JP2007317988A - 貼り合わせウエーハの製造方法 - Google Patents
貼り合わせウエーハの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007317988A JP2007317988A JP2006147915A JP2006147915A JP2007317988A JP 2007317988 A JP2007317988 A JP 2007317988A JP 2006147915 A JP2006147915 A JP 2006147915A JP 2006147915 A JP2006147915 A JP 2006147915A JP 2007317988 A JP2007317988 A JP 2007317988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- wafer
- nozzle
- peripheral portion
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 58
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 58
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 19
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 108
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 64
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
- H01L21/76254—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques with separation/delamination along an ion implanted layer, e.g. Smart-cut, Unibond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
【課題】薄膜周辺部除去工程において、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる貼り合わせウエーハの製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。
【選択図】図１
Description
本発明は、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、微小気泡層を境界として剥離する工程と、剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法に関する。
貼り合わせ法により製造されるウエーハとして、例えば、絶縁体であるシリコン酸化膜の上にＳＯＩ層（薄膜）を形成したＳＯＩウエーハがある。このＳＯＩウエーハは、デバイス作製領域となる基板表層部のＳＯＩ層が前記シリコン酸化膜（埋め込み酸化膜層（ＢＯＸ層））により基板内部と電気的に分離されているため、寄生容量が小さく、耐放射性能力が高いなどの特徴を有する。そのため、高速・低消費電力動作、ソフトエラー防止などの効果が期待され、高性能半導体素子用の基板として有望視されている。
このような貼り合わせウエーハは、例えば、イオン注入剥離法により製造することができる。
このイオン注入剥離法（スマートカット（登録商標）法とも呼ばれる。）では、ベースウエーハと水素イオンなどのイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合し（接合工程）、微小気泡層を境界として剥離し（剥離工程）、薄膜をベースウェーハ上に形成する。
このイオン注入剥離法（スマートカット（登録商標）法とも呼ばれる。）では、ベースウエーハと水素イオンなどのイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合し（接合工程）、微小気泡層を境界として剥離し（剥離工程）、薄膜をベースウェーハ上に形成する。
この場合、ウエーハのエッジ付近には研磨ダレがある為、貼り合わせウエーハは最外周に近づくにつれ接合強度が下がる。このため、通常、エッジより２ｍｍ前後までの領域では薄膜がベースウエーハに転写しない。その為、薄膜の転写が途中で不連続になるこの境界では、微小気泡層での剥離ではなく、表層の薄膜が砕けることにより剥離することになる（例えば、特許文献１参照）。
その様子を図５に示す。ベースウエーハ１と微小気泡層４を有するボンドウエーハ２を絶縁体３を介して接合した後（図５（ａ））、微小気泡層４を境界として剥離する（図５（ｂ））。そして、これにより、剥離ウエーハ７と、薄膜５が形成された貼り合わせウエーハ８とに分離する。しかしながら、図５（ｂ）に示したように、薄膜５の転写が途中で不連続になる境界では、表層の薄膜が砕けることにより剥離している（円で囲った部分）。
このため、貼り合わせウエーハ８の薄膜の周辺部６（通称テラス部）の面形状は制御された形にならず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在している。このような状態の薄膜の周辺部６からは、剥離後のプロセスにおいて、酸化と洗浄（酸化膜除去洗浄を含む）を行なうことによる浸食の影響により亀裂が生じ、ワレ・カケが発生し、これが、パーティクルの発生要因となってしまっている。
このような問題点を解決するため、剥離工程の後に、薄膜の周辺部を除去することが行われている（薄膜周辺部除去工程）。例えば、特許文献１には、薄膜の周辺部を除く領域をマスキングしウェットエッチングにより薄膜の周辺部を除去する方法や、薄膜の周辺部のみを局部的に研磨する方法が記載されている。
しかしながら、上記ウェットエッチングによる方法は、薄膜に対するマスクが必要であるため、薄膜表面へマスク剤が直接接触することになり、キズや不純物汚染の発生が懸念される。また、上記研磨による方法は、研磨布（バフ）の経時変化による当たりムラの影響で、再現良く取代幅が得られないことが懸念される。また、これらの方法は、薄膜に対するマスクを形成する必要があるなど、簡便でない。
さらに、薄膜の品質の観点から、薄膜の周辺部を除去する際に、薄膜の膜厚均一性を低下させないことも求められている。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、薄膜周辺部除去工程において、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を防ぐことができる貼り合わせウエーハの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法を提供する（請求項１）。
このように、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行う。このため、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる。
そして、このような本発明の方法で製造した貼り合わせウエーハは、薄膜の周辺部の品質が良好であり、そこから発生するパーティクルを大幅に減らすことができる。
ここで、本発明において、「ドライエッチングは、ノズルのガス噴出口の内径及びノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を調整して行う」とは、ドライエッチング終了後に、ウエーハの最外周から６ｍｍの領域における膜厚のダレが、薄膜の設定膜厚の５％以内、好ましくは３％以内に収まる様に調整してドライエッチングを行うことを意味し、これらの具体的な設定条件は、薄膜の外周部のダレ形状に依存する薄膜の有効領域の広さとドライエッチングのスループットを加味した上で適切に選択される。
そして、このような本発明の方法で製造した貼り合わせウエーハは、薄膜の周辺部の品質が良好であり、そこから発生するパーティクルを大幅に減らすことができる。
ここで、本発明において、「ドライエッチングは、ノズルのガス噴出口の内径及びノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を調整して行う」とは、ドライエッチング終了後に、ウエーハの最外周から６ｍｍの領域における膜厚のダレが、薄膜の設定膜厚の５％以内、好ましくは３％以内に収まる様に調整してドライエッチングを行うことを意味し、これらの具体的な設定条件は、薄膜の外周部のダレ形状に依存する薄膜の有効領域の広さとドライエッチングのスループットを加味した上で適切に選択される。
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整するのが好ましい（請求項２）。
このように、ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を高め、ダレの少ない形状とすることができる。
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整するのが好ましい（請求項３）。
このように、ノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を一層向上させることができる。
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記薄膜周辺部除去工程を、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜を所定の膜厚にする膜厚調整工程の後に行うのが好ましい（請求項４）。
例えば、絶縁体であるシリコン酸化膜（埋め込み酸化膜（ＢＯＸ））の上にＳＯＩ層（薄膜）を形成したＳＯＩウエーハの場合、ＳＯＩ層（薄膜）の膜厚調整は、通常、犠牲酸化と酸化膜除去により行なわれる。しかし、酸化膜除去の際に用いるＨＦ水溶液により埋め込み酸化膜（ＢＯＸ）が浸食され、テラス部近傍の薄膜はややオーバーハング状になり、その部分は、強度的に不安定な状態になることがある。そこで、上記のように膜厚調整工程の後に薄膜周辺部除去工程を行うことで、薄膜にオーバーハング状の部分ができたとしても、これを除去することができ、その部分からＳｉのカケラ等のパーティクルが発生するのを効果的に防ぐことができる。
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記薄膜の厚さを、１μｍ未満とすることができる（請求項５）。
薄膜の厚さが１μｍ未満である場合、従来の方法で薄膜の周辺部を除去しようとすると、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きく変化してしまうことがある。このため、テラス部近傍の薄膜の膜厚均一性を低下させずに、薄膜の周辺部を除去することは困難であった。しかし、上記本発明の貼り合わせウエーハの製造方法によれば、薄膜の厚さが１μｍ未満であっても、薄膜の膜厚均一性をほとんど低下させずに、薄膜の周辺部を除去することができる。
以上説明したように、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行う。このため、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる。
以下、本発明について、さらに詳細に説明する。
前述のように、薄膜周辺部除去工程を、従来のウェットエッチングによる方法で行うと、薄膜の品質が低下するという問題があり、また、従来の研磨による方法で行うと、再現良く取代幅が得られないという問題がある。また、これらの方法は、薄膜に対するマスクを形成する必要があるなど、簡便でなくコストもかさむという問題もある。
前述のように、薄膜周辺部除去工程を、従来のウェットエッチングによる方法で行うと、薄膜の品質が低下するという問題があり、また、従来の研磨による方法で行うと、再現良く取代幅が得られないという問題がある。また、これらの方法は、薄膜に対するマスクを形成する必要があるなど、簡便でなくコストもかさむという問題もある。
そこで、本発明者らは、これらの問題点を解決するため、薄膜周辺部除去工程を、他の方法で行うことができないか、検討を重ねた。
ここで、特開２００３−２９８０３０号公報には、貼り合わせ不良領域を除去するため、薄膜の外周部をドライエッチングにより除去する技術が記載されている。これは、ボンドウエーハとベースウエーハを結合した後、ボンドウエーハを研削・研磨することにより薄膜を形成し、その後、その形成した薄膜の上に外周部を除いてマスクを形成し、露出した薄膜の外周部をドライエッチングにより除去するというものである。
ここで、特開２００３−２９８０３０号公報には、貼り合わせ不良領域を除去するため、薄膜の外周部をドライエッチングにより除去する技術が記載されている。これは、ボンドウエーハとベースウエーハを結合した後、ボンドウエーハを研削・研磨することにより薄膜を形成し、その後、その形成した薄膜の上に外周部を除いてマスクを形成し、露出した薄膜の外周部をドライエッチングにより除去するというものである。
しかしながらこの技術は、その実施例にドライエッチングのエッチング量が１〜５０μｍと記載されていることから明らかなように、薄膜の厚さが比較的厚いものを対象としている。このため、薄膜の厚さが１μｍ未満のものに、単純にこの技術を適用して薄膜の周辺部を除去しようとすると、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きくなってしまい、薄膜の有効面積が低下してしまうという問題が発生する。また、この方法では、薄膜の上にマスクを形成するので、薄膜のキズや不純物汚染の発生が懸念されることには変わりがない。さらに、この方法は、薄膜の形成を研削・研磨により行うものであり、イオン注入剥離法のように１μｍ未満といった極薄膜に適用されるものではない。
しかしながら、本発明者らは、さらに検討を重ねた結果、薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給してドライエッチングにより行えば、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、このドライエッチングは、ノズルのガス噴出口の内径及びノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を調整して行うことによって、再現良く取代幅が得られ、かつ、例え、イオン注入剥離法のように極薄の場合であっても、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明について、図面を参照しながら、より具体的に説明する。しかし、本発明はこれらに限定されない。
図１は、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法の一例を示すフロー図である。
図１は、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法の一例を示すフロー図である。
図１の貼り合わせウエーハの製造方法では、後述の工程（ａ）〜（ｈ）により、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合し、微小気泡層を境界として剥離するなどした後、薄膜周辺部除去工程（ｉ）を行う。
そして、この薄膜周辺部除去工程（ｉ）は、ノズルからエッチングガスを供給してドライエッチングにより行う。
そして、この薄膜周辺部除去工程（ｉ）は、ノズルからエッチングガスを供給してドライエッチングにより行う。
この時、例えば、図２に示す装置を用いて、ドライエッチングを行うことができる。
このドライエッチング装置１０は、チャンバー１１と、貼り合わせウエーハ８を載置するステージ１２と、エッチングガスを貼り合わせウエーハ８に吹き付けるためのノズル１３と、チャンバー１１内を排気する排気口１４を具備する。ノズル１３は、エッチングガスを噴出するガス噴出口１５を有している。
尚、ステージ１２は、不図示の駆動機構によって水平面内を自在に移動させることができる。
このドライエッチング装置１０は、チャンバー１１と、貼り合わせウエーハ８を載置するステージ１２と、エッチングガスを貼り合わせウエーハ８に吹き付けるためのノズル１３と、チャンバー１１内を排気する排気口１４を具備する。ノズル１３は、エッチングガスを噴出するガス噴出口１５を有している。
尚、ステージ１２は、不図示の駆動機構によって水平面内を自在に移動させることができる。
このドライエッチング装置１０を用いて、次のようにして薄膜の周辺部を除去する。
すなわち、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣＦ４等のプロセスガスを、ノズル１３の上部に流入させるとともに、不図示のマイクロ波発生装置から発生させたマイクロ波を照射する。これにより、ノズル１３内のプロセスガスがプラズマ化され、活性種ガス（エッチングガス）が発生する。このエッチングガスを、ノズル１３の先端のガス噴出口１５から噴出させる。そして、この噴出させたエッチングガスを、ステージ１２上の貼り合わせウエーハ８を移動させながら、薄膜の周辺部に吹き付けることで、薄膜の周辺部を除去する。
すなわち、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣＦ４等のプロセスガスを、ノズル１３の上部に流入させるとともに、不図示のマイクロ波発生装置から発生させたマイクロ波を照射する。これにより、ノズル１３内のプロセスガスがプラズマ化され、活性種ガス（エッチングガス）が発生する。このエッチングガスを、ノズル１３の先端のガス噴出口１５から噴出させる。そして、この噴出させたエッチングガスを、ステージ１２上の貼り合わせウエーハ８を移動させながら、薄膜の周辺部に吹き付けることで、薄膜の周辺部を除去する。
この際、ノズル１３のガス噴出口１５の内径を、１ｍｍ以下に調整することが好ましい。
ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を高め、ダレの少ない形状とすることができる、また、エッチングレートを極度に低下させない様にするため、ノズル１３のガス噴出口１５の内径は、０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を高め、ダレの少ない形状とすることができる、また、エッチングレートを極度に低下させない様にするため、ノズル１３のガス噴出口１５の内径は、０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
更に、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を一層向上させるため、ノズル１３のガス噴出口１５と薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整することが好ましい。この調整は、ノズル１３を固定する高さを変更することによって調整することができる。この場合、間隔を０．１ｍｍ未満にすると、エッチング中にノズルと薄膜が接触する恐れがあるので、間隔を、０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
このように、薄膜の周辺部の除去を、ノズルからエッチングガスを供給して非接触・無歪加工の局所的な気相化学ドライエッチングにより行うようにすれば、薄膜に対してマスクを形成する必要がない。また、薄膜の周辺部を均一な幅と深さでエッチングすることが可能であるので、薄膜の周辺部をきれいに除去できるとともに再現良く取代幅を得ることができる。このため薄膜の有効面積を、例えば、直径３００ｍｍの貼り合わせウエーハの場合、その最外周から６ｍｍ、特には３〜２ｍｍ以下にまで広げることができる。さらに、薄膜の厚さが１μｍ未満の場合でも、薄膜の膜厚均一性をほとんど低下させない。このため、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる。
また、このようにして製造した貼り合わせウエーハは、薄膜の周辺部の品質が良好であり、そこから発生するパーティクルを大幅に減らすことができる。
また、このようにして製造した貼り合わせウエーハは、薄膜の周辺部の品質が良好であり、そこから発生するパーティクルを大幅に減らすことができる。
以下、工程（ｉ）の前に行う工程（ａ）〜（ｈ）について、貼り合わせウエーハとしてＳＯＩウエーハを製造する場合を例に挙げてより具体的に説明する。
先ず、工程（ａ）では、支持基板となるベースウエーハと薄膜となるボンドウエーハを用意する。
ベースウエーハ、ボンドウエーハとしては、例えば、シリコン単結晶からなるものを用いる。
先ず、工程（ａ）では、支持基板となるベースウエーハと薄膜となるボンドウエーハを用意する。
ベースウエーハ、ボンドウエーハとしては、例えば、シリコン単結晶からなるものを用いる。
次に、工程（ｂ）では、ボンドウエーハに絶縁体となるシリコン酸化膜を形成する。
シリコン酸化膜の形成は、例えば、ウエット酸化やドライ酸化により形成することができるが、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の方法を採用することも可能である。シリコン酸化膜の膜厚は、製品の規格により適宜選択される。
シリコン酸化膜の形成は、例えば、ウエット酸化やドライ酸化により形成することができるが、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の方法を採用することも可能である。シリコン酸化膜の膜厚は、製品の規格により適宜選択される。
なお、上記では、シリコン酸化膜を形成して絶縁体としているが、シリコン窒化膜、シリコン酸化窒化膜等を形成して絶縁体としても良い。また、石英、炭化珪素、アルミナ等の基板をベースウエーハとし、これを絶縁体としても良い。ただし、シリコン酸化膜は、ウエット酸化やドライ酸化などを用いて緻密な膜質のものを簡便に形成することができるという利点がある。さらに、シリコン酸化膜は、ベースウエーハの方に形成してもよく、ボンドウエーハとベースウエーハの両方に形成しても良い。
次に、工程（ｃ）では、表面に酸化膜を形成したボンドウエーハの片面に対して水素イオン、希ガスイオンのうち少なくとも一種類のイオンを注入する。
このイオン注入により、イオンの平均進入深さにおいて表面に平行な微小気泡層を形成させる。このときの注入温度は例えば２５〜４５０℃とすることができる。
このイオン注入により、イオンの平均進入深さにおいて表面に平行な微小気泡層を形成させる。このときの注入温度は例えば２５〜４５０℃とすることができる。
次に、工程（ｄ）では、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する。
常温の清浄な雰囲気下でベースウエーハの表面とボンドウエーハのイオン注入した側の面をシリコン酸化膜を介して接触させることにより、接着剤等を用いることなくウエーハ同士が接合する。
常温の清浄な雰囲気下でベースウエーハの表面とボンドウエーハのイオン注入した側の面をシリコン酸化膜を介して接触させることにより、接着剤等を用いることなくウエーハ同士が接合する。
次に、工程（ｅ）では、微小気泡層を境界として剥離する。
これにより、剥離ウエーハと、ベースウエーハ上にシリコン酸化膜を介して薄膜（ＳＯＩ層）が形成されたＳＯＩウエーハに分離される（図５参照）。
この剥離工程では、例えば不活性ガス雰囲気下約５００℃以上の温度で熱処理を加えれば、結晶の再配列と気泡の凝集とによって剥離ウエーハとＳＯＩウエーハに分離される。
尚、前記ボンドウエーハの表面とベースウエーハの表面とを接触させる前工程として、両ウエーハの接触面を予めプラズマ処理することにより、接合後の熱処理を行うことなく、微小気泡層で機械的に剥離することもできる。
これにより、剥離ウエーハと、ベースウエーハ上にシリコン酸化膜を介して薄膜（ＳＯＩ層）が形成されたＳＯＩウエーハに分離される（図５参照）。
この剥離工程では、例えば不活性ガス雰囲気下約５００℃以上の温度で熱処理を加えれば、結晶の再配列と気泡の凝集とによって剥離ウエーハとＳＯＩウエーハに分離される。
尚、前記ボンドウエーハの表面とベースウエーハの表面とを接触させる前工程として、両ウエーハの接触面を予めプラズマ処理することにより、接合後の熱処理を行うことなく、微小気泡層で機械的に剥離することもできる。
このとき、図５（ｂ）に示したように、ＳＯＩ層５の転写が途中で不連続になる境界では、表層のＳＯＩ層が砕けることにより剥離する（円で囲った部分）。このため、ＳＯＩ層の周辺部６の面形状は制御された形にならず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在している。これが、パーティクルの発生要因となる。しかし、本発明では、前述のようにこの後で行う工程（ｉ）により、このＳＯＩ層の周辺部をきれいに除去する。このため、パーティクルの発生を大幅に低減することができる。
次に、工程（ｆ）では、ＳＯＩウエーハに結合熱処理を施す。
上記の接合工程（ｄ）および剥離工程（ｅ）で結合させたウエーハ同士の結合力では、そのままデバイス作製工程で使用するには弱い。このため、この工程（ｆ）では、結合熱処理として貼り合わせウエーハに高温の熱処理を施して結合強度を十分なものとする。この熱処理は例えば不活性ガス雰囲気または酸化性ガス雰囲気下、１０５０℃〜１２００℃で３０分から２時間の範囲で行うことが好ましい。なお、このような結合熱処理工程（ｆ）は、剥離工程（ｅ）の熱処理温度を上げることによって省略することも可能である。
上記の接合工程（ｄ）および剥離工程（ｅ）で結合させたウエーハ同士の結合力では、そのままデバイス作製工程で使用するには弱い。このため、この工程（ｆ）では、結合熱処理として貼り合わせウエーハに高温の熱処理を施して結合強度を十分なものとする。この熱処理は例えば不活性ガス雰囲気または酸化性ガス雰囲気下、１０５０℃〜１２００℃で３０分から２時間の範囲で行うことが好ましい。なお、このような結合熱処理工程（ｆ）は、剥離工程（ｅ）の熱処理温度を上げることによって省略することも可能である。
次に、工程（ｇ）では、ＳＯＩウエーハに平坦化熱処理を施す。
この平坦化熱処理は、ＳＯＩ層の表面をさらに平坦化するものであり、アルゴンガス等の不活性ガスや水素ガスあるいはこれらの混合ガス中にて１１００〜１２００℃程度の温度で１〜５時間程度の短時間で行うことができる。この平坦化熱処理は、上記結合熱処理と兼ねて行うことができる。
この平坦化熱処理は、ＳＯＩ層の表面をさらに平坦化するものであり、アルゴンガス等の不活性ガスや水素ガスあるいはこれらの混合ガス中にて１１００〜１２００℃程度の温度で１〜５時間程度の短時間で行うことができる。この平坦化熱処理は、上記結合熱処理と兼ねて行うことができる。
そして、工程（ｈ）では、ＳＯＩ層の膜厚を所定の膜厚にする膜厚調整を行う。
シリコン酸化膜（埋め込み酸化膜（ＢＯＸ））の上にＳＯＩ層を形成したＳＯＩウエーハの場合、ＳＯＩ層の膜厚調整は、通常、犠牲酸化と酸化膜除去により行なわれる。しかし、酸化膜除去の際に用いるＨＦ水溶液により埋め込み酸化膜（ＢＯＸ）が浸食され、テラス部近傍のＳＯＩ層はややオーバーハング状になり、その部分は、強度的に不安定な状態になることがある。従って、この膜厚調整工程（ｈ）の後に薄膜周辺部除去工程（ｉ）を行うことで、ＳＯＩ層にオーバーハング状の部分ができたとしても、これを除去することができ、その部分からＳｉのカケラ等のパーティクルが発生するのを効果的に防ぐことができる。
シリコン酸化膜（埋め込み酸化膜（ＢＯＸ））の上にＳＯＩ層を形成したＳＯＩウエーハの場合、ＳＯＩ層の膜厚調整は、通常、犠牲酸化と酸化膜除去により行なわれる。しかし、酸化膜除去の際に用いるＨＦ水溶液により埋め込み酸化膜（ＢＯＸ）が浸食され、テラス部近傍のＳＯＩ層はややオーバーハング状になり、その部分は、強度的に不安定な状態になることがある。従って、この膜厚調整工程（ｈ）の後に薄膜周辺部除去工程（ｉ）を行うことで、ＳＯＩ層にオーバーハング状の部分ができたとしても、これを除去することができ、その部分からＳｉのカケラ等のパーティクルが発生するのを効果的に防ぐことができる。
以下に本発明の実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
（実施例１）
図１のフロー図に従って、貼り合わせウエーハとしてＳＯＩウエーハを製造した。
先ず、ベースウエーハ及びボンドウエーハとして、直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウエーハを２枚用意した（工程（ａ））。
次に、ボンドウエーハの表面に厚さ４００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した（工程（ｂ））。
次に、表面に酸化膜を形成したボンドウエーハの片面に対して水素イオンを注入した（工程（ｃ））。この時のイオン注入条件は、注入エネルギーを９０ｋｅＶ、注入線量６．５×１０１６／ｃｍ２である。このイオン注入により、イオンの平均進入深さにおいて表面に平行な微小気泡層を形成した。
次に、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとをシリコン酸化膜を介して室温で接合した（工程（ｄ））。
（実施例１）
図１のフロー図に従って、貼り合わせウエーハとしてＳＯＩウエーハを製造した。
先ず、ベースウエーハ及びボンドウエーハとして、直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウエーハを２枚用意した（工程（ａ））。
次に、ボンドウエーハの表面に厚さ４００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した（工程（ｂ））。
次に、表面に酸化膜を形成したボンドウエーハの片面に対して水素イオンを注入した（工程（ｃ））。この時のイオン注入条件は、注入エネルギーを９０ｋｅＶ、注入線量６．５×１０１６／ｃｍ２である。このイオン注入により、イオンの平均進入深さにおいて表面に平行な微小気泡層を形成した。
次に、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとをシリコン酸化膜を介して室温で接合した（工程（ｄ））。
次に、微小気泡層を境界として剥離した（工程（ｅ））。この剥離工程は、Ｎ２ガス雰囲気下、５００℃で３０分間の熱処理を施すことにより行った。これにより、剥離ウエーハとＳＯＩウエーハに分離した。
この時、ＳＯＩウエーハのＳＯＩ層（薄膜）の周辺部を観察したところ、ＳＯＩ層の周辺部の面形状は制御された形になっておらず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在していた。
この時、ＳＯＩウエーハのＳＯＩ層（薄膜）の周辺部を観察したところ、ＳＯＩ層の周辺部の面形状は制御された形になっておらず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在していた。
次に、ＳＯＩウエーハに結合熱処理を施した（工程（ｆ））。この結合熱処理工程は、Ｎ２ガス雰囲気下、１１００℃で１２０分間の熱処理を施すことにより行った。
次に、ＳＯＩウエーハに平坦化熱処理を施した（工程（ｇ））。この平坦化熱処理は、Ａｒガス雰囲気下、１２００℃で６０分間の熱処理を施すことにより行った。
次に、ＳＯＩ層の厚さを６０ｎｍとすべく膜厚調整を行った。この膜厚調整は、犠牲酸化（９５０℃、パイロジェニック酸化）後、５％ＨＦ水溶液で酸化膜を除去することにより行った。
膜厚調整後、ＳＯＩ層の周辺部付近を観察したところ、ＳＯＩ層はややオーバーハング状になっていた。
次に、ＳＯＩウエーハに平坦化熱処理を施した（工程（ｇ））。この平坦化熱処理は、Ａｒガス雰囲気下、１２００℃で６０分間の熱処理を施すことにより行った。
次に、ＳＯＩ層の厚さを６０ｎｍとすべく膜厚調整を行った。この膜厚調整は、犠牲酸化（９５０℃、パイロジェニック酸化）後、５％ＨＦ水溶液で酸化膜を除去することにより行った。
膜厚調整後、ＳＯＩ層の周辺部付近を観察したところ、ＳＯＩ層はややオーバーハング状になっていた。
次に、図２のドライエッチング装置１０を用いてＳＯＩ層の周辺部の除去を行った（工程（ｉ））。
この時、ノズル１３として、ガス噴出口１５の内径が１ｍｍのものを用い、ＳＯＩ層表面との間隔は１．５ｍｍとした。そして、プロセスガスとしてＳＦ６ガスを、２５０ｓｃｃｍの流量で流すとともに、出力電力５００Ｗのマイクロ波発生装置からマイクロ波を照射し、プラズマ化してエッチングガスを発生させ、これを、ノズル１３から、ＳＯＩウエーハ８の薄膜の周辺部（テラス部）に供給した。この時、ステージ１２を移動することにより、ノズル１３を貼り合わせウエーハ８のＳＯＩ層の周辺部で走査させた。走査速度は５ｍｍ／ｓｅｃとした。
この時、ノズル１３として、ガス噴出口１５の内径が１ｍｍのものを用い、ＳＯＩ層表面との間隔は１．５ｍｍとした。そして、プロセスガスとしてＳＦ６ガスを、２５０ｓｃｃｍの流量で流すとともに、出力電力５００Ｗのマイクロ波発生装置からマイクロ波を照射し、プラズマ化してエッチングガスを発生させ、これを、ノズル１３から、ＳＯＩウエーハ８の薄膜の周辺部（テラス部）に供給した。この時、ステージ１２を移動することにより、ノズル１３を貼り合わせウエーハ８のＳＯＩ層の周辺部で走査させた。走査速度は５ｍｍ／ｓｅｃとした。
以上の工程（ａ）〜（ｉ）を経て、貼り合わせウエーハを製造した。
そして、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状（半径１３８〜１４８ｍｍの部分の薄膜（ＳＯＩ層）の厚さの変化）を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは、２ｎｍ程度（設定膜厚の約３％）であり、外周から６ｍｍまで（半径１４４ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例１の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例１の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
そして、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状（半径１３８〜１４８ｍｍの部分の薄膜（ＳＯＩ層）の厚さの変化）を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは、２ｎｍ程度（設定膜厚の約３％）であり、外周から６ｍｍまで（半径１４４ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例１の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例１の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
（実施例２）
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が０．２ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径０．２ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例２では、外周から５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から５ｍｍまで（半径１４５ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例２の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が０．２ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径０．２ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例２では、外周から５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から５ｍｍまで（半径１４５ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例２の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
（比較例１）
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が８ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。（ただし、比較例１のＳＯＩ層の膜厚は５８ｎｍである。）
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、ガス噴出口の内径が８ｍｍのノズルを用いる比較例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは７ｎｍ程度（設定膜厚の約１２％）であり、外周から８〜１０ｍｍ程度までダレ形状が広がっていることが判る。すなわち、比較例１の方法では、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きくなってしまい、薄膜の有効面積が低下してしまっている。また、再現良く取代幅が得られない。
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が８ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。（ただし、比較例１のＳＯＩ層の膜厚は５８ｎｍである。）
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、ガス噴出口の内径が８ｍｍのノズルを用いる比較例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは７ｎｍ程度（設定膜厚の約１２％）であり、外周から８〜１０ｍｍ程度までダレ形状が広がっていることが判る。すなわち、比較例１の方法では、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きくなってしまい、薄膜の有効面積が低下してしまっている。また、再現良く取代幅が得られない。
（実施例３）
工程（ｉ）において、ノズルのガス噴出口とＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図４に示す。尚、図４には、実施例１の測定結果も併記した。
図４から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとした実施例３では、外周から３．５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から３ｍｍまで（半径１４７ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例３の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
工程（ｉ）において、ノズルのガス噴出口とＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図４に示す。尚、図４には、実施例１の測定結果も併記した。
図４から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとした実施例３では、外周から３．５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から３ｍｍまで（半径１４７ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例３の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
１…ベースウエーハ、 ２…ボンドウエーハ、 ３…絶縁体、 ４…微小気泡層、
５…薄膜（ＳＯＩ層）、 ６…薄膜の周辺部、 ７…剥離ウエーハ、
８…貼り合わせウエーハ（ＳＯＩウエーハ）、
１０…ドライエッチング装置、 １１…チャンバー、 １２…ステージ、
１３…ノズル、 １４…排気口、 １５…ガス噴出口。
５…薄膜（ＳＯＩ層）、 ６…薄膜の周辺部、 ７…剥離ウエーハ、
８…貼り合わせウエーハ（ＳＯＩウエーハ）、
１０…ドライエッチング装置、 １１…チャンバー、 １２…ステージ、
１３…ノズル、 １４…排気口、 １５…ガス噴出口。
Claims (5)
- 少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。
- 前記ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
- 前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
- 前記薄膜周辺部除去工程を、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜を所定の膜厚にする膜厚調整工程の後に行うことを特徴する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
- 前記薄膜の厚さを、１μｍ未満とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006147915A JP2007317988A (ja) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | 貼り合わせウエーハの製造方法 |
| CN2007800196176A CN101454871B (zh) | 2006-05-29 | 2007-05-14 | 贴合晶片的制造方法 |
| US12/227,436 US7776719B2 (en) | 2006-05-29 | 2007-05-14 | Method for manufacturing bonded wafer |
| KR1020087028779A KR20090018614A (ko) | 2006-05-29 | 2007-05-14 | 접합 웨이퍼의 제조방법 |
| EP07743299.5A EP2023375A4 (en) | 2006-05-29 | 2007-05-14 | PROCESS FOR PRODUCING BINDING PLATES |
| PCT/JP2007/059864 WO2007138848A1 (ja) | 2006-05-29 | 2007-05-14 | 貼り合わせウエーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006147915A JP2007317988A (ja) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | 貼り合わせウエーハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007317988A true JP2007317988A (ja) | 2007-12-06 |
Family
ID=38778368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006147915A Pending JP2007317988A (ja) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | 貼り合わせウエーハの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7776719B2 (ja) |
| EP (1) | EP2023375A4 (ja) |
| JP (1) | JP2007317988A (ja) |
| KR (1) | KR20090018614A (ja) |
| CN (1) | CN101454871B (ja) |
| WO (1) | WO2007138848A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283582A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 貼り合わせウェーハの製造方法及び貼り合わせウェーハ |
| KR101076068B1 (ko) * | 2008-06-03 | 2011-10-21 | 가부시키가이샤 사무코 | 접합 웨이퍼의 제조방법 |
| JP2012129347A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 貼り合わせｓｏｉウエーハの製造方法 |
| JP2013115307A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物複合基板の製造方法 |
| WO2017072994A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-04 | 信越半導体株式会社 | 貼り合わせｓｏｉウェーハの製造方法 |
| KR20180016394A (ko) * | 2015-06-15 | 2018-02-14 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | Soi웨이퍼의 제조방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5478166B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2014-04-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| FR2957189B1 (fr) | 2010-03-02 | 2012-04-27 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de realisation d'une structure multicouche avec detourage post meulage. |
| FR2957716B1 (fr) | 2010-03-18 | 2012-10-05 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de finition d'un substrat de type semi-conducteur sur isolant |
| US9290380B2 (en) | 2012-12-18 | 2016-03-22 | Freescale Semiconductor, Inc. | Reducing MEMS stiction by deposition of nanoclusters |
| CN113439235B (zh) * | 2019-02-28 | 2024-06-14 | 东京毅力科创株式会社 | 基片处理装置、基片处理方法和存储介质 |
| CN113299576B (zh) * | 2020-02-21 | 2022-11-22 | 济南晶正电子科技有限公司 | 一种薄膜机械分离装置 |
| CN113442546A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-28 | 律寅鹏 | 一种双层复合铝膜气离型制备工艺 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0964321A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
| JPH11102848A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｓｏｉウエーハの製造方法ならびにこの方法で製造されるｓｏｉウエーハ |
| JP2004128079A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Speedfam Co Ltd | Ｓｏｉウェハーのための多段局所ドライエッチング方法 |
| JP2004134661A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | プラズマエッチング装置及び半導体ウエーハの加工方法 |
| WO2004070809A1 (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | 表示装置の作製方法 |
| JP2004235407A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法 |
| JP2004319285A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Works Ltd | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| JP2005005674A (ja) * | 2003-05-21 | 2005-01-06 | Canon Inc | 基板製造方法及び基板処理装置 |
| JP2005044864A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Seiko Epson Corp | 複合半導体基板の製造方法、複合半導体基板、デバイスの製造方法、デバイス、電気光学装置並びに電子機器 |
| JP2005340622A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Sumco Corp | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4018954A1 (de) * | 1989-06-15 | 1991-01-03 | Mitsubishi Electric Corp | Trockenaetzgeraet |
| DE60029578T2 (de) | 1999-10-14 | 2007-07-26 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Verbundscheiben-herstellungsmethode |
| JP2003529926A (ja) * | 2000-03-30 | 2003-10-07 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理システム内への調整可能なガス注入のための方法及び装置 |
| JP2003298030A (ja) | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | 張り合わせ基板およびその製造方法 |
| CN100483642C (zh) | 2003-02-06 | 2009-04-29 | 株式会社半导体能源研究所 | 显示装置的制造方法 |
-
2006
- 2006-05-29 JP JP2006147915A patent/JP2007317988A/ja active Pending
-
2007
- 2007-05-14 EP EP07743299.5A patent/EP2023375A4/en not_active Withdrawn
- 2007-05-14 CN CN2007800196176A patent/CN101454871B/zh active Active
- 2007-05-14 WO PCT/JP2007/059864 patent/WO2007138848A1/ja active Application Filing
- 2007-05-14 US US12/227,436 patent/US7776719B2/en active Active
- 2007-05-14 KR KR1020087028779A patent/KR20090018614A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0964321A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
| JPH11102848A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｓｏｉウエーハの製造方法ならびにこの方法で製造されるｓｏｉウエーハ |
| JP2004128079A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Speedfam Co Ltd | Ｓｏｉウェハーのための多段局所ドライエッチング方法 |
| JP2004134661A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | プラズマエッチング装置及び半導体ウエーハの加工方法 |
| JP2004235407A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法 |
| WO2004070809A1 (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | 表示装置の作製方法 |
| JP2004319285A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Works Ltd | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| JP2005005674A (ja) * | 2003-05-21 | 2005-01-06 | Canon Inc | 基板製造方法及び基板処理装置 |
| JP2005044864A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Seiko Epson Corp | 複合半導体基板の製造方法、複合半導体基板、デバイスの製造方法、デバイス、電気光学装置並びに電子機器 |
| JP2005340622A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Sumco Corp | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283582A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 貼り合わせウェーハの製造方法及び貼り合わせウェーハ |
| KR101076068B1 (ko) * | 2008-06-03 | 2011-10-21 | 가부시키가이샤 사무코 | 접합 웨이퍼의 제조방법 |
| JP2012129347A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 貼り合わせｓｏｉウエーハの製造方法 |
| JP2013115307A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物複合基板の製造方法 |
| KR20180016394A (ko) * | 2015-06-15 | 2018-02-14 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | Soi웨이퍼의 제조방법 |
| KR102327330B1 (ko) | 2015-06-15 | 2021-11-17 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | Soi웨이퍼의 제조방법 |
| WO2017072994A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-04 | 信越半導体株式会社 | 貼り合わせｓｏｉウェーハの製造方法 |
| JP2017084963A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 信越半導体株式会社 | 貼り合わせｓｏｉウェーハの製造方法 |
| US10347525B2 (en) | 2015-10-28 | 2019-07-09 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing bonded SOI wafer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007138848A1 (ja) | 2007-12-06 |
| EP2023375A1 (en) | 2009-02-11 |
| US20090170285A1 (en) | 2009-07-02 |
| US7776719B2 (en) | 2010-08-17 |
| EP2023375A4 (en) | 2013-12-04 |
| CN101454871A (zh) | 2009-06-10 |
| CN101454871B (zh) | 2011-07-13 |
| KR20090018614A (ko) | 2009-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007317988A (ja) | 貼り合わせウエーハの製造方法 | |
| KR101151458B1 (ko) | 접합 웨이퍼의 제조방법 및 접합 웨이퍼 | |
| JP4839818B2 (ja) | 貼り合わせ基板の製造方法 | |
| JP4846915B2 (ja) | 貼り合わせウェーハの製造方法 | |
| EP1189266B1 (en) | Production method for silicon wafer and soi wafer, and soi wafer | |
| TWI595561B (zh) | Method of manufacturing hybrid substrate and hybrid substrate | |
| WO2001041218A1 (fr) | Procede de recyclage d'une plaquette separee et plaquette separee recyclee | |
| KR100327840B1 (ko) | Ｓｏｉ기판의 재생방법 및 재생기판 | |
| KR101541940B1 (ko) | Ｓｏｉ 기판의 제조 방법 | |
| JP4398934B2 (ja) | Ｓｏｉウエーハの製造方法 | |
| WO2005117123A1 (ja) | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 | |
| EP2993686B1 (en) | Method for producing hybrid substrate | |
| JP5245380B2 (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法 | |
| TWI487014B (zh) | 自施體基板轉移一層至處理基板之方法 | |
| JP5336101B2 (ja) | Ｓｏｉ基板の製造方法 | |
| JP2010538459A (ja) | 熱処理を用いる剥離プロセスにおける半導体ウエハの再使用 | |
| US8048769B2 (en) | Method for producing bonded wafer | |
| WO2016203677A1 (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法 | |
| KR20120055711A (ko) | 반도체 기판의 재생 방법, 재생 반도체 기판의 제작 방법, 및 ｓｏｉ 기판의 제작 방법 | |
| JPH11288858A (ja) | Ｓｏｉ基板の再生方法及び再生基板 | |
| JP2003163335A (ja) | 貼り合わせウェーハの製造方法 | |
| JP2007036279A (ja) | 半導体基板の作製方法 | |
| JP3013932B2 (ja) | 半導体部材の製造方法および半導体部材 | |
| JP5368000B2 (ja) | Ｓｏｉ基板の製造方法 | |
| JP2004128389A (ja) | 貼り合わせｓｏｉウエーハの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120612 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120731 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120904 |