[发明专利]用于处理结构的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理结构的方法。

背景技术

结构1从其后侧到其前侧包括载体基板4、绝缘层3和有用层2，有用层2具有自由表面S。在用于处理从目前工艺水平已知并且在图1和图2中例示的这样的结构1的方法中，结构1放置在包括气态形式6的化学物种(species)的气氛中，该化学物种6很可能与有用层2发生化学反应，动力学随着有用层2的温度严格地增加。

在处理方法期间，结构1保持在支承结构5(或“卡盘”)上。结构支承5放置在反应室9中。

通常使用加热系统7(例如，加热电阻器或静止的卤素灯)来对有用层2均匀地加热。

因此，注入到反应室9中的化学物种6与有用层2的自由表面S发生化学反应。化学反应的类型取决于化学物种6的性质以及有用层2，然后可以采取通过刻蚀有用层2而减薄的形式或者通过有用层2的外延生长而增厚的形式。

然而，有用层2通常具有厚度的变化，并且用于蚀刻或者通过外延生长而增厚的方法已知是不均匀的，甚至稍微更加增加了有用层2的厚度的变化。因此，在处理工艺之后，保持了有用层2的厚度的变化。

因此，这种处理方法的主要缺点在于，在减薄或增厚反应期间，保持并且甚至可以增加有用层2的厚度的变化。

结构1(诸如绝缘体上半导体(SeOI)型结构)因此具有厚度的变化，结构1的频谱分析揭示了具有从几纳米(像粗糙度)到结构1的尺寸(像不均匀性)改变的空间波长的成分。一些技术(例如，还原气氛中的平滑退火)使得能够将空间波长厚度的变化减小低于特定阈值(例如，2μm)。然而，在超出这种阈值的空间波长的范围上(例如，从2μm到几厘米)，减小有用层2的厚度的不均匀性仍然非常困难。

具体地，在SeOI型结构1中，用于通过外延生长使半导体层增厚的方法或者用于通过蚀刻使半导体层减薄的方法没有显著地减小半导体层的厚度在波长的广泛范围上的变化。

因此，本发明提供了用于处理结构1的方法，旨在减小有用层2的厚度的变化。

发明内容

本发明旨在完全地或部分地弥补上述缺陷，并且涉及一种用于处理结构的方法，所述结构从其后侧到其前侧包括载体基板、绝缘层和有用层，所述有用层具有自由表面，所述结构放置在包含以气态形式的化学物种的气氛中，所述化学物种很可能与所述有用层发生化学反应，动力学随着所述有用层的温度严格地增加；所述处理工艺的特征在于，由脉冲激光束对所述有用层进行加热，所述光束至少部分地扫过所述有用层的所述自由表面，所述光束的波长与中心波长相差小于15nm，优选地小于7nm，对于该波长，所述结构的估计的反射率相对于所述绝缘层的灵敏度为零。

所述结构的估计的反射率相对于层的灵敏度对应于所述反射率相对于所述层的厚度的偏导数。

进而通过所述结构的初步建模来获得所估计的反射率。

激光脉冲使得能够在所述脉冲在所述有用层的自由表面的冲击点处产生加热。

因此，由所述冲击点处的所述有用层达到的温度使得能够激活所述化学物种与所述有用层的化学反应。该温度比所述有用层的材料的熔化温度低。

对于与中心波长相差小于15nm、优选地小于7nm的波长的光束，本申请人已经发现，对所述有用层的加热仅取决于这种层的厚度。

换句话说，在通过激光束的扫过期间，对所述有用层的加热与所述绝缘层的厚度的小变化基本上无关。绝缘层的厚度的“小变化”是指厚度加上或减去1nm的变化。

激光脉冲的波长可以被选择为将所述有用层的更厚的区域比更薄的区域加热到更高的温度。

因此，由激光脉冲激活的、通过蚀刻而减薄的反应将在所述有用层的更厚的区域中具有更大的动力学。

类似地，激光脉冲的波长可以被选择为将所述有用层的更薄的区域加热到比更厚的区域更高的温度。

因此，通过外延生长而增厚的反应将在所述有用层的更薄的区域中具有更大的动力学。

因此，控制所述有用层的加热以及因此相对于厚度控制增厚或减薄反应的动力学使得能够减小所述有用层的厚度的变化。

根据一个实施方式，所述结构放置在包括所述化学物种的反应外壳中。

根据一个实施方式，所述激光束脉冲的持续时间小于tv值，tv等于：tv＝l²/D，D是所述有用层中的热扩散系数，并且l对应于这样的阈值波长：超过该阈值波长，期望减小所述层的厚度的变化。

激光脉冲的“持续时间”是指发射光束的单位时间。