(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンドウェーハとベースウェーハとが絶縁膜を介さずに直接貼り合された構造を有する直接接合ウェーハの製造方法であって、少なくとも、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの貼り合わせを行う表面にＨＦ処理を行い、前記表面を水素で終端させる工程と、該水素で終端させる工程の後に、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを不活性ガス中で熱処理して前記終端している水素を前記貼り合わせを行う表面から離脱させる工程と、該水素を離脱させる工程の後に、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを貼り合わせる工程と、ボンドウェーハを薄膜化する工程とを含み、前記ボンドウェーハとベースウェーハとしてシリコンウェーハを用いることを特徴とする直接接合ウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記表面を水素で終端させる工程の前に、前記ボンドウェーハの貼り合わせを行う表面から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方をイオン注入してイオン注入層を形成し、前記ボンドウェーハの薄膜化工程において、前記ボンドウェーハの一部を前記イオン注入層で剥離することを特徴とする請求項１に記載の直接接合ウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記水素を離脱させる工程の後に、水分が注入された雰囲気中で前記水素を離脱させた前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの表面に水分を吸着させ、その後、前記貼り合わせの工程を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直接接合ウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記ボンドウェーハの薄膜化工程の後の貼り合わせウェーハを不活性ガス雰囲気中で熱処理することを特徴とする請求項３に記載の直接接合ウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記ＨＦ処理をＨＦ含有水溶液で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の直接接合ウェーハの製造方法。
【請求項６】
前記水素を離脱させる工程で使用する不活性ガスとして、露点が−１１０℃以下の１００％アルゴンガスを用いることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の直接接合ウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚のウェーハを直接接合した構造を有する半導体デバイス用に利用可能な直接接合ウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直接接合ウェーハは、２枚のウェーハを酸化膜層を介さないで貼り合わせた構造を有するものである。これによって、例えば異なる特性を持つ２層でのデバイスの製造が可能になり、デバイス性能の向上、設計の自由度の向上が期待される。例えば方位などが異なる異種のウェーハを貼り合わせた直接接合ウェーハは、２枚の単結晶ウェーハを接着し、必要に応じて数十ｎｍ〜数十μｍまで片方のウェーハを薄膜化することによって作られる。薄膜化するには機械的研削、化学的機械的研磨、エッチングなどが用いられる。
【０００３】
しかし、ウェーハを厚さ７００〜８００μｍから上記方法で上記厚さまで薄膜化すると、膜厚の均一性が著しく損なわれるという問題がある。
【０００４】
また厚さ５００ｎｍ以下のシリコン単結晶から成る極薄膜層を有する直接接合ウェーハを製造する際には、そのような極薄膜ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）層を有するＳＯＩウェーハのＳＯＩ層とウェーハとを直接接合し、元のＳＯＩウェーハのベースウェーハ及びＢＯＸ（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ、埋め込み酸化膜）層を機械的、化学的に除去する方法もある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法は、高価なＳＯＩウェーハを出発原料として使うことで製造コストが非常に高くなる。
【０００５】
また、薄膜化を行うウェーハであるボンドウェーハの接合面側に水素イオンを注入してからボンドウェーハとベースウェーハとを貼り合わせ、熱処理によって水素注入位置でウェーハを剥離するイオン注入剥離法によって薄膜化する方法もある。
【０００６】
このような直接接合ウェーハの製造において、ボイドやブリスターと呼ばれる接合界面の不良が発生しやすい。ウェーハを接合する際、接合面の少なくとも一方に十分な厚さ（１００ｎｍ以上）の酸化膜が存在すれば、有機物などに起因した脱ガスがその酸化膜中に取り込まれるため、高温熱処理によるボイドやブリスターの発生は抑制されるが、実質的に酸化膜を介在させない直接接合の場合、このような接合界面の不良が発生しやすく、製造歩留が低下し大きな問題となる。
この欠陥を低減するために、水素イオンの打ち込み深さを深くするという方法があるが、酸化膜が薄いとその効果は十分ではない。
【０００７】
このような欠陥発生の一因として、酸化膜上にある結合子となる水分が知られている。これに対し、シリコン基板どうしの接合工程において、膜はがれやボイドの発生を防止するため、接合するシリコンの表面を疎水化処理して貼り合わせ、加圧下で接触させて接合した後、加熱処理して接合を強化するシリコン基板の接合方法が開示されている（特許文献２参照）。
また、ボイドの少ない強固な貼り合わせを行うため、２枚の鏡面シリコンウェーハを希ＨＦ溶液で洗浄し乾燥させることによって表面を水素で終端させ、その表面のＨ基被覆率θ＝６０％以上にし、ドライ酸素雰囲気、１２００〜１２８０℃、６０分間で熱処理する張り合わせ基板の製造方法が開示されている（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−５８３０４号公報
【特許文献２】特開平８−１９５３３４号公報
【特許文献３】特開２０００−３１５６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
直接接合ウェーハを製造する場合、ＢＯＸ層を成長させずに貼り合わせを行う必要があり、この場合、ウェーハ表面の自然酸化膜上にある水分がブリスターやボイドなどの欠陥の原因となり得るが、自然酸化膜の有無に関わらず、ブリスターやボイドなどが多発する傾向にあった。すなわち、自然酸化膜では欠陥の発生を抑止するには不十分であり、例えば、前記したようなＨＦ処理を行い、自然酸化膜および水分を除去してから接合した場合においても欠陥の発生を抑止するには不十分である。
【００１０】
その一因としてシリコンウェーハ表面および自然酸化膜上にある結合子とはならない水素が挙げられる。ＨＦ処理後のウェーハは水素終端しているので結合力が非常に弱く、それに起因してボイドに代表される欠陥が数多く発生する。特に、ウェーハ表面および自然酸化膜上に水分及び水素が共存する場合にブリスターやボイドなどの界面欠陥が発生しやすい。
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハが製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ボンドウェーハとベースウェーハとが絶縁膜を介さずに直接貼り合された構造を有する直接接合ウェーハの製造方法であって、少なくとも、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの貼り合わせを行う表面にＨＦ処理を行い、前記表面を水素で終端させる工程と、該水素で終端させる工程の後に、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを不活性ガス中で熱処理して前記終端している水素を前記貼り合わせを行う表面から離脱させる工程と、該水素を離脱させる工程の後に、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを貼り合わせる工程と、ボンドウェーハを薄膜化する工程とを含み、前記ボンドウェーハとベースウェーハとしてシリコンウェーハを用いることを特徴とする直接接合ウェーハの製造方法を提供する（請求項１）。
【００１２】
このように、ボンドウェーハとベースウェーハとが絶縁膜を介さずに直接貼り合された構造を有する直接接合ウェーハの製造方法であって、少なくとも、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの貼り合わせを行う表面にＨＦ処理を行い、前記表面を水素で終端させる工程と、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを不活性ガス中で熱処理して前記終端している水素を前記貼り合わせを行う表面から離脱させる工程と、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを貼り合わせる工程とを含めば、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハを製造することができる。
【００１３】
このとき、前記表面を水素で終端させる工程の前に、前記ボンドウェーハの貼り合わせを行う表面から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方をイオン注入してイオン注入層を形成し、前記ボンドウェーハの薄膜化工程において、前記ボンドウェーハの一部を前記イオン注入層で剥離することができる（請求項２）。
【００１４】
このように、前記表面を水素で終端させる工程の前に、前記ボンドウェーハの貼り合わせを行う表面から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方をイオン注入してイオン注入層を形成し、前記ボンドウェーハの薄膜化工程において、前記ボンドウェーハの一部を前記イオン注入層で剥離すれば、イオンの打ち込み深さを高精度に制御してイオン注入層を形成し、貼り合わせ後のボンドウェーハをそのイオン注入層で剥離して薄膜化することで、残存するボンドウェーハの厚さを高精度に調整して膜厚の均一性を損なうことなく薄膜化することができる。
【００１５】
またこのとき、前記水素を離脱させる工程の後に、水分が注入された雰囲気中で前記水素を離脱させた前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの表面に水分を吸着させ、その後、前記貼り合わせの工程を行うことができる（請求項３）。
【００１６】
このように、前記水素を離脱させる工程の後に、水分が注入された雰囲気中で前記水素を離脱させた前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの表面に水分を吸着させ、その後、前記貼り合わせの工程を行うことで、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの接合強度を高めつつ、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハを製造することができる。
【００１７】
またこのとき、前記ボンドウェーハの薄膜化工程の後の貼り合わせウェーハを不活性ガス雰囲気中で熱処理することができる（請求項４）。
【００１８】
このように、前記ボンドウェーハの薄膜化工程の後の貼り合わせウェーハを不活性ガス雰囲気中で熱処理することで、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの表面に水分を吸着させる工程において、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの表面に酸化膜が成長したとしても、熱処理によって前記酸化膜を除去することができ、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハとが絶縁膜を介さずに直接貼り合された構造を有する直接接合ウェーハを製造することができる。また、薄膜化後の直接接合ウェーハの接合強度を高めることができる。
【００１９】
またこのとき、前記ＨＦ処理をＨＦ含有水溶液で行うことができる（請求項５）。
このように、前記ＨＦ処理をＨＦ含有水溶液で行えば、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの貼り合わせを行う表面を容易に効率良く水素終端とすることができる。
【００２０】
またこのとき、前記水素を離脱させる工程で使用する不活性ガスとして、露点が−１１０℃以下の１００％アルゴンガスを用いることができる（請求項６）。
【００２１】
このように、前記水素を離脱させる工程で使用する不活性ガスとして、露点が−１１０℃以下の１００％アルゴンガスという、水分や有機物等の不純物成分が含まれるのが極めて抑制された不活性ガスを使用すれば、熱処理による面粗れを十分に防いで面粗れによる界面欠陥の発生を抑制する効果を奏しつつ、前記終端している水素を前記貼り合わせを行う表面から離脱させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のように、ボンドウェーハとベースウェーハとが絶縁膜を介さずに直接貼り合された構造を有する直接接合ウェーハの製造方法であって、少なくとも、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの貼り合わせを行う表面にＨＦ処理を行い、前記表面を水素で終端させる工程と、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを不活性ガス中で熱処理して前記終端している水素を前記貼り合わせを行う表面から離脱させる工程と、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを貼り合わせる工程と、ボンドウェーハを薄膜化する工程とを含めば、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
２枚のウェーハを直接接合してなる直接接合ウェーハの製造において、ウェーハ表面の自然酸化膜上にある結合子となる水分および結合子とはならない水素が原因でウェーハにボイド、ブリスターと言われている欠陥が発生してしまうことがあった。特に、ウェーハ表面および自然酸化膜上に水分及び水素が共存する場合にブリスターやボイドなどの界面欠陥が発生しやすい。
【００２４】
そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、界面欠陥の発生の一因となるウェーハ表面またはウェーハ表面の酸化膜上にある水分および水素をウェーハの貼り合わせ前に除去すれば、界面欠陥が少ない直接接合ウェーハが製造できることに想到した。すなわち、ウェーハ表面をＨＦ処理して水素終端とし、その後、ウェーハ表面の水素を離脱させてから水分吸着させてウェーハを貼り合わせれば、水分によって接合強度を高めつつ、界面欠陥が少ない直接接合ウェーハが製造できることを見出し、本発明を完成させた。
【００２５】
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第一の実施形態に従った直接接合ウェーハの製造工
程の一例を示すフロー図である。
本発明の直接接合ウェーハの製造方法では、まず、図１（ａ）のように、ボンドウェーハ１およびベースウェーハ２となる２枚のウェーハを用意する。例えば、シリコン層を有する直接接合ウェーハを製造するためには、ボンドウェーハ１としてシリコンウェーハを用いる。また、ベースウェーハ２としては、ボンドウェーハ１と同様のシリコンウェーハとすることができるが、例えば、シリコンウェーハとは異種のウェーハ、またはボンドウェーハ１と方位が違うシリコンウェーハなどを用いてもよい。シリコンウェーハと異種のウェーハとしては、シリコン−ゲルマニウム混晶ウェーハを挙げることができるが、これに限定されない。方位の違うシリコンウェーハとしては、例えばボンドウェーハを面方位（１１０）とし、ベースウェーハ２を（１００）とすることで、デバイス作製をする薄膜層の面方位が（１１０）であるので、高速デバイスとすることが可能であり、ベースウェーハ２は（１００）を用いることで高温熱処理による反りの発生を防止することができる。このようなシリコンウェーハの表面には、自然酸化膜６が形成されている。
【００２６】
次に、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２の少なくとも貼り合わせを行う表面３にＨＦ処理を行う（図１（ｂ））。このＨＦ処理によって、両ウェーハの表面３から自然酸化膜等が除去され、水素終端される。
ここで、ＨＦ処理はＨＦ含有水溶液中にウェーハを浸漬させ洗浄することで貼り合わせを行う表面３を含む全面の自然酸化膜を除去することができる。
このように、ＨＦ処理をＨＦ含有水溶液を用いて行えば、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２の貼り合わせを行う表面３を容易に効率良く水素終端とすることができる。
【００２７】
次に、表面３を水素終端したボンドウェーハ１とベースウェーハ２を不活性ガス中でアニールすることによって、水素を表面３から離脱させてウェーハの活性面を露出させる（図１（ｃ））。
このとき、アニールする際に使用する不活性ガスとして、露点が−１１０℃以下の１００％アルゴンガスを用いることができる。
このように、水分等の不純物成分が含まれるのが極めて抑制されたアルゴンガスを使用すれば、熱処理による面粗れを十分に防いで面粗れによる界面欠陥の発生を抑制する効果を奏しつつ、貼り合わせを行う表面から終端している水素を離脱させることができる。
ここで、アニール温度は、特に限定されないが、例えば４００℃程度とすることができる。
【００２８】
次に、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２の貼り合わせを行う（図１（ｄ））。貼り合わせは、例えば前工程の不活性ガス雰囲気中で行うことができる。
このように、本発明では、ブリスターやボイドなどの界面欠陥の原因となる水分および水素がウェーハの表面３にほとんどない状態で貼り合わせを行うので、界面欠陥が少ない高品質の直接接合ウェーハを製造することができる。
【００２９】
その後、貼り合わせたボンドウェーハ１を必要に応じて所定の厚さまで、例えば機械的研削、化学的機械的研磨、エッチングなどを用いて、薄膜化することができる（図１（ｅ））。
本発明では、この薄膜化を、後述する第二の実施形態で示すような、少なくともイオン注入剥離法を含む工程により行うこともできる。
【００３０】
図２（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第二の実施形態に従った直接接合ウェーハの製造工程の一例を示すフロー図である。
まず、前記の実施形態と同様に、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２となる２枚のウェーハを用意する（図２（ａ））。
【００３１】
次に、ボンドウェーハ１の貼り合わせを行う表面３から水素イオンまたは希ガスイオンの少なくとも一方をボンドウェーハ１の所定の深さにイオンを注入してイオン注入層５を形成する。ここで、イオン注入を行う前に、ボンドウェーハ１の貼り合わせを行う表面３上に予め熱酸化膜７を形成させておき、その酸化膜を介してイオン注入することもできる（図２（ｂ））。
【００３２】
次に、ボンドウェーハ１およびベースウェーハ２の表面３をＨＦ処理して水素で終端させ（図２（ｃ））、その後、その表面３から水素を離脱させる（図２（ｄ））。ここで、ＨＦ処理、水素離脱処理は図１の態様と、それぞれ同様の工程で行うことができる。
【００３３】
このとき、水分が注入された雰囲気中で水素を離脱させたボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面に水分を吸着させてから、後述するウェーハの貼り合わせの工程を行うことができる（図２（ｅ））。
このように、水分が注入された雰囲気中で水素を離脱させたボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面３に水分を均一に吸着させてから、ウェーハの貼り合わせを行えば、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２の接合強度を高めることができる。
【００３４】
次に、図２（ｄ）にてボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面３から水素を離脱した状態、あるいは、図２（ｅ）にて水素が離脱したボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面３に水分を吸着させた状態で、ウェーハの貼り合わせを行う（図２（ｆ））。
このように、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面３から水素を離脱した状態で貼り合わせを行えば、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない高品質の直接接合ウェーハを製造することができる。また、水素が離脱したボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面３に水分を吸着させた状態では、界面欠陥が発生し易い水分と水素が共存した状態と比較して、同程度の接合強度を保ちつつ、界面欠陥を十分に抑制することができる。すなわち、界面欠陥が少ない高品質の直接接合ウェーハを製造することができる。
このとき、水分吸着後貼り合わせた場合は、貼り合わせ界面に自然酸化膜６が形成されていることになる。
【００３５】
次に、貼り合わせを行ったウェーハ４を、例えば５００℃程度にて熱処理を行い、ボンドウェーハ１の一部をイオン注入層で剥離して、薄膜化する（図２（ｇ））。
このように、イオン注入剥離法により薄膜化を行えば、極めて均一な厚さ分布を有する薄膜を得ることができる。
【００３６】
このとき、図２（ｈ）にてボンドウェーハ１の一部を剥離して薄膜化した後の貼り合わせウェーハ４を高温の不活性ガス雰囲気中で熱処理することができる（図２（ｇ））。
図２（ｅ）にて、ボンドウェーハ１とベースウェーハ２の表面３に水分を吸着させた場合には、そのウェーハの表面３に酸化膜６が成長し、この酸化膜６が貼り合わせウェーハ４の界面に残存してしまうことがある。本発明では、このような場合に、貼り合わせウェーハ４を高温の不活性ガス雰囲気中で熱処理することによって、界面の酸化膜６を除去し、直接接合ウェーハを製造することができる。また、これによって貼り合わせウェーハ４、すなわち、直接接合ウェーハの接合強度を高めることができる。
【００３７】
以上説明したように、本発明では、ボンドウェーハとベースウェーハとが絶縁膜を介さずに直接貼り合された構造を有する直接接合ウェーハの製造方法であって、少なくとも、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの貼り合わせを行う表面にＨＦ処理を行い、前記表面を水素で終端させる工程と、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを不活性ガス中で熱処理して前記終端している水素を前記貼り合わせを行う表面から離脱させる工程と、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハを貼り合わせる工程と、ボンドウェーハを薄膜化する工程とを含むので、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハが製造できる。
【００３８】
本発明において上記のようになる詳細な作用は明確ではないが、ウェーハ表面をＨＦ処理することにより、不均一に形成されている自然酸化膜を完全に除去し、ウェーハ最表面のシリコン原子を均一に水素終端させて一旦表面を疎水性にした後、不活性ガス中でウェーハを加熱することで、ウェーハ最表面に終端された水素を離脱することができ、かつ、その最表面を他の元素に覆われることなく活性化することができる。
【００３９】
従って、その様に活性化された表面状態でウェーハ同士を貼り合せることで欠陥の少ない直接接合ウェーハの作製が可能になると考えられる。また、活性化された状態の最表面に水分を供給すれば、結合子となる水分が最表面に均一に吸着した表面状態となるので、同様に、欠陥の少ない直接接合ウェーハの作製が可能になると考えられる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
（実施例１）
直接接合ウェーハを製作するためのウェーハとして、直径３００ｍｍの面方位（１１０）と面方位（１００）ウェーハを用意し、薄膜化が行われるボンドウェーハに面方位（１１０）を、支持基板となるベースウェーハに（１００）を用いた。
次に、予めボンドウェーハの表面に熱酸化により酸化膜を５０ｎｍ成長させ、その後、ボンドウェーハの表面から酸化膜を介して、水素イオンの打ち込みを行った。ここで、水素イオンの注入条件はドーズ量７×１０１６ａｔｏｍｓ/ｃｍ２、加速エネルギーは３５ｋｅＶとした。
【００４２】
次に、これらのウェーハを５％希フッ酸で５０ｎｍの酸化膜及び自然酸化膜を除去して水素終端した。その後、これらのウェーハを熱処理及び貼り合わせを行うチャンバー内へ投入し、露点が−１１０℃以下のアルゴンガス中でアニールを行い、ウェーハ表面の水素を離脱させた。ここで、アニール温度は４００℃とした。
次に、それらのウェーハを引き続きアルゴンガス中で貼り合わせを行った。
次に、貼り合わせたウェーハを剥離熱処理し薄膜化を行った。ここで、熱処理条件は５００℃で３０分間とした。
【００４３】
その結果、得られた直接接合ウェーハの表面を目視及び光学顕微鏡により観察したが、ボイドやブリスター等の界面欠陥は観察されなかった。
このようにして、本発明の直接接合ウェーハの製造方法は、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハを製造することができることが確認できた。
【００４４】
（実施例２）
実施例１と同一仕様の２つのウェーハを用い、露点が−１１０℃以下のアルゴンガス中でアニールしてウェーハ表面の水素を離脱する工程までは実施例１と同一の工程を行った後、チャンバー内の温度を２００℃以下に降温した状態でスチームを注入してウェーハ表面に水分を吸着させた。この際、両ウェーハの表面に薄い酸化膜が形成された状態となった。
次に、それらのウェーハを引き続きアルゴンガス中で貼り合わせを行った。
次に、貼り合わせたウェーハを剥離熱処理を行った。ここで、熱処理条件は５００℃で３０分間とした。
【００４５】
その結果、得られた貼り合わせウェーハの表面を目視及び光学顕微鏡により観察したが、ボイドやブリスター等の界面欠陥は観察されなかった。
次に、貼り合わせウェーハは貼り合わせ界面に薄い酸化膜を有するので、それを除去して直接接合ウェーハを得るため、アルゴンガス雰囲気中で、１２００℃、２時間の熱処理を行った。
【００４６】
熱処理後の直接接合ウェーハの表面を再び目視及び光学顕微鏡により観察したが、ボイドやブリスター等の界面欠陥は発生していなかった。また、界面を透過型電子顕微鏡で観察した結果、酸化膜は完全に除去されており、直接接合ウェーハが形成されていることが確認された。
このようにして、本発明の直接接合ウェーハの製造方法は、ボイドやブリスターなどの界面欠陥が少ない直接接合ウェーハを製造することができることが確認できた。
【００４７】
（比較例）
実施例１と同一仕様の２つのウェーハを用い、露点が−１１０℃以下のアルゴンガス中でアニールしてウェーハ表面の水素を離脱する工程を除いた実施例１と同一の工程を行って直接接合ウェーハを作製した。そして、その結果得られた直接接合ウェーハの界面欠陥の状態を観察を行ったところ、この直接接合ウェーハにはブリスター及びボイドが多発していることが確認できた。
【００４８】
なお、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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の直接接合ウェーハの製造工程の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明の直接接合ウェーハの製造工程の別の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ボンドウェーハ、２…ベースウェーハ、３…貼り合わせ表面、
４…貼り合わせウェーハ、５…イオン注入層、６…自然酸化膜、
７…熱酸化膜。
【図１】
0005572914.tif 000002
【図２】
0005572914.tif 000003