(57)【要約】【課題】ボンドウェーハに絶縁膜を形成して貼り合わせを行う際に、テラスの幅を制御し、ＳＯＩ島の発生を防止するとともに、スクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常を抑制することのできるＳＯＩウェーハの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】貼り合わせ前に絶縁膜を少なくともボンドウェーハの全面に形成し、イオン注入層でボンドウェーハを剥離する前の貼り合わせウェーハを、ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の絶縁膜を保護しつつ、絶縁膜を溶解可能な液体に接触させるか、絶縁膜を溶解可能な気体に曝すことによって、ボンドウェーハとベースウェーハの間に位置する絶縁膜を、貼り合わせウェーハの外周端から中心方向へエッチングする工程を有するＳＯＩウェーハの製造方法。【選択図】図１
2014049699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン単結晶からなるボンドウェーハの表面から水素または希ガスのうち少なくとも１種類のガスイオンをイオン注入してイオン注入層を形成し、該ボンドウェーハのイオン注入した表面とベースウェーハ表面とを絶縁膜を介して貼り合わせた後、前記イオン注入層でボンドウェーハを剥離することによりＳＯＩウェーハを作製するＳＯＩウェーハの製造方法において、
前記貼り合わせ前に前記絶縁膜を少なくとも前記ボンドウェーハの全面に形成し、前記イオン注入層で前記ボンドウェーハを剥離する前の貼り合わせウェーハを、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の前記絶縁膜を保護しつつ、前記絶縁膜を溶解可能な液体に接触させるか、前記絶縁膜を溶解可能な気体に曝すことによって、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの間に位置する前記絶縁膜を、前記貼り合わせウェーハの外周端から中心方向へエッチングする工程を有することを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項２】
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室温で行い、その後、熱処理を行うことなく、前記絶縁膜のエッチングを行うことを特徴とする請求項１に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項３】
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室温で行い、その後、前記イオン注入層において剥離が発生しない低温熱処理を行った後に、前記絶縁膜のエッチングを行うことを特徴とする請求項１に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁膜のエッチングを、前記貼り合わせウェーハの外周端から中心方向へ０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置まで行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記絶縁膜のエッチングにおける前記ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の前記絶縁膜を保護する範囲を、前記ボンドウェーハの外周端から中心方向へ０ｍｍ以上７５ｍｍ以下の位置より内側の領域とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項６】
前記ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の前記絶縁膜の保護を、オーリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）を用いて行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項７】
前記絶縁膜を、酸化膜、窒化膜、又はこれらの積層膜とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項８】
前記絶縁膜のエッチングが行われた前記貼り合わせウェーハを、単結晶シリコンを溶解可能な液体に浸漬するか、単結晶シリコンを溶解可能な気体に曝すことによって、前記ボンドウェーハの外周部を、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面側から少なくとも前記イオン注入層の深さまでエッチングした後、前記ボンドウェーハの剥離を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のＳＯＩ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、イオン注入剥離法によりＳＯＩウェーハを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イオン注入剥離法により作製されたＳＯＩウェーハの外周部では、ＳＯＩ層が転写されず、ベースウェーハ表面が露出したテラスが生じる。これは、ウェーハ外周部では、研磨ダレによりウェーハの平坦度が悪くなるため貼り合わせたウェーハ間の結合力が弱く、ＳＯＩ層がベースウェーハ側に転写されにくいことが主要因である。
【０００３】
このＳＯＩウェーハのテラス部を光学顕微鏡で観察すると、ＳＯＩ層とテラス部の境界に、ＳＯＩ層が島状に孤立したＳＯＩ島が観察される。これは、ＳＯＩ層の転写される平坦度と転写されない平坦度の遷移領域で発生すると考えられる。このようなＳＯＩ島は、デバイス作製プロセスでウェーハから剥がれ、シリコンパーティクルとなってデバイス作製領域に再付着して、デバイスの不良の原因となってしまうことが懸念される（特許文献１）。
【０００４】
また、イオン注入剥離法においては、上記テラス部の幅（テラス幅）は貼り合わせるウェーハのテラス部の平坦度によって決まるため、貼り合わせた後でテラス幅を制御することは困難である。例えばＳＯＩウェーハのテラス部にレーザーマーク等をデバイス工程で作成する場合には、テラス幅が狭すぎるとレーザーマークを作成できないことが懸念されていた。
【０００５】
このようなＳＯＩ島を改善し、テラス幅を制御する方法として、貼り合わせ後のウェーハをＨＦ含有水溶液に浸漬させ、ボンドウェーハとベースウェーハの間に位置する絶縁膜を外周からエッチングする方法がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０５２９２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９９３５３号公報
【特許文献３】特開２００６−２１６６６２号公報
【特許文献４】特表２００８−５２６０３８号公報
【特許文献５】特開２００６−２７００３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、ボンドウェーハの全面に絶縁膜を形成した貼り合わせウェーハを用い、特許文献２に記載した方法によりテラス部のＳＯＩ島の改善を行うと、ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせ面以外に形成された絶縁膜が除去される。剥離後のボンドウェーハは絶縁膜が除去されているため平坦な形状のままだが、剥離後のＳＯＩウェーハは貼り合わせ面に絶縁膜があるため反りが発生する。これは、絶縁膜とシリコンとの熱膨張率の違いによって発生し、特に絶縁膜が酸化膜の場合は、ＳＯＩウェーハがＳＯＩ層側に凸形状になる。この絶縁膜に起因する反りは絶縁膜の膜厚に比例して大きくなる。
このように、剥離後のボンドウェーハは平坦な形状であるのに対し、ＳＯＩウェーハはＳＯＩ層側が凸形状となる為、ＳＯＩウェーハの凸形状の先端部がボンドウェーハに接触し、スクラッチやＳＯＩ膜厚分布異常が発生するという問題が生じるのを本発明者らは見出した。
【０００８】
特許文献３には、イオン注入剥離法によるＳＯＩウェーハのテラス部のＳＯＩ島を防止するため、貼り合わせ前のボンドウェーハ又はベースウェーハに形成した酸化膜の外周部を予め除去した後に貼り合わせることが記載されている。しかし、特許文献３は、貼り合わせ前に酸化膜の外周部を除去しており、この除去工程が複雑であるという欠点がある。
【０００９】
また、特許文献４に開示された技術は、貼り合わせを行った状態で酸化膜の除去を行う点では特許文献２と同一であるが、その酸化膜の除去方法は、トリミングと称するシリコンのエッチングを行うための前処理である点で相違する。また、イオン注入剥離法に特有の問題であるＳＯＩ島に関する記載はない。
【００１０】
さらに、ベースウェーハ背面の酸化膜を除去せずにＳＯＩウェーハの表面側のみの酸化膜を除去する方法として、特許文献５に開示されるスピンエッチングによる方法がある。
しかし、剥離後のＳＯＩウェーハにスピンエッチングを適応してもテラス部のＳＯＩ島は低減できないし、埋め込み酸化膜端面からのエッチングによってＳＯＩ層の外周端がオーバーハング形状になり剥がれ易くなる。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ボンドウェーハに絶縁膜を形成して貼り合わせを行う際に、テラスの幅を制御し、ＳＯＩ島の発生を防止するとともに、スクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常を抑制することのできるＳＯＩウェーハの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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、シリコン単結晶からなるボンドウェーハの表面から水素または希ガスのうち少なくとも１種類のガスイオンをイオン注入してイオン注入層を形成し、該ボンドウェーハのイオン注入した表面とベースウェーハ表面とを絶縁膜を介して貼り合わせた後、前記イオン注入層でボンドウェーハを剥離することによりＳＯＩウェーハを作製するＳＯＩウェーハの製造方法において、前記貼り合わせ前に前記絶縁膜を少なくとも前記ボンドウェーハの全面に形成し、前記イオン注入層で前記ボンドウェーハを剥離する前の貼り合わせウェーハを、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の前記絶縁膜を保護しつつ、前記絶縁膜を溶解可能な液体に接触させるか、前記絶縁膜を溶解可能な気体に曝すことによって、前記ボンドウェーハと前記ベースウェーハの間に位置する前記絶縁膜を、前記貼り合わせウェーハの外周端から中心方向へエッチングする工程を有することを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法を提供する。
【００１３】
このように、ボンドウェーハとベースウェーハの間に位置する絶縁膜を、貼り合わせウェーハの外周端から中心方向へエッチングすることにより、剥離後のテラス幅を制御することができ、イオン注入剥離法に特有の欠陥であるＳＯＩ島の発生を防止することができる。同時に、絶縁膜のエッチングの際にボンドウェーハの背面の絶縁膜を保護することで、剥離後、ＳＯＩ層側（剥離面側）が凸形状に反るＳＯＩウェーハに対し、剥離したボンドウェーハを剥離面側が凹形状になるように反らせることができる。これにより、従来のような平坦なボンドウェーハと凸形状のＳＯＩウェーハとの間の形状のミスマッチによる接触を防ぎ、剥離後のＳＯＩウェーハのスクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常を抑制することができる。
【００１４】
このとき、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室温で行い、その後、熱処理を行うことなく、前記絶縁膜のエッチングを行うことが好ましい。
【００１５】
このように、熱処理を行うことなく絶縁膜のエッチングを行うことによって、絶縁膜のエッチング前にイオン注入層でボンドウェーハが剥離してしまうことを防ぐことができ、また、より正確にテラス幅を制御することができ、ＳＯＩ島の発生を防止することができる。
【００１６】
あるいは、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室温で行い、その後、前記イオン注入層において剥離が発生しない低温熱処理を行った後に、前記絶縁膜のエッチングを行うこともできる。
【００１７】
このように低温熱処理であれば、ボンドウェーハが剥離してしまうことを防ぎながら結合強度を向上させることができ、より正確にテラス幅を制御することができ、ＳＯＩ島の発生を防止することができる。
【００１８】
また、前記絶縁膜のエッチングを、前記貼り合わせウェーハの外周端から中心方向へ０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置まで行うことが好ましい。
【００１９】
このような範囲で絶縁膜のエッチングを行うことによって、テラス部にレーザーマーク等をデバイス工程で作製する場合に、適当なテラス幅を得ることができ、また、ＳＯＩ島の発生を確実に防止することができる。
【００２０】
また、前記絶縁膜のエッチングにおける前記ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の前記絶縁膜を保護する範囲を、前記ボンドウェーハの外周端から中心方向へ０ｍｍ以上７５ｍｍ以下の位置より内側の領域とすることが好ましい。
【００２１】
このような範囲を保護することで、剥離後のボンドウェーハをより確実に反らせて、剥離後のＳＯＩウェーハのスクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常をより効果的に抑制することができる。
【００２２】
このとき、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面とは反対側の背面の前記絶縁膜の保護を、オーリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）を用いて行うことが好ましい。
【００２３】
このようなオーリングを用いれば、簡易な方法で、確実にボンドウェーハの背面の絶縁膜を保護することができる。
【００２４】
また、前記絶縁膜を、酸化膜、窒化膜、又はこれらの積層膜とすることが好ましい。
【００２５】
このような絶縁膜であれば熱処理やＣＶＤにより容易に形成することができる。
【００２６】
また、前記絶縁膜のエッチングが行われた前記貼り合わせウェーハを、単結晶シリコンを溶解可能な液体に浸漬するか、単結晶シリコンを溶解可能な気体に曝すことによって、前記ボンドウェーハの外周部を、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面側から少なくとも前記イオン注入層の深さまでエッチングした後、前記ボンドウェーハの剥離を行うことが好ましい。
【００２７】
このようなＳｉエッチングにより、デバイス作製工程で異物となりうる部分を予め除去することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、ボンドウェーハに絶縁膜を形成して貼り合わせを行い、ＳＯＩウェーハを製造する際に、テラスの幅を制御し、ＳＯＩ島の発生を防止するとともに、剥離後のＳＯＩウェーハのスクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の実施態様の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明のＳＯＩウェーハの製造方法のエッチング工程の他の例を示す概略図である。
【図３】従来のＳＯＩウェーハの製造方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明者らは、イオン注入剥離法によってＳＯＩウェーハを作製する際に発生する特有の欠陥であるＳＯＩ島を抑制するための方法を検討した。その結果、ボンドウェーハの剥離を行う前に、ボンドウェーハとベースウェーハの間に位置する絶縁膜を、外周端から中心方向へある程度の範囲までエッチング除去すれば、ＳＯＩ島の発生原因となる結合強度の弱い領域がなくなるため、ＳＯＩ島が発生しやすい領域において、中途半端なＳＯＩ層の転写を防止して、当該領域では確実にＳＯＩ層の転写が起こらないようにすることができ、その結果、ＳＯＩ島の発生を防ぐことができると考えた。
【００３１】
そのためには、ボンドウェーハの剥離を行う前に、貼り合わせウェーハを、フッ酸等の絶縁膜用エッチング液に浸漬する必要がある。従来は、結合強度が弱い状態で結合界面をエッチング液に浸漬するとエッチング液による結合界面の浸食が生じてしまうという懸念があるため、例えば特開平１０−７００５４号公報に記載されている様に、エッチング液に浸漬する前に、高温（例えば１０００℃以上）の結合熱処理を行う必要があると考えられていた。
【００３２】
ところが、イオン注入剥離法の場合、エッチング前にこのような高温熱処理を行うとイオン注入層においてボンドウェーハの剥離が発生してしまうため、結果的に前述のＳＯＩ島を防ぐことはできない。そこで、本発明者らは、室温で貼り合わせを行った状態でエッチング液に浸漬した場合に、結合界面のシリコン酸化膜のエッチングがどの程度進行するか調査したところ、シリコン酸化膜とベアシリコンの結合界面では、５０％ＨＦ含有水溶液に１日（２４時間）浸漬しても、結合界面のエッチングは、外周から１０ｍｍ程度に留まっていることを見出した。
【００３３】
しかし、特許文献２に示すような方法では、ボンドウェーハ側に絶縁膜を形成し、上記エッチングを行った場合、剥離後のＳＯＩウェーハに反りが発生することが分かった。図３に示すように、イオン注入層１１１及び絶縁膜１１３を形成したボンドウェーハ１１０と、ベースウェーハ１１２を貼り合わせ（図３（ａ））、ＨＦ含有水溶液１１５に浸漬させて結合界面の絶縁膜１１３を外周端からエッチングする場合（図３（ｂ））、ボンドウェーハ１１０の背面の絶縁膜まで除去されてしまい、ボンドウェーハ１１０をイオン注入層１１１で剥離すると、表裏面に絶縁膜のないボンドウェーハ（剥がしボンドウェーハ１１０’）が得られ、また、剥離により移設されたＳＯＩ層１１６を有するＳＯＩウェーハ１１７が作製される（図３（ｃ））。
この場合には、上記したように絶縁膜とシリコンとの熱膨張率の違いによりＳＯＩウェーハ１１７のＳＯＩ層１１６側に凸形状の反りが発生してしまう。一方、表裏の絶縁膜がない剥がしボンドウェーハ１１０’は平坦な形状になる。
【００３４】
剥離後のＳＯＩウェーハ１１７に凸形状の反りが発生すると、ＳＯＩウェーハの凸形状先端部において、平坦な形状であるボンドウェーハ１１０’との間で、形状のミスマッチによる接触が生じ、ＳＯＩ層１１６の表面にスクラッチやＳＯＩ膜厚分布異常が生じる。尚、ＳＯＩ膜厚分布異常は、剥がしボンドウェーハ１１０’と接触したＳＯＩ層１１６の接触部表面において、自然酸化膜の形成が抑制されるため、その後のＳＯＩウェーハ１１７の洗浄工程で、その部分のＳＯＩ層のエッチング代がやや大きくなるために発生すると考えられる。
【００３５】
剥離後のＳＯＩウェーハのスクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常の発生を抑制しつつ、テラス部のＳＯＩ島の発生を防止する方法を鋭意検討した結果、ボンドウェーハ背面の絶縁膜を保護しつつ、ボンドウェーハとベースウェーハ間の絶縁膜をエッチングする方法により、ＳＯＩ島の発生の防止と、スクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常の抑制を同時に達成できることを見出し、本発明を完成させた。
【００３６】
以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明のＳＯＩウェーハの製造方法のフロー図である。
【００３７】
まず、シリコン単結晶からなるボンドウェーハの全面に絶縁膜を形成する。次に絶縁膜を通してボンドウェーハの表面から水素または希ガスのうち少なくとも１種類のガスイオンをイオン注入してイオン注入層を形成する。本発明では、絶縁膜を、ボンドウェーハのみに形成してもよいし、ボンドウェーハとベースウェーハの両方に形成してもよい。
形成する絶縁膜としては、特に限定されないが、酸化膜や窒化膜が一般的であり、または、これらの積層膜とすることもできる。
【００３８】
その後、図１（ａ）に示すように、例えば２０〜３０℃程度の室温において、イオン注入層１１が形成されたボンドウェーハ１０のイオン注入した表面とベースウェーハ１２の表面とを絶縁膜１３を介して貼り合わせて、貼り合わせウェーハ１４を形成する。
このような貼り合わせの前に、少なくとも一方のウェーハの貼り合わせ面にプラズマ処理を行うことによって、室温での貼り合わせ強度を向上させることもできる。
【００３９】
このような貼り合わせの後、熱処理を行わずに、又は、イオン注入層１１においてボンドウェーハ１０の剥離が発生しない低温熱処理（例えば、２００〜３５０℃）を行った後に、次工程のエッチングを行うことが好ましい。
これにより、従来イオン注入剥離法を用いる際に懸念されていた、エッチング前の段階でのボンドウェーハの剥離を防ぐことができ、また、より正確にテラス幅を制御することができる。
【００４０】
その後、図１（ｂ）に示すように、貼り合わせウェーハ１４を、ボンドウェーハ１０の貼り合わせ面とは反対側の背面の絶縁膜１３ｂを保護しつつ、絶縁膜を溶解可能な液体に接触させるか、絶縁膜を溶解可能な気体に曝すことによって、ボンドウェーハ１０とベースウェーハ１２の間に位置する絶縁膜１３ａを、貼り合わせウェーハ１４の外周端から中心方向へエッチングする。
【００４１】
エッチングする方法としては、貼り合わせウェーハ１４を、図１（ｂ）のようにエッチング液１５（絶縁膜を溶解可能な液体）に浸漬する方法を用いても良いし、絶縁膜を溶解可能な蒸気に曝すことによりエッチングする方法でも良い。
絶縁膜１３が酸化膜の場合、エッチング液１５としてはＨＦ含有水溶液が好適であるが、バッファードフッ酸、ＨＦ／Ｈ２Ｏ２／ＣＨ３ＣＯＯＨ水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３水溶液なども適用できる。また、窒化膜の場合は、リン酸を用いることが好ましい。
【００４２】
ボンドウェーハ１０の背面の絶縁膜１３ｂの保護は、図１（ｂ）に示すように、ボンドウェーハ１０の背面の外周近傍の周方向全体にリング状のゴム（オーリング１９）を接触させ、エッチング液やエッチングガスを遮断する処理を行っても良いし、ＰＶＣ等の保護シートをボンドウェーハ１０の背面の絶縁膜１３ｂ上に付けても良い。
【００４３】
このようなエッチングにより、ボンドウェーハ１０とベースウェーハ１２の間に位置する絶縁膜１３ａは外周端から浸食される。絶縁膜１３ａが浸食されると、その浸食部分では、ボンドウェーハ１０とベースウェーハ１２が結合していないために、ボンドウェーハ１０を剥離した際、当該浸食部分はＳＯＩ層の転写が起こらずにテラス部となる。一方、絶縁膜１３ａが残った領域では、後の剥離工程によりＳＯＩ層が転写される。つまり、上記エッチングによる浸食幅がテラス幅となる。一方、ボンドウェーハ１０の背面の絶縁膜１３ｂについては、オーリング１９等により保護されるため、エッチングは生じない。
【００４４】
また、ボンドウェーハ１０の背面の絶縁膜を保護しつつエッチングする他の方法として、図２のようなスピンエッチングが挙げられる。図２に示すように、ボンドウェーハ１０の背面を吸着テーブル２０に吸着することでエッチング時にボンドウェーハ１０の全面に形成された絶縁膜１３のうち、背面部分の絶縁膜を保護することができる。貼り合わせウェーハ１４を水平に回転させた状態でベースウェーハ１２の上部からエッチング液１５やエッチングガスを供給しつつ、ボンドウェーハ１０の背面側に非エッチングガスを供給することによって、貼り合わせウェーハ１４の回転による遠心力や非エッチングガスの風圧によりボンドウェーハ１０の背面にエッチング液１５やエッチングガスが回りこまないようにしても良い。
【００４５】
このようなエッチングを行う場合、エッチング液に働く遠心力の影響により、エッチング液がボンドウェーハとベースウェーハの界面の酸化膜に達しないことが懸念されるが、ウェーハの回転速度やエッチング液又はエッチングガスの流量を適宜調整することで、ボンドウェーハ１０とベースウェーハ１２の間に位置する絶縁膜を外周端からエッチングすることができる。
【００４６】
ところで、ＳＯＩ島はＳＯＩ層とテラス部の境界部分に発生する。この境界部分は、貼り合わせるウェーハの外周部で平坦度が悪いために、結合強度が弱く、ＳＯＩ層が部分的にしか転写しない領域である。ＳＯＩ島の発生を防止するためには、図１（ｂ）に示すような上記の絶縁膜１３ａのエッチングによって、ＳＯＩ島が発生する領域にまで絶縁膜１３ａの浸食幅を広げて、上記結合強度の弱くなる領域までエッチングすることで、当該領域ではＳＯＩ層の転写が起こらないようにすれば、ＳＯＩ島は確実に発生しない。
【００４７】
上記エッチングにおける絶縁膜１３ａの外周からの浸食幅は、絶縁膜の種類やエッチング液、エッチングガスの種類・濃度・温度によって変わってくるが、同一の条件下では、エッチング時間によって浸食幅が制御できるため、これらの条件の調節によりＳＯＩ層転写後のテラス幅が制御可能となる。
【００４８】
このような絶縁膜１３ａのエッチングを、例えば、貼り合わせウェーハ１４の外周端から中心方向へ０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置まで行うことが好ましい。
このような浸食幅に調節することで、上記したようにＳＯＩ島が発生しやすい領域をエッチング除去することができ、テラス幅を制御して、ＳＯＩ島の発生を確実に防止することができる。この際、貼り合わせウェーハ１４を形成するボンドウェーハ１０及びベースウェーハ１２の外周端部には、一般的に数１００μｍ程度の幅の面取り部が形成されており、その部分は結合されず、ＳＯＩ島も発生しないので、浸食幅は０．５ｍｍ以上とすることがより好ましく、また、ＳＯＩ層の有効面積を考慮すると３ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００４９】
また、ボンドウェーハ１０の背面の保護範囲としては、特に限定されない。剥離後のボンドウェーハにＳＯＩウェーハとは反対向きの（凹形状の）反りがより確実に発生するように、外周から数ｍｍ程度から内側の領域が望ましいが、許容可能な反りのレベルによっては、さらに内側の範囲で保護しても良い。直径３００ｍｍのウェーハの場合、保護範囲を、例えば、ボンドウェーハ１０の外周端から中心方向へ０ｍｍ以上７５ｍｍ以下の位置より内側の領域とすることが好ましい。当該保護範囲は、例えば、ボンドウェーハ１０の外周端から中心方向へ０ｍｍ以上７５ｍｍ以下の位置にオーリング１９を設置することで調節することができる。
このような範囲の絶縁膜を保護して残すことで、剥離後のボンドウェーハに凹形状の反りをより確実に発生させることができる。
【００５０】
その後、図１（ｃ）に示すように、上記のように絶縁膜１３ａのエッチングが行われた貼り合わせウェーハ１４を、シリコン単結晶が溶解可能な液体に浸漬するか、シリコン単結晶が溶解可能な気体に曝すことによって、ボンドウェーハ１０の貼り合わせ面側から少なくともイオン注入層１１の深さまでの外周部１８をエッチングすることも好ましい。
このようにボンドウェーハの外周部をＳｉエッチングすることによって、デバイス作製工程で異物となりうる箇所を予め除去することができる。これにより、ＳＯＩ島の発生がより確実に防止されることとなる。また、ボンドウェーハ外周部１８のイオン注入層が除去されることになるため、後工程で熱処理が加わっても外周部でのブリスタリング（膨れが生じる現象）が発生しなくなる。従って、当該ブリスタリングに起因して発生するＳｉ屑（くず）がＳＯＩウェーハのテラス部に付着することを防ぐことができる。尚、付着したＳｉ屑はＳＯＩ島の様にベースウェーハに結合したものではないため、一般的な洗浄によってある程度除去することができるが、完全に除去することは困難であるため、上記のような外周部のＳｉエッチングによりＳｉ屑の付着もできる限り抑制することが望ましい。
【００５１】
シリコン単結晶が溶解可能な液体としては、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液などが挙げられるが、シリコン単結晶が溶解可能な液体、又は、シリコン単結晶が溶解可能な気体であれば、これに限られない。
また、このようなＳｉエッチングを行う前に、当該Ｓｉエッチングを施す範囲以外のボンドウェーハ１０及びベースウェーハ１２の外周が余計にエッチングされないように、予めマスクして保護しておくことが好ましい。
【００５２】
その後、図１（ｄ）に示すように、例えば、４００℃以上の剥離熱処理により、イオン注入層１１でボンドウェーハ１０の一部を剥離することにより（剥離後のボンドウェーハ１０’）、ＳＯＩ層１６が絶縁膜１３ａ（埋め込み絶縁膜）上に形成されたＳＯＩウェーハ１７を作製する。
このとき本発明では、ボンドウェーハの剥離面が凹形状に反っており、従来のような形状のミスマッチによる接触を防ぐことができる。
【００５３】
以上のように本発明であれば、テラス部の幅を制御して、ＳＯＩ島の発生を防止できるとともに、剥離後のミスマッチな接触によるスクラッチ及びＳＯＩ膜厚分布異常も抑制でき、高品質なＳＯＩウェーハを製造することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、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。
【００５５】
（実施例１）
直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハの全面に１５０ｎｍの熱酸化膜を形成したボンドウェーハに、水素イオンを下記表１のイオン注入条件で注入し、直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハからなるベースウェーハと貼り合わせ（図１（ａ）の工程）、貼り合わせ後にボンドウェーハ背面の酸化膜を図１のようにオーリングで保護した状態でＨＦ処理（５０％ＨＦ水溶液への浸漬）を行い（図１（ｂ）の工程）、その後、剥離熱処理して剥離してＳＯＩウェーハを作製した（図１（ｄ）の工程）。
【００５６】
（実施例２）
ＨＦ処理における背面酸化膜の保護をウェーハ中心から外周５ｍｍまでとし、ＨＦ処理の後に、ＴＭＡＨによるボンドウェーハ外周部のＳｉエッチング工程（図１（ｃ）の工程）を追加したこと以外は実施例１と同様にＳＯＩウェーハを作製した。
【００５７】
（比較例１）
実施例１と同様の熱酸化膜付ボンドウェーハとベースウェーハを用意し、両ウェーハを貼り合わせた後（図３（ａ）の工程）、ＨＦ処理を行わずに剥離熱処理してボンドウェーハを剥離し（図３（ｃ）の工程）、ＳＯＩウェーハを作製した。
【００５８】
（比較例２）
比較例１と同様に、ただし、ボンドウェーハとベースウェーハを貼り合わせた後、ボンドウェーハ背面酸化膜の保護を行わずにＨＦ処理を行い（図３（ｂ）の工程）、その後、剥離熱処理してボンドウェーハを剥離し、ＳＯＩウェーハを作製した。
【００５９】
上記実施例１、２、比較例１、２の条件、評価結果を表１に示す。
尚、スクラッチの観察は集光灯下で目視観察により実施した。また、ＳＯＩ膜厚分布観察は光学的膜厚測定器（ＡＤＥ社製Ａｃｕｍａｐ）を用いて測定を行った。
【００６０】
【表１】
2014049699.tif 000003
【００６１】
表１に示すように、実施例１、２では本発明のエッチングにより、ＳＯＩ島の発生を防止でき、さらに、ボンドウェーハ背面の酸化膜を残すことで、スクラッチやＳＯＩ膜厚分布異常を抑制できた。一方、ＨＦ処理を行わなかった比較例１ではＳＯＩ島が検出され、ボンドウェーハ背面の酸化膜を保護せずにＨＦ処理を行った比較例２では、ウェーハ中央部分にスクラッチが観察され、さらにウェーハ中央部の数ｃｍ２の領域にＳＯＩ層の膜厚が周囲に比べて急激に薄くなった部分が観察された。
【００６２】
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。
【符号の説明】
【００６３】
１０…ボンドウェーハ、１０’…剥がしボンドウェーハ、  １１…イオン注入層、
１２…ベースウェーハ、  １３、１３ａ、１３ｂ…絶縁膜、
１４…貼り合わせウェーハ、  １５…エッチング液、  １６…ＳＯＩ層、
１７…ＳＯＩウェーハ、  １８…ボンドウェーハ外周部、  １９…オーリング、
２０…吸着テーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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