JPH03123014A - 接合シリコン基板の製造方法 - Google Patents
接合シリコン基板の製造方法Info
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- JPH03123014A JPH03123014A JP26090489A JP26090489A JPH03123014A JP H03123014 A JPH03123014 A JP H03123014A JP 26090489 A JP26090489 A JP 26090489A JP 26090489 A JP26090489 A JP 26090489A JP H03123014 A JPH03123014 A JP H03123014A
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Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
接合シリコン基板の製造方法に関し
接合強度が大きく、ボイドの発生しない接合シリコン基
板の提供を目的とし。
板の提供を目的とし。
複数のシリコン基板をＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ，を含む水溶
液で洗浄し、つづいてＨＦとＨＮＯ３を含む水溶液で洗
浄した後２重ね合わせて加熱する工程を含む接合シリコ
ン基板の製造方法により構成する。
液で洗浄し、つづいてＨＦとＨＮＯ３を含む水溶液で洗
浄した後２重ね合わせて加熱する工程を含む接合シリコ
ン基板の製造方法により構成する。
（産業上の利用分野〕
本発明は接合シリコン基板の製造方法に関する。
接着剤などの異種材料を間に用いずにシリコン基板同志
を接着させるシリコン直接接合技術はｓｏｒ用基板、深
い不純物拡散の代替基板、エピタキシャルウェハの代替
基板など、様々な応用が考えられ、高い可能性を秘めた
技術として注目されている。
を接着させるシリコン直接接合技術はｓｏｒ用基板、深
い不純物拡散の代替基板、エピタキシャルウェハの代替
基板など、様々な応用が考えられ、高い可能性を秘めた
技術として注目されている。
従来の一般的な直接接合シリコン基板の作製プロセスを
第４図に示す。
第４図に示す。
接合面における酸化膜（ＳｉＯｚ）の有無にかかわらず
、まずシリコン基板１，２を洗浄する。
、まずシリコン基板１，２を洗浄する。
次に、単純な重ね合わせ法や重ね合わせて静電圧着する
方法などにより接着する。
方法などにより接着する。
次に、 １１００°Ｃ程度の熱処理により接着面を接合
させる。
させる。
その後１片側のシリコン基板を所定の厚さに薄膜化する
。
。
この時５．問題となるのは接合強度であるが、これは接
着面の品質、特に清浄度に、大きく依存する。
着面の品質、特に清浄度に、大きく依存する。
従来のプロセスではシリコン基板（ウェハと略称する）
をＨ２ＳＯ４とＨ２Ｃ，を含む水溶液で洗浄し、ウェハ
表面に親水性を持たせて接着を行っている。ウェハ表面
゛を親水性にするのは１表面にＯＨ基があると、水素結
合による弱い接着力がウェハ表面全体に発生し、接合面
での付きが良くなるためと考えられている。
をＨ２ＳＯ４とＨ２Ｃ，を含む水溶液で洗浄し、ウェハ
表面に親水性を持たせて接着を行っている。ウェハ表面
゛を親水性にするのは１表面にＯＨ基があると、水素結
合による弱い接着力がウェハ表面全体に発生し、接合面
での付きが良くなるためと考えられている。
しかしながら、ｌ−ｌ２Ｓｏ４／Ｈ２Ｏ２洗浄では界面
における微粒子や重金属などの残留不純物の除去が不十
分であり、ボイドの発生や接合強度低下の原因となって
いる。
における微粒子や重金属などの残留不純物の除去が不十
分であり、ボイドの発生や接合強度低下の原因となって
いる。
本発明は、ウェハ表面に残留する微粒子や重金属を低減
させ、その結果としてボイドを低減し。
させ、その結果としてボイドを低減し。
接合強度の向上するウェハの直接接合方法を提供するこ
とを目的とする。
とを目的とする。
上記課題は、複数のシリコン基板１．２をＮＨ，ＯＨと
Ｈ，Ｏ□を含む水ｉ悩で洗浄し、つづいてＨＦとＨＮＯ
３を含む水溶液で洗浄した後。
Ｈ，Ｏ□を含む水ｉ悩で洗浄し、つづいてＨＦとＨＮＯ
３を含む水溶液で洗浄した後。
重ね合わせて加熱する工程を含む接合シリコン基板の製
造方法によって解決される。
造方法によって解決される。
ＮＨ４０ＨとＨ２０□を含む水溶液は微粒子除去に優れ
ている。しかし、鉄（Ｆｅ）など重金属の再吸着があり
、ウェハ表面の重金属除去には適さない。
ている。しかし、鉄（Ｆｅ）など重金属の再吸着があり
、ウェハ表面の重金属除去には適さない。
一方、ＨＦとＨＮ Ｏ２を含む水溶液はＨＦ濃度の低い
領域で重金属除去に優れた効果を発揮する。
領域で重金属除去に優れた効果を発揮する。
従って、ＮＨ，ＯＨとＨ，０□を含む水溶液で洗浄し、
つづいてＨＦとＨＮ Ｏ３を含む水溶液で洗浄すること
により、ウェハ表面の微粒子および重金属を低減するこ
とができる。
つづいてＨＦとＨＮ Ｏ３を含む水溶液で洗浄すること
により、ウェハ表面の微粒子および重金属を低減するこ
とができる。
ＨＦとＨＮＯ３を含む水溶液で洗浄し、つづいてＮＨ４
ＯＨとＨｉＯｚを含む水溶液で洗浄するという順序で洗
浄を行うと、効果が低減する。それは、ＨＦとＨＮＯ３
を含む水溶液の洗浄でせっかく重金属が除去されたのに
、つづ＜ＮＨ４ＯＨとＨ２０□を含む水溶液の洗浄の際
９重金属が再付着するからである。
ＯＨとＨｉＯｚを含む水溶液で洗浄するという順序で洗
浄を行うと、効果が低減する。それは、ＨＦとＨＮＯ３
を含む水溶液の洗浄でせっかく重金属が除去されたのに
、つづ＜ＮＨ４ＯＨとＨ２０□を含む水溶液の洗浄の際
９重金属が再付着するからである。
なお、ＨＦとＨＮ Ｏ３を含む水溶液で洗浄した後では
、ウェハ表面に自然酸化膜が残存しているが、この膜は
親水性を損なうことはなく、接合強度を低下させること
もない。
、ウェハ表面に自然酸化膜が残存しているが、この膜は
親水性を損なうことはなく、接合強度を低下させること
もない。
以上の理由により２本発明の方法によれば、ボイドの発
生が低減され、ウェハの接合強度の向上が図れる。
生が低減され、ウェハの接合強度の向上が図れる。
シリコン基板１，２として６インチのシリコンウェハを
用い、接合を行った。
用い、接合を行った。
まず、ＮＨ４０ＨとＨ，Ｏ□を含む水溶液（温度８５°
Ｃ）に１０分間浸漬した。液の組成は容積比で次の如く
である。
Ｃ）に１０分間浸漬した。液の組成は容積比で次の如く
である。
ＮＨ，ＯＨ（３０％水溶液） ■容
Ｈ２０□ （３０％水溶液） １容
Ｈ２０５容
次に、超純水（ρ〉１８ＭΩｃｍ）で１０分間水洗した
。
。
次に、ＨＦとＨＮＯ，を含む水溶液（温度８０°Ｃ）に
５分間浸漬した。液の組成は容積比で次の如くである。
５分間浸漬した。液の組成は容積比で次の如くである。
ＨＦ（５０％水溶液） １容ＨＮＯ３（６０
％水溶液） ２０００容次に、超純水（ρ〉１８Ｍ
Ωｃｍ）で１０分間水洗した。
％水溶液） ２０００容次に、超純水（ρ〉１８Ｍ
Ωｃｍ）で１０分間水洗した。
熱風乾燥後２表面に残存する微粒子の数と金属不純物の
数を調べた。微粒子の数はレーザ光を用いるパーティク
ルカウンタにより直径０．２μｍ以上の微粒子を計測し
、金属不純物の数はウェハ表面を気相分解して集め、原
子吸光分析により求めた。
数を調べた。微粒子の数はレーザ光を用いるパーティク
ルカウンタにより直径０．２μｍ以上の微粒子を計測し
、金属不純物の数はウェハ表面を気相分解して集め、原
子吸光分析により求めた。
第１図に微粒子除去効果を示し、第２図に金属不純物除
去効果を示す。
去効果を示す。
比較のために、Ｈ２ＳＯ４とＩ］２０□を含む水溶液で
洗浄する従来法の結果も示した。
洗浄する従来法の結果も示した。
本発明の方法によれば、微粒子の数は従来に比べて１桁
板」二低減している。
板」二低減している。
さらに、鉄（Ｆｅ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム
（Ｃａ）の数は１１５乃至１／３０に激減している。
（Ｃａ）の数は１１５乃至１／３０に激減している。
次に、ウェハ同志の鏡面を合わせて重ね、基板温度８０
０’Ｃ，パルス電圧３００Ｖで静電圧着し、つづいて１
１００°Ｃ，１時間の酸素中加熱を施した。
０’Ｃ，パルス電圧３００Ｖで静電圧着し、つづいて１
１００°Ｃ，１時間の酸素中加熱を施した。
第３図に接合強度を示す。比較のために、従来法の結果
も示した。
も示した。
本発明による接合シリコン基板の接合強度は従来法に比
べて約２倍に増大していることがわかる。ボイドの発生
は全く観測されなかった。
べて約２倍に増大していることがわかる。ボイドの発生
は全く観測されなかった。
また１本発明の方法は、はだかのシリコン基板同志の接
合のみならず、全面あるいは一部にシリコン酸化膜（Ｓ
ｉＯ□）が形成されているシリコン基板同志の接合にも
有効である。
合のみならず、全面あるいは一部にシリコン酸化膜（Ｓ
ｉＯ□）が形成されているシリコン基板同志の接合にも
有効である。
なお、洗浄に用いるＩ−Ｉ ＦとＨＮＯ，を含む水溶液
の組成は、ＨＮＯ３（６０％水溶液）５０容に対して、
ＨＦ（５０％水溶液）が１容以下（０は含ます）とずべ
きである。ＨＮＯ３（６０％水溶液）５０容に対して、
ＨＦ （５０％水溶液）が１容より多いとウェハ表面の
エツチング速度が増大し２表面凹凸が激しくなるので望
ましくない。
の組成は、ＨＮＯ３（６０％水溶液）５０容に対して、
ＨＦ（５０％水溶液）が１容以下（０は含ます）とずべ
きである。ＨＮＯ３（６０％水溶液）５０容に対して、
ＨＦ （５０％水溶液）が１容より多いとウェハ表面の
エツチング速度が増大し２表面凹凸が激しくなるので望
ましくない。
［発明の効果］
以上説明した様に２本発明によれば、接合強度が大きく
、ボイドの発生しない直接接合シリコン基板を得ること
ができる。
、ボイドの発生しない直接接合シリコン基板を得ること
ができる。
第１図は微粒子除去効果を示す図。
第２図は金属不純物除去効果を示す図
第３図は接合強度を示す圓
第４図は直接接合シリコン基板の作製プロセスを示す図
である。 図において １．２ばシリコン基板 特開平３ １２３０１４ （５） １待接合シリコン蟇ネ反のイ午製フ゛ロセス第 図
である。 図において １．２ばシリコン基板 特開平３ １２３０１４ （５） １待接合シリコン蟇ネ反のイ午製フ゛ロセス第 図
Claims (1)
- 複数のシリコン基板（１、２）をＮＨ＿４ＯＨとＨ＿２
Ｏ＿２を含む水溶液で洗浄し、つづいてＨＦとＨＮＯ＿
３を含む水溶液で洗浄した後、重ね合わせて加熱する工
程を含むことを特徴とする接合シリコン基板の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26090489A JP2738063B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 接合シリコン基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26090489A JP2738063B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 接合シリコン基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03123014A true JPH03123014A (ja) | 1991-05-24 |
| JP2738063B2 JP2738063B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17354375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26090489A Expired - Lifetime JP2738063B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 接合シリコン基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738063B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004320050A (ja) * | 2004-06-29 | 2004-11-11 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 |
| JP2008526006A (ja) * | 2004-12-24 | 2008-07-17 | エス．オー．アイ．テック、シリコン、オン、インシュレター、テクノロジーズ | ウェーハ表面の処理方法 |
-
1989
- 1989-10-05 JP JP26090489A patent/JP2738063B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004320050A (ja) * | 2004-06-29 | 2004-11-11 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 |
| JP2008526006A (ja) * | 2004-12-24 | 2008-07-17 | エス．オー．アイ．テック、シリコン、オン、インシュレター、テクノロジーズ | ウェーハ表面の処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738063B2 (ja) | 1998-04-08 |
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