(57)【要約】【課題】本発明の目的は、従来の方法に比べ短時間の熱処理で酸化膜を除去できる上、活性層の厚さが500nm以下と薄い場合であっても、貼り合わせ界面における島状酸化膜の跡を無くすことができる貼り合わせウェーハの製造方法を提供することにある。【解決手段】活性層用ウェーハ１及び支持基板用ウェーハ２の少なくとも一方の表面に、所定の酸化膜形成法により膜厚が5nm未満の均一な酸化膜３０を形成し、その後、該均一酸化膜３０を介して前記活性層用ウェーハ１と支持基板用ウェーハ２を貼り合わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハの双方の貼り合わせ面に形成されている自然酸化膜の一部又は全部を除去した後、これらウェーハの少なくとも一方の表面に、所定の酸化膜形成法により膜厚が5nm未満の均一な酸化膜を形成し、その後、該均一酸化膜を介して前記活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハを貼り合わせた後、前記活性層用ウェーハを薄膜化し、その後、前記貼り合わせウェーハを非酸化雰囲気中で所定の熱処理を行い、貼り合わせ界面に存在する前記均一酸化膜を実質的に消失させることを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項２】
薄膜化した前記活性層用ウェーハの膜厚が、500nm以下であることを特徴とする請求項１記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記所定の酸化膜形成法は、熱酸化法であることを特徴とする請求項１又は２記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項４】
活性層用ウェーハ及び支持基板用ウェーハの少なくとも一方は、その酸素濃度が1.6×1018atoms／cm3以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項５】
ウェーハの前記薄膜化は、水素イオン注入分離法、又は、酸素イオン注入によるエッチング・研磨ストップ法を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項６】
前記熱処理は、1050℃〜1250℃の温度範囲で、0.5〜50時間行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハ。
【請求項７】
前記非酸化雰囲気は、Ar、H2又はそれらの混合ガスの雰囲気であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハ。
【請求項８】
前記活性層用ウェーハ及び前記支持基板用ウェーハは、シリコン単結晶からなり、それぞれの貼り合わせ面が、（100）、（110）、又は（111）面のうちの異なった方位となることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハの貼り合わせ界面に均一酸化膜を形成させ、その後の熱処理により前記均一酸化膜を実質的に消失させて活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとを、酸化膜を介さずに直接接合した貼り合わせウェーハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
貼り合わせウェーハとは、通常、貼り合わせSOIウェーハのことをいう。このような貼り合わせSOIウェーハの製造方法としては、例えば、非特許文献１に示されているように、支持基板用ウェーハ上に、酸化させた活性層用ウェーハを貼り合わせた後、この活性層用ウェーハ側表面を研削研磨により所定の厚さに薄膜化する方法や、特許文献１に示すように、活性層用ウェーハに、水素又はヘリウム等の軽元素イオンを所定の深さ位置に注入してイオン注入層を形成する工程と、前記活性層用ウェーハを絶縁膜を介して支持基板用ウェーハに貼り合わせる工程と、前記イオン注入層で剥離する工程と、剥離により支持基板用ウェーハに貼り合わされた状態で露出する活性層部分を薄膜化して、所定膜厚の活性層を形成する工程とを有する、イオン注入分離法、いわゆるスマートカット（Smart Cut（登録商標））法などが挙げられる。
【０００３】
また、次世代以降の低消費電力用デバイスに用いられるウェーハの製造方法としては、例えば特許文献２に示されているように、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハを、絶縁膜を介さずに直接貼り合わせ、活性層用ウェーハを薄膜化した後に、熱処理を施すことを特徴とする新規な貼り合わせウェーハの製造方法がある。この製造方法により製造された酸化膜が存在しない貼り合わせウェーハは、複合結晶面基板の作製プロセスの簡素化および性能改善の点で有益なウェーハとして注目されている。
【０００４】
しかしながら、上記のような絶縁膜を介さず直接貼り合わせた貼り合わせウェーハは、貼り合わせウェーハの作製工程（特に熱処理工程）において、貼り合わせ界面の酸化膜が局所的に集中して島状の酸化膜を形成し、その後の熱処理工程において島状酸化膜を除去することはできるものの、前記島状酸化膜の跡が貼り合わせ界面に残るという問題があった。これらの酸化膜の跡は、特に活性層が薄い場合、その跡がウェーハ表面から透けて見えてしまうため、貼り合わせウェーハを製品として使用する場合、外観上好ましくない。また、ウェーハ表面に付着したパーティクルを評価するレーザー面検機においては、島状酸化膜の跡をパーティクルと認識する場合もあり、デバイス工程における工程管理を、面検機を用いて行えないという問題が発生する。さらに、前記島状酸化膜を除去するためには、高温で長時間の熱処理を必要とするという問題もあった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＵＣＳ半導体基盤技術研究会編集、「シリコンの科学」、株式会社リアライズ社、1996年6月28日、p459−462
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２１１１２８号公報
【特許文献２】特開２０００−３６４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、活性層用ウェーハ及び支持基板用ウェーハのうちの少なくとも一方に、所定膜厚の均一酸化膜を形成した後、貼り合わせ、薄膜化及び熱処理を施すことにより、従来の方法に比べ低温又は短時間の熱処理で前記均一酸化膜を実質的に消滅させることができる貼り合わせ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハの双方の貼り合わせ面に形成されている自然酸化膜の一部又は全部を除去した後、これらウェーハの少なくとも一方の表面に、所定の酸化膜形成法により膜厚が5nm未満の均一な酸化膜を形成し、その後、該均一酸化膜を介して前記活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハを貼り合わせた後、前記活性層用ウェーハを薄膜化し、その後、前記貼り合わせウェーハを非酸化雰囲気中で所定の熱処理を行い、貼り合わせ界面に存在する前記均一酸化膜を実質的に消失させることを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法。
【０００９】
（２）薄膜化した前記活性層用ウェーハの膜厚が、500nm以下であることを特徴とする上記（１）記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１０】
（３）前記所定の酸化膜形成法は、熱酸化法であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１１】
（４）活性層用ウェーハ及び支持基板用ウェーハの少なくとも一方は、その酸素濃度が1.6×1018atoms／cm3以下であることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１２】
（５）ウェーハの前記薄膜化は、水素イオン注入分離法、又は、酸素イオン注入によるエッチング・研磨ストップ法を用いることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１３】
（６）前記熱処理は、1050℃〜1250℃の温度範囲で、0.5〜50時間行うことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１４】
（７）前記非酸化雰囲気は、Ar、H2又はそれらの混合ガスの雰囲気であることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１５】
（８）前記活性層用ウェーハ及び前記支持基板用ウェーハは、シリコン単結晶からなり、それぞれの貼り合わせ面が、（100）、（110）、又は（111）面のうちの異なった方位となることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか１項記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、従来の方法に比べ低温又は短時間の熱処理で、貼り合わせ界面の酸化膜を実質的に消滅させることができる貼り合わせウェーハの製造方法を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の製造方法によって貼り合わせウェーハを製造する工程を説明するためのフローチャートであって、(ａ)は自然酸化膜が形成された活性層用ウェーハ及び支持基板用ウェーハ、(ｂ)は自然酸化膜を除去した活性層用ウェーハ及び支持基板用ウェーハ、(ｃ)は5nm未満の均一な酸化膜を形成した活性層用ウェーハ及び自然酸化膜を除去した支持基板用ウェーハ、(ｄ)は(ｃ)に示す両ウェーハを貼り合わせた状態、(ｅ)は活性層用ウェーハの一部を研削又は剥離させた後の貼り合わせウェーハの状態、及び(ｆ)は貼り合わせウェーハに熱処理を施し貼り合わせ界面の酸化膜を除去した状態を示す。
【図２】自然酸化膜を介して、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハを直接貼り合わせることで得られる貼り合わせウェーハの熱処理前の貼り合わせ界面の状態を示す図であって、(ａ)が貼り合わせウェーハの一部の断面模式図、(ｂ)が貼り合わせウェーハの表面透視図である。
【図３】自然酸化膜を介して、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハを直接貼り合わせることで得られる貼り合わせウェーハの熱処理後の貼り合わせ界面の状態を示す図であって、(ａ)が貼り合わせウェーハの一部の断面模式図、(ｂ)が貼り合わせウェーハの表面透視図である。
【図４】実施例１及び比較例１のサンプルについての、貼り合わせ界面の酸化膜を消失させた後の状態を撮影した写真であって、図４(ａ)は実施例１のサンプル、図４(ｂ)は比較例１のサンプルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
発明に従う貼り合わせウェーハの製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の製造方法によって貼り合わせウェーハを製造する工程を説明するためのフローチャートである。
【００１９】
本発明は、図１(ａ)〜(ｆ)に示すように、活性層用ウェーハ１及び支持基板用ウェーハ２の双方の表面に形成されている自然酸化膜３（図１(ａ)）を除去した後（図１(ｂ)）、これらウェーハ１、２の少なくとも一方の表面（図１(ｃ)では活性層用ウェーハ１の表面）に、所定の酸化膜形成法により膜厚が5nm未満の均一な酸化膜３０を形成し（図１(ｃ)）、その後、該均一酸化膜３０を介して前記活性層用ウェーハ１と支持基板用ウェーハ２を貼り合わせた後（図１(ｄ)）、前記活性層用ウェーハ１を、膜厚が500nm以下になるまで薄膜化して活性層５を形成し（図１(ｅ)）、その後、前記貼り合わせウェーハ４に非酸化雰囲気で所定条件の熱処理を行い、貼り合わせ界面に存在する前記均一酸化膜３０を実質的に消失させる（図１(ｆ)）ことを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法である。
【００２０】
図２は、自然酸化膜を介して、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハを直接貼り合わせることで得られる従来の貼り合わせウェーハの熱処理前後の貼り合わせ界面の状態を、模式的に示したものである。この従来の貼り合わせウェーハ２０は、貼り合わせ前の活性層用ウェーハ及び支持基板用ウェーハのそれぞれの表面に、膜厚2nm以下の薄い自然酸化膜が形成されているため、両ウェーハを貼り合わせた際、その貼り合わせ界面２１では、前記自然酸化膜が凝集して島状酸化膜２２が形成される（図２(ａ)、(ｂ)）。島状酸化膜２２は、その後の熱処理により消失させた後であっても、貼り合わせ界面２１には前記酸化膜の跡２２ａが残ったままであり（図３(ａ)、(ｂ)）、活性層が500nm以下と薄い場合は、ウェーハの表面からその跡が透けて見えるため、外観性（意匠性）に問題があった。また、ウェーハ表面に付着したパーティクルを評価するレーザー面検機においては、島状酸化膜の跡をパーティクルと認識する場合もあり、面検機によるデバイス工程における工程管理ができないという問題が発生する可能性があった。
【００２１】
上記問題を解決すべく、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、活性層用ウェーハ１及び支持基板用ウェーハ２の双方の表面に形成されている前記自然酸化膜３を除去した後、直ちに、これらウェーハ１、２の少なくとも一方の表面に、所定の酸化膜形成法、好適には熱酸化法により、膜厚が5nm未満の均一な酸化膜３０を積極的に形成することで、熱処理前には貼り合わせ界面に均一酸化膜３０が存在し、その後熱処理することにより均一酸化膜３０が外方拡散して、実質的に消失させることができ、これによって、貼り合わせ界面に自然酸化膜の跡を抑制できることを見出した。さらに、均一酸化膜３０の膜厚は、5nm未満と薄く、また活性層の厚さも500nm以下と薄いため、均一酸化膜中の酸素を外方拡散させて均一酸化膜を消失させるのに要する熱処理時間を、大幅に短縮できることを見出した。また、高温処理を行うための特殊な熱処理手段を使用することなく、1250℃以下の温度での熱処理によって処理を行えるため、コストを大幅に低減できることを見出した。
【００２２】
（自然酸化膜の除去工程）
本発明による製造方法では、まず図１(ｂ)に示すように、活性層用ウェーハ１及び支持基板用ウェーハ２の双方の表面に形成されている自然酸化膜３（図１(ａ)）の除去を行う。酸化膜３の除去方法としては、例えば、HF溶液などによる湿式エッチングや、ドライエッチングなどの方法によって行うことができる。また、自然酸化膜は全て除去することが好ましいが、全除去の場合、活性なシリコン面が露出するために、パーティクルが付着しやすく、後工程の貼り合わせにおいて貼り合わせ欠陥であるボイドが発生しやすいという問題もあり、環境のクリーン度によっては自然酸化膜の一部（1nm以下）を残すことが重要となる。
【００２３】
（均一酸化膜形成工程）
本発明による製造方法では、図１(ｃ)に示すように、前記自然酸化膜３の除去工程後、直ちに、活性層用ウェーハ１及び支持基板用ウェーハ２のうちの少なくとも一方の表面に、所定の酸化膜形成法により膜厚が5nm未満の均一な酸化膜３０を形成する。この均一酸化膜３０を形成することにより、上述したように、従来の方法に比べ短時間の熱処理で酸化膜３０を消失させることができる上、貼り合わせ界面における島状酸化膜の跡を無くすことができるという効果を奏する。酸化膜３０の厚さが5nm以上の場合であっても、島状酸化膜２２の跡をなくすことが可能であるが、酸化膜を消失させるための還元雰囲気熱処理が高温・長時間になるだけではなく、貼り合わせウェーハ表面から放出する酸素、実際はシリコンと反応して蒸気圧の高いSiOxとなって放出することにより、貼り合わせウェーハ表面が荒れるため好ましくない。
【００２４】
前記酸化膜３０の所定の形成方法は、5nm未満の均一な酸化膜３０を形成することができる方法であれば特に限定はないが、薄厚かつ均一な酸化膜３０を制御することができる点で、熱酸化であることが好ましい。前記熱酸化は、600〜1200℃の高温の酸化炉に、自然酸化膜の一部又は全部を除去した、活性層用ウェーハ１及び／又は支持基板用ウェーハ２を入れて酸素と反応させることによって酸化膜３０を形成する方法であり、特に高純度の酸素ガスを流すドライ酸化を用いることがより好適である。また、熱処理温度によっては、酸化膜３０の成長速度が大きく、5nm未満の膜厚制御性が困難となるため、窒素ガスで希釈した酸素ガスを使用することも可能である。
【００２５】
また、活性層用ウェーハ１及び／又は支持基板用ウェーハ２の少なくとも一方は、その酸素濃度が1.6×1018atoms／cm3 [old-ASTM換算]以下であることが好ましい。1.6×1018atoms／cm3超えでは、酸素の外方拡散のために高温・長時間の熱処理が必要になり、また、デバイス製造熱処理中に活性層中に酸素析出物が生成し、デバイス特性を劣化させる危険があるためである。
【００２６】
（貼り合わせ工程）
本発明による製造方法では、図１(ｄ)に示すように、前記均一酸化膜３０の形成工程後、該均一酸化膜３０を介して前記活性層用ウェーハ１と支持基板用ウェーハ２を貼り合わせる。貼り合わせ面に存在するパーティクル起因の貼り合わせ欠陥（ボイド）発生防止のために、貼り合わせ前に洗浄を行うことが好ましい。例えば、SC1（アンモニア＋過酸化水素水）洗浄＋SC2（塩酸＋過酸化水素水）や、HF洗浄＋オゾン洗浄などが適用でき、これにより、前記均一酸化膜３０を有する貼り合わせウェーハ４ができる。
【００２７】
また、２枚のシリコンウェーハの貼り合わせ面が（100）、（110）、又は（111）面の組み合わせでも良い。貼り合わせ界面の結晶方位が異なる場合のほうが、同じ場合に比べて島状の酸化膜のサイズが大きく、例えば、（100）面同士の貼り合わせにおいては、島状酸化膜のサイズが100〜200μmに対し、（100）面と（110）面との貼り合わせでは100〜500μmになる。よって結晶方位の異なる面の貼り合わせにおいて、島状酸化膜２２の跡を抑制する効果が顕著に表れる点で、特に有効である。なお、前記島状酸化膜２２の跡とは、酸化膜を消失させる際に、酸化膜がシリコンと酸素に分解して、分解した酸素が外方拡散により貼り合わせウェーハ表面に拡散し、シリコンと反応することで、蒸気圧の高いSiOxとなって、前記活性層用ウェーハ１表面から外部に飛び出す際に表面を荒らす結果、貼り合わせ界面に痕跡として残ることをいう。
【００２８】
（薄膜化工程）
本発明による製造方法では、図１(ｅ)に示すように、前記貼り合わせ工程後、前記活性層用ウェーハ１を、好ましくは膜厚が500nm以下になるまで薄膜化し、活性層５を形成する。前記活性層の膜厚を500nm以下とすることで、その後の熱処理に要する時間を短縮することができるという効果や、膜厚が厚くなるほど大きくなる活性層用ウェーハ１中の溶存酸素絶対量を制限することで、酸素析出物の形成の抑制および溶存酸素に起因した貼り合わせ界面の島状酸化膜２２の発生を抑制するという効果がある。
【００２９】
前記貼り合わせウェーハ４の活性層の薄膜化（図１(ｅ)）の方法は、膜厚が薄く（好ましくは500nm以下）なるように制御することができる方法、例えば、活性層用ウェーハ１を研削する方法やエッチングにより除去する方法等であればよく、特に限定はしないが、活性層用ウェーハ１の一部を剥離させて、貼り合わせウェーハから分離した活性層用ウェーハ部分を再利用できるためにコストパフォーマンスに優れていることや、研削等を施すことなく貼り合わせウェーハ４の膜厚均一性を確保できる等の理由から、イオン注入分離法を用いて行うことが好ましい。ここで、イオン注入分離法とは、活性層用ウェーハ１の表面から一定の深さ位置に水素ガス等の軽元素ガスを注入してイオン注入層を形成し、支持基板用ウェーハ２と貼り合わせた後、500℃程度の熱処理を施し、前記イオン注入層で活性層用ウェーハ１を剥離させることにより薄膜化を行う方法をいう。
【００３０】
また、前記薄膜化（図１(ｅ)）の方法として、エッチング又は研削・研磨を選択する場合には、前記活性層用ウェーハ１の所定の深さ位置に酸素を注入して、酸素注入層を形成し、該酸素注入層をエッチングストップ層又は研磨ストップ層とすることで、活性層の薄膜化の精度を高めることができる点で好ましい。
【００３１】
（熱処理工程）
本発明による製造方法では、図１(ｆ)に示すように、前記薄膜化工程後、前記貼り合わせウェーハ４に非酸化雰囲気で所定条件の熱処理を行う。この熱処理によって、貼り合わせ界面に存在する前記均一酸化膜３０を実質的に消失させ、貼り合わせ界面に酸化膜の存在しない貼り合わせウェーハを得ることができる。ここで、「実質的に消失」とは、酸化膜の膜厚が1nm以下の場合で、断面TEMで測定したときに、酸化膜が観察できない程度に消失していることをいう。
【００３２】
前記熱処理は、1050℃〜1250℃の温度範囲で、0.5〜50時間行うことが好ましく、より好ましくは1150〜1200℃で1〜2時間である。本発明による方法では、前記均一酸化膜３０の膜厚が5nm未満、前記活性層の膜厚が500nm以下といずれも薄いため、熱処理温度を従来の製造方法に比べて低く、熱処理時間を短くすることができるからである。
【００３３】
また、前記熱処理の非酸化雰囲気は、Ar、H2又はその混合ガスの雰囲気であることが好ましい。前記均一酸化膜３０を消失させるためには、非酸化性雰囲気としてAr又はH2とN2との混合ガスも使用できるが、窒化膜の形成により貼り合わせウェーハ表面が荒れるという現象が発生する恐れがあり、Ar、H2又はその混合雰囲気の場合には、前記ウェーハ表面の荒れを抑えることができるためである。
【００３４】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
実施例１は、サイズが300mm、結晶方位が（110）であるシリコンウェーハを活性層用ウェーハ、同じサイズで結晶方位が（100）であるシリコンウェーハを支持基板用ウェーハとして準備し、それぞれのウェーハ表面に形成された自然酸化膜を、0.5%HF溶液に30秒間浸漬することによって消失させた後、800℃で13分間、窒素：75%、酸素：25%の雰囲気中で熱処理することによって、前記活性層用ウェーハの表面に均一な膜厚2.7nmの熱酸化膜を形成した。その後、前記活性層用ウェーハの表面から500nmの深さ位置に注入量のピークがくるように水素イオンを注入してイオン注入層を形成した後、前記活性層用ウェーハと前記支持基板用ウェーハとを前記均一な熱酸化膜を介して貼り合わせた。その後、500℃、30分、酸素雰囲気中で熱処理を行うことにより、活性層用ウェーハの一部を水素イオン注入層から剥離させ、膜厚300nmの活性層を有する貼り合わせウェーハを得た。その後、貼り合わせ界面に存在する均一酸化膜の除去を行うため、Ar：100%雰囲気にて、表１に示す熱処理温度及び熱処理時間の条件で、熱処理を施した。
【００３６】
（実施例２）
実施例２は、活性層用ウェーハに形成した均一な熱酸化膜の膜厚が4.5nmであること以外は、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。
【００３７】
（実施例３）
実施例３は、サイズが300mm、結晶方位が（110）であるシリコンウェーハを活性層用ウェーハ、同じサイズで結晶方位が（100）であるシリコンウェーハを支持基板用ウェーハとし、それぞれのウェーハ表面に形成された自然酸化膜を0.5%HF溶液に30秒間浸漬することによって消失させた後、800℃で13分間、窒素：75%、酸素：25%の雰囲気中で熱処理することによって、均一な膜厚2.7nmの熱酸化膜を前記活性層用ウェーハの表面に形成した。その後、前記活性層用ウェーハの表面から450nmの深さ位置に注入量のピークがくるように酸素イオンを注入して研磨ストップ層を形成した後、前記活性層用ウェーハと前記支持基板用ウェーハとを前記均一な熱酸化膜を介して貼り合わせた。その後、活性層用ウェーハを前記研磨ストップまで研磨し、膜厚350nmの活性層を有する貼り合わせウェーハを得た。その後、貼り合わせ界面に存在する均一酸化膜の除去を行うため、Ar：100%雰囲気にて、表１に示す熱処理温度及び熱処理時間の条件で、熱処理を施した。
【００３８】
（実施例４）
実施例４は、活性層用ウェーハに形成した均一な熱酸化膜の膜厚が4.5nmであること以外は、実施例３と同様の工程で貼り合わせウェーハを製造した。
【比較例】
【００３９】
（比較例１）
比較例１は、活性層用ウェーハに形成した均一な熱酸化膜の膜厚が6.2nmであること以外は、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。
【００４０】
（比較例２）
比較例２は、活性層用ウェーハに形成した均一な熱酸化膜の膜厚が6.2nmであること以外は、実施例３と同様の工程で貼り合わせウェーハを製造した。
【００４１】
（評価方法）
上記で作製した各貼り合わせウェーハのサンプルについて、熱処理温度：1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃で熱処理したときの貼り合わせウェーハの断面を、時間：0.5時間、1時間、2時間、12時間、24時間、48時間、50時間の場合について観察し、酸化膜（均一酸化膜又は島状酸化膜）の有無を調べた。結果を表１に示す。
また、実施例１及び比較例１のサンプルについては、貼り合わせ界面の酸化膜を消失させた後の状態を撮影し、観察した。実施例１のサンプルの画像を図４(ａ)、比較例１のサンプルの画像を図４(ｂ)に示す。
【００４２】
【表１】
2010045345.tif 000003
【００４３】
表１の結果から、いずれの貼り合わせウェーハについても、熱処理温度が高くなるほど、また、熱処理時間が長くなるほど、貼り合わせ界面における均一酸化膜又は自然酸化膜が消失しているのがわかる。また、貼り合わせ界面の酸化膜の膜厚が5nm未満である実施例１〜４は、前記酸化膜の膜厚が5nmを超える比較例１及び２に比べて、酸化膜の消失に要する時間が短いことがわかる。さらに、酸化膜を消失させた後の状態の比較では、実施例１については、図４(ａ)に示すように、島状酸化膜の後がほとんどなかったが、比較例１については、図４(ｂ)に示すように、黒い斑点のような状態で島状酸化物の跡が多く確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明によれば、従来の方法に比べ短時間の熱処理で、貼り合わせ界面の酸化膜を実質的に消滅させることができる貼り合わせウェーハの製造方法を提供することが可能になった。
【符号の説明】
【００４５】
１      活性層用ウェーハ
２      支持基板用ウェーハ
３      自然酸化膜
４      貼り合わせウェーハ
５      活性層
２０    従来の貼り合わせウェーハ
２１    貼り合わせ界面
２２    島状酸化膜
３０    均一酸化膜
【図２】
2010045345.tif 000004
【図３】
2010045345.tif 000005
【図１】
2010045345.tif 000006
【図４】
2010045345.tif 000007