(57)【要約】【課題】薄膜化後の膜厚均一性に優れるのは言うまでもなく、表面粗さが良好で、かつ欠陥の少ない貼り合わせウェーハを提供する。【解決手段】活性層用ウェーハと支持層用ウェーハを貼り合わせたのち、活性層用ウェーハを薄膜化することからなる貼り合わせウェーハの製造方法において、  活性層用ウェーハに酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成した後、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施すと共に、  酸素イオン注入層の露出面に形成した酸化膜を除去した後、非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す。【選択図】図１
2008016534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に絶縁膜を有しまたは有しない活性層用ウェーハを、直接、支持層用ウェーハと貼り合わせたのち、活性層用ウェーハを薄膜化することからなる貼り合わせウェーハの製造方法であって、
活性層用ウェーハに酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する工程、
活性層用ウェーハに対し、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す工程、
活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる工程、
貼り合わせ強度を向上させるための熱処理工程、
貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ部分を、酸素イオン注入層の手前まで研削する工程、
活性層用ウェーハをさらに研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させる工程、
貼り合わせウェーハを酸化処理して酸素イオン注入層の露出面に酸化膜を形成する工程、
この酸化膜を除去する工程、および
非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す工程
の時系列的結合にな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】
表面に絶縁膜を有しまたは有しない活性層用ウェーハに、水素または希ガス元素をイオン注入してイオン注入層を形成したのち、この活性層用ウェーハを、直接、支持層用ウェーハと貼り合わせ、ついで剥離熱処理により、該イオン注入層を境界として活性層用ウェーハの一部を剥離することからなる貼り合わせウェーハの製造方法であって、
剥離後の貼り合わせウェーハに、貼り合わせ強度を向上させかつ剥離によるダメージ層を除去するための熱処理を施す工程、
活性層用ウェーハの表面から酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する工程、
貼り合わせウェーハに対し、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す工程、
剥離面から酸素イオン注入層までの活性層用ウェーハを研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させる工程、
貼り合わせウェーハを酸化処理して酸素イオン注入層の露出面に酸化膜を形成する工程、
この酸化膜を除去する工程、および
非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す工程
の時系列的結合にな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３】
請求項１または２において、前記活性層用ウェーハの表面の絶縁膜の厚さが50nm以下であ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４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記酸素イオン注入層の形成工程における酸素ドーズ量が5.0×1016〜5.0×1017atoms/cm2であることを特徴とする、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に際し、特に酸素イオン注入層に起因した表面粗さの悪化や欠陥の発生を効果的に防止しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な貼り合わせウェーハの製造方法としては、酸化膜（絶縁膜）が形成された一枚のシリコンウェーハに、もう一枚のシリコンウェーハを貼り合わせ、この貼り合わせたシリコンウェーハを研削・研磨してSOI層を形成する方法（研削研磨法）や、SOI層側となるシリコンウェーハ（活性層用ウェーハ）の表層部に、水素イオン等を打ち込んでイオン注入層を形成したのち、支持基板用のシリコンウェーハと貼り合わせ、ついで熱処理により上記のイオン注入層で剥離することによって、SOI層を形成する方法（スマートカット法）が知られている。
【０００３】
かようなシリコンウェーハでは、SOI層の厚さを薄くすると共に、その均一化を図ることが重要とされ、発明者らも、かような要件を満足するSOIウェーハ製造技術を、特許文献１において開示した。
【特許文献１】国際公開番号「WO 2005/074033 A1」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に開示の技術は、薄膜化後の膜厚均一性は良好であるものの、薄膜化後に、表面粗さが悪化したり、欠陥が発生する場合があった。
この原因は、酸素イオン注入時に導入された酸素イオンが完全な酸化膜を形成せず、不連続な状態で存在した場合に、その後の工程（酸素イオン注入層を露出させた時点）で、表面粗さが悪化したり、欠陥が発生するものと考えられる。
上記した表面粗さの悪化や欠陥の発生に関しては、次工程での酸化処理や酸化膜除去工程で改善される場合もあるが、特に欠陥に関しては、熱処理行程により、さらに拡大することが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に述べる知見を得た。
(1) 貼り合わせウェーハを研削研磨法で作製する場合、酸素イオン注入後に、活性層用ウェーハを水素やアルゴンまたはそれらの混合ガス雰囲気中にて、1100℃以上の熱処理を１時間以上施すことにより、酸素イオン注入層の形成が比較的連続な状態となり、その後に酸素イオン注入層を露出させた時点で、貼り合わせ前に熱処理を施さないものと比較して、表面粗さが改善され、また欠陥の発生も抑制される。
また、スマートカット法で貼り合わせウェーハを作製する場合も、同様に、酸素イオン注入後に、水素やアルゴンまたはそれらの混合ガス雰囲気中にて、1100℃以上の熱処理を１時間以上施すことによって、研削研磨法の場合と同様な効果が得られる。
【０００６】
(2) さらに、研削研磨法およびスマートカット法いずれの場合にも、薄膜化後の貼り合わせウェーハを、水素やアルゴンガス等の非酸化性雰囲気中にて、1100℃以下の温度で熱処理することにより、さらなる平坦化が可能であり、しかもこの熱処理により貼り合わせ界面に残留した酸化物を除去することもできる。
この効果は、特に絶縁膜を有しないシリコンウェーハ同士を直接貼り合わせる場合に極めて有効である。
本発明は、上記の知見に立脚するものである。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．表面に絶縁膜を有しまたは有しない活性層用ウェーハを、直接、支持層用ウェーハと貼り合わせたのち、活性層用ウェーハを薄膜化することからなる貼り合わせウェーハの製造方法であって、
活性層用ウェーハに酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する工程、
活性層用ウェーハに対し、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す工程、
活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる工程、
貼り合わせ強度を向上させるための熱処理工程、
貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ部分を、酸素イオン注入層の手前まで研削する工程、
活性層用ウェーハをさらに研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させる工程、
貼り合わせウェーハを酸化処理して酸素イオン注入層の露出面に酸化膜を形成する工程、
この酸化膜を除去する工程、および
非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す工程
の時系列的結合になることを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。
【０００８】
２．表面に絶縁膜を有しまたは有しない活性層用ウェーハに、水素または希ガス元素をイオン注入してイオン注入層を形成したのち、この活性層用ウェーハを、直接、支持層用ウェーハと貼り合わせ、ついで剥離熱処理により、該イオン注入層を境界として活性層用ウェーハの一部を剥離することからなる貼り合わせウェーハの製造方法であって、
剥離後の貼り合わせウェーハに、貼り合わせ強度を向上させかつ剥離によるダメージ層を除去するための熱処理を施す工程、
活性層用ウェーハの表面から酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する工程、
貼り合わせウェーハに対し、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す工程、
剥離面から酸素イオン注入層までの活性層用ウェーハを研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させる工程、
貼り合わせウェーハを酸化処理して酸素イオン注入層の露出面に酸化膜を形成する工程、
この酸化膜を除去する工程、および
非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す工程
の時系列的結合になることを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。
【０００９】
３．上記１または２において、前記活性層用ウェーハの表面の絶縁膜の厚さが50nm以下であることを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。
【００１０】
４．上記１〜３のいずれかにおいて、前記酸素イオン注入層の形成工程における酸素ドーズ量が5.0×1016〜5.0×1017atoms/cm2であることを特徴とする、貼り合わせウェーハの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄膜化後の膜厚均一性に優れるのは言うまでもなく、表面粗さが良好で、かつ欠陥の少ない貼り合わせウェーハを、安定して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体的に説明する。
貼り合わせウェーハを作製するには、活性層用ウェーハと支持層用ウェーハの２枚のシリコンウェーハを貼り合わせるわけであるが、本発明では、活性層用ウェーハとして、表面に絶縁膜（酸化膜）を有するものは勿論、かような絶縁膜を有しないものを、直接、支持層用ウェーハと貼り合わせる場合にも適用することができる。
本発明は、かような貼り合わせウェーハの製造方法において、絶縁膜の厚みが50nm以下と薄い場合、とりわけかような絶縁膜を有しない場合に懸念される表面粗さの劣化と欠陥の発生を効果的に阻止するものである。
【００１３】
最初に、いわゆる研削研磨法によって貼り合わせウェーハを作製する場合について説明する。
この研削研磨法では、まず活性層用ウェーハに酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する。将来、この酸素イオン注入層の表面に酸化膜を形成することになる。
活性層用ウェーハに注入される酸素イオンの注入加速電圧、ドーズ量は特に限定されることはなく、活性層の目標膜厚に応じて適宜選択すればよい。好ましくは、注入加速電圧：100〜300 keV、酸素ドーズ量：5.0×1016〜5.0×1017atoms/cm2の範囲である。
【００１４】
本発明では、このようにして活性層内に酸素イオン注入層を形成した活性層用ウェーハに対して、水素やアルゴン等の非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す。これにより、酸素イオン注入層の形態が比較的連続な状態となり、その後に酸素イオン注入層を露出させた時点で、表面粗さが大幅に改善され、また欠陥の発生も抑制することができるのである。
【００１５】
この熱処理温度は、上述したとおり1100℃以上とする必要がある。というのは、熱処理温度が1100℃に満たないと、十分な連続性をもった酸素イオン注入層が形成されず、熱処理を行わない場合と同様の結果しか得られないからである。とはいえ、この熱処理温度が1250℃を超えると、スリップ転移発生のおそれがあるため、熱処理温度範囲としては1100〜1250℃とするのが好適である。
また、この熱処理は、バッチタイプの炉だけでなく、枚葉式のランプ加熱、抵抗加熱、フラッシュアニール等、種々の加熱方式が適用でき、特に限定されるものではないが、バッチタイプの炉を使用する場合には１時間以上、また枚葉炉の場合には10秒以上の熱処理を施すことが好ましく、要は、生産性を考慮して、各装置の熱処理時間を最適化すればよい。
【００１６】
ついで、活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる。
なお、この貼り合わせに際しては、その直前に、窒素、酸素、アルゴン、希釈水素および前記混合ガス等を用いてプラズマ処理することによって、貼り合わせ表面の有機物を除去することは、有機物に起因したボイド欠陥を抑制し、歩留りを向上させる上で、極めて有効である。
【００１７】
その後、貼り合わせ強度を向上させるための熱処理を施す。この熱処理において雰囲気は特に限定することはないが、処理温度および時間に関しては1200℃、60分程度とすることが好ましい。
【００１８】
ついで、貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ部分を、酸素イオン注入層の手前まで研削する。通常、この研削は、機械式の加工で実施される。
【００１９】
引き続き、活性層用ウェーハをさらに研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させる。
上記の薄膜化処理として、研磨処理を利用する場合には、砥粒濃度が１質量％以下の研磨剤を供給しながら行うことが好ましい。かような研磨液としては、砥粒（例えばシリカ）濃度が１質量％以下のアルカリ性溶液が挙げられる。なお、アルカリ性溶液としては、無機アルカリ溶液（KOH，NaOH等）、有機アルカリ溶液（例えば、アミンを主成分とするピペラジンやエチレンジアミン等）またはこれらの混合溶液などが好適である。
かような研磨液は、砥粒濃度が１質量％以下であることもあって、砥粒による機械的な研磨作用がほとんどなく、アルカリ性溶液による化学的な研磨作用が優先され、このアルカリ性溶液は、Si／SiO2のエッチングレート比が高いため、Si層を効率よく研磨することができる。
【００２０】
また、エッチング処理を利用する場合、エッチング液としては、KOHを純水（DIW）に溶かしたアルカリ性エッチング液（液温：85℃）が好ましく、かかるエッチング液に、研削後の貼り合わせウェーハを浸積する。なお、このアルカリ性エッチング液中のKOH濃度は 10質量％程度とすることが好ましく、また0.1質量％程度の過酸化水素（H2O2）を添加することは有利である。
これにより、Si／SiO2のエッチングレート比は300以上となり、酸化膜（SiO2）は溶損され難くなるので、かかるアルカリ性エッチング液を使用してエッチングすると、Si層のみが効果的に除去されることになる。
【００２１】
上述したようにして、研削により一部残存していたSi層が研磨されて、酸素イオン注入層が露出するが、この酸素イオン注入層には、アルカリ性溶液による化学的な研磨が作用しない。このため、酸素イオン注入層は、ほとんど研磨されない。その結果、酸素イオン注入層を均一に露出させることができる。
【００２２】
ついで、貼り合わせウェーハを酸化処理して、酸素イオン注入層の露出面に所定厚さの酸化膜を形成する。
この酸化処理は、酸化性雰囲気中で行えばよく、処理温度は特に限定されないが、好適には600〜1000℃の酸化性雰囲気である。
ここに、形成する酸化膜の厚さは特に限定されるものではないが、100〜500nm程度とすることが好ましい。
【００２３】
ついで、この酸化膜を削除する。
この酸化膜の除去は、HF液による洗浄でもよいし、水素ガスやArガスまたはHFを含むガスを使ったアニールによるエッチングでもよい。
ここに、上記の酸化処理および除去処理は、複数回行ってもよい。これにより、平坦化された表面粗さを維持したまま、活性層の一層の薄膜化が可能となる。すなわち、活性層の取り代を大きくして一層の薄膜化を図る場合は、酸化処理して酸化膜を形成した後、例えばHFエッチングにより酸化膜を除去する工程を繰り返すことにより、活性層がより薄膜化される。
なお、酸化膜を除去した後に、例えば有機酸とフッ酸との混合液に貼り合わせウェーハを浸積して、貼り合わせウェーハの表面に付着するパーティクルおよび金属不純物を除去することは有利である。
【００２４】
ついで、本発明では、薄膜化した貼り合わせウェーハに対し、水素、アルゴンガス等の非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す。この熱処理により、一層の平坦化が達成され、併せて貼り合わせ界面に残留した酸化物を除去することができる。
この効果は、絶縁膜の厚みが50nm以下と薄い場合や、かような絶縁膜を有しないシリコンウェーハ同士を直接貼り合わせる場合に顕著である。
なお、この熱処理温度が1100℃を超えても平坦化は促進されるが、活性層の膜厚均一性および貼り合わせ界面の残留物除去効果を考慮すると、1100℃以下とすることが重要である。すなわち、1100℃超では、活性層のエッチングが促進され、膜厚の均一性が悪化する可能性があり、また温度が高くなると、貼り合わせ界面に残留した酸化物が容易に活性層側へ拡散して、活性層を局所的にエッチングし、表面にピット状の欠陥を発生させるおそれがある。従って、熱処理温度は1100℃以下に限定した。とはいえ、熱処理温度が1000℃に満たないと、上述した効果が得られないので、熱処理温度は1000℃以上とすることが好ましい。
【００２５】
かくして、膜厚均一性に優れ、しかも平坦化された表面粗さを有し、さらには欠陥も少ない貼り合わせウェーハを得ることができる。
【００２６】
次に、いわゆるスマートカット法によって貼り合わせウェーハを作製する場合について説明する。
このスマートカット法では、まず、活性層用ウェーハに、水素または希ガス元素をイオン注入してイオン注入層を形成する。このイオン注入層は、将来、へき開により活性層用ウェーハの一部を剥離するときの境界の役割を果たす。
【００２７】
ついで、活性層用ウェーハと支持層用ウェーハとを貼り合わせる。
その後、剥離熱処理を施して、上記したイオン注入層を境界として活性層用ウェーハの一部を剥離する。
この剥離熱処理は、常法に従い、500℃程度の温度で行えばよい。その結果、イオン注入層を境界として貼り合わせウェーハが全面にて完全に剥離する。
【００２８】
ついで、剥離後の貼り合わせウェーハに、貼り合わせ強度を向上させかつ剥離によるダメージ層を除去するための熱処理を施す。
この熱処理条件は、酸化性雰囲気中であれば、処理温度、処理時間ならびに酸化方法は限定するものではないが、剥離時に発生したダメージ層の厚みを除去することのできる条件が必要である。例えば、ダメージ層が100nmであれば、酸化膜を形成する厚みは200nm以上とする必要がある。
【００２９】
ついで、活性層用ウェーハの表面から酸素イオンを注入して、活性層内に酸素イオン注入層を形成する。
この酸素イオン注入層の形成は、前述した研削研磨法の場合と同様にして行えばよい。但し、注入条件としては、最終の活性層の厚みを考慮し、加速電圧を例えば30〜50 keVで行う等、酸素注入層を形成する深さを事前に決める必要がある。
【００３０】
さらに、貼り合わせウェーハに対し、非酸化性雰囲気中にて1100℃以上の温度で熱処理を施す。
この処理によって、酸素イオン注入層の形態が比較的連続な状態となり、その後に酸素イオン注入層を露出させた時点で、表面粗さが大幅に改善され、また欠陥の発生も抑制することができる。
この熱処理条件および使用炉についても、前述した研削研磨法の場合と同様にして行えばよい。
【００３１】
ついで、剥離面から酸素イオン注入層までの活性層用ウェーハを研磨またはエッチングして、酸素イオン注入層を露出させたのち、貼り合わせウェーハを酸化処理して酸素イオン注入層の露出面に所定厚さの酸化膜を形成し、その後この酸化膜を除去するわけであるが、これらの研磨・エッチング処理、酸化膜形成処理および酸化膜除去処理についても、前述した研削研磨法の場合と同様にして行えばよい。
【００３２】
その後、さらに水素、アルゴンガス等の非酸化性雰囲気中にて1100℃以下の温度で熱処理を施す。
この熱処理により、一層の平坦化と共に、貼り合わせ界面における残留酸化物の除去が達成できることは前述したとおりである。
そして、この効果は、絶縁膜の厚みが50nm以下と薄い場合や、かような絶縁膜を有しないシリコンウェーハ同士を直接貼り合わせる場合により顕著である。
【００３３】
かくして、スマートカット法を利用した場合においても、膜厚均一性に優れ、しかも平坦化された表面粗さを有し、さらには欠陥も少ない貼り合わせウェーハが安定して得られるのである。
【００３４】
さらに、本発明によれば、結晶方位の異なるシリコンウェーハを直接貼り合わせた（例えば、１１０結晶と１００結晶の貼り合わせや１１１結晶と１００結晶の貼り合わせ等）貼り合わせウェーハを作製することも可能である。
【実施例】
【００３５】
実施例１
ＣＺ法により育成され、ボロンがドーパントとされたシリコンインゴットからスライスした直径：300mmのシリコンウェーハを２枚準備し、活性層用シリコンウェーハの表面から、加速電圧：150 keV、ドーズ量：5.0×1016atoms/cm2の条件で酸素イオンを注入した。その結果、活性層用ウェーハの表面から約300 nmの深さ位置に酸素イオン注入層が形成された。
ついで、アルゴンガス雰囲気中にて、1200℃、１時間の熱処理を施した後、酸素イオンが注入された面を貼り合わせ面として、支持層用ウェーハに、直接貼り合わせた。
その後、貼り合わせ界面を強固に結合するため、酸化性ガス雰囲気中で1100℃、２時間の熱処理を行った。
次に、研削装置を用いて貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハをその表面から所定の厚さ分だけ研削した。そして、酸素イオン注入層の表面側に活性層用ウェーハの一部（膜厚：約５μm）を残した。
ついで、砥粒（シリカ）濃度が１質量％以下の砥粒を含む研磨剤を供給しながら、研削後の貼り合わせウェーハの表面を研磨し、酸素イオン注入層を露出させた。研磨剤としては、砥粒濃度が１質量％以下であるアルカリ性溶液を使用した。なお、得られた酸素イオン注入層は、貼り合わせウェーハの面内に均一に形成されていることが確認された。
その後、貼り合わせウェーハに対し、酸化性雰囲気中にて、温度：950℃、0.5時間のウェット酸化処理を施した。その結果、酸素イオン注入層の露出面に150nm厚さの酸化膜が形成された。次に、この酸化膜をHF洗浄により除去した。
ついで、アルゴンガス雰囲気中にて1100℃、１時間の熱処理を施し、貼り合わせウェーハを完成させた。
【００３６】
かくして得られた貼り合わせウェーハについて、原子間力顕微鏡を用いて表面の粗さ（RMS値）を測定すると共に、断面TEMにて、表面近傍の欠陥の有無を調査した。
得られた結果を図１および表１にまとめて示す。
【００３７】
実施例２
ＣＺ法により育成され、ボロンがドーパントとされたシリコンインゴットからスライスした直径：300mmのシリコンウェーハを２枚準備し、活性層用ウェーハとなるシリコンウェーハの表面に加速電圧：50 keV、ドーズ量：1.0×1017atoms/cm2の条件で水素イオンを注入した。その結果、活性層用ウェーハの表面から約450nmの深さ位置に水素イオン注入層が形成された。
次に、支持層用ウェーハと直接、貼り合わせた後、剥離熱処理を施した。この時の剥離熱処理条件は、500℃の窒素ガス雰囲気中に30分保持とした。その結果、水素イオン注入層に水素ガスのバブルが形成され、このバブルが形成された水素イオン注入層を境界として、貼り合わせウェーハの一部（活性層用ウェーハの一部）が剥離した。これにより貼り合わせウェーハが形成された。
その後、剥離時のダメージを除去し、かつ貼り合わせ界面を強固に結合するために、酸素雰囲気中で950℃、0.5時間（ウェット）の熱処理を行った。
次に、酸化膜をHF洗浄により除去した後、貼り合わせウェーハの剥離面から酸素イオンを注入した。この時の注入の条件は、加速電圧：40 keV、ドーズ量：5.0×1016atoms/cm2とした。これにより、貼り合わせウェーハの剥離面から約50nmの深さ位置に酸素イオン注入層が形成された。
さらに、酸素イオン注入層の形成をより連続なものとするため、アルゴンガス雰囲気中にて、1200℃、１時間の熱処理を施した。
ついで、貼り合わせウェーハの表面を、砥粒濃度が１質量％以下の研磨剤を供給しながら研磨し、酸素イオン注入層の表面を露出させた。この研磨方法は、上記した実施例１の場合と同じである。
その後、酸化性雰囲気中にて、温度：950℃、0.5時間のウェット酸化処理を施し、酸素イオン注入層の露出面に150nm厚さの酸化膜を形成した。ついで、この酸化膜をHF洗浄により除去した。
その後、アルゴンガス雰囲気中にて1100℃、１時間の熱処理を施し、貼り合わせウェーハを完成させた。
【００３８】
かくして得られた貼り合わせウェーハについて、原子間力顕微鏡を用いて表面の粗さを測定すると共に、断面TEMにて、表面近傍の欠陥の有無を調査した。
得られた結果を図１および表１にまとめて示す。
【００３９】
比較例１
ＣＺ法により育成され、ボロンがドーパントとされたシリコンインゴットからスライスした直径：300mmのシリコンウェーハを２枚準備し、活性層用シリコンウェーハの表面から、加速電圧：150 keV、ドーズ量：5.0×1016atoms/cm2の条件で酸素イオンを注入した。
ついで、熱処理を施すことなく、酸素イオンが注入された面を貼り合わせ面として、支持層用ウェーハに、直接貼り合わせた。
その後、貼り合わせ界面を強固に結合するため、酸化性ガス雰囲気中で1100℃、２時間の熱処理を行った。
ついで、実施例１と同様にして研削・研磨し、酸素イオン注入層の表面を露出させた。
その後、実施例１と同様のフローにて、酸化膜を形成し、その後除去して、貼り合わせウェーハを作製した。
かくして得られた貼り合わせウェーハについて、原子間力顕微鏡を用いて表面の粗さを測定すると共に、断面TEMにて、表面近傍の欠陥の有無を調査した。
得られた結果を図１および表１にまとめて示す。
【００４０】
比較例２
実施例２と同様のフローで、剥離面に酸素イオン注入を行い、活性層に酸素イオン注入層を形成させた。
ついで、熱処理を施すことなく、貼り合わせウェーハの表面を、実施例２と同様にして研磨し、酸素イオン注入層の表面を露出させた。
その後、実施例２と同様のフローにて、酸化膜を形成し、その後除去して、貼り合わせウェーハを作製した。
かくして得られた貼り合わせウェーハについて、原子間力顕微鏡を用いて表面の粗さを測定すると共に、断面TEMにて、表面近傍の欠陥の有無を調査した。
得られた結果を図１および表１にまとめて示す。
【００４１】
【表１】
2008016534.tif 000003
【００４２】
図１および表１から明らかなように、実施例１，２はいずれも、比較例１，２に比べると表面ラフネスが大幅に改善され、また欠陥の発生も皆無であった。
【００４３】
実施例３
酸素注入を行った活性層用ウェーハに酸化膜を５nm形成するところ以外は、実施例１と同様のフローにて、貼り合わせウェーハを作製した。
その結果、得られた貼り合わせウェーハは、実施例１と同様、欠陥はなく、表面粗さも５〜６nmであった。
【００４４】
実施例４
水素注入前に、活性層用ウェーハに酸化膜を５nm形成するところ以外は、実施例２と同様のフローにて、貼り合わせウェーハを作製した。
その結果、得られた貼り合わせウェーハは、実施例２と同様、欠陥はなく、表面粗さも５〜６nmであった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１，２および比較例１，２の表面ラフネスを比較して示した図である。
【図１】
2008016534.tif 000004