(57)【要約】【課題】２回以上剥離ウェーハを再利用する場合に再生コストを低減する。【解決手段】半導体ウェーハ１３にイオン注入して半導体ウェーハ１３内部にイオン注入領域１３ｂを形成し、ウェーハ１３を第１支持ウェーハ１４に重ね合せた第１積層体１６を熱処理して厚肉の第１剥離ウェーハ１２を得る。次いで分離面１２ａと反対側の第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃにイオン注入して剥離ウェーハ１２内部にイオン注入領域２３ｂを形成し、ウェーハ１２の主面１２ｃを第２支持ウェーハ２４に重ね合せた第２積層体２６をを熱処理して厚肉の第２剥離ウェーハ２２を得た後、剥離ウェーハ２２の両面を研磨して再生ウェーハ３２を得る。ウェーハ１２の分離面１２ａ及びウェーハ２２の分離面２２ａが各外周縁にリング状段差１２ｂ及び２２ｂを有し、第２剥離ウェーハ２２の両面研磨により、これらのリング状段差１２ｂ及び２２ｂを同時に除去する。【選択図】  図１
2005072071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）  ボンドウェーハとしての半導体ウェーハ（１３）の第１主面にイオンを注入して前記半導体ウェーハ（１３）内部にイオン注入領域（１３ｂ）を形成する工程と、
（Ｂ）  前記半導体ウェーハ（１３）の第１主面をベースウェーハとしての第１支持ウェーハ（１４）の主面に重ね合せて第１積層体（１６）を形成する工程と、
（Ｃ）  前記第１積層体（１６）を所定の温度で熱処理して前記半導体ウェーハ（１３）を前記イオン注入領域（１３ｂ）で薄膜（１７）から分離することにより厚肉の第１剥離ウェーハ（１２）を得る工程と、
（Ｄ）  分離面（１２ａ）と反対側の第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）にイオンを注入して前記第１剥離ウェーハ（１２）内部にイオン注入領域（２３ｂ）を形成する工程と、
（Ｅ）  前記第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を前記第１支持ウェーハ（１４）とは別のベースウェーハとしての第２支持ウェーハ（２４）の主面に重ね合せて第２積層体（２６）を形成する工程と、
（Ｆ）  前記第２積層体（２６）を所定の温度で熱処理して前記第１剥離ウェーハ（１２）を前記イオン注入領域（２３ｂ）で薄膜（２７）から分離することにより厚肉の第２剥離ウェーハ（２２）を得る工程と、
（Ｇ）  前記第２剥離ウェーハ（２２）の両面を研磨して再生ウェーハ（３２）を得る工程と
をこの順に含み、
前記工程（Ｃ）で得られた第１剥離ウェーハ（１２）の分離面（１２ａ）がその外周縁にリング状段差（１２ｂ）を有し、前記工程（Ｆ）で得られた剥離ウェーハの分離面（２２ａ）がその外周縁にリング状段差（２２ｂ）を有し、前記工程（Ｇ）の前記第２剥離ウェーハ（２２）の両面研磨により、前記両分離面（１２ａ，２２ａ）のリング状段差（１２ｂ，２２ｂ）を同時に除去することを特徴とする剥離ウエーハの再生処理方法。
【請求項２】
工程（Ｇ）で両面研磨された再生ウェーハ（３２）を工程（Ａ）の半導体ウェーハ（１３）に用いる請求項１記載の剥離ウェーハの再生処理方法。
【請求項３】
（Ｈ）  分離面（１２ａ）と反対側の第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を研磨する工程を工程（Ｃ）と工程（Ｄ）の間に有する請求項１記載の剥離ウェーハの再生処理方法。
【請求項４】
工程（Ｈ）の研磨が、研磨布（５１ａ，５１ｂ）が展張された研磨定盤（５２ａ，５２ｂ）と、前記研磨定盤（５２ａ，５２ｂ）に対向して設けられ環状のテンプレート（５６）が固着された研磨ヘッド（５３）とを有するワックスレス研磨装置（５０）を用いて、前記テンプレート（５６）内に設けられた軟質のバックパッド（５７）を第１剥離ウェーハ（１２）の分離面（１２ａ）に押し当て、前記第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を前記研磨布（５１ａ，５１ｂ）に摺接させることにより行われる請求項３記載の剥離ウェーハの再生処理方法。
【請求項５】
（Ｉ）  第１剥離ウェーハ（１２）の少なくとも第２主面（１２ｃ）に形成された酸化膜を除去する工程を工程（Ｈ）の研磨前に有する請求項３又は４記載の剥離ウェーハの再生処理方法。
【請求項６】
工程（Ｈ）の研磨が、
（Ｊ）  仕上げ研磨布よりも粗い１次研磨布の研磨作用面に、仕上げ研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を押し付けて１次研磨する工程と、
（Ｋ）  この１次研磨後に仕上げ研磨布の研磨作用面に、前記仕上げ研磨剤を供給しながら前記第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を押し付けて仕上げ研磨する工程とを有する請求項３又は４記載の剥離ウェーハの再生処理方法。
【請求項７】
工程（Ｈ）の研磨が、
（Ｌ）  仕上げ研磨布の研磨作用面に、仕上げ研磨剤よりも粗い１次研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を押し付けて１次研磨する工程と、
（Ｍ）  この１次研磨後に仕上げ研磨布の研磨作用面に、前記仕上げ研磨剤を供給しながら前記第１剥離ウェーハ（１２）の第２主面（１２ｃ）を押し付けて仕上げ研磨する工程とを有する請求項３又は４記載の剥離ウェーハの再生処理方法。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１項に記載された方法で再生されたウエーハ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオンを注入した半導体ウェーハを支持ウェーハに重ね合せて積層体を形成し、この積層体を熱処理してイオン注入領域で半導体ウェーハの薄膜から分離された厚肉の剥離ウェーハを再生処理する方法と、この方法で再生されたウェーハに関する。更に詳しくはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハ等の結合ウェーハを製造する、いわゆるイオン注入剥離法において、２回以上副生される剥離ウェーハの再生処理方法及び再生されたウェーハに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の剥離ウェーハの再生処理方法として、剥離ウェーハの少なくとも面取り部のイオン注入層を除去した後に、剥離した側のウェーハの主面を研磨する剥離ウェーハの再生処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この再生処理方法によれば、剥離ウェーハを、ベースウェーハである支持ウェーハ、通常のシリコン鏡面ウェーハ又はボンドウェーハである半導体ウェーハとして用いることができる。そして剥離ウェーハを支持ウェーハ（ベースウェーハ）又は半導体ウェーハ（ボンドウェーハ）として再利用する場合には、最初の半導体ウェーハの厚さを大きくしておけば、２回以上繰返して再利用することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５５９７８号公報（請求項１、段落番号００１９）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２回以上剥離ウェーハを再利用する場合に、剥離毎に剥離ウェーハを両面研磨することは、再生コストを押上げる問題がある。
本発明の目的は、２回以上剥離ウェーハを再利用する場合に、再生コストを低減し得る剥離ウェーハの再生処理方法及び再生されたウェーハを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、（Ａ）  ボンドウェーハとしての半導体ウェーハ１３の第１主面にイオンを注入して半導体ウェーハ１３内部にイオン注入領域１３ｂを形成する工程と、（Ｂ）  半導体ウェーハ１３の第１主面をベースウェーハとしての第１支持ウェーハ１４の主面に重ね合せて第１積層体１６を形成する工程と、（Ｃ）  第１積層体１６を所定の温度で熱処理して半導体ウェーハ１３をイオン注入領域１３ｂで薄膜１７から分離することにより厚肉の第１剥離ウェーハ１２を得る工程と、（Ｄ）  分離面１２ａと反対側の第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃにイオンを注入して第１剥離ウェーハ１２内部にイオン注入領域２３ｂを形成する工程と、（Ｅ）  第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを第１支持ウェーハ１４とは別のベースウェーハとしての第２支持ウェーハ２４の主面に重ね合せて第２積層体２６を形成する工程と、（Ｆ）  第２積層体２６を所定の温度で熱処理して第１剥離ウェーハ１２をイオン注入領域２３ｂで薄膜２７から分離することにより厚肉の第２剥離ウェーハ２２を得る工程と、（Ｇ）  この第２剥離ウェーハ２２の両面を研磨して再生ウェーハ３２を得る工程とをこの順に含み、工程（Ｃ）で得られた第１剥離ウェーハ１２の分離面１２ａがその外周縁にリング状段差１２ｂを有し、工程（Ｆ）で得られた第２剥離ウェーハ２２の分離面２２ａがその外周縁にリング状段差２２ｂを有し、工程（Ｇ）の第２剥離ウェーハ２２の両面研磨により、第１及び第２主面のリング状段差１２ｂ及び２２ｂを同時に除去することを特徴とする。
この請求項１に記載された剥離ウエーハの再生処理方法では、半導体ウェーハ１３を表裏１回ずつ、計２回剥離して第１剥離ウェーハ１２，第２剥離ウェーハ２２にした後で、ウェーハ２２の両分離面１２ａ及び２２ａに形成されたリング状段差１２ｂ及び２２ｂを１回で除去することができ、再生コストを低減することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、図２に示すように、工程（Ｇ）で両面研磨された再生ウェーハ３２を工程（Ｂ）の第１支持ウェーハ１４又は工程（Ａ）の半導体ウェーハ１３に用いることを特徴とする。
この請求項２に記載された剥離ウエーハの再生処理方法では、両面研磨のキャリアプレートを調整すれば、再生ウェーハ３２を更に２回以上再利用することができる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、（Ｈ）  分離面１２ａと反対側の第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを研磨する工程を工程（Ｃ）と工程（Ｄ）の間に有することを特徴とする。
この請求項３に記載された剥離ウエーハの再生処理方法では、第１剥離ウェーハ１２を別の支持ウェーハ２４と重ね合わせる前に、第１剥離ウェーハ１２の作製中に形成された第２主面１２ｃのチャック痕等のダメージを研磨により除去しておくことにより、分離面１２ａにリング状段差１２ｂを残したままでも、第１剥離ウェーハ１２から高品質のＳＯＩウェーハ２１を得ることができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明であって、工程（Ｈ）の研磨が、研磨布５１ａ，５１ｂが展張された研磨定盤５２ａ，５２ｂと、研磨定盤５２ａ，５２ｂに対向して設けられ環状のテンプレート５６が固着された研磨ヘッド５３とを有するワックスレス研磨装置５０を用いて、テンプレート５６内に設けられた軟質のバックパッド５７を第１剥離ウェーハ１２の分離面１２ａに押し当て、第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを研磨布５１ａ，５１ｂに摺接させることにより行われることを特徴とする。
この請求項４に記載された剥離ウエーハの再生処理方法では、ワックスレス研磨装置５０により第１剥離ウェーハ１２の一方のリング状段差のない主面１２ｃを研磨することにより、他方の主面（分離面）１２ａにリング状段差１２ｂがあっても、一方の主面１２ｃを面内均一に研磨することができる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に係る発明であって、（Ｉ）  第１剥離ウェーハ１２の少なくとも第２主面１２ｃに形成された酸化膜を除去する工程を工程（Ｈ）の研磨前に有することを特徴とする。
この請求項５に記載された剥離ウエーハの再生処理方法では、工程（Ｈ）の研磨前に剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃ上の酸化膜を除去しておくことにより、第２主面１２ｃをパーティクルなどの不純物を残存させずに均一に研磨することができる。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項３又は４に係る発明であって、工程（Ｈ）の研磨が、（Ｊ）  仕上げ研磨布よりも粗い１次研磨布の研磨作用面に、仕上げ研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを押し付けて１次研磨する工程と、（Ｋ）  この１次研磨後に仕上げ研磨布の研磨作用面に、仕上げ研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを押し付けて仕上げ研磨する工程とを有することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項３又は４に係る発明であって、工程（Ｈ）の研磨が、（Ｌ）  仕上げ研磨布の研磨作用面に、仕上げ研磨剤よりも粗い１次研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを押し付けて１次研磨する工程と、（Ｍ）  この１次研磨後に仕上げ研磨布の研磨作用面に、仕上げ研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを押し付けて仕上げ研磨する工程とを有することを特徴とする。
これらの請求項６又は７に記載された剥離ウエーハの再生処理方法では、２段研磨を行うことにより、第２主面１２ｃのチャック痕等のダメージを除去しかつ第２主面１２ｃを高い平坦度にすることができる。
【００１１】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし６いずれか１項に記載された方法で再生処理された再生ウエーハ３２である。
この請求項８に記載された再生ウェーハ３２は、剥離ウェーハ２２の両面に形成されたリング状段差１２ｂ及び２２ｂを両面研磨により同時に除去しているため、両面研磨時に研磨力が一方の面に偏らず、両主面がそれぞれ均一で高い平坦度を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ＳＯＩウェーハ１１及び２１を製造するときに剥離ウェーハ１２及び２２が副次的に生成される。ＳＯＩウェーハ１１及び２１を製造するには、ボンドウェーハとしての半導体ウェーハ１３及びベースウェーハとしての支持ウェーハ１４、２４を用意する。この実施の形態ではこれらのウェーハ１３、１４及び２４は、それぞれチョクラルスキー法で製造され、同一の直径と同一の厚さを有する。これらのウェーハ１３，１４及び２４は両面研磨された後、ＲＣＡ洗浄されたウェーハである。
【００１３】
先ず半導体ウェーハ１３を熱酸化することによりウェーハ１３の第１主面に絶縁膜である酸化膜１３ａ（ＳｉＯ２膜）を形成した後に、このウェーハ１３の第１主面に水素ガスイオンである水素イオン（Ｈ＋）を３．０×１０１６／ｃｍ２以上又は水素分子イオン（Ｈ２＋）を１．５×１０１６／ｃｍ２以上のドーズ量でイオン注入する（図１（ａ））。ここで、図１（ａ）中の符号１３ｂは水素ガスイオン又は水素分子イオンの注入により半導体ウェーハ１３内部に形成されたイオン注入領域であり、このイオン注入領域１３ｂは酸化膜１３ａに平行に、即ち半導体ウェーハ１３表面に平行に形成される。また水素ガスイオン（Ｈ＋）の場合には、水素分子イオン（Ｈ２＋）の場合の約２倍の注入量が必要である。なお、水素ガスイオン及び水素分子イオンの注入に代えて、或いは水素ガスイオン又は水素分子イオンの注入とともに、ヘリウムイオン（Ｈｅ＋）を注入してもよい。この場合、ヘリウムイオンのドーズ量は０．５×１０１６／ｃｍ２以上であることが好ましい。なお、図示しないが酸化膜１３ａは半導体ウェーハの全面（第１主面、第２主面及び両端縁）に形成してもよい。
【００１４】
次に図１（ｂ）に示される支持ウェーハ１４の主面に半導体ウェーハ１３の第１主面を酸化膜２３ａを介して室温で重ね合せて積層体１６を形成する（図１（ｃ））。この積層体１６を窒素（Ｎ２）雰囲気中で５００〜８００℃の範囲に昇温し、この温度範囲に５〜３０分間保持して薄膜分離熱処理を行う。これにより半導体ウェーハ１３がイオン注入領域１３ｂのところで割れて上部の厚肉の第１剥離ウェーハ１２と下部の薄膜１７に分離する（図１（ｄ））。
【００１５】
次に上記半導体ウェーハ１３がイオン注入領域１３ｂで割れた積層体１６の温度を下げ、酸化膜１３ａを介して薄膜１７が積層された支持ウェーハ１４（以下、単に支持ウェーハ１４という）から第１剥離ウェーハ１２を取除く。上記支持ウェーハ１４を酸素（Ｏ２）又は窒素（Ｎ２）雰囲気中で９００〜１２００℃の範囲に昇温しこの温度範囲に３０〜１２０分間保持する熱処理を行う（図１（ｅ））。この熱処理は薄膜１７の支持ウェーハ１４への貼合せを強固にする熱処理である。更に支持ウェーハ１４の分離面をアニール処理するか又は研磨（タッチポリッシング）して平滑化する（図１（ｇ））。これにより支持ウェーハ１４はＳＯＩウェーハ１１となる。
【００１６】
一方、第１剥離ウェーハ１２の分離面１２ａの外周縁には、０．３μｍ程度のリング状段差１２ｂが形成される（図１（ｆ））。このリング状段差１２ｂが発生するメカニズムは未だ解明されていないが、剥離ウェーハ１２の分離面１２ａ周縁の面取り部の形状やイオン注入領域の深さが影響しているものと考えられる。剥離ウェーハ１２の分離面１２ａ周縁の面取り部の上及び第２主面１２ｃ上には、熱処理等で形成された酸化膜が残存するが（図１（ｆ））、次に述べる剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを研磨する前に、図２（ａ）に示すように、この第１剥離ウェーハ１２をフッ酸に浸漬するなどにより上記酸化膜を除去しておくことが好ましい。
【００１７】
この第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃは、図３及び図４に示すワックスレスの枚葉式ウェーハ研磨装置５０により研磨される。図３及び図４に示すように、研磨装置５０は、上面にそれぞれ研磨布５１ａ及び５１ｂが展張された２つの第１研磨定盤５２ａ及び第２研磨定盤５２ｂと、両研磨定盤５２ａ、５２ｂのいずれか上方に対向可能に配置される１つの研磨ヘッド５３とを備える。研磨ヘッド５３は、図３（ｂ）の矢印に示すようにアーム５４により研磨定盤５２ａ及び５２ｂに択一的に移動可能に設けられる。図４に示すように、研磨ヘッド５３の下面には環状のテンプレート５６が固着される。このテンプレート５６の内側には、剥離ウェーハ１２の直径より若干大径な孔部５６ａが形成され、この孔内にスエードパッド、シリコーンゴム、不織布等の軟質のバックパッド５７が収納される。研磨定盤５２ａ及び５２ｂのそれぞれ上方には、研磨布５１ａに向けて研磨剤を供給するためのノズル５５ａ及び研磨布５１ｂに向けて研磨剤を供給するためのノズル５５ｂが配設される。
【００１８】
次にこの研磨装置５０を用いて剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃの研磨方法について説明する。
図２（ａ）に示す第１剥離ウェーハ１２を、図４に示すように、その分離面１２ａがバックパッド５７に対面するように押し当てて、テンプレート５６内に配置する。バックパッド５７の発泡層（ナップ部）と剥離ウェーハ１２の分離面１２ａとの間に純水を供給し、その純水の表面張力によって剥離ウェーハ１２がバックパッド５７に密着する。
【００１９】
剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを第１研磨定盤５２ａの研磨布５１ａで研磨する２つの方法について述べる。
［１］  第１の研磨方法
図４（ａ）に示すように、第１研磨定盤５２ａの上面に仕上げ研磨布よりも粗い１次研磨布５１ａを展張し、この研磨布５１ａの上方に設けられたノズル５５ａからは仕上げ研磨剤を供給するように準備する。一方、図４（ｂ）に示すように、第２研磨定盤５２ｂの上面に仕上げ研磨布５１ｂを展張し、この研磨布５１ｂの上方に設けられたノズル５５ｂからは仕上げ研磨剤を供給するように準備する。図３（ａ）に示すように、先ずアーム５４により第１剥離ウェーハ１２を保持した研磨ヘッド５３を第１研磨定盤５２ａの上方に移動し、１次研磨布５１ａの研磨作用面に、ノズル５５ａから仕上げ研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを押し付けて１次研磨する。この押し付けにより、剥離ウェーハ１２のリング状段差１２ｂは軟質のバックパッド５７に埋没し、研磨面である剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃは面内均一に１次研磨布５１ａに接触する。次いで図３（ｂ）に示すように、この１次研磨後にアーム５４により研磨ヘッド５３を第１剥離ウェーハ１２を保持したまま第２研磨定盤５２ｂａの上方に移動し、仕上げ研磨布５１ｂの研磨作用面に、ノズル５５ｂから仕上げ研磨剤を供給しながら第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを押し付けて仕上げ研磨する。この仕上げ研磨時も１次研磨時と同様に、第２主面１２ｃは面内均一に仕上げ研磨布５１ｂに接触する。
［２］  第２の研磨方法
第１研磨定盤５２ａの上面に仕上げ研磨布を展張し、ノズル５５ａからは仕上げ研磨剤よりも粗い１次研磨剤を供給するように準備する。一方、第２研磨定盤５２ｂの研磨布は上記第１の研磨方法と同じ仕上げ研磨布５１ｂを用い、ノズル５５ｂからも上記第１の研磨方法と同じ仕上げ研磨剤を供給するように準備する。以下、第１の研磨方法と同様に、剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを第１研磨定盤５２ａの仕上げ研磨布に押し付けて１次研磨剤を供給しながら１次研磨し、次いでこの第２主面１２ｃを第２研磨定盤５２ｂの仕上げ研磨布に押し付けて仕上げ研磨剤を供給しながら仕上げ研磨する。
【００２０】
ここで、上記１次研磨布としては、硬質の発泡ウレタンフォームパッド、不織布にウレタン樹脂を含浸・硬化させた軟質の不織布パッドなどが採用され、仕上げ研磨布としては、不織布からなる基布の上にウレタン樹脂を発泡させたスエードタイプのパッドなどが採用される。また１次研磨剤としては、アルカリ溶液中に平均粒径０．０２〜０．１μｍ程度の焼成シリカやコロイダルシリカ（シリカゾル）からなる遊離砥粒と、加工促進剤であるアミンなどとを含むスラリーが採用される。また仕上げ研磨剤としては、アルカリ溶液中に平均粒径０．０２〜０．１μｍ程度の遊離砥粒のほか、ヘイズ抑制剤である有機高分子などを含むスラリーが採用される。
第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃはチャック等でダメージを受けるけれども、上記第１又は第２の研磨方法に基づき、第１剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを２段研磨することにより、第２主面１２ｃのチャック痕等のダメージを除去しかつ第２主面１２ｃを高い平坦度にすることができる。
【００２１】
次に図１（ａ）を用いて説明した方法と同様に、仕上げ研磨した第１剥離ウェーハ１２を熱酸化することによりウェーハ１２の第２主面１２ｃに酸化膜２３ａを形成した後に、この第２主面１２ｃに水素イオン注入する（図１（ｈ））。これにより、剥離ウェーハ１２表面に平行にイオン注入領域２３ａが形成される。続いて図１（ｉ）に示される別の支持ウェーハ２４の主面に剥離ウェーハ１２の第２主面１２ｃを酸化膜２３ａを介して室温で重ね合せて積層体２６を形成する（図１（ｊ））。この積層体２６を前述した方法と同様にして薄膜分離熱処理を行う。これにより第１剥離ウェーハ１２がイオン注入領域２３ｂのところで割れて上部の厚肉の第２剥離ウェーハ２２と下部の薄膜２７に分離する（図１（ｋ））。更に積層体２６の温度を下げ、酸化膜２３ａと薄膜２７が積層された支持ウェーハ２４から第２剥離ウェーハ２２を取除く。ウェーハ２２が取り除かれた支持ウェーハ２４を前述した方法と同様に熱処理して薄膜２７の支持ウェーハ２４への貼合せを強固にした後（図１（ｌ））、支持ウェーハ２４の分離面を研磨して平滑化する（図１（ｎ））。これにより支持ウェーハ２４はＳＯＩウェーハ２１となる。
【００２２】
一方、第２剥離ウェーハ２２は、その分離面１２ａの外周縁に先に形成されたリング状段差１２ｂに加えて、上記熱処理により新たな分離面１２ａの外周縁に０．３μｍ程度のリング状段差２２ｂが形成される（図１（ｍ））。剥離ウェーハ２２の分離面２２ａ周縁の面取り部の上及び分離面１２ａ上には、熱処理等で形成された酸化膜が残存する。これらの酸化膜は第２剥離ウェーハ２２をフッ酸に浸漬するなどにより、図２（ｃ）に示すように、除去しておくことが好ましい。
【００２３】
図２（ｃ）に示す第２剥離ウェーハ２２は、図示しない両面研磨装置により、その両主面が同時に研磨される。具体的には、剥離ウェーハ２２は複数枚を同時に研磨可能な両面研磨装置により、図２（ｄ）の符号２２ｃに示される部分が１次研磨された後、枚葉式の片面研磨装置により仕上げ研磨が施される。１次研磨における１次研磨布及び１次研磨剤、並びに仕上げ研磨における仕上げ研磨布及び仕上げ研磨剤は、それぞれ前述したものが用いられる。これらの両面研磨においては、第２剥離ウェーハ２２の両主面に形成されたリング状段差１２ｂ及び２２ｂが同時に除去される。また研磨時には両主面のリング状段差１２ｂ及び２２ｂに均等に研磨力が加わり、段差の除去されかつ仕上げ研磨された再生ウェーハ３２の両主面は、高い平坦度を有するようになる（図２（ｅ））。この再生ウェーハ３２は半導体ウェーハ１３に用いることができる。これによりウェーハの再利用回数が増大し、ＳＯＩウェーハの製造コストを低減することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、２回以上剥離ウェーハを再利用する場合に、１回目のＳＯＩウェーハの製造時に得られた第１剥離ウェーハの分離面と反対面を、２回目のＳＯＩウェーハの製造時に、別の支持ウェーハに重ね合わせ、このときに分離して得られた第２剥離ウェーハを両面研磨することにより、第２剥離ウェーハの両分離面に形成されたリング状段差を同時に除去でき、再生コストを低減することができる。
また両面研磨のキャリアプレートを調整すれば、再生したウェーハを更に２回以上再利用することができる。
また第１剥離ウェーハを別の支持ウェーハと重ね合わせる前に、第１剥離ウェーハの作製中に形成された第２主面のダメージを研磨により低減しておくことにより、この分離面にリング状段差を残したままでも、この剥離ウェーハから高品質のＳＯＩウェーハを得ることができる。
【００２５】
またワックスレス研磨装置により第１剥離ウェーハの一方のリング状段差のない第２主面を研磨することにより、他方の主面（分離面）にリング状段差があっても、第２主面を面内均一に研磨することができる。
またこのワックスレスの研磨前に第１剥離ウェーハの第２主面上の酸化膜を除去しておくことにより、第２主面をパーティクルなどの不純物を残存させずに均一に研磨することができる。
またワックスレス研磨を１次研磨と仕上げ研磨の２段で行うことにより、第２主面のチャック痕等のダメージを除去しかつ第２主面を高い平坦度にすることができる。
更に本発明で再生されたウェーハは、第２剥離ウェーハの両面に形成されたリング状段差を両面研磨により同時に除去しているため、両面研磨時に研磨力が一方の面に偏らず、両主面がそれぞれ均一で高い平坦度を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の剥離ウェーハを含むＳＯＩウェーハの製造方法を工程順に示す図。
【図２】その第１剥離ウェーハの第２主面を研磨する再生する工程順を示す図。
【図３】（ａ）第１剥離ウェーハの第２主面を第１研磨定盤で研磨している状況を示すワックスレスの枚葉式研磨装置の要部平面図。
（ｂ）第１剥離ウェーハの第２主面を第２研磨定盤で研磨している状況を示すワックスレスの枚葉式研磨装置の要部平面図。
【図４】（ａ）図３のＡ−Ａ線断面図。
（ｂ）図３のＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
１２，２２  剥離ウェーハ
１２ａ，２２ａ  分離面
１２ｂ，２２ｂ  リング状段差
１２ｃ  第２主面
１３  半導体ウェーハ
１３ｂ，２３ｂ  イオン注入領域
１４，２４  支持ウェーハ
１６，２６  積層体
１７，２７  薄膜
３２  再生ウェーハ
５０  研磨装置
５１ａ，５１ｂ  研磨布
５２ａ，５２ｂ  研磨定盤
５３  研磨ヘッド
５６  テンプレート
５７  バックパッド
【図１】
2005072071.tif 000003
【図２】
2005072071.tif 000004
【図３】
2005072071.tif 000005
【図４】
2005072071.tif 000006