(57)【要約】【課題】埋め込み酸化膜をアンダーカットすることなく、テラス部に残存する酸化膜を除去する貼り合わせＳＯＩ基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】貼り合わせウェーハ３０の活性層用ウェーハ１０を外周エッチング後、テラス部の外周部に存在するシリコン酸化膜１０ａ，３０ａの残存部ａの付近だけを露出し、貼り合わせウェーハ３０の露出面の略全域をレジスト膜４０により覆う。次にフッ酸溶液で残存部ａをエッチングし、続いてレジスト膜４０を溶剤で溶かし、さらに活性層用ウェーハ１０を表面研削、表面研磨して貼り合わせＳＯＩ基板を作製する。これにより、残存部エッチング時、ＳＯＩ層１０Ａと支持基板用ウェーハ２０との間に埋まった埋め込み酸化膜１０ｂをウェーハ半径方向の中心に向かって浸食するアンダーカットが発生しない。【選択図】　　　　図１
2004022838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層用ウェーハと、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとを埋め込み酸化膜を介して貼り合わせ、この貼り合わせにより得られた貼り合わせウェーハに熱処理を施し、この貼り合わせウェーハの露出面全域にシリコン酸化膜を形成し、次いで前記活性層用ウェーハの外周部を貼り合わせ界面付近まで研削し、この活性層用ウェーハの削り残した外周部をアルカリエッチングして埋め込み酸化膜の外周部を露出し、続いて前記貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ側に表面研削、表面研磨を順次施し、この活性層用ウェーハを減厚してＳＯＩ層とした貼り合わせＳＯＩ基板において、
前記埋め込み酸化膜が、前記ＳＯＩ層の貼り合わせ側の面の全域に形成され、その後、前記埋め込み酸化膜の露出した外周部から、前記シリコン酸化膜の残存部を除去した貼り合わせＳＯＩ基板。
【請求項２】
活性層用ウェーハと、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとを埋め込み酸化膜を介して貼り合わせる貼り合わせ工程と、
この貼り合わせにより作製された貼り合わせウェーハの貼り合わせ強度を増強し、この貼り合わせウェーハの露出面全域にシリコン酸化膜を形成する熱処理工程と、
この貼り合わせ強度を増強した貼り合わせウェーハの外周部の活性層用ウェーハ側を、貼り合わせ界面付近まで研削する外周研削工程と、
この外周研削後の活性層用ウェーハの削り残した外周部を、アルカリエッチングにより除去し、前記埋め込み酸化膜の外周部を露出させる外周エッチング工程と、
この外周エッチング後、前記貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ側を表面研削し、この活性層用ウェーハを減厚する表面研削工程と、
この減厚された活性層用ウェーハの表面研削面を表面研磨し、ＳＯＩ層とする表面研磨工程と、
この外周エッチング後、前記埋め込み酸化膜の外周部の露出部分のうち、少なくともその内周側部分を保護膜により覆う保護膜形成工程と、
この保護膜を形成した後、前記埋め込み酸化膜の露出した外周部から、前記シリコン酸化膜の残存部をエッチングにより除去する残存部エッチング工程と、
この残存部エッチングされた貼り合わせウェーハから、前記保護膜を除去する保護膜除去工程とを備えた貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項３】
前記保護膜形成工程が、前記外周エッチング後、前記貼り合わせウェーハの全面または表面側だけを保護膜により覆う工程で、
その後、この保護膜を、前記埋め込み酸化膜の外周部の露出部分のうち、少なくとも内周側部分を残して剥がす工程を有している請求項２に記載の貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は貼り合わせＳＯＩ基板およびその製造方法、詳しくは活性層用ウェーハと、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとを埋め込み酸化膜を介して貼り合わせ、活性層用ウェーハを所定の厚さまで減厚して、ＳＯＩ層を形成するようにした貼り合わせＳＯＩ基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２枚のシリコンウェーハを貼り合わせた貼り合わせ基板の一種として、貼り合わせＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板が知られている。これは、表面にデバイスが形成されるＳＯＩ層（活性層）と、これを裏側から支持する支持基板用ウェーハとの間に、厚さ数μｍの埋め込み酸化膜（シリコン酸化膜）が埋め込まれた貼り合わせＳＯＩ基板である。
【０００３】
図８および図９を参照して従来の貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を説明する。図８は、従来手段に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。図９は、従来手段に係る貼り合わせＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜のアンダーカット部の発生状態を示す要部拡大断面図である。
まず、ＣＺ法により引き上げられた単結晶シリコンインゴットをスライスし、面取りし、ラッピング、エッチング、研磨して、片面または両面が鏡面に仕上げられた２枚のシリコンウェーハ１０１，１０２を用意する（図８（ａ））。このうち、活性層用ウェーハ１０１には、熱酸化炉を用いた熱酸化処理により、その露出面の全体に絶縁性のシリコン酸化膜１０１ａが形成されている。
次いで、活性層用ウェーハ１０１と、支持基板用ウェーハ１０２とを常温で重ね合わせ、貼り合わせウェーハ１０３を作製する。これにより、２枚のウェーハ１０１，１０２の間に埋め込み酸化膜１０１ｂが現出される。その後、この貼り合わせウェーハ１０３に、雰囲気ガスに酸素を使用し、加熱温度８００℃以上の貼り合わせ熱処理を施す（図８（ｂ））。これにより、接合（または接着）強度が増すとともに、貼り合わせウェーハ１０３の露出面全体にシリコン酸化膜１０３ａが形成される。このとき、活性層用ウェーハ１０１は、あらかじめシリコン酸化膜１０１ａにより覆われている。このため、この貼り合わせ熱処理の熱により酸化膜がさらに成長し、厚くなる。説明の都合上、図８（図１も同様）ではシリコン酸化膜１０１ａと、シリコン酸化膜１０３ａとを区別している。
【０００４】
次に、面取りされた両ウェーハ１０１，１０２の外周部形状に起因した貼り合わせ不良領域を除去するため、活性層用ウェーハ１０１の外周部が研削される（図８（ｃ））。貼り合わせ不良領域が存在すれば、その後の洗浄工程、研磨工程などにおいて、この不良部分が剥がれて飛散し、それが付着してＳＯＩ層（活性層）の表面を汚染したり、付着した飛散物により、後工程のウェーハ加工時にＳＯＩ層の表面を傷つけるおそれがある。この外周研削は、貼り合わせ界面に達しない程度に止められる。その結果、活性層用ウェーハ１０１の外周部に若干量の削り残し部１０１ｃが現出する。
【０００５】
続いて、この削り残し部１０１ｃが、アルカリエッチにより除去される（図８（ｄ））。すなわち、貼り合わせウェーハ１０３が、ＫＯＨなどのアルカリ性エッチング液と接触し、その削り残し部１０１ｃが溶かされる。こうして、支持基板用ウェーハ１０２の外周部上の、埋め込み酸化膜１０１ｂの外周部が露出される。この領域をテラス部という。
さらに、活性層用ウェーハ１０１を所望の厚みまで表面研削し、さらに鏡面研磨することで、薄いＳＯＩ層１０１Ａがその裏面側から支持基板用ウェーハ１０２により支持された貼り合わせＳＯＩ基板が作製される（図８（ｅ））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したアルカリエッチングでは、シリコン酸化膜１０１ａ，１０３ａは、ほとんどエッチングされない。そのため、活性層用ウェーハ１０１の表面研削および表面研磨後、支持基板用ウェーハ１０２のテラス部の外周部にシリコン酸化膜１０１ａ，１０３ａの削り残し部分である髭形状の残存部ａが残ってしまい（図８（ｅ））、これが剥がれて飛散し、ＳＯＩ層１０１Ａの表面に付着して汚染したり、その付着物により、後工程のウェーハ加工時にＳＯＩ層１０１Ａの表面を傷つけたり、デバイス作成時のパターン切れの原因になるという問題がある。
【０００７】
そこで、従来、このテラス部に残る残存部ａの除去方法として、フッ酸などによるエッチング法、具体的にはフッ酸溶液中に貼り合わせＳＯＩ基板を浸漬し、埋め込み酸化膜１０１ｂの露出部分を含めて、この髭形状のシリコン酸化膜１０１ａ，１０３ａの残存部ａを溶失させる方法が知られている。しかしながら、テラス部の一帯からこの残存部ａをエッチング（残存部エッチング）により除去する際、アンダーカットが発生し、ＳＯＩ層１０１Ａと支持基板用ウェーハ１０２との間に存在する埋め込み酸化膜１０１ｂまで、ウェーハ半径方向に２〜３μｍ程度を溶かすという課題があった（図９）。
その結果、このアンダーカット部ｂには塵埃が溜まりやすく、その塵埃が後工程で発塵源となるおそれがあった。または、デバイスが形成されるＳＯＩ層１０１Ａの周縁部が欠けて、それが飛散し、ＳＯＩ層１０１Ａの表面の汚染、損傷の原因にもなった。
【０００８】
これを踏まえて、発明者らは、鋭意研究の結果、以下の知見を得た。すなわち、フッ酸によるエッチング時、あらかじめテラス部に残存する埋め込み酸化膜１０１ｂのうち、ＳＯＩ層１０１Ａに近い内周側部分に例えばレジスト膜などの保護膜を被着し、露出部分はシリコン酸化膜１０１ａ，１０３ａの残存部ａが存在するテラス部の外周部だけとする。この結果、残存部ａの除去時、埋め込み酸化膜１０１ｂのテラス部領域の内周側部分を残して残存部エッチングすることができる。よって、この残存部エッチング後、テラス部領域の内周側部分に残った埋め込み酸化膜１０１ｂは、ＳＯＩ層１０１Ａと支持基板用ウェーハ１０２との間に埋もれた埋め込み酸化膜１０１ｂと連続しているため、フッ酸などによる埋め込み酸化膜１０１ｂのアンダーカットの発生をなくすことができる。
【０００９】
【発明の目的】
この発明は、埋め込み酸化膜をアンダーカットすることなく、テラス部に残存する酸化膜を除去することができる貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法および、この製法で製造した貼り合わせＳＯＩ基板を提供することを、その目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、活性層用ウェーハと、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとを埋め込み酸化膜を介して貼り合わせ、この貼り合わせにより得られた貼り合わせウェーハに熱処理を施し、この貼り合わせウェーハの露出面全域にシリコン酸化膜を形成し、次いで前記活性層用ウェーハの外周部を貼り合わせ界面付近まで研削し、この活性層用ウェーハの削り残した外周部をアルカリエッチングして埋め込み酸化膜の外周部を露出し、続いて前記貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ側に表面研削、表面研磨を順次施し、この活性層用ウェーハを減厚してＳＯＩ層とした貼り合わせＳＯＩ基板において、前記埋め込み酸化膜が、前記ＳＯＩ層の貼り合わせ側の面の全域に形成され、その後、前記埋め込み酸化膜の露出した外周部から、前記シリコン酸化膜の残存部を除去した貼り合わせＳＯＩ基板である。
【００１１】
活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとは、例えばシリコンウェーハである。貼り合わせＳＯＩ基板において、酸化膜により覆われるのは活性層用ウェーハ、またはそのウェーハ裏面に貼着される支持基板用ウェーハのいずれでもよい。または、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとの両方でもよい。酸化膜の形成方法は限定されない。例えば、ドライ酸化、ウェット酸化などを採用することができる。
ＳＯＩ層の厚さは限定されない。例えば厚膜のＳＯＩ層では２０〜５０μｍ、好ましくは３０μｍ以下である。また、薄膜のＳＯＩ層では０．５〜２０μｍである。
埋め込み酸化膜が、ＳＯＩ層の貼り合わせ側の面の全域に形成されるとは、ＳＯＩ層と支持基板用ウェーハとの貼り合わせ界面の領域に存在する埋め込み酸化膜において、アンダーカットがない状態をいう。
埋め込み酸化膜の露出した外周部に存在するシリコン酸化膜とは、貼り合わせの前工程で、埋め込み酸化膜を形成するために必要に応じて形成された活性層用ウェーハの酸化膜と、貼り合わせ熱処理時に形成された酸化膜などである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、活性層用ウェーハと、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとを埋め込み酸化膜を介して貼り合わせる貼り合わせ工程と、この貼り合わせにより作製された貼り合わせウェーハの貼り合わせ強度を増強し、この貼り合わせウェーハの露出面全域にシリコン酸化膜を形成する熱処理工程と、この貼り合わせ強度を増強した貼り合わせウェーハの外周部の活性層用ウェーハ側を、貼り合わせ界面付近まで研削する外周研削工程と、この外周研削後の活性層用ウェーハの削り残した外周部を、アルカリエッチングにより除去し、前記埋め込み酸化膜の外周部を露出させる外周エッチング工程と、この外周エッチング後、前記貼り合わせウェーハの活性層用ウェーハ側を表面研削し、この活性層用ウェーハを減厚する表面研削工程と、この減厚された活性層用ウェーハの表面研削面を表面研磨し、ＳＯＩ層とする表面研磨工程と、この外周エッチング後、前記埋め込み酸化膜の外周部の露出部分のうち、少なくともその内周側部分を保護膜により覆う保護膜形成工程と、この保護膜を形成した後、前記埋め込み酸化膜の露出した外周部から、前記シリコン酸化膜の残存部をエッチングにより除去する残存部エッチング工程と、この残存部エッチングされた貼り合わせウェーハから、前記保護膜を除去する保護膜除去工程とを備えた貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法である。
【００１３】
活性層用ウェーハおよび支持基板用ウェーハの貼り合わせは、例えば常温により両ウェーハを重ね合わせた後、貼り合わせ熱処理することで行われる。この貼り合わせ熱処理の加熱温度は８００℃以上、例えば１１００℃である。貼り合わせ熱処理の時間は、例えば２時間である。使用する熱酸化炉内の雰囲気ガスには酸素などが用いられる。
外周研削とは、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとの貼り合わせ不良部分を除去するため、活性層用ウェーハの外周部を研削する工程である。この貼り合わせ不良部分が存在すれば、その後の洗浄工程、研磨工程などにおいて、この不良部分が剥がれて飛散し、それが発塵源となり、ＳＯＩ層の表面（デバイス形成面）の汚染および損傷などの原因となる。
この外周研削は、貼り合わせ界面付近までとなる。外周研削後の活性層用ウェーハの外周部の残厚は１０〜６０μｍ程度である。外周研削の幅、すなわちウェーハ半径方向の長さは０．５〜５ｍｍ程度である。
外周エッチングとは、外周研削により発生した加工ダメージを含む活性層用ウェーハの外周部の削り残し部をアルカリ性エッチング液により除去する工程である。アルカリ性エッチング液としては、例えばＫＯＨ、ＮａＯＨなどを採用することができる。
【００１４】
また、活性層用ウェーハを表面研削する際には、例えば表面研削砥石による研削が行われる。表面研削の条件は、例えば、＃３００〜＃２０００のレジノイド研削砥石を使用し、ウェーハ残厚が１０〜６０μｍになるまで表面研削する。
表面研磨としては、例えば研磨装置の研磨ヘッドに表面研削された貼り合わせウェーハを装着し、研磨液中に遊離砥粒を含む研磨剤（スラリー）を供給しながら、活性層用ウェーハの研削面を研磨定盤上に展張された研磨布に押しつける方法が挙げられる。研磨装置は、枚葉式の研磨装置でも、バッチ式の研磨装置でもよい。さらにはワックスタイプの片面研磨装置でも、ワックスレスタイプの装置でもよい。
研磨布としては、例えばポリエステルフェルトにポリウレタンを含浸させた多孔性の不織布タイプ、発泡したウレタンのブロックをスライスした発泡性ウレタンタイプ、そのほかポリエステルフェルトにポリウレタンが含浸された基材の表面に発泡ポリウレタンを積層し、このポリウレタンの表層部分を除去して発泡層に開口部を形成したスエードタイプなどを採用することができる。
【００１５】
保護膜としては、例えばネガ型またはポジ型のレジスト膜（東京応化製のＯＭＲ−８５、または、日化精工製のスカイコートワックス）を採用することができる。保護膜の形成範囲は、テラス部のうち、ＳＯＩ層と支持基板用ウェーハとの間に存在する埋め込み酸化膜と連続した少なくとも内周側部分である。ただし、貼り合わせ熱処理時に形成されたシリコン酸化膜の残存部は除かれる。それ以外にも、貼り合わせウェーハの他の領域に保護膜を形成してもよい。
具体的には、例えば活性層用ウェーハからテラス部の内周側部分までの範囲、その他、支持基板用ウェーハの裏面または端面を加えた範囲である。
残存部エッチング後の保護膜の除去には、例えば硫酸と過酸化水素水との混合液などによる溶失方法を採用することができる。そのほか、プラズマを使ったバレル型アッシャ、ダウンフロー型アッシャなどのプラズマアッシングでもよい。さらには、オゾンを使ったオゾン分解アッシングなどでもよい。
【００１６】
活性層用ウェーハの外周研削後、活性層用ウェーハの削り残し部に外周エッチングを施すと、テラス部の外周部に、貼り合わせ熱処理時に形成されたシリコン酸化膜の一部分（残存部）が断面視して髭形状に残る。このシリコン酸化膜の残存部をエッチング液により除去することが、残存部エッチング工程である。
残存部エッチングには、例えばＨＦ洗浄液によるＨＦ洗浄などを採用することができる。
次に、貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法における工程順は限定されない。例えば、（１）　外周エッチング工程を施した後に、保護膜形成工程、残存部エッチング工程、保護膜除去工程、表面研削工程、表面研磨工程を順次施してもよい。また、（２）　外周エッチング工程後に、表面研削工程、保護膜形成工程、残存部エッチング工程、保護膜除去工程、表面研磨工程を順次施してもよい。さらには、（３）　外周エッチング工程後に、表面研削工程、表面研磨工程、保護膜形成工程、残存部エッチング工程、保護膜除去工程を順次施してもよい。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記保護膜形成工程が、前記外周エッチング後、前記貼り合わせウェーハの全面または表面側だけを保護膜により覆う工程で、その後、この保護膜を、前記埋め込み酸化膜の外周部の露出部分のうち、少なくとも内周側部分を残して剥がす工程を有している請求項２に記載の貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法である。
剥がし工程後は、埋め込み酸化膜の露出した外周部から、シリコン酸化膜の残存部をエッチングにより除去（残存部エッチング）し、それから、この残存部エッチングされた貼り合わせウェーハから保護膜を除去する。
【００１８】
【作用】
この発明によれば、外周エッチング後、埋め込み酸化膜の外周部の露出部分のうち、少なくともその内周側部分を保護膜により覆う一方、シリコン酸化膜の残存部を露出させ、この状態のまま、例えばフッ酸などのエッチング溶液により、その不要な残存部をエッチング（残存部エッチング）して除去する。この残存部エッチング後、前記露出部分の内周側部分に残った埋め込み酸化膜は、ＳＯＩ層と支持基板用ウェーハとの間に埋まった埋め込み酸化膜と連続することから、例えばフッ酸などによる埋め込み酸化膜のアンダーカットが発生しない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。まず、図１〜図６に基づき、第１の実施例を説明する。
図１は、この発明の第１の実施例に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。図２は、この発明の第１の実施例に係るオリエテーションフラット付きの貼り合わせＳＯＩ基板の平面図である。図３は、この発明の第１の実施例に係る裏面からシリコン酸化膜が除去された貼り合わせＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図４は、この発明の第１の実施例に係る保護膜塗布治具の概略構成を示す正面図である。図５は、この発明の第１の実施例に係る保護膜塗布装置の概略構成を示す正面図である。図６は、この発明の第１の実施例に係る保護膜剥離装置の概略構成を示す要部正面図である。
【００２０】
図１に示すように、まずＣＺ法により単結晶シリコンインゴットの引き上げ、その後、この得られた単結晶シリコンインゴットに、オリエンテーションフラット（以下、オリフラ）加工、スライス、面取り、ラッピング、エッチング、鏡面研磨などを施すことで、厚さ６７５μｍ、直径１５０ｍｍの片面または両面が鏡面仕上げされたオリフラ付きの活性層用ウェーハ１０を用意する。一方、この活性層用ウェーハ１０と同じ製法により、同じ厚さ、同一口径の鏡面仕上げされたオリフラ付きの支持基板用ウェーハ２０を用意する（図１（ａ））。このうち、活性層用ウェーハ１０は、熱酸化炉に挿入して熱酸化処理され、その露出面の全体が絶縁性のシリコン酸化膜１０ａにより覆われている。
【００２１】
その後、両ウェーハ１０，２０の鏡面同士をクリーンルームの室温下で重ね合わせる（図１（ｂ））。これにより、貼り合わせウェーハ３０が形成される。この貼り合わせにより、活性層用ウェーハ１０と支持基板用ウェーハ２０との間に介在されたシリコン酸化膜１０ａの部分が埋め込み酸化膜１０ｂとなる。
次に、この貼り合わせウェーハ３０を、貼り合わせ用の熱酸化炉に挿入し、酸素ガス雰囲気で貼り合わせ熱処理する。これにより、接合（または接着）強度が増す。貼り合わせ温度は１１００℃，熱処理時間は２時間である（図１（ｂ））。これにより、貼り合わせウェーハ３０の露出面全体がシリコン酸化膜３０ａにより覆われる。その結果、活性層用ウェーハ１０の酸化膜は厚くなる。
【００２２】
次いで、超音波照射によるボイド検査を行う。良品の貼り合わせウェーハ３０については、面取りされた両ウェーハ１０，２０の外周部形状に起因した貼り合わせ不良領域を除去するため、活性層用ウェーハ１０の外周部が、そのデバイス形成面側から＃３００〜＃２０００のレジノイド研削砥石を用いて研削される（図１（ｃ））。貼り合わせ不良領域が存在すれば、その後の洗浄工程、研磨工程などにおいて、この不良部分が剥がれて飛散し、それが付着してＳＯＩ層の表面が汚染されたり、この付着した飛散物により、後工程のウェーハ加工時にＳＯＩ層の表面を傷つける。この外周研削は、貼り合わせ界面に達しない深さに止められる。これにより現出される活性層ウェーハ１０の外周部の削り残し部１０ｃの厚さは、５０μｍ程度である。削り残し部１０ｃのウェーハ半径方向の長さは２ｍｍ程度である。
【００２３】
続いて、この削り残し部１０ｃが、アルカリエッチにより除去される（図１（ｄ））。すなわち、貼り合わせウェーハ３０が、ＫＯＨなどのアルカリ性エッチング液に浸漬され、その削り残し部１０ｃが溶かされる。こうして、支持基板用ウェーハ２０の外周部の領域（テラス部分）、具体的には埋め込み酸化膜１０ｂの外周部が露出される。その際、テラス部分の外周部に、厚さ２μｍ程度のシリコン酸化膜１０ａ，３０ａの残存部ａが現出する。
次に、活性層用ウェーハ１０がそのデバイス形成面側から＃３６０〜＃２０００のレジノイド研削砥石を用いて表面研削される（図１（ｅ））。このとき、表面研削量は６００〜６５０μｍ、加工により減厚された活性層用ウェーハ１０の厚さは２０μｍ程度とする。この活性層用ウェーハ１０の表面のＴＴＶは１μｍ程度とする。
【００２４】
その後、この活性層用ウェーハ１０の研削面に表面研磨が施される。具体的には、図示しない研磨装置の研磨ヘッドの下面に表面研削された貼り合わせウェーハ３０を活性層用ウェーハ１０側を下方に向けて保持する。次いで、活性層用ウェーハ１０の研削面を、研磨定盤の上面にスポンジゴムを介して貼着された研磨布に押し付け、表面研磨する。研磨布には、ロデール社製の軟質不織布パッド、Ｓｕｂａ６００（Ａｓｋｅｒ硬度８０°）が採用されている。
表面研磨時、研磨ヘッドの回転速度は３０ｒｐｍ、研磨定盤の回転速度は６０ｒｐｍ、研磨砥粒を含む研磨剤（コロイダルシリカ）の供給量は、１８００ｍｌ／分である。研磨量は１０〜１５μｍ程度、研磨後に得られたＳＯＩ層１０Ａの厚さは１０μｍ程度である。活性層用ウェーハ１０の研磨面のＴＴＶは１μｍ程度となる。
【００２５】
次に、この表面研磨された貼り合わせウェーハ３０の表面に、テラス部の残存部ａの近辺だけが環状に露出するように、ネガ型のレジスト膜（保護膜）４０を形成する（図１（ｆ））。このレジスト膜４０の形成には、図４に示す保護膜塗布治具５０または図５に示す保護膜塗布装置６０が利用される。
図４に示すように、保護膜塗布治具５０は、表面研磨後の貼り合わせウェーハ３０の保持穴５１ａが上面に形成されたウェーハ保持台５１と、このウェーハ保持台５１の一端部上に回動ピン５２を介して垂直面内で回動自在に保持され、貼り合わせウェーハ３０のＳＯＩ層１０Ａ側の面に、ペースト状のレジストを刷毛塗りする領域を示す大口径のガイド孔５３ａが形成された塗布ガイド枠５３とを備えている。
【００２６】
レジスト塗布時には、まずウェーハ保持台５１の保持穴５１ａに、支持基板用ウェーハ２０側の面を下向きにして貼り合わせウェーハ３０を収納する。次いで、回動ピン５２を中心にして塗布ガイド枠５３を垂直回動し、貼り合わせウェーハ３０のＳＯＩ層１０Ａ側の面に塗布ガイド枠５３を被せる。このとき、ガイド孔５３ａからＳＯＩ層１０Ａ側の面の範囲、具体的にはＳＯＩ層１０Ａのデバイス形成面の全域からテラス部の内周部までの範囲がガイド孔５３ａより露出される。それから、この露出部分にレジストが刷毛塗りされる。その後、このレジストを乾燥して硬化させた後、支持基板用ウェーハ２０の裏面全域に、スピンコート法によりレジストを塗布し、これを乾燥して硬化させ、貼り合わせウェーハ３０のテラス部の残存部ａの周辺だけを除く全域に、レジスト膜４０を形成する（図１（ｆ））。
【００２７】
次に、図５を参照して保護膜塗布装置６０を説明する。この保護膜塗布装置６０は、貼り合わせウェーハ３０を、その支持基板用ウェーハ２０側から真空吸着して保持する。チャック板６１と、ペースト状のレジストが貯液されたレジストタンク６２と、このレジストタンク６２から導出され、レジストを貼り合わせウェーハ３０のＳＯＩ層１０Ａ側の面に一定量で吐出するノズル６３と、レジストノズル６３を、ＸＹ平面（水平面）上で移動させるＸＹ移動テーブル６４とを備えている。
レジスト塗布時には、貼り合わせウェーハ３０をあらかじめセンタリング、位置合わせ（図示せず）、その支持基板用ウェーハ２０側からチャック板６１に真空吸着し、ＸＹ移動テーブル６４によりノズル６３をＸＹ面上で移動させながら、レジストタンク６２にＮ２ガスを供給する。すると、そのガス圧により、タンク内のレジストがノズル６３の吐出口から貼り合わせウェーハ３０のＳＯＩ層１０Ａ側の面に所定量塗布される。塗布量の調整は、ノズル６３の途中に設けられた流量調整弁６３ａによる。このときのレジストの塗布範囲は、貼り合わせ熱処理時に形成されたシリコン酸化膜１０ａ，３０ａの残存部ａを除く、ＳＯＩ層１０Ａのデバイス形成面の端部からテラス部の内周部までの範囲である。その後、このレジストを乾燥して硬化し、レジスト膜４０とする。
また、貼り合わせウェーハ３０の支持基板用ウェーハ２０側の面にレジストを塗布する場合は、保護膜塗布治具５０と同じように、スピンコートによって全面塗布し、乾燥して硬化する。
【００２８】
次に、図６を参照して保護膜剥離装置７０を説明する。
図６に示すように、この保護膜剥離装置７０は、貼り合わせウェーハ３０を、その支持基板用ウェーハ２０側から真空吸着して保持するチャック板７１と、レジスト膜４０に接触してこれを剥がす保護膜剥がし部７２と、この保護膜剥がし部７２をＸＹ平面（水平面）上で移動させるＸＹ移動テーブル７３とを備えている。
保護膜剥がし時には、レジスト膜４０が塗布された貼り合わせウェーハ３０をセンタリングステージ上でセンタリングおよび位置合わせする。その後、貼り合わせウェーハ３０を支持基板用ウェーハ２０側からチャック板７１に真空吸着する。続いて、ＸＹ移動テーブル７３により保護膜剥がし部７２をＸＹ平面上で移動させながら、先に塗布されたレジスト膜４０を剥がしていく。このとき、レジスト膜４０の剥離範囲は、テラス部のうち、シリコン酸化膜１０ａ，３０ａの残存部ａを含む部分である。ここでは、レジスト膜４０を、貼り合わせウェーハ３０の全面に塗布している。ただし、貼り合わせウェーハ３０の活性層用ウェーハ１０側の面だけに塗布してもよい。
【００２９】
次に、この残存部ａ（図１（ｆ）の部分拡大図）を、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）のエッチング溶液によりエッチングする。具体的には、２４℃のバッファードフッ酸液中に貼り合わせウェーハ３０を３０分間浸漬し、レジスト膜４０から露出した前記残存部ａを溶かして除去する（図１（ｆ））。
それから、貼り合わせウェーハ３０の露出面からレジスト膜４０を除去する。すなわち、１２０℃の硫酸と過酸化水素水とからなる混合液（２００：１）に、１０分間だけ浸漬してこれを除去する（図１（ｇ））。その結果、テラス部の内周部に埋め込み酸化膜１０ｂが露出されたオリフラ付きの貼り合わせＳＯＩ基板が作製される（図２）。
その後、得られた貼り合わせＳＯＩ基板は、洗浄され、ウェーハケースなどに梱包されてから、デバイスメーカに出荷される。
【００３０】
このように、外周エッチング後、埋め込み酸化膜１０ｂの外周部の露出部分のうち、その内周側部分をレジスト膜４０により覆い、露出部分はシリコン酸化膜１０ａ，３０ａが存在する残存部ａの周辺だけとし、この状態のまま、バッファードフッ酸により不要な残存部ａが除去される。そのため、バッファードフッ酸による埋め込み酸化膜１０ｂのアンダーカットを防止することができる。これは、テラス部の内周部に残った埋め込み酸化膜１０ｂが、ＳＯＩ層１０Ａと支持基板用ウェーハ２０との間に埋まった埋め込み酸化膜１０ｂと連続して存在することによる。
また、前記支持基板用ウェーハ２０の裏面にレジスト膜４０を形成せず、貼り合わせウェーハ３０をバッファードフッ酸のエッチング溶液に浸漬すれば、図３に示す支持基板用ウェーハ２０の裏面からシリコン酸化膜３０ａを除去した貼り合わせＳＯＩ基板を製造することができる。
【００３１】
次に、図７に基づき、この発明の第２の実施例に係る貼り合わせＳＯＩ基板およびその製造方法を説明する。
図７は、この発明の第２の実施例に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。
この第２の実施例では、活性層用ウェーハ１０の外周部の削り残し部１０ｃに対する外周エッチング後、順次、レジスト膜４０の形成工程、シリコン酸化膜１０ａ，３０ａの残存部ａのエッチング工程、レジスト膜４０の除去工程、活性層用ウェーハ１０の表面研削工程および表面研磨工程を施すことで、貼り合わせＳＯＩ基板を製造する。
その他の構成、作用および効果は、第１の実施例と略同じであるので説明を省略する。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、外周エッチング後、埋め込み酸化膜の外周部の露出部分のうち、少なくともその内周側部分を保護膜により覆い、その後、埋め込み酸化膜の露出した外周部からシリコン酸化膜の残存部をエッチングにより除去するので、埋め込み酸化膜をアンダーカットすることなく、埋め込み酸化膜の外周部の露出部分に存在する、貼り合わせ熱処理時に発生したシリコン酸化膜の残存部を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。
【図２】この発明の第１の実施例に係るオリエテーションフラット付きの貼り合わせＳＯＩ基板の平面図である。
【図３】この発明の第１の実施例に係る裏面からシリコン酸化膜が除去された貼り合わせＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
【図４】この発明の第１の実施例に係る保護膜塗布治具の概略構成を示す正面図である。
【図５】この発明の第１の実施例に係る保護膜塗布装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】この発明の第１の実施例に係る保護膜剥離装置の概略構成を示す要部正面図である。
【図７】この発明の第２の実施例に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。
【図８】従来手段に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。
【図９】従来手段に係る貼り合わせＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜のアンダーカット部の発生状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　活性層用ウェーハ、
１０ａ　シリコン酸化膜、
１０ｂ　埋め込み酸化膜、
１０ｃ　削り残し部、
１０Ａ　ＳＯＩ層、
２０　支持基板用ウェーハ、
３０　貼り合わせウェーハ、
３０ａ　シリコン酸化膜、
４０　レジスト膜、
ａ　残存部。
【図１】
2004022838.tif 000003
【図２】
2004022838.tif 000004
【図３】
2004022838.tif 000005
【図４】
2004022838.tif 000006
【図５】
2004022838.tif 000007
【図６】
2004022838.tif 000008
【図７】
2004022838.tif 000009
【図８】
2004022838.tif 000010
【図９】
2004022838.tif 000011