V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 , TENCO 500 surface profiler, AFM` ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3 . Õ ª õ TRIM\ " f \ V 8

G

V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 , TENCO 500 surface profiler, AFM`  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . Õ ª   õ  TRIM\ " f \ V 8

£

¤ ) a ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s  8 £ ¤& ñ  ) a ° ú כõ  ¸ ú ˜ { 9 u  “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜€ Œ ¤ . ì  r o   ) a r ¼ #  ³ ð€  _  RMS  } 9 l   H AFM 8 £ ¤& ñ \ " f 5 nms % 3  .

PACS numbers: 68

Keywords: smart-cut, s “ : r Å Ò{ 9 , z  ´o – B H ] X ƒ  ^ ‰

I. " e  ] Ø

SOI(Silicon on insulator)  H SiO

2

ü < ° ú  “ É r ] X ƒ  ^ ‰ 0 A\  z 

´o – B H(Si) ~ à Ì} Œ •8 £ x s  Z  ~ # Œe ”   H ½ ¨› ¸– Ð" f „   ™ è 
 F  g

™

è [ þ t s  z  ´o – B H ~ à Ì} Œ •8 £ x 0 A\  ë ß –[ þ t # Q”    [1]. SOI_  l 

‘

: r& h “   Ò q ty Œ •“ É r l Ò q t & ñ „  6   x| ¾ Ó(parasitic capacitance)`  ¦ y

Œ ™™ èr ( ” Ü ¼– Ð" f ™ è _  Û ¼0 Ag A 5 Å q • ¸\  ¦  8  Ø Ô>    H

 כ

s  . þ j  H \  œ í“ ¦5 Å q F  g ™ è ü < é ß –0 A F  g ™ è [ þ t_  | 9 & h 

`

 ¦ 0 AK  z  ´o – B H s ü @_  GaAs [2], InP [3], SiC [4] 1 p x_  ì

ø ͕ ¸^ ‰ ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] X ƒ  8 £ x 0 A\  ë ß –× ¼  H ƒ  ½ ¨ ´ ú §s  ”  ' Ÿ ÷ &

“

¦ e ”  .   " f œ íl \  ] X ƒ  ^ ‰ 0 A\  z  ´o – B H ~ à Ì} Œ •`  ¦ + þ A

$ í

  H Silicon on insulator(SOI) l Õ ü t“ É r  € ª œô  Ç 7 á x À Ó_  ì

ø ͕ ¸^ ‰ ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] X ƒ  ^ ‰ 0 A\  + þ A$ í   H Semiconductor on insulator – Ð SOI_  _ p  S X ‰ © œ÷ &“ ¦ e ”  .

z 

´o – B H é ß –  & ñ ~ à Ì} Œ •`  ¦ SiO

2

] X ƒ  8 £ x 0 A\  + þ A$ í ô  Ç SOI J ?s ( \  ¦ ] j Œ •   H l Õ ü t“ É r í ß – o} Œ •s  $ í  © œ ) a z  ´o – B H J ? s

( \  ¦ f ” ] X  ] X ½ + Ëô  Ç Ê ê ƒ  ™ è õ & ñ `  ¦  u   H BESOI(bond and etch back SOI) l Õ ü t [5], í ß –™ è s “ : r Å Ò{ 9  Ê ê \ P % ƒo  õ 

&

ñ \  _ ô  Ç SIMOX(separated by implantation of oxygen) l

Õ ü t [6], ] X ½ + ˝ ) a J ?s (  ƒ   ÷ &  H @ /’  \  s “ : r Å Ò{ 9  ) a

% ò

% i s  \ P % ƒo \  _  # Œ ì  r o ÷ &  H Smart-cut l Õ ü t [7] – Ð µ

1 τ  ÷ &# Q M ® o  .  © œ þ j’   l Õ ü t“   Smart-Cut l Õ ü t“ É r s 

“

: r Å Ò{ 9 õ  J ?s (  ] X ½ + Ë(wafer bonding)`  ¦ l ‘ : r Ü ¼– Ð “ ¦ e ”

 . s “ : r Å Ò{ 9  é ß –>   H SOI ~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa  ç  H{ 9 $ í `  ¦ ˜ Ё © œ K

Šғ ¦, J ?s (  ] X ½ + Ëé ß –>   H \ P & h Ü ¼– Ð $ í  © œ ) a í ß – o} Œ •õ  z 

´o – B H ~ à Ì} Œ •8 £ x_  ¢ - a# 4 ô  Ç   & ñ $ í `  ¦ ˜ Ё © œK  ï  r  .

∗

E-mail: [email protected]

Smart-cut l Õ ü t`  ¦ s 6   x # Œ SOI J ?s ( \  ¦ ] j Œ • l  0 A K

" f  H \ P \  _ K  z  ´o – B H l ó ø Í`  ¦ { 9 & ñ ô  Ç ¿ ºa – Ð í ß – or  v

  H \ P í ß – o(thermal oxidation) / B N& ñ [8], { 9 & ñ ô  Ç ¿ ºa _  z 

´o – B H ~ à Ì} Œ •`  ¦ ì  r o  l  0 AK  ×  æ à º™ è(D)\  ¦ \ P í ß – o} Œ • ¿ º a

˜ Ð  U  ·s  Å Ò{ 9    H s “ : r Å Ò{ 9 (ion implantation) / B N& ñ , s

“ : r Å Ò{ 9  ) a J ?s ( \  ¦   É r z  ´o – B H l ó ø Í\  · ¡ ­ s   H J ?s  (

 ] X ½ + Ë / B N& ñ , ] X ½ + ˝ ) a J ?s ( \  ¦ “ ¦“ : r \ " f \ P % ƒo † < ÊÜ ¼– Ð

"

f ×  æ à º™ è s “ : r s  Å Ò{ 9  ) a 8 £ x s  ì  r o ÷ &  H \ P % ƒo  / B N& ñ , ì  r o

  ) a ~ à Ì} Œ • ³ ð€  `  ¦ ƒ      H CMP(chemical-mechanical polishing) / B N& ñ `  ¦  5 g  ô  Ç . ‘ : r  7 Hë  H \ " f  H Smart-cut l

Õ ü t_  ¿ º   P : / B N& ñ “   s “ : r Å Ò{ 9 (ion implantation) / B N& ñ õ

 s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s  8 £ ¤& ñ \  › ' aô  Ç ƒ  ½ ¨  õ [ þ t s  [ O " î  ) a  .

:

£

¤ y , TRIM(Transport of Ions in Matter) code\  ¦ s 6   x 

#

Œ „  í ß –— ¸ ô  Ç s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s  z  ´+ « > 8 £ ¤& ñ u ü < q “ §÷ &l  0 AK " f RBS G V , a A z  ´+ « >õ  ~ à Ì} Œ •8 £ x ì  r o (layer splitting) z 

´+ « >Ü ¼– Ð s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  .

II. TRIM  ¹ ō ˜ m{ ¢ 

s

“ : r õ  “ ¦^ ‰_   © œ  ñ Œ •6   x(ion-solid interaction)`  ¦  Ò  ¦ Ã

º e ”   H Monte Carlo ~ ½ ÓZ O “ É r y Œ •• ¸ü < \  -t  ì  r Ÿ í\  ¦ „  í ß –

—

¸ ½ + É Ã º e ”  . : £ ¤ y , TRIM code  H Å Ò{ 9  \  -t \   

 É

r s “ : r_  ì  r Ÿ í• ¸ü < s “ : r_  Å Ò{ 9  U  ·s , 7 £ ¤ @ / Òì  r_  s 

“

: r[ þ t s  0 Au K  e ”   H U  ·s \  ¦ > í ß –½ + É M : ´ ú §s  “  6   x ÷ &“ ¦ e ” 



 [9].   " f ‘ : r  7 Hë  H \ " f  H Si r « Ñ\  à º™ è Å Ò{ 9 ÷ &



 H  â Ä º Å Ò{ 9  \  -t \  @ /ô  Ç s “ : r ì  r Ÿ íü < s “ : r Å Ò{ 9  U  · s

 TRIM code\  ¦ s 6   x # Œ „  í ß –— ¸ ÷ &% 3  .

-266-

Õ

ªa Ë > 1. Å Ò{ 9  \  -t     o\  _ ô  Ç Å Ò{ 9  ) a à º™ è s “ : r ì  r Ÿ í.

Õ

ªa Ë > 1“ É r Si r « Ñ\  à º™ è Å Ò{ 9 | ¨ c M : à º™ è Å Ò{ 9  \  -t 

\

   É r U  ·s  ~ ½ ӆ ¾ Ó_  à º™ è s “ : r ì  r Ÿ í• ¸s  . { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð s

“ : r s  r « Ñ\  Å Ò{ 9 ÷ &€   é ß –0 A U  ´s { © œ Ø  æ[  t  rà ºü < Ø  æ[  t {

© œ \  -t  ’ < Hz  ´s  Á º Œ •0 A(random)   à ºs l  M :ë  H \  ° ú  

“

É r | 9 | ¾ Óõ  œ íl  \  -t \  ¦ ° ú   H s “ : r[ þ t s  / B Nç ß –& h Ü ¼– Ð ì  r

Ÿ

í >   ) a  .   " f Å Ò{ 9  ) a s “ : r[ þ t“ É r Õ ªa Ë > 1\ " fü < ° ú   s

 U  ·s  ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð Ä ºÛ ¼ ì  r Ÿ í(Gaussian distribution)

÷

&“ ¦, s M : Ä ºÛ ¼ x ß ¼(Gaussian peak) 0 Au \  K { © œ 



 H U  ·s  ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s (• ¸² ú ˜ o ), <  ʓ É r R

p

(projected range) s  9, R

^p

\ " f : Ÿ x > & h “   כ ¹1 l x(fluctuation) s  ³ ðï  r

¼ #

  σ

p

(projected straggle) s  . Õ ªa Ë > 1\ " f Å Ò{ 9  \  - t

 7 £ x † < Ê\     ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s (R

p

)  7 £ x  “ ¦  Ä

ºÛ ¼ x ß ¼(Gaussian peak) y Œ ™™ è   H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

¢

¸ ×  æ à º™ è_  Å Ò{ 9 | ¾ Ó(dose)s  1 × 10

¹⁷

ions/cm

²

{ 9  M : Å Ò { 9

\  -t  50 keV s  © œs €   à º™ è  H 0.5 µm ˜ Ð   8 U  ·

>

 Å Ò{ 9  ) a  .

Õ

ªa Ë > 2  H ×  æ à º™ è Å Ò{ 9  \  -t _  † < Êà º– Ð „  í ß –— ¸   ) a ¨ î ç

 H Å Ò{ 9  U  ·s (R

^p

)\  ¦ ˜ Ð# Œï  r  . Si r « Ñ ³ ð€  \  \ P í ß – o} Œ • s

 e ”   H  â Ä ºü < \ O   H  â Ä º\  @ /ô  Ç ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s \  ¦ q “ §

l  0 AK  Si r « Ñü < \ P í ß – o} Œ • ¿ ºa  0.5 µm“   SiO

₂

/Si r

« Ñ\ " f y Œ •y Œ • Å Ò{ 9  \  -t _  † < Êà º– Ð Å Ò{ 9  U  ·s  % 3 

#

Q& ’  . „  í ß –— ¸ \ " f  6   x ) a Si õ  SiO

2

_  x 9 • ¸  H y Œ •y Œ • 2.328 õ  2.196 g/cm

³

s % 3   [10]. SiO

2

_  x 9 • ¸ Si_  x 9 

•

¸ ˜ Ð   Œ •l  M :ë  H \  Å Ò{ 9  \  -t  ° ú  `  ¦ M : ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U

 ·s   H SiO

2

/Si r « Ñ\ " f  8  H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . ô  Ç \ V– Ð TRIM „  í ß –— ¸    õ \  _  €   Å Ò{ 9  \  -t  95 keV{ 9  M

: Si r « Ñü < SiO

₂

/Si r « Ñ\ " f ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s   H y Œ •y Œ • 8501 ˚ A õ  9258 ˚ A s  % 3 # Q”   .

Õ

ªa Ë > 2. à º™ è Å Ò{ 9  \  -t _  † < Êà º– Ð > í ß – ) a Å Ò{ 9  U  ·s .

III. ÷ m Ç] M ö õ m Í À X Ø8 ý

1. • ¤} ºT  Æ X Ø — ¤ ø m É

s

“ : r Å Ò{ 9 (ion implantation)“ É r „  l  © œ`  ¦ s 6   x # Œ Å Ò { 9

 “ ¦    H s “ : r[ þ t s  Z  }“ É r î  r1 l x \  -t \  ¦ ° ú • ¸2 Ÿ ¤  5

Å

q r &  “ ¦^ ‰  © œI “    ^ — ¶(target) F « Ñ_  ³ ð€  \  Ø  æ[  t r  ( ”

Ü ¼– Ð+ ‹ s “ : r[ þ t s   ^ — ¶ F « Ñ\  [ þ t # Q ~ à Ìy • ¸2 Ÿ ¤   H /

B

N& ñ s  . Å Ò{ 9 ÷ &  H s “ : r[ þ t“ É r ˜ Ð: Ÿ x à ºz   ∼ à ºÑ þ ˜ keV_ 

\

 -t – Ð F « Ñ_  ³ ð€  \  Ø  æ[  t ÷ & 9, Ø  æ[  t ) a s “ : r[ þ t“ É r ˜ Ð :

Ÿ

x ³ ð€  Ü ¼– РÒ'  à º ∼ à ºÑ þ ˜
” ¸p ' (nm)_  U  ·s  t  g Ë

>È Ò  ) a  . { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð Å Ò{ 9 ÷ &  H s “ : r[ þ t_  g Ë >È Ò U  ·s 

Ä ºÛ ¼ ì  r Ÿ í(Gaussian distribution)\  ¦   É r  “ ¦ · ú ˜ 94 R e ”

  [11].

‘

: r  7 Hë  H \ " f  6   x ) a z  ´o – B H l ó ø ͓ É r  © œ6   x o ) a 6 “  u  ß

¼l _  borons  • ¸i ç  ) a p-+ þ A z  ´o – B H J ?s ( s  . é ß –  & ñ z 

´o – B H J ?s ( _    & ñ ~ ½ ӆ ¾ Óõ  q $ † ½ ӓ É r y Œ •y Œ • (100)õ  12

∼ 18 Ω·cms % 3  . à º™ è s “ : r Å Ò{ 9  z  ´+ « >\  s 6   x| ¨ c Si r 

¼ #

“ É r 20 × 20 mm– Ð ] X é ß –÷ &% 3  . à º™ ès “ : r s  Å Ò{ 9 ÷ &l 

„ 

\  ï  r q   ) a r ¼ # “ É r Ä »l Ó ü t õ  Á ºl Ó ü t`  ¦ — ¸¿ º ] j  l  0 AK  [ j& ñ ÷ &  H X < ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f s 6   x ) a [ j& ñ / B N& ñ “ É r ‚ à Г ¦ ë

 H‰  ³ [8]\   © œ[ j >  l Õ ü t ÷ &# Q e ”  .

×

 æ à º™ è s “ : r Å Ò{ 9 \   6   x ) a s “ : r 5 Å q l (ion accelera- tor)  H 1995¸   KIST\  [ O u   ) a NEC  _  2.0 MV tan- dem Ü ¼– Ð  Ö ¸6   xì  r    H ŠҖ Ð RBS(Rutherford Backscat- tering Spectroscopy) G V , a A(channeling)õ  s “ : r Å Ò{ 9 (ion implantation) s  . TRIM code\  ¦ s 6   x # Œ s  : r& h Ü ¼– Ð

ƒ 

½ ¨  ) a   õ \  ¦   H  – Ð # Œ \  -t  95 keV“   ×  æ à º™ è

 1 × 10

¹⁷

ions/cm

²

_  dose– Ð  © œ“ : r \ " f Si r « Ñ\  Å Ò{ 9 

†

¾ Ós    & ñ _  G V , (channel) ~ ½ ӆ ¾ Ó   H % ƒ{ 9  M :,     " é ¶  Ù þ ˜ [

þ

t_  collective potential\  _  # Œ { 9   G V , `  ¦    s

1 l x >  ÷ &  H ‰ & ³ © œs  . % 3 x 9 y  ´ ú ˜K " f G V , a A“ É r ‰ & ³ © œ { 9

 ÷  r Õ ª  ^ ‰– Ð ì  r$ 3 Z O s  ÷ &t  3 l wô  Ç . ˜ Ð: Ÿ x G V , a A ‰ & ³



© œs  RBS ì  r$ 3 \  _  # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &l  M :ë  H \  { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð G

V , a As  “ ¦ €   RBS G V , a A ~ ½ ÓZ O `  ¦ t g Aô  Ç . 7 £ ¤ ì  r

$

3  “ ¦    H   & ñ _  G V , `  ¦    ”  ' Ÿ  ~   { 9   { 9  

 í ß –ê ø Í÷ &  H € ª œ © œ`  ¦ RBS ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ # Œ Õ ª   & ñ _ 

½

¨› ¸,   † < Ê_  7 á x À Ó x 9  € ª œ`  ¦ ì  r$ 3    H  כ s  RBS G V , a A ì

 r$ 3 s  .

RBS G V , a A“ É r à º MeV_  \  -t \  ¦ ”   He s “ : r s  ì

 r$ 3 6   x r « Ñ\  { 9  ÷ &% 3 `  ¦ M : Ê ê~ ½ Óí ß –ê ø Í(back-scattering)

÷

&# Q
š ¸  H He s “ : r_  \  -t \  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ r « Ñ_  U  ·s 

~

½ ӆ ¾ Ó_  › ¸$ í õ  ¿ ºa  1 p x`  ¦ 8 £ ¤& ñ   H ~ ½ ÓZ O s  . # Œl " f G  V ,

a As ê ø Í { 9  ÷ &  H He s “ : r õ  ~ ½ ӆ ¾ Óõ    & ñ $ í s  e ”   H r 

«

Ñ ? /_  " é ¶  [ þ t`  ¦ & ñ § > =r & " f r « Ñ_  U  ·s  ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð_ 

 

& ñ $ í `  ¦ ¨ î    H ~ ½ ÓZ O s  . G V , a A_  „  ] j › ¸| “ É r r 

«

Ñ_    & ñ $ í s  B Ä º a % ~    ô  Ç   H  כ s  . 7 £ ¤, { 9     H He s “ : r s  c ” s  “ ¦& ñ  ) a  © œI \ " f r « Ñ Euler angle\ 

@

/K  › ¸F Km ”  ¹ ¡ §f ” # Œ " é ¶  [ þ t s  & ñ § > =K  e ”   H ~ ½ ӆ ¾ Óõ  { 9 u 

÷

&€   He s “ : r õ  " é ¶  [ þ t s  Ø  æ[  t½ + É S X ‰Ò  ¦ s  ×  ¦ # Q[ þ t # Q Û ¼& 7 ˜ à

Ô! 3  © œ\ " f yield y Œ ™™ è >   ) a  .

Õ

ªa Ë > 3“ É r  © œ“ : r \ " f 95 keV_  \  -t \  ¦ ”   ×  æ à º™ è s 

“

: r s  1 × 10

¹⁷

ions/cm

²

_  Å Ò{ 9 | ¾ Ó(dose)Ü ¼– Ð Å Ò{ 9  ) a Si r

« Ñ_  RBS G V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 s  . RBS G V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô

!

3 \ " f 600 ∼ 400 G V , \  K { © œ   H  Òì  r_  yield B Ä º

±

ú  . s  כ “ É r à º™ ès “ : r s  Å Ò{ 9  ) a Si r « Ñ\ " f ³ ð€  \  



î  r A á ¤“ É r   & ñ $ í s   õ ÷ &t  · ú §“ ¦ a % ~    H  כ `  ¦ _ p ô  Ç



.

ô 

Ǽ #  400 G V ,    H % ƒ\ " f  ç ß –_  ; Ÿ ¤`  ¦ ”   x  ß

¼(peak) › ' a¹ 1 ϝ ) a  . s  כ “ É r ³ ð€    A  ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð # QÖ ¼

&

ñ • ¸_  U  ·s \ " f  H   & ñ $ í s   õ ÷ &# Q q & ñ | 9  o ÷ &% 3  



 H  כ `  ¦ _ p ô  Ç . RBS G V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦ „  í ß –— ¸  

3. U c lT c l • « Ä Z ØP (layer splitting) ÷ m Ç] M ö

RBS G V , a A ~ ½ ÓZ O  s ü @\  à º™ è s “ : r_  Å Ò{ 9  U  ·s \  ¦ 8 £ ¤

&

ñ ½ + É Ã º e ”   H f ” ] X & h “   ~ ½ ÓZ O “ É r à º™ è s “ : r s  Å Ò{ 9  ) a Si r

« Ñ(donor sample) J ?s (  ] X ½ + Ë l Õ ü t(wafer bonding technology)`  ¦ s 6   x # Œ   É r Si r « Ñ(handle sample)\  ] X

½ + ˝ ) a Ê ê, \ P % ƒo \  _ K  à º™ è Å Ò{ 9  ) a 8 £ x s  ì  r o ÷ &# Q handle r « Ñ\  · ¡ ­ >  ë ß –× ¼  H  כ s  . s   â Ä º donor r « Ñ

 handle r « Ñ\  # QF M
>  œ íl  ] X ½ + ËH † d Ü ¼– Ð" f handle r 

«

Ñ 0 A\  · ¡ ­“ É r Si ~ à Ì} Œ •8 £ x_  ¿ ºa  depth profiler
 AFM

`

 ¦ s 6   x # Œ ~ 1 >  8 £ ¤& ñ | ¨ c à º e ”  .

Ã

º™ ès “ : r s  Å Ò{ 9  ) a Si 8 £ x s  ì  r o (layer splitting)÷ &l  0 AK " f  H { 9 & ñ ô  Ç ¿ ºa _  Si ~ à Ì} Œ •\  à º™ è s “ : r s  Å Ò{ 9 ÷ &



 H s “ : r Å Ò{ 9 (ion implantation) / B N& ñ , s “ : r Å Ò{ 9  ) a r « Ñ

Õ

ªa Ë > 3. D

⁻

s “ : r s  Å Ò{ 9  ) a Si J ?s ( _  RBS G V , a A Û

¼& 7 ˜à Ô! 3 .

Õ

ªa Ë > 4. ì ø ͕ ¸^ ‰ J ?s (  ] X ½ + Ë`  ¦ 0 Aô  Ç < É Êƒ   r « Ñ “ ¦& ñ  © œu .



 É r Si l ó ø Í\  · ¡ ­ # Œt   H ] X ½ + Ë/ B N& ñ (wafer bonding), ] X ½ + Ë

 )

a r « Ñ “ ¦“ : r \ " f \ P % ƒo  H † d Ü ¼– Ð" f à º™ è s “ : r s  Å Ò{ 9  ) a 8

£

x s  ì  r o ÷ &  H \ P % ƒo  / B N& ñ `  ¦  5 g  ô  Ç . à º™ ès “ : r Å Ò { 9

 / B N& ñ [12]õ  s “ : r Å Ò{ 9  ) a 8 £ x`  ¦ ì  r o  l  0 Aô  Ç \ P % ƒo  /

B

N& ñ [13]“ É r s p  µ 1 ϳ ð÷ &% 3  . ¢ ¸ô  Ç s “ : r Å Ò{ 9  ) a Si r « Ñ

   É r Si l ó ø Í\  · ¡ ­ # Œt   H ] X ½ + Ë/ B N& ñ (wafer bonding)\ 

"

f Ù þ ˜d ” “   J ?s (  ] X ½ + Ë`  ¦ 0 Aô  Ç r « Ñ “ ¦& ñ  © œu  : £ ¤ ) ‡ Ø  ¦

"

é

¶ [14] ÷ &% 3 l  M :ë  H \  ‘ : r  7 Hë  H \ " f  H  © œl  / B N& ñ \  @ /K 



© œ[ jô  Ç [ O " î `  ¦ t  · ú §  H  . Õ ª Q
 ~ à Ì} Œ •8 £ x s  ì  r o   ) a r 

«

Ñ\  ¦ ] j Œ • l  0 Aô  Ç / B N& ñ “ É r  6 £ § õ  ° ú  s  כ ¹€  • ) a  .

€ 

$  95 keV_  \  -t \  ¦ ”   ×  æ à º™ è s “ : r s  1

× 10

¹⁷

ions/cm

²

_  Å Ò{ 9 | ¾ Ó(dose)Ü ¼– Ð Å Ò{ 9  ) a Si r ¼ # 

“

É r TCE(trichloroethylene),  [ j— : r, B jò ø Í`  ¦_  í  H " f– Ð

œ

í6 £ §   [ j& ñ  ) a Ê ê, » 1 Ïs “ : r à º(18 MΩ)– Ð [ j' ‘ ÷ &“ ¦ | 9 

™

è Û ¼\  ¦ s 6   x # Œ r ¼ #  ³ ð€  _  à ºì  r s  ] j ÷ &% 3  .



6 £ §“ É r œ íl  ] X ½ + Ë\  € 9 כ ¹ô  Ç OH

⁻

l [ þ t s  r ¼ #  ³ ð€  

\

 + þ A$ í ÷ &>  l  0 AK  modified RCA 6   xÓ  oÜ ¼– Ð [ j

&

ñ  ) a  . ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  6   x ) a modified RCA 6   xÓ  o“ É r NH

₄

OH:H

₂

O

₂

:H

₂

O(1:6:30) s “ ¦, [ j& ñ “ É r 70

^◦

C_  RCA 6

 

xÓ  o\ " f 5ì  rç ß – s À Ò# Q& ’  . RCA [ j& ñ  ) a r ¼ # “ É r â ìØ Ô



 H » 1 Ïs “ : r à º\  ¦ s 6   x # Œ 5ì  r s  © œ Ø  æì  r y  '  ½ ¨# Q”   Ê ê

| 9

™ èÛ ¼\  ¦ s 6   x # Œ r ¼ #  ³ ð€  _  à ºì  r s  ] j ÷ &% 3  .

Õ

ªo “ ¦ ¿ º > h_  z  ´o – B H r ¼ # “ É r  Ö  ¦€  s   ŠҘ Ð>  Ÿ í> h

#

Q Z  ~“ É r  © œI \ " f à Ô0 A$ \  ¦ s 6   x # Œ r « Ñ ×  æd ”  Òì  r \ 

· ú

š§ 4 s  “  ÷ &% 3  . s  õ & ñ \ " f OH

⁻

l [ þ t  s _  à º™ è

 

½ + Ës  + þ A$ í ÷ &# Q œ íl  ] X ½ + ˝ ) a ¿ º r ¼ # “ É r " f– Ð b  # Qt t 

· ú

§  H  . ¿ º r ¼ #  ] X ½ + ˀ  _  ç  H{ 9 $ í `  ¦ † ¾ Ó © œr v l  0 AK  à º

™

è   ½ + ˝ ) a r ¼ # “ É r ì ø ͕ ¸^ ‰ J ?s (  ] X ½ + Ë`  ¦ 0 Aô  Ç < É Êƒ   r « Ñ

“

¦& ñ  © œu (Õ ªa Ë > 4)\   © œ‚ à ̝ ) a   [14]. Õ ªa Ë > 4_  1 l u(dome)

½

¨› ¸  H [ j > h_  ^  ¦ à Ô y Œ •y Œ •   É r j Ë µÜ ¼– Ð › ¸# Œ4 R• ¸ r  Õ

ªa Ë > 5. ~ à Ì} Œ •8 £ x ì  r o (layer splitting) / B N& ñ Ü ¼– Ð ] j Œ • ) a (a) Si(~ à Ì} Œ •8 £ x)/SiO

2

(…  ;ƒ   í ß – o} Œ •8 £ x)/Si(handle wafer) r

« Ñ_   ”  õ  (b) Tenco 500 surface profiler– Ð 8 £ ¤& ñ  ) a depth profile.

«

Ñ „  €  \  ç  H{ 9 ô  Ç j Ë µs  ì  rí ß –÷ &# Q K | 9  à º e ”   H ½ ¨› ¸s 



. Õ ª Q
 ˜ Ð   8 ç  H{ 9 ô  Ç · ú š§ 4 s  r ¼ # \  “  ÷ &>   l

 0 AK  [ j > h_  ^  ¦ à ԍ  H  s · ú ˜ > s t   © œ‚ à ̝ ) a ž Ðß ¼ E $

™u \  ¦ s 6   x # Œ 1 l x{ 9 ô  Ç ž Ðß ¼– Ð “ ¦& ñ ÷ &% 3  .  t } Œ •Ü ¼

–

Ð ç  H{ 9 ô  Ç ] X ½ + Ë`  ¦ 0 AK  30ì  rç ß – r « Ñ “ ¦& ñ  © œu \ " f · ú š

§

4 s  K ”   r ¼ # “ É r r « Ñ “ ¦& ñ  © œu \ " f   · p Ê ê, à º™ è

Å

Ò{ 9  ) a 8 £ x`  ¦ ì  r o  l  0 AK  RTA\  ¦ s 6   x # Œ 600

^◦

C \ 

"

f 30ì  rç ß – \ P % ƒo  ÷ &% 3  .   " f ‘ : r  7 Hë  H \ " f  H s “ : r Å Ò { 9

 / B N& ñ , J ?s (  ] X ½ + Ë/ B N& ñ , Õ ªo “ ¦ \ P % ƒo  / B N& ñ `  ¦ í  H & h  Ü

¼– Ð  5 g Si ~ à Ì} Œ •8 £ x s  handle Si r ¼ # \  ] X ½ + ˝ ) a Si(~ à Ì} Œ • 8

£ x)/SiO

2

(…  ;ƒ   í ß – o} Œ •8 £ x)/Si(handle wafer) ½ ¨› ¸_  r « Ñ

 ] j Œ •÷ &% 3  . Õ ªo “ ¦ layer splitting  ) a Si ~ à Ì} Œ •8 £ x_  ¿ º a

 TENCO 500 surface profiler\  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3 



.

Õ

ªa Ë > 5  H ~ à Ì} Œ •8 £ x ì  r o (layer splitting) / B N& ñ Ü ¼– Ð ] j Œ •

 )

a (a) Si(~ à Ì} Œ •8 £ x)/SiO

2

(…  ;ƒ   í ß – o} Œ •8 £ x)/Si(handle wafer)

Si J ?s ( s “ ¦, Si thin film“ É r J ?s (  ] X ½ + Ë Ê ê \ P % ƒo ½ + É M

: à º™ è Å Ò{ 9  ) a Si ~ à Ì} Œ •8 £ x s  handle r « Ñ\  ] X ½ + Ë÷ &# Q ì

 r o   ) a  כ s  . Õ ªa Ë > 5(a)  H ¿ º > h_  J ?s (  r « Ñ ] X ½ + Ë

| ¨

c M : ô  ÇA á ¤  © œ o   Òì  r s  # QF M
>  ] X ½ + ËH † d Ü ¼– Ð" f í  H Ã

ºô  Ç Si J ?s ( ü < ] X ½ + ˝ ) a Si ~ à Ì} Œ •_  é ß – \  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ ¨ î ç

 H s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s (R

^p

)\  ¦   & ñ l  0 AK  ë ß –[ þ t # Q”   r « Ñ s

 .

s

] j Stylus profilometer\  ¦ s 6   x # Œ Si thin filmõ  Si handle wafer_  é ß –  8 £ ¤& ñ ÷ &€   à º™ è s “ : r s  Å Ò{ 9  ) a U  · s

 z  ´+ « >& h Ü ¼– Ð   & ñ  ) a  . Stylus profilometer\  ¦ s 6   x

# Œ 8 £ ¤& ñ  ) a é ß –   H Õ ªa Ë > 5(b)\ " f ˜ Ð# Œ”   . # Œl " f Si thin film õ  Si handle wafer_  é ß –  8478 ˚ A s l  M :ë  H \  s

 ° ú כs  95 keV\ " f 1 × 10

¹⁷

ions/cm

²

_  Å Ò{ 9 | ¾ Ó(dose)Ü ¼

–

Ð Å Ò{ 9  ) a ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s (R

p

)   ) a  .   " f Stylus profilometer\  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ  ) a Si ~ à Ì} Œ •8 £ x_  ¿ ºa   H Õ ª a Ë

> 2\ " f TRIM r Ó ý t Y Us ' \  ¦ s 6   x # Œ % 3 “ É r ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U

 ·s (8501 ˚ A) ü < ¸ ú ˜ { 9 u ½ + É ÷  rë ß –  m  , Õ ªa Ë > 3_  RBS G

V , a A z  ´+ « >\ " f 8 £ ¤& ñ  ) a   õ ü <• ¸ ¸ ú ˜ { 9 u  “ ¦ e ”  .

ô 

Ǽ #  ~ à Ì} Œ •8 £ x s  ì  r o   ) a r ¼ # \ " f à º™ è Å Ò{ 9  ) a 8 £ x s  ì

 r o   ) a ³ ð€  _   } 9 l (roughness)ü < Si ~ à Ì} Œ •8 £ x_  ¿ ºa 

AFM(atomic force microscopy)`  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  .

Õ

ªa Ë > 6“ É r Õ ªa Ë > 5ü < 1 l x{ 9 ô  Ç r « Ñ_  AFM  ”  s  . AFM

Õ

ªa Ë > 6. ~ à Ì} Œ •8 £ x s  ì  r o   ) a Si r ¼ # _  AFM  ”  .

¢

¸ô  Ç Õ ªa > 6Ü ¼– РÒ'  ~ s  ì o 

³

ð€    } 9 l  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . ¢ , aA á ¤_  Si handle J ?s ( _  RMS  } 9 l   H 0.23 nm“  X < ì ø ÍK  Ä º8 £ ¤_  Si thin film_  RMS  } 9 l   H 5 nm s  .   " f ý a8 £ ¤“ É r í  H à ºô  Ç Si J ?s  (

s “ ¦ Ä º8 £ ¤ s  à º™ è Å Ò{ 9  ) a 8 £ x s  ì  r o   ) a ³ ð€  e ” `  ¦ · ú ˜ Ã

º e ”  .

IV. + s Ç Â ] Ø

Smart-cut l Õ ü t`  ¦ s 6   x # Œ SOI J ?s ( \  ¦ ] j Œ • l  0 A K

" f { 9 & ñ ô  Ç ¿ ºa _  z  ´o – B H ~ à Ì} Œ •`  ¦ ì  r o  l  0 AK  à º™ è

 z  ´o – B H r « Ñ\  Å Ò{ 9 ÷ &  H s “ : r Å Ò{ 9 (ion implantation) /

B

N& ñ s  NEC  _  2.0 MV tandem s “ : r 5 Å q l (ion accel- erator)\  ¦ s 6   x # Œ ƒ  ½ ¨÷ &% 3  . s “ : r Å Ò{ 9 \  s 6   x ) a z  ´o 

–

B H l ó ø Í_    & ñ ~ ½ ӆ ¾ ӓ É r (100) s “ ¦ • ¸i ç 7 á x À Ӎ  H boron s  • ¸ i ç

 ) a p-+ þ As % 3  . ×  æ à º™ è s “ : r_  ¨ î ç  H Å Ò{ 9  U  ·s (R

^p

)  TRIM(Transport of Ions in Matter) code\  ¦ s 6   x # Œ Å Ò { 9

 \  -t _  † < Êà º– Ð „  í ß –— ¸ ÷ &% 3  . s “ : r Å Ò{ 9  \  -t 

 95 keVs “ ¦ s “ : r Å Ò{ 9 | ¾ Ós  1 × 10

¹⁷

ions/cm

²

{ 9  M : Si r

¼ # \ " f > í ß – ) a ¨ î ç  H s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s   H 8501 ˚ A s  . Õ ª o

“ ¦ 1 l x{ 9 ô  Ç › ¸| Ü ¼– Ð Ã º™ è s “ : r s  s “ : r 5 Å q l \  ¦ s 6   x

# Œ z  ´o – B H r ¼ # \   © œ“ : r \ " f Å Ò{ 9 ÷ &% 3  .

¨ î

ç  H s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s _  > í ß –° ú כõ  z  ´+ « >° ú כ`  ¦ q “ § l  0 AK " f RBS G V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 s  s “ : r Å Ò{ 9  ) a z  ´o – B H r 

¼ #

\ " f 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . RBS G V , a A Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 Ü ¼– РÒ'  s 

“

: r Å Ò{ 9  ) a Si J ?s ( _  q & ñ | 9  o ) a % ò % i  ì  r Ÿ íü < ¨ î ç  H s 

“

: r Å Ò{ 9  U  ·s (R

p

)    & ñ ÷ &% 3  . ô  Ǽ #  s “ : r Å Ò{ 9  ) a z  ´o 

–

B H r ¼ # s  s “ : r s  Å Ò{ 9 ÷ &t  · ú §“ É r z  ´o – B H r ¼ # \  ] X ½ + ˝ ) a Ê

ê, \ P % ƒo \  _ K " f s “ : r Å Ò{ 9  ) a 8 £ x s  ì  r o  H † d Ü ¼– Ð+ ‹ Si thin film õ  Si handle wafer  s _  é ß – \  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ” 



 H r ¼ # s  ] j Œ •÷ &% 3  .  © œl  r ¼ # \ " f é ß –  TENCO

500 surface profiler\  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . ¢ ¸ ì  r o   ) a

³

ð€  _  RMS  } 9 l ü < é ß –  AFM`  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &

% 3  .



© œl  z  ´+ « >  õ \  _  €   TRIMÜ ¼– РÒ'  „  í ß – — ¸   ) a

¨ î

ç  H s “ : r Å Ò{ 9  U  ·s   H RBS G V , a A z  ´+ « >õ  TENCO 500 surface profiler x 9  AFM`  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ  ) a € 9 2 £ § ¿ ºa ü <

¸

ú ˜ { 9 u ô  Ç . Õ ªo “ ¦ s “ : r Å Ò{ 9  Ê ê \ P % ƒo \  _ K  ì  r o   ) a r

¼ #  ³ ð€  _  RMS  } 9 l   H 5 nm – Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  .   " f



© œl  ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð ] j Œ • ) a r ¼ # “ É r • ¸ – Ð+ þ A F  g ™ è  ] j Œ •\  6

£

x6   x| ¨ c à º e ”  .

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] J. L. Pelloie, C. Raynaud, O. Faynot, A. Groullet and J. Du Port de Pontcharra, Microelectron. Eng.

48, 327 (1999).

[2] E. Jalaguier, B. Aspar, S. Pocas, J. F. Michaud, M.

Zussy, A. M. Papon and M. Bruel, Electron. Lett.

34, 408 (1998).

[3] E. Jalaguier, B. Aspar, S. Pocas, J. F. Michaud, A.

M. Papon and M. Bruel, in Proceedings of the 11th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (Davos, Switzerland, 1999), p. 26.

[4] L. Di Cioccio, Y. Letiec, F. Letertre, C. Jaussaud and M. Bruel, Electron. Lett. 32, 1144 (1996).

[5] J. B. Lasky, Appl. Phys. Lett. 48, 78 (1986).

[6] J. Margail, J. M. Larnure, A. M. Papon, in Pro- ceedings of the 5th International Symposium on SOI Technology and Devices, edited by W. E. Bai- ley, (The Electrochem. Society Series, Pennington, 1992), Vol. 92-13, p. 207.

[7] M. Bruel, Electron. Lett. 31, 1201 (1995).

[8]   % ò I , ^ ” + þ A Ý ¶, D hÓ ü t o  46, 297 (2003).

[9] J. F. Ziegler, Handbook of Ion Implantation Tech- nology, 1st ed. (North-Holland, Amsterdam, 1992), Chap. 1, p. 1.

[10] D. R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 83rd ed. (CRC press, 2002-2003), p. 12.

[11] y © œl $ í , ~ à Ì× þ ˜”  , î  rU  ´×  æ, ì ø ͕ ¸^ ‰ / B N† < Æ (ô  Ç`  ¦Ø  ¦ó ø Í , 1997), Chap 3, p. 71.

[12] ^ ” + þ A Ý ¶,   % ò I , ^ ” I Œ 4 H, ^ ” ‚    ñ, ô  Ç © œ² D G, ô  Dz D GF  g† < Æ



r 2003¸  • ¸ > † < ÆÕ ü tµ 1 ϳ ð r  7 Hë  H| 9  (6   x¨ î o › ¸à Ô, 2003), p. 230.

[13] ^ ” + þ A Ý ¶, 6 Ÿ ¤$ í K , ^ ” F ‰  ³, ^ ” ‚    ñ,   % ò I , ô  Ç © œ² D G, Ä

º+ þ AÅ Ò, ] j10 r F  g„    x 9  F  g: Ÿ x’   † < ÆÕ ü t r_ (COOC 2003)  7 Hë  H| 9  (y © œ• @ r o › ¸à Ô, 2003), p. 469.

[14]   % ò I , ^ ” F ‰  ³, s $ 3 , ^ ” ‚    ñ, ô  Dz D G, : £ ¤ ) ‡Ø  ¦" é ¶    ñ

10-2003-0017651 (2003).

also measured by using the Rutnerford backscattering channeling spectrum, TENCO 500 surface profiler, and an atomic force microcope(AFM). As a result, we found that the projected straggle predicted by the TRIM simulator agreed with the measured projected straggle very well. From the AFM measurements, the root-mean-square roughness of the split sample surface was 5 nm.

PACS numbers: 68

Keywords: Smart-cut, Ion implantatio, Silicon on insulator

∗

E-mail: [email protected]