JP2008277501A - Manufacturing method of laminated wafer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a high-quality laminated wafer having a proper thin film, while suppressing damages to the wafer. <P>SOLUTION: The manufacturing method of a laminated wafer includes a step of executing ion implantation into a first wafer; a surface activation processing step; a step of bringing the ion implantation surface of the first wafer into close contact with a second wafer; a step of bringing a pulling member into close contact with one end of the rear surfaces of the first wafer; a peeling step of giving external impact, from one end of the ion implantation layer of the first waver and pulling the rear surface of the first wafer by the pulling member, to make the first wafer and the second wafer sequentially separate from the one end subjected to the external impact toward the other end in the ion implantation layer, thereby thinning the first wafer. In the manufacturing method, the peeling step is executed, in a state where the width of a direction perpendicular to a direction connecting the one end to the other end in the region that is in close contact with the first wafer by the pulling member is set at 40% or higher of the diameter of the first wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、貼り合わせウエーハの製造方法に関し、特には、機械的剥離により薄膜を形成する貼り合わせウエーハの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a bonded wafer, and more particularly to a method for manufacturing a bonded wafer in which a thin film is formed by mechanical peeling.

半導体デバイスの更なる高性能化を図るために、Silicon on insulator(SOI)ウエーハが近年注目を浴びている。また、支持ウエーハ(ハンドルウエーハ)がシリコンではない、Silicon on quartz(SOQ)ウエーハやSilicon on sapphire(SOS)ウエーハなども、それぞれTFT−LCDや高周波(RF)デバイスなどの分野で用いられている。   In order to further improve the performance of semiconductor devices, a silicon on insulator (SOI) wafer has attracted attention in recent years. Further, a silicon on quartz (SOQ) wafer, a silicon on sapphire (SOS) wafer, or the like, in which the support wafer (handle wafer) is not silicon, is also used in the fields of TFT-LCD and high frequency (RF) devices, respectively.

これらのような貼り合わせウエーハの作製方法にはいくつかあるが、代表的なものとしてSmartcut法(登録商標)が挙げられる。これは酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハ(ドナーウエーハ(本明細書中では第1のウエーハと呼ぶ))に水素イオンを注入し、支持ウエーハ(ハンドルウエーハ(本明細書中では第2のウエーハと呼ぶ))に貼り合わせた後に、500℃近傍まで加熱し、水素イオン注入界面に沿ってシリコンウエーハを剥離し、単結晶シリコン薄膜をハンドルウエーハに転写する。このとき水素注入界面にはマイクロキャビティと呼ばれる水素の微小な空洞ができることにより、界面での剥離を可能としている。その後に単結晶シリコン薄膜とハンドルウエーハとの結合強度を高めるために、1000℃以上の高温で熱処理をした後に、最終表面処理(CMP、熱処理等)を行うという方法である(例えば、特許文献1、2や非特許文献1参照)。   There are several methods for manufacturing such bonded wafers, and a typical example is the Smartcut method (registered trademark). In this method, hydrogen ions are implanted into a single crystal silicon wafer (a donor wafer (referred to as a first wafer in this specification)) on which an oxide film is formed, and a support wafer (a handle wafer (in this specification, a second wafer)). After that, the silicon wafer is peeled along the hydrogen ion implantation interface, and the single crystal silicon thin film is transferred to the handle wafer. At this time, a hydrogen micro-cavity called a microcavity is formed at the hydrogen injection interface, thereby enabling separation at the interface. Thereafter, in order to increase the bonding strength between the single crystal silicon thin film and the handle wafer, a final surface treatment (CMP, heat treatment, etc.) is performed after heat treatment at a high temperature of 1000 ° C. or higher (for example, Patent Document 1). 2 and non-patent document 1).

しかし、この方法にはいくつかの問題点がある。SOIの場合は剥離をマイクロキャビティ発生による機構に頼るため、剥離後の表面の粗さ(RMS)は非常に粗いことが報告されている。またRMSだけでなくPeak to Valley(P−V)も非常に高いことが報告されている。非特許文献2によれば、1×1μmの極めて狭い領域でさえ、Peak to Valley(P−V)で65nm程度の高低差が発生する。ウエーハ全域で考えれば、100nm以上の高低差が発生しているものと考えられる。このため、剥離後の表面処理として、100nm以上の研磨を行う必要があり、熱処理で表面を平坦化する場合も1150℃といった非常に高温の処理が必要となり、汚染の懸念やコストの上昇といった問題に直面する。   However, this method has several problems. In the case of SOI, it is reported that the surface roughness (RMS) after peeling is very rough because peeling depends on a mechanism by microcavity generation. Moreover, it is reported that not only RMS but Peak to Valley (PV) is very high. According to Non-Patent Document 2, even in a very narrow region of 1 × 1 μm, a height difference of about 65 nm occurs in Peak to Valley (P-V). Considering the whole area of the wafer, it is considered that a height difference of 100 nm or more occurs. For this reason, it is necessary to polish 100 nm or more as a surface treatment after peeling, and even when the surface is flattened by heat treatment, a very high temperature treatment such as 1150 ° C. is necessary, and there is a problem of concern about contamination and cost increase To face.

また、SOQやSOSに代表される異種ウエーハの貼り合わせにおいては、問題は更に深刻である。異種のウエーハは通常異なる熱膨張係数を有し、500℃といった高温プロセスにおいては熱膨張係数の相違に基づき貼り合わせたウエーハが割れてしまうという問題点がある。またハンドルウエーハが石英やサファイアではない、SiCなどをハンドルウエーハとして用いる場合も同様の問題がある。   Further, the problem is more serious in bonding different types of wafers represented by SOQ and SOS. Different types of wafers usually have different thermal expansion coefficients, and there is a problem that the bonded wafers are broken based on the difference in thermal expansion coefficient in a high temperature process of 500 ° C. The same problem occurs when the handle wafer is not quartz or sapphire, but SiC or the like is used as the handle wafer.

一方、SiGen法は、貼り合わせ面側に水素イオン等を注入したシリコンウエーハとシリコンウエーハあるいは他の材料のウエーハとを貼り合わせる前に、これらのウエーハの貼り合わせ面の双方もしくは一方の表面をプラズマ処理し、表面が活性化された状態で両ウエーハを貼り合わせ、例えば350℃のような低温で熱処理を施して貼り合わせ強度(接合強度)を高めた後に、常温で機械的に剥離して貼り合わせSOIウエーハを得る方法である(例えば、特許文献3〜5参照)。   On the other hand, in the SiGen method, before bonding a silicon wafer in which hydrogen ions or the like are implanted on the bonding surface side and a wafer of silicon or another material, the surface of both or one of these wafer bonding surfaces is subjected to plasma. After processing and bonding the two wafers with the surface activated, heat treatment is performed at a low temperature such as 350 ° C. to increase the bonding strength (bonding strength), and then mechanically peeled off at room temperature for bonding. This is a method for obtaining a laminated SOI wafer (for example, see Patent Documents 3 to 5).

これら2つの方法の相違点は、主としてシリコン薄膜の剥離プロセスにあり、Smartcut法はシリコン薄膜の剥離のために高温での処理を必要とするが、SiGen法は常温での剥離が可能である。   The difference between these two methods is mainly in the silicon thin film peeling process. The Smartcut method requires high-temperature treatment for peeling the silicon thin film, but the SiGen method can be peeled off at room temperature.

特に、シリコンウエーハのような半導体ウエーハと他の材料ウエーハとを貼り合わせて貼り合わせウエーハを作製する場合には、異種材料間で熱膨張率や固有の耐熱温度の相違などが生じ、これによりウエーハの割れや局所的なクラックなどが生じ易くなることから、可能な限り低温で剥離処理までの工程を実行することが望ましい。このため、低温剥離が可能なSiGen法は異種材料ウエーハの貼り合わせによる貼り合わせウエーハの製造方法として好ましいものと考えられる。   In particular, when a bonded wafer is manufactured by bonding a semiconductor wafer such as a silicon wafer to another material wafer, a difference in thermal expansion coefficient or a specific heat-resistant temperature occurs between different materials. Therefore, it is desirable to perform the process up to the peeling process at as low a temperature as possible. For this reason, it is considered that the SiGen method capable of low-temperature peeling is preferable as a method for producing a bonded wafer by bonding different types of wafers.

ところで、SiGen法の場合、2枚のウエーハを貼り合わせ、半導体ウエーハ(例えばシリコンウエーハ)を薄膜化して半導体薄膜(例えばシリコン薄膜)を形成する際には、薄膜となるドナーウエーハに水素注入を行い、このドナーウエーハと支持基板となるハンドルウエーハの貼り合わせ面をプラズマ処理等で活性化し、貼り合わせた後に、必要に応じて低温(400℃以下)の熱処理を加え、貼り合わせ界面に機械的衝撃を加え剥離を行う必要がある。
また、特許文献6には、ドナーウエーハに剛直性を与えるためにバッキング部をドナーウエーハの裏面と一体化させた上でドナーウエーハを剥離することが記載されている。
By the way, in the case of the SiGen method, when two wafers are bonded together and a semiconductor wafer (for example, a silicon wafer) is thinned to form a semiconductor thin film (for example, a silicon thin film), hydrogen is injected into the donor wafer to be a thin film. Then, the bonding surface of the donor wafer and the handle wafer as a support substrate is activated by plasma treatment or the like, and after bonding, a low temperature (400 ° C. or lower) heat treatment is applied as necessary, and a mechanical shock is applied to the bonding interface. It is necessary to perform peeling.
Patent Document 6 describes that the donor wafer is peeled after the backing portion is integrated with the back surface of the donor wafer in order to give rigidity to the donor wafer.

しかし、このような方法で薄膜の剥離を機械的に行うと、剥離の際にウエーハが割れるなどして破損してしまうことがあるなどの問題があった。   However, when the thin film is mechanically peeled by such a method, there has been a problem that the wafer may be broken or broken at the time of peeling.

特許第3048201号公報Japanese Patent No. 3048201 特開平11−145438号公報JP-A-11-145438 米国特許第6263941号明細書US Pat. No. 6,263,941 米国特許第6513564号明細書US Pat. No. 6,513,564 米国特許第6582999号明細書US Pat. No. 6,582,999 米国特許出願公開第2006/0211219号公報US Patent Application Publication No. 2006/0211219 A. J. Auberton−Herve et al., “SMART CUT TECHNOLOGY: INDUSTRIAL STATUS of SOI WAFER PRODUCTION and NEW MATERIAL DEVELOPMENTS” (Electrochemical Society Proceedings Volume 99−3 (1999) p.93−106).A. J. et al. Auberton-Herve et al. , "SMART CUT TECHNOLOGY: INDUSTRIAL STATUS OF SOI WAFER PRODUCTION AND NEW MATERIAL DEVELOPMENTS" (Electrochemical Society Proceedings Volume 99. SOIの科学 第二章、Realize社SOI Science Chapter 2, Realize

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、良好な薄膜を有する高品質の貼り合わせウエーハを、ウエーハが破損することを抑制して製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a high-quality bonded wafer having a good thin film while preventing the wafer from being damaged. And

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、第1のウエーハと第2のウエーハを貼り合わせ、前記第1のウエーハを薄膜化し、前記第2のウエーハの上に薄膜を有する貼り合わせウエーハを製造する方法であって、少なくとも、半導体ウエーハである前記第1のウエーハの表面から水素イオン又は希ガスイオンあるいはこれらの両方を注入してイオン注入層を形成する工程と、前記第1のウエーハのイオン注入した面と第2のウエーハの貼り合わせる面の少なくとも一方に表面活性化処理を施す工程と、前記第1のウエーハのイオン注入した面と前記第2のウエーハの貼り合わせる面とを密着させる工程と、前記第1のウエーハの裏面の一端部に引っ張り用部材を密着させて前記第1のウエーハの裏面を保持するとともに、前記第2のウエーハの裏面を保持具により保持するウエーハ保持工程と、前記第1のウエーハの前記イオン注入層の、前記引っ張り用部材を密着させた側の一端部から外部衝撃を付与するとともに、少なくとも、前記引っ張り用部材により前記第1のウエーハの裏面を引っ張ることにより、前記第1のウエーハと前記第2のウエーハとを、前記外部衝撃を付与した一端部から他端部に向かって前記イオン注入層にて順次離間させ、前記第1のウエーハを薄膜化する剥離工程とを含み、前記引っ張り用部材で前記第1のウエーハに密着させる領域の、前記一端部と他端部とを結ぶ方向と垂直をなす方向の幅を、前記第1のウエーハの直径の40%以上として、前記剥離工程を行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法を提供する(請求項1)。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The first wafer and the second wafer are bonded together, the first wafer is thinned, and a thin film is formed on the second wafer. A method of manufacturing a laminated wafer, comprising: implanting hydrogen ions and / or rare gas ions from at least a surface of the first wafer, which is a semiconductor wafer, to form an ion implantation layer; and A surface activation process on at least one of a wafer-implanted surface and a second wafer bonding surface, an ion-implanted surface of the first wafer, and a second wafer bonding surface. Holding the back surface of the first wafer by bringing a pulling member into close contact with one end of the back surface of the first wafer, and A wafer holding step of holding the back surface of the wafer with a holder, and applying an external impact from one end of the first wafer on the side where the pulling member is in close contact with the ion-implanted layer. By pulling the back surface of the first wafer by a pulling member, the first wafer and the second wafer are moved from the one end portion to which the external impact is applied to the ion implantation layer toward the other end portion. And a separation step of thinning the first wafer, and perpendicular to a direction connecting the one end and the other end of the region to be in close contact with the first wafer by the pulling member A method for manufacturing a bonded wafer, wherein the peeling step is performed with a width in a forming direction being 40% or more of a diameter of the first wafer (Claim 1). .

このような工程を含み、引っ張り用部材で第1のウエーハに密着させる領域の、外部衝撃を与えて剥離を開始する一端部と他端部とを結ぶ方向と垂直をなす方向の幅を、第1のウエーハの直径の40%以上として、剥離工程を行う貼り合わせウエーハの製造方法であれば、ウエーハを引っ張る方向と実際に剥離が進行する方向の角度を、ウエーハ周辺においても比較的小さいものとすることができ、ウエーハ周辺部に集中する応力を緩和することができるため、ウエーハの破損を効果的に防止することができる。その結果、良好な薄膜を有する高品質の貼り合わせウエーハを、ウエーハが破損することを防止して製造することができる。   The width in the direction perpendicular to the direction connecting the one end and the other end where the external impact is applied and the other end of the region where the pulling member is brought into close contact with the first wafer is defined as In the case of a method for manufacturing a bonded wafer in which a peeling process is performed with a diameter of 40% or more of one wafer, the angle between the direction in which the wafer is pulled and the direction in which peeling actually proceeds is relatively small around the wafer. Since stress concentrated on the periphery of the wafer can be relaxed, damage to the wafer can be effectively prevented. As a result, a high-quality bonded wafer having a good thin film can be manufactured while preventing the wafer from being damaged.

この場合、前記引っ張り用部材を、1つ以上の吸盤または多孔質材料で構成されているものとすることができる(請求項2)。
このように、引っ張り用部材を1つ以上の吸盤または多孔質材料で構成されているものとすれば、簡便な機構によって確実に第1のウエーハを保持して引っ張ることができる。
In this case, the pulling member may be composed of one or more suction cups or a porous material (Claim 2).
Thus, if the pulling member is made of one or more suction cups or a porous material, the first wafer can be reliably held and pulled by a simple mechanism.

また、前記第1のウエーハを、単結晶シリコンウエーハ、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハ、化合物半導体ウエーハのいずれかとすることができる(請求項3)。
本発明によれば、近年特に求められている良好なシリコン薄膜を有する高品質の貼り合わせウエーハ、例えばSOIウエーハをより確実に製造することができる。
また、本発明によれば、シリコン薄膜だけではなく、GaNなどの化合物半導体からなる良好な薄膜を有する貼り合わせウエーハをもより確実に製造することができる。
The first wafer may be any of a single crystal silicon wafer, a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on the surface, and a compound semiconductor wafer.
According to the present invention, a high-quality bonded wafer having a good silicon thin film that has been particularly demanded in recent years, for example, an SOI wafer can be more reliably manufactured.
Further, according to the present invention, not only a silicon thin film but also a bonded wafer having a good thin film made of a compound semiconductor such as GaN can be more reliably manufactured.

また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記第2のウエーハを、石英ウエーハ、サファイア(アルミナ)ウエーハ、SiCウエーハ、ホウ珪酸ガラスウエーハ、結晶化ガラスウエーハ、窒化アルミニウムウエーハ、単結晶シリコンウエーハ、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハ、SiGeウエーハのいずれかとすることができる(請求項4)。
本発明の貼り合わせウエーハで使用する第2のウエーハは、作製する半導体デバイスの目的に応じて、これらの中から適宜選択することができる。
In the method for producing a bonded wafer according to the present invention, the second wafer is a quartz wafer, a sapphire (alumina) wafer, a SiC wafer, a borosilicate glass wafer, a crystallized glass wafer, an aluminum nitride wafer, or a single crystal silicon wafer. It can be either a single crystal silicon wafer having a surface formed with an oxide film or a SiGe wafer.
The second wafer used in the bonded wafer of the present invention can be appropriately selected from these according to the purpose of the semiconductor device to be manufactured.

また、前記第2のウエーハを保持する保持具を、前記第2のウエーハの裏面に密着させる支持板とすることが好ましい(請求項5)。
このように、第2のウエーハを保持する保持具を、前記第2のウエーハの裏面に密着させる支持板とすれば、剥離工程中に過度に第2のウエーハが曲がることよるウエーハの破損、貼り合わせ面の局所的な離間、剥離痕の発生、及び薄膜の未転写等をより確実に防ぐことができる。
In addition, it is preferable that the holder for holding the second wafer is a support plate that is in close contact with the back surface of the second wafer.
In this way, if the holder for holding the second wafer is a support plate that is in close contact with the back surface of the second wafer, the wafer may be damaged or stuck due to excessive bending of the second wafer during the peeling process. Local separation of the mating surfaces, generation of peeling marks, untransferred thin film, and the like can be prevented more reliably.

この場合、前記支持板を、ヤング率が3GPa以上であり、厚みが1mm以上であるものとすることが好ましい(請求項6)。
このように、第2のウエーハに密着させる支持板を、ヤング率が3GPa以上であり、厚みが1mm以上であるものとすることにより、支持板及び該支持板を密着させた第2のウエーハを剛直とすることができ、剥離工程中に過度に第2のウエーハが曲がることよるウエーハの破損、貼り合わせ面の局所的な離間、剥離痕の発生、及び薄膜の未転写等をより確実に防ぐことができる。
In this case, it is preferable that the support plate has a Young's modulus of 3 GPa or more and a thickness of 1 mm or more.
As described above, the support plate to be in close contact with the second wafer has a Young's modulus of 3 GPa or more and a thickness of 1 mm or more, whereby the support plate and the second wafer in which the support plate is in close contact are obtained. It can be rigid and more reliably prevent wafer breakage due to excessive bending of the second wafer during the peeling process, local separation of the bonding surface, occurrence of peeling marks, and untransferred thin film. be able to.

特に、前記支持板の材料を、シリコンとすることができる(請求項7)。
このように、支持板の材料をシリコンとすれば、特に、第2のウエーハがシリコンである場合には好適な支持板となる。
In particular, the material of the support plate can be silicon.
As described above, if the material of the support plate is silicon, the support plate is suitable particularly when the second wafer is silicon.

また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記支持板の表面粗さを、RMS[nm]=1〜100の範囲とすることが好ましい(請求項8)。
このように、支持板の表面粗さを、RMS[nm]=1〜100の範囲とすることで、支持板の表面が、第2のウエーハの裏面に密着し易くなり、このため、よりしっかりとウエーハを支持板で支持することができる。支持板の表面粗さは、粗すぎるとその表面状態が剥離後のウエーハ表面に反映され、膜厚ムラとして現れる。また、支持板の表面粗さが平滑すぎると、ウエーハに密着しすぎて支持板からウエーハを外し難くなる。従って、上記範囲が好ましい。
Moreover, in the manufacturing method of the bonding wafer of this invention, it is preferable to make the surface roughness of the said support plate into the range of RMS [nm] = 1-100 (Claim 8).
As described above, by setting the surface roughness of the support plate to a range of RMS [nm] = 1 to 100, the surface of the support plate can be easily adhered to the back surface of the second wafer. And the wafer can be supported by a support plate. If the surface roughness of the support plate is too rough, the surface state is reflected on the wafer surface after peeling, and appears as uneven film thickness. On the other hand, if the surface roughness of the support plate is too smooth, it is too close to the wafer and it becomes difficult to remove the wafer from the support plate. Therefore, the above range is preferable.

また、前記支持板の前記第2のウエーハの裏面への密着は、真空吸着または静電チャックによるものとすることが好ましい(請求項9)。
このように、支持板の第2のウエーハの裏面への密着は、真空吸着または静電チャックによるものとすれば、簡単かつ確実に第2のウエーハに密着してこれを補剛することができる。
Further, it is preferable that the support plate is adhered to the back surface of the second wafer by vacuum suction or electrostatic chuck.
As described above, if the support plate is adhered to the back surface of the second wafer by vacuum suction or electrostatic chucking, it can be easily and reliably adhered to the second wafer and stiffened. .

また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記第1のウエーハと第2のウエーハを密着させる工程の後、該密着したウエーハを、100〜400℃で熱処理する熱処理工程を行い、その後、前記ウエーハ保持工程を行うことが好ましい(請求項10)。
このように、第1のウエーハと第2のウエーハを密着させた後、密着したウエーハを、100〜400℃で熱処理することで、第1のウエーハと第2のウエーハの貼り合わせ強度をより高めることができる。特に、熱処理温度が、100〜300℃であれば、異種材料のウエーハの貼り合わせでも、熱膨張係数の差異による熱歪、ひび割れ、剥離等が発生する恐れをより低減できる。一方、第1のウエーハ及び第2のウエーハともにシリコンウエーハとする場合のように、同種材料を貼り合わせる場合は、400℃までの温度で熱処理することができ、貼り合わせ強度をより高めることができる。
In the method for producing a bonded wafer according to the present invention, after the step of bringing the first wafer and the second wafer into close contact, a heat treatment step of heat-treating the attached wafer at 100 to 400 ° C. is performed, It is preferable to perform the wafer holding step (claim 10).
As described above, after the first wafer and the second wafer are brought into close contact with each other, the attached wafer is heat-treated at 100 to 400 ° C., thereby further increasing the bonding strength between the first wafer and the second wafer. be able to. In particular, when the heat treatment temperature is 100 to 300 ° C., it is possible to further reduce the possibility of thermal distortion, cracking, peeling, and the like due to differences in thermal expansion coefficients even when wafers of different materials are bonded. On the other hand, when the same material is bonded to each other as in the case where both the first wafer and the second wafer are silicon wafers, heat treatment can be performed at a temperature up to 400 ° C., and the bonding strength can be further increased. .

また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記剥離工程の際に、断面形状が楔状の部材の先端部を前記イオン注入層の一端部に当接させることにより、前記イオン注入層に外部衝撃を付与することができる(請求項11)。
このように、例えば、断面形状が楔状の部材の先端部を前記一端部に当接させて、第1のウエーハのイオン注入層に外部衝撃を付与することで、劈開の起点を形成することができる。そして、この起点から劈開を進行させることで、良好な薄膜を形成することができる。
In the method for manufacturing a bonded wafer according to the present invention, the tip of a member having a wedge-shaped cross section is brought into contact with one end of the ion implantation layer during the peeling step, so that the ion implantation layer is externally provided. An impact can be applied (claim 11).
Thus, for example, the starting point of cleavage can be formed by bringing the tip of a member having a wedge-shaped cross section into contact with the one end and applying an external impact to the ion implantation layer of the first wafer. it can. And a favorable thin film can be formed by advancing cleavage from this starting point.

また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記表面活性化処理を、プラズマ処理、オゾン処理の少なくとも一方で行うこが好ましい(請求項12)。
このように、表面活性化処理を、プラズマ処理、オゾン処理の少なくとも一方で行えば、ウエーハの表面活性化処理を施した面は、OH基が増加するなどして活性化する。従って、この状態で、第1のウエーハのイオン注入した面と第2のウエーハの貼り合わせる面とを密着させれば、水素結合等により、ウエーハをより強固に貼り合わせることができる。
In the method for producing a bonded wafer according to the present invention, it is preferable that the surface activation treatment is performed by at least one of plasma treatment and ozone treatment.
As described above, when the surface activation treatment is performed by at least one of the plasma treatment and the ozone treatment, the surface of the wafer subjected to the surface activation treatment is activated by increasing OH groups. Therefore, in this state, if the surface of the first wafer into which ions are implanted and the surface of the second wafer to be bonded are brought into close contact with each other, the wafer can be bonded more firmly by hydrogen bonding or the like.

以上説明したように、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法によれば、第1のウエーハを引っ張る方向と剥離が進行する方向の角度を、ウエーハ周辺においても比較的小さいものとすることができ、ウエーハ周辺部に集中する応力を緩和することができるため、ウエーハの破損を効果的に防止することができる。また、第1のウエーハを剥離するまでに、例えば400℃を超えるような高温の熱処理を必要としないため、良好な薄膜とすることができる。その結果、良好な薄膜を有する高品質の貼り合わせウエーハを、ウエーハが破損することを防止して製造することができる。   As described above, according to the method for manufacturing a bonded wafer of the present invention, the angle between the direction in which the first wafer is pulled and the direction in which peeling proceeds can be made relatively small even in the periphery of the wafer. Since stress concentrated on the periphery of the wafer can be relieved, damage to the wafer can be effectively prevented. In addition, since a high-temperature heat treatment exceeding 400 ° C., for example, is not required until the first wafer is peeled off, a good thin film can be obtained. As a result, a high-quality bonded wafer having a good thin film can be manufactured while preventing the wafer from being damaged.

以下、本発明についてより詳細に説明する。
前述のように、高温熱処理を行わずに貼り合わせウエーハを製造する際に、機械的に薄膜の剥離を実行すると、剥離の際にウエーハが割れるなどして破損してしまうなどの問題があった。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As described above, when a bonded wafer is manufactured without performing high-temperature heat treatment, if the thin film is mechanically peeled off, there is a problem that the wafer breaks and breaks at the time of peeling. .

本発明者らは、このような問題の発生する原因を鋭意調査した。その結果、特に略円形のウエーハ同士を貼り合わせる場合、第1のウエーハを引っ張る箇所の幅がウエーハに対して小さいと、ウエーハの破損が多発すること、すなわち、引っ張る箇所の幅が狭いと、剥離進行波(剥離中のウエーハ面内において剥離状態が同等である点を結んだ曲線)が剥離開始点付近を中心に円弧状となり、第1のウエーハを引っ張る方向と周辺の剥離進行波の進行方向との間に大きな角度が形成され、剥離が進行せず、周辺に応力が集中し、第1のウエーハの破損につながるものと考えられることを本発明者らは見出した。
そして、本発明者らは、引っ張り箇所の幅を大きくすることで、剥離進行波の曲率をなだらかにし、ウエーハ周辺部においても第1のウエーハを引っ張る方向と周辺部における剥離進行波の進行方向との間に大きな角度が形成されないようにすることによりウエーハの破損を防ぐことできることを想到した。
さらに本発明者らは、さらに実験及び検討を行い、引っ張り用部材の密着領域幅をウエーハ直径の40%程度以上とすることにより、歩留まりが大きく向上することを見出し、本発明を完成させた。
なお、以下、「ウエーハ」とは略円形の基板(ノッチやオリエンテーションフラット等を有するものを含む)のことを指すものとする。
The present inventors have intensively investigated the cause of such a problem. As a result, particularly when the substantially circular wafers are bonded to each other, if the width of the portion where the first wafer is pulled is small relative to the wafer, the wafer is frequently damaged, that is, if the width of the pulled portion is narrow, peeling occurs. A traveling wave (a curve connecting points where the peeled state is the same within the wafer surface being peeled) has an arc shape around the start point of the peeling, and the direction of pulling the first wafer and the traveling direction of the surrounding peeling traveling wave The present inventors have found that a large angle is formed between them, the peeling does not proceed, stress concentrates on the periphery, and the first wafer is considered to be damaged.
The inventors of the present invention make the curvature of the separation traveling wave smooth by increasing the width of the tensile portion, and the direction in which the first wafer is pulled also in the peripheral portion of the wafer and the traveling direction of the separation traveling wave in the peripheral portion. It was conceived that the wafer can be prevented from being damaged by preventing a large angle from being formed between the wafers.
Furthermore, the inventors have further conducted experiments and studies, and found that the yield is greatly improved by setting the adhesion region width of the pulling member to about 40% or more of the wafer diameter, thereby completing the present invention.
In the following, “wafer” refers to a substantially circular substrate (including a substrate having a notch, an orientation flat, etc.).

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図3は、本発明を適用することができる貼り合わせウエーハの製造方法である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 3 shows a method for manufacturing a bonded wafer to which the present invention can be applied.

まず、図3(a)に示すように、半導体ウエーハである第1のウエーハ10と、第2のウエーハ20を準備する(工程a)。
このとき、第1のウエーハ10を、単結晶シリコンウエーハとすることができ、特には、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハとすることもできる。第1ウエーハとしてこれらの材料を選択すれば、シリコン薄膜を有する貼り合わせウエーハを製造することができる。表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハを用いれば、SOIウエーハを作製するのに都合が良い。また、シリコン薄膜ではなく、GaNなどの化合物半導体薄膜を有する貼り合わせウエーハを製造するため、第1のウエーハ10を、GaNなどの化合物半導体ウエーハとすることもできる。
First, as shown in FIG. 3A, a first wafer 10 and a second wafer 20 which are semiconductor wafers are prepared (step a).
At this time, the first wafer 10 can be a single crystal silicon wafer, and in particular, a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on the surface thereof. If these materials are selected as the first wafer, a bonded wafer having a silicon thin film can be manufactured. If a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on the surface is used, it is convenient for manufacturing an SOI wafer. Further, in order to manufacture a bonded wafer having a compound semiconductor thin film such as GaN instead of a silicon thin film, the first wafer 10 can be a compound semiconductor wafer such as GaN.

また、第2のウエーハ20を、石英ウエーハ、サファイア(アルミナ)ウエーハ、SiCウエーハ、ホウ珪酸ガラスウエーハ、結晶化ガラスウエーハ、窒化アルミニウムウエーハのいずれかの絶縁性ウエーハとすることもできるし、あるいは、単結晶シリコンウエーハ、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハ、SiGeウエーハのいずれかとすることもできる。第2のウエーハ20は、作製する半導体デバイスの目的に応じて、これらの中から適宜選択するようにすれば良い。もちろん、これ以外の材料を用いてもよい。   Further, the second wafer 20 can be an insulating wafer of any of a quartz wafer, a sapphire (alumina) wafer, a SiC wafer, a borosilicate glass wafer, a crystallized glass wafer, and an aluminum nitride wafer, or A single crystal silicon wafer, a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on its surface, or a SiGe wafer can be used. The second wafer 20 may be appropriately selected from these according to the purpose of the semiconductor device to be manufactured. Of course, other materials may be used.

次に、図3(b)に示すように、第1のウエーハ10の表面(イオン注入面)12から水素イオンを注入してイオン注入層11を形成する(工程b)。
このイオン注入層11の形成には、水素イオンだけではなく、希ガスイオンあるいは水素イオンと希ガスイオンの両方をイオン注入するようにしても良い。注入エネルギー、注入線量、注入温度等その他のイオン注入条件も、所定の厚さの薄膜を得ることができるように適宜選択すれば良い。具体例としては、注入時のウエーハの温度を250〜400℃とし、イオン注入深さを0.5μmとし、注入エネルギーを20〜100keVとし、注入線量を1×1016〜1×1017/cmとすることが挙げられるが、これらに限定されない。
なお、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハを用いて、酸化膜を通してイオン注入を行えば、注入イオンのチャネリングを抑制する効果が得られ、イオンの注入深さのバラツキをより抑えることができる。これにより、より膜厚均一性の高い薄膜を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3B, hydrogen ions are implanted from the surface (ion implantation surface) 12 of the first wafer 10 to form the ion implantation layer 11 (step b).
The ion-implanted layer 11 may be formed by implanting not only hydrogen ions but also rare gas ions or both hydrogen ions and rare gas ions. Other ion implantation conditions such as implantation energy, implantation dose, and implantation temperature may be appropriately selected so that a thin film having a predetermined thickness can be obtained. As a specific example, the wafer temperature at the time of implantation is 250 to 400 ° C., the ion implantation depth is 0.5 μm, the implantation energy is 20 to 100 keV, and the implantation dose is 1 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm. It includes be two, but not limited thereto.
Note that if ion implantation is performed through an oxide film using a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on the surface, an effect of suppressing channeling of implanted ions can be obtained, and variations in ion implantation depth can be further suppressed. it can. Thereby, a thin film with higher film thickness uniformity can be formed.

次に、図3(c)に示すように、第1のウエーハ10のイオン注入した面12と、第2のウエーハ20の貼り合わせる面22に表面活性化処理を施す(工程c)。なお、第2のウエーハ20の貼り合わせる面22とは、次の工程dの貼り合わせ工程で第1のウエーハと貼り合わせる面のことである。
もちろん、第1のウエーハ10のイオン注入した面12と第2のウエーハ20の貼り合わせる面22のいずれか一方の面にのみ表面活性化処理を施すようにしても良い。
この時、表面活性化処理を、プラズマ処理、オゾン処理の少なくとも一方で行うことが好ましい。このように、表面活性化処理を、プラズマ処理、オゾン処理の少なくとも一方で行えば、ウエーハの表面活性化処理を施した面は、OH基が増加するなどして活性化する。従って、この状態で、第1のウエーハのイオン注入した面12と第2のウエーハの貼り合わせる面22とを密着させれば、水素結合等により、ウエーハをより強固に貼り合わせることができる。
Next, as shown in FIG. 3C, a surface activation process is performed on the surface 12 of the first wafer 10 on which ions are implanted and the surface 22 on which the second wafer 20 is bonded (step c). The bonding surface 22 of the second wafer 20 is a surface to be bonded to the first wafer in the bonding process of the next step d.
Of course, the surface activation process may be performed only on either one of the surface 12 into which the first wafer 10 is ion-implanted and the surface 22 on which the second wafer 20 is bonded.
At this time, the surface activation treatment is preferably performed by at least one of plasma treatment and ozone treatment. As described above, when the surface activation treatment is performed by at least one of the plasma treatment and the ozone treatment, the surface of the wafer subjected to the surface activation treatment is activated by increasing OH groups. Therefore, in this state, if the surface 12 into which the first wafer is ion-implanted and the bonding surface 22 of the second wafer are brought into close contact with each other, the wafer can be bonded more firmly by hydrogen bonding or the like.

プラズマで処理をする場合は、真空チャンバ中にRCA洗浄等の洗浄をしたウエーハを載置し、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5〜30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、例えば、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハを処理する場合には、酸素ガスのプラズマ、表面に酸化膜を形成しない単結晶シリコンウエーハを処理する場合には、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。また、不活性ガスの窒素ガスを用いても良い。   When processing with plasma, a wafer cleaned with RCA cleaning or the like is placed in a vacuum chamber, and after introducing a plasma gas, it is exposed to high-frequency plasma of about 100 W for about 5 to 30 seconds, and the surface is subjected to plasma processing. To do. As the plasma gas, for example, when processing a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on the surface, oxygen gas plasma, and when processing a single crystal silicon wafer having no oxide film formed on the surface, Gas, argon gas, a mixed gas thereof, or a mixed gas of hydrogen gas and helium gas can be used. Further, an inert gas such as nitrogen 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ウエーハを載置し、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。   When processing with ozone, a wafer subjected to cleaning such as RCA cleaning is placed in a chamber into which air is introduced, and after introducing a plasma gas such as nitrogen gas or argon gas, high-frequency plasma is generated, The surface is treated with ozone by converting the oxygen in it into ozone.

次に、図3(d)に示すように、第1のウエーハのイオン注入した面12と第2のウエーハの貼り合わせる面22とを密着させる(工程d)。
このように、表面活性化処理をした表面を貼り合わせ面として、例えば減圧又は常圧下、室温でウエーハを密着させれば、高温処理を施さなくても、両ウエーハを後の機械的剥離に耐え得るほど十分に強固に貼り合わせることができる。
Next, as shown in FIG. 3 (d), the ion-implanted surface 12 of the first wafer and the surface 22 to which the second wafer is bonded are brought into close contact (step d).
In this way, if the surfaces subjected to the surface activation treatment are used as the bonding surface, for example, if the wafers are brought into close contact at room temperature under reduced pressure or normal pressure, both wafers can withstand subsequent mechanical peeling without being subjected to high temperature treatment. It can be bonded firmly enough to obtain.

なお、この第1のウエーハと第2のウエーハを密着させる工程の後、該密着したウエーハを、100〜400℃で熱処理する熱処理工程を行ってもよい。
このように、第1のウエーハと第2のウエーハを密着させた後、該密着したウエーハを、100〜400℃で熱処理することで、第1のウエーハと第2のウエーハの貼り合わせの強度を高めることができる。特に、熱処理温度が、100〜300℃であれば、異種材料のウエーハの貼り合わせでも、熱膨張係数の差異による熱歪、ひび割れ、剥離等が発生する恐れが少ない。貼り合わせ強度を高めれば、剥離工程での不良の発生を減少させることができる。
Note that after the step of bringing the first wafer and the second wafer into close contact, a heat treatment step of heat-treating the attached wafer at 100 to 400 ° C. may be performed.
As described above, after the first wafer and the second wafer are brought into close contact with each other, the attached wafer is heat-treated at 100 to 400 ° C., thereby increasing the bonding strength between the first wafer and the second wafer. Can be increased. In particular, when the heat treatment temperature is 100 to 300 ° C., there is little risk of thermal distortion, cracking, peeling, etc. due to differences in thermal expansion coefficient even when wafers of different materials are bonded. If the bonding strength is increased, the occurrence of defects in the peeling process can be reduced.

次に、第1のウエーハ10の裏面の一端部に引っ張り用部材40を密着させて第1のウエーハ10の裏面を保持するとともに、第2のウエーハ20の裏面を保持具により保持する(ウエーハ保持工程:工程e)。なお、「裏面」とは、第1のウエーハ10については貼り合わせ面となったイオン注入面12とは反対側の面、第2のウエーハ20については貼り合わせ面22とは反対側の面を指す。
図3(e)には、このウエーハ保持工程の一例として第1のウエーハ10の裏面、第2のウエーハ20の裏面をともにそれぞれ引っ張り用部材40、50で保持する態様を示している。
引っ張り用部材としては、1つ以上の吸盤で構成されているものや、多孔質材料で構成されており、真空吸着により第1のウエーハに吸着されるもの等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
Next, the pulling member 40 is brought into close contact with one end of the back surface of the first wafer 10 to hold the back surface of the first wafer 10, and the back surface of the second wafer 20 is held by a holder (wafer holding). Step: Step e). The “back surface” is a surface on the opposite side to the ion implantation surface 12 that is the bonding surface for the first wafer 10 and a surface on the opposite side to the bonding surface 22 for the second wafer 20. Point to.
FIG. 3E shows a mode in which the back surface of the first wafer 10 and the back surface of the second wafer 20 are both held by the pulling members 40 and 50 as an example of the wafer holding step.
As the pulling member, one composed of one or more suction cups, one composed of a porous material and adsorbed to the first wafer by vacuum adsorption, etc. can be used. It is not limited.

また、このウエーハ保持工程は、図3(e’)に示すように、第2のウエーハ20と保持具の密着を、保持具として支持板52を用いて行うことができる。なお、この第2のウエーハ20と支持板52との密着を、真空吸着または静電チャックによって行えば、第2のウエーハ20を支持板52で、簡単な機構によって、かつ、より確実に支持することができるので好ましい。
その他、接着剤で接着することによっても、支持板52と第2のウエーハ20とを確実に密着させて剥離を行いやすい。但し、後で接着剤の除去が必要となる。一方、吸着及び静電チャックによれば、簡単に脱着することができる。
Further, in this wafer holding step, as shown in FIG. 3 (e ′), the second wafer 20 and the holder can be closely attached using a support plate 52 as a holder. If the second wafer 20 and the support plate 52 are brought into close contact with each other by vacuum chucking or electrostatic chucking, the second wafer 20 is supported by the support plate 52 with a simple mechanism and more reliably. This is preferable.
In addition, the support plate 52 and the second wafer 20 can be securely adhered to each other by bonding with an adhesive. However, it is necessary to remove the adhesive later. On the other hand, the adsorption and electrostatic chuck can be easily detached.

次に、第1のウエーハ10のイオン注入層11の、引っ張り用部材40を密着させた側の一端部から外部衝撃を付与するとともに、少なくとも、引っ張り用部材40により第1のウエーハ10の裏面を引っ張ることにより、第1のウエーハ10と第2のウエーハ20とを、外部衝撃を付与した一端部(剥離開始点)から他端部に向かってイオン注入層11にて順次離間させ、第1のウエーハ10を薄膜化する(剥離工程:工程f)。なお、図3(f)には、第1のウエーハ10の裏面を保持した引っ張り用部材40と、第2のウエーハ20の裏面を保持した保持具としての引っ張り用部材50とをともに引っ張る態様を示している。
このように、一端部から他端部に向かう劈開により、第1のウエーハ10と第2のウエーハ20の、イオン注入層11での離間を行うようにすることにより、劈開が一方向に向かって生じるため、劈開の制御が比較的容易であり、膜厚均一性の高い薄膜を得ることができる。
Next, an external impact is applied from one end of the ion implantation layer 11 of the first wafer 10 on the side where the pulling member 40 is in close contact, and at least the back surface of the first wafer 10 is moved by the pulling member 40. By pulling, the first wafer 10 and the second wafer 20 are sequentially separated from the one end portion (exfoliation start point) to which the external impact is applied toward the other end portion by the ion implantation layer 11, The wafer 10 is thinned (peeling step: step f). FIG. 3F shows a mode in which the pulling member 40 holding the back surface of the first wafer 10 and the pulling member 50 as a holding tool holding the back surface of the second wafer 20 are pulled together. Show.
In this way, by separating the first wafer 10 and the second wafer 20 at the ion implantation layer 11 by cleaving from one end to the other end, the cleavage is directed in one direction. Therefore, cleavage control is relatively easy, and a thin film with high film thickness uniformity can be obtained.

このとき、断面形状が楔状の部材の先端部を第1のウエーハ10の一端部に当接させて第1のウエーハ10のイオン注入層11に楔状部材により外部衝撃を付与することで、劈開の起点を形成することができる。劈開の起点を形成する手段としては、楔状部材に限定されず、例えば、空気、窒素ガス、純水等の高圧流体でイオン注入層11に外部衝撃を付与するようにしても良い。   At this time, the tip of the member having a wedge-shaped cross section is brought into contact with one end of the first wafer 10 and an external impact is applied to the ion implantation layer 11 of the first wafer 10 by the wedge-shaped member. A starting point can be formed. The means for forming the starting point of cleavage is not limited to the wedge-shaped member, and for example, an external impact may be applied to the ion implantation layer 11 with a high-pressure fluid such as air, nitrogen gas, or pure water.

また、前述のウエーハ保持工程を、図3(e’)に示したように第2のウエーハ20と保持具の密着を保持具として支持板52を用いて行った場合は、この剥離工程は、図3(f’)に示したように、第1のウエーハ10に密着させた引っ張り用部材40のみを引っ張るようにし、支持板52は固定されているようにしてもよい。   Further, when the above-described wafer holding step is performed using the support plate 52 as a holder for the adhesion between the second wafer 20 and the holder as shown in FIG. As shown in FIG. 3F ′, only the pulling member 40 in close contact with the first wafer 10 may be pulled, and the support plate 52 may be fixed.

そして、本発明では、ウエーハ保持工程において、図1に模式的に示すように、引っ張り用部材40で第1のウエーハ10に密着させる領域のうち、剥離工程において外部衝撃を与える一端部(剥離開始点)と、該剥離開始点とウエーハの面内においてウエーハの中央を対象点として反対側の点(他端部)とを結ぶ方向と垂直をなす方向の幅(以下、密着領域幅dと呼ぶことがある)を、第1のウエーハ10の直径の40%以上とする。なお、図1(a)には、第1のウエーハ10の裏面に密着させる引っ張り用部材40として、多孔質材料からなる吸着パッドを使用した場合の態様を示し、図1(b)には、引っ張り用部材40として複数の吸盤を使用した場合の態様を示している。
なお、図1(b)のように引っ張り用部材40がウエーハに密着する領域が複数となる場合は、該密着する領域周辺において、引っ張り圧力がある程度一様になることが求められ、ウエーハに密着する領域がまばらとなりすぎないようにする。また、図1(b)のように、引っ張り用部材40がウエーハに密着する領域が複数となる場合は、密着領域幅dは、引っ張り用部材40がウエーハに密着する複数の領域のうち、最も外側で画定される。
In the present invention, as schematically shown in FIG. 1, in the wafer holding step, one end portion that gives an external impact in the peeling step (start of peeling) in the region that is brought into close contact with the first wafer 10 by the pulling member 40. Point) and a width in a direction perpendicular to the direction connecting the separation start point and the opposite point (the other end) with respect to the wafer center in the plane of the wafer (hereinafter referred to as an adhesion region width d). May be 40% or more of the diameter of the first wafer 10. FIG. 1A shows an embodiment in which a suction pad made of a porous material is used as the pulling member 40 to be in close contact with the back surface of the first wafer 10, and FIG. The aspect at the time of using a some suction cup as the member 40 for a tension | pulling is shown.
In addition, when there are a plurality of regions where the pulling member 40 is in close contact with the wafer as shown in FIG. 1B, it is required that the tensile pressure is uniform to some extent around the close contact region. Do not overly sparse the area to be. Further, as shown in FIG. 1B, when there are a plurality of regions where the pulling member 40 is in close contact with the wafer, the close contact region width d is the largest of the plurality of regions in which the pulling member 40 is in close contact with the wafer. Defined on the outside.

また、通常、第1のウエーハと第2のウエーハの直径は同一のものが用いられるが、本発明はこれに限定されず、上記の密着領域幅dは第1のウエーハの直径のみに対して決定されればよい。
以下では、第1のウエーハと第2のウエーハの直径が同一のものを用いた場合について述べ、密着領域幅dは両者のウエーハ直径に対する比率について述べる。
In general, the diameters of the first wafer and the second wafer are the same, but the present invention is not limited to this, and the contact area width d described above is only for the diameter of the first wafer. It only has to be decided.
In the following, a case where the diameters of the first wafer and the second wafer are the same will be described, and the contact area width d will describe the ratio of both to the wafer diameter.

このように、密着領域幅dをウエーハ直径の40%以上として、次に、剥離工程(図3(f)(f’))を行う。
剥離開始点は、引っ張り用部材40の密着領域幅の中央付近とする(図1(a)(b)参照)。
このように、密着領域幅dをウエーハ直径の40%以上のように、大きな値とすることで、剥離進行波の曲率をなだらかにし、ウエーハ周辺部においても第1のウエーハを引っ張る方向と周辺の剥離進行波の進行方向(剥離進行方向)との間に大きな角度(図2(a)中の角度θ)が形成されない。そのため、ウエーハ周辺部に集中する応力を緩和することができるため、ウエーハの破損を効果的に防止することができるのである。
In this way, the adhesion region width d is set to 40% or more of the wafer diameter, and then the peeling process (FIGS. 3F and 3F ′) is performed.
The peeling start point is set near the center of the adhesion region width of the pulling member 40 (see FIGS. 1A and 1B).
As described above, by setting the adhesion region width d to a large value such as 40% or more of the wafer diameter, the curvature of the peeling traveling wave is made smooth, and the direction in which the first wafer is pulled also in the peripheral portion of the wafer and the periphery of the wafer. A large angle (angle θ in FIG. 2A) is not formed between the traveling direction of the peeling traveling wave (the peeling traveling direction). For this reason, stress concentrated on the periphery of the wafer can be relieved, so that breakage of the wafer can be effectively prevented.

一方、図2(b)に示すように、密着領域幅dがウエーハ直径の40%未満のように小さい値であると、剥離進行波が剥離開始点付近を中心に円状となり、第1のウエーハを引っ張る方向と周辺部の剥離進行波の進行方向との間に大きな角度θが形成され、剥離が進行せず、周辺に応力が集中し、ウエーハの破損につながってしまう。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the adhesion region width d is a small value such as less than 40% of the wafer diameter, the separation traveling wave becomes a circle around the vicinity of the separation start point, and the first A large angle θ is formed between the direction of pulling the wafer and the traveling direction of the separation traveling wave in the peripheral portion, separation does not proceed, stress concentrates on the periphery, and the wafer is damaged.

そして、以上の工程(図3(a)〜(f))を経ることによって、図3(g)に示すような、第2のウエーハ20の上に良好な薄膜61を有する高品質の貼り合わせウエーハ60を、ウエーハを破損することを防止して、より確実に製造することができる。   Then, through the above steps (FIGS. 3A to 3F), high-quality bonding having a good thin film 61 on the second wafer 20 as shown in FIG. 3G. The wafer 60 can be more reliably manufactured by preventing the wafer from being damaged.

なお、ウエーハ保持工程及び剥離工程を、図3(e’)、(f’)に示したように第2のウエーハの保持を支持板52を用いて行った場合は、支持板52を、ヤング率が3GPa以上であり、厚みが1mm以上であるものとすることが望ましい。第2のウエーハを密着させる支持板をこのようなものとすれば、十分な剛性を有し、該支持板が密着された第2のウエーハも十分な剛性を有するものとなる。なお、この第2のウエーハに密着させる支持板52の剛性は高いほどよい。その結果、剥離工程中に過度に第2のウエーハが曲がることによるウエーハの破損、貼り合わせ面の局所的な離間、剥離痕の発生、及び薄膜の未転写等をより確実に防ぐことができる。   When the wafer holding step and the peeling step are carried out using the support plate 52 as shown in FIGS. 3E 'and 3F', the support plate 52 is attached to the Young plate. It is desirable that the rate is 3 GPa or more and the thickness is 1 mm or more. If the support plate to which the second wafer is brought into close contact is made as described above, it has sufficient rigidity, and the second wafer to which the support plate is brought into close contact also has sufficient rigidity. Note that the higher the rigidity of the support plate 52 that is in close contact with the second wafer, the better. As a result, it is possible to more reliably prevent wafer breakage, local separation of the bonding surface, occurrence of peeling marks, untransferred thin film, and the like due to excessive bending of the second wafer during the peeling process.

また、具体的には、支持板52を、シリコン板とすることができ、特に、第2のウエーハが、シリコンである場合や、酸化膜を形成したシリコンであり支持板52を密着させる面がシリコンである場合などは好適である。その他、ステンレス板、アルミナなどのセラミック板、アルミニウム板、ガラス板、塩化ビニルなどのプラスチック板のいずれかとすることもできる。支持板52の材料は、密着させる第2ウエーハの種類に応じて、これらの中から適宜選択し得る。   Specifically, the support plate 52 can be a silicon plate, and in particular, when the second wafer is silicon, or a surface on which the support plate 52 is in close contact with silicon in which an oxide film is formed. A case of silicon is preferable. In addition, any one of a stainless steel plate, a ceramic plate such as alumina, an aluminum plate, a glass plate, and a plastic plate such as vinyl chloride can be used. The material of the support plate 52 can be appropriately selected from these depending on the type of the second wafer to be adhered.

また、支持板52の表面粗さを、RMS[nm]=1〜100の範囲とすることが好ましい。このように、支持板の表面粗さを、RMS[nm]=1〜100の範囲とし、第2のウエーハと密着させる面を平滑にすることで、支持板の表面が、第2のウエーハの裏面に密着し易くなり、このため、よりしっかりと第2のウエーハを支持することができる。支持板の表面粗さは、粗すぎるとその表面状態が剥離後の第2のウエーハ表面に反映され、膜厚ムラとして現れる。また、支持板の表面粗さが平滑すぎると、第2のウエーハに密着しすぎて支持板から第2のウエーハを外し難くなる。   Moreover, it is preferable to make the surface roughness of the support plate 52 into the range of RMS [nm] = 1-100. As described above, the surface roughness of the support plate is in the range of RMS [nm] = 1 to 100, and the surface to be in close contact with the second wafer is smoothed so that the surface of the support plate is the second wafer. It becomes easy to adhere to the back surface, and therefore the second wafer can be supported more firmly. If the surface roughness of the support plate is too rough, the surface state is reflected on the second wafer surface after peeling, and appears as film thickness unevenness. In addition, if the surface roughness of the support plate is too smooth, it is too close to the second wafer and it is difficult to remove the second wafer from the support plate.

以下、第1のウエーハに密着させる引っ張り用部材の密着領域幅を第1のウエーハ直径の40%以上とする理由等について、実験例を示して説明する。   Hereinafter, the reason for setting the contact region width of the pulling member to be in close contact with the first wafer to 40% or more of the first wafer diameter will be described with reference to experimental examples.

(実験例1:ウエーハ直径150mm)
以下のように、図3に示したような貼り合わせウエーハの製造方法に従って、貼り合わせウエーハを製造した。
第1のウエーハ10として、鏡面研磨された直径150mmの単結晶シリコンウエーハを準備した。そして、第1のウエーハには、その表面に熱酸化によりシリコン酸化膜層を100nm形成した。また、第2のウエーハ20として、直径150mmの合成石英ウエーハを準備した(工程a)。
次に、第1のウエーハ10に、形成してあるシリコン酸化膜層を通して水素イオンを注入し、イオンの平均進行深さにおいて表面に平行な微小気泡層(イオン注入層)11を形成した(工程b)。イオン注入条件は、注入エネルギーが35keV、注入線量が9×1016/cm、注入深さは0.3μmである。
(Experimental example 1: Wafer diameter 150 mm)
In the following manner, a bonded wafer was manufactured according to the method for manufacturing a bonded wafer as shown in FIG.
As the first wafer 10, a mirror-polished single crystal silicon wafer with a diameter of 150 mm was prepared. Then, a 100 nm silicon oxide film layer was formed on the surface of the first wafer by thermal oxidation. A synthetic quartz wafer having a diameter of 150 mm was prepared as the second wafer 20 (step a).
Next, hydrogen ions are implanted into the first wafer 10 through the formed silicon oxide film layer to form a microbubble layer (ion implantation layer) 11 parallel to the surface at an average depth of ions (process). b). The ion implantation conditions are an implantation energy of 35 keV, an implantation dose of 9 × 10 16 / cm 2 , and an implantation depth of 0.3 μm.

次に、プラズマ処理装置中にイオン注入した第1のウエーハ10を載置し、プラズマ用ガスとして窒素を導入した後、2Torr(270Pa)の減圧条件下で13.56MHzの高周波を直径300mmの平行平板電極間に高周波パワー50Wの条件で印加することで、高周波プラズマ処理をイオン注入した面に10秒行った。このようにして、第1のウエーハ10のイオン注入面に表面活性化処理を施した。
一方、第2のウエーハ20については、プラズマ処理装置中に載置し、狭い電極間にプラズマ用ガスとして窒素ガスを導入した後、電極間に高周波を印加することでプラズマを発生させ、高周波プラズマ処理を10秒行った。このようにして、第2のウエーハ20の、次の貼り合わせ工程において貼り合わせる面にも表面活性化処理を施した(工程c)。
Next, the first wafer 10 ion-implanted in the plasma processing apparatus is placed, nitrogen is introduced as a plasma gas, and then a 13.56 MHz high frequency wave having a diameter of 300 mm is parallel under a reduced pressure of 2 Torr (270 Pa). By applying a high frequency power of 50 W between the plate electrodes, the high frequency plasma treatment was performed for 10 seconds on the ion-implanted surface. In this manner, the surface activation treatment was performed on the ion implantation surface of the first wafer 10.
On the other hand, the second wafer 20 is placed in a plasma processing apparatus, nitrogen gas is introduced as a plasma gas between narrow electrodes, and then a high frequency is applied between the electrodes to generate a plasma. Processing was carried out for 10 seconds. Thus, the surface activation process was performed also on the surface bonded in the next bonding step of the second wafer 20 (step c).

以上のようにして表面活性化処理を行った第1のウエーハ10と第2のウエーハ20を、表面活性化処理を行った面を貼り合わせ面として室温で密着させた後、両ウエーハの裏面を厚さ方向に強く押圧した(工程d)。
次に、貼り合わせ強度を高めるため、第1のウエーハ10と第2のウエーハ20とが密着したウエーハを、300℃で30分間熱処理した。
The first wafer 10 and the second wafer 20 that have been subjected to the surface activation treatment as described above are brought into close contact with each other at the room temperature using the surface that has undergone the surface activation treatment as a bonding surface, and then the back surfaces of both wafers are adhered to each other. Pressing strongly in the thickness direction (step d).
Next, in order to increase the bonding strength, the wafer in which the first wafer 10 and the second wafer 20 were in close contact was heat-treated at 300 ° C. for 30 minutes.

次に、引っ張り用部材40として吸着パッドを第1のウエーハ10の裏面に密着させた(工程e)。このときの吸着パッドの密着領域幅dは第1のウエーハ直径の30%、すなわち、45mmとした。
また、第2のウエーハ20の裏面を支持板52で保持した。
次に、劈開の起点を形成するため、紙切りバサミの刃により、第1のウエーハのイオン注入層11にその一端部から外部衝撃を付与した。その後、第1のウエーハ10を保持する引っ張り用部材40と、第2のウエーハ20に密着させた支持板52を保持する保持具を相対的に離していくことにより、第1のウエーハ10と第2のウエーハ20を外部衝撃を付与した一端部から他端部に向かってイオン注入層11にて順次離間させた(工程f)。
Next, a suction pad was brought into close contact with the back surface of the first wafer 10 as the pulling member 40 (step e). The adhesion area width d of the suction pad at this time was 30% of the first wafer diameter, that is, 45 mm.
Further, the back surface of the second wafer 20 was held by the support plate 52.
Next, in order to form the starting point of cleavage, an external impact was applied to the ion implantation layer 11 of the first wafer from one end thereof with a blade of a paper cutting scissors. Thereafter, the pulling member 40 that holds the first wafer 10 and the holder that holds the support plate 52 in close contact with the second wafer 20 are relatively separated from each other, whereby the first wafer 10 and the first wafer 10 are separated from each other. The two wafers 20 were sequentially separated by the ion implantation layer 11 from one end portion to which the external impact was applied to the other end portion (step f).

このようにして、合計20枚の貼り合わせSOIウエーハの製造を試みた。
その結果、剥離工程(工程f)において、20回中10回において、ウエーハに一部破損が生じた。
In this way, a total of 20 bonded SOI wafers were manufactured.
As a result, in the peeling step (step f), the wafer was partially damaged at 10 out of 20 times.

(実験例2〜6:ウエーハ直径150mm)
実験例1と同様に、第1のウエーハ10として表面に熱酸化によりシリコン酸化膜層を100nm形成した直径150mmの単結晶シリコンウエーハを、第2のウエーハ20として直径150mmの合成石英ウエーハを用いて、貼り合わせウエーハ(SOIウエーハ)の製造を、それぞれの場合について20枚ずつ試みた。ただし、吸着パッド(引っ張り用部材40)の密着領域幅dを、表1中に示したようにして行った。
(Experimental examples 2 to 6: wafer diameter 150 mm)
Similarly to Experimental Example 1, a 150 mm diameter single crystal silicon wafer having a silicon oxide film layer of 100 nm formed on the surface by thermal oxidation was used as the first wafer 10 and a 150 mm diameter synthetic quartz wafer was used as the second wafer 20. The production of bonded wafers (SOI wafers) was attempted 20 sheets in each case. However, the adhesion region width d of the suction pad (the pulling member 40) was performed as shown in Table 1.

(実験例7〜12:ウエーハ直径200mm)
実験例1と同様に、第1のウエーハ10として表面に熱酸化によりシリコン酸化膜層を100nm形成した直径200mmの単結晶シリコンウエーハを、第2のウエーハ20として直径200mmの合成石英ウエーハを用いて、貼り合わせウエーハ(SOIウエーハ)の製造を、それぞれの場合について20枚ずつ試みた。ただし、吸着パッド(引っ張り用部材40)の密着領域幅dを、表1中に示したようにして行った。
(Experimental examples 7 to 12: wafer diameter 200 mm)
Similarly to Experimental Example 1, a 200 mm diameter single crystal silicon wafer having a silicon oxide film layer of 100 nm formed on the surface by thermal oxidation is used as the first wafer 10, and a 200 mm diameter synthetic quartz wafer is used as the second wafer 20. The production of bonded wafers (SOI wafers) was attempted 20 sheets in each case. However, the adhesion region width d of the suction pad (the pulling member 40) was performed as shown in Table 1.

(実験例13〜18:ウエーハ直径300mm)
実験例1と同様に、第1のウエーハ10として表面に熱酸化によりシリコン酸化膜層を100nm形成した直径300mmの単結晶シリコンウエーハを、第2のウエーハ20として直径300mmの合成石英ウエーハを用いて、貼り合わせウエーハ(SOIウエーハ)の製造を、それぞれの場合について20枚ずつ試みた。ただし、吸着パッド(引っ張り用部材40)の密着領域幅dを、表1中に示したようにして行った。
(Experimental examples 13 to 18: wafer diameter 300 mm)
Similarly to Experimental Example 1, a 300 mm diameter single crystal silicon wafer having a silicon oxide film layer of 100 nm formed on the surface by thermal oxidation was used as the first wafer 10, and a 300 mm diameter synthetic quartz wafer was used as the second wafer 20. The production of bonded wafers (SOI wafers) was attempted 20 sheets in each case. However, the adhesion region width d of the suction pad (the pulling member 40) was performed as shown in Table 1.

Figure 2008277501
Figure 2008277501

実験例1〜6(ウエーハ直径150mm)、実験例7〜12(ウエーハ直径200mm)、実験例13〜18(ウエーハ直径300mm)の貼り合わせウエーハの製造歩留まりを図4中に示した。なお、ここでの歩留まりとは第1のウエーハ及び第2のウエーハが破損せずに貼り合わせウエーハの製造を行うことができた割合を示す。   The production yield of bonded wafers of Experimental Examples 1 to 6 (wafer diameter 150 mm), Experimental Examples 7 to 12 (wafer diameter 200 mm), and Experimental Examples 13 to 18 (wafer diameter 300 mm) is shown in FIG. Note that the yield here indicates the ratio at which the bonded wafer can be manufactured without damaging the first wafer and the second wafer.

ウエーハ直径150mmの場合(実験例1〜6)は、吸着パッドの密着領域幅dが40%であれば、歩留まり90%を達成でき、吸着パッドの密着領域幅dが45%であれば、ウエーハの破損は発生しなかった。   In the case of a wafer diameter of 150 mm (Experimental Examples 1 to 6), a yield of 90% can be achieved if the suction pad contact area width d is 40%, and if the suction pad contact area width d is 45%, the wafer can be achieved. No damage occurred.

ウエーハ直径200mmの場合(実験例7〜12)は、吸着パッドの密着領域幅dが40%であれば、歩留まり85%を達成でき、吸着パッドの密着領域幅dが45%であれば、ウエーハの破損は発生しなかった。   In the case of a wafer diameter of 200 mm (Experimental Examples 7 to 12), a yield of 85% can be achieved if the adhesion area width d of the suction pad is 40%, and a wafer can be achieved if the adhesion area width d of the adsorption pad is 45%. No damage occurred.

直径300mmのウエーハ同士を貼り合わせ、ウエーハの破損が起こりやすい貼り合わせウエーハの製造(実験例13〜18)においても、吸着パッドの密着領域幅dが40%であれば、歩留まり80%を達成でき、吸着パッドの密着領域幅dが45%であれば、歩留まり90%を達成することができた。また、吸着パッドの密着領域幅dが50%であれば、ウエーハの破損は発生しなかった。   Even in the manufacture of bonded wafers (Experimental Examples 13 to 18) in which wafers having a diameter of 300 mm are bonded to each other, the yield of 80% can be achieved if the adhesion area width d of the suction pad is 40%. When the adhesion area width d of the suction pad was 45%, a yield of 90% could be achieved. Further, when the adhesion area width d of the suction pad was 50%, the wafer was not damaged.

以上の実験結果より、引っ張り用部材の密着領域幅dをウエーハの直径の40%以上、好ましくは45%以上にすれば、ウエーハの破損を効果的に防止して貼り合わせウエーハを製造できることがわかった。
また、特に、貼り合わせるウエーハの直径が300mmのように大きいときに、本発明の効果が大きいことが明らかとなった。
From the above experimental results, it can be seen that if the adhesion region width d of the pulling member is 40% or more, preferably 45% or more of the wafer diameter, the wafer can be effectively prevented from being damaged and a bonded wafer can be manufactured. It was.
In particular, it has been found that the effect of the present invention is great when the diameter of the wafer to be bonded is as large as 300 mm.

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、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範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

本発明の貼り合わせウエーハの製造方法において第1のウエーハに引っ張り用部材を密着する領域を模式的に示す平面図であり、(a)は引っ張り用部材として吸着パッドを用いた場合、(b)は引っ張り用部材として複数の吸盤を用いた場合を示すものである。It is a top view which shows typically the area | region which closely_contact | adheres a tension | pulling member to the 1st wafer in the manufacturing method of the bonding wafer of this invention, (a) is a case where a suction pad is used as a tension | pulling member, (b) Indicates a case where a plurality of suction cups are used as the pulling member. 貼り合わせウエーハの製造方法において、第1のウエーハの剥離が進行する様子を模式的に示す平面図であり、(a)は引っ張り用部材の密着領域幅が大きい場合、(b)は引っ張り用部材の密着領域幅が小さい場合を示すものである。In the manufacturing method of a bonded wafer, it is a top view which shows typically a mode that exfoliation of the 1st wafer advances, (a) is when the adhesion region width of a tension member is large, (b) is a tension member This shows a case where the width of the contact area is small. 本発明の貼り合わせウエーハの製造方法が適用される貼り合わせウエーハの製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the bonded wafer to which the manufacturing method of the bonded wafer of this invention is applied. 引っ張り用部材の密着領域幅と歩留まりとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the contact | adherence area | region width | variety of a tension member, and a yield.

符号の説明Explanation of symbols

10…第1のウエーハ、 11…イオン注入層、 12…イオン注入面、
20…第2のウエーハ、 22…貼り合わせる面、
40…引っ張り用部材、 50…引っ張り用部材(保持具)、 52…支持板、
60…貼り合わせウエーハ、 61…薄膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st wafer, 11 ... Ion implantation layer, 12 ... Ion implantation surface,
20 ... second wafer, 22 ... surface to be bonded,
40 ... Tensile member, 50 ... Tensile member (holding tool), 52 ... Support plate,
60 ... Laminated wafer, 61 ... Thin film.

Claims (12)

第1のウエーハと第2のウエーハを貼り合わせ、前記第1のウエーハを薄膜化し、前記第2のウエーハの上に薄膜を有する貼り合わせウエーハを製造する方法であって、少なくとも、
半導体ウエーハである前記第1のウエーハの表面から水素イオン又は希ガスイオンあるいはこれらの両方を注入してイオン注入層を形成する工程と、
前記第1のウエーハのイオン注入した面と第2のウエーハの貼り合わせる面の少なくとも一方に表面活性化処理を施す工程と、
前記第1のウエーハのイオン注入した面と前記第2のウエーハの貼り合わせる面とを密着させる工程と、
前記第1のウエーハの裏面の一端部に引っ張り用部材を密着させて前記第1のウエーハの裏面を保持するとともに、前記第2のウエーハの裏面を保持具により保持するウエーハ保持工程と、
前記第1のウエーハの前記イオン注入層の、前記引っ張り用部材を密着させた側の一端部から外部衝撃を付与するとともに、少なくとも、前記引っ張り用部材により前記第1のウエーハの裏面を引っ張ることにより、前記第1のウエーハと前記第2のウエーハとを、前記外部衝撃を付与した一端部から他端部に向かって前記イオン注入層にて順次離間させ、前記第1のウエーハを薄膜化する剥離工程と
を含み、前記引っ張り用部材で前記第1のウエーハに密着させる領域の、前記一端部と他端部とを結ぶ方向と垂直をなす方向の幅を、前記第1のウエーハの直径の40%以上として、前記剥離工程を行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。
A method of manufacturing a bonded wafer having a first wafer and a second wafer bonded together, thinning the first wafer, and having a thin film on the second wafer, comprising:
A step of implanting hydrogen ions or rare gas ions or both from the surface of the first wafer, which is a semiconductor wafer, to form an ion implantation layer;
Applying a surface activation treatment to at least one of the ion-implanted surface of the first wafer and the surface to be bonded to the second wafer;
Adhering the ion-implanted surface of the first wafer and the surface to be bonded of the second wafer;
A wafer holding step in which a pulling member is brought into close contact with one end of the back surface of the first wafer to hold the back surface of the first wafer, and the back surface of the second wafer is held by a holder;
By applying an external impact from one end of the ion implantation layer of the first wafer on the side where the pulling member is in close contact, and at least pulling the back surface of the first wafer by the pulling member The first wafer and the second wafer are sequentially separated from one end portion to which the external impact is applied from the one end portion to the other end portion by the ion implantation layer, and the first wafer is peeled off to form a thin film. A width of a region that is in close contact with the first wafer by the pulling member in a direction perpendicular to the direction connecting the one end and the other end is 40 of the diameter of the first wafer. % Or more, the method for producing a bonded wafer, wherein the peeling step is performed.
前記引っ張り用部材を、1つ以上の吸盤または多孔質材料で構成されているものとすることを特徴とする請求項1に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to claim 1, wherein the pulling member is made of one or more suction cups or a porous material. 前記第1のウエーハを、単結晶シリコンウエーハ、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハ、化合物半導体ウエーハのいずれかとすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   3. The bonded wafer according to claim 1, wherein the first wafer is any one of a single crystal silicon wafer, a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on a surface thereof, and a compound semiconductor wafer. Production method. 前記第2のウエーハを、石英ウエーハ、サファイア(アルミナ)ウエーハ、SiCウエーハ、ホウ珪酸ガラスウエーハ、結晶化ガラスウエーハ、窒化アルミニウムウエーハ、単結晶シリコンウエーハ、表面に酸化膜を形成した単結晶シリコンウエーハ、SiGeウエーハのいずれかとすることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The second wafer is a quartz wafer, a sapphire (alumina) wafer, a SiC wafer, a borosilicate glass wafer, a crystallized glass wafer, an aluminum nitride wafer, a single crystal silicon wafer, a single crystal silicon wafer having an oxide film formed on the surface, The method for manufacturing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is any one of SiGe wafers. 前記第2のウエーハを保持する保持具を、前記第2のウエーハの裏面に密着させる支持板とすることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   5. The bonded wafer according to claim 1, wherein the holding tool that holds the second wafer is a support plate that is in close contact with a back surface of the second wafer. 6. Production method. 前記支持板を、ヤング率が3GPa以上であり、厚みが1mm以上であるものとすることを特徴とする請求項5に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to claim 5, wherein the support plate has a Young's modulus of 3 GPa or more and a thickness of 1 mm or more. 前記支持板の材料を、シリコンとすることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The method for manufacturing a bonded wafer according to claim 5 or 6, wherein a material of the support plate is silicon. 前記支持板の表面粗さを、RMS[nm]=1〜100の範囲とすることを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to claim 5, wherein the surface roughness of the support plate is in the range of RMS [nm] = 1 to 100. 前記支持板の前記第2のウエーハの裏面への密着は、真空吸着または静電チャックによるものとすることを特徴とする請求項5ないし請求項8のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The bonded wafer according to any one of claims 5 to 8, wherein the support plate is adhered to the back surface of the second wafer by vacuum suction or an electrostatic chuck. Production method. 前記第1のウエーハと第2のウエーハを密着させる工程の後、該密着したウエーハを、100〜400℃で熱処理する熱処理工程を行い、その後、前記ウエーハ保持工程を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   2. The method according to claim 1, wherein after the step of bringing the first wafer and the second wafer into close contact with each other, a heat treatment step of heat-treating the attached wafer at 100 to 400 ° C. is performed, and then the wafer holding step is performed. The manufacturing method of the bonding wafer as described in any one of Claim 1 thru | or 9. 前記剥離工程の際に、断面形状が楔状の部材の先端部を前記イオン注入層の一端部に当接させることにより、前記イオン注入層に外部衝撃を付与することを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   2. The external impact is applied to the ion implantation layer by bringing a tip portion of a wedge-shaped member into contact with one end portion of the ion implantation layer during the peeling step. The method for producing a bonded wafer according to claim 10. 前記表面活性化処理を、プラズマ処理、オゾン処理の少なくとも一方で行うことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 11, wherein the surface activation treatment is performed by at least one of a plasma treatment and an ozone treatment.
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