[發明專利]在材料中形成斷面的方法

有效

• 申請號: 201280021785.X
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103534800A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 歐拉麗·陶森;弗雷德里克·馬曾
• 申請（專利權）人: 原子能和替代能源委員會
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張穎玲;胡春光

技術領域

本發明涉及在基板中，例如半導體基板中生成斷面的方法。

本發明尤其適用于制造用于微電子的薄層。

背景技術

“智切”法是已知的，其適用于根據下列步驟在加固件（stiffener）上剝離薄膜并且轉移薄膜，將參照圖1A至圖1D來描述這些步驟。

在第一步驟（圖1A）中，在供體基板2中經由供體基板2的表面2’進行一種（或多種）氣體種類（例如氫氣、氦氣等）的離子注入。這就形成注入區域6，注入區域6的離子濃度足以產生微腔層（圖1B）。注入通常是在10至210keV的能量下，以約10¹⁶至10¹⁷/cm²的劑量的氫氣或氦氣的注入。

然后，將供體基板2的表面2’與受體基板8緊密接觸地放置（圖1C）。

然后，通過施加熱處理和/或剝離應變，在微腔區域6處形成斷面。在熱處理的情況下，通過施加范圍大致在300℃和700℃之間的溫度來進行該處理。為了施加剝離應變，在兩個基板2、8之間可插入刀片（blade），和/或也可施加拉伸載荷和/或彎曲載荷和/或剪切載荷，和/或也可施加超聲波或微波。

如圖1D所示，沿著來自于安裝在受體基板8上的供體基板2的材料層4得到斷面。

然后，供體基板2的剩余部分2₁可循環利用并且特別是重復利用以重復該循環。

為了降低用于斷面形成所需的注入劑量4，或為了降低斷面形成的處理溫度，已經提出了該方法的各種替代的實施例。

在這種情況下，已知的是He-H共注入能夠降低斷面形成的溫度和/或減少得到斷面形成所需的劑量，參見C.Lagahe-Blanchard等人，Proceedings?on?the?Semiconductor?Wafer?Bonding?VII:Science,Technology,and?Applications,Paris,France,27April–2May2003Electrochemical?Society,Pennington,NJ,2003,Vol.PV2003-19,p.346的文章。

該He-H共注入對于降低斷面形成所需的總劑量，或對于降低斷面形成的退火溫度，或在斷面形成之后對于降低層的粗糙度是非常有效的。

然而，該技術對于注入參數是高度敏感的。具體地，氫注入區域和氦注入區域之間或峰值之間的相對距離，或進行注入的順序、或甚至是He/H劑量比分別對總劑量或斷面退火溫度或源自斷面形成的膜的特征，或甚至對得到的斷面本身具有強烈的影響。

迄今為止，未曾識別出最佳的注入條件。文獻包括關于這些條件的各種指標，并且這些指標彼此并不是一致的。

此外，He-H共注入的機構顯然是復雜的，其使得該技術的應用復雜化。

根據來自文件Appl.Phys.Lett.,Vol.72,p.49,1998或US5877077的另一方法，已知的是，硼和氫共注入能夠將斷面形成溫度降低至200℃。硼注入具有許多優勢：具體地，該元素通常被用在微電子中，有助于工業方法的微電子集成。

然而，硼原子比氫或氦要重。所以，硼原子引起對其注入的基板的材料的更大損傷，這就可能對層的質量具有不利的影響。此外，對于給定的注入能量，當離子質量增加時，注入深度降低。因此，不可能利用常規離子注入機（能量受限的）在深度（通常大于100nm）處注入硼。

因此，需要解決的問題是找到一種不受上述限制的新型方法。

還需要解決的問題是找到一種用于降低注入劑量和/或降低用于形成斷面的熱預算的新型方法。

發明內容

本發明描述了一種新型方法，該新型方法涉及形成高鋰濃度區域，隨后進行氫注入。

該方法包括：

-在硅基板中形成濃度在5x10¹⁸原子/cm³（at/cm³）和5x10²⁰原子/cm³之間的高鋰濃度區域；

-以及，將氫注入到高鋰濃度區域或所述高鋰濃度區域的附近。

因此，可能的是，由硅基板或供體基板進行用于形成硅層的方法，該方法包括：

-在所述供體基板中形成濃度在5x10¹⁸原子/cm³和5x10²⁰原子/cm³之間的高鋰濃度區域，

-然后，將氫注入到在所述高鋰濃度區域或所述高鋰濃度區域的附近的供體基板中；