專利名稱：Soi襯底的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隔著絕緣層設(shè)置有半導體層的襯底的制造方法，尤其涉及一種 SOI (Silicon on Insulator 絕緣體上硅)襯底的制造方法。另外，本發(fā)明還涉及SOI襯底 的制造方法中的鍵合襯底的再利用方法。
背景技術(shù)：
在具有絕緣表面的支撐襯底上具有半導體層的SOI襯底作為適合制造低耗電量 且能夠高速工作的半導體裝置的襯底引人注目。作為SOI襯底的制造方法之一，已知氫離子注入剝離法(參照專利文獻1)。氫 離子 注入剝離法是指如下技術(shù)在兩個硅晶片中的成為鍵合襯底的一方硅晶片上形成氧化 膜；將氫離子注入到該鍵合襯底而在其內(nèi)部形成微小氣泡層；隔著氧化膜緊貼該鍵合襯底 與成為支撐襯底的另一硅晶片；然后，通過進行熱處理，以微小氣泡層作為分離面分離鍵合 襯底；以及通過對支撐襯底一側(cè)再次進行熱處理，提高從鍵合襯底分離的半導體層與支撐 襯底的結(jié)合力，來制造SOI襯底。另外，為了實現(xiàn)硅晶片的高效以及經(jīng)濟利用，正在對使用盡可能少的個數(shù)的硅晶 片制造多個SOI襯底的方法進行研究(參照專利文獻2)。日本專利申請公開平5-211128號公報日本專利申請公開2000-349266號公報另一方面，分離后的鍵合襯底依然保持晶片形狀，如果通過蝕刻或拋光等的方法 去除由該分離導致的殘留在表面的缺陷等，就可以將它再次用于另一 SOI襯底的制造。像這樣，在反復使用鍵合襯底的情況下，有由離子的照射工序或鍵合襯底的分離 時的熱歷史等導致的使氧化誘生層錯(OSF)等氧缺陷增大的問題。在使用氧缺陷增大了的 鍵合襯底制造SOI襯底時，其半導體特性大幅度退化。另外，在離子照射工序中，有時在電極或反應室等中含有的重金屬等雜質(zhì)元素被 添加到鍵合襯底，該雜質(zhì)元素與氧缺陷同樣地會影響到半導體特性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，公開的發(fā)明的一個方式的目的之一在于抑制因反復使用鍵合襯底 而產(chǎn)生在該鍵合襯底中的缺陷。公開的發(fā)明的一個方式是對于在通過離子注入剝離法形成SOI襯底時分離的鍵 合襯底，在氬氣氛中進行第一熱處理，然后在氧和氮的混合氣氛中進行第二熱處理，以形成 再生鍵合襯底，并且再次使用再生鍵合襯底作為離子注入剝離法中的鍵合襯底。以下進行 更詳細的說明。公開的發(fā)明的一個方式是一種SOI襯底的制造方法，包括第一工序，即將加速的 離子照射到鍵合襯底來在鍵合襯底中形成脆化區(qū)域；第二工序，即隔著絕緣層貼合鍵合襯 底和支撐襯底；第三工序，即在脆化區(qū)域中分離鍵合襯底來在支撐襯底上隔著絕緣層形成半導體層；以及第四工序，即對于在脆化區(qū)域中分離的鍵合襯底，在氬氣氛中進行第一熱處 理，然后在氧和氮的混合氣氛中進行第二熱處理，以形成再生鍵合襯底，其中再次使用再生 鍵合襯底作為第一工序中的鍵合襯底。在上述結(jié)構(gòu)中，還可以在反復進行η次(η :2以上的自然數(shù))的第一工序至第三工 序之后進行第四工序。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，還可以將在第二熱處理中形成在再生鍵合襯底 表面的氧化膜用作與支撐襯底貼合時的絕緣層。另外，還可以在所述第三工序和所述第四工序之間具有對在脆化區(qū)域中分離的鍵 合襯底的表面進行拋光的工序。
在上述結(jié)構(gòu)中，第二熱處理中的氧濃度優(yōu)選低于5vol. %。另外，第二熱處理的氣 氛優(yōu)選為除了氧和氮以外還包含氯的氣氛。公開的發(fā)明的一個方式是一種SOI襯底的制造方法，包括第一工序，即對于鍵合 襯底，在氬氣氛中進行第一熱處理，然后在氧和氮的混合氣氛中進行第二熱處理；第二工 序，即將加速的離子照射到鍵合襯底來在鍵合襯底中形成脆化區(qū)域；第三工序，即隔著絕緣 層貼合鍵合襯底和支撐襯底；以及第四工序，即在脆化區(qū)域中分離鍵合襯底來在支撐襯底 上隔著絕緣層形成半導體層，其中在進行1次的第一工序之后，反復進行η次(η 2以上的 自然數(shù))的第二工序至第四工序。另外，在本說明書等中，“S0I襯底”這一詞的概念包括隔著絕緣層設(shè)置有硅以外的 半導體層的襯底。就是說，在本說明書等中，用來制造SOI襯底的鍵合襯底包括由硅材料構(gòu) 成的襯底以外的襯底。根據(jù)公開的發(fā)明的一個方式，可以形成減少了氧缺陷或雜質(zhì)元素的再生鍵合襯 底，從而可以提高使用該襯底制造的SOI襯底的特性。另外，因為可以抑制鍵合襯底的特性 退化，所以鍵合襯底的反復使用次數(shù)增高。由此，可以進一步抑制SOI襯底的制造成本。像這樣，根據(jù)公開的發(fā)明的一個方式，可以抑制因反復使用鍵合襯底而產(chǎn)生在該 鍵合襯底中的缺陷。


圖IA至IE是示出SOI襯底的制造方法的一個例子的截面圖；圖2是示出再生鍵合襯底的制造工序的流程圖的圖；圖3Α至3Ε是示出再生鍵合襯底的制造工序的一個例子的截面圖；圖4Α、4Β_1至4Β_3和圖4C至4Ε是示出SOI襯底的制造方法的一個例子的截面 圖；圖5Α-1至5Α-2、5Β-1至5Β-3和圖5C至5Ε是示出SOI襯底的制造方法的一個例 子的截面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對實施方式進行詳細說明。但是，本發(fā)明不局限于以下所示的實施 方式中記載的內(nèi)容，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個事實就是其方式 及詳細內(nèi)容在不脫離本說明書等中公開的發(fā)明的宗旨及其范圍的情況下可以被變換為各 種各樣的形式。此外，可以適當?shù)亟M合根據(jù)不同的實施方式的結(jié)構(gòu)來實施。而且，在以下說明的發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，對相同的部分或具有同樣的功能的部分使用相同的附圖標記，而省略其重復說明。實施方式1在本實施方式中，對SOI襯底的制造方法的一例，參照附圖進行說明。具體而言， 參照圖IA至IE說明SOI襯底的制造工序，并且參照圖2和圖3A至3E說明 < 再生鍵合襯 底的形成工序〉。<S0I襯底的制造工序>首先，準備支撐襯底100和鍵合襯底110(參照圖1A、圖1B)。作為支撐襯底100，可以使用由絕緣體構(gòu)成的襯底。具體而言，可舉出用于電子工 業(yè)的各種玻璃襯底諸如鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等、石英襯底、陶 瓷襯底、藍寶石襯底。另外，在上述玻璃襯底中，通過使其包含的氧化鋇(BaO)的量大于其 包含的硼酸，可以獲得更實用的耐熱玻璃。因此，優(yōu)選使用其包含的BaO的量大于其包含的 B2O3的玻璃襯底。在本實施方式中，說明使用玻璃襯底作為支撐襯底100的情況。通過使 用可實現(xiàn)大面積化且廉價的玻璃襯底作為支撐襯底100，可以實現(xiàn)低成本化。作為鍵合襯底110，例如可以使用由第14族元素構(gòu)成的單晶半導體襯底諸如單晶 硅襯底、單晶鍺襯底、單晶硅鍺襯底等。此外，也可以使用諸如砷化鎵、磷化銦等的化合物 半導體襯底。作為市場上出售的硅襯底，典型的是直徑為5英寸(125mm)、直徑為6英寸 (150mm)、直徑為8英寸(200mm)、直徑為12英寸(300mm)、直徑為16英寸(400mm)的圓形 的硅襯底。注意，鍵合襯底110的形狀不局限于圓形，例如也可以加工為矩形等而使用。此 夕卜，可以通過CZ(提拉)法及FZ(浮區(qū))法制造鍵合襯底110。接著，在離鍵合襯底110的表面有預定的深度處形成脆化區(qū)112。然后，隔著絕緣 層114貼合支撐襯底100和鍵合襯底110(參照圖1C)。在上述結(jié)構(gòu)中，可以通過對鍵合襯底110照射具有動能的氫等的離子來形成脆化 區(qū) 112。此外，可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等的絕緣層的單層 或疊層形成絕緣層114?？梢酝ㄟ^熱氧化法、CVD法、濺射法等形成這些膜。注意，在本說明書等中，氧氮化物指的是在其組成上氧含量(原子數(shù))多于氮含量 的物質(zhì)，例如，氧氮化物包含50原子％以上且70原子％以下的氧；0. 5原子％以上且15原 子％以下的氮；25原子％以上且35原子％以下的硅；以及0. 1原子％以上且10原子％以下 的氫。另外，氮氧化物指的是在其組成上氮含量(原子數(shù))多于氧含量的物質(zhì)，例如，氮氧 化物包含5原子％以上且30原子％以下的氧；20原子％以上且55原子％以下的氮；25原 子％以上且35原子％以下的硅；以及10原子％以上且30原子％以下的氫。但是，上述范 圍是為當利用盧瑟福背散射光譜學法(RBS :Rutherford Backscattering Spectrometry) 或氫前方散射法(HFS :Hydrogen Forward Scattering)來測定時的范圍。此外，結(jié)構(gòu)元素 的含有比率的總和不超過100原子％。接著，通過進行熱處理等在脆化區(qū)112中將鍵合襯底110分離為半導體層116與 分離后的鍵合襯底200，而在支撐襯底100上形成半導體層116(參照圖1D)。通過進行再生 工序，使分離后的鍵合襯底200成為再生鍵合襯底，而可以再利用該再生鍵合襯底。另外， 因為在分離后的鍵合襯底200的表面存在有起因于脆化區(qū)域112等的缺陷，所以優(yōu)選在進行再生工序之前去除這些缺陷。由此，可以在更優(yōu)選的狀態(tài)下進行再生工序。作為去除的 方法，有蝕刻處理、CMP等的拋光處理。在進行熱處理的情況下，通過進行該熱處理使所添加的元素析出到形成在脆化區(qū) 112的微小的孔中，而使微小的孔的內(nèi)部的壓力升高。由于壓力的升高而在脆化區(qū)112中產(chǎn) 生裂縫，因此鍵合襯底110沿著脆化區(qū)112分離。因為絕緣層114是與支撐襯底100接合 著的，所以在支撐襯底100上殘留有從鍵合襯底110分離的單晶半導體層116。然后，通過進行半導體層116的表面處理等，形成平坦的半導體層118 (參照圖 1E)。作為表面處理，例如有激光的照射處理、蝕刻處理、CMP等拋光處理。通過上述工序，可以獲得在支撐襯底100上隔著絕緣層114設(shè)置有半導體層118 的SOI襯底。<再生鍵合襯底的形成工序>
以下，參照圖2和圖3A至3E說明分離后的鍵合襯底200的再生工序。作為再生工序，可以對分離后的鍵合襯底200進行第一熱處理及第二熱處理。可以在氬氣氛中進行第一熱處理。作為第一熱處理條件的一個例子，可以采用如 下條件將熱處理的氣氛設(shè)定為相對于引入的氣體包含90vol. %以上且100vol. %以下的 氬氣氛；將熱處理溫度設(shè)定為1150°C以上且1300°C以下；將熱處理時間設(shè)定為30分鐘以 上且960分鐘以下，或者30分鐘以上且240分鐘以下。另外，還可以在氫氣氛或氫與氬的 混合氣氛中進行熱處理。當在氫與氬的混合氣氛中進行熱處理時，例如，只要將熱處理的氣 氛設(shè)定為相對于引入的氣體包含4vol. %的氫，即可。通過在氬氣氛中對分離后的鍵合襯底200進行熱處理(第一熱處理)，可以溶解鍵 合襯底200中的氧析出物來促進氧的外擴散，以便降低鍵合襯底200中的氧來形成無缺陷 層(DZ層)。由此，即使在SOI襯底的制造工序中反復使用該鍵合襯底200，也可以抑制在 鍵合襯底200中產(chǎn)生氧化感應疊層缺陷(OSF)?？梢栽谘跖c氮的混合氣氛中進行第二熱處理。作為第二熱處理條件的一個例子， 可以采用如下條件將熱處理的氣氛設(shè)定為相對于引入的氣體包含Ivol. %至25vol. % (優(yōu)選為低于5vol. 的氧的混合氣氛；將熱處理溫度設(shè)定為1150°C以上且1300°C以下； 將熱處理時間設(shè)定為30分鐘以上且240分鐘以下。在此情況下，可以在鍵合襯底200的表 面形成氧化膜。另外，如果增加相對于引入的氣體的氧的比率，雖然形成在表面的氧化膜的 生長速度增高，但是卻有不容易去除鍵合襯底200中的氧的傾向。另外，該氧化膜有時包含 氮原子。另外，還可以在氧、氮和鹵素(如氟、氯等)的混合氣氛中進行第二熱處理。作為 該情況下的第二熱處理條件的一個例子，可以采用如下條件將熱處理的氣氛設(shè)定為在氧 與氮的混合氣氛中相對于氧引入有Ivol. %至10vol. %的氯化氫(HCl)；將熱處理溫度設(shè) 定為1150°C以上且1300°C以下；將熱處理時間設(shè)定為30分鐘以上且240分鐘以下。在此 情況下，可以在鍵合襯底200的表面形成具有氯原子的氧化膜。通過在氧與氮的混合氣氛中對鍵合襯底200進行熱處理(第二熱處理)，可以促進 鍵合襯底200中的氧的外擴散，以便降低鍵合襯底200中的氧。另外，通過進行第二熱處理 而形成在鍵合襯底200表面的氧化膜用作鍵合襯底200中含有的雜質(zhì)元素(如銅、鐵、鎳等 金屬元素、這些的金屬硅化物等)的吸雜位置。因此，通過進行第二熱處理，可以在促進鍵合襯底200中的氧的外擴散的同時，降低鍵合襯底200中含有的雜質(zhì)元素。另外，當在氧與氮的混合氣氛中進行第二熱處理時，通過將相對于引入的氣體的 氧濃度設(shè)定為低于5vol. %，可以促進外擴散。另外，通過使因為第二熱處理而形成在鍵合襯底200表面的絕緣層包含氯原子， 可以獲得將重金屬等雜質(zhì)元素固定于該氧化膜的效果。優(yōu)選地是，如圖2所示那樣組合第一熱處理和第二熱處理來進行本實施方式中的 再生工序。以下，說明組合第一熱處理和第二熱處理來進行再生工序的效果。 當在鍵合襯底200中含有金屬雜質(zhì)(如銅、鐵、鎳等金屬雜質(zhì))的狀態(tài)或金屬雜質(zhì) 130附著于鍵合襯底200表面的狀態(tài)下(參照圖3A)在氬氣氛中進行熱處理(第一熱處理) 時，因為熱處理而使這些金屬雜質(zhì)130擴散到鍵合襯底200中(參照圖3B)，并且在冷卻鍵 合襯底200時該金屬雜質(zhì)130析出于鍵合襯底200的表面附近。另外，在將硅用作鍵合襯 底200時，有該金屬的硅化物132形成在鍵合襯底200表面的問題(參照圖3C)。即使在上述情況下，也可以通過與第一熱處理組合地進行第二熱處理而將在進行 第一熱處理時形成在鍵合襯底200表面及其附近的金屬雜質(zhì)等雜質(zhì)元素吸雜到在進行第 二熱處理時形成在鍵合襯底200表面的氧化膜134中(參照圖3D)。然后，通過去除氧化膜 134，可以形成再生鍵合襯底136 (參照圖3E)。另外，雖然在圖3A至3E中示出去除形成在鍵合襯底200表面的氧化膜134的情 況，但是還可以將氧化膜134用作與支撐襯底100貼合時的絕緣層114。像這樣，通過組合第一熱處理和第二熱處理，可以由第二熱處理抑制因為第一熱 處理而產(chǎn)生的問題。尤其是在對分離后的鍵合襯底200進行拋光處理的情況下，因為金屬 雜質(zhì)等雜質(zhì)元素附著于鍵合襯底200表面的可能性高，所以組合第一熱處理和第二熱處理 是有效的。另外，在組合第一熱處理和第二熱處理的情況下，優(yōu)選在進行第一熱處理之后進 行第二熱處理。這是因為如下緣故如果在鍵合襯底200中存在有起因于氧的微小缺陷的狀態(tài)下 在氧與氮的混合氣氛中進行熱處理(第二熱處理)，就有以微小缺陷作為核而在鍵合襯底 200中產(chǎn)生OSF的憂慮。通過在氧與氮的混合氣氛中進行熱處理(第二熱處理)之前，在氬氣氛中進行熱 處理(第一熱處理)，可以在降低了在鍵合襯底200中含有的微小缺陷的狀態(tài)下進行第二處 理。由此，可以由第二熱處理抑制在鍵合襯底200中產(chǎn)生0SF。像這樣，通過在進行第一熱處理之后進行第二熱處理，可以在有效地促進鍵合襯 底200中的氧的外擴散的同時，抑制在鍵合襯底中產(chǎn)生0SF，并且降低在鍵合襯底200中含 有的雜質(zhì)元素。另外，通過在進行第一熱處理之后進行第二熱處理而對在進行第一熱處理時形成 在鍵合襯底200表面及其附近的雜質(zhì)元素進行吸雜，與在氬氣氛中在進行熱處理之后通過 拋光鍵合襯底200的表面而去除雜質(zhì)元素的情況相比，可以增加鍵合襯底200的再利用次 數(shù)。另外，通過將在進行第二熱處理時形成在鍵合襯底200表面的氧化膜134用作與支撐 襯底100貼合時的絕緣層114，可以簡化制造工序。如上所述，通過對分離后的鍵合襯底200進行第一熱處理和第二熱處理，可以形成降低了氧缺陷和雜質(zhì)元素的再生鍵合襯底。另外，雖然在本實施方式中示出作為再生工序至少進行第一熱處理和第二熱處理的情況，但是本發(fā)明不局限于此。既可在進行第二熱處理后進行拋光處理，又可在第一熱處 理與第二熱處理之間進行拋光處理。另外，在鍵合襯底200中的起因于氧的微小缺陷少的 情況下，既可調(diào)換第一熱處理和第二熱處理的順序，又可只進行第二熱處理而省略第一熱 處理。另外，在附著于鍵合襯底200的金屬元素為少量的情況下，還可以只進行第一熱處理 而省略第二熱處理。在只進行第一熱處理的情況下，優(yōu)選在進行第一熱處理之后對鍵合襯 底200的表面進行拋光處理。<再生鍵合襯底的使用方法>如上所述那樣形成的再生鍵合襯底136可以與通常的鍵合襯底同樣地使用。就是 說，可以將再生鍵合襯底136用作圖IA至IE中的鍵合襯底110來制造SOI襯底。由此，可 以抑制SOI襯底的制造成本。其詳細情況可以參照上述<S0I襯底的制造工序>。另外，因為通過上述再生工序而獲得的再生鍵合襯底136在從其表面到預定的區(qū) 域(如ΙΟΟμπι)形成有無缺陷層(DZ層)，所以能夠耐受多次的SOI襯底的制造工序。因 此，優(yōu)選在反復進行η次(η:2以上的自然數(shù))的SOI襯底的制造工序之后進行再生工序。 由此，可以降低再生工序的次數(shù)，而實現(xiàn)SOI襯底的制造成本的降低，并抑制起因于熱歷史 的鍵合襯底的退化(破裂、缺口等)。另外，因為在包含氧的氣氛中進行上述再生工序中的第二熱處理，所以如上所述 那樣，在再生鍵合襯底136的表面形成有氧化膜134。因此，還可以將該氧化膜134用作與 支撐襯底100貼合時的絕緣層114。在此情況下，可以省略絕緣層114的形成工序，從而抑 制制造成本。當然，還可以去除上述氧化膜。本實施方式所示的結(jié)構(gòu)可以與其他實施方式所示的結(jié)構(gòu)適當?shù)亟M合而使用。實施方式2在本實施方式中，說明SOI襯底的制造方法的另一例子。雖然在上述實施方式中詳細說明了分離后的鍵合襯底的再生處理，但是還可以對 未使用的鍵合襯底進行該再生處理。在此情況下，可以去除鍵合襯底的污染物質(zhì)并降低缺 陷，從而可以進一步提高制造的SOI襯底的特性。另外，因為可以降低鍵合襯底中的氧并在 直到鍵合襯底的預定的深度的區(qū)域中形成DZ層，所以與未處理的鍵合襯底相比可以抑制 OSF的生長，并增加鍵合襯底的反復使用次數(shù)。另外，該處理是不涉及鍵合襯底的再生的處 理，從而可以簡單地稱為“熱處理”來代替“再生處理”。該熱處理的詳細情況與上述實施方式中的 < 再生鍵合襯底的形成工序 > 相同，因 此只要參照與此對應的記載，既可。另外，關(guān)于使用通過該熱處理而形成的鍵合襯底制造 SOI襯底的情況，只要參照<S0I襯底的制造工序 > 的記載，即可。另外，通過上述熱處理而獲得的鍵合襯底能夠耐受多次的SOI襯底的制造工序。 因此，優(yōu)選在反復進行η次(η:2以上的自然數(shù))的SOI襯底的制造工序之后進行再生工 序。再生工序的詳細情況可以參照〈再生鍵合襯底的形成工序〉。在此情況下，還可以實現(xiàn) SOI襯底的制造成本的降低，并抑制起因于熱歷史的鍵合襯底的退化(破裂、缺口等)。另外，因為是在包含氧的氣氛中進行第二熱處理，所以還可以將通過該熱處理而 形成的氧化膜用作與支撐襯底貼合時的絕緣層。在此情況下，可以省略絕緣層的形成工序，從而可以抑制制造成本。當然，還可以去除上述氧化膜。另外，還可以使上述氧化膜包含氯、氟等鹵素。例如，在要使上述氧化膜包含氯時， 只要在包含氧、氮和氯的氣氛中進行第二熱處理，即可。像這樣，通過使氧化膜包含鹵素，可 以獲得固定重金屬等雜質(zhì)元素并抑制帶給半導體特性的負面影響的效果。本實施方式所示的結(jié)構(gòu)可以與其他實施方式所示的結(jié)構(gòu)適當?shù)亟M合而使用。實施方式3
<S0I襯底的制造工序>在本實施方式中，參照

SOI襯底的制造方法的一個例子。另外，省略與上 述實施方式1及2重復的部分的說明，而詳細說明不同的部分。<第一方式>首先，參照圖4A、4B_1至4B_3和圖4C至4E說明根據(jù)第一方式的制造方法。首先，準備支撐襯底100(參照圖4A)。作為支撐襯底100，可以使用用于液晶顯示 裝置等的具有透光性的玻璃襯底。作為玻璃襯底，可以使用其應變點為580°C以上(優(yōu)選為 600°C以上)的襯底。此外，玻璃襯底優(yōu)選為無堿玻璃襯底。作為無堿玻璃襯底，例如使用 鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等的玻璃材料。注意，作為支撐襯底100，除了使用玻璃襯底之外，還可以使用陶瓷襯底、石英襯底 或藍寶石襯底等由絕緣體構(gòu)成的絕緣襯底、由硅等半導體材料構(gòu)成的半導體襯底、由金屬 或不銹鋼等導體構(gòu)成的導電襯底等。接著，準備鍵合襯底110(參照圖4B-1)。作為鍵合襯底110，例如可以使用由硅、 鍺、硅鍺、碳化硅等的第14族元素構(gòu)成的單晶半導體襯底。對鍵合襯底110的尺寸沒有限制，但是例如可以使用直徑為8英寸(200mm)、12英 寸(300mm)、18英寸(450mm)的半導體襯底。另外，還可以將圓形半導體襯底加工為矩形來使用。接著，將絕緣層114形成于鍵合襯底110(參照圖4B-2)。例如，絕緣層114可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等。通過 熱氧化法、CVD法或濺射法等，可以形成這些膜。此外，在通過使用CVD法形成絕緣層114的 情況下，從生產(chǎn)率的觀點來看，將使用四乙氧基硅烷(簡稱TE0S，化學式=Si(OC2H5)4)等的 有機硅烷而制造的氧化硅膜用作絕緣層114是優(yōu)選的。在本實施方式中，通過對鍵合襯底110進行熱氧化處理，形成絕緣層114 (這里，相 當于氧化硅膜)。優(yōu)選在氧化氣氛中添加鹵素進行熱氧化處理。例如，通過在添加有氯(Cl) 的氧化氣氛中對鍵合襯底110進行熱氧化處理，可以形成HCl氧化的絕緣層114。因此，絕 緣層114成為包含氯原子的膜。另外，雖然在本實施方式中，絕緣層114采用單層結(jié)構(gòu)，但是也可以采用疊層結(jié) 構(gòu)。另外，在貼合時沒有特別的問題等的不需要設(shè)置絕緣層114的情況下，也可以采用不設(shè) 置絕緣層114的結(jié)構(gòu)。接著，通過將離子照射到鍵合襯底110，形成脆化區(qū)域112 (參照圖4B-3)。更具體 地說，通過照射由利用電場進行加速的離子構(gòu)成的離子束，在離鍵合襯底110的表面有預 定深度的區(qū)域中形成脆化區(qū)域112。形成脆化區(qū)域112的深度可以根據(jù)離子束的加速能量 和離子束的入射角控制。就是說，脆化區(qū)域112形成在與離子平均侵入深度相同程度的深度的區(qū)域中。這里，形成脆化區(qū)域112的深度優(yōu)選在鍵合襯底110的整個表面上為均勻。另外，從鍵合襯底110分離的半導體層的厚度取決于形成脆化區(qū)域112的深度。形 成脆化區(qū)域112的深度為離鍵合襯底110的表面有50nm以上且1 μ m以下，優(yōu)選為50nm以 上且300nm以下的深度。
在將離子添加到鍵合襯底110時，可以使用離子注入裝置或離子摻雜裝置。在離 子注入裝置中，激發(fā)源氣體來產(chǎn)生離子種，并對所產(chǎn)生的離子種進行質(zhì)量分離，而將具有預 定質(zhì)量的離子種照射到被處理物。在離子摻雜裝置中，激發(fā)工藝氣體來產(chǎn)生離子種，并不對 所產(chǎn)生的離子種進行質(zhì)量分離而將其照射到被處理物。注意，在具備質(zhì)量分離裝置的離子 摻雜裝置中，也可以與離子注入裝置同樣，進行有質(zhì)量分離的離子照射。例如，可以以下面的條件進行使用離子摻雜裝置時的脆化區(qū)域112的形成工序?！ぜ铀匐妷篒OkV以上且IOOkV以下(優(yōu)選為30kV以上且80kV以下)·劑量 1 X IO1Vcm2 以上且 4X 1016/cm2 以下 射束電流密度2 μ A/cm2以上(優(yōu)選為5 μ A/cm2以上、更優(yōu)選為10 μ A/cm2以上)在使用離子摻雜裝置的情況下，可以使用包含氫的氣體作為源氣體。通過使用該 氣體，可以產(chǎn)生H\H2+、H3+作為離子種。在使用氫氣體作為源氣體的情況下，優(yōu)選多照射 Η3+。具體地說，使離子束包含相對于H+、Η2+、H3+的總量的70%以上的H3+離子。此外，更優(yōu) 選將H3+離子的比例設(shè)定為80%以上。如此，通過提高H3+的比例，可以使脆化區(qū)域112以 lX102°atomS/Cm3以上的濃度包含氫。由此，容易進行在脆化區(qū)域112中的分離。此外，通 過照射多量的H3+離子，與照射Η+』/時相比，可以在短時間內(nèi)形成脆化區(qū)域112。另外，因 為可以通過使用H3+而使離子的平均侵入深度變淺，所以可以在淺的區(qū)域中形成脆化區(qū)域 112。在使用離子注入裝置的情況下，優(yōu)選通過質(zhì)量分離來照射H3+離子。當然，也可以 照射h+、H2+。但是，在使用離子注入裝置的情況下，因為是選擇離子種來照射，所以與使用離 子摻雜裝置時相比，有時離子照射的效率會降低。作為離子照射工序的源氣體，除了使用包含氫的氣體以外，還可以使用選自氦或 氬等稀有氣體、以氟氣體或氯氣體為代表的鹵素氣體、氟化合物氣體(例如，BF3)等鹵素化 合物氣體中的一種或多種氣體。在作為源氣體使用氦的情況下，通過不進行質(zhì)量分離，可以 產(chǎn)生He+離子的比例高的離子束。通過使用這種離子束，可以效率好地形成脆化區(qū)域112。此外，也可以通過將離子照射工序分為多次進行，來形成脆化區(qū)域112。在此情況 下，既可以使用不同的源氣體照射離子，又可以使用相同的源氣體。例如，可以在使用稀有 氣體作為源氣體進行離子照射之后，使用包含氫的氣體作為源氣體進行離子照射。此外，也 可以首先使用鹵素氣體或者鹵素化合物氣體進行離子照射，接著，使用包含氫的氣體進行 離子照射。接著，貼合支撐襯底100與鍵合襯底110 (參照圖4C)。具體地說，隔著絕緣層114 貼合支撐襯底100與鍵合襯底110。在使支撐襯底100的表面與絕緣層114的表面接觸之 后，進行加壓處理，以實現(xiàn)支撐襯底100與鍵合襯底110的貼合。作為貼合的機理，被認為 是由范德華力實現(xiàn)貼合的機理、由氫鍵實現(xiàn)貼合的機理等。優(yōu)選地是，在貼合鍵合襯底110與支撐襯底100之前，至少對形成在鍵合襯底110 上的絕緣層114與支撐襯底100中的一方進行等離子體處理。通過對絕緣層114與支撐襯底100中的至少一方進行等離子體處理，可以增加親水基并且提高平坦性。其結(jié)果是，可以 提高鍵合襯底110與支撐襯底100的接合強度。這里，在使用電容耦合等離子體時，對真空狀態(tài)的反應室引入惰性氣體(如Ar氣 體)，并且使用通過將高頻電壓施加到設(shè)置有被處理襯底(如支撐襯底100或鍵合襯底 110)的電極和與其對置的電極之間而產(chǎn)生的等離子體，來進行等離子體處理。因為在等離 子體中存在有電子和Ar的陽離子，并且在被處理襯底的表面產(chǎn)生有自偏壓，所以Ar的陽離 子在被處理襯底一側(cè)被加速。通過加速的Ar的陽離子碰撞到支撐襯底100的表面，支撐襯 底100的表面受到濺射蝕刻。此時，支撐襯底100的表面的凸部被優(yōu)先濺射蝕刻，這樣可以 提高該支撐襯底100表面的平坦性。另外，還可以由加速的Ar的陽離子去除支撐襯底100 的有機物等雜質(zhì)來使支撐襯底活化。另外，還可以對真空狀態(tài)的反應室引入惰性氣體和反 應氣體(如O2氣、N2氣)，并且使用通過施加高頻電壓而產(chǎn)生的等離子體，來進行等離子體 處理。在引入反應氣體的情況下，可以修復因支撐襯底100的表面受到濺射蝕刻而產(chǎn)生的 缺陷。在本實施方式中，使用氬氣進行電感耦合等離子體(ICP =Inductively Coupled Plasma)方式的等離子體處理。采用如下氬等離子體的具體條件，即可ICP電力為100至 3000W ；壓力為 0. 1 至 5. OPa ；氣體流量為 5 至 2000sccm ；RF 偏壓為 IOOff (0. 6Iff/cm2)。優(yōu)選地是，在貼合鍵合襯底110與支撐襯底100之后，通過對被貼合的鍵合襯底 110與支撐襯底100進行熱處理，來加強貼合。需要將此時的加熱溫度設(shè)定為不使脆化區(qū) 域112中的分離進展的溫度。例如，可以將其溫度設(shè)定為小于400°C，優(yōu)選設(shè)定為300°C以 下。對加熱處理時間沒有特別的限制，可以根據(jù)處理時間和貼合強度的關(guān)系，適當?shù)卦O(shè)定適 合的條件即可。例如，可以進行200°C且2小時的熱處理。另外，也可以通過對涉及貼合的 區(qū)域照射微波等，來只對該區(qū)域進行局部性的加熱。在沒有貼合強度的問題時，可以省略上 述熱處理。接著，在脆化區(qū)域112中將鍵合襯底110分離為半導體層116和鍵合襯底200 (參 照圖4D)。優(yōu)選進行熱處理來分離鍵合襯底110。至于該熱處理的溫度，可以將支撐襯底 100的耐熱溫度作為基準。例如，當使用玻璃襯底作為支撐襯底100時，熱處理的溫度優(yōu)選 為400°C以上且750°C以下。但是，根據(jù)玻璃襯底的耐熱性而不局限于此。注意，在本實施 方式中以600°C進行2小時的加熱處理。通過進行如上述那樣的加熱處理，使形成在脆化區(qū)域112中的微小的空孔的體積 發(fā)生變化，而在脆化區(qū)域112中產(chǎn)生裂縫。其結(jié)果是，鍵合襯底110沿脆化區(qū)域112分離。 由此，從鍵合襯底110分離的半導體層116殘留在支撐襯底100上。另外，通過該熱處理， 涉及貼合的界面被加熱，因此在該界面上形成共價鍵，結(jié)果可以進一步提高貼合力。在如上所述形成的半導體層116的表面存在有由分離工序或離子照射工序引起 的缺陷，并且，其平坦性受到損害。因此，優(yōu)選進行減少半導體層116的缺陷的處理或提高 半導體層116的表面的平坦性的處理。在本實施方式中，例如，通過對半導體層116照射激光，來實現(xiàn)半導體層116的缺 陷的減少或平坦性的提高。通過將激光照射到半導體層116，溶化半導體層116，然后通過 冷卻、固化來減少缺陷，而可以獲得提高了表面的平坦性的單晶半導體層。另外，還可以進行將單晶半導體層的厚度減薄的薄膜化工序。作為單晶半導體層112的薄膜化，使用干蝕刻處理和濕蝕刻處理中的一方或者組合雙方的蝕刻處理即可。例 如，在半導體層由硅構(gòu)成的情況下，可以通過使用SF6和O2作為工藝氣體的干蝕刻處理，來 使半導體層減薄。
通過上述工序，可以在支撐襯底100上形成半導體層118(參照圖4E)。另外，雖然在本實施方式中示出在照射激光之后進行蝕刻處理的情況，但是本發(fā) 明的一個方式不局限于此，既可在照射激光之前進行蝕刻處理，又可在照射激光前后進行 蝕刻處理。另外，雖然在本實施方式中使用激光實現(xiàn)缺陷的減少和平坦性的提高，但是本發(fā) 明的一個方式不局限于此。還可以采用熱處理等其他方法來實現(xiàn)缺陷的減少和平坦性的提 高。另外，如果不需要進行缺陷降低處理，就可以只采用蝕刻處理等的平坦性提高處理。通過進行再生工序，使分離后的鍵合襯底200成為再生鍵合襯底，而可以再利用 該再生鍵合襯底。另外，因為在分離后的鍵合襯底200的表面存在有起因于脆化區(qū)域112 等的缺陷，所以優(yōu)選在進行再生工序之前去除這些缺陷。由此，可以在更優(yōu)選的狀態(tài)下進行 再生工序。作為去除的方法，有蝕刻處理、CMP等的拋光處理?！吹诙绞健狄韵?，參照圖5A-1至5A-2、5B-1至5B-3和圖5C至5E說明涉及第二方式的制造 方法。第二方式與第一方式的不同點在于在支撐襯底上形成絕緣層101。因此，以下主要 對這一點進行說明。首先，準備支撐襯底100(參照圖5A-1)，在該支撐襯底上形成絕緣層101(圖 5A-2)。至于支撐襯底100，可以參照圖4A。對絕緣層101的形成方法沒有特別的限制，但是例如可以使用濺射法、等離子體 CVD法等。由于絕緣層101為具有涉及貼合的表面的層，所以優(yōu)選將絕緣層101形成為其表 面具有高平坦性。絕緣層101可以由選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮 化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁等中的一種或多種的材料形成。例如，在使用氧化硅形成絕緣層 101時，通過使用有機硅烷氣體并利用化學氣相淀積法形成絕緣層，可以獲得平坦性極為優(yōu) 良的絕緣層101。另外，在本實施方式中，絕緣層101具有單層結(jié)構(gòu)，但是還可以采用疊層結(jié) 構(gòu)。接著，準備鍵合襯底110，在鍵合襯底110的表面形成絕緣層114，并且通過對鍵合 襯底110照射離子來形成脆化區(qū)域112 (參照圖5B-1至5B-3)。因為圖5B-1至5B-3可以 與圖4B-1至4B-3同樣地進行，所以省略詳細的說明。接著，貼合支撐襯底100與鍵合襯底110 (參照圖5C)。具體地說，隔著絕緣層101 及114貼合支撐襯底100與鍵合襯底110。在使絕緣層101的表面與絕緣層114的表面接 觸之后，進行加壓處理，以實現(xiàn)支撐襯底100與鍵合襯底110的貼合。另外，優(yōu)選在貼合鍵合襯底110與支撐襯底100之前，對鍵合襯底110或形成在鍵 合襯底110上的絕緣層114、支撐襯底100或形成在支撐襯底100上的絕緣層101進行表面 處理。通過進行表面處理，可以提高鍵合襯底110和支撐襯底100的接合界面的接合強度。作為表面處理，可以舉出濕處理、干處理或濕處理和干處理的組合。也可以組合不 同的濕處理或不同的干處理而進行表面處理。作為濕處理，可舉出使用臭氧水的臭氧處理(臭氧水清洗)、兆頻超聲波清洗或二流體清洗(將純水和添加有氫的水等的功能性水與氮等的載流子氣體一起噴射的方法) 等。作為干處理，可舉出紫外線處理、臭氧處理、等離子體處理、偏壓施加等離子體處理或自 由基處理等。通過對被處理體(單晶半導體襯底、形成在單晶半導體襯底上的絕緣層、支撐 襯底或形成在支撐襯底上的絕緣層)進行上述那樣的表面處理來發(fā)揮提高被處理體表面 的親水性及清潔性的效果。其結(jié)果是，可以提高襯底之間的接合強度。濕處理對去除附著到被處理體表面的大的塵屑等有效。而干處理對去除或分解附 著到被處理體表面的有機物等的小的塵屑有效。在此，通過在對被處理體進行紫外線處理 等的干處理之后進行清洗等的濕處理，可以使被處理表面清潔化及親水化，并能抑制被處 理體表面的水印(water mark)，所以是優(yōu)選的。
或者，優(yōu)選進行使用臭氧或單態(tài)氧等的處于活性狀態(tài)的氧的表面處理。借助于臭 氧或單態(tài)氧等的處于活性狀態(tài)的氧，可以有效地去除或分解附著到被處理體表面的有機 物。另外，通過對于臭氧或單態(tài)氧等的處于活性狀態(tài)的氧組合利用包括紫外線中的低于 200nm的波長的光的處理，可以更有效地去除附著到被處理體表面的有機物。下面進行具體 的說明。例如，通過在包含氧的氣氛下照射紫外線，進行被處理體的表面處理。通過在包含 氧的氣氛下照射包括紫外線中的低于200nm的波長的光和包括紫外線中的200nm以上的波 長的光，可以生成臭氧和單態(tài)氧。此外，通過照射包括紫外線中的低于ISOnm的波長的光， 可以生成臭氧和單態(tài)氧。以下示出通過在包含氧的氣氛下照射包括低于200nm的波長的光及包括200nm以 上的波長的光，來發(fā)生的反應的例子。02+hv ( λ 禪)—0 (3P) +0 (3P)... (1)O(3P)+O2 — O3…(2)03+hv ( λ 2nm) — 0 (1D) +O2- (3)在上述反應式(1)中，通過在包含氧(O2)的氣氛下照射包括低于200nm的波 長U1Mi)的光(hv)，生成基態(tài)的氧原子(0(3P))。接著，在反應式(2)中，基態(tài)的氧原子 (O(3P))和氧(O2)起反應而生成臭氧(O3)。而且，通過在反應式(3)中，在包含所生成的臭 氧(O3)的氣氛下照射包括200nm以上的波長(λ 2nm)的光，生成激發(fā)態(tài)的單態(tài)氧0 (1D)。通 過在包含氧的氣氛下照射包括紫外線中的低于200nm的波長的光，生成臭氧，并通過照射 包括200nm以上的波長的光，分解臭氧來生成單態(tài)氧。例如可以通過在包含氧的氣氛下照 射低壓汞燈(X1 = 185nm, A 2 = 254nm)進行上述表面處理。此外，以下示出在包含氧的氣氛下照射包括低于ISOnm的波長的光發(fā)生的反應的 例子。 02+hv ( λ 3nm) — 0 (1D) +0 (3P)... (4)O(3P)+O2 — O3…(5)03+hv ( λ 3nm) — 0 (1D) +O2- (6)在上述反應式(4)中，通過在包含氧(O2)的氣氛下照射包括低于ISOnm的波長 (λ3ηπι)的光，生成激發(fā)態(tài)的單態(tài)氧O(1D)和基態(tài)的氧原子(O(3P))。接著，在反應式(5)中， 基態(tài)的氧原子(O(3P))和氧(O2)起反應來生成臭氧(O3)。在反應式(6)中，通過在包含所 生成的臭氧(O3)的氣氛下照射包括低于ISOnm的波長(λ 的光，生成激發(fā)態(tài)的單態(tài)氧和氧。通過在包含氧的氣氛下照射包括紫外線中的低于180nm的波長的光，生成臭氧，并通 過分解臭氧或氧來生成單態(tài)氧。例如，可以通過在包含氧的氣氛下照射Xe受激準分子UV 燈進行上述那樣的表面處理?？梢岳冒ǖ陀?00nm的波長的光來切斷附著到被處理體表面的有機物等的 化學鍵，并可以利用臭氧或單態(tài)氧來對附著到被處理體表面的有機物及被切斷化學鍵的有 機物等進行氧化分解而去除。通過進行上述那樣的表面處理，可以進一步提高被處理體表 面的親水性及清潔性，而實現(xiàn)優(yōu)良的接合。在第二方式中，說明了在貼合支撐襯底100與鍵合襯底110之前進行表面處理的 情況，但是本發(fā)明的一個方式不局限于此，既可進行在第一方式中說明的等離子體處理來 代替表面處理，又可組合表面處理和等離子體處理。另外，在第一方式中，既可進行在第二 方式中說明的表面處理來代替等離子體處理，又可組合表面處理和等離子體處理。接著，在脆化區(qū)域112中將鍵合襯底110分離為半導體層116和鍵合襯底200 (參 照圖5D)。由此，半導體層116殘留在支撐襯底100上。然后，通過對半導體層116進行缺 陷降低處理或表面平坦性提高處理等，可以在支撐襯底100上形成半導體層118(參照圖 5E)。因為圖5D至5E可以與圖4D至4E同樣地進行，所以省略詳細的說明。通過進行再生工序，使分離后的鍵合襯底200成為再生鍵合襯底，而可以再利用 該再生鍵合襯底。另外，因為在分離后的鍵合襯底200的表面存在有起因于脆化區(qū)域112 等的缺陷，所以優(yōu)選在進行再生工序之前去除這些缺陷。由此，可以在更優(yōu)選的狀態(tài)下進行 再生工序。作為去除的方法，有蝕刻處理、CMP等的拋光處理。根據(jù)公開的發(fā)明的一個方式，可以形成減少了氧缺陷或雜質(zhì)元素的再生鍵合襯 底，從而可以提高使用該襯底制造的S0I襯底的特性。另外，因為可以抑制鍵合襯底的特性 退化，所以鍵合襯底的反復使用次數(shù)增高。由此，可以進一步抑制S0I襯底的制造成本。像這樣，根據(jù)公開的發(fā)明的一個方式，可以抑制因反復使用鍵合襯底而產(chǎn)生在該 鍵合襯底中的缺陷。本說明書根據(jù)2009年4月22日在日本專利局受理的日本專利申請編號 2009-104203而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
一種SOI襯底的制造方法，包括第一工序，即將離子照射到鍵合襯底來在所述鍵合襯底中形成脆化區(qū)域；第二工序，即隔著絕緣層貼合所述鍵合襯底和支撐襯底；第三工序，即在所述脆化區(qū)域中分離所述鍵合襯底來在所述支撐襯底上隔著所述絕緣層形成半導體層；以及第四工序，即在氬氣氛中對在所述脆化區(qū)域中分離的所述鍵合襯底進行第一熱處理，然后在氧和氮的混合氣氛中進行第二熱處理，以形成再生鍵合襯底，其中，再次使用所述再生鍵合襯底作為所述第一工序中的鍵合襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S0I襯底的制造方法，其中，在反復進行n次的所述第一工序 至所述第三工序之后進行所述第四工序，并且n為大于或等于2的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S0I襯底的制造方法，其中，將在所述第二熱處理中形成在所 述再生鍵合襯底表面上的氧化膜用作在所述第二工序中與支撐襯底貼合的絕緣層。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的S0I襯底的制造方法，其中，所述第二熱處理中的氧濃度低于 5體積％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S0I襯底的制造方法，其中，所述第二熱處理期間的氣氛為除 了氧及氮以外還包含氯的氣氛。
6.一種S0I襯底的制造方法，包括第一工序，即將離子照射到鍵合襯底來在所述鍵合襯底中形成脆化區(qū)域； 第二工序，即隔著絕緣層貼合所述鍵合襯底和支撐襯底；第三工序，即在所述脆化區(qū)域中分離所述鍵合襯底來在所述支撐襯底上隔著所述絕緣 層形成半導體層；第四工序，即對在所述脆化區(qū)域中分離的所述鍵合襯底的表面進行拋光；以及 第五工序，即在氬氣氛中對在所述脆化區(qū)域中分離的所述鍵合襯底進行第一熱處理， 然后在氧和氮的混合氣氛中進行第二熱處理，以形成再生鍵合襯底， 其中，再次使用所述再生鍵合襯底作為所述第一工序中的鍵合襯底。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的S0I襯底的制造方法，其中，將在所述第二熱處理中形成在所 述再生鍵合襯底表面上的氧化膜用作在所述第二工序中與支撐襯底貼合的絕緣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的S0I襯底的制造方法，其中，所述第二熱處理中的氧濃度低于 5體積％。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的S0I襯底的制造方法，其中，所述第二熱處理期間的氣氛為除 了氧及氮以外還包含氯的氣氛。
10.一種S0I襯底的制造方法，包括第一工序，即在氬氣氛中對鍵合襯底進行第一熱處理，然后在氧和氮的混合氣氛中進 行第二熱處理；第二工序，即將離子照射到所述鍵合襯底來在所述鍵合襯底中形成脆化區(qū)域； 第三工序，即隔著絕緣層貼合所述鍵合襯底和支撐襯底；以及 第四工序，即在所述脆化區(qū)域中分離所述鍵合襯底來在所述支撐襯底上隔著所述絕緣 層形成半導體層，其中，在每進行1次的所述第一工序之后，反復進行n次的所述第二工序至所述第四工序，并且，η為大于或等于2的自然數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SOI襯底的制造方法，其中，將在所述第二熱處理中形成在 所述鍵合襯底表面上的氧化膜用作與所述支撐襯底貼合的所述絕緣層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述第二熱處理中的氧濃度低 于5體積％。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述第二熱處理期間的氣氛為 除了氧及氮以外還包含氯的氣氛。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述氬氣氛包含氬和氫。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述鍵合襯底中含有的氧通過 所述第一熱處理而降低。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述氬氣氛包含氬和氫。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述鍵合襯底中含有的氧通過 所述第一熱處理而降低。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述氬氣氛包含氬和氫。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述鍵合襯底中含有的氧通過 所述第一熱處理而降低。
全文摘要
本發(fā)明涉及SOI襯底的制造方法，公開的發(fā)明的一個方式，包括第一工序，即將離子照射到鍵合襯底來在鍵合襯底中形成脆化區(qū)域；第二工序，即隔著絕緣層貼合鍵合襯底和支撐襯底；第三工序，即在脆化區(qū)域中分離鍵合襯底來在支撐襯底上隔著絕緣層形成半導體層；以及第四工序，即對于在脆化區(qū)域中分離的鍵合襯底，在氬氣氛中進行第一熱處理，然后在氧和氮的混合氣氛中進行第二熱處理，以形成再生鍵合襯底，其中再次使用再生鍵合襯底作為第一工序中的鍵合襯底。
文檔編號H01L21/762GK101872740SQ201010167278
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者永井雅晴, 津屋英樹, 花岡一哉 申請人:株式會社半導體能源研究所