JP5942948B2 - Manufacturing method of SOI wafer and bonded SOI wafer - Google Patents

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本発明は、SOIウェーハの製造方法及び貼り合わせSOIウェーハに関する。   The present invention relates to an SOI wafer manufacturing method and a bonded SOI wafer.

RF(Radio Frequency:高周波)デバイス対応のSOIウェーハとして、ベースウェーハの抵抗率を高抵抗化することで対処してきた。しかしながら、更なる高速化に対応するためにより高い周波数に対応することが必要になってきており、従来の高抵抗ウェーハの使用のみでは対処できなくなってきている。   As an SOI wafer for RF (Radio Frequency) devices, it has been dealt with by increasing the resistivity of the base wafer. However, it has become necessary to cope with higher frequencies in order to cope with further increase in speed, and it has become impossible to cope only with the use of conventional high-resistance wafers.

そこで、対応策としてSOIウェーハの埋め込み酸化膜層(BOX層)直下に、発生したキャリアを消滅させる効果を持つ層(キャリアトラップ層)を加えることが提案されており、高抵抗ウェーハ中に発生したキャリアを再結合させるための高抵抗の多結晶シリコン層をベースウェーハ上に形成することが必要となってきている。   Therefore, as a countermeasure, it has been proposed to add a layer (carrier trap layer) having an effect of eliminating generated carriers directly under the buried oxide film layer (BOX layer) of the SOI wafer, which is generated in the high resistance wafer. It has become necessary to form a high-resistance polycrystalline silicon layer on the base wafer for recombination of carriers.

特許文献1には、BOX層とベースウェーハの界面に、キャリアトラップ層としての多結晶シリコン層や非晶質シリコン層を形成することが記載されている。
一方、特許文献2にも、BOX層とベースウェーハの界面に、キャリアトラップ層としての多結晶層を形成することが記載されており、更に、多結晶シリコン層の再結晶化を防止するため、多結晶シリコン層形成後の熱処理温度を制限している。
また、特許文献3には、キャリアトラップ層としての多結晶シリコン層や非晶質シリコン層を形成することは記載されていないが、ボンドウェーハと貼り合わせる側のベースウェーハ表面の表面粗さを大きくすることによって、キャリアトラップ層と同様の効果を得ることが記載されている。
Patent Document 1 describes that a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer as a carrier trap layer is formed at the interface between a BOX layer and a base wafer.
On the other hand, Patent Document 2 also describes that a polycrystalline layer as a carrier trap layer is formed at the interface between the BOX layer and the base wafer. Further, in order to prevent recrystallization of the polycrystalline silicon layer, The heat treatment temperature after the formation of the polycrystalline silicon layer is limited.
Patent Document 3 does not describe the formation of a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer as a carrier trap layer, but increases the surface roughness of the base wafer surface to be bonded to the bond wafer. By doing so, it is described that the same effect as the carrier trap layer is obtained.

特表2007−507093号公報Special table 2007-507093 特表2013−513234号公報Special table 2013-513234 gazette 特開2010−278160号公報JP 2010-278160 A

上述したように、より高い周波数に対応するデバイスを作製するため、SOIウェーハのBOX層下にキャリアトラップ層を形成することが必要になってきている。
しかしながら、通常の多結晶シリコン層を堆積させキャリアトラップ層を形成すると、SOIウェーハ製造工程中またはデバイス製造工程中の熱履歴によっては多結晶シリコン層がアニールされ単結晶化しキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうという問題があった。
従って、多結晶シリコン層堆積後に熱処理を行っても単結晶化が進まないようにする必要がある。言い換えれば、SOIウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないようなコストが安く、効果が持続する多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積する必要がある。
しかしながら、上記の特許文献1−3のいずれにも、多結晶シリコン層堆積後に熱処理を行っても単結晶化が進まないようにする技術については、開示も示唆もされていない。
As described above, it is necessary to form a carrier trap layer under the BOX layer of the SOI wafer in order to manufacture a device corresponding to a higher frequency.
However, when a normal polycrystalline silicon layer is deposited to form a carrier trap layer, the polycrystalline silicon layer is annealed and single-crystallized depending on the thermal history during the SOI wafer manufacturing process or device manufacturing process, and the effect as a carrier trap layer is obtained. There was a problem that it decreased.
Therefore, it is necessary to prevent the single crystallization from proceeding even if the heat treatment is performed after the polycrystalline silicon layer is deposited. In other words, a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer is deposited so that the cost is low and the effect does not proceed even if the heat treatment process of the SOI wafer manufacturing process or the heat treatment process of the device manufacturing process does not proceed. There is a need.
However, none of the above Patent Documents 1-3 discloses or suggests a technique for preventing the single crystallization from proceeding even if the heat treatment is performed after the deposition of the polycrystalline silicon layer.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、SOIウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるSOI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-described problems, and a polycrystalline silicon layer or an amorphous material is used so that single crystallization does not proceed even through a heat treatment step of an SOI wafer manufacturing step or a heat treatment step of a device manufacturing step. An object of the present invention is to provide an SOI wafer manufacturing method capable of depositing a quality silicon layer.

上記目的を達成するために、本発明は、いずれもシリコン単結晶からなるボンドウェーハとベースウェーハとを絶縁膜を介して貼り合わせて貼り合わせSOIウェーハを製造する方法であって、少なくとも、前記ベースウェーハの貼り合わせ面側に多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する工程と、該多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層の表面、及び、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面の少なくとも一方に前記絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜を介して前記ベースウェーハと前記ボンドウェーハを貼り合わせる工程と、貼り合わせられた前記ボンドウェーハを薄膜化してSOI層を形成する工程とを有し、前記ベースウェーハとして、抵抗率が100Ω・cm以上であり、かつ、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ(RMS)が2nm以上のものを用いることを特徴とするSOIウェーハの製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention is a method of manufacturing a bonded SOI wafer by bonding a bond wafer made of silicon single crystal and a base wafer through an insulating film, and includes at least the base Forming a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer on the bonding surface side of the wafer, at least one of the surface of the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer, and the bonding surface of the bond wafer; The step of forming the insulating film, the step of bonding the base wafer and the bond wafer through the insulating film, and the step of forming a SOI layer by thinning the bonded bond wafer, The base wafer has a resistivity of 100 Ω · cm or more, and the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer Surface roughness of the forming surface (RMS) to provide a method for manufacturing an SOI wafer, comprising the use of more than 2 nm.

このようなSOIウェーハの製造方法であれば、SOIウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるので、多結晶シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができる。   With such a method for manufacturing an SOI wafer, a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer is deposited so that the single crystallization does not proceed even through the heat treatment process of the SOI wafer manufacturing process and the heat treatment process of the device manufacturing process. Therefore, it is possible to suppress the polycrystalline silicon layer from being single-crystallized by heat treatment and reducing the effect as a carrier trap layer.

このとき、前記ベースウェーハとして、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが10nm以下のものを用いることが好ましい。
このような表面粗さであれば、ボンドウェーハとの貼り合わせを良好に行うための多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を研磨する工程に負荷がかかることを抑制することができる。
At this time, it is preferable to use the base wafer having a surface roughness of 10 nm or less on the surface on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed.
With such a surface roughness, it is possible to suppress a load from being applied to the step of polishing the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer for performing good bonding with the bond wafer.

このとき、前記ベースウェーハとして、イオン注入剥離法により貼り合わせSOIウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハを用い、該剥離ウェーハの剥離面に前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成することが好ましい。
このように、ベースウェーハとして剥離ウェーハを用いることで、ベースウェーハの一方の表面の表面粗さを所望のものにすることができるとともに、剥離ウェーハの剥離面に対する研磨等の平坦化処理を行わずにそのままベースウェーハとして用いることができる。
At this time, as the base wafer, a separation wafer derived when a bonded SOI wafer is produced by an ion implantation separation method is used, and the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed on the separation surface of the separation wafer. It is preferable.
Thus, by using a release wafer as a base wafer, the surface roughness of one surface of the base wafer can be made desired, and a flattening process such as polishing is not performed on the release surface of the release wafer. It can be used as it is as a base wafer.

このとき、前記ベースウェーハの前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面は、ウェットエッチングまたはドライエッチングが行われたエッチング面からなることが好ましい。
このようにすれば、ベースウェーハの多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さを所望のものにすることができる
At this time, it is preferable that the surface of the base wafer on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed is an etched surface on which wet etching or dry etching is performed.
In this way, the surface roughness of the surface on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer of the base wafer is formed can be made desired.

このとき、ボンドウェーハを薄膜化してSOI層を形成する工程は、イオン注入剥離法により行うことが好ましい。
イオン注入剥離法により、好適にボンドウェーハを薄膜化してSOI層を形成することができる。
At this time, the step of forming the SOI layer by thinning the bond wafer is preferably performed by an ion implantation separation method.
By the ion implantation separation method, the SOI layer can be formed by suitably thinning the bond wafer.

また、本発明は、シリコン単結晶からなるベースウェーハ上に、多結晶層又は非晶質層と、絶縁膜と、SOI層とが順次形成された貼り合わせSOIウェーハであって、前記ベースウェーハは抵抗率が100Ω・cm以上であり、前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さ(RMS)が2nm以上であり、前記多結晶層又は非晶質層の<220>、<311>、<111>の各方位成分の和に占める<111>成分の比率が40%以下であることを特徴とする貼り合わせSOIウェーハを提供する。   Further, the present invention is a bonded SOI wafer in which a polycrystalline layer or an amorphous layer, an insulating film, and an SOI layer are sequentially formed on a base wafer made of a silicon single crystal, and the base wafer includes: The resistivity is 100 Ω · cm or more, the surface roughness (RMS) of the interface between the base wafer and the polycrystalline layer or the amorphous layer is 2 nm or more, and the polycrystalline layer or the amorphous layer A bonded SOI wafer is characterized in that the ratio of the <111> component in the sum of the orientation components of <220>, <311>, and <111> is 40% or less.

このような貼り合わせSOIウェーハであれば、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができ、より高い周波数に対応できるRFデバイス対応のSOIウェーハとすることができる。   With such a bonded SOI wafer, it is possible to suppress the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer from being single-crystallized by heat treatment and reducing the effect as a carrier trap layer, and a higher frequency. It is possible to make an SOI wafer compatible with RF devices.

このとき、前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さが10nm以下であることが好ましい。
このような表面粗さであれば、ボンドウェーハとの貼り合わせを良好に行うための多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を研磨する工程に負荷がかかることを抑制することができる。
At this time, the surface roughness of the interface between the base wafer and the polycrystalline layer or the amorphous layer is preferably 10 nm or less.
With such a surface roughness, it is possible to suppress a load from being applied to the step of polishing the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer for performing good bonding with the bond wafer.

以上のように、本発明によれば、ベースウェーハとして、高抵抗であるとともに、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが2nm以上のものを用いることで、SOIウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるので、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができる。これにより高い周波数に対応できるRFデバイス用のSOIウェーハを製造することができる。   As described above, according to the present invention, as the base wafer, an SOI substrate having a high resistance and a surface roughness of a surface on which a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer is formed is 2 nm or more. Since the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer can be deposited so that the single crystallization does not proceed even through the heat treatment process of the wafer manufacturing process and the heat treatment process of the device manufacturing process, the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer can be deposited. It can be suppressed that the crystalline silicon layer is monocrystallized by heat treatment and the effect as the carrier trap layer is reduced. As a result, an SOI wafer for an RF device that can cope with a high frequency can be manufactured.

本発明のSOIウェーハの製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the SOI wafer of this invention. イオン注入剥離法を用いた場合の本発明のSOIウェーハの製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the SOI wafer of this invention at the time of using an ion implantation peeling method. 多結晶シリコン層の<111>含有率と抵抗率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between <111> content rate and resistivity of a polycrystalline silicon layer. ベースウェーハの表面粗さ(RMS)と、多結晶シリコン層の<111>含有率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the surface roughness (RMS) of a base wafer, and the <111> content rate of a polycrystalline silicon layer. ベースウェーハの表面粗さ(RMS)と、多結晶シリコン層の抵抗率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the surface roughness (RMS) of a base wafer, and the resistivity of a polycrystalline silicon layer.

以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前述のように、より高い周波数に対応するデバイスを作製するため、SOIウェーハのBOX層下にキャリアトラップ層を形成することが必要になってきているが、通常の多結晶シリコン層を堆積させキャリアトラップ層を形成すると、SOIウェーハ製造工程中またはデバイス製造工程中の熱履歴によっては多結晶シリコン層がアニールされ単結晶化しキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうという問題があった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail as an example of an embodiment with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
As described above, in order to fabricate a device corresponding to a higher frequency, it is necessary to form a carrier trap layer under the BOX layer of the SOI wafer. When the trap layer is formed, there is a problem that the polycrystalline silicon layer is annealed and single-crystallized due to the thermal history during the SOI wafer manufacturing process or the device manufacturing process, and the effect as the carrier trap layer is reduced.

そこで、発明者らは、SOIウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるSOIウェーハの製造方法について鋭意検討を重ねた。
特に、発明者らは、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層の結晶化のメカニズムについて考察した。
一般的な製品レベルの鏡面研磨面を有するベースウェーハに多結晶シリコン層(または非晶質シリコン層)を成長させ熱処理を加えた場合の多結晶シリコンの単結晶化は以下のようにして起こる。
熱処理を行うと1000℃近傍で多結晶シリコン層とベースウェーハの界面にある自然酸化膜の一部に穴が開きその部分は多結晶シリコンがベースウェーハ表面と接するのでその部分から双晶が成長する。双晶の面部分には一部結晶欠陥が残るがそれ以外は単結晶に成長する。高温になると多くの箇所で穴が開きその部分は同様な事が起こる。熱処理が進むと更なる単結晶化が起こる。このように多くの双晶が成長しても下地のベースウェーハは単一な方位であることが、単結晶化が起こりやすくなる理由である。
Therefore, the inventors can deposit a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer so that single crystallization does not proceed even if a heat treatment process of an SOI wafer manufacturing process or a heat treatment process of a device manufacturing process is performed. We intensively studied how to manufacture wafers.
In particular, the inventors have considered the crystallization mechanism of a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer.
When a polycrystalline silicon layer (or amorphous silicon layer) is grown on a base wafer having a mirror polished surface at a general product level and heat treatment is applied, single crystallization of the polycrystalline silicon occurs as follows.
When heat treatment is performed, a hole is opened in a part of the natural oxide film at the interface between the polycrystalline silicon layer and the base wafer at around 1000 ° C., so that the polycrystalline silicon contacts the surface of the base wafer, and twins grow from that part. . Some crystal defects remain on the plane of the twin crystal, but the other part grows into a single crystal. At high temperatures, holes open in many places and the same thing happens. As the heat treatment proceeds, further single crystallization occurs. The reason why single crystallization is likely to occur is that the underlying base wafer has a single orientation even when such many twins grow.

一方、局所的に違った方位が多く露出した表面であれば熱処理により界面の自然酸化膜に穴が開き単結晶化しても様々な方位が混在するため、全体的な単結晶化が起こりにくいか、結晶欠陥が多く残る。
具体的には、表面を局所的に見ると単一の方位をもたない(すなわち、表面のラフネスが大きい)ウェーハをベースウェーハとして用い、その表面に多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を成長させれば、その後の熱処理で単結晶化を抑制できるので、キャリアトラップ層としての効果が持続する。
On the other hand, if the surface has many locally different orientations exposed, a hole is opened in the natural oxide film at the interface due to heat treatment, and even if single crystallization occurs, various orientations coexist. Many crystal defects remain.
Specifically, a wafer that does not have a single orientation when the surface is viewed locally (that is, the surface roughness is large) is used as a base wafer, and a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer is formed on the surface. If grown, single crystallization can be suppressed by the subsequent heat treatment, so that the effect as a carrier trap layer is sustained.

上記のような知見に基づいて、ベースウェーハとして、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが2nm以上のものを用いることで、SOIウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるので、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができることを見出し、本発明をなすに至った。   Based on the above knowledge, heat treatment process and device of SOI wafer manufacturing process by using surface roughness of the surface on which the polycrystalline silicon layer or amorphous silicon layer is formed as 2 nm or more as the base wafer. Since the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer can be deposited so that the single crystallization does not proceed even through the heat treatment process of the manufacturing process, the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is converted into a single crystal by the heat treatment. It has been found that the effect as a carrier trap layer can be prevented from being reduced, and the present invention has been made.

以下、図1を参照しながら、本発明のSOIウェーハの製造方法を説明する。
まず、図1(a)に示すように、いずれもシリコン単結晶からなるボンドウェーハ10及びベースウェーハ11を準備する。このとき、ベースウェーハ11は、抵抗率が100Ω・cm以上で、かつ、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ(RMS)が2nm以上のものを用いる。表面粗さ(RMS)が2nm以上であれば、SOIウェーハ製造工程などの熱処理による単結晶化を十分に抑制することができ、それによりキャリアトラップ層としての効果を持続することができる。また、ベースウェーハ11の抵抗率は、100Ω・cm以上であれば高周波デバイス製造用に好適に用いることができ、特に上限値は限定されないが、1000Ω・cm以上であることが好ましく、3000Ω・cm以上であることが特に好ましい。
Hereinafter, an SOI wafer manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 1A, a bond wafer 10 and a base wafer 11 each made of a silicon single crystal are prepared. At this time, the base wafer 11 has a resistivity of 100 Ω · cm or more and a surface roughness (RMS) of a surface on which a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer is formed is 2 nm or more. If the surface roughness (RMS) is 2 nm or more, single crystallization by heat treatment such as an SOI wafer manufacturing process can be sufficiently suppressed, and thereby the effect as a carrier trap layer can be maintained. Moreover, if the resistivity of the base wafer 11 is 100 Ω · cm or more, it can be suitably used for manufacturing a high-frequency device, and the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1000 Ω · cm or more, preferably 3000 Ω · cm. The above is particularly preferable.

また、ベースウェーハ11の多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ(RMS)の上限は特に限定されないが、表面粗さが大きくなればなるほど、堆積された多結晶シリコン層の表面粗さも大きくなるため、ボンドウェーハとの貼り合わせを良好に行うための研磨工程に負荷がかかる(すなわち、研磨時間が長くなる)。従って、ベースウェーハの表面粗さとしては、10nm以下とすることが好ましい。   Further, the upper limit of the surface roughness (RMS) of the surface on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer of the base wafer 11 is formed is not particularly limited, but the deposited polycrystalline silicon is increased as the surface roughness is increased. Since the surface roughness of the layer also increases, a load is applied to the polishing step for satisfactorily bonding to the bond wafer (that is, the polishing time is increased). Therefore, the surface roughness of the base wafer is preferably 10 nm or less.

なお、後述するイオン注入剥離法により貼り合わせSOIウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハの剥離面の表面粗さは2nm以上、10nm以下であるので、この剥離ウェーハをベースウェーハ11に用いることができる。このようにすれば、再生のための剥離面に対する研磨等の平坦化処理を行わずにそのまま剥離ウェーハ用いることができるため効率的である。
ただし、剥離ウェーハの周辺部(1〜2mm)には、イオン注入層で剥離されなかった部分が段差として残っているので、その部分のみを除去する処理(研磨やエッチング)を行うことが好ましい。
In addition, since the surface roughness of the peeling surface of the peeling wafer derived when producing the bonded SOI wafer by the ion implantation peeling method described later is 2 nm or more and 10 nm or less, this peeling wafer can be used as the base wafer 11. it can. This is efficient because the peeled wafer can be used as it is without performing a flattening process such as polishing on the peeled surface for regeneration.
However, since a portion that has not been peeled off by the ion implantation layer remains as a step in the peripheral portion (1 to 2 mm) of the peeled wafer, it is preferable to perform processing (polishing or etching) for removing only that portion.

また、ベースウェーハの多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ(RMS)が2nm以上のウェーハとして、ウェットエッチングまたはドライエッチングが行われたエッチング面を有するウェーハを用いることもできる。このようなウェーハとしては、鏡面研磨ウェーハを作製する際の鏡面研磨前に得られるCWウェーハ(化学エッチングウェーハ)を用いることが好適であるが、鏡面研磨後のウェーハに改めてウェットエッチングまたはドライエッチングを行って作製することもできる。   In addition, as a wafer having a surface roughness (RMS) of 2 nm or more on the surface of the base wafer on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed, a wafer having an etched surface subjected to wet etching or dry etching is used. You can also. As such a wafer, it is preferable to use a CW wafer (chemical etching wafer) obtained before mirror polishing when producing a mirror polished wafer, but wet etching or dry etching is applied again to the wafer after mirror polishing. It can also be made.

次に、図1(b)に示すように、ベースウェーハ11の表面粗さ(RMS)が2nm以上である面に多結晶シリコン層12を形成する。なお、多結晶シリコン層の代わりに非晶質シリコン層を用いることができる。非晶質シリコン層は、多結晶シリコン層を堆積する温度を低温化(例えば400℃程度)することで容易に形成することができる。
非晶質シリコン層も多結晶シリコン層と同様に、SOIウェーハ製造工程中またはデバイス製造工程中の熱履歴によって単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうが、非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ(RMS)を2nm以上にしておけば単結晶化を抑制でき、キャリアトラップ層としての効果を持続することができる。
Next, as shown in FIG. 1B, a polycrystalline silicon layer 12 is formed on the surface having a surface roughness (RMS) of the base wafer 11 of 2 nm or more. Note that an amorphous silicon layer can be used instead of the polycrystalline silicon layer. The amorphous silicon layer can be easily formed by lowering the temperature for depositing the polycrystalline silicon layer (for example, about 400 ° C.).
Similar to the polycrystalline silicon layer, the amorphous silicon layer is also monocrystallized by the thermal history during the SOI wafer manufacturing process or the device manufacturing process, and the effect as a carrier trap layer is reduced. If the surface roughness (RMS) of the surface for forming the film is 2 nm or more, single crystallization can be suppressed and the effect as the carrier trap layer can be maintained.

次に、図1(c)に示すように、例えば熱酸化やCVD等によって、ボンドウェーハ10に、埋め込み酸化膜層16となる絶縁膜(例えば、酸化膜)13を成長させる。或いは、この際形成する酸化膜13は、ベースウェーハ11の多結晶シリコン層12上に形成しても良いし、両ウェーハに形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 1C, an insulating film (for example, an oxide film) 13 to be a buried oxide film layer 16 is grown on the bond wafer 10 by, for example, thermal oxidation or CVD. Alternatively, the oxide film 13 formed at this time may be formed on the polycrystalline silicon layer 12 of the base wafer 11 or may be formed on both wafers.

次に、図1(d)に示すように、多結晶シリコン層12が形成されたベースウェーハ11を、多結晶シリコン層12が形成された面が接するように、酸化膜13を形成したボンドウェーハ10と密着させて貼り合わせる。この際、多結晶シリコン層12の表面をわずかに研磨し、平坦度を高めた上で貼り合わせることが好ましい。   Next, as shown in FIG. 1D, a bond wafer in which an oxide film 13 is formed so that the surface on which the polycrystalline silicon layer 12 is in contact with the base wafer 11 on which the polycrystalline silicon layer 12 is formed. Adhere to 10 and stick together. At this time, it is preferable that the surface of the polycrystalline silicon layer 12 is slightly polished to increase the flatness and then bonded.

そして、図1(e)に示すように、貼り合わせられたボンドウェーハ10を薄膜化して、ベースウェーハ11上に多結晶シリコン層12、埋め込み酸化膜層16、及びSOI層15が形成された貼り合わせウェーハ14を作製する。   Then, as shown in FIG. 1E, the bonded bond wafer 10 is thinned, and a polysilicon layer 12, a buried oxide film layer 16, and an SOI layer 15 are formed on the base wafer 11. A laminated wafer 14 is produced.

このように、ベースウェーハ11の多結晶シリコン層12又は非晶質シリコン層12を形成する表面の表面粗さ(RMS)が2nm以上であれば、SOIウェーハ製造工程などの熱処理による単結晶化を十分に抑制することができ、それによりキャリアトラップ層としての効果を持続することができる貼り合わせウェーハ14を製造できる。   Thus, if the surface roughness (RMS) of the surface on which the polycrystalline silicon layer 12 or the amorphous silicon layer 12 of the base wafer 11 is formed is 2 nm or more, single crystallization is performed by heat treatment such as an SOI wafer manufacturing process. A bonded wafer 14 that can be sufficiently suppressed and thereby can maintain the effect as a carrier trap layer can be manufactured.

次に、図2を参照しながら、イオン注入剥離法を用いた場合の本発明のSOIウェーハの製造方法を説明する。   Next, a method for manufacturing an SOI wafer according to the present invention when the ion implantation separation method is used will be described with reference to FIG.

図2(a)、図2(b)の工程については、図1(a)、図1(b)の工程と同様である。図2(b)の工程の後に、図2(c)示すように、例えば熱酸化やCVD等によって、ボンドウェーハ10に、埋め込み酸化膜層16となる絶縁膜(例えば、酸化膜)13を成長させる。或いは、この際形成する酸化膜13は、ベースウェーハ11の多結晶シリコン層12上に形成しても良いし、両ウェーハに形成しても良い。
その後、その酸化膜13の上からイオン注入機により、水素イオンと希ガスイオンのうちの少なくとも一種類のガスイオンを注入して、ボンドウェーハ10内にイオン注入層17を形成する。この際、目標とするSOI層15の厚さを得ることができるように、イオン注入加速電圧を選択する。
The processes in FIGS. 2A and 2B are the same as the processes in FIGS. 1A and 1B. After the step of FIG. 2B, as shown in FIG. 2C, an insulating film (for example, an oxide film) 13 to be a buried oxide film layer 16 is grown on the bond wafer 10 by, for example, thermal oxidation or CVD. Let Alternatively, the oxide film 13 formed at this time may be formed on the polycrystalline silicon layer 12 of the base wafer 11 or may be formed on both wafers.
Thereafter, at least one kind of gas ions of hydrogen ions and rare gas ions is implanted from above the oxide film 13 by an ion implanter to form an ion implantation layer 17 in the bond wafer 10. At this time, the ion implantation acceleration voltage is selected so that the target thickness of the SOI layer 15 can be obtained.

次に、図2(d)に示すように、多結晶シリコン層12が形成されたベースウェーハ11を、ベースウェーハ11の多結晶シリコン層12が形成された面とボンドウェーハ10の注入面とが接するように、酸化膜13を形成したボンドウェーハ10と密着させて貼り合わせる。この際、多結晶シリコン層12の表面をわずかに研磨し、平坦度を高めた上で貼り合わせることが好ましい。   Next, as shown in FIG. 2D, the base wafer 11 on which the polycrystalline silicon layer 12 is formed is divided into the surface of the base wafer 11 on which the polycrystalline silicon layer 12 is formed and the implantation surface of the bond wafer 10. In contact with the bond wafer 10 on which the oxide film 13 is formed, the wafers are bonded together. At this time, it is preferable that the surface of the polycrystalline silicon layer 12 is slightly polished to increase the flatness and then bonded.

そして、図2(e)に示すように、イオン注入層17に微小気泡層を発生させる熱処理を貼り合わせたウェーハに施し、微小気泡層にて剥離して、ベースウェーハ11上に埋め込み酸化膜層16とSOI層15が形成された貼り合わせウェーハ14を作製する。なお、このときに、剥離面19を有する剥離ウェーハ18が派生する。   Then, as shown in FIG. 2E, a heat treatment for generating a microbubble layer on the ion implantation layer 17 is applied to the wafer, peeled off at the microbubble layer, and embedded in the oxide film layer on the base wafer 11. A bonded wafer 14 on which 16 and the SOI layer 15 are formed is manufactured. At this time, the release wafer 18 having the release surface 19 is derived.

このように、イオン注入剥離法を用いた場合でも、図1に示された製造方法と同様に、SOIウェーハ製造工程などの熱処理による単結晶化を十分に抑制することができ、それによりキャリアトラップ層としての効果を持続することができる貼り合わせウェーハ14を製造できる。   Thus, even when the ion implantation delamination method is used, single crystallization due to heat treatment such as an SOI wafer manufacturing process can be sufficiently suppressed as in the manufacturing method shown in FIG. The bonded wafer 14 which can maintain the effect as a layer can be manufactured.

また、上記で説明した製造方法で作製したSOI貼り合わせウェーハは、シリコン単結晶からなるベースウェーハ上に、多結晶層又は非晶質層と、絶縁膜と、SOI層とが順次形成された構成になっており、ベースウェーハは抵抗率が100Ω・cm以上であり、ベースウェーハと、多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さ(RMS)が2nm以上であり、多結晶層又は非晶質層の<220>、<311>、<111>の各方位成分の和に占める<111>成分の比率が40%以下になっている。   The SOI bonded wafer manufactured by the manufacturing method described above has a configuration in which a polycrystalline layer or an amorphous layer, an insulating film, and an SOI layer are sequentially formed on a base wafer made of silicon single crystal. The base wafer has a resistivity of 100 Ω · cm or more, and the surface roughness (RMS) of the interface between the base wafer and the polycrystalline layer or the amorphous layer is 2 nm or more. The ratio of the <111> component in the sum of the orientation components of <220>, <311>, and <111> in the amorphous layer is 40% or less.

このようなSOI貼り合わせウェーハであれば、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができ、より高い周波数に対応できるRFデバイス対応のSOIウェーハとすることができる。   With such an SOI bonded wafer, it is possible to suppress the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer from being single-crystallized by the heat treatment and reducing the effect as the carrier trap layer, and a higher frequency. It is possible to make an SOI wafer compatible with RF devices.

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to these.

(実施例1−4)
ベースウェーハとして、イオン注入剥離法により貼り合わせSOIウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハ(シリコン単結晶ウェーハ、直径300mm、結晶方位<100>、抵抗率1000Ω・cm)を複数枚用意し、剥離面の研磨代を変えることにより様々な表面粗さの表面を持ったベースウェーハを作製した。
なお、各実施例のベースウェーハの表面粗さは、表1に記載されるものとした。
(Example 1-4)
As a base wafer, a plurality of exfoliated wafers (silicon single crystal wafer, diameter 300 mm, crystal orientation <100>, resistivity 1000 Ω · cm) prepared when a bonded SOI wafer is manufactured by an ion implantation exfoliation method are prepared and exfoliated. Base wafers having various surface roughness surfaces were prepared by changing the polishing amount of the surface.
In addition, the surface roughness of the base wafer of each Example shall be described in Table 1.

Figure 0005942948
Figure 0005942948

これらのベースウェーハに650℃の減圧CVD法で多結晶シリコンを4.5μm成長させた。その後、多結晶シリコン層の表面を研磨代0.5μmの研磨を行い平坦化した。このウェーハをベースウェーハとして使用した。
一方、ボンドウェーハ(シリコン単結晶ウェーハ、直径300mm、結晶方位<100>、抵抗率10Ω・cm)を用意し、その表面にBOX層(埋め込み酸化膜層)となる200nmのシリコン酸化膜を熱酸化により成長させ、その酸化膜を通して水素イオン(H+イオン)を加速エネルギー50keV、ドーズ量5×1016/cmでイオン注入を行った。
Polycrystalline silicon was grown to 4.5 μm on these base wafers by a low pressure CVD method at 650 ° C. Thereafter, the surface of the polycrystalline silicon layer was flattened by polishing with a polishing allowance of 0.5 μm. This wafer was used as a base wafer.
On the other hand, a bond wafer (silicon single crystal wafer, diameter 300 mm, crystal orientation <100>, resistivity 10 Ω · cm) is prepared, and a 200 nm silicon oxide film that becomes a BOX layer (buried oxide film layer) is thermally oxidized on the surface. Then, hydrogen ions (H + ions) were ion-implanted through the oxide film at an acceleration energy of 50 keV and a dose of 5 × 10 16 / cm 2 .

その後、ボンドウェーハのイオン注入した側の酸化膜表面とベースウェーハの多結晶シリコン層表面とを貼り合わせ、500℃30分の剥離熱処理を行い、イオン注入層で剥離することによって貼り合わせSOIウェーハを作製した。
その後、犠牲酸化処理(900℃ 酸化膜厚200nm)、CMP(研磨代80nm)、犠牲酸化処理(950℃ 酸化膜厚100nm)を順次行い、80nmの厚さのSOI層を有する貼り合わせSOIウェーハとした。
Thereafter, the oxide film surface on the ion-implanted side of the bond wafer is bonded to the surface of the polycrystalline silicon layer of the base wafer, a peeling heat treatment is performed at 500 ° C. for 30 minutes, and the bonded SOI wafer is peeled off by peeling at the ion-implanted layer. Produced.
Thereafter, sacrificial oxidation treatment (900 ° C. oxide film thickness 200 nm), CMP (polishing allowance 80 nm), sacrificial oxidation treatment (950 ° C. oxide film thickness 100 nm) are sequentially performed, and a bonded SOI wafer having an SOI layer having a thickness of 80 nm is obtained. did.

(比較例1−5)
実施例1−4と同様にして、貼り合わせSOIウェーハを作製した。ただし、各比較例のベースウェーハの表面粗さは、表2に記載されるものとした。
(Comparative Example 1-5)
A bonded SOI wafer was produced in the same manner as in Example 1-4. However, the surface roughness of the base wafer of each comparative example was described in Table 2.

Figure 0005942948
Figure 0005942948

実施例1−4、比較例1−5のSOIウェーハのそれぞれについて、SOI層とBOX層を除去し、キャリアトラップ層(多結晶シリコン層)の抵抗率と結晶の配向性を測定した。なお、抵抗率と配向性の測定は、多結晶シリコン層の堆積直後(貼り合わせ前)にも行い、これをリファレンスとした。
抵抗率測定は、拡がり抵抗測定法(SR法:Spreading Resistance法)により測定した。
For each of the SOI wafers of Example 1-4 and Comparative Example 1-5, the SOI layer and the BOX layer were removed, and the resistivity and crystal orientation of the carrier trap layer (polycrystalline silicon layer) were measured. Note that the resistivity and orientation were measured immediately after deposition of the polycrystalline silicon layer (before bonding), and this was used as a reference.
The resistivity was measured by a spreading resistance measurement method (SR method: Spreading Resistance method).

また、多結晶シリコン層の配向性は、X線回折装置を用いて測定を行い、<220>、<311>、<111>の各方位成分の信号のピーク値の和に占める<111>成分の信号のピーク値の比率を算出し、これを単結晶化の進行度の指標とした。
すなわち、図3に示すように、多結晶シリコン層の<111>成分の比率(含有率)が増大することは、多結晶シリコン層の単結晶化が進む事を意味する。また、単結晶化が進むと多結晶シリコン層の抵抗率も低下する。
Further, the orientation of the polycrystalline silicon layer is measured using an X-ray diffractometer, and the <111> component occupies the sum of the peak values of the signals of the respective orientation components <220>, <311>, and <111>. The ratio of the peak value of the signal was calculated and used as an index of the progress of single crystallization.
That is, as shown in FIG. 3, an increase in the ratio (content ratio) of the <111> component of the polycrystalline silicon layer means that the single crystallization of the polycrystalline silicon layer proceeds. Further, as the monocrystallization progresses, the resistivity of the polycrystalline silicon layer also decreases.

図4に、ベースウェーハの局所的な表面粗さ(1μm角のRMS)と多結晶シリコン層の<111>成分の含有率(堆積直後及び最終SOIウェーハの状態)との関係を示す。
図4からわかるように、多結晶シリコン層を堆積した直後の多結晶シリコン層の<111>成分の比率(含有率)は、全て10〜30%程度の小さい値であったが、SOIウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終SOIウェーハの状態では、ベースウェーハの表面粗さが小さくなるに従って<111>成分の含有率が増加し、表面粗さが1nm以下の条件(比較例1−5)では40%を上回った。
FIG. 4 shows the relationship between the local surface roughness (1 μm square RMS) of the base wafer and the content of the <111> component of the polycrystalline silicon layer (immediately after deposition and the state of the final SOI wafer).
As can be seen from FIG. 4, the ratio (content ratio) of the <111> component of the polycrystalline silicon layer immediately after the deposition of the polycrystalline silicon layer was a small value of about 10 to 30%. In the state of the final SOI wafer that has undergone the heat treatment step in the process, the content of the <111> component increases as the surface roughness of the base wafer decreases, and the surface roughness is 1 nm or less (Comparative Example 1-5) Then it exceeded 40%.

一方、表面粗さが2nm以上の条件(実施例1−4)では、SOIウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終SOIウェーハの状態においても、多結晶シリコン層の<111>成分の含有率は40%以下であり、多結晶シリコン層の結晶化の進行を抑制できていることがわかる。   On the other hand, in the condition (Example 1-4) where the surface roughness is 2 nm or more, even in the state of the final SOI wafer that has undergone the heat treatment step in the SOI wafer manufacturing step, the content of the <111> component of the polycrystalline silicon layer is It is 40% or less, indicating that the progress of crystallization of the polycrystalline silicon layer can be suppressed.

図5に、ベースウェーハの局所的な表面粗さ(1μm角のRMS)と多結晶シリコン層の抵抗率(堆積直後及び最終SOIウェーハの状態)の関係を示す。
図5からわかるように、多結晶シリコン層堆積直後では、多結晶シリコン層の抵抗率が全て約5000Ω・cmであったが、SOIウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終SOIウェーハの状態では表面粗さが1nm以下の条件(比較例1−5)では、単結晶化が進行した結果、3000〜1000Ω・cmに低下していた。
FIG. 5 shows the relationship between the local surface roughness of the base wafer (1 μm square RMS) and the resistivity of the polycrystalline silicon layer (immediately after deposition and the state of the final SOI wafer).
As can be seen from FIG. 5, the resistivity of the polycrystalline silicon layer was all about 5000 Ω · cm immediately after the deposition of the polycrystalline silicon layer, but the surface of the final SOI wafer after the heat treatment process in the SOI wafer manufacturing process Under the condition where the roughness was 1 nm or less (Comparative Example 1-5), as a result of the progress of single crystallization, the roughness was reduced to 3000 to 1000 Ω · cm.

一方、表面粗さが2nm以上の条件(実施例1−4)では、SOIウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終SOIウェーハの状態においても、多結晶シリコン層の抵抗率は約5000Ω・cmと変化せず、多結晶シリコン層の結晶化の進行を抑制できていることがわかる。
図4、図5より、ベースウェーハの局所的な表面粗さ(RMS)を2nm以上にすれば、SOIウェーハ製造工程などの熱処理による多結晶シリコン層の単結晶化を十分に抑制することができることがわかる。多結晶シリコン層の単結晶化が抑制されれば、多結晶シリコン層のキャリアトラップ層としての効果を持続することができる。
On the other hand, under the condition where the surface roughness is 2 nm or more (Example 1-4), the resistivity of the polycrystalline silicon layer is about 5000 Ω · cm even in the state of the final SOI wafer that has undergone the heat treatment process during the SOI wafer manufacturing process. It can be seen that the progress of crystallization of the polycrystalline silicon layer can be suppressed without changing.
4 and 5, if the local surface roughness (RMS) of the base wafer is set to 2 nm or more, the single crystallization of the polycrystalline silicon layer due to the heat treatment such as the SOI wafer manufacturing process can be sufficiently suppressed. I understand. If the single crystallization of the polycrystalline silicon layer is suppressed, the effect of the polycrystalline silicon layer as a carrier trap layer can be maintained.

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.

10…ボンドウェーハ、 11…ベースウェーハ、
12…多結晶シリコン層(非晶質シリコン層)、 13…絶縁膜(酸化膜)、
14…貼り合わせウェーハ、 15…SOI層、
16…埋め込み酸化膜層(BOX層)、 17…イオン注入層、
18…剥離ウェーハ、 19…剥離面。
10 ... Bond wafer, 11 ... Base wafer,
12 ... polycrystalline silicon layer (amorphous silicon layer), 13 ... insulating film (oxide film),
14 ... bonded wafer, 15 ... SOI layer,
16 ... buried oxide film layer (BOX layer), 17 ... ion implantation layer,
18 ... peeling wafer, 19 ... peeling surface.

Claims (7)

いずれもシリコン単結晶からなるボンドウェーハとベースウェーハとを絶縁膜を介して貼り合わせて貼り合わせSOIウェーハを製造する方法であって、
少なくとも、
前記ベースウェーハの貼り合わせ面側に多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する工程と、
該多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層の表面、及び、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面の少なくとも一方に前記絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜を介して前記ベースウェーハと前記ボンドウェーハを貼り合わせる工程と、
貼り合わせられた前記ボンドウェーハを薄膜化してSOI層を形成する工程と
を有し、
前記ベースウェーハとして、抵抗率が100Ω・cm以上であり、かつ、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ(RMS)が2nm以上のものを用いることを特徴とするSOIウェーハの製造方法。
Both are methods for producing a bonded SOI wafer by laminating a bond wafer made of a silicon single crystal and a base wafer via an insulating film,
at least,
Forming a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer on the bonding surface side of the base wafer;
Forming the insulating film on at least one of the surface of the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer and the bonding surface of the bond wafer;
Bonding the base wafer and the bond wafer through the insulating film;
Forming a SOI layer by thinning the bonded bond wafer,
The base wafer has a resistivity of 100 Ω · cm or more and a surface roughness (RMS) of the surface on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed is 2 nm or more. Manufacturing method of SOI wafer.
前記ベースウェーハとして、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが10nm以下のものを用いることを特徴とする請求項1に記載されたSOIウェーハの製造方法。   2. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 1, wherein a surface roughness of a surface on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed is 10 nm or less as the base wafer. 前記ベースウェーハとして、イオン注入剥離法により貼り合わせSOIウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハを用い、該剥離ウェーハの剥離面に前記多結晶シリコン層または非晶質シリコン層を形成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載されたSOIウェーハの製造方法。   As the base wafer, a separation wafer derived when a bonded SOI wafer is produced by an ion implantation separation method is used, and the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed on the separation surface of the separation wafer. A method for manufacturing an SOI wafer according to claim 1 or 2. 前記ベースウェーハの前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面は、ウェットエッチングまたはドライエッチングが行われたエッチング面からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載されたSOIウェーハの製造方法。   3. The surface of the base wafer on which the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer is formed is an etched surface on which wet etching or dry etching is performed. Manufacturing method of SOI wafer. 前記ボンドウェーハを薄膜化してSOI層を形成する工程は、イオン注入剥離法により行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載されたSOIウェーハの製造方法。   5. The method for manufacturing an SOI wafer according to claim 1, wherein the step of forming the SOI layer by thinning the bond wafer is performed by an ion implantation separation method. シリコン単結晶からなるベースウェーハ上に、多結晶層又は非晶質層と、絶縁膜と、SOI層とが順次形成された貼り合わせSOIウェーハであって、
前記ベースウェーハは抵抗率が100Ω・cm以上であり、
前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さ(RMS)が2nm以上であり、
前記多結晶層又は非晶質層の<220>、<311>、<111>の各方位成分の和に占める<111>成分の比率が40%以下であることを特徴とする貼り合わせSOIウェーハ。
A bonded SOI wafer in which a polycrystalline layer or an amorphous layer, an insulating film, and an SOI layer are sequentially formed on a base wafer made of silicon single crystal,
The base wafer has a resistivity of 100 Ω · cm or more,
The surface roughness (RMS) of the interface between the base wafer and the polycrystalline layer or the amorphous layer is 2 nm or more,
A bonded SOI wafer, wherein a ratio of a <111> component in a sum of orientation components of <220>, <311>, and <111> of the polycrystalline layer or the amorphous layer is 40% or less .
前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さが10nm以下であることを特徴とする請求項6に記載された貼り合わせSOIウェーハ。   The bonded SOI wafer according to claim 6, wherein a surface roughness of an interface between the base wafer and the polycrystalline layer or the amorphous layer is 10 nm or less.
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