半导体晶圆的热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108701593A(43)申请公布日2018.10.23(21)申请号201780011704.0(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司1(22)申请日2017.01.261002代理人张晶谢顺星(30)优先权数据2016-0298152016.02.19JP(51)Int.Cl.H01L21/26(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01L21/683(2006.01)2018.08.16(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2017/0026182017.01.26(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/141652JA2017.08.24(71)申请人信越半导体株式会社地址日本东京都(72)发明人若林大士二井谷美保目黑贤二权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称半导体晶圆的热处理方法(57)摘要本发明是一种半导体晶圆的热处理方法，其在单片式的热处理炉内配设有能够载置半导体晶圆的基座，并对载置于该基座的半导体晶圆进行热处理，其特征在于，在所述热处理前，在所述热处理炉内，进行以比所述热处理的温度低的规定温度保持规定时间的预备加热，在该预备加热中，使所述半导体晶圆从所述基座分离并进行保持。由此，提供一种半导体晶圆的热处理方法，该方法即使在高温热处理时也不会大幅降低生产性，并能够抑制半导体晶圆的滑移。CN108701593ACN108701593A权利要求书1/1页1.一种半导体晶圆的热处理方法，其在单片式的热处理炉内配设有能够载置半导体晶圆的基座，并对载置于该基座的半导体晶圆进行热处理，其特征在于，在所述热处理前，在所述热处理炉内，进行以比所述热处理的温度低的规定温度保持规定时间的预备加热，在该预备加热中，使所述半导体晶圆从所述基座分离并进行保持。2.根据权利要求1所述的半导体晶圆的热处理方法，其特征在于，使所述半导体晶圆被升降销支承来进行所述半导体晶圆从所述基座的分离，其中，所述升降销使所述半导体晶圆相对于所述基座上下移动。3.根据权利要求1或2所述的半导体晶圆的热处理方法，其特征在于，所述半导体晶圆为SOI晶圆。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体晶圆的热处理方法，其特征在于，将所述热处理的温度设定为1100℃以上，将所述预备加热的温度设定为700℃以上且低于1100℃。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体晶圆的热处理方法，其特征在于，在氢气或氩气、或者它们的混合气体气氛下进行所述热处理。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体晶圆的热处理方法，其特征在于，将所述预备加热的保持时间设定为10秒以上且90秒以下。2CN108701593A说明书1/7页半导体晶圆的热处理方法技术领域[0001]本发明涉及一种半导体晶圆的热处理方法。背景技术[0002]例如作为SOI(SiliconOnInsulator：绝缘体上硅)晶圆的制造方法，特别是作为实现先进集成电路的高性能化的薄膜SOI晶圆的制造方法，将注入了离子的晶圆接合后剥离来制造SOI晶圆的方法(离子注入剥离法：也称为智能剥离法(注册商标)的技术)受到关注。该离子注入剥离法为如下技术：在两张硅晶圆中，至少在一方上形成氧化膜，并且从一方的硅晶圆(接合晶圆)的上表面注入氢离子、稀有气体离子等气体离子，在该晶圆内部形成微小气泡层(也称为封入层或离子注入层)后，使注入了该离子的一方的面隔着氧化膜与另一方的硅晶圆(基体晶圆)紧密结合，之后施加热处理(剥离热处理)，将微小气泡层作为劈开面，将一方的晶圆(接合晶圆)剥离成薄膜状，做成SOI晶圆(参照专利文献1)。根据需要，也会进一步施加热处理(结合热处理)，牢固地进行结合。在该阶段中，劈开面(剥离面)成为SOI层的表面，能够比较容易地获得SOI膜厚较薄且均匀性也较高的SOI晶圆。[0003]然而，剥离后的SOI晶圆表面上存在离子注入所导致的损坏层，且表面粗糙度比通常的硅晶圆的镜面大。因此，在离子注入剥离法中，需要除去这样的损坏层和表面粗糙度。[0004]以往，为了除去该损坏层等，在结合热处理后的最终工序中，进行被称为接触抛光的研磨量极少的镜面研磨(加工余量：100nm左右或其以上)。另外，若对SOI层进行包含机械加工要素的研磨，则会产生如下问题，即，由于研磨的加工余量不均匀，而会导致通过氢离子等的注入和剥离所完成的SOI层的面内膜厚均匀性(面内膜厚分布)恶化。具体而言，在使用例如直径为300mm的单晶硅晶圆以离子注入剥离法制作贴合SOI晶圆的情况下，若仅用接触抛光使剥离后的SOI层表面平坦、除去损坏，则即使刚剥离后的SOI层的面内膜厚均匀性为±1nm，也无法避免在接触抛光后恶化至±6nm以上。[0005