JPH1084101A - Ｓｏｉ基板の作製方法およびｓｏｉ基板 - Google Patents
Ｓｏｉ基板の作製方法およびｓｏｉ基板Info
- Publication number
- JPH1084101A JPH1084101A JP25775896A JP25775896A JPH1084101A JP H1084101 A JPH1084101 A JP H1084101A JP 25775896 A JP25775896 A JP 25775896A JP 25775896 A JP25775896 A JP 25775896A JP H1084101 A JPH1084101 A JP H1084101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- substrate
- single crystal
- silicon single
- crystal substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の低いＳＯＩ基板、
特にはＳＯＩ層の厚さが１ミクロン以下の薄膜ＳＯＩ基
板の作製方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第１のシリコン単結晶基板を薄膜化する
ＳＯＩ基板の作製方法において、第１のシリコン単結晶
基板の表面に酸化膜を形成する前に、１１００℃を越え
る温度の高温熱処理を行うか、前記第１のシリコン単結
晶基板の表面に酸化膜を形成する酸化温度は、１１００
℃を越える温度とし、酸化膜厚を７００ｎｍ以上とする
か、前記第１のシリコン単結晶基板の表面に形成する酸
化膜の膜厚を２００ｎｍ以下とすることを特徴とするＳ
ＯＩ基板の作製方法。
特にはＳＯＩ層の厚さが１ミクロン以下の薄膜ＳＯＩ基
板の作製方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第１のシリコン単結晶基板を薄膜化する
ＳＯＩ基板の作製方法において、第１のシリコン単結晶
基板の表面に酸化膜を形成する前に、１１００℃を越え
る温度の高温熱処理を行うか、前記第１のシリコン単結
晶基板の表面に酸化膜を形成する酸化温度は、１１００
℃を越える温度とし、酸化膜厚を７００ｎｍ以上とする
か、前記第１のシリコン単結晶基板の表面に形成する酸
化膜の膜厚を２００ｎｍ以下とすることを特徴とするＳ
ＯＩ基板の作製方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２枚のシリコン単
結晶基板をシリコン酸化膜を介して貼り合わせて作製す
る、いわゆる貼り合わせＳＯＩ基板の作製方法および貼
り合わせＳＯＩ基板に関し、特に、ＳＯＩ層が１ミクロ
ン以下の薄膜ＳＯＩ基板において、ＣＯＰ（Crystal Or
iginated Particle ）密度の小さい薄膜ＳＯＩ基板の作
製方法に関する。
結晶基板をシリコン酸化膜を介して貼り合わせて作製す
る、いわゆる貼り合わせＳＯＩ基板の作製方法および貼
り合わせＳＯＩ基板に関し、特に、ＳＯＩ層が１ミクロ
ン以下の薄膜ＳＯＩ基板において、ＣＯＰ（Crystal Or
iginated Particle ）密度の小さい薄膜ＳＯＩ基板の作
製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２枚のシリコン単結晶基板をシリコン酸
化膜を介して貼り合わせる技術は、例えば特公平５−４
６０８６号公報に示されるように、少なくとも一方の基
板に酸化膜を形成し、接合面に異物を介在させることな
く相互に密着させた後、およそ２００〜１２００℃の温
度で熱処理し結合強度を高める方法が、従来より知られ
ている。
化膜を介して貼り合わせる技術は、例えば特公平５−４
６０８６号公報に示されるように、少なくとも一方の基
板に酸化膜を形成し、接合面に異物を介在させることな
く相互に密着させた後、およそ２００〜１２００℃の温
度で熱処理し結合強度を高める方法が、従来より知られ
ている。
【０００３】熱処理を行うことにより結合強度が高めら
れた貼り合わせ基板は、その後の研削及び研磨工程が可
能となるため、どちらか一方の基板を研削及び研磨によ
り所望の厚さに薄膜化することにより、素子形成を行う
ＳＯＩ層を形成することができる。
れた貼り合わせ基板は、その後の研削及び研磨工程が可
能となるため、どちらか一方の基板を研削及び研磨によ
り所望の厚さに薄膜化することにより、素子形成を行う
ＳＯＩ層を形成することができる。
【０００４】すなわち、作製されたＳＯＩ基板は、結晶
性の優れたシリコン単結晶基板のバルク結晶がそのまま
用いられているため、結晶性の優れたＳＯＩ層が得られ
ることになり、この点がＳＩＭＯＸ法（Separation by
Implanted Oxgen ）や溶融再結晶化法などの他のＳＯＩ
作製手法に比べてすぐれている。
性の優れたシリコン単結晶基板のバルク結晶がそのまま
用いられているため、結晶性の優れたＳＯＩ層が得られ
ることになり、この点がＳＩＭＯＸ法（Separation by
Implanted Oxgen ）や溶融再結晶化法などの他のＳＯＩ
作製手法に比べてすぐれている。
【０００５】一方、貼り合わせ基板の原料となるシリコ
ン単結晶基板、特にはチョクラルスキー法により引き上
げられたシリコン単結晶インゴットから作製されたＣＺ
基板中にはＣＯＰ（Crystal Originated Particle ）と
呼ばれる結晶欠陥が存在しており、酸化膜耐圧特性が劣
化する１つの原因であることが近年明らかとなっている
（J.Ryuta,E.Morita,T.Tanaka and Y.Shimanuki;Jpn.J.
Appl.Phys.29(1990) L1947）。
ン単結晶基板、特にはチョクラルスキー法により引き上
げられたシリコン単結晶インゴットから作製されたＣＺ
基板中にはＣＯＰ（Crystal Originated Particle ）と
呼ばれる結晶欠陥が存在しており、酸化膜耐圧特性が劣
化する１つの原因であることが近年明らかとなっている
（J.Ryuta,E.Morita,T.Tanaka and Y.Shimanuki;Jpn.J.
Appl.Phys.29(1990) L1947）。
【０００６】従って、このようなＣＺ基板を用いてＳＯ
Ｉ基板を作製した場合、作製されたＳＯＩ層中にも当然
ＣＯＰが存在し、ＳＯＩ層の酸化膜耐圧特性を劣化させ
ることになる。この場合特に、作製するＳＯＩ層の厚さ
が例えば１ミクロン以下といった薄膜ＳＯＩ基板の場合
には、ＣＯＰがＳＯＩ層を貫通して存在し、ピンホール
を形成する場合もある。
Ｉ基板を作製した場合、作製されたＳＯＩ層中にも当然
ＣＯＰが存在し、ＳＯＩ層の酸化膜耐圧特性を劣化させ
ることになる。この場合特に、作製するＳＯＩ層の厚さ
が例えば１ミクロン以下といった薄膜ＳＯＩ基板の場合
には、ＣＯＰがＳＯＩ層を貫通して存在し、ピンホール
を形成する場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
問題点に鑑みなされたもので、ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度
の低いＳＯＩ基板、特にはＳＯＩ層の厚さが１ミクロン
以下の薄膜ＳＯＩ基板の作製方法を提供することを目的
としている。
問題点に鑑みなされたもので、ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度
の低いＳＯＩ基板、特にはＳＯＩ層の厚さが１ミクロン
以下の薄膜ＳＯＩ基板の作製方法を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の請求項１に記載した発明は、少なくとも第１のシ
リコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成し、第２のシリ
コン単結晶基板と該酸化膜を介して密着させ、これに熱
処理を加えて強固に結合させた後、第１のシリコン単結
晶基板を薄膜化するＳＯＩ基板の作製方法において、第
１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成する前
に、該基板に１１００℃を越える温度の高温熱処理を行
うことを特徴とするＳＯＩ基板の作製方法である。
発明の請求項１に記載した発明は、少なくとも第１のシ
リコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成し、第２のシリ
コン単結晶基板と該酸化膜を介して密着させ、これに熱
処理を加えて強固に結合させた後、第１のシリコン単結
晶基板を薄膜化するＳＯＩ基板の作製方法において、第
１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成する前
に、該基板に１１００℃を越える温度の高温熱処理を行
うことを特徴とするＳＯＩ基板の作製方法である。
【０００９】このように、活性側の基板となる第１のシ
リコン単結晶基板に、予め１１００℃を越える温度の高
温熱処理を行うことによって、基板表面近傍のＣＯＰ密
度を低減することができる。したがって、この基板に酸
化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と結合すれ
ば、ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の低いＳＯＩ基板を作製す
ることができる。
リコン単結晶基板に、予め１１００℃を越える温度の高
温熱処理を行うことによって、基板表面近傍のＣＯＰ密
度を低減することができる。したがって、この基板に酸
化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と結合すれ
ば、ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の低いＳＯＩ基板を作製す
ることができる。
【００１０】この場合、前記１１００℃を越える温度の
高温熱処理は、還元性雰囲気または不活性ガス雰囲気あ
るいはこれらの混合雰囲気で行うことが望ましい（請求
項２）。このように、還元性雰囲気あるいは不活性ガス
雰囲気で基板に熱処理をすれば、効率よく基板表面近傍
のＣＯＰ密度を低減することができるからである。
高温熱処理は、還元性雰囲気または不活性ガス雰囲気あ
るいはこれらの混合雰囲気で行うことが望ましい（請求
項２）。このように、還元性雰囲気あるいは不活性ガス
雰囲気で基板に熱処理をすれば、効率よく基板表面近傍
のＣＯＰ密度を低減することができるからである。
【００１１】また、本発明においては、第１のシリコン
単結晶基板の表面に酸化膜を形成する酸化温度は、１１
００℃を越える温度とするのが好ましい（請求項３）。
このように、第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜
を形成する酸化温度を、１１００℃を越える温度とする
ことによって、酸化熱処理に伴う基板表面近傍に発生す
るＣＯＰの密度を抑制することができる。この場合、特
に形成する酸化膜の膜厚を７００ｎｍ以上とすることに
より、いっそうＣＯＰ密度を低減化することができる
（請求項５）。
単結晶基板の表面に酸化膜を形成する酸化温度は、１１
００℃を越える温度とするのが好ましい（請求項３）。
このように、第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜
を形成する酸化温度を、１１００℃を越える温度とする
ことによって、酸化熱処理に伴う基板表面近傍に発生す
るＣＯＰの密度を抑制することができる。この場合、特
に形成する酸化膜の膜厚を７００ｎｍ以上とすることに
より、いっそうＣＯＰ密度を低減化することができる
（請求項５）。
【００１２】また、本発明においては、第１のシリコン
単結晶基板の表面に形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ
以下とすることによっても、基板表面近傍に発生するＣ
ＯＰの密度を抑制し低減することができる（請求項４、
請求項６）。この場合、第１のシリコン単結晶基板に形
成した酸化膜の膜厚が２００ｎｍ以下であると、埋め込
み酸化膜厚が不足である場合には、第２のシリコン単結
晶基板の表面にも酸化膜を形成し、その厚さを調整すれ
ば良い（請求項７）。
単結晶基板の表面に形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ
以下とすることによっても、基板表面近傍に発生するＣ
ＯＰの密度を抑制し低減することができる（請求項４、
請求項６）。この場合、第１のシリコン単結晶基板に形
成した酸化膜の膜厚が２００ｎｍ以下であると、埋め込
み酸化膜厚が不足である場合には、第２のシリコン単結
晶基板の表面にも酸化膜を形成し、その厚さを調整すれ
ば良い（請求項７）。
【００１３】また、本発明の請求項８に記載した発明
は、請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載のＳ
ＯＩ基板の作製方法において、前記第１のシリコン単結
晶基板の表面に形成した酸化膜を一旦除去し、その後再
び第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を、酸化温
度を１１００℃を越える温度とし、酸化膜厚を７００ｎ
ｍ以上として形成するか、または形成する酸化膜の膜厚
を２００ｎｍ以下として、然る後に第２のシリコン単結
晶基板と密着することを特徴とするＳＯＩ基板の作製方
法である。
は、請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載のＳ
ＯＩ基板の作製方法において、前記第１のシリコン単結
晶基板の表面に形成した酸化膜を一旦除去し、その後再
び第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を、酸化温
度を１１００℃を越える温度とし、酸化膜厚を７００ｎ
ｍ以上として形成するか、または形成する酸化膜の膜厚
を２００ｎｍ以下として、然る後に第２のシリコン単結
晶基板と密着することを特徴とするＳＯＩ基板の作製方
法である。
【００１４】このように、第１のシリコン単結晶基板の
表面に形成した酸化膜を一旦除去し、その後再び本発明
にかかる方法で酸化膜を形成し、然る後に第２のシリコ
ン単結晶基板と密着することによって、基板表面近傍の
ＣＯＰ密度を低減化させることができるとともに、埋め
込まれる酸化膜の膜質を改善することもできる。
表面に形成した酸化膜を一旦除去し、その後再び本発明
にかかる方法で酸化膜を形成し、然る後に第２のシリコ
ン単結晶基板と密着することによって、基板表面近傍の
ＣＯＰ密度を低減化させることができるとともに、埋め
込まれる酸化膜の膜質を改善することもできる。
【００１５】そして、このような請求項１ないし請求項
８の方法によれば、ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の低いＳＯ
Ｉ基板を得ることができ、このものは近年要求されるＳ
ＯＩ層の厚さが１ミクロン以下の薄膜ＳＯＩ基板におい
て特に有用である（請求項９、請求項１０）。
８の方法によれば、ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の低いＳＯ
Ｉ基板を得ることができ、このものは近年要求されるＳ
ＯＩ層の厚さが１ミクロン以下の薄膜ＳＯＩ基板におい
て特に有用である（請求項９、請求項１０）。
【００１６】以下、本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるわけではない。貼り合わせ
手法を用いてＳＯＩ基板を作製する場合においては、そ
の原料となるシリコン単結晶基板の表面近傍がＳＯＩ層
となるため、この原料シリコン単結晶基板表面近傍のＣ
ＯＰ密度が問題となる。特に、近年のデバイスの高集積
化にともない、要求されるＳＯＩ層の厚さはさらに薄膜
化しており、１ミクロン以下のＳＯＩ層を有する薄膜Ｓ
ＯＩ基板が求められている。したがって、このような薄
膜ＳＯＩ基板では、特に問題となるシリコン単結晶基板
の表面近傍とは、およそ表面から１ミクロン以下の領域
であり、より正確に言うならば、基板表面に形成された
酸化膜とシリコンとの界面からシリコン側へ、およそ１
ミクロン以内の領域のことである。
本発明はこれらに限定されるわけではない。貼り合わせ
手法を用いてＳＯＩ基板を作製する場合においては、そ
の原料となるシリコン単結晶基板の表面近傍がＳＯＩ層
となるため、この原料シリコン単結晶基板表面近傍のＣ
ＯＰ密度が問題となる。特に、近年のデバイスの高集積
化にともない、要求されるＳＯＩ層の厚さはさらに薄膜
化しており、１ミクロン以下のＳＯＩ層を有する薄膜Ｓ
ＯＩ基板が求められている。したがって、このような薄
膜ＳＯＩ基板では、特に問題となるシリコン単結晶基板
の表面近傍とは、およそ表面から１ミクロン以下の領域
であり、より正確に言うならば、基板表面に形成された
酸化膜とシリコンとの界面からシリコン側へ、およそ１
ミクロン以内の領域のことである。
【００１７】そこで、本発明者らは、予め原料シリコン
単結晶基板に熱処理を加え、その表面近傍のＣＯＰ密度
を低減したうえで、貼り合わせ基板として用いることを
発想し、シリコン単結晶基板に種々の熱処理を行い、そ
の熱処理条件と、熱処理後の基板表面近傍のＣＯＰ密度
との関係を調査した結果、これには１１００℃を越える
温度の高温熱処理を行えば良いことを見いだし、本発明
を完成させたものである。
単結晶基板に熱処理を加え、その表面近傍のＣＯＰ密度
を低減したうえで、貼り合わせ基板として用いることを
発想し、シリコン単結晶基板に種々の熱処理を行い、そ
の熱処理条件と、熱処理後の基板表面近傍のＣＯＰ密度
との関係を調査した結果、これには１１００℃を越える
温度の高温熱処理を行えば良いことを見いだし、本発明
を完成させたものである。
【００１８】また、さらに本発明者らは、シリコン単結
晶基板の表面に酸化膜を形成する熱処理条件と表面近傍
のＣＯＰ密度との関係を調査した結果、表面近傍のＣＯ
Ｐ密度は酸化温度及び酸化膜の膜厚（酸化膜厚）によっ
て大きく影響されることを見出し、これらの最適条件を
割り出すことによって本発明を完成させた。
晶基板の表面に酸化膜を形成する熱処理条件と表面近傍
のＣＯＰ密度との関係を調査した結果、表面近傍のＣＯ
Ｐ密度は酸化温度及び酸化膜の膜厚（酸化膜厚）によっ
て大きく影響されることを見出し、これらの最適条件を
割り出すことによって本発明を完成させた。
【００１９】すなわち、貼り合わせＳＯＩ基板を作製す
るにあたり、２枚のシリコン単結晶基板のうち、ＳＯＩ
層となる一方の基板（以下、ボンドウェーハと呼ぶ。）
に酸化膜を形成し、他方の基板（以下、ベースウェーハ
と呼ぶ。）と結合する場合、ボンドウェーハの酸化膜形
成条件が適切でないと、表面近傍のＣＯＰ密度は、酸化
膜形成前よりも増加してしまい、このボンドウェーハを
用いて作製されたＳＯＩ基板はＣＯＰ密度の高いＳＯＩ
層を有することになり、素子形成後の不良率が高いもの
となってしまうのである。
るにあたり、２枚のシリコン単結晶基板のうち、ＳＯＩ
層となる一方の基板（以下、ボンドウェーハと呼ぶ。）
に酸化膜を形成し、他方の基板（以下、ベースウェーハ
と呼ぶ。）と結合する場合、ボンドウェーハの酸化膜形
成条件が適切でないと、表面近傍のＣＯＰ密度は、酸化
膜形成前よりも増加してしまい、このボンドウェーハを
用いて作製されたＳＯＩ基板はＣＯＰ密度の高いＳＯＩ
層を有することになり、素子形成後の不良率が高いもの
となってしまうのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。ここで、図１は本発明にかかる高温熱処
理をボンドウェーハに行いＳＯＩ基板を作製する場合の
概略工程を示す説明図である。
面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。ここで、図１は本発明にかかる高温熱処
理をボンドウェーハに行いＳＯＩ基板を作製する場合の
概略工程を示す説明図である。
【００２１】図１においてまず、薄膜ＳＯＩ基板を作製
するための原料ウェーハであるボンドウェーハ及びベー
スウェーハを用意する。そして、用意されたシリコン単
結晶基板のうち、ボンドウェーハ１（図１（ａ））に高
温熱処理を施し、基板表面近傍にＣＯＰ低減領域２を形
成する（図１（ｂ））。
するための原料ウェーハであるボンドウェーハ及びベー
スウェーハを用意する。そして、用意されたシリコン単
結晶基板のうち、ボンドウェーハ１（図１（ａ））に高
温熱処理を施し、基板表面近傍にＣＯＰ低減領域２を形
成する（図１（ｂ））。
【００２２】この場合、熱処理温度は１１００℃を越え
る温度であることが必要であり、上限温度はシリコン基
板の融点（約１４２０℃）未満であればよいが、熱処理
炉の耐熱温度との関係上、通常は１２５０℃未満とされ
る。１１００℃近辺で行う場合、熱処理時間は少なくと
も１時間以上行うことが好ましい。これ以下の時間であ
ると、ボンドウェーハの表面近傍に存在するＣＯＰの低
減効果が十分に得られないからである。
る温度であることが必要であり、上限温度はシリコン基
板の融点（約１４２０℃）未満であればよいが、熱処理
炉の耐熱温度との関係上、通常は１２５０℃未満とされ
る。１１００℃近辺で行う場合、熱処理時間は少なくと
も１時間以上行うことが好ましい。これ以下の時間であ
ると、ボンドウェーハの表面近傍に存在するＣＯＰの低
減効果が十分に得られないからである。
【００２３】そしてこの高温熱処理時の雰囲気は、基板
表面近傍のＣＯＰを効果的に低減させるためには、水素
またはアルゴンあるいはこれらの混合雰囲気で行うこと
が好ましいが、水素以外の還元性雰囲気あるいはアルゴ
ン以外の不活性ガス雰囲気で行ってもよい。この場合、
簡易にかつ低コストで行うためには、水素あるいはアル
ゴンを用いるのが良い。
表面近傍のＣＯＰを効果的に低減させるためには、水素
またはアルゴンあるいはこれらの混合雰囲気で行うこと
が好ましいが、水素以外の還元性雰囲気あるいはアルゴ
ン以外の不活性ガス雰囲気で行ってもよい。この場合、
簡易にかつ低コストで行うためには、水素あるいはアル
ゴンを用いるのが良い。
【００２４】なお、このような高温熱処理により基板表
面近傍のＣＯＰ密度が改善される理論の詳細は不明であ
るが、シリコン単結晶基板を水素熱処理すると、Ｓｉの
リフローによって表面モフォロジーの改善、結晶欠陥の
回復が起こることが知られており、これに類似した現象
が生じているのではないかと考えられる（M.Horiuchian
d S.Aoki,J.Electrochem.Soc.Vol.139,p.2586(1992)参
照）。
面近傍のＣＯＰ密度が改善される理論の詳細は不明であ
るが、シリコン単結晶基板を水素熱処理すると、Ｓｉの
リフローによって表面モフォロジーの改善、結晶欠陥の
回復が起こることが知られており、これに類似した現象
が生じているのではないかと考えられる（M.Horiuchian
d S.Aoki,J.Electrochem.Soc.Vol.139,p.2586(1992)参
照）。
【００２５】次にＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜となる酸
化膜３を上記ボンドウェーハ表面に形成する（図１
（ｃ））。この際、ボンドウェーハは既に高温熱処理に
より、その表面近傍にはＣＯＰが低減した領域２が形成
されているので、酸化膜３を形成する熱処理条件は特に
限定されないが、後述のように好ましくは１１００℃を
越える温度で酸化するか、または、形成される酸化膜厚
を２００ｎｍ以下にすることによって、いっそうＳＯＩ
層中のＣＯＰ密度の低減を図ることができる。
化膜３を上記ボンドウェーハ表面に形成する（図１
（ｃ））。この際、ボンドウェーハは既に高温熱処理に
より、その表面近傍にはＣＯＰが低減した領域２が形成
されているので、酸化膜３を形成する熱処理条件は特に
限定されないが、後述のように好ましくは１１００℃を
越える温度で酸化するか、または、形成される酸化膜厚
を２００ｎｍ以下にすることによって、いっそうＳＯＩ
層中のＣＯＰ密度の低減を図ることができる。
【００２６】またさらには、ボンドウェーハの酸化条件
をこのように１１００℃を越える温度とするか、形成す
る酸化膜厚を２００ｎｍ以下にすることによって、前記
酸化前に行う基板の高温熱処理を省略することも可能で
ある。これらを図２を用いて以下に説明する。
をこのように１１００℃を越える温度とするか、形成す
る酸化膜厚を２００ｎｍ以下にすることによって、前記
酸化前に行う基板の高温熱処理を省略することも可能で
ある。これらを図２を用いて以下に説明する。
【００２７】図２は、ＣＯＰ密度と、酸化膜厚及び酸化
温度との関係を示したもので、直径２００ｍｍのＣＺ基
板からなるボンドウェーハを各種酸化条件により酸化
後、酸化膜をフッ酸で除去し、アンモニアと過酸化水素
の混合水溶液で洗浄し、その表面に発生したＣＯＰ密度
を測定したものである。ＣＯＰの測定は、パーティクル
検査装置（ＬＳ−６０００：日立電子エンジニアリング
社製）を用いて、検出電圧７００Ｖ、検出サイズ０．１
５〜０．２０ミクロンの条件にて行った。
温度との関係を示したもので、直径２００ｍｍのＣＺ基
板からなるボンドウェーハを各種酸化条件により酸化
後、酸化膜をフッ酸で除去し、アンモニアと過酸化水素
の混合水溶液で洗浄し、その表面に発生したＣＯＰ密度
を測定したものである。ＣＯＰの測定は、パーティクル
検査装置（ＬＳ−６０００：日立電子エンジニアリング
社製）を用いて、検出電圧７００Ｖ、検出サイズ０．１
５〜０．２０ミクロンの条件にて行った。
【００２８】図２の結果から、酸化温度が１０００℃以
下ではＣＯＰ密度は酸化膜厚の増加と共に増加するが、
１０５０℃以上でその傾向は変化し、驚くべきことに１
１５０℃では逆に減少することがわかる。このような現
象は、本発明者らが初めて見い出したものである。した
がって、ボンドウェーハの酸化条件としては、１１００
℃を越える温度とするのが望ましく、こうすることによ
って酸化熱処理に伴うＣＯＰの発生・増加を抑制するこ
とができることがわかる。そして、この場合酸化膜厚と
しては７００ｎｍ以上とすればよりいっそうＣＯＰ密度
を低減することができることがわかる。ただし、常圧で
酸化熱処理を行う場合、酸化膜厚の上限は３ミクロン程
度であり、これ以上の膜厚を形成するためには、かなり
の長時間熱処理を要しあまり実用的でない。
下ではＣＯＰ密度は酸化膜厚の増加と共に増加するが、
１０５０℃以上でその傾向は変化し、驚くべきことに１
１５０℃では逆に減少することがわかる。このような現
象は、本発明者らが初めて見い出したものである。した
がって、ボンドウェーハの酸化条件としては、１１００
℃を越える温度とするのが望ましく、こうすることによ
って酸化熱処理に伴うＣＯＰの発生・増加を抑制するこ
とができることがわかる。そして、この場合酸化膜厚と
しては７００ｎｍ以上とすればよりいっそうＣＯＰ密度
を低減することができることがわかる。ただし、常圧で
酸化熱処理を行う場合、酸化膜厚の上限は３ミクロン程
度であり、これ以上の膜厚を形成するためには、かなり
の長時間熱処理を要しあまり実用的でない。
【００２９】図２からはまた、酸化温度に関係なく、酸
化膜厚が２００ｎｍ以下、特には１００ｎｍ以下では、
ＣＯＰ密度は非常に低いレベルで一定値を示すことがわ
かる。したがって、ボンドウェーハの表面に形成する酸
化膜の膜厚を２００ｎｍ以下、特には１００ｎｍ以下に
することによって、ＣＯＰの発生を抑制し、これを低減
することができる。この場合、酸化膜厚の下限値として
は、一般に熱酸化により形成できる最低の膜厚が５ｎｍ
程度であるので、これ以上の厚さということになる。
化膜厚が２００ｎｍ以下、特には１００ｎｍ以下では、
ＣＯＰ密度は非常に低いレベルで一定値を示すことがわ
かる。したがって、ボンドウェーハの表面に形成する酸
化膜の膜厚を２００ｎｍ以下、特には１００ｎｍ以下に
することによって、ＣＯＰの発生を抑制し、これを低減
することができる。この場合、酸化膜厚の下限値として
は、一般に熱酸化により形成できる最低の膜厚が５ｎｍ
程度であるので、これ以上の厚さということになる。
【００３０】このように、ボンドウェーハのＣＯＰ密度
は、ボンドウェーハに形成する酸化膜の形成条件により
左右される。そして、このボンドウェーハから形成され
る薄膜ＳＯＩ層のＣＯＰ密度も、ボンドウェーハの酸化
条件により影響を受けることになる。
は、ボンドウェーハに形成する酸化膜の形成条件により
左右される。そして、このボンドウェーハから形成され
る薄膜ＳＯＩ層のＣＯＰ密度も、ボンドウェーハの酸化
条件により影響を受けることになる。
【００３１】従って、ＣＯＰ密度の低いＳＯＩ基板を作
製するためには、上述したボンドウェーハの酸化条件
（１１００℃を越える温度で酸化し、酸化膜厚を７００
ｎｍ以上とするか、または、形成される酸化膜の膜厚を
２００ｎｍ以下にする。）を満足する必要があり、また
このような酸化条件を採用することにより、前記ボンド
ウェーハの酸化前の高温熱処理は、必ずしも行わなくて
もＣＯＰ密度の低い薄膜ＳＯＩ基板を得ることが可能と
なる。
製するためには、上述したボンドウェーハの酸化条件
（１１００℃を越える温度で酸化し、酸化膜厚を７００
ｎｍ以上とするか、または、形成される酸化膜の膜厚を
２００ｎｍ以下にする。）を満足する必要があり、また
このような酸化条件を採用することにより、前記ボンド
ウェーハの酸化前の高温熱処理は、必ずしも行わなくて
もＣＯＰ密度の低い薄膜ＳＯＩ基板を得ることが可能と
なる。
【００３２】一方、図３は前記高温熱処理をボンドウェ
ーハに加えた場合の効果を示したもので、ボンドウェー
ハの酸化前に水素雰囲気で１２００℃の高温熱処理を１
時間行ったあと、その表面に酸化温度を１０５０℃とし
て酸化膜を形成し、酸化膜厚とＣＯＰ密度との関係を調
査した結果である。ＣＯＰの測定条件は図２の場合と同
一とした。
ーハに加えた場合の効果を示したもので、ボンドウェー
ハの酸化前に水素雰囲気で１２００℃の高温熱処理を１
時間行ったあと、その表面に酸化温度を１０５０℃とし
て酸化膜を形成し、酸化膜厚とＣＯＰ密度との関係を調
査した結果である。ＣＯＰの測定条件は図２の場合と同
一とした。
【００３３】図２で示されるように１０５０℃という酸
化温度ではＣＯＰ密度が酸化膜厚の増加とともに増加す
るはずであるが、図３の結果を見ると、ボンドウェーハ
に水素雰囲気で高温熱処理を加えた後は、酸化膜厚に依
存せず、低いＣＯＰ密度が維持されており、ＣＯＰが増
加しないことがわかる。したがって、ボンドウェーハに
高温熱処理を加えることは有効であり、酸化膜を形成す
る前に高温熱処理を加えておけば、酸化温度を１１００
℃を越える温度とすること、形成する酸化膜厚を２００
ｎｍ以下にすることは必ずしも必要ではないことがわか
る。
化温度ではＣＯＰ密度が酸化膜厚の増加とともに増加す
るはずであるが、図３の結果を見ると、ボンドウェーハ
に水素雰囲気で高温熱処理を加えた後は、酸化膜厚に依
存せず、低いＣＯＰ密度が維持されており、ＣＯＰが増
加しないことがわかる。したがって、ボンドウェーハに
高温熱処理を加えることは有効であり、酸化膜を形成す
る前に高温熱処理を加えておけば、酸化温度を１１００
℃を越える温度とすること、形成する酸化膜厚を２００
ｎｍ以下にすることは必ずしも必要ではないことがわか
る。
【００３４】ここで図４は、高温熱処理時の雰囲気の影
響を調査した結果で、１２００℃、１時間の高温熱処理
を水素雰囲気とアルゴン雰囲気で行ったボンドウェーハ
と、高温熱処理を行わないリファレンスウェーハにおけ
るＣＯＰ密度を測定したものである。この結果、不活性
ガスであるアルゴン雰囲気で高温熱処理をしても、水素
雰囲気におけるのと同様にＣＯＰ低減効果があることが
わかる。
響を調査した結果で、１２００℃、１時間の高温熱処理
を水素雰囲気とアルゴン雰囲気で行ったボンドウェーハ
と、高温熱処理を行わないリファレンスウェーハにおけ
るＣＯＰ密度を測定したものである。この結果、不活性
ガスであるアルゴン雰囲気で高温熱処理をしても、水素
雰囲気におけるのと同様にＣＯＰ低減効果があることが
わかる。
【００３５】以上説明したように、ボンドウェーハに酸
化膜を形成する前に高温熱処理を行うか、高温熱処理を
行わなくても酸化条件を、１１００℃を越える温度で酸
化し、酸化膜厚を７００ｎｍ以上とするか、形成される
酸化膜厚を２００ｎｍ以下にすることにより、表面近傍
でＣＯＰ密度が低い領域２を有する酸化膜付きボンドウ
ェーハ（図１（ｃ））を得ることができる。
化膜を形成する前に高温熱処理を行うか、高温熱処理を
行わなくても酸化条件を、１１００℃を越える温度で酸
化し、酸化膜厚を７００ｎｍ以上とするか、形成される
酸化膜厚を２００ｎｍ以下にすることにより、表面近傍
でＣＯＰ密度が低い領域２を有する酸化膜付きボンドウ
ェーハ（図１（ｃ））を得ることができる。
【００３６】そして、このような表面近傍でＣＯＰ密度
の低い領域２を有する酸化膜付きボンドウェーハを、表
面に酸化膜のないベースウェーハ４と室温で密着させ、
これに結合強度を向上させるための熱処理を加えると、
２枚のシリコン単結晶基板が強固に結合した貼り合わせ
基板を得ることができる（図１（ｄ））。この場合、結
合強度を向上させるための熱処理条件は、後工程である
薄膜化工程に耐えうる結合強度が得られれば、特に制限
はないが、通常酸化性雰囲気下、８００℃以上の温度で
行われる。
の低い領域２を有する酸化膜付きボンドウェーハを、表
面に酸化膜のないベースウェーハ４と室温で密着させ、
これに結合強度を向上させるための熱処理を加えると、
２枚のシリコン単結晶基板が強固に結合した貼り合わせ
基板を得ることができる（図１（ｄ））。この場合、結
合強度を向上させるための熱処理条件は、後工程である
薄膜化工程に耐えうる結合強度が得られれば、特に制限
はないが、通常酸化性雰囲気下、８００℃以上の温度で
行われる。
【００３７】またこの場合、ボンドウェーハ表面のＣＯ
Ｐ密度の低減を、形成する酸化膜厚を２００ｎｍ以下に
することによって行った場合には、ＳＯＩ基板の埋め込
み酸化膜厚が所望厚さに対して不足する可能性がある。
すなわち、埋め込み酸化膜厚を２００ｎｍ以上とする必
要がある場合には、ベースウェーハの方に不足分の酸化
膜を形成してから結合すればよい。
Ｐ密度の低減を、形成する酸化膜厚を２００ｎｍ以下に
することによって行った場合には、ＳＯＩ基板の埋め込
み酸化膜厚が所望厚さに対して不足する可能性がある。
すなわち、埋め込み酸化膜厚を２００ｎｍ以上とする必
要がある場合には、ベースウェーハの方に不足分の酸化
膜を形成してから結合すればよい。
【００３８】このようにして得られた貼り合わせ基板の
ボンドウェーハ１側を研削・研磨等の薄膜化技術により
所望厚さに薄膜化し、ＳＯＩ層の厚さが、例えば１ミク
ロン以下、特には０．１ミクロンといった薄膜ＳＯＩ基
板が得られる（図１（ｅ））。
ボンドウェーハ１側を研削・研磨等の薄膜化技術により
所望厚さに薄膜化し、ＳＯＩ層の厚さが、例えば１ミク
ロン以下、特には０．１ミクロンといった薄膜ＳＯＩ基
板が得られる（図１（ｅ））。
【００３９】そして、こうして得られた基板のＳＯＩ層
中のＣＯＰ密度は、上記の高温熱処理または１１００℃
を越える温度による酸化膜形成、あるいは形成する酸化
膜厚を２００ｎｍ以下にする対策が打たれているため
に、従来の方法で作製されたＳＯＩ基板に比べて非常に
少ないものである。
中のＣＯＰ密度は、上記の高温熱処理または１１００℃
を越える温度による酸化膜形成、あるいは形成する酸化
膜厚を２００ｎｍ以下にする対策が打たれているため
に、従来の方法で作製されたＳＯＩ基板に比べて非常に
少ないものである。
【００４０】
【実施例】次に本発明の実施例をあげる。 （実施例、比較例）まず、直径２００ｍｍ、厚さ７２５
μｍ、導電型ｐ型、抵抗率４〜６Ω・cm の鏡面研磨され
たＣＺ基板を１２枚用意し、６枚をボンドウェーハ用、
６枚をベースウェーハ用に分類した。そして、このボン
ドウェーハ６枚を個別に、表１に示すような条件で熱処
理を加え、それぞれ実施例１、２、３、４および比較例
１、２とした。
μｍ、導電型ｐ型、抵抗率４〜６Ω・cm の鏡面研磨され
たＣＺ基板を１２枚用意し、６枚をボンドウェーハ用、
６枚をベースウェーハ用に分類した。そして、このボン
ドウェーハ６枚を個別に、表１に示すような条件で熱処
理を加え、それぞれ実施例１、２、３、４および比較例
１、２とした。
【００４１】すなわち、実施例１および実施例２はボン
ドウェーハに高温熱処理を施したもので、実施例１は水
素雰囲気で、実施例２はアルゴン雰囲気で高温熱処理を
行ったものである。また、実施例３はボンドウェーハの
表面に酸化膜を形成する酸化温度を１１００℃を越える
温度（１１５０℃）とし、形成する酸化膜厚を７００ｎ
ｍ以上としたもので、実施例４はボンドウェーハ表面に
形成する酸化膜厚を２００ｎｍ以下にしたものである。
一方、比較例１、比較例２は上記本発明にかかる熱処理
を加えないもので、結合熱処理温度のみを変更したもの
を比較例２とした。
ドウェーハに高温熱処理を施したもので、実施例１は水
素雰囲気で、実施例２はアルゴン雰囲気で高温熱処理を
行ったものである。また、実施例３はボンドウェーハの
表面に酸化膜を形成する酸化温度を１１００℃を越える
温度（１１５０℃）とし、形成する酸化膜厚を７００ｎ
ｍ以上としたもので、実施例４はボンドウェーハ表面に
形成する酸化膜厚を２００ｎｍ以下にしたものである。
一方、比較例１、比較例２は上記本発明にかかる熱処理
を加えないもので、結合熱処理温度のみを変更したもの
を比較例２とした。
【００４２】そして、ボンド酸化熱処理まで終了した上
記ボンドウェーハ６枚を、酸化膜のないベースウェーハ
６枚にそれぞれ密着させ、それぞれ表１に示した結合熱
処理条件により熱処理を行うことで強固に結合した。こ
の結合熱処理の雰囲気は、水蒸気を含む酸化性雰囲気で
実施した。
記ボンドウェーハ６枚を、酸化膜のないベースウェーハ
６枚にそれぞれ密着させ、それぞれ表１に示した結合熱
処理条件により熱処理を行うことで強固に結合した。こ
の結合熱処理の雰囲気は、水蒸気を含む酸化性雰囲気で
実施した。
【００４３】そして、目的の薄膜ＳＯＩ基板を作製する
為には、結合熱処理の終了した上記貼り合わせ基板のボ
ンドウェーハ側を、平面研削盤等により研削し、ＳＯＩ
層を２０ミクロン程度の厚さにした後、さらに研磨等の
薄膜化手法により厚さ１ミクロン以下のＳＯＩ層を作製
するわけであるが、ＳＯＩ層が１ミクロン以下、例えば
０．１ミクロンの薄膜ＳＯＩ基板を作製してしまうと、
ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の測定が非常に困難になるた
め、本実施例および比較例においては、下記の手法を用
いて評価した。
為には、結合熱処理の終了した上記貼り合わせ基板のボ
ンドウェーハ側を、平面研削盤等により研削し、ＳＯＩ
層を２０ミクロン程度の厚さにした後、さらに研磨等の
薄膜化手法により厚さ１ミクロン以下のＳＯＩ層を作製
するわけであるが、ＳＯＩ層が１ミクロン以下、例えば
０．１ミクロンの薄膜ＳＯＩ基板を作製してしまうと、
ＳＯＩ層中のＣＯＰ密度の測定が非常に困難になるた
め、本実施例および比較例においては、下記の手法を用
いて評価した。
【００４４】すなわち、結合熱処理の終了した上記貼り
合わせ基板のベースウェーハ側を、平面研削盤により研
削し、ベースウェーハを１０μｍ程度の厚さにした後、
水酸化カリウム水溶液（濃度５重量％、７０℃）を用い
て残りの１０μｍをエッチング除去し、結合面となって
いたボンドウェーハの酸化膜を露出させる。さらに、濃
度５％の希フッ酸に浸し、酸化膜を完全に除去した後、
アンモニアと過酸化水素の水溶液で５分間洗浄し、乾燥
させた後、その表面に存在するＣＯＰの数を、前記パー
ティクル検査装置（ＬＳ−６０００：日立電子エンジニ
アリング社製）を用いて、検出電圧７００Ｖ、検出サイ
ズ０．１５〜０．２０ミクロンの条件にて測定した。結
果を表１に示した。
合わせ基板のベースウェーハ側を、平面研削盤により研
削し、ベースウェーハを１０μｍ程度の厚さにした後、
水酸化カリウム水溶液（濃度５重量％、７０℃）を用い
て残りの１０μｍをエッチング除去し、結合面となって
いたボンドウェーハの酸化膜を露出させる。さらに、濃
度５％の希フッ酸に浸し、酸化膜を完全に除去した後、
アンモニアと過酸化水素の水溶液で５分間洗浄し、乾燥
させた後、その表面に存在するＣＯＰの数を、前記パー
ティクル検査装置（ＬＳ−６０００：日立電子エンジニ
アリング社製）を用いて、検出電圧７００Ｖ、検出サイ
ズ０．１５〜０．２０ミクロンの条件にて測定した。結
果を表１に示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１の結果を見れば明らかなように、本発
明にかかる熱処理を行った実施例１〜実施例４のボンド
ウェーハ表面のＣＯＰ密度は低い値となっている。した
がって、このものはＣＯＰ密度の低いＳＯＩ層を形成で
きるものである。一方、本発明の熱処理を行っていない
比較例のボンドウェーハの表面は、ＣＯＰ密度が高いも
のとなっている。なお、表１のデータが図２〜図４のデ
ータより増加傾向があるのは、結合熱処理後の測定であ
るためと思われる。
明にかかる熱処理を行った実施例１〜実施例４のボンド
ウェーハ表面のＣＯＰ密度は低い値となっている。した
がって、このものはＣＯＰ密度の低いＳＯＩ層を形成で
きるものである。一方、本発明の熱処理を行っていない
比較例のボンドウェーハの表面は、ＣＯＰ密度が高いも
のとなっている。なお、表１のデータが図２〜図４のデ
ータより増加傾向があるのは、結合熱処理後の測定であ
るためと思われる。
【００４７】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４８】例えば、上記実施形態では酸化膜の形成
は、ボンドウエーハ側にだけ形成する場合を中心に説明
したが、本発明はこれには限定されず、ベースウエーハ
側にも酸化膜を形成した後、両者を貼り合わせてＳＯＩ
基板を作製する場合にも当然適用されるものである。
は、ボンドウエーハ側にだけ形成する場合を中心に説明
したが、本発明はこれには限定されず、ベースウエーハ
側にも酸化膜を形成した後、両者を貼り合わせてＳＯＩ
基板を作製する場合にも当然適用されるものである。
【００４９】また、上記実施形態では本発明にかかる熱
処理、すなわちボンドウェーハに酸化膜を形成する前に
高温熱処理を行うか、酸化条件として１１００℃を越え
る温度で酸化し、形成する酸化膜厚を７００ｎｍ以上と
するか、形成される酸化膜厚を２００ｎｍ以下にする熱
処理を、それぞれ単独で行う場合を中心に説明したが、
本発明はこれには限定されず、一つのボンドウエーハに
これらを組み合わせて熱処理を加えても良いものである
ことは言うまでもない。
処理、すなわちボンドウェーハに酸化膜を形成する前に
高温熱処理を行うか、酸化条件として１１００℃を越え
る温度で酸化し、形成する酸化膜厚を７００ｎｍ以上と
するか、形成される酸化膜厚を２００ｎｍ以下にする熱
処理を、それぞれ単独で行う場合を中心に説明したが、
本発明はこれには限定されず、一つのボンドウエーハに
これらを組み合わせて熱処理を加えても良いものである
ことは言うまでもない。
【００５０】またさらには、第１のシリコン単結晶基板
の表面に、１１００℃を越える温度で酸化膜を形成する
か、形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ以下とした後、
この第１のシリコン単結晶基板の表面に形成した酸化膜
を一旦除去し、その後再び第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を、酸化温度を１１００℃を越える温度と
し、酸化膜厚を７００ｎｍ以上として形成するか、また
は形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ以下として、然る
後に第２のシリコン単結晶基板と密着するものとしても
よい。
の表面に、１１００℃を越える温度で酸化膜を形成する
か、形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ以下とした後、
この第１のシリコン単結晶基板の表面に形成した酸化膜
を一旦除去し、その後再び第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を、酸化温度を１１００℃を越える温度と
し、酸化膜厚を７００ｎｍ以上として形成するか、また
は形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ以下として、然る
後に第２のシリコン単結晶基板と密着するものとしても
よい。
【００５１】これは、最初に形成される第１のシリコン
単結晶基板の表面の酸化膜中には、もともと基板表面に
存在したＣＯＰが取り込まれていることがあり、埋め込
み酸化膜の耐圧特性を低下させる原因となり得るため、
これを一旦エッチング等で除去してからその後再び本発
明にかかる方法で酸化膜を形成し、然る後に第２のシリ
コン単結晶基板と密着することとすれば、基板表面近傍
のＣＯＰ密度を低減化させることができるとともに、埋
め込まれる酸化膜の膜質をも改善することができるから
である。
単結晶基板の表面の酸化膜中には、もともと基板表面に
存在したＣＯＰが取り込まれていることがあり、埋め込
み酸化膜の耐圧特性を低下させる原因となり得るため、
これを一旦エッチング等で除去してからその後再び本発
明にかかる方法で酸化膜を形成し、然る後に第２のシリ
コン単結晶基板と密着することとすれば、基板表面近傍
のＣＯＰ密度を低減化させることができるとともに、埋
め込まれる酸化膜の膜質をも改善することができるから
である。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではボンド
ウェーハに酸化膜を形成する前に高温熱処理を行うか、
酸化条件として１１００℃を越える温度で酸化し、形成
する酸化膜厚を７００ｎｍ以上とするか、形成される酸
化膜厚を２００ｎｍ以下にすることにより、表面近傍で
ＣＯＰ密度が低い領域を作り出すことができる。したが
って、ＣＯＰ密度の少ないＳＯＩ層を有するＳＯＩ基板
を作製することができる。そして、このようなＣＯＰ密
度の少ないＳＯＩ基板は、近年要求されているＳＯＩ層
の厚さが１μｍ以下の薄膜ＳＯＩにおいて、ピンホール
の発生が抑制されるため特に有用である。また、本発明
によって作製されたＳＯＩ基板は、ＣＯＰが少ないため
酸化膜耐圧等に優れた素子特性を有する。
ウェーハに酸化膜を形成する前に高温熱処理を行うか、
酸化条件として１１００℃を越える温度で酸化し、形成
する酸化膜厚を７００ｎｍ以上とするか、形成される酸
化膜厚を２００ｎｍ以下にすることにより、表面近傍で
ＣＯＰ密度が低い領域を作り出すことができる。したが
って、ＣＯＰ密度の少ないＳＯＩ層を有するＳＯＩ基板
を作製することができる。そして、このようなＣＯＰ密
度の少ないＳＯＩ基板は、近年要求されているＳＯＩ層
の厚さが１μｍ以下の薄膜ＳＯＩにおいて、ピンホール
の発生が抑制されるため特に有用である。また、本発明
によって作製されたＳＯＩ基板は、ＣＯＰが少ないため
酸化膜耐圧等に優れた素子特性を有する。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明にかかる高温熱処理
をボンドウェーハに行いＳＯＩ基板を作製する場合の概
略工程を示す説明図である。
をボンドウェーハに行いＳＯＩ基板を作製する場合の概
略工程を示す説明図である。
【図２】ＣＯＰ密度と、酸化膜厚及び酸化温度との関係
を示したものである。
を示したものである。
【図３】高温熱処理を行ったボンドウェーハに、酸化温
度を１０５０℃として酸化膜を形成し、酸化膜厚とＣＯ
Ｐ密度との関係を調査した結果図である。
度を１０５０℃として酸化膜を形成し、酸化膜厚とＣＯ
Ｐ密度との関係を調査した結果図である。
【図４】高温熱処理時の雰囲気の影響を調査した結果で
ある。
ある。
１…ボンドウェーハ、 ２…ＣＯＰ低減
領域、３…酸化膜、 ４…ベー
スウェーハ。
領域、３…酸化膜、 ４…ベー
スウェーハ。
フロントページの続き (72)発明者 片山 正健 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越半 導体株式会社半導体磯部研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第１のシリコン単結晶基板を薄膜化する
ＳＯＩ基板の作製方法において、 第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成する前
に、該基板に１１００℃を越える温度の高温熱処理を行
うことを特徴とするＳＯＩ基板の作製方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＳＯＩ基板の作製方法
において、 前記１１００℃を越える温度の高温熱処理は、還元性雰
囲気または不活性ガス雰囲気あるいはこれらの混合雰囲
気で行うことを特徴とするＳＯＩ基板の作製方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のＳＯＩ
基板の作製方法において、 前記第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成す
る酸化温度は、１１００℃を越える温度とすることを特
徴とするＳＯＩ基板の作製方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか一項
に記載のＳＯＩ基板の作製方法において、 前記第１のシリコン単結晶基板の表面に形成する酸化膜
の膜厚を２００ｎｍ以下とすることを特徴とするＳＯＩ
基板の作製方法。 - 【請求項５】 少なくとも第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第１のシリコン単結晶基板を薄膜化する
ＳＯＩ基板の作製方法において、 前記第１のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成す
る酸化温度は、１１００℃を越える温度とし、形成する
酸化膜の膜厚を７００ｎｍ以上とすることを特徴とする
ＳＯＩ基板の作製方法。 - 【請求項６】 少なくとも第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を形成し、第２のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第１のシリコン単結晶基板を薄膜化する
ＳＯＩ基板の作製方法において、 前記第１のシリコン単結晶基板に形成する酸化膜の膜厚
を２００ｎｍ以下とすることを特徴とするＳＯＩ基板の
作製方法。 - 【請求項７】 第１および第２シリコン単結晶基板の表
面に酸化膜を形成したのち、両者を該酸化膜を介して密
着させ、これに熱処理を加えて強固に結合させた後、第
１のシリコン単結晶基板を薄膜化するＳＯＩ基板の作製
方法において、 前記第１のシリコン単結晶基板に形成する酸化膜の膜厚
を２００ｎｍ以下とすることを特徴とするＳＯＩ基板の
作製方法。 - 【請求項８】 請求項５ないし請求項７のいずれか一項
に記載のＳＯＩ基板の作製方法において、 前記第１のシリコン単結晶基板の表面に形成した酸化膜
を一旦除去し、その後再び第１のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を、酸化温度を１１００℃を越える温度と
し、酸化膜厚を７００ｎｍ以上として形成するか、また
は形成する酸化膜の膜厚を２００ｎｍ以下として、然る
後に第２のシリコン単結晶基板と密着することを特徴と
するＳＯＩ基板の作製方法。 - 【請求項９】 請求項１ないし請求項８のいずれか一項
の方法で作製されたＳＯＩ基板。 - 【請求項１０】 請求項１ないし請求項８のいずれか一
項の方法で作製されたＳＯＩ層の厚さが１ミクロン以下
の薄膜ＳＯＩ基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25775896A JPH1084101A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Ｓｏｉ基板の作製方法およびｓｏｉ基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25775896A JPH1084101A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Ｓｏｉ基板の作製方法およびｓｏｉ基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084101A true JPH1084101A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17310695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25775896A Pending JPH1084101A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Ｓｏｉ基板の作製方法およびｓｏｉ基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1084101A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062343A1 (en) * | 1999-04-09 | 2000-10-19 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Soi wafer and method for producing soi wafer |
| WO2001017024A1 (en) * | 1999-08-27 | 2001-03-08 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Fabrication method for pasted soi wafer and pasted soi wafer |
| WO2004055871A1 (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Ｓｏｉウエーハの製造方法 |
| JP2008028415A (ja) * | 1999-10-14 | 2008-02-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｓｏｉウエーハの製造方法及びｓｏｉウエーハ |
| JP2009147357A (ja) * | 1998-09-02 | 2009-07-02 | Memc Electron Materials Inc | 欠陥密度が低い単結晶シリコンから得られるシリコン・オン・インシュレーター構造体 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP25775896A patent/JPH1084101A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009147357A (ja) * | 1998-09-02 | 2009-07-02 | Memc Electron Materials Inc | 欠陥密度が低い単結晶シリコンから得られるシリコン・オン・インシュレーター構造体 |
| JP2014135498A (ja) * | 1998-09-02 | 2014-07-24 | Memc Electron Materials Inc | 欠陥密度が低い単結晶シリコンから得られるシリコン・オン・インシュレーター構造体 |
| WO2000062343A1 (en) * | 1999-04-09 | 2000-10-19 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Soi wafer and method for producing soi wafer |
| US6461939B1 (en) | 1999-04-09 | 2002-10-08 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | SOI wafers and methods for producing SOI wafer |
| WO2001017024A1 (en) * | 1999-08-27 | 2001-03-08 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Fabrication method for pasted soi wafer and pasted soi wafer |
| US6492682B1 (en) | 1999-08-27 | 2002-12-10 | Shin-Etsu Handotal Co., Ltd. | Method of producing a bonded wafer and the bonded wafer |
| US6680260B2 (en) | 1999-08-27 | 2004-01-20 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method of producing a bonded wafer and the bonded wafer |
| EP1137069A4 (en) * | 1999-08-27 | 2005-03-30 | Shinetsu Handotai Kk | MANUFACTURING PROCESS FOR GLUED SOI WAFERS, AND GLOSSY SOI WAFERS |
| KR100733111B1 (ko) * | 1999-08-27 | 2007-06-27 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 접합 ｓｏｉ 웨이퍼의 제조방법 및 접합 ｓｏｉ 웨이퍼 |
| JP2008028415A (ja) * | 1999-10-14 | 2008-02-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｓｏｉウエーハの製造方法及びｓｏｉウエーハ |
| WO2004055871A1 (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Ｓｏｉウエーハの製造方法 |
| US7276427B2 (en) | 2002-12-13 | 2007-10-02 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for manufacturing SOI wafer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4526818B2 (ja) | 貼り合わせウエーハの製造方法 | |
| JP4509488B2 (ja) | 貼り合わせ基板の製造方法 | |
| JP3358550B2 (ja) | Ｓｏｉウエーハの製造方法ならびにこの方法で製造されるｓｏｉウエーハ | |
| JP3932369B2 (ja) | 剥離ウエーハを再利用する方法および再利用に供されるシリコンウエーハ | |
| JP5135935B2 (ja) | 貼り合わせウエーハの製造方法 | |
| JP2001155978A (ja) | 剥離ウエーハの再生処理方法及び再生処理された剥離ウエーハ | |
| US20080315349A1 (en) | Method for Manufacturing Bonded Wafer and Bonded Wafer | |
| JP5532680B2 (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法およびｓｏｉウェーハ | |
| JP2000124092A (ja) | 水素イオン注入剥離法によってｓｏｉウエーハを製造する方法およびこの方法で製造されたｓｏｉウエーハ | |
| JP2002305292A (ja) | Ｓｏｉウエーハおよびその製造方法 | |
| JP2004193515A (ja) | Ｓｏｉウエーハの製造方法 | |
| JP2006339330A (ja) | 貼り合わせウェーハの製造方法 | |
| JP3085184B2 (ja) | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 | |
| JP2004087768A (ja) | Ｓｏｉウエーハの製造方法 | |
| JP4370862B2 (ja) | 積層基板の洗浄方法および基板の貼り合わせ方法 | |
| JPH1084101A (ja) | Ｓｏｉ基板の作製方法およびｓｏｉ基板 | |
| JPH09260620A (ja) | 結合ウエーハの製造方法およびこの方法で製造される結合ウエーハ | |
| JPH11354761A (ja) | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 | |
| JP5541136B2 (ja) | 貼り合わせｓｏｉウエーハの製造方法 | |
| JPH01259539A (ja) | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 | |
| CN105264641A (zh) | 贴合晶圆的制造方法 | |
| JP2000030993A (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法およびｓｏｉウェーハ | |
| JP3536618B2 (ja) | シリコンウエーハの表面粗さを改善する方法および表面粗さを改善したシリコンウエーハ | |
| JP2008262992A (ja) | 貼り合わせウエーハの製造方法 | |
| JP4529036B2 (ja) | 半導体用薄膜ウェハの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060118 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060313 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060912 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061227 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090731 |