贴合晶圆的制造方法_3

文档序号:9713707阅读:来源:国知局
槽部的离子注入量的例子的示意图。 若是批量式离子注入机,则W使凹槽41朝向转盘的内侧或是使凹槽41朝向转盘的外侧的方 式将接合晶圆10配置在旋转体45上,并通过离子束46沿射束扫描的轨道47在横向上扫描 时,使凹槽部41的位置的扫描速度降低,或是只进行边缘部的扫描,由此能使凹槽部的注入 量相对增加。另外,通过错开晶圆的中屯、与扫描的中屯、,能在扫描方向上形成增加或减少注 入量的分布;因此,能够通过使凹槽朝向注入量变多的位置来增加凹槽部的注入量。
[0068] 另外,图6是表示将通过单片式离子注入机来增加凹槽部的离子注入量的例子的 示意图。若是单片式离子注入机,例如可如(i)所示运样,通过离子束46沿射束扫描的轨道 47来扫描接合晶圆10的全体表面后,再通过如(ii)所示运样,通过向凹槽41的位置多照射 离子束46来进行追加注入,从而能够增加凹槽部的注入量。
[0069] 像运样,通过例如增加凹槽位置的注入量,能将剥离开始位置设在凹槽位置上。另 夕h通过在凹槽位置+180度的位置上进行相同的操作,则能将凹槽位置+180度的位置设成 剥离开始位置。
[0070] 另外,此处,若着眼于注入时的晶圆溫度,晶圆的面内溫度能W晶圆与散热座的接 触W及与晶圆支承部件(销等)的接触情况来决定。为了提高晶圆与散热座的接触性,在晶 圆与散热座之间可W有作为中间构件的散热座橡胶。若调整此散热座橡胶的接触性、热传 导率,使凹槽部的冷却效率变差的话,凹槽会成为剥离开始位置。也就是说,可使接合晶圆 的切口部的位置或切口部的位置+180度的位置,与离子注入时的散热座的热传导在接合晶 圆面内相对较低的位置一致,由此能将该位置设成剥离开始位置。
[0071] 作为将散热座的热传导设定成较低的方法,可举出降低散热座橡胶本身的热传导 的方法。例如,向散热座橡胶添加碳、氧化侣等添加剂,从而改变热传导率的情况下,能够利 用例如局部地改变碳的添加量,来降低冷却效率。图7是表示将利用使碳浓度局部下降的散 热座橡胶的例子的示意图。如图7所示,(iii)在散热座48的一部份形成有碳浓度低的位置 49,(iv) W使凹槽41与该处一致的方式来配置接合晶圆10,并进行离子注入,从而能使得凹 槽位置在离子注入时的损伤变大。
[0072] 另外,通过使散热座橡胶的表面粗糖度变得粗糖,能减少散热座橡胶与晶圆的接 触面积,从而能够局部地降低冷却效率。在散热座橡胶的表面形成特殊的凹凸形状的情况 下,通过使晶圆接触面的面积变小,能局部地降低冷却效率。另外,若使散热座台座的平坦 度局部性变差,并且只在想要降低冷却效率的位置上使台座凹陷,则与晶圆背面的接触面 积会下降,从而能使晶圆的冷却效率降低。
[0073] 此外,通过使散热座橡胶的一部分的厚度增厚,也可使该部份的热传导下降,从而 降低晶圆的冷却效率。
[0074] 通过运些方法,能在散热座上形成热传导在接合晶圆面内相对较低的位置,通过 如此进行,使冷却效率降低的位置与切口部的位置或切口部的位置+180度的位置变成一 致,从而能将该位置设成剥离开始位置。
[0075] 如上述运样,通过在离子注入时设定离子注入机和离子注入条件的任一者或两 者,能将剥离开始位置特意地设定在所希望的位置上。
[0076] 接下来,图1的步骤(d)是贴合步骤,即,将基底晶圆20隔着氧化膜12重合到氨离子 注入后的接合晶圆10的氨离子注入面上并贴合;通过在常溫的干净的气氛下将两片晶圆的 表面彼此接触,在不使用黏接剂等的情况下,将晶圆彼此贴合。
[0077] 此时,虽然优选将接合晶圆10与基底晶圆20的切口部的位置彼此一致来贴合,但 也能错开切口部来贴合。
[0078] 在运种情况下,若错开的角度是在30度W下的话,优选设定两者的切口部落入从 剥离开始位置起〇±30度或180±30度的范围。在错开的角度大于30度的情况下,优选将巨 大断层缺陷的产生原因较大一方的晶圆的切口部设定为落入从剥离开始位置起〇±30度或 180±30度的范围。此时,针对于哪一片晶圆的切口部会大幅影响巨大断层缺陷的发生,尚 无法定性地特定,但是若固定制造条件来进行实验的话,可在统计上把握住。
[0079] 接下来,步骤(e)是根据W离子注入层11为边界来进行剥离,而使剥离晶圆31从贴 合晶圆30分离的剥离步骤,其中贴合晶圆30在基底晶圆20上隔着氧化膜12形成有SOI层32; 例如,在惰性气体气氛下W约500°CW上的溫度施加热处理的话,剥离晶圆31会因为结晶的 重排与气泡的凝结而从贴合晶圆30(S0I层3化氧化膜1化基底晶圆20)分离。
[0080] 在本发明中,在该剥离时,可使已贴合的接合晶圆和基底晶圆的任一者或两者的 切口部的位置,位于从接合晶圆的剥离开始位置起0 ± 30度或180 ± 30度的范围内,由此,在 剥离时能在剥离途中避开切口部的存在,从而能降低巨大断层缺陷的产生。
[0081] 作为该已贴合的接合晶圆和基底晶圆的任一者或两者的切口部的位置,优选使其 位于从接合晶圆的剥离开始位置起0±20度或180±20度的范围内,更优选使其位于从接合 晶圆的剥离开始位置起0 ±10度或180±10度的范围内。
[0082] 另外,通常而言,注入时的损伤分布相同的情况下,在热处理炉内溫度较高的位置 上剥离会变得较容易进展。热处理炉内的溫度分布并不是完全均匀,例如,有在炉的上侧的 溫度会相对较高等溫度分布的情况。因此,W使接合晶圆和基底晶圆的任一者或两者的切 口部的位置或切口部的位置+180度的位置成为在已贴合的晶圆面内相对高溫的位置的方 式配置于热处理炉内,由此能更确实地将该位置设成剥离开始位置。
[0083] 此处,图4是表示将凹槽的位置与成为热处理炉内的高溫区域的位置一致来进行 剥离热处理的例子的示意图。图4的晶圆外围的示出的深浅状态,是表示热处理炉内的溫度 分布,W浅色表示的是高溫侧,W深色表示的是低溫侧。如图4所示,通过W使凹槽41的位置 变得高溫的方式来配置并进行剥离热处理,能将凹槽位置更确实地设成剥离开始位置,而 在剥离热处理时,由于剥离是沿剥离方向43的方向进行,所W能在剥离的途中避开凹槽的 存在。
[0084] 热处理炉内的溫度分布,可由热电偶、热氧化、渗杂剂注入晶圆的薄膜电阻值分布 来判断。
[0085] 另外,不单是剥离热处理炉内原本的溫度分布,也可调整热处理炉加热器的功率 平衡,来故意地作出溫度分布。
[0086] 另外,优选W邸式炉作为用于剥离的热处理炉。若是邸式炉,由于接合晶圆的剥离 开始位置在每个炉中是比较固定的,因此可更确实地实施本发明。
[0087] 如上所述,若是本发明的贴合晶圆的制造方法,由于能在向接合晶圆注入离子时 特意地调整剥离开始位置,可使已贴合的接合晶圆和基底晶圆的任一者或两者的切口部的 位置,位于从接合晶圆的剥离开始位置起〇±30度或180±30度的范围内,由此,在剥离时能 在剥离途中避开切口部的存在,从而能够降低巨大断层缺陷的产生。
[008引实施例
[0089] W下,利用实施例和比较例来说明本发明,但本发明并不限定于此。
[0090] [实施例。
[0091] <使凹槽位置与离子注入的损伤较大的位置一致的例子〉
[0092] (接合晶圆)
[0093] 在由直径300mm、晶体取向< 100〉、凹槽取向<011〉的娃单晶而成的接合晶圆的表面 上,形成厚度成为200nm的热氧化膜。接下来,W60keV、7Xl〇i 6/cm2的注入条件进行离子注 入使剂量(dose)分布在面内均匀。
[0094] 预先W热波测量机化LA-Tencor公司制造),来测量W上述离子注入条件进行离子 注入后的晶圆的损伤分布(面内映射图),由此,在晶圆周边部发现损伤最大的位置,且W使 该位置成为与凹槽部一致的方式将其它的晶圆配置于离子注入机并进行离子注入,再W该 晶圆作为实施例1的接合晶圆来使用(参照图2)。
[009引(基底晶圆)
[0096] 准备由直径300mm、晶体取向< 100〉、凹槽取向<011〉的娃单晶而成的基底晶圆。
[0097] (贴合)
[0098] 将上述接合晶圆与基底晶圆的凹槽对齐并在室溫下贴合。
[0099] (剥离热处理)
[0100] W邸式炉、500°C、30分钟、Ar(氣)100%气氛的条件且使面内溫度分布成为面内均 匀(500 ± rc)的方式,进行剥离热处理。
[0101] (巨大断层缺陷观察)
[0102] 在聚光灯下W目视观察剥离后的贴合晶圆,并调查产生巨大断层缺陷的晶圆片 数。其结果,在实施例1中的巨大断层缺陷产生率是1 % (2/200片)。
[0103] [比较例1]
[0104] <将凹槽位置与离子注入的损伤较大的位置错开的例子〉
[0105] 与实施例1相同地在晶圆周边部发现损伤最大的位置,并W使由凹槽部错开45度 的位置上的损伤变成最大的方式配置离子注入机,且W与实施例1相同的条件进行离子注 入,再W该晶圆作为比较例1的接合晶圆来使用(参照图3)。
[0106] 准备与实施例1相同的基底晶圆,与实施例1相同地进行贴合和剥离热处理。
[0107] 在聚光灯下W目视观察剥离后的贴合晶圆,并调查产生巨大断层缺陷的晶圆片 数。其结果,在比较例1中的巨大断层缺陷产生率是30%(60/200片)。
[010引[实施例2]
[0109] &l
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1