JPH1187203A - 基板の貼り合わせ方法 - Google Patents
基板の貼り合わせ方法Info
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- JPH1187203A JPH1187203A JP26491297A JP26491297A JPH1187203A JP H1187203 A JPH1187203 A JP H1187203A JP 26491297 A JP26491297 A JP 26491297A JP 26491297 A JP26491297 A JP 26491297A JP H1187203 A JPH1187203 A JP H1187203A
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- bonding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周辺部における非接着部の幅が狭くて、その
後の処理が容易な貼り合わせ基板を形成する。 【解決手段】 一対のSiウェハ11、12同士を接触
させてそれらの吸着力による接着を終了した後に、Si
ウェハ11、12の少なくとも一方の周辺部に圧力を加
え、これらの周辺部同士を接触させて接着させる。Si
ウェハ11、12の周辺部同士に大きな隙間が存在して
いて吸着力による接着が周辺部で生じない場合でも、周
辺部同士を圧力で強制的に接触させて接着させるので、
周辺部における非接着部の幅が狭くて、その後の処理で
剥離等が生じにくい。
後の処理が容易な貼り合わせ基板を形成する。 【解決手段】 一対のSiウェハ11、12同士を接触
させてそれらの吸着力による接着を終了した後に、Si
ウェハ11、12の少なくとも一方の周辺部に圧力を加
え、これらの周辺部同士を接触させて接着させる。Si
ウェハ11、12の周辺部同士に大きな隙間が存在して
いて吸着力による接着が周辺部で生じない場合でも、周
辺部同士を圧力で強制的に接触させて接着させるので、
周辺部における非接着部の幅が狭くて、その後の処理で
剥離等が生じにくい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、一対の基板同
士を貼り合わせて貼り合わせ基板を形成するための基板
の貼り合わせ方法に関するものである。
士を貼り合わせて貼り合わせ基板を形成するための基板
の貼り合わせ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばSOI構造の半導体装置を製造す
るための一つの方法として、第1の半導体ウェハの表面
上に絶縁膜と平坦化加工膜とを順次に形成し、平坦化加
工膜を介して第1の半導体ウェハに第2の半導体ウェハ
を貼り合わせ、第1の半導体ウェハを裏面側から研削し
て、絶縁膜のうちで第2の半導体ウェハとは反対側の面
に第1の半導体ウェハから形成された半導体薄膜を有す
る貼り合わせSOIウェハを形成する方法がある。
るための一つの方法として、第1の半導体ウェハの表面
上に絶縁膜と平坦化加工膜とを順次に形成し、平坦化加
工膜を介して第1の半導体ウェハに第2の半導体ウェハ
を貼り合わせ、第1の半導体ウェハを裏面側から研削し
て、絶縁膜のうちで第2の半導体ウェハとは反対側の面
に第1の半導体ウェハから形成された半導体薄膜を有す
る貼り合わせSOIウェハを形成する方法がある。
【0003】図2は、一対のSiウェハ同士を貼り合わ
せるための一般的な方法を示している。この方法では、
図2(a)に示す様に、絶縁膜としてのSiO2 膜(図
示せず)と平坦化加工膜としての多結晶Si膜(図示せ
ず)とが表面上に順次に形成されていてボンドウェハと
称されているSiウェハ11と、ベースウェハと称され
ていてSiウェハ11に貼り合わされるべきSiウェハ
12とを用意する。
せるための一般的な方法を示している。この方法では、
図2(a)に示す様に、絶縁膜としてのSiO2 膜(図
示せず)と平坦化加工膜としての多結晶Si膜(図示せ
ず)とが表面上に順次に形成されていてボンドウェハと
称されているSiウェハ11と、ベースウェハと称され
ていてSiウェハ11に貼り合わされるべきSiウェハ
12とを用意する。
【0004】この貼り合わせはSiウェハ11、12の
貼り合わせ面に介在する水や水酸基の作用による水素結
合によって達成されると考えられているので、十分な水
素結合力を得るために、貼り合わせに先立って、Siウ
ェハ11、12の貼り合わせ面に親水性処理を施すと共
に塵埃を除去する。
貼り合わせ面に介在する水や水酸基の作用による水素結
合によって達成されると考えられているので、十分な水
素結合力を得るために、貼り合わせに先立って、Siウ
ェハ11、12の貼り合わせ面に親水性処理を施すと共
に塵埃を除去する。
【0005】親水性処理としては、弗酸による処理とア
ンモニア過酸化水素水混合液による処理とを連続的に行
う。この親水性処理によって、Siウェハ11、12の
貼り合わせ面の水酸基が増加する。なお、親水性処理と
しては弗酸による処理のみでもよい。
ンモニア過酸化水素水混合液による処理とを連続的に行
う。この親水性処理によって、Siウェハ11、12の
貼り合わせ面の水酸基が増加する。なお、親水性処理と
しては弗酸による処理のみでもよい。
【0006】親水性処理の後、真空チャック13の平坦
な多孔質部材14でSiウェハ11を吸引し、このSi
ウェハ11上にSiウェハ12を位置合わせして載置す
る。しかし、この状態では、空気の粘性抵抗等のために
Siウェハ11、12同士の間に数μmの間隔が生じて
いて、Siウェハ11、12同士は接着しない。
な多孔質部材14でSiウェハ11を吸引し、このSi
ウェハ11上にSiウェハ12を位置合わせして載置す
る。しかし、この状態では、空気の粘性抵抗等のために
Siウェハ11、12同士の間に数μmの間隔が生じて
いて、Siウェハ11、12同士は接着しない。
【0007】そこで、図2(b)に示す様に、押し棒1
5でSiウェハ12の中心部に圧力を加えて、Siウェ
ハ11、12の中心部同士を接触させる。すると、この
接触部同士が上述の水素結合力で接着し、更に、図2
(c)に示す様に、水素結合力による接着がSiウェハ
11、12の周辺部へ進行する自己接着が生じる。この
結果、図3(a)に示す様に、Siウェハ11、12同
士が貼り合わされた貼り合わせSiウェハ16が形成さ
れる。
5でSiウェハ12の中心部に圧力を加えて、Siウェ
ハ11、12の中心部同士を接触させる。すると、この
接触部同士が上述の水素結合力で接着し、更に、図2
(c)に示す様に、水素結合力による接着がSiウェハ
11、12の周辺部へ進行する自己接着が生じる。この
結果、図3(a)に示す様に、Siウェハ11、12同
士が貼り合わされた貼り合わせSiウェハ16が形成さ
れる。
【0008】ところで、インゴットから切断されて形成
されたSiウェハ11、12には研磨や面取り等が施さ
れるが、この研磨等のために、図3(b)に示す様に、
Siウェハ11、12の周辺部に、0.15〜0.5m
m程度の幅Aを有する面取り部以外に、厚さの僅かに薄
い部分が1.0〜2.0mm程度の幅Bで形成されてし
まう。
されたSiウェハ11、12には研磨や面取り等が施さ
れるが、この研磨等のために、図3(b)に示す様に、
Siウェハ11、12の周辺部に、0.15〜0.5m
m程度の幅Aを有する面取り部以外に、厚さの僅かに薄
い部分が1.0〜2.0mm程度の幅Bで形成されてし
まう。
【0009】この厚さの薄い部分ではSiウェハ11、
12同士の間隔が広過ぎて自己接着が生じないので、厚
さの薄い部分が非接着部になる。貼り合わせSiウェハ
16に非接着部を残存させておくと、SOI構造の半導
体装置を製造するためのその後の工程でこの非接着部が
剥離する可能性があって、半導体装置の歩留りが低下す
る。
12同士の間隔が広過ぎて自己接着が生じないので、厚
さの薄い部分が非接着部になる。貼り合わせSiウェハ
16に非接着部を残存させておくと、SOI構造の半導
体装置を製造するためのその後の工程でこの非接着部が
剥離する可能性があって、半導体装置の歩留りが低下す
る。
【0010】そこで、図3(a)に示した状態から貼り
合わせSiウェハ16の表裏を反転させ、図3(b)中
に一点鎖線で示す様に、非接着部を除去するために主に
Siウェハ11の周辺部に対して1.0mm程度の幅C
の面取りを施している。なお、主にSiウェハ11に対
して面取りを施すのは、貼り合わせSiウェハ16の径
を一定に維持するためである。
合わせSiウェハ16の表裏を反転させ、図3(b)中
に一点鎖線で示す様に、非接着部を除去するために主に
Siウェハ11の周辺部に対して1.0mm程度の幅C
の面取りを施している。なお、主にSiウェハ11に対
して面取りを施すのは、貼り合わせSiウェハ16の径
を一定に維持するためである。
【0011】また、貼り合わせSiウェハ16の周辺部
における面取りの幅Cよりも非接着部の幅Bの方が広い
可能性も高いので、図3(b)の状態からSiウェハ1
1を研削して形成したSi薄膜がその後の工程で剥離す
るのを防止するために、このSi薄膜のうちで非接着部
の部分を予め強制的に剥離している。
における面取りの幅Cよりも非接着部の幅Bの方が広い
可能性も高いので、図3(b)の状態からSiウェハ1
1を研削して形成したSi薄膜がその後の工程で剥離す
るのを防止するために、このSi薄膜のうちで非接着部
の部分を予め強制的に剥離している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2、3に示
した本願の発明の一従来例では、貼り合わせSiウェハ
16の周辺部における非接着部の幅Bが広いので、非接
着部を除去するための面取りの幅Cも広かった。このた
め、面取り工程で貼り合わせSiウェハ16に欠け等の
不良の発生する可能性が高くて、半導体装置の歩留りが
低かった。
した本願の発明の一従来例では、貼り合わせSiウェハ
16の周辺部における非接着部の幅Bが広いので、非接
着部を除去するための面取りの幅Cも広かった。このた
め、面取り工程で貼り合わせSiウェハ16に欠け等の
不良の発生する可能性が高くて、半導体装置の歩留りが
低かった。
【0013】一方、Siウェハ11、12のうちで半導
体装置が形成されない部分つまり周辺部に、Siウェハ
11、12を識別するためのウェハ番号がレーザで刻印
されている。しかし、上述の欠けによってこのウェハ番
号が判読不能になる可能性も高く、半導体装置の製造に
支障を生じ易かった。
体装置が形成されない部分つまり周辺部に、Siウェハ
11、12を識別するためのウェハ番号がレーザで刻印
されている。しかし、上述の欠けによってこのウェハ番
号が判読不能になる可能性も高く、半導体装置の製造に
支障を生じ易かった。
【0014】また、上述の様に、Siウェハ11の研削
で形成したSi薄膜のうちで非接着部の部分を予め強制
的に剥離しているが、非接着部の幅Bが広い。このた
め、Si薄膜を剥離するために必要な時間も長く、半導
体装置を高いスループットで製造することが困難であっ
た。
で形成したSi薄膜のうちで非接着部の部分を予め強制
的に剥離しているが、非接着部の幅Bが広い。このた
め、Si薄膜を剥離するために必要な時間も長く、半導
体装置を高いスループットで製造することが困難であっ
た。
【0015】つまり、図2、3に示した本願の発明の一
従来例で形成した貼り合わせSiウェハ16では、周辺
部における非接着部の幅が広いので、その後の処理が容
易ではなかった。従って、本願の発明は、周辺部におけ
る非接着部の幅が狭くて、その後の処理が容易な貼り合
わせ基板を形成することかできる方法を提供することを
目的としている。
従来例で形成した貼り合わせSiウェハ16では、周辺
部における非接着部の幅が広いので、その後の処理が容
易ではなかった。従って、本願の発明は、周辺部におけ
る非接着部の幅が狭くて、その後の処理が容易な貼り合
わせ基板を形成することかできる方法を提供することを
目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る基板の貼
り合わせ方法では、一対の基板の周辺部同士に大きな隙
間が存在していて吸着力による接着が周辺部で生じない
場合でも、周辺部同士を圧力で強制的に接触させて接着
させるので、周辺部における非接着部の幅が狭い。
り合わせ方法では、一対の基板の周辺部同士に大きな隙
間が存在していて吸着力による接着が周辺部で生じない
場合でも、周辺部同士を圧力で強制的に接触させて接着
させるので、周辺部における非接着部の幅が狭い。
【0017】請求項2に係る基板の貼り合わせ方法で
は、中心部から中心部以外の部分つまり周辺部へ接着を
進行させるので、例えば周辺部の一部から反対側の周辺
部へ接着を進行させる場合に比べて、接着の進行に要す
る時間が短い。しかも、中心部から接着を開始しても、
一対の基板の周辺部同士を加圧で強制的に接触させて接
着させるので、周辺部における非接着部の幅が狭い。
は、中心部から中心部以外の部分つまり周辺部へ接着を
進行させるので、例えば周辺部の一部から反対側の周辺
部へ接着を進行させる場合に比べて、接着の進行に要す
る時間が短い。しかも、中心部から接着を開始しても、
一対の基板の周辺部同士を加圧で強制的に接触させて接
着させるので、周辺部における非接着部の幅が狭い。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、一対のSiウェハ同士の貼
り合わせに適用した本願の発明の一実施形態を、図1を
参照しながら説明する。本実施形態でも、水素結合力に
よる接着がSiウェハ11、12の中心部から周辺部へ
進行する自己接着を生じさせるまでは、図2、3に示し
た一従来例と実質的に同様の工程を実行する。
り合わせに適用した本願の発明の一実施形態を、図1を
参照しながら説明する。本実施形態でも、水素結合力に
よる接着がSiウェハ11、12の中心部から周辺部へ
進行する自己接着を生じさせるまでは、図2、3に示し
た一従来例と実質的に同様の工程を実行する。
【0019】しかし、本実施形態では、図3(a)に示
した様に自己接着が終了した後、直ちに、図1に示す様
に、Siウェハ11、12の周端から幅5〜10mmの
周辺部に環帯状の治具17で圧力を加え、Siウェハ1
1、12の周辺部同士を弾性変形させて互いに接触させ
て、これらの周辺部でも水素結合力による接着を生じさ
せる。
した様に自己接着が終了した後、直ちに、図1に示す様
に、Siウェハ11、12の周端から幅5〜10mmの
周辺部に環帯状の治具17で圧力を加え、Siウェハ1
1、12の周辺部同士を弾性変形させて互いに接触させ
て、これらの周辺部でも水素結合力による接着を生じさ
せる。
【0020】Siウェハ11、12の周辺部同士が接着
すると、治具17によるSiウェハ11、12の周辺部
への圧力を解除しても、Siウェハ11、12の弾性応
力よりも接着力の方が強ければ、Siウェハ11、12
の周辺部同士の接着が維持される。
すると、治具17によるSiウェハ11、12の周辺部
への圧力を解除しても、Siウェハ11、12の弾性応
力よりも接着力の方が強ければ、Siウェハ11、12
の周辺部同士の接着が維持される。
【0021】従って、以上の実施形態で形成した貼り合
わせSiウェハ18の周辺部における非接着部の幅は、
図2、3に示した一従来例で形成した貼り合わせSiウ
ェハ16の周辺部における非接着部の幅Bよりも狭い。
このため、非接着部を除去するための面取りの幅も狭く
てよく、面取り工程で貼り合わせSiウェハ18に欠け
等の不良の発生する可能性が低くて、半導体装置の歩留
りが高い。
わせSiウェハ18の周辺部における非接着部の幅は、
図2、3に示した一従来例で形成した貼り合わせSiウ
ェハ16の周辺部における非接着部の幅Bよりも狭い。
このため、非接着部を除去するための面取りの幅も狭く
てよく、面取り工程で貼り合わせSiウェハ18に欠け
等の不良の発生する可能性が低くて、半導体装置の歩留
りが高い。
【0022】また、この様に非接着部の幅が狭ければ、
幅1mmの面取り部よりも内側の部分が剥離する可能性
が低いので、Siウェハ11、12に刻印されているウ
ェハ番号が判読不能になる可能性も低く、半導体装置の
製造に支障を生じにくい。更に、上述の様に非接着部の
幅が狭いので、この後のSiウェハ11の研削で形成す
るSi薄膜のうちで非接着部の部分を予め強制的に剥離
するために必要な時間も短く、半導体装置を高いスルー
プットで製造することができる。
幅1mmの面取り部よりも内側の部分が剥離する可能性
が低いので、Siウェハ11、12に刻印されているウ
ェハ番号が判読不能になる可能性も低く、半導体装置の
製造に支障を生じにくい。更に、上述の様に非接着部の
幅が狭いので、この後のSiウェハ11の研削で形成す
るSi薄膜のうちで非接着部の部分を予め強制的に剥離
するために必要な時間も短く、半導体装置を高いスルー
プットで製造することができる。
【0023】なお、以上の実施形態では、一対のSiウ
ェハ11、12のうちでSiウェハ12にのみ治具17
で圧力を加えているが、一対のSiウェハ11、12の
両方に圧力を加えてもよい。また、上述の実施形態で
は、押し棒15でSiウェハ12の中心部に圧力を加え
て、この中心部から周辺部へ進行する自己接着を生じさ
せているが、中心部以外の部分から自己接着を生じさせ
てもよい。
ェハ11、12のうちでSiウェハ12にのみ治具17
で圧力を加えているが、一対のSiウェハ11、12の
両方に圧力を加えてもよい。また、上述の実施形態で
は、押し棒15でSiウェハ12の中心部に圧力を加え
て、この中心部から周辺部へ進行する自己接着を生じさ
せているが、中心部以外の部分から自己接着を生じさせ
てもよい。
【0024】また、上述の実施形態は一対のSiウェハ
11、12同士の貼り合わせに本願の発明を適用したも
のであるが、Siウェハ11、12以外の半導体ウェハ
同士の貼り合わせや半導体ウェハ以外の基板の貼り合わ
せにも本願の発明を適用することができる。
11、12同士の貼り合わせに本願の発明を適用したも
のであるが、Siウェハ11、12以外の半導体ウェハ
同士の貼り合わせや半導体ウェハ以外の基板の貼り合わ
せにも本願の発明を適用することができる。
【0025】
【発明の効果】請求項1に係る基板の貼り合わせ方法で
は、周辺部における非接着部の幅が狭いので、その後の
処理が容易な貼り合わせ基板を形成することかできる。
は、周辺部における非接着部の幅が狭いので、その後の
処理が容易な貼り合わせ基板を形成することかできる。
【0026】請求項2に係る基板の貼り合わせ方法で
は、接着の進行に要する時間が短く、しかも、周辺部に
おける非接着部の幅が狭いので、その後の処理が容易な
貼り合わせ基板を高いスループットで形成することかで
きる。
は、接着の進行に要する時間が短く、しかも、周辺部に
おける非接着部の幅が狭いので、その後の処理が容易な
貼り合わせ基板を高いスループットで形成することかで
きる。
【図1】本願の発明の一実施形態の最後の工程を示す側
断面図である。
断面図である。
【図2】基板を貼り合わせるための一般的な方法を工程
順に示す側断面図である。
順に示す側断面図である。
【図3】(a)は本願の発明の一従来例の最後の工程を
示す側断面図、(b)は一従来例で形成した貼り合わせ
基板の周辺部近傍の側断面図である。
示す側断面図、(b)は一従来例で形成した貼り合わせ
基板の周辺部近傍の側断面図である。
11、12…Siウェハ(基板)、18…貼り合わせS
iウェハ
iウェハ
Claims (2)
- 【請求項1】 一対の基板の一部同士を接触させ、前記
一対の基板同士の吸着力による接着を前記接触部からこ
の接触部以外の部分へ進行させて、前記一対の基板同士
を貼り合わせる基板の貼り合わせ方法において、 前記接着の終了後に前記一対の基板の少なくとも一方の
周辺部に圧力を加え、前記一対の基板の周辺部同士を接
触させて接着させることを特徴とする基板の貼り合わせ
方法。 - 【請求項2】 前記一対の基板の夫々の中心部を前記一
部にする請求項1記載の基板の貼り合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26491297A JPH1187203A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 基板の貼り合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26491297A JPH1187203A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 基板の貼り合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187203A true JPH1187203A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17409941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26491297A Pending JPH1187203A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 基板の貼り合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187203A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007036279A (ja) * | 2000-01-07 | 2007-02-08 | Canon Inc | 半導体基板の作製方法 |
| JP2007515779A (ja) * | 2003-05-19 | 2007-06-14 | ジプトロニクス・インコーポレイテッド | 室温共有結合方法 |
| JP2013191893A (ja) * | 2013-07-02 | 2013-09-26 | Nikon Corp | 積層半導体装置の製造方法 |
| WO2021039427A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 押圧装置、基板処理システム、及び基板処理方法 |
| US12424584B2 (en) | 2020-10-29 | 2025-09-23 | Adeia Semiconductor Bonding Technologies Inc. | Direct bonding methods and structures |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP26491297A patent/JPH1187203A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007036279A (ja) * | 2000-01-07 | 2007-02-08 | Canon Inc | 半導体基板の作製方法 |
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| US8163373B2 (en) | 2003-05-19 | 2012-04-24 | Ziptronix, Inc. | Method of room temperature covalent bonding |
| US8841002B2 (en) | 2003-05-19 | 2014-09-23 | Ziptronix, Inc. | Method of room temperature covalent bonding |
| US10434749B2 (en) | 2003-05-19 | 2019-10-08 | Invensas Bonding Technologies, Inc. | Method of room temperature covalent bonding |
| US11760059B2 (en) | 2003-05-19 | 2023-09-19 | Adeia Semiconductor Bonding Technologies Inc. | Method of room temperature covalent bonding |
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