发明名称 直接结合电子学、光学或光电子学所用二基板之方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.09.01
申请号 TW096120116 申请日期 2007.06.05
申请人 S O I 矽科技绝缘体工业公司 发明人 奥立佛 雷莎克;康士坦汀 伯德里;卡洛斯 马楚瑞
分类号 H01L21/84;H01L27/12;H01L21/76 主分类号 H01L21/84
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种直接结合在电子学、光学或光电子学之领域中之应用中使用之二基板(1、2)的所谓"前部"面(11、21)之方法,被称作"包含一半导体之基板"的该二基板(1、2)中之至少一者包含一在其前部面(11、21)上或其附近延伸之半导体材料层(1、13、2、20、23、26),该方法之特征在于其包含以下步骤:使包含一半导体之该基板之至少该前部面(11、21),或若二基板皆包含一半导体则该二基板的该等前部面(11、21)中之至少一者在一位于900℃至1200℃之范围中的温度下在一包含氢气及/或氩气之气体气氛中经受称作"结合之前的制备处理"之热处理持续至少30 s之一持续时期,以提供一实质上不含自然氧化物之疏水性表面;及将用于结合在一起之该二基板(1、2)之该等各别前部面(11、21)直接结合在一起。如请求项1之方法,其特征在于:该在结合之前的制备处理系在一仅含有氩气之气体气氛中执行。如请求项1之方法,其特征在于:该在结合之前的制备处理系在一仅含有氢气之气体气氛中执行。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:该在结合之前的制备处理系在一快速热退火(RTA)类型腔室中执行。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:该在结合之前的制备处理系在一传统热处理腔室中执行。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:该在结合之前的制备处理系在一磊晶设备之一腔室中执行。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:该直接结合系在该在结合之前的制备处理之后立即执行。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:经受该在结合之前的制备处理之该(等)基板(1、2)在该直接结合之前暂时储存于一处于一受控惰性气体气氛下之腔室中。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:在该直接结合之后,在一位于200℃至1200℃之范围中之温度下执行结合凝固热处理约至少一小时。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:在该直接结合之后,在一位于200℃至1200℃之范围中之温度下执行结合凝固热处理少于三小时。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:用于结合之二基板(1、2)包含一半导体,且该二基板之该等前部面(11、21)经受该在结合之前的制备处理。如请求项1至3中任一项之方法,其特征在于:该半导体材料系选自(100)矽、(110)矽及(111)矽。一种制造一适用于电子学、光学或光电子学之领域中之应用的混合基板(4、5、6、7)之方法,该方法之特征在于其包含以下步骤:选择一所谓"受体"基板(1),其面(11)中之一者称为一"前部"面;选择一所谓"供体"基板(2),其包含一用于转移之材料层(20、23、26、28),及称作其"剩余物"之另一部分(24、27),该用于转移之层(20、23、26、28)在该供体基板(2)之称作其"前部"面之该等面(21)中的一者上延伸;该受体基板(1)及该供体基板(2)中之至少一者包含一在其前部面(11、21)上或其附近延伸之半导体材料层(1、13、2、20、23、26);根据如请求项1至12中任一项之方法进行该供体基板(2)及该受体基板(1)之该两个各别前部面(21、11)的直接结合;及自该供体基板(2)移除该剩余物(24、27)以便获取包含该受体基板(1)及该转移层(20、23、26、28)之该混合基板(4、5、6、7)。如请求项13之方法,其特征在于:该供体基板(2)及该受体基板(1)中之至少一者包含一位于该半导体材料层(1、13、2、20、23、26)上的绝缘材料层(28),及该绝缘材料层(28)在该基板之该前部面(21、11)上延伸。如请求项14之方法,其特征在于:该绝缘材料层(28)呈现小于或等于50 nm之厚度。如请求项14或请求项15之方法,其特征在于:该绝缘材料层(28)为一自然氧化物层。如请求项13至15中任一项之方法,其特征在于:该供体基板(2)之该剩余物(24、27)系藉由机械及/或化学薄化来移除。如请求项13至15中之任一项之方法,其特征在于:在该直接结合之前,于该供体基板(2)内部形成一薄弱区(25),及该供体基板(2)之该剩余物(24、27)的至少一部分系藉由施加机械、化学及/或热应力沿该薄弱区(25)移除。如请求项18之方法,其特征在于:该薄弱区(25)系藉由植入原子物质来形成,及该受体基板(1)包含一半导体材料层(1、13),及仅该受体基板(1)经受在结合之前的制备处理。如请求项18之方法,其特征在于该薄弱区(25)为一多孔区。
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