JP2010045148A - Method of manufacturing laminated wafer - Google Patents
Method of manufacturing laminated wafer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010045148A JP2010045148A JP2008207602A JP2008207602A JP2010045148A JP 2010045148 A JP2010045148 A JP 2010045148A JP 2008207602 A JP2008207602 A JP 2008207602A JP 2008207602 A JP2008207602 A JP 2008207602A JP 2010045148 A JP2010045148 A JP 2010045148A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- layer
- active layer
- bonded
- grinding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、貼り合わせウェーハの製造方法に関し、特に、貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分の重金属汚染を防止するようにした貼り合わせウェーハの製造方法に関するものである。 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 heavy metal contamination of an active layer wafer portion of the bonded wafer is prevented.
一般的な貼り合わせウェーハの製造方法としては、酸化膜(絶縁膜)が形成された一枚のシリコンウェーハに、もう一枚のシリコンウェーハを貼り合わせ、この貼り合わせたシリコンウェーハの一方を研削・研磨してSOI(Silicon On Insulator)層を形成する方法(研削研磨法)や、シリコンウェーハの内部に酸素イオンを打ち込んだのち、高温アニールを行うことによって、シリコンウェーハの内部に埋め込み酸化膜(BOX)層を形成し、該BOX層の上部をSOI層とする方法(SIMOX:Separation by Implanted Oxygen法)、SOI層側となるシリコンウェーハ(活性層用ウェーハ)の表層部に水素イオン等を打ち込んでイオン注入層を形成したのち、そのシリコンウェーハを支持基板用のシリコンウェーハと貼り合わせ、ついで熱処理により上記のイオン注入層で剥離させることによってSOI層を形成する方法(スマートカット法)等が知られている(SIMOX法については、例えば特許文献1参照)。 As a general method for manufacturing a bonded wafer, another silicon wafer is bonded to one silicon wafer on which an oxide film (insulating film) is formed, and one of the bonded silicon wafers is ground. Polishing to form an SOI (Silicon On Insulator) layer (grinding polishing method) or implanting oxygen ions into the silicon wafer and then performing high-temperature annealing to fill the silicon wafer with a buried oxide film (BOX ) Layer is formed, and the upper part of the BOX layer is made an SOI layer (SIMOX: Separation by Implanted Oxygen method), and hydrogen ions are implanted into the surface layer part of the silicon wafer (active layer wafer) on the SOI layer side. After forming the ion implantation layer, the silicon wafer is bonded to the silicon wafer for the support substrate, and then peeled off by the above ion implantation layer by heat treatment. A method of forming an SOI layer by forming (smart cut method) or the like is known (for example, refer to Patent Document 1 for the SIMOX method).
しかしながら、上記した方法では何れも、活性層の膜厚均一性に劣る(±30%以上)という問題があった。 However, each of the above methods has a problem that the film thickness uniformity of the active layer is inferior (± 30% or more).
そこで、上記の問題を解決するものとして、本発明者らは先に、酸素イオン注入法と研削研磨法を組み合わせたプロセス、すなわち
「表面に絶縁膜を有したまたは有しない活性層用ウェーハを、直接、支持層用ウェーハと貼り合わせたのち、活性層用ウェーハ部分を薄膜化することからなる、貼り合わせウェーハの製造方法であって、
活性層用ウェーハに酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する工程と、
活性層用ウェーハに対し、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す工程と、
活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる工程と、
貼り合わせたウェーハの貼り合わせ強度を向上させるための熱処理工程と、
貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を、酸素イオン注入層の手前まで研削する工程と、
貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分をさらに研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させる工程と、
貼り合わせたウェーハを酸化処理して、酸素イオン注入層の露出面に酸化膜を形成する工程と、
この酸化膜を除去する工程と、
非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施して、貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を平坦化する工程と、
の時系列的結合になることを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。」
を開発し、これを開示した(特許文献2参照)。
この方法によれば、活性層の膜厚均一性に比較的優れ、また透過電子顕微鏡(TEM)による評価で比較的欠陥の少ない、直接貼り合わせウェーハの提供が可能になった。
Injecting oxygen ions into the active layer wafer to form an oxygen ion implanted layer in the active layer;
A step of heat-treating the active layer wafer at a temperature of 1100 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere;
Bonding the active layer wafer and the support layer wafer together;
A heat treatment step for improving the bonding strength of the bonded wafers;
Grinding the wafer part for the active layer of the bonded wafer to the front of the oxygen ion implantation layer;
Further polishing or etching the wafer portion for the active layer of the bonded wafer to expose the oxygen ion implantation layer;
Oxidizing the bonded wafer to form an oxide film on the exposed surface of the oxygen ion implantation layer; and
Removing the oxide film;
Applying a heat treatment at a temperature of 1100 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere to flatten the wafer portion for the active layer of the bonded wafer;
A method for producing a bonded wafer, characterized in that the time-series coupling is as follows. "
Was developed and disclosed (see Patent Document 2).
According to this method, it is possible to provide a directly bonded wafer having relatively excellent thickness uniformity of the active layer and relatively few defects as evaluated by a transmission electron microscope (TEM).
しかしながら、上記特許文献2で開示した方法では、貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を酸素イオン注入層の手前まで研削する工程において、実際には粗さ#100〜#3000の砥石でSiウェーハの表面を研磨しており、この時、Siウェーハの表面に歪が生ずる。この歪の深さは、砥石の粗さにもよるが最大で5μm程度である。上記研削工程ではSiウェーハの研削と同時に、この歪内にFe、Ni、Cu等の重金属を擦り付けていることになる。また研削痕の中にも同様の重金属が付着している。 However, in the method disclosed in Patent Document 2, in the process of grinding the wafer portion for the active layer of the bonded wafers to the front of the oxygen ion implanted layer, the Si wafer is actually used with a grindstone having a roughness of # 100 to # 3000. At this time, the surface of the Si wafer is distorted. The depth of this strain is about 5 μm at maximum although it depends on the roughness of the grindstone. In the above grinding process, simultaneously with grinding of the Si wafer, heavy metals such as Fe, Ni, and Cu are rubbed into this strain. Similar heavy metals are also adhered to the grinding marks.
このウェーハをそのまま研磨すると、表面の歪が研磨で助長されて、研磨後のSiウェーハの表面に歪が残り、この歪は最終的な製品である貼り合わせウェーハの表面にも残留する。そして歪層にある重金属も同様に残留し、Siウェーハの表面は重金属で汚染されたものとなる。
また、研磨後には熱処理工程があるので、表面歪層の重金属はその熱処理でSiウェーハ内部へと拡散する。
しかも貼り合わせウェーハの製造プロセスでは活性層の厚みは通常2μm以下である。
それゆえ従来の方法では、この重金属汚染の、活性層の品質への影響が見られ、活性層が薄膜の場合は、品質への影響がさらに顕著になるという問題があった。
When this wafer is polished as it is, the distortion of the surface is promoted by polishing, and the distortion remains on the surface of the polished Si wafer, and this distortion also remains on the surface of the bonded wafer that is the final product. The heavy metal in the strained layer also remains, and the surface of the Si wafer is contaminated with heavy metal.
Further, since there is a heat treatment step after polishing, the heavy metal in the surface strain layer diffuses into the Si wafer by the heat treatment.
Moreover, in the bonded wafer manufacturing process, the thickness of the active layer is usually 2 μm or less.
Therefore, in the conventional method, there is a problem that the heavy metal contamination has an influence on the quality of the active layer, and when the active layer is a thin film, the influence on the quality becomes more remarkable.
そしてこの問題の解決のためには、研削に替えて研磨だけで所定の厚みまでSiウェーハを薄くすることも考えられるが、それでは時間がかかりすぎてコストが嵩み、またウェーハ形状も崩れるという新たな問題が生じてしまう。 In order to solve this problem, it is possible to reduce the Si wafer to a predetermined thickness by polishing instead of grinding. However, this is too time consuming and increases the cost, and the wafer shape also collapses. Problems arise.
本発明は、上記の課題を有利に解決するもので、貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分の重金属汚染を防止するようにした、貼り合わせウェーハの有利な製造方法を提案することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems advantageously, and to propose an advantageous method for manufacturing a bonded wafer, in which heavy metal contamination of the wafer portion for the active layer of the bonded wafer is prevented. To do.
さて、本発明者は、上記の問題を解決すべく、重金属の除去について鋭意検討を重ねた結果、エッチングで除去するのが望ましいという知見を得た。
本発明は上記の知見に立脚するものである。
Now, as a result of intensive studies on the removal of heavy metals, the present inventor has obtained the knowledge that it is desirable to remove them by etching.
The present invention is based on the above findings.
すなわち、本発明の貼り合わせウェーハの製造方法の要旨構成は次のとおりである。
1.活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを製造する方法であって、
(1) 活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを直接、または絶縁膜を介して貼り合わせる工程と、
(2) 貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を少なくとも研削により減厚化する工程と、
を含む一連の工程を具え、
前記(2)の貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を減厚化する工程で、前記研削後に研削ダメージを除去することを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。
That is, the summary structure of the manufacturing method of the bonded wafer of this invention is as follows.
1. A method for manufacturing a bonded wafer by bonding an active layer wafer and a support layer wafer,
(1) bonding the active layer wafer and the support layer wafer directly or through an insulating film;
(2) a step of thinning at least the wafer portion for the active layer of the bonded wafer by grinding;
Including a series of processes including
(2) A method for producing a bonded wafer, characterized in that grinding damage is removed after the grinding in the step of reducing the thickness of the active layer wafer portion of the bonded wafer.
2.前記(2)の貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を減厚化する工程で、前記研削ダメージを除去する方法として、アルカリエッチング、酸エッチングおよびガスエッチングの少なくとも一つを用いることを特徴とする、請求項1記載の貼り合せウェーハの製造方法。 2. (2) In the step of reducing the thickness of the wafer portion for the active layer of the bonded wafer, as a method for removing the grinding damage, at least one of alkali etching, acid etching, and gas etching is used. The method for producing a bonded wafer according to claim 1.
3.前記(1)の活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる工程の前に、活性層用ウェーハに酸素イオン注入を施して酸素イオン注入層を形成し、
前記(2)の貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を減厚化する工程で、前記研削ダメージの除去後に、前記酸素イオン注入層を研磨ストップ層として研磨を行い、その後、前記酸素イオン注入層を除去することを特徴とする、請求項1または2記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
3. Before the step of bonding the active layer wafer and the support layer wafer in (1) above, an oxygen ion implantation is performed on the active layer wafer to form an oxygen ion implanted layer,
In the step of reducing the thickness of the wafer portion for the active layer of the bonded wafer of (2), after removing the grinding damage, the oxygen ion implanted layer is polished as a polishing stop layer, and then the oxygen ion implanted The method for producing a bonded wafer according to claim 1, wherein the layer is removed.
本発明では、貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を少なくとも研削により減厚化する工程で、その研削後に研削ダメージすなわち研削歪を除去するので、その後に研磨や熱処理を行っても活性層が重金属で汚染されることがない。 In the present invention, since the wafer portion for the active layer of the bonded wafer is at least thinned by grinding, grinding damage, that is, grinding distortion, is removed after the grinding, so that the active layer remains even after polishing or heat treatment. No contamination with heavy metals.
従って本発明によれば、重金属による汚染のない高品質の活性層を持つ貼り合わせウェーハを製造することができる。 Therefore, according to the present invention, a bonded wafer having a high-quality active layer free from contamination by heavy metals can be produced.
なお、上記急速昇降温の熱処理は、研削ダメージを除去する方法として、アルカリエッチング、酸エッチングおよびガスエッチングの少なくとも一つを用いると好ましい。アルカリエッチング、酸エッチングおよびガスエッチングのうちの何れか一つを用いるか、またはそれらのエッチングを適宜組み合わせて用いると、ウェーハ表面の凹凸を除去できるので、研削歪を除去するとともにその歪内の重金属も除去することができる。 In addition, it is preferable to use at least one of alkali etching, acid etching, and gas etching as the method for removing the grinding damage in the rapid heating / cooling heat treatment. If any one of alkali etching, acid etching, and gas etching is used or a combination of these etchings is used as appropriate, unevenness on the wafer surface can be removed, so that grinding strain is removed and heavy metal within the strain is removed. Can also be removed.
また、活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる工程の前に、活性層用ウェーハに酸素イオン注入を施して酸素イオン注入層を形成し、その後の貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を減厚化する工程で、研削ダメージの除去後に、酸素イオン注入層を研磨ストップ層として研磨を行い、その後、酸素イオン注入層を除去すると好ましい。研削ダメージを除去することで重金属を除去できることから、酸素イオン注入層を研磨ストップ層とした研磨によってウェーハ表面が重金属で汚染されることがないので、重金属での汚染のない高品質の極めて薄い活性層を持つ貼り合わせウェーハを製造することができる。 Further, before the step of bonding the active layer wafer and the support layer wafer, oxygen ion implantation is performed on the active layer wafer to form an oxygen ion implanted layer, and then the bonded wafers for the active layer In the step of reducing the thickness, after removing grinding damage, it is preferable to perform polishing using the oxygen ion implanted layer as a polishing stop layer and then remove the oxygen ion implanted layer. Since the heavy metal can be removed by removing grinding damage, the wafer surface is not contaminated with heavy metal by polishing using the oxygen ion implanted layer as a polishing stop layer, so high quality and extremely thin activity without heavy metal contamination A bonded wafer with layers can be manufactured.
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
まず、本実施形態で対象とする貼り合わせウェーハ及び、図1に示すプロセスフローに従う本実施形態の各製造工程について具体的に説明する。
・貼り合わせウェーハ
本実施形態により、貼り合わせウェーハを作製するには、活性層用ウェーハと支持層用ウェーハの2枚のシリコンウェーハを貼り合わせるわけであるが、本実施形態は両ウェーハの貼り合わせに際し、絶縁膜(酸化膜)を介する場合は勿論のこと、このような絶縁膜を介さずに直接貼り合わせる場合にも適用することができる。
なお、貼り合わせウェーハとしては、貼り合せに適した表面ラフネスが良好なものであれば、ドーパントの種類、濃度および酸素濃度などは限定されない。ただし、欠陥をより低減するためには、COP(Crystal Oriented Particle)がないまたは少ないウェーハが好ましい。ここに、COPの低減には、CZ引き上げ条件を最適化してCOPを少なくする方法、ウェーハ鏡面加工後還元雰囲気中で1000℃以上の高温熱処理を施す方法、ウェーハ上にCVDなどでSiをエピタキシャル成長させる方法などを適用することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
First, the bonded wafer as a target in the present embodiment and each manufacturing process of the present embodiment according to the process flow shown in FIG. 1 will be specifically described.
-Bonded wafer In order to produce a bonded wafer according to this embodiment, two silicon wafers, an active layer wafer and a support layer wafer, are bonded together. In this embodiment, both wafers are bonded together. In this case, the present invention can be applied not only to the case where an insulating film (oxide film) is interposed, but also to the case of directly bonding without using such an insulating film.
Note that the type, concentration, oxygen concentration, and the like of the dopant are not limited as long as the bonded wafer has good surface roughness suitable for bonding. However, in order to further reduce defects, a wafer having no or few COPs (Crystal Oriented Particles) is preferable. Here, COP can be reduced by optimizing the CZ pulling conditions to reduce COP, performing high-temperature heat treatment at 1000 ° C or higher in a reducing atmosphere after wafer mirror processing, and epitaxially growing Si on the wafer by CVD or the like. Methods etc. can be applied.
(1) 活性層用ウェーハに酸素イオンを注入する工程
先ず本実施形態では、活性層用ウェーハに酸素イオンを注入する。
本実施形態においては、酸素イオン注入時の加速電圧は、最終製品の活性層厚さに応じて適宜選択することができ、特に限定されることはない。従って、通常の酸素イオン注入機の加速電圧:100〜300keV程度で行えばよい。
一方、本実施形態においては酸素イオン注入を、基板温度を200℃以上(例えば450℃)の高温にするとともに、ドーズ量を1.0×1016〜3.0×1017 atoms/cm2に設定して行う。
(1) Step of implanting oxygen ions into active layer wafer First, in this embodiment, oxygen ions are implanted into an active layer wafer.
In the present embodiment, the acceleration voltage at the time of oxygen ion implantation can be appropriately selected according to the thickness of the active layer of the final product, and is not particularly limited. Accordingly, the acceleration voltage of a normal oxygen ion implanter may be about 100 to 300 keV.
On the other hand, in this embodiment, oxygen ion implantation is performed by setting the substrate temperature to a high temperature of 200 ° C. or higher (for example, 450 ° C.) and setting the dose amount to 1.0 × 10 16 to 3.0 × 10 17 atoms / cm 2. .
酸素イオン注入の際のドーズ量が1.0×1016 atoms/cm2に満たない場合には、(2)の熱処理工程での熱処理後の酸素イオン注入層における酸素原子を含んだSiアモルファス層が単一層に纏まらずに二層構造となるかまたは充分に形成されず、SiO2粒子同士が離れ過ぎていることから、後述する貼り合わせ後の(4)の工程で活性層用ウェーハ部分を減厚化するために研磨を行っている際にSiO2粒子が脱落し易いため、的確に研磨ストップを行うことができない。
一方、酸素イオン注入の際のドーズ量が3.0×1017 atoms/cm2を超える場合には、酸素イオン注入の際に高酸素が必要となるため、酸素イオン注入にコストが嵩んでしまう。
If the dose amount during oxygen ion implantation is less than 1.0 × 10 16 atoms / cm 2 , the Si amorphous layer containing oxygen atoms in the oxygen ion implanted layer after the heat treatment in the heat treatment step (2) is a single layer. Since the two-layer structure is not formed in one layer or is not sufficiently formed and the SiO 2 particles are too far apart, the wafer portion for the active layer is formed in the step (4) after bonding, which will be described later. Since the SiO 2 particles easily fall off during polishing to reduce the thickness, the polishing cannot be stopped accurately.
On the other hand, when the dose amount during the oxygen ion implantation is greater than 3.0 × 10 17 atoms / cm 2, since the high oxygen is required at the time of oxygen ion implantation, the cost to the oxygen ion implantation will piling up.
なお、上記高温での酸素イオン注入を複数回の分割注入としても良く、その分割注入の間に洗浄を行っても良い。洗浄方法としては、パーティクル除去能力に優れたSC1、HF、O3および有機酸による洗浄やスクラブ洗浄などが好適である。 Note that the oxygen ion implantation at the high temperature may be divided into a plurality of divided implantations, and cleaning may be performed between the divided implantations. As the cleaning method, SC1, HF, O 3 and organic acid cleaning, scrub cleaning, etc., which are excellent in particle removal capability, are suitable.
(2) 活性層用ウェーハを熱処理する工程
次いで本実施形態では、貼り合わせ前の段階で、1100℃以上でかつ1250℃以下の温度で、10分以上熱処理を施す。1100℃未満の温度では、酸素イオン注入層が単一層に纏まらずに二層構造となってしまうか、充分アモルファス状態にならず、研磨ストップ機能が充分高くならない。
一方、1250℃を超える温度では、スリップ転移発生のおそれがある。
この熱処理時、非酸化性雰囲気中で処理することにより、酸素イオン注入時に最表面近傍に注入された酸素を外方へ拡散させて酸素濃度を下げ、貼り合わせ強化熱処理時の最表面近傍の酸素析出物を抑制することに寄与し、その結果、欠陥密度のさらなる低減が可能となる。非酸化性雰囲気としては、ArやH2またはその混合雰囲気などが有利に適合する。
(2) Step of heat-treating wafer for active layer Next, in this embodiment, heat treatment is performed at a temperature of 1100 ° C. or higher and 1250 ° C. or lower for 10 minutes or more at the stage before bonding. If the temperature is less than 1100 ° C., the oxygen ion implanted layer is not combined into a single layer but has a two-layer structure, or is not sufficiently amorphous, and the polishing stop function is not sufficiently high.
On the other hand, at temperatures exceeding 1250 ° C., slip transition may occur.
During this heat treatment, by processing in a non-oxidizing atmosphere, oxygen implanted near the outermost surface during oxygen ion implantation is diffused outward to lower the oxygen concentration, and oxygen near the outermost surface during bonding strengthening heat treatment This contributes to the suppression of precipitates, and as a result, the defect density can be further reduced. As the non-oxidizing atmosphere, Ar, H 2 or a mixed atmosphere thereof is advantageously adapted.
(3) 活性層用ウェーハと支持層用ウェーハを貼り合わせる工程
本実施形態では次いで、活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせるが、この貼り合わせに際しては、絶縁膜を介してもよいし、絶縁膜を介さずに直接、貼り合わせることもできる。
絶縁膜を介して貼り合わせを行う場合、絶縁膜としてはBOX等の酸化膜(SiO2)、窒化膜(Si3N4)などが好適である。また、成膜方法としては、酸化雰囲気や窒素雰囲気中での熱処理(熱酸化、熱窒化)、CVDなどが好適である。熱酸化としては、酸素ガスの他、水蒸気を使ったWet酸化なども使用することができる。
さらに、絶縁膜は、酸素イオン注入前に成膜しても良いし、注入後でも良い。
(3) Step of bonding the active layer wafer and the support layer wafer Next, in this embodiment, the active layer wafer and the support layer wafer are bonded together, but this bonding may be performed through an insulating film. However, it can also be bonded directly without using an insulating film.
When bonding is performed through an insulating film, an oxide film (SiO 2 ) such as a BOX, a nitride film (Si 3 N 4 ), or the like is preferable as the insulating film. As a film forming method, heat treatment (thermal oxidation, thermal nitridation), CVD, or the like in an oxidizing atmosphere or a nitrogen atmosphere is preferable. As thermal oxidation, in addition to oxygen gas, wet oxidation using water vapor or the like can also be used.
Further, the insulating film may be formed before oxygen ion implantation or after implantation.
また、貼り合わせの前には、パーティクルによるボイドの発生を抑制するため、洗浄処理を施すことが有利である。
洗浄方法として、一般的なシリコンウェーハ洗浄方法である、SC1+SC2、HF+O3、有機酸またはその組み合わせなどが有効である。
さらに、1000℃以下の貼り合せ温度では貼り合せ強度が十分ではなく、貼り合わせ後の研削・研磨工程の条件(圧力・速度)によっては剥がれる危険性が懸念される場合には、貼り合せ強度を高めるために、貼り合わせ前のシリコン表面に、酸素・窒素・He・H2・Arまたはその混合雰囲気を使ったプラズマによる活性化処理を施すことが有利である。
Further, before bonding, it is advantageous to perform a cleaning process in order to suppress generation of voids due to particles.
As a cleaning method, SC1 + SC2, HF + O 3 , an organic acid, or a combination thereof, which is a general silicon wafer cleaning method, is effective.
Furthermore, if the bonding strength is not sufficient at a bonding temperature of 1000 ° C or less and there is a risk of peeling depending on the conditions (pressure / speed) of the grinding / polishing process after bonding, the bonding strength should be increased. In order to increase the thickness, it is advantageous to subject the silicon surface before bonding to an activation treatment using plasma using oxygen, nitrogen, He, H 2 , Ar, or a mixed atmosphere thereof.
なお、直接貼り合わせの場合、貼り合せ面に吸着したH2Oがその後の熱処理でSiO2に変化し、貼り合わせ界面に存在するため、貼り合せ面のHF洗浄を行い、疎水面貼り合わせを行って、SiO2を抑制する方法を行ってもよい。これにより、界面での酸化物を低減することができ、デバイス特性の改善につながる。 In the case of direct bonding, H 2 O adsorbed on the bonding surface changes to SiO 2 in the subsequent heat treatment and exists at the bonding interface, so the bonding surface is washed with HF, and hydrophobic surface bonding is performed. go and may be carried out a method of inhibiting the SiO 2. Thereby, the oxide at the interface can be reduced, which leads to improvement of device characteristics.
(4) 貼り合わせ強度向上のための熱処理工程
本実施形態では次いで、貼り合せ強度を高めるための熱処理を行う。この熱処理は、結合強度を十分上げるために、1000℃以上の温度で処理するが、保持時間は1h以内とすることが好ましい。雰囲気については特に制限されないが、次工程の研削工程でのウェーハ裏面の保護のために、酸化雰囲気として、150nm以上の酸化膜をつけることが好ましい。
(4) Heat treatment step for improving the bonding strength Next, in this embodiment, a heat treatment for increasing the bonding strength is performed. This heat treatment is performed at a temperature of 1000 ° C. or higher in order to sufficiently increase the bond strength, but the holding time is preferably within 1 h. Although the atmosphere is not particularly limited, it is preferable to provide an oxide film having a thickness of 150 nm or more as the oxidizing atmosphere in order to protect the back surface of the wafer in the next grinding step.
(5) 活性層用ウェーハを減厚化し酸素イオン注入層を露出させる工程
本実施形態では次いで、活性層用ウェーハを研削および研磨により減厚化し、酸素イオン注入層を露出させる。
(5) Step of reducing the thickness of the active layer wafer and exposing the oxygen ion implanted layer In this embodiment, the thickness of the active layer wafer is then reduced by grinding and polishing to expose the oxygen ion implanted layer.
・研削
貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハの研削は、機械式の加工で実施される。この研削では、酸素イオン注入層の表面側に活性層用ウェーハの一部を残す。残される活性層用ウェーハの一部の膜厚は限定されない。
その後の工程での研磨工程時間を短縮するために、酸素イオン注入層の直前まで研削することが好ましいが、研削装置の精度、研削によるダメージ深さ(約2μm)および次工程でのエッチングを考慮すると、残膜Si厚さは6〜10μm 程度とするのが好ましい。
・ Grinding The active layer wafer of the bonded wafer is ground by mechanical processing. In this grinding, a part of the active layer wafer is left on the surface side of the oxygen ion implanted layer. The film thickness of a part of the remaining active layer wafer is not limited.
In order to shorten the polishing process time in the subsequent process, it is preferable to perform grinding until just before the oxygen ion implanted layer. However, the accuracy of the grinding apparatus, the damage depth (about 2 μm) due to grinding, and etching in the next process are considered Then, the residual film Si thickness is preferably about 6 to 10 μm.
・エッチング
研削に引き続いて、貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハの表面をエッチングして、研削ダメージ(研削歪)を除去する。
このエッチングは、40±5%のKOHのアルカリエッチング、フッ酸,硝酸,リン酸を用いた酸エッチングおよび、CF4,O2,N2を用いたガスエッチングのうちの何れか一つを用いるか、もしくは、アルカリエッチングまたは酸エッチングを行い次にガスエッチングを行うか、或いはガスエッチングを先に行い次にアルカリエッチングまたは酸エッチングを行うなど、エッチングを適宜組み合わせて用いる。
エッチング、特に好ましくはアルカリエッチングを行うと、ウェーハ表面の凹凸を除去できるので、研削歪を除去するとともにその歪内の重金属も除去することができる。
アルカリエッチングのためのアルカリ性溶液としては、無機アルカリ溶液(KOH,NaOH等)、有機アルカリ溶液(例えば、アミンを主成分とするピペラジンやエチレンジアミン等)またはこれらの混合溶液などが好適である。
Etching Subsequent to grinding, the surface of the wafer for active layer of the bonded wafer is etched to remove grinding damage (grinding distortion).
This etching uses one of alkali etching of 40 ± 5% KOH, acid etching using hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, and gas etching using CF 4 , O 2 and N 2 . Etching is used in combination as appropriate, such as alkali etching or acid etching followed by gas etching, or gas etching first and then alkali etching or acid etching.
When etching, particularly preferably alkaline etching, is performed, the irregularities on the wafer surface can be removed, so that grinding strain can be removed and heavy metals in the strain can also be removed.
As the alkaline solution for the alkali etching, an inorganic alkaline solution (KOH, NaOH, etc.), an organic alkaline solution (for example, piperazine or ethylenediamine containing amine as a main component) or a mixed solution thereof is suitable.
特に、研磨前にSiをエッチングすることで、テラス(2枚のウェーハが貼り合わない最外周1〜3mmの領域)と貼り合わせ領域との境界がスムースになり、パーティクルの発生が抑制される。 In particular, by etching Si before polishing, the boundary between the terrace (the outermost 1 to 3 mm area where the two wafers are not bonded together) and the bonded area becomes smooth, and the generation of particles is suppressed.
・研磨
エッチングに引き続いて、貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハを研磨して、酸素イオン注入層を露出させる。
この研磨法においては、砥粒濃度が1質量%以下の研磨剤を供給しながら行うことが好ましい。このような研磨液としては、砥粒(例えばシリカ)濃度が1質量%以下のアルカリ性溶液が挙げられる。なお、アルカリ性溶液としては先のアルカリエッチングと同様、無機アルカリ溶液(KOH,NaOH等)、有機アルカリ溶液(例えば、アミンを主成分とするピペラジンやエチレンジアミン等)またはこれらの混合溶液などが好適である。
この研磨法は、砥粒濃度が1質量%以下であることもあって、砥粒による機械的な研磨作用はほとんどなく、化学的な研磨作用が優先される。そして、このアルカリ性溶液による化学的な研磨作用により、活性層用ウェーハの一部(Si層)が研磨される。アルカリ性溶液は、Si/(酸素原子を含んだSiアモルファス層)のエッチングレート比が高いため、活性層用ウェーハの一部であるSi層は効率よく研磨することができるが、酸素原子を含んだSiアモルファス層は殆ど研磨されない。従って、研磨装置の機械的精度が十分でなくても、酸素イオン注入層はほとんど研磨されずに、Si層のみが研磨される結果、酸素イオン注入層を均一に露出させることができる。
すなわち、本実施形態における酸素イオン注入層は、充分高い研磨ストップ機能を持つ研磨ストップ層として機能する。
-Polishing Following etching, the wafer for active layer of the bonded wafer is polished to expose the oxygen ion implanted layer.
This polishing method is preferably performed while supplying an abrasive having an abrasive concentration of 1% by mass or less. Examples of such a polishing liquid include an alkaline solution having an abrasive grain (for example, silica) concentration of 1% by mass or less. As the alkaline solution, an inorganic alkaline solution (KOH, NaOH, etc.), an organic alkaline solution (for example, piperazine containing ethylene as a main component, ethylenediamine, etc.) or a mixed solution thereof is suitable as in the previous alkali etching. .
In this polishing method, the abrasive concentration is 1% by mass or less, and therefore there is almost no mechanical polishing action by the abrasive grains, and the chemical polishing action is prioritized. And a part (Si layer) of the wafer for active layers is grind | polished by the chemical grinding | polishing effect | action by this alkaline solution. Since the alkaline solution has a high etching rate ratio of Si / (Si amorphous layer containing oxygen atoms), the Si layer that is part of the wafer for the active layer can be polished efficiently, but contains oxygen atoms. The Si amorphous layer is hardly polished. Therefore, even if the mechanical accuracy of the polishing apparatus is not sufficient, the oxygen ion implanted layer is hardly polished, and only the Si layer is polished. As a result, the oxygen ion implanted layer can be uniformly exposed.
That is, the oxygen ion implanted layer in the present embodiment functions as a polishing stop layer having a sufficiently high polishing stop function.
(6) 酸素イオン注入層の除去工程
本実施形態では次いで、露出した酸素イオン注入層を除去する。この酸素イオン注入層は、酸素原子を含んだSiアモルファス、一部再結晶化したSiおよびSiO2からなる。除去方法としては、エッチング法、酸化+エッチング法、研磨などが適用できる。
・エッチング法
酸素イオン注入層が完全なSiO2層(BOX層)となるためには酸素ドーズ量・熱処理が必要であるが、十分でない条件を選択しているため、エッチングにはSiO2を除去するHF溶液、Siを除去するアルカリ溶液、またはSiを酸化するSC1溶液やオゾン溶液と酸化して生成したSiO2を除去するHF溶液とを交互に行うなどのエッチング条件が好ましい。
いずれにしても、HF溶液を使用し、HF溶液に浸漬した後、SiO2除去の目安となる、ウェーハ表面全体が撥水面になるまで、酸化+HFを繰り返し行うことが好ましい。
(6) Oxygen ion implantation layer removal step In this embodiment, the exposed oxygen ion implantation layer is then removed. This oxygen ion implantation layer is made of Si amorphous containing oxygen atoms, partially recrystallized Si, and SiO 2 . As a removal method, an etching method, an oxidation + etching method, polishing, or the like can be applied.
・ Etching method Oxygen dose and heat treatment are required for the oxygen ion implanted layer to become a complete SiO 2 layer (BOX layer), but because of insufficient conditions, SiO 2 is removed for etching. HF solution, etching conditions such as to alternately and HF solution to remove the alkaline solution SiO 2 to or Si was produced by oxidizing an SC1 solution or ozone solution to oxidize and remove the Si is preferred.
In any case, after immersing in the HF solution and using the HF solution, it is preferable to repeat the oxidation + HF until the entire wafer surface becomes a water-repellent surface, which is a measure for removing SiO 2 .
・酸化法
この方法は、酸素イオン注入層の露出面に所定厚さの酸化膜を形成する工程と、この酸化膜を除去する工程からなる。
この酸化処理は、酸化性雰囲気中で行えばよく、処理温度は特に限定されないが、好適には600〜1000℃の酸化性雰囲気である。
但し、酸素イオン注入層のアモルファスが再結晶化されることで発生するSiO2粒子に起因した表面ラフネスの劣化を抑制するためには、低温で処理することが好ましく、600〜900℃がより好ましい。
低温で酸化処理を行う場合、酸化膜成長速度を大きくするために、H2O蒸気を使ったWet酸化やHClガスを含んだ酸化性ガス処理の塩酸酸化を適用することができ、高いスループットを得るためにより好ましい。
酸化膜の厚さは、特に限定されるものではないが、酸素イオン注入層に結晶欠陥層が存在する場合には、その厚さ以上とすることが好ましく、本実施形態の酸素イオン注入条件においては、100〜500nm程度とすることが好ましい。酸化膜の厚さが100nm未満では、本実施形態の酸素イオン注入条件ではSiアモルファス層を十分に除去することができず、一方500nm超では、酸化膜の面内均一性の崩れにより、活性層膜厚均一性が劣化する。
この酸化膜を除去するには、HF液による洗浄でもよいし、水素ガスやArガスまたはHFを含むガスを使ったアニールによるエッチングでもよい。ここに、上記の酸化処理および除去処理は、複数回行ってもよい。これにより、平坦化された表面粗さを維持したまま、活性層の一層の薄膜化が可能となる。
酸化膜を除去した後に、例えば有機酸とフッ酸との混合液に貼り合わせウェーハを浸積して、貼り合わせウェーハの表面に付着するパーティクルおよび金属不純物を除去することは有利である。
Oxidation method This method comprises a step of forming an oxide film having a predetermined thickness on the exposed surface of the oxygen ion implanted layer and a step of removing the oxide film.
This oxidation treatment may be performed in an oxidizing atmosphere, and the treatment temperature is not particularly limited, but is preferably an oxidizing atmosphere at 600 to 1000 ° C.
However, in order to suppress the deterioration of the surface roughness due to the SiO 2 particles generated by recrystallization of the amorphous of the oxygen ion implanted layer, it is preferable to perform the treatment at a low temperature, more preferably 600 to 900 ° C. .
When performing oxidation treatment at low temperature, we can apply wet oxidation using H 2 O vapor or hydrochloric acid oxidation of oxidizing gas treatment containing HCl gas to increase the growth rate of the oxide film, and high throughput is achieved. More preferred for obtaining.
The thickness of the oxide film is not particularly limited. However, when a crystal defect layer is present in the oxygen ion implanted layer, it is preferable to set the thickness to be equal to or greater than the thickness. Is preferably about 100 to 500 nm. If the thickness of the oxide film is less than 100 nm, the Si amorphous layer cannot be sufficiently removed under the oxygen ion implantation conditions of the present embodiment, while if it exceeds 500 nm, the active layer is broken due to the collapse of the in-plane uniformity of the oxide film. The film thickness uniformity deteriorates.
In order to remove the oxide film, cleaning with HF solution or etching by annealing using hydrogen gas, Ar gas, or gas containing HF may be used. Here, the above oxidation treatment and removal treatment may be performed a plurality of times. As a result, it is possible to further reduce the thickness of the active layer while maintaining the flattened surface roughness.
After removing the oxide film, for example, it is advantageous to immerse the bonded wafer in a mixed solution of organic acid and hydrofluoric acid to remove particles and metal impurities adhering to the surface of the bonded wafer.
(7) 活性層用ウェーハ表面の平坦化及び/または薄膜化工程
本実施形態では次いで、活性層用ウェーハ表面の平坦化等を行う。
酸素イオン注入層除去後の貼り合わせウェーハ表面は、鏡面研磨と比較すると荒れているため、平坦にすることが望ましい。
平坦化方法としては、還元雰囲気中での熱処理、研磨およびSiエッチングができるガス・イオン・ラジカルなどからなるガスエッチングなどが適用できる。
・研磨法
貼り合わせ表面を極僅か研磨してラフネスを改善する。研磨代は10〜500nm程度とするのが好ましい。10nm未満では十分にラフネスが改善できず、一方500nm超えでは活性層の膜厚均一性が劣化する。この処理により、表面ラフネス(RMS)を0.5nm以下にすることが可能である。
(7) Planarization and / or thinning step of wafer surface for active layer In this embodiment, the surface of the wafer for active layer is then planarized.
Since the bonded wafer surface after removal of the oxygen ion implanted layer is rough as compared with mirror polishing, it is desirable to make it flat.
As a planarization method, heat treatment in a reducing atmosphere, gas etching made of gas, ions, radicals, etc. capable of polishing and Si etching can be applied.
・ Polishing method The surface to be bonded is slightly polished to improve roughness. The polishing allowance is preferably about 10 to 500 nm. If the thickness is less than 10 nm, the roughness cannot be improved sufficiently, while if it exceeds 500 nm, the film thickness uniformity of the active layer deteriorates. By this treatment, the surface roughness (RMS) can be reduced to 0.5 nm or less.
・還元雰囲気熱処理
Ar、H2またはその混合雰囲気中で熱処理することにより、貼り合わせウェーハ表面のラフネスを改善する。処理温度は1000℃以上1300℃以下程度とすることが好ましい。処理時間については低温ほど長時間とする必要があり、1000〜1200℃では1〜2h程度、1200〜1250℃では10〜30min程度、1250以上では1〜5min程度とすることが好ましい。上記の温度および時間を超えて高温・長時間熱処理にすると、還元雰囲気のエッチング作用により活性層の面内均一性が劣化するおそれがある。
本実施形態では、貼り合せ後、酸素イオン注入層除去までの熱処理が1000℃以上の温度域における滞在時間が1h以内に制限されるため、必ずしも十分な貼り合せ強度が得られるとは限らない。よって、酸素イオン注入層除去後に貼り合せ強度が改善される1100℃以上の温度での平坦化処理は、より好ましい。
貼り合せ前処理でプラズマなどによる表面活性化を施した場合は、必ずしも1100℃以上の熱処理は必要ない。
熱処理炉としては、複数枚を同時に処理できる抵抗加熱型の縦型炉または一枚毎処理するランプ加熱式のRTA(高速昇降温炉)などが好適である。特に1200℃以上の処理ではRTAが有効である。
そして、上記の熱処理により、研磨法の場合と同様に、表面ラフネス(RMS)を0.5nm以下にすることが可能である。
この熱処理により生じた表面酸化膜の除去は、HF液による洗浄でもよいし、水素ガスやArガスまたはHFを含むガスを使ったアニールによるエッチングを用いてもよい。
・ Reducing atmosphere heat treatment
Ar, by heat treatment with H 2 or in a mixed atmosphere thereof, for improving the roughness of the bonded wafer surface. The treatment temperature is preferably about 1000 ° C to 1300 ° C. The treatment time needs to be longer as the temperature is lower, preferably about 1 to 2 hours at 1000 to 1200 ° C, about 10 to 30 minutes at 1200 to 1250 ° C, and about 1 to 5 minutes at 1250 or more. When heat treatment is performed at a high temperature for a long time exceeding the above temperature and time, the in-plane uniformity of the active layer may be deteriorated due to the etching action in the reducing atmosphere.
In this embodiment, since the residence time in the temperature range of 1000 ° C. or higher after the bonding until the removal of the oxygen ion implanted layer is limited to within 1 h, sufficient bonding strength is not always obtained. Accordingly, a planarization treatment at a temperature of 1100 ° C. or higher that improves the bonding strength after removing the oxygen ion implanted layer is more preferable.
When surface activation is performed by plasma or the like in the pre-bonding treatment, heat treatment at 1100 ° C. or higher is not necessarily required.
As the heat treatment furnace, a resistance heating type vertical furnace capable of processing a plurality of sheets at the same time or a lamp heating type RTA (high speed heating / cooling furnace) for processing each sheet is suitable. In particular, RTA is effective for treatments above 1200 ° C.
By the above heat treatment, the surface roughness (RMS) can be reduced to 0.5 nm or less, as in the case of the polishing method.
The removal of the surface oxide film generated by this heat treatment may be performed by cleaning with HF liquid, or etching by annealing using a gas containing hydrogen gas, Ar gas, or HF.
かくして本実施形態によれば、膜厚均一性に優れ、かつ欠陥が少なく、しかも表面ラフネスが格段に向上した貼り合わせウェーハを得ることができる。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to obtain a bonded wafer that is excellent in film thickness uniformity, has few defects, and has a markedly improved surface roughness.
本実施形態の方法に基づき貼り合わせウェーハを製造した実施例と、従来の方法で貼り合わせウェーハを製造した比較例とについて以下に説明する。
CZ法により育成され、ボロンがドーパントとされたシリコンインゴットからスライスした直径:300mmのシリコンウェーハを2枚×2組準備して、1組を実施例、1組を比較例とし、各組の2枚のうち一方のシリコンウェーハを活性層用ウェーハとするとともに、他方のシリコンウェーハを支持層用ウェーハとした。
実施例、比較例とも活性層用ウェーハに対し、酸化雰囲気中にて1000℃で3hの熱処理を施し、厚さ:150nmの酸化膜を成膜した。
次に、実施例、比較例とも活性層用ウェーハの表面から、酸素イオン注入を加速電圧:200 keVで実施した。この際、実施例、比較例の何れも、基板温度を450℃とするとともに、ドーズ量を1.2×1017atoms/cm2とした。
その結果、実施例、比較例とも活性層用ウェーハの表面から約600〜800nmの深さ位置に酸素イオン注入層が形成された。
次いで、実施例、比較例とも活性層用ウェーハを非酸化性(Ar)雰囲気中で、1200℃×1hr(時間)貼り合わせ前熱処理(アニール)した。
An example in which a bonded wafer is manufactured based on the method of the present embodiment and a comparative example in which a bonded wafer is manufactured by a conventional method will be described below.
Two silicon wafers with a diameter of 300 mm, sliced from a silicon ingot grown with the CZ method and boron as a dopant, were prepared in 2 x 2 sets, one set as an example and one set as a comparative example. One silicon wafer was used as an active layer wafer, and the other silicon wafer was used as a support layer wafer.
In both the examples and comparative examples, the active layer wafer was heat-treated at 1000 ° C. for 3 hours in an oxidizing atmosphere to form an oxide film having a thickness of 150 nm.
Next, oxygen ions were implanted at an acceleration voltage of 200 keV from the surface of the active layer wafer in both the examples and the comparative examples. At this time, in both the example and the comparative example, the substrate temperature was set to 450 ° C., and the dose amount was set to 1.2 × 10 17 atoms / cm 2 .
As a result, an oxygen ion implanted layer was formed at a depth of about 600 to 800 nm from the surface of the active layer wafer in both the examples and comparative examples.
Next, in both the examples and comparative examples, the wafer for active layer was subjected to heat treatment (annealing) before bonding in a non-oxidizing (Ar) atmosphere at 1200 ° C. × 1 hr (hour).
次いで、各組の両ウェーハにHF+オゾン洗浄を施し、貼り合せ面上のパーティクルを除去した後、各組の両ウェーハを貼り合わせた。
その後、各組の両ウェーハの貼り合わせ界面を強固に結合するための貼り合わせ後熱処理(アニール)を行った。熱処理条件は、酸化性ガス雰囲気中で1000℃、1時間とし、貼り合せウェーハ表裏面に約150nm厚の酸化膜をつけ、後加工時の裏面保護膜とした。
次に、研削装置を用いて、各貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハを、その表面から所定の厚さ分だけ研削した。すなわち、酸素イオン注入層の表面側に活性層用ウェーハの一部(膜厚略5μm)だけを残す研削処理を施した。
Next, HF + ozone cleaning was performed on both wafers in each group to remove particles on the bonding surface, and then both wafers in each group were bonded.
Thereafter, post-bonding heat treatment (annealing) was performed to firmly bond the bonding interfaces of both wafers in each group. The heat treatment was performed at 1000 ° C. for 1 hour in an oxidizing gas atmosphere, and an oxide film having a thickness of about 150 nm was formed on the front and back surfaces of the bonded wafer to form a back surface protective film during post-processing.
Next, the active layer wafer of each bonded wafer was ground by a predetermined thickness from the surface using a grinding apparatus. That is, a grinding process was performed to leave only a part of the active layer wafer (film thickness of about 5 μm) on the surface side of the oxygen ion implanted layer.
次いで、実施例の貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハのみ、アルカリ性溶液で10分間アルカリエッチングを施した。このアルカリ性溶液は、40%KOHである。 次いで、実施例、比較例とも、砥粒(シリカ)濃度が1質量%以下の砥粒を含む研磨剤を供給しながら、研削後の各貼り合わせウェーハの表面を研磨し、酸素イオン注入層を露出させた。研磨剤としては、砥粒濃度が1質量%以下であるアルカリ性溶液を使用した。このアルカリ性溶液も先のアルカリエッチングのものと同様40%KOHである。 Subsequently, only the wafer for active layer of the bonded wafer of the example was subjected to alkali etching with an alkaline solution for 10 minutes. This alkaline solution is 40% KOH. Next, in both the Examples and Comparative Examples, the surface of each bonded wafer after grinding was polished while supplying a polishing agent containing abrasive grains having an abrasive grain (silica) concentration of 1% by mass or less, and an oxygen ion implanted layer was formed. Exposed. As an abrasive | polishing agent, the alkaline solution whose abrasive grain concentration is 1 mass% or less was used. This alkaline solution is 40% KOH as in the previous alkaline etching.
以下の表1は、上記のようにして得られた実施例および比較例の貼り合わせウェーハの重金属汚染(コンタミネーション)レベルの評価結果(AAS評価)を示すものである。この表からも、本発明の実施例によれば比較例と比べてFe、Ni、Cu等の重金属の汚染を防止できることが判る。 Table 1 below shows the evaluation results (AAS evaluation) of the heavy metal contamination (contamination) level of the bonded wafers of Examples and Comparative Examples obtained as described above. Also from this table, it can be seen that according to the examples of the present invention, contamination of heavy metals such as Fe, Ni and Cu can be prevented as compared with the comparative examples.
かくして本発明の貼り合わせウェーハの製造方法によれば、貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を少なくとも研削により減厚化する工程で、その研削後に研削ダメージすなわち研削歪を除去するから、その後に研磨や熱処理を行っても活性層が重金属で汚染されることがないので、重金属による汚染のない高品質の活性層を持つ貼り合わせウェーハを製造することができる。 Thus, according to the method for producing a bonded wafer of the present invention, since the active layer wafer portion of the bonded wafer is at least thinned by grinding, grinding damage, that is, grinding distortion is removed after the grinding. Even if polishing or heat treatment is performed, the active layer is not contaminated with heavy metal, and therefore, a bonded wafer having a high-quality active layer free from heavy metal contamination can be produced.
Claims (3)
(1) 活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを直接、または絶縁膜を介して貼り合わせる工程と、
(2) 貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を少なくとも研削により減厚化する工程と、
を含む一連の工程を具え、
前記(2)の貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を減厚化する工程で、前記研削後に研削ダメージを除去することを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。 A method for manufacturing a bonded wafer by bonding an active layer wafer and a support layer wafer,
(1) bonding the active layer wafer and the support layer wafer directly or through an insulating film;
(2) a step of thinning at least the wafer portion for the active layer of the bonded wafer by grinding;
Including a series of processes including
(2) A method for producing a bonded wafer, characterized in that grinding damage is removed after the grinding in the step of reducing the thickness of the active layer wafer portion of the bonded wafer.
前記(2)の貼り合わせたウェーハの活性層用ウェーハ部分を減厚化する工程で、前記研削ダメージの除去後に、前記酸素イオン注入層を研磨ストップ層として研磨を行い、その後、前記酸素イオン注入層を除去することを特徴とする、請求項1または2記載の貼り合わせウェーハの製造方法。 Before the step of bonding the active layer wafer and the support layer wafer in (1) above, an oxygen ion implantation is performed on the active layer wafer to form an oxygen ion implanted layer,
In the step of reducing the thickness of the wafer portion for the active layer of the bonded wafer of (2), after removing the grinding damage, the oxygen ion implanted layer is polished as a polishing stop layer, and then the oxygen ion implanted The method for producing a bonded wafer according to claim 1, wherein the layer is removed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008207602A JP5597915B2 (en) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | Manufacturing method of bonded wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008207602A JP5597915B2 (en) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | Manufacturing method of bonded wafer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010045148A true JP2010045148A (en) | 2010-02-25 |
JP5597915B2 JP5597915B2 (en) | 2014-10-01 |
Family
ID=42016311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008207602A Active JP5597915B2 (en) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | Manufacturing method of bonded wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5597915B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021241044A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004010505A1 (en) * | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Soi wafer and production method therefor |
WO2005074033A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumco Corporation | Method for manufacturing soi wafer |
JP2008016534A (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Sumco Corp | Manufacturing method of laminated wafer |
-
2008
- 2008-08-12 JP JP2008207602A patent/JP5597915B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004010505A1 (en) * | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Soi wafer and production method therefor |
WO2005074033A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumco Corporation | Method for manufacturing soi wafer |
JP2008016534A (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Sumco Corp | Manufacturing method of laminated wafer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021241044A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | ||
WO2021241044A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | 信越半導体株式会社 | Method for manufacturing soi wafer |
JP7364071B2 (en) | 2020-05-26 | 2023-10-18 | 信越半導体株式会社 | SOI wafer manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5597915B2 (en) | 2014-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7713842B2 (en) | Method for producing bonded wafer | |
JP2009176860A (en) | Manufacturing method of laminated wafer | |
JP5365057B2 (en) | Manufacturing method of bonded wafer | |
JP2006216826A (en) | Manufacturing method of soi wafer | |
JP5499428B2 (en) | Manufacturing method of bonded wafer | |
JP6036732B2 (en) | Manufacturing method of bonded wafer | |
KR101066315B1 (en) | Method of producing bonded wafer | |
US8048769B2 (en) | Method for producing bonded wafer | |
JP4419147B2 (en) | Manufacturing method of bonded wafer | |
JP5766901B2 (en) | Manufacturing method of bonded wafer | |
JP2009289948A (en) | Laminated wafer manufacturing method | |
JP5597915B2 (en) | Manufacturing method of bonded wafer | |
JP5564785B2 (en) | Manufacturing method of bonded substrate | |
KR101032564B1 (en) | Method for producing bonded wafer | |
WO2022091831A1 (en) | Method for producing support substrate for bonded wafer, and support substrate for bonded wafer | |
JP2009111347A (en) | Method of manufacturing laminateed wafer | |
JP2012104666A (en) | Laminated wafer and method of manufacturing the same | |
JP2006032725A (en) | Method for forming oxide film on semiconductor wafer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110811 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130606 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130611 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130809 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140325 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140618 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140715 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140728 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5597915 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |