[發明專利]將硅薄層移轉的方法

在審

• 申請號: 201980038984.3
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN112262467A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: G·薩曼塔;S·塞佩達
• 申請（專利權）人: 環球晶圓股份有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 江葳

1.一種將硅層從單晶硅施體襯底移轉到處置襯底的方法，所述方法包含：

(a)通過與所述單晶硅施體襯底的前表面接觸的二氧化硅層及通過所述單晶硅施體襯底的所述前表面來植入H₂⁺離子、H⁺離子或H₂⁺離子及H⁺離子的組合，所述單晶硅施體襯底包含兩個平行主表面、連結所述前表面及后表面的圓周邊緣、所述前表面與所述后表面之間的中心面、垂直于所述前表面的中心軸線及所述前表面與所述后表面之間的塊體區域，所述兩個平行主表面中的一者為所述前表面且所述兩個平行主表面中的一者為所述后表面；

(b)通過與單晶硅施體襯底的所述前表面接觸的所述二氧化硅層及通過所述單晶硅施體襯底的所述前表面來植入He⁺離子；

(c)使所述經離子植入的單晶硅施體襯底在足以在所述單晶硅施體襯底中形成損壞層的溫度下及持續時間內退火；

(d)將與所述單晶硅施體襯底的所述前表面接觸的所述二氧化硅層接合到與所述處置襯底接觸的電介質層以借此制備多層襯底；

(e)使所述多層襯底退火；及

(f)在所述單晶硅施體襯底中的所述損壞層處使所述經退火多層襯底分裂以借此將具有約500埃到約2500埃之間的厚度的所述硅層從所述單晶硅施體襯底移轉到所述處置襯底。

2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)發生于步驟(b)之前。

3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(b)發生于步驟(a)之前。

4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)及(b)同時發生。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述單晶施體襯底具有150mm到450mm之間或約300mm的直徑。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述二氧化硅層具有約100埃到約1000埃之間、或約100埃到約700埃之間、或約100埃到約500埃之間或約100埃到約250埃之間的厚度。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述二氧化硅層具有約5埃到約25埃之間或約10埃到約15埃之間的厚度。

8.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包含：(i)在約10Kev到約40Kev之間或約20Kev到約40Kev之間的植入能量下，依約4.3×10¹⁵個離子/cm²到約1.1×10¹⁶個離子/cm²之間的劑量植入H₂⁺離子；(ii)在約5Kev到約20Kev之間的植入能量下，依約5×10¹⁵個離子/cm²到約2×10¹⁶個離子/cm²之間的劑量植入H⁺離子；或(iii)在約10Kev到約40Kev之間或約20Kev到約40Kev之間的植入能量下，依約4.3×10¹⁵個離子/cm²到約1.1×10¹⁶個離子/cm²之間的劑量植入H₂⁺離子，且在約5Kev到約20Kev之間的植入能量下依約5×10¹⁵個離子/cm²到約2×10¹⁶個離子/cm²之間的劑量植入H⁺離子。

9.根據權利要求8所述的方法，其中如從所述單晶硅施體襯底的所述前表面沿所述中心軸線測量，H₂⁺離子、H⁺離子或H₂⁺離子及H⁺離子的組合的峰值密度(D1)是在約100埃到約3000埃之間或約500埃到約2500埃之間。