JP5703853B2 - Manufacturing method of bonded wafer - Google Patents
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Description
本発明は、イオン注入をしたボンドウェーハをベースウェーハと貼り合わせ、イオン注入層で剥離する貼り合わせウェーハの製造方法に関する。 The present invention relates to a bonded wafer manufacturing method in which an ion-implanted bond wafer is bonded to a base wafer and peeled off by an ion-implanted layer.
デバイス世代が進むにつれ、高性能化トレンド目標を満たす為には、従来のバルクシリコンウェーハを用いたスケーリング効果だけでは対応できず、新たなデバイス構造が必要とされ、その出発原料として貼り合わせウェーハ、特にSOI(Silicon On Insulator)ウェーハが着目されている。さらに、SOIウェーハを使用したデバイスの種類の広がりから、SOI層の厚さと共に、埋め込み酸化膜の厚さについても、幅広い範囲での要求がある。 As the device generation progresses, in order to meet the trend target for higher performance, it is not possible to cope with only the scaling effect using conventional bulk silicon wafers, but a new device structure is required. In particular, SOI (Silicon On Insulator) wafers are attracting attention. Furthermore, because of the wide variety of devices that use SOI wafers, there is a wide range of requirements for the thickness of the buried oxide film as well as the thickness of the SOI layer.
SOIウェーハの作製方法には、貼り合わせ法、SIMOX法(Separation by Implanted Oxygen法)などがあるが、薄いSOI層の作製においては、幅広い膜厚範囲でのSOI作製の柔軟性の観点から、貼り合わせ法の一つとしてイオン注入剥離法が知られている。この方法には、ボンドウェーハにイオン注入をして貼り合わせた後に、350℃よりも高温にて熱処理を施すことによりイオン注入層でボンドウェーハを剥離して薄膜層を形成する熱剥離法(スマートカット(登録商標)法とも呼ばれる。)と、熱処理のみでは剥離が発生しない熱処理条件(例えば、350℃以下の低温熱処理)にて熱処理することでイオン注入層を脆弱化して、その後室温にて貼り合わせ体の貼り合わせ面付近の端部に、例えばクサビ状部材を挿入することを起点として機械的にボンドウェーハを剥離して薄膜層を形成する室温機械剥離法(rT−CCP、SiGen法とも呼ばれる)とがある(特許文献1、特許文献2)。
There are a bonding method, a SIMOX method (Separation by Implanted Oxygen method), and the like as a method for manufacturing an SOI wafer. An ion implantation separation method is known as one of the combining methods. In this method, a thermal exfoliation method (smart exfoliation method) in which a bond wafer is peeled off by an ion-implanted layer and then a thin film layer is formed by performing heat treatment at a temperature higher than 350 ° C. after performing ion implantation on a bond wafer The ion-implanted layer is weakened by heat treatment under the heat treatment conditions (for example, low-temperature heat treatment at 350 ° C. or lower) in which peeling does not occur only by heat treatment, and then stuck at room temperature. A room temperature mechanical peeling method (also called rT-CCP or SiGen method) in which a bond wafer is mechanically peeled to form a thin film layer, for example, starting from the insertion of a wedge-shaped member at the end of the bonded body near the bonding surface (
このようなイオン注入をして剥離する方法においては、イオン注入のドーズ量と熱処理条件(熱処理温度や時間)との組み合わせにより、ボンドウェーハ剥離後の薄膜層の面粗さが異なる。室温機械剥離法においては、イオン注入のドーズ量を一定とした場合には、熱処理の温度が低く時間が短い方が剥離後の薄膜層の面粗さは良くなる。その一方で、熱処理の温度が低すぎたり時間が短すぎたりすると、ボンドウェーハ自体の剥離が実現されない。従って、剥離直後の薄膜層の剥離面の面粗さ向上という観点においては、ボンドウェーハの剥離を実現しうる最小限の熱処理を加えることが、熱処理条件を選択する上で理想的である。 In such a method for peeling by ion implantation, the surface roughness of the thin film layer after peeling of the bond wafer differs depending on the combination of the dose of ion implantation and the heat treatment conditions (heat treatment temperature and time). In the room temperature mechanical peeling method, when the dose amount of ion implantation is constant, the surface roughness of the thin film layer after peeling becomes better as the heat treatment temperature is lower and the time is shorter. On the other hand, if the temperature of the heat treatment is too low or the time is too short, peeling of the bond wafer itself is not realized. Therefore, from the viewpoint of improving the surface roughness of the peeled surface of the thin film layer immediately after peeling, it is ideal to select a heat treatment condition by applying a minimum heat treatment that can realize the peeling of the bond wafer.
しかしながら、従来の室温機械剥離法では、クサビを挿入する貼り合わせ体の端部においてイオン注入層がある程度脆弱化されていることが必要であり、これが不十分である場合にはイオン注入層でボンドウェーハが剥離する代わりに貼り合わせ面にて剥れが生じる。その結果として、貼り合わせウェーハの端での未結合部であるテラス幅が広がるという問題が発生していた。しかし、ボンドウェーハ全体としては、一端剥離が開始すれば面全体的には剥離は実現される。 However, in the conventional room temperature mechanical peeling method, it is necessary that the ion-implanted layer is weakened to some extent at the end of the bonded body into which the wedge is inserted. Instead of peeling off the wafer, peeling occurs at the bonding surface. As a result, there has been a problem that the terrace width which is an unbonded portion at the end of the bonded wafer is widened. However, as for the entire bond wafer, once the peeling starts, the peeling can be realized on the entire surface.
その一方で、クサビ挿入部にてテラスの幅の広がりが生じない十分な温度で貼り合わせ体を熱処理すると、テラス部よりも内側では過分な熱処理量が加えられてしまうため、ボンドウェーハ剥離後の薄膜層の面粗さが悪化するという問題が発生する。このように、クサビ挿入部(剥離の起点)でのテラス幅の広がりを回避できる必要最小限の熱処理量と、外部衝撃での剥離に必要な最小限の熱処理量は異なり、従来のような均一な熱処理では両者の必要最小限な熱処理は両立しないという問題があった。そのため、従来の室温機械剥離法による剥離直後の貼り合わせウェーハは、クサビ挿入部にてテラスの幅の広がりが見られたり、剥離面の面粗さの悪化が見られたりすることが問題であった。 On the other hand, if the bonded body is heat-treated at a sufficient temperature at which the width of the terrace does not widen at the wedge insertion part, an excessive amount of heat treatment is added inside the terrace part, so that after bonding wafer peeling There arises a problem that the surface roughness of the thin film layer is deteriorated. In this way, the minimum heat treatment amount that can avoid widening of the terrace width at the wedge insert (starting point of peeling) is different from the minimum heat treatment amount that is necessary for peeling due to external impact. However, there is a problem in that the necessary minimum heat treatment of both is not compatible. For this reason, the bonded wafers immediately after peeling by the conventional room temperature mechanical peeling method have a problem in that the width of the terrace is widened at the wedge insertion portion or the surface roughness of the peeling surface is deteriorated. It was.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、同時に剥離の起点においてテラス幅の広がりを回避できる必要最小限の熱処理をすることで、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅の広がりが生じず、一方で、他の剥離面では面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is the minimum necessary to avoid the spread of the terrace width at the starting point of peeling at the same time while performing heat treatment with the minimum amount of heat treatment that can be peeled off by external impact. Manufacturing of bonded wafers that do not cause a widening of the terrace width at the part to which an external impact is applied, and can form a high-quality thin film layer with less surface roughness on the other peeling surface It aims to provide a method.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ボンドウェーハに表面から水素イオンまたは希ガスイオン或いはこれらの両方を注入してイオン注入層を形成するイオン注入層形成工程と、
前記ボンドウェーハのイオン注入した面と、ベースウェーハの表面とを絶縁膜を介して、或いは直接密着させて貼り合わせ体を形成する貼り合わせ体形成工程と、
該貼り合わせ体に対し前記イオン注入層において剥離が発生しない温度の熱処理を加えて前記イオン注入層を脆弱化する熱処理工程と、
前記貼り合わせ体の貼り合わせ面付近の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離し、薄膜層を形成する剥離工程とを有する貼り合わせウェーハを製造する方法であって、少なくとも、
前記熱処理工程において、前記貼り合わせ体の外周端に温度分布が生じるように熱処理を加え、
前記剥離工程において、前記温度分布の中で最高温度を示す前記貼り合わせ体の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離し前記薄膜層を形成することを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法を提供する。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an ion implantation layer forming step of forming an ion implantation layer by implanting hydrogen ions or rare gas ions or both of them from a surface into a bond wafer;
A bonded body forming step of forming a bonded body by directly contacting the surface of the bond wafer with the ion-implanted surface and the surface of the base wafer through an insulating film;
A heat treatment step of weakening the ion-implanted layer by applying a heat treatment at a temperature at which peeling does not occur in the ion-implanted layer to the bonded body;
A bonding step of mechanically peeling the bond wafer with the ion-implanted layer as a boundary to form a thin film layer by applying an external impact to an end near the bonding surface of the bonded body A method of manufacturing a wafer, comprising at least:
In the heat treatment step, heat treatment is performed so that a temperature distribution is generated at the outer peripheral edge of the bonded body,
In the peeling step, the thin film layer is mechanically peeled off the bond wafer with the ion implantation layer as a boundary by applying an external impact to an end portion of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution. A method for manufacturing a bonded wafer is provided.
このような熱処理工程により、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、外周端においてイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)を形成することができ、剥離工程においてこのイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)に外部衝撃の付与を行うことで、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅の広がりが生じず、一方で、他の剥離面では面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法となる。また、このように面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法であれば、その後の剥離面を平坦にする処理(高温熱処理、研磨など)の軽減化が可能となり、薄膜層の膜厚分布の悪化を抑制することもできる貼り合わせウェーハの製造方法となる。 By such a heat treatment process, the portion where the ion implantation layer is particularly weakened at the outer peripheral edge (the highest temperature in the temperature distribution at the outer peripheral edge) while performing heat treatment with the minimum amount of heat treatment that can be peeled off by external impact. The edge of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution at the outer peripheral edge). By applying external impact to the surface, there is no spread of terrace width at the part to which external impact is applied, and on the other hand, it is possible to form a good quality thin film layer with less surface roughness on the other peeled surface It becomes a manufacturing method of a wafer. Moreover, if it is the manufacturing method of the bonded wafer which can form a good-quality thin film layer with few surface roughness in this way, the reduction | decrease of the process (high temperature heat processing, grinding | polishing, etc.) which makes a peeling surface flat after that will be reduced. It becomes possible, and it becomes the manufacturing method of the bonded wafer which can also suppress deterioration of the film thickness distribution of a thin film layer.
また、前記熱処理工程において、貼り合わせ体に生じさせる温度分布が予め分かっている炉、又は貼り合わせ体に温度分布を生じさせる機構を持つ炉を使用して、貼り合わせ体の外周端に温度分布が生じるように熱処理を加えることが好ましい。 Further, in the heat treatment step, using a furnace in which the temperature distribution to be generated in the bonded body is known in advance, or a furnace having a mechanism for generating a temperature distribution in the bonded body, the temperature distribution at the outer peripheral edge of the bonded body. It is preferable to apply a heat treatment so that.
このような炉を用いて熱処理をすることで、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、外周端においてイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)をより効率よく形成することができるため好ましい。 The heat treatment using such a furnace makes the ion implantation layer particularly weakened at the outer peripheral edge (temperature distribution at the outer peripheral edge) while performing the heat treatment with the minimum amount of heat that can be removed by external impact. Among these, it is preferable because the end portion of the bonded body showing the highest temperature can be formed more efficiently.
さらに、前記貼り合わせ体形成工程前に、ボンドウェーハのイオン注入した面と、ベースウェーハの貼り合わせる面の少なくとも一方にプラズマ活性化処理を行う活性化処理工程を有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable to have an activation treatment step of performing plasma activation treatment on at least one of the bonded surface of the bond wafer and the bonded surface of the base wafer before the bonded body forming step.
このような活性化処理工程を行うことで、ボンドウェーハのイオン注入した面又はベースウェーハの貼り合わせる面はOH基が増加するなどして活性化するため、続く貼り合わせ体形成工程では、水素結合等によりボンドウェーハとベースウェーハをより強固に貼り合わせることができるため好ましい。 By performing such an activation treatment process, the bonded surface of the bond wafer or the bonded surface of the base wafer is activated by an increase in OH groups, etc., so in the subsequent bonded body forming process, hydrogen bonding is performed. This is preferable because the bond wafer and the base wafer can be bonded together more firmly.
また、前記熱処理工程において、貼り合わせ体の温度が200℃以上350℃以下になるように設定して熱処理を加えることが好ましい。 Moreover, in the said heat processing process, it is preferable to set and heat-process so that the temperature of a bonded body may be 200 to 350 degreeC.
このように、200℃以上であれば脆弱化が十分で機械的剥離が容易になり、一方で、350℃以下では、熱処理のみでの剥離の発生を抑制でき剥離面の面粗さの悪化を抑制できるため好ましい。 Thus, if it is 200 degreeC or more, weakening will be enough and mechanical peeling will become easy, on the other hand, if it is 350 degrees C or less, generation | occurrence | production of peeling only by heat processing can be suppressed and the surface roughness of a peeling surface will deteriorate. Since it can suppress, it is preferable.
さらに、前記熱処理工程において、外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部では、該温度分布の中で最低温度を示す貼り合わせ体の端部よりも25℃以上高い温度となるように熱処理することが好ましい。 Further, in the heat treatment step, at the end of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution at the outer peripheral edge, the temperature is 25 ° C. or more higher than the end of the bonded body showing the lowest temperature in the temperature distribution. It is preferable to heat-process so that it may become.
このような温度差があれば、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、外周部においてイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)をより効率よく形成することができるため好ましい。 If there is such a temperature difference, the ion-implanted layer is particularly weakened at the outer peripheral portion (the highest temperature distribution at the outer peripheral edge) while performing heat treatment with the minimum amount of heat that can be peeled off by external impact. The end portion of the bonded body showing the temperature can be formed more efficiently, which is preferable.
また、前記剥離工程において、貼り合わせ体の貼り合わせ面付近の端部にクサビ状部材を挿入することで外部衝撃を付与することが好ましい。 Moreover, in the said peeling process, it is preferable to provide an external impact by inserting a wedge-shaped member in the edge part vicinity of the bonding surface of a bonding body.
このように、クサビ状部材を用いてボンドウェーハを剥離することで、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅の広がりをより回避でき、他の剥離面では面粗れの少ない一層良質な薄膜層を形成することができるため好ましい。 In this way, by separating the bond wafer using the wedge-shaped member, it is possible to further avoid the expansion of the terrace width in the portion to which the external impact is applied, and to form a higher quality thin film layer with less surface roughness on the other separation surface. It is preferable because it can be formed.
以上説明したように、本発明による貼り合わせウェーハの製造方法であれば、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながら、イオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)を形成することができ、剥離工程においてこのイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分に外部衝撃の付与を行うことで、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅の広がりが生じず、一方で、他の剥離面では面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法を提供することができる。また、このように面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法であれば、その後の剥離面を平坦にする処理(高温熱処理、研磨など)の軽減化が可能となり、薄膜層の膜厚分布の悪化を抑制し、コストの低減をすることもできる貼り合わせウェーハの製造方法となる。 As described above, according to the method for manufacturing a bonded wafer according to the present invention, a portion where the ion implantation layer has been particularly weakened (at the outer peripheral edge) while performing heat treatment with a minimum amount of heat treatment that can be peeled off by external impact. The edge of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution) can be formed, and external impact is applied to the part where the weakening of the ion implantation layer is particularly advanced in the peeling process. On the other hand, it is possible to provide a method for manufacturing a bonded wafer that can form a high-quality thin film layer with less surface roughness on the other peeling surface. Moreover, if it is the manufacturing method of the bonded wafer which can form a good-quality thin film layer with few surface roughness in this way, the reduction | decrease of the process (high temperature heat processing, grinding | polishing, etc.) which makes a peeling surface flat after that will be reduced. It becomes possible, and it becomes the manufacturing method of the bonded wafer which can suppress the deterioration of the film thickness distribution of a thin film layer, and can also reduce cost.
以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited thereto.
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、貼り合わせ体の外周端に温度分布が生じるように熱処理を行うことで、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、イオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)を形成することができることを見出し、また、剥離工程においてこのイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分に外部衝撃の付与を行うことで、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅の広がりが生じず、一方で、他の剥離面では面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができることを見出して、本発明を完成させた。以下、本発明について更に詳細に説明する。 As a result of intensive studies, the present inventors have conducted heat treatment so that a temperature distribution is generated at the outer peripheral edge of the bonded body, and even while performing heat treatment with a minimum heat treatment amount that can be peeled off by external impact, It has been found that the weakened portion of the implanted layer can be formed (the end portion of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution at the outer peripheral edge), and the ion implanted layer is weakened in the peeling process. By applying an external impact to the part that has become particularly advanced, the terrace width does not increase in the part to which the external impact is applied, while a high-quality thin film layer with less surface roughness is formed on the other peeled surface. The present invention has been completed by finding out what can be done. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明では、ボンドウェーハに表面から水素イオンまたは希ガスイオン或いはこれらの両方を注入してイオン注入層を形成するイオン注入層形成工程と、
前記ボンドウェーハのイオン注入した面と、ベースウェーハの表面とを絶縁膜を介して、或いは直接密着させて貼り合わせ体を形成する貼り合わせ体形成工程と、
該貼り合わせ体に対し前記イオン注入層において剥離が発生しない温度の熱処理を加えて前記イオン注入層を脆弱化する熱処理工程と、
前記貼り合わせ体の貼り合わせ面付近の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離し、薄膜層を形成する剥離工程とを有する貼り合わせウェーハを製造する方法であって、少なくとも、
前記熱処理工程において、前記貼り合わせ体の外周端に温度分布が生じるように熱処理を加え、
前記剥離工程において、前記温度分布の中で最高温度を示す前記貼り合わせ体の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離し前記薄膜層を形成することを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法を提供する。
In the present invention, an ion implantation layer forming step of forming an ion implantation layer by implanting hydrogen ions or rare gas ions or both of them from the surface into the bond wafer;
A bonded body forming step of forming a bonded body by directly contacting the surface of the bond wafer with the ion-implanted surface and the surface of the base wafer through an insulating film;
A heat treatment step of weakening the ion-implanted layer by applying a heat treatment at a temperature at which peeling does not occur in the ion-implanted layer to the bonded body;
A bonding step of mechanically peeling the bond wafer with the ion-implanted layer as a boundary to form a thin film layer by applying an external impact to an end near the bonding surface of the bonded body A method of manufacturing a wafer, comprising at least:
In the heat treatment step, heat treatment is performed so that a temperature distribution is generated at the outer peripheral edge of the bonded body,
In the peeling step, the thin film layer is mechanically peeled off the bond wafer with the ion implantation layer as a boundary by applying an external impact to an end portion of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution. A method for manufacturing a bonded wafer is provided.
次に、本発明の貼り合わせウェーハの製造方法の各工程について図1、図2を参照して詳細に説明する。 Next, each process of the manufacturing method of the bonded wafer of this invention is demonstrated in detail with reference to FIG. 1, FIG.
[ボンドウェーハ及びベースウェーハ]
本発明で用いるボンドウェーハ1及びベースウェーハ4は、一般的に貼り合わせウェーハの製造に用いられるウェーハであれば特に限定されず、本発明の方法によりSOIウェーハを作製する場合にはボンドウェーハとしてシリコン単結晶ウェーハを用いることができ、また化合物半導体ウェーハなどを用いることもできる。また、ボンドウェーハ及びベースウェーハは、鏡面研磨ウェーハであることが好ましい(図1(a))。
[Bond wafer and base wafer]
The
[薄膜層]
本発明にかかる薄膜層は、貼り合わせ体の貼り合わせ面付近の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離して形成されたものである。
[Thin film layer]
The thin film layer according to the present invention is formed by mechanically peeling the bond wafer with the ion-implanted layer as a boundary by applying an external impact to an end near the bonding surface of the bonded body. is there.
[絶縁膜形成工程]
本発明の貼り合わせウェーハの製造方法では、ボンドウェーハ1及びベースウェーハ4のいずれか一方又は両方に絶縁膜形成工程を行うことができ、ボンドウェーハ1及びベースウェーハ4の一方又は両方に絶縁膜2を形成することができる(図1(b))。絶縁膜2としては特に制限されないが、ボンドウェーハ又はベースウェーハがシリコン単結晶ウェーハであるときはシリコン酸化膜を形成することが好ましい。ここで形成された絶縁膜は貼り合わせウェーハとなったときに絶縁層(埋め込み絶縁層)2’となることができる(図1(i)参照)。もちろん、絶縁膜を形成せず、ボンドウェーハとベースウェーハを直接貼り合わせることもできる。
[Insulating film formation process]
In the bonded wafer manufacturing method of the present invention, an insulating film forming step can be performed on one or both of the
[イオン注入層形成工程]
本発明にかかるイオン注入層形成工程は、ボンドウェーハ1に表面から水素イオンまたは希ガスイオン或いはこれらの両方を注入してイオン注入層3を形成する工程である(図1(c)参照)。イオン注入層形成工程前に前記の絶縁膜形成工程を行った場合には、絶縁膜2が形成されたボンドウェーハ1に絶縁膜を介して水素イオンまたは希ガスイオン或いはこれらの両方を注入することができる(図1(c))。なお、イオン注入層形成工程と絶縁膜形成工程の順序はこれに限られず、絶縁膜形成工程をイオン注入層形成工程の後に行うことも可能である。イオン注入のドーズ量は熱処理工程の熱処理量に応じて決定することができ、また、イオン注入層の深さは所望の薄膜層の厚さに応じて決定することができる。
[Ion implantation layer forming step]
The ion-implanted layer forming step according to the present invention is a step of forming the ion-implanted
[活性化処理工程]
本発明の貼り合わせウェーハの製造方法では、前記貼り合わせ体形成工程前に、ボンドウェーハ1のイオン注入した面と、ベースウェーハ4の貼り合わせる面の少なくとも一方にプラズマ活性化処理を行い、活性化処理面1a、4aとする活性化処理工程を行うことができる(図1(d)、(f))。このような活性化処理工程を行うことで、ボンドウェーハ1のイオン注入した面、ベースウェーハ4の貼り合わせる面は、OH基が増加するなどして活性化する。活性化処理後、貼り合わせ体形成工程を行えば、水素結合等によりボンドウェーハ1とベースウェーハ4をより強固に貼り合わせることができるため好ましい。例えば、プラズマ活性化処理は、窒素プラズマ、室温、圧力0.4Torr(53.3Pa)、出力100W、15秒として行うことができる。
[Activation process]
In the bonded wafer manufacturing method of the present invention, plasma activation treatment is performed on at least one of the ion-implanted surface of the
[貼り合わせ体形成工程]
本発明にかかる貼り合わせ体形成工程は、ボンドウェーハ1のイオン注入した面と、ベースウェーハ4の表面とを絶縁膜2を介して、或いは直接密着させて貼り合わせ体5を形成する工程である(図1(g))。貼り合わせ体5の形成は室温で行うことができる。また、貼り合わせにはノッチ位置が揃うように自動貼り合わせ機を使用することもできる。
[Laminated body forming step]
The bonded body forming process according to the present invention is a process of forming the bonded
[熱処理工程]
本発明にかかる熱処理工程は、貼り合わせ体5に対し前記イオン注入層3において剥離が発生しない温度の熱処理を加えて前記イオン注入層3を脆弱化(脆弱化したイオン注入層3’)する工程であり、貼り合わせ体5の外周端に温度分布が生じるように熱処理を加える工程である(図1(h))。これにより、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながら、イオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)を形成することができる。剥離が発生しない温度の熱処理条件としては、イオン注入のドーズ量を固定して、様々な熱処理条件(温度、時間)で熱処理を行うことで、熱処理のみで剥離してしまう臨界条件を実験的に見出して、その臨界条件に達しない範囲で設定すればよい。具体的には、ドーズ量が4×1016〜8×1016atoms/cm2の場合、200〜350℃の温度とすることができる。このように、200℃以上であれば脆弱化が十分で機械的剥離が容易になり、一方で、350℃以下では、熱処理のみでの剥離の発生を抑制でき剥離面の面粗さの悪化を抑制できるため好ましい。熱処理時間としては、30分〜4時間の熱処理とすることができる。さらに、熱処理工程において、外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部では、該温度分布の中で最低温度を示す貼り合わせ体の端部よりも25℃以上高い温度となるように熱処理することが好ましい。このような温度差があれば、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、外周部においてイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分をより効率よく形成することができるため好ましい。
[Heat treatment process]
The heat treatment step according to the present invention is a step of weakening the ion-implanted layer 3 (weakened ion-implanted
熱処理工程においては、例えば、貼り合わせ体に生じさせる温度分布が予め分かっている炉、又は貼り合わせ体に温度分布を生じさせる機構、例えば、加熱ヒーターからの熱もしくは赤外線を部分的にさえぎる遮へい板をヒーターと貼り合わせ体との間に設置可能な機構などを持つ炉を使用して、貼り合わせ体の外周端に温度分布が生じるように熱処理を加えることが好ましい。炉内の温度分布は、例えば、中心部1点と外周部8点(45度間隔)に熱電対を設置したウエーハを用いて測定することができる。このような炉を用いて熱処理をすることで、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながらも、イオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)をより効率よく形成することができるため好ましい。これら熱処理炉の加熱手段は、抵抗加熱ヒーターであっても、ランプであってもよい。また、熱処理炉は、横型炉であっても、縦型炉であっても、枚様式であってもバッチ式であってもよい。雰囲気ガスは、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスであることが望ましく、同時に、酸素は含まないことが望ましい、または酸素が可能な限り低い分圧であることが望ましい。 In the heat treatment process, for example, a furnace in which the temperature distribution generated in the bonded body is known in advance, or a mechanism that generates a temperature distribution in the bonded body, such as a shielding plate that partially blocks heat or infrared rays from the heater. It is preferable to use a furnace having a mechanism or the like that can be installed between the heater and the bonded body so that heat treatment is performed so that a temperature distribution is generated at the outer peripheral edge of the bonded body. The temperature distribution in the furnace can be measured, for example, using a wafer in which thermocouples are installed at one central portion and eight outer peripheral portions (45-degree intervals). By performing heat treatment using such a furnace, the ion-implanted layer has become particularly weakened (within the temperature distribution at the outer edge) while performing heat treatment with the minimum amount of heat treatment that can be removed by external impact. This is preferable because the end portion of the bonded body showing the maximum temperature can be formed more efficiently. The heating means of these heat treatment furnaces may be a resistance heater or a lamp. Further, the heat treatment furnace may be a horizontal furnace, a vertical furnace, a sheet type, or a batch type. The atmospheric gas is desirably an inert gas such as argon or nitrogen, and at the same time desirably does not contain oxygen or desirably has a partial pressure of oxygen as low as possible.
[剥離工程]
本発明にかかる剥離工程は、貼り合わせ体5の貼り合わせ面付近の端部8に外部衝撃を付与することによって、脆弱化したイオン注入層3’を境界としてボンドウェーハ1を機械的に剥離し、薄膜層6を形成する工程であり、温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体5の端部に外部衝撃を付与することによって、脆弱化したイオン注入層3’を境界としてボンドウェーハ1を機械的に剥離し薄膜層6を形成する工程である(図1(i)、図2)。このように前記熱処理工程後に温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体5の端部に外部衝撃を付与することによって、結合面12で薄膜層6が剥離することを防ぎ、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅13の広がりを回避することができ、剥離面11では面粗れの少ない良質な薄膜層6を有することができる貼り合わせウェーハ7の製造方法となる(図1(i)、図2)。
[Peeling process]
In the peeling process according to the present invention, the
また、剥離工程において、剥離台10上の貼り合わせ体5の貼り合わせ面付近の端部8にクサビ状部材9を挿入することで外部衝撃を付与することが好ましい(図2)。このように、クサビ状部材9を用いてボンドウェーハ1を剥離することで、一層効率よく、結合面12で薄膜層6が剥離することを防ぎ、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅13の広がりを回避することができ、剥離面11では面粗れの少ない良質な薄膜層6を形成することができるため好ましい。
Moreover, in the peeling process, it is preferable to apply an external impact by inserting the wedge-shaped
剥離工程では、熱処理した貼り合わせ体のイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)に対してクサビが挿入されるように、貼り合わせ体の向きを揃えてから、剥離装置の剥離台の上に貼り合わせ体を載せることができる。この場合、剥離台に載せる前にノッチ位置を検出して貼り合わせ体の向きを整えるアライナーを持ち、自動で搬送する機構をもつ剥離装置を使用する場合においては、アライナーで剥離台に置く向きを予め設定することで、自動的にクサビを挿入する位置を熱分布の高温の部分に指定することができる。 In the peeling process, the wedges are inserted into the part where the ion implantation layer of the heat-treated bonded body is particularly weakened (the end of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution at the outer peripheral edge). Moreover, after aligning the direction of a bonding body, a bonding body can be mounted on the peeling stand of a peeling apparatus. In this case, when using a peeling device that has an aligner that detects the position of the notch and arranges the orientation of the bonded body before placing it on the peeling table, and has a mechanism that automatically conveys it, the orientation placed on the peeling table by the aligner By setting in advance, the position where the wedge is automatically inserted can be designated as the high temperature portion of the heat distribution.
剥離台10の上では、クサビ挿入機構のクサビ状部材9の高さは貼り合わせ体の貼り合せ面付近の端部8にあわせたものを用いることができる(図2参照)。クサビの先端形状にて2枚のウェーハを互いに引き離すようにクサビがウェーハ外周部の端部より挿入される。クサビの挿入される距離は、剥離が開始されるに十分な距離を維持するように設定される。しかし、ウェーハの外周から内側で薄膜層(例えばSOI層)の欠陥を生ずることのないように、挿入される距離は最小限に選択することが理想的である。クサビにより剥離が開始した後には、2枚のウェーハを互いに引き離す機構によりベースウェーハ及びボンドウェーハ間の距離を広げ剥離を進行させる(例えば、特開2008−277552参照)。
On the peeling table 10, the wedge-shaped
剥離したウェーハはその後の、熱処理による表面改質(平坦化処理)や薄膜層厚(例えばSOI層厚)の調整を含む調整工程を経た後に、最終製品の貼り合わせウェーハとすることができる。なお、前記のように面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる本発明の貼り合わせウェーハの製造方法であれば、その後の剥離面を平坦にする処理(高温熱処理、研磨など)及び調整工程の軽減化が可能となり、これらの処理に伴う薄膜層の膜厚分布の悪化を抑制し、コストの削減をすることもできる貼り合わせウェーハの製造方法となる。この時、貼り合わせウェーハの薄膜層の表面の粗さは重要な項目として評価される。表面粗さの評価方法は、AFMによる直接的な表面測定であるか、もしくは光反射の強度を利用した間接的な表面粗さ測定であってもよい。 The peeled wafer can be used as a final bonded wafer after undergoing an adjustment step including adjustment of surface modification (planarization treatment) and thin film layer thickness (for example, SOI layer thickness) by heat treatment. In addition, if it is the manufacturing method of the bonded wafer of this invention which can form a good-quality thin film layer with few surface roughness as mentioned above, the process (high temperature heat processing, grinding | polishing, etc.) which makes a peeling surface after that flat In addition, it is possible to reduce the adjustment process, and it is possible to suppress the deterioration of the film thickness distribution of the thin film layer due to these processes and to reduce the cost. At this time, the surface roughness of the thin film layer of the bonded wafer is evaluated as an important item. The surface roughness evaluation method may be direct surface measurement by AFM or indirect surface roughness measurement using the intensity of light reflection.
以下、実施例、比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example.
(実施例1)
ボンドウェーハ及びベースウェーハとしてシリコン単結晶からなる鏡面研磨ウェーハを2枚用意した。ボンドウェーハに、150nmの熱酸化膜を形成し、そこに、6.5×1016atoms/cm2のドーズ量で水素イオンを注入し、イオン注入層を形成した。
(Example 1)
Two mirror-polished wafers made of silicon single crystal were prepared as a bond wafer and a base wafer. A 150 nm thermal oxide film was formed on the bond wafer, and hydrogen ions were implanted therein at a dose of 6.5 × 10 16 atoms / cm 2 to form an ion implanted layer.
このイオン注入されたボンドウェーハとベースウェーハを洗浄後、貼り合わせ強度を高めるために両ウェーハの貼り合わせ面に対してプラズマ活性化処理を施し、室温にて貼り合わせて、貼り合わせ体を形成した。尚、プラズマ処理は、窒素プラズマ、室温、圧力0.4Torr(53.3Pa)、出力100W、15秒とした。また、貼り合わせにはノッチ位置が揃うように自動貼り合わせ機を使用した。 After cleaning the ion-implanted bond wafer and the base wafer, plasma activation treatment was performed on the bonding surfaces of both wafers to increase the bonding strength, and bonding was performed at room temperature to form a bonded body. . The plasma treatment was nitrogen plasma, room temperature, pressure 0.4 Torr (53.3 Pa), output 100 W, 15 seconds. In addition, an automatic laminating machine was used for bonding so that the notch positions were aligned.
この貼り合わせ体を、N2ガス雰囲気の横型炉で、面内平均温度300℃、1時間の熱処理を施した。なお、この熱処理条件では、イオン注入層において剥離は発生せず、イオン注入層は脆弱化する。この際、貼り合わせ体の仕込み向きは、ノッチ位置が炉内上側となるようにした。この横型炉は、予め熱電対付きウエーハを使用して温度分布測定を行ってあり、炉内の左右方向の温度が高く、下方向の温度が低いような熱処理中の温度分布が得られることがわかっている。 This bonded body was subjected to heat treatment at an in-plane average temperature of 300 ° C. for 1 hour in a horizontal furnace in an N 2 gas atmosphere. Under this heat treatment condition, peeling does not occur in the ion implanted layer, and the ion implanted layer becomes weak. At this time, the preparation direction of the bonded body was set so that the notch position was on the upper side in the furnace. In this horizontal furnace, the temperature distribution is measured in advance using a wafer with a thermocouple, and the temperature distribution during the heat treatment in which the temperature in the left-right direction in the furnace is high and the temperature in the down direction is low can be obtained. know.
熱処理後の貼り合わせ体を、アライナー付自動搬送機構をもつ剥離装置を用いて、剥離台の上に載せた。この時、ノッチと反対側から時計方向に45度傾いた位置において、クサビが挿入されるような、貼り合わせ体向きを選択してアライナーに設定値を入力しておいた(図3(a))。熱処理炉内の温度分布からは、ノッチの反対側から時計方向に45度傾いた位置は、熱処理温度が外周部で最も高い部分であることがわかっている(図3(b))。また、炉内の温度分布において、クサビを挿入した位置は、外周部の最も温度の低い位置に対して25℃の温度差を持つ状況が横型炉により形成されていた。 The bonded body after the heat treatment was placed on a peeling table using a peeling apparatus having an automatic transfer mechanism with an aligner. At this time, at the position inclined 45 degrees clockwise from the opposite side of the notch, the bonded body direction was selected so that the wedge was inserted, and the set value was input to the aligner (FIG. 3A). ). From the temperature distribution in the heat treatment furnace, it is known that the position inclined 45 degrees clockwise from the opposite side of the notch is the highest temperature at the outer peripheral portion (FIG. 3B). Further, in the temperature distribution in the furnace, the position where the wedges were inserted had a temperature difference of 25 ° C. with respect to the position of the lowest temperature on the outer peripheral portion, which was formed by the horizontal furnace.
外周部で最も温度の高い端部にて剥離したところ、クサビ挿入部でのテラス幅の広がりは発生しなかった。更に、この剥離後のウェーハを、水素雰囲気中のRTA処理及び犠牲酸化処理を組み合わせて表面粗さの改善とSOI層の膜厚調整を行った後、表面をAFMにて30μm角のスキャンを行い、表面粗さを測定したところ、RMS値0.45nmの数値を得た。結果を表1に示す。 As a result of peeling at the end of the outer periphery where the temperature was highest, no expansion of the terrace width occurred at the wedge insert. Further, the wafer after peeling was combined with RTA treatment in a hydrogen atmosphere and sacrificial oxidation treatment to improve the surface roughness and adjust the film thickness of the SOI layer, and then the surface was scanned by 30 μm square with AFM. When the surface roughness was measured, a numerical value with an RMS value of 0.45 nm was obtained. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
実施例1と同様にして貼り合わせ体を作製し、熱処理した。熱処理後の貼り合わせ体を、アライナー付自動搬送機構をもつ剥離装置を用いて、剥離台の上に載せた。この時、ノッチと反対側において、クサビが挿入されるような、ウェーハ向きを選択してアライナーに設定値を入力しておいた(図3(a))。熱処理炉内の温度分布からは、ノッチの反対側は、熱処理温度が低い部分であることがわかっている(図3(b))。
(Comparative Example 1)
A bonded body was prepared and heat treated in the same manner as in Example 1. The bonded body after the heat treatment was placed on a peeling table using a peeling apparatus having an automatic transfer mechanism with an aligner. At this time, on the opposite side of the notch, the wafer orientation was selected so that the wedge was inserted, and the set value was input to the aligner (FIG. 3A). From the temperature distribution in the heat treatment furnace, it is known that the opposite side of the notch is a portion where the heat treatment temperature is low (FIG. 3B).
最低温度を示す端部にて剥離したところ、クサビ挿入部において、他の部分よりもテラス幅が6mm程度広がっていることがわかった。この剥離後のウェーハを、実施例1と同一条件で表面粗さの改善とSOI膜厚調整を行った後、表面をAFMにて30μm角のスキャンを行い表面粗さを測定したところ、RMS値0.45nmの数値を得た。結果を表1に示す。 As a result of peeling at the end portion showing the lowest temperature, it was found that the terrace width was expanded by about 6 mm in the wedge insertion portion as compared with other portions. The wafer after peeling was subjected to surface roughness improvement and SOI film thickness adjustment under the same conditions as in Example 1, and then the surface was scanned by 30 μm square with AFM to measure the RMS value. A numerical value of 0.45 nm was obtained. The results are shown in Table 1.
(比較例2)
熱処理中の貼り合わせ体の面内平均温度を325℃、1時間とした以外は実施例1と同様にして貼り合わせ体を作製し、熱処理した。なお、この熱処理条件では、イオン注入層において剥離は発生せず、イオン注入層は脆弱化する。熱処理後の貼り合わせ体を、アライナー付自動搬送機構をもつ剥離装置を用いて、剥離台の上に載せた。この時、ノッチと反対側において、クサビが挿入されるような、ウェーハ向きを選択してアライナーに設定値を入力しておいた(図3(a))。熱処理炉内の温度分布からは、ノッチの反対側は、熱処理温度が低い部分であることがわかっているものである(図3(b))。
(Comparative Example 2)
A bonded body was produced and heat-treated in the same manner as in Example 1 except that the in-plane average temperature of the bonded body during the heat treatment was 325 ° C. and 1 hour. Under this heat treatment condition, peeling does not occur in the ion implanted layer, and the ion implanted layer becomes weak. The bonded body after the heat treatment was placed on a peeling table using a peeling apparatus having an automatic transfer mechanism with an aligner. At this time, on the opposite side of the notch, the wafer orientation was selected so that the wedge was inserted, and the set value was input to the aligner (FIG. 3A). From the temperature distribution in the heat treatment furnace, it is known that the opposite side of the notch is a portion where the heat treatment temperature is low (FIG. 3B).
最低温度を示す端部にて剥離したところ、クサビ挿入部でのテラス幅の広がりは発生しなかった。つまり、熱処理温度325℃では、熱処理温度が低い部分においてクサビを挿入してもテラス幅の広がりが発生しない温度であったことがわかった。この剥離後のウェーハを、実施例1と同一条件で表面粗さの改善とSOI膜厚調整を行った後、表面をAFMにて30μm角のスキャンを行い、表面粗さを測定したところ、RMS値0.55nmの数値を得た。つまり、比較例1との対比においては、テラス幅の広がりが発生しなかったものの、表面粗さの値は大きくなってしまった。結果を表1に示す。 When peeled off at the end showing the lowest temperature, no expansion of the terrace width at the wedge insertion portion occurred. In other words, it was found that the heat treatment temperature of 325 ° C. was a temperature at which the terrace width did not expand even when the wedge was inserted in the portion where the heat treatment temperature was low. The wafer after peeling was subjected to surface roughness improvement and SOI film thickness adjustment under the same conditions as in Example 1, and then the surface was scanned with a 30 μm square by AFM and the surface roughness was measured. A numerical value of 0.55 nm was obtained. That is, in comparison with Comparative Example 1, although the terrace width did not increase, the surface roughness value increased. The results are shown in Table 1.
以上説明したように、低い熱処理平均温度で熱処理し、最低温度を示す端部で剥離した比較例1ではテラス幅が広がることが示され、また高い熱処理平均温度で熱処理し、最低温度を示す端部で剥離した比較例2ではRMS値が悪化していることが示された。一方で、低い熱処理平均温度で熱処理し、最高温度を示す端部で剥離した本発明の実施例によれば、テラス幅の広がりはなく、RMS値も良好となることが示された。 As described above, in Comparative Example 1 in which heat treatment is performed at a low heat treatment average temperature and peeling is performed at the end portion showing the minimum temperature, it is shown that the terrace width is widened. It was shown that the RMS value was deteriorated in Comparative Example 2 which peeled at the part. On the other hand, according to the Example of this invention heat-processed with the low heat processing average temperature, and peel | exfoliated at the edge part which shows the maximum temperature, it was shown that a terrace width does not spread and RMS value becomes favorable.
これにより、本発明による貼り合わせウェーハの製造方法であれば、外部衝撃で剥離しうる最小限の熱処理量で熱処理しながら、イオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分(外周端の温度分布の中で最高温度を示す貼り合わせ体の端部)を形成することができ、剥離工程においてこのイオン注入層の脆弱化が特に進んだ部分に外部衝撃の付与を行うことで、外部衝撃を付与する部分におけるテラス幅の広がりが生じず、一方で、他の剥離面では面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法となることが示された。また、このように面粗れの少ない良質な薄膜層を形成することができる貼り合わせウェーハの製造方法であれば、その後の剥離面を平坦にする処理(高温熱処理、研磨など)の軽減化が可能となり、薄膜層の膜厚分布の悪化を抑制することができるとともにコストの低減もできる貼り合わせウェーハの製造方法となる。 Thus, in the method for manufacturing a bonded wafer according to the present invention, the portion where the ion implantation layer is particularly weakened (temperature distribution of the outer peripheral edge) while performing heat treatment with a minimum amount of heat treatment that can be peeled off by external impact. End of the bonded body showing the highest temperature), and the external impact is applied to the part where the weakening of the ion implantation layer is particularly advanced in the peeling process. It has been shown that the method of manufacturing a bonded wafer can form a high-quality thin film layer with less surface roughness on the other peeled surface, while the terrace width does not increase in the portion. Moreover, if it is the manufacturing method of the bonded wafer which can form a good-quality thin film layer with few surface roughness in this way, the reduction | decrease of the process (high temperature heat processing, grinding | polishing, etc.) which makes a peeling surface flat after that will be reduced. It becomes possible, and it becomes the manufacturing method of the bonded wafer which can suppress the deterioration of the film thickness distribution of a thin film layer, and can also reduce cost.
なお、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.
1…ボンドウェーハ、 1a…活性化処理面 2…絶縁膜、 2’…絶縁層、 3…イオン注入層、 3’…脆弱化したイオン注入層、 4…ベースウェーハ、 4a…活性化処理面, 5…貼り合わせ体、 6…薄膜層、 7…貼り合わせウェーハ、 8…貼り合わせ面付近の端部、 9…クサビ状部材、 10…剥離台、 11…剥離面、 12…結合面、 13…テラス幅
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ボンドウェーハのイオン注入した面と、ベースウェーハの表面とを絶縁膜を介して、或いは直接密着させて貼り合わせ体を形成する貼り合わせ体形成工程と、
該貼り合わせ体に対し前記イオン注入層において剥離が発生しない温度の熱処理を加えて前記イオン注入層を脆弱化する熱処理工程と、
前記貼り合わせ体の貼り合わせ面付近の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離し、薄膜層を形成する剥離工程とを有する貼り合わせウェーハを製造する方法であって、少なくとも、
前記熱処理工程において、前記貼り合わせ体の外周端に温度分布が生じるように熱処理を加え、
前記剥離工程において、前記温度分布の中で最高温度を示す前記貼り合わせ体の端部に外部衝撃を付与することによって、前記イオン注入層を境界として前記ボンドウェーハを機械的に剥離し前記薄膜層を形成することを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法。 An ion implantation layer forming step of forming an ion implantation layer by implanting hydrogen ions or rare gas ions or both of them from the surface into a bond wafer;
A bonded body forming step of forming a bonded body by directly contacting the surface of the bond wafer with the ion-implanted surface and the surface of the base wafer through an insulating film;
A heat treatment step of weakening the ion-implanted layer by applying a heat treatment at a temperature at which peeling does not occur in the ion-implanted layer to the bonded body;
A bonding step of mechanically peeling the bond wafer with the ion-implanted layer as a boundary to form a thin film layer by applying an external impact to an end near the bonding surface of the bonded body A method of manufacturing a wafer, comprising at least:
In the heat treatment step, heat treatment is performed so that a temperature distribution is generated at the outer peripheral edge of the bonded body,
In the peeling step, the thin film layer is mechanically peeled off the bond wafer with the ion implantation layer as a boundary by applying an external impact to an end portion of the bonded body showing the highest temperature in the temperature distribution. A method for producing a bonded wafer, characterized in that:
The said peeling process WHEREIN: An external impact is provided by inserting a wedge-shaped member in the edge part of the bonding surface vicinity of the said bonding body, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method for bonded wafers.
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