JPH11163307A - 貼り合わせ基板の製造方法 - Google Patents

貼り合わせ基板の製造方法

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JPH11163307A
JPH11163307A JP32828697A JP32828697A JPH11163307A JP H11163307 A JPH11163307 A JP H11163307A JP 32828697 A JP32828697 A JP 32828697A JP 32828697 A JP32828697 A JP 32828697A JP H11163307 A JPH11163307 A JP H11163307A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 デバイス製造工程において、未接着部の形成
を防止し、半導体基板の汚染を低減して、良品を得る率
を増大する貼り合わせ基板の製造方法を提供すること。 【構成】 第1の半導体基板1と第2の半導体基板2の
間に誘電体層を介在させて貼り合わせ接着される貼り合
わせ基板の製造方法において、少なくとも第1の半導体
基板及び第2の半導体基板の間に酸化膜等の誘電体層1
aを介在させて貼り合わせて熱処理し、接着する工程
と、貼り合わせ基板3の周辺部の未接着部分を除去する
工程と、貼り合わされた第1の半導体基板を裏面から薄
膜化する工程と、その後、前記酸化膜等の誘電体層の周
辺部のみ削除し、削除された周辺部位において第1及び
第2の半導体基板を貼着させることにより誘電体層を内
在させる工程とを備えた貼り合わせ基板4の製造方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、第1の半導体基板
と第2の半導体基板の間に誘電体層を介在させて貼り合
わせ接着される貼り合わせ基板及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来において、第1の半導体基板と第2
の半導体基板との間に誘電体層を介在させて接着して形
成されるSOI(Silicon on Insulator)基板が知ら
れている。
【0003】この種の貼り合わせ基板の製造方法は、第
1の半導体基板と第2の半導体基板のうち、少なくとも
一方に誘電体層、例えば、酸化膜(Si02)を形成し
ておき、前記2枚の半導体基板を密着させ熱処理を施し
て、貼り合わせ基板を形成する。
【0004】その後、基板の鏡面加工時に発生したダレ
により生じる貼り合わせ基板周辺の未接着部分を研削及
びエッチングにより除去し、デバイス形成層となる層を
所望の厚みになるように研削した後、仕上げとして鏡面
研磨後、SOI構造を有する貼り合わせ基板とする。
【0005】このような従来の接着法による貼り合わせ
基板は、例えば、図3(1)〜(5)に示すような順序
で形成される。
【0006】すなわち、まず、図3(1)に示した第1
の半導体基板10と第2の半導体基板11は、ラッピン
グ、エッチング及び表面研磨等の前処理が施されている
ものを用いる。
【0007】次に、前記半導体基板10,11を用い
て、図3(2)に示すように、第1の半導体基板10の
表面に誘導体層となる酸化膜10aを形成する。その後
第1の半導体基板10と第2の半導体基板11の双方の
接着表面の清浄化処理を行い、図3(3)に示すよう
に、前記半導体基板10,11を室温で密着し、温度8
00℃以上で熱処理することにより接着強度を増す。
【0008】次に、図には示していないが、半導体基板
10,11には、研磨時にウエーハ周辺にダレが発生し
ており、そのまま双方を接着すると未接着部が生じる。
この未接着部は、貼り合わせ基板を洗浄又は研磨する
際、前記未接着部分が剥がれて飛散すると発塵源とな
り、基板表面がダストで汚染されたり、その一部が表面
に付着して加工時に傷つけられる。そこで、図3(4)
に示すように、未接着部を研削し、エッチングによって
除去する。その後、図3(5)に示すように第1の半導
体基板10を裏面より研削等により薄膜化し、SOI層
を所望の厚みになるように研磨を行う。
【0009】このようにして従来の製造方法により半導
体基板10,11の間に酸化膜10aを介在した貼り合
わせ基板13が製造される。尚、SOI構造を有する貼
り合わせ基板の厚みは、作製されるデバイスによって異
なるが、一般にはSOI層が厚さ1〜30μm程度のも
のである。
【0010】また、半導体基板10,11の間に酸化膜
を介在させない直接接着の貼り合せ基板も同様の加工で
作製される。
【0011】
【発明が解決しようとした課題】従来の貼り合わせ基板
13は、基板周辺部において、貼り合わせ基板に介在す
る酸化膜10aが表面に露出していた。このため、デバ
イス製造工程において、酸化膜を除去する工程がある
と、周辺部の表面に露出している酸化膜10aも一緒に
除去され、図4に示すように、第1の半導体基板10と
第2の半導体基板11との間に隙間が生じて、未接着部
12Aが形成されていた。
【0012】このような未接着部12Aは、後の工程に
おいて剥がれて飛散し、発塵源となりデバイス歩留の低
下をひきおこす可能性があった。
【0013】本発明は、前記各問題点に鑑みてなされた
もので、貼り合わせ基板に介在する例えば、酸化膜等の
誘電体層の周辺部を表面化しないように削除し、前記誘
電体層を内在するように第1の半導体基板を第2の半導
体基板に貼着して、未接着部が生じないように貼り合わ
せ基板を製造し、未接着部が剥がれて発塵源となるのを
防止する製造方法を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る貼り合わせ
基板の製造方法は、第1の半導体基板と第2の半導体基
板の間に誘電体層を介在させて貼り合わせ接着される貼
り合わせ基板の製造方法において、少なくとも第1の半
導体基板及び第2の半導体基板の間に誘電体層を介在さ
せて貼り合わせて熱処理し、接着する工程と、貼り合わ
せ基板の周辺部の未接着部分を除去する工程と、貼り合
わされた第1の半導体基板を裏面から薄膜化する工程
と、その後、前記誘電体層の周辺部が表面化しないよう
に削除し、削除された周辺部位において第1及び第2の
半導体基板を貼着させることにより誘電体層を内在させ
る工程とを備えた構成の貼り合わせ基板の製造方法であ
る。
【0015】このように、第1の半導体基板と第2の半
導体基板との間に介在する酸化膜等の誘電体層の周辺部
のみ削除して、第1の半導体基板を第2の半導体基板に
貼着させ、酸化膜等の誘電体層を貼り合わせ基板中に内
在するよう製造すると、デバイス製造工程での発塵を防
止することができる。
【0016】本願第2請求項に記載の発明は、第1の半
導体基板と第2の半導体基板の間に誘電体層を介在させ
て貼り合わせ接着される貼り合わせ基板の製造方法にお
いて、少なくとも第1の半導体基板及び第2の半導体基
板の間に誘電体層を介在させて貼り合わせて熱処理し、
接着する工程と、貼り合わせ基板の周辺部の未接着部分
を除去する工程と、非酸化CVD膜を形成する工程と、
前記CVD膜が形成された貼り合わせ半導体基板を裏面
から薄膜化する工程とを備えた構成の貼り合わせ基板の
製造方法である。
【0017】このように、非酸化CVD膜を形成する
と、第1の半導体基板と第2の半導体基板の間に介在さ
れた酸化膜等の誘電体層は、CVD膜で覆われた状態と
なり、デバイス製造工程での発塵を防止することができ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0019】図1は本発明に係る貼り合わせ基板の製造
方法を示す工程図である。
【0020】本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法に
ついて、図1の製造方法を示す工程図に基づいて説明す
る。
【0021】図1(1)は活性層側の基板となる第1の
半導体基板1と支持側の基板となる第2の半導体基板2
を示す。図1(2)に示すように、第1の半導体基板1
に熱処理等を行って酸化膜1aを形成し、この酸化膜1
aが誘電体層を構成する。次に、図1(3)に示すよう
に、酸化膜(誘電体層)1aを間に介在させて第1の半
導体基板1と第2の半導体基板2を貼り合わせる。そし
て、半導体基板1,2に熱処理を施し、接着強度を強め
て貼り合わせ基板3を形成する。
【0022】その後、第1の半導体基板1を裏面から所
望の厚さに薄膜化し、所望の厚みの貼り合わせ半導体基
板4を製造することとなるが、本発明の製造方法におい
ては、デバイス製造工程におけるダスト等の発生及びそ
のダストによる半導体基板の欠陥等を防止するために、
次に記載するように薄膜化する。
【0023】すなわち、図1(4)に示すように、貼り
合わせ後の工程として、周辺の未接着部を研削、エッチ
ングにより除去したあと、第1の半導体基板1を厚さ1
0μm〜100μmとなるように、研削又はエッチング
等により裏面から薄膜化を行う。次に、図1(5)に示
すように、貼り合わせ半導体基板3に介在する酸化膜
(誘電体層)1aの周辺部位を酸系のエッチング液、例
えば、50%弗酸(50%HF)、フッ化水素アンモニ
ウム(NH4HF2)等により削除する。従って、第1の
半導体基板1と第2の半導体基板2は貼り合わせ接着界
面において、その周辺部位に未接着部3Aを生じる。
【0024】本例では、前述したように、第1の半導体
基板1はその厚さが10μm〜100μmと薄膜化され
おり、柔軟性を有するため、自重によるたわみ、或は、
液体の表面張力等が働いて、第1の半導体基板1のこの
薄膜化された部位を変形させることができる。そこで、
第1の半導体基板1のこの薄膜化された部位を変形させ
て、第2の半導体基板2に貼着する。これにより、図1
(6)に示すように、酸化膜(誘電体層)1aは貼り合
わせ基板3に内在された形となる。
【0025】その後、必要に応じて、貼り合わせ基板3
の薄膜化、熱処理等を行い所望の貼り合わせ基板4を形
成する。
【0026】このように誘電体層1aは、貼り合わせ基
板3に内在される形となるため、その後の処理工程やさ
らにデバイス形成工程等において、周辺部の剥がれによ
って生じるダスト等の汚染物質の発生を低減することが
でき、良品率を向上することができる。
【0027】次に、本発明の製造方法に係る他の具体例
について説明する。図2は、本発明に係る貼り合わせ基
板の製造方法を示す工程図である。
【0028】図2(1)は、活性層側の基板となる第1
の半導体基板5と支持側の基板となる第2の半導体基板
6を示す。図1(2)に示すように、第1の半導体基板
5に熱処理等を行って酸化膜5aを形成し、この酸化膜
5aが誘電体層を構成する。次に、図1(3)に示すよ
うに、前記酸化膜(誘電体層)5aを間に介在させて第
1の半導体基板5と第2の半導体基板6を貼り合わせ
る。そして、貼り合わせられた第1の半導体基板5と第
2の半導体基板6に熱処理を施し、接着強度を強めて貼
り合わせ基板7を形成する。そして、図2(4)に示す
ように、貼り合わせ基板7の外周の未接着部分を、研削
・エッチングによって除去する。
【0029】次に、図2(5)に示すように、非酸化性
雰囲気中において、CVD膜9を形成する。例えば、モ
ノシラン及びアンモニア(SiH4+NH3)ガス、ジク
ロルシラン及びアンモニア(SiH2Cl2+NH3)ガ
ス等を用いてCVD窒化膜8を形成する。このため、貼
り合わせ基板7は、CVD窒化膜8で覆われ、前記酸化
膜(誘電体層)5aは、貼り合わせ基板7に内在され
る。
【0030】その後、図2(6)に示すように、貼り合
わせ基板7を裏面から薄膜化し、所望の厚みの貼り合わ
せ基板9を形成する。
【0031】このように貼り合わせ基板9は、酸化膜
(誘電体層)5aを内在した形で薄膜化されて製造され
るため、未接着部が剥離することによって生じる汚染を
防止することができる。また、酸化膜(誘電体層)5a
が貼り合わせ基板9に内在されているため、デバイス製
造工程時のダストの発生を低減することができる。
【0032】なお、貼り合わせ半導体ウエーハ9に形成
する膜は、前述したCVD窒化膜8のみならず、多結晶
膜、適宜の非酸化CVD膜を形成してもよい。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る貼り
合わせ基板の製造方法は、第1の半導体基板と第2の半
導体基板の間に誘電体層を介在させて貼り合わせ接着さ
れる貼り合わせ基板の製造方法において、少なくとも第
1の半導体基板及び第2の半導体基板の間に誘電体層を
介在させて貼り合わせて熱処理し、接着する工程と、貼
り合わせ基板の周辺部の未接着部分を除去する工程と、
貼り合わされた第1の半導体基板を裏面から薄膜化する
工程と、その後、前記誘電体層の周辺部のみ削除し、削
除された周辺部位において第1及び第2の半導体基板を
貼着させることにより誘電体層を内在させる工程とを備
えた構成の貼り合わせ基板の製造方法である。
【0034】このように、第1の半導体基板と第2の半
導体基板との間に介在する、例えば酸化膜等の誘電体層
の周辺部のみ削除して、第1の半導体基板を第2の半導
体基板に貼着させ、誘電体層を貼り合わせ基板中に内在
するよう製造すると、デバイス製造工程での発塵を防止
することができる。
【0035】本願第2請求項に記載の発明は、第1の半
導体基板と第2の半導体基板の間に誘電体層を介在させ
て貼り合わせ接着される貼り合わせ基板の製造方法にお
いて、少なくとも第1の半導体基板及び第2の半導体基
板の間に誘電体層を介在させて貼り合わせて熱処理し、
接着する工程と、貼り合わせ基板の周辺部の未接着部分
を除去する工程と、非酸化CVD膜を形成する工程と、
前記CVD膜が形成された貼り合わせ半導体基板を裏面
から薄膜化する工程とを備えた構成の貼り合わせ基板の
製造方法である。
【0036】このように、非酸化CVD膜を形成する
と、第1の半導体基板と第2の半導体基板の間に介在さ
れた酸化膜等の誘電体層は、CVD膜で覆われた状態と
なり、デバイス製造工程での発塵を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係り、貼り合わせ基板の製造方法示す
工程図である。
【図2】本発明に係り、貼り合わせ基板の製造方法を示
す工程図である。
【図3】従来例に係り、貼り合わせ基板の製造方法を示
す工程図である。
【図4】従来例に係り、貼り合わせ基板の製造方法を示
す一の工程図である。
【符号の説明】
1 第1の半導体基板 1a 酸化膜(誘電体層) 2 第2の半導体基板 3 貼り合わせ基板 3A 未接着部 4 貼り合わせ基板 5 第1の半導体基板 5a 酸化膜(誘電体層) 6 第2の半導体基板 7 貼り合わせ基板 8 CVD膜 9 貼り合わせ基板 10 第1の半導体基板 10a 酸化膜 11 第2の半導体基板 12 貼り合わせ基板 12A 未接着部 13 貼り合わせ基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の半導体基板と第2の半導体基板の
    間に誘電体層を介在させて貼り合わせ接着される貼り合
    わせ基板の製造方法において、 少なくとも第1の半導体基板及び第2の半導体基板の間
    に誘電体層を介在させて貼り合わせて熱処理し、接着す
    る工程と、 貼り合わせ基板の周辺部の未接着部分を除去する工程
    と、 貼り合わされた第1の半導体基板を裏面から薄膜化する
    工程と、 その後、前記誘電体層の周辺部のみ削除し、削除された
    周辺部位において第1及び第2の半導体基板を貼着させ
    ることにより誘電体層を内在させる工程とを備えたこと
    を特徴とする貼り合わせ基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 第1の半導体基板と第2の半導体基板の
    間に誘電体層を介在させて貼り合わせ接着される貼り合
    わせ基板の製造方法において、 少なくとも第1の半導体基板及び第2の半導体基板の間
    に誘電体層を介在させて貼り合わせて熱処理し、接着す
    る工程と、 貼り合わせ基板の周辺部の未接着部分を除去する工程
    と、 非酸化CVD膜を形成する工程と、 前記CVD膜が形成された貼り合わせ半導体基板を裏面
    から薄膜化する工程とを備えたことを特徴とする貼り合
    わせ基板の製造方法。
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