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KR20070090251A - Formation and treatment of a sige structure - Google Patents

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Publication number
KR20070090251A
KR20070090251A KR1020077016429A KR20077016429A KR20070090251A KR 20070090251 A KR20070090251 A KR 20070090251A KR 1020077016429 A KR1020077016429 A KR 1020077016429A KR 20077016429 A KR20077016429 A KR 20077016429A KR 20070090251 A KR20070090251 A KR 20070090251A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
temperature
proceeds
donor wafer
heat treatment
Prior art date
Application number
KR1020077016429A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
니콜라스 다발
Original Assignee
에스. 오. 이. 떼끄 씰리꽁 오 냉쉴라또흐 떼끄놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0500524A external-priority patent/FR2880988B1/en
Application filed by 에스. 오. 이. 떼끄 씰리꽁 오 냉쉴라또흐 떼끄놀로지 filed Critical 에스. 오. 이. 떼끄 씰리꽁 오 냉쉴라또흐 떼끄놀로지
Publication of KR20070090251A publication Critical patent/KR20070090251A/en

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Abstract

The invention relates to a method for forming a structure (30) provide with a layer (2) removed from a donor plate (10) comprising, prior to removal, a first Si1-xGex layer (1) and a second layer (2) placed on the first Si1-yGey layer (1) (x and y ranges, respectively, from 0 to 1, and x differs from y). The inventive method consists: a) in implanting atomic species in such a way that an embrittlement area (4) under the second (2), b) in gluing the donor plate (10) to a receiving plate (20), c) in heating for detaching the removed layers (1', 2) from the donor plate (10) in the embrittlement area (4), d) in carrying out a rapid thermal annealing (also called RAT) at a temperature equal to or greater than about 1000 °C for a time equal to or less than 5 minutes and e) in selectively etching the remaining part of the first layer (1') in front of the second layer (2).

Description

SiGe 구조체 제조 및 처리방법{FORMATION AND TREATMENT OF A SiGe STRUCTURE}Formation and processing method of silicon structure {FORMATION AND TREATMENT OF A SiGe STRUCTURE}

본 발명은, 도너 웨이퍼에서 취하는 반도체 재료의 제거층으로 구성된 구조체 제조방법에 있어서, 도너 웨이퍼는, 상기 제거 전, Si1 - xGex로 형성되는 제1층 및 제1층 상의 Si1 - yGey의 제2층 (x, y는 각각 0 내지 1 범위이며, xy와 다름)으로 구성되며, The present invention provides a structure manufacturing method comprising a removing layer of a semiconductor material taken from a donor wafer, wherein the donor wafer is formed of Si 1 - x Ge x before the removal, and Si 1 - y on the first layer. Is composed of a second layer of Ge y ( x , y each ranging from 0 to 1, where x is different from y ),

a) 제2층 아래 연약 영역을 형성하기 위하여 원자종을 임플란트하는 단계;a) implanting the atomic species to form a weak region below the second layer;

b) 도너 웨이퍼 및 수용 웨이퍼 결합 단계;b) donor wafer and receiving wafer bonding step;

c) 연약 영역에서 도너 웨이퍼로부터 제거층을 탈리하기 위하여 열적 및/또는 기계적 에너지 제공 단계;c) providing thermal and / or mechanical energy to detach the removal layer from the donor wafer in the weak region;

d) 제거층 처리 단계가, 연속적으로 구성되는 방법에 관한 것이다.d) The removal layer treatment step relates to a method that is configured continuously.

층 제거는 당업자에게 공지된 Smart-Cut® 기술을 사용한다. 이러한 제거 방법을 적용하는 하나의 예는 미국 문헌 US2004/0053477에 기술되며, 여기에서는 제2층의 결정학적 구조는 제1층 구조에 의해 탄성적으로 변형된다. Layer removal uses Smart-Cut® techniques known to those skilled in the art. One example of applying this removal method is described in US document US2004 / 0053477, where the crystallographic structure of the second layer is elastically deformed by the first layer structure.

제거층들 처리를 위한 단계 d)는 결함 영역을 제거하고 단계 a) 및 c) 수행에서 주로 발생되는 표면 거칠기를 감소하기 위하여 구현되어야 한다. 결함 영역 두께는 전형적으로는 수소 원자 임플란트의 경우 150 나노미터 (nm)이다.Step d) for the removal layers treatment should be implemented to remove the defective area and to reduce the surface roughness mainly generated in the steps a) and c). The defect area thickness is typically 150 nanometers (nm) for hydrogen atom implants.

예로써, 표면 거칠기를 제거하기 위하여 기계적 연마 또는 화학적-기계적 평탄화 (CMP, 화학적 기계적 연마)를 수행, 및/또는 결함 영역의 희생 산화 (sacrificailly osidizing) 단계를 수행할 수 있다.By way of example, mechanical polishing or chemical-mechanical planarization (CMP, chemical mechanical polishing) may be performed to remove surface roughness, and / or sacrificially osidizing steps of the defect area may be performed.

단계 b)에 따른 결합은 종래 탄성적 절연재료를 통하여 수행되므로, 절연 구조체 상의 Si1 - xGex/Si1 - yGey와 같은 반도체-온-절연체 구조체가 얻어진다.Bond according to step b) is therefore carried out by the conventional elastic insulating material, Si on the insulating structure 1-semiconductors, such as Ge y y - - On-x Ge x / Si 1 the insulation structure can be obtained.

US2004/0053477에 공개된 바와 같이, 단계 d)에 연속된 단계가 실시되어 제1층 나머지 부분을 제거할 수 있고, 따라서 수용 웨이퍼 상에 제2층 만이 잔류하도록 할 수 있다. 따라서, 절연 구조체 상의 Si1 - yGey가 제조될 수 있다.As disclosed in US2004 / 0053477, a subsequent step in step d) may be carried out to remove the remaining portion of the first layer, thus allowing only the second layer to remain on the receiving wafer. Thus, Si 1 - y Ge y on the insulating structure can be produced.

제1층 나머지 부분 제거 조작은 적당한 에칭제를 사용한 선택적 화학 에칭에 의해 효과적으로 수행될 수 있다. 선택적 화학 에칭을 통하여 궁극적으로 양호한 표면 품질을 가지며 이를 손상시킬 큰 위험 없이 (이것은 만일 단일 연마가 수행되는 경우 발생될 수 있다) 소망하는 층을 제조할 수 있다.The first layer remainder removal operation can be effectively performed by selective chemical etching with a suitable etchant. Selective chemical etching can ultimately produce the desired layer with good surface quality and without great risk of damaging it (which can occur if a single polishing is performed).

그러나, 선택적 화학 에칭은 에칭 표면의 사전 전처리가 요구되며, 전형적으로는 기계적 연마 수단이 사용된다. 이러한 에칭을 위한 전처리는 심한 거칠기를 감소시키기 위하여 필요하며, 거칠기는 연속하여 국부적으로 과잉-불균일 에칭을 유발시키며, 이것은 제2층에 관통(through) 결함 또는 홀을 발생시킨다.However, selective chemical etching requires pretreatment of the etch surface, and typically mechanical polishing means are used. Pretreatment for such etching is necessary to reduce severe roughness, which in turn causes locally over-uniform etching, which creates through defects or holes in the second layer.

그러나 연마 및 화학적 에칭 연속 작업은 (전반적인 제거 절차뿐 아니라) 후-탈리 종료 단계를 길고, 복잡하며 경제적으로 고가가 되도록 하는 것이다.However, continuous polishing and chemical etching operations are intended to make the post-desorption termination step long, complex and economically expensive (as well as the overall removal procedure).

또한, 화학적 에칭은 어떤 경우에는 결합 인터페이스의 최소한 부분적 비결합 문제를 유발시킨다. 특히, 결합층 면을 탈층 (delaminate) 즉, 층을 공격할 수 있고, 여기에 이로써 결과적인 구조체 면으로부터 깍아진다 (crop out). 언급될 수 있는 예는, 변형 Si 아래에 매장된 SiO2로 구성된 sSOI (절연체 상 변형 실리콘) 구조체의 HF 처리, 또는 sSi/SiGeOI (절연체 상 SiGe 상 변형 실리콘) 구조체의 H2O2:HF:HAc (HAc는 아세트산 약자) 처리이며, 여기서 SiGe 및 매장 SiO2 층들은 변형 Si층 아래에서 에칭되기 용이하다.In addition, chemical etching in some cases leads to at least partially non-bonding problems of the bonding interface. In particular, the bonding layer face can delaminate, ie attack the layer, thereby cropping out of the resulting structure face. Examples that may be mentioned are HF treatment of sSOI (insulator phase strained silicon) structures composed of SiO 2 buried under strained Si, or H2O2: HF: HAc (HAc) of sSi / SiGeOI (insulator phase SiGe phase strained silicon) structures. Is an acetic acid abbreviation), wherein the SiGe and buried SiO 2 layers are easy to etch under the strained Si layer.

따라서 최종 제품 품질을 고려할 때, 얻어진 결과는 만족스럽지 못하다.Thus, considering the final product quality, the results obtained are not satisfactory.

이러한 문제를 극복할 수 있는 다른 방법은 에칭제를 희석하여 이들 작용을 양호하게 제어하는 것이다. 그러나, 이러한 해결책은 절차 시간을 실질적으로 장기화시키므로 만족스럽지 못하고, 탈층 문제를 완전하게 해결하지 못한다.Another way to overcome this problem is to dilute the etchant to better control these actions. However, this solution is not satisfactory because it substantially prolongs the procedure time and does not completely solve the delamination problem.

고려될 수 있는 다른 해결책으로는 결합 인터페이스를 에칭 전에 보강하여 인터페이스가 화학제에 더욱 저항하도록 하는 것이다. 이를 위하여, 약 1000℃ 또는 그 이상에서 여러 시간 동안 후-탈리 안정 열처리를 고려할 수 있다.Another solution that can be considered is to reinforce the bonding interface prior to etching so that the interface is more resistant to chemicals. For this purpose, post-desorption stable heat treatment may be considered for several hours at about 1000 ° C. or higher.

그러나, SOI (실리콘 온 절연체) 제조 시 공지된 이러한 해결책은, Si1 - xGex 및 Si1 - yGey의 이종 층들 전이의 경우 적절하지 않다. 사실, 이러한 열처리는, 가장 높은 Ge 함량을 가진 층으로부터 가장 낮은 Ge 함량을 가진 층으로 Ge를 확산시키 며, 따라서 Ge 함량이 두 층들에 거쳐 균일화되어 이들 두 층들의 물리적 및 전기적 특성이 더 이상 차별되지 않을 수 있다.However, SOI (silicon on insulator) in the manufacture of such a solution is known, Si 1 - is not appropriate in heterogeneous layers transition of y Ge y - x Ge x and Si 1. In fact, this heat treatment diffuses Ge from the layer with the highest Ge content to the layer with the lowest Ge content, so that the Ge content is homogenized across the two layers so that the physical and electrical properties of these two layers are no longer differentiated. It may not be.

만일 두 층들이 실질적으로 동일하면, 연속되는 에칭은 더 이상 선택적이지 않다.If the two layers are substantially the same, subsequent etching is no longer optional.

또한, 일층에서 타층으로의 어떠한 확산도 방지하는 것이 자주 소망된다. 이것은 특히 제2층이 변형 Si (즉, y=0)이고 최종 sSOI 구조체가 상기 구조체의 전기적 특성 (즉, 향상된 입자 이동도)을 완전히 향유하도록 얻어지는 경우에 그러하다.In addition, it is often desirable to prevent any diffusion from one layer to another. This is especially the case when the second layer is strained Si (ie y = 0) and the final sSOI structure is obtained to fully enjoy the electrical properties (ie improved particle mobility) of the structure.

따라서, 일층에서 타층으로의 Ge 확산으로 인하여 (상기 확산은 전형적으로 약 800℃에서 시작됨) 온도 처리는 제한되며, 따라서 저온 보강은 단지 부분적이다. 따라서 탈층 문제는 여전히 존재한다.Thus, due to Ge diffusion from one layer to the other layer (the diffusion typically starts at about 800 ° C.), the temperature treatment is limited, so the low temperature reinforcement is only partial. Thus, the problem of delamination still exists.

본 발명의 일 목적은 마지막 (finishing) 화학적 에칭을 수행할 때 결합층 면(side)에서의 탈층을 회피하기 위한 것이다.One object of the present invention is to avoid delamination at the side of the bonding layer when performing a final chemical etch.

본 발명의 다른 목적은 제거층에 수행되는 단계 c) 이후의 진행시간, 경제적 코스트 및 처리 횟수를 줄이는 것이고, 특히 기계적 연마 사용을 없애는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the running time, the economic cost and the number of treatments after step c) performed on the removal layer, in particular to eliminate the use of mechanical polishing.

본 발명의 또 다른 목적은, 변형 Si 또는 SiGe와 같은 Si보다 덜 안정적인 재료를 포함하는 제거층으로 구성되는 반도체-온-절연체 구조체와 같은 구조체을 제조하는 것이다.Another object of the present invention is to fabricate a structure, such as a semiconductor-on-insulator structure, consisting of a removal layer comprising a material that is less stable than Si, such as strained Si or SiGe.

본 발명의 다른 목적은 제거층 처리 동안 희생되는 재료 함량을 줄이는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the material content sacrificed during the removal layer treatment.

본 발명의 다른 목적은 Smart-Cut® 기술을 적용하는 전반적인 제거 방법과 용이하게 통합될 수 있는 단순한 제거층 처리 방법을 제안하는 것이다.Another object of the present invention is to propose a simple removal layer treatment method which can be easily integrated with the overall removal method applying Smart-Cut ® technology.

본 발명은 이러한 문제들을 해결하기 위하여, 제1측면에서, 도너 웨이퍼에서 취하는 반도체 재료의 제거층으로 구성된 구조체 제조방법에 있어서, 도너 웨이퍼는, 상기 제거 전, Si1 - xGex로 형성되는 제1층 및 제1층 상의 Si1 - yGey의 제2층 (x, y는 각각 0 내지 1 범위이며, xy와 다름)으로 구성되며, In order to solve these problems, the present invention provides, in a first aspect, a structure manufacturing method comprising a removing layer of semiconductor material taken from a donor wafer, wherein the donor wafer is formed of Si 1 - x Ge x before the removal. A second layer of Si 1 - y Ge y on the first layer and the first layer ( x , y each range from 0 to 1, x being different from y ),

a) 제2층 아래 연약 영역을 형성하기 위하여 원자종을 임플란트하는 단계;a) implanting the atomic species to form a weak region below the second layer;

b) 도너 웨이퍼 및 수용 웨이퍼 결합 단계;b) donor wafer and receiving wafer bonding step;

c) 연약 영역에서 도너 웨이퍼로부터 제거층을 탈리하기 위하여 열적 및/또는 기계적 에너지 제공 단계;c) providing thermal and / or mechanical energy to detach the removal layer from the donor wafer in the weak region;

d) 약 1000℃ 또는 그 이상의 온도에서 5 분을 넘지 않는 동안 수행되는 신속 열적 아닐링 (RTA) 단계;d) a rapid thermal annealing (RTA) step performed at a temperature of about 1000 ° C. or higher for no more than 5 minutes;

e) 제2층과 대향되는 제1층 나머지 부분의 선택적 에칭 단계가, 연속적으로 구성되는 방법에 관한 것이다.e) The selective etching of the remaining portion of the first layer opposite the second layer relates to a method in which it is continuously configured.

기타 본 발명의 가능한 특성은 다음과 같다:Other possible features of the present invention are as follows:

ㆍ 단계 d)는 약 1000℃ 내지 약 1200℃ 범위의 온도에서 약 10초 내지 약 30 초 동안 진행되며;Step d) proceeds for about 10 seconds to about 30 seconds at a temperature in the range from about 1000 ° C to about 1200 ° C;

ㆍ 단계 d)는 약 1100℃ 온도에서 약 10 초 동안 진행되며;Step d) proceeds at about 1100 ° C. for about 10 seconds;

ㆍ 단계 d)는 환원 분위기에서 진행되며;Step d) proceeds in a reducing atmosphere;

ㆍ 단계 d)는 아르곤 및 수소의 환원 분위기 또는 아르곤 환원분위기에서 진행되며;Step d) is carried out in a reducing atmosphere of argon and hydrogen or in an argon reducing atmosphere;

ㆍ 제1층의 희생 산화는 단계 c) 및 단계 d) 사이에서 진행되며;Sacrificial oxidation of the first layer proceeds between steps c) and d);

ㆍ 최소한 하나의 결합 표면의 플라즈마 활성화는 단계 b) 이전에 진행되며;Plasma activation of at least one bonding surface proceeds before step b);

ㆍ 결합을 보강하기 위한 약 30 분 이상의 열처리는 또한 단계 b) 이후에 진행되며;Heat treatment of at least about 30 minutes to reinforce the bond also proceeds after step b);

ㆍ 단계 a) 동안 임플란트 된 원자종은 단일 원자 성분으로 이루어지며;The atomic species implanted during step a) consists of a single atomic component;

ㆍ 단계 a) 동안 임플란트 된 원자종은 두 차별적인 원자 성분들로 이루어지며, 따라서 단계 a)는 공동-임플란트를 구성하며;The atomic species implanted during step a) consists of two distinct atomic components, thus step a) constitutes a co-implant;

ㆍ 단계 c) 이후, 기계적 연마 수행을 포함하지 않으며;After step c) no mechanical polishing is performed;

ㆍ 단계 e) 이후, 상기 제2층을 후박화하기 위하여 제2층 상에 Si1 - yGey 결정 성장을 포함하며;After step e) comprising Si 1 - y Ge y crystal growth on the second layer to thicken the second layer;

ㆍ 제2층은 탄성적 변형 Si1 - yGey으로 형성되며;And the second layer is elastically deformed 1 Si - is formed in a y Ge y;

ㆍ 도너 웨이퍼는 제2층 상에 Si1 - xGex의 제3층을 포함하며;And Si donor wafer 1 on the second layer and a third layer of Ge x x, and;

ㆍ 도너 웨이퍼는 벌크 Si로 형성된 지지기판, SiGe 버퍼 구조체 및 Si1 - xGex의 제1층들 및 교번되는 변형 Si1 - yGey의 제2층을 포함하는 다층 구조체로 구성되며, 동일 도너 웨이퍼에서 다수의 제거가 가능하며;The donor wafer consists of a multi-layer structure comprising a support substrate formed of bulk Si, a SiGe buffer structure and first layers of Si 1 - x Ge x and a second layer of alternating strain Si 1 - y Ge y Multiple removals from the wafer are possible;

ㆍ변형 Si1 - yGey 각층은 임계 균형 두께보다 더 두꺼우며;The strained Si 1 - y Ge y each layer is thicker than the critical balance thickness;

ㆍ 단계 b) 이전에, 도너 웨이퍼 및/또는 수용 웨이퍼 상에 결합층을 형성하는 단계를 더욱 포함하며, 결합층은 예를 들면 SiO2, Si3N4 또는 SixOyNz와 같은 전기적 절연재료로 구성된다.Prior to step b), further comprising forming a bonding layer on the donor wafer and / or the receiving wafer, wherein the bonding layer is electrically connected, for example SiO 2 , Si 3 N 4 or Si x O y N z. It consists of an insulating material.

본 발명의 제2측면에 의하면, 본 발명은 반도체-온-절연체 구조체 형성에 있어서 상기 구조체 형성 방법을 적용하는 제안하는 것이다.According to a second aspect of the present invention, the present invention proposes to apply the structure forming method in the formation of a semiconductor-on-insulator structure.

본 발명의 특성, 목적 및 장점들은, 첨부 도면을 참조하여, 본 방법의 바람직한 실시예의 하기 상세한 설명에서 더욱 명백하여 질 것이다:The features, objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the method with reference to the accompanying drawings:

도 1a 내지 1f는 Smart-Cut®에 의해 제거되는 층으로 구성된 구조체를 형성하기 위한 본 발명에 의한 방법에 따른 단계들을 도시한 것이다.1a to 1f show steps according to the method according to the invention for forming a structure composed of layers removed by Smart-Cut ® .

도 2a 내지 2b는 본 발명의 제1 변형예를 도시한 것이다.2A to 2B show a first modification of the present invention.

도 3a 내지 3b는 본 발명의 제2 변형예를 도시한 것이다.3A to 3B show a second modification of the present invention.

도 4는 본 발명에 의해 제거된 변형 실리콘층에서의 게르마늄 농도를 결정하기 위하여 이차 이온 질량 분광측정법에 의한 측정 결과이며, 문헌에서 얻은 확산 상수로부터 계산된 (비변형) Si에서의 게르마늄 농도와 대비된다.4 is a measurement result by secondary ion mass spectrometry to determine the germanium concentration in the strained silicon layer removed by the present invention, compared with the germanium concentration in (unstrained) Si calculated from the diffusion constants obtained from the literature do.

도 5는 비변형 실리콘층 및 변형 실리콘층에서의 게르마늄 확산 계수의 대비 연구를 보이는 것이다.FIG. 5 shows a contrast study of germanium diffusion coefficients in an unmodified silicon layer and a strained silicon layer.

하기에는 본 발명 방법의 실시예 및 본 발명의 적용이 기재되며, 타입 IV 재료 또는 합금으로 형성된 Smart-Cut®에 의한 제거층들, 특히 Si 및 SiGe에 기초한다.The following describes an embodiment of the method of the present invention and the application of the present invention, based on removal layers by Smart-Cut®, in particular Si and SiGe, formed of a Type IV material or alloy.

도 1a 및 1e는, 본 발명에 따라 도너 웨이퍼 10으로부터 수용 웨이퍼 20으로 이전하기 위하여, Si1 - xGex (x∈[0;1])로 형성된 제1층 및 Si1 - yGey (y∈[0;1]) 로 형성된 제2층 제거를 위한 첫 번째 방법이 도시된다.1A and 1E illustrate a first layer formed of Si 1 - x Ge x (x∈ [0; 1]) and Si 1 - y Ge y (to transfer from donor wafer 10 to receiving wafer 20 according to the present invention). The first method for removing the second layer formed by y∈ [0; 1]) is shown.

도 1a는 제거되는 Si1 - xGex로 형성된 제1층 1 및 Si1 - yGey로 형성된 제2층 2로 구성된 도너 웨어퍼 10을 보이고 있다.Figure 1a is removed Si 1-y Ge y is showing the wear donor buffer 10 consisting of two layers 2 formed of a-x Ge x and Si 1, the first layer 1 formed of a.

통상적으로, Si1 - xGex를 포함하는 도너 웨이퍼 10은 예를 들면 결정 성장에 따라 다른 층들로 이루어진 (미도시) SiGe의 버퍼 구조체가 상부에 형성되는 Si로 형성된 벌크 기판 5를 포함한다. 특히, 이러한 버퍼 구조체에서는, Ge 함량이 벌크 기판에서는 0%에서 Si1 - xGex로 형성된 (이것 역시 바람직하게는 결정 성장에 의해 형성됨) 1층과의 경계에서는 약 100 x %까지 점진적으로 변할 수 있다. Si1 - xGex층의 선택적인 두께는, 예를 들면 약 1 마이크로미터일 수 있다.Typically, donor wafer 10 comprising Si 1 - x Ge x comprises a bulk substrate 5 formed of Si on which a buffer structure of SiGe (not shown) made of other layers, for example, is formed upon crystal growth. In particular, in such a buffer structure, the Ge content may vary gradually from 0% on bulk substrates to about 100 kPa% at the boundary with one layer formed of Si 1 - x Ge x (which is also preferably formed by crystal growth). Can be. The optional thickness of the Si 1 - x Ge x layer can be, for example, about 1 micron.

Si1 - yGey의 제2층은 Si1 - xGex로 형성된 제1층 1 상부에 형성된다. 제1 경우는, 제2층이 제1층 1 형성 이후 직접 계속하여 그 위치에서 성장된다. 제2 경우는, 제2층 2는, 예를 들면 CMP 연마와 같은 짧은 제1층 1 표면 전처리 단계 이후 성장된다.The second layer of Si 1 - y Ge y is formed on top of the first layer 1 formed of Si 1 - x Ge x . In the first case, the second layer continues to grow at that position directly after the formation of the first layer 1. In the second case, the second layer 2 is grown after a short first layer 1 surface pretreatment step, for example CMP polishing.

제2층 2는 유리하게는 CVD 및 MBE (화학증착 및 분자 빔 에피탁시)와 같은 공지 기술들을 적용한 에피탁시 성장에 의해 형성된다. 따라서,Si0 .8Ge0 .2로 형성된 제1층 1 및 변형 (strained) Si (즉, y=0)로 형성된 제2층 2의 경우, 두께가 약 100 옴스트롱 (Å) 내지 약 800Å 범위를 가지는 제2층이 형성될 수 있다.Second layer 2 is advantageously formed by epitaxy growth applying known techniques such as CVD and MBE (chemical vapor deposition and molecular beam epitaxy). Therefore, Si 0 .8 in the case of the second layer 2 formed of a Ge 0 .2 first layer 1 and modifications (strained) Si (i.e., y = 0) formed of about 100 ohms is strong thickness (Å) to about 800Å A second layer having a range can be formed.

두 층들 1 및 2의 실리콘 농도가 다르다면, 제2층 2는 제1층 1에 의해 변형되어 격자 인자는 실질적으로 성장 기판의 것과 동일하게 되고, 내부 탄성 변형이 부여된다. 상기 내부 변형은, 만일 제2층 2 합금에서의 실리콘 함량이 제1층의 것 보다크다면, 신장적이며 (tensile), 반대의 경우에는, 압축적(compressive)이다. 상당히 얇은 제2층 2가 형성되어야 한다: 임계적 균형 두께 이상의 너무 두꺼운 층은 그 필름의 두께층에서의 변형 완화를 Si1 - yGey 공칭 격자 인자 쪽으로 유발시키고 및/또는 결함 발생을 유발시킬 수 있다. 본 주제와 관련하여 Fridedrich Schaffler에 의한 '고 이동성 Si 및 Ge 구조체'라는 제목의 문헌 (반도체 과학 기술, 12 (1997) 1515-1549)이 참조될 수 있다.If the silicon concentrations of the two layers 1 and 2 are different, the second layer 2 is deformed by the first layer 1 so that the lattice factor is substantially the same as that of the growth substrate, and internal elastic deformation is imparted. The internal deformation is extensible if the silicon content in the second layer 2 alloy is greater than that of the first layer and vice versa. A fairly thin second layer 2 should be formed: too thick a layer above the critical balance thickness will cause strain relaxation in the thickness layer of the film towards the Si 1 - y Ge y nominal lattice factor and / or cause defects to occur. Can be. Regarding this subject, reference may be made to Fridedrich Schaffler, Semiconductor Technology, 12 (1997) 1515-1549 entitled 'High Mobility Si and Ge Structures'.

그러나, 매우 낮은 온도에서 변형 물질을 증착하는 특별한 경우에, 임계적 균형 두께보다 큰 두께의 상기 변형된 제2층 2를 형성하는 것이 가능할 것이다 (하기에서 논함).However, in the special case of depositing the modifying material at very low temperatures, it will be possible to form the deformed second layer 2 of thickness greater than the critical balance thickness (discussed below).

도 1b를 참조하면, 연약 영역 4는 도너 웨이퍼 10 제2층 2 아래에 형성된다. 특히, 상기 임플란트는 Si1 - xGex의 제1층에 형성될 수 있다 (도 1b 도시됨).Referring to FIG. 1B, the weak region 4 is formed under the donor wafer 10 second layer 2. In particular, the implant is Si 1 - may be formed on the first layer of Ge x x (Fig. 1b being shown).

이러한 연약 영역 4는 원자종을 임플란트하여 형성되며, 조사량, 성질 및 에너지에 따라 임플란트 깊이 및 연약 정도가 결정된다. 특히, 임플란트 에너지는 연약 영역이 제2층 2 아래에 형성되도록 조절된다. 약 0.5 마이크로미터 또는 그 이상의 두께를 가지는 제1층 1 및 약 100Å 내지 약 800Å의 두께를 가지는 제2층 2, 예를 들면 약 200Å의 경우에, 상기 연약 영역 4는 약 1500Å 내지 약 3000Å 사이, 더욱 특별하게는 약 2000Å로 형성될 수 있다.The fragile region 4 is formed by implanting atomic species, and the depth and fragility of the implant are determined by the dose, the nature and the energy. In particular, the implant energy is adjusted such that a weak region is formed below the second layer 2. In the case of a first layer 1 having a thickness of about 0.5 micrometers or more and a second layer 2 having a thickness of about 100 microns to about 800 microns, for example about 200 microns, the soft area 4 is between about 1500 microns and about 3000 microns, More specifically, it may be formed to about 2000 kPa.

예를 들면, 20 킬로일렉트론 볼트 (Kev) 내지 80KV 의 에너지 및 3x1016 원자들/cm2 내지 10x1016 원자들/cm2의 조사량, 바람직하게는 약 30KeV 에너지 및 약 6x1016 원자들/cm2 조사량에서 수소종을 임플란트하는 것이 가능하다. 1000Å 내지 5000Å 정도의 임플란트 깊이를 얻는다.For example, the 20 kilo electron volts (Kev) to the energy and 3x10 16 atoms of 80KV / cm 2 to about 10x10 dose of 16 atoms / cm 2, preferably from about 30KeV and energy of about 6x10 16 atoms / cm 2 It is possible to implant hydrogen species at a dose. Implant depths on the order of 1000 mm to 5000 mm are obtained.

선택적으로, 임플란트 원자종을 결정하는 인자들은 탈리 이후 연약 영역 4에 나타나는 거칠기가 최소화되도록 조절된다. 사실, 후-탈리 (post-detachment) 거칠기 정도는 부분적으로 이들 인자들로 연관된다. 따라서, 수소 및 헬륨 또는 아르곤 또는 기타 불활성 가스와 같은 원자종들의 공동-인플란트를 선택할 수 있다. 공동-임플란트 경우, 연약 영역 4는 단순 임플란트의 경우보다 더 얇다는 것을 확인할 수 있다 (상세한 설명은 특히 FR 04/09980 참조).Optionally, the factors that determine the implant atomic species are adjusted to minimize the roughness that appears in the soft zone 4 after detachment. In fact, the degree of post-detachment roughness is partially related to these factors. Thus, it is possible to select co-plants of atomic species such as hydrogen and helium or argon or other inert gases. In the case of co-implants, it can be seen that the soft zone 4 is thinner than in the case of simple implants (for details see especially FR 04/09980).

20KeV 내지 80KeV 범위의 에너지 약 1x1016/cm2 헬륨 및 20KeV 내지 80KeV 범위의 에너지 약 1x1016/cm2 수소 공동-임플란트 경우, 1000Å 내지 5000Å 정도의 임플란트 깊이를 얻을 수 있다.With energy of about 1 × 10 16 / cm 2 in the range of 20 KeV to 80KeV and about 1 × 10 16 / cm 2 hydrogen co-implant with energy in the range of 20KeV to 80KeV, an implant depth of about 1000 kV to 5000 kW can be obtained.

도 1c를 참조하면, 수용 웨이퍼 20과 임플란트가 수용된 도너 웨이퍼 10 면과의 결합 단계가 진행된다.Referring to FIG. 1C, a bonding step between the receiving wafer 20 and the donor wafer 10 surface containing the implant is performed.

수용 웨이퍼 20은 벌크 Si 또는 기타 재료들로 제조될 수 있다. The receiving wafer 20 may be made of bulk Si or other materials.

결합 단계 이전에,예를 들면 SiO2, Si3N4, SixOyNz로 구성된 층과 같은 결합층이 결합되는 각각의 일 및/또는 타 표면상에 형성될 수 있다. 이러한 결합층 형성 기술은, 제2층 변형 열화 또는 결과적으로 제1층에서의 확산을 회피하기 위하여, 적층일 수 있다.Prior to the bonding step, a bonding layer, for example a layer consisting of SiO 2 , Si 3 N 4 , Si x O y N z , may be formed on each one and / or other surface to which it is bonded. Such a bonding layer formation technique may be a laminate in order to avoid deterioration of the second layer deformation or consequently diffusion in the first layer.

수용 웨이퍼 20과 도너 웨이퍼 10과의 접촉 전에 선택적으로, 최소한 결합되는 표면들 중 하나는, 예를 들면 SC1 및 SC2 용액, 오존-함유 용액, 또는 기타의 표면 세척 및 전처리 기술로 전처리될 수 있다. Optionally, at least one of the surfaces to be bonded prior to contacting the receiving wafer 20 and the donor wafer 10 may be pretreated, for example with SC1 and SC2 solutions, ozone-containing solutions, or other surface cleaning and pretreatment techniques.

결합 그 자체는 일차적으로는 결합되는 표면들 각각의 친수성 특성에 기인한 분자 결합에 의해 수행된다.The binding itself is performed by molecular bonding primarily due to the hydrophilic nature of each of the surfaces to which it is bound.

또한 결합 직전에 하나 또는 양 결합 표면들에 대한 플라즈마 활성화를 수행하는 것이 가능하고, 이것은 원칙적으로 향후 결합 인터페이스를 고온 열처리 없이도 보강되도록 하는 것이다. 특히, 플라즈마 활성화가 수행되어 종국적으로, 결합 및 제거 이후, 결합에너지는 약 0.8 평방미터 당 주울 (J/m2) 또는 그 이상이다. 예를 들면, 플라즈마는 Ar 또는 N2와 같은 불활성 가스 또는 O2와 같은 산화성 가스로부터 얻을 수 있다.It is also possible to carry out plasma activation on one or both bonding surfaces immediately before bonding, which in principle allows future bonding interfaces to be reinforced without high temperature heat treatment. In particular, plasma activation is performed and finally after binding and removal, the binding energy is about 0.8 joules per square meter (J / m 2 ) or more. For example, the plasma can be obtained from an inert gas such as Ar or N 2 or an oxidizing gas such as O 2 .

선택적으로, 저온 아닐링 열처리 (800℃ 또는 그 이하)가 결합 이전에 수행되어, 결합 인터페이스는 더욱 보강될 수 있다.Optionally, a low temperature annealing heat treatment (800 ° C. or less) is performed prior to bonding, so that the bonding interface can be further reinforced.

도 1d는 연약 영역 4에서 약한 결합을 깰 수 있을 정도의 열적 및/또는 기계적 에너지를 공급하여, 따라서 도너 웨이퍼 10을, 제1층 나머지 부분 1"을 포함하는 제1부분 10' 및 제1층 다른 부분 1'을 포함하는 제2부분 30으로 탈리되는, 연약 영역 4에서의 제거층 탈리를 도시한다. 상기 열적 에너지는, 연약 영역 4에서 둘러싸인 가스 종들에 열적 효과를 유발시켜, 약한 결합 파괴를 유발한다.FIG. 1D provides thermal and / or mechanical energy to break weak bonds in weak region 4, thus providing donor wafer 10 with a first portion 10 'and a first layer comprising the first layer remaining portion 1 ". The removal layer detachment in the soft zone 4, which is desorbed to the second portion 30, including another portion 1 ', is shown.The thermal energy causes a thermal effect on the gas species enclosed in the soft zone 4, thus causing weak bond breakage. cause.

탈리는 약 300℃ 내지 약 600℃의 온도에서 온도가 낮은지 높은지에 따라서 오랜동안 또는 짧은 시간 동안 수행될 수 있다.Desorption can be performed for a long time or for a short time depending on whether the temperature is low or high at a temperature of about 300 ° C to about 600 ° C.

예를 들면, Si1 - xGex 및 Si1 - yGey로 형성된 제거층에 있어서, 약 500℃ 내지 약 600℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 600 ℃에서, 15분 내지 30분에서 2시간 동안 열처리할 수 있다.For example, in the removal layer formed of Si 1 - x Ge x and Si 1 - y Ge y , 2 to 15 minutes to 30 minutes at a temperature of about 500 ° C. to about 600 ° C., more preferably at 600 ° C. Heat treatment may be performed for a time.

탈리가 열처리로만 수행되는 경우, 탈리는 도너 웨이퍼 나머지 부분 10'의 접촉을 반드시 후진시킬 필요가 없이 발생될 수 있다.If the detachment is performed only by heat treatment, the detachment may occur without necessarily having to reverse the contact of the remaining donor wafer 10 '.

이 경우, 및 선택적으로, 새로운 열처리가, 웨이퍼들을 (탈리 열처리가 수행되었던) 로에서 빼낼 필요없이, 추가적인 시간 및 적당한 장치가 요구되는 추가적 조작들 없이, 탈리 단계 이후 수행될 수 있다. 또한, 도너 웨이퍼 나머지 부분 10'는 제거되는 제1 및 제2 층들 1' 및 2를 가능한 오염물질, 산화제, 또는 기타 종들로부터 보호하고, 다른 분위기에서의 새로운 열처리를 가능하도록 한다.In this case, and optionally, a new heat treatment can be performed after the desorption step, without the need for additional wafers and additional operations requiring a suitable device, without having to remove the wafers from the furnace (where the desorption heat treatment has been performed). In addition, the donor wafer remaining portion 10 'protects the first and second layers 1' and 2 that are removed from possible contaminants, oxidants, or other species, and enables new heat treatment in other atmospheres.

열처리는 또한 웨이퍼들이 물리적으로 분리된 이후 (및 탈리 로에서 나온 후) 수행될 수도 있다. 상기 열처리는 결합 이전에 수행되는 플라즈마 활성화에 부가되어, 또는 대체되어 수행될 수 있다. 모든 경우에 있어서, 결합 인터페이스 6을 보강하기 위한 열처리는 약 350℃ 내지 약 800℃ 범위의 온도에서, 특히 약 350℃ 내지 약 700℃, 더욱 바람직하게는 약 600℃에서, 약 30분 내지 약 4시간 동안 수행될 수 있으며, 이에 따라 결합이 충분히 보강되도록 수행될 수 있다 (및 따라서 제거 이후 수행되는 선택적 에칭 동안 면(side)이 탈층(delaminating)되는 위험을 피할 수 있다).Heat treatment may also be performed after the wafers have been physically separated (and after exiting the tally furnace). The heat treatment may be performed in addition to or in place of plasma activation performed prior to bonding. In all cases, the heat treatment for reinforcing bonding interface 6 is at a temperature in the range from about 350 ° C. to about 800 ° C., in particular at about 350 ° C. to about 700 ° C., more preferably at about 600 ° C., from about 30 minutes to about 4 It may be performed for a time, and thus may be performed so that the bond is sufficiently strengthened (and thus avoids the risk of side delaminating during selective etching performed after removal).

본 발명에 의하면, 탈리에 연속하여, 결합 인터페이스 보강 전 단계와 함께 또는 없이, 신속 열적 아닐링 (RTA)이, 1000 ℃ 또는 그 이상의 온도에서, 약 5분을 초과하지 않는 시간 동안 수행된다.According to the present invention, subsequent to desorption, rapid thermal annealing (RTA) is performed at a temperature of 1000 ° C. or higher, for a time not exceeding about 5 minutes, with or without a step prior to bonding interface reinforcement.

상기 RTA는 바람직하게는, 아르곤 및 수소 또는 아르곤 단독과 같은 환원 분위기에서 수행된다.The RTA is preferably carried out in a reducing atmosphere such as argon and hydrogen or argon alone.

예를 들면, 상기 RTA는 약 1000℃ 및 약 1200℃에서 약 10 초 내지 약 30초 동안, 바람직하게는 약 1100℃에서 약 10초 동안, 수행될 수 있다.For example, the RTA may be performed at about 1000 ° C. and about 1200 ° C. for about 10 seconds to about 30 seconds, preferably at about 1100 ° C. for about 10 seconds.

상기 1000 ℃ 또는 그 이상의 온도는 다른 Ge 농도를 가지는 두 층들 1 및 2가 존재할 때 적용되는 통상의 온도가 아니다. 사실, 가장 높은 Ge 농도를 가지는 층에서 가장 낮은 농도를 가지는 층으로의 확산을 유발할 수 있는 온도에서 수행되는 열처리는 두 층들 간 Ge 함량을 균일화하는 경향이 있고 따라서 두 층들의 물리적 및 전기적 특성들이 더 이상 차별시키지 않는다고 인식되어 있다 (예를 들면, M Griglione 등에 의한 "불활성 및 산화성 주위에서 Si1 - xGex/Si 단일 양자 웰에서의 Ge 확산' 제하 문서 (Journal of Applied Physics, 88판, no 3, 2000년 8월1일) 참고). 상기 확산은 종래 방법 대부분에 있어서 뿐 아니라 본 발명에 있어서 불리한 것이며, 왜냐하면 특히 층들 1' 및 2의 차별성은 제1층 1' 및 대향되는 제2층 2에 대한 연속된 선택적 에칭이 가능하도록 하기 때문이다. 이러한 이유로, 공지방법은 상기한 바와 같이, 1000℃ 이하로, 특히 800℃ (참고 특히 FR 04/09980) 이하로 유지되도록 하는 기술을 적용하여 수행된다.The temperature above 1000 ° C. or higher is not the usual temperature applied when two layers 1 and 2 with different Ge concentrations are present. In fact, the heat treatment carried out at a temperature that can lead to diffusion from the layer with the highest Ge concentration to the layer with the lowest concentration tends to equalize the Ge content between the two layers so that the physical and electrical properties of the two layers are more It is recognized that no abnormality is discriminated (e.g., "Diffusion of Ge in Si 1 - x Ge x / Si Single Quantum Wells Around Inactive and Oxidative" by M Griglione et al., Journal of Applied Physics, 88th edition, no. 3, Aug. 1, 2000) The diffusion is disadvantageous not only in most of the prior art methods but also in the present invention, because in particular the differentiation of layers 1 'and 2 is the first layer 1' and the opposing second layer. This allows for the continuous selective etching of 2. For this reason, the known method is maintained as above, even below 1000 ° C., in particular below 800 ° C. (see especially FR 04/09980). Technique is carried out by applying to.

그러나, 본 출원인은 탈리 직후 얻어진 Si1 - xGex/변형 Si1 - yGey/SiO2/벌크 Si 웨이퍼 구조체에 대한 일련의 실험을 통하여, 800℃ 또는 그 이상의 처리 동안 Ge 확산은 이전에 제안되었던 것보다 두드러지지 않다는 것을 알았다. 특히, 본 출원인은 상기 언급된 RTA는 제1층 1' 및 제2층 2 간 실질적인 확산없이 수행될 수 있음을 보였다. However, Applicants have conducted a series of experiments on Si 1 - x Ge x / modified Si 1 - y Ge y / SiO 2 / bulk Si wafer structures obtained immediately after desorption, whereby Ge diffusion during treatment at 800 ° C. or higher was previously Seen not to stand out than was suggested. In particular, Applicants have shown that the aforementioned RTA can be performed without substantial diffusion between the first layer 1 'and the second layer 2.

도 4는 본 출원인에 의해 얻어진 일련의 결과들이다.4 is a series of results obtained by the applicant.

제거층들 1' 및 2 탈리 이후 얻어진 도 1e에 도시된 구조체 30과 유사한 구조체들 30에 대하여 측정되었다. 본 연구에 있어서, 제1층 1'은 20% 게르마늄 (즉, x=0.2)으로 형성되었으며 두께는 약 200Å이며, 제2층 2는 변형 실리콘 (즉, y=0)으로 형성되었으며 두께는 약 200Å이었다. Measurements were made for structures 30 similar to structure 30 shown in FIG. 1E obtained after removal layers 1 'and 2 stripping. In this study, the first layer 1 'was formed of 20% germanium (i.e. x = 0.2) and had a thickness of about 200 microns, the second layer 2 was formed of strained silicon (i.e. y = 0) and had a thickness of about 200 Å.

도 4 그래프 횡좌표는 제1층 1' 자유표면으로부터 시료 샘플 내의 탐침 깊이를 보여주는 것이다.4 graphical abscissa shows the probe depth in the sample sample from the first layer 1 'free surface.

도 4는 제1층 1'을 나타내는 좌측부 1' 및 제2층 2를 나타내는 우측부 2가 제1층 1' 및 제2층 2 사이의 인터페이스를 나타내는 수직선 12로 분할된다.4 is divided into a vertical line 12 representing an interface between the first layer 1 'and the second layer 2, wherein the left portion 1' representing the first layer 1 'and the right portion 2 representing the second layer 2 are represented.

도 4의 "y" 축은 측정된 게르마늄 농도를 나타낸다.The “y” axis in FIG. 4 represents the measured germanium concentration.

측정은 4시간 동안 750℃, 800℃ 및 850℃ 온도에서 열처리된 세 종류의 시료들에 대하여 이차 이온 질량 분광측정법으로 수행되었다; 각각의 결과들은 확산 프로파일 62, 63 및 64로 도시된다.The measurement was carried out by secondary ion mass spectroscopy on three kinds of samples heat-treated at temperatures of 750 ° C., 800 ° C. and 850 ° C. for 4 hours; Respective results are shown with diffusion profiles 62, 63 and 64.

선행 자료에서 관찰되는 것과 일치되게, 약 800℃로부터 상승된 더 높은 온도에서, Si0 .8Ge0 .2의 층 1' 아래에 있는 층 2 두께에서 게르마늄 확산이 더 큰 것이 확인되었다.To match that observed in the prior materials, at an elevated temperature higher from about 800 ℃, Si 0 .8 layer 1 'Ge diffusion from the second layer thickness at the bottom of the Ge 0 .2 This has been confirmed that the larger.

또한 도 4는 M Griglione 등에 의한 "불활성 및 산화성 주위에서 Si1 - xGex/Si 단일 양자 웰에서의 Ge 확산' 제하 문서 (Journal of Applied Physics, 88판, no 3, 2000년 8월1일)에서 제공된 데이터로부터 이론적으로 계산된 확산 프로파일들을 포함하며, 이것은 완화 실리콘/Si0 .85Ge0 .15 층에 대하여 연구된 것이다. 확산 프로파일 52, 53, 54는 각각의 온도들 750℃, 800℃, 850℃에서 4 시간 동안의 열처리 적분하여(integrating) 계산한 결과이다.FIG. 4 also shows "Ge diffusion in Si 1 - x Ge x / Si single quantum wells around inactive and oxidative" by M Griglione et al. (Journal of Applied Physics, 88th edition, no 3, Aug. 1, 2000) ) comprises a diffusion profile theoretically calculated from the data provided in, this is the study with respect to the relaxed silicon / Si 0 .85 0 .15 Ge layer. diffusion profiles 52, 53 and 54 is 750 ℃, 800 each temperature This is the result of integrating the heat treatment at 4 ° C. and 850 ° C. for 4 hours.

측정된 확산 프로파일 62, 63, 64 및 상응되는 이론적 확산 프로파일 52, 53, 54를 비교하면, 출원인에 의해 측정된 제1층 1'과의 인터페이스 12로부터 멀어진 변형 Si의 제2층 2에서의 Ge는, 완화 Si의 제2층인 이론적 경우보다, 상당히 낮다는 것을 알 수 있다. 측정 및 이론 간 이러한 Ge 농도 차이는 두 층들 사이의 인터페이스로부터 멀어질수록 크다. 특히, 인터페이스 12 아래 약 10Å 깊이로부터, 이론 및 측정 간 차이는 상당해진다. 상기 차이는 하기 표에 정리되어, 이론적으로 계산된 Ge 농도 및 본 출원인에 의해 측정된 Ge 농도 간 비율이 제시된다.Comparing the measured diffusion profiles 62, 63, 64 and the corresponding theoretical diffusion profiles 52, 53, 54, the Ge at the second layer 2 of the strained Si away from the interface 12 with the first layer 1 'measured by the applicant It can be seen that is significantly lower than the theoretical case of the second layer of relaxed Si. This Ge concentration difference between measurement and theory is larger the further away from the interface between the two layers. In particular, from about 10 dB deep below interface 12, the difference between theory and measurement becomes significant. The differences are summarized in the table below, showing the ratio between the theoretically calculated Ge concentration and the Ge concentration measured by the applicant.

깊이depth 220 옴스트롱220 ohms strong 230 옴스트롱230 omstrong 250 옴스트롱250 ohms 800℃에서의 열처리Heat treatment at 800 1/91/9 1/701/70 1/6001/600 850℃에서의 열처리Heat treatment at 850 1/21/2 1/61/6 1/251/25

750℃에서 수행된 사전 열처리 경우에는 이론 및 측정 간 차이는 작다 - 확산 프로파일 62 및 52를 참조. 또한, 열처리를 수행하지 않은 시료 측정은 750℃에서 처리된 시료에서의 확산 프로파일과 실질적으로 동일하였다. 따라서, 본 출원인은 주위 온도 및 750℃ 간 확산 프로파일은 실질적으로 변하지 않는다는 것을 확신하였다.In the case of preheating performed at 750 ° C, the difference between theory and measurement is small-see diffusion profiles 62 and 52. In addition, the sample measurement without heat treatment was substantially the same as the diffusion profile in the sample treated at 750 ° C. Accordingly, the Applicant was convinced that the diffusion profile between ambient temperature and 750 ° C. was substantially unchanged.

이와는 대조적으로, 본 출원인은 확산 프로파일 62 및 63은, 선행 자료 확산 프로파일 (즉, 확산 프로파일 53, 54) 보다, 초기 프로파일 (에피탁시 이후)에 근접하는 것을 보였다.In contrast, Applicants have shown that the diffusion profiles 62 and 63 are closer to the initial profile (after epitaxy) than the prior material diffusion profiles (ie, diffusion profiles 53, 54).

도 5를 참조하면, 본 출원인은 확산 계수 "D" (초당 평방 센티미터에서) (즉, y-축)를 시료에서 수행된 열처리 온도의 함수로써 계산하였다 (횡좌표는 켈빈 온도 "T" 역수에 10000을 곱한 것).Referring to FIG. 5, the Applicant calculated the diffusion coefficient “D” (in square centimeters per second) (ie, the y-axis) as a function of the heat treatment temperature performed on the sample (the abscissa is 10000 to the inverse of the Kelvin temperature “T”). Multiplied by).

포인트 83 및 84 각각은 도 3의 측정 확산 프로파일들 63, 64에서의 확산 계수를 도시한 것이다. 포인트 73 및 74는 Griglione (상기 문헌 참조)에 의해 찾아진 것이며 각각 800℃ 및 850℃에서 4시간 동안의 열처리 이후 확산에 해당된다.Points 83 and 84 respectively show the diffusion coefficients in the measurement diffusion profiles 63, 64 of FIG. 3. Points 73 and 74 were found by Griglione (see above) and correspond to diffusion after heat treatment for 4 hours at 800 ° C. and 850 ° C., respectively.

따라서, 변형 Si 제2층 2에서의 확산 계수들은 고려된 온도에서 완화 Si 제2층에서보다 4배 정도 작다는 것을 알 수 있다.Thus, it can be seen that the diffusion coefficients in the strained Si second layer 2 are about four times smaller than in the relaxed Si second layer at the temperature considered.

본 출원인에 의해 얻어진 결과들은, 완화 Si 경우와 비교하여 변형 Si 제2층2의 경우 Ge 확산은 놀라울 정도로 감소된다는 것을 보여준다. 따라서 통상적으로 적용된 온도보다 높은 온도에서 수행되는 후-탈리 열처리가 가능할 것이다.The results obtained by the Applicant show that the Ge diffusion is surprisingly reduced for the modified Si second layer 2 compared to the relaxed Si case. It will therefore be possible to post-desorption heat treatments that are carried out at temperatures higher than the temperatures normally applied.

따라서 본 출원인은 본 발명에 의한 고온 신속 열적 아닐링 (RTA)을 수행하였고, 변형 Si인 제2층 2에서의 게르마늄 확산 영향이 선행 자료에서 유추되는 것보다 매우 낮다는 것을 보였다.Applicants have therefore performed high temperature rapid thermal annealing (RTA) according to the present invention and have shown that the effect of germanium diffusion in the second layer 2, which is strain Si, is much lower than inferred from the preceding data.

따라서 RTA 수행에 의해 선택적 에칭 이전 후-탈리 거칠기를 감소하고, 상기 선택적 에칭 동안 탈층에 의한 문제를 제한하기 위하여 결합 인터페이스를 충분히 안정시킬 수 있다.Thus, the RTA can reduce the post-tear roughness before the selective etching and stabilize the bonding interface sufficiently to limit the problems caused by the delamination during the selective etching.

상기 후-탈리 거칠기는 종래에는 거칠기를 감소하기 위하여 상기에서 보는 바와 같이 (H 및 He 공동-임플란트) 임플란트에 앞서 적용되거나 및/또는 600℃에서의 파괴 아닐링을 적용하는 것으로 제한되었다.The post-tally roughness has conventionally been limited to applying prior to (H and He co-implant) implants and / or applying fracture annealing at 600 ° C. to reduce roughness.

또한, RTA는, FR 03/02623에서 기술된 바와 같이, 웨이퍼 측 상 SiGe 층을 유연화 (smoothing)하여 산화층을 캡슐화하는 결과를 주며, 또한 선택적 에칭 시에 인터페이스에서의 탈층 문제를 제한하는 경향이 있다.In addition, RTA results in the smoothing of the SiGe layer on the wafer side to encapsulate the oxide layer, as described in FR 03/02623, and also tends to limit the delamination problem at the interface during selective etching. .

선택적으로, RTA 이전에, 제1층 1' 부분에서의 희생 (sacrificial) 산화를 수행할 수 있으며, RTA 수행 이전에 에칭에 의해 제거되어야 하는 Si1 - xGex 두께 감소 및 거칠기 감소 효과를 얻을 수 있다.Optionally, prior to the RTA, the first layer 1 'can perform the sacrifice (sacrificial) oxide at a portion, Si 1, which must be removed by etching before the RTA carried out - to get x Ge x thickness decreases and the roughness reducing effect Can be.

상기 희생 산화는 예를 들면 650℃ 이하의 온도에서 수행된다. 제거되는 두께는, 잔류 제1층 1' 두께에 따라, 약 500Å 내지 1500Å, 바람직하게는 1000Å일 수 있다.The sacrificial oxidation is carried out at a temperature of, for example, 650 ° C. or lower. The thickness to be removed may be about 500 kPa to 1500 kPa, preferably 1000 kPa, depending on the thickness of the remaining first layer 1 '.

도 1f에서, Si1 - xGex인 제1층 1'은 선택적으로 제거되어 절연체 구조체 상에 최종 변형 Si1 - yGey를 얻는다. 선택적으로, 변형 Si1 - yGey층은 이후 에피탁시에 의해 두껍게 될 수 있다.In Figure 1f, Si 1-x Ge x of the first layer 1 'is selectively removed, the final transformation Si 1 on an insulator structure - get y Ge y. Optionally, the strained Si 1 - y Ge y layer can then be thickened by epitaxy.

Si1 - xGex인 제1층 1'을 선택적으로 제거하기 위하여, 선택적 화학 에칭이 수행되며 재료에 적합한 화학제가 적용된다.In order to selectively remove the first layer 1 ', which is Si 1 - x Ge x , selective chemical etching is performed and a chemical suitable for the material is applied.

따라서, 제1 실시예에서, 제2층 2는 변형 Si (즉, y=0)로 형성되며; 제1층 1'를 제거하기 위하여 HF:H2O2:CH3COOH, SC1 (NH4OH/H2O2/H2O), 또는 HNA (HF/HNO3/H2O)를 사용할 수 있다. Thus, in the first embodiment, the second layer 2 is formed of strain Si (ie y = 0); HF: H 2 O 2 : CH 3 COOH, SC1 (NH 4 OH / H 2 O 2 / H 2 O), or HNA (HF / HNO 3 / H 2 O) can be used to remove the first layer 1 '. Can be.

CH3COOH:H2O2:HF에서는 SiGe 및 sSi 간 약 40: 1의 선택도가 얻어진다.In CH 3 COOH: H 2 O 2 : HF a selectivity of about 40: 1 between SiGe and sSi is obtained.

CH3COOH:H2O2:HF에 대한 선택 가능한 농도의 예는 4:3:0.25이며, SC1에 대하여는 1:1:5이다.Examples of selectable concentrations for CH 3 COOH: H 2 O 2 : HF are 4: 3: 0.25 and 1: 1: 5 for SC1.

에칭 시간은 에칭 속도와 직접적으로 연관된다. 전형적으로는 CH3COOH:H2O2:HF으로 에칭하는 경우 800Å에 대하여 약 5분이다.Etch time is directly related to etch rate. Typically about 5 minutes for 800 kPa when etched with CH 3 COOH: H 2 O 2 : HF.

제2 실시예에서, 제1층 1'은 20% 또는 이하 (즉, x≤0.2) Ge 농도를 가지며, 제2층 2는 25% 이상 (즉, y≥0.25) Ge 농도를 가진다; TMAH 또는 KOH를 사용하여 제1층 1'의 잔류층을 제거할 수 있다.In a second embodiment, the first layer 1 'has a Ge concentration of 20% or less (ie, x ≦ 0.2) and the second layer 2 has a Ge concentration of 25% or more (ie, y ≧ 0.25); TMAH or KOH can be used to remove the residual layer of the first layer 1 '.

선택적으로는, 결합 인터페이스를 보강하기 위한 사전 공동-임플란트 및/또는 플라즈마 활성화 및/또는 저온 열처리 및/또는, 제거층 1' 및 2에서의 표면 거칠기 및 두께의 비-균일성을 상당히 감소시키기 위해, 희생 산화와 함께 RTA를 수행하여 선택적 에칭이 실질적으로 선행 자료와 동일하게 수행되도록, 그러나 사전 기계적 연마를 수행할 필요가 있는 등의 발생가능한 단점을 제거하도록 한다.Optionally, to significantly reduce non-uniformity of surface roughness and thickness in pre-co-implant and / or plasma activation and / or low temperature heat treatment and / or removal layers 1 'and 2 to reinforce the bonding interface. RTA with sacrificial oxidation is performed to allow selective etching to be performed substantially the same as prior material, but to eliminate possible disadvantages such as the need to perform pre-mechanical polishing.

또한, (최소한 RTA를 수행하여) 보강된 결합으로 인하여 상기 언급된 에지 탈층과 관련된 문제들이 해결된다.In addition, the problems associated with the above-mentioned edge delamination are solved due to the reinforced bonding (by performing at least RTA).

마지막으로, 변형 Si1 - yGey (예를 들면 SC1에 의한 처리) 표면층에 대한 미세한 에칭을 선택적 에칭 이후 수행하여 Ge가 확산될 수 있었던 소량의 재료를 제거할 수 있다.Finally, fine etching of the strained Si 1 - y Gey (eg, treatment with SC1) surface layer can be performed after selective etching to remove small amounts of material from which Ge could diffuse.

본 방법은 선택적으로는 결합 인터페이스를 폐쇄하는 (close) 고온 안정화 단계 및/또는 선택적 에칭 이후 남는 거칠기를 더욱 유연하게 할 필요가 있는 경우 변형 Si1 - xGex 층의 최종 유연화를 수행하기 위한 로 아닐링 또는 RTA에 의해 종료될 수 있다.The method optionally provides a furnace for performing final softening of the strained Si 1 - x Ge x layer when it is necessary to further soften the remaining roughness after the high temperature stabilization step and / or selective etching to close the bonding interface. Termination by annealing or RTA.

선택적으로, 최종 결정 성장 단계 (에피탁시, 예를 들면 MBE 또는 CVD)가 수행될 수 있어 변형 Si1 - yGey로 형성된 제2층 2를 후박하게 할 수 있다.Optionally, a final crystal growth step (e.g. epitaxy, for example MBE or CVD) can be performed to thicken the second layer 2 formed of the strain Si 1 - y Ge y .

본 발명의 제2 변형예에 의하면, 도 2a 및 2b를 참조하면, 도너 웨이퍼 10은, 제거 이전에, Si1 - xGex로 형성된 제1층 1, Si1 - yGey로 형성된 제2층, 및 Si1 - xGex로 형성된 제3층을 포함한다. 본 발명에 의하면 연약 영역은 제2층 2 아래, 예를 들면 제1층 1에 형성된다. Si1 - xGex에 대한 선택적 에칭이, 상기와 같이 절연체 구조체 30 (도 2b에 도시된 바와 같이)상에, 변형 Si1 - yGey로 형성된 제2층 및 Si1 - xGex로 형성된 제3층으로, 최종 변형 Si1 - yGey/Si1 - xGex를 형성하기 위하여 RTA 이후 수행된다. According to a second variant of the invention, referring to FIGS. 2A and 2B, the donor wafer 10 is formed of a first layer 1 formed of Si 1 - x Ge x , a second formed of Si 1 - y Ge y prior to removal. Layer, and a third layer formed of Si 1 - x Ge x . According to the present invention, the weak region is formed under the second layer 2, for example, in the first layer 1. Si 1 - with x Ge x - selective etching for x Ge x, on an insulator structure 30 (as shown in Figure 2b) as described above, the modified Si 1 - y Ge y the second layer and the Si 1 formed of a With the third layer formed, it is carried out after RTA to form the final strain Si 1 - y Ge y / Si 1 - x Ge x .

선택적으로는, 변형 Si1 - yGey로 형성된 제2층은 결정 성장에 의해 더욱 후박하게 될 수 있다.Optionally, the second layer formed of strain Si 1 - y Ge y can be made even thicker by crystal growth.

선택적으로는 및 달리, 제2 선택적 변형 Si1 - yGey 화학적 에칭 단계는 이후 수행될 수 있다.Alternatively and alternatively, a second selective modification Si 1 - y Ge y The chemical etching step can then be performed.

x=0일 때 (즉, 제2층 2가 변형 Si로 형성될 때), 화학종들은, 예를 들면 KOH (포타슘 하이드록사이드), NH4OH (암모늄 하이드록사이드), TMAH(테트라메틸 암모늄 하이드록사이드), EDP (에틸렌 디아민/피로카테콜/피라진)이 적용될 수 있다. 이 경우, 변형 Si로 형성된 제2층은 제1 화학적 공격에서 Si1 - xGex로 형성된 제3층을 보호하는 정지층으로만 기능한다. SiGeOI 구조체 30 (미도시)가 얻어진다. 선택적으로는, 변형 Si 층이 SiGeOI 상에 성장될 수 있고, 상기 새로운 변형층은 이미 에칭된 제1층 1보다 양호한 품질의 결정성 구조체를 가질 수 있다.When x = 0 (ie, when the second layer 2 is formed of modified Si), the species are for example KOH (potassium hydroxide), NH 4 OH (ammonium hydroxide), TMAH (tetramethyl) Ammonium hydroxide), EDP (ethylene diamine / pyrocatechol / pyrazine) can be applied. In this case, the second layer formed of a strained Si is Si 1 In the first chemical attack and functions only as a stop layer for protecting the third layer formed of x Ge x. SiGeOI structure 30 (not shown) is obtained. Optionally, a strained Si layer can be grown on SiGeOI and the new strained layer can have a crystalline structure of better quality than the first layer 1 already etched.

본 발명의 제3 변형예에서, 도 3a 및 3b를 참조하면, 도너 웨이퍼 10은, 제거 전에, 교대로 Si1 - xGex로 형성된 제1층들 1A, 1B, 1C, 1D, 1E 및 변형 Si1 - yGey로 형성된 제2층 2A, 2B, 2C, 2D, 2E를 포함하는 다중층 구조체로 구성된다. 본 발명에 의한 다수의 제거 단계들이 도너 웨이퍼 10에서 수행되고, 각 제거에 이어 도너 웨이퍼 10의 나머지 부분 재활용이 이어지고 새로운 제거 (removal)가 준비된다. 따라서, 예를 들면, 절연체 상의 변형 Si1 - yGey 제1 구조체 30A 및 절연체 상의 변형 Si1 - yGey 제2 구조체 30B는 동일 도너 웨이퍼 10에서 형성될 것이다. 이러한 제거 타입은 미국 문헌 US2004/0053477에 개시된다.In a third variant of the invention, with reference to Figures 3a and 3b, the donor wafer 10 is removed prior to, alternately Si 1 - x Ge x first layers 1A, 1B, 1C, 1D, 1E and variants formed by Si It consists of a multilayer structure comprising second layers 2A, 2B, 2C, 2D, 2E formed of 1 - y Ge y . A number of removal steps in accordance with the present invention are performed on donor wafer 10, followed by each removal followed by recycling of the remaining portion of donor wafer 10 and preparing for a new removal. Thus, for example, modified Si on insulator 1 - y Ge y first structural member 30A and variations Si on insulator 1 - y Ge y second structure 30B is to be formed from the same donor wafer 10. This type of removal is disclosed in US 2004/0053477.

본 발명의 특별한 경우에서, 도너 웨이퍼 10의 각 변형 층 [도 1a 내지 1f, 2a 및 2b에서 "2", 도 3a 및 3b에서 "2A", "2B", "2C", "2D" 및 "2E"]은 두껍고, 탄성 변형을 완화함이 없이 즉 두께는 (탄성 스트레스가 완화되는 두께) 임계 균형 두께보다 크다. 이것은 저온 에피탁시 형성에 의해 가능하게 된다. 예를 들면, Si0.8Ge0.2로 형성된 성장 지지기판에서 450℃ 내지 650℃ 범위에서의 온도에서 적층된 변형 Si층은 일 또는 기타 방법으로 상기 변형 완화없이 전형적으로 약 30nm 내지 60nm 두께에 도달한다.In a special case of the invention, each strained layer of donor wafer 10 [“2” in FIGS. 1A-1F, 2A and 2B, “2A”, “2B”, “2C”, “2D” and “in FIGS. 3A and 3B) 2E "] is thick and without thickness alleviating elastic deformation, i. This is made possible by low temperature epitaxy formation. For example, a strained Si layer deposited at a temperature in the range of 450 ° C. to 650 ° C. in a growth support substrate formed of Si 0.8 Ge 0.2 typically reaches about 30 nm to 60 nm thick without one or more of these strain reliefs.

만일 이러한 두꺼운 변형층이 형성되며, 변형 완화를 피하기 위하여, 연속 처리에서 소정의 한계 온도를 넘지 않도록 (이것은 적층 온도에 가깝다), 및 특히 적층 및 Smart-Cut®에 의한 탈리 사이에서의 처리에 있어서 주의하여야 한다.If such a thick strained layer is formed, in order to avoid strain relaxation, it is necessary not to exceed the predetermined limit temperature in the continuous treatment (which is close to the lamination temperature), and especially in the treatment between lamination and desorption by Smart-Cut ® . Care must be taken.

두꺼운 변형층 경우, 결합 이전 플라즈마 활성화 (상기 논의됨)가 유리하게는 약 100℃ 이하의 전형적인 주위 온도에서 수행된다. 또한, 최소한 하나의 SiO2와 같은 유전물질의 결합층이 유리하게는 결합되는 하나 또는 양 표면에 형성되고, 상기 유전물질 층은 연속하여 (즉 탈리 후) 탄성 변형 유지에 조력한다. 플라즈마 활성화에 보완적으로, 온도 T (상기 논의됨)에서의 후-탈리 열처리가 수행될 수 있으며 T는, 어떠한 결합층이 제공되지 않은 경우에는, 유리하게는 두꺼운 변형층이 적층되는 온도보다 낮다.In the case of thick strained layers, plasma activation prior to bonding (discussed above) is advantageously carried out at typical ambient temperatures of about 100 ° C. or less. In addition, a bonding layer of at least one dielectric material, such as SiO 2 , is advantageously formed on one or both surfaces to which it is bonded, and the dielectric material layer helps to maintain elastic deformation continuously (ie after detachment). In addition to plasma activation, a post-desorption heat treatment at temperature T (discussed above) can be performed and T is advantageously lower than the temperature at which the thick strained layer is deposited, if no bonding layer is provided. .

명백하게, 당업자는 소량의 종이 Si1 - xGex 및 Si1 - yGey 층들에 추가될 때, 예를 들면 소량 (약 5% 또는 이하)의 도핑 종 및/또는 탄소 추가된 본 발명을 용이하게 구현할 수 있다.Obviously, those skilled in the art will readily facilitate the present invention when a small amount of paper is added to the Si 1 - x Ge x and Si 1 - y Ge y layers, for example a small amount (about 5% or less) of doped species and / or carbon added. Can be implemented.

Claims (35)

도너 웨이퍼에서 취하는 반도체 재료의 제거층으로 구성된 구조체 제조방법에 있어서, 도너 웨이퍼는, 상기 제거 전, Si1 - xGex로 형성되는 제1층 및 제1층 상의 Si1 - yGey의 제2층 (x, y는 각각 0 내지 1 범위이며, xy와 다름)으로 구성되며, In a structure manufacturing method comprising a removing layer of a semiconductor material taken from a donor wafer, the donor wafer is formed of a first layer formed of Si 1 - x Ge x and a Si 1 - y Ge y on the first layer before the removal. Consists of two layers ( x and y each range from 0 to 1, where x is different from y ), a) 제2층 아래 연약 영역을 형성하기 위하여 원자종을 임플란트하는 단계;a) implanting the atomic species to form a weak region below the second layer; b) 도너 웨이퍼 및 수용 웨이퍼 결합 단계;b) donor wafer and receiving wafer bonding step; c) 연약 영역에서 도너 웨이퍼로부터 제거층을 탈리하기 위하여 에너지 제공 단계;c) providing energy to detach the removal layer from the donor wafer in the weak region; d) 약 1000℃ 또는 그 이상의 온도에서 5 분을 넘지 않는 동안 수행되는 신속 열적 아닐링 (RTA) 단계;d) a rapid thermal annealing (RTA) step performed at a temperature of about 1000 ° C. or higher for no more than 5 minutes; e) 제2층과 대향되는 제1층 나머지 부분의 선택적 에칭 단계가, 연속적으로 구성되는 방법.e) the selective etching of the remaining portion of the first layer opposite the second layer is continuously configured. 선행 항에 있어서, 단계 d)는 약 1000℃ 내지 약 1200℃ 범위의 온도에서 약 10초 내지 약 30 초 동안 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein step d) proceeds for about 10 seconds to about 30 seconds at a temperature in a range from about 1000 ° C. to about 1200 ° C. 6. 선행 항에 있어서, 단계 d)는 약 1100℃ 온도에서 약 10 초 동안 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein step d) proceeds at about 1100 ° C. for about 10 seconds. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 d)는 환원 분위기에서 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein step d) proceeds in a reducing atmosphere. 선행 항에 있어서, 단계 d)는 아르곤 및 수소의 환원 분위기 또는 아르곤 환원분위기에서 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein step d) is performed in a reducing atmosphere of argon and hydrogen or an argon reducing atmosphere. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1층의 희생 산화는 단계 c) 및 단계 d) 사이에서 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the sacrificial oxidation of the first layer proceeds between steps c) and d). 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 최소한 하나의 결합 표면의 플라즈마 활성화는 단계 b) 이전에 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein plasma activation of at least one bonding surface proceeds before step b). 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 결합을 보강하기 위한 약 30 분 이상의 열처리는 또한 단계 b) 이후에 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein the heat treatment of at least about 30 minutes to reinforce the bond also proceeds after step b). 선행 항에 있어서, 단계 d) 이전에 약 350℃ 내지 약 800℃ 범위의 온도에서 약 30 분 내지 약 4 시간 동안 열처리가 진행되는, 제조 방법.The process of claim 1, wherein the heat treatment proceeds for about 30 minutes to about 4 hours at a temperature in the range of about 350 ° C. to about 800 ° C. before step d). 선행 항에 있어서, 약 350℃ 내지 약 700℃ 범위의 온도에서 열처리가 진행 되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment proceeds at a temperature in a range from about 350 ° C. to about 700 ° C. 7. 선행 항에 있어서, 약 600℃의 온도에서 열처리가 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment proceeds at a temperature of about 600 ° C. 선행되는 세 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 열처리는 단계 c) 이후에 진행되며 동일 로에서 단계 c)에 연속하여 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding three, wherein the heat treatment proceeds after step c) and continues in step c) in the same furnace. 선행 항에 있어서, 열처리는 단계 c)의 탈리 온도에서 열처리를 위한 선택된 온도로의 단순한 변경으로 이루어지는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment consists of a simple change from the desorption temperature of step c) to a selected temperature for heat treatment. 선행 항에 있어서, 단계 c)는 약 600℃에서 약 30 분 내지 2 시간 동안 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein step c) proceeds at about 600 ° C. for about 30 minutes to 2 hours. 제8항에 있어서, 열처리는 단계 e) 이후에, 약 1000℃ 내지 1100℃에서 약 2 시간 동안 진행되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 8, wherein the heat treatment proceeds after step e) at about 1000 ° C. to 1100 ° C. for about 2 hours. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 a) 동안 임플란트 된 원자종은 단일 원자 성분으로 이루어지는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein the atomic species implanted during step a) consists of a single atomic component. 선행 항에 있어서, 단계 a) 동안 임플란트 된 원자종은 수소인, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the atomic species implanted during step a) is hydrogen. 선행 항에 있어서, 선택된 수소 조사량은 3x1016 원자들/cm2 내지 10x1016 원자들/cm2 이며, 수소 임플란트 에너지는 20KeV 내지 80 KeV에서 선택되는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the selected hydrogen dosage is 3 × 10 16 atoms / cm 2. To 10x10 16 atoms / cm 2 And the hydrogen implant energy is selected from 20 KeV to 80 KeV. 선행 항에 있어서, 선택된 수소 조사량은 6x1016 원자들/cm2 정도이며, 수소 임플란트 에너지는 30KeV 정도인, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the selected hydrogen dosage is 6 × 10 16 atoms / cm 2. And a hydrogen implant energy of about 30 KeV. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 a) 동안 임플란트 된 원자종은 두 차별적인 원자 성분들로 이루어지며, 따라서 단계 a)는 공동-임플란트를 구성하는, 구조체 제조 방법.16. The method of any one of claims 1 to 15, wherein the atomic species implanted during step a) consists of two distinct atomic components, thus step a) constitutes a co-implant. 선행 항에 있어서, 단계 a)의 공동-임플란트는 헬륨 및 수소의 공동-임플란트인, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the co-implant of step a) is a co-implant of helium and hydrogen. 선행 항에 있어서, 선택된 헬륨 및 수소 조사량은 각각 1x1016 원자들/cm2 및 지 1x1016 원자들/cm2 정도이며, 선택된 헬륨 및 수소 임플란트 에너지는 20KeV 내지 80 KeV인, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the selected helium and hydrogen dosages are each 1 × 10 16 atoms / cm 2. And G 1x10 16 atoms / cm 2 And the selected helium and hydrogen implant energies are between 20 KeV and 80 KeV. 선행 항에 있어서, 선택된 헬륨 및 수소 임플란트 에너지는 각각 50KeV 및 30 KeV 정도인, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the selected helium and hydrogen implant energies are on the order of 50 KeV and 30 KeV, respectively. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 c) 이후, 기계적 연마 수행을 포함하지 않는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein after step c) does not comprise performing mechanical polishing. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 e) 이후, 상기 제2층을 후박화하기 위하여 제2층 상에 Si1 - yGey 결정 성장을 포함하는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein after step e) comprises Si 1 - y Ge y crystal growth on the second layer to thicken the second layer. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2층은 탄성적 변형 Si1 - yGey으로 형성되는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, wherein the second layer is formed of elastically strained Si 1 - y Ge y . 선행 항에 있어서, 도너 웨이퍼는 제1 및 제2층들 아래 벌크 Si로 형성된 지지기판 및 SiGe 버퍼 구조체를 포함하는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, wherein the donor wafer comprises a support substrate and a SiGe buffer structure formed of bulk Si under the first and second layers. 제1항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 도너 웨이퍼는 제2층 상에 Si1-xGex의 제3층을 더욱 포함하는, 구조체 제조 방법.26. The method of claim 1, wherein the donor wafer further comprises a third layer of Si 1-x Ge x on the second layer. 선행 항에 있어서, 단계 e) 이후, 제3층에 대향되는 제2층을 선택 에칭하는 단계를 더욱 포함하는, 구조체 제조 방법.The method of claim 1, further comprising, after step e), selectively etching the second layer opposite the third layer. 제1항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 도너 웨이퍼는 벌크 Si로 형성된 지지기판, SiGe 버퍼 구조체 및 Si1 - xGex의 제1층들 및 교번되는 변형 Si1 -yGey의 제2층을 포함하는 다층 구조체로 구성되며, 동일 도너 웨이퍼에서 다수의 제거가 가능한, 구조체 제조 방법.26. The donor wafer of claim 1, wherein the donor wafer comprises a support substrate formed of bulk Si, a SiGe buffer structure and first layers of Si 1 - x Ge x and alternating strain Si 1 -y Ge y . A structure manufacturing method comprising a multi-layer structure comprising a second layer and capable of multiple removal from the same donor wafer. 제26항 내지 제30항 중 어느 하나의 항에 있어서, 변형 Si1 - yGey 각층은 임계 균형 두께보다 더 두꺼운, 구조체 제조 방법.31. The method of any of claims 26-30, wherein the strained Si 1 - y Ge y layer is thicker than the critical balance thickness. 선행 항에 있어서, 단계 a) 이전에, 약 450℃ 내지 약 650℃ 범위의 적층 온도에서 상기 변형층을 형성하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 적층 및 단계 c)에서 얻어지는 탈리 사이에 수행되는 처리는 적층 온도와 낮거나 동일한 온도에서 구현되는, 구조체 제조 방법.The process of claim 1 further comprising, prior to step a), forming the strained layer at a lamination temperature in the range from about 450 ° C. to about 650 ° C., wherein the treatment performed between the lamination and the desorption obtained in step c) A method of making a structure, which is implemented at a temperature lower than or equal to the lamination temperature. 제26항 내지 제32항 중 어느 하나의 항에 있어서, y는 0인, 구조체 제조 방 법.33. The method of any one of claims 26-32, wherein y is zero. 선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 b) 이전에, 도너 웨이퍼 및/또는 수용 웨이퍼 상에 결합층을 형성하는 단계를 더욱 포함하며, 결합층은 예를 들면 SiO2, Si3N4 또는 SixOyNz와 같은 전기적 절연재료로 구성되는, 구조체 제조 방법.The method of any one of the preceding claims, further comprising, prior to step b), forming a bonding layer on the donor wafer and / or the receiving wafer, the bonding layer being for example SiO 2 , Si 3 N 4 or A method of manufacturing a structure, comprising an electrically insulating material such as Si x O y N z . 반도체-온-절연체 구조체 제조를 위한 선행 항에 의한 구조체 제조 방법의 적용.Application of the method of manufacturing a structure according to the preceding claims for the manufacture of semiconductor-on-insulator structures.
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