(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
いずれもシリコン単結晶からなるボンドウェーハとベースウェーハとを絶縁膜を介して貼り合わせて貼り合わせＳＯＩウェーハを製造する方法であって、
少なくとも、
前記ベースウェーハの貼り合わせ面側に多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する工程と、
該多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層の表面、及び、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面の少なくとも一方に前記絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜を介して前記ベースウェーハと前記ボンドウェーハを貼り合わせる工程と、
貼り合わせられた前記ボンドウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程と
を有し、
前記ベースウェーハとして、抵抗率が１００Ω・ｃｍ以上であり、かつ、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上のものを用いることを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記ベースウェーハとして、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが１０ｎｍ以下のものを用いることを特徴とする請求項１に記載されたＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記ベースウェーハとして、イオン注入剥離法により貼り合わせＳＯＩウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハを用い、該剥離ウェーハの剥離面に前記多結晶シリコン層または非晶質シリコン層を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載されたＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記ベースウェーハの前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面は、ウェットエッチングまたはドライエッチングが行われたエッチング面からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載されたＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記ボンドウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程は、イオン注入剥離法により行う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されたＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項６】
シリコン単結晶からなるベースウェーハ上に、多結晶層又は非晶質層と、絶縁膜と、ＳＯＩ層とが順次形成された貼り合わせＳＯＩウェーハであって、
前記ベースウェーハは抵抗率が１００Ω・ｃｍ以上であり、
前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上であり、
前記多結晶層又は非晶質層の＜２２０＞、＜３１１＞、＜１１１＞の各方位成分の和に占める＜１１１＞成分の比率が４０％以下であることを特徴とする貼り合わせＳＯＩウェーハ。
【請求項７】
前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載された貼り合わせＳＯＩウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯＩウェーハの製造方法及び貼り合わせＳＯＩウェーハに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）デバイス対応のＳＯＩウェーハとして、ベースウェーハの抵抗率を高抵抗化することで対処してきた。しかしながら、更なる高速化に対応するためにより高い周波数に対応することが必要になってきており、従来の高抵抗ウェーハの使用のみでは対処できなくなってきている。
【０００３】
そこで、対応策としてＳＯＩウェーハの埋め込み酸化膜層（ＢＯＸ層）直下に、発生したキャリアを消滅させる効果を持つ層（キャリアトラップ層）を加えることが提案されており、高抵抗ウェーハ中に発生したキャリアを再結合させるための高抵抗の多結晶シリコン層をベースウェーハ上に形成することが必要となってきている。
【０００４】
特許文献１には、ＢＯＸ層とベースウェーハの界面に、キャリアトラップ層としての多結晶シリコン層や非晶質シリコン層を形成することが記載されている。
一方、特許文献２にも、ＢＯＸ層とベースウェーハの界面に、キャリアトラップ層としての多結晶層を形成することが記載されており、更に、多結晶シリコン層の再結晶化を防止するため、多結晶シリコン層形成後の熱処理温度を制限している。
また、特許文献３には、キャリアトラップ層としての多結晶シリコン層や非晶質シリコン層を形成することは記載されていないが、ボンドウェーハと貼り合わせる側のベースウェーハ表面の表面粗さを大きくすることによって、キャリアトラップ層と同様の効果を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５０７０９３号公報
【特許文献２】特表２０１３−５１３２３４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、より高い周波数に対応するデバイスを作製するため、ＳＯＩウェーハのＢＯＸ層下にキャリアトラップ層を形成することが必要になってきている。
しかしながら、通常の多結晶シリコン層を堆積させキャリアトラップ層を形成すると、ＳＯＩウェーハ製造工程中またはデバイス製造工程中の熱履歴によっては多結晶シリコン層がアニールされ単結晶化しキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうという問題があった。
従って、多結晶シリコン層堆積後に熱処理を行っても単結晶化が進まないようにする必要がある。言い換えれば、ＳＯＩウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないようなコストが安く、効果が持続する多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積する必要がある。
しかしながら、上記の特許文献１−３のいずれにも、多結晶シリコン層堆積後に熱処理を行っても単結晶化が進まないようにする技術については、開示も示唆もされていない。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ＳＯＩウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、いずれもシリコン単結晶からなるボンドウェーハとベースウェーハとを絶縁膜を介して貼り合わせて貼り合わせＳＯＩウェーハを製造する方法であって、少なくとも、前記ベースウェーハの貼り合わせ面側に多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する工程と、該多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層の表面、及び、前記ボンドウェーハの貼り合わせ面の少なくとも一方に前記絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜を介して前記ベースウェーハと前記ボンドウェーハを貼り合わせる工程と、貼り合わせられた前記ボンドウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有し、前記ベースウェーハとして、抵抗率が１００Ω・ｃｍ以上であり、かつ、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上のものを用いることを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法を提供する。
【０００９】
このようなＳＯＩウェーハの製造方法であれば、ＳＯＩウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるので、多結晶シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができる。
【００１０】
このとき、前記ベースウェーハとして、前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが１０ｎｍ以下のものを用いることが好ましい。
このような表面粗さであれば、ボンドウェーハとの貼り合わせを良好に行うための多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を研磨する工程に負荷がかかることを抑制することができる。
【００１１】
このとき、前記ベースウェーハとして、イオン注入剥離法により貼り合わせＳＯＩウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハを用い、該剥離ウェーハの剥離面に前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成することが好ましい。
このように、ベースウェーハとして剥離ウェーハを用いることで、ベースウェーハの一方の表面の表面粗さを所望のものにすることができるとともに、剥離ウェーハの剥離面に対する研磨等の平坦化処理を行わずにそのままベースウェーハとして用いることができる。
【００１２】
このとき、前記ベースウェーハの前記多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面は、ウェットエッチングまたはドライエッチングが行われたエッチング面からなることが好ましい。
このようにすれば、ベースウェーハの多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さを所望のものにすることができる
【００１３】
このとき、ボンドウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程は、イオン注入剥離法により行うことが好ましい。
イオン注入剥離法により、好適にボンドウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成することができる。
【００１４】
また、本発明は、シリコン単結晶からなるベースウェーハ上に、多結晶層又は非晶質層と、絶縁膜と、ＳＯＩ層とが順次形成された貼り合わせＳＯＩウェーハであって、前記ベースウェーハは抵抗率が１００Ω・ｃｍ以上であり、前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上であり、前記多結晶層又は非晶質層の＜２２０＞、＜３１１＞、＜１１１＞の各方位成分の和に占める＜１１１＞成分の比率が４０％以下であることを特徴とする貼り合わせＳＯＩウェーハを提供する。
【００１５】
このような貼り合わせＳＯＩウェーハであれば、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができ、より高い周波数に対応できるＲＦデバイス対応のＳＯＩウェーハとすることができる。
【００１６】
このとき、前記ベースウェーハと、前記多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さが１０ｎｍ以下であることが好ましい。
このような表面粗さであれば、ボンドウェーハとの貼り合わせを良好に行うための多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を研磨する工程に負荷がかかることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ベースウェーハとして、高抵抗であるとともに、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが２ｎｍ以上のものを用いることで、ＳＯＩウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるので、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができる。これにより高い周波数に対応できるＲＦデバイス用のＳＯＩウェーハを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のＳＯＩウェーハの製造方法を示すフロー図である。
【図２】イオン注入剥離法を用いた場合の本発明のＳＯＩウェーハの製造方法を示すフロー図である。
【図３】多結晶シリコン層の＜１１１＞含有率と抵抗率との関係を示す図である。
【図４】ベースウェーハの表面粗さ（ＲＭＳ）と、多結晶シリコン層の＜１１１＞含有率との関係を示す図である。
【図５】ベースウェーハの表面粗さ（ＲＭＳ）と、多結晶シリコン層の抵抗率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
前述のように、より高い周波数に対応するデバイスを作製するため、ＳＯＩウェーハのＢＯＸ層下にキャリアトラップ層を形成することが必要になってきているが、通常の多結晶シリコン層を堆積させキャリアトラップ層を形成すると、ＳＯＩウェーハ製造工程中またはデバイス製造工程中の熱履歴によっては多結晶シリコン層がアニールされ単結晶化しキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうという問題があった。
【００２０】
そこで、発明者らは、ＳＯＩウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるＳＯＩウェーハの製造方法について鋭意検討を重ねた。
特に、発明者らは、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層の結晶化のメカニズムについて考察した。
一般的な製品レベルの鏡面研磨面を有するベースウェーハに多結晶シリコン層（または非晶質シリコン層）を成長させ熱処理を加えた場合の多結晶シリコンの単結晶化は以下のようにして起こる。
熱処理を行うと１０００℃近傍で多結晶シリコン層とベースウェーハの界面にある自然酸化膜の一部に穴が開きその部分は多結晶シリコンがベースウェーハ表面と接するのでその部分から双晶が成長する。双晶の面部分には一部結晶欠陥が残るがそれ以外は単結晶に成長する。高温になると多くの箇所で穴が開きその部分は同様な事が起こる。熱処理が進むと更なる単結晶化が起こる。このように多くの双晶が成長しても下地のベースウェーハは単一な方位であることが、単結晶化が起こりやすくなる理由である。
【００２１】
一方、局所的に違った方位が多く露出した表面であれば熱処理により界面の自然酸化膜に穴が開き単結晶化しても様々な方位が混在するため、全体的な単結晶化が起こりにくいか、結晶欠陥が多く残る。
具体的には、表面を局所的に見ると単一の方位をもたない（すなわち、表面のラフネスが大きい）ウェーハをベースウェーハとして用い、その表面に多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を成長させれば、その後の熱処理で単結晶化を抑制できるので、キャリアトラップ層としての効果が持続する。
【００２２】
上記のような知見に基づいて、ベースウェーハとして、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さが２ｎｍ以上のものを用いることで、ＳＯＩウェーハ製造工程の熱処理工程やデバイス製造工程の熱処理工程を通っても単結晶化が進まないように多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を堆積することができるので、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができることを見出し、本発明をなすに至った。
【００２３】
以下、図１を参照しながら、本発明のＳＯＩウェーハの製造方法を説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、いずれもシリコン単結晶からなるボンドウェーハ１０及びベースウェーハ１１を準備する。このとき、ベースウェーハ１１は、抵抗率が１００Ω・ｃｍ以上で、かつ、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上のものを用いる。表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上であれば、ＳＯＩウェーハ製造工程などの熱処理による単結晶化を十分に抑制することができ、それによりキャリアトラップ層としての効果を持続することができる。また、ベースウェーハ１１の抵抗率は、１００Ω・ｃｍ以上であれば高周波デバイス製造用に好適に用いることができ、特に上限値は限定されないが、１０００Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、３０００Ω・ｃｍ以上であることが特に好ましい。
【００２４】
また、ベースウェーハ１１の多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）の上限は特に限定されないが、表面粗さが大きくなればなるほど、堆積された多結晶シリコン層の表面粗さも大きくなるため、ボンドウェーハとの貼り合わせを良好に行うための研磨工程に負荷がかかる（すなわち、研磨時間が長くなる）。従って、ベースウェーハの表面粗さとしては、１０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００２５】
なお、後述するイオン注入剥離法により貼り合わせＳＯＩウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハの剥離面の表面粗さは２ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であるので、この剥離ウェーハをベースウェーハ１１に用いることができる。このようにすれば、再生のための剥離面に対する研磨等の平坦化処理を行わずにそのまま剥離ウェーハ用いることができるため効率的である。
ただし、剥離ウェーハの周辺部（１〜２ｍｍ）には、イオン注入層で剥離されなかった部分が段差として残っているので、その部分のみを除去する処理（研磨やエッチング）を行うことが好ましい。
【００２６】
また、ベースウェーハの多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上のウェーハとして、ウェットエッチングまたはドライエッチングが行われたエッチング面を有するウェーハを用いることもできる。このようなウェーハとしては、鏡面研磨ウェーハを作製する際の鏡面研磨前に得られるＣＷウェーハ（化学エッチングウェーハ）を用いることが好適であるが、鏡面研磨後のウェーハに改めてウェットエッチングまたはドライエッチングを行って作製することもできる。
【００２７】
次に、図１（ｂ）に示すように、ベースウェーハ１１の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上である面に多結晶シリコン層１２を形成する。なお、多結晶シリコン層の代わりに非晶質シリコン層を用いることができる。非晶質シリコン層は、多結晶シリコン層を堆積する温度を低温化（例えば４００℃程度）することで容易に形成することができる。
非晶質シリコン層も多結晶シリコン層と同様に、ＳＯＩウェーハ製造工程中またはデバイス製造工程中の熱履歴によって単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうが、非晶質シリコン層を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）を２ｎｍ以上にしておけば単結晶化を抑制でき、キャリアトラップ層としての効果を持続することができる。
【００２８】
次に、図１（ｃ）に示すように、例えば熱酸化やＣＶＤ等によって、ボンドウェーハ１０に、埋め込み酸化膜層１６となる絶縁膜（例えば、酸化膜）１３を成長させる。或いは、この際形成する酸化膜１３は、ベースウェーハ１１の多結晶シリコン層１２上に形成しても良いし、両ウェーハに形成しても良い。
【００２９】
次に、図１（ｄ）に示すように、多結晶シリコン層１２が形成されたベースウェーハ１１を、多結晶シリコン層１２が形成された面が接するように、酸化膜１３を形成したボンドウェーハ１０と密着させて貼り合わせる。この際、多結晶シリコン層１２の表面をわずかに研磨し、平坦度を高めた上で貼り合わせることが好ましい。
【００３０】
そして、図１（ｅ）に示すように、貼り合わせられたボンドウェーハ１０を薄膜化して、ベースウェーハ１１上に多結晶シリコン層１２、埋め込み酸化膜層１６、及びＳＯＩ層１５が形成された貼り合わせウェーハ１４を作製する。
【００３１】
このように、ベースウェーハ１１の多結晶シリコン層１２又は非晶質シリコン層１２を形成する表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上であれば、ＳＯＩウェーハ製造工程などの熱処理による単結晶化を十分に抑制することができ、それによりキャリアトラップ層としての効果を持続することができる貼り合わせウェーハ１４を製造できる。
【００３２】
次に、図２を参照しながら、イオン注入剥離法を用いた場合の本発明のＳＯＩウェーハの製造方法を説明する。
【００３３】
図２（ａ）、図２（ｂ）の工程については、図１（ａ）、図１（ｂ）の工程と同様である。図２（ｂ）の工程の後に、図２（ｃ）示すように、例えば熱酸化やＣＶＤ等によって、ボンドウェーハ１０に、埋め込み酸化膜層１６となる絶縁膜（例えば、酸化膜）１３を成長させる。或いは、この際形成する酸化膜１３は、ベースウェーハ１１の多結晶シリコン層１２上に形成しても良いし、両ウェーハに形成しても良い。
その後、その酸化膜１３の上からイオン注入機により、水素イオンと希ガスイオンのうちの少なくとも一種類のガスイオンを注入して、ボンドウェーハ１０内にイオン注入層１７を形成する。この際、目標とするＳＯＩ層１５の厚さを得ることができるように、イオン注入加速電圧を選択する。
【００３４】
次に、図２（ｄ）に示すように、多結晶シリコン層１２が形成されたベースウェーハ１１を、ベースウェーハ１１の多結晶シリコン層１２が形成された面とボンドウェーハ１０の注入面とが接するように、酸化膜１３を形成したボンドウェーハ１０と密着させて貼り合わせる。この際、多結晶シリコン層１２の表面をわずかに研磨し、平坦度を高めた上で貼り合わせることが好ましい。
【００３５】
そして、図２（ｅ）に示すように、イオン注入層１７に微小気泡層を発生させる熱処理を貼り合わせたウェーハに施し、微小気泡層にて剥離して、ベースウェーハ１１上に埋め込み酸化膜層１６とＳＯＩ層１５が形成された貼り合わせウェーハ１４を作製する。なお、このときに、剥離面１９を有する剥離ウェーハ１８が派生する。
【００３６】
このように、イオン注入剥離法を用いた場合でも、図１に示された製造方法と同様に、ＳＯＩウェーハ製造工程などの熱処理による単結晶化を十分に抑制することができ、それによりキャリアトラップ層としての効果を持続することができる貼り合わせウェーハ１４を製造できる。
【００３７】
また、上記で説明した製造方法で作製したＳＯＩ貼り合わせウェーハは、シリコン単結晶からなるベースウェーハ上に、多結晶層又は非晶質層と、絶縁膜と、ＳＯＩ層とが順次形成された構成になっており、ベースウェーハは抵抗率が１００Ω・ｃｍ以上であり、ベースウェーハと、多結晶層又は非晶質層との界面の表面粗さ（ＲＭＳ）が２ｎｍ以上であり、多結晶層又は非晶質層の＜２２０＞、＜３１１＞、＜１１１＞の各方位成分の和に占める＜１１１＞成分の比率が４０％以下になっている。
【００３８】
このようなＳＯＩ貼り合わせウェーハであれば、多結晶シリコン層又は非晶質シリコン層が熱処理により単結晶化してキャリアトラップ層としての効果が減少してしまうことを抑制することができ、より高い周波数に対応できるＲＦデバイス対応のＳＯＩウェーハとすることができる。
【実施例】
【００３９】
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。
【００４０】
（実施例１−４）
ベースウェーハとして、イオン注入剥離法により貼り合わせＳＯＩウェーハを作製した際に派生した剥離ウェーハ（シリコン単結晶ウェーハ、直径３００ｍｍ、結晶方位＜１００＞、抵抗率１０００Ω・ｃｍ）を複数枚用意し、剥離面の研磨代を変えることにより様々な表面粗さの表面を持ったベースウェーハを作製した。
なお、各実施例のベースウェーハの表面粗さは、表１に記載されるものとした。
【００４１】
【表１】
0005942948.tif 000002
【００４２】
これらのベースウェーハに６５０℃の減圧ＣＶＤ法で多結晶シリコンを４．５μｍ成長させた。その後、多結晶シリコン層の表面を研磨代０．５μｍの研磨を行い平坦化した。このウェーハをベースウェーハとして使用した。
一方、ボンドウェーハ（シリコン単結晶ウェーハ、直径３００ｍｍ、結晶方位＜１００＞、抵抗率１０Ω・ｃｍ）を用意し、その表面にＢＯＸ層（埋め込み酸化膜層）となる２００ｎｍのシリコン酸化膜を熱酸化により成長させ、その酸化膜を通して水素イオン（Ｈ＋イオン）を加速エネルギー５０ｋｅＶ、ドーズ量５×１０１６／ｃｍ２でイオン注入を行った。
【００４３】
その後、ボンドウェーハのイオン注入した側の酸化膜表面とベースウェーハの多結晶シリコン層表面とを貼り合わせ、５００℃３０分の剥離熱処理を行い、イオン注入層で剥離することによって貼り合わせＳＯＩウェーハを作製した。
その後、犠牲酸化処理（９００℃  酸化膜厚２００ｎｍ）、ＣＭＰ（研磨代８０ｎｍ）、犠牲酸化処理（９５０℃  酸化膜厚１００ｎｍ）を順次行い、８０ｎｍの厚さのＳＯＩ層を有する貼り合わせＳＯＩウェーハとした。
【００４４】
（比較例１−５）
実施例１−４と同様にして、貼り合わせＳＯＩウェーハを作製した。ただし、各比較例のベースウェーハの表面粗さは、表２に記載されるものとした。
【００４５】
【表２】
0005942948.tif 000003
【００４６】
実施例１−４、比較例１−５のＳＯＩウェーハのそれぞれについて、ＳＯＩ層とＢＯＸ層を除去し、キャリアトラップ層（多結晶シリコン層）の抵抗率と結晶の配向性を測定した。なお、抵抗率と配向性の測定は、多結晶シリコン層の堆積直後（貼り合わせ前）にも行い、これをリファレンスとした。
抵抗率測定は、拡がり抵抗測定法（ＳＲ法：Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ法）により測定した。
【００４７】
また、多結晶シリコン層の配向性は、Ｘ線回折装置を用いて測定を行い、＜２２０＞、＜３１１＞、＜１１１＞の各方位成分の信号のピーク値の和に占める＜１１１＞成分の信号のピーク値の比率を算出し、これを単結晶化の進行度の指標とした。
すなわち、図３に示すように、多結晶シリコン層の＜１１１＞成分の比率（含有率）が増大することは、多結晶シリコン層の単結晶化が進む事を意味する。また、単結晶化が進むと多結晶シリコン層の抵抗率も低下する。
【００４８】
図４に、ベースウェーハの局所的な表面粗さ（１μｍ角のＲＭＳ）と多結晶シリコン層の＜１１１＞成分の含有率（堆積直後及び最終ＳＯＩウェーハの状態）との関係を示す。
図４からわかるように、多結晶シリコン層を堆積した直後の多結晶シリコン層の＜１１１＞成分の比率（含有率）は、全て１０〜３０％程度の小さい値であったが、ＳＯＩウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終ＳＯＩウェーハの状態では、ベースウェーハの表面粗さが小さくなるに従って＜１１１＞成分の含有率が増加し、表面粗さが１ｎｍ以下の条件（比較例１−５）では４０％を上回った。
【００４９】
一方、表面粗さが２ｎｍ以上の条件（実施例１−４）では、ＳＯＩウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終ＳＯＩウェーハの状態においても、多結晶シリコン層の＜１１１＞成分の含有率は４０％以下であり、多結晶シリコン層の結晶化の進行を抑制できていることがわかる。
【００５０】
図５に、ベースウェーハの局所的な表面粗さ（１μｍ角のＲＭＳ）と多結晶シリコン層の抵抗率（堆積直後及び最終ＳＯＩウェーハの状態）の関係を示す。
図５からわかるように、多結晶シリコン層堆積直後では、多結晶シリコン層の抵抗率が全て約５０００Ω・ｃｍであったが、ＳＯＩウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終ＳＯＩウェーハの状態では表面粗さが１ｎｍ以下の条件（比較例１−５）では、単結晶化が進行した結果、３０００〜１０００Ω・ｃｍに低下していた。
【００５１】
一方、表面粗さが２ｎｍ以上の条件（実施例１−４）では、ＳＯＩウェーハ製造工程中の熱処理工程を経た最終ＳＯＩウェーハの状態においても、多結晶シリコン層の抵抗率は約５０００Ω・ｃｍと変化せず、多結晶シリコン層の結晶化の進行を抑制できていることがわかる。
図４、図５より、ベースウェーハの局所的な表面粗さ（ＲＭＳ）を２ｎｍ以上にすれば、ＳＯＩウェーハ製造工程などの熱処理による多結晶シリコン層の単結晶化を十分に抑制することができることがわかる。多結晶シリコン層の単結晶化が抑制されれば、多結晶シリコン層のキャリアトラップ層としての効果を持続することができる。
【００５２】
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。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ボンドウェーハ、  １１…ベースウェーハ、
１２…多結晶シリコン層（非晶質シリコン層）、  １３…絶縁膜（酸化膜）、
１４…貼り合わせウェーハ、  １５…ＳＯＩ層、
１６…埋め込み酸化膜層（ＢＯＸ層）、  １７…イオン注入層、
１８…剥離ウェーハ、  １９…剥離面。
【図１】
0005942948.tif 000004
【図２】
0005942948.tif 000005
【図３】
0005942948.tif 000006
【図４】
0005942948.tif 000007
【図５】
0005942948.tif 000008