(57)【要約】      （修正有）【課題】次世代の３００ｍｍサイズのウェハの取り扱いの厳しさを低減するとともに、良好な最終製品を得る。【解決手段】光学的な機能構造体または光電子的な機能構造体１６が設けられたシリコン・オン・クオーツ（ＳＯＱ）タイプのウェハ１であって、表側部２と裏側部３とを備え、製造処理中に機能構造体１６が当該ウエハ１の少なくとも表側部２上又は表側部２内に形成されるウエハ１の前処理方法において、前記ウェハ１の前記裏側部３を損傷から保護するため、キャップ層４を前記ウェハ１の前記裏側部３の表面または前記裏側部３内に設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的な機能構造体又は光電子的な機能構造体（１６）が設けられたシリコン・オン・クオーツ（ＳＯＱ）タイプのウエハ（７、１５）であって、表側部（２）と裏側部（３）とを備え、かつ、前記機能構造体（１６）が当該ウエハ（１、７、１５）の少なくとも前記表側部（２）上又は前記表側部（２）内に形成された前記ウエハ（７、１５）の、前処理方法において、
前記ウエハの前記裏側部（３）を損傷から保護するため、キャップ層（４）が前記ウエハ（１、７、１５）の前記裏側部（３）の表面上又は前記裏側部（３）内に施されることを特徴とするウエハの前処理方法。
【請求項２】
追加の最上層（８）が前記ウエハ（１、７、１５）の前記表側部（２）上又は前記表側部（２）内に設けられる場合において、
前記最上層（８）を前記ウエハの前記表側部（２）上又は前記表側部（２）内に設ける前に、前記キャップ層（４）を前記ウエハの前記裏側部（３）に施すことを特徴とする請求項１記載のウエハの前処理方法。
【請求項３】
機能構造体（１６）を前記ウエハ上に形成する前、又は複数の機能構造体（１６）を形成する２つの処理工程間に、前記キャップ層（４）を施すことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記キャップ層（４）が、サンドイッチ状に配置された少なくとも２つの副層（１３、１４）から構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記キャップ層（４）が、堆積法、とくに化学気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法（ＰＶＤ）、プラズマ助長ＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、スパッタリング法及び／又は蒸着法によって施されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記キャップ層（４）が、約２０ｎｍの最小厚さ、特に約５０〜１０００ｎｍの範囲の厚さを有する副層（１４）で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記キャップ層（４）の少なくとも１つの副層（１３、１４）が、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、及び／又はダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）で構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ウエハの前記裏側部（３）上に直接施される第１の副層（１３）がＳｉ３Ｎ４で構成され、前記第１の副層（１３）上に施される前記第２の副層（１４）がＳｉＯ２で構成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
機能構造体（１６）が前記ウエハ上又は前記ウエハ内に形成される前に、前記ウエハの前記裏側部（３）上の前記キャップ層（４）の少なくとも１つの副層（１４）が除去されることを特徴とする請求項１、２、４〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
機能構造体（１６）が前記ウエハの前記表側部（２）上又は前記表側部（２）内に形成された後に、前記ウエハの前記裏側部（３）上の前記キャップ層（４）の少なくとも１つの副層（１４）が除去されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ウエハの前記裏側部（３）上の前記キャップ層（４）の少なくとも１つの副層（１４）が、ドライ・エッチング及び／又はウエット・エッチング及び／又はポリシング、特に化学的機械的ポリシング（ＣＭＰ）によって除去されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
エッチング停止層（１３）が前記キャップ層（１４）の内側の副層として施されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
光学的な機能特徴又は光電子的な機能特徴が設けられたシリコン・オン・クオーツ（ＳＯＱ）タイプのウエハ（７、１５）であって、表側部（２）と裏側部（３）とを備え、かつ、前記機能構造体が少なくとも前記表側部（２）上又は前記表側部（２）内に形成された前記ウエハ（７、１５）において、
前記ウエハの前記裏側部（３）を損傷から保護するため、キャップ層（４）が前記ウエハ（１、７、１５）の前記裏側部（３）の表面上又は前記裏側部（３）内に施されることを特徴とするウエハ。
【請求項１４】
前記キャップ層（４）が、少なくとも２つの副層（１３、１４）を備えることを特徴とする請求項１３に記載のウエハ。
【請求項１５】
前記キャップ層（４）が、エッチング停止層（１３）として働く内側の副層を有することを特徴とする請求項１４に記載のウエハ。
【請求項１６】
前記キャップ層（４）が、約２０ｎｍの最小厚さ、特に約５０〜１０００ｎｍの範囲の厚さを有する副層（１４）を有することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のウエハ。
【請求項１７】
前記キャップ層（４）の少なくとも１つの副層（１３、１４）が、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、及び／又はダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）で構成されることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のウエハ。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の光学的な機能構造体又は光電子的な機能構造体（１６）を備えたシリコン・オン・クオーツ（ＳＯＱ）ウエハ（１、７、１５）。
【請求項１９】
光学デバイスにおける、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載のシリコン・オン・クオーツ・ウエハ（１５）に設けられた機能構造体（１６）の使用であって、前記機能構造体（１６）で生成された光が前記シリコン・オン・クオーツ・ウエハ（１５）の中を伝播し前記シリコン・オン・クオーツ・ウエハ（１５）の前記裏側部（３）で前記デバイスから出射するようにし、又は、光が前記シリコン・オン・クオーツ・ウエハの前記裏側部（３）を介して前記デバイスに入射するようにする、機能構造体（１６）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ及びウエハ前処理方法に関し、特にそれぞれ請求項１と請求項１２の総括部に係る、光学デバイス、電子デバイス、光電子デバイス、又はマイクロ機械デバイスの製造に使用するよう指定されているウエハ及びウエハ前処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的、電子的、光電子的、又はマイクロ機械的な用途を含むデバイスは通常、シリコン、石英ガラス、又はガリウムヒ素などの様々な材料から構成されているウエハに作り付けられ、様々なサイズや形状がある。通常、トランジスタなどの機能構造体は、ウエハの表側部に形成される。これらの構造体のサイズは縮小し続けているので、表面の品質、並びに表側部及び裏側部の品質は、加工歩留まりを経済的なレベルに維持するためにますます重要になっている。また、ウエハの両面を使用する新たな用途が生まれている。その例としては、マイクロ機械（ＭＥＭＳ）デバイスや、ディスプレイなどの光学用途である。これらにおいては、機能構造体は可視光線を通す透明なウエハの一方の側に形成され、可視光線はウエハを介してデバイスから出射する。
【発明の開示】
【０００３】
したがって、従来ウエハの裏側部上のエンド・エフェクタでウエハを保持して行ってきたウエハの取扱いは、ますます厳しくなっている。また、次世代の３００ｍｍサイズのウエハにおいては、ウエハ取扱いシステムは複雑でコストが高く、ウエハの取扱いはウエハの周縁側でウエハを保持して行うことが好ましい。
【０００４】
したがって、本発明は、ウエハと、ウエハの取扱いの厳しさを低減するとともに、良好な最終製品品質を有するウエハを得ることを可能にするウエハ前処理方法とを提供することを目的としている。本目的は、請求項１に記載の方法により達成される。
【０００５】
追加処理工程中に裏側部に施されるキャップ層は、例えば機械的損傷や化学的損傷など、ウエハ裏側部に発生し得る損傷から保護する役割を果たす。更に、キャップ層は、ウエハの表面に十分固着するとともに、その物理的特性や化学的特性によって、裏側部表面の無欠性が確実なものになる。
【０００６】
キャップ層表面の品質はその表面下にあるウエハの裏側部の表面品質と比べればはるかに重要性が低いので、ウエハ取扱い処理はその厳格性がより低減したものになり、最新式のウエハ取扱い機械装置を低リスクで適用することが可能である。光が透明なウエハの裏側部を介してデバイスから出射する上記ディスプレイの例のように、裏側部が役割を果たすデバイスの場合も、後で周囲に対してデバイスのインタフェースとなるウエハの裏側部上に、処理中に傷があまり形成されないので、この処理は有益である。したがって、製品品質の向上と高い製品歩留まりとを得ることができる。
【０００７】
本発明の更なる一実施形態においては、１つの層、又は複数の副層から構成され得る追加の最上層がウエハの表側部上又は表側部内に設けられる。かかるウエハの例としては、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）、シリコン・オン・クオーツ（ＳＯＱ）、又は同様のウエハがあり、これらはますます重要になっている。これらのウエハを製造するには、複数の追加処理工程が必要であり、各処理工程はウエハの裏側部を損傷又は汚染し得る一定のリスクを有している。したがって、本発明の処理では、追加の最上層がウエハの表側部上又は表側部内に設けられる前に、キャップ層を裏側部上又は裏側部内に形成する。これにより、ウエハの裏側部の無欠性が機械的損傷や化学的損傷から確実に守られる。
【０００８】
本発明の一実施形態においては、機能構造体がウエハに形成される前、又は機能構造体が形成される２つの処理工程間に、キャップ層を裏側部に形成することができる。
【０００９】
本発明の別形態においては、キャップ層は、サンドイッチ状に配置された少なくとも２つの副層から構成することができる。ここで、副層は、例えばディスプレイ装置において１つ以上の副層が反射防止膜の役割を果たすなど、様々な機能を持たせることが可能である。ただし、少なくとも１つの副層があれば、機械的損傷や化学的損傷に対する保護層の役割を果たす。この保護層は、必ずしも最外副層である必要はない。
【００１０】
本発明の更なる一実施形態においては、キャップ層は堆積法により形成することができる。特に適切な堆積法は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法（ＰＶＤ）、プラズマ助長ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）、スパッタリング法、又は蒸着法である。これらの方法により、キャップ層は容易に十分な品質で施されることができる。
【００１１】
本発明の方法の別の態様は、キャップ層を最小厚さ約２０ｎｍを有する副層で構成することができる点である。かかる層の厚さまで、十分な保護が得られる。とくに、約５０〜１０００ｎｍの範囲の厚さを有する副層が好適である。ウエハの裏側部に望ましい保護効果をもたらすだけでなく、かかる層は容易に形成することができる。キャップ層が２つ以上の層から構成されている場合、他方の副層も、上記の最小厚さ約２０ｎｍ、特に５０〜１０００ｎｍの範囲の好適な厚さに準じた厚さを有することができる。
【００１２】
更なる一実施形態においては、キャップ層の少なくとも１つの副層を二酸化珪素、窒化珪素、及び／又は、ダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）で構成される層として選択する。これらの層は、高品質にて容易に適用でき、十分な保護効果を有する。
【００１３】
有益な態様においては、機能構造体がウエハの上又は内側に形成される前に、ウエハの裏側部上のキャップ層の少なくとも１つの副層を除去することができる。したがって、この種の層の存在によって、機能構造体をウエハの上又は内側に形成する処理に支障をきたす場合には、製造処理は公知の形態に戻すことができる。
【００１４】
更なる一実施形態においては、ウエハの裏側部上のキャップ層の少なくとも１つの副層は、機能構造体をウエハの表側部の上又は内側に形成した後に除去することができる。これによって、ウエハの裏側部は製造処理全体をとおして保護されることが可能になる。
【００１５】
ウエハの裏側部上のキャップ層の少なくとも１つの副層が除去される場合、一実施形態では、キャップ層材料を除去するにあたり、ドライ・エッチング及び／又はウエット・エッチング及び／又はポリシング、特に化学的機械的ポリシング（ＣＭＰ）を使用することができる。これらの除去処理は、本前処理方法に容易に適用することができる。
【００１６】
除去工程の質を更に向上するために、更なる一実施形態においては、キャップ層の形成処理中にキャップ層の内側副層として、エッチング停止層を形成することができる。保護層とウエハとの材料特性に起因して材料除去処理が十分に成分選択的でないために、除去処理が望ましくないウエハ裏側部の損傷の原因となり得る場合、追加のエッチング停止層を形成することは有益である。この追加のエッチング停止層は、保護層とウエハとの間の任意の場所に挟まれる。この層の物理的特性と化学的特性は、保護キャップ層の除去がエッチング停止層まで行われるように選択することが好ましい。
【００１７】
上記の目的は、請求項１２の特徴を有するウエハによっても達成される。
【００１８】
適用キャップ層は、ウエハの裏側部を機械的損傷や化学的損傷から保護するとともに、ウエハの取扱いを円滑にする。更に、キャップ層は、ウエハの表面に十分固着するとともに、その物理的特性と化学的特性によって、裏側部の表面の無欠性が保証される。
【００１９】
キャップ層表面の品質はその表面下にあるウエハの裏側部の表面品質と比べればはるかに重要性が低いので、ウエハ取扱い処理はより安定したものになり、最新式のウエハ取扱い機械装置を低リスクで適用することが可能である。光が透明なウエハの裏側部を介してデバイスから出射する上記ディスプレイの例のように、裏側部がある役割を果たすデバイスの場合も、後で周囲に対してデバイスのインタフェースとなるウエハの裏側部上に処理中に傷があまり形成されないので、この処理は有益である。したがって、製品品質の向上と高い製品歩留まりとを得ることができる。
【００２０】
一実施形態においては、ウエハは、少なくとも２つの副層から構成されるキャップ層を有することを特徴とする。必要な場合、各キャップ層は、異なる役割を果たすことができる。例えば、最外層は機械的損傷や化学的損傷に対する保護層として選択し、内側副層は例えばディスプレイにおける反射防止膜を形成することが可能である。
【００２１】
本発明の別形態によれば、ウエハのキャップ層は、エッチング停止層として作用する内側副層を有する。材料除去処理がウエハに対して後程適用される場合、他の副層とウエハ自体との特別な材料特性に起因して材料除去処理が十分に成分選択的でないために、除去処理が望ましくないウエハ裏側部の損傷の原因となり得る。エッチング停止層の物理的特性と化学的特性は、保護キャップ層の除去がエッチング停止層まで行われるように、またウエハ自体の裏側部の劣化が防止できるように選択することが好ましい。
【００２２】
別の実施形態においては、キャップ層は、最小厚さ約２０ｎｍを有する副層を有する。かかる層の厚さまで、この副層によって十分な保護が得られる。特に、約５０〜１０００ｎｍの範囲の厚さを有する副層が好適である。ウエハの裏側部表面に望ましい保護効果をもたらすだけでなく、かかる層は容易に形成することができる。キャップ層が２つ以上の副層から構成されている場合、他方の副層も、上記の最小厚さ２０ｎｍ、特に５０〜１０００ｎｍの範囲の好適な厚さに準じた厚さを有することができる。
【００２３】
別の有益な実施形態においては、キャップ層の少なくとも１つの副層を二酸化珪素、窒化珪素、及び／又は、ダイアモンド様炭素（ＤＬＣ）で構成することを特徴とする。これらの材料の特性は、望ましい保護の役割を果たすことができることである。
【００２４】
また、本発明は、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の、光学的、電子的、光電子的、又はマイクロ機械的な用途の機能構造体を備えたウエハを包含するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明のウエハ及び本発明の前処理方法の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２６】
図１において、符号１は、光学的、電子的、光電子的、又はマイクロ機械的な用途のためのデバイスの製造に使用するよう指定されている第１の実施形態に係る、表側部２と裏側部３を有したウエハを示す。ウエハ１の裏側部３には、キャップ層４が施され、裏側部を損傷から保護している。通常、ウエハ１は円盤状の形状であるが、四角又は正方形の形状でもよい。円盤状のウエハ１は通常、最大３００ｍｍの直径を有するが、将来的にはそれより大きな直径も予想される。ほとんどの用途において表側部２はポリシング（研磨）されるが、更なる用途においてはウエハ１の両面がポリシングされる必要があり得る。典型的なウエハ材料には、シリコン、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、石英ガラス（ｆｕｓｅｄ  ｓｉｌｉｃａ）、又は石英が挙げられるが、この限りではない。
【００２７】
図１は、キャップ層４がウエハ１の裏側部３全体を覆っている状態を示している。また、キャップ層をウエハ側壁５まで延長することも可能である。キャップ層４に適切な典型的な材料は、例えば二酸化珪素、窒化珪素、又はダイアモンド様炭素である。キャップ層４の最小厚さｄは、約２０ｎｍであるが、厚さは５０〜１０００ｎｍの範囲にあることが好ましい。ウエハ１の更なる用途に応じて、キャップ層４の表面６はポリシングするかポリシングしないかのいずれでもよい。
【００２８】
本発明の第２の実施形態に基づき、図２は、符号７でＳＯＩウエハ又はＳＯＱウエハを示している。図１に示したウエハ１と比較すると、この種のウエハは、ウエハ表側部２上に最上層構造体８を有することを特徴とする。ＳＯＩウエハ７においては、この最上層８は少なくとも２つの最上副層９、１０から構成される。ウエハ表側部２上に位置する最上副層９は、例えばニ酸化珪素などの絶縁体であることが好ましい。第２の最上副層１０は、シリコンなどの半導体材料であることが好ましい。ＳＯＩウエハのウエハ材料１１にはシリコンを用いることができ、いわゆるＳＯＱウエハの場合はウエハ材料１１には石英ガラスを用いることができる。図１のウエハ１の場合と同様に、ウエハ７の裏側部３は、保護層としての役割を果たすキャップ層４で覆われている。前述したキャップ層４に関するすべての特性は、この種のウエハ７の場合にも同様に有効である。
【００２９】
図３は、本発明の第３の実施形態を示す。図２のＳＯＩウエハに比較して、このＳＯＩウエハ１５は２つの副層から構成されるキャップ層４を有する。この例では、ウエハ１５の裏側部３に直接施される第１の副層１３は、エッチング停止層である。第２副層１４は、保護の役割を果たす層である。図２に示したウエハ７の場合と同様に、ウエハ表側部２は、前述した２つの最上副層と同じ材料特性を有する２つの最上副層９、１０から構成される最上層８で覆われている。
【００３０】
この例では、キャップ層４の最外副層１４は、機械的損傷や化学的損傷から保護する役割を果たす二酸化珪素で構成されており、内側の副層１３は窒化珪素で構成されている。また、その他の材料の組合わせも可能であり、当業者には公知であることも明記すべきところである。
【００３１】
ウエハ１５の裏側部３に２つ以上の副層を設ける利点は、それにより選択エッチングが可能になる点である。様々な副層を除去するには、例えばドライ・エッチング、ウエット・エッチング、ポリシング、タッチ・ポリシングなど、様々な方法が利用できる。副層材料を選択する上での最終目標は、上記の様々な方法を用いて副層を除去した後に、ウエハ１５の裏側部３に欠陥がみられないことである。したがって、複数副層構造においては、副層１４の材料は、安心してウエハ１５の裏側部３を損傷させることなく除去されることができ、かつ十分機能する保護層となるように選択することが可能である。また、副層１３の材料は、ウエハ１５の裏側部表面に直接施される層であり、かつ裏側部３を損傷させることなく除去され得る特性を備えた層となるように選択することが可能である。
【００３２】
第１及び第２の実施形態のキャップ層も、第３の実施形態と同様な複数層構造を有することができる。
【００３３】
この他、３つの実施形態はすべて、少なくとも表側部２にあらかじめ設けられた機能構造体１６を有することができる。これらの機能構造体１６は、例えばトランジスタ、電極、絶縁体、コーティング、ミラー、マイクロ機械構造体である。これらの構造体１６は、ウエハ１、７、又は１５の全面２上又はその内側に必ずしも設ける必要はない。
【００３４】
前記実施形態の更なる別形態においては、ウエハ１、７、１５の裏側部３上のキャップ層４は、裏側部３の一部しか覆わないことが可能である。例えば、後程、ウエハ取扱いシステムが接触する場所のみ、又は最終製品にとって裏側部が重要となるウエハの領域のみを覆うことが可能である。
【００３５】
図４は、ウエハの裏側部３がキャップ層４に覆われている、図２、３のＳＯＩタイプ又はＳＯＱタイプのウエハ７、１５の製造処理を示している。従来技術においては、ＳＯＩタイプ又はＳＯＱタイプのウエハを得る複数の処理が公知である。ここでは、スマート・カット処理を概述するが、ウエハの裏側部３にキャップ層４を形成する処理工程にのみ重点を置く。
【００３６】
工程４ａは、図１の説明で前述したウエハと同じ特性を有するウエハ２０を示している。スマート・カット処理においては、このウエハはベース・ウエハ２０と呼ばれる。
【００３７】
次の処理工程４ｂにおいて、第１の副層１３をベース・ウエハ２０の裏側部３に堆積させる。この第１の副層は、上記の実施形態と同様にシリコン（ＳｉＯ２）で構成することができるが、その他の種類の層も堆積させることができる。原則として、副層１３は適切な堆積法であればどのような方法で堆積を行ってもよく、特に適切な方法はプラズマ助長化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、低圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ）、又はスパッタリング法である。ＰＥＣＶＤは、例えば、温度が最高４００℃、圧力が約２．５Ｔｏｒｒにてリアクター内で実施する。堆積薄膜は、ＳｉＨ４とＮ２Ｏとの間の化学反応による生成物である。反応用エネルギーを増大させるため、プラズマを電力約２００Ｗの高周波で生成する。この装置の可能な周波数は１３．５６ＭＨｚである。薄膜は通常、数秒で堆積される。この層は、厚さが最小約２０ｎｍで形成することが好ましいが、厚さ約５０〜１０００ｎｍの範囲で形成することがとくに好ましい。ＬＰＣＶＤは、ウエハの両面に適用され、ＰＥＣＶＤはウエハの片面に適用される。
【００３８】
第１の副層の堆積工程に続いて、処理工程４ｃに示したとおり、第２の副層１４を、第１の副層１３に堆積する。この第２の層１４には、窒化珪素層（Ｓｉ３Ｎ４）を使用することができるが、その他の材料も適している。この副層は、適切な堆積法であればどのような方法でも堆積を行うことができるが、第１のキャップ層と同様に、特にＰＥＣＶＤとＬＰＣＶＤが好ましい。ＰＥＣＶＤの場合、ＳｉＯ２層の処理パラメータは、ほぼ以下のとおりである。リアクターの温度は最高４００℃、圧力は約５Ｔｏｒｒ、ＲＦの電力供給量は約６２５Ｗ、反応ガスはＳｉＨ４、Ｎ２、及びＮＨ３。Ｓｉ３Ｎ４層と同様に、ＳｉＯ２層は数秒で堆積される。また、この層は、厚さが最小約２０ｎｍで形成することが好ましいが、厚さ約５０〜１０００ｎｍの範囲で形成することがとくに好ましい。処理工程４ｃで示したように、第２の副層１４は、第１の副層１３の全表面を覆っているので、サンドイッチ状の構造となっている。
【００３９】
処理工程４ｄは、スマート・カット処理においてトップ・ウエハ２１と呼ばれる第２のウエハを示している。このウエハも、図１の説明で前述したウエハと同じ特性を有している。ある処理工程において、トップ・ウエハ２１は酸化される。その結果は処理工程４ｅに示されている。酸化処理によって、ウエハ２１の少なくとも一方の側に酸化層２２が形成される。次の処理工程４ｆで、水素２３がトップ・ウエハ２１に注入される。
【００４０】
処理工程４ｅ、４ｆは、処理工程４ｂ、４ｃと平行して行うことができる。
【００４１】
次の処理工程において、トップ・ウエハ２１とベース・ウエハ２０は結合される。その結果は処理工程４ｇに示されている。結合処理中、トップ・ウエハ２１の酸化層２２は、ベース・ウエハ２４の表側部と密着する。
【００４２】
次の処理工程において、水素ライン２３より上の部分が酸化層２２から切り離される形で、トップ・ウエハ２１の上部は、スマート・カット処理によって結合ウエハから分離される。この処理工程の結果は、処理工程４ｈとして示されている。ここで、ウエハは、ベース・ウエハの裏側部３上にキャップ層４を有し、前記ベース・ウエハ２０の表側部２４に最上層８を有することを特徴とする。ここで、最上層８は、２つの最上副層２２、２５から構成されている。第１の最上副層２２は酸化層であり、第２の最上副層２５は半導体層である。キャップ層４は、２つの副層１３、１４を有しており、符号２６は２つの副層間の境界面を示している。
【００４３】
次の任意的な処理工程においては、第１の副層１４はキャップ層構造体４から除去される。その結果は、図４ｉに示されている。除去法は、除去処理がキャップ層４の第２の副層１３との境界面２６で停止する方法を選択する。これは、例えばウエット・エッチング、ドライ・エッチング、又は化学的機械的ポリシングなどの成分選択除去法で行う。除去されるべき層が好ましくは二酸化珪素で構成されているこの例において、適切な除去法は、フッ化水素酸（ＨＦ）によるウエット・エッチング、反応性イオン・エッチング・プラズマ（ＲＩＥ）などのドライ・エッチング、直流（ＤＣ）又は高周波（ＲＦ）によるスパッタリング法、又は誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）である。これらの方法では通常、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、又はＣＨＦ３を使用するが、酸化物パッドを用いるＣＭＰも使用することができる。これらの除去法は、単位時間当りに除去される材料量を表す除去率が、ＳＯ２に関しては高く、好ましくはＳｉ３Ｎ４で構成されるその隣の層に関しては低い。したがって、除去処理は、境界面２６で停止するよう容易に制御することができる。
【００４４】
次の任意的な処理工程４ｊにおいては、キャップ層４の第１の副層１３も除去される。この副層１３がＳｉ３Ｎ４で構成される場合、適切な除去法の例としては濃縮ホット・オルトリン酸（Ｈ３ＰＯ４）によるウエット・エッチングが挙げられる。この処理工程の結果は処理処理工程４ｊに示されている。ここでは、ＳＯＩウエハ又はＳＯＱウエハの裏側部３は、ＳＯＩウエハ又はＳＯＱウエハの製造処理全体を通して保護されている。
【００４５】
更に、処理工程４ｈと４ｉとの間、及び／又は、処理工程４ｉと４ｊとの間に、任意的な処理工程４ｋ、４ｌを行うことができる。こららの工程では、機能構造体１６がＳＯＩウエハ又はＳＯＱウエハの表側部２７上又表側部内に形成される。これらの機能構造体１６は、例えばトランジスタ、電極、絶縁体、コーティング、ミラー、マイクロ機械構造体である。言うまでもなく、機能構造体１６は、図４には示されていない処理工程４ｉ以降の工程において形成してもよい。
【００４６】
一般に、本応用例において、本応用例を通して説明したキャップ層はすべて、ウエハに施される人工層と理解すべきである。
【００４７】
以上説明した処理は、例えばディスプレイ装置の製造に使用することができるであろう。かかる装置においては、ＳＯＱウエハ１５が使用される。このＳＯＱウエハ１５においては、表側部２７はトランジスタ、電極、信号線などの必要な電子機能構造体１６を含むとともに、これらの構造体で生成される光はウエハ１５の中を伝播し、ウエハの裏側部３で周囲に向かって出射する。裏側部３は、製造処理全体又は少なくとも製造処理の一部において保護されているので、偏光や散光を起こしひいてはディスプレイ品質を下げる傷が大きく減少する。本発明の方法又は本発明のウエハが使用され得る他の例には、光が石英又は発光ダイオードを介してデバイスに入射するセンサがある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ウエハの表側部に直交する横断面を図示した第１の実施形態に係るウエハの斜視図を示している。
【図２】シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウエハ又はシリコン・オン・クオーツ（ＳＯＱ）ウエハの表側部に直交する横断面を図示した第２の実施形態に係るウエハの斜視図を示している。
【図３】ＳＯＩウエハ又はＳＯＱウエハの表側部に直交する横断面を図示した第３の実施形態に係るウエハの斜視図を示している。
【図４】ＳＯＩウエハ又はＳＯＱウエハに関する本発明の前処理工程図を示している。
【符号の説明】
【００４９】
１…ウエハ、２…表側部、３…裏側部、４…キャップ層、５…ウエハ側壁、６…表面、７…ウエハ、８…最上層、９、１０…副層、１１…ウエハ材料、１３、１４…副層、１５…ウエハ、１６…機能構造体、２０，２１…ウエハ、２２…最上副層、２３…水素ライン、２４…表側部、２５…最上副層、２６…境界面、２７…表側部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2005005700000001.pdf