用于制造具有均勻厚度的掩埋介電層的結(jié)構(gòu)的工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于制造具有均勻厚度的掩埋介電層的結(jié)構(gòu)的工藝。本發(fā)明涉及用于制造相繼地包括有用的半導(dǎo)體層(3’)、介電層(2)以及載體襯底(4)的最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，所述工藝包括：提供包括上半導(dǎo)體層(3)、介電層(2)以及載體襯底(4)的中間結(jié)構(gòu)(1)的步驟以及對(duì)中間結(jié)構(gòu)(1)進(jìn)行精加工以形成最終結(jié)構(gòu)(5)的步驟，對(duì)中間結(jié)構(gòu)(1)進(jìn)行精加工的步驟包括根據(jù)確定的分解分布而非均勻性地改變介電層(2)的厚度的處理。根據(jù)本發(fā)明，中間結(jié)構(gòu)(1)的介電層(2)具有與確定的分解分布互補(bǔ)的厚度分布。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于制造具有均勻厚度的掩埋介電層的結(jié)構(gòu)的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及相繼地包括有用半導(dǎo)體層、介電層以及載體襯底的最終結(jié)構(gòu)的制造。這些結(jié)構(gòu)尤其可應(yīng)用于微電子學(xué)、微觀力學(xué)、光子學(xué)等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]能夠形成相繼地包括上半導(dǎo)體層、介電層以及載體襯底的中間結(jié)構(gòu)(intermediate structure)的各種工藝是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。其可以例如是關(guān)于層轉(zhuǎn)移制造工藝(例如以名稱(chēng)智能切Cut?)或外延層轉(zhuǎn)移?(Eltran?)而為人所知的工藝)或者甚至是關(guān)于注氧制造工藝(以縮寫(xiě)SIMOX(Separat1n by Implantat1n ofOxygen，注氧隔離)而為人所知)的。
[0003]在隨后的精加工步驟期間，對(duì)上述中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種處理，以便將上層轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴械念A(yù)期性能(特別是平均厚度、厚度均勻性、粗糙度、結(jié)晶質(zhì)量等方面)的有用層。
[0004]這些已知的工藝特別地被用于絕緣體上娃襯底(silicon-on-1nsulatorsubstrates)的制造。在這種情況下，上層、有用層以及載體典型地由硅和二氧化硅的介電層組成。
[0005]這些絕緣體上硅襯底必須滿足非常精確的規(guī)格。對(duì)于介電層的平均厚度和厚度均勻性而言尤其如此。滿足這些規(guī)格是實(shí)現(xiàn)(將形成在有用層中以及形成在有用層上的)半導(dǎo)體器件的良好工作所必須的。
[0006]在某些情況下，半導(dǎo)體器件的架構(gòu)需要提供具有非常有限(insubstantial)的平均厚度的介電層的絕緣體上硅襯底。因此，會(huì)要求介電層具有小于或等于50nm并且典型地包含在10和25nm之間的平均厚度。對(duì)于有限的平均厚度而言，精確地控制在每個(gè)點(diǎn)處的介電層的厚度尤為重要。
[0007]在應(yīng)用于中間結(jié)構(gòu)的常規(guī)的精加工處理中，已知平滑化退火處理，其包括將上層或有用層暴露于升到高溫(通常高于IlO(TC)的中性或還原性氣氛中。該處理尤其能夠通過(guò)表面重建而使得暴露于高溫氣氛的層的粗糙度降低。
[0008]然而，該處理易于通過(guò)氧化物分解作用而改變?cè)谙路降慕殡妼拥男阅?，例如介電層的厚度。這種現(xiàn)象特別地在評(píng)論《固態(tài)現(xiàn)象(Solid State Phenomena)》的第156-158(2010)卷第69至76頁(yè)所刊登的0.Kononchuck等人的文獻(xiàn)“用于CMOS應(yīng)用的SOI技術(shù)中的新趨勢(shì)(Novel trends in SOI Technology for CMOS applicat1ns)” 中有所報(bào)道。特別地，該文獻(xiàn)解釋了在高溫還原或中性處理氣氛中，介電層的氧原子易于擴(kuò)散穿過(guò)上層并且與該上層的表面發(fā)生反應(yīng)從而產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，所產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)通過(guò)爐的氣氛而疏散。該文獻(xiàn)還解釋了對(duì)于具有較薄上層的SOI襯底，擴(kuò)散的現(xiàn)象受限于揮發(fā)性物質(zhì)從襯底的表面疏散的能力，并且因此分解現(xiàn)象的強(qiáng)弱局部地與接近表面的爐的氣氛的氣體速度有關(guān)。
[0009]由此帶來(lái)的結(jié)果通常是，在該處理結(jié)束時(shí)，襯底的介電層的厚度均勻性嚴(yán)重變差。由此，圖1a示出了根據(jù)通過(guò)介紹的方式描述的現(xiàn)有技術(shù)工藝所得到的中間結(jié)構(gòu)I。可以注意至IJ，該結(jié)構(gòu)具有設(shè)置在上半導(dǎo)體層3與載體4之間的均勻厚度的介電層2。
[0010]圖1b就其本身而言示出了在應(yīng)用了類(lèi)似展示于上文介紹的文獻(xiàn)中的平滑化退火處理之后的最終結(jié)構(gòu)5。在該具體示例中，經(jīng)由上層3的介電層2的分解是不均勻的，并且該分解在襯底的外圍比在襯底的中心進(jìn)行地更多。這導(dǎo)致了在有用層3’下面具有不均勻的介電層2’的最終結(jié)構(gòu)5的形成。
[0011]針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行研究的解決方案旨在改變退火的參數(shù)或者退火設(shè)備的配置，以便限制該問(wèn)題的嚴(yán)重程度。而這些解決方案通常存在缺點(diǎn)，或者需要(特別是在設(shè)備零件方面)昂貴的投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供用于制造包括有用半導(dǎo)體層、介電層以及載體襯底的結(jié)構(gòu)的工藝，所述介電層具有得到較好控制的厚度均勻性，并且所述工藝并不具有上述缺點(diǎn)。
[0013]就其最普遍接受的方面來(lái)看，本發(fā)明涉及用于制造相繼地包括有用半導(dǎo)體層、介電層以及載體襯底的最終結(jié)構(gòu)的工藝，所述工藝包括:
[0014]-提供包括上半導(dǎo)體層、介電層以及載體襯底的中間結(jié)構(gòu)的步驟;以及
[0015]-對(duì)中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行精加工以形成最終結(jié)構(gòu)的步驟，所述步驟包括根據(jù)確定的分解分布而非均勻性地改變介電層的厚度的處理。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，中間結(jié)構(gòu)的介電層具有與確定的分解分布互補(bǔ)的厚度分布。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案相反，本發(fā)明并非要提高在精加工步驟中作用的分解現(xiàn)象的均勻性;而是通過(guò)在中間結(jié)構(gòu)中提供非均勻的介電層(其具有分解分布的互補(bǔ)分布)來(lái)補(bǔ)償該現(xiàn)象。從而，該工藝能夠?qū)殡妼拥暮穸染鶆蛐赃M(jìn)行控制，而不需要改變用于制造所述結(jié)構(gòu)的裝備。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和非限制性特征(所述優(yōu)點(diǎn)和非限制性特征單獨(dú)采用或者以任意組合采用):
[0019]-有用層由硅構(gòu)成，并且介電層由二氧化硅構(gòu)成。
[0020]-載體襯底為硅襯底。
[0021 ]-有用層具有小于10nm的平均厚度，而最終結(jié)構(gòu)的介電層具有小于或等于50nm的平均厚度。
[0022]-介電層的平均厚度包含在5與50nm之間，并且優(yōu)選地包含在10與25nm之間。
[0023]-最終結(jié)構(gòu)的介電層的厚度均勻性低于3%。
[0024]-中間結(jié)構(gòu)和最終結(jié)構(gòu)采用直徑為300_或者更大的圓形晶片的形式。
[0025]-提供中間結(jié)構(gòu)的步驟包括:
[0026]-在施主襯底上形成介電層；
[0027]-在施主襯底中形成弱化面，所述弱化面與所述施主襯底的正面限定待被移除的層；
[0028]-將施主襯底的正面與載體襯底進(jìn)行裝配;以及
[0029]-將待移除的層從施主襯底分離，以便將其添加至載體襯底。
[0030]-弱化面通過(guò)注入輕粒子制造，或者通過(guò)起始襯底表面的孔隙化以及通過(guò)在起始襯底上進(jìn)行上層的外延淀積而制造。[0031 ]-所述工藝包括精加工步驟，所述精加工步驟包括通過(guò)犧牲性氧化而減薄上層，以便形成有用層。
[0032]-所述精加工步驟包括對(duì)中間結(jié)構(gòu)或最終結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定化退火的處理。
[0033]-改變介電層的厚度的處理包括:將有用層或上層在包含在1150與1200°C之間的溫度下暴露于中性或還原性氣氛中。
[0034]-暴露于中性或還原性氣氛進(jìn)行一段時(shí)間，所述一段時(shí)間包含在5分鐘與5小時(shí)之間。
[0035]-中間結(jié)構(gòu)的介電層的厚度分布與分解分布關(guān)于垂直于結(jié)構(gòu)的平面并且穿過(guò)該結(jié)構(gòu)的中心的軸線而圓對(duì)稱(chēng)。
【附圖說(shuō)明】
[0036]根據(jù)如下對(duì)于參考附圖給出的本發(fā)明的一個(gè)具體非限制性實(shí)施方案的描述，將能夠更好地理解本發(fā)明，其中:
[0037]-圖1a-圖1b示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)工藝而得到的中間和最終結(jié)構(gòu)；
[0038]-圖2a_圖2c示出了本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案的工藝的步驟;以及
[0039]-圖3示出了示例性的分解分布。
【具體實(shí)施方式】
[0040]根據(jù)本發(fā)明的工藝通常適用于包括有用半導(dǎo)體層、介電層以及載體襯底的最終結(jié)構(gòu)的制造。
[0041]參考圖2a，所述工藝包括提供相繼地包括上半導(dǎo)體層3、介電層2以及載體襯底4的中間結(jié)構(gòu)I。在隨后的精加工步驟中對(duì)所述中間結(jié)構(gòu)I進(jìn)行處理，以由上層3形成具有所需性能(不同層的厚度、厚度均勻性、結(jié)晶質(zhì)量)的有用層3’。
[0042]因此，精加工步驟可以包括選自例如下列處理中的一個(gè)處理或多個(gè)處理:犧牲性氧化、中性或還原性氣氛下的熱處理、干法或濕法刻蝕以及化學(xué)機(jī)械研磨等。
[0043]此外，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行精加工的步驟包括至少一個(gè)非均勻性地改變中間結(jié)構(gòu)I的介電層2的厚度的處理。該步驟示出在圖2b中。
[0044]為了記錄的目的，應(yīng)當(dāng)回想到，層的非均勻性可以利用層的最大厚度與層的最小厚度之間的差值除以層的平均厚度而測(cè)得。在本發(fā)明中，當(dāng)測(cè)量結(jié)果超過(guò)3%時(shí)，層將被認(rèn)為是不均勻的。介電層3、3’的厚度可以通過(guò)例如橢偏技術(shù)或反射測(cè)量技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
[0045]舉例來(lái)說(shuō)，非均勻性地改變介電層2的厚度的處理可以對(duì)應(yīng)于在一批量退火爐(batch anneal furnace)中進(jìn)行平滑化退火，所述平滑化退火包括將上層3暴露于溫度高于1100°C(更精確而言包括在1150°C與1200°C之間)的中性或還原性氣氛下，以便提高退火的平滑化效果。向中性或還原性氣氛的這種暴露在穩(wěn)定值(plateau value)下執(zhí)行持續(xù)一段時(shí)長(zhǎng)，所述一段時(shí)長(zhǎng)可以包含在5分鐘與5小時(shí)之間。
[0046]當(dāng)中間結(jié)構(gòu)I已經(jīng)接收了一個(gè)或多個(gè)前述處理時(shí)，上述的處理可以作為選擇地或者另外地應(yīng)用于最終結(jié)構(gòu)5的有用層3’，S卩，在精加工步驟結(jié)束時(shí)或者在精加工步驟之后應(yīng)用。
[0047]如在介紹中所看到的以及如在引用文獻(xiàn)中所記載的，這種類(lèi)型的平滑化退火非均勻性地改變了位于處理了的上層3之下的介電層2的厚度。此外，確定的處理?xiàng)l件使得中間結(jié)構(gòu)I的介電層2的厚度根據(jù)確定的分解分布而非均勻性地改變。
[0048]這種確定的分解分布對(duì)應(yīng)于處理之后的(最終結(jié)構(gòu)5的)介電層2’的厚度分布與在該處理之前的(中間結(jié)構(gòu)I的)介電層2的厚度分布之間的差。
[0049 ]確定的分解分布可以由一組測(cè)量點(diǎn)(X、y、e)來(lái)表示;X和y能夠定位襯底表面上的點(diǎn)，而e表示該點(diǎn)處的介電層的厚度偏差。選擇性地(特別是在圓形形狀的襯底的情況下)，測(cè)量點(diǎn)可以通過(guò)其極坐標(biāo)來(lái)定位。
[0050]該組測(cè)量點(diǎn)具有選擇了的基本方向，所述基本方向與這些點(diǎn)的位置相結(jié)合而能夠足夠精確地表示分解分布。這種分布通過(guò)示例的方式而圖形化地示出在圖3中。
[0051]對(duì)于為300mm直徑的圓形晶片的形式的襯底，均勻地分布在晶片的表面上的41個(gè)測(cè)量點(diǎn)會(huì)是足夠的。
[0052]當(dāng)在一批量退火爐中執(zhí)行處理時(shí)，該爐的幾何結(jié)構(gòu)導(dǎo)致分解分布大致關(guān)于垂直于襯底的平面并且穿過(guò)襯底的中心的軸線而圓對(duì)稱(chēng)(circuIar symmetry)。在處理期間還驅(qū)動(dòng)襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)尤其如此。在這種情況下，分布可以由將介電層的厚度變化關(guān)聯(lián)至結(jié)構(gòu)的每個(gè)點(diǎn)的參數(shù)的函數(shù)形式來(lái)表示，例如，以D(r)=k.r2的形式或者D(r) =k.r的形式，其中r表示從點(diǎn)到結(jié)構(gòu)的中心的距離，而k為函數(shù)的參數(shù)。
[0053]確定的分解分布表示了應(yīng)用至中間結(jié)構(gòu)I的精加工工序，并且更具體而言，表示了影響介電層2的厚度的處理。
[0054]該分布可以在本發(fā)明的工藝之前的步驟中獲得。該在前的步驟可以包括將設(shè)想的處理或精加工工序應(yīng)用至與本發(fā)明的中間結(jié)構(gòu)I或最終結(jié)構(gòu)5類(lèi)似的結(jié)構(gòu)中。在該工序或該處理應(yīng)用之前和之后的對(duì)介電層2、2’的厚度分布的測(cè)量使得指明確定的分解分布的所有的測(cè)量點(diǎn)或參數(shù)函數(shù)的所有參數(shù)能夠得以確定。
[0055]選擇性地，該分布可以根據(jù)處理的參數(shù)(例如持續(xù)時(shí)間、溫度和均勻性)進(jìn)行計(jì)算或仿真而得到。
[0056]為了對(duì)易于通過(guò)精加工步驟的處理而產(chǎn)生的介電層的厚度非均勻性進(jìn)行補(bǔ)償，本發(fā)明定制為使中間結(jié)構(gòu)I具有這樣的介電層2:該介電層2的厚度分布與確定的分解分布互補(bǔ)。
[0057]通過(guò)互補(bǔ)厚度分布來(lái)指的是這樣的厚度分布，該厚度分布與所確定的分解分布相結(jié)合得到比所述分解分布本身具有更小的非均勻性。實(shí)際上，介電層2的互補(bǔ)厚度分布可以通過(guò)從最終結(jié)構(gòu)5所期望的均勻厚度分布減去所確定的分解分布而得到。
[0058]因此，在處理和/或精加工工序之后，得到了由有用層3’、介電層2’以及載體4構(gòu)成的最終結(jié)構(gòu)5。介電層2’比所述分解分布具有更小的厚度非均勻性。
[0059]中間結(jié)構(gòu)I可以利用各種技術(shù)來(lái)產(chǎn)生，并且尤其可以通過(guò)層轉(zhuǎn)移或利用snrox技術(shù)來(lái)產(chǎn)生。無(wú)論如何，將調(diào)整介電層2的形成參數(shù)，以使得其分布確實(shí)與所確定的分解分布互補(bǔ)。
[0060]在一個(gè)具體示例中，通過(guò)施主半導(dǎo)體襯底的氧化以形成介電層2，然后通過(guò)將從施主襯底移除的層(該層包括上層3和介電層2)轉(zhuǎn)移至載體襯底，從而制造中間結(jié)構(gòu)I。作為選擇地或者另外地，介電層2可以形成于載體襯底4上。
[0061]上層3可以通過(guò)下述方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移:在施主襯底中形成弱化面(weak plane)，該弱化面與該襯底的表面限定待被移除的層。然后，將施主襯底與載體的正面進(jìn)行裝配。最后，將待被移除的層從施主襯底在與弱化面齊平處分離，以便由此將待被移除的層轉(zhuǎn)移至載體襯底4。
[0062]本身眾所周知的是，弱化面可以通過(guò)注入輕粒子形成，或者通過(guò)起始襯底表面的孔隙化和在該孔隙化的起始襯底上進(jìn)行的待被移除的層的外延淀積而形成。
[0063]無(wú)論使用什么技術(shù)來(lái)提供中間結(jié)構(gòu)1，在該步驟結(jié)束時(shí)，都能得到包括上層3、氧化層2以及載體襯底4的結(jié)構(gòu)。
[0064]有利地，上層3由硅組成而介電層2由二氧化硅組成。載體襯底4也可以由硅組成。于是該結(jié)構(gòu)為常規(guī)的絕緣體上硅結(jié)構(gòu)。
[0065]二氧化硅層可以通過(guò)將施主襯底在爐中暴露于(干燥或潮濕的)富氧氣氛下而制造。在該步驟期間，該襯底可以放置在承載件(該承載件被驅(qū)動(dòng)而圍繞著垂直于其正面并且穿過(guò)其中心的軸線旋轉(zhuǎn))上，從而使得氧化層得以形成為具有徑向?qū)ΨQ(chēng)性的分布。如本身已知的，對(duì)爐的參數(shù)的進(jìn)行控制能夠使氧化層得以形成所選擇的厚度分布。就這一點(diǎn)而言，讀者可以參考說(shuō)明了這種方法的文獻(xiàn)FR2843487或US2009246371。
[0066]結(jié)構(gòu)I可以采用具有200mm、300mm或者更大直徑的圓形晶片的形式。
[0067]對(duì)于介電層2’相對(duì)較薄的最終結(jié)構(gòu)5的形成，例如，所述介電層2 ’的平均厚度小于或等于50nm，例如包含在5和50nm之間，或甚至包含在10和25nm之間的情形，本發(fā)明將尤其有用。其使得能夠在最終結(jié)構(gòu)5中獲得非均勻度小于3%的介電層2’。
[0068]當(dāng)最終結(jié)構(gòu)5的有用層3’的平均厚度小于10nm時(shí)，用于獲得這種結(jié)構(gòu)的工藝對(duì)于分解現(xiàn)象尤其敏感，并且會(huì)使得介電層2’的均勻性變差，本發(fā)明也將是有利的。
[0069]最后，非均勻性地改變介電層2的厚度的處理還可能會(huì)易于影響有用層3’的厚度均勻性。當(dāng)這種現(xiàn)象的效果較明顯時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整構(gòu)成精加工步驟的各種處理(犧牲性氧化、刻蝕、減薄等)的參數(shù)來(lái)補(bǔ)償該現(xiàn)象，以在最終結(jié)構(gòu)5中獲得足夠均勻的有用層3’。
[0070]通過(guò)示例的方式，二氧化硅介電層形成在第一施主襯底上，所述第一施主襯底由直徑為300mm的圓形體娃晶片(bulk silicon wafer)組成。該層是通過(guò)將晶片在爐中暴露于熱處理而形成的，爐中氣氛的為富氧氣氛。
[0071 ]氧化熱處理包括在750 °C的第一穩(wěn)定階段，接著是在770 °C的穩(wěn)定階段，然后是到達(dá)800°C的穩(wěn)定階段的溫度上升，最后是到750°C的下降。
[0072]該處理能夠形成具有27nm的平均厚度以及對(duì)稱(chēng)且呈凹形的分布的二氧化硅層，晶片的外圍處的厚度比晶片的中心處的厚度要厚0.4nm。
[0073]通過(guò)比較的方式，由等同于27nm的基本上均勻(S卩，不具有對(duì)稱(chēng)且呈凹形的分布)的平均厚度的二氧化硅組成的介電層形成在與第一施主襯底相同的第二施主襯底上。
[0074]接下來(lái)，在這兩個(gè)硅晶片中(各自具有它們的由二氧化硅構(gòu)成的介電層)，通過(guò)注入輕粒子(例如氫和/或氦)來(lái)形成弱化面，如本身所公知的那樣。
[0075]然后，將這些硅晶片分別與也是由直徑為300mm的圓形體硅晶片形成的載體襯底進(jìn)行裝配。在該示例的具體情形中，根據(jù)直接鍵合技術(shù)，通過(guò)使施主襯底的二氧化硅表面與載體襯底的硅表面直接接觸來(lái)裝配晶片。
[0076]然后，例如在溫度包含在300°C與500°C之間的弱化退火期間，對(duì)這些裝配件進(jìn)行處理，以便在與弱化面齊平處使施主襯底斷裂。該斷裂可以在該退火期間自身實(shí)現(xiàn)或者通過(guò)施加額外的外力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0077]在該示例的具體情形中，所獲得的一方面為剩余的硅施主襯底，而另一方面為中間結(jié)構(gòu)，所述中間結(jié)構(gòu)分別包括:
[0078]-由娃組成的265nm厚的上層；
[0079]-具有27nm的平均厚度(在一種情況中在外圍具有0.4nm的額外厚度，在另一種情況中則具有大致均勻的厚度)的氧化硅介電層；以及
[0080]-載體襯底。
[0081]然后，通過(guò)一系列的精加工步驟而對(duì)這些中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理(所述精加工步驟對(duì)于兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)是相同的)使得具有所有所期望性能的最終絕緣體上硅結(jié)構(gòu)得以形成。
[0082]在該具體示例中，首先執(zhí)行穩(wěn)定化處理，該處理包括對(duì)上層的暴露的表面進(jìn)行氧化的第一步驟，接下來(lái)進(jìn)行在950°C的退火步驟，該退火步驟使得上層中的某些缺陷得以修復(fù)。在該熱處理之后，例如通過(guò)在包含HF的浴中進(jìn)行化學(xué)刻蝕，去除上層的被氧化了的部分。由此，該處理為減薄上層的第一步驟。
[0083]接下來(lái)，對(duì)中間結(jié)構(gòu)的上層的暴露表面應(yīng)用平滑化處理。這是通過(guò)將這些層在1170°C下暴露于氫氣氣氛持續(xù)5分鐘的穩(wěn)定階段而實(shí)現(xiàn)的。該平滑處理通過(guò)分解而影響掩埋二氧化硅層的均勻性。
[0084]最后，利用簡(jiǎn)單的犧牲性氧化，而執(zhí)行減薄上層的第二步驟，以形成具有期望厚度(在該示例中為15nm)的有用層。上層的氧化可以在大約900或950°C下進(jìn)行，該處理持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使得在該處理結(jié)束時(shí)，有用層具有期望的厚度。
[0085]在進(jìn)行這些處理之后，觀察到，第一最終結(jié)構(gòu)(由不均勻的介電層在其上形成的第一施主襯底獲得)的平均厚度為25nm，由二氧化硅構(gòu)成的介電層的厚度的偏差為0.7nm，即2.8%的偏差。
[0086]第二最終結(jié)構(gòu)(由均勻的介電層在其上形成的第二施主襯底獲得)的平均厚度為25nm，而由二氧化娃構(gòu)成的介電層的厚度的偏差為1.2nm，即4.8%。
[0087]因此，根據(jù)該示例可以清楚地理解在中間結(jié)構(gòu)中設(shè)置具有與精加工工序的分解分布互補(bǔ)的厚度分布的介電層的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，所述最終結(jié)構(gòu)(5)相繼地包括有用半導(dǎo)體層(3’)、介電層(2 ’)以及載體襯底(4)，所述工藝包括: -提供包括上半導(dǎo)體層(3)、介電層(2)以及載體襯底(4)的中間結(jié)構(gòu)(I)的步驟；以及 -對(duì)中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行精加工以形成最終結(jié)構(gòu)(5)的步驟，該步驟包括根據(jù)確定的分解分布而非均勻性地改變介電層(2)的厚度的處理； 所述工藝的特征在于，中間結(jié)構(gòu)(I)的介電層(2)具有與所確定的分解分布互補(bǔ)的厚度分布O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，有用層(3’)由硅構(gòu)成，并且其中，介電層(2、2’)由二氧化硅構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，載體襯底(4)為硅襯底。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，最終結(jié)構(gòu)的介電層(2’)具有小于或等于50nm的平均厚度。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，提供中間結(jié)構(gòu)(I)的步驟包括: -在施主襯底上形成介電層(2); -在施主襯底中形成弱化面，所述弱化面與所述施主襯底的正面限定了待被移除的層； -將施主襯底的正面與載體襯底(4)進(jìn)行裝配；以及 -將待移除的層從施主襯底分離，以便將待移除的層添加至載體襯底(4)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，精加工步驟包括:通過(guò)犧牲性氧化減薄上層(3)，以便形成有用層(3’)。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，精加工步驟包括對(duì)中間結(jié)構(gòu)(I)進(jìn)行穩(wěn)定化退火的處理。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，改變介電層(2)的厚度的處理包括:將有用層(3’)或上層(3)在包含在1150與1200°C之間的溫度下暴露于中性或還原性氣氛中。9.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，暴露于中性或還原性氣氛進(jìn)行一段時(shí)間，所述一段時(shí)間包含在5分鐘與5小時(shí)之間。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于制造最終結(jié)構(gòu)(5)的工藝，其中，中間結(jié)構(gòu)(I)的介電層(2)的厚度分布與分解分布關(guān)于垂直于結(jié)構(gòu)的平面并且穿過(guò)該結(jié)構(gòu)的中心的軸線而圓對(duì)稱(chēng)。
【文檔編號(hào)】H01L21/3105GK106024621SQ201610193183
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】C·達(dá)維德, A-S·科基
【申請(qǐng)人】蘇泰克公司