JP2006202989A - Soi wafer and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for an SOI wafer being capable of forming an SOI layer on a thermal conductive substrate having a thermal conductivity larger than silicon without generating a thermal strain, a peeling, a cracking or the like and having the high film-thickness uniformity of the SOI layer. <P>SOLUTION: In the manufacturing method for the SOI wafer, the SOI layer is formed on the thermal conductive substrate by joining a single-crystal silicon wafer and the thermal conductive substrate, and thinning the single-crystal silicon wafer. In the manufacturing method, at least one of hydrogen ions or rare-gas ions is implanted from the surface of the single-crystal silicon wafer and an ion implanting layer is formed in the wafer, and the ion-implanting surface of the single-crystal silicon wafer and/or the surface of the thermal conductive substrate is treated by a plasma and/or ozone. In the manufacturing method, the ion-implanting surface of the single-crystal silicon wafer and the surface of the thermal conductive substrate are stuck fast and joined at a room temperature while using the treated surface as a joint surface, and an impact is applied to the ion implanting layer. Resultantly, the single-crystal silicon wafer is peeled mechanically, and the SOI layer is formed on the thermal conductive substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、SOIウエーハの製造方法及びSOIウェーハに関するものであり、特に単結晶シリコンウェーハよりも熱伝導率が大きい熱伝導性基板上にSOI層を形成するSOIウエーハの製造方法及びSOIウェーハに関するものである。   The present invention relates to an SOI wafer manufacturing method and an SOI wafer, and more particularly to an SOI wafer manufacturing method and an SOI wafer for forming an SOI layer on a thermally conductive substrate having a thermal conductivity higher than that of a single crystal silicon wafer. It is.

絶縁体上にシリコン単結晶層が形成されたSOI(Silicon On Insulator)構造を有するSOIウェーハは、高速で高密度の半導体集積回路を作製するのに適し、各種デバイスの作製に用いられている。   An SOI wafer having an SOI (Silicon On Insulator) structure in which a silicon single crystal layer is formed on an insulator is suitable for manufacturing a high-speed and high-density semiconductor integrated circuit, and is used for manufacturing various devices.

しかし、高密度化が進むにつれて、SOI層に形成されるトランジスタ等の素子の発熱によりSOI層が温度上昇し、特性向上の障害となるという問題がある。また、高速化のために電流を増加すると素子が発熱して高速化が阻害されるという問題もある。   However, as the density increases, there is a problem in that the temperature of the SOI layer rises due to heat generated by elements such as transistors formed in the SOI layer, which hinders improvement in characteristics. Another problem is that if the current is increased for speeding up, the device generates heat and the speeding up is hindered.

このような高密度化、高速化に伴う発熱の問題を解決するために、シリコンよりも熱伝導率が大きい窒化アルミニウム等からなる絶縁性の熱伝導性基板上にSOI層を形成することにより、基板からの放熱性に優れ発熱の問題を解決できるSOIウェーハが開示されている(例えば特許文献1参照)。この場合、基板の絶縁性が高いので、SOI層中のキャリアの移動度が基板に影響されず、極めて高くなり、特に高周波で駆動した場合の効果が著しい。   In order to solve the problem of heat generation due to such high density and high speed, by forming an SOI layer on an insulating thermal conductive substrate made of aluminum nitride or the like having a higher thermal conductivity than silicon, An SOI wafer is disclosed that has excellent heat dissipation from the substrate and can solve the problem of heat generation (see, for example, Patent Document 1). In this case, since the insulating property of the substrate is high, the mobility of carriers in the SOI layer is not affected by the substrate and becomes extremely high, and the effect when driven at a high frequency is remarkable.

一方、SOIウェーハの用途に応じて、SOI層は例えば0.5μm以下程度の厚さに薄膜化される。このとき熱伝導性基板とSOI層との接合は、SOI層を薄膜化するための研削、研磨や、デバイス作製時にSOI層に掛かる熱的、機械的応力に耐えるように強固に接合している必要があり、そのため、高温熱処理により結合力を高めることが必要であった。   On the other hand, depending on the use of the SOI wafer, the SOI layer is thinned to a thickness of about 0.5 μm or less. At this time, the thermally conductive substrate and the SOI layer are firmly bonded so as to withstand the thermal and mechanical stress applied to the SOI layer during the fabrication and polishing of the SOI layer to reduce the thickness of the SOI layer. Therefore, it was necessary to increase the bonding strength by high-temperature heat treatment.

しかし、窒化アルミニウム基板とSOI層とでは熱膨張係数が相違するため、接合するための加熱処理中、あるいは接合後の冷却中または研削、研磨中に熱歪による応力が生じ、窒化アルミニウム基板やSOI層にひび割れが発生したり、これらが剥離して破損することがあった。このような問題は熱伝導性基板が窒化アルミニウム基板の場合に限らず、単結晶シリコンウェーハを熱膨張係数が異なる基板と接合する場合に必然的に生じる問題である。   However, since the coefficient of thermal expansion is different between the aluminum nitride substrate and the SOI layer, stress due to thermal strain is generated during the heat treatment for bonding, during cooling after bonding, during grinding, or polishing, and thus the aluminum nitride substrate or SOI layer. Cracks may occur in the layer, or they may be peeled off and damaged. Such a problem is not limited to the case where the thermally conductive substrate is an aluminum nitride substrate, but is a problem that inevitably arises when a single crystal silicon wafer is bonded to a substrate having a different thermal expansion coefficient.

この問題を解決するため、水素イオン注入剥離法を用いるSOIウェーハの製造方法において、結合熱処理工程と薄膜化工程とを交互に段階的に行い、熱処理時に発生する熱応力の影響を緩和する技術が開示されている(例えば特許文献2参照)。   In order to solve this problem, in a method for manufacturing an SOI wafer using a hydrogen ion implantation delamination method, there is a technique for performing the bonding heat treatment step and the thinning step alternately in a stepwise manner to alleviate the influence of thermal stress generated during the heat treatment. It is disclosed (see, for example, Patent Document 2).

特開平10−223870号公報JP-A-10-223870 特開平11−145438号公報JP-A-11-145438

本発明は、単結晶シリコンウェーハよりも熱伝導率が大きい熱伝導性基板上にSOI層を形成するSOIウエーハの製造方法において、熱伝導性基板とSOI層との熱膨張係数の差異に起因する熱歪、剥離、ひび割れ等の発生を簡易な工程で防止でき、SOI層の膜厚均一性の高いSOIウエーハの製造方法及びSOIウェーハを提供することを目的とする。   The present invention relates to a method for manufacturing an SOI wafer in which an SOI layer is formed on a thermally conductive substrate having a thermal conductivity higher than that of a single crystal silicon wafer, resulting from a difference in thermal expansion coefficient between the thermally conductive substrate and the SOI layer. An object of the present invention is to provide an SOI wafer manufacturing method and an SOI wafer that can prevent the occurrence of thermal distortion, peeling, cracking, and the like by a simple process and that have a highly uniform SOI layer thickness.

上記目的達成のため、本発明は、単結晶シリコンウェーハと該単結晶シリコンウェーハよりも熱伝導率が大きい熱伝導性基板とを接合後、前記単結晶シリコンウェーハを薄膜化することにより前記熱伝導性基板上にSOI層を形成してSOIウェーハを製造する方法において、少なくとも、
単結晶シリコンウェーハの表面から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方を注入し、ウェーハ中にイオン注入層を形成する工程、
該単結晶シリコンウェーハのイオン注入面及び/又は前記熱伝導性基板の表面を、プラズマ及び/又はオゾンで処理する工程
前記単結晶シリコンウェーハのイオン注入面と前記熱伝導性基板の表面とを、前記処理をした表面を接合面として室温で密着させて接合する工程、
前記イオン注入層に衝撃を与えて単結晶シリコンウェーハを機械的に剥離し、前記熱伝導性基板上にSOI層を形成する工程、
を行なうことを特徴とするSOIウエーハの製造方法を提供する(請求項1)。
In order to achieve the above object, the present invention relates to the heat conduction by thinning the single crystal silicon wafer after bonding the single crystal silicon wafer and a thermally conductive substrate having a higher thermal conductivity than the single crystal silicon wafer. In a method for manufacturing an SOI wafer by forming an SOI layer on a conductive substrate, at least,
Implanting at least one of hydrogen ions or rare gas ions from the surface of the single crystal silicon wafer to form an ion implantation layer in the wafer;
The step of treating the ion implantation surface of the single crystal silicon wafer and / or the surface of the thermally conductive substrate with plasma and / or ozone. The ion implantation surface of the single crystal silicon wafer and the surface of the thermally conductive substrate. A step of bringing the treated surface into close contact with each other at room temperature and bonding,
Impacting the ion-implanted layer to mechanically peel off the single crystal silicon wafer, and forming an SOI layer on the thermally conductive substrate;
A method for manufacturing an SOI wafer is provided.

このように、単結晶シリコンウェーハのイオン注入面及び/又は熱伝導性基板の表面をプラズマ及び/又はオゾンで処理すれば、ウェーハのイオン注入面及び/又は基板の表面にはOH基が増加して活性化する。従って、このような状態で単結晶シリコンウェーハと熱伝導性基板とを、前記処理をした表面を接合面として室温で密着させ接合すれば、密着させた面が水素結合により強固に接合するので、その後結合力を高める高温熱処理を施さなくても十分に強固な接合となる。また、このように接合面が強固に接合しているので、その後イオン注入層に衝撃を与えて単結晶シリコンウェーハを機械的に剥離し、熱伝導性基板上に薄いSOI層を形成することができるので、剥離のための熱処理を行なわなくても薄膜化ができる。従って、熱伝導性基板と単結晶シリコンウェーハとの熱膨張係数の差異に起因する熱歪、剥離、ひび割れ等が発生せずにSOIウェーハを製造することができる。また、水素イオンを注入した後に剥離する方法を用いるので、薄くて良好な膜厚均一性を有し、結晶性に優れたSOI層を有するSOIウェーハを製造することができる。   Thus, if the ion implantation surface of the single crystal silicon wafer and / or the surface of the thermally conductive substrate is treated with plasma and / or ozone, OH groups increase on the ion implantation surface of the wafer and / or the surface of the substrate. Activated. Therefore, in this state, if the single crystal silicon wafer and the thermally conductive substrate are bonded closely at room temperature with the treated surface as a bonding surface, the bonded surface is firmly bonded by hydrogen bonding, After that, sufficiently strong bonding can be achieved without performing high-temperature heat treatment for increasing the bonding force. In addition, since the joint surfaces are firmly joined in this way, it is possible to mechanically peel off the single crystal silicon wafer by applying an impact to the ion implantation layer and form a thin SOI layer on the thermally conductive substrate. Therefore, the film thickness can be reduced without performing heat treatment for peeling. Therefore, an SOI wafer can be manufactured without causing thermal distortion, peeling, cracking, or the like due to a difference in thermal expansion coefficient between the thermally conductive substrate and the single crystal silicon wafer. In addition, since a method of peeling after implanting hydrogen ions is used, an SOI wafer having an SOI layer that is thin and has excellent film thickness uniformity and excellent crystallinity can be manufactured.

この場合、前記接合工程を行なった後、該接合ウェーハを100〜300℃で熱処理して結合力を高める工程を行い、その後前記剥離工程を行なうことが好ましい(請求項2)。
このように、接合した単結晶シリコンウェーハ及び熱伝導性基板を、熱歪が発生しないような100〜300℃という低温で熱処理してより結合力を高めてから、イオン注入層に衝撃を与えて機械的な剥離工程を行なえば、機械的応力による接合面の剥離、ひび割れ等の発生をより確実に防止してSOIウェーハを製造できる。
In this case, after performing the bonding step, it is preferable to perform a step of increasing the bonding force by heat-treating the bonded wafer at 100 to 300 ° C., and then performing the peeling step.
In this way, the bonded single crystal silicon wafer and the thermally conductive substrate are heat-treated at a low temperature of 100 to 300 ° C. so as not to generate thermal strain, and the bonding force is further increased, and then the ion-implanted layer is impacted. By performing a mechanical peeling process, it is possible to more reliably prevent the occurrence of peeling, cracking, and the like of the joint surface due to mechanical stress, thereby manufacturing an SOI wafer.

また、前記剥離工程により得られたSOIウェーハのSOI層表面に鏡面研磨を施すことが好ましい(請求項3)。
このように、剥離工程により得られたSOIウェーハのSOI層表面に鏡面研磨を施せば、剥離工程で生じたSOI層の表面粗れやイオン注入工程で発生した結晶欠陥等を除去でき、表面が鏡面研磨された平滑なSOI層を有するSOIウェーハを製造できる。
Moreover, it is preferable to perform mirror polishing on the SOI layer surface of the SOI wafer obtained by the peeling step.
In this way, if the surface of the SOI layer of the SOI wafer obtained by the peeling process is mirror-polished, the surface roughness of the SOI layer generated in the peeling process or crystal defects generated in the ion implantation process can be removed, and the surface can be removed. An SOI wafer having a mirror-polished smooth SOI layer can be manufactured.

あるいは、前記剥離工程により得られたSOIウェーハに、不活性ガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス雰囲気下でSOI層表面を平坦化する熱処理を施すことも好ましい(請求項4)。
このように、剥離工程により得られたSOIウェーハに、不活性ガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス雰囲気下でSOI層の表面を平坦化する熱処理を行っても、剥離工程により生じたSOI層の表面粗れや、イオン注入により生じたSOI層表面近傍の結晶欠陥やダメージを除去することができる。
Alternatively, it is also preferable to subject the SOI wafer obtained by the peeling step to a heat treatment for flattening the surface of the SOI layer in an atmosphere of an inert gas, a hydrogen gas, or a mixed gas thereof (Claim 4).
Thus, even if the SOI wafer obtained by the peeling process is subjected to a heat treatment for planarizing the surface of the SOI layer in an inert gas, hydrogen gas, or mixed gas atmosphere thereof, the SOI layer generated by the peeling process is obtained. And surface defects near the surface of the SOI layer and damage caused by ion implantation can be removed.

この場合、前記SOI層表面を平坦化する熱処理を施す工程の後に、
前記熱処理を施したSOIウェーハに熱酸化を行って、前記SOI層の表面に熱酸化膜を形成する工程、
前記熱酸化膜を除去することにより、前記SOI層の厚さを減ずる工程、
を行なうことが好ましい(請求項5)。
このように、SOI層表面を平坦化する熱処理を施したSOIウェーハに熱酸化を行ってSOI層の表面に熱酸化膜を形成し、これを除去してSOI層の厚さを減ずることにより、より薄くて良好な膜厚均一性を有し、さらに表面粗れ、結晶欠陥やダメージが十分に除去されたSOI層を有するSOIウェーハを製造することができる。
In this case, after the step of performing a heat treatment for planarizing the SOI layer surface,
Thermally oxidizing the heat-treated SOI wafer to form a thermal oxide film on the surface of the SOI layer;
Reducing the thickness of the SOI layer by removing the thermal oxide film;
(Claim 5).
Thus, by performing thermal oxidation on the SOI wafer subjected to the heat treatment for planarizing the surface of the SOI layer to form a thermal oxide film on the surface of the SOI layer, and removing this to reduce the thickness of the SOI layer, It is possible to manufacture an SOI wafer having an SOI layer that is thinner and has good film thickness uniformity, and further has a rough surface and crystal defects and damages are sufficiently removed.

また、前記SOI層表面を平坦化する熱処理の温度を1100〜1350℃とすることが好ましい(請求項6)。
このように、SOI層表面を平坦化する熱処理の温度を1100℃以上とすれば、比較的短い時間で表面粗さを改善できるし、1350℃以下とすれば、熱処理の際に重金属不純物による汚染や熱処理炉の耐久性の問題が生じずに、SOIウェーハを製造できる。
Moreover, it is preferable that the temperature of the heat treatment for flattening the surface of the SOI layer is 1100 to 1350 ° C. (Claim 6).
Thus, if the temperature of the heat treatment for flattening the SOI layer surface is 1100 ° C. or higher, the surface roughness can be improved in a relatively short time, and if it is 1350 ° C. or lower, contamination by heavy metal impurities occurs during the heat treatment. In addition, the SOI wafer can be manufactured without causing the durability problem of the heat treatment furnace.

また、前記熱伝導性基板を、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化ボロン、ダイヤモンドのいずれかを含むものとすることが好ましい(請求項7)。
このように、前記熱伝導性基板を、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化ボロン、ダイヤモンドのいずれかを含むものとすれば、これらはシリコンよりも熱伝導率が大幅に大きい材料であるから、基板からの放熱性に優れ、発熱の問題を解決できるSOIウェーハを製造できる。
Moreover, it is preferable that the thermally conductive substrate contains any of aluminum nitride, silicon carbide, boron nitride, and diamond.
Thus, if the thermally conductive substrate contains any of aluminum nitride, silicon carbide, boron nitride, and diamond, these are materials having a significantly higher thermal conductivity than silicon. It is possible to manufacture an SOI wafer that is excellent in heat dissipation and can solve the problem of heat generation.

また、本発明は、上記のいずれかの製造方法により製造されたことを特徴とするSOIウェーハを提供する(請求項8)。
このように、上記のいずれかの製造方法により製造されたSOIウェーハであれば、製造の際に熱歪、剥離、ひび割れ等が発生しておらず、また、各種デバイス作製に有用な、より薄くて良好な膜厚均一性を有し、放熱性に優れるとともに、結晶性に優れ、キャリア移動度の高い熱伝導性基板上にSOI層を持つSOIウエーハとなる。
In addition, the present invention provides an SOI wafer manufactured by any one of the above manufacturing methods.
As described above, if the SOI wafer is manufactured by any one of the manufacturing methods described above, thermal strain, peeling, cracking, etc. are not generated during manufacturing, and it is thinner and more useful for manufacturing various devices. Thus, an SOI wafer having an SOI layer on a thermally conductive substrate having excellent film thickness uniformity, excellent heat dissipation, crystallinity, and high carrier mobility.

本発明に従うSOIウェーハの製造方法であれば、単結晶シリコンウェーハと熱伝導性基板を接合する前に、接合する表面をプラズマ及び/又はオゾンで処理することにより表面にOH基が増加して活性化するので、このような状態で単結晶シリコンウェーハと熱伝導性基板とを室温で密着させ接合すると、密着させた面が水素結合により強固に接合する。従って、その後結合力を高める高温熱処理を施さなくても十分に強固な接合となる。また、このように接合面が強固に接合しているので、その後イオン注入層に衝撃を与えて単結晶シリコンウェーハを機械的に剥離し、熱伝導性基板上に薄いSOI層を形成することができる。従って、剥離のための熱処理を行なわなくても薄膜化ができる。このようにして、熱伝導性基板と単結晶シリコンとの熱膨張係数の差異に起因する熱歪、剥離、ひび割れ等が発生せずにSOIウェーハを製造することができる。   In the method for manufacturing an SOI wafer according to the present invention, before bonding a single crystal silicon wafer and a thermally conductive substrate, the surface to be bonded is treated with plasma and / or ozone to increase the OH groups on the surface and activate. Therefore, when the single crystal silicon wafer and the thermally conductive substrate are brought into close contact at room temperature and bonded in such a state, the bonded surfaces are firmly bonded by hydrogen bonding. Therefore, a sufficiently strong bond can be obtained without subsequent high-temperature heat treatment for increasing the bonding strength. In addition, since the joint surfaces are firmly joined in this way, it is possible to mechanically peel off the single crystal silicon wafer by applying an impact to the ion implantation layer and form a thin SOI layer on the thermally conductive substrate. it can. Accordingly, a thin film can be formed without performing heat treatment for peeling. In this manner, an SOI wafer can be manufactured without causing thermal strain, peeling, cracking, or the like due to the difference in thermal expansion coefficient between the thermally conductive substrate and single crystal silicon.

また、本発明のSOIウェーハは、製造の際に熱歪、剥離、ひび割れ等が発生しておらず、また、各種デバイス作製に有用な、より薄くて良好な膜厚均一性を有し、放熱性に優れるとともに、結晶性に優れ、キャリア移動度の高い熱伝導性基板上にSOI層を持つSOIウエーハとなる。   In addition, the SOI wafer of the present invention is free from thermal distortion, delamination, cracks, etc. during manufacture, and has a thinner and better film thickness uniformity that is useful for manufacturing various devices. This is an SOI wafer having an SOI layer on a thermally conductive substrate having excellent properties, crystallinity, and high carrier mobility.

前述したように、絶縁性基板上にSOI層を形成するSOIウエーハの製造方法において、絶縁性基板とSOI層との熱膨張係数の差異に起因する熱歪、剥離、ひび割れ等の発生を解決するために、水素イオン注入剥離法を用いるSOIウェーハの製造方法において、接合熱処理工程と薄膜化工程とを交互に段階的に行い、熱処理時に発生する熱応力の影響を緩和する技術が開示されている。
しかし、SOIウェーハの生産性向上の為に、より工程数が少なく、短時間で前記問題を解決する技術が望まれていた。
As described above, in the method for manufacturing an SOI wafer in which an SOI layer is formed on an insulating substrate, the occurrence of thermal strain, peeling, cracking, etc. due to the difference in thermal expansion coefficient between the insulating substrate and the SOI layer is solved. Therefore, in a method for manufacturing an SOI wafer using a hydrogen ion implantation delamination method, a technique is disclosed in which the bonding heat treatment step and the thinning step are alternately performed in steps to reduce the influence of thermal stress generated during the heat treatment. .
However, in order to improve the productivity of SOI wafers, there has been a demand for a technique that can reduce the number of processes and solve the above problems in a short time.

そこで本発明者らは、接合する面に予めプラズマ及び/又はオゾン処理を行なうことで熱処理をしなくても接合強度を高くし、また剥離の際にも機械的剥離を行なうことで熱処理をせずに剥離することに想到し、本発明を完成させた。
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Therefore, the present inventors increase the bonding strength without performing heat treatment by performing plasma and / or ozone treatment on the surfaces to be bonded in advance, and perform heat treatment by performing mechanical peeling even during peeling. The present invention was completed by conceiving that it was peeled off.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

図1は、本発明に係るSOIウェーハの製造方法の一例を示す工程図である。
まず、単結晶シリコンウェーハ及び単結晶シリコンウェーハよりも熱伝導率が大きい熱伝導性基板を用意する(工程A)。
単結晶シリコンウェーハとしては特に限定されず、例えばチョクラルスキー法により育成された単結晶をスライスして得られたもので、例えば直径が100〜300mm、導電型がP型またはN型、抵抗率が10Ω・cm程度のものを用いることができる。
また、熱伝導性基板も特に限定されないが、これを窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化ボロン、ダイヤモンドのいずれかを含むものとすれば、大幅に単結晶シリコンウェーハよりも熱伝導率が大きい基板となる。すなわち、熱伝導率についてはシリコンが148W/mKであるのに対して、窒化アルミニウムは330W/mK、炭化珪素(SiC)は450W/mK、窒化ボロンは立方晶窒化ボロン(c−BN)で600W/mK、ダイヤモンドは2000W/mKであり十分に大きいから、これを用いて基板からの放熱性に優れたSOIウェーハを製造できる。
FIG. 1 is a process diagram showing an example of an SOI wafer manufacturing method according to the present invention.
First, a single crystal silicon wafer and a thermally conductive substrate having a thermal conductivity higher than that of the single crystal silicon wafer are prepared (step A).
The single crystal silicon wafer is not particularly limited. For example, the single crystal silicon wafer is obtained by slicing a single crystal grown by the Czochralski method. For example, the diameter is 100 to 300 mm, the conductivity type is P type or N type, and the resistivity. Can be about 10 Ω · cm.
Also, the heat conductive substrate is not particularly limited, but if it includes any of aluminum nitride, silicon carbide, boron nitride, and diamond, the substrate has a significantly higher thermal conductivity than the single crystal silicon wafer. . That is, the thermal conductivity of silicon is 148 W / mK, while aluminum nitride is 330 W / mK, silicon carbide (SiC) is 450 W / mK, and boron nitride is 600 W in cubic boron nitride (c-BN). / MK and diamond are 2000 W / mK, which is sufficiently large, so that an SOI wafer excellent in heat dissipation from the substrate can be manufactured using this.

次に、単結晶シリコンウェーハの表面から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方を注入し、ウェーハ中にイオン注入層を形成する(工程B)。
例えば、単結晶シリコンウェーハの温度を250〜450℃とし、その表面から所望のSOI層の厚さに対応する深さ、例えば0.5μm以下の深さにイオン注入層を形成できるような注入エネルギーで、所定の線量の水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方を注入する。このときの条件として、例えば注入エネルギーは50〜100keV、注入線量は1×1016〜1×1017/cmとできる。また、単結晶シリコンウェーハの表面にあらかじめ薄いシリコン酸化膜などの絶縁膜を形成しておき、それを通してイオン注入を行なえば、注入イオンのチャネリングを抑制する効果が得られる。
Next, at least one of hydrogen ions or rare gas ions is implanted from the surface of the single crystal silicon wafer to form an ion implantation layer in the wafer (step B).
For example, the temperature of the single crystal silicon wafer is set to 250 to 450 ° C., and the implantation energy is such that the ion implantation layer can be formed from the surface to a depth corresponding to a desired SOI layer thickness, for example, a depth of 0.5 μm or less. Then, at least one of a predetermined dose of hydrogen ions or rare gas ions is implanted. As conditions at this time, for example, the implantation energy can be 50 to 100 keV, and the implantation dose can be 1 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm 2 . Further, if an insulating film such as a thin silicon oxide film is formed in advance on the surface of the single crystal silicon wafer and ion implantation is performed therethrough, an effect of suppressing channeling of implanted ions can be obtained.

次に、この単結晶シリコンウェーハのイオン注入面及び/又は熱伝導性基板の表面をプラズマ及び/又はオゾンで処理する(工程C)。
プラズマで処理をする場合、真空チャンバ中にRCA洗浄等の洗浄をした単結晶シリコンウェーハ及び/又は熱伝導性基板を載置し、プラズマ用ガスを導入した後、100W程度の高周波プラズマに5〜10秒程度さらし、表面をプラズマ処理する。プラズマ用ガスとしては、単結晶シリコンウェーハを処理する場合、表面を酸化する場合には酸素ガスのプラズマ、酸化しない場合には水素ガス、アルゴンガス、又はこれらの混合ガスあるいは水素ガスとヘリウムガスの混合ガスを用いることができる。熱伝導性基板を処理する場合はいずれのガスでもよい。
Next, the ion implantation surface of this single crystal silicon wafer and / or the surface of the thermally conductive substrate are treated with plasma and / or ozone (step C).
When processing with plasma, a single crystal silicon wafer and / or a thermally conductive substrate cleaned by RCA cleaning or the like is placed in a vacuum chamber, a plasma gas is introduced, and a high frequency plasma of about 100 W is applied to a high frequency plasma of 5 The surface is subjected to plasma treatment for about 10 seconds. As a gas for plasma, when processing a single crystal silicon wafer, when oxidizing the surface, plasma of oxygen gas, when not oxidizing, hydrogen gas, argon gas, or a mixed gas thereof or hydrogen gas and helium gas A mixed gas can be used. When processing a thermally conductive substrate, any gas may be used.

オゾンで処理をする場合は、大気を導入したチャンバ中にRCA洗浄等の洗浄をした単結晶シリコンウェーハ及び/又は熱伝導性基板を載置し、窒素ガス、アルゴンガス等のプラズマ用ガスを導入した後、高周波プラズマを発生させ、大気中の酸素をオゾンに変換することで、表面をオゾン処理する。プラズマ処理とオゾン処理とはどちらか一方又は両方行なうことができる。   When processing with ozone, a single crystal silicon wafer and / or a thermally conductive substrate that has been cleaned by RCA cleaning or the like is placed in a chamber in which air is introduced, and a plasma gas such as nitrogen gas or argon gas is introduced. After that, the surface is subjected to ozone treatment by generating high-frequency plasma and converting atmospheric oxygen into ozone. Either or both of plasma treatment and ozone treatment can be performed.

このプラズマ及び/又はオゾンで処理することにより、単結晶シリコンウェーハ及び/又は熱伝導性基板の表面の有機物が酸化して除去され、さらに表面のOH基が増加し、活性化する。処理する面としては、接合面とされ、単結晶シリコンウェーハであれば、イオン注入面とされる。処理は単結晶シリコンウェーハ、熱伝導性基板の両方ともに行なうのがより好ましいが、いずれか一方だけ行なってもよい。   By treating with this plasma and / or ozone, organic substances on the surface of the single crystal silicon wafer and / or the thermally conductive substrate are oxidized and removed, and the OH groups on the surface are increased and activated. A surface to be processed is a bonding surface, and a single crystal silicon wafer is an ion implantation surface. The treatment is preferably performed on both the single crystal silicon wafer and the thermally conductive substrate, but only one of them may be performed.

次に、この単結晶シリコンウェーハのイオン注入面と熱伝導性基板の表面とを、プラズマ及び/又はオゾンで処理をした表面を接合面として室温で密着させて接合する(工程D)。
工程Cにおいて、単結晶シリコンウェーハのイオン注入面または熱伝導性基板の表面の少なくとも一方がプラズマ処理及び/又はオゾン処理されているので、これらを例えば減圧または常圧下、一般的な室温程度の温度下で密着させるだけで後工程での機械的剥離に耐え得る強度で強く接合できる。従って、1200℃以上といった高温の結合熱処理が必要でなく、加熱により問題になる熱膨張係数の差異による熱歪、ひび割れ、剥離等が発生するおそれがなく好ましい。
Next, the ion-implanted surface of the single crystal silicon wafer and the surface of the thermally conductive substrate are bonded to each other at a room temperature using a surface treated with plasma and / or ozone as a bonding surface (step D).
In step C, at least one of the ion-implanted surface of the single crystal silicon wafer and the surface of the thermally conductive substrate is subjected to plasma treatment and / or ozone treatment. It is possible to bond strongly with the strength that can withstand mechanical peeling in the subsequent process simply by making it adhere underneath. Therefore, a high-temperature bonding heat treatment such as 1200 ° C. or higher is not necessary, and there is no fear of occurrence of thermal strain, cracking, peeling or the like due to a difference in thermal expansion coefficient that is a problem due to heating.

なお、この後、接合したウェーハを100〜300℃の低温で熱処理して結合力を高める工程を行なってもよい(工程E)。
例えば熱伝導性基板がSiC基板の場合、熱膨張係数はシリコンに比べて大きく(Si:2.33×10−6、SiC:3.7〜4.7×10−6)、同程度の厚さのシリコンウェーハと張り合わせて加熱すると、300℃を超えるとシリコンウェーハが割れてしまう。しかし、このような比較的低温の熱処理であれば、熱膨張係数の差異による熱歪、ひび割れ、剥離等が発生するおそれがなく好ましい。なお、バッチ処理方式の熱処理炉を用いる場合、熱処理時間は0.5〜24時間程度であれば十分な効果が得られる。
In addition, after this, you may perform the process which heat-processes the joined wafer at the low temperature of 100-300 degreeC, and raises bond strength (process E).
For example, when the thermally conductive substrate is a SiC substrate, the thermal expansion coefficient is larger than that of silicon (Si: 2.33 × 10 −6 , SiC: 3.7 to 4.7 × 10 −6 ), and the same thickness. If the silicon wafer is pasted and heated, the silicon wafer will break if it exceeds 300 ° C. However, such a relatively low-temperature heat treatment is preferable because there is no fear of thermal distortion, cracking, peeling due to a difference in thermal expansion coefficient. In the case of using a batch processing type heat treatment furnace, a sufficient effect can be obtained if the heat treatment time is about 0.5 to 24 hours.

次に、イオン注入層に衝撃を与えて単結晶シリコンウェーハを機械的に剥離し、前記熱伝導性基板上にSOI層を形成する(工程F)。
水素イオン注入剥離法においては、接合ウェーハを不活性ガス雰囲気下500℃程度で熱処理を行ない、結晶の再配列効果と注入した水素の気泡の凝集効果により熱剥離を行なうという方法であるが、本発明においてはイオン注入層に衝撃を与えて機械的剥離を行なうので、加熱に伴う熱歪、ひび割れ、剥離等が発生するおそれがない。
イオン注入層に衝撃をあたえるためには、例えばガスや液体等の流体のジェットを接合したウェーハの側面から連続的または断続的に吹き付ければよいが、衝撃により機械的剥離が生じる方法であれば特に限定はされない。
Next, an impact is applied to the ion implantation layer to mechanically peel off the single crystal silicon wafer, and an SOI layer is formed on the thermally conductive substrate (step F).
In the hydrogen ion implantation separation method, the bonded wafer is heat-treated at about 500 ° C. in an inert gas atmosphere, and thermal separation is performed by the effect of crystal rearrangement and the aggregation effect of the injected hydrogen bubbles. In the invention, impact is applied to the ion-implanted layer to perform mechanical peeling, so that there is no possibility that thermal strain, cracking, peeling, etc. due to heating occur.
In order to give an impact to the ion-implanted layer, for example, a jet of a fluid such as a gas or a liquid may be sprayed continuously or intermittently from the side surface of the wafer. There is no particular limitation.

こうして、剥離工程により熱伝導性基板上にSOI層が形成されたSOIウェーハが得られるが、このように得られたSOIウェーハのSOI層表面に鏡面研磨を施すことが好ましい(工程G)
この鏡面研磨によって、剥離工程で発生したヘイズと呼ばれる表面粗れを除去したり、イオン注入により生じたSOI層表面近傍の結晶欠陥を除去できる。この鏡面研磨として、例えばタッチポリッシュと呼ばれる研磨代が5〜400nmと極めて少ない研磨を用いることができる。
Thus, an SOI wafer in which an SOI layer is formed on a thermally conductive substrate is obtained by the peeling process, and it is preferable to perform mirror polishing on the surface of the SOI layer of the SOI wafer thus obtained (process G).
By this mirror polishing, surface roughness called haze generated in the peeling process can be removed, and crystal defects near the SOI layer surface caused by ion implantation can be removed. As this mirror polishing, for example, polishing called “touch polish” with a polishing margin of 5 to 400 nm being extremely small can be used.

そして、工程A〜Gにより製造されたSOIウェーハは、製造の際に熱歪、剥離、ひび割れ等が発生しておらず、また、各種デバイス作製に有用な、薄くて良好な膜厚均一性を有し、結晶性に優れ、キャリア移動度の高い熱伝導性基板上にSOI層を持つSOIウエーハとできる。
また、このようなSOIウェーハは、熱伝導性基板の上にSOI層が形成されているものであるから、基板からの放熱性に優れ、デバイスの高密度化や高速化に特に適する。
The SOI wafer manufactured by the processes A to G is free from thermal distortion, peeling, cracking, etc. during manufacturing, and has a thin and good film thickness uniformity that is useful for manufacturing various devices. Thus, an SOI wafer having an SOI layer on a thermally conductive substrate having excellent crystallinity and high carrier mobility can be obtained.
In addition, since such an SOI wafer has an SOI layer formed on a thermally conductive substrate, it has excellent heat dissipation from the substrate and is particularly suitable for increasing the density and speed of devices.

図2は、本発明に係るSOIウェーハの製造方法の別の一例を示す工程図である。
工程A’〜工程F’については、図1に示す工程A〜Fと同様に行なう。これらの工程により熱伝導性基板上にSOI層が形成されたSOIウェーハが得られる。
FIG. 2 is a process diagram showing another example of a method for manufacturing an SOI wafer according to the present invention.
About process A '-process F', it carries out similarly to process AF shown in FIG. Through these steps, an SOI wafer having an SOI layer formed on a thermally conductive substrate is obtained.

次に、このようにして得られたSOIウェーハに、不活性ガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス雰囲気下で、剥離面であるSOI層表面を平坦化する熱処理を施すことが好ましい(工程G’)。   Next, the SOI wafer thus obtained is preferably subjected to a heat treatment for flattening the surface of the SOI layer as a separation surface in an inert gas, hydrogen gas, or mixed gas atmosphere thereof (step G). ').

前述の工程Gのように、例えばタッチポリッシュと呼ばれる研磨代が5〜400nmと極めて少ない研磨を用いて鏡面研磨を行なう場合、SOI層にこのような機械加工的要素を含む研磨をしてしまうと、SOI層の膜厚均一性が低下する可能性もある。
そのような可能性がある場合においても、工程G’のように、不活性ガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス雰囲気下でSOI層の表面を平坦化する熱処理を行えば、剥離工程により生じた表面粗れや、イオン注入により生じたSOI層表面近傍の結晶欠陥やダメージを膜厚均一性を維持して除去することができる。
In the case where mirror polishing is performed using polishing with an extremely small polishing allowance of 5 to 400 nm, for example, called touch polishing, as in the above-described process G, if polishing including such a machining element in the SOI layer is performed. The film thickness uniformity of the SOI layer may also be reduced.
Even in such a case, if the heat treatment for flattening the surface of the SOI layer is performed in an inert gas, hydrogen gas, or a mixed gas atmosphere thereof as in step G ′, it is caused by the peeling step. Thus, surface roughness and crystal defects and damage in the vicinity of the SOI layer surface caused by ion implantation can be removed while maintaining film thickness uniformity.

なお、SOI層表面を平坦化する熱処理の温度を1100〜1350℃とすることが好ましい。熱処理の温度を1100℃以上とすれば、比較的短い時間で表面粗さを改善できるし、1350℃以下とすれば、熱処理の際に重金属不純物による汚染や熱処理炉の耐久性の問題が生じない。なお、すでにSOI層は十分に薄膜化されているので、このような高温熱処理を行なっても熱歪、剥離、ひび割れ等の発生のおそれはない。   Note that the heat treatment temperature for planarizing the SOI layer surface is preferably set to 1100 to 1350 ° C. If the heat treatment temperature is 1100 ° C. or higher, the surface roughness can be improved in a relatively short time. If the heat treatment temperature is 1350 ° C. or lower, there is no problem with contamination by heavy metal impurities or heat treatment furnace durability. . Note that since the SOI layer has already been sufficiently thinned, there is no fear of occurrence of thermal strain, peeling, cracking, etc. even if such high-temperature heat treatment is performed.

また、熱処理時間は熱処理温度にも依存するが、通常のヒータ加熱式の熱処理炉(バッチ式)により熱処理を行なう際は、生産性を低下させないで十分な熱処理効果を発揮させるために10分〜8時間の範囲が適切である。一方、この熱処理をRTA(Rapid Thermal Annealing)装置を用いて行なう場合には、熱処理温度を1200℃以上とし、熱処理時間は1〜120秒とすることが好適である。またこれらのバッチ炉による熱処理とRTA装置による熱処理を組み合わせて行なうこともできる。   Further, the heat treatment time depends on the heat treatment temperature, but when performing heat treatment in a normal heater-heating type heat treatment furnace (batch type), in order to exhibit a sufficient heat treatment effect without reducing the productivity, 10 minutes to A range of 8 hours is appropriate. On the other hand, when this heat treatment is performed using an RTA (Rapid Thermal Annealing) apparatus, it is preferable that the heat treatment temperature is 1200 ° C. or higher and the heat treatment time is 1 to 120 seconds. Also, the heat treatment by these batch furnaces and the heat treatment by the RTA apparatus can be performed in combination.

熱処理雰囲気としては、不活性ガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス雰囲気であればよいが、水素ガスの割合が多いと接合界面への侵食が発生しやすくなること、および熱処理によるスリップ転位が発生しやすくなることから、水素ガスの含有量は25%以下とすることが好ましい。さらに安全上の観点から、水素ガスは爆発限界(4%)以下の含有量とすることが好ましい。不活性ガスとしては、最も安価で汎用性が高いアルゴンガスが好適であるが、ヘリウム等を用いてもよい。   The heat treatment atmosphere may be an inert gas, hydrogen gas, or a mixed gas atmosphere thereof. However, if the proportion of hydrogen gas is large, corrosion at the bonding interface is likely to occur, and slip dislocation occurs due to the heat treatment. Therefore, the hydrogen gas content is preferably 25% or less. Furthermore, from the viewpoint of safety, it is preferable that the hydrogen gas has a content not more than the explosion limit (4%). As the inert gas, the most inexpensive and highly versatile argon gas is suitable, but helium or the like may be used.

なお、必要があれば、工程G’のSOI層表面を平坦化する熱処理の後、タッチポリッシュ等により表面をわずかに(取り代70nm以下、特には50nm以下)研磨してもよい(工程H’)。
これよって、表面粗さの長周期成分(例えば、周期1〜10μm程度)を改善することができる。すなわち、工程G’の熱処理により表面粗れの短周期成分(例えば周期1μm以下)は十分に除去されるが、長周期成分をより確実に除去するには、これをわずかの研磨により除去することが好ましい。このように、一旦熱処理が行なわれれば、表面粗さ及び表面のダメージが大幅に改善されているので、研磨代を従来に比べて大幅に少なくすることができ、特には半分以下にすることも可能であり、薄膜の膜厚均一性に及ぼす影響を最小限に留めて、表面粗さの長周期成分の改善を確実に行なうことができる。
If necessary, after the heat treatment for flattening the surface of the SOI layer in the step G ′, the surface may be slightly polished (touch allowance of 70 nm or less, particularly 50 nm or less) by touch polishing or the like (step H ′ ).
As a result, the long-period component of the surface roughness (for example, a period of about 1 to 10 μm) can be improved. That is, the short-period component (for example, a period of 1 μm or less) having a rough surface is sufficiently removed by the heat treatment in the process G ′, but in order to more reliably remove the long-period component, it is removed by slight polishing. Is preferred. In this way, once the heat treatment is performed, the surface roughness and surface damage are greatly improved, so the polishing allowance can be greatly reduced compared to the conventional one, and in particular, it can be reduced to less than half. This is possible, and it is possible to reliably improve the long-period component of the surface roughness while minimizing the influence on the film thickness uniformity of the thin film.

次に、必要に応じて、熱処理を施したSOIウェーハに熱酸化を行って、SOI層の表面に熱酸化膜、いわゆる犠牲酸化膜を形成する処理を行なう(工程I’)。
このようにSOI層表面に熱酸化膜を形成することで、工程G’において除去しきれなかった結晶欠陥やダメージを熱酸化膜に取り込むことができ、また膜厚均一性をほとんど低下させることなくSOI層を所定の厚さまで薄膜化できる。熱酸化膜は例えば950℃の温度でパイロジェニック酸化を行なうことにより形成することができるが、酸化膜の形成方法は特に限定されない。
Next, if necessary, the heat-treated SOI wafer is thermally oxidized to form a thermal oxide film, a so-called sacrificial oxide film on the surface of the SOI layer (step I ′).
By forming a thermal oxide film on the surface of the SOI layer in this way, crystal defects and damage that could not be removed in step G ′ can be taken into the thermal oxide film, and the film thickness uniformity is hardly lowered. The SOI layer can be thinned to a predetermined thickness. The thermal oxide film can be formed, for example, by performing pyrogenic oxidation at a temperature of 950 ° C., but the method for forming the oxide film is not particularly limited.

最後に、形成した熱酸化膜を除去することにより、SOI層の厚さを減ずることができる(工程J’)。
熱酸化膜の除去は、例えばHFを含有する水溶液にウェーハを浸漬する等により行なうことができる。
こうして、熱伝導性基板上にSOI層が形成されたSOIウェーハが得られる。
Finally, the thickness of the SOI layer can be reduced by removing the formed thermal oxide film (step J ′).
The removal of the thermal oxide film can be performed, for example, by immersing the wafer in an aqueous solution containing HF.
In this way, an SOI wafer having an SOI layer formed on a thermally conductive substrate is obtained.

そして、工程A’〜J’により製造されたSOIウェーハは、製造の際に熱歪、剥離、ひび割れ等が発生しておらず、また、各種デバイス作製に有用な、薄くて良好な膜厚均一性を有し、結晶性に優れ、キャリア移動度の高い熱伝導性基板上にSOI層を持つSOIウエーハとできる。
特に、タッチポリッシュを省略できるかまたはごく小さい研磨代でのみ行なえるので、機械加工的要素を含む研磨による膜厚均一性の低下が確実に発生しないSOIウェーハとできる。
また、このようなSOIウェーハは、熱伝導性基板の上にSOI層が形成されているものであるから、基板からの放熱性に優れ、デバイスの高密度化や高速化に特に適する。
And, the SOI wafer manufactured by the processes A ′ to J ′ is free from thermal distortion, peeling, cracking, etc. during the production, and is thin and has a good uniform film thickness that is useful for manufacturing various devices. And an SOI wafer having an SOI layer on a thermally conductive substrate having excellent crystallinity and high carrier mobility.
In particular, since the touch polishing can be omitted or can be performed only with a very small polishing allowance, it is possible to obtain an SOI wafer in which a decrease in film thickness uniformity due to polishing including a machining element does not occur with certainty.
In addition, since such an SOI wafer has an SOI layer formed on a thermally conductive substrate, it has excellent heat dissipation from the substrate and is particularly suitable for increasing the density and speed of devices.

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、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思想に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same operational effects. It is included in the technical idea of the invention.

本発明に係るSOIウェーハの製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the SOI wafer which concerns on this invention. 本発明に係るSOIウェーハの製造方法の別の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the SOI wafer which concerns on this invention.

Claims (8)

単結晶シリコンウェーハと該単結晶シリコンウェーハよりも熱伝導率が大きい熱伝導性基板とを接合後、前記単結晶シリコンウェーハを薄膜化することにより前記熱伝導性基板上にSOI層を形成してSOIウェーハを製造する方法において、少なくとも、
単結晶シリコンウェーハの表面から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方を注入し、ウェーハ中にイオン注入層を形成する工程、
該単結晶シリコンウェーハのイオン注入面及び/又は前記熱伝導性基板の表面を、プラズマ及び/又はオゾンで処理する工程
前記単結晶シリコンウェーハのイオン注入面と前記熱伝導性基板の表面とを、前記処理をした表面を接合面として室温で密着させて接合する工程、
前記イオン注入層に衝撃を与えて単結晶シリコンウェーハを機械的に剥離し、前記熱伝導性基板上にSOI層を形成する工程、
を行なうことを特徴とするSOIウエーハの製造方法。
After bonding a single crystal silicon wafer and a thermally conductive substrate having a thermal conductivity larger than that of the single crystal silicon wafer, an SOI layer is formed on the thermally conductive substrate by thinning the single crystal silicon wafer. In a method for manufacturing an SOI wafer, at least:
Implanting at least one of hydrogen ions or rare gas ions from the surface of the single crystal silicon wafer to form an ion implantation layer in the wafer;
The step of treating the ion implantation surface of the single crystal silicon wafer and / or the surface of the thermally conductive substrate with plasma and / or ozone. The ion implantation surface of the single crystal silicon wafer and the surface of the thermally conductive substrate. A step of bringing the treated surface into close contact with each other at room temperature and bonding,
Impacting the ion-implanted layer to mechanically peel off the single crystal silicon wafer, and forming an SOI layer on the thermally conductive substrate;
A method for manufacturing an SOI wafer, comprising:
請求項1に記載したSOIウェーハの製造方法において、前記接合工程を行なった後、該接合ウェーハを100〜300℃で熱処理して結合力を高める工程を行い、その後前記剥離工程を行なうことを特徴とするSOIウェーハの製造方法。   2. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 1, wherein after the bonding step, the bonding wafer is heat-treated at 100 to 300 ° C. to increase the bonding strength, and then the peeling step is performed. A method for manufacturing an SOI wafer. 請求項1又は請求項2に記載したSOIウェーハの製造方法において、前記剥離工程により得られたSOIウェーハのSOI層表面に鏡面研磨を施すことを特徴とするSOIウェーハの製造方法。   3. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 1, wherein the surface of the SOI layer of the SOI wafer obtained by the peeling step is subjected to mirror polishing. 請求項1又は請求項2に記載したSOIウェーハの製造方法において、前記剥離工程により得られたSOIウェーハに、不活性ガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス雰囲気下でSOI層表面を平坦化する熱処理を施すことを特徴とするSOIウェーハの製造方法。   3. The SOI wafer manufacturing method according to claim 1, wherein the SOI layer surface is planarized in an inert gas, hydrogen gas, or a mixed gas atmosphere of the SOI wafer obtained by the peeling step. A method of manufacturing an SOI wafer, characterized by performing a heat treatment. 請求項4に記載したSOIウェーハの製造方法において、前記SOI層表面を平坦化する熱処理を施す工程の後に、
前記熱処理を施したSOIウェーハに熱酸化を行って、前記SOI層の表面に熱酸化膜を形成する工程、
前記熱酸化膜を除去することにより、前記SOI層の厚さを減ずる工程、
を行なうことを特徴とするSOIウエーハの製造方法。
5. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 4, wherein a heat treatment for flattening the surface of the SOI layer is performed.
Thermally oxidizing the heat-treated SOI wafer to form a thermal oxide film on the surface of the SOI layer;
Reducing the thickness of the SOI layer by removing the thermal oxide film;
A method for manufacturing an SOI wafer, comprising:
請求項4又は請求項5に記載したSOIウェーハの製造方法において、前記SOI層表面を平坦化する熱処理の温度を1100〜1350℃とすることを特徴とするSOIウエーハの製造方法。   6. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 4, wherein a temperature of heat treatment for flattening the surface of the SOI layer is set to 1100 to 1350 ° C. 6. 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載したSOIウエーハの製造方法において、前記熱伝導性基板を、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化ボロン、ダイヤモンドのいずれかを含むものとすることを特徴とするSOIウエーハの製造方法。   7. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 1, wherein the thermally conductive substrate includes any one of aluminum nitride, silicon carbide, boron nitride, and diamond. Manufacturing method of SOI wafer. 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載した製造方法により製造されたことを特徴とするSOIウェーハ。   An SOI wafer manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
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