TW200931541A - Method of manufacturing laminated wafer - Google Patents

Description

200931541 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於貼合晶圓之製造方法，尤其有效果防止 由於氧離子注入層所引起之表面粗糙度之惡化或結晶缺陷 - 之產生。 【先前技術】 Φ 就以一般之貼合晶圓之製造方法而言，所知的有在形 成氧化膜（絕緣膜）之一片矽晶圓貼合另一片矽晶圓，硏削 或硏磨該貼合矽晶圓之一方而形成SOI層之方法（硏削硏 磨法）；或將氧離子注入至矽晶圓之內部之後，藉由執行 高溫退火，使矽晶圓之內部形成埋入氧化膜，並將該氧化 膜之上部當作SOI層之方法（SIM0X);在將成爲SOI層側 之矽晶圓（活性層用晶圓）之表層部，注入氫離子等而形成 離子注入層之後，與支持基板用之矽晶圓貼合，接著藉由 ❹ 熱處理在上述離子注入層剝離，依此形成SOI層之方法 (Smart-Cut 法）等。 - 但是，上述方法中之硏削硏磨法則有活性層之膜厚均 . 勻性差（±30%以上）之問題。 再者，於使用氧離子注入之方法（SIM0X)之時，則有 無法夾著絕緣層製造結晶方位不同之SOI構造之問題。 爲了解決上述問題，發明者先開發了組合氧離子注入 和硏削硏磨法之製程，即是「一種屬於將在表面具有或不 具有絕緣膜之活性層用晶圓直接與支持層用晶圓貼合之 -5- 200931541 後，使活性層用晶圓予以薄膜化而所構成之貼合晶圓之製 造方法，其特徵爲：時間序列性結合將氧離子注入至活性 層用晶圓，而在活性層內形成氧離子注入層之工程；對活 性層用晶圓，在非氧化性環境中，以1100 °c以上之溫度 - 施予熱處理之工程；貼合活性層用晶圓和支持層用晶圓之 . 工程；用以提高貼合強度之熱處理工程；將貼合晶圓之活 性層用晶圓部份硏削至氧離子注入層之前的工程；又硏磨 0 或蝕刻活性層用晶圓，而使氧離子注入層露出之工程；使 貼合晶圓施予氧化處理，而在氧離子注入層之露出面形成 氧化膜之工程；除去該氧化膜之工程；以及在非氧化性環 境中以1100 °c以下之溫度施予熱處理之工程」，揭示於 專利文獻1中。 藉由該專利文獻1所揭示之方法，可以提供活性層之 膜厚均勻性優良，再者在透過電子顯微鏡（TEM)之評價中 缺陷比較少的直接貼合晶圓。 ❹ [專利文獻1]日本特願2006- 1 8423 7號說明書 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 但是，在上述專利文獻1中所揭示之技術，氧離子注 入條件及之後之熱處理條件不一定被最佳化，當作硏磨或 蝕刻之stop層動作之氧離子注入層和最終製品之表面層 之界面產生凹凸。 實際上，依照專利文獻1，以加速電壓：150keV，劑 200931541 量：5.0xl016atoms/cm2之一次處理執行氧離子之注入，利 用硏磨或鹼蝕刻使氧離子注入層露出爲止，以°C以 上之溫度執行熱處理之時，所取得之貼合晶圓之表面粗糙 度（RMS 値）成爲 RMS> 0·6ηιη[10μιηχ10μιη]，難謂一定爲 - 良好。 . 該原因應該係由於在高溫下施行熱處理使得注入氧離 子與矽反應，形成不連續的Si02粒子而所產生。 n 爲了改善該現象所引起之表面粗糙度之惡化，可考慮 於氧離子注入後，在氧化性環境中，以1 3 00 °c以上之高 溫執行10小時以上之熱處理，依此形成連續之Si02層之 方法。但是，要執行如此之高溫、長時間之處理，不僅需 要使用特殊爐，也有無法避免因產生滑動而引起良率下 降，成本上升之問題。 本發明係有利於解決上述問題者，其目的爲提案不需 要特殊爐等，再者不會導致因良率下降而引起之成本上 φ 升，有效果改善表面粗糙度之貼合晶圓之有利製造方法。 . [用以解決課題之手段] _ 發明者爲了解決上述問題，尤其針對離子注入條件及 在氧離子注入層之硏磨或蝕刻Stop條件精心硏究結果， 得到以下所述之見解。 (1)以比較低溫執行氧離子注入，若晶圓表面附近成 爲大量含有氧之Si非晶質層時，雖然無法鹼蝕刻Stop， 但可硏磨Stop。 200931541 (2) 於上述（1)之低溫氧離子注入之時，所取得之Si非 晶質層和表面Si層之界面，與以往之注入、熱處理所形 成之界面比較時，顯著平滑。 (3) 當在1 000°C以上之溫度域超過lh長時間保持時， " 非晶質層呈Si結晶化，一部分變化成Si〇2粒子，上述界 - 面容易形成凹凸。爲了迴避此，將在1 000 °C以上之溫度 域的保持時間設爲1 h以內爲有利。 0 本發明係立足於上述之見解。 即是，本發明之主旨構成係如同下述般。 1. 一種貼合晶圓之製造方法，係隔著絕緣膜或不隔著 而直接貼合活性層用晶圓和支持層用晶圓之後，使活性層 用晶圓予以減厚化而構成之貼合晶圓之製造方法，其特徵 爲：在含有 (1) 將氧離子注入至活性層用晶圓之工程； (2) 直接或隔著絕緣膜貼合活性層用晶圓之氧離子注 〇 入側之表面和支持層用晶圓的工程； (3) 用以提高貼合強度之熱處理工程； - (4)使貼合晶圓之活性層用晶圓部份予以減厚化，並 , 使氧離子注入層露出的工程； (5) 除去露出之上述氧離子注入層之工程；以及 (6) 使活性層用晶圓部份之表面予以平坦化及/或薄膜 化之工程之一連串工程中，在上述（1)之對活性層用晶圓 注入氧離子之工程中，在該活性層用晶圓之溫度保持於 2〇〇°C以下之狀態下，以劑量：5x10"〜5xl016atoms/ 200931541 cm2之條件，注入氧離子。 2.如上述1所記載之貼合晶圓之製造方法，其中，在 上述氧離子注入工程後，使氧離子注入層露出之工程爲止 之期間，將在氧離子注入層之1 000 °C以上之溫度域中的 累積滯留時間設爲1 h以內。 3 ·如上述1或2所記載之貼合晶圓之製造方法，其 中，上述貼合晶圓之各晶圓面之結晶方位爲（1 0 0 )、（ 1 1 0) 或是（1 Π )中之任一者的組合。 【實施方式】 以下，具體說明本發明。 首先，針對將在本發明中設爲對象之貼合晶圓基板及 依照第1圖所示之製程流程之本發明之各製造工程予以具 體說明。 〇 晶圓基板 爲了製作貼合晶圓，雖然係貼合活性層用晶圓和支持 - 層用晶圓之兩片矽晶圓，但是本發明於貼合兩晶圓之時， . 當然可適用於隔著絕緣膜（氧化膜）之時，即使不隔著如此 之絕緣膜直接貼合之時亦可適用。 並且，作爲貼合晶圓，若爲適用於貼合之表面粗糙度 爲良好者，則不限定摻雜劑種類、濃度及氧濃度等。但 是，爲了更減低缺陷，以無COP或COP較少之晶圓爲 佳。在此’爲了降低c Ο P ’可以適用使c Z拉晶條件最佳 -9- 200931541 化而減少COP之方法，在晶圓鏡面加工後還原環境中施 予1000 °C以上之高溫熱處理之方法，以CVD等在晶圓上 嘉晶生長Si之方法等。 (1)將氧離子注入至活性層用晶圓之工程 ' 在本發明中，氧離子注入時之加速電壓可以因應最終 . 製品之活性層厚度適當選擇，不特別加以限定。因此，若 以通常之氧離子注入機之加速電壓：100〜300keV程度來 φ 執行即可。 氧離子注入時之劑量必須設爲5xl015〜5xl016 atoms/cm2之範圍。如此一來當氧離子注入時之劑量不滿 5xl015atoms/cm2時，無法充分形成含有氧原子之Si非晶 質層，無法確實執行硏磨stop。另外，在超過5xl016 atoms/cm2時，表面層所有成爲非晶質，表面活性層無法 成爲單結晶。 再者，該離子注入時中之基板溫度必須設爲200°C以 〇 下。超過200°C時，則無法充分形成非晶質層。最佳爲室 溫（大約20°C )以上lOOt以下。並且，即使在室溫以下亦 * 可以實施，但需要在注入機附加強制性使晶圓冷卻之功 _ 能。 並且，即使將氧離子注入設爲多數次之分割注入，在 其期間執行洗淨亦可。 作爲洗淨方法，則以藉由顆粒除去能力優良之SC 1、 HF、03及有機酸施行洗淨等爲佳。 再者，本發明中，於注入氧離子後，貼合前之階段， -10- 200931541 以1 100°c以下之溫度施予熱處理爲佳。 此時，藉由在還原環境中處理’可使注入氧離子時被 注入至最表面附近之氧藉由熱處理向外方擴散而降低氧濃 度，有助於抑制貼合強化熱處理時之最表面附近之氧析出 • 物，其結果可更降低缺陷密度。以還原環境而言，則以 . Ar或H2或其混合環境等爲有利且適合。 第2圖（a)、（b)爲表示比較依照以往條件及本發明條 φ 件注入氧離子之後，施予熱處理之晶圓之貼合前的剖面 TEM照片。 並且，氧離子離子注入條件及熱處理條件各如同下述 般。 •以往條件 氧離子注入處理 加速電壓：200keV，劑量： 2X 1 0 17atoms/cm2 > 基板溫度：450°C ⑩ 熱處理 120(TC，2h •本發明條件 * 氧離子注入處理 加速電壓：200keV，劑量： 2x 1 0 16atoms/cm2， 基板溫度：室溫 熱處理 1000 °C，lh 由同圖可知，在以往條件中，觀察到連續之 Si〇2 層’無法避免在相當於貼合後之表面層表面之離子注入層 和表面層之界面產生凹凸。 -11 - 200931541 對此，在本發明條件中，無看到明確之si〇2層，離 子注入層和表面層之界面爲平滑。 (2)貼合活性層用晶圓和支持層用晶圓之工程 雖然貼合活性層用晶圓和支持層用晶圓，但是於該貼 • 合時，即使隔著絕緣膜或不隔著絕緣膜直接貼合亦可。 . 於隔著絕緣膜執行貼合之時，絕緣膜係以氧化膜 (Si〇2)、氮化膜（Si3N4)等爲佳。再者，成膜方法適合在氧 φ 化環境或氮化環境中施予熱處理（熱氧化、熱氮化）、CVD 等。熱氧化除氧氣體之外亦可以使用利用水蒸氣之Wet氧 化等。 並且，絕緣膜即使於氧離子注入前形成在表面側基板 亦可，即使於注入後亦可。但是，於注入後成膜之時，非 晶質之結晶化難以進行，必須要在1 〇〇〇 °c以下之溫度成 膜。 再者，絕緣膜之成膜可以對活性層用晶圓或是支持層 〇 用晶圓或是活性層用及支持層用之兩晶圓執行。 再者，於貼合之前，因抑制顆粒所產生之孔洞（void) - 氣泡，故以施予洗淨處理則爲有利。 . 就以洗淨方法而言，一般之矽晶圓洗淨方法，如 SC1+SC2、HF + 03、有機酸或其組合等則爲有效。 並且，在1 〇〇〇 °C以下之貼合溫度中，貼合強度並不 充分，依貼合後之硏削、硏磨工程之條件（壓力、速度）， 於必須擔心有剝落危險之情形時，爲了提高貼合強度，以 對貼合前之矽表面施予使用氧、氮、He、H2、Ar或是其 -12- 200931541 混合環境之電漿所產生之活性化處理則爲有利。 並且’直接貼合之時，因吸附於貼合面之H2〇在之 後之熱處理變化成Si〇2，存在於貼合界面，故即使執行 貼合面之HF洗淨’執行疏水面貼合’而執行抑制Si〇2之 • 方法亦可。依此，可以降低界面之氧化物，以改善裝置特 . 性。 (3) 用以提高貼合強度之熱處理工程 ❹ 爲了提局貼合強度而所執彳了之該熱處理，因充分提高 結合強度，在1000°C以上之溫度實行處理，保持時間以 設爲1 h以內爲佳。針對環境並不特別限制，但是爲了在 下一個硏削工程中保護晶圓背面，氧化環境以附有1 5 Onrn 以上之氧化膜爲佳。 (4) 將活性層用晶圓予以減厚化，並使氧離子注入層 予以露出之工程 •硏削 〇 貼合晶圓之活性層用晶圓之硏削係以機械式之加工來 實施。在該硏削係在氧離子注入層之表面側殘留活性層用 - 晶圓之一部分。所殘留之活性層用晶圓之一部份之膜厚並 不加以限定。 爲了縮短在下工程之硏磨工程時間，雖然以硏削至氧 離子注入層之前爲佳，但是當考慮硏削裝置之精度、硏削 所產生之損傷深度（大約2 μπι)時，殘留膜Si厚度則設爲3 〜1 Ομιη左右爲佳。 •硏磨 -13- 200931541 接著，又硏磨活性層用晶圓，使氧離子注入層露出。 在該硏磨法（硏磨Stop)中，以一面供給硏磨粒濃度爲 1質量％以下之硏磨劑一面執行爲佳。作爲如此之硏磨 液，可舉出硏磨粒（例如氧化矽）濃度爲1質量％以下之鹼 • 性溶液。並且，作爲鹼性溶液，則以無機鹼溶液（K0H、 - NaOH等）、有機鹼溶液（例如以胺爲主成分之哌嗪 (Piperazine)或乙提二胺（Ethylene Diamine)等）或是該些混 φ 合溶液等爲佳。 該硏磨法也有硏磨粒濃度爲1質量％以下情形，幾乎 無硏磨粒所引起機械性之硏磨作用，優先化學性之硏磨作 用。然後’，藉由因該鹼性溶液所產生之化學性硏磨作用， 硏磨活性層用晶圓之一部份（Si層）。鹼性溶液因Si/(含有 氧原子之Si非晶質層）之蝕刻率高，故活性層用晶圓之一 部分的Si層可以效率佳被硏磨，含有氧原子之Si非晶質 層幾乎無被硏磨。因此，即使硏磨裝置之機械性精度不充 Φ 分，氧離子注入層幾乎不被硏磨，僅硏磨Si層之結果， 則可以使氧離子注入層均勻露出。 - 尤其，藉由硏磨前蝕刻Si，階面（兩片晶圓不貼合之 最外周1〜3mm之區域）與貼合區域境界成爲滑順，抑制 顆粒產生。並且，即使於硏磨前僅硏磨階面部亦可。 在此，於在從將氧離子注入至上述（1)之活性層用晶 圓之工程，至藉由上述（4)之硏磨使氧離子注入層露出之 工程爲止之期間施予熱處理之時，則將1000 °C以上之溫 度域中的累積滯留時間設爲1 h以內爲佳。該理由係因爲 -14- 200931541 當在1 000 °c以上之溫度域中滯留時間超過lh時，包含& 氧離子注入時所形成之氧原子的Si非晶質則有再結@ & 之虞。 並且，上述熱處理時之處理溫度若爲 1 00 0 • 時，針對處理時間則並特別限制。 、 (5)氧離子注入層之除去工程 露出之氧離子注入層係由含有氧原子之Si非晶質、 0 一部份再結晶化之Si及Si〇2所構成。作爲除去方法可以 適用蝕刻法、氧化+鈾刻法、硏磨法等。 •蝕刻法 氧離子注入層因選擇用以成爲完全之Si〇2層之氧劑 量、熱處理並不充分之條件，故於蝕刻時以交互執行除去 Si02之HF溶液、除去Si之鹼溶液，或是除去與氧化Si 之SCI溶液或臭氧溶液氧化而生成之Si〇2之HF溶液等 之蝕刻條件爲佳。 ❿ 無論哪一個皆使用HF溶液，於浸漬於HF溶液之 後，以除去Si02爲目標，重複執行氧化+HF至晶圓表面 • 全體成爲撥水面爲止。 •氧化法 該方法係由在氧離子注入層之露出面形成特定厚度之 氧化膜之工程，和除去該氧化膜之工程所構成。 該氧化處理即使在氧化性環境中執行亦可，處理溫度 並不特別限定，但是最佳爲600〜1 000 °C之氧化性環境。 但是，爲了抑制因藉由氧離子注入層之非晶質再結晶 -15- 200931541 化而產生之Si〇2粒子所引起之表面粗糙度惡化，以低溫 處理爲佳，以600〜900°c爲更佳。 於以低溫執行氧化處理之時，爲了增大氧化膜生長速 度，可以適用含有使用H20蒸氣之Wet氧化或HC1氣體 之氧化性氣體處理之鹽酸氧化，並取得高處理量，故爲更 佳。 氧化膜之厚度雖然並不特別限定，但是於氧離子注入 層存在結晶缺陷層之時，則以其厚度以上爲佳，在本發明 之氧離子注入條件中，則以100〜500nm左右爲佳。氧化 膜之厚度低於1 OOnm時在本發明之氧離子注入條件下則 無法充分除去Si非晶質層，另外超過500nm時，由於氧 化膜之面內均勻性崩壞，故活性層膜厚均勻性惡化。 爲了除去該氧化膜，即使藉由HF液執行洗淨亦可， 即使藉由使用氫氣體或Ar氣體或是含有HF氣體之退火 所產生之蝕刻亦可。在此上述氧化處理及除去處理即使執 行多數次亦可。依此，可在維持被平坦化之表面粗糙度之 狀態下，使活性層更加薄膜化。 於除去氧化膜之後，將貼合晶圓浸漬於例如有機酸和 氟酸之混合液，除去附著於貼合晶圓之表面的顆粒及金屬 雜質則爲有利。 (6)活性層用晶圓表面之平坦化及/或薄膜化工程 氧離子注入層除去後之貼合晶圓表面因比起鏡面硏磨 較粗糙，故需要使成爲平坦。 作爲該平坦化方法可以適用在還原環境中可以施予熱 -16- 200931541 處理、硏磨以及Si蝕刻之氣體•離子•自由基等 之氣體蝕刻等。 •硏磨法 僅稍微硏磨貼合表面改善粗糙度。硏磨程度 5 00nm左右爲佳。當低於lOnm時則無法充分改 度，另外當超過500nm時活性層之膜厚均勻性貝[ 依據該處理，可使表面粗糙度（RMS)成爲0.5nm以 •還原環境熱處理 藉由在Ar、H2或是其混合環境中執行熱處理 貼合晶圓表面之粗糙度。處理溫度以1 000 °C以上 以下左右爲佳。針對處理時間越低溫越需要長時 1000 〜1200 °c 爲 1 〜2h 左右，在 1200 〜1250 -C: 30min左右’在1250以上爲1〜5min左右爲佳。 上述溫度及時間而成爲高溫、長時間執行熱處理時 由於還原環境之蝕刻作用而使活性層之面內均勻性 虞。 在本發明中，於貼合後，至氧離子注入層除 熱處理因10 00 °c以上之溫度域中之累積滞在時 在lh以內’故不一定會取得充分之貼合強度。 氧離子注入層除去後改善貼合強度，在HOOt： 度下執行的平坦化處理爲更佳。 在貼合處理中施予藉由電漿等所產生之表面 時’不一定需要1 l〇(TC以上之熱處理。 作爲熱處理爐係以同時可以處理多數片之電 所構成

以 1 0〜 :善粗糙 丨惡化。 下。 [，改善 1 3 0 0 °c 間，在 m 1 〇〜 當超過 ;，則有 :惡化之 ；爲止之 被限制 :此，以 上之溫 •性化之 .加熱型 -17- 200931541 之縱型爐或是對每一片處理之燈加熱式之RTA(高速升降 溫爐）等爲佳。尤其’在1200。(：以上之處理中則以RT A爲 有效。 藉由上述熱處理，與硏磨法的情形同樣地，可將表面 粗糙度（RMS)設爲0.5nm以下。 - 除去藉由該熱處理所產生之表面氧化膜，即使藉由 HF液執行洗淨亦可，即使藉由使用氫氣體或Ar氣體或是 0 含有HF之氣體之退火而所產生之蝕刻亦可。 因此，可以取得膜厚均勻性優良，並且缺陷少，顯著 提高表面粗糙度之貼合晶圓。 並且，若藉由本發明，亦可以製作出直接貼合結晶方 位不同之矽晶圓（例如11 〇結晶和1 〇〇結晶之貼合或111 結晶和1 〇〇結晶之貼合等）的貼合晶圓。 實施例 φ 實施例1 準備兩片由藉由CZ法成長，慘雜有硼之较錬所切出 • 之直徑300mm之矽晶圓。兩片中之一片矽晶圓之結晶方 位爲（1〇〇)，將此當作活性層用晶圓。再者，將另一方之 矽晶圓之結晶方位設爲（11 〇)，將此當作支持層用晶圓。 對於（100)晶圓，在氧化環境中’施予1000°C，3h之 處理，形成厚度爲150nm之氧化膜。 接著，自活性層用晶圓之（100)晶圓表面，以加速電 壓：200keV實施氧離子注入。此時，將基板溫度從室溫 -18- 200931541 設爲低於200°C ’將劑量在lxl〇15〜lxl〇17atoms/cm2之範 圍予以變化。 其結果，在從活性層用晶圓之表面至大約450nm之 深度位置形成氧離子注入層。 • 接著，對兩晶圓施予HF +臭氧洗淨，除去貼合面上之 . 顆粒之後，貼合兩晶圓。 之後，執行強固結合貼合界面之貼合熱處理。熱處理 φ 條件係在氧化性氣體環境中執行950 °C，1小時，在貼合 晶圓表背面賦予大約1 50nm厚度之氧化膜，當作於後加 工時之背面保護膜。 接著，使用硏削裝置，使貼合晶圓之活性層用晶圓自 其表面僅硏削特定厚度部份。即是，在氧離子注入層之表 面側施予僅殘留活性層用晶圓之一部份（膜厚大略5μπι)的 硏削處理。 接著，一面供給含有硏磨粒（氧化矽）濃度爲1質量％ ❹ 以下之硏磨粒的硏磨劑，一面硏磨硏削後之貼合晶圓表 面，使氧離子注入層露出》硏磨劑係使用硏磨粒濃度爲1 - 質量％以下之鹼性溶液。該鹼性溶液爲有機鹼性溶液，以 胺爲主成分者（例如哌曉（Piperazine)或乙撐二胺（Ethylene Diamine)等）。 並且’所取得之氧離子注入層，均勻被形成在貼合晶 圓之面內，其結果，確認出被均勻形成在面內之氧離子注 入層露出。 之後’對貼合晶圓，在氧化性環境中，施予溫度： -19- 200931541 95 0°C，0.5小時之濕氧化處理。其結果，在氧離子注入層 之露出面形成特定厚度之氧化膜，含有氧原子之Si非晶 質層所有成爲氧化膜（Si〇2)。接著，藉由HF蝕刻（HF液 組成：10%，溫度：20°c )除去該氧化膜。依此，氧化膜除 去後，露出之活性層之厚度在面內呈均勻化，並且薄膜 化。 接著，藉由以下處理洗淨貼合晶圓。首先，浸漬於臭 氧濃度爲5ppm之溶解臭氧水溶液，接著浸漬於對純水混 合0.06質量％當作有機酸之檸檬酸的水溶液，然後浸漬添 加〇 · 〇 5質量％氟酸的水溶液，之後浸漬於對純水添加〇 . 6 質量％屬於有機酸之檸檬酸的水溶液，最後浸漬於臭氧濃 度爲5ppm之室溫之溶解臭氧水溶液。處理時間各爲5分 鐘，溫度設爲室溫。藉由該洗淨處理，自貼合晶圓之表面 除去金屬雜質及顆粒。 上述洗淨後，在氬氣体環境中，施予1100 °C，兩小 時之熱處理，完成貼合晶圓。 如此一來所取得之活性層之膜厚爲100〜200nm，面 內的膜厚分佈之偏差在10〜20%以內。 實施例2 除不隔著絕緣膜（氧化膜），貼合（100)活性層用晶圓和 (110)支持層用晶圓以外，其他以與實施例1相同之條件 製作貼合晶圓。 如此一來所取得之活性層之膜厚爲250〜3 5〇nm，面 -20- 200931541 內之膜厚分佈之偏差在ίο〜20%以內。 接著，針對在實施例1及實施例2所取得之貼合晶圓 之表面粗糙度予以調査。測量設爲AFM，再者評價視野 設爲 1 Οχ 1 0 μπι。 將所取得之結果表示於第3圖。再者，在第3圖中， 爲了比較，也將針對以依照基板溫度：45CTC，劑量： 2x 1017atoms/cm2之以往法的高溫且高劑量條件執行氧離 子注入之情形的調查結果一倂表示。 藉由同圖明顯可知，如以往般，以高溫且高劑量執行 氧離子之注入時，僅取得超過 〇.4nm之表面粗糙度 (RMS)，對此依照本發明之時，則可以取得不管有無氧化 膜，皆低於〇.4nm之良好表面粗糙度（RMS)。 [產業上之利用可行性] 若藉由本發明，則可以安定取得薄膜化後之膜後均勻 性優良，且缺陷之產生極少，顯著提高表面粗糙度的貼合 晶圓。 【圖式簡單說明】 第1圖爲表示本發明之製程流程之圖式。 第2圖（a)爲依照以往條件，再者（b)爲依照本發明條 件注入氧離子之後，施予熱處理之晶圓之剖面TEM照 片。 第3圖爲表示各種離子注入條件所製作出之貼合晶圓 -21 - 200931541 之表面粗糙度之圖式。

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Claims (1)

1. 200931541 十、申請專利範圍 1· 一種貼合晶圓之製造方法，係隔著絕緣膜或不隔著 而直接貼合活性層用晶圓和支持層用晶圓之後，使活性層 用晶圓予以減厚化而構成的貼合晶圓之製造方法，其特徵 爲：在含有 - (1)將氧離子注入至活性層用晶圓之工程； (2) 直接或隔著絕緣膜貼合活性層用晶圓之氧離子注 φ 入側之表面和支持層用晶圓的工程； (3) 用以提高貼合強度之熱處理工程； (4) 使貼合晶圓之活性層用晶圓部份予以減厚化，並 使氧離子注入層露出的工程； (5) 除去露出之上述氧離子注入層之工程；以及 (6) 使活性層用晶圓部份之表面予以平坦化及/或薄膜 化之工程之一連串工程中，在上述（1)之對活性層用晶圓 注入氧離子之工程中，在該活性層用晶圓之溫度保持於 φ 200°C以下之狀態下，以劑量：5xl015〜5xl016at〇mS/Cm2 之條件，注入氧離子。 - 2.如申請專利範圍第1項所記載之貼合晶圓之製造方 法，其中，在上述氧離子注入工程後，使氧離子注入層露 出之工程爲止之期間，將在氧離子注入層之1000 °C以上 之溫度域中的累積滯留時間設爲1小時以內。 3.如申請專利範圍第1或2項所記載之貼合晶圓之製 造方法，其中，上述貼合晶圓之各晶圓面之結晶方位爲 (100)、（110)或是（111)中之任一者的組合。 -23-