熱處理soi襯底的方法和設備及利用其制備soi襯底的方法

專利名稱：熱處理soi襯底的方法和設備及利用其制備soi襯底的方法
技術領域：
本發明涉及熱處理SOI襯底的方法和設備，及利用其制備SOI襯底的方法。特別是，本發明涉及熱處理具有硅膜的SOI襯底的方法和設備，及利用其制備SOI襯底的方法。
硅型半導體器和集成電路領域中，已對具有絕緣體上的半導體(SOI)結構的器件進行了大量研究，這種結構是利用形成于絕緣膜上的單晶半導體膜制成的，因為這種器件具有減小了的寄生電容，提高了的抗輻射能力及容易器件隔離，這些能使晶體管具有高工作速度/低工作電壓、低功耗率、提高的對集成的適應性，及減少了制造步驟數量，包括消除了已有生產步驟。
已知具有SOI結構的襯底(SOI襯底)包括SOS(蘭寶石上的硅)襯底，通過氧化單晶硅襯底的表面，形成暴露部分Si襯底的窗口，并利用作為在SiO2表面上形成單晶硅膜(層)的籽晶的區域實現橫向外延生長制備的襯底，通過利用Si單晶襯底自身作為有源層，并在其下形成氧化硅膜制備的襯底，通過利用厚多晶Si層上具有介質隔離并被V形槽包圍的Si單晶區的襯底制備的襯底，以及利用包括稱為FIPOS(利用多孔硅的全隔離)的多孔Si的氧化的介質隔離制備的SOI襯底。
近來，SIMOX(注氧隔離)技術和晶片粘接技術似乎已成為制造SOI結構領域的主流。1978年第一次有關于SIMOX技術的報道(K.Izumi,M.Dokenand H.Ariyoshi,Electron.Lett.14(1978)p.593)。其提供了一種通過在硅襯底中注入氧離子并隨后在高溫下進行熱處理形成掩埋氧化硅膜的方法。
另一方面，晶片粘接技術提供了在制造SOI結構的過程中將粘接的晶片之一減薄的不同技術。
(BPSOI)這是一種利用拋光的最基本工藝。在一對晶片中的一個或兩個的表面上形成氧化硅膜，并將它們粘接在一起。然后，通過研磨和拋光減薄一個晶片。
(PACE)進行等離子輔助化學汽相腐蝕(PACE)工藝，提高通過拋光得到的SOI層的膜厚的均勻性。利用該技術，測量晶片上數千個高密度分布的測量點的膜厚。然后，驅動直徑為幾毫米的等離子體源，以對應于膜厚的掃描速率掃描該膜，以改變作為膜厚分布函數的腐蝕速率，由此減少膜厚的差異。
(利用氫離子注入的劈裂工藝)近來，M.Bruel在Electronics Letter,31(1995)P.1201中報道了制造粘接SOI襯底的新技術，日本專利申請公開5-211128及美國專利5374564也公開了這種技術。利用該工藝，已在其整個表面上注入了如氫或惰性氣體元素等輕元素離子的氧化的晶片粘接到另一晶片上，然后進行熱處理。然后，在熱處理期間，在已注入離子的深度劈裂晶片。于是位于注入離子的入射范圍之上的層被轉移到另一晶片上，形成SOI襯底。
(外延層轉移)日本專利2608351和美國專利5371037記載了一種通過將多孔層上的單晶層轉移到另一襯底上制備SOI襯底的技術。該技術也稱為“ELTRAN(注冊商標名)”(T.Yonehara,K.Sakakguchi,N.Sato,Appl.Phys.Lett.64(1994),p.2108)。
如上所述，在SOI襯底領域，為提高柵氧化膜的耐壓和MOSFET的載流子遷移率，進而改善硅半導體器件的性能，某種程度上不得不解決的主要問題是，使因腐蝕、離子注入和隨后的熱處理而產生的粗糙表面平滑、及通過部分去掉擴散進單晶層的硼原子而形成硼濃度低的SOI層。所以已提出了各種解決上述所列制備SOI襯底的方法中的這些問題的技術。
關于利用氫離子注入的劈裂工藝，沿離子入射范圍分離的晶片其表面的表面粗糙度的均方根(Rrms)為10nm，表面層上具有由離子注入引起的損傷。通過利用稱為“接觸拋光”的技術(M.Bruel等人，Proc.1995 IEEEInt.SOI Conf.(1995)p.178)拋光并去掉少量表面層，使這種晶片平滑，從而去掉因離子注入損傷的層。
在PACE技術的情況下，利用原子力顯微鏡在等離子腐蝕工藝后探測得到表面粗糙度高達10.66nm(峰到谷)。然后，通過只去掉少量表面的接觸拋光(T.Feng,M.Matloubian,G.J.Gardolpee,and D.P.Mathur,Procc.1994 IEEEInt.SOI Conf.(1994) p.77)將這種粗糙的表面平滑到0.62nm，或等效于原始表面粗糙度的水平。
在使用BPSOI技術時，通過只以該表面粗糙度的三到五倍的量或20-30nm的量去掉表面層，而去掉腐蝕工藝結束時得到的約5-7nm的峰到谷的表面粗糙度。這種拋光工藝的結果是，膜厚的均勻性平均下降0.005微米(=5nm)。
所以，在使用通稱的接觸拋光只少量拋光表面時，可以去掉表面粗糙度，但同時，膜厚將減小，因而膜厚的均勻性下降。在通過控制操作的持續時間結束拋光時，眾所周知，在拋光時間為常數時，根據拋光液的不同、拋光操作期間表面工作臺的溫度變化、金剛砂布磨損的程度不同，拋光程度在晶片的同一表面上，在不同晶片表面中，以及從批到批各不相同，因此很難保持拋光度為一常數。具體說，已知一般情況下，拋光度在晶片的外圍較大。
此外，在硼擴散到SOI層整個深度時，要降低硼濃度是不可能的，表現出高濃度水平。利用氧離子注入的SIMOX技術制造的晶片的SOI層的表面粗糙度一般比體硅大一個數量極。S.Nakashima and K.Izumi(J.Mater.Res.(1990)Vol.5,No.9,p.19 28)報道了可以通過在1260℃(氮氣氛中)熱處理2小時或在1300℃(在含0.5％氧的氬氣氛中)熱處理4小時，去除具有直徑在幾十納米的無數凹坑的表面粗糙度。他們還報道了在1150℃下的熱處理不會改變表面粗糙度。然而，實際上從耐熱性來看，利用石英管在高于1200℃的溫度下進行熱處理是不可能的。此外，利用這種高溫的處理會隨著晶片尺寸的增大引入滑移線。
利用氧離子注入技術，存在著凈化室中的硼原子附著到襯底表面，并在注入氧離子的操作中注入到晶片中(共注入)的問題，并且在進行高溫熱處理工藝使由于離子注入存在于晶片中的氧變成氧化硅層前，已附著到晶片上的硼原子會通過熱處理，擴散到整個硅層中。在粘接晶片中會因凈化室中的硼原子產生同樣的問題。
本發明的發明人在日本專利申請公開5-218053和5-217821中公開了一種技術，通過在含氫氣氛中熱處理SOI襯底使其表面變平滑。
對于在腐蝕工藝后起伏且因此比市售的硅晶片的拋光表面更粗糙的SOI襯底的表面，可以通過氫退火，使之平滑到可與市售硅晶片的拋光表面相比的平滑程度。同時，可以通過在氫氣氛中將具有形成于絕緣體上的單晶硅膜的襯底退火，使硼外擴散到氣相中，由此降低單晶硅膜的硼濃度。盡管硼在硅中的擴散速率較高，但其在一般在氧或惰性氣體氣氛中進行的熱處理過程中形成于襯底表面上的自然氧化的氧化硅層中的擴散速率較低，所以硼將留下，并被限制在硅層中。然而，可以去掉形成于SOI層的表面上且作為擴散阻擋層的氧化硅膜，并且通過在一般含氫的還原氣氛中退火襯底，可以有效地抑制工藝過程中隨后形成氧化膜，所以，結果是促進了硼的外擴散，并且如果整個SOI層中都含有很高濃度的硼，則整個SOI層的雜質濃度可降低到因硼的外擴散使器件的制造切實可行的程度(N.Sato and T.Yonehara,Appl.Phys.Lett.64(1994)p.1924)。
所以，在含氫氣氛中的熱處理對于硅層中含有的硼外擴散，且使其具有顯著粗糙度的表面平滑是很有效的。
在含氫氣氛中的熱處理對于利用SIMOX技術制造SOI襯底也是很有效的。上述論文還報告了可以通過在含氫氣氛中在1200℃或該溫度以下進行熱處理，令人滿意地使表面粗糙度平滑。
在利用氫將SOI襯底退火時，膜厚的減小速率在1150℃為0.08nm/min，這遠低于拋光減小的速率。然而，在利用氫退火體晶片而不是SOI襯底時，B.M Gallois等人在J.Am.Ceram.Soc.77(1994)pp.2949中報道了膜厚有10-100nm/min的較高減小速率。應理解，在不能適當控制膜厚減小的速率和腐蝕速率時，膜厚均勻性易在同一晶片表面上和不同晶片的表面間發生退化。
所以，由于SOI層膜厚的顯著變化會嚴重影響制造成最終產品的器件的性能，特別是包括完全耗盡型SOI-MOS晶體管的閾值電壓等的特性，所以很重要的是，精確地控制每個晶片和不同晶片的膜厚。
除膜厚均勻性外SOI還應滿足一些要求。
SOI層的膜厚根據要利用SOI襯底制造的半導體器件的特性而不同。從設計SOI襯底角度出發，SOI襯底的SOI層的膜厚最好不因熱處理而發生起伏。
所以，本發明的目的是提供一種熱處理SOI襯底的方法和設備，適于容易地抑制多個襯底的腐蝕和一直均勻地使它們的表面平滑，還提供一種利用這種方法和設備制備SOI襯底的方法。
本發明的另一目的是提供一種熱處理SOI襯底的方法和設備，用于有效地減少該膜中含的如硼等雜質，同時保持膜厚的均勻性，還提供利用這種方法和設備制備SOI襯底的方法。
本發明再一目的是提供一種熱處理SOI襯底方法和設備，減少利用SOI襯底制造的器件間的性能差異，還提供一種利用該方法和設備制備SOI襯底的方法。
本發明又一目的是提供一種低成本熱處理SOI襯底的方法和設備，可以獲得所要求的膜厚，表面上基本上沒有表面缺陷，還提供一種利用這種方法和設備制備SOI襯底的方法。
根據本發明的一個方案，提供一種熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，包括以下步驟在含氫還原氣氛中熱處理SOI襯底，保持SOI襯底與包括由非氧化硅構成的材料作主要成分的平面以預定間隔相對設置。
根據本發明再一方案，提供一種進行該熱處理方法的腐蝕設備。
根據本發明又一方案，提供一種熱處理設備，該設備包括具有含非氧化硅的內表面且適于容納SOI襯底并降低內壓的反應爐。
根據本發明又再一方案，提供一種制造SOI襯底的方法，包括以下步驟利用上述熱處理方法平滑SOI襯底的表面。
根據本發明再一方案，提供一種制造具有硅膜的SOI襯底的方法，包括以下步驟將第二工件和含有限定分離位置的分離層的第一工件粘接；通過將粘接的第一和第二工件在限定分離位置的層處分離，將硅膜轉移到第二工件上；使非氧化硅的平面與轉移到第二工件上的硅膜相對，并在含氫的還原氣氛中熱處理硅膜。
根據本發明又一方案，提供一種制造具有硅膜的SOI襯底，包括以下步驟粘接第一和第二工件；從粘接的第一和第二工件上去掉第一工件的一部分，使硅膜留在第二工件上；使所說平坦非氧化硅表面面與未拋光的硅膜的表面相對；及在含氫的還原氣氛中熱處理硅膜。


圖1是本發明熱處理設備的一個實施例的示意剖面圖。
圖2是展示腐蝕速率與相對表面的材料的關系的曲線圖。
圖3是展示在相對設置的表面的材料為Si和SiO2時的腐蝕速率的曲線圖。
圖4是展示在相對設置的表面的材料為Si和SiO2時去除硅原子的速率的曲線圖。
圖5是本發明熱處理設備的另一實施例的示意剖面圖。
圖6是本發明熱處理設備的再一實施例的示意剖面圖，展示了其主要區域。
圖7是一對相對表面構件的示意剖面圖，展示了可用于本發明的設置模式。
圖8是半導體工件和相對表面構件的示意剖面圖，展示了可用于本發明的另一設置模式。
圖9是本發明熱處理設備再一實施例的示意剖面圖，展示了其主要區域。
圖10是本發明熱處理設備的又再一實施例的示意剖面圖。
圖11是實施利用本發明的熱處理方法制備半導體工件的方法的模式的流程圖。
圖12是實施利用本發明的腐蝕方法制備半導體工件的方法的另一模式的流程圖。
圖13A-13C是利用本發明的熱處理方法和離子注入劈裂工藝制備半導體工件的示意圖。
圖14A-14F是利用本發明的熱處理方法和外延層轉移工藝制備半導體工件的方法的示意圖。
圖15A和15B是本發明的熱處理方法的示意圖，展示了其平滑效果。
圖16A-16E是展示為了本發明的熱處理操作如何設置工件的示意圖。
圖17是展示本發明的熱處理工藝中處理爐中的位置與膜厚減小的關系的曲線圖。
圖1是本發明熱處理設備的一個實施例的示意剖面圖。
該熱處理設備包括用作熱處理室并適于容納半導體工件(SOI襯底)W并被抽空的反應爐1，加熱爐1中的工件W和氣體的加熱器2。其至少借閥6與氫氣源5相連，還至少借閥7連接到排氣泵8。
具有含非氧化硅4作主要成分的平面材料的相對表面構件3設置在要處理的工件W的表面側，兩者間有預定的間隙AS。圖1中，數字9表示支撐工件W和相對表面構件3的支撐部件。
利用該實施例的熱處理操作按以下方式進行。
首先，將工件W和相對表面構件3置于反應爐1中，兩者間具有間隙AS，利用排氣泵8將爐的內部抽空，降低其內壓。然后，用加熱器2加熱它們。
然后，從氣體源5向爐內引入氫氣。通過控制加熱器2產生的熱量，使爐內和工件W保持一定的溫度水平。
那么，結果是從工件W的表面(待處理的)退火硅。
待利用本發明方法的熱處理的工件(SOI襯底)W可以是一利用由CZ工藝制備的體硅晶片制造的上述類型中的一種SOI晶片，具有外延生長層的外延硅晶片，或利用氫退火工藝處理體硅晶片得到的硅晶片，或具有硅膜的琉態玻璃襯底。具體說，最好是拋光后已進行了表面處理，且其表面上有起伏的SOI襯底，具有未拋光表面的SOI襯底，或利用粘接工藝或SIMOX工藝制備的SOI襯底。
由于根據本發明在含氫氣氛熱處理工件W，所以待送入爐內的源氣為100％的氫氣，例如含1-99％氫的惰性氣體等惰性氣體。最好是，利用氫提純系統(氫純化器)將基本上不含濕氣的較高純氫氣饋送到處理爐內，以便還原氣氛可以具有不高于-92℃的露點。
由于在溫度升高時，殘留在氣氛中的任何氧和濕汽都會氧化工件W表面上的硅，產生膜涂層，并進而該涂層會妨礙對表面的平滑工藝，并且由于作為氧化和腐蝕的副作用，殘留的氧和濕汽會引起硅膜厚的不希望地減小，所以氣氛中的氧和濕汽成分應保持在最低水平。這就是要求把氣氛控制在不高于-92℃的露點的原因。
盡管含氫氣氛可以為高于、等于或低于大氣壓的壓力水平，但其壓力最好等于或低于大氣壓，盡管低壓水平會有利于改善表面平滑效果，和外擴散雜質的效果。在腐蝕爐由熔融石英制造時，爐內氣氛壓力的最低限一般設定為3.9×104Pa，更好設定為6.6×104Pa，以防止處理爐變形。
從以上的考慮出發，考慮了操作環境后，處理爐內氣氛的壓力應選擇大氣壓和1.3Pa之間的壓力水平。
盡管對本發明所用含氫氣體的流量沒有限制，但最好采用以下討論的流量。
這里所用流量為氣體通過從爐管的截面積中減去半導體工件的截面積得到的面積的流量。如果氣體流量太高，則從工件的表面去掉反應產物的速率升高，減弱了腐蝕抑制效應。
另一方面，如果氣體流量太低，則從工件表面去掉反應產物的速率明顯降低，減弱了去除從半導體單晶層外擴散的雜質如硼等的效果。
為了本發明的目的，氣體流量較好是10-300cc/min.cm2，更好是30-150cc/min.cm2。氣體流量是控制擴散速率和從表面到工件側面去除反應產物的參數。
在含氫氣氛中，低于1200℃的溫度下，令人滿意地腐蝕并平滑工件的表面，而在氮氣氛或惰性氣氛中無法平滑表面。為了本發明的目的，具有平滑效果的腐蝕工藝所用的溫度取決于氣體的組分和壓力。更具體說，溫度范圍較好不低于300℃，更好不低于500℃，最好不低于800℃。另一方面，該溫度范圍的上限較好不高于硅的熔點，更好不高于1200℃。如果平滑工藝進行得太慢，則可利用長時間的熱處理得到平滑表面。
為了本發明的目的，盡管相對表面構件3由只要相對表面為含非氧化硅的材料作主分成的任何材料構成，但其最好是從其上去掉自然氧化膜的硅晶片，表面上具有如氮化硅或碳化硅等非氧化硅膜的硅晶片，或表面上形成有如硅、氮化硅或碳化硅等非氧化硅膜的各種石英玻璃晶片。如果相對表面上有氧化硅膜，則相對表面構件3最好采用具有與要熱處理工件有相同結構的晶片。
相對表面應是平面，并保持與要處理表面平行。關于相對表面的尺寸和形狀，其尺寸最好是等于或大于工件的要處理表面的尺寸，且其外形類似于工件W的外形。
相對表面構件3最好可以是一般為料盤的支撐部件9的一部分。盡管分離開相對表面和工件的距離或間隙AS可以作為半導體工件的硅表面面積(要退火)的函數改變，但在半導體工件的直徑大于100mm時，其較好不大于20mm，更好不大于10mm，以得到抑制因相對設置表面的相互影響造成的腐蝕的效果。盡管相對設置的表面間的距離沒有下限，但較好是不小于1mm，更好是不小于3mm。
在熱處理了半導體工件W的清潔表面后，開始表面平滑處理。因此，如果工件表面上覆蓋有厚自然氧化膜，最好是利用稀釋的氫氟酸腐蝕去除，以使表面平滑工藝早開始。
以這種方式平滑的硅表面特別適合于制備半導體器件。
所以，根據本發明，可以沒有任何困難地制造厚度小于450nm的薄SOI層，或特別是厚度在20nm-250nm間的薄且均勻的SOI層。
然后，平滑所得表面，例如1平方微米的面積至少有不大于0.4nm，較好是不大于0.2nm，更好是不大于0.15nm的Rrm值。
含氫氣體可以以任何合適的方式引入處理爐中，如以下將介紹的，關于氣體引入處理爐的方式，本發明不限于圖1的方式。
關于反應爐1的材料，反應爐特別是靠近工件W的區域的內表面最好是由含非氧化硅的材料構成。例如，最好是采用SiC反應管。
為了本發明的目的，加熱器2可以是電阻加熱器、高頻加熱器或燈。
下面將介紹導出本發明的一些發現。
(腐蝕速率與相對表面的材料的關系的發現)本發明的發明人考慮了在含氫氣氛中進行熱處理，以去掉硅單晶表面上的細微起伏的條件，發現單晶硅的腐蝕速率根據與單晶硅表面相對的表面(相對表面)的材料而顯著不同。圖2是展示腐蝕速率與相對表面的材料和熱處理溫度的關系的曲線圖。圖2的曲線中，下水平軸表示溫度T的倒數，上水平軸表示對應于l/T的溫度，而垂直軸用對數關系表示腐蝕速率(nm/min)。利用市售的光反射型膜厚儀可以毫無困難地觀察掩埋絕緣體上SOI或單晶硅層的膜厚。然后通過觀察熱處理前后膜厚隨時間的改變，并計算膜厚的隨時間的變化，可以確定腐蝕速率。
圖2中，數據組A表示在Si相對表面相對要腐蝕的SiO2工件設置時作為溫度函數變化的腐蝕速率。從圖中利用所觀察值的最小平方的方法產生的近似線的斜率得到的激活能量Ea大約為4.3eV。
圖2中數據組B表示SiO2相對表面相對要腐蝕的Si工件設置時一種熱處理工藝中的腐蝕速率。圖2中的數據組C表示Si相對表面相對要腐蝕的Si工件設置時另一熱處理工藝中的腐蝕速率。這種熱處理的激活能量Ea大約為4.1eV。
最后，圖2中的數據組D表示SiO2相對表面相對要腐蝕的SiO2工件設置時另一熱處理工藝中的腐蝕速率。這種熱處理的激活能量Ea大約為5.9eV。
從圖2的數據組B和C可知，在含氫氣氛中進行熱處理，在用氧化硅相對表面代替硅相對表面時，不改變溫度，硅腐蝕率增大9倍。
更具體說，在兩個單晶硅表面面對面放置時，或硅相對表面相對于要腐蝕的硅表面設置時(圖2中C)，1200℃的腐蝕速率低到大約為0.045nm/min。60分鐘的熱處理后，只腐蝕掉少于3nm的膜。相反，氧化硅相對表面相對于要腐蝕的硅表面設置時(圖2中的D)，腐蝕速率增大到約0.36nm/min，一小時后，腐蝕掉的膜有21.6nm那么多。腐蝕厚度可與接觸拋光工藝的腐蝕厚度相比。
圖3是展示相對設置的表面材料是Si和SiO2時腐蝕速率的曲線圖。圖3中，水平軸表示腐蝕時間(min)，而垂直軸表示腐蝕厚度(nm)，熱處理在1200℃的溫度下進行。圖3中，白圈表示工件有SiO2表面，且相對表面是Si時得到的值，而黑圈表示工件有Si表面，并且相對表面是SiO2時得到的值。
從圖3可知，熱處理周期相同時，在工件具有SiO2表面，且相對表面為Si時如白圈所示的腐蝕掉的膜，比工件具有Si表面，且相對表面為SiO2時如黑圈表示的腐蝕掉的膜多。總之，在SiO2表面和Si表面相對放置進行熱處理時，對SiO2表面的腐蝕比對Si表面的腐蝕多。
圖4是展示利用Si相對表面腐蝕SiO2表面時硅原子的去除速率，和利用SiO2相對表面腐蝕Si表面時Si原子的去除速率的曲線，如根據圖3計算到得的。圖4中，水平軸表示腐蝕時間，垂直軸表示去除的Si原子數(原子/cm2)，所觀察的SiO2表面由白色的圈、三角形和方形表示，所觀察的Si表面由黑色的圈、三角形和方形表示。
圖4展示了根據氧化硅表面腐蝕掉的量計算的去除的硅原子數，及根據圖3所示單晶硅表面腐蝕掉的時計算得到的硅原子數，從圖4可以明白，兩個表面去除的硅原子數基本相同，意味著，在Si表面和SiO2表面彼此相對設置進行熱處理時，Si原子從兩個表面失去的速率基本相同。
所以，硅表面的腐蝕速率因與設置成與之相對的氧化硅表面的相互作用而被加速。這種相互作用一般由以下反應式表示，其中硅和氧化硅以1∶1的比例反應。
硅腐蝕速率受硅表面和相對表面間距離的影響。已發現，在使用硅相對表面時，腐蝕速率隨兩表面分離距離的減小而減小。另一方面，在使用氧化硅相對表面時，腐蝕速率隨兩表面間距離的減小而提高。
另外，與在含還原氣體的氣氛中觀察到的速率相比，在不含還原氣體的氣氛中進行腐蝕工藝時，腐蝕相當低，所說的還原氣體一般是氫氣。簡言之，一般為氫氣的還原氣體的存在可以顯著加速腐蝕速率。在硅表面和氧化硅表面在腐蝕系統中彼此相對設置時，由于這些表面之一的材料以與一般為氫氣的還原氣體反應的方式變成另一種，所以兩個表面都被腐蝕。例如，可以有由表示的反應。留在Si表面的Si原子通過氣相至少部分傳送到氧化硅表面，在那里與SiO2反應，形成SiO，表現出高飽和汽壓。由于需要時要消耗SiH2，所以促進了硅表面的腐蝕過程。另一方面，在彼此相對地設置兩個硅表面時，留在硅表面上的硅原子的化學反應速率只作為它們達到幾乎不變的飽和濃度水平時汽相擴散的SiO2函數，所以腐蝕速率不會變得很高。
相反，在硅表面和SiO2表面相對時，留在硅表面的硅原子至少部分在氧化膜表面消耗，所以可以不受任何限制地進行化學反應。由于可能形成于SiO2表面上的SiO具有高汽壓，所以可以不受限制地進行該反應。
在碳化硅表面與單晶硅膜相對設置時，單晶硅膜的腐蝕速率基本上與在用硅作相對表面時觀察到的有限腐蝕速率相同。另外，在氮化硅表面與單晶硅膜相對設置時，單晶硅膜的腐蝕速率也是低的，基本上與在用硅作相對表面時觀察到的有限腐蝕速率相同。
簡言之，在含氫還原氣氛中熱處理硅的過程中，用含硅和碳或氮作為主要成分的材料作相對表面，或換言之，用不含氧作主要成分的材料作相對表面。即，與用氧化硅作相對表面的情況相比，利用由硅和在上述氣氛中不反應的物質構成的材料作相對表面，腐蝕速率至少可以降低到小于1/10，具體說等于0。(熱處理設備)盡管圖1示出了本發明的典型熱處理設備，但可以以不同的方式改變該設備，如下所述。
圖5是本發明熱處理設備另一實施例的示意剖面圖。
圖5的實施例構成為使來自氣體源5的含氫氣體的部分在流到排氣泵8之前，通過工件W和相對表面構件3間的間隙或有效空間AS。在高壓或大氣壓下進行處理的情況下不需要排氣泵8。
工件W和相對表面構件3的設置模式不限于圖1所示的那種，圖1所示的那種是它們與爐1的爐管縱向(圖中是橫向)平行設置。另外，它們可以象圖5所示那樣設置，或在水平爐內以傾斜方式或垂直方式設置。
再一種是，可以在一個爐中彼此間隔且平行地設置多個工件W。
圖6是本發明熱處理設備的一個實施例的示意剖面圖，該設備適于集中熱處理多個工件。
關于圖6的腐蝕設備的實施例，在爐中設置多個其背面由非氧化硅膜構成的工件W1、W，使所有工件的正面朝上。那么，由于上部工件W1沒有相對表面，所以無法以預想的方式熱處理該工件W1的硅表面。換句話說，上部工件W1用作假工件。除上部工件W1外的所有工件W都有面對面設置的相對表面，該相對表面是緊鄰的上部工件W的非氧化硅背面，所以實際上不腐蝕和簡單退火所有工件W的硅表面。
在所有工件W1、W以硅正面向下的方式設置時，下部的工件用作假工件。
圖6只示出的垂直爐的主要區域。在采用具有可以通過基本將圖6的爐轉到橫向側實現的構形的水平爐時，多個工件以邊到邊的方式設置，并且以同一方式集中退火。
然而，應注意，圖6的爐只適于集中退火具有非氧化硅背面的工件。
圖7展示了適于熱處理具有氧化硅背面的工件如SOI晶片或其背面覆蓋有氧化硅的琉態玻璃襯底等的設置。
利用該設置，至少具有一個非氧化硅背面的相對表面構件31插在兩相鄰工件之間，以便下部工件W2的硅表面設置成面對相對表面構件31的非氧化硅背面。所以，工件W2的硅表面不被腐蝕，但被適當退火。盡管圖7的相對表面構件31具有盤狀外形，但它們不限于這種形狀，可以由板形部件代替之。這種部件可以利用SiC或Si制備。另外，其可以利用Si、SiC或SiN覆蓋琉態玻璃襯底的表面制備。
任何情況下，在半導體工件的直徑大于100mm時，Si表面與相對表面間的距離較好不大于20mm，最好不大于10mm，以便實現抑制因相對設置的表面相互作用導致的腐蝕的效果。
在氣氛氣體中含有一種或一種以上氧化雜質如濕汽和/或氧時，在含氫氣氛中進行熱處理期間，工件的主表面(正面)上的硅的腐蝕速率被加速。通過減小主表面上和其附近的氣氛氣體的流量，以便減小如濕汽和/或氧等雜質的供應速率，由此可以減弱因這些氣體雜質造成的腐蝕效應。以此方式，可以抑制包括硅表面和非氧化硅相對表面的相互作用的腐蝕過程。具體說，在工件W在爐管1中設置成使氣體流11、14橫過工件硅表面方向，且非氧化硅相對表面4設置面對晶片81的硅表面，并與后者分開不大于20mm時，如圖8所示，工件W的正面上氣氛氣體的流量12實際上可以減小到0，并且可以最大程度地開發相對表面的非氧化硅的腐蝕潛能。
注意，圖8中，示出了包括掩埋絕緣膜22和形成于硅襯底21上的SOI層23的SOI襯底，和包括如果有的話已從其上去掉了自然氧化膜的硅襯底的相對表面構件3。
圖9是將圖5所示垂直爐改形制備的熱處理設備的示意剖面圖。
圖9中，四個工件W和一個假工件W1同軸設置，并被作為腐蝕設備的支撐部件的舟皿13的各突起固定。
假工件W1是一正面和背面都沒有氧化硅膜的硅襯底，而工件W是背面上沒有氧化硅膜的硅襯底。
這種情況下，將通過從爐管的截面積(爐管的外圍面積)中減去半導體工件的截面面積得到的面積的氣流11的流量控制到10cc/min.cm2-300cc/min.cm2，并使每個工件W的正面上和其附近的平行于正面流動的氣流12的流量低于在工件W的外圍區中垂直于正面流動的氣流11的流量。
最好是將通過從爐管的截面積(爐管的外圍面積)中減去半導體工件的截面面積得到的面積的氣流11的流量控制到30cc/min.cm2-150cc/min.cm2，并使每個工件W的正面上和其附近的平行于正面流動的氣流12的流量實際上等于0。
圖10是本發明熱處理設備的再一實施例的示意剖面圖。
該熱處理設備包括具有如SiC等非氧化硅內表面的內管131，由熔融石英或琉態硅土構成的爐管132，及具有如SiC等非氧化硅表面的外管145。圖10中，124、125和145表示O形環，122和145表示突緣，而126表示密封罩。
通過氣流通道141從入口105將含氫還原氣體引入晶片W設置于其中的空間。然后，通過回流檢測裝置(136,137)如非回流閥，使氣體從開口135再流到爐管132和內爐管131之間的氣流通道142中。然后，氣流通道142中的氣體從排氣口106排出。
通過設置于下部的凈化氣入口145，在爐管132和氣密外管145間的空間143中引入惰性氣體，如He、Ar、Ne、N2、Kr或Xe，并通過設置于上部的凈化氣排出口144將這些氣體排出。
氫氣將不與在1000℃以上加熱的氧化硅接觸，直到前者引入到晶片W放置的且高溫占優勢的空間為止。由為氧化硅的泡沫石英制的熱載體109放置于加熱器2加熱的高溫區150的外面，因此，實際上通過氣流通道141饋送的氫氣不會產生水汽。所以，所供應氫氣中的水汽可以忽略不計。
設置于晶片W放置其中的內管131內的被加熱高溫區150的空間中的所有設備構件皆由非氧化硅材料構成，如SiC，以便將該空間中濕汽的產生降低到最低程度。
內管131中的氣體通過置于爐管中心的開口135排放出去，以產生均勻的氣流。爐管是一種由如熔融石英等氧化硅構成的氣密管，因此，具有優異的隔熱效果，能在加熱的高溫區150產生均勻的溫度分布。如果氫氣從內爐管131泄漏出去，也不會從爐管132流出。
另外，固定晶片W的舟皿13具有非氧化硅表面，例如SiC，其不會產生任何濕汽。
氣密外管145和凈化氣防止了來自加熱器2的金屬雜質進入內管。
舟皿13具有如SiC等非氧化硅平面，該面面對上部晶片，以防止上部晶片W被腐蝕。
由于即使有的話要從其上去掉氧化膜暴露硅，所以晶片W的背面為非氧化硅，或者用非氧化硅膜覆蓋。
關于上述熱處理設備實施例中的任何一個，其爐管131、料盤31、支撐部件9,13最好不由琉態硅土構成，而是具有典型的SiC、Si或SiN非氧化硅表面。
加熱器2可以是電阻加熱器、射頻加熱器或燈加器、反應爐1最好具有帶惰性氣體引入裝置的裝載室，晶片W從裝載室輸送到反應爐1，同時爐1內部不暴露于含氧氣體。
(制備SOI襯底的方法)下面介紹利用本發明的熱處理設備制備SOI襯底的方法。
圖11是通過利用氫離子注入或一般為PACE工藝的外延層轉移工藝的劈裂工藝制備粘接SOI襯底的流程圖。
首先，步驟S1制備第一工件。更具體說，將氫離子或惰性氣體離子注入到帶有形成于至少一個表面上的氧化物絕緣膜的硅晶片中，在預定深度形成(潛在的)分離層。另外，使硅晶片的表面變為多孔，并進行非孔硅層外延生長。在使用PACE工藝時，將制備不帶有氧化膜的硅晶片或其表面被氧化了的硅晶片。
同時，步驟S2制備第二工件。第二工件可以是氧化普通硅晶片表面得到的硅晶片、去掉了其自然氧化膜的硅晶片、琉態硅土晶片或金屬襯底。
隨后，在步驟S3，將分別在步驟S1和S2制備的第一和第二工件直接粘接或利用插在其間的粘合層粘接在一起。將要粘接在一起的第一和第二工件的表面之一帶有絕緣體便已足夠，除非制備具有除SOI結構外的結構的工件。
在粘接前，可通過用氫、氧、氮或惰性氣體的離子輻射要粘接表面，將它們激活。
然后，在步驟S4，去掉已粘接到第二工件(形成組件)的第一工件的(不必要)一部分。粗略地說，去掉第一工件的一部分的技術可用兩種不同的技術。一種是通過研磨或腐蝕去掉第一工件的一部分的技術，另一種是沿形成于第一工件中的分離層分開正面部分和背面部分的技術。在采用后一技術時，不必要的部分可再一次用作第一或第二工件，這是因為去除后其保持了晶片的外形。可以通過熱處理組件、對組件的側面吹可以是液體或氣體的流體，或從另一支撐體上機械剝離不必要部分，來去掉不必要部分。
現已與不必要部分分開的組件(SOI襯底)的硅層(SOI層)的表面相當粗糙，具有空洞、多孔層的小孔和/或因研磨或腐蝕操作造成的起伏。因此，在步驟S5，通過熱處理(利用氫退火)平滑具有粗糙表面的硅層上部。那么，由于腐蝕操作的平滑效應，被腐蝕硅層的表面粗糙度被平滑到表面粗糙度小于0.2nm(1平方微米的面積內)。如果在最佳條件下進行該腐蝕，由表面粗糙度會降低到小于0.15nm，有時會小于0.1nm。
圖12是利用SIMOX工藝制造SOI襯底的流程。
首先，在步驟S11，制備硅晶片，用作初始材料。
然后，在步驟S12，利用100eV和300eV之間的加速電壓，以約2×1017cm-2-4×1018cm-2的劑量注入氧離子。
然后，在步驟S13，在1000℃和1400℃之間的溫度下熱處理注入了氧離子的晶片，形成掩埋氧化膜。
然后，在步驟S14，如果形成了表面氧化膜的話，從SOI層的表面上去掉表面氧化膜。
在用拋光晶片作初始材料時，所得的SOI襯底的SOI層的表面上具有由氧離子注入(步驟12)和形成掩埋氧化膜(步驟13)造成的起伏。所以，在步驟S15，以上述方式對晶片進行熱處理(利用氫的退火)，去掉具有起伏的SOI層的上部。腐蝕后，SOI層的表面粗糙度在1平方微米的面積內小于0.4nm(Rrm)，在50平方微米的面積內小于1.5.nm(Rrm)。
下面將參考圖13A-13D更詳細地說明上述本發明制備半導體工件的方法中，通過利用氫離子注入進行劈裂的方法制備SOI襯底的方法。
在圖13A所示的步驟S21，熱氧化作為第一工件的硅晶片31的至少一個表面，形成將變成掩埋絕緣膜22的氧化硅層，然后，利用10eV和500eV之間的加速電壓，以約1×1016cm-2-1×1019cm-2的劑量注入氫或惰性氣體離子。離子可以利用離子注入機注入，或利用等離子體與晶片間電位的不同，由氫或惰性氣體的等離子體注入。結果，形成分離層32(圖13A)。
然后，在圖13B所示的步驟S22，在兩硅晶片以與絕緣膜22表面接觸的硅表面粘接在一起形成組件前，如果該表面上有自然氧化膜的話，去掉其上的自然氧化膜，制備作為第二工件的另一硅晶片21。
然后，在圖13C所示的步驟S23，在氧化氣氛中加熱組件，并沿分離層32將組件分成兩部分。關于將組件分成兩部分，可以以高壓向組件的側面施加流體(液體或氣體)，直到機械上脆弱的分離層被毀壞為止，晶片31從組件上剝離下來，在晶片21上留下硅膜23。另外，如果用高于500℃的溫度，在氧化氣氛下，與粘接步驟同時或在粘接步驟之后進行熱處理，氫或惰性氣體離子會產生小氣泡，在分離層中生長，所以晶片31可以從組件上分離下來，在晶片21上留下硅膜23。
從組件上分離的晶片31可以再次用作第一或第二工件，因為去除后，它保持了晶片的外形，盡管其高度因硅膜23的緣故而減小。
關于分離的晶片31的再利用，拋光分離暴露出的表面，并通過外延生長在其上生長單晶硅膜。
分離后，硅膜25具有因小氣泡(小空洞)引起的起伏的粗糙表面。因此，在圖13D所示的步驟S24，以與上述相同的方式，利用本發明的方法，將其面對非氧化硅平面設置，在含氫還原氣氛中進行熱處理，平滑包括粗糙表面的硅膜23的上部分。
在圖13A-13D的例子中，由于在氧化氣氛中進行熱處理，晶片21的背面上帶有氧化硅膜24，所以在步驟S23結束時，氧化硅膜會留在SOI襯底的背面上。因此，利用硅膜25的表面作掩模，用如氫氟酸等腐蝕劑去掉氧化硅膜。然后，可以在上述和圖6、9或10所示的本發明設備中，同時對大量這種SOI襯底進行腐蝕處理。
另外，可以在非氧化氣氛中進行粘接兩襯底的熱處理，以便在粘接工藝期間在背面上形成氧化物膜24。然后，在利用氫的退火操作前，如果有自然氧化膜的，去掉自然氧化，得到非氧化硅背面。
下面結合圖14A-14F詳細說明利用外延層轉移工藝制備半導體工件的方法。
首先，在圖14A所示的步驟S31，制造硅單晶襯底31作為第一工件，并至少在其主正面上形成具有多孔結構33的層。多孔硅可通過在HF溶液中陽極氧化硅襯底形成。這種多孔層具有海綿狀結構，直徑約為10-1nm-10nm的小孔以約10-1nm-10nm的間隔排列。在單晶硅的密度為2.33g/cm3時，通過將HF溶液的濃度調節到50-20％的范圍內，并調節電流密度，和向反應系統中加入乙醇的速率，多孔硅的密度不同，且可以在2.1-0.6g/cm3的范圍內。多孔層的孔隙率可以通過調節要制成多孔的襯底部分的電阻率和其導電類型控制。在相同的陽極氧化條件下，P型導電性硅襯底在其為非簡并襯底(P-)時的孔隙率高于其為簡并襯底(P+)時的孔隙率，原因是盡管前者的孔直徑小，但前者的孔密度比后者高一個數量級。簡言之，可以通過調節這此條件，并利用選自數個可能方法中的適合方法，控制硅襯底的孔隙率。多孔層33可以是單層或包括具有不同孔隙率的數層的多層結構。在注入離子使其突出的范圍限定在由陽極氧化形成的多孔層范圍內時，在位于入射范圍附近的孔壁上形成氣泡，因而該層的孔隙率可以提高，離子注入工藝可以在由陽極氧化形成多孔層前或后進行，或甚至在多孔層33上形成了單晶半導體層后進行。
然后，在圖14B所示步驟S32，在多孔層上形成至少一個無孔單晶半導體層23。這個無孔單晶半導體層23可以是外延生長形成的單晶硅層、多孔層33的表面層轉變成無孔層或其它合適的層形成的層。如果通過熱氧化在單晶硅層23上形成氧化硅層22，則單晶硅層和掩埋氧化膜間的界面將是通過熱氧化形成的具有低邊界能級的合適界面，在圖14C所示的步驟S33，已形成有所說無孔單晶硅層23的半導體襯底的主表面(粘接表面)保持與第二襯底21的正面(粘接表面)緊密接觸。要求在將它們彼此緊密接觸在一起之前清潔這些表面，以便去掉任何附著的雜質。第二襯底可以是硅襯底、在硅襯底上形成氧化硅膜得到的襯底、一般由石英或蘭寶石等構成的透光襯底，盡管不限于此，但只要粘接表面足夠平坦和平滑便可。盡管現在說明的是第二襯底利用插在第二和第一襯底間的絕緣層22粘接到第一襯底上，但絕緣層22并非必須的。
關于粘接兩襯底，絕緣薄板可以夾在第一和第二襯底之間，以便形成三層結構。
然后，去掉第一襯底31背面的不必要部分和多孔層33，暴露無孔晶硅層23。上述兩種技術之一都可以用于暴露無孔單晶硅層23的步驟，盡管也可以用其它一些技術。
關于第一技術，從背側去掉第一襯底21，暴露無孔單晶層33(圖14D所示的步驟S34)。
然后，去掉多孔層33，暴露無孔單晶硅23(圖14E所示的步驟S35)。
最好是通過選擇性腐蝕去掉多孔層。在利用至少含氫氟酸和過氧化氫的混合溶液時，多孔硅的腐蝕速率比無孔單晶硅的腐蝕速率大105倍。可以在腐蝕溶液中加入表面活性劑，用以防止氣泡附著在表面上。最好用如乙醇等醇作為表面活性劑。在多孔層很薄時，可以省去選擇的腐蝕工藝。
關于第二技術，在步驟S34，沿用作分離層的多孔層33分離襯底，以形成圖14D所示的外形。分離可借外力實現。用于分離的方法包括應用如壓力、張力或剪切力等外力，或利用楔子，應用超聲波，利用熱，利用通過氧化其并從外圍膨脹其，在多孔硅層中產生內部壓力的技術，利用能產生熱應力的脈動加熱，或軟化多孔硅，并注入如水射流或氣體射流等流體射流等。
分離層最好至少包括具有不同孔隙率的兩層。
然后，在步驟S35，通過腐蝕去掉殘留于第二襯底21正面上的殘留多孔層33。以上用于腐蝕暴露多孔層33的技術也可用于腐蝕掉殘留多孔層33。如果留在第二襯底21上的殘留多孔硅層33很薄且均勻，則可以省去利用氫氟酸和過氧化氫的這種濕法腐蝕工藝。
然后，在圖14F所示的步驟S36，在含氫還原氣氛中熱處理組件，以退火單晶硅層23的起伏上部25。同時，該步加強了單晶硅層中硼濃度降低的效果，和平滑組件表面的效果。
在利用本發明的上述方法得到的半導體襯底中，平坦、均勻且薄的單晶硅膜23形成于第二襯底21的整個表面上，且絕緣層22插于其間，占據了很大面積。這種半導體襯底可有利地用于制造彼此絕緣和隔離的電子器件。
如果粗糙得不能接受的話，去掉分離的第一硅單晶襯底31的分離表面上留下的殘留多孔層，平滑暴露表面。然后，再一次將其用作第一硅單晶襯底，或用作隨后要用的第二襯底21。
在圖14A-14F所示的例子中，襯底21的背面上沒有形成氧化硅膜。然而，在襯底21自身由如熔融石英等氧化硅構成時，在步驟S35后，利用硅膜23作掩模，或利用SiC或敷碳的SiC料盤，利用氫退火襯底，可足夠在襯底21的背面上形成Si、SiC或SiN膜。
圖15A和15B示意性地展示了根據本發明的熱處理工藝前后工件的硅表面。
圖15A和15B中，W3表示腐蝕工藝前工件的截面，而W4表示腐蝕工藝后工件的截面。
如果硅不是面對氧化硅設置，則將不消耗一般包括SiH2且由硅表面生成的含硅氣體物質，所以一旦達到飽和汽壓，將抑制發生在表面上的硅氣化反應或腐蝕。所以，通過降低硅膜附近氣體流量，以將從硅表面產生的含硅氣體物質的汽壓保持在高水平，從而抑制腐蝕硅的效應。
在熱處理工藝前，在通過原子力顯微鏡觀察1微米平方面積時，表面粗糙度的均方根(Rrm)為約0.2nm-20nm。
本發明的腐蝕結果是，平滑粗糙表面，其Rrm低到約0.07-0.15nm，相當于拋光硅晶片或比這更平滑表面的表面粗糙度。在圖15A和15B中，h表示峰到谷的距離，p表示兩相鄰峰間的間隔，t表示腐蝕深度。在已知的可比工藝中，在拋光和平滑工件的表面時，膜23的厚度t減小。然而，根據本發明的工藝，由于在1150℃腐蝕速率可以保持約0.01nm，所以膜厚度不減小。
根據本發明，腐蝕工藝后，表面粗糙度減小到約未腐蝕表面的三分之一。所以，通過熱處理，峰到谷距離h大到幾納米到幾十納米，兩相鄰峰間的間隔p在到幾納米到幾百納米的高度起伏硅表面，可以平滑到其h值不大于2nm，最好是不大于0.4nm。
這種平滑現象可以解釋為表面的再排列。在粗糙表面上，存在著無數表現為高能量表面態的脊，具有較高級平面支撐的平面可以暴露于相對結晶層的平面支撐的表面。這種區域的表面能高于依賴單晶表面的平面支撐的表面能。在含氫還原氣氛中進行的熱處理中，可以安全地假定，相對于表面硅原子的移動的勢壘一般因氫的還原效應而降低，以便受熱能激發的硅原子移動，從而將表面再排列成平坦平滑的表面，具有低能表面態。單晶表面的平面支撐指數起低，可以進一步加強本發明的平面化和平滑效應。
(例1外延層轉移/水平爐/SiO2相對表面)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.015Ωcm、(100)取向的6英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成10微米厚的多孔硅層。然后在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時。結果，在多孔層的表面上及小孔的壁面上形成薄的氧化膜。然后，將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉多孔層表面上及表面附近小孔壁面上的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于外延生長系統中，在氫氣氛中在1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔。然后，將作為硅源氣體的二氯硅烷加入氫氣中，在多孔硅上形成厚度為300nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。同時，制備第二硅晶片，并將每個晶片進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，形成清潔的表面(粘接面)。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在1100℃熱處理1小時，以增強界面的粘接強度。用氮和氧的混合氣氛進行熱處理。然后，從背面研磨硅晶片組件的第一硅晶片，直到露出多孔硅。然后將硅晶片組件浸入HF和過氧化氫的混合溶液中，腐蝕掉多孔硅，然后對組件進行濕法清洗，很好地清洗之。發現單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm±5nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為10.1nm，在50平方微米的面積內為9.8nm。利用二次離子質譜儀(SIMS)測量硼濃度，發現單晶硅膜中的硼濃度為1.2×1018/cm3。
用氫氟酸預清洗并腐蝕去掉形成于SOI晶片背面上的氧化硅膜。然后，將晶片放置于包括由熔融石英構成的圓筒形爐管的水平熱處理爐中。使氣體從爐管的一端流到另一端。按如下所述的不同設置模式試驗各SOI晶片樣品。圖16A-16E示意性地展示了不同的設置模式。這些附圖中，21表示用作支撐襯底的第二硅晶片，22表示為掩埋絕緣膜的氧化硅膜，23表示單晶硅膜。
樣品A圖16ASOI晶片W水平放置于爐內。
樣品B圖16BSOI晶片W水平放置于爐內，其上不帶氧化膜的硅晶片放置在SOI晶片之上。兩晶片間的距離約為10mm。
樣品C,C’圖16C一對SOI晶片傾斜且彼此平行地放置于爐內。
樣品D,D’圖16D一對SOI晶片彼此平行地直立，使晶片的帶有單晶硅膜23的表面相互面對，晶片的中心與爐中心線重合。
樣品E,E’圖16E一對SOI晶片彼此平行地直立，使晶片的帶有單晶硅膜23的表面向著上游，晶片的中心與爐中心線重合。所有晶片由各自的石英夾具(未示出)固定支撐。
對于每個樣品，用氫代替爐內的氣氛后，溫度升高到1100℃，并在溫度下降前保持在此水平4小時。然后，用氮氣代替爐內的氣氛，取出晶片樣品，再次觀察單晶硅膜的膜厚。每個樣品的膜厚的減小如下所示。氫氣的流量為5slm。在平面內10mm各格點片測量膜厚，并平均所得值。
腐蝕高度 膜厚 偏差樣品A 15.2nm193.8nm ±9nm
樣品B 3nm 206nm ±5.2nm樣品C 10.4nm 199.1nm±8nm(上游晶片)樣品C’1.7nm208nm ±5nm(下游晶片)樣品D 1.4nm208.3nm±5nm(上游晶片)樣品D’1.2nm208.5nm±5.1nm(下游晶片)樣品E 12.4nm 197.3nm±8.5nm(上游晶片)樣品E’1.1nm208.7nm±5nm(下游晶片)在用硅作相對表面時，對所有晶片來說，SOI晶片的膜厚的減小小于2nm。另一方面，在不用硅作相對表面，但用由熔融石英構成的圓筒爐管的內表面作相對表面時，樣品A、C(上游晶片)和E(下游晶片)腐蝕造成的膜厚減小超過10nm。所以，利用硅作相對表面時，腐蝕高度減小到小于利用不用非氧化硅相對表面時所產生的高度損失的1/5。膜厚的變化從熱處理前所觀察到的變壞。
上述熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品的表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根如下。
1平方微米面積 50平方微米面積樣品A 0.11nm 0.35nm樣品B 0.13nm 0.36nm樣品C’ 0.11mn 0.33nm樣品D 0.13nm 0.35nm(上游晶片)樣品D’ 0.13nm 0.35nm(下游晶片)樣品E’ 0.12nm 0.32nm標記的硅晶片 0.13nm 0.31nm(作參考)上述數據表明樣品平滑到市售的拋光硅晶片的水平。
上述熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例2外延層轉移/垂直爐/不同的舟皿/氧化物膜背面)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.017Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成10微米厚的多孔硅層。然后在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時，隨后將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉形成在多孔層表面上及表面附近的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于外延生長系統中，通過以小的速率加入硅烷氣體，在氫氣氛中在1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔。然后，將作為硅源氣體的硅烷加入氫氣中，在多孔硅上形成平均厚度為310nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。同時，對第二硅晶片進行熱氧化處理，在其整個表面上形成厚200nm的氧化硅膜，并將每個晶片進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在1100℃熱處理1小時，以增強界面的粘接強度。在氮和氧的混合氣中，升高熱處理氣氛的溫度，然后，用氧和氮的燃燒氣代替氣氛。溫度在1100℃保持1小時，然后在氮氣氛中降低。從背面研磨硅晶片組件的第一硅晶片，直到露出多孔硅。然后將硅晶片組件浸入HF和過氧化氫的混合溶液中，腐蝕掉多孔硅，然后對組件進行濕法清洗，很好地清洗之。發現單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm4.3±nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為10.1nm，在50平方微米的面積內為9.8nm。利用二次離子質譜儀(SIMS)測量硼濃度，發現單晶硅膜中的硼濃度為1.2×1018/cm3。
所得的SOI晶片放置到包括由石英構成的爐管且有圖9所示結構的垂直熱處理爐中，不去掉背面上的氧化硅膜。使爐中氣體從上流到下。
用市售的體硅8英寸晶片作相對表面構件。如圖9所示，晶片W水平設置于SiC舟皿4上，使每個SOI晶片的氧化硅背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOL層表面，相對設置的表面分開的間隔為6mm，各晶片的中心與爐管的中心線重合。體硅8英寸晶片3設置于上部SOI晶片上，保持上述的間隔，將之與上部SOI晶片分開。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1100℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度4小時，觀察每個SOI樣品的膜厚。每個SOI晶片膜厚的減小為不大于1nm。
然后，用由琉態玻璃制的舟皿代替支撐晶片的舟皿，進行類似的試驗，發現，盡管腐蝕的高度在所有晶片的中心區小于1nm，與使用SiC舟皿的情況相同，但在舟皿支撐區，晶片W之一最大被腐蝕掉8nm。所以，發現本發明最好是用具有非氧化硅如SiO2表面的舟皿。
在熱處理前，不去掉每個晶片背面上的氧化硅膜，以便SOI層面對氧化硅背面，并如所述試驗一樣，在氫氣氛中進行熱處理時，面對另一SOI晶片的SOI層的膜厚的減小大到9nm，只有面對最上部硅晶片的SOI晶片由于腐蝕膜厚減小小于1nm。簡言之，可以將腐蝕效應抑制到利用硅作相對表面時的約1/10。
圖17展示了上述試驗結果。更具體說，圖17展示了根據本發明的熱處理工藝中，爐中各晶片的SOI層的膜厚減小與位置的關系。圖17中，與上述相反，水平軸表示爐中各晶片的排列順序，垂直軸表示由于熱處理膜的減小(nm)。圖17中，F表示在將晶片的SOI層設置成面對另一SOI晶片的硅背面前，去掉了每個SOI晶片的背面上的氧化硅膜時得到的數據，G表示每個SOI晶片的SOI層設置成面對沒有去掉的氧化硅背面時得到的數據，作為比較。注意，硅晶片(假工件)設置于第一SOI晶片之上，以便保持爐內的高溫，因此第一SOI晶片的正面面對假工件的硅背面。
從圖17可知，在從背面上去掉了氧化硅時，只有設置成面對假工件的第一SOI晶片的膜厚減小小于1nm，其余SOI晶片的所有SOI層膜厚減小約10nm。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.11nm，在50平方微米的面積內為0.35nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例3外延層轉移/垂直爐/石英料盤)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.017Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成10微米厚的多孔硅層。然后在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時，隨后將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉形成在多孔層表面上及表面附近的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于外延生長系統中，在氫氣氛中在1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔。然后，通過向氫氣中加入作為硅源氣體的二氯硅烷，在多孔硅上形成平均厚度為310nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。對該晶片和第二晶片分別進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在1100℃熱處理1小時，以增強界面的粘接強度。用氮和氧的混合氣體作熱處理的氣氛，在用氧和氫的燃燒氣代替該氣氛前，進行加熱，并保持在1100℃。然后，在氮氣氛中降低溫度。從背面研磨硅晶片組件的第一硅晶片，直到露出多孔硅。然后將硅晶片組件浸入HF和過氧化氫的混合溶液中，腐蝕掉多孔硅。然后對組件進行濕法清洗，很好地清洗之。外延生長的單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm±7nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為10.1nm,在50平方微米的面積內為9.8nm。利用二次離子質譜儀(SIMS)測量硼濃度，發現單晶硅膜中的硼濃度為1.2×1018/cm3。
所有得到的SOI晶片放置到圖7所示的各SiC料盤上，并送入圖9所示包括由熔融石英構成的爐管且帶裝載室的垂直熱處理爐中。在晶片和料盤放置的裝載室中引入惰性氣體。惰性氣體在爐中從上部流到下部。從裝載室將晶片傳送到爐內，不將爐內部暴露于氧化氣氛。在各SiC料盤上水平設置各晶片，使其上支撐SOI晶片的每個料盤的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面的間隔6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的硅晶片3置于一個料盤上，然后將之放于上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1180℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度4小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
另一方面，在用SiO2料盤代替SiC料盤，并使每個SOI晶片的SOI層面對氧化硅時，在氫氣氛中進行了類似的熱處理后，發現面對SOI晶片的SOI層的膜厚減小大到40nm。
所以，盡管晶片的背面上沒有氧化硅膜，但利用石英料盤提供直接設置于其下的晶片的相對表面的結果是每個樣品的硅層被腐蝕。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.11nm，在50平方微米的面積內為0.30nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于1×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例4WJ分離/外延層轉移)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.017Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成6微米厚的多孔硅層。為了更精確，多孔層包括1微米厚的孔隙率約為60％的高孔層和位于高孔層上的5微米厚且孔隙率為20％的低孔層，各層通過改變電流生成。在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時，隨后將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉形成在低孔隙率層表面上及該表面附近的小孔的壁表面上的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于外延生長系統中，通過以很小的流量向氫氣氛中加入硅烷氣體，在氫氣中1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔。然后，通過向氫氣中加入作為硅源氣的二氯硅烷，在多孔硅上形成平均厚度為310nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。同時，對第二晶片進行熱氧化工藝，在其整個表面上形成厚200nm的氧化硅膜，對每個晶片進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在1100℃熱處理1小時，以增強界面的粘接強度。用氮和氧的混合氣體作熱處理的氣氛。然后，利用通過向組件的側面施加高壓水射流，暴露多孔層的流體楔形效應(fluid wedge effect)，沿高孔層分離硅晶片組件。然后，將第二晶片浸入HF和過氧化氫混合溶液中，通過選擇性腐蝕去掉殘留的多孔硅。然后對組件進行濕法清洗，很好地清洗之。發現單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm±7nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為10.1nm，在50平方微米的面積內為9.8nm。利用二次離子質譜儀(SIMS)測量硼濃度，發現單晶硅膜中的硼濃度為1.2×1018/cm3。
利用氫氟酸預先腐蝕掉所有所得SOI晶片背面上的氧化硅膜，并將SOI晶片送入包括由熔融石英構成的爐管的垂直熱處理爐中。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平放置于SiC舟皿中，如圖9所示，以便各SOI晶片的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面的間隔6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的體硅晶片放于上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開，如果所說體硅晶片有自然氧化膜的話，其上已去掉了自然氧化膜上。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1100℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度4小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
在熱處理前，不去掉各晶片背面上的氧化硅膜，使SOI層面對氧化硅背面，并如上述試驗在氫氣氛中進行熱處理時，面對另一SOI晶片的SOI層的膜厚的減小大到9nm，只有面對最上部硅晶片的SOI晶片因腐蝕膜厚的減小小于1nm。簡言之，利用硅作為相對表面，可以將腐蝕效應抑制到約1/10。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.12nm，在50平方微米的面積內為0.34nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例5BESOI/垂直爐/SiC舟皿)關于每個樣品，在外延生長系統中放置電阻率為0.007Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片，在氫氣氛中，在1100℃下進行熱處理、在將溫度降低到900℃后，利用加入二氯硅烷作為硅源氣體的氫氣，形成平均厚度為310nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。同時，對第二硅晶片進行熱氧化處理，在其整個表面上形成200nm厚的氧化硅膜，每個晶片進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面。在利用氧等離子體處理激活晶片的表面(粘接面)后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在400℃熱處理10小時，以增強界面的粘接強度。熱處理用氮氣氛，然后，從第一硅晶片的背面刮削硅晶片組件，直到第一硅晶片的厚度減小到約5微米。然后，將硅晶片組件浸入氫氟酸、硝酸和醋酸的1∶3∶8混合溶液中，選擇性腐蝕P+層。單晶硅膜轉移到了具有氧化硅膜的第二硅晶片上，形成了SOI基晶片。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm±20nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為2nm，在50平方微米的面積內為2.2nm。
利用氫氟酸預先腐蝕掉所有所得的SOI晶片的背面上的氧化硅膜，并將SOI晶片送入包括由熔融石英構成的爐管的垂直熱處理爐中。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平設置于SiC舟皿上，如圖9所示，每個SOI晶片的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面間隔約6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的硅晶片置于上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開，如果所說硅晶片上有自然氧化膜，則去掉了其上的自然化膜。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1100℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度4小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.11nm，在50平方微米的而積內為0.35nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例6利用氫離子注入的劈裂工藝/垂直爐/SiC舟皿)關于每個樣品，氧化電阻率為10Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面400nm，在50KeV和4×1016/cm2的條件下，在晶片中注入氫離子。對該晶片和第二硅晶片分別進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面(粘接面)。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在800℃熱處理10小時，以增強界面的粘接強度。熱處理用氮氣氛。熱處理期間，硅晶片組件沿對應于注入離子的入射范圍的深度分離。發現單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm±10nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為9.4nm，在50平方微米的面積內為8.5nm。
利用氫氟酸預先腐蝕掉所有所得SOI晶片背面上的氧化硅膜，并將SOI晶片送入包括由熔融石英構成的爐管的垂直熱處理爐中。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平放置于SiC舟皿中，如圖9所示，以便各SOI晶片的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面間隔約6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的體硅晶片放于上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開，如果所說體硅晶片有自然氧化膜的話，其上已去掉了自然氧化膜上。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1150℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度1.5小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.11nm，在50平方微米的面積內為0.35nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例7SIMX/垂直爐/SiC舟皿)關于每個樣品，在550℃，180KeV和4×1017/cm2的條件下，在電阻率為10Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面中注入氧離子。將硅晶片放置于熱處理爐中，在1350℃，在Ar+O2的混合氣體中熱處理20小時，形成掩埋氧化膜。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量形成于掩埋氧化膜上的轉移單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為200nm±10nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為0.5nm，在50平方微米的面積內為2nm。利用二次離子質譜儀(SIMS)測量硼濃度，發現所有樣品的單晶硅膜中的硼濃度為5×1017/cm3。
利用氫氟酸預先腐蝕掉所有所得SOI晶片背面上的氧化硅膜，并將SOI晶片送入包括由熔融石英構成的爐管的垂直熱處理爐中。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平放置于SiC舟皿中，如圖9所示，以便各SOI晶片的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面間隔約6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的體硅晶片放于SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開，如果所說體硅晶片有自然氧化膜的話，其上已去掉了自然氧化膜。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1150℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度1.5小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.3nm，在50平方微米的面積內為1.5nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例8無孔層轉移/垂直爐/SiC舟皿)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.017Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成10微米厚的多孔硅層。然后在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時，隨后將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉形成在多孔層表面上及附近的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于垂直熱處理爐中，在氫氣氛中，在1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔，并通過將多孔表面變成無孔在表面上形成很薄的無孔單晶硅膜。對該硅晶片和其整個表面上已因對其進行熱氧化工藝形成有厚200nm的氧化硅膜的第二晶片分別進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面。然后利用濕法清洗工藝清洗兩個晶片，產生清潔表面。并將它們粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在1100℃熱處理1小時，以增強界面的粘接強度。用氮和氧的混合氣體作熱處理的氣氛，在用氧和氫的燃燒氣體代替其之前加熱，并保持1100℃1小時。此后，在氮氣氛中溫度降低。然后，從第一硅晶片的背面刮削硅晶片組件，暴露多孔硅。然后，將硅晶片組件浸入HF和過氧化氫混合溶液中，腐蝕去掉多孔硅。然后進行濕法對組件進行濕法清洗，很好地清洗之。發現無孔單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為10nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為10.1nm，在50平方微米的面積內為9.8nm。
利用氫氟酸預先腐蝕掉所有所得SOI晶片背面上的氧化硅膜，并將SOI晶片送入包括由熔融石英構成的爐管的垂直熱處理爐中。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平放置于SiC舟皿中，如圖9所示，以便各SOI晶片的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面間隔約6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的體硅晶片放于上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開，如果所說體硅晶片有自然氧化膜的話，其上已去掉了自然氧化膜。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1100℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度4小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
在熱處理前，不去掉各晶片背面上的氧化硅膜，使SOI層面對晶片并面上的氧化硅，并如上述試驗在氫氣氛中進行熱處理時，面對另一SOI晶片的SOI層的膜厚的減小大到5nm，觀察到未腐蝕的氧化硅的散射坑形點。只有面對最上部硅晶片的SOI晶片因腐蝕膜厚的減小小于1nm，沒有坑形點。簡言之，利用硅作為相對表面，可以抑制腐蝕效應，并避免產生坑形點。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.11nm，在50平方微米的面積內為0.35nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。
(例9琉態硅土上的外延層轉移/水平爐/SiC料盤)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.017Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成10微米厚的多孔硅層。在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時，隨后將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉形成在低孔層表面上及該表面附近的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于外延生長系統中，在以很小速率加入硅烷氣體的氫氣氛中，在1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔。然后，通過向氫氣中加入作為硅源氣體的二氯硅烷，在多孔硅上形成平均厚度為310nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。然后，對該晶片和其上有通過熱氧化形成的厚200nm氧化硅膜的第二晶片進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面(粘接面)。在用水清洗并干燥前，用氮等子體激活這些表面(粘接面)。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在400℃熱處理10小時，以增強界面的粘接強度。然后，從第一硅晶片的背面刮削硅晶片組件，暴露多孔硅層。然后，將硅晶片組件浸入HF和過氧化氫混合溶液中，腐蝕掉多孔硅，然后對組件進行濕法清洗，很好地清洗之。發現單晶硅膜已轉移到帶有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成SOI晶片。
對于每個樣品，在平面內10mm各格點處測量轉移的單晶硅膜的膜厚，發現平均膜厚為210nm±7nm。通過原子力顯微鏡觀察256×256個測量點處表面的1平方微米的面積和50平方微米的面積，表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積內為10.1nm，在50平方微米的面積內為9.8nm。利用二次離子質譜儀(SIMS)測量硼濃度，發現單晶硅膜中的硼濃度為1.2×1018/cm3。
將所有所得SOI晶片放置于圖7所示的各SiC料盤31上，并送入圖9所示包括由熔融石英構成的爐管的垂直熱處理爐中。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平放置于各SiC料盤上，以便其上支撐SOI晶片的各料盤的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面間隔6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的硅晶片3放于料盤上，然后放在上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1000℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度15小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.11nm，在50平方微米的面積內為0.50nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于1×1016/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
(例10WJ分離/外延層轉移/垂直爐)關于每個樣品，在含混合比為2∶1的49％的HF和乙醇的溶液中，陽極氧化電阻率為0.017Ωcm、(100)取向的8英寸摻硼硅晶片的表面，在晶片的表面上形成3微米厚的多孔硅層。為了更精確，多孔硅層包括2微米厚的孔隙率約為45％的高孔層和位于高孔層上的1微米厚且孔隙率為20％的低孔層，各層通過改變電流生成。在氧氣氛中400℃下熱處理硅晶片1小時，以在低孔隙率層的表面上和該表面附近的孔的壁面上形成薄氧化硅膜。隨后將硅晶片浸于1.25％HF的水溶液中30秒，去掉形成在低孔隙率層表面上及該表面附近的小孔的壁表面上的很薄氧化層。然后，用水很好地清洗硅晶片，并干燥。然后，將硅晶片放置于外延生長系統中，以很小速率加入硅烷氣體，在氫氣氛中。在1100℃進行熱處理，封閉多孔硅表面上的幾乎所有小孔。然后，通過向氫氣中加入作為硅源氣體的二氯硅烷，在多孔硅上形成平均厚度為310nm±5nm的單晶硅膜。從外延生長系統中取出硅晶片，并放置于氧化爐中。由此，利用氧和氫的燃燒氣氧化單晶硅膜的表面，形成厚200nm的氧化硅膜。氧化的結果是，單晶硅膜具有210nm的厚度。同時，對第二晶片進行熱氧化工藝，在其整個表面上形成厚200nm的氧化硅膜，對每個晶片進行一般用于硅器件工藝的濕法清洗操作，產生清潔的表面。然后，將兩個硅晶片粘接在一起。將粘接兩個晶片得到的硅晶片組件放置于熱處理爐中，在1100℃熱處理1小時，以增強界面的粘接強度。熱處理用氮和氧的混合氣氛。然后，利用通過向組件的側面施加高壓水射流暴露第二硅晶片的單晶硅膜上的多孔層的流體楔形效應，沿高孔層分離硅晶片組件。發現單晶硅膜已轉移到具有氧化硅膜的第二硅晶片上，由此形成了具有殘留多孔硅層的SOI晶片。然后，利用氫氟酸預先腐蝕掉具有殘留多孔硅層的所有所得SOI晶片的的背面上的氧化硅膜，并將SOI晶片送入圖10所示的垂直熱處理爐。使氣體在爐中從上部流到下部。各晶片水平設置于圖9所示的SiC舟皿上，以便各SOI晶片的背面面對直接設置于其下的SOI晶片的SOI層表面，相對設置的表面間隔約6mm，每個晶片的中心與爐管的中心線重合。將市售的體硅晶片放于上部SOI晶片之上，保持上述間隔，使之與上部SOI晶片分開，如果所說體硅晶片有自然氧化膜的話，其上已去掉了自然氧化膜。用氫代替了爐內的氣氛后，爐內的溫度升高到1100℃，在溫度降低到取出晶片的溫度前保持該溫度4小時，再觀察每個SOI樣品的膜厚。所有SOI晶片膜厚的減小小于1nm。
熱處理后，通過原子力顯微鏡觀察樣品表面粗糙度。每個樣品的表面粗糙度的均方根(Rrm)在1平方微米的面積中為0.12nm，在50平方微米的面積內為0.34nm，表明樣品被平滑到市售的拋光硅晶片的水平。熱處理后，用二次離子質譜儀(SIMS)觀察每個樣品的單晶硅膜的硼濃度。發現硼濃度降低到小于5×1015/cm3，證明樣品可以用于制造電子器件。
如以各例子所作的說明，根據本發明，具有單晶硅膜的半導體工件的表面可以被平滑到市場上可購得硅晶片的水平，使得表面上的單晶硅膜的膜厚減小最小化到具體為零，但不會引起如普通的平滑操作會產生的變形層等晶體缺陷。簡言之，利用本發明的方法和設備，可以平滑如SOI襯底等半導體工件的表面，并降低工件的硼濃度，而不損傷每個晶片的均勻膜厚。
另外，在集中處理包括形成于絕緣體上單晶硅膜的多個半導體工件時，也可以確保使膜厚的減小最小化的上述效應，并且不會增大所有工件的偏差。所以，例如，可以集中平滑大量SOI襯底的表面，并降低它們的硼濃度，同時保持膜厚的均勻性。
再者，由于本發明方法中的溫度水平是普通半導體工藝中常見的溫度，所以，本發明可應用于制造半導體器件的現有半導體熱處理工藝。根據本發明方法進行的熱處理工藝可與其它某些合適的工藝結合使用、最后，根據本發明的方法，表面處理可以平滑如生成在半導體工件表面上的凹腔底部區等普通拋光不能平滑的局部單晶硅區。
權利要求
1．一種熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，包括以下步驟在含氫還原氣氛中熱處理所說SOI襯底，保持所說SOI襯底處于與包括由非氧化硅作主要成分的材料的平面相對，并與它們間隔開預定距離。
2．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說材料選自硅、碳化硅和氮化硅。
3．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說硅表面是未拋光的表面。
4．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說所說硅表面具有歸因于多孔硅層的表面粗糙度。
5．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說硅表面具有歸因于微腔的表面粗糙度。
6．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底具有氧離子注入和熱處理得到的掩埋絕緣膜。
7．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說所說平面是通過去掉自然氧化膜得到的。
8．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說設置多個所說SOI襯底，使它們的所說各硅表面彼此平行設置。
9．如權利要求8的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說各SOI設置成面對相鄰SOI襯底的背面，該背面上去掉了任何氧化膜。
10．如權利要求8的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說任何相鄰SOI襯底設置成它們的硅表面彼此面對。
11．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于多個SOI襯底以預定的間隔同軸設置，并指向同一方向；及具有所說平面的假工件設置成面對所說第一SOI襯底的所說硅表面。
12．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底放置于具有非氧化硅內壁表面的容器中。
13．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底放置于包括由氧化硅構成的外管和具有非氧化硅構成的內表面的內管的容器中。
14．如權利要求13的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于向所說內管供應氫氣，并通過內管和外管間的氣流通道從所說內管排出氣體。
15．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于多個所說SOI襯底由具有包括非氧化硅的表面的支撐部件支撐，以便彼此平行設置于具有也包括非氧化硅內壁表面的容器中。
16．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于熱處理后，使得所說硅表面的1平方微米面積中表面粗糙度的均方根不大于0.4nm。
17．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于每一個都具有硅表面的多個所說SOI襯底以預定間隔彼此平行同軸設置，以便面對同一方向，至少具有一個非氧化硅表面的假工件設置在最前面，以便面對第一SOI襯底的硅表面。
18．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底具有外延生長形成的硅層。
19．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底的所說SOI層具有不大于450nm的厚度。
20．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于在所說SOI襯底主表面附近并與之平行流動的氣體的流量小于SOI襯底的外圍區中相對于主表面垂直流動的氣體流量。
21．如權利要求20的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于在所說SOI襯底的主表面附近流動的氣體的流量實際上等于零。
22．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于去掉所說SOI襯底的背面的氧化硅膜，暴露背面的非氧化硅。
23．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于多個所說SOI襯底設置成使每個SOI襯底位于一料盤上，該料盤具有一個非氧化硅背面，SOI層面向上，并面對直接位于其上的料盤的背面。
24．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于含碳化硅作主要成分的相對表面構件設置成與SOI襯底相對，熱處理用的氫氣夾于其間。
25．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說含氫還原氣氛實質上含有氫或氫及惰性氣體。
26．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說含氫還原氣氛具有不高于-92℃的露點。
27．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底由至少表面上含Si、SiC或SiN作主要成分的部件支撐。
28．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底這樣設置在容器中，使它的主表面相對于引入到容器中的主氣流垂直而立。
29．實施權利要求1的熱處理方法的腐蝕設備。
30．如權利要求29的腐蝕設備，包括具有非氧化硅內表面的爐，其適于容納SOI襯底，并降低內壓。
31．一種制備SOI襯底的方法，包括以下步驟利用權利要求1的熱處理方法平滑SOI襯底的表面。
32．一種制備SOI襯底的方法，包括以下步驟利用權利要求1的熱處理方法降低SOI襯底的SOI層的雜質濃度。
33．一種制備具有硅膜的SOI襯底的方法，包括以下步驟粘接第二工件和含有用于限定分離位置的分離層的第一工件；通過在限定所說分離位置的層分離粘接的第一和第二工件，將所說硅膜轉移到所說第二工件上；將非氧化硅平設置成與所說轉移到所說第二工件上的所說硅膜相對，在含氫還原氣氛中熱處理所說硅膜。
34．一種制備具有硅膜的SOI襯底方法，包括以下步驟粘接第一工件和第二工件；從所說粘接的第一和第二工件上去掉所說第一工件的一部分；將平面非氧化硅表面設置成與所說硅膜的未拋光表面相對；及在含氫還原氣氛中熱處理所說硅膜。
35．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，還包括去掉所說第二工件的背面上的氧化硅膜的步驟。
36．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，還包括以下步驟制備具有形成于多孔硅層上的無孔單晶硅膜的第一工件；將無孔單晶硅膜粘接到第二工件上；在腐蝕步驟前去掉所說多孔硅。
37．如權利要求33的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說分離層是多孔層，所說熱處理步驟在選擇性腐蝕了分離后留在所說硅膜上的殘留多孔層后進行。
38．如權利要求33的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說分離層是多孔層，所說熱處理步驟在具有分離后留在所說硅膜上的殘留多孔層的條件下進行。
39．如權利要求33的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說分離層是用惰性氣體或氫離子注入的層，所說熱處理在沒有拋光分離后暴露的所說硅膜表面的條件下進行。
40．如權利要求34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說去除步驟包括去掉留在所說硅膜上的殘留多孔層的步驟。
41．如權利要求34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于在去除步驟后，多孔層留在所說硅膜上。
42．如權利要求34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說硅膜的表面是所說去除步驟后進行等離子腐蝕的表面。
43．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說硅膜表面的表面粗糙度的均方根在1平方微米的面積中不小于0.2nm。
44．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于在所說熱處理步驟，在所說SOI襯底主表面附近并與之平行流動的氣體的流量小于SOI襯底的外圍區中相對于表面垂直流動的氣體流量。
45．如權利要求44的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于在所說SOI襯底的表面附近流動的氣體的流量實際等于零。
46．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說含氫還原氣氛具有不高于-92℃的露點。
47．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底由至少表面上含Si、SiC或SiN作主要成分的部件支撐。
48．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底設置成使它的表面相對于引入到容器中的主氣流垂直。
49．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于去掉所說SOI襯底的背面的氧化硅膜，暴露非氧化硅背面。
50．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于多個SOI襯底設置成每個SOI襯底放置于料盤上，所說料盤具有非氧化硅背面，SOI層面向上，并與直接位地其上的料盤的背面面對。
51．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于含碳化硅作主要成分的相對表面構件設置成與SOI襯底相對，熱處理用氫氣夾在其間。
52．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于含氫還原氣氣氛實質上含氫或氫與惰性氣體。
53．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于熱處理后，所說硅表面的表面粗糙度的均方根為1平方微米面積不于0.4nm。
54．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于具有硅表面的多個SOI襯底以預定間隔彼此平行同軸地設置，以便面對同一方向，至少具有一個非氧化硅表面的假工件設置在最上部，面對第一SOI襯底的硅表面。
55．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說硅表面是外延生長形成的SOI層。
56．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于腐蝕前所說硅表面的厚度不大于450nm。
57．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底的所說SOL層的厚度在20nm-250nm之間。
58．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說熱處理的溫度高于300℃，低于硅的熔點。
59．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說熱處理的溫度高于800℃，低于硅的熔點。
60．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說熱處理的溫度高于300℃，低于硅的熔點。
61．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說熱處理的溫度高于800℃，低于硅的熔點。
62．如權利要求33或34的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于在爐中沿所說硅膜工件的外圍區流動的氣體的流量不小于10cc/min.cm2，不大于300cc/mm.cm2。
63．如權利要求33的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于還包括向粘接的第一和第二工件的側面吹流體，以機械劈裂它們的步驟。
64．如權利要求63的制備具有硅膜的SOI襯底的方法，其特征在于所說分離層至少包括一對具有不同孔隙率的層。
65．如權利要求19的制熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底的所說SOI層厚為20nm-250nm。
66．如權利要求1的熱處理具有硅表面的SOI襯底的方法，其特征在于所說SOI襯底被送入一個容器中，所說容器的內部不暴露于氧化氣氛。
全文摘要
利用本發明的方法,在含氫還原氣氛中熱處理其表面上具有在絕緣體上形成的單晶硅膜的SOI襯底,以便平滑該表面,降低硼濃度,而不會損傷單晶片和不同晶片間的膜厚均勻性。該方法的特征在于,熱處理時單晶硅膜設置成與非氧化硅部件相對。
文檔編號H01L21/02GK1224924SQ9812713
公開日1999年8月4日 申請日期1998年12月25日 優先權日1998年12月25日
發明者佐藤信彥 申請人:佳能株式會社