用于分解二氧化硅层的方法_2

文档序号:9332841阅读:来源:国知局
在完全或部分地覆盖支架的涂层中。
[0056] 因此,不必为执行分解方法而向结构增加制造步骤。
[0057]另外,因为在每个分解过程会从炉中拿出支架,所以能够容易地以合适的陷阱材 料来对支架进行涂覆。
[0058] 根据一个实施方案,设置在陷阱层中的陷阱至少部分地覆盖称为"陷阱衬底"的衬 底的正面。
[0059] 陷阱衬底设置在支架上,每个陷阱衬底替代半导体式的结构而放置,并且插入在 两个绝缘体上半导体式的衬底之间,陷阱衬底的正面对着绝缘体上半导体式的结构的背 面。
[0060] 因此,不必为执行分解方法而向结构增加制造步骤。
[0061] 另外,因为在每个分解过程之后从炉中拿出陷阱衬底,所以能够在支架对于挥发 性产物饱和时在支架上形成新的陷阱。
[0062] 根据一个实施方案,陷阱设置在完全覆盖或部分覆盖炉的内壁的涂层中。
[0063] 炉的内部指的是这样的空间,在该空间中,在执行分解方法期间引入承载结构的 支架。
[0064] 根据一个实施方案,挥发性产物与陷阱之间的反应是挥发性产物由陷阱吸收的反 应。
[0065] 因此,挥发性产物由陷阱吸收防止了对炉、支架或结构的污染。
[0066] 根据一个实施方案,陷讲包括二氧化娃。
[0067] 包括二氧化硅的薄层设置在结构的背面上,并具有大于30nm的厚度,或甚至大于 50nm的厚度,在900°C与1300°C之间的温度,所述薄层将经受分解过程。
[0068] 另一方面,自然存在于绝缘体上硅结构的背面上的原生氧化物(通过其较小的厚 度和其化学成分)在这样的处理期间蒸发,而不能充当陷阱。
[0069] 对此,本领域技术人员将在E.Bussmann等,Thermalinstability ofsi1icon-on-insulatorthinfilmsmeasuredbylow-energyelectron microscopy,InnovationinThinFilmProcessingandCharacterisation,v ol. 12, 012016, 2010中找到对在非氧化性气氛中氧化物的蒸发的技术描述。
[0070] 另外,二氧化硅与用于制造半导体结构的方法兼容。
[0071] 根据一个实施方案,陷阱包括下列材料中的至少一种:钨、氮化铝、氧化铝。
[0072] 这些材料具有在高温下非常稳定的优点。
[0073] 根据一个实施方案,半导体层包括娃。
[0074] 根据一个实施方案,半导体层具有大于100nm的厚度,优选为具有大于200nm的厚 度,更加优选为具有大于300nm的厚度。
[0075] 从而,这样的半导体层的厚度减慢了分解反应。
[0076] 因此,陷阱有时间有效地与挥发性产物反应。
[0077] 根据一个实施方案,二氧化娃层具有小于50nm的厚度,优选为具有小于25nm的厚 度,更加优选为具有小于15nm的厚度。
[0078] 根据一个实施方案,炉的气氛包括选自下列各项的至少一种粒子:氩、二氢。
[0079] 根据一个实施方案,炉的温度维持在900°C与1300°C之间。
[0080] 根据一个实施方案,在炉中设置了适于与包含在炉的气氛中的分子氧反应的陷 讲。
[0081] 根据一个实施方案,意在与分子氧反应的陷讲是娃衬底。
【附图说明】
[0082] 其他特征和益处从将下文中对根据本发明的分解方法的实施方案的描述中显示 出来,这些实施方案参考所附附图通过非限制性示例给出,在附图中:
[0083]-图1A和图1B是通过根据现有技术已知的技术的用于绝缘体上半导体式结构的 分解方法处理的结构的示意性表示;
[0084]-图2是根据现有技术已知的技术的旨在执行用于二氧化硅层的分解的热处理的 炉的示意性表示;
[0085]-图3A_图3B是根据本发明处理的结构的示意性表示;
[0086]-图4是根据本发明的旨在执行用于二氧化硅层的分解的热处理的炉的示意性表 示;
[0087]-图5是根据本发明的一个实施方案处理的结构的示意性表示;
[0088]-图6是根据本发明的陷阱和衬底的示意性表示。
【具体实施方式】
[0089] 对于各个实施方案,出于简化描述的原因,对于相同的要素或完成相同功能的要 素使用了相同的附图标记。
[0090] 图3A和图3B所示的分解方法是用于分解绝缘体上半导体式的结构50中的二氧 化硅层90的方法。
[0091] 绝缘体上半导体式的结构50从其背面60到其正面70包括支撑衬底80、二氧化硅 层90以及半导体层100。
[0092] 如图4所示,分解方法在炉10中实施,炉10中支架40上承载了多个结构50,所述 结构彼此平行。
[0093] 结构50的正面70对着与所述正面70相邻的结构50的背面60。
[0094] 支架40适于以在每个结构50之间为预定的距离的方式承载结构50。
[0095] 每个结构50之间的预定的距离可以小于15mm,优选为小于10mm。
[0096] 炉10的气氛是非氧化性气氛。
[0097] 该分解方法使包括在二氧化硅层90中的氧原子扩散经过半导体层100。
[0098] 这产生了所述氧原子与半导体层100的反应所形成的挥发性产物。
[0099] 该挥发性产物包括一氧化半导体(ScO)。
[0100] 在炉10中设置了适于与挥发性产物反应的陷阱110,以便降低至少一个结构50的 与正面70平行的挥发性产物的浓度梯度。
[0101] 非氧化性气氛的氧含量优选为小于10ppm(ppm:百万分率)。
[0102] 炉10的非氧化性气氛通过惰性或还原性气体流提供。
[0103] 惰性或还原性气体流可以通过入口 20进入炉10,并且通过出口 30从炉10排出。
[0104] 炉10的气氛可以包括选自下列粒子中的至少一种粒子:氩、二氢。
[0105] 在分解过程中,炉10的温度可以维持在900°C与1300°C之间的温度,例如1150°C。
[0106] 可以调整该分解方法的实施条件(尤其是其持续时间),以便部分分解二氧化硅 层90。
[0107] 支撑衬底80可以包括下列材料中的至少一个:硅、锗、氧化铝、石英。
[0108] 半导体层100可以包括下列材料中的至少一个:硅、锗、硅锗合金。
[0109] 根据尤其有益的实施方案,如图5所示,在结构50的背面60上设置了陷阱110。
[0110] 有益地,可以在结构50的背面60上形成包括陷阱110的涂层。
[0111] 从而,陷阱110尽可能地靠近每个结构50的正面70。
[0112] 陷阱110与结构50的正面70的这样的接近状态提供对挥发性产物的更好的捕获 效力。
[0113] 另外,每个结构的正面70向包括陷阱110的层均匀地暴露。
[0114] 因此,在每个结构50的正面70上的挥发性产物的浓度更加均匀,从而减小了平行 梯度。
[0115] 此外,陷阱110紧邻每个结构50的正面70的设置限制了通过气体流进入的挥发 性产物的量。
[0116] 从而,减小了炉10中的挥发性产物的浓度变化。
[0117] 因此,减小了从一个结构50到另一个结构50的分解性变化性。
[0118] 结果,在一个结构50与另一个结构50之间二氧化硅层90以基本相同的比例分 解。
[0119] 作为替换或者作为补充方式,如图6所示,陷阱110可以包括于衬底(称为陷阱衬 底120)的正面70上的陷阱层中。
[0120] 陷阱衬底120替代特定的结构50而设置在支架40上。
[0121] 从而,减小了炉10中的挥发性产物的浓度变化。
[0122] 因此,减小了从一个结构50到另一个结构50的分解性变化性。
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