JP2000340477A

JP2000340477A - 接合ウェーハの製造方法

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Publication number: JP2000340477A
Application number: JP11153404A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Fujimoto; 和明藤本; Hiroshi Furukawa; 弘古川
Original assignee: Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Current assignee: Sumco Techxiv Corp
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: JP4550183B2

Abstract

(57)【要約】【課題】品質が良く、かつ、生産性が高い接合ウェー
ハ１を提供する。【解決手段】活性ウェーハ２とベースウェーハ３を結
合させた後に、その結合体に、酸素ガスと窒素ガスから
成る第１の熱処理用雰囲気ガスを利用した第１段階目の
熱処理を施す。この熱処理で活性ウェーハ２とベースウ
ェーハ３間の狭い隙間７にも確実に酸化膜５を形成す
る。次に、第２の熱処理用雰囲気ガスを利用した第２段
階目の熱処理を結合体に施す。第２の熱処理用雰囲気ガ
スは酸素ガスと水素ガスの混合ガスであり、上記第１の
熱処理用雰囲気ガスよりも酸化レートが速いガスであ
る。この第２段階目で、酸化膜５は所望の厚さにまで迅
速に成長し、酸化膜５の形成に必要な時間の短縮を図る
ことができる。酸化膜５によって、エッチング液による
ベースウェーハ３の浸食が防止されて接合ウェーハの品
質低下を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性ウェーハとベ
ースウェーハが接合して成る接合ウェーハの製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２には接合ウェーハの一例が模式的な
断面図により示されている。図２に示す接合ウェーハ１
はＳＯＩ（Silicon On Insulation）ウェーハであり、
活性ウェーハ２とベースウェーハ３が酸化層４を介して
接合されているものである。

【０００３】この接合ウェーハ１は次に示すように製造
される。例えば、まず、図３の（ａ）に示すように、活
性ウェーハ２（シリコンウェーハ）と、ベースウェーハ
３（シリコンウェーハ）とを用意し、図３の（ｂ）に示
すように、それら活性ウェーハ２とベースウェーハ３の
うちの一方あるいは両方の表面に酸化層４を形成する。
なお、図示の例では、活性ウェーハ２のみに酸化層４が
形成されている。

【０００４】次に、上記活性ウェーハ２とベースウェー
ハ３の各表面をクリーニングし、その後に、図３の
（ｃ）に示すように、上記活性ウェーハ２とベースウェ
ーハ３を密着させて結合させる。

【０００５】そして、上記活性ウェーハ２とベースウェ
ーハ３の結合体を熱処理室（図示せず）の内部に配置
し、上記結合体を例えば１０００〜１２００℃に加熱し
て熱処理を施す。この熱処理によって上記活性ウェーハ
２とベースウェーハ３の結合強度が高められる。また、
この熱処理工程では、上記熱処理室内には酸素ガスを含
む雰囲気ガスが供給されており、図３の（ｄ）に示すよ
うに、その雰囲気ガスによって上記結合体の表面には酸
化膜５が形成される。

【０００６】上記熱処理工程が終了した後に、上記結合
体を熱処理室から取り出す。

【０００７】ところで、図４のウェーハ２（３）の断面
図に示されるように、活性ウェーハ２とベースウェーハ
３の各側端面２ａ（３ａ）には丸みが付けられ、かつ、
活性ウェーハ２とベースウェーハ３の各周端領域２ｂ
（３ｂ）にはウェーハの厚みが薄くなる方向に非常に微
小な傾きθが付いている（この微小な傾きが付いている
部分をここでは「タレ」と呼ぶ）。このために、上記結
合体における活性ウェーハ２とベースウェーハ３の間に
は、周端領域に、図５の（ａ）に示すような結合してい
ない領域（未結合領域）Ｘが生じてしまう。

【０００８】このように、上記結合体の周端領域に未結
合領域Ｘがあると、次に示すような問題が生じる虞があ
る。つまり、熱処理工程よりも後の工程において、研磨
技術を利用して活性ウェーハ２を予め定められた厚みに
まで薄くすることが行われるが、このときに、結合体の
周端領域に上記未結合領域Ｘがあると、活性ウェーハ２
を研磨している最中に、その未結合領域Ｘから活性ウェ
ーハ２とベースウェーハ３の剥がれが生じたり、活性ウ
ェーハ２の周端部分が欠けてしまう等の問題が生じる。

【０００９】そこで、上記熱処理が終了した後に、図３
の（ｅ）に示すように、活性ウェーハ２の未結合領域Ｘ
を研削およびエッチングによって除去してしまう。その
エッチング工程において、ベースウェーハ３の表面に形
成された酸化膜５は、エッチング液からベースウェーハ
３を保護する保護膜として機能する。

【００１０】然る後に、上記活性ウェーハ２を例えば仕
様により定められた薄さにまで研磨し、その後、ポリッ
シングが行われて、図３の（ｆ）に示すように、接合ウ
ェーハ１が完成する。なお、ベースウェーハ３の表面に
形成された酸化膜５は、取り除かれる場合と、形成され
たままである場合とがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記熱処理
工程でベースウェーハ３の表面に形成された酸化膜５の
膜厚が薄いと、前記エッチング工程において、上記酸化
膜５はベースウェーハ３の保護膜としての機能を果たす
ことができず、ベースウェーハ３の表面がエッチングさ
れてしまい、図５の（ｂ）に示すα部分のように、ベー
スウェーハ３の厚みが急激に変化する「段差」と呼ばれ
る形状異常が生じてしまう。

【００１２】この段差発生を防止するために、酸化膜５
を厚く形成することが考えられるが、例えば、前記熱処
理工程において、酸素ガス量を１とした場合に窒素ガス
量が５となるような混合比でもって酸素ガスに窒素ガス
を混合した雰囲気ガスを用いると、酸化膜５の形成速度
（酸化レート）が非常に遅いために、酸化膜５の膜厚が
所望の厚い膜厚に達するまでに、例えば、数十時間とい
う非常に多くの時間を要するという問題が生じ、接合ウ
ェーハの生産性を低下させてしまう。

【００１３】そこで、酸化レートが速いガスを利用する
ことが考えられる。しかしながら、そのように、酸化レ
ートが速いガスを利用すると、次に示すような問題が生
じてしまう。

【００１４】前記したように、活性ウェーハ２やベース
ウェーハ３の各周端領域２ｂ（３ｂ）にはタレがある。
このタレによって、図６の（ａ）に示すように、前記結
合体における活性ウェーハ２とベースウェーハ３の間に
は隙間７が生じてしまう。この隙間７は活性ウェーハ２
とベースウェーハ３間の間隔ｄが１μｍ以下という如く
非常に狭い隙間である。

【００１５】このように隙間７は非常に狭いので、前記
熱処理工程において、その隙間７に雰囲気ガスが入り難
く、このために、上記酸化レートが速い雰囲気ガスを利
用すると、上記隙間７に酸化膜５が形成される前に、図
６の（ａ）に示すように、隙間７の入り口を塞ぐように
酸化膜５が形成されてしまう。このために、隙間７には
雰囲気ガスが入れなくなって酸化膜５が形成されないと
いう問題が生じる。

【００１６】このように、隙間７に酸化膜５が形成され
ないと、前記エッチング工程において、ベースウェーハ
３にはエッチング液に晒される部分が生じることとな
り、図６の（ｂ）に示すように、そのベースウェーハ３
のエッチング液に晒された部分はエッチングされてしま
い、ベースウェーハ３の周端領域３ｂに溝８が形成され
てしまい、接合ウェーハ１の品質を低下させてしまうと
いう問題が生じる。

【００１７】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、エッチング工程においてベ
ースウェーハを確実に保護することができる酸化膜を形
成し、かつ、その酸化膜を形成するのに要する時間の短
縮を図ることが可能な接合ウェーハの製造方法を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明は、活性ウェ
ーハとベースウェーハが接合して成る接合ウェーハの製
造方法において、熱処理室の内部に活性ウェーハとベー
スウェーハの結合体が配置されている状態で、第１の熱
処理用雰囲気ガスを利用した第１段階目の熱処理を施し
て上記結合体の表面に酸化膜を形成し、次に、上記第１
段階目の熱処理工程における上記酸化膜の形成速度より
も酸化膜の形成速度が速くなる第２の熱処理用雰囲気ガ
スを利用した第２段階目の熱処理を施して上記結合体の
酸化膜を成長させるという如く、酸化レートが互いに異
なる熱処理用雰囲気ガスを用いて少なくとも２段階で熱
処理を行って上記結合体の表面に酸化膜を形成する構成
をもって前記課題を解決する手段としている。

【００１９】第２の発明は、上記第１の発明の構成を備
え、第１の熱処理用雰囲気ガスは、酸素ガスのみのガス
よりも酸化膜の形成速度が遅いガスであり、第２の熱処
理用雰囲気ガスは、酸素ガスのみのガスよりも酸化膜の
形成速度が速いガスであることを特徴として構成されて
いる。

【００２０】第３の発明は、上記第１又は第２の発明の
構成を備え、第１の熱処理用雰囲気ガスは酸素ガスと不
活性ガスの混合ガスであり、第２の熱処理用雰囲気ガス
は酸素ガスと水素ガスの混合ガスであることを特徴とし
て構成されている。

【００２１】第４の発明は、上記第３の発明の構成を備
え、第１段階目の熱処理と第２段階目の熱処理は連続的
に行われ、第１段階目の熱処理から第２段階目の熱処理
へ移行する際には、第１の熱処理用雰囲気ガスの酸素ガ
スに対する不活性ガスの混合比を連続的に又は段階的に
減少させる方向に可変することを特徴として構成されて
いる。

【００２２】第５の発明は、上記第１又は第２又は第３
又は第４の発明の構成を備え、接合ウェーハは、活性ウ
ェーハとベースウェーハが酸化層を介して接合して成る
ＳＯＩウェーハであることを特徴として構成されてい
る。

【００２３】上記構成の発明において、活性ウェーハと
ベースウェーハを結合した後の熱処理工程において、例
えば、第１の熱処理用雰囲気ガスを利用した第１段階目
の熱処理によって、活性ウェーハとベースウェーハの露
出表面に酸化膜を形成する。このとき、活性ウェーハと
ベースウェーハ間の非常に狭い隙間にも第１の熱処理用
雰囲気ガスを入り込ませて酸化膜を確実に形成する。

【００２４】その後、第２の熱処理用雰囲気ガスを利用
した第２段階目の熱処理を行う。第２の熱処理用雰囲気
ガスは上記第１の熱処理用雰囲気ガスよりも酸化レート
が速いガスであり、この第２段階目の熱処理では、上記
第１段階目の熱処理よりも速い酸化レートでもって上記
結合体の表面の酸化膜を成長させる。

【００２５】このように、酸化レートが異なる雰囲気ガ
スを利用して酸化膜を少なくとも２段階の熱処理によっ
て形成することによって、活性ウェーハとベースウェー
ハとの間の非常に狭い隙間にも酸化膜を形成することが
でき、かつ、エッチング工程においてベースウェーハを
確実に保護することができる膜厚を持つ酸化膜を短い時
間で形成することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づき説明する。

【００２７】この実施形態例における接合ウェーハは前
記図２に示す接合ウェーハと同様な構成を備え、前記し
た製造工程とほぼ同様な工程により製造されるものであ
るが、従来例と異なることは、製造工程の中の熱処理工
程がこの実施形態例に特有な工程と成していることであ
る。それ以外の構成は前記従来例と同様であり、従来例
と同一構成部分には同一符号を付し、その重複説明は省
略する。

【００２８】この実施形態例において特徴的な熱処理工
程では、活性ウェーハ２とベースウェーハ３の結合体を
２段階で熱処理している。すなわち、活性ウェーハ２と
ベースウェーハ３が結合一体化された後に、その結合体
を熱処理室（図示せず）に配置し、まず、第１段階目の
熱処理を行う。この第１段階目の熱処理では、上記結合
体を例えば１０００℃〜１２００℃に加熱して活性ウェ
ーハ２とベースウェーハ３の結合強度を高めると共に、
第１の熱処理用雰囲気ガスを上記熱処理室に供給して活
性ウェーハ２とベースウェーハ３の結合体の表面に酸化
膜５を形成する。

【００２９】上記第１の熱処理用雰囲気ガスは、酸素ガ
スと不活性ガスである窒素ガスとを予め定めた混合比
（例えば、酸素ガス量を１としたときに窒素ガス量が３
となる混合比）でもって混合したガスであり、酸素ガス
のみである場合よりも酸化レート（酸化膜５の形成速
度）が遅くなるガスである。

【００３０】上記第１段階目の熱処理では、上記のよう
に、酸素ガスのみである場合よりも酸化レートが遅い雰
囲気ガスを用いて熱処理を行うことによって、前記図１
の（ａ）に示すように、前記活性ウェーハ２とベースウ
ェーハ３間の非常に狭い隙間７にも酸化膜５を確実に形
成させることができる。つまり、酸化レートが遅いの
で、酸化膜５によって上記隙間７の入り口が塞がれるま
でに時間が掛かることから、上記第１の熱処理用雰囲気
ガスを上記隙間７の奥部にまで確実に入り込ませること
ができて上記隙間７にも酸化膜５を形成することができ
る。

【００３１】そして、このような第１段階目の熱処理を
行っているときに、予め定めた切り換え条件が満たされ
たときには、上記第１段階目の熱処理から第２段階目の
熱処理に切り換えられる。例えば、第１段階目の熱処理
を開始してから前記隙間７が酸化膜５によって埋められ
るまでに要する時間が予め実験や演算等によって求めら
れており、第１段階目の熱処理が開始されてから上記求
めた時間（例えば、１時間半）が経過したときに切り換
え条件が満たされたと判断されて、上記第１段階目から
第２段階目の熱処理に切り換えられる。

【００３２】この実施形態例では、上記第１段階目の熱
処理から引き続き結合体を１０００℃〜１２００℃に加
熱したままで、熱処理室へ供給する雰囲気ガスを上記第
１の熱処理用雰囲気ガスから第２の熱処理用雰囲気ガス
に切り換えることによって、第１段階目の熱処理から第
２段階目の熱処理に切り換えられる。

【００３３】上記第２の熱処理用雰囲気ガスは、酸素ガ
スと水素ガスを予め定めた混合比でもって混合したガス
であり、酸素ガスと水素ガスを別々に熱処理室に供給す
る場合と、酸素ガスと水素ガスを予め加熱により反応さ
せて水蒸気ガスにしてから上記熱処理室に供給する場合
とがあり、それらのうちの何れの手法を採用してもよ
い。この第２の熱処理用雰囲気ガスは、酸素ガスのみで
ある場合よりも酸化レートが速くなるガスであり、当然
に、前記第１の熱処理用雰囲気ガスよりも酸化レートが
速いガスである。

【００３４】この第２段階目の熱処理では、前記結合体
の表面に形成された酸化膜５を上記第１段階目の熱処理
よりも速い酸化レートでもって図１の（ｂ）に示す如く
成長させる。そして、予め定めた熱処理終了条件が満た
されたときに第２段階目の熱処理を終了する。例えば、
ベースウェーハ３の保護膜としての機能を果たすことが
可能な酸化膜５の膜厚が実験等によって求められ、ま
た、上記第２の熱処理用雰囲気ガスを利用してベースウ
ェーハ３の酸化膜５を上記求めた膜厚に成長させるのに
要する時間が実験等によって予め求められており、第２
段階目の熱処理が開始されてから上記求めた時間（例え
ば、１時間半）が経過したときに、上記熱処理終了条件
が満たされたと判断して、第２段階目の熱処理を終了す
る。

【００３５】上記のように、この実施形態例では、酸化
レートの異なる２種の雰囲気ガスを利用して２段階で前
記結合体の熱処理を行っている。

【００３６】この実施形態例によれば、第１段階目の熱
処理では、第１の熱処理用雰囲気ガスを用い、遅い酸化
レートでもって酸化膜５を前記結合体の表面に形成する
ので、活性ウェーハ２とベースウェーハ３間の非常に狭
い隙間７の奥部にまで十分に雰囲気ガスを供給すること
ができ、隙間７にも確実に酸化膜５を形成することがで
きる。

【００３７】その上、上記隙間７に酸化膜５が形成され
た後には、第１段階目の熱処理から第２段階目の熱処理
に移行させ、酸化レートを速めて酸化膜５を成長させる
ことから、ベースウェーハ３の保護膜としての機能を果
たすことができる膜厚にまで酸化膜５を成長させるのに
要する時間の短縮を図ることができ、接合ウェーハ１の
生産性を向上させることができる。

【００３８】上記のように、この実施形態例において特
徴的な熱処理工程では、隙間７にも酸化膜５が形成さ
れ、かつ、ベースウェーハ３の表面に形成された酸化膜
５の膜厚はエッチング液に対して十分にベースウェーハ
３を保護することができる厚みであることから、熱処理
工程よりも後のエッチング工程において、ベースウェー
ハ３の表面は酸化膜５によって確実に保護され、図１の
（ｃ）に示すように、前記段差や溝８等の形状異常が無
い接合ウェーハ１を提供することができ、接合ウェーハ
１の品質を向上させることが容易にできる。

【００３９】なお、この発明は上記実施形態例に限定さ
れるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記実施形態例では、第１の熱処理用雰囲気ガスは
酸素ガスと窒素ガスの混合ガスであり、第２の熱処理用
雰囲気ガスは酸素ガスと水素ガスの混合ガスであった
が、第２の熱処理用雰囲気ガスは第１の熱処理用雰囲気
ガスよりも酸化レートを速めることができるガスであれ
ばよく、換言すれば、第１の熱処理用雰囲気ガスは第２
の熱処理用雰囲気ガスよりも酸化レートが遅いガスであ
ればよく、第１と第２の各熱処理用雰囲気ガスはそれぞ
れ上記実施形態例に示した混合ガスに限定されるもので
はない。例えば、第１の熱処理用雰囲気ガスと第２の熱
処理用雰囲気ガスの一方を酸素ガスのみのガスとしても
よい。ただ、第２の熱処理用雰囲気ガスを酸素ガスのみ
とした場合には、第２の熱処理用雰囲気ガスを酸素ガス
と水素ガスの混合ガスとした場合よりも酸化レートは若
干遅くなる。

【００４０】また、酸素ガスに対する窒素ガスの混合比
が少なくなるに従って酸化レートが速くなることから、
第１の熱処理用雰囲気ガスが酸素ガスと窒素ガスの混合
ガスである場合に、例えば、その第１の熱処理用雰囲気
ガスにおける酸素ガスと窒素ガスの混合比よりも窒素ガ
スが少なくなる混合比で酸素ガスと窒素ガスを混合させ
たガスを第２の熱処理用雰囲気ガスとしてもよい。

【００４１】さらに、酸素ガスに対する水素ガスの混合
比が少なくなるに従って酸化レートが遅くなることか
ら、第２の熱処理用雰囲気ガスが酸素ガスと水素ガスの
混合ガスである場合に、例えば、その第２の熱処理用雰
囲気ガスにおける酸素ガスと水素ガスの混合比よりも水
素ガスが少なくなる混合比で酸素ガスと水素ガスを混合
させたガスを第１の熱処理用雰囲気ガスとしてもよい。

【００４２】さらに、上記実施形態例では、第１段階目
と第２段階目の各熱処理における結合体の加熱温度は１
０００℃〜１２００℃であったが、その加熱温度は適宜
設定されるものであり、上記実施形態例に示した加熱温
度に限定されるものではない。また、上記実施形態例で
は、第１段階目と第２段階目の各熱処理の加熱温度はほ
ぼ等しかったが、上記の如く第１段階目と第２段階目の
各熱処理の加熱温度はそれぞれ適宜設定されるものであ
り、異なっていてもよい。

【００４３】さらに、上記実施形態例では、第１段階目
の熱処理と第２段階目の熱処理は同一の熱処理室で連続
的に行われていたが、例えば、第１段階目の熱処理が終
了すると共に上記結合体の加熱を一旦停止し、然る後
に、第２段階目の熱処理を開始するという如く、第１段
階目の熱処理と第２段階目の熱処理を不連続的に行って
もよい。また、第１段階目の熱処理を行う熱処理室と、
第２段階目の熱処理を行う熱処理室とを別にすることに
よって、第１段階目の熱処理と第２段階目の熱処理を不
連続的に行うようにしてもよい。

【００４４】さらに、上記実施形態例では、第１段階目
の熱処理から第２段階目の熱処理に移行する際には、第
１の熱処理用雰囲気ガスから第２の熱処理用雰囲気に急
激に切り換えていたが、第１の熱処理用雰囲気ガスから
第２の熱処理用雰囲気ガスに徐々に移行させていくよう
にしてもよい。例えば、第１段階目の熱処理から第２段
階目の熱処理に移行する過渡期間中に、第１の熱処理用
雰囲気ガスにおける酸素ガスに対する窒素ガスの混合比
を減少させる方向に連続的に又は段階的に変化させてい
き、酸素ガスに対する窒素ガスの混合比が予め定められ
た値よりも小さくなったときに窒素ガスの供給を停止す
る。そして、この窒素ガスの供給停止と同時に、あるい
は、窒素ガスの供給を停止した後に、酸素ガスに水素ガ
スを混合し始める。この酸素ガスに対する水素ガスの混
合比は水素ガスの供給開始時から連続的に又は段階的に
第２の熱処理用雰囲気ガスの設定混合比に向けて増加し
ていく。このように、第１の熱処理用雰囲気ガスから第
２の熱処理用雰囲気ガスに徐々に移行させてもよい。

【００４５】さらに、上記実施形態例では、上記結合体
に２段階で熱処理を施していたが、例えば、結合体に３
段階以上の熱処理を施してもよく、その熱処理の段階数
は適宜設定されるものであり、各段階の熱処理毎に酸化
レートが異なる熱処理用雰囲気ガスが用いられる。

【００４６】さらに、上記実施形態例では、活性ウェー
ハ２とベースウェーハ３の各周端領域２ｂ（３ｂ）にタ
レがあったが、この発明は、もちろん、活性ウェーハ２
とベースウェーハ３の一方あるいは両方の周端領域にタ
レが無い場合にも適用することができる。

【００４７】さらに、上記実施形態例では、活性ウェー
ハ２とベースウェーハ３が酸化層４を介して接合されて
成るＳＯＩウェーハを例にして説明したが、この発明
は、活性ウェーハ２とベースウェーハ３を直接的に結合
する直接接合タイプの接合ウェーハにも適用することが
でき、この場合にも、上記実施形態例と同様の効果を奏
することができる。

【００４８】

【発明の効果】この発明によれば、酸化レートが異なる
雰囲気ガスを用いて少なくとも２段階で熱処理を行って
活性ウェーハとベースウェーハの結合体の表面に酸化膜
を形成するので、まず、第１段階目の熱処理によって、
例えば、上記結合体の露出表面に酸化膜を形成すると共
に、活性ウェーハとベースウェーハ間の周端領域におけ
る非常に狭い隙間にも酸化膜を形成し、その後、第２段
階目の熱処理によって、上記形成した酸化膜を上記第１
段階目の熱処理よりも速い酸化レートでもって成長させ
ることができるので、熱処理工程よりも後のエッチング
工程において、エッチング液からベースウェーハを確実
に保護することが可能な膜厚にまで酸化膜を成長させる
のに要する時間の短縮を図ることができ、このことによ
り、接合ウェーハの生産性を向上させることができる。

【００４９】その上、上記のように、活性ウェーハとベ
ースウェーハ間の周端領域の狭い隙間にも確実に酸化膜
が形成されるので、熱処理工程よりも後のエッチング工
程において、上記酸化膜によってベースウェーハをエッ
チング液から確実に保護することができ、接合ウェーハ
の形状異常を防止することができ、接合ウェーハの品質
向上を図ることができる。

【００５０】第１の熱処理用雰囲気ガスは酸素ガスのみ
のガスよりも酸化膜の形成速度が遅いガスであり、第２
の熱処理用雰囲気ガスは酸素ガスのみのガスよりも酸化
膜の形成速度が速いガスであるものや、第１の熱処理用
雰囲気ガスは酸素ガスと不活性ガスの混合ガスであり、
第２の熱処理用雰囲気ガスは酸素ガスと水素ガスの混合
ガスであるものにあっては、第１段階目の熱処理で、活
性ウェーハとベースウェーハ間の非常に狭い隙間に酸化
膜をより一層確実に形成することができ、また、第２段
階目の熱処理で、酸化膜の成長をより速めることができ
る。

【００５１】第１段階目の熱処理から第２段階目の熱処
理に移行する際に、第１の熱処理用雰囲気ガスの酸素ガ
スに対する不活性ガスの混合比を連続的に又は段階的に
減少させる方向に可変するものにあっては、第１の熱処
理用雰囲気ガスと第２の熱処理用雰囲気ガスとを急激に
切り換えた際に上記第１の熱処理用雰囲気ガスと第２の
熱処理用雰囲気ガスとが過剰に反応してしまう場合に、
第１の熱処理用雰囲気ガスから第２の熱処理用雰囲気ガ
スへ徐々に移行することによって、上記第１の熱処理用
雰囲気ガスと第２の熱処理用雰囲気ガスの過剰な反応を
防止することができる。

【００５２】接合ウェーハはＳＯＩウェーハであるもの
にあっても、上記同様に、ＳＯＩウェーハの品質向上を
図ることができ、かつ、ＳＯＩウェーハの生産性を高め
ることが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態例を示す説明図であ
る。

【図２】接合ウェーハの一例を模式的に示す断面図であ
る。

【図３】接合ウェーハの製造工程の一例を示す説明図で
ある。

【図４】ウェーハの周端部の一例を模式的に示す断面図
である。

【図５】従来の課題を示す説明図である。

【図６】さらに、従来の課題を示す説明図である。

【符号の説明】

１接合ウェーハ２活性ウェーハ３ベースウェーハ４酸化層５酸化膜７隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性ウェーハとベースウェーハが接合し
て成る接合ウェーハの製造方法において、熱処理室の内
部に活性ウェーハとベースウェーハの結合体が配置され
ている状態で、第１の熱処理用雰囲気ガスを利用した第
１段階目の熱処理を施して上記結合体の表面に酸化膜を
形成し、次に、上記第１段階目の熱処理工程における上
記酸化膜の形成速度よりも酸化膜の形成速度が速くなる
第２の熱処理用雰囲気ガスを利用した第２段階目の熱処
理を施して上記結合体の酸化膜を成長させるという如
く、酸化レートが互いに異なる熱処理用雰囲気ガスを用
いて少なくとも２段階で熱処理を行って上記結合体の表
面に酸化膜を形成することを特徴とする接合ウェーハの
製造方法。
【請求項２】第１の熱処理用雰囲気ガスは、酸素ガス
のみのガスよりも酸化膜の形成速度が遅いガスであり、
第２の熱処理用雰囲気ガスは、酸素ガスのみのガスより
も酸化膜の形成速度が速いガスであることを特徴とする
請求項１記載の接合ウェーハの製造方法。
【請求項３】第１の熱処理用雰囲気ガスは酸素ガスと
不活性ガスの混合ガスであり、第２の熱処理用雰囲気ガ
スは酸素ガスと水素ガスの混合ガスであることを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の接合ウェーハの製造方
法。
【請求項４】第１段階目の熱処理と第２段階目の熱処
理は連続的に行われ、第１段階目の熱処理から第２段階
目の熱処理へ移行する際には、第１の熱処理用雰囲気ガ
スの酸素ガスに対する不活性ガスの混合比を連続的に又
は段階的に減少させる方向に可変することを特徴とする
請求項３記載の接合ウェーハの製造方法。
【請求項５】接合ウェーハは、活性ウェーハとベース
ウェーハが酸化層を介して接合して成るＳＯＩウェーハ
であることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求
項３又は請求項４記載の接合ウェーハの製造方法。