JPH0266933A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 本発明は２枚のウェハを貼り合わせて両表面に加工を施
すための、ウェハの貼り合わせ法に関し、前記加工工程
に於ける歪みの軽減と、加工工程終了後の剥離を容易に
することを目的とし、２枚のシリコンウェハの背面どう
しを至近距離に保持し、両ウェハの周辺部のみを接着し
たものに加工処理を施した後、前記貼付ウェハの周辺接
着部分を切除して２枚の処理済ウェハを得る構成とする
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は２枚のウェハを貼り合わせてウェハプロセス等
を実施する方法に関わり、特にウェハの周辺部のみを貼
り合わせる方法に関わる。

近年、絶縁基板表面に半導体層を設け、該半導体層に各
種素子を形成することにより、素子特性を改善し、或い
は素子間分離を確実にする技術が開発されている。この
種の基板はＳｏｌ基板と呼ばれ、次のように貼り合わせ
で形成されることが多い。

２枚のシリコン基板の表面を鏡面に仕上げ、鏡面どうし
を当接して酸化性雰囲気中で加熱すると、境界面に生じ
る酸化膜によって両ウェハが接着されるので、研磨など
の方法によって一方のウエハの厚みを滅すると共に、そ
の表面を鏡面に仕」二げて、素子形成面とする。その場
合、ウェハ間に形成される酸化膜によって、素子形成層
は支持体である他方のウェハから絶縁分離される。

このようなウェハ接着技術の応用として、２枚のウェハ
の背面どうしを接着した状態で、不純物の選択拡散や絶
縁皮膜の形成、さらにはＩＣの内部配線の形成などの処
理を行うことが考えられている。

かかる両面処理の目的の一つは、ＩＣの高集積化のため
に素子形成面積を増加せしめることであるが、そのよう
な目的から離れても、両面処理は各種プロセスに於ける
処理枚数の増加や均一化などの点で有効である。その場
合、処理終了後にはウェハは元のように２枚に分離され
ることになる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来のウ
ェハ貼り合わせ技術では接着後の剥離は考慮されておら
ず、強固に且つ歪み無く接着することだけが目標とされ
ていた。従って、ウェハの仮接着をこの種の技術に依っ
て行うのでは、屯に接着力を弱めるだけの処理にならざ
るを得す、プロセス工程中は強固に接着しており且つそ
の後容易に剥離し得るといった状況は望めないごとにな
る。

本発明の目的は、プロセス工程中は強固に付着しており
、分離すべき時には容易に剥がし得るようなウェハ接着
法を捷供することであり、他の目的はウェハの両面処理
を可能にすることにより、単一ロットのウェハ処理枚数
を増し、或いはより均一な処理を実現することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を実現するため、本発明の半導体装置の製造方
法では ２枚のシリコンウェハの背面どうしを至近距離に保持し
、両ウェハの周辺部のみを接着したものにウェハプロセ
スを施した後、前記貼付ウェハの周辺接着部分を切除し
て２枚の処理済ウェハを得ることが行われる。

第１図は本発明に於けるウェハの状態を示す図であって
、２枚の重ねられたＳｉウェハｌはその周辺部１′のみ
で接着されている。

〔作　用〕

実施例の唄に述べられるような方法により、本発明では
ウェハの周辺部のみが接着されるので、プロセス工程や
配線形成工程などが終了した後、ウェハの周辺部を切断
或いは研削によって除去してしまえば、貼り合わされて
いたウェハは殆ど力を加えることなく２枚に分離される
ので、形成した素子やＩＣの特性を損なうことがない。

〔実施例〕

第２１Ｆ（８１〜（ｄ＋は本発明の４つの実施例に対応
するウェハの形状を示す断面模式図である。以下、同図
面を参照しながら各実施例を説明する。

同図ｆａｔＯものは、Ｓｔウェハ１の接着側表面の中央
部をＳｉＮ或いは５ｉＯｚ等の皮膜３で覆い、ウェハの
周辺部のみを突き合わせた状態で接着処理が行われたも
のである。この接着は第３図（ａ−１）〜（ａ−４）に
示す工程に従って行われる。ここで第３図を参照しなが
ら該接着処理工程を説明する。

先ず（ａ−１）図の如く、Ｓｉ基板の貼り合わせ面に例
えばＳｉＮである皮膜３を成長させ、（ａ−２）図の如
くその周辺部をエツチング除去する。続いて（ａ−３）
図の如く白金層４を被着し、その中央部をエツチング除
去して（ａ−４）図の如く基板面の中央部をＳｉＮで、
周辺部を白金で被覆する。両者の位置合わせを厳密に行
うことは不要であるから、これは通常のフォトリソグラ
フィによって行えばよい。

このような処理を施したウェハどうしを重ね合わせ、第
４図に示すような装置によってウェハを軽く押圧しなが
ら４００〜５００℃に加熱すると、白金が介在する周辺
部のみに接着部２が形成され（第３図参照）、中央のＳ
ｉＮ被覆部は接着されない状態が実現する。第４図の８
は押圧治具、９はヒータである。

第２図（１）ｌの実施例では、Ｓｉ・ウェハ１の接着側
表面の中央部をポリＳｉ層５で覆い、ウェハの周辺部の
みを白金層を介して接着が行われている。

この処理は第３図（ｂ−１）〜（ｂ−３）に示す工程に
従って行われ、ここで咳図を参照しながら接着処理工程
を説明する。

先ず（ｂ−１）図の如く、Ｓｉ基板の貼り合わせ面にポ
リＳｉ層５を成長させ、（ｂ−２）図の如く周辺部のポ
リＳｉ上に白金層４を被着して（ｂ−３）図の如く周辺
部のみに白金層を残す。次いで、このウェハどうしを重
ね合わせて加熱処理すると、第２図（ｂｌのように接着
された構造となる。加熱処理装置は第４図のものである
。

第２図（Ｃ１の実施例では、ウェハ１の背面中央部の厚
みを減したものを突き合わせ、加熱処理して周辺部のみ
に接着部２を形成するものである。これは第３図（ｃ−
１）〜（ｃ−３）に示す処理で形成されるもので、先ず
（ｃ−１）図のようにウェハ背面に白金層を被着し、中
央部の白金を除去して（ｃ−２）図の如くウェハの周辺
に白金層を残す。これをマスクとして（ｃ−３）図のよ
うにＳｉウェハの中央部をエツチングしたものを重ね合
わせて加熱処理することで形成される。該実施例ではウ
ェハ中央には中空部６が存在し、接着されないことにな
る。該実施例では、中央部をエツチングした後、全面に
白金層を被着してもよい。

第１図（ｄ＋の実施例では、ウェハ１の背面中央部を梨
地状に粗面化しておき、これを突き合わせて加熱処理し
、周辺部のみに接着部２を形成する。

ウェハ中央の梨地場粗面７の部分では接着は進行せず、
周辺のみが接着されることになる。

この状態を実現するには、第３図（ｃ−１）〜（ｃ−３
）の処理で、ウェハ中央部をエツチングする代わりにサ
ンドブラスト等で粗面化すればよく、そのため゛のマス
クを白金の選択エツチングと共用することも可能である
。

以上のように形成された両面ウェハに対して施す処理は
ウェハプロセスの全工程や集積回路の内部配線形成の全
工程であってもよく、その一部であってもよい。本発明
の処理では接着面積が小であることがらウェハに生ずる
歪みが少なく、ウェハプロセスの任意の工程以後を両面
処理とすることも可能である。

特に内部配線形成工程は熱処理条件が緩やかであり、該
工程だけを両面処理とすれば、本発明の低歪特徴と相俟
って、熱歪の殆どない処理が実現することになる。なお
、より高温で処理しても差し支えない場合は、ウェハの
接着に白金層を介することな（、通常の酸化性雰囲気中
での加熱による接着としてもよい。

更に、接着されたウェハを分離することも、周辺部を削
除するだけで容易に出来るから、両ウェハの分離も極め
て容易である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の方法によれば、歪みの少な
い状態で２枚のウェハが接着され、その分離も容易であ
るから、ウェハプロセスの工程や内部配線形成工程のロ
フト当たり処理枚数を増し、或いは処理結果のより均一
な分布を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に於けるウェハの状態を示す図、第２図
は実施例のウェハの形状を示す断面模式第３図は実施例
の接着工程を示す図、 第４図は実施例で使用する接着装置を示す模式％式％ （ａ） 本発明に於けるウェハの状態を示す図 第 図 実施例の接着工程を示す図 第 図（その１） （ａ） 実施例の形状を示す断面模式図 第 図 ５ポリＳｉ ４白金 実施例の接着工程を示す図 第 図（その２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２枚のシリコンウェハの背面どうしを至近距離に保持し
   、両ウェハの周辺部のみを接着する工程、前記貼付され
   たウェハの両表面に半導体素子形成のための処理を施す
   工程、及び 半導体素子が形成された前記貼付ウェハの周辺接着部分
   を切除して２枚の処理済ウェハを得る工程を包含するこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。