JPH03250616A - S01基板の製造方法 - Google Patents

S01基板の製造方法

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JPH03250616A
JPH03250616A JP2045777A JP4577790A JPH03250616A JP H03250616 A JPH03250616 A JP H03250616A JP 2045777 A JP2045777 A JP 2045777A JP 4577790 A JP4577790 A JP 4577790A JP H03250616 A JPH03250616 A JP H03250616A
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伊藤 辰夫
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孝夫 阿部
Tokio Takei
武井 時男
Susumu Nakamura
進 中村
Hiroko Ota
博子 太田
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Nagano Electronics Industrial Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、2枚のウェーハを接合一体止して成る接合ウ
ェーハ及びその製造方法に関する。
(従来の技術) 従来、誘電体基板上に単結晶半導体薄膜を形成する方法
としては、単結晶サファイア基板上に単結晶シリコン(
Si)膜等をエピタキシャル成長させる技術が良く知ら
れているか、この技術においては、基板誘電体と気相成
長されるシリコン単結晶との間に格子定数の不一致かあ
るため、シリコン気相成長層に多数の結晶欠陥か発生し
、このために該技術は実用性に乏しい。
又、シリコン基板表面上に熱酸化膜を形成し、この熱酸
化膜上に多結晶若しくはアモルファス状のシリコン膜な
被着し、これに電子線或いはレーザー光線等のエネルキ
ーヒームを線状に、且つ一方向に照射して該シリコン膜
を線状に融解、冷却及び固化することによって、全体を
m結晶の薄膜とする技術も良く知られている。
ところで、熱酸化膜とのシリコン多結晶膜をレーザー光
m等て単結晶膜化する技術は1例えば特公昭62−34
716号公報に開示されている。この技術においては、
m結晶シリコン基板の端部にこれと一体に連続するm結
晶突部を設け、これを核として多結晶膜の単結晶化を試
みているか、溶融シリコンの酸化膜との相1作用によっ
て部分的には単結晶化は可能であるか、実用に耐え得る
シリコン単結晶薄膜は得難いのか実情である。
そこで、近年、S OI (Si On In5ula
tion)構造の接合ウェーハか特に注目されるに至っ
た。この接合ウェーハは、2枚の半導体鏡面ウェーハの
少なくども一方を酸化処理してその鏡面ウェーハの少な
くとも一方の表面に酸化膜を形成し、これら2枚の半導
体鏡面ウェーハを前記酸化膜か中間層になるようにして
重ね合わせた後、これらを所定温度に加熱して接着し、
φなくともその一方の半導体鏡面ウェーハ(以下、薄膜
化される半導体鏡面ウェーハをホン1−ウェーハと称す
)を上面研削した後、該ボンドウェーハを研磨してこれ
を薄膜化することによって得られる。
(発明か解決しようとする課題) ところて、2枚の半導体鏡面ウェーハを前述のように接
着した場合、第8図(a)に示すように前半導体鏡面ウ
ェーハ101,102の周縁部(タレ面101a、10
2a部分)には結合していない部分か存在するため、次
工程でボンドウェーハ101を平面研削或いは研磨する
と該ボンドウェーハ101の周縁部の未結合部分か同図
(b)に示すように剥れ、ボンドウェーハ\101の周
縁部には、同図(C)に示すように半径方向の微少な凹
凸か連続的に形成される。
尚、第8図(a)は接着後の前半導体鏡面ウェーハ10
1,102周縁部の側断面図、同図(b)は平面研削後
の前半導体鏡面ウェーハ101゜102の側断面図、同
図(cIはF面研削後の前半導体鏡面ウェーハ101,
102のモ面[Aである。
而して、上記のように研削加工中、或いは研磨加玉中に
ボンドウェーハ101周縁の未結合部分か剥れて飛散す
ると、ボンドウェーハ101の表面かパーティクルて汚
染されたり、傷付けられるという問題か発生する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、その目的と
する処は、その周縁に未結合部分の無い接合ウェーハを
提供することにある。
又、本発明の目的とする処は、ホン1−ウェーハ周縁の
未結合部分を研磨加工前に確実に除去することによって
、パーティクルの発生、ウェーハの損傷を防止すること
かてきる接合ウェーハの製造方法を提供することにある
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成すべく本発明は、2枚の鏡面ウェーハの
間に酸化膜を介在させてこれら両鏡面ウェーハを接合一
体止して成る接合ウェーハの少なくとも一方のウェーハ
の周縁を工・・ノチンクしたことをその特徴とする。
又、本発明は、2枚の鏡面ウェーハの少なくとも一方を
酸化処理してその鏡面ウェーハの少なくとも一方の鏡面
表面に酸化膜を形成し、該酸化膜か中間層になるように
して両鏡面ウェーハを重ね合わせた後、これらを所定温
度に加熱して接着し、酸化膜を形成した一方の鏡面ウェ
ーハ接合部の背面より平面研削した後、更にその研削面
を研磨してこれを薄膜化することによって接合ウェーハ
を得る接合ウェーハの製造方法において、前記平面研削
終了後にその研削されたウエーノ\の表面に、該ウェー
ハの周縁を残してマスキンクテープを当該ウェーハの周
縁よりも内側に貼着し、接合状悪にある両ウェーハをエ
ツチング液中に所定時間だけ浸漬して前記研削ウェーハ
の周縁をエツチングするようにしたことをその特徴とす
る。
(作用) 本発明によれば、研磨加工前において、少なくともボン
ドウェーハのマスキンクテープか貼着されない周縁部分
(未結合部を含む部分)か工・・2チンクによりて確実
に除去されるため、ウェーハには未結合部分か存在せず
1次の研磨加工時にボンドウェーハの未結合部分か剥れ
ることかなくパーティクルの発生やウェーハの損傷か防
出される。
(実施例) 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第1 ’J2 (a ) 〜(c ) 、第2図(a)
(b)、第3図(a)、(b)、第4図及び第5図(a
)、(b)は本発明に係る接合ウェーハの製造方法をそ
の工程順に示す説明図であり以下、本発明方法をこれら
の図に従って説明する。
先ず、第1図(a)に示すように、半導体電子回路素子
形成面となるべき単結晶のシリコン鏡面ウェーハ(これ
は前述のボンドウェーハである)1と当該シリコンウェ
ーハlか薄膜化したときの主として補強材となるへき同
しく単結晶のシリコン鏡面ウェーハ(以下、ベースウェ
ーハと称す)2とを用意し、ボンドウェーハlを酸化処
理してその鏡面片面に3102の薄い酸化膜3を形成す
る。
次に、第1図(b)に示すように、上記2枚のウェーハ
1,2を前記酸化M3か中間層となるようにして重ね合
わせ、これらウェーハ1,2を所定温度に加熱して両者
を接着する。その後、第1図(C)に示すように、平面
研削によってボンドウェーハlを所定の研磨代を残して
所定の厚さ1、になるまで研削する。尚、第1図(C)
のノλッチンク部分は平面研削によって切除される部分
を示す。
ところて、ボンドウェーハ1の周縁には未結合部分が存
在するため、前述のように前記平面研削によってその未
結合部分か剥れ、該ボンドウェーハ1の周縁部には第2
図(b)に示すようにその半径方向に連続する微少の凹
凸か形成される。
次に、第2図(a)、(b)に示すように、ボンドウェ
ーハl及びベースウェーハ2の表面にこれらの外径より
も小径のマスキンクテープ4.5を貼着する。すると、
ホントウェーハLのマスキンクテープ4からはみ出たそ
の半径方向に連続する微少の凹凸を有する周縁部近傍(
この部分には、平面研削ては剥れなかったか、完全には
結合していない未結合部分か含まれている)を除いて、
該ボンドウェーハlのマスキンクテープ4にて被われた
部分は完全に結合している。尚、マスキンクテープ4,
5の材質としては、テフロン、ポリエチレン等の材料か
選定される。又、マスキングテープの代りに、耐蝕性の
高いワックス、その他の高分子有機化合物等から成る被
膜をマスク部位に形成しても良い。
然る後、両ウェーハ1,2を混酸(弗酸と硝酸との混合
物)、水酸化カリウム或いは水酸化ナトリウム等のエツ
チング液中に所定時間(例えば2分)だけ浸漬する。す
ると、ウェーハ1,2のマスキングテープ4,5て被わ
れていない周縁部及び酸化膜3の周縁部かエツチングさ
れて除去され、第3図(a)、(b)に示すように、ボ
ンドウェーハエのマスキンクテープ4からはみ出た微妙
な凹凸の周縁部か完全に除去される。尚、酸化lI!i
!3のエツチング速度はウェーハ1,2のそれよりも遅
いため、ボンドウェーハlの外側に酸化膜3か露出して
残留することとなる(第3図(b)参照)。
上記のようにボンドウェーハlのマスキングテープ4か
らはみ出た周縁部かエツチングによって完全に除去され
る結果、マスキンクテープ4て被われた部分には未結合
部分か含まれず、マスキンクテープの形状に沿って残っ
たボンドウェーハ1はベースウェーハ2に完全に結合さ
れている。
そして、上記エツチングか終了したウェーハ1.2は、
第4図に示すように、その表面に貼着されたマスキンク
テープ4,5か瀾され、ボンドウェーハ1の表面か第5
図(a)に示すように研磨加工によって厚さt2 (約
3pm)まで研磨されて薄膜化され、これによって第5
図(b)に示すようなその周縁部かエツチングされた接
合ウェーハ6か得られる6尚、第5図(a)のハ・ンチ
ンク部分は研磨代を示す。
而して、L記研磨加工においては、ボンドウェーハ1の
未結合部分を含む周縁部は前述のようにエツチングにて
除去されており、マスキンクテープ4の形状に沿って残
るボンドウェーハ1はベースウェーハ2に完全に結合し
ているため、研磨加工中にボンドウェーハ1の一部か剥
れてパーティクルか発生することかなく、ボンドウェー
ハ1の表面か傷付くこともない。
又、以上の方法によって得られた接合ウェーハ6はボン
ドウェーハ1の外側にこれよりも大径のベースウェーハ
2か突出する形状を有しているため、デハイス工程にお
いても、S々の点て有利となる。例えば、熱処理におい
て、ボート溝にはベースウェーハまだけか接触するため
、ボート溝から発生するスリップかベースウェーハ2の
みとなり、ボンドウェーハ1へのスリップの影響か無く
なる。又、洗浄処理において、ウェーババスケットには
ベースウェーハ2の周縁部のみか接触するため、ホント
ウェーハ1にパーティクルか付着したり、ボンドウェー
ハlか汚染されることかない ところて、以上の実施例では、ベースウェーハ飄2の表
面にもマスキンクテープ5を貼着したか(第3図(a)
参照)、第6図に示すようにベースウェーハ2の接着面
を除く全表面を酸化膜、ワックス等の保護@7て被うよ
うにすれば、ベースウェーハ2にマスキンクテープ5を
貼着する必要かなくなる。
又、第7図に示すように、例えばボントウニーハエの表
面のみにマスキンクテープ4を貼着して成る1組のウェ
ーハ1,2を複数組用意し、これらをマスキンクテープ
4か中間に介在するようにして互いに向かい合わせて重
ね合せ、これらを−体重に保持しつつ容器8内のエツチ
ング液9に浸漬し、各ウェーハ1,2の周縁を同時にエ
ツチングするようにすれば、エツチング処理工程ての作
業効率を著しく高めることかできるというメリ・ントか
得られる。
(発明の効果) 以−ヒの説明で明らかな如く、本発明によれば研磨加工
前において、少なくとも上層のウェーハのマスキンクテ
ープか貼着されない周縁部分(未結合部を含む部分)か
エツチングによって確実に除去されるため、ウェーハに
は未結合部分か存在せず、研磨加工時にウェーハの未結
合部分か剥れることかなく、パーティクルの発生やウェ
ーハの損傷か防止されるという効果か得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(C)、第2図(a)。 (b)、第3図(a)、(b)、第4図及び第5図(a
)、(b)は本発明に係る接合ウェーハの製造方法をそ
の工程順に示す説明図、第6図は本発明方法の別実施例
を示すウェーハ周縁部の側断面図、第7図はエツチング
処理の一例を示す説明図、第8図(a)、(b)、(c
)は従来例を示す説明図である。 1・・・ボンドウェーハ(上層のウェーハ)、2・・・
ベースウェーハ(下層のウェーハ)、3−・・酸化膜、
4.5・・・マスキンクテープ、6・・・接合ウェーハ 7・・・保M膜 9・・・エツチング液。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2枚の鏡面ウェーハの対峙する鏡面間に酸化膜を
    介在させてこれら両鏡面ウェーハを接合一体化して成る
    接合ウェーハであって、少なくとも一方のウェーハの周
    縁をエッチングして成ることを特徴とする接合ウェーハ
  2. (2)酸化膜を介して接合され、且つ一方が薄膜化され
    たシリコン単結晶から成る接合ウェーハにおいて、前記
    薄膜化されたシリコン単結晶ウェーハの外周縁が他方の
    シリコン単結晶ウェーハのそれよりも内側に形成されて
    成ることを特徴とする接合ウェーハ。
  3. (3)2枚の鏡面ウェーハの少なくとも一方を酸化処理
    してその鏡面ウェーハの少なくとも一方の鏡面表面に酸
    化膜を形成し、該酸化膜が中間層になるようにして両鏡
    面ウェーハを重ね合わせた後、これらを所定温度に加熱
    して接着し、酸化膜を形成した一方の鏡面ウェーハを接
    合部の背面より平面研削した後、更にその研削面を研磨
    して薄膜化することによって接合ウェーハを得る接合ウ
    ェーハの製造方法において、前記平面研削終了後、その
    研削されたウェーハの表面に、該ウェーハの周縁を残し
    てマスキングテープを当該ウェーハの周縁よりも内側に
    貼着し、接合状態にある両ウェーハをエッチング液中に
    所定時間だけ浸漬して前記研削ウェーハの周縁をエッチ
    ングするようにしたことを特徴とする接合ウェーハの製
    造方法。
  4. (4)両鏡面ウェーハをエッチング液に浸漬する以前に
    、他方の鏡面ウェーハの接着面以外の全面に酸化膜、ワ
    ックス等の保護膜を形成するようにしたことを特徴とす
    る請求項3記載の接合ウェーハの製造方法。
  5. (5)前記研削ウェーハの表面にマスキングテープを貼
    着し、研削面を対峙接触して成る2枚1組の接合ウェー
    ハを複数組重ねてこれらを一体的に保持しつつエッチン
    グ液に浸漬し、当該研削ウェーハの周縁のみを同時にエ
    ッチングするようにしたことを特徴とする請求項3又は
    4記載の接合ウェーハの製造方法。
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