JP5028845B2 - 貼り合わせウェーハ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)水素又はヘリウム等の軽元素を所定の深さ位置にイオン注入した活性層用ウェーハを、支持基板用ウェーハと貼り合わせ、その後の熱処理によりイオン注入した部分を剥離させて、この剥離により支持基板用ウェーハの外周部上に、活性層の外周部のダレによりテラス部が不可避的に形成され、その後、この剥離した活性層の外周部に研磨を施す工程を有する貼り合わせウェーハの製造方法であって、
前記活性層の外周部の研磨工程は、多官能イソシアネートをもつハードセグメント、及び多官能ポリオールをもつソフトセグメントからなり、かつ発泡倍率が1.1〜4倍であるウレタン結合材と、平均粒径が0.2〜10μmの範囲で且つ水酸基をもつシリカとを有し、該ハードセグメントのウレタン結合材中に占める割合が分子量比で40〜55%であり、該シリカの固定砥粒研磨布全体に占める割合が20〜60体積%の範囲であり、ショアD硬度が40〜80である固定砥粒研磨布でテラス部表面の研磨量を0.1μm以下に維持して研磨することで、テラス幅のばらつき、及び活性層の外周面のスムースさを抑制しつつ、前記剥離時に活性層の一部がテラス部上に残存してなる島状の固着物を除去することを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法。
この発明は、水素又はヘリウム等の軽元素を所定の深さ位置にイオン注入した活性層用ウェーハを、支持基板用ウェーハと貼り合わせ、その後の熱処理によりイオン注入した部分を剥離させて、この剥離により支持基板用ウェーハの外周部上に、活性層の外周部のダレによりテラス部が不可避的に形成され、その後、この剥離した活性層の外周部に研磨を施す工程を有する貼り合わせウェーハの製造方法である。
実施例1は、サイズが300mmの活性層用シリコンウェーハに1500Åサイズの酸化膜を形成した後、水素ガスのイオン注入(加速電圧:50keV、ドーズ量:1×1017/cm2)を行い、支持基板用ウェーハ上に貼り合わせた。貼り合わせウェーハを窒素雰囲気で500℃、30分間の熱処理を施して、水素イオンを注入した部分を剥離させた後、活性層の表面及び外周部の研磨を行った。活性層の外周部の研磨は、図1及び図2に示すように、ウェーハを1枚ずつ研磨する方式である、枚葉研磨装置を使用し、多官能イソシアネートのハードセグメント、および多官能ポリオールのソフトセグメントからなり、かつ発泡倍率が2倍であるウレタン結合材と、平均粒径が2μmの水酸基をもつシリカとを有し、ハードセグメントの存在割合が、分子量比で全結合剤の50%であり、シリカの全体に占める体積割合が40%の範囲であり、ショアD硬度が55である固定砥粒研磨布に、pH11のKOHからなるアルカリ性溶液を研磨液として供給しながら、図2のように貼り合わせウェーハの活性層の外周部に対し、固定砥粒研磨布を位置決めした状態で研磨した。
比較例1は、活性層の外周部の研磨を行わないこと以外は、実施例1と同様の工程で貼り合わせウェーハを製造した。
比較例2は、研磨布として、従来の遊離砥粒研磨布を用いること以外は、実施例1と同様の工程で貼り合わせウェーハを製造した。
上記で作製した各ウェーハについて、SOI島の観察及び残存割合、テラス幅のばらつきの計測、及び活性層の外周面のスムースさの計測について、光学顕微鏡を用いて行った。SOI島の観察結果を図4に示し、SOI島の残存割合、テラス幅のばらつき、活性層の外周面のスムースさ、及びテラス部表面の研磨量の計測結果を表1に示す。
2 固定砥粒研磨布
3 研磨用ヘッド
4 吸着パッド
5 研磨用テーブル
6 貼り合わせウェーハ
7 研磨液導入管
8 活性層
9 支持基板
10 SOI島
Claims (8)
- 水素又はヘリウム等の軽元素を所定の深さ位置にイオン注入した活性層用ウェーハを、支持基板用ウェーハと貼り合わせ、その後の熱処理によりイオン注入した部分を剥離させて、この剥離により支持基板用ウェーハの外周部上に、活性層の外周部のダレによりテラス部が不可避的に形成され、その後、この剥離した活性層の外周部に研磨を施す工程を有する貼り合わせウェーハの製造方法であって、
前記活性層の外周部の研磨工程は、多官能イソシアネートをもつハードセグメント、及び多官能ポリオールをもつソフトセグメントからなり、かつ発泡倍率が1.1〜4倍であるウレタン結合材と、平均粒径が0.2〜10μmの範囲で且つ水酸基をもつシリカとを有し、該ハードセグメントのウレタン結合材中に占める割合が分子量比で40〜55%であり、該シリカの固定砥粒研磨布全体に占める割合が20〜60体積%の範囲であり、ショアD硬度が40〜80である固定砥粒研磨布でテラス部表面の研磨量を0.1μm以下に維持して研磨することで、テラス幅のばらつき、及び活性層の外周面のスムースさを抑制しつつ、前記剥離時に活性層の一部がテラス部上に残存してなる島状の固着物を除去することを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法。 - 前記研磨は、pH10〜13のアルカリ性溶液を研磨液として用いる請求項1に記載の貼り合せウェーハの製造方法。
- 前記テラス幅のばらつきは、ノッチ部又はオリエンテーションフラット部を除くウェーハの全周で100μm以内である請求項1又は2に記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
- 前記活性層の外周面のスムースさは5μm以内である請求項1〜3のいずれか1項に記載の貼り合せウェーハの製造方法。
- 前記研磨後の活性層の厚さが0.3μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の貼り合せウェーハの製造方法。
- 前記研磨は、枚葉研磨機で行う請求項1〜5のいずれか1に項記載の貼り合せウェーハの製造方法。
- 前記研磨は、位置制御機能付き研磨機で行う請求項1〜6のいずれか1項に記載の貼り合せウェーハの製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法により製造された貼り合せウェーハ。
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