離子數減少時 ，甚難由普通技術維持氧化•薄膜之規定之薄膜品質。且難 以改變埋置之氧化薄膜之厚度。 作爲另一 S〇I技術，知道黏合s〇I技術。在此技 中，一絕緣薄膜由氧化等構製於二基體之至少一之上，及 二基體之鏡表面相互緊密接觸。此結構經退火，以增加接 觸介面之黏合強度。其後，基體之一自下表面拋光或蝕刻 ，以留下具有隨意厚度之單晶矽薄膜於絕緣薄膜上。此技 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）-4 - 476113 A7 B7 __ 五、發明説明（2 ) 術之重要製程之一爲留下具有隨意厚度之單晶矽薄膜於絕 緣薄膜上·更明確言之，在此技術中，數百Am厚之矽基 體普通需均勻拋光或蝕刻至數或一 //m或以下。自可控制 性或均勻性觀之，此拋光或蝕刻具有極大之技術難度。 矽薄膜之製造方法約分爲二類。其一爲EPSOI ( 黏合及拋光SO I )法，僅使用拋光，及另一爲 BESOI (黏合及蝕刻回SOI)法，其中，構製一蝕 刻停止層於欲留下之薄膜正上方（或當欲製造一單基體時 ，在該薄膜之正下方），及由二步驟製造一矽薄膜：蝕刻 基體及蝕刻該蝕刻停止層。 在B P S〇I法中，難以由拋光使矽層均勻減薄至1 // m或以下。作爲此方法之一改進，由拋光及然後電漿蝕 刻使一矽層減薄至約1至3 // m。電漿蝕刻由掃描一局部 電漿蝕刻區，同時監測薄膜厚度分佈來執行。據稱由此方 法，可獲得約± 1 0 nm之薄膜厚度分佈。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) E P S〇I方法認爲較優，因爲薄膜厚度可容易均勻 。此乃由於在B E S〇I方法中，一活性層常以晶膜生長 於先構製之一蝕刻停止層上•。例如，含有高濃度硼之一薄 P+型S 1薄層及一 p型S i薄膜由晶膜生長疊置於一 p型 基體上，以形成一第一基體。第一基體黏合於第二基體上 ，同時包夾一絕緣層，諸如氧化薄膜。第一基體由磨製或 拋光自下表面減薄。然後，留下之p型S i薄膜加以選擇 性蝕刻，以露出P型薄層。而且，p +型S i薄膜加以選擇 性蝕刻，以露出P型S i薄膜，由此完成一 S 0 I基體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-5 - 476113 A7 B7 五、發明説明（3 ) 此法詳細說明於Maszara等之報告中（W· P. Mazara，電子 社會雜誌，卷138，341，1991)。 曰本專利公報5 - 2 1 3 3 8號發表一種方法’可獲 得具有高平面性之黏合介面及具有均勻厚度之活性層，同 時較之B E S〇I法提高蝕刻回選擇性數幅階。在日本專 利公報5 - 2 1 3 3 8所發表之方法中，矽基體之表面加 以陽極化，以形成一多孔層，一矽活性層由晶膜生長構製 於多孔層上，以製備一第一基體，及第一基體黏合於一第 二基體上。在此情形，第一基體上之多孔層相當於 B E S〇I法中之蝕刻停止層。.由於以氫氟酸爲基礎之蝕 刻劑對多孔矽較之對單晶矽具有遠較爲高之蝕刻率，故可 達成商選擇率。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在日本專利公報5 - 2 1 3 3 8號所發表之方法中， 陽極化平坦之單晶矽基體之表面構製一多孔矽層。爲此， 由晶膜生長所製之活性層之平坦性高於由C V D等製造蝕 刻停止層之BES〇I法。而且，具有幾乎與構製於非多 孔單晶矽基體上之晶膜層相同晶質之一晶膜層可構製於多 ?L矽層上。故此，依據此方•法，可製造具有滿意之晶質及 優良之薄膜厚度均勻性之SOI基體。 在K· Sakaguchi等之報告中，單晶矽基體之表面加以陽 極化，以形成一多孔層，及一晶膜層生長於多孔層上，以 製備一第一基體。第一基體黏合於具有氧化表面之一第二 基體上。非多孔單晶矽部份自第一基體之下表面使用磨製 器磨去，以露出多孔層。尙僅多孔層使用H F/H2〇2之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-6 · 476113 A7 £7_ 五、發明説明（4 ) 混合溶選擇性蝕刻時，在5吋之晶片上獲得一 S Ο I層（ 單晶矽層），具有薄膜厚度分佈507nm±15nm( 土 3%)或 96 · 8nm 土 4 · 5nm (土 4 · 7%)。 而且，彼等報告在使用HF/H2〇2之混合溶液之蝕刻中 ，對多孔矽層之蝕刻率爲對非多孔矽層之1 0 5倍。 作爲第二基體，不獨可使用具有熱氧化表面之單晶矽 基體，且亦可使用透明氧化矽基體。. 或且，一熱氧化薄膜構製於多孔矽基體上所構製之一 晶膜層之.表面上，以製備一第一基體，此黏合於無氧化薄 膜之第二基體上。而且，氧化薄膜可構製於欲黏合之第一 及第二基體二者上。 作爲活性層之晶膜層及氧化薄膜（晶膜層上之熱氧化 薄膜）間之介面之介面高度充分低，及氧化薄膜之厚度可 隨意控制。爲此，可由以上方法製造能充分呈現S〇I結 構特性之基體。 如上述，黏合S Ο I技術較之S I Μ Ο X技術有前途 ，唯黏合二基體之過程有一問題。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在黏合過程中，如外物·或雜質存在於二基體間之合介 面上，則在黏合介面中產生空隙，稱爲>空虛點〃。當產 生一空虛點時，在黏合二基體後，在由磨製，拋光，或蝕 刻製作薄膜之過程中，會在S 0 I層中形成一小孔，相當 於由外物所空出之點，或S〇I層會由於外物或雜質而部 改變其性質。此空虛點部份會裂開或脫落。 當使用以氫氟酸爲基礎之蝕刻劑於薄膜製作時，蝕刻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-7 - 476113 A7 B7 五、發明説明（5 ) 劑會通過由外物所造成之小孔而進入S 0 I層中，大爲齡 刻在黏合介面處之氧化薄膜。在此情形，上S 0 I層裂開 並脫落。或且，SO I層中已改變性質之部份會由製作薄 膜所用之氫氟酸基礎之蝕刻劑蝕刻。且在此情形中，蝕刻 劑經由小孔進入S〇I層中，發生與上述相同之情況。 當所製之S 0 I基體使用濃氫氟酸蝕刻時，常出現此 缺陷，且稱之爲例如H F空虛點點，H F坑點，或H F缺 ，陷。此等缺陷由D.K· Sadana等詳細報向（D.K· Sadana ; 1 9 9 4 IEEE國際際SOI會議記錄，1994年 1 0月）。依據此報告，HF空虛點甚至出現於 S I M〇X基體中。故此，於植入氧離子於矽基體中時， 由金屬雜質在S 0 I層中所污染之部份形成性質已改變之 部份，及當性質已改變之此部份由H F蝕刻時，產生一孔 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在製造矽半導體置之過程中，通常使用氫氟酸基礎之 蝕刻劑於基體淸潔或氧化薄膜蝕刻上。在此過程中，當 S〇I層分裂並脫落時，產生微粒，而且，具有活性層在 失落部份（S〇I層自此脫·落）處之裝置完全不作用。由 於使用S〇I基體整合半導體裝置之程度增加，活性區具 有失落部份之可能性增加，導致降低肀導體裝置之產率。 即使存在於黏合介面處之外物或雜質並不產生任何空 虛點時，在黏合後之退火時，此等亦會擴散進入氧化薄膜 或砂中。 金屬雜質或氧化物基礎之雜質亦會產生H F空虛點。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）~ 476113 A7 B7 五、發明説明（6 ) 而且，來自外部大氣或由人體，壁材料，或地板覆蓋 材料所產生及飄浮於空氣中之小量化學雜質，諸如硼擴散 進入s〇I活性層中，妨礙裝置之製造。在正常淸潔室中 黏合之矽/氧化薄膜之介面上，發現硼在約1 0 19原子/ C m3。此化學雜質之擴散在製造高品質之s Ο I活性層中 形成嚴重問題。對黏合之SO I基體，未訂定有關HF空 虛點/雜質之淸楚產品規格。然而，H F空虛點或雜質實 際影響黏合之S〇I基體之無缺陷產率，且反映於製造成 本上。 如上述，在製造黏合之S 0.1基體上，極需防止外物 或雜質黏附於黏合介面上。 發明槪要 本發明在考慮以上情況中達成，且其目的在提供一種 製造高品質之黏合之S 0 I基體之方法。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另一目的在提高產率，並降低製造成本。 依據本發明之一方面，提供一種S〇I基體製造方法 ’包括黏合二基體之步驟，唭特徵爲執行至少一步驟，即 曝露欲黏合之二基體間之一黏合介面於具有F e d . s t • 209D : USA I S標準中之級1以上之淸潔度之 大氣中。 在s 0 I基體製造方法中，具有級1或以上之淸潔度 之大氣可使用例如一空氣過濾器獲得，此對大小在〇 · 1 以下之灰塵微粒9 9 · 9 9 9 9%以上之收集效率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-9 - 476113 A7 B7 五、發明説明（7 ) 在S〇I基體製造方法中，具有級1以上之清潔度之 大氣可使用例如一空氣過漓器獲得，此對大小在〇 · 1 a m以下之灰塵微粒具有9 9 · 9 9 9 9%以上之收集效率 。此空氣過濾器宜具有PTFE(聚四氟乙烯）過濾媒質 〇 依據本發明之另一方面，提供一種S 0 I基體製造方 法，包括黏合二基體之步驟，其特徵爲執行至少一步驟， 即曝露欲黏合之二基體之一黏合介面於由具有PTFE ( 聚四氟乙烯）過濾媒質之空氣過濾器所過濾之淸潔空氣中 〇 在S 0 I基體製造方法中，宜執行至少一步驟，即曝 露欲黏合之二基體間之一黏合介面於不獨立由空氣過濾器 ，且亦由化學過濾器所過濾之淸潔空氣中。 在S〇I基體製造方法中，曝露欲黏合之二基體間之 一黏合介面之步驟宜在通咼空氣過濾器之一向下流之淸潔 空氣流中執行。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在S 0 I基體製造方法中，該空氣過濾器宜安排於淸 潔室之整個天花板表面上，·至少在用以執行曝靈欲黏合之 二基體間之黏合介面之步驟之裝置上方。 在S〇I基體製造方法中，該空氣過濾器不獨安排於 淸潔室之天花板上，且亦安排於用以處理具有曝露之黏合 介面之基體之裝置中。 在S〇I基體製造方法中，宜防止電荷在至少一區域 中積聚於物質上，在此，執行曝露欲黏合之二基體間之黏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-10 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 _B7 _ 五、發明説明（8 ) 合介質之步驟。 在.S 0 I基體製造方法中，連接至用以製作或處理黏 合介面之裝置之一氣體管線宜整個或部份包含一c R p管 ο 在S 0 I基體製造方法中，曝露欲黏合之二基體間之 黏合介面之至少步驟宜在一環境中執行，在此，由一局部 淸潔室系統確保淸潔，及安排空氣過濾器於用以在局部淸 潔室系統中執行曝露黏合介面之步驟之裝置，及該等裝置 間之輸送裝置之每個中。 在S〇I基體製造方法中，宜使用一自動裝置爲用以 黏合二基體之裝置，此在黏合中無需手動操作。 依據本發明之另一方面，提供一種s 0 I基體製造方 法，包括黏合二基體之步驟，其特徵爲s〇I基體在一環 境中製造，在此，消除去會黏附於二基間之黏合介面上之 灰塵，俾在所製之S〇I基體浸漬於4 9%濃HF溶液中 1 5分鐘後，獲得不超過〇 . 5件/ c m 2之空虛點密度。 依據本發明之又另一方面，提供一種S 0 I基體製造 方法，包括黏合二基體之步·驟，其特徵爲SOI基體在一 環境中製造，在此，消除去會污染二基間之黏合介面上之 化學雜質，俾在所製之S 0 I基體之黏合介面上獲得不超 過1 X 1 016原子/cm3之硼濃度。 以上S 0 I基體製造方法各可應用於一製造程序中， 包括步驟：構製一多孔層於一基體上，並構製含有單晶層 之一非多孔層於多孔層上，以製備一第一基體；黏合第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 11 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 476113 A7 __^_____B7 __ 五、發明説明（9 ) 基體於獨立製備之一第二基體上，同時包夾非多孔層於其 間；移去黏合之基體疊上之第一基體方，以留下多孔層於 第二基體方之一表面上；及蝕刻留於第二基體之表面上之 多孔層。 以上S 0 I基體製造方法各可應用於一製造程序中’ 包括步驟：植入離子於第一基體中，以產生一微空腔層； 黏合具有微空腔層之第一基體於獨立製備之一第二基體上 ;在微空腔層處分離黏合之基體疊；及移去第一基體方之 表面上所留下之微空腔層。 以上S〇I基體製造方法各可應用於一製造程序中， 包括步驟：構製一氧化薄膜於第一基體上；黏合具有氧化 薄膜之第一基體於獨立製備之一第二基體上，同時包夾氧 化薄膜於其間；及磨製黏合之基體疊之第一基體方，並減 薄黏合之基體疊。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明之又另一方面，提供一種由包含黏合二基 體之步驟之製造方法所製之S 0 I基體，其特徵爲當該 s〇I基體浸漬於4 9%濃HF溶液中1 5分鐘時’所獲 得之空虛點密度不超過0·5件/cm2。 依據本發明之又另一方面，提供一種由含有黏合二基 體之步驟之製造方法所製造之S 0 I基體，其特徵爲當 S〇I基體浸.於4 9%濃HF溶液中1 5分鐘時’所獲得 之平均空虛點密度不過0·5件/cm2。 依據本發明之又另一方面，提供由含有黏合二基體之 步驟之製造方法所製造之S 0 I基體，其特徵爲黏合介面 本紙張尺度適用中國國家標準：（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 12 - A7 ______B7_____ 五、發明説明（10 ) 上之硼之濃度不超過1 X 1 016原子/cm3 ° (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明之又另一方面，提供由含有黏合二基體之 步驟之製造方法所製造之S 0 I基體，其特徵爲在黏合介 面上之硼之平均濃度不超過1 X 1 016原子/cm3。 本發明之製造系統適用於以上製造方法。 自以下本發明之實施例之詳細說明並參考附圖，可明 瞭本發明之另外目的，特色，及優點。 附圖簡述 圖1爲斷面圖，顯示第一實施例之實例1之淸潔室之 槪要安排； 圖2爲斷面圖，顯示第一實施例之實例2之淸潔室之 槪要安排； 圖3爲平面圖，顯示由ELTRAN製造黏合之 S〇I基體之淸潔室之槪要安排； 圖4A至4F顯示由ELTRAN製造黏合之S〇I 基體之步驟； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖5 A至5 E顯示由離子植入剝離法製造黏合之 S〇I基體之步驟； 圖6爲斷面圖，顯示第二實施例之實例1之淸潔室之 槪要安排： 圖7爲斷面圖，顯示第二實施例之實例2之淸潔室之 槪要安排；及 圖8爲平面圖；顯示由ELTRAN製造黏合之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -13 - " 476113 A7 ____B7 五、發明説明（11 ) SO I基體之淸潔室之槪要安排。 符號說明 1 0 0 空 氣 過 濾 器 2 0 0 空 氣 調 節器 2 1 2 電 離 器 3 0 1 白 動 晶 片 轉 移 裝置 3 0 2 白 動 晶 片 淸 潔 線 3 0 3 白 動 黏 合 裝 置 3 0 6 白 動 陽 極 化 裝 置 3 〇 7 晶 膜 生 長 裝 置 3 〇 8 氧 化 爐 3 1 2 磨 製 室 3 1 3 磨 製 器 4 0 0 基 體 4 〇 1 多 孔 矽 層 4 0 2 非 多 孔 單晶 矽層 4 〇 3 埋 置 之 氧 化 層 4 1 0 矽 基 體 5 0 0 單 晶 矽 基 體 5 0 2 S 〇 I 活性 層 1 2 1 0 P 丁 F E 空 氣過 濾 器 1 2 1 1 化 學 過 濾 器 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例之詳細說明 在本發明之較佳實施例之S 0 I基體製造方法中，黏 合之基體在一環境下製造，其中，每立方呎有3 9或以下 之灰塵微粒，各具有0 · 1 // m或以上之大小。由此安排 ，由於化學物，諸如基體淸潔或蝕刻中所用之氫氟酸所引 起之S〇I層等之性質改變降低。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 14 - 476113 A7 B7 五、發明説明（12 ) 第一實施例 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此實施例中，發表製造黏合之基體疊之一種方法， 不曝靈欲黏合之基體間之黏合介面於具有Fed·St · 209D : USA I S標準中之級1或以上之淸潔度之 淸潔空氣以外之任何大氣中。依據此製造方法，可防止諸 如灰塵等外物黏附於黏合判面上，並可降低由於化學物， 諸如基體淸潔所用之氫氟酸所引起之S 0 I層等之性質改 變〇 在此實施例之製造系統中，空氣過濾器（此後亦稱爲 6 N空氣過濾器）設置於具有控制之空氣流速之垂直向下 流氣流之上流上，對大小在0 . 1 // m或以上之灰塵微粒 99 · 9999% (6N)或以上之收集效率，由此，建 造一淸潔室，其中，每立方中有3 9或以下之灰塵微粒， 各具有大小在〇 . 或以上。6 N空氣過濾器可由例 如玻璃過濾媒質或低壓力損失型之PTFE (聚四氟乙烯 )過濾媒質構成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 此實施例之製造系統亦考慮到淸潔室中之電荷積聚。 在矽晶片之淸潔中，且更明確言之，在淸潔後之乾燥中， 執行轉動乾燥，同時噴灑大量之空氣於晶片上。此時，由 於大量空氣及晶片間之摩擦，產生數千V或以上之靜電， 吸引灰塵。在淸潔室中，使用防靜電裝具。然而，仍使用 特弗龍所製之許多晶片載架或輸送匣，用以儲放或輸送晶 片，或具有絕緣性質之乙烯手套，而無任何防靜電處理。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 15 · 476113 A7 B7___ ·_ 五、發明説明（13 ) 此等裝具中由摩擦積聚電荷，並吸引周圍中之灰塵。 在此實施例之製造系統中，安排一機構，用以降低淸 潔室中任何物質上積聚電荷至最低程度，以防止灰塵黏附 於任何物質上。尤其是，在此實施例之製造系統中，灰塵 微粒/外物之黏附於黏合介面上降至最低程度。 本發明之製造方法甚至可實施於具有級1 0 0至 1 0 0 0之淸潔度之普通淸潔室中，使用局部淸潔室系統 ，諸如SMIF (標準機械介面）。 、一 ....... 局部淸潔室系統，諸如SM I F使用裝置內輸送局部 淸潔匣系統，具有一外淸潔室，一晶片裝載機構用以裝載 晶片於一隔離裝置中，及一晶片回收機構。依據此系統， 製造中之基體不曝露於級1 0 0至1 0 0 0之外淸潔室大 氣中。 當由本發明之此較佳實施例之方法製造之黏合之 S〇I基體浸於4 9%濃HF溶中1 5分鐘時，HF空虛 點密度爲0 · 5件/ c m 2或以下。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 · 5件/ c m 2或以下之H F空虛點密度相當於 Fed.St.209D：-USA IS 標準中之級 1 或 以上之淸潔度，由此，每立方呎有3 9或以下之灰塵微粒 ，各具有〇 · 或以上之大小，即每立方厘米有 0 · 00137或以下之微粒，各具有〇 · lAm或以上 之大小。 假定灰塵均勻分佈，及一晶片置於垂直向下流之氣流 中，具有正常空氣流速度爲4 0cm/s。在此情形，每 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-16 - 476113 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 單位面積在1 〇秒中有〇 · 5 5灰麈通過晶片。更明確言 之’在USA I S標準之級1之淸潔室中，當晶片與具 有空氣流速度爲4 0 c m/ s之垂直向下流之氣流垂直放 置10秒時，0 · 55/cm2之灰塵微粒可噴灑於晶片上 〇 在此實施例之製造系統中，與地板板表面平行，即與 垂直向下流之氣流垂直之晶片自晶片載架上取出，並在一 平台上黏合。自晶片載架上取出晶片並黏合晶片所需之時 間爲1 0秒或以下。假定在此期中噴灑於基體上之所有灰 塵微粒形成H F空虛點，則在U S A I S標準之級1之 淸潔室中黏合晶片時，在1 0秒內之H F空虛點密度可能 爲 0 · 5 件 / c m 2。 此實施例之特定實例說明於下。 實例1 圖1爲斷面圖，顯示第一實施例之實例1之淸潔室之 槪要安排。實例1之淸潔室具有各種裝置，用以製造黏合 之S〇I基體。 · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在實例1中，如顯示於圖1，具有Fed · St · 2 0 9 D ： U S A I S標準中之級1或以上之淸潔度之 淸潔室使用空氣過濾器（6 N空氣過濾器）建造’在向下 流氣流機台系統中，對之大小在〇 · 1〆m或以上之灰塵 具有99 · 9 9 9 9% (6N)或以上之收集效率。 更明確言之，此淸潔室具有地板下空間2 · 5 M m ’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-17 - 476113 A7 ΒΊ_'_ 五、發明説明（15 ) 地板空間3 · Om，及天花板空間2 · Om。在此淸潔室 中，地板下空間及地板空間由具有網結構之地板（格子地 板）分隔，空氣通過此。在此機台區中，一 6 N空氣過濾 器1 0 0設置於天花板中。通過6N空氣過濾器1 0 0之 淸潔空氣自天花板發送至地板，及然後通過地板至地板下 方，成爲垂直向下流之氣流，具有空氣流速度0 · 3至 0 · 4 5 m / s 。 發送至地板下方之空氣通過與機台區相鄰之還回空間 而回至天花板，並再循環通過6 N空氣過濾器1 0 〇。遇 回空間及機台區由壁或經由地板上之壁結構完全分隔。每 一製造裝置中之空氣過濾器亦爲一 6 N空氣過濾器。故此 ，製造中之基體僅曝露於通過6 N空氣過濾器之淸潔空氣 中。 在具有以上安排之淸潔室中，每立方呎有3 9或以下 之灰塵微粒，各具有Ο · 1 //m或以上之大小（每立方厘
米有0 · 00137或以下之微粒，各具有〇 . l//m或 以上之大小），故達成Fed·St ·209D:USA 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 S標準中之級1或以上之-凊潔度。在機台區中29量度 點處，各抽樣1立方呎或以上之空氣，並量度空氣中之微 粒密度三次，使用能量度0 · 1 //m或以上微粒之灰塵計 數器。在所有各點上之微粒密度爲每立方呎〇微粒。 表1顯示當在圖1所示之級1之淸潔室中所製之黏合 之S 0 I基體及在級1 〇〇之淸潔室中所製之黏合之 S〇I基體（比較性實例）使用濃氫氟酸（4 9 % )蝕刻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-18 - 476113 A7 , B7__ 五、發明説明（16 ) 1 5分鐘時所獲得之HF空虛點密度。二黏合之s Ο I基 體具有S Ο I薄膜厚度2 0 0 nm及埋置之氧化薄膜厚度 2 0 〇 n m 〇 表1 淸潔室 HF空虛點密度 實例 級1 平均0.22件/cm2 比較性實例 級100 平均0.89件/cm2 如顯示於表1，當建造級1之淸潔室於向下流氣流機 台系統中，使用對大小在0 · 1 /i m或以上之灰塵微粒具 有99.9999%(6N)或以上之收集效率之空氣過 濾器時，可降低黏合介面上之微粒/外物，並可大爲降低 H F空虛點密度。 實例1係有關在機台系統中之淸潔室，其中，機台及 還回空間交錯。然而，即使在具有雙結構之淸潔室中，當 一空氣過濾器設置於內室之整個天花板表面上，及外室作 還回空間時，可預期獲得與上述相同之效果。 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例2 圖2爲斷面圖，顯示第一實施例之實例2之淸潔室之 槪要安排。實例2之淸潔室不獨具有圖2所示之裝置’且 具有用以製造黏合之S〇I基體之各種裝置。 在實例2中，在級1之機台區，即在曝露製造中之基 體之區域中，一電離器2 12安裝於天花板上，如顯示於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-19 · 476113 A7 B7 五、發明説明（17 ) 圖2 ’用以防止電荷積聚於淸潔室之各物質上。由電離器 2 1 2之電離作用，可防止微粒黏附於晶片，晶片載架等 上。 在電荷積聚於淸潔室方面，需注意淸潔矽晶片’且尤 其是，淸潔後之乾燥。在乾燥中，執行轉動乾燥，同時噴 灑大量之空氣於晶片上。此時，由於大量空氣及晶片間之 摩擦，產生數千V或以上之靜電，以吸引灰塵。在淸潔室 中，使用防靜電裝具。然而，由特弗龍所製之許多晶片載 架或輸送匣（用以儲放或輸送晶片），或具有絕緣性質之 橡膠或乙烯手套仍使用，而無防靜電處理。電荷由摩擦積 聚於此等裝具中，並吸引周圍中之輕灰塵。 電離器產生中和所需之電荷，即具有與充電物質相反 極性之電荷，並供應該等電荷至充電之物質，以供中和之 用。具有相反極性之電荷由電能，諸如電場電離氣體分子 產生，以產生對之離子。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在表2中，比較在圖2所示之級1之淸潔室中所製之 黏合之S〇I基體及在級1 0 0之普通淸潔室中所製之黏 合之S〇I基體（比較性實•例1)使用濃氫氟酸（49% )蝕刻1 5分鐘時所獲得之HF空虛點密度。二黏合之 S〇I基體具有SO I薄膜厚度2 0 0 nm及一埋置之氧 化薄膜厚度200nm。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-20 - 476113 A7 B7 五、發明説明（18 ) 表2 淸潔室 電離器 HF空虛點密度 實例 級1 有 平均0.09件/cm2 比較性實例 級100 Μ / 1 \\ 平均0.89件/cm2 如顯示於表2，當建造級1之淸潔室於於向下流氣流 台系統中，使用對大小在0 · 1 //m.或以上之灰塵微粒 99 · 9999% (6N)或以上之收集效率之空氣過濾 器，且設置電離器於天花‘板上，以防止電荷積聚於淸潔室 中各種物質中，諸如晶片及晶片載架時，可降低黏合介面 上之任可微粒/外物，且可大爲降低H F空虛點密度。 在實例2中，使用Hugle電子公司所供應之D C型 442作爲電離器2 1 2，並設置於6N空氣過濾器 2 1 0下方。作爲欲設置於空氣噴灑器中之電離器或欲局 部設置之小型電離器，由其他公司所供應並具有相似中和 功效之等效產品可合倂。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例2與一機台系統中之淸潔室有關，其中，機台及 還回空間交錯。然而，即使β在具有雙結構之淸潔室中，當 一空氣過濾器設置於內室之整個天花板表面上，使用外室 爲還回空間，由壁等分隔用以製作黏合介面之至少一區域 ，即自淸潔欲黏合之二基體之至黏合之一區域，並使用 6 Ν空氣過濾器時，可預期獲得與上述相同之效果。 參考圖2，參考編號2 0 0標示一空氣調節器，及 202標示一空氣過濾器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-21 - 476113 A7 B7 五、發明説明（19 ) 實例3 在實例3，在級1 0 0之一淸潔室中，使用具有6 N 空氣過濾器之一 SM I F系統於製造裝置中，及使用具有 6 N空氣過濾器之一 SM I F系統，以輸送晶片於裝置中 及用以製造黏合介面及黏合晶片之裝置之間。 SM I F不獨具有半導體製造裝置，具有一 SM I F 莢及一 SM I F箱，且亦具有機器人，諸如一 SM I F臂 及一SMIF裝載器。 SM I F莢爲一匣/容器，具有良好之密封，用以輸 送及儲存晶片載架，並包含淸潔之惰性氣體等。SM I F 莢中之晶片載架由一晶片載架裝載機構及專用之機器人， 諸如SMI F臂及具有收回機構之SMI F裝載器插入於 具有6 N空氣過濾器之局部淸潔室之SM I F箱之半導體 製造裝置中，或自其中抽出·外淸潔室及晶片，或人體及 晶片完全相互隔離。 在黏合介面製作後及黏合前用以執行處理之一裝置， 及裝置間之一 S Μ I F箱亦宜具有6 N空氣過濾器。 即使當使用諸如SMIF系統之局部淸潔室系統時， 由置晶片於與實例1及2相同之環境中，亦可獲得與實例 1及2相同之效果。 實例4
實例4係有關ELTRAN，作爲製造黏合之s〇I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~:Tl - ' ' (請先閲讀背面之注意事 項再填」 寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 _^_B7_· 五、發明説明（2〇 ) 基體之一方法。在E L TRAN中，具有一多孔層在前表 面上及含有單晶層之一非多孔層上之一第一基體之前表面 方黏合於一獨立製備之第二基體上。在此之後，第一基體 方移去，及留於第二基體部份之表面上之多孔層加以選擇 性移去，從而轉移第一基體上之單晶層至第二基體上。 圖3爲平面圖，顯示一淸潔室之槪要安排，用以由 ELTRAN製造黏合之SO I基體.。 圖3所示之淸潔室爲機台系統之一淸潔室。參考圖3 ，在〜級1機台"之區域中，一 6N空氣過濾器設置於整 個天花板表面上，及產生垂直向下流之一淸潔空氣流，具 有控制之空氣流速約爲0 . 3至0 . 45m/s。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 更明確言之，此淸潔室具有地板下空間2 . 5 m，地 板空間3 · Om，及天花板空間2 · Om。在此淸潔室中 ，地板下空間及地板空間由具有網結構之地板（格子地板 )分隔，空氣通過其中。在機台區中，一 6 N空氣過濾器 設置於天花板中。通過6 N空氣過濾器之淸潔空氣自天花 板發送至地板，及然後通過地板至地板下方，成爲垂直向 下流之氣流，具有空氣流速•度爲〇 . 3至0 . 4 5 m / s 。發送至地板下方之空氣通過與機台區相鄰之還回空間（ 公用區）而至天花板，並再循環通過6 N空氣過濾器。還 回空間及機台區由壁或經由地板上之壁結構完全隔開。 每一製造裝置3 0 1至3 0 8中之過濾器亦爲6N空 氣過濾器。故此，製造中之基體僅曝露於通過6 N空氣過 濾器之淸潔空氣中。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-23 - 476113 Α7 Β7 五、發明説明（21 ) 在實例4之淸潔室中，每立方呎有3 9或以下之灰塵 微粒’各具有〇 · 1 或以上之大小（每立方厘米有 0 · 001 37或以下之微粒，各具有〇 · 或以上
之大小），故達成Fed·St ·209D:USA
1 S標準中之級1或以上之淸潔度。在機台區中2 9量度 點處’各抽樣1立方呎或以上之空氣，並量度空氣中之微 粒密度二次，使用能量度〇 · 1 # m或以上微粒之灰塵計 數器。在所有各點上之微粒密度爲每立方〇微粒。且在製 造裝置301至308中，達成Fed · St · 209D :USA I S標準中之級1或以上之淸潔度。 在實例4中，一電離器設置於級1機台之天花板上， 其中’自動陽極化裝置3 0 6，晶膜生長裝置（晶膜裝置 )3 0 7 ’氧化爐3 0 8，&動晶片轉移裝置3 0 1 ，自 動晶片淸潔線3 0 2，及自動黏合裝置3 0 3置於二面。 電離器中和晶片或晶片載子，其中，電荷在裝載及卸載晶 片時積聚。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下說明在圖3所示之淸潔室中由E L TRAN製造 黏合之SO I基體之步驟。圖4A至4F顯示由 ELTRAN製造黏合之S〇I基體之步驟。 在圖4A所示之步驟中，一單晶矽基體4 0 0由自動 陽極化裝置3 0 6陽極化，以產生一多孔矽層4 0 1。此 時，在單晶矽基體4 0 0上之多孔層之厚度宜例如爲數 //iTi至數十jc/m。然而，基體亦可整個陽極化。 爲製造多孔矽層，宜製備一 η型單晶矽基體4 0 0。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）· 24 - 476113 A7 B7 五、發明説明（22 ) 可使用一 η型單晶矽基體。然而，在此情形，需製備具有 低電阻之一基體，或孔之產生在陽極化中需由光照射基體 表面來催促。 在實例4中，ρ型單晶矽基體4 0 0由自動晶片淸潔 線302淸潔，及然後，ρ型單晶矽基體400之一表面 由自動陽極化裝置3 0 6陽極化約1 0 //m，以形成一多 孔矽層4 0 1。 在圖4 B所示之步驟中，一非多孔單晶砂層4 0 2由 晶膜生長於多孔矽層4 0 1上。晶膜生長可由普通熱 CVD，低壓CVD，電漿CVD，分子束晶膜生長，或 濺散法等執行。在實例4中，多孔矽層4 0 1之多孔壁部 份由氧化爐3 0 8稍爲表面氧化，及然後，單晶砂層 4 0 2由與氧化爐3 0 8相鄰之晶膜生長裝置（晶膜裝置 )307構製。晶膜生長層之厚度設計考慮SOI活性層 ，由埋置之氧化薄膜所消耗之量，及在淸潔時將減少之量 〇 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖4 C所示之步驟中，單晶矽層（晶膜層）4 ◦ 2 由氧化爐3 0 8氧化，以形•成一埋置之氧化薄膜4 0 3 ’ 具有預定之厚度。 在圖4 D所示之步驟中，製備基體4 0 0，即其上構 製有多孔矽層40 1，單晶矽層402，及氧化薄膜 4 0 3之第一基體，及作爲第二基體之一矽基體4 1 〇 ° 作爲支持基體4 1 0，可選擇不獨具有氧化表面之一基體 ，一氧化矽玻璃基體，或一晶化玻璃基體，且由構製氧化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 476113 A7 ___B7__ 五、發明説明（23 ) 薄膜於隨意基體上所製備之一基體。在實例4中，作爲支 持基體，選擇表面未氧化之一矽基體，及其上構製有多孔 矽層401 ，單晶矽層402，及氧化薄膜403之基體 4 0 0及矽基體（支持基體）41 0由自動晶片淸潔線 3 0 2淸潔。 第一及第二基體之一或二者可曝露於電漿大氣中，以 活化表面氧化薄膜’並提局黏合強度。作爲氣體，宜使用 氧氣。或且，可使用諸如空氣（氧及氮之混合氣體），氮 ，或氫等氣體，諸如氬或氨等惰性氣體，或諸如氨等分子 氣體。 在圖4 E所示之步驟中，淸潔之基體自自動晶片淸潔 線3 0 2輸送至自動黏合裝置3 0 3，並由自動黏合裝置 3 0 3黏合。在實例4之淸潔室中，若干電離器設置於自 自動晶片淸潔線3 0 2之卸載部份至自動黏合裝置3 0 3 之一區域之天花板上，以中和在裝載/卸載晶片時有電荷 積聚之晶片或晶片載架。 其後，黏合之基體疊加以退火，以降低黏合強度。退 火溫度宜於一些程度。然而，如溫度過高，則多孔矽層 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 4 0 1之結構會改變，或基體中所含之雜質會擴散進入單 晶矽層（晶膜層）402中。爲此，需選用不致發生此問 題之溫度及時間。更明確言之，.溫度宜爲1 ，2 0 0 °C或 以下。 一些基體不能在高溫上處理。例如，當支持基體 4 1 0爲氧化矽玻璃基體時，此基體需在學2 0 0 °C或以 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 26 - 476113 A7 ___B7___ 五、發明説明（24 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 下之溫度上退火，因爲矽及氧化矽玻璃間有熱膨脹係數差 。在較高之溫度，黏合之基體疊會由應力剝離或裂開。然 而，能抵抗在全矽4 0 0之其次磨製成蝕刻處理中之應力 之黏合介面僅需由退火獲得。故此，當活化中之表面處理 情況最佳化時，退火溫度可設定於2 0 0 °C或以下。 在圖4 F所示之步驟中，選擇性移去非多孔單晶矽部 份4 0 0及多孔矽層4 0 1，留下單晶矽層（晶膜層） 4 0 2。由此處理，完成具有滿意之薄膜厚度分佈之 S〇I基體。 在此處理中，非多孔單晶矽部份4 0 0在磨製室 3 1 2中由磨製器3 1 3等磨去約數百//m，及然後由 R I E (反應性離子蝕刻）乾蝕刻約數十// m，以露出多 孔層4 0 2。整個非多孔單晶矽部份4 0 0僅可由使用磨 製器等磨製，或由R I E乾蝕刻移去，以露出多孔矽層 4 0 2° 單晶矽部份4 0 0在由壁所分隔之磨製室3 1 2中磨 製。在實例4中，磨製室3 1 2之淸潔度約爲級1 0 0。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 多孔矽層4 0 2露出，及然後由自動減薄/蝕刻線 3 0 5選擇性蝕刻，以留下單晶矽層（晶膜層）4 0 2。 多孔矽之蝕刻率爲非多孔矽之1 0 5至1 0 6倍。爲此，當 若干晶片在自動減薄/蝕刻線3 0 5中接受以晶片載架爲 單位之整批處理時，可獲得具有滿意之薄膜厚度分佈之基 體。 當多孔壁由蝕刻劑進入小孔中之蝕刻作用而突然破裂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-27 - 476113 B7 五、發明説明（·25 ) 時，多孔矽之蝕刻進行迅速。故此，多孔矽與非多孔矽之 蝕刻選擇性比率到達1 0 5至1 0 4倍。其下之單晶矽層（ 晶膜層）4 0 2由非多孔矽構成，且故此蝕刻少，因其蝕 刻率較之多孔矽低五至六幅階。單晶矽層4 0 2留下，作 爲均勻之S〇I薄膜，在晶膜生長時維持薄膜厚度均勻。 由以上處理，完成具有滿意之薄膜厚度分佈之S〇I 基體。在實例4中，SOI基體由自動晶片淸潔線304 淸潔，及然後，執行氫退火，以平面化該表面。 爲防止硼擴散進入S〇I活性層中而污染陽極化之p 型單晶矽基體400，執行氫退火，使硼向外擴散。 在實例4之淸潔室中所製之一黏合之S 0 I基體及在 級1 0之淸潔室中所製之一黏合之SO I基體（比較性實 例3 )使用濃氫氟酸（4 9 % )蝕刻1 5分鐘。表3顯示 此時之HF空虛點密度及由S IMS分析所獲得之SO I 活性層中之硼濃度。二黏合之SO I基體具有SO I薄膜 厚度爲2 0 0 nm及埋置之氧化薄膜厚度爲2 0 0 nm。 (請先閲讀背面之注意事 J· ▼項再填· 裝-- 寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表3 淸潔室 · HF空虛點密度 實例 級1 平均0.03件/cm2 比較性實例3 級100 平均0.75件/cm2 在實例4中，當使用對大小在0 · 1或以上之灰塵微 粒9 9 · 9 9 9 9% (6N)或以上之收集效率之空氣過 濾器之級1淸潔室建造於向下流之氣流機台系統中，及電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-28 - 476113 A7 B7 五、發明説明（26 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 離器設置於天花板上，以防止電荷積聚於各種物質上，諸 如淸潔室中之晶片及晶片載架上時，可減少黏合介面上之 任何微粒/外物，並大爲降低H F空虛點密度。 在實例4中，使用由Hugle電子公司所供應之D C型 4 4 2作爲電離器2 12，並設置於6 N空氣過濾器 2 1 0下方。作爲欲設置於空氣噴灑器中之電離器或欲局 部設置小型電離器，由其他公司所供應並具有相似中和功 效之等效產品可合倂。 實例4與一機台系統中之淸潔室有關，其中，機台及 還回空間交錯。然而，即使在具有雙結構之淸潔室中，當 一空氣過濾器設置於內室之整個天花板表面上，使用外室 爲還回空間，由壁等分隔用以製作黏合介面之至少一區域 ’即自淸潔欲黏合之二基體至黏合之一區域，並使用6 N 空氣過濾器，可預期獲得與上述相同之效果。 即使當使用一局部淸潔室系統，諸如使用6 N空氣過 濾器之一 S Μ I F系統於級1 〇 〇之淸潔室中時，亦可預 期獲得與上述相同之效果。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在實例4中，在二基體黏合後，非多孔矽部份4 0 0 使用磨製器等磨去。然而，如發表於日本專利公報7 - 3 0 2 8 8 9號，黏合之基體可在多孔層之中或部或在先 構製於多孔層中之易碎部份處分離爲二基體。此易碎部份 可由改變例如陽極化中之電流構製於多孔層中。 在黏合之基體疊分離爲二基體後，第二基體方，即支 持基體4 1 0由自動減薄/蝕刻線3 0 5處理，以露出單 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-29 - 476113 A7 B7__^_ 五、發明説明（27 ) 晶矽層（晶膜層）4 0 2。第一基體方，即P型單晶矽基 體4 0 0方可在多孔矽層移去後，再陽極化並再使用。故 此，可降低黏合之S 0 I基體之製造成本。 當使用透明絕緣基體，諸如氧化矽基體爲支持基體時 ，可製造具有單晶矽層在表面上之一透明絕緣基體。 實例5 在實例4中，單晶矽基體4 0 0加以陽極化，以形成 多孔矽層4 0 1 ，及單晶矽層4 0 2以晶膜生長於多孔矽 層4 0 1上。在實例5中，構製一離子植入層（微空腔層 )，以取代多孔層。 且在實例5中，使用對大小在0 · 1或以上之灰塵微 粒99 · 9999% (6N)或以上之收集效率之空氣過 濾器之一淸潔室建造於向下流之氣流機台系統中，及電離 器設置於天花板上，以防止電荷積聚於各種物質，諸如淸 潔室中之晶片及晶片載架上。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ~在實例5中，稀有氣體，氫，及氮之至少一元素以離 子植入於單晶矽基體中，以•形成一多孔層於單晶矽基體中 。使用此方法之黏合之S 0 I基體製造方法以下稱爲離子 植入剝離法。 以下說明使用離子植入剝離之黏合之S 0 I基體製造 方法。圖5 A至5 E顯示由離子植入剝離製造黏合之 S〇I基體之步驟。 在圖5A所示之步驟中，一絕緣層（S i〇2層） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 30 · 476113 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（28 ) 5 0 3構製於單晶矽基體5 0 0之表面上。 在圖5 B所示之步驟中，氫離子植入於單晶矽基體 5 0 0中，及該結構加以退火，以產生一離子植入層（微 空腔層）於單晶矽基體5 0 0內。欲植入之離子之加速能 量設定使投射距離具有所需之深度。雖所製之微空腔之大 小及密度隨植入劑量改變，但植入劑量宜約爲1 X 1 0 1 4 至1 X 1 015cm-2。爲設定較深之投射距離，可執行引 導離子植入法。 由此處理，製成一第一基體，具有一單晶矽層（ SOI活性層）5 0 2在絕緣層5 0 3下方及一離子植入 層5 0 1在單晶矽層5 0 2下方。第一基體具有與圖4 C 所示幾乎相同之構造。當由傳輸電子顯微鏡觀察離子植入 層5 0 1時，可發現許多微空腔。 在實例5中，在使用6 N空氣過濾器之機台系統之淸 潔室中，與實例4 (圖3)同樣，使用離子植入裝置（未 顯示）植入氫離子。植入劑量設定於1 X 1 〇 1 5 c m — 2。 在圖5 C所示之步驟中，製備第一基體及一支持基體 ’即第二基體5 1 0，並由自動晶片淸潔線淸潔。 在圖5 D所示之步驟中，淸潔之基自自動晶片淸潔線 302輸送至自動黏合裝置303,並由自動黏合裝置 4 0 3黏合。 可僅由拋光及選擇性蝕刻，獲得一 S 0 I基體，如在 實例4。然而，在實例5中，在黏合之基體疊在離子植入 層5 0 1處分離後，留於支持基體方上之離子植入層加以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)~- 31 - 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 •項再填· 裝- 訂 476113 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（29) 拋光，從而獲得圖5 E所示之一 SO I基體。 當在具有低淸潔度之淸潔室中製造黏合之S 0 I基體 時，微粒或金屬雜質黏附於單晶矽基體上，其中，欲植入 離子，且無離子植入於該部份中。在此情形，由於不能製 出均勻之離子植入層50 1於整個表面上，故蝕刻選擇性 喪失，且難以獲得均勻之SO I活性層5 0 2。即使在離 子植入層5 0 1處分離黏合之基體聲之處理中，亦難以在 離子植入層5 0 1不均勻之部份處分離，且基體會破裂。 另一方面，當此處理在實例5之淸潔室中執行時，可 構製一均勻之離子植入層5 0 1於整個表面上。爲此，黏 合之基體疊可在離子植入層5 0 1處滿意分離，且可獲得 均勻之S〇I活性層。 如在實例5中，當使用對大小在0 · 1或以上之灰塵 微粒99.9999%(6N)或以上之收集效率之空氣 過濾器之淸潔室建造於向下流之氣流機台系統中，及電離 器設置於天花板上，以防止電荷積聚於各種物質，諸如淸 潔室中之晶片及晶片載架上時，可減少黏合介面上之任何 微粒/外物，並大爲降低H F空虛點密度。 本發明可應用於其他黏合之S 0 I基體製造方法上。 其他黏合之S 0 I基體製造方法之例如下。 例如，在第一基體經由一絕緣層，諸如氧化薄膜黏合 於第二基體上後，第一基體之下表面加以磨製及拋光，以 減薄該基體至約1至3 μ m，並掃描局部電漿蝕刻之蝕刻 區，同時監測薄膜厚度分佈，從而製成一 SO I層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~-32- (請先閲讀背面之注意事 J# •項再填· 裝— 寫本頁) 訂 i# 476113 A7 B7 五、發明説明（3〇 ) 或且，由例如晶膜生長構製一 P型S i薄膜於一 p型 基體上，此包含高濃度之硼及P型S i薄膜，以製備一第 一基體。在第一基體經由一絕緣層，諸如氧化薄膜黏合於 第二基體上後，第一基體之下表面加以磨製及拋光。其後 ，選擇性蝕刻留下之P型S i薄膜，以露出p+型S i薄膜 ，及選擇性蝕刻該P +型S i薄膜，以露出p型S i薄膜， 從而完成一SOI結構。 且在此等製造方法中，當在使用對大小在0 . 1或以 上之灰塵微粒99 · 9999% (6N)或以上之收集效 率之空氣過濾器之機台系統之級1淸潔室中製造S 0 I基 體時，如在實例5中，可預期獲得與上述相同之效果。 當使用透明絕緣基體，諸如氧化矽基體爲支持基體時 ，可製造具有單晶矽層在表面上之一透明絕緣基體。 第一實施例之效果 依據此實施例，當建造具有Fed·St ·209D :USA I S標準中之級1或以上之淸潔度之淸潔室， 使用對大小在0 · 1 //m或以上之灰塵微粒 99 · 9999% (6N)或以上之收集效率之空氣過濾 器，及製造一黏合之SO I基體，同時露出黏合之表面僅 於淸潔之空氣時，可防止灰塵微粒/外物黏附於黏合介面 上，並可製出高品質之黏合之S 0 I基體。 而且，當防止電荷積聚於淸潔室之物質中時，可進一 步防止微粒/外物黏附於黏合介面上，.且可製出較高品質 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-33 - (請先閲讀背面之注意事項 ，項再填寫士 ▼本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 B7 五、發明説明（31 ) 之黏合之SOI基體。 依據此實施例之黏合之s 0 I基體製造方法’在浸漬 該結構於4 9%濃HF溶液中1 5分鐘時，所產生之HF 空虛點密度例如爲0 · 5件/ c m 2或以下。 如上述，依據此實施例，可在高產率上製造高品質之 黏合之SO I基體，且製造成本可大爲降低。 第二實施例 在第二實施例中，進一步改善第一實施例之黏合之 SOI基體製造方法。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 更明確言之，在此實施例中，製造一黏合之S 0 I基 體，而不曝露欲黏合之基體疊間之黏合介面於循環通過高 度有效之空氣過濾器之淸潔空氣以外之任何大氣，使用化 學上穩定之PTFE (聚四氟乙烯）過濾媒質（此後稱爲 PTFE空氣過濾器）。依據此製造方法，可防止諸如灰 塵等外物黏附於基體之介面上，並可減少S〇I層之性質 由諸如基體淸潔或蝕刻中所用之氫氟酸化物所引起之性質 改變。 · 在此實施例之製造方法中，使用P TF E空氣過濾器 作爲空氣過濾器，從而消除去由空氣過濾器產生灰塵，或 產生化學雜質，諸如硼。在此製造系統中，不獨PTF E 空氣過濾器，且一化學過濾器插於用以製造黏合介面（即 第一及第二基體之表面層）之裝置及用以黏合二基體之黏 合裝置之間。由此安排，移去自外部進入，或由人體，壁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-34 - 476113 A7 B7 五、發明説明（32 ) 材料，或地板覆蓋材料所產生，並飄浮於空氣中之少量之 化學雜質，以消除由硼污染黏合介面。故此，可減少硼黏 合於介面上之量至1 X 1 〇16原子/cm3或以下。 在此實施例之製造系統中，PTFE空氣過濾器設置 於具有控制之空氣流速度之垂直向下流氣流之上流上，對 大小在0 · 1/zm或以上之灰塵微粒99 · 9999% ( 7N)或以上之收集效率，故建造級1之一淸潔室，其中 ’每立方呎中有3 9或以下之灰塵微粒，各具有大小在 0 · 1 // m或以上。 此實施例之製造系統亦考慮到淸潔室中之電荷積聚。 在矽晶片之淸潔中，且更明確言之，在淸潔後之乾燥中， 執行轉動乾燥，同時噴灑大量之空氣於晶片上。此時，由 於大量空氣及晶片間之摩擦，產生數千V或以上之靜電， 吸引灰塵。在淸潔室中，使用防靜電裝具。然而，仍使用 特弗龍所製之許多晶片載架或輸送匣來儲放或輸送晶片， 或具有絕緣性質之橡膠或乙烯手套，而無任何防靜電處理 。此等裝具中由摩擦而積聚靜電，並吸引周圍之輕灰塵。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此實施例之製造系統啐，使用一機構，用以降低淸 潔室中任何物質上所集聚之電荷至最低程度，以防止灰塵 附著於任何物質上。尤其是，在此實施例之製造系統中， 灰塵微粒/外物之黏附於黏合介面上降至最低程度。 本發明之製造方法甚至可實施於具有級1 0 0至 1 0 0 0之淸潔度之普通淸潔室中，使用局部淸潔室系統 ，諸如SMIF(標準機械介面）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-35 - 476113 A7 B7 五、發明説明（33 ) .局部淸潔室系統，諸如SM I F使用一裝置內輸送局 部淸潔E系統’具有一外淸潔室，一晶片裝載機構用裝載 晶片於一隔離裝置中，及一晶片回收機構。依據此系統， 製造中之基體不曝露於級1 〇 〇至1 〇 〇 〇之外淸潔室大 氣中’在外淸潔室中，使用玻璃纖維作爲過濾媒體之空氣 過濾器。 當由本發明之此較佳實施例之方法所製之黏合之 SO I基體浸於4 9%濃HF溶液中1 5分鐘時，HF空 虛點密度爲0 · 5件/ cm2或以下。 0·5件/cm2或以下之HF空虛點密度相當於每立 方呎有3 9或以下之灰塵微粒，各具有〇 · 或以上 之大小之淸潔度（Fed.St .209D:USA IS標準中之級1或以上之淸潔度），即每立方厘米有 0 · 00137或以下之微粒，各具有〇 · l^m或以上 之大小。 假定灰塵微均勻分佈，及一晶片置於垂直向下流之氣 流中，具有正常空氣流速度爲4 0 c m / s。在此情形， 每單位面積在1 〇秒中有〇·· 5 5灰塵微粒通過晶片。更 明確言之，在USA IS標準之級1之淸潔室中，當晶 片與具有空氣流速度爲4 0 c m/ s之垂直向下流之氣流 垂直放置1 0秒時，0 . 5 5/cm2之灰塵微粒會噴灑於 晶片上。 在此實施例之製造系統中，與地板表面平行，即與垂 直向下流之氣流垂直之晶片自晶片載架上抽出，並在一平 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-36 - (請先閲讀背面之注意事 .項再填· 寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 _____B7__ 五、發明説明（34 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 台上黏合。自晶片載架上抽出晶片並黏合晶片所需之時間 爲1 0秒或以下。假定在此時間中噴灑於基體上之所有灰 塵微粒形成H F空虛點，則在u S A I S標準之級1之 淸潔室中黏合晶片時，在1 〇秒內之H F空虛點密度可能 爲 0 · 5 件 / c m 2。 此實施例之特定實例說明如下。 實例1 圖6爲斷面圖，顯示第二實施例之實例1之淸潔室之 槪要安排。實例1之淸潔室具有各種裝置，用以製造黏合 之S〇I基體。 在實例1中，空氣循環通過化學穩定之PTFE空氣 過濾器1 1 0 0，以達成級1之淸潔室。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 PTFE過濾媒質詳細說明於★電子材料，1996 年8月〃。其中有一空氣過濾器，具有玻璃纖維之過濾媒 質（稱爲玻璃空氣過濾、器）。然而，由於僅使用易碎及細 玻璃纖維時，強度低，故使用與粗玻璃纖維混合之玻璃纖 維作爲玻璃空氣過濾器之過•濾媒質。由於玻璃空氣過濾器 具有非均勻之過濾媒質，故收集性能弱。 P TF E過濾媒質由均勻直徑之纖維構成，且由於由 拉伸P T F E樹脂薄膜製成，故在纖維之間具有小孔。 P T F E空氣過濾器之微粒收集效率高於具有與P T F E 空氣過濾器相同之壓力損失之普通玻璃空氣過濾器約三幅 階。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-37 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 B7 五、發明説明（35 ) 玻璃過濾媒質含有大量之硼或金屬氧化物，俾在製造 過濾媒質纖維中獲得高模鑄性質。此乃由於1 0 0%氧化 矽玻璃之軟化溫度太高，且細玻璃纖維之大量生產困難之 故。故此，當過濾媒質浸於純水中時，洗出大量雜質。當 空氣由玻璃過濾媒質時，產生諸如硼等氣體化學雜質。尤 其是當其與通常在淸潔室中用於基體淸潔或蝕刻之氫氟酸 接觸時，此等化學雜質增加。 實例1中所用之使用P T F E過濾媒質之化學穩定之 空氣過濾器不受此酸改變其性質，並完全消除來自空氣過 濾器之灰塵或諸如硼等化學雜質。 在實例1中，如顯示於圖6，使用P T F E空氣過濾 器1 1 0 0建造一淸潔室於向下流氣流機台系統中。 PTFE空氣過濾器對大小在0 · 1/zm或以上之灰塵微 粒99 · 9999% (7N)或以上之收集效率。 更明確言之，此淸潔室具有地板下空間2 . 5Mm， 地板空間3 · 0 m，及天花板空間2 · 0 m。在此淸潔室 中，地板下空間及地板空間由具有網結構之地板（格子地 板）分隔。在此機台區域中，PTFE空氣過濾器 1 1 00設置於天花板中。通過PTFE空氣過濾器 1 1 0 0之淸潔空氣自天花板發送至地板，及然後通過地 板至地板下方，成爲垂直向下流之氣流，具有空氣流速度 爲 0.3 至 0.45m/s。 發送至地板下方之空氣通過與機台區相鄰之還回空間 而回至天花板，並再循環通過P T F E·空氣過濾器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）「38- ---^---^---^裝------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476113 A7 B7 五、發明説明（36 ) 1 1 0 0。還回空間及機台區由壁或經由地板上之壁結構 完全分隔。每一製造裝置中之空氣過濾器亦由P T F E空 氣過濾器構成。故此，製造中之基體僅曝露於通過 P T F E空氣過濾器之淸潔空氣中。 在具有以上安排之淸潔室中，每立方呎有3 9或以下 之灰塵微粒，各具有0 · 1 /zm或以上之大小（每立方理 米有0.00 1 37或以下之微粒，各具有0.1//111或 以上之大小），故達成Fed.St.209D:USA I S標準中之級1或以上之淸潔度。在機台區中2 9量度 點處，各抽樣1立方呎或以上之空氣，並量度空氣中之微 粒密度三次，使用能量度0 · 1〆m或以上微粒之灰塵計 數器。在所有各點上之微粒密度爲每立方呎0微粒。 表4顯示當在圖6所示之級1之淸潔室中所製之黏合 之S〇I基體及在使用玻璃空氣過濾器之級1 〇 〇之淸潔 室中所製之黏合之S 0 I基體（比較性實例）使用濃氫氟 酸（4 9 % )蝕刻1 5分鐘時所獲得之H F空虛點密度。 二黏合之SO I基體具有SO I薄膜厚度爲2 0 0 nm及 埋置之氧化薄膜厚度爲2 0 0 nm。 表4 空氣過濾器 淸潔室 HF空虛點密度 實例 PTFE過濾媒質 級 1或以上 平均0.1 1件/ c m2 比較性實例1 玻璃過濾媒質 級 100 平均0.89件/cm2 經濟部中央標導局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如顯示於表4，當使用PTFE空氣過濾器之級1之 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 39 - 476113 A7 __ B7 五、發明説明（37 ) 淸潔室建造於向下流氣流機台系統中時，可降低黏合介面 上之微粒/外物，並可大爲降低H F空虛點密度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在實例1中，使用由DAIKIN工業公司所供應之 P T F Ε過濾媒質空氣過濾、器（Neurofine )。然而，亦可 使用具有等效性能並由Nihon Muki等所供應之空氣過濾器 〇 實例1係有關在機台系統中之淸潔室，其中，機台及 還回空間交錯。然而，由使用PTFE空氣過濾器作爲空 氣過濾器，即使在具有雙結構之淸潔室中，當一空氣過濾 器設置於內室之整個天花板表面上，及外室用作還回空間 時，亦預期可獲得與上述相同之效果。 實例2 圖7爲斷面圖，顯示第二實施例之實例2之淸潔室之 槪要安排。實例2之淸潔室不獨具有圖7所示之裝置，且 亦具有用以製造黏合之S〇I基體之各種裝置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 如上述，PTFE過濾媒質在化學上穩定，且即使與 氫氟酸等接觸，亦不改變性•質，故不洗出，亦不飄浮諸如 硼等化學雜質於空氣中。然而，非常少量之外部化學雜質 ，諸如硼可進入。在實例2中，如顯示於圖7，安排一化 學過濾器1 2 0 1於空氣調節器1 2 0 0前方，用以引進 外部大氣。參考編號1 2 0 2標示一空氣過濾器。 化學雜質不能由用以引進外部大氣之空氣節器 1 2 0 0完全移去，且亦有少量之化學雜質由人體，壁材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦1 ~- 40 476113
7 7 A B 五、發明説明（38 ) 料，或地板覆蓋材料產生。在實例2中，不獨P TF E空 氣過濾器1 2 1 0，且化學過濾器1 2 1 1局部設置於天 花板上，在自黏合介面製作至黏合，即自用以淸潔欲黏合 之二基體（第一及第二基體）之裝置至用以黏合基體之裝 置之至少一區域中。由化學過濾器1211，可抑制自外 部進入，或由人體，壁材料，或地板覆蓋材料所產生之少 量化學雜質，諸如硼黏附於黏合介面上。在實例2中，作 爲化學過濾器1 20 1及1 2 1 1 ，使用離子交換之化學 吸收式化學過濾器。 在表5中，比較在使用玻璃空氣過濾器且無任何化學 過濾器之淸潔室（比較性實例）中之化學雜質之組成份濃 度，及在實例2之淸潔室中之空氣調節器1 2 0 0之出口 及化學過濾器1 2 1 1之入口及出口處之化學雜質之組成 份濃度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 表5 Na^ NH/ Κ + Cl· S〇4* B P 比較性實例 0.17 4.6 0.07 3.4 10.9 0.3 0.03 實例：空氣調節 器出口 0.007 1.9β <0.003 0.3 0.07 0.08 0.003 實例：化學過濾 器入口 <0.001 3.6 <0.003 0.38 0.56 0.01 0.003 實例：化學過濾 器出口 <0.001 1.1 <0.003 0.08 <0.05 0.001 0.002 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）·41 · 476113 A7 B7 五、發明説明（39 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據實例2之淸潔室，由使用PTF E空氣過濾器 1 2 1 0，化學雜質之量可較之在普通淸潔室中減少一幅 階或以上。在化學過濾器1 2 1 1剛下方，化學雜質之量 可進一步減少約一幅階。 NH4等之濃度在化學過濾器1211之入口處增加， 因爲此係由淸潔室中之壁材料或人體產生，雖此空氣調節 器1 2 00之前，由化學過濾器1 2.0 1移去。然而， NH4等由化學過濾器1211移去。 在實例2中，在黏合二基體之過程中，使用一自動黏 合裝置，以防止可能與人體一起進來之化學雜質黏附於基 體上。 表6顯示在實例2之淸潔室中所製造之黏合之SO I 基體，及在使用表5所示之比較性實例之玻璃空氣過濾器 之級1 0 0之淸潔室中所製之黏合之S〇I基體（比較性 實例2 )之S〇I活性層中之硼濃度，此等由S I M S分 析獲得。 表6 空氣過濾器· 化學 在SOI活性層 過濾器 中之硼濃度 實例 PTFE過濾媒質 有 1015 至 1016 原子 /cm3 比較性實例2 玻璃過濾媒質 並 1018 至 1019 原子/cm3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在使用玻璃空氣過濾器之淸潔室中，大量之硼由氫氟 酸自玻璃過濾媒質中洗出。爲此，硼以1 〇 19原子/ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）· 42 - 476113 A7 B7 五、發明説明（40 ) c m3附著於黏合介面上，如顯示於表6。另一方面’在實 例2中，至少在製作黏合介面之過程中，即在自淸潔欲黏 合之二基體至黏合之過程中，除PTFE空氣過濾器外， 且使用化學過濾器。由此安排’可防止諸如硼等化學雜質 黏附於黏合介面上，並擴散進入SO I活性層中。 自黏合介面擴散進入S 0 I活性層中之硼等妨礙裝置 之製造。擴散進入S〇I活性層中之硼之濃度可由S〇I 基體退火，使硼向外擴散來降低。然而，爲使在1 〇18至 1 0 19原子/c m3上之硼向外擴散，需長時間執行退火 。此對厚黏合之S 0 I基體，特別不容易。 在比較性實例2，硼以外之化學雜質亦會自黏合介面 進入S〇I活性層。然而，在實例2中，此危險可由使用 化學過濾器避免，故可製出高品質之S 0 I活性層。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在實例2中，在級1機台區中，即在曝露製造中之基 體過程之區域中，設置一電離器1212於天花板上，以 防止電荷積聚於各物質上，如顯示於圖7。由此電離器 1 2 1 2之中和作用，可防止微粒黏附於晶片，晶片載架 等上。 · 在電荷積聚於淸潔室方面，需注意淸潔矽晶片，且尤 其是淸潔後之乾燥。在乾燥中，執行轉動乾燥，同時噴灑 大量之空氣於晶片上。此時，由於大量空氣及晶片間之摩 擦，產生數千V或以上之靜電，以吸引灰塵。在淸潔室中 ，使用防靜電裝具。然而，由特弗龍所製之許多晶片載架 或輸送匣（用以儲放或輸送晶片），或具有絕緣性質之橡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 43 - 476113 7 Β 五、發明説明（41 ) 膠或乙烯手套仍使用，而無任何防靜電處理。此等裝具中 由摩擦積聚電荷，並吸引周圍中之灰塵。 電離器產生中和所需之電荷，即具有與充電物質相反 極性之電荷，並供應等該電荷至充電之物質，以供中和。 具有相反極性之電荷由電能，諸如電場電離氣體分子產生 ，以產生成對之離子。 在表7中，比較在圖7所示之清潔室中所製之黏合之 S 0 I基體及在使用玻璃空氣過濾器之級1 〇 〇之普通淸 潔室中所製之黏合之SO I基體（比較性實例1 )使用濃 氫氟酸（4 9 % )蝕刻1 5分鐘時所獲得之H F空虛點密 度。二黏合之SO I基體具有SO I薄膜厚度爲 2〇0 n m及一埋置之氧化薄膜厚度爲2 0 0 nm。 表7 空氣過濾器 淸潔室 電離器 HF空虛點密度 實 例 PTFE過濾媒質 級1 有 平均0.05件/cm2 比 較性 玻璃過濾媒質 級100 Μ j \ \\ 平均0.89件/cm2 實 例1 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如顯示於表7，當使用PTFE空氣過濾器之級1之 淸潔室建造於向下流氣流機台系統中，並設置電離器於天 花板上，以防止電荷積聚於淸潔室中之各物質上，諸如晶 片及晶片載架上時，可減少黏合介面上之微粒/外物，並 可大爲降低H F空虛點密度。 在實例2中，使用由離子交換之化學吸收式化學過濾 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-44 - 476113 A7 B7 五、發明説明（42 ) 器（由Ebara供應之EPIX)作爲化學過濾器1211， 並局部安排於自淸潔欲黏合之二基體至黏合之區域中。化 學過濾器可安排於整個淸潔室中。而且，視化學組成份而 定，可由使用其他化學過濾器，諸如物理吸收或中和式之 化學過濾器，獲得相同效果，且此等過濾器可合倂。 在圖2中，使用由Hugle電子公司所供應之D C型 442作爲電離器12 12,並設置.於空氣過濾器 1 2 1 0下方。作爲欲設置於空氣噴灑器中之電離器或欲 局部設置之小型電離器，由其他公司所供應並具有相似中 和功效之等效產品可合倂。 實例2與機台系統中之淸潔室有關，其中，機台及還 回空間交錯。然而，即使在具有雙結構之淸潔室中，當一 空氣過濾器設置於內室之整個天花板表面上，使用外室爲 還回空間，由壁分隔用以製作黏合介面之至少一區域，即 自淸潔欲黏合之二基體至黏合之一區域，並使用PTFE 空氣過濾器及化學過濾器時，可預期獲得與上述相同之效 果。 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例3 在實例3 ，在使用玻璃空氣過濾器之級1 〇 〇之一淸 潔室中，使用一 SM I F系統，在製造裝置中具有 P TF E空氣過濾器，並使用具有PTF E空氣過·;器及 化學過濾、器之SM I F系統’以輸送晶片於裝置中及用以 製作黏合介面及黏合晶片之裝置之間。· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-45 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 ____ B7 五、發明説明（43 ) SM I F不獨具有半導體製造裝置，具有一 SM I F 莢及一 SM I F箱，且亦具有機器人，諸如一 SM I F臂 及一SMIF裝載器。 SM I F莢爲一匣/容器，具有良好之密封，用以輸 送及儲放晶片載架，並包含淸潔之惰性氣體等。SM I F 莢中之晶片載架由一晶片載架裝載機構及專用之機器人插 入於具有p T F E空氣過濾器，空氣過濾器之局部淸潔室 之SM I F箱之半導體製造裝置中，或自其中抽出，機器 人爲諸如SM I F臂及SM I F裝載器，具有收回機構。 外淸潔室及晶片，或人體及晶片完全相互隔離。 在黏合介面製作及黏合前用以執行處理之一裝置，及 裝置間之一SMIF箱亦宜具有PTFE空氣過濾器。 即使當使用諸如S Μ I F系統之局部淸潔室系統時， 由設定晶片曝露之環境與實例1及2相同，可獲得與實例 1及2相同之效果. 實例4 實例4係有關ELTR-AN，作爲製造黏合之SO I 基體之一方法。在E L TRAN中，具有一多孔層在前表 面上及含有單晶層之一非多孔層在多孔層上之一第一基體 之前表面方黏合於獨立製備之一第二基體上。在此之後， 第一基體方移去，及留於第二基體方之表面上之多孔層加 以選擇性移去，從而轉移第一基體上之單晶層至第二基體 上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-46 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 476113 A7 B7 五、發明説明（44 ) 圖8爲平面圖，顯示一淸潔室之槪要安排，用以由 ELTRAN製造黏合之SO I基體。 圖8所示之淸潔室爲機台系統之淸潔室。參考圖8， >級1機台〃之區域中，一 PTFE空氣過濾器設置於整 個天花板表面上，及產生一垂直向下流之淸潔空氣流，具 有控製之空氣流速度約爲0 · 3至0 · 45m/s。 更明確言之，此淸潔室具有地板下空間2 · 5 m，地 板空間3 . 〇m，及天花板空間2 · 〇m。在此淸潔室中 ，地板下空間及地板空間由具有網結構之地板（格子地板 )分隔，空氣通過其中。在機台區中，一 P T F E空氣過 濾器設置於天花板中。通過P T F E空氣過濾器之淸潔空 氣自天花板發送至地板，及然後通過地板而至地板下方， 成爲垂直向下流之氣流，具有空氣流速度爲0 . 3至 0 . 4 5m/s。發送至地板下方之空氣通過與機台區相 鄰之還回空間（公用區）而至天花板，並再循環通過 P T F E空氣過濾器。還回空間及機台區由一壁或經由地 板上之壁結構完全隔開。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 製造裝置1 3 0 1至1 3 0 8中之過濾器亦各由 P TF E空氣過濾器構成。故此，在製造過程中，基體僅 曝露迟通過P T F E空氣過濾器之淸潔空氣中。
在實例4之淸潔室中，每立方呎有3 9或以下之灰塵 微粒，各具有0 . 1 μιη或以上之大小（每立方厘米有 0.001 37或以下之灰塵微粒，各具有0.1//111或 以上之大小），故達成Fed · St · 209D : USA 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 47 - 476113 A7 B7 五、發明説明（45 ) I S標準中之級1之淸潔度。在機台區中2 9量度點處， 各抽樣1立方呎或以上之空氣，並量度空氣中之微粒密度 三次，使用能量度0 · 1 //m或以上微粒之灰塵計數器。 在所有各點上之微粒密度爲每立方呎〇微粒。且在製造裝 置 1301 至 1308 中，達成 Fed · St · 209D :USA IS標準中之級1或以上之淸潔度。 如上述，PTFE空氣過濾器在化學上穩定，且即使 與氫氟酸等接觸，亦不改變性質，故不洗出，亦不飄浮諸 如硼等化學雜質於空氣中。然而，非常少量之外部化學雜 質，諸如硼可進入。在實例4中，與實例2同樣，使用一 化學過濾器於用以引進外部大氣之空氣調節器前方，作爲 前置過濾器。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 化學雜質不能由用以引進外部大氣之空氣調節器完全 移去，且亦有少量之化學雜質由人體，壁材料，或地板覆 蓋材料產生。在實例4中，如顯示於圖8，不獨PTFE 空氣過濾器，且化學過濾器局部設置於天花板上，在自黏 合介面製作至黏合，即自用以淸潔欲黏合之二基體（第一 及第二基體）之裝置至用以•黏合基體之裝置之至少一區域 中。由化學過濾器，可抑制自外部進入，或由人體，壁材 料’或地板覆蓋材料所產生之化學雜質，諸如硼黏附於黏 合介面上。在賓例4中，使用離子交換之化學吸收式化學 過濾器。 不獨P T F E空氣過濾器，且化學過濾器置於自自動 晶片淸潔線1 3 0 2之晶片輸送部份至自動黏合裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 48 - 476113 A7 B7 五、發明説明（46) 1 3 0 3之區域之整個天花板表面上，即在圖8之〜化學 過濾器設置機台"中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在實例4中，用以製作黏合介面之裝置及用以處理此 之裝置，且更明確言之，氧化爐1 3 0 8及晶膜生長裝置 (晶膜裝置）1 3 0 7部份使用CPR管於氣管線中’從 而移去金屬雜質。 而且，一電離器設置於級1機台之天花板上，其中， 自動陽極化裝置1 3 0 6，晶膜生長裝置（晶膜裝置） 1307，氧化爐1308 ’自動片轉移裝置1301 ’ 自動晶片淸潔線1 302，及自動黏合裝置1 303置於 二面。電離器中和晶片或晶片載子，其中，電荷在裝載及 卸載晶片時集聚。 以下說明在圖8所示之淸潔室中由E L TRAN製造 黏合之S〇I基體之步驟。圖4 A至4 F顯不由 ELTRAN製造黏合之SO I基體之製造步驟。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 在圖4A所示之步驟中，一單晶矽基體4 0 0由自動 陽極化裝置1 306陽極化，以產生一多孔矽層401。 此時，在單晶矽基體4 0 0 士之多孔層之厚度宜例如爲數 //m至數十//m。然而，基體可整個陽極化。 爲製造多孔矽層，宜製備一 P型單晶矽基體4 0 0 ° 可使用一 η型單晶矽基體。然而，在此情形，需製備具有 低電阻之一基體，或孔之產生在陽極化中需由光照射基體 表面來催促。 作爲用以陽極化單晶矽基體4 0 0之陽極化溶液，使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-49 - 476113 A7 B7 五、發明説明（47 ) 用乙醇及具有較之用於淸潔之氫氟酸爲高濃度之氫氟酸之 混合溶液。在實例4之淸潔室中，使用P T F E空氣過濾 器，且故此，過濾媒質不會由陽極化溶液改變，以洗出化 學雜質或產生微粒。 在實例4中，p型單晶矽基體4 0 0由自動晶片淸潔 線302淸潔，及然後，p型單晶矽基體400之一表面 自自動陽極化裝置1 3 0 6陽極化約1 0 "m，以形成一 多孔矽層4 0 1。 在圖4 B所示之步驟中，一非多孔單晶矽層4 0 2由 晶膜生長於多孔矽層4 0 1上。晶膜生長可由普通熱 CVD，低壓CVD，電漿CVD，分子束晶膜生長，或 濺散法等執行。在圖4之例中，多孔單晶矽層4 0 1之多 孔壁部份由氧化爐3 0 8稍爲表面氧化，及然後，單晶矽 層4 0 2由與氧化爐1 3 0 8相鄰之晶膜生長裝置（晶膜 裝置）1 3 0 7構製。晶膜生長層之厚度設計考慮S〇I 活性層，由埋置之氧化薄膜所消耗之量，及在淸潔時所減 少之量。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在實例4中，晶膜生長裝置（晶膜裝置）1 3 0 7之 氣體管線使用CRP管，以避免金屬雜質，從而在晶膜生 長期間中，防止金屬雜質混入。 在圖4 C所示之步驟中，單晶矽層（晶膜層）4 0 2 之表面由氧化爐1 3 0 8氧化，以形成一埋置之氧化薄膜 403，具有預定之厚度。在實例4中，氧化爐1308 在氣體管線中部份使用CRP管，以避免金屬雜質，從而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-50 - 476113 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（48 ) 在氧化薄膜之形成期間中，防止金屬雜質混入。 在圖4D所示之步驟中，製備基體4 0 〇，即其上構 製有多孔矽層40 1，單晶矽層402，及氧化薄膜 4 0 3之第一基體，及作爲第二基體之一矽基體4 1 〇。 作爲支持基體4 1 0，可選擇不獨具有氧化表面之一基體 ’一氧化矽玻璃基體，或一晶化玻璃基體，且由構製氧化 薄膜於隨意基體上所製備之一基體。在實例4中，作爲支 持基體，選擇表面未氧化之一砂基體，及其上構製有多孔 矽層401 ，單晶矽層402，及氧化薄膜403之基體 4 0 0及矽基體（支持基體）4 1 0由自動晶片淸潔線 1 3 0 2淸潔。 第一及第二基體之一或二者可曝露於電漿大氣中，以 活化表面氧化薄膜，並提高黏合強度。作爲氣體，宜使用 氧氣。或且，可使用諸如空氣（氧及氮之混合氣體），氮 ’或氫等氣體，諸如氬或氦等惰性氣體，或諸如氨等分子 m體。 在圖4 E所示之步驟中，淸潔之基體自自動晶片淸潔 線1 3 0 2輸送至自動黏合•裝置1 3 0 3，並由自動黏合 裝置1 3 0 3黏合。在實例4之淸潔室中，不獨PTFE 空氣過濾器，且化學過漉器設置於自自動晶片淸潔線 1 3 0 2之卸載部份至自動黏合裝置1 3 0 3之一區域之 整個天花板上。故此，減少黏合表面之污染至最低程度。 其後，黏合之基體疊加熱，以增加黏合強度。退火溫 度宜高於一些程度。然而，如溫度過高.，則多孔矽層 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~-51 - ---：--^---^裝------訂------^—ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 476113 A7 B7 五、發明説明（49 ) 4 0 1之結構會改變，或基體中所含之雜質會擴散於單晶 矽層（晶膜層）4 0 2中。爲此，需選用不致發生此問題 之溫度及時間。更明確言之，溫度宜爲i ，200 X：或以 一些基體不能在高溫上處理。例如，當支持基體 4 1 0爲氧化矽玻璃基體時，此基體需在約2 〇 〇。(：或以 下之溫度上退火，因爲矽及氧化矽玻璃間有熱膨脹係數差 。在較高之溫度，黏合之基體疊會由應力剝離或裂開。然 而，能抵抗全矽4 0 0在其次磨製或蝕刻處理中之應力之 黏合介面僅需由退火獲得。故此.，當活化中之表面處理情 況最佳化時，退火溫度可設定於2 0 0 °C或以下。 在圖4 F所示之步驟中，選擇性移去非多孔單晶矽部 份4 0 0及多孔矽層4 0 1，留下單晶矽層（晶膜層） 4 0 2，由此處理，完成具有滿意之薄膜厚度分佈之 S〇I基體。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此處理中，非多孔單晶矽部份4 0 0在磨製室 1 3 1 2中由磨製器1 3 1 3等磨去約數百//m，及然後 由R I E (反應性離子蝕刻·）乾蝕刻約數十// m，以露出 多孔層4 0 2。整個非多孔單晶矽部份4 0 0可僅由使用 磨製器等磨製，或僅由R I E乾蝕刻移去，以靈出多孔矽 層 4 0 2。 單晶矽部份4 0 0在由壁所分隔之磨製室1 3 1 2中 磨製。磨製室1312無需確保級1之淸潔度。然而，當 使用玻璃空氣過濾器時，化學雜質會擴散進入級1機台中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 52 - 476113 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（50 ) 。爲防止此，在實例4中，一 PTF E空氣過濾器部份設 置於磨製室1 3 1 2之天花板上。在實例4中’磨製室 1 3 1 2之淸潔度約爲級1 〇 〇 ° 多孔矽層4 0 2露出，及然後由自動減薄/蝕刻線 1 3 0 5加以選擇性蝕刻，以留下單晶矽層（晶膜層） 4 0 2。多孔矽之蝕刻率爲非多孔矽之1 〇 5至1 〇 6倍。 爲此，當若干晶片在自動減薄/蝕刻線3 0 5中接受以晶 片載架爲單位之整批處理時，可獲得具有滿意之薄膜厚度 分佈之基體。 當多孔壁由蝕刻劑進入小孔中之蝕刻作用而突然分裂 時，多孔矽之蝕刻進行迅速。故此，多孔矽與非多孔矽之 蝕刻選擇率比率到達1 0 5至1 0 6倍。其下之單晶矽層（ 晶膜層）4 0 2由非多孔矽構成，且故此蝕刻少，因其蝕 刻較之多孔矽低五至六幅階。單晶矽層4 0 2留下，成爲 均勻之S〇I薄膜，維持在晶膜生長時之薄膜厚度之均勻 性。 由以上處理，完成具有滿意之薄膜厚度分佈之S〇I 基體。在實例4中，s〇I·基體由自動晶片淸潔線3 0 4 淸潔，及然後，執行氫退火，以平面化該表面。 爲防止硼擴散進入S 0 I活性層中而污染陽極化之p 型單晶矽基體400，執行氫退火，使硼向外擴散。然而 ，在實例4中，由於由諸如硼等化學雜質污染黏合介面之 量最少，故執行氫退火，使硼向外擴散，同時考慮來自陽 極化P型單晶矽基體之擴散量。 (請先閲讀背面之注意事 •項再填. 裝-- :寫本頁) •訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-53 - 476113 A7 B7 五、發明説明（51 ) 在實例4之淸潔室中所製之黏合之S Ο I基體及在使 用玻璃空氣過濾器之級1 〇 〇之淸潔室中所製之黏合之 S Ο I基體（比較性實例3 )使用濃氫氟酸（4 9%)蝕 刻15分鐘。表8顯示此時之HF空虛點密度及由 S I MS分析所獲得之s〇I活性層中之硼濃度。二黏合 之S〇I基體銪s〇I薄膜厚度爲2 0 0 nm及埋置之氧 化薄膜厚度爲2〇〇nm。 表8 淸潔室系統 HF空虛點密度 SOI活性層中 之硼濃度 實例 PTFE空氣過濾 平均0.03 10丨5 至 1016 器+化學過濾器 件 / c m2 原子/cm3 比較性實例3 普通級100 平均0.75 1018 至 1019 件 / c m2 原子/cm3 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如在實例4中，當使用PTFE空氣過濾器之級1淸 潔室建造於向下流之氣流機台系統中，及電離器設置於天 花板上，以防止電荷積聚於‘各種物質上，諸如淸潔室之晶 片及晶片載架上時，可減少黏合介面上之任何微粒/外物 ’並可大爲降低H F空虛點密度。 在實例4中，使用由DAIKIN工業公司所供應之 Ρ 丁 F Ε過濾、媒質空氣過漉器（Neurofine )。然而，亦可 使用具有等效性能並由Nihon Muki等所供應之空氣過濾器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-54 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 B7_ 五、發明説明（52 ) 在實例4中，使用離子交換之化學吸式化學過濾器（ 由Ebara公司供應之E P I X)局部安排於自淸潔欲黏合基 體（第一及第二基體）至黏合之系統中。化學過濾器可安 排於整個淸潔室中。 而且，視化學組成份而定，可由使用其他化學過濾器 ，諸如物理吸收或中和式之化學過濾器，獲得相同之效果 ，且此等過濾器可合倂。 在例4中，使用由Hugle電子公司所供應之D C型 4 4 2作爲電離器，並設置於空氣過濾器之下方。作爲欲 設置於空氣噴灑器中之電離器或欲局部設置之小型電離器 ，可酋倂由其他公司所供應並具有相似中和效果之等效產 品。 實例4係有關機台系統中之淸潔室，其中，機台及還 回空間交錯、然而，即使在具有雙結構之淸潔室中，當一 空氣過濾器設置於內室之整個天花板表面上，使用外室爲 還回空間，由壁等分隔用以製作黏合介面之至少一區域， 即自淸潔欲黏合之二基體至黏合之一區域，並使用 P T F E空氣過濾器及化學•過濾器時，可預期獲得與上述 相同之效果。 即使在使用具有玻璃過濾媒質之空氣過濾器及級 1 0 0淸潔室中，當使用具有PTFE空氣過濾器之一局 部淸潔室系統，諸如一 SM I F系統於製造裝置中，且使 用P T F E空氣過濾器及化學過濾器於裝置或用以執行自 黏合介面製作至黏合之處理之裝置間之輸送，亦可預期獲 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇X29*7公釐）~-55- Μ ； 裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476113 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（53 ) 得與上述相同之效果。 在實例4中，在二基體黏合後，非多孔矽部份4 0 0 使用磨製器等磨去。然而，如說明於F1本專利公報7 - 3 0 2 8 8 9號，黏合之基體可在多孔層之中部或在先構 製於多孔層中之易碎部份處分離爲二基體。此易碎部份可 由改變例如陽極化中之電流構製於多孔層中。 在黏合之基體疊分離爲二基體後，第二基體方，即支 持基體4 1 0由自動減薄/蝕刻線3 0 5處理，以露出單 晶矽層（晶膜層）4 0 2。第一基體方，即p型單晶矽基 體4 0 0方可在多孔矽層移去後，再陽極化並再使用。故 此，可降低黏合之SO I基體之製造成本。 當使用透明絕緣基體，諸如氧化矽基體爲支持基體時 ’可製造具有單晶矽層在表面上之一透明絕緣基體。 實例5 在實例4中，單晶矽基體4 0 0陽極化，以形成多孔 砍層4 0 1 ，及單晶矽層4 0 2以晶膜生長於多孔矽層 4 〇 1上。在實例5中，構·製一離子植入層（微空腔層） ’以取代多孔層。 且在實例5中，使用PTFE空氣過濾器之級1淸潔 室建造於向下流之氣流機台系統中，及電離器設置於天花 板上，以防止電荷積聚於各種物質上，諸如淸潔室中之晶 片及晶片載架上。 在實例5中，稀有氣體，氫，及氮之至少一元素以離 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-56 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) J# ▼項再填 裝- 訂 Φ 476113 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __'_ B7_'_ 五、發明説明（54 ) 子植入於單晶矽基體中，以形成一多孔層於單晶矽基體中 。使用此方法之黏合之S 0 I基體製造方法以下稱爲離子 植入剝離法。 以下說明使用離子植入剝離之黏合之S 0 I基體製造 方法。圖5 A至5 E顯示由離子植入剝離法製造黏合之 S〇I基體之步驟。 在圖5A所示之步驟中，一絕緣層（S i〇2層）構製 於單晶矽基體5 0 0之表面上。 在圖5 B所示之步驟中，氫離子植入於單晶矽基體 5〇0中，及該結構加以退火，以產生一離子植入層（微 空腔層）於單晶矽基體5 0 0內。欲植入之離子之加速能 量設定使投射距離具有所需之深度。雖所製之微空腔之大 小及密度隨植入劑量改變，但植入劑量宜約爲1 X 1 〇 1 4 至1 0 1 5 c m 2。爲設定較深之投射距離，可執行引導離 子植入法。 由此處理，製成一第一基體，具有一單晶矽層（ SOI活性層）502在絕緣層503下方及一離子植入 層5 0 1在單晶矽層5 0 2·下方。第一基體具有與圖4 C 所示幾乎相同之構造。當由傳輸電子顯微鏡觀察離子植入 層501時，可發現許多微空腔。
在實例5中’在使用6 N空氣過濾器之機台系統之級 1淸潔室中，與實例4 (圖8 )同樣，使用離子植入裝置 未顯示）植入氫離子。植入劑量設定於1 X 1 0 1 5 c m - 2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-57 - ^ 裝 訂 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 476113 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（55 ) 在實例5中，離子植入裝置之氣體管線使用CRP管 ，以免除金屬雜質，從而防止金屬雜質在離子植入中混進 〇 在圖5 C所示之步驟中，製備第一基體及支持基體， 即第二基體5 1 0，並由自動晶片淸潔線淸潔。 在圖5 D所示之步驟中，淸潔之基體自自動晶片淸潔 線3 0 2輸送至自動黏合裝置3 0 3，並由自動黏合裝置 3 0 3黏合。 可僅由拋光及選擇性蝕刻獲得S 0 I基體，如在實例 4。然而，在實例5中，在黏合之基體疊在離子植入層 5 0 1處分離後，留於支持基體方上之離子植入層加以拋 光，從而獲得圖5 E所示之SO I基體。 當在低淸潔度之淸潔室中製造黏合之基體疊時，微粒 密或金屬雜質黏附於單晶矽基體上，其中，欲植入離子， 且無離子植入於該部份中。在此情形，由於不能製出均勻 之離子植入層5 0 1於整個表面上，故蝕刻選擇性喪失， 且難以獲得均勻之S 0 I活性層5 0 2。即使在離子植入 層5 0 1處分離黏合之基體•疊之過程中，亦難以在離子植 入層501不均勻之部份處分離，且基體會破裂。 另一方面，當此處理在實例5之淸潔室中執行時，可 構製一均勻之離子植入層5 0 1於整個表面上。爲此，黏 合之基體疊可在離子植入層5 0 1處滿意分離，且可獲得 均勻之S〇I活性層。 如在實例5中，當使用PTFE空氣過濾器之淸潔室 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-58 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 476113 A7 B7 五、發明説明（56 ) 建造於向下流之氣流機台系統中，及電離器設置於天花板 上，以防止電荷積聚於各種物質上，諸如淸潔室之晶片及 晶片載架上時，可減少黏合介面上之任何微粒/外物，並 大爲降低H F空虛點密度。 本發明可應用於其他黏合之S 0 I基體製造方法上。 其他黏合之S 0 I基體製造方法之例如下。 例如，在第一基體經由絕緣層，諸如氧化薄膜黏合於 第二基體上之後，第一基體之下表面加以磨製及拋光，以 減薄該基體至約1至3 /zm，並掃描局部電漿蝕刻之蝕刻 區，同時監測薄膜厚度分佈，從而製成一 S 0 I層。 或且，由例如晶膜生長構製含有高濃度之硼之一 p +型 S i薄膜及一 p型S i薄膜於一 p型基體上，以製備一第 一基體。在第一基體經由一絕緣層，諸如氧化薄膜黏合於 第二基體上後，第一基體之下表面加以磨製及拋光。其後 ，留下之P型S i薄膜加以選擇性蝕刻，以露出p +型S i 薄膜，及P +型矽薄膜加以選擇性蝕刻，以露出p型S i薄 膜，從而完成一SOI基體。 且在此等製造方法中，耆在局設有PTFE空氣過濾 器及化學過濾器之機台系統之級1淸潔室中製造S〇I基 體時，如在實例5中，可預期獲得與上述相同之效果。 當使用透明絕緣基體，諸如氧化矽基體作爲支持基體 時，可製造具有單晶矽層在表面上之一透明絕緣基體。 第二實施例之效果 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~-59- ^ I ^ 裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 476113 A7 * · B7 五、發明説明（57 ) 依據此實施例，當建造具有Fed·St ·209D :USA I S標準中之級1或以上之淸潔度之淸潔室， 使用對大小在0 · lvm或以上之灰塵微粒 9 9 . 9999% (7N)之收集效率之空氣過濾器，及 製造一黏合之S 0 I基體，同時露出黏合表面僅於淸潔之 空氣中時，可防止灰塵微粒/外物黏附於黏合介面上，並 可製出高品質之黏合之S 0 I基體。. 更明確言之，依據此實施例，建造具有Fe d · S t • 209 D : USA I S標準中之級1或以上之淸潔度 之一淸潔室，使用一空氣過濾器，對大小在0 · 1 V m或 以上之灰塵微粒99 · 9999% (7N)之收集效率， 使用化學穩定之PTFE (聚四氟乙烯）過濾媒質之空氣 過濾器，及製造一黏合之SO I基體，同時露出黏合表面 僅於淸潔之空氣中。由此安排，可大爲減少來自空氣過濾 器之灰塵或化學雜質，諸如硼。結果，可製出一黏合之 S〇I基體，由用以淸潔或蝕刻基體之酸，諸如氫氟酸所 引起之性質改變最小。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，當不獨P TF E·空氣過濾器，且化學過濾器局 部設置於自黏合表面製作至黏合之區域中時，可抑製自外 部進入，或由人體，壁材料，或地板覆蓋材料所產生並飄 浮於空氣中之·少量化學雜質，諸如硼，不使其黏附於黏合 表面上，故可製出具有較高品質之黏合之S 0 I基體。 而且，當防止電荷積聚於淸潔室之物質中時，可進一 步防止微粒/外物黏附於黏合介面上，且可製出較高品質 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-60 - 476113 A7 ____ B7_— 一__ 五、發明説明（58 ) 之黏合之SOI基體。 依據此實施例之黏合之S 0 I基體製造方法’存在於 黏合介面上之硼之濃度可降低至例如1 X 1 〇 16原子/ cm 3或以下。在浸漬該結構於49%濃H F溶液中1 5分 鐘時，所產生之H F空虛點密度例如爲0 · 5件/ c m 2或 以下。 如上述，依據此實施例，可在高產率上製造高品質之 黏合之SO I基體，且製造成本可大爲降低。 依據本發明，可製出高品質之黏合之S 0 I基體。 本發明不限於以上實施例，且在本發明之精神及範圔 內，可作各種更改及修改。故此，爲公告本發明之範圍， 提出以下之申請專利範圍。 ---Ί Ji^---^裝------訂 I (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-61 -