JP2003163336A

JP2003163336A - 張り合わせ誘電体分離ウェーハおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2003163336A
Application number: JP2001361308A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Oi; 浩之大井; Takashi Katakura; 貴司片倉; Takeshi Noguchi; 武野口
Original assignee: Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程数の削減、製造時間の短縮化が図
れ、Ｎ^＋層の迫り上がりも防げる張り合わせ誘電体分離
ウェーハおよびその製造方法を提供する。【解決手段】誘電体分離酸化膜１４の表面に、ＳｉＨ
Ｃｌ_３の場合は９５０〜１１５０℃、ＳｉＣｌ_４の場合
は９５０〜１２００℃で中温ポリシリコン層１６Ａを成
長させる。成長速度は０．１〜１．０μｍ／分である。
結果、種ポリシリコン層を介さずこの層１６Ａの剥がれ
を防げる。またこの層１６Ａの表面研磨時に、研磨液に
よる誘電体分離用溝１３上の粒界部の浸食を防げる。更
に研磨後、層１６Ａの表面に低温ポリシリコン層の成長
が不要となる。よって層１６Ａの単層化、製造工程数の
削減、製造時間の短縮化が図れる。またＮ型ドーパント
が熱拡散されている場合、層１６の成長時にＮ^＋層が迫
り上がらない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は張り合わせ誘電体
分離ウェーハの製造方法、詳しくはポリシリコン層を単
層化して工程数の削減などが図れる張り合わせ誘電体分
離ウェーハおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の張り合わせ誘電体分離ウェーハ
は、図３および図４に示す各工程を経て製造されてい
た。まず、活性層用ウェーハとなる表面を鏡面加工した
シリコンウェーハ１０を用意する（図３（ａ））。次い
で、シリコンウェーハ１０の表面に、マスク酸化膜１１
を形成する（図３（ｂ））。さらに、フォトレジスト膜
１２をマスク酸化膜１１上に被着し、フォトリソグラフ
法によって所定位置に開口を形成する。続いて、この開
口を介して露出したマスク酸化膜１１を除去し、マスク
酸化膜１１に所定パターンの窓を形成する。その結果、
シリコンウェーハ１０の表面の一部が露出する。次に、
フォトレジスト膜１２の除去後、シリコンウェーハ１０
をアルカリ性のエッチング液（ＩＰＡ／ＫＯＨ／Ｈ
_２Ｏ）に浸漬して、ウェーハ表面の窓内部を異方性エッ
チングする（図３（ｃ））。こうして、ウェーハ表面に
断面Ｖ字形状の誘電体分離用溝１３が形成される。

【０００３】次に、このマスク酸化膜１１を希ＨＦ液
（希フッ酸液）またはバッファフッ酸液で洗浄除去する
（図３（ｄ））。それから、必要に応じて、洗浄から熱
拡散あるいはイオン注入などによる拡散層を所定の厚さ
で形成してもよい。その形成方法には周知の手法を用い
る。ウェーハ表面に、酸化熱処理によって誘電体分離酸
化膜１４を形成する（図３（ｅ））。その結果、誘電体
分離用溝１３の形成面を含むシリコンウェーハ１０の表
面に所定厚さの誘電体分離酸化膜１４が形成される。続
いて、シリコンウェーハ１０の表面、すなわち誘電体分
離酸化膜１４上に、種ポリシリコン層１５を所定の厚さ
に被着し、その後、約１２００〜１３００℃の高温ＣＶ
Ｄ法で、高温ポリシリコン層１６を成長させる（図３
（ｆ））。この際、高温ポリシリコン層１６の厚さは、
誘電体分離酸化膜１４で覆われた誘電体分離用溝１３を
埋めてから、この高温ポリシリコン層１６を研削・研磨
した後に、数１０μｍの残部が得られる程度である。そ
の具体的な厚さは、深さ７０μｍの誘電体分離用溝１３
に対して１５０μｍ程度である。それから、ウェーハ外
周部を面取り砥石により機械的に面取りし、そしてウェ
ーハ裏面を研磨して、ウェーハ裏面に回り込んだポリシ
リコンの不要な部分を除去して平坦化する。次に、ウェ
ーハ表面の高温ポリシリコン層１６を厚さ約１０〜８０
μｍまで研削し（図３（ｇ））、それから研削面を弱ア
ルカリ性の研磨液を利用して研磨する（図３（ｈ））。
その後、シリコンウェーハ１０を表面研磨装置のウェー
ハ保持板から剥がし、洗浄する。この後、ウェーハ表面
に５５０〜７００℃の低温ＣＶＤ法で、厚さ１〜５μｍ
の低温ポリシリコン層１７を成長させる。これにより、
弱アルカリ性の研磨液により誘電体分離用溝１３上の研
磨面の部分（粒界部）に現出した窪みが、この低温ポリ
シリコン層１７により埋まる。それから、張り合わせ面
の平坦化を図る目的で、低温ポリシリコン層１７の表面
をポリッシングする（図４（ａ））。研磨後の低温ポリ
シリコン層１７の表面は平坦度が高い。これは、低温ポ
リシリコンが高温ポリシリコンよりも粒径が小さくて緻
密化するため、弱アルカリ性の研磨液を使っても表面の
浸食が起きにくいことによる。

【０００４】一方、上記シリコンウェーハ１０とは別
の、支持基板用ウェーハとなるシリコン酸化膜２１で被
覆されたシリコンウェーハ２０を準備する（図４
（ｂ））。このウェーハ表面は鏡面加工されている。次
に、シリコンウェーハ２０上に、上記活性層用ウェーハ
用のシリコンウェーハ１０を、この鏡面同士を接触させ
て張り合わせる（図４（ｃ））。その後、張り合わせウ
ェーハの張り合わせ強度を高める熱処理を施す。次に、
図４（ｄ）に示すように、この張り合わせウェーハの活
性層用ウェーハ側の外周部を面取りする。すなわち、シ
リコンウェーハ１０の表面から斜めに研削し、張り合わ
せ界面を通り越してシリコンウェーハ２０の表層部に達
するまで面取りする。そして、張り合わせウェーハの活
性層用ウェーハ側の面を研削・研磨する（図４
（ｅ））。この活性層用ウェーハの研削量は、誘電体分
離酸化膜１４の一部が外部に露出し、高温ポリシリコン
層１６の表面に、誘電体分離酸化膜１４で区画された誘
電体分離シリコン島１０Ａが現出されるまでとする。な
お、シリコン酸化膜２１は、ＨＦ洗浄により適時除去さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来技
術では、このように誘電体分離酸化膜１４上に高温ポリ
シリコン層１６を成長させる際に、種ポリシリコン層１
５を介在させていた（図３（ｆ））。これは、誘電体分
離酸化膜１４の表面に、直接、成長速度が速くてきめの
粗い高温ポリシリコン層１６を成長させると、下地にな
る誘電体分離酸化膜１４がエッチオフされるためであ
る。また、高温ポリシリコン層１６の成長方向は、誘電
体分離酸化膜１４の表面に対して略直角である。多結晶
ポリシリコンの成長は、その成長が進行して粒径が大き
くなるにしたがい、（１１１）方位に配向しやすい性質
がある。そのため、このＶ溝の誘電体分離酸化膜１４に
沿って成長した高温ポリシリコン層１６が合わさる粒界
部では、結晶面が（１００）となりやすい。これらの粒
界の存在と面方位による被エッチング性とから、高温ポ
リシリコン層１６の研磨時にあって、弱アルカリ性（ｐ
Ｈ１１〜ｐＨ１２）の研磨液による粒界部の浸食の度合
いが他の部分よりも大きくなる。その結果、研磨後の粒
界部に窪みが発生し、この粒界部が張り合わせ後にボイ
ドとなって顕在化していた（図３（ｈ））。そこで、こ
の窪みを埋めるために、低温ポリシリコン層１７を高温
ポリシリコン層１６上に成長させていた。

【０００６】また、シリコンウェーハＷの製造途中で、
シリコンウェーハＷの表層に、Ｓｂ、ＡｓなどのＮ型の
ドーパントを熱拡散またはイオン注入により導入してＮ
^＋層を埋め込む場合がある。その際には、高温ポリシリ
コン層１６の成長時の高熱（約１２００〜１３００℃）
により、Ｎ型のドーパントがさらに熱拡散され、この埋
め込まれたＮ^＋層が所定の埋め込み位置から表面側へ迫
り上がるおそれがあった。

【０００７】そこで、発明者は、鋭意研究の結果、この
ような、成長温度が約１２００〜１３００℃の高温ポリ
シリコン層ではなく、高温ポリシリコン層の場合よりも
粒径が小さくなる、成長温度が９５０〜１２００℃程度
のポリシリコン層（以下、中温ポリシリコン層）に着目
した。すなわち、この中温ポリシリコン層を採用すれ
ば、種ポリシリコン層を介在させなくても、誘電体分離
酸化膜からの剥がれを防止してこの誘電体分離酸化膜に
ポリシリコン層を成長させることができ、しかも研磨液
による粒界部の浸食を防いで研磨後のポリシリコン層上
に低温ポリシリコン層を成長させる必要がないことを知
見し、この発明を完成させた。また、Ｎ^＋層が埋め込ま
れた活性層用ウェーハの場合には、この中温ポリシリコ
ン層の採用により、ポリシリコン層の成長時の炉熱によ
るＮ^＋層のウェーハ表面側への迫り上がりを防げること
も知見し、この発明を完成させた。

【０００８】

【発明の目的】そこで、この発明は、製造工程数の削減
が図れて製造時間を短縮することもでき、しかもポリシ
リコン層の成長時の炉熱による活性層用ウェーハに埋め
込まれたＮ^＋層の迫り上がりを防止することができる張
り合わせ誘電体分離ウェーハおよびその製造方法を提供
することを、その目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、支持基板用ウェーハと、この表面に張り合わされる
活性層用ウェーハとを有し、この活性層用ウェーハのポ
リシリコン層の表面に、互いに誘電体分離酸化膜によっ
て区画された複数の誘電体分離シリコン島が形成された
張り合わせ誘電体分離ウェーハにおいて、上記ポリシリ
コン層を単層とした張り合わせ誘電体分離ウェーハであ
る。単層のポリシリコン層は、実際には成長温度が９５
０〜１２００℃程度の中温ポリシリコン層の採用によっ
てはじめて具現化する。すなわち、従来の高温ポリシリ
コン層を採用した際には、通常、種ポリシリコン層と低
温ポリシリコン層とを含んだ３層構造になる。ところ
で、低温ポリシリコン層を採用しても単層のポリシリコ
ン層は実現可能である。しかしながら、こうすると成長
時間がきわめて長くなり、経済的ではない。

【００１０】請求項２に記載の発明は、活性層用ウェー
ハの表面に誘電体分離用溝を形成し、この誘電体分離用
溝が形成された活性層用ウェーハの表面に誘電体分離酸
化膜を介してポリシリコン層を成長させ、このポリシリ
コン層の表面を研削・研磨した後、この研磨面を張り合
わせ面として、活性層用ウェーハを支持基板用ウェーハ
の表面に張り合わせ、この張り合わせウェーハの外周部
を面取りし、その後、活性層用ウェーハを裏面側から研
削・研磨して、この研磨面に誘電体分離酸化膜で分離さ
れた複数の誘電体分離シリコン島を現出させる張り合わ
せ誘電体分離ウェーハの製造方法において、上記ポリシ
リコン層の成長条件が、原料ガスをトリクロルシランと
し、成長温度を９５０〜１１５０℃とした張り合わせ誘
電体分離ウェーハの製造方法である。

【００１１】ここでいうポリシリコン層（中温ポリシリ
コン層）は、原料ガスにトリクロルシランを採用し、成
長温度を９５０〜１１５０℃としたＣＶＤ法（以下、中
温ＣＶＤ法）により得られた中温ポリシリコン層であ
る。また、中温ＣＶＤ法とは、シリコンを含んだトリク
ロルシラン（ＳｉＨＣｌ_３）の原料ガスをキャリアガス
（Ｈ_２ガスなど）とともに反応炉内へ導入し、高温に熱
せられた活性層用ウェーハ上に原料ガスの熱分解または
還元により生成されたシリコンを析出させる方法であ
る。中温ＣＶＤ法に用いられる反応炉としては、例えば
パンケーキ型炉、シリンダ型炉などを採用することがで
きる。ポリシリコンの好ましい成長温度は１０００〜１
１００℃である。９５０℃未満ではポリシリコンが良好
に成長せず、１１５０℃を超えるとポリシリコンの粒径
が大きくなり過ぎてしまう。しかも、Ｎ^＋拡散層を有し
ている場合、ドーパントの迫り上がりが顕著となる。

【００１２】ポリシリコン層の厚さは限定されない。た
だし、ウェーハ表面に誘電体分離用溝を形成するための
異方性エッチングの深さの２倍程度の厚さに、残したい
ポリシリコン層の厚さを付加した厚さが好ましい。ポリ
シリコン層の厚さが異方性エッチングを行った深さの２
倍以下では、エッチング溝が充分に埋まらないことがあ
る。一方、あまり厚くなると、不要に厚く成長させるこ
とになり、不経済である。異方性エッチング液には、Ｋ
ＯＨ（ＩＰＡ／ＫＯＨ／Ｈ_２Ｏ），ＫＯＨ（ＫＯＨ／Ｈ
_２Ｏ），ＫＯＨ（ヒドラジン／ＫＯＨ／Ｈ_２Ｏ）を使用
することができる。異方性エッチングの条件は、通常の
条件を適用することができる。また、ウェーハ表面側の
レジスト膜に、異方性エッチング用の窓部を形成するた
めの各工程の条件は、一般的な条件を採用することがで
きる。さらに、活性層用ウェーハに埋め込まれるＮ型の
ドーパントとしては、例えばＰＨ_３、ＡｓＨ_３、Ｓｂ_２
Ｏ_３、ＳｂＣｌ_３などが挙げられる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、活性層用ウェー
ハの表面に誘電体分離用溝を形成し、この誘電体分離用
溝が形成された活性層用ウェーハの表面に誘電体分離酸
化膜を介してポリシリコン層を成長させ、このポリシリ
コン層の表面を研削・研磨した後、この研磨面を張り合
わせ面として、活性層用ウェーハを支持基板用ウェーハ
の表面に張り合わせ、この張り合わせウェーハの外周部
を面取りし、その後、活性層用ウェーハを裏面側から研
削・研磨して、この研磨面に誘電体分離酸化膜で分離さ
れた複数の誘電体分離シリコン島を現出させる張り合わ
せ誘電体分離ウェーハの製造方法において、上記ポリシ
リコン層の成長条件が、テトラクロルシランを原料ガス
とし、成長温度を９５０〜１２００℃とした張り合わせ
誘電体分離ウェーハの製造方法である。

【００１４】ここでいうポリシリコン層とは、原料ガス
にテトラクロルシランを採用し、成長温度を９５０〜１
２００℃とした別の中温ＣＶＤ法によって得られた中温
ポリシリコン層である。また、中温ＣＶＤ法とは、シリ
コンを含んだテトラクロルシラン（ＳｉＣｌ_４）の原料
ガスを、Ｈ_２ガスなどのキャリアガスとともに反応炉内
へ導入し、高温に熱せられた活性層用ウェーハ上に原料
ガスの熱分解または還元により生成されたシリコンを析
出させる方法である。ポリシリコンの好ましい成長温度
は１０００〜１１５０℃である。９５０℃未満ではポリ
シリコンが良好に成長せず、１２００℃を超えるとポリ
シリコンの粒径が大きくなり過ぎるとともに、Ｎ^＋拡散
層を有している場合、ドーパントの迫り上がりが顕著と
なってくる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、活性層用ウェー
ハの表面に誘電体分離用溝を形成し、この誘電体分離用
溝が形成された活性層用ウェーハの表面に誘電体分離酸
化膜を介してポリシリコン層を成長させ、このポリシリ
コン層の表面を研削・研磨した後、この研磨面を張り合
わせ面として、活性層用ウェーハを支持基板用ウェーハ
の表面に張り合わせ、この張り合わせウェーハの外周部
を面取りし、その後、活性層用ウェーハを裏面側から研
削・研磨して、この研磨面に誘電体分離酸化膜で分離さ
れた複数の誘電体分離シリコン島を現出させる張り合わ
せ誘電体分離ウェーハの製造方法において、上記ポリシ
リコン層の成長速度を０．１〜１．０μｍ／分とした張
り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法である。ポリシ
リコン層の好ましい成長速度は０．３〜０．７μｍ／分
である。０．１μｍ／分未満ではポリシリコンが良好に
成長せず、１．０μｍ／分を超えるとポリシリコンの粒
径が大きくなり過ぎる。ちなみに、従来のポリシリコン
層の成長速度は、１．５〜４．０μｍ／分である。

【００１６】

【作用】この発明によれば、活性層用ウェーハの表面に
誘電体分離酸化膜を介して中温ポリシリコン層を成長さ
せる。成長温度は、原料ガスがトリクロルシランの場合
は９５０〜１１５０℃、原料ガスがテトラクロルシラン
の場合は９５０〜１２００℃である。このときのポリシ
リコン層の成長速度は０．１〜１．０μｍ／分である。
このように、中温ポリシリコン層を採用したため、成長
速度は高温ポリシリコン層よりも遅いが、低温ポリシリ
コン層よりも速い。またその粒径は、高温ポリシリコン
層よりも小さいが低温ポリシリコン層よりも大きい。そ
のため、種ポリシリコン層を介在しなくても、誘電体分
離酸化膜を腐食させることなく、誘電体分離酸化膜にポ
リシリコン層を成長させることができる。この中温ポリ
シリコンの粒径はあまり大きくないので、誘電体分離用
溝の上部に成長したポリシリコンは、（１００）方位に
向かって顕著に配向していく。そのため、ポリシリコン
層の研磨時、弱アルカリ性の研磨液による誘電体分離用
溝上の粒界部の浸食も防ぐことができる。これにより、
研磨後、ポリシリコン層の表面に低温ポリシリコン層を
成長させる必要がない。よって、張り合わせ誘電体分離
ウェーハの製造工程数の削減が図れ、製造時間を短縮す
ることもできる。また、活性層用ウェーハにＮ^＋層が埋
め込まれている場合には、ポリシリコン層の成長温度
が、従来の高温ポリシリコン層の成長温度（約１２００
〜１３００℃）よりも低いので、この高温ポリシリコン
層の場合に比べて、成長時の熱によるＮ^＋層のウェーハ
表面側への迫り上がり現象（再拡散）を抑えることがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例に係る張
り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法を説明する。な
お、ここでは従来技術の欄で説明した張り合わせ誘電体
分離ウェーハの製造方法を例に説明する。したがって、
同一部分には同一符号を付す。まず、活性層用ウェーハ
となる表面を鏡面加工した直径４〜６インチのシリコン
ウェーハ１０を作製、準備する（図１（ａ））。面方位
は（１００）とする。次に、このシリコンウェーハ１０
を洗浄する。それから、このシリコンウェーハの表面
に、例えば厚さ１μｍのマスク酸化膜１１を形成する
（図１（ｂ））。マスク酸化膜１１に代えて、ＣＶＤ法
によりチッ化膜（ＳｉＮ_ｘ）を成長させてもよい。

【００１８】次に、公知のフォトリソ工程により、この
マスク酸化膜１１上にフォトレジスト膜１２を被着す
る。そして、通常の通りフォトレジスト膜１２に所定パ
ターンの窓を形成する（図１（ｃ））。続いて、この窓
を介して、エッチングによりマスク酸化膜１１に同じパ
ターンの窓を形成し、シリコンウェーハ１０の表面の一
部を露出させる。その後、フォトレジスト膜１２を除去
する（同じく図１（ｃ））。そして、このウェーハ表面
を洗浄する。さらに、この酸化膜１１をマスクとして、
シリコンウェーハ１０を異方性エッチング液（ＩＰＡ／
ＫＯＨ／Ｈ_２Ｏ）に所定時間だけ浸漬する。その結果、
シリコンウェーハ表面には所定パターンでの凹部（窪
み）が形成されることになる。すなわち、ウェーハ表面
に異方性エッチングが施され、断面Ｖ字形状の誘電体分
離用溝１３が形成される（同じく図１（ｃ））。

【００１９】次いで、このマスク酸化膜１１は、例えば
希ＨＦ液により洗浄除去される（図１（ｄ））。その
後、必要に応じて、シリコン内部にＮ型ドーパント（Ｓ
ｂ）を熱拡散してシリコンウェーハ１０の表層にＮ^＋層
を埋め込み、それからウェーハ表面（裏面も）に、酸化
熱処理によって所定厚さの誘電体分離酸化膜１４を形成
する（図１（ｅ））。このとき、誘電体分離用溝１３の
形成面にも、誘電体分離酸化膜１４が形成される。そし
て、このウェーハ表面を洗浄する。続いて、このシリコ
ンウェーハ１０の表面、すなわち表面側の誘電体分離酸
化膜１４上に、１１００℃の中温ＣＶＤ法で、中温ポリ
シリコン層１６Ａを１５０μｍ程度の厚さに１．０μｍ
／分で成長させる（図１（ｆ））。原料ガスにはトリク
ロルシランを採用し、このシリコンを含んだトリクロル
シランガスをＨ_２ガスとともにパンケーキ型炉内へ導入
し、高温に熱せられたシリコンウェーハ１０上にトリク
ロルシランガスの熱分解または還元により生成されたシ
リコンを析出させる。また、原料ガスにテトラクロルシ
ランを採用し、成長温度を９５０〜１２００℃としてシ
リコンを析出させてもよい。

【００２０】このように、中温ポリシリコン層１６Ａを
採用したので、そのポリシリコン層１６Ａの成長速度は
高温ポリシリコン層よりも遅くなる。また、その粒径
は、高温ポリシリコン層よりも小さくなる。これによ
り、種ポリシリコン層を介在しなくても、誘電体分離酸
化膜が腐食されることなく、誘電体分離酸化膜にポリシ
リコン層を成長させることができる。さらに、ポリシリ
コン層の研磨時、弱アルカリ性の研磨液による誘電体分
離用溝上の粒界部の浸食も防ぐことができる。これによ
り、研磨後、ポリシリコン層の表面に低温ポリシリコン
層を成長させる必要がない。よって、この中温ポリシリ
コン層１６Ａを採用すると、ポリシリコン層を単層にす
ることができる。その結果、張り合わせ誘電体分離ウェ
ーハの製造工程数の削減が図れ、製造時間を短縮するこ
ともできる。得られたシリコンウェーハ１０の表面粗さ
は、従来と略同じレベルである。具体的には、ヘイズ４
ｐｐｍ以下、Ｒａ値４〜５ｎｍ以下、Ｐ−Ｖ値２０ｎｍ
以下となる。これにより、シリコンウェーハ１０とシリ
コンウェーハ２０との張り合わせ界面におけるウェーハ
面内のボイド占有率が０．３％以下となる。また、シリ
コンウェーハ１０の内部に熱拡散によってＮ^＋層（Ｓ
ｂ）が埋め込まれている場合には、中温ポリシリコン層
１６Ａの成長温度が、従来の高温ポリシリコン層の成長
温度（約１２００〜１３００℃）よりも低いので、高温
ポリシリコン層の場合に比べて、成長時の熱によるＮ^＋
層のウェーハ表面側への迫り上がり現象（再拡散）を抑
えることができる。

【００２１】その後、シリコンウェーハ１０の外周部
を、＃８００（砥粒粒径１５〜２５μｍ）のメタルボン
ド砥石を用いて面取りする（図１（ｇ））。続いて、シ
リコンウェーハ１０の裏面を研磨することにより、裏面
に回り込んだポリシリコンを除去する。それから、シリ
コンウェーハ１０の表面を図外の研削装置のウェーハ保
持板に吸着設置し、ウェーハ表面を研削する（同じく図
１（ｇ））。続いて、このシリコンウェーハ１０をウェ
ーハ保持板から剥がし、それからウェーハ裏面を図外の
研磨装置のウェーハ保持板に貼着して研磨する（図２
（ａ））。このようにして、中温ポリシリコン層１６Ａ
を厚さ約１０〜８０μｍまで研削、研磨する。その後、
このシリコンウェーハ１０を研磨装置のウェーハ保持板
から剥がし洗浄する（同じく図２（ａ））。

【００２２】一方、支持基板用ウェーハとなる、シリコ
ン酸化膜２１で被覆された直径４〜６インチの鏡面仕上
げされたシリコンウェーハ２０を準備する（図２
（ｂ））。次いで、その鏡面同士を対峙させて、シリコ
ンウェーハ２０と活性層用ウェーハ用のシリコンウェー
ハ１０との重ね合わせの位置決めを行う（図２
（ｃ））。この位置決めは、通常、オリフラ（ＯＦ）同
士を重ね合わせることで行われる。続いて、両ウェーハ
１０，２０を互いに近接方向へ移動させて張り合わせた
後、通常の張り合わせ熱処理を施して、張り合わせ強度
を高める（同じく図２（ｃ））。続いて、図２（ｄ）に
示すように、張り合わせウェーハの活性層用ウェーハ側
の外周部の面取りを行なう。そして、この張り合わせウ
ェーハの活性層用ウェーハ側の面を研削・研磨する（図
２（ｅ））。活性層用ウェーハの研削量は、誘電体分離
酸化膜１４の一部が外部に露出し、中温ポリシリコン層
１６Ａの表面上に、誘電体分離酸化膜１４で区画された
誘電体分離シリコン島１０Ａが現出するまでとする。な
お、シリコン酸化膜２１は、ＨＦ洗浄により適時除去さ
れる。こうして、張り合わせ誘電体分離ウェーハが作製
される。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、誘電体分離酸化膜の
表面上に、原料ガスがトリクロルシランの場合には９５
０〜１１５０℃、原料ガスがテトラクロルシランの場合
には９５０〜１２００℃で、ポリシリコン層を成長させ
る。このとき、ポリシリコン層の成長速度は０．１〜
１．０μｍ／分である。これにより、高温ポリシリコン
層に比べてポリシリコン層の成長速度が遅くなり、その
粒径が小さくなる。そのため、種ポリシリコン層を介在
せずに誘電体分離酸化膜の腐食による消失を防止するこ
とができる。しかも、ポリシリコン層の表面研磨時に、
研磨液による誘電体分離用溝上の粒界部の浸食を防止す
ることができ、さらに研磨後のポリシリコン層の表面に
低温ポリシリコン層を成長させる必要もない。これによ
り、ポリシリコン層の単層化が図れるので、張り合わせ
誘電体分離ウェーハの製造工程数を削減することがで
き、よって製造時間を短縮することもできる。また、活
性層用ウェーハにＮ^＋層が埋め込まれている場合には、
このようにポリシリコン層の成長温度が低いので、成長
時の熱によるＮ^＋層のウェーハ表面側への迫り上がりを
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る張り合わせ誘電体分
離ウェーハの製造方法を説明するための断面図である。

【図２】この発明の一実施例に係る張り合わせ誘電体分
離ウェーハの製造方法を説明するための図１の続きの断
面図である。

【図３】従来の張り合わせ誘電体分離ウェーハの製造工
程を説明するための断面図である。

【図４】従来の張り合わせ誘電体分離ウェーハの製造工
程を説明するための図３の続きの断面図である。

【符号の説明】

１０シリコンウェーハ（活性層用ウェーハ）、１０Ａ誘電体分離シリコン島、１３誘電体分離用溝１４誘電体分離酸化膜、１６Ａ中温ポリシリコン層、２０支持基板用ウェーハ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/762 Ｈ０１Ｌ 21/76 Ｖ (72)発明者野口武東京都千代田区大手町１丁目５番１号三菱マテリアルシリコン株式会社内Ｆターム(参考） 5F032 AA04 AA06 AA09 AA40 AA44 AA45 AA47 AA77 AA78 CA11 DA02 DA22 DA25 DA71 DA78 5F045 AA01 AB03 AC03 AD13 AD14 AD15 HA06 HA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基板用ウェーハと、この表面に張り
合わされる活性層用ウェーハとを有し、この活性層用ウ
ェーハのポリシリコン層の表面に、互いに誘電体分離酸
化膜によって区画された複数の誘電体分離シリコン島が
形成された張り合わせ誘電体分離ウェーハにおいて、上記ポリシリコン層を単層とした張り合わせ誘電体分離
ウェーハ。
【請求項２】活性層用ウェーハの表面に誘電体分離用
溝を形成し、この誘電体分離用溝が形成された活性層用ウェーハの表
面に誘電体分離酸化膜を介してポリシリコン層を成長さ
せ、このポリシリコン層の表面を研削・研磨した後、この研
磨面を張り合わせ面として、活性層用ウェーハを支持基
板用ウェーハの表面に張り合わせ、この張り合わせウェーハの外周部を面取りし、その後、活性層用ウェーハを裏面側から研削・研磨し
て、この研磨面に誘電体分離酸化膜で分離された複数の
誘電体分離シリコン島を現出させる張り合わせ誘電体分
離ウェーハの製造方法において、上記ポリシリコン層の成長条件が、原料ガスをトリクロ
ルシランとし、成長温度を９５０〜１１５０℃とした張
り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法。
【請求項３】活性層用ウェーハの表面に誘電体分離用
溝を形成し、この誘電体分離用溝が形成された活性層用ウェーハの表
面に誘電体分離酸化膜を介してポリシリコン層を成長さ
せ、このポリシリコン層の表面を研削・研磨した後、この研
磨面を張り合わせ面として、活性層用ウェーハを支持基
板用ウェーハの表面に張り合わせ、この張り合わせウェーハの外周部を面取りし、その後、活性層用ウェーハを裏面側から研削・研磨し
て、この研磨面に誘電体分離酸化膜で分離された複数の
誘電体分離シリコン島を現出させる張り合わせ誘電体分
離ウェーハの製造方法において、上記ポリシリコン層の成長条件が、テトラクロルシラン
を原料ガスとし、成長温度を９５０〜１２００℃とした
張り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法。
【請求項４】活性層用ウェーハの表面に誘電体分離用
溝を形成し、この誘電体分離用溝が形成された活性層用ウェーハの表
面に誘電体分離酸化膜を介してポリシリコン層を成長さ
せ、このポリシリコン層の表面を研削・研磨した後、この研
磨面を張り合わせ面として、活性層用ウェーハを支持基
板用ウェーハの表面に張り合わせ、この張り合わせウェーハの外周部を面取りし、その後、活性層用ウェーハを裏面側から研削・研磨し
て、この研磨面に誘電体分離酸化膜で分離された複数の
誘電体分離シリコン島を現出させる張り合わせ誘電体分
離ウェーハの製造方法において、上記ポリシリコン層の成長速度を０．１〜１．０μｍ／
分とした張り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法。