JP4611227B2 - 複合ウエハ構造の製造方法 - Google Patents
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Description
22、32 デバイス・ウエハ
221、321 第1の周縁
222、322 接合面
224、324 底面
226 溝
228、328 余白
24、34 ベース・ウエハ
241、341 第2の周縁
242、342 上面
26、36 酸化層
326 マイクロ・ボイド
Claims (20)
- 複合ウエハ構造の製造方法であって、
(a)第1の周縁、接合面、および底面を有するデバイス・ウエハを準備するステップと、
(b)前記デバイス・ウエハの前記第1の周縁に沿って前記接合面上に溝を形成するステップであって、余白が、前記溝と前記デバイス・ウエハの前記第1の周縁との間に存在するステップと、
(c)上面を有するベース・ウエハを準備するステップと、
(d)前記ベース・ウエハの前記上面上へ前記デバイス・ウエハの前記接合面を接合するステップと、
(e)前記複合ウエハ構造を完成させるために、前記デバイス・ウエハの最初の厚さが求める厚さに減少するまで、前記デバイス・ウエハの前記底面を研削および研磨するステップとを含み、
前記デバイス・ウエハの前記底面の前記研削および研磨中に、前記溝の先端で誘発される亀裂によって前記余白が破断し、次いで取り除かれることを特徴とする方法。 - 前記ベース・ウエハが第2の周縁を有し、ステップ(d)の後で、前記ベース・ウエハの前記上面と接合されていない前記デバイスの前記接合面上の最大半径距離が不整合なずれとして画定され、前記余白の太さが前記不整合なずれと等しい、またはそれよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ベース・ウエハの直径が、前記デバイス・ウエハの直径と等しくなるように小さくされるまで、前記ベース・ウエハの前記第2の周縁を研削またはレーザー切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- ステップ(d)とステップ(e)の間に、
前記デバイス・ウエハと前記ベース・ウエハの間の接合強度を強化するためにアニール処理を実行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ステップ(d)で、前記デバイス・ウエハの前記接合面が前記ベース・ウエハの前記上面上へ接合される前に、プラズマ処理が、前記デバイス・ウエハの前記接合面および前記ベース・ウエハの前記上面に加えられることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記溝が、機械的加工、レーザー切断加工、エッチング加工、またはウォータージェット切断加工によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記デバイス・ウエハおよび前記ベース・ウエハが、どちらも半導体材料から形成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ステップ(c)とステップ(d)の間に、
前記デバイス・ウエハの前記接合面および/または前記ベース・ウエハの前記上面上に酸化層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記半導体材料がシリコン材料であることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記デバイス・ウエハが第1の半導体材料から形成され、前記ベース・ウエハが前記第1の半導体材料と異なる第2の半導体材料から形成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2の半導体材料がシリコン材料であり、前記第1の半導体材料が、SiGe材料および酸化物材料からなる群から選択される材料であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 複合ウエハ構造の製造方法であって、
(a)第1の周縁、接合面、および底面を有するデバイス・ウエハを準備するステップと、
(b)前記第1の周縁に沿い、かつ余白により前記第1の周縁から隔たった領域で、水素イオン注入処理が前記デバイス・ウエハの前記接合面に対して実行されるステップであって、その結果前記領域で、前記接合面付近から前記接合面下の所定の深さまで前記デバイス・ウエハ内に水素イオンが注入されるステップと、
(c)上面を有するベース・ウエハを準備するステップと、
(d)前記ベース・ウエハの前記上面上へ前記デバイス・ウエハの前記接合面を接合するステップと、
(e)前記接合面付近から前記接合面下の前記所定の深さまで、前記デバイス・ウエハ内に分布するマイクロ・ボイドへと注入された水素イオンを集めるためにアニール処理を実行するステップと、
(f)前記複合ウエハ構造を完成させるために、前記デバイス・ウエハの最初の厚さが求める厚さに減少するまで、前記デバイス・ウエハの前記底面を研削および研磨するステップとを含み、
前記デバイス・ウエハの前記底面の前記研削および研磨中に、前記マイクロ・ボイドによって前記余白が破断し、次いで取り除かれることを特徴とする方法。 - 前記ベース・ウエハが第2の周縁を有し、前記ベース・ウエハの前記上面上へ前記デバイス・ウエハの前記接合面を接合するステップの後で、前記ベース・ウエハの前記上面と接合されていない前記デバイスの前記接合面上の最大半径距離が不整合なずれとして画定され、前記余白の太さが前記不整合なずれと等しい、またはそれよりも大きいことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記ベース・ウエハの直径が、前記デバイス・ウエハの直径と等しくなるように小さくされるまで、前記ベース・ウエハの前記第2の周縁を研削またはレーザー切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- ステップ(d)で、前記デバイス・ウエハの前記接合面が前記ベース・ウエハの前記上面上へ接合される前に、プラズマ処理が、前記デバイス・ウエハの前記接合面および前記ベース・ウエハの前記上面に加えられることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記デバイス・ウエハおよび前記ベース・ウエハが、どちらも半導体材料から形成されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- ステップ(c)とステップ(d)の間に、
前記デバイス・ウエハの前記接合面および/または前記ベース・ウエハの前記上面上に酸化層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記半導体材料がシリコン材料であることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記デバイス・ウエハが第1の半導体材料から形成され、前記ベース・ウエハが前記第1の半導体材料と異なる第2の半導体材料から形成されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記第2の半導体材料がシリコン材料であり、前記第1の半導体材料が、SiGe材料および酸化物材料からなる群から選択される材料であることを特徴とする請求項19に記載の方法。
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