(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンドウェーハの表面とベースウェーハの表面とを、直接あるいは絶縁膜を介して貼り合わせた後、前記ボンドウェーハを薄膜化して貼り合わせウェーハを作製する貼り合わせウェーハの製造方法において、
前記ボンドウェーハ及びベースウェーハとして、シリコン単結晶ウェーハを用い、該ボンドウェーハとベースウェーハの親水性の表面同士の貼り合わせ後、３０℃以上６０℃以下の温度範囲で１０時間以上５０時間以下保持した後に、前記ボンドウェーハの薄膜化を行う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】
前記ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせを室温で行うことを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせは、
前記ボンドウェーハの表面から水素イオン、希ガスイオンの少なくとも一種類のガスイオンをイオン注入してボンドウェーハ内部に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の表面とを直接あるいは絶縁膜を介して貼り合わせることによって行い、
前記ボンドウェーハの薄膜化は、
剥離熱処理を行って前記イオン注入層で前記ボンドウェーハを剥離させることによって行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貼り合わせウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記所定時間保持する温度を３５℃以上５０℃以下とする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貼り合わせウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は貼り合わせウェーハの製造方法に関し、特には半導体ウェーハを用い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】
高性能デバイス用のウェーハとして、半導体ウェーハを他のウェーハ等と接合させた後、素子を作製する側のウェーハを薄膜化した貼り合わせウェーハが使用されている。
このような貼り合わせウェーハの製造方法としては、例えば、鏡面研磨された２枚のシリコンウェーハを用意し、少なくとも一方のウェーハに酸化膜を形成させる。そして、これらのウェーハを接合させた後、２００〜１２００℃の温度で熱処理して結合強度を高める。その後、素子作製側ウェーハ（ボンドウェーハ）を研削及び研磨等して所望の厚さまで薄膜化することにより、半導体層（薄膜）が形成された貼り合わせウェーハを製造することができる。
【０００３】
このように、ボンドウェーハの薄膜化を研削・研磨で行う貼り合わせウェーハの製造方法の場合、ボンドウェーハとベースウェーハとを室温で貼り合わせた後、直ちに１０００℃以上の高温での結合熱処理が行われるが、その際、特許文献１によれば、室温での貼り合わせ工程から結合熱処理工程までの時間を１時間以内にするか、または貼り合わせ工程から結合熱処理工程までの間に少なくとも温度８０℃以上のベークを３０分以上、あるいは温度１００℃以上のベークを５分以上行うことによって、ウェーハ周辺部に発生するボイドを低減することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２によれば、貼り合わせウェーハの周辺部に発生するボイドを低減するため、第１の基板の結合面及び第２の基板の結合面の少なくとも一方の基板の結合面の外周部のうち少なくとも一部の温度をそれ以外の領域より高く保った状態で結合させることが記載されている。しかしながら、１枚のウェーハ内で精度よく約５０℃の温度差をつけることは困難である。
【０００５】
また、ボンドウェーハの薄膜化にあたって、上記の研削・研磨による方法の他、イオン注入剥離法（スマートカット（登録商標）法とも呼ばれる）を用いた貼り合わせウェーハの製造方法がある。この製造方法では、イオン注入により半導体からなるウェーハ中に水素イオン等を注入することで、ウェーハ中に高濃度イオン注入層を形成する。そして、高濃度イオン注入層を有するウェーハ（ボンドウェーハ）と、支持基板となるウェーハ（ベースウェーハ）を室温で貼り合わせ、これを５００℃程度の低温で熱処理して、イオン注入層でウェーハを剥離し、支持基板となるウェーハの表面に薄膜の半導体層を有する貼り合わせウェーハを作製することができる。
このようにして作製された貼り合わせウェーハは、このままでは貼り合わせ界面の結合強度が十分ではないため、１０００℃以上の高温での結合熱処理が行われる。
【０００６】
このようなイオン注入剥離法で貼り合わせウェーハを作製する際に、貼り合わせ面の周辺部の研磨ダレが比較的大きいウェーハを貼り合わせて剥離した場合、半導体層（薄膜）が転写されない周辺部の幅（以下、この薄膜が転写されない周辺部の幅をテラス幅という）が広がり、最終的に得られる半導体デバイスのチップ数を低減させてしまう問題があった。
【０００７】
このような問題点を解決するため特許文献３では、貼り合わせを行った後、イオン注入層での剥離が生じない温度（好ましくは室温）で、６時間以上保持した後に剥離熱処理を行うことによって、テラス幅を低減することが記載されている。
しかしながら、実際のところは、テラス幅を現に低減させるにあたっては、特許文献３の方法では製造工程においてさらに時間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３３５５３８号公報
【特許文献２】特開２００７−１９４３４９号公報
【特許文献３】特開２００９−２９５６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、貼り合わせウェーハを製造する際、貼り合わせ直後にウェーハ周辺部に発生したボイドの個数・総面積を効率良く低減す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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ボンドウェーハの表面とベースウェーハの表面とを、直接あるいは絶縁膜を介して貼り合わせた後、前記ボンドウェーハを薄膜化して貼り合わせウェーハを作製する貼り合わせウェーハの製造方法において、前記ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせ後、３０℃以上６０℃以下の温度範囲で所定時間保持した後に、前記ボンドウェーハの薄膜化を行うことを特徴とする貼り合わせウェーハの製造方法を提供する。
【００１１】
このように、貼り合わせ後の保持温度を３０℃以上とすることによって、貼り合わせ直後にウェーハ周辺部に発生するボイドの個数を低減することができ、かつ、ボイドの総面積も低減することが可能である。また、保持温度を６０℃以下とすることによって、ボイドの総面積が増加するのを抑制することができる。保持温度を上記範囲とすれば、ボイドの総面積を最小化できることになる。
上記のように、貼り合わせ界面におけるボイドの個数や総面積を低減でき、優れた貼り合わせウェーハを得ることが可能である。最終的に得られる半導体デバイスのチップ数を多くすることができ、製品歩留まりが向上する。特には、イオン注入剥離法の場合であっても良好な剥離を生じさせることができ、結果として歩留まりの向上を図ることができる。
しかも、従来のように室温で保持する場合よりも短時間の保持でボイドの個数や総面積を低減させることができ、効率が良い。
【００１２】
このとき、前記保持する所定時間を、１０時間以上５０時間以下とすることができる。
このように１０時間以上の保持時間とすることで、より顕著に、ボイドの個数や総面積の低減を図ることができる。また、５０時間以下の保持時間とすることで、必要以上に保持してコストや時間を余計にかけることなく上記の低減効果を得ることができる。
【００１３】
また、前記ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせを室温で行うことができる。
このように簡便にウェーハ同士の貼り合わせを行うことができる。
【００１４】
また、前記ボンドウェーハ及びベースウェーハとして、シリコン単結晶ウェーハを用いることができる。
このように、両ウェーハにシリコン単結晶ウェーハを用いる場合に本発明の製造方法は好適である。
【００１５】
また、前記ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせは、前記ボンドウェーハの表面から水素イオン、希ガスイオンの少なくとも一種類のガスイオンをイオン注入してボンドウェーハ内部に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の表面とを直接あるいは絶縁膜を介して貼り合わせることによって行い、前記ボンドウェーハの薄膜化は、剥離熱処理を行って前記イオン注入層で前記ボンドウェーハを剥離させることによって行うことができる。
【００１６】
このようにすれば、簡便にウェーハ同士の貼り合わせ及びボンドウェーハの薄膜化を行うことができる。
また、このようなイオン注入剥離法においては、例えば１０００℃以上の温度で行うウェーハ同士の結合強化のための熱処理は、５００℃程度の剥離熱処理により剥離を行ってから行われることになってしまう。すなわち、剥離時において貼り合わせ界面の結合力が比較的弱い。しかしながら、本発明では剥離前に貼り合わせ界面のボイドの個数や総面積を低減することができると共に、剥離時の結合力を高め、剥離後のテラス幅を効果的に低減することができるため、イオン注入剥離法に特に好適である。
【００１７】
また、前記所定時間保持する温度を３５℃以上５０℃以下とすることができる。
このようにすれば、より顕著にボイドの個数や総面積の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、貼り合わせ直後にウェーハ周辺部に発生するボイドの個数や総面積を従来よりも短時間で低減することができる。また、イオン注入剥離法を用いる場合にはテラス幅を効果的に低減することが可能である。そして、その結果、製品の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の貼り合わせ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】実験での保持温度に対するボイドの個数比を示すグラフである。
【図３】実験での保持温度に対するボイドの面積比を示すグラフである。
【図４】実施例、比較例での保持温度に対するボイドの個数比を示すグラフである。
【図５】実施例、比較例での保持温度に対するボイドの面積比を示すグラフである。
【図６】貼り合わせウェーハを室温で保持したときのボイド個数と保持時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、本発明者が本発明を完成させるに至った経緯について述べる。
本発明者は、貼り合わせウェーハを製造する際に、ウェーハ周辺部に発生するボイドに関し、以下の知見を得た。
図６は、直径２００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハ同士を酸化膜を介さずに、室温（２５℃）にて直接貼り合わせ、ウェーハ周辺部にボイドが発生している貼り合わせウェーハ２枚（ウェーハＡ、Ｂ）を、そのまま室温にて保持し、ボイド個数の推移を観察した結果を示している。縦軸をボイド個数（個／Ｗａｆｅｒ）、横軸を室温での保持日数としている。
【００２１】
図６によれば、貼り合わせ直後にウェーハ周辺部に発生したボイドの個数は、そのまま室温で保持することによって、貼り合わせ後５日程度経過するまでは徐々に減少し、その後、一定となることがわかる。
従って、実際に貼り合わせウェーハを製造する際、室温で貼り合わせを行った後に、室温で５日以上保持した後、必要に応じて貼り合わせ強度を高める熱処理を経てボンドウェーハの薄膜化を行えば、貼り合わせウェーハのボイド不良を低減することができる。
【００２２】
しかしながら、室温で貼り合せた状態で５日以上の保管を実施すると、それだけ貼り合わせウェーハの製造日数が長くなるため、効率的な製品製造が困難になる。
【００２３】
そこで、本発明者らが、ボイド個数の低減効果を少なくとも維持したまま、室温で貼り合せた後の保持時間（保持日数）を短縮する方法を鋭意検討した結果、保持温度を高めることを発想し、さらには保持温度を３０℃以上にすれば保持時間を十分に短縮できることが判明した。また、その一方で、６０℃を超える保持温度にすると、ボイド個数の低減効果は得られるが、ボイドサイズの増大が顕著になるため、ボイドの総面積が増加する傾向があることがわかった。
【００２４】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものであり、貼り合わせウェーハを製造する際、貼り合わせ直後にウェーハ周辺部に発生したボイドの個数を低減し、かつ、ボイドの総面積も最小化した上で薄膜化を行うことができる。
【００２５】
以下、本発明の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。
なお、ここでは、実施態様の一例として、図１を参照しながらイオン注入剥離法によりボンドウェーハの薄膜化を行って貼り合わせウエーハを製造する場合について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、直接あるいは絶縁膜を介してウェーハ同士を貼り合わせ、研削・研磨によって薄膜化を行うことも可能である。貼り合わせ方法、薄膜化の具体的な方法は適宜決定することができる。
【００２６】
図１は本発明の貼り合わせ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。
まず、図１の工程（ａ）では、ボンドウェーハ１０及びベースウェーハ２０として、例えば、シリコン単結晶のベアウェーハを２枚用意する。ベアウェーハには、ポリッシュドウェーハ（ＰＷ）、エピタキシャルウェーハ、熱処理ウェーハ等、様々なウェーハが存在するが、その種類に関係なく本発明に適用することができる。ウェーハ材料としても、シリコンに限られず、化合物半導体、あるいは半導体材料以外に石英、金属等の場合にも本発明は適用できるし、また、デバイス等のパターン付ウェーハにも適用することができる。
【００２７】
このとき、図１では、予めボンドウェーハ１０及びベースウェーハ２０の両ウェーハに絶縁膜１２、２１が形成されているが、絶縁膜はどちらか一方のウェーハにのみ形成されていてもよいし、また両ウェーハともに形成されていなくてもよい。
【００２８】
なお、本発明の製造方法であれば、図１のように、両ウェーハに絶縁膜が形成され、その絶縁膜同士を介して貼り合わせる場合のような、従来では特に結合強度の低くなる貼り合わせウェーハでも、本発明の製造方法により結合強度を高くして剥離させることができるため、テラス幅の低減された良好な薄膜を有する貼り合わせウェーハを製造することができる。
このとき形成させる絶縁膜としては、例えば熱酸化膜、ＣＶＤ酸化膜等を形成させることができる。なお、それぞれのウェーハに形成される絶縁膜は、裏面も含めたウェーハの全面に形成されてもよいし、貼り合わせ面のみに形成されていてもよい。
【００２９】
次に工程（ｂ）では、ボンドウェーハ１０の絶縁膜１２の表面から水素イオン、希ガスイオンの少なくとも一種類のガスイオンをイオン注入してウェーハ内部にイオン注入層１１を形成する。この際、注入エネルギー、注入量、注入温度等その他のイオン注入条件を、所定の厚さの薄膜を得ることができるように適宜選択することができる。
【００３０】
次に工程（ｃ）では、クリーンルーム内の清浄な雰囲気中においてボンドウェーハ１０の絶縁膜１２とベースウェーハ２０の絶縁膜２１とを密着させて、室温（概ね、１８℃以上３０℃未満の温度範囲内）で貼り合わせる。貼り合わせるときの温度を室温とすれば簡便である。
この貼り合わせ前に、どちらか一方又は両方のウェーハの貼り合わせ面にプラズマ処理を施して、結合強度を高めることもできる。また、貼り合わせ前に例えばＲＣＡ洗浄等を行い、ウェーハ表面に付着しているパーティクルや有機物を除去して、より良好な貼り合わせを行うことができる。この場合は、貼り合わせ工程の雰囲気やウェーハを保管したＢＯＸからパーティクル汚染等を受けることもあるため、洗浄後できる限り早く貼り合わせを行うことが好ましい。
【００３１】
次に工程（ｄ）では、この貼り合わせられたウェーハを、剥離熱処理を行うまで３０℃以上６０℃以下の温度範囲で所定時間保持する。
保持方法は特に限定されず、上記範囲の保持温度に設定した保管容器内にて保持することができる。
【００３２】
従来法では室温で保持することが好ましいとされていたが、その場合、貼り合わせ直後にウェーハ周辺部に発生するボイドの個数を十分に低減させるには、図６からわかるように保持時間は５日程度必要とされる。しかしながら、本発明のように保持温度を３０℃以上とすることによって、より短時間でボイドの個数を急激に低減させることが可能になる。このとき、ボイドの総面積も同様に急激に低減させることができる。
【００３３】
一方で、保持温度をさらに高くするとボイドの総面積が大きくなるため、保持温度の上限を６０℃とする必要がある。６０℃を超える保持温度にするとボイドの総面積が増加する傾向になることについては、温度を上げることによりボイドが膨張し、隣り合うボイドが接触して一体化することに起因すると考えられる。
【００３４】
このように、貼り合わせ直後と比較して、保持温度が３０℃程度の場合にボイドの総面積が急激に低下し、保持温度がさらに高くなり、６０℃程度でボイドの総面積が大きくなるため、保持温度は３０℃以上６０℃以下とする。
上記範囲に保持温度を設定すれば、ボイドの個数が少なく、かつ、ボイドの総面積を最小化することができる。
【００３５】
さらには、保持温度を３５℃以上５０℃以下とすると好ましい。ボイドの個数や総面積の低減の効果をより顕著に得ることができるからである。
【００３６】
なお、保持する時間（所定時間）は特に限定されず、ボイドの個数・総面積の低減の効果の度合いやコスト等を考慮して適宜設定することができる。例えば、１０時間以上５０時間以下とすることができる。
１０時間以上保持すれば、ボイドの個数や総面積の低減の効果をより顕著に得ることができる。また、保持時間が長くなるとその効果は飽和する傾向があり、かつ、コスト面や製造工程の短縮を考慮すると、上限を５０時間とするのが好ましく、さらには２４時間以下とすることがより好ましい。いずれにしても、従来法の５日という保持時間からすると極めて短縮化することができる。
【００３７】
このような保持温度の違いによる特異な現象自体、すなわち、保持温度３０℃付近でのボイド個数・総面積の急激な低減や６０℃付近でのボイド総面積の増加、また、この現象から導き出した保持温度範囲の限定や、該保持温度範囲により得られるボイド個数・総面積の低減効果、保持時間の短縮化等は、本発明者らにより初めて見出されたものである。
【００３８】
次に工程（ｅ）では、剥離熱処理を行うことによって、ボンドウェーハ１０をイオン注入層１１にて剥離してベースウェーハ２０上に絶縁膜１２、２１を介して薄膜３１が形成された貼り合わせウェーハ３０を作製する。
この剥離熱処理としては、特に限定されないが、例えばシリコンと熱伝導率が近いＳｉＣ製の熱処理ボートを用い、貼り合わせられたウェーハを窒素雰囲気で５００〜６００℃まで昇温しながら熱処理を行うと、ボンドウェーハ１０内のイオン注入層１１にキャビティと呼ばれる欠陥層が形成され、この欠陥層がボンドウェーハ１０内部で水平方向に繋がることで、ボンドウェーハ１０の剥離が行われる。これにより、ボンドウェーハ１０の一部がベースウェーハ２０に転写して薄膜３１になり、貼り合わせウェーハ３０が形成される。
【００３９】
このように本発明の製造方法により作製された貼り合わせウェーハは、貼り合わせ界面におけるボイドの個数や総面積を効率良く低減化することができる。そのため、最終的に得られる半導体デバイスのチップ数を多くすることができるため、製品歩留まりが向上する。
【００４０】
特に、図１のようなイオン注入剥離法を用いる態様において、貼り合わせ後直ちに剥離熱処理を行う場合に比べて結合強度が高い状態で剥離が生じ、良質な剥離面となる。特に従来では結合強度が低く薄膜が転写されにくかったウェーハ周辺部においても、室温で保持する従来法よりも保持時間が短時間であっても、本発明によれば十分に結合強度が高められているため、良好な剥離が生じて薄膜を転写することができ、テラス幅を低減することができる。
【００４１】
このように作製された貼り合わせウェーハ３０に、必要に応じて、例えば貼り合わせ界面の結合強度を高めるための結合熱処理を酸化性雰囲気又は非酸化性雰囲気で１０００℃以上でさらに行い、その後薄膜３１側を所望の厚さまで薄膜化するように研磨や犠牲酸化処理を行う等して、最終的な貼り合わせウェーハが完成する。
【実施例】
【００４２】
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。
（実験）：保持温度と貼り合わせ界面におけるボイドの個数・総面積との関係
まず、貼り合わせ界面におけるボイド個数、総面積の低減効果を確認する実験を行った。
ボンドウェーハおよびベースウェーハとして、それぞれシリコン単結晶ウェーハを用意した。
なお、シリコン単結晶ウェーハの貼り合わせの場合、貼り合わせウェーハの周辺部に発生するボイドは、酸化膜を介した貼り合わせよりもシリコン単結晶同士の直接貼り合わせの方が顕著に発生する。そこで、ボイド個数、総面積の低減効果を確認する実験に用いるボンドウェーハ及びベースウェーハとして、表面に酸化膜が形成されていないシリコン単結晶ウェーハを用いて行った。
【００４３】
使用したシリコン単結晶ウェーハは、両者とも同一仕様のウェーハ（直径２００ｍｍ、ｐ型、１０Ωｃｍ、面方位（１００））とし、貼り合わせ前洗浄としてＳＣ−１洗浄（ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ）を行い、室温（２５℃）にて親水性の表面同士を貼り合わせた。
【００４４】
そして、貼り合わせ直後のウェーハ毎のボイド（個数、総面積）を測定後、所定の保持温度に設定した保管容器内において、所定の保持時間だけ保持し、再度ボイド（個数、総面積）の測定を行い、保持の前後におけるウェーハ毎のボイド個数比（保持後のボイド個数／保持前のボイド個数）、及び、ボイド面積比（保持後のボイド面積／保持前のボイド面積）を算出して比較した。
尚、ボイドの測定は、日立エンジニアアンドサービス社製ウェーハラインを使用した。この装置によれば、ボイドの個数と総面積を自動的に測定することができる。
【００４５】
なお、保持時間は２４時間（１日）と４８時間（２日）とした。
保持温度は、保持時間が２４時間の場合、２５℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、７５℃、１００℃とした。また、保持時間が４８時間の場合、−４０℃、−２０℃、３℃、２５℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、７５℃、１００℃とした。
【００４６】
図２に保持温度とボイド個数比の関係を示す。また、図３に保持温度とボイド面積比の関係を示す。
まず、図２から分かるように、いずれの保持時間においても、保持温度３０℃付近を境にして、ボイド個数比が０．６以上から０．３未満へと急激に小さくなっている、すなわち、保持後のボイドの個数が急激に低減されていることが分かる。
【００４７】
また、図３から分かるように、いずれの保持時間においても、保持温度３０℃付近を境にして、ボイド面積比が０．９以上から０．４未満へと急激に小さくなっている、すなわち、保持後のボイドの総面積が急激に低減されていることが分かる。
一方、保持温度が高くなると、６０℃付近を境にしてボイド面積比が０．４を越え、保持温度が高くなるにつれ、さらに値が高くなっていくことが分かる。すなわち、保持後のボイドの総面積が大きくなっている。
【００４８】
このように、本発明における保持温度の範囲（３０℃以上６０℃以下）で保持することで、保持後に、ボイドの個数が低減され、かつ、ボイドの総面積も低減されていることが分かる。
なお、３５℃以上５０℃以下の範囲を見ると、より一層、ボイドの個数比、面積比が低減されて好ましい値が得られていることが分かる。
【００４９】
なお、上記実験においては保持時間を２４時間と４８時間と設定したが、この他に、８時間、１０時間、５０時間、５５時間の場合についても同様にしてボイドについて測定を行い、その個数比、面積比を算出した。
その結果、同様に、本発明における保持温度の範囲でボイドの個数、総面積が低減する傾向が見られた。そして特に保持時間が１０時間以上の場合には、１０時間未満の場合に比べて低減効果の度合いがより強く見られた。一方、５０時間を越えると、５０時間以下と比べて低減効果にさほどの違いは見られなかった。
【００５０】
（実施例１−４）
図１に示す本発明の貼り合わせウェーハの製造方法を実施した。
ボンドウェーハおよびベースウェーハとしては、同一仕様のシリコン単結晶ウェーハ（直径２００ｍｍ、ｐ型、１０Ωｃｍ、面方位（１００））を用意した。ボンドウェーハに厚さ５０ｎｍの酸化膜を形成し、ベースウェーハには酸化膜を形成しなかった。ボンドウェーハに、加速電圧５０ｋｅＶ、注入量７×１０１６／ｃｍ２の水素イオンを注入し、ＳＣ−１洗浄等から構成される貼り合わせ前洗浄を行った後、室温にてベースウェーハと貼り合わせを行った。
【００５１】
貼り合わせ後、保管容器内において貼り合わせウェーハを所定の保持温度で保持した。
保持時間は２４時間とし、保持温度は３０℃（実施例１）、３５℃（実施例２）、４０℃（実施例３）、６０℃（実施例４）とした。
【００５２】
その後、貼り合わせウェーハを剥離熱処理炉に投入した。
剥離熱処理としては、窒素雰囲気下で行い、５００℃まで５℃／ｍｉｎで昇温し、５００℃で温度を保持した状態で３０分間の熱処理を行い、水素イオン注入層にてボンドウェーハの剥離、ベースウェーハへの転写を行った。
各実施例において、上記のようにして貼り合わせウェーハを２５組ずつ製造した。
【００５３】
剥離後の貼り合わせウェーハのボイド不良率は４％と低く、また、テラス部の幅を調査したところ、ユーザーの要求を満たしており、全て合格となった。
【００５４】
（比較例１−２）
保管容器内での保持温度を２５℃（比較例１）、７５℃（比較例２）とする以外は、実施例１−４と同様にして貼り合わせウェーハを製造した。
【００５５】
剥離後の貼り合わせウェーハのボイド不良率は２０％と高く、また、テラス部の幅を調査したところ、テラス幅の最も広い部分が実施例１−４に比べて広がっていることが分かった。
【００５６】
（実施例１−４と比較例１−２におけるボイド個数比とボイド面積比について）
実施例１−４、比較例１−２について、併せて、貼り合わせ直後と保持後のボイドの個数および総面積の測定を行い、保持の前後におけるウェーハ毎のボイド個数比とボイド面積比を算出して比較した。
【００５７】
実施例１−４におけるボイドの個数比・面積比の結果を表１に示す。また、比較例１−２におけるボイドの個数比・面積比の結果を表２に示す。
さらに、ボイドの個数比の結果を図４に示し、ボイドの面積比の結果を図５に示す。
【００５８】
【表１】
0005710429.tif 000002
【００５９】
【表２】
0005710429.tif 000003
【００６０】
表１、２および図４、５から、酸化膜を介して貼り合わせた場合においても、上述した実験での結果（図２、３）と同様の傾向が見られていることが分かる。すなわち、本発明のように３０℃以上６０℃以下の温度で保持した場合、ボイドの個数および総面積が、比較例の２５℃、７５℃の場合に比べて低減されていることが分かる。
このように、実施例１−４の本発明においては、貼り合わせ界面におけるボイドの個数や総面積が小さく、結合強度が比較的高い状態で、水素イオン注入層にて剥離を行うことができる。そのため、実施例１−４のように、テラス幅が狭くなり、製品歩留まりを向上させることができる。
【００６１】
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、かつ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】
【００６２】
１０…ボンドウェーハ、  １１…イオン注入層、  １２、２１…絶縁膜、
２０…ベースウェーハ、  ３０…貼り合わせウェーハ、  ３１…薄膜。
【図１】
0005710429.tif 000004
【図２】
0005710429.tif 000005
【図３】
0005710429.tif 000006
【図４】
0005710429.tif 000007
【図５】
0005710429.tif 000008
【図６】
0005710429.tif 000009