WO2003012873A1 - Procede de fabrication de plaquettes soi et gabarit de separation de plaquettes - Google Patents

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Description

明 細 書
S O Iゥエー八の製造方法およびゥエーハ分離治具 技術分野
本発明は、 S O Iゥエー八の製造方法およびそれに使用できるゥェ一ハ分離治具 に関するものである。 背景技術
シリコン酸化膜などの絶縁体層上にシリコン単結晶層を S O I (S i l i con on
Insu l at or) 層として積層形成した S O Iゥェ一ハの代表的な製造方法として、 貼り 合わせ法がよく知られている。 中でも、 シリコン単結晶にイオンを注入して熱処理 することにより、 注入されたイオンの存在する屢において、 シリコンの結晶格子が 部分的に切断される現象を利用して S O I層を形成するイオン注入剥離法、 いわゆ るスマートカット法 (登録商標) が注目を浴びている。
スマートカット法においては、 図 1に示すように、 内部にイオン注入層 4 1が形 成されたポンドゥエーハ 3 1と、 S O I層 4 0が形成される予定のベ一スウェーハ 3 2とを、 少なくともいずれか一方のゥエー八の貼り合わせ側主表面表層部をなす 酸化膜等の絶縁体層 3 3を介して密着させた状態で熱処理を行う。 該熱処理により イオン注入層 4 1にてポンドゥエーハ 3 1の貼り合わせ側主表面表層部を S O I層 4 0として剥離するとともに、 ベ一スウェーハ 3 2に接合することにより S O Iゥ エーハ 3 9が得られる。
上記製造過程において、 ボンドゥエ一ハ 3 1の残部である残存ゥェ一ハ 3 8と S. O Iゥエーハ 3 9との分離を、 従来は以下のようにして行っていた。 図 7に示すよ うに、 熱処理終了後、 炉から取り出されたボート 3 0の保持溝 3 0 aには、 残存ゥ エーハ 3 8と S O Iゥエーハ 3 9とが重ね合わせ状態で保持されている。 真空チヤ ック 3 6を用い、 残存ゥエーハ 3 8または S O Iゥェ一ハ 3 9の裏面側からチヤッ クして、 これを回収する。
ところが、 図 7に示すように真空チャックを用いると、 ゥエーハ同士の平行な位 置関係を保ちつつ接触しないように分離させることが難しい。 分離すべきゥエーハ 同士が擦れあうと、 表面にキズが生じてしまう。 特に、 S〇 Iゥェ一ハの側にキズ が生じると歩留まりの低下を招くので好ましくない。
そこで本発明は、 ゥエーハ表面にキズを発生させることなく S O Iゥエーハを製 造する方法およびそれに使用できるゥエーハ分離治具を提供することを課題とする, 発明の開示
上記課題を解決するために、 本発明の S O Iゥエーハの製造方法は、
内部にイオン注入層が形成されたボンドゥエ一八と、 S O I層が形成される予定の ベ一スウェーハとを、 少なくともいずれか一方のゥエーハの貼り合わせ側主表面表 層部をなす絶縁体層を介して密着させた状態で熱処理を行うことにより、 ポンドゥ エーハにおける貼り合わせ側主表面表層部を S O I層としてイオン注入層にて剥離 するとともに、 ベ一スウェーハに接合することにより S O Iゥエーハを得る S O I ゥェ一ハ形成工程と、
S 0 Iゥエーハ形成工程にて得られる S O Iゥエー八と、 剥離を生じた後のボン ドゥエ一八の残部である残存ゥエー八との積層体を一方が上、 他方が下となるよう に保持し、 その下側ゥェ一ハに対し上側ゥエーハを面内方向に相対的に滑らせるこ とにより両者を互いに分離させるゥエーハ分離工程と、
を含むことを特徵とする。
上記本発明は、 前述したようにイオン注入を行って S O I層を形成するスマート カツト法に基づく貼り合わせ S O Iゥエー八の製造方法であり、 熱処理後に行う S O Iゥェ一八と残存ゥヱ一八との分離を、 一方を他方に対して面内方向に滑らせる 形で行なうようにしたものである。 このようにすると、 ゥエーハ同士の接触による キズの発生を抑制することができる。 S O Iゥエー八と残存ゥェ一八との分離を、 キズを生じさせることなく確実に行えるので、 製造歩留まりを向上させることが可 能となる。
なぜ、 ゥエーハ同士が擦れ合わないのかは、 次のように説明できる。 スマート力 ット法においてゥェ一八剥離のための熱処理を行うと、 イオン注入層に存在するィ オンがガス化し、 シリコンの結合が切断されて割れ (剥離) が生じる。 その結果、 S 0 Iゥェ一八と残存ゥエーハとの間には微小な隙間が形成される。 この隙間があ るために、 ゥエーハ同士をほとんど擦れ合わせることなく、 一方のゥエーハを他方 に対して滑り移動させることができるのである。
滑り移動を実現する具体的な方法としては、 下側ゥェ一八のみ固定保持した状態 で積層体を傾斜させることにより、 上側ゥェ一ハを自重により滑り移動させるとい う方法が採用できる。 イオン注入層においては、 熱処理後、 ほとんど全面において 剥離が生じ微小な隙間が形成されるが、 研磨ダレが存在するゥェ一ハ外周部のごく 僅かな部分では剥離が発生せず、 ゥェ一ハ同士の接合に寄与するテラス状接合部と して残る。 この接合力はごく弱いので、 下側ゥェ一ハを固定した状態で傾斜させる のみで、 上側ゥェ一ハは自重により滑り移動していき、 互いのゥエーハは分離する に至る。 このように、 傾けて滑らせるだけなので、 真空チャックのような高価な道 具も全く必要ないし、 行うべき操作も非常に簡単である。
ところで、 上記本発明の S O Iゥヱ一八の製造方法における支持体として、 以下 のような治具を使用することができる。 すなわち、 本発明のゥエーハ分離治具は、
1対のゥエーハが重なり合った状態の積層体を、 個別のゥエーハに分離させるため の治具であって、
積層体を厚さ方向に支持する支持面と、 積層体における下側ゥエーハの当該治具 に対する滑り移動を阻止するとともに、 上側ゥェ一八の下側ウェ^ "ハに対する滑り 移動を許容するように高さ調整された支持面上の第一ストツバとを備え、
支持面に積層体を載せて傾け、 上側ゥェ一ハを自重により下側ゥェ一ハに対して 面内方向に相対的に滑り移動させて、 両者を互いに分離させるように構成されたこ とを特徴とする。
上記本発明のゥエーハ分離治具を用いれば、 例えば前述した S O Iゥェ一八と残 存ゥェ一八との積層体をゥエーハの主表面にキズを生じさせること無く、 しかも容 易に個別のゥエー八に分離させることができる。 これにより、 真空チャックを用い る場合よりも製造歩留まりを向上させることが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 スマートカット法による S O Iゥエー八の製造工程説明図。
図 2 Aは、 熱処理に用いられるポートのゥエー八と平行な方向での断面図。 図 2 Bは、 熱処理に用いられるポートのゥェ一八の並び方向と平行な方向での断 面図。
図 3は、 本発明のゥェ一 Λ分離治具の全体図。
図 4は、 熱処理後、 残存ゥェ一八と S O Iゥエー八との積層体を本発明のゥエー ハ分離治具を用いてポートから回収する態様を示す模式図。
図 5は、 本発明のゥエーハ分離治具を用い、 熱処理後のゥェ一ハ同士を分離させ る態様を示す模式図。
図 6 Aは、 積層体を略水平に保持した状態でガスの噴出により上側ゥェ一ハを滑 り移動させる方法の態様を説明する図。
図 6 Bは、 図 6 Aと同じ状態で上側ゥェ一ハのみをアームにより水平方向に押圧 することにより滑り移動させる方法の態様を説明する図。
図 7は、 従来の S O Iゥェ一ハの回収方法を説明する図。 図 8は、 オーブン型熱処理炉で熱処理を行う場合の積層体の回収方法を説明する 図。
図 9 Aは、 ゥエーハ分離治具の別形態を示す図。
図 9 Bは、 図 9 Aの断面図。
図 1 0 Aは、 従来の分離方法による S O Iゥエー八の表面検査の結果を示す図。 図 1 0 Bは、 本発明の分離方法による S O Iゥエーハの表面検査の結果を示す図 c 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
本発明の S O Iゥエー八の製造方法は、 前述したようにスマートカット法に基い た製造方法である。 スマートカット法については、 図 1に例示した通りである。
まず、 2枚のシリコン単結晶ゥェ一ハ 3 1, 3 2を用意して、 以下の処理を施す 少なくともいずれか一方のゥエー八の主表面に熱酸化法、 C V D法等の公知のシリ コン酸化膜形成方法により予め酸化膜 3 3を形成しておく。 この酸化膜 3 3は、 シ リコン窒化膜でも代用できるが、 シリコン酸化膜は絶縁性、 製造容易性の点におい て優れるので最適である。 水素、 希ガスおよびハロゲン等の軽元素の中から選ばれ る少なくとも 1種類の元素をイオン化し、 上記シリコン単結晶ゥエーハ 3 1 (ボン ドゥエーハ) の主表面よりイオン注入するとともに、 内部にイオン注入層 4 1を形 成する。 他方は、 S〇 I層 4 0が形成される予定のベ一スウェーハ 3 2とする。
次に、 貼り合わせ側の主表面部に形成された酸化膜 3 3を介して上記ベースゥェ ーハ 3 2とポンドゥエーハ 3 1とを密着させたのち、 約 4 0 0〜6 0 0 °Cの温度で 熱処理を行う。 この熱処理により、 前述したイオン注入層 4 1にて剥離層 4 1 ' を 形成するとともに、 ベースウェーハ 3 2に接合された形の S O I層 4 0を形成する 以上が S O Iゥェ一ハ形成工程である。
剥離層 4 1 ' は、 イオン注入層 4 1に存在していた軽元素が熱処理によりガス化 して、 シリコンの結合が切断されて生じたものである。 熱処理を行っている最中は、 ベースウェーハ 3 2への S〇 I層 4 0の接合過程と、 ポンドゥエーハ 3 1からの S O I層 4 0の剥離過程とが同時に進行している。 熱処理終了後、 残存ゥエーハ 3 8 と S O Iゥェ一ハ 3 9とは、 剥離せずにわずかにテラス状に残存した部分のごく弱 い結合力により重なり合つている。 なお、 ベースウェーハ 3 2と S O I層 4 0との 強固な接合を実現するために、 S O Iゥエーハ 3 9を回収したのちスマートカツト 法での熱処理よりも高い温度、 たとえば 1 1 0 0〜1 2 0 0 °C程度の温度で再度熱 処理を行うことが望ましい。
図 2は、 ゥエーハを保持させて熱処理炉内に導入し、 熱処理を行うための石英製 ポート 1 0の断面模式図である。 図 2 Aはゥエーハと平行な方向での断面図、 図 2 Bはゥェ一ハの並び方向と平行な方向での断面図をそれぞれ示している。 ポンドゥ ェ一ハ 3 1およびべ一スウェーハ 3 2は、 3箇所の支持部 1 1, 1 1, 1 2でゥェ 一八を支持するポート 1 0によって密着状態が維持されつつ、 熱処理炉内に導入さ れる。 図 2に示す形態のポート 1 0は、 相当枚数のゥエーハをバッチ処理できるた め生産性に非常に優れる。 その一方で、 S O Iゥエーハ形成工程の後に行わなけれ ばならないゥェ一ハ同士の分離工程においては、 1枚ずつチャックして回収しょう とするとゥェ一ハ同士の接触を免れず、 ゥエー八の表面にキズが生じやすい。
本発明においては、 チャックを用いずゥェ一ハ同士の分離を次のようにして行う。 すなわち、 S O Iゥエーハ形成工程にて得られる、 S O Iゥェ一ハ 3 9と剥離を生 じた後のポンドゥエーハ 3 1の残部である残存ゥエーハ 3 8との積層体 3 4を一方 が上、 他方が下となるように保持し、 その下側ゥエー八に対し上側ゥエー八を面内 方向に相対的に滑らせる。 従って、 ポート 1 0に保持されている状態から、 一旦 2 枚まとめて回収し、 それから分離させることになる。 このようにすれば、 ゥエーハ の分離時にゥエー八同士が擦れ合うことに基づくキズの発生を抑制できる。
上記のゥエーハ分離工程においては、 S O Iゥエーハ 3 9を固定側として支持し、 残存ゥェ一ハ 3 8を上側ゥエーハとして滑り移動させるとよい。 そうすれば、 両者 が分離した後も、 S 0 Iゥェ一ハ 3 9の S O I層 4 0の形成されている主表面が他 のものに接触することも全くないので好ましい。
ゥェ一ハを滑り移動させるための具体的な手段としては、 たとえば下側ゥエーハ のみ固定保持した状態で積層体 3 4を傾けることにより、 上側ゥェ一ハを自重によ り滑り移動させるという方法を好適に採用できる。 積層体 3 4を傾斜させるのみで よいので、 この工程に必要な設備や道具を極めて簡便なものにできる。
また、 図 6 Aに示すように、 下側ゥェ一ハのみ固定できるように、 下側ゥエーハ よりも浅く形成された凹部にはめ込む形で積層体 3 4を載置して、 これを略水平に 保持した状態で、 ゥエー八の面内方向からガス Gを噴射して上側ゥェ一ハを滑り移 動させるという方法も適用できる。 さらに図 6 Bに示すように、 図 6 Aと同じ状態 にて、 位置の微調整が可能なアーム 1 3により、 上側ゥェ一ハのみを周縁部からゥ エー八の中心方向に押圧することによって、 滑り移動させるという方法でもよい。 上記したように、 積層体 3 4を傾斜させて S O Iゥエーハ 3 9と残存ゥエーハ 3 8とを分離する工程に、 図 3に示すゥエーハ分離治具 1を好適に使用できる。 ゥェ 一八分離治具 1は全体として板状の形態を有し、 積層体 3 4を厚さ方向に支持する 支持面 1 pと、 積層体 3 4における下側ゥェ一八の当該治具 1に対する滑り移動を 阻止するとともに、 上側ゥエー八の下側ゥェ一ハに対する滑り移動を許容するよう に高さ調整された支持面 1 P上の第一ストツバとを備える。 上記支持面 1 pに積層 体 3 4を載せてゥエーハ分離治具 1を傾ければ、 上側ゥエーハは自重により下側ゥ エーハに対して面内方向に相対的に滑り移動して、 互いに分離するに至る。
図 3に示すように、 第一ストッパは、 たとえば下側ゥエーハの厚さよりも小さい 段差が形成された段差部 2として構成できる。 このようにすれば、 積層体 3 4を傾 斜させたとき、 下側ゥェ一ハは該段差部 2に引っ掛かる形にて滑り移動が阻止され、 上側ゥェ一八だけが傾斜方向に滑り移動する。 段差部 2は、 下側ゥェ一八の周縁に 当接するのみであるから、 ゥエー八の表面にキズがっく恐れもない。
さらに、 下側ゥェ一ハを保持する領域を挟んで第一ストツバ (段差部 2 ) と反対 側には、 ゥエー八の分離時と逆方向に傾斜させたときの積層体 3 4の滑り落ちを阻 止する第二ストッパを備える。 この第二ストッパは、 積層体 3 4が自身の内側に保 持されるように調整 ·配置された鉤状部 3として構成できる。 この鉤状部 3に、 積 層体 3 4の周縁部が適度なクリアランスを有する形にてはまり込み、 前述したポー ト 1 0より該積層体 3 4を直接回収することが可能となる。
また、 ゥエーハ分離治具 1には、 ゥエーハ分離のための傾斜方向における、 段差 部 2よりも下方に、 分離後の上側ゥエーハを回収 '保持するための回収部 4が、 下 側ゥエー八を保持する領域から延びる形態で設けられている。 分離後には、 この回 収部 4に上側ゥエー八、 段差部 2を挟んで反対側 (積層体 3 4の支持位置) に下側 ゥェ一八がそれぞれ残留し、 簡単に各ゥエーハごとに回収できる。 また、 ゥエーハ 分離治具 1の両サイドにはガイド 5が設けられており、 所定の傾斜方向以外に多少 傾けてもゥェ一八が治具から脱落する恐れはない。
また、 ゥェ一ハ分離治具 1 ' の別形態を図 9 Aに示す。 ゥエー八分離治具 1 ' は、 支持面 1 pに円弧状に形成された下側ゥェ一八の厚さよりも小さい段差 2 ' が第一 ストッパとして機能する。 断面図 (図 9 B ) にも示す通り、 その段差 2 ' を境界に して、 高所側は上側ゥェ一ハを回収すべきゥエーハ回収部 4 ' となり、 低所側に第 ニストツパとして機能する鉤状部 3を備える。 なお、 ゥエーハ分離治具 1の形状、 すなわち鉤状部 3 ' 側の形状は、 ポートやサセプ夕から積層体 3 4を回収しやすい ように調整される。
前述した本発明の方法に基づき、 図 3に示したゥェ一ハ分離治具 1を用いてポ一 ト 1 0から積層体 3 4を回収するときの様子を図 4に示す。 まず、 板状のゥェ一ハ 分離治具 1を、 ポート 1 0に保持されたゥエーハ (積層体 3 4 ) と概ね平行に保ち つつ、 S〇 Iゥェ一ハ 3 9側から接近させる。 ゥエーハ分離治具 1は、 鉤状部 3側 において二股に分かれており、 ポート 1 0の中央の支持部 1 2と両サイドの支持部 1 1との間に鉤状部 3を進入させることができる。 そこで、 鉤状部 3が積層体 3 4 の下端よりも若干下に位置するようにゥエーハ分離治具 1を下降させる。 そして、 鉤状部 3に積層体 3 4の下端周縁部を引っ掛ける形にてはめ込み、 その状態を保持 しつつ上昇させる。 続いて、 図 5に示すように回収部 4が下側となるように、 水平 線 H Lに対して徐々に傾斜させる。 この操作に伴い、 上側ゥェ一ハである残存ゥェ 一八 3 8が滑り移動して、 段差部 2を経て回収部 4に到達する。
一方、 図 8に示すように、 オーブン型熱処理炉 2 0で熱処理を行う場合、 積層体 3 4はサセプタ 2 1によって略水平に保持されているので、 この状態のままで回収 することが好ましい。 たとえば、 ゥェ一ハを保持するためのザダリ 2 3と、 ゥエー ハ分離治具 1を積層体 3 4の下方に挿入するための開放部 2 2とをサセプ夕 2 1に 形成しておくと、 熱処理後の積層体 3 4を下方からすくい上げる形にてゥエーハ分 離治具 1へ移動させて、 ゥェーハ分離工程にスムーズに移行できるので好適である < また、 本実施形態ではゥエーハ分離治具 1は、 安価で加工が容易であるという理 由からアクリル板にて構成してあるが、 フッ素樹脂など他の樹脂材料はもちろん、 ゥエー八の汚染を防止するために、 石英や S i Cなどの材料を使用して構成するこ ともできる。 また、 積層体 3 4を傾斜させ、 上側ゥェ一八が滑り移動を開始しても. 下側ゥエーハは支持面 1 pとの摩擦抵抗により位置決め保持されるようにする下側 ゥエー八の固定形態も、 段差部 2を設ける形態の代替として例示できる。 具体的に は、 摩擦抵抗の大きいシ一ト状の材料を支持面 1 pに貼り付ける、 支持面 1 pに摩 擦抵抗を向上させるための粗面加工を施すなどの方法が例示できる。 このようにす れば、 段差部 2を省略できるという利点もある。
(実施例)
本発明の効果を確かめるために以下の実験を行った。 まず、 主表面の面方位が
( 1 0 0 ) 、 抵抗率 1 0 Ω · c m、 直径 2 0 0 mmのシリコン単結晶ゥエーハを用 意し、 図 1に示す方法に従って SO Iゥェ一ハ 39を複数作製した。 ボンドゥエ一 ハ 31における酸化膜 33の厚さは 145 nmとし、 加速電圧 56 keV、 ドーズ 量 5. 5 X 1016 cm— 2の条件で H+イオン注入を行った。 該条件によると約 34 0 nmの厚さの SO I層 40が形成される。 熱処理は、 図 2に示した形態のポート 10を用い、 A rと N2の混合ガスによる不活性雰囲気中、 500°Cの温度で 30分 間行った。 熱処理炉からポート 10を取り出して、 図 7に示すように真空チャック 36を用いる方法により、 SO Iゥェ一ハ 39と残存ゥェ一ハ 38とを分離して、 それぞれ回収した。 回収後の SO Iゥエーハ 39について、 さらに 1100°Cの温 度で 2時間熱処理を行ったのち、 表面のポリッシュ (取り代 l O O nm) を行った t このようにして得られた SO Iゥエーハ 39の表面を光学的表面検査装置 (KLA テンコール社製 SP— 1) で検査し、 キズの発生箇所を調べた。 複数の SO Iゥェ ーハ 39について調べた結果、 その全てに図 10 Aに示すように縞状のキズ痕が検 出された。
次に、 図 3に示した本発明のゥェ一ハ分離治具 1を用い、 前述した本発明の方法 に従って、 S〇 Iゥエーハ 39と残存ゥエーハ 38との分離を行った実験結果につ いて説明する。 他の条件は全く同じである。 キズの発生箇所を調べた結果を図 10 Bに示す。 本発明の方法により作製された SO Iゥェ一ハ 39には、 いずれのゥェ 一八に関しても図 10Aに見られたようなキズは検出されなかった。 この結果から も明らかなように、 本発明の方法を適用することにより、 ゥエー八にほとんどキズ を生じさせることなく SO Iゥエーハ 39を製造できる。
以上、 本発明は実施の形態に限定されるものではなく、 要旨を逸脱しない範囲に て種々の態様で実施できることはいうまでもない。 また、 図面は理解のための模式 的なものであることを断っておく。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 内部にイオン注入層が形成されたボンドゥエ一八と、 S O I層が形成される予 定のベースゥェ一ハとを、 少なくともいずれか一方のゥエー八の貼り合わせ側主表 面表層部をなす絶縁体層を介して密着させた状態で熱処理を行うことにより、 前記 ボンドゥエーハにおける貼り合わせ側主表面表層部を前記 S〇 I層として前記ィォ ン注入層にて剥離するとともに、 前記べ一スウェーハに接合することにより S〇 I ゥエー八を得る S O Iゥエーハ形成工程と、
前記 S O Iゥエーハ形成工程にて得られる前記 S O Iゥエー八と、 剥離を生じた 後の前記ボンドゥエ一八の残部である残存ゥェ一八との積層体を一方が上、 他方が 下となるように保持し、 その下側ゥェ一八に対し上側ゥエーハを面内方向に相対的 に滑らせることにより両者を互いに分離させるゥエーハ分離工程と、
を含むことを特徴とする S O Iゥェ一八の製造方法。
2 . 前記ゥエーハ分離工程において、 前記 S O Iゥエーハを固定側として支持し、 前記残存ゥエーハを滑り移動させることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の S O
Iゥェ一八の製造方法。
3 . 前記ゥェ一八分離工程において、 前記下側ゥェ一八のみ固定保持した状態で前 記積層体を傾斜させることにより、 前記上側ゥエーハを自重により滑り移動させる ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記載の S O Iゥエー八の製造方法 c 4 . 前記下側ゥエー八の滑り移動を阻止するとともに、 前記上側ゥェ一八の前記下 側ゥエー八に対する滑り移動を許容するように高さ調整された第一ストッパを、 前 記下側ゥエーハを支持する支持面上に備えた支持体を用い、
前記支持面に前記積層体を載せ、 前記積層体を前記分離のために傾斜させること
5 . 前記支持面に、 前記下側ゥエーハを挟んで第一ストツバと反対側に、 ゥエーハ の分離時と逆方向に傾斜させたときの前記積層体の滑り落ちを阻止する第ニストツ パを備えた前記支持体を用いることを特徴とする請求の範囲第 4項記載の S O Iゥ エー八の製造方法。
6 . 前記分離のための傾斜方向における、 前記第一ストッパよりも下方に、 前記上 側ゥェ一八の回収部を備えた前記支持体を用い、 その回収部に分離後の上側ゥエー ハを回収 ·保持することを特徴とする請求の範囲第 4項または第 5項記載の S 0 I ゥェ一八の製造方法。
7 . 1対のゥエー八が重なり合った状態の積層体を、 個別のゥェ一八に分離させる ための治具であって、
前記積層体を厚さ方向に支持する支持面と、 前記積層体における下側ゥエー八の 当該治具に対する滑り移動を阻止するとともに、 上側ゥェ一八の下側ゥェ一八に対 する滑り移動を許容するように高さ調整された前記支持面上の第一ストッパとを備 え、
前記支持面に前記積層体を載せて傾斜させ、 前記上側ゥェ一八を自重により前記 下側ゥエーハに対して面内方向に相対的に滑り移動させて、 両者を互いに分離させ るように構成されたことを特徴とするゥェ一ハ分離治具。
8 . 前記支持面に、 前記下側ゥエーハを挟んで第一ストツバと反対側に、 ゥェ一ハ の分離時と逆方向に傾斜させたときの前記積層体の滑り落ちを阻止する第ニストツ パを備えたことを特徴とする請求の範囲第 7項記載のゥェ一八分離治具。
9 . 前記分離のための傾斜方向における、 前記第一ストツバよりも下方に、 分離後 の上側ゥエーハを回収 ·保持するための回収部を備えたことを特徴とする請求の範 囲第 7項または第 8項記載のゥエー八分離治具。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7592239B2 (en) * 2003-04-30 2009-09-22 Industry University Cooperation Foundation-Hanyang University Flexible single-crystal film and method of manufacturing the same
US20040218133A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-04 Park Jong-Wan Flexible electro-optical apparatus and method for manufacturing the same
TW201015652A (en) * 2008-10-07 2010-04-16 Asia Ic Mic Process Inc Separating device and method
US8758553B2 (en) * 2010-10-05 2014-06-24 Skyworks Solutions, Inc. Fixtures and methods for unbonding wafers by shear force
US8888085B2 (en) 2010-10-05 2014-11-18 Skyworks Solutions, Inc. Devices and methodologies for handling wafers
US8758552B2 (en) 2010-06-07 2014-06-24 Skyworks Solutions, Inc. Debonders and related devices and methods for semiconductor fabrication
US20120080832A1 (en) 2010-10-05 2012-04-05 Skyworks Solutions, Inc. Devices for methodologies related to wafer carriers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510706A2 (en) * 1991-04-26 1992-10-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus for peeling semiconductor substrate
US5863830A (en) * 1994-09-22 1999-01-26 Commissariat A L'energie Atomique Process for the production of a structure having a thin semiconductor film on a substrate
EP0961312A2 (en) * 1998-05-15 1999-12-01 Canon Kabushiki Kaisha SOI Substrate formed by bonding
EP0999575A2 (en) * 1998-11-06 2000-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Sample separating apparatus and method, and substrate manufacturing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3191827B2 (ja) 1991-04-26 2001-07-23 住友電気工業株式会社 半導体基板の剥離装置
FR2748851B1 (fr) * 1996-05-15 1998-08-07 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'une couche mince de materiau semiconducteur
JP2000150456A (ja) 1998-11-06 2000-05-30 Canon Inc 試料の分離装置及び分離方法
JP2001094081A (ja) 1999-09-27 2001-04-06 Canon Inc 試料の分離装置及び分離方法並びに基板の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510706A2 (en) * 1991-04-26 1992-10-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus for peeling semiconductor substrate
US5863830A (en) * 1994-09-22 1999-01-26 Commissariat A L'energie Atomique Process for the production of a structure having a thin semiconductor film on a substrate
EP0961312A2 (en) * 1998-05-15 1999-12-01 Canon Kabushiki Kaisha SOI Substrate formed by bonding
EP0999575A2 (en) * 1998-11-06 2000-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Sample separating apparatus and method, and substrate manufacturing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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