專利名稱：剝離晶片的再利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種剝離晶片的再利用方法，該剝離晶片是在結(jié)合已注入
離子的晶片后將其剝離來制造絕緣層上覆硅(SOI， Silicon On Insulator)的方 法，也就是所謂的離子注入剝離法(也被稱為smartcut(登錄商標)法)中，附帶 生成的剝離晶片。
背景技術(shù)：
制作SOI晶片有幾種方法，其中采用貼合法的SOI晶片的制造方法，其 特征在于隔著氧化膜將2片單晶硅晶片貼合在一起。但是，由于是利用2片 晶片來制造1片SOI晶片，所以成本非常高。
為了改善此種情況，有利用離子注入剝離法來制造SOI晶片的方法。圖 2是利用離子注入剝離法來制造SOI晶片的步驟流程，以下一邊參照圖2 — 邊說明離子注入剝離法。
此方法是一種先準備接合晶片1與基底晶片4的2片硅晶片(步驟(a))， 接著至少在其中一方的硅晶片(此時為接合晶片l)上形成氧化膜2(步驟(b))，
然后從其中一方的硅晶片的表面注入氫離子或稀有氣體離子，在該晶片內(nèi)部 形成微小氣泡層(離子注入層3)(步驟(c))，隔著氧化膜2使該已注入離子側(cè)的 面與另一方的硅晶片(此時為基底晶片4)密接(步驟(d))，然后施加熱處理，將 離子注入層作為劈開面6，將其中一方的晶片薄膜狀地剝離(步驟(e))，進而 施加熱處理而牢固地結(jié)合(未圖示)，而作出SOI晶片8的技術(shù)(參照日本特開 平5-211128號公報)。
此方法中，其劈開面(剝離面)6是良好的鏡面，也比較容易得到SOI層 的膜厚均勻性高的SOI晶片。
若是以此種離子注入剝離法來制作SOI晶片8，必然會附帶產(chǎn)生1片硅 的剝離晶片7。通過再利用此附帶產(chǎn)生的剝離晶片，實質(zhì)上可以利用l片硅 晶片來得到1片SOI晶片，所以能夠大幅地降低成本。此時，附帶產(chǎn)生的剝離晶片7,由于無法直接再利用，因而必須進行剝
離面6的再生處理。
因此，在日本特開平11-307413號公報中，揭示出一種再利用方法，作 為接合晶片，采用外延晶片、由切克勞斯基法(Czochralski method、 CZ法) 制作的硅晶片(以下稱為CZ晶片)、或是由浮動區(qū)熔法(FloatingZone method、 FZ法)制作的硅晶片(以下稱為FZ晶片)的情況，分別對附帶產(chǎn)生的剝離晶片 的剝離面施加研磨等，進行再處理，而可以再利用剝離晶片。
特別是作為剝離晶片的再處理，為了要減少由于研磨所造成的損耗量， 并完全地恢復(fù)表面粗度，在除去周邊階差的研磨后，不進行損耗量大的精加 工研磨，而是代替地采用以下的方法在含有氫的還原性氣氛下，通過對剝 離晶片施加熱處理，來改善形成在剝離晶片上的損傷層與剝離面的表面粗 度。
然而，F(xiàn)Z晶片是屬于難以制造出直徑200mm以上的大直徑的晶片，今 后將難以適用于最先端元件。又，使用外延晶片的情況，在再處理步驟中， 即使盡量地減少研磨損，由于外延層本來就很薄，再生次數(shù)通常比使用CZ 晶片或FZ晶片時更少，而會有成本實質(zhì)上顯著地提高的問題。而且，為了 要減少損耗量，在研磨后沒有進行改善表面粗度的加工，而在再生后的使用 中，時常會發(fā)生結(jié)合不良等的不良情況。
進而，使用CZ晶片的情況，采用對剝離晶片施加再處理后而得的晶片 來作為接合晶片，以此種晶片制作而成的SOI晶片的SOI層的品質(zhì)有降低的 傾向，時常發(fā)生缺陷。又，隨著剝離晶片的再生次數(shù)的增加，貼合不良的SOI 晶片也會增加，因此也有SOI晶片的合格率惡化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于如此的問題點而開發(fā)出來，其目的在于提供一種 SOI晶片的再利用方法，使用200mm以上的大直徑CZ晶片來作為接合晶片， 并將借由離子注入剝離法來制作SOI晶片時所附帶生成的剝離晶片，即使重 復(fù)作為接合晶片來進行再利用，也不會導(dǎo)致貼合不良或是SOI層的品質(zhì)降低， 而可以增加剝離晶片的再生次數(shù)，以謀求降低SOI晶片的制造成本。
為了達成上述目的，若根據(jù)本發(fā)明，提供一種剝離晶片的再利用方法，是針對先在CZ晶片表面上形成熱氧化膜，將通過該熱氧化膜進行離子注入 而形成有離子注入層的上述CZ晶片作為接合晶片，隔著上述熱氧化膜貼合 該接合晶片與基底晶片，然后通過施加熱處理，以上述離子注入層為界而分
離成SOI晶片與剝離晶片這樣的制造步驟，對于附帶生成的上述剝離晶片至 少施行研磨的再處理后，將該剝離晶片作為接合晶片，再度在SOI晶片制造
步驟中進行再利用的方法，其特征在于
至少上述所使用的CZ晶片，是設(shè)為其整個面由N區(qū)域(neutral region, 原子多余或不足的情況沒有或很少的區(qū)域，也稱為中性區(qū)域)所構(gòu)成的低缺陷
上述再處理中，是以比在上述SOI晶片制造步驟中形成上述熱氧化膜時
對接合晶片所施加的溫度更高的溫度，來對上述剝離晶片施行快速加熱.快 速冷卻熱處理。
如此，作為在SOI晶片制造步驟中所使用的接合晶片，借由采用cz晶 片中的其整個面由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷晶片，能夠?qū)?yīng)近年來的200mm 以上的硅晶片的大口徑化，又例如不用使用lOppma以下的氧濃度非常低的 CZ晶片，便能夠制造出具有低缺陷且高品質(zhì)的SOI層的SOI晶片。
進而，若使用其整個面由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷CZ晶片，能夠以不用 在意研磨損的方式來研磨剝離面。因此，能夠比使用外延晶片時，更將剝離 晶片表面高度平坦化，能夠改善由于從剝離晶片再生而得的接合晶片所導(dǎo)致 的SOI晶片的貼合不良的情況。又，由于可增加從剝離晶片再生成為接合晶 片的次數(shù)，所以可以實質(zhì)上謀求降低SOI晶片的制造成本。
又，剝離晶片的再處理，是通過以比在上述SOI晶片制造步驟中形成熱 氧化膜的溫度更高的溫度，對剝離晶片施行快速加熱.快速冷卻熱處理 (RTA(Rapid Thermal Annealing)處理)，能夠消滅由于在SOI晶片制造步驟或 再處理步驟中數(shù)次進行的熱處理所形成的剝離晶片內(nèi)部的氧析出核及由該 核成長而成氧析出物，所以能夠使接合晶片初始化成為未形成這些氧析出核 或氧析出物之前的狀態(tài)，因此在再生處理后的SOI晶片制造步驟中，對于從 剝離晶片再生而得的接合晶片，能夠抑制該接合晶片發(fā)生必須以上的氧析出 物。
而且，從剝離晶片再生處理而得到接合晶片，由于通過RTA處理而被初始化，所以具有與最先準備的接合晶片同樣的品質(zhì)，使用此接合晶片所形
成的SOI層，可以防止品質(zhì)降低，同時可以改善SOI晶片的貼合不良。
因此，即使對剝離晶片施加數(shù)次再生處理，由于接合晶片都會被初始化，
所以可以一直維持SOI晶片的貼合品質(zhì)，能夠使再生次數(shù)增加至當(dāng)cz晶片
的厚度達到界限為止，能夠降低SOI晶片的制造成本。
上述快速加熱.快速冷卻熱處理，較佳是在再生研磨上述剝離晶片的表
面的步驟之前進行；又，上述快速加熱.快速冷卻熱處理，也能夠在再生研 磨上述剝離晶片的表面的步驟之后進行。
RTA處理，由于是用以消滅在SOI晶片制造步驟或再處理步驟中數(shù)次進 行的熱處理而在剝離晶片中生成的氧析出核等，而進行的處理，所以可以在 剝離晶片表面的再生研磨步驟之前或是之后進行RTA處理。但是，更佳是 在再生研磨步驟前，對剝離晶片施加RTA處理，當(dāng)再生研磨剝離晶片的表 面時，即使由于RTA處理而有污染，也可以將其除去，而當(dāng)由于RTA處理 而有表面粗度變化的情況，也能夠調(diào)整剝離晶片的表面粗度。因此，能夠改 善由于再生研磨而成的接合晶片所導(dǎo)致的SOI晶片的貼合不良，能夠防止再 利用剝離晶片時發(fā)生SOI晶片的品質(zhì)降低。
此情況，上述快速加熱.快速冷卻熱處理的溫度，較佳是設(shè)為110(TC — 1300 。C。
在接合晶片上形成熱氧化膜時，其氧化膜的形成溫度大約是IOO(TC左 右，所以RTA處理溫度較佳是110(TC以上，利用將RTA處理溫度設(shè)為1100 'C以上，能夠消去在SOI晶片制造步驟中，于接合晶片(剝離晶片)內(nèi)部發(fā)生 的氧析出核及氧析出物。因此，在再生處理后的SOI晶片制造步驟中，在從 剝離晶片再生而得的接合晶片的內(nèi)部，能夠抑制氧析出物的發(fā)生，能夠改善 由于再生研磨而成的接合晶片所導(dǎo)致的SOI晶片的貼合不良，能夠防止再利 用剝離晶片時發(fā)生SOI晶片的品質(zhì)降低，且增加再生次數(shù)。
進而，上述再生研磨，能夠?qū)⑸鲜鰟冸x晶片表面的研磨損設(shè)為2Pm以上。
剝離晶片的剝離面即使由于離子注入而受到損傷，在本發(fā)明中，作為制 造SOI晶片時的接合晶片，由于是使用其整個面由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷 CZ晶片，能夠?qū)?yīng)剝離面的損傷層，再生研磨必要的厚度，特別是可以將剝離晶片表面研磨2um以上。剝離晶片表面的研磨損為2Pm以上的情況， 不但能夠確實地除去剝離面的損傷層，并能夠充分地研磨成平坦化，所以能 夠改善由于再生研磨而成的接合晶片所導(dǎo)致的SOI晶片的貼合不良，能夠防 止再利用剝離晶片時發(fā)生SOI晶片的品質(zhì)降低。
若根據(jù)本發(fā)明的剝離晶片的再利用方法，針對通過離子注入剝離法來進 行的SOI晶片的制造，能夠?qū)?yīng)近年來的200mm以上的硅晶片的大口徑化， 且即使將附帶生成的大直徑剝離晶片，重復(fù)再利用作為接合晶片，剝離晶片 由于通過RTA處理，其氧析出核等被初始化，所以可以防止發(fā)生貼合不良 或是SOI晶片的品質(zhì)降低，可增加接合晶片的再生次數(shù)，能夠降低SOI晶片 的制造成本。


圖1是表示本發(fā)明的剝離晶片的再利用方法的一例的流程圖。
圖2是表示通過離子注入剝離法來制造SOI晶片的步驟的流程圖。
圖3是表示以往的剝離晶片的再利用方法的流程圖。
圖4是表示除了圖1的流程以外的本發(fā)明的實施步驟的流程圖；流程(a) 是在步驟(G)之間進行步驟(F)的RTA處理的情況、流程(P )是在步驟(G)結(jié)束 后進行步驟(F)的RTA處理的情況。
其中，附圖標記說明如下
1接合晶片2氧化膜
3離子注入層4基底晶片
5氧析出核6劈開面(剝離面)
7剝離晶片8SOI晶片
9氧析出物11cz晶片
12熱氧化膜13離子注入層
14基底晶片15氧析出核
16剝離面17錄U離晶片
18SOI晶片21接合晶片
22熱氧化膜
具體實施例方式
本發(fā)明人，發(fā)現(xiàn)采用對剝離晶片施加再處理后而得的晶片來作為接合晶
片，以此種晶片制作而成的SOI晶片的SOI層的品質(zhì)有降低的傾向，時常發(fā) 生缺陷，又，隨著剝離晶片的再生次數(shù)的增加，貼合不良的SOI晶片也會增
加，因此對于此種問題進行調(diào)査。
結(jié)果，查明上述的利用離子注入剝離法來制作SOI晶片時的2片單晶 硅晶片之中，作為用于形成SOI層的晶片(接合晶片)是采用cz晶片，將剝
離晶片再度作為接合晶片而進行再利用的情況，因為對接合晶片施加用于形 成氧化膜的高溫氧化熱處理與用于分離晶片的低溫?zé)崽幚?剝離熱處理)，所 以在接合晶片內(nèi)，重復(fù)進行氧析出核的生成與成長，會使氧析出物增大。以
下， 一邊參照圖3—邊說明其機構(gòu)。
圖3是表示利用以往的方法再處理剝離晶片的步驟的流程圖。如圖2所 示地制作SOI晶片8時(步驟(e))，在剝離晶片7的內(nèi)部生成氧析出核5，在 步驟(f)中進行氧化膜除去與再生研磨，若再度形成熱氧化膜(步驟(g))，則在 SOI晶片制造步驟中所生成的氧析出核5會成長成氧析出物9。
如此，若對氧析出物9已經(jīng)增大后的晶片，再度進行磨削、研磨這樣的 用以除去晶片表面的處理來作為再生處理，則氧析出物會存在于表面附近， 此將成為貼合不良或SOI層的品質(zhì)劣化問題發(fā)生的原因。而且，氧析出核5 及/或氧析出物9的生成、成長，再生次數(shù)越多越顯著，近而SOI層的品質(zhì)劣 化，結(jié)果，剝離晶片的再生次數(shù)會被限制在1、 2次。又，若再生次數(shù)少， 則需要大量的接合晶片，所以成本變高。
為了避免此問題而重復(fù)使用剝離晶片來作為接合晶片時，作為接合晶 片，通過使用幾乎不含晶格間氧的FZ晶片的方法、使用外延晶片的方法、 或是使用由MCZ法制作出來的晶格間氧濃度為10ppma以下的極低氧濃度的 CZ晶片的方法，被認為可抑制氧析出物的形成。
然而，如上述，F(xiàn)Z晶片是屬于難以制造出直徑200mm以上的大直徑的 晶片，進而，使用10ppma以下的晶格間氧濃度的CZ晶片的情況，雖然有 可能多少增加剝離晶片的再生次數(shù)，但是只要無法解決起因于氧而發(fā)生的缺 陷這樣的潛在的問題，目前安定地量產(chǎn)10ppma以下的晶格間氧濃度非常低 的CZ晶片，是困難的。進而，CZ晶片中特有的空洞型缺陷(也稱為COP)
8的存在，也有使SOI層的品質(zhì)降低的問題。
因此，本發(fā)明人想出，根據(jù)使用其整個面是由N區(qū)域(neutral region,原 子多余或不足的情況沒有或很少的區(qū)域，也稱為中性區(qū)域)所構(gòu)成的低缺陷 CZ晶片來作為接合晶片，對應(yīng)近年來的晶片的大口徑化，并以可以不在意 研磨損的方式來謀求剝離面的平坦化，又，在剝離晶片的再處理步驟中，通 過以比在SOI晶片制造步驟中形成熱氧化膜的溫度更高的溫度，對剝離晶片 施行快速加熱.快速冷卻熱處理(RTA(Rapid Thermal Annealing)處理)，來消 滅剝離晶片內(nèi)部的氧析出核及氧析出物，使接合晶片初始化，而完成本發(fā)明。
以下， 一邊參照圖l一邊具體地說明有關(guān)本發(fā)明的實施形態(tài)，但是本發(fā) 明并不是被限定于這些實施形態(tài)。
圖l是表示本發(fā)明的剝離晶片的再利用方法的流程圖。如圖1所示，準 備氧濃度為通常的濃度(例如10—25ppma左右)且至少一方的表面經(jīng)鏡面研 磨后的CZ晶片ll,來作為接合晶片(步驟(A))，然后在其表面上，以900— 120(TC左右的溫度，形成熱氧化膜12(步驟(B))。
此時，準備的晶片，是采用CZ晶片之中，其整個面是由N區(qū)域所構(gòu)成 的低缺陷晶片。整個面是由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷晶片，與通常的CZ晶片 比較，因為空洞型缺陷少、結(jié)晶品質(zhì)高，所以可適合用于SOI層，但是用以 提拉此種單晶棒的制造條件嚴格，導(dǎo)致成本提高。
然而，如本發(fā)明般，通過重復(fù)使用作為接合晶片，則可以有效地降低具 有高品質(zhì)的SOI層的SOI晶片的制造成本。
又，在SOI制造步驟中，若使用其整個面是由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷 晶片來作為接合晶片，則不用使用幾乎未含有晶隔間氧但大口徑化困難的FZ 晶片，便能夠?qū)?yīng)近年來的200mm以上的硅晶片的大口徑化。
進而，不用使用沒有安定地量產(chǎn)化的晶隔間氧濃度為10ppma以下的 CZ晶片，借由通常的CZ晶片便能夠制造出具有高品質(zhì)的SOI層的SOI晶 片。
而且，由于能夠以可以不在意研磨損的方式來^f磨剝離面，比使用外延 晶片時，更能謀求剝離晶片表面的高平坦化，能夠改善由剝離晶片再生而成 的接合晶片所導(dǎo)致SOI晶片的貼合不良。又，由于可以謀求增加從剝離晶片 再生成為接合晶片的次數(shù)，所以能夠?qū)嵸|(zhì)地降低SOI晶片的制造成本。接著，通過鏡面研磨面上的熱氧化膜12，注入剝離用的氫離子，形成離
子注入層13(步驟(C))。在步驟(D)，在室溫下貼合已形成離子注入層13的接 合晶片與基底晶片14(在此為單晶硅晶片)后，對該貼合晶片施加400~600°C 左右的低溫?zé)崽幚?剝離熱處理)，然后以離子注入層13的剝離面為界，剝離 成SOI晶片18與剝離晶片17(步驟(E))。此時，在剝離晶片17的主體部， 形成氧析出核15(微小的氧析出物)。
對于剝離晶片17，例如在氬氣氛下，進行RTA處理(步驟(F))。 借此，由于在SOI晶片制造步驟或是第二次的再處理步驟等之中，數(shù)次 進行的熱處理而形成的剝離晶片內(nèi)部的氧析出核，能夠使其消滅。而且，剝 離晶片內(nèi)部的氧析出核、氧析出物能夠加以初始化，所以在再生處理后的S01 晶片制造步驟中，在由剝離晶片再生而得的接合晶片的內(nèi)部，能夠抑制氧析 出物的發(fā)生。
進而，經(jīng)RTA處理后的剝離晶片，然后被再生處理后而得的接合晶片， 其內(nèi)部被初始化成最先所準備的接合晶片，所以即使是使用此晶片來進行 SOI晶片的制造步驟，也能防止制作出來的SOI晶片的SOI層的品質(zhì)降低， 并能改善貼合不良。
因此，即使對剝離晶片進行多次再生處理，由于每次接合晶片都會被初 始化，所以SOI晶片的貼合品質(zhì)一直都是良好的，能夠使再生次數(shù)增加至當(dāng) CZ晶片的厚度達到界限為止，能夠降低SOI晶片的制造成本。
此情況，RTA處理的溫度，是設(shè)成比步驟(B)的氧化溫度更高，較佳是
設(shè)為110crc—i30crc。利用將溫度設(shè)成比熱氧化膜形成溫度更高，特別是
設(shè)成110(TC以上，能夠消滅在步驟(B)、步驟(E)的熱處理中或是在該降溫過 程中所形成的氧析出核15,于是剝離晶片17的內(nèi)部被初始化。
又，硅的熔點大約是140CTC，若設(shè)成1300。C以上，當(dāng)RTA處理時，在 剝離晶片中，由于會發(fā)生滑移位錯、形狀變形，而有接合晶片失去平坦性、 結(jié)晶品質(zhì)惡化這樣的問題，所以RTA熱處理溫度最好是130(TC以下。
接著，對于已消滅氧析出核15的剝離晶片17，再生研磨其表面。例如 借由HF水溶液除去表面氧化膜后，通過研磨剝離面16來實施再生研磨(步 驟(G》。
此時，由于在剝離晶片的內(nèi)部幾乎沒有形成氧析出核或氧析出物，所以
10即使為了除去形成在剝離面的周邊部的階差，研磨損(研磨量)需要2 y m以 上的情況，在研磨后，氧析出物也不會露出在表面，不會發(fā)生引起貼合不良 的問題點。因此，作為再生處理，在上述研磨處理之前，也可加入平面磨削、 化學(xué)蝕刻等步驟。
又，即使剝離晶片由于離子注入而受到損傷，由于使用其整個面是由N 區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷CZ晶片，所以能夠?qū)?yīng)損傷層而再生研磨必須的厚度， 而可以研磨m左右或是超過m的損耗量。通過如此的再生研磨，不 但能夠除去剝離晶片的損傷層，并能夠使剝離晶片的表面充分地平坦化，所 以利用再生研磨后的接合晶片，能夠改善SOI晶片的貼合不良，能夠防止再 利用剝離晶片時發(fā)生SOI晶片的品質(zhì)降低的情況。另外，若以使研磨量(研 磨損)減少至只夠除去剝離晶片的損傷層的程度，來進行再生研磨，則能夠增 加剝離晶片的再生次數(shù)。
如此，對于將剝離晶片17再生處理后而得的接合晶片21，通過再度形 成熱氧化膜22，能夠得到與步驟(B)同樣的接合晶片(步驟(H))。
并且，除了上述說明的圖1所示的本發(fā)明的流程以外，作為本發(fā)明的流 程，可以舉出圖4(cc)、 (P)所示的流程。圖1的步驟(F)的RTA處理，如流 程(P)所示，也可以在再生研磨后進行，如流程(a)所示，也可以在氧化膜除 去后而在再生研磨前進行。
為了消滅在SOI晶片制造步驟或再處理步驟中由于數(shù)度進行的熱處理 而形成在剝離晶片中的氧析出核等，因而進行RTA處理，所以如圖4的流 程(P)所示，也可以在剝離晶片表面的再生研磨步驟后，施行RTA處理。但 是，更佳的是如圖1所示，在再生研磨步驟前，對剝離晶片施加RTA處理， 當(dāng)再生研磨剝離晶片的表面時，即使由于RTA處理而有污染或是表面粗度 的變化，也能夠?qū)⑵涑セ蚴钦{(diào)整。
以下，舉出本發(fā)明的實施例更具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并未被限 定于這些實施例。
(實施例)
<SOI晶片的制造1>
(A)準備40片其整個面是由N區(qū)域所構(gòu)成的直徑300mm的CZ晶片(氧 濃度16ppma)， (B)其中10片為了作為接合晶片使用，通過1000。C的高溫(pyrogenic)氧化，在表面形成400nm的熱氧化膜。
CC)通過此氧化膜，注入氫離子。此時，氫離子注入條件設(shè)為能量70KeV、 注入量6X1016/0712，在接合晶片內(nèi)部形成離子注入層。
(D)將此接合晶片與剩余的10枚單晶硅晶片在室溫下貼合后，(E)通過施 加50CTC、 30分的剝離熱處理，以離子注入層為界，將其剝離。
觀察剝離后的10片SOI晶片是否有空洞或氣泡不良，結(jié)果得知10片 SOI晶片都沒有這些不良情況。
<剝離晶片的再處理1>
(F)接著，對于剝離晶片，通過燈泡加熱式的RTA裝置，在氬100%的氣 氛中，進行1150。C、 60秒的RTA處理后，(G)除去形成在表面上的氧化膜， 將剝離面研磨4um，制作出新的接合晶片(第2次)。
<SOI晶片的制作2>
使用該接合晶片(第2次)，通過與前次同樣的處理，制作出10片SOI 晶片與剝離晶片(第2次)。 <剝離晶片的再處理2>
進而，對于剝離晶片(第2次)，通過燈泡加熱式的RTA裝置，在氬100% 的氣氛中，進行1200°C、 60秒的RTA處理后，除去形成在表面上的氧化膜， 將剝離面研磨4u m，制作出新的接合晶片(第3次)。
<SOI晶片的制作3>
使用該接合晶片(第3次)，通過與前次同樣的處理，制作出10片SOI 晶片與剝離晶片(第3次)。
而且，觀察第2次、第3次的通過剝離熱處理制作出來的各10片SO1 晶片是否有空洞或氣泡不良，結(jié)果得知與第1次同樣沒有這些不良情況。
(比較例)
除了沒有對剝離晶片施加氬氣氛中的RTA處理(用以消滅在剝離晶片中 發(fā)生的氧析出核或是氧析出物)以外，利用與實施例同樣的制造工藝，制作 SOI晶片。
而且，對于通過第1一3次的剝離熱處理制作出來的各10片SOI晶片， 觀察是否有空洞或氣泡不良時，第1次制造出來的10片剝離晶片沒有觀察 到空洞或氣泡不良，但是第2次則有2片SOI晶片觀察到這些不良情況、第3次則有5片SOI晶片觀察到這些不良情況。
根據(jù)實施例、比較例得知，如本發(fā)明般地使用其整個面是由N區(qū)域所構(gòu) 成的低缺陷CZ晶片來作為SOI晶片制造的接合晶片，在再處理步驟中，通 過對剝離晶片施加RTA處理，使剝離晶片初始化，結(jié)果可抑制由本發(fā)明制 作出來的SOI晶片發(fā)生空洞或氣泡等的不良情況。
因此，若根據(jù)本發(fā)明的剝離晶片再生處理方法，能夠比以往更增加剝離 晶片的再生次數(shù)，實質(zhì)地降低SOI晶片的制造成本，同時能夠提高所得到的 SOI晶片的品質(zhì)。
另外，在本說明書中，晶格間氧濃度的單位是采用JEIDA(社團法人日本 電子工業(yè)振興會的簡稱，目前改稱為JEITA(社團法人電子資訊技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié) 會))的基準。
又，本發(fā)明并未被限定于上述實施形態(tài)。上述實施形態(tài)僅是例示，只要 是具有與被記載于本發(fā)明的專利保護范圍中的技術(shù)思想實質(zhì)上相同的構(gòu)成，
能得到同樣的作用效果的，不論為哪種，均被包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1. 一種剝離晶片的再利用方法，是針對先在CZ晶片表面上形成熱氧化膜，將通過該熱氧化膜進行離子注入而形成有離子注入層的上述CZ晶片作為接合晶片，隔著上述熱氧化膜貼合該接合晶片與基底晶片，然后通過施加熱處理，以上述離子注入層為界而分離成SOI晶片與剝離晶片這樣的制造步驟，對于附帶生成的上述剝離晶片至少施行研磨的再處理后，將該剝離晶片作為接合晶片，再度在SOI晶片制造步驟中進行再利用的方法，其特征在于至少上述所使用的CZ晶片，是設(shè)為其整個面由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷晶片，上述再處理中，是以比在上述SOI晶片制造步驟中形成上述熱氧化膜時對接合晶片所施加的溫度更高的溫度，來對上述剝離晶片施行快速加熱.快速冷卻熱處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的剝離晶片的再利用方法，其中上述快速加熱.快 速冷卻熱處理，是在再生研磨上述剝離晶片的表面的步驟之前進行。
3. 如權(quán)利要求l所述的剝離晶片的再利用方法，其中上述快速加熱.快 速冷卻熱處理，是在再生研磨上述剝離晶片的表面的步驟之后進行。
4. 如權(quán)利要求l-3任一項所述的剝離晶片的再利用方法，其中上述快速 加熱.快速冷卻熱處理的溫度，是設(shè)為1100°C-1300°C。
5. 如權(quán)利要求l-4任一項所述的剝離晶片的再利用方法，其中上述再生 研磨，是將上述剝離晶片表面的研磨損設(shè)為2um以上。
全文摘要
一種剝離晶片的再利用方法，是對以離子注入剝離法來制造SOI晶片時附帶生成的剝離晶片17，至少施行研磨的再處理后，將剝離晶片17作為接合晶片21，再度在SOI晶片制造步驟中進行再利用的方法，其特征在于至少作為接合晶片而使用的CZ晶片，是設(shè)為其整個面由N區(qū)域所構(gòu)成的低缺陷晶片，上述再處理，是以比在SOI晶片制造步驟中形成熱氧化膜12時對接合晶片所施加的溫度更高的溫度，來對剝離晶片17施行快速加熱.快速冷卻熱處理。借此，可以提供一種剝離晶片的再利用方法，使用200mm以上的大直徑CZ晶片來作為接合晶片，并將借由離子注入剝離法來制作SOI晶片時所附帶生成的剝離晶片，即使重復(fù)作為接合晶片來進行再利用，也不會導(dǎo)致貼合不良或是SOI層的品質(zhì)降低。
文檔編號H01L21/02GK101490806SQ20078002679
公開日2009年7月22日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者大木好, 田村明彥 申請人:信越半導(dǎo)體股份有限公司