JP3142206B2 - 張り合わせ半導体基板の製造方法 - Google Patents
張り合わせ半導体基板の製造方法Info
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Description
ェーハを直接張り合わせて一体化する張り合わせ半導体
基板の製造方法、特にその張り合わせ雰囲気中の炭素濃
度に関する。
張り合わせて接合する技術は、例えば特開昭61−14
5839号公報、特開昭62−71215号公報等に列
挙されている。このウェーハの張り合わせ接合技術は、
基本的には以下の工程により構成されている。室温で
2枚のウェーハを張り合わせる。800℃以上の温度
領域でこれをアニールし、結合強度を高める。、の
各工程では張り合わせ界面は一様に結合され、ボイド等
の非結合部分がないこと、また、後工程で剥離しない程
度に結合強度が高いことが要求される。
り、例えば特開平2−46722号公報、特開平2−2
48032号公報、特開平3−196610号公報、特
開平4−4740号公報等に示す装置および方法が提案
されているが、いずれの技術についても未だ実用上の難
点が存在している。すなわち、いずれの張り合わせ方法
を採用したとしても、張り合わせ作業において、張り合
わせ不良のウェーハがかなりの率で発生することとな
る。
ーハを洗浄し、乾燥させた後、室温大気中でその鏡面同
士を張り合わせる。この張り合わせ作業はクリーンルー
ムで行われるが、シリコンウェーハの洗浄後に長い時間
がかかるとボイド発生率が高くなっていた。
明したところ、洗浄後シリコンウェーハ表面の炭素濃度
が時間の経過とともに増大することが判明した。すなわ
ち、張り合わせ雰囲気での炭素濃度が高いとボイド発生
率が高くなり、熱処理後のデバイス工程等で剥がれ等が
発生し易くなるという課題を生じていた。
生をなくした張り合わせ半導体基板の製造方法を提供す
ることを、その目的としている。
は、2枚の半導体基板の主面同士を重ね合わせて1枚の
張り合わせ半導体基板を製造する張り合わせ半導体基板
の製造方法において、上記張り合わせを炭素濃度が10
0ppt以下の雰囲気にて行う張り合わせ半導体基板の
製造方法である。
導体基板は、その主面を洗浄した後、炭素濃度が100
ppt以下の雰囲気に保持し、その後、上記雰囲気で張
り合わせる請求項1に記載の張り合わせ半導体基板の製
造方法である。
囲気を制御しているため、特に張り合わせ時の主面の炭
素濃度を管理しているため、張り合わせ熱処理後にあっ
ても接合強度が高く、剥がれが生じることがない張り合
わせ半導体基板を得ることができる。この場合、張り合
わせに使用する半導体基板としては、シリコンウェーハ
の主面を鏡面研磨したもの同士であってもよく、また
は、一方の重ね合わせ面に酸化膜(SiO2膜)、CV
D膜、エピタキシャル膜等を被着したものであってもよ
い。また、洗浄後のウェーハ主面を炭素濃度が一定値以
下の雰囲気に保持しておけばよいため、張り合わせ用の
ウェーハを良好な状態で保管、管理することができる。
例えばクリーンルーム内の炭素濃度を管理して保管した
り、炭素濃度を管理したウェーハケース(ポリカーボネ
イト製ケース等)内に保管する。
する。図1は一実施例に係る張り合わせ半導体基板を製
造する際に用いる半導体基板の張り合わせ欠陥検査装置
を示すブロック図である。図2は一実施例に係る張り合
わせ半導体基板の熱処理後のボイド発生率と、その炭素
濃度との関係を説明するためのグラフである。
接着治具11はクリーンブース16内に配設されてい
る。クリーンブース16の内部はその炭素濃度が100
ppt以下にコントロール可能になっている(炭素濃度
はXPSで100ppt以下である)。例えばフィルタ
等により雰囲気が制御されている。接着治具11の直上
には所定間隔だけ離れてIRカメラ12がセットしてあ
る。また、接着治具11に対して斜め上方から所定角度
をなして赤外線IRを照射可能に赤外光源(半導体レー
ザ等)13が配設されている。照射された赤外線IR
は、接着治具11で反射し、IRカメラ12に入射する
構成である。IRカメラ12の出力信号は画像処理装置
14に送られ、さらに、モニタ15に表示される。すな
わち、接着治具11での2枚のウェーハA,Bの張り合
わせ時の重ね合わせ面の状態は、光源13から照射した
赤外線IRがこのウェーハA,Bを透過し、または反射
した赤外線IRをIRカメラ12で撮影することにより
記録される。この重ね合わせ面の状態は、所定の信号処
理(光電変換、フィルタリング等)により画像としてモ
ニタ15に表示される。したがって、作業者はモニタ1
5を目視してボイド等を容易に発見、認識することがで
きる。
造工程を説明する。まず、鏡面研磨したシリコンウェー
ハAおよび同じく鏡面研磨したこれに張り合わせられる
シリコンウェーハBを準備する。これらのウェーハはい
ずれも所定の条件(80℃のSC1洗浄液で20分)で
洗浄を行い、炭素濃度が一定量以下の雰囲気中に保管す
る。そして、これらのウェーハを上記接着治具11を使
用して一定の条件の下に張り合わせる。この張り合わせ
雰囲気(クリーンブース16内部)での炭素濃度は10
0ppt以下である。このとき、一方のウェーハを略半
球状に湾曲させてその湾曲面の中心から周縁に向かって
所定の速度で張り合わせるものとする。また、このと
き、赤外線を照射し重ね合わせ面の状態を撮影してい
る。図2は炭素濃度とボイド発生率との関係を示すグラ
フである。これは、活性炭カラムを用いて大気成分を吸
引し、有機物をカラムに吸着させてCの分析を行ったも
のである。
モニタ15で確認した後、再生用のウェーハとして処理
する。張り合わせが正常である場合は、張り合わせ後の
ウェーハには例えば1100℃,2時間,酸素雰囲気で
の熱処理(アニール)が施され、さらに、超音波探傷法
によるボイド等の欠陥検査を行う。良品は次工程で研磨
等が施され、デバイス工程に供される。
を高めることができる。
わせ欠陥検査装置を示すブロック図である。
の製造方法を説明するための雰囲気中のC濃度とボイド
発生率との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 2枚の半導体基板の主面同士を重ね合わ
せて1枚の張り合わせ半導体基板を製造する張り合わせ
半導体基板の製造方法において、 上記張り合わせを炭素濃度が100ppt以下の雰囲気
にて行うことを特徴とする張り合わせ半導体基板の製造
方法。 - 【請求項2】 上記2枚の半導体基板は、その主面を洗
浄した後、炭素濃度が100ppt以下の雰囲気に保持
し、その後、上記雰囲気で張り合わせる請求項1に記載
の張り合わせ半導体基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06136476A JP3142206B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 張り合わせ半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06136476A JP3142206B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 張り合わせ半導体基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07320994A JPH07320994A (ja) | 1995-12-08 |
JP3142206B2 true JP3142206B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=15176026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06136476A Expired - Fee Related JP3142206B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 張り合わせ半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3142206B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1775762A2 (en) | 2005-08-25 | 2007-04-18 | Sumco Corporation | Laminated substrate manufacturing method and laminated substrate manufactured by the method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2839147B1 (fr) * | 2002-04-30 | 2004-07-09 | Soitec Silicon On Insulator | Dispositif et procede de controle automatique de l'etat de surface de plaque par mesure de vitesse de collage |
US7508034B2 (en) | 2002-09-25 | 2009-03-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Single-crystal silicon substrate, SOI substrate, semiconductor device, display device, and manufacturing method of semiconductor device |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP06136476A patent/JP3142206B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1775762A2 (en) | 2005-08-25 | 2007-04-18 | Sumco Corporation | Laminated substrate manufacturing method and laminated substrate manufactured by the method |
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