JP2011071193A - 貼合せsoiウェーハ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の貼合せSOIウェーハの製造方法は、活性層用ウェーハの厚さを支持用ウェーハの厚さより小さくなるように厚み調整し、活性層用ウェーハの全面に形成された酸化膜の厚さが支持用ウェーハの全面に形成された酸化膜の厚さより小さくなるようにそれぞれ酸化膜を形成し、活性層用ウェーハを支持用ウェーハに酸化膜を介して重ね合せ、重ね合せウェーハを熱処理して貼合せて、2枚のウェーハの間に介在する酸化膜を埋込み酸化膜層にし、活性層用ウェーハを減肉化処理して貼合せSOIウェーハを製造する。
【選択図】図1
Description
先ず、活性層用ウェーハ及び支持用ウェーハとして、ともに厚さが725μm、直径が200mmの鏡面加工されたウェーハを用意した。次いで、予備的減肉化処理として、活性層用ウェーハに対し、砥石を用いて研削加工を行い、ウェーハ厚さを650μmになるまで薄くし、続いて、研削加工後のウェーハに対し、研摩布を用いて鏡面仕上げ加工を行い、ウェーハ厚さを640μmにまで厚さ調整した。そして、薄く加工した活性層用ウェーハと支持用ウェーハをSC−1洗浄、純水リンス及びフッ酸有機酸洗浄をこの順に行い、ウェーハ表面を清浄化させた。次に、2枚のウェーハを水素及び酸素混合ガス雰囲気下で熱処理を行い、活性層用ウェーハには厚さ1μmの酸化膜を、支持用ウェーハには厚さ5μmの酸化膜をそれぞれ形成した。そして、2枚のウェーハをSC−1洗浄、純水リンス及びフッ酸有機酸洗浄をこの順に行い、表面を水素終端させた後に、2枚のウェーハを重ね合せて接着した。次に、水素及び酸素混合ガス雰囲気中、1200℃の温度で重ね合せウェーハに貼合せ熱処理を施した。貼合せ熱処理を施した重ね合せウェーハの活性層用ウェーハ側を平面研削によって活性層用ウェーハの厚さが15μmのSOI層となるように減肉化処理を施し、更に、テラス研磨を施し、貼合せSOIウェーハを得た。
予備的減肉化処理で厚さ調整して活性層用ウェーハ厚さを700μmとした以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハ及び支持用ウェーハとして、ともに厚さが325μm、直径が200mmの鏡面加工されたウェーハを用意し、予備的減肉化処理で厚さ調整して活性層用ウェーハ厚さを300μmとし、支持用ウェーハに厚さ4μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハに予備的減肉化処理を施さない以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハに予備的減肉化処理を施さず、活性層用ウェーハ及び支持用ウェーハにそれぞれ厚さ3μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハに予備的減肉化処理を施さず、活性層用ウェーハに厚さ2μmの酸化膜を、支持用ウェーハに厚さ4μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハ及び支持用ウェーハにそれぞれ厚さ3μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
支持用ウェーハとして、厚さが640μm、直径が200mmの鏡面加工されたウェーハを用意し、活性層用ウェーハに予備的減肉化処理を施さず、活性層用ウェーハ及び支持用ウェーハにそれぞれ厚さ3μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
支持用ウェーハのみに厚さ6μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハのみに厚さ3μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
活性層用ウェーハに厚さ2μmの酸化膜を、支持用ウェーハに厚さ1μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
支持用ウェーハとして、厚さが640μm、直径が200mmの鏡面加工されたウェーハを用意し、予備的減肉化処理で厚さ調整して活性層用ウェーハ厚さを700μmとし、活性層用ウェーハに厚さ2μmの酸化膜を、支持用ウェーハに厚さ4μmの酸化膜を形成した以外は実施例1と同様にして貼合せSOIウェーハを得た。
実施例1〜3及び比較例1〜9で貼合せ熱処理を終えた後の重ね合せウェーハを用意し、この重ね合せウェーハをBOX層のところで剥離し、フッ酸洗浄で酸化膜を除去した活性層用ウェーハの貼合せ界面を表面検査装置(SP1)にてスリップ観察した。スリップ発生の有無を次の表1に示した。なお、スリップが発生したものについては、そのスリップ発生長さの合計長さの値を表内に示した。
実施例1〜3及び比較例1〜9でそれぞれ得られた貼合せSOIウェーハについて、平坦度測定装置(ADE9500)にて反りを示すwarpを測定した。その結果を次の表1にそれぞれ示す。
11a 厚み調整した活性層用ウェーハ
11b 酸化膜
12 支持用ウェーハ
12a 酸化膜
13 重ね合せウェーハ
14 熱処理後の重ね合せウェーハ
15 埋込み酸化膜層
16 SOI層
17 SOIウェーハ
Claims (6)
- 支持用ウェーハの上に埋込み酸化膜層を介してSOI層が形成された貼合せSOIウェーハにおいて、
前記支持用ウェーハの裏面に形成された酸化膜の厚さが0.45〜6μmの範囲内にあって、前記埋込み酸化膜層の厚さと前記支持用ウェーハ裏面酸化膜の厚さとの厚み差が1μm以下であり、前記SOI層にスリップ転位が存在しない貼合せSOIウェーハ。 - 活性層用ウェーハの全面に酸化膜を形成し、このウェーハを支持するための支持用ウェーハの全面に酸化膜を形成し、前記活性層用ウェーハを前記支持用ウェーハに前記酸化膜を介して重ね合せ、前記2枚の重ね合せウェーハを熱処理して貼合せ、これにより2枚の重ね合せたウェーハの間に介在する酸化膜を埋込み酸化膜層にし、その後、前記活性層用ウェーハに減肉化処理を施すことにより、前記支持用ウェーハの上に前記埋込み酸化膜層を介してSOI層を形成した貼合せSOIウェーハを製造する方法であって、
前記貼合せ熱処理前において、前記活性層用ウェーハの厚さが前記支持用ウェーハの厚さより小さく、かつ前記活性層用ウェーハの全面に形成する酸化膜の厚さが前記支持用ウェーハの全面に形成する酸化膜の厚さより小さい
ことを特徴とする貼合せSOIウェーハの製造方法。 - 支持用ウェーハの裏面に形成された酸化膜の厚さが0.45〜6μmの範囲内にあって、埋込み酸化膜層の厚さと前記支持用ウェーハ裏面酸化膜の厚さとの厚み差が1μm以下である請求項2記載の貼合せSOIウェーハの製造方法。
- 支持用ウェーハの厚さが325〜725μmの範囲内にあるとき、活性層用ウェーハの厚さが前記支持用ウェーハの厚さより小さい300〜700μmの範囲内である請求項2又は3記載の貼合せSOIウェーハの製造方法。
- 埋込み酸化膜層の厚さが0.5〜7μmである請求項2記載の貼合せSOIウェーハの製造方法。
- 埋込み酸化膜層の厚さが0.5〜7μmであり、かつウェーハに生じる反りが100μm以下である請求項1記載の貼合せSOIウェーハ。
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