贴合晶圆的制造方法_3

文档序号:9769306阅读:来源:国知局
样,在工序S14的不施加超声波的湿式清洗工序(第一清洗工序)后,不排入其他 工序而实施通过牺牲氧化处理或气相蚀刻所进行的薄膜的减厚加工来实施薄膜的平坦化, 则可去除65nm左右的微粒产生来源也就是剥离面的损伤残留部,因此能够抑制在后续工序 中发生微粒。
[0071] 实施例
[0072] 下面,表示实验例、实施例及比较例来更具体地说明本发明,但本发明并不限定于 这些例子。
[0073] (实验例)
[0074]依照图1所示的流程图,制造贴合SOI晶圆。
[0075]贴合SOI晶圆的制造条件如下所示。
[0076] 使用晶圆:直径200mm、结晶方位〈100>的单晶硅晶圆;
[0077]接合晶圆氧化膜:150nm的热氧化膜(基底晶圆无氧化膜);
[0078] 氢离子注入条件:注入能量60keV、掺杂量7 X 1016/cm2;
[0079] 剥离热处理:500°C、30分钟、Ar(氩)气氛。
[0080] 利用上述条件制造的贴合SOI晶圆的剥离后清洗,是在具有下述的清洗顺序 (sequence)的清洗线进行。
[0081 ] 清洗顺序:SC-1-淋洗1-淋洗2-SC-2-淋洗3-淋洗4;
[0082] SC-1 :NH40H/H202水溶液、75°C、无施加超声波、4分钟;
[0083] SC-2:HCl/H2〇2水溶液、80°C、无施加超声波、4分钟;
[0084]淋洗1、淋洗3:有/无施加超声波、4分钟;
[0085] 超声波施加条件:750kHz、3分钟;
[0086]淋洗2、淋洗4:无施加超声波、4分钟。
[0087]关于有/无施加超声波的各个实施基准,在25片X 30批处理后,利用下述条件来实 施槽清洗。
[0088]槽清洗条件:溢流(20公升/分钟、3分钟)。
[0089] 关于有/无施加超声波的各个实施基准,将监测晶圆(镜面研磨后的单晶硅晶圆) 浸渍于槽清洗后的淋洗1槽、淋洗3槽,抽气干燥后,测定65nm以上的微粒数。
[0090] 另外,微粒数测定是使用KLA-Tencor公司制造的SP1 (商品名)来实施。
[0091] 将测定结果表示于表1。
[0092] (表1) Γλλωο?
[0094] 由表1可知,无施加超声波的实施基准的淋洗1槽、淋洗3槽的微粒数,位于管理等 级(S5个/晶圆)内,但有施加超声波的实施基准的淋洗1槽、淋洗3槽的微粒数大幅超出管 理等级。
[0095] 为了将有施加超声波的淋洗1槽、淋洗3槽的微粒数达到管理等级,需要进一步进 行24小时的溢流。
[0096](实施例)
[0097]依照图1所表示的流程图,制造 300片贴合SOI晶圆。
[0098]贴合SOI晶圆的制造条件如以下所示。
[0099] 使用晶圆:直径200mm、结晶方位〈100>的单晶硅晶圆;
[0100]接合晶圆氧化膜:150nm的热氧化膜(基底晶圆无氧化膜);
[0101] 氢离子注入条件:注入能量60keV、掺杂量7X1016/cm2;
[0102] 剥离热处理:500°C、30分钟、Ar(氩)气氛;
[0103]剥离后清洗:
[0? 04] 清洗顺序:SC-1-淋洗1-淋洗2-SC-2-淋洗3-淋洗4;
[0105] SC-1 :NH40H/H202水溶液、75°C、无施加超声波、4分钟;
[0106] SC-2:HCl/H2〇2水溶液、80°C、无施加超声波、4分钟;
[0107] 淋洗1至淋洗4:无施加超声波、4分钟;
[0108] 减厚加工处理:
[0109] 牺牲氧化:900°C、焦热氧化(八< 口'2工二酸化,pyrogenic oxidation)(氧化 膜200nm);
[0110] 去除牺牲氧化膜:15 %HF水溶液。
[0111] 在清洗线实施300片晶圆的剥离后清洗(本发明的第一清洗工序)后,并实施清洗 线的槽清洗(与实验例相同条件)后,对该清洗线的淋洗1槽、淋洗3槽施加超声波,作为镜面 研磨后的单晶硅晶圆的清洗线来使用,实施100片晶圆的清洗。
[0112]任一片清洗后的单晶硅晶圆的65nm以上的微粒均为3个/晶圆以下,并在管理等级 (S5个/晶圆)内。
[0113] (比较例)
[0114] 除了在剥离后清洗中对淋洗1槽、淋洗3槽施加超声波来实施清洗以外,利用与实 施例相同的条件来实施贴合S0I晶圆的制造、及镜面研磨后的单晶硅晶圆的清洗。
[0115] 任一片清洗后的单晶硅晶圆的65nm以上的微粒均为50个/晶圆以上,大幅超过管 理等级,因此可知若共享清洗线则微小粒子会成为问题。
[0116] 另外,本发明不限定于上述实施方式。上述实施方式为例示,只要是与本发明的权 利要求书所记载的技术思想实质上具有相同构成,并产生相同的作用效果的方式,则无论 为何者,都包含于本发明的技术范围中。
【主权项】
1. 一种贴合晶圆的制造方法,该制造方法具有下述工序:将氢离子、稀有气体离子中的 至少一种气体离子离子注入接合晶圆的表面来形成离子注入层的工序;将所述接合晶圆的 离子注入后的表面与基底晶圆的表面直接或隔着绝缘膜贴合的工序;以所述离子注入层作 为剥离面,将所述接合晶圆的一部分剥离来制作在所述基底晶圆上具有薄膜的贴合晶圆的 工序;实施所述薄膜的减厚加工的工序;其中,所述贴合晶圆的制造方法的特征在于, 实施所述薄膜的减厚加工的工序包含通过牺牲氧化处理或气相蚀刻来实施所述薄膜 的减厚加工的阶段; 在将要实施所述薄膜的减厚加工的工序前,具有清洗所述贴合晶圆的第一清洗工序, 该贴合晶圆的所述剥离面露出于表面; 所述第一清洗工序包含将所述贴合晶圆依序浸渍于多个清洗槽中来实施清洗的进行 湿式清洗的阶段; 在该湿式清洗的全部的清洗槽,均在不施加超声波的情况下来实施清洗。2. 根据权利要求1所述的贴合晶圆的制造方法,其特征在于,在所述第一清洗工序前, 具有第二清洗工序,该第二清洗工序实施施加超声波的湿式清洗。3. 根据权利要求1所述的贴合晶圆的制造方法,其特征在于,在所述第一清洗工序前, 具有第三清洗工序,该第三清洗工序利用物理性作用来实施清洗。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的贴合晶圆的制造方法,其特征在于,使用单晶硅 晶圆来作为所述接合晶圆及所述基底晶圆,使用硅氧化膜来作为所述绝缘膜,且将所述薄 膜作成SOI层。
【专利摘要】本发明是一种贴合晶圆的制造方法,其具有通过离子注入剥离法来制作在基底晶圆上具有薄膜的贴合晶圆的工序、以及实施薄膜的减厚加工的工序;所述贴合晶圆的制造方法的特征在于,实施薄膜的减厚加工的工序包含通过牺牲氧化处理或气相蚀刻来实施薄膜的减厚加工的阶段,并且,在将要实施薄膜的减厚加工的工序前,具有清洗剥离面露出于表面的贴合晶圆的清洗工序,所述清洗工序包含将贴合晶圆依序浸渍于多个清洗槽中来实施清洗的进行湿式清洗的阶段,并且,在该湿式清洗的全部的清洗槽均在不施加超声波的情况下,实施清洗。由此,能够提供一种贴合晶圆的制造方法,该方法可依据管理等级严格的清洗线来清洗贴合晶圆,该贴合晶圆露出的剥离面上残留有离子注入所造成的损伤。
【IPC分类】H01L21/02, H01L21/304, H01L21/265, H01L27/12
【公开号】CN105531821
【申请号】CN201480049853
【发明人】横川功, 阿贺浩司, 藤沢宏
【申请人】信越半导体株式会社
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年8月22日
【公告号】EP3029730A1, US20160197008, WO2015056386A1
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