(57)【要約】【課題】薄膜周辺部除去工程において、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる貼り合わせウエーハの製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。【選択図】図１
2007317988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項２】
前記ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項３】
前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項４】
前記薄膜周辺部除去工程を、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜を所定の膜厚にする膜厚調整工程の後に行うことを特徴する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項５】
前記薄膜の厚さを、１μｍ未満とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、微小気泡層を境界として剥離する工程と、剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
貼り合わせ法により製造されるウエーハとして、例えば、絶縁体であるシリコン酸化膜の上にＳＯＩ層（薄膜）を形成したＳＯＩウエーハがある。このＳＯＩウエーハは、デバイス作製領域となる基板表層部のＳＯＩ層が前記シリコン酸化膜（埋め込み酸化膜層（ＢＯＸ層））により基板内部と電気的に分離されているため、寄生容量が小さく、耐放射性能力が高いなどの特徴を有する。そのため、高速・低消費電力動作、ソフトエラー防止などの効果が期待され、高性能半導体素子用の基板として有望視されている。
【０００３】
このような貼り合わせウエーハは、例えば、イオン注入剥離法により製造することができる。
このイオン注入剥離法（スマートカット（登録商標）法とも呼ばれる。）では、ベースウエーハと水素イオンなどのイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合し（接合工程）、微小気泡層を境界として剥離し（剥離工程）、薄膜をベースウェーハ上に形成する。
【０００４】
この場合、ウエーハのエッジ付近には研磨ダレがある為、貼り合わせウエーハは最外周に近づくにつれ接合強度が下がる。このため、通常、エッジより２ｍｍ前後までの領域では薄膜がベースウエーハに転写しない。その為、薄膜の転写が途中で不連続になるこの境界では、微小気泡層での剥離ではなく、表層の薄膜が砕けることにより剥離することになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
その様子を図５に示す。ベースウエーハ１と微小気泡層４を有するボンドウエーハ２を絶縁体３を介して接合した後（図５（ａ））、微小気泡層４を境界として剥離する（図５（ｂ））。そして、これにより、剥離ウエーハ７と、薄膜５が形成された貼り合わせウエーハ８とに分離する。しかしながら、図５（ｂ）に示したように、薄膜５の転写が途中で不連続になる境界では、表層の薄膜が砕けることにより剥離している（円で囲った部分）。
【０００６】
このため、貼り合わせウエーハ８の薄膜の周辺部６（通称テラス部）の面形状は制御された形にならず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在している。このような状態の薄膜の周辺部６からは、剥離後のプロセスにおいて、酸化と洗浄（酸化膜除去洗浄を含む）を行なうことによる浸食の影響により亀裂が生じ、ワレ・カケが発生し、これが、パーティクルの発生要因となってしまっている。
【０００７】
このような問題点を解決するため、剥離工程の後に、薄膜の周辺部を除去することが行われている（薄膜周辺部除去工程）。例えば、特許文献１には、薄膜の周辺部を除く領域をマスキングしウェットエッチングにより薄膜の周辺部を除去する方法や、薄膜の周辺部のみを局部的に研磨する方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、上記ウェットエッチングによる方法は、薄膜に対するマスクが必要であるため、薄膜表面へマスク剤が直接接触することになり、キズや不純物汚染の発生が懸念される。また、上記研磨による方法は、研磨布（バフ）の経時変化による当たりムラの影響で、再現良く取代幅が得られないことが懸念される。また、これらの方法は、薄膜に対するマスクを形成する必要があるなど、簡便でない。
【０００９】
さらに、薄膜の品質の観点から、薄膜の周辺部を除去する際に、薄膜の膜厚均一性を低下させないことも求められている。
【００１０】
【特許文献１】国際公開第０１／０２７９９９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、薄膜周辺部除去工程において、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を防ぐことができる貼り合わせウエ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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する工程と、前記微小気泡層を境界として剥離する工程と、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜の周辺部を除去する工程を含むイオン注入剥離法により貼り合わせウエーハを製造する方法において、少なくとも、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行うことを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法を提供する（請求項１）。
【００１３】
このように、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行う。このため、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる。
そして、このような本発明の方法で製造した貼り合わせウエーハは、薄膜の周辺部の品質が良好であり、そこから発生するパーティクルを大幅に減らすことができる。
ここで、本発明において、「ドライエッチングは、ノズルのガス噴出口の内径及びノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を調整して行う」とは、ドライエッチング終了後に、ウエーハの最外周から６ｍｍの領域における膜厚のダレが、薄膜の設定膜厚の５％以内、好ましくは３％以内に収まる様に調整してドライエッチングを行うことを意味し、これらの具体的な設定条件は、薄膜の外周部のダレ形状に依存する薄膜の有効領域の広さとドライエッチングのスループットを加味した上で適切に選択される。
【００１４】
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整するのが好ましい（請求項２）。
【００１５】
このように、ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を高め、ダレの少ない形状とすることができる。
【００１６】
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整するのが好ましい（請求項３）。
【００１７】
このように、ノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を一層向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記薄膜周辺部除去工程を、前記剥離工程によりベースウエーハ上に形成された薄膜を所定の膜厚にする膜厚調整工程の後に行うのが好ましい（請求項４）。
【００１９】
例えば、絶縁体であるシリコン酸化膜（埋め込み酸化膜（ＢＯＸ））の上にＳＯＩ層（薄膜）を形成したＳＯＩウエーハの場合、ＳＯＩ層（薄膜）の膜厚調整は、通常、犠牲酸化と酸化膜除去により行なわれる。しかし、酸化膜除去の際に用いるＨＦ水溶液により埋め込み酸化膜（ＢＯＸ）が浸食され、テラス部近傍の薄膜はややオーバーハング状になり、その部分は、強度的に不安定な状態になることがある。そこで、上記のように膜厚調整工程の後に薄膜周辺部除去工程を行うことで、薄膜にオーバーハング状の部分ができたとしても、これを除去することができ、その部分からＳｉのカケラ等のパーティクルが発生するのを効果的に防ぐことができる。
【００２０】
また、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、前記薄膜の厚さを、１μｍ未満とすることができる（請求項５）。
【００２１】
薄膜の厚さが１μｍ未満である場合、従来の方法で薄膜の周辺部を除去しようとすると、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きく変化してしまうことがある。このため、テラス部近傍の薄膜の膜厚均一性を低下させずに、薄膜の周辺部を除去することは困難であった。しかし、上記本発明の貼り合わせウエーハの製造方法によれば、薄膜の厚さが１μｍ未満であっても、薄膜の膜厚均一性をほとんど低下させずに、薄膜の周辺部を除去することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法では、剥離工程後の薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給して行うドライエッチングで行い、該ドライエッチングは、前記ノズルのガス噴出口の内径及び前記ノズルのガス噴出口と前記薄膜の表面との間隔を調整して行う。このため、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明について、さらに詳細に説明する。
前述のように、薄膜周辺部除去工程を、従来のウェットエッチングによる方法で行うと、薄膜の品質が低下するという問題があり、また、従来の研磨による方法で行うと、再現良く取代幅が得られないという問題がある。また、これらの方法は、薄膜に対するマスクを形成する必要があるなど、簡便でなくコストもかさむという問題もある。
【００２４】
そこで、本発明者らは、これらの問題点を解決するため、薄膜周辺部除去工程を、他の方法で行うことができないか、検討を重ねた。
ここで、特開２００３−２９８０３０号公報には、貼り合わせ不良領域を除去するため、薄膜の外周部をドライエッチングにより除去する技術が記載されている。これは、ボンドウエーハとベースウエーハを結合した後、ボンドウエーハを研削・研磨することにより薄膜を形成し、その後、その形成した薄膜の上に外周部を除いてマスクを形成し、露出した薄膜の外周部をドライエッチングにより除去するというものである。
【００２５】
しかしながらこの技術は、その実施例にドライエッチングのエッチング量が１〜５０μｍと記載されていることから明らかなように、薄膜の厚さが比較的厚いものを対象としている。このため、薄膜の厚さが１μｍ未満のものに、単純にこの技術を適用して薄膜の周辺部を除去しようとすると、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きくなってしまい、薄膜の有効面積が低下してしまうという問題が発生する。また、この方法では、薄膜の上にマスクを形成するので、薄膜のキズや不純物汚染の発生が懸念されることには変わりがない。さらに、この方法は、薄膜の形成を研削・研磨により行うものであり、イオン注入剥離法のように１μｍ未満といった極薄膜に適用されるものではない。
【００２６】
しかしながら、本発明者らは、さらに検討を重ねた結果、薄膜周辺部除去工程を、ノズルからエッチングガスを供給してドライエッチングにより行えば、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、このドライエッチングは、ノズルのガス噴出口の内径及びノズルのガス噴出口と薄膜の表面との間隔を調整して行うことによって、再現良く取代幅が得られ、かつ、例え、イオン注入剥離法のように極薄の場合であっても、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができることを見出し、本発明を完成させた。
【００２７】
以下、本発明について、図面を参照しながら、より具体的に説明する。しかし、本発明はこれらに限定されない。
図１は、本発明の貼り合わせウエーハの製造方法の一例を示すフロー図である。
【００２８】
図１の貼り合わせウエーハの製造方法では、後述の工程（ａ）〜（ｈ）により、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合し、微小気泡層を境界として剥離するなどした後、薄膜周辺部除去工程（ｉ）を行う。
そして、この薄膜周辺部除去工程（ｉ）は、ノズルからエッチングガスを供給してドライエッチングにより行う。
【００２９】
この時、例えば、図２に示す装置を用いて、ドライエッチングを行うことができる。
このドライエッチング装置１０は、チャンバー１１と、貼り合わせウエーハ８を載置するステージ１２と、エッチングガスを貼り合わせウエーハ８に吹き付けるためのノズル１３と、チャンバー１１内を排気する排気口１４を具備する。ノズル１３は、エッチングガスを噴出するガス噴出口１５を有している。
尚、ステージ１２は、不図示の駆動機構によって水平面内を自在に移動させることができる。
【００３０】
このドライエッチング装置１０を用いて、次のようにして薄膜の周辺部を除去する。
すなわち、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣＦ４等のプロセスガスを、ノズル１３の上部に流入させるとともに、不図示のマイクロ波発生装置から発生させたマイクロ波を照射する。これにより、ノズル１３内のプロセスガスがプラズマ化され、活性種ガス（エッチングガス）が発生する。このエッチングガスを、ノズル１３の先端のガス噴出口１５から噴出させる。そして、この噴出させたエッチングガスを、ステージ１２上の貼り合わせウエーハ８を移動させながら、薄膜の周辺部に吹き付けることで、薄膜の周辺部を除去する。
【００３１】
この際、ノズル１３のガス噴出口１５の内径を、１ｍｍ以下に調整することが好ましい。
ノズルのガス噴出口の内径を、１ｍｍ以下に調整することで、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を高め、ダレの少ない形状とすることができる、また、エッチングレートを極度に低下させない様にするため、ノズル１３のガス噴出口１５の内径は、０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３２】
更に、エッチング後の薄膜の周辺部の膜厚均一性を一層向上させるため、ノズル１３のガス噴出口１５と薄膜の表面との間隔を、０．５ｍｍ以下に調整することが好ましい。この調整は、ノズル１３を固定する高さを変更することによって調整することができる。この場合、間隔を０．１ｍｍ未満にすると、エッチング中にノズルと薄膜が接触する恐れがあるので、間隔を、０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３３】
このように、薄膜の周辺部の除去を、ノズルからエッチングガスを供給して非接触・無歪加工の局所的な気相化学ドライエッチングにより行うようにすれば、薄膜に対してマスクを形成する必要がない。また、薄膜の周辺部を均一な幅と深さでエッチングすることが可能であるので、薄膜の周辺部をきれいに除去できるとともに再現良く取代幅を得ることができる。このため薄膜の有効面積を、例えば、直径３００ｍｍの貼り合わせウエーハの場合、その最外周から６ｍｍ、特には３〜２ｍｍ以下にまで広げることができる。さらに、薄膜の厚さが１μｍ未満の場合でも、薄膜の膜厚均一性をほとんど低下させない。このため、薄膜周辺部の除去を簡便に行うことができるとともに、再現良く取代幅が得られ、かつ、薄膜の品質の低下を効果的に防ぐことができる。
また、このようにして製造した貼り合わせウエーハは、薄膜の周辺部の品質が良好であり、そこから発生するパーティクルを大幅に減らすことができる。
【００３４】
以下、工程（ｉ）の前に行う工程（ａ）〜（ｈ）について、貼り合わせウエーハとしてＳＯＩウエーハを製造する場合を例に挙げてより具体的に説明する。
先ず、工程（ａ）では、支持基板となるベースウエーハと薄膜となるボンドウエーハを用意する。
ベースウエーハ、ボンドウエーハとしては、例えば、シリコン単結晶からなるものを用いる。
【００３５】
次に、工程（ｂ）では、ボンドウエーハに絶縁体となるシリコン酸化膜を形成する。
シリコン酸化膜の形成は、例えば、ウエット酸化やドライ酸化により形成することができるが、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の方法を採用することも可能である。シリコン酸化膜の膜厚は、製品の規格により適宜選択される。
【００３６】
なお、上記では、シリコン酸化膜を形成して絶縁体としているが、シリコン窒化膜、シリコン酸化窒化膜等を形成して絶縁体としても良い。また、石英、炭化珪素、アルミナ等の基板をベースウエーハとし、これを絶縁体としても良い。ただし、シリコン酸化膜は、ウエット酸化やドライ酸化などを用いて緻密な膜質のものを簡便に形成することができるという利点がある。さらに、シリコン酸化膜は、ベースウエーハの方に形成してもよく、ボンドウエーハとベースウエーハの両方に形成しても良い。
【００３７】
次に、工程（ｃ）では、表面に酸化膜を形成したボンドウエーハの片面に対して水素イオン、希ガスイオンのうち少なくとも一種類のイオンを注入する。
このイオン注入により、イオンの平均進入深さにおいて表面に平行な微小気泡層を形成させる。このときの注入温度は例えば２５〜４５０℃とすることができる。
【００３８】
次に、工程（ｄ）では、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとを接合する。
常温の清浄な雰囲気下でベースウエーハの表面とボンドウエーハのイオン注入した側の面をシリコン酸化膜を介して接触させることにより、接着剤等を用いることなくウエーハ同士が接合する。
【００３９】
次に、工程（ｅ）では、微小気泡層を境界として剥離する。
これにより、剥離ウエーハと、ベースウエーハ上にシリコン酸化膜を介して薄膜（ＳＯＩ層）が形成されたＳＯＩウエーハに分離される（図５参照）。
この剥離工程では、例えば不活性ガス雰囲気下約５００℃以上の温度で熱処理を加えれば、結晶の再配列と気泡の凝集とによって剥離ウエーハとＳＯＩウエーハに分離される。
尚、前記ボンドウエーハの表面とベースウエーハの表面とを接触させる前工程として、両ウエーハの接触面を予めプラズマ処理することにより、接合後の熱処理を行うことなく、微小気泡層で機械的に剥離することもできる。
【００４０】
このとき、図５（ｂ）に示したように、ＳＯＩ層５の転写が途中で不連続になる境界では、表層のＳＯＩ層が砕けることにより剥離する（円で囲った部分）。このため、ＳＯＩ層の周辺部６の面形状は制御された形にならず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在している。これが、パーティクルの発生要因となる。しかし、本発明では、前述のようにこの後で行う工程（ｉ）により、このＳＯＩ層の周辺部をきれいに除去する。このため、パーティクルの発生を大幅に低減することができる。
【００４１】
次に、工程（ｆ）では、ＳＯＩウエーハに結合熱処理を施す。
上記の接合工程（ｄ）および剥離工程（ｅ）で結合させたウエーハ同士の結合力では、そのままデバイス作製工程で使用するには弱い。このため、この工程（ｆ）では、結合熱処理として貼り合わせウエーハに高温の熱処理を施して結合強度を十分なものとする。この熱処理は例えば不活性ガス雰囲気または酸化性ガス雰囲気下、１０５０℃〜１２００℃で３０分から２時間の範囲で行うことが好ましい。なお、このような結合熱処理工程（ｆ）は、剥離工程（ｅ）の熱処理温度を上げることによって省略することも可能である。
【００４２】
次に、工程（ｇ）では、ＳＯＩウエーハに平坦化熱処理を施す。
この平坦化熱処理は、ＳＯＩ層の表面をさらに平坦化するものであり、アルゴンガス等の不活性ガスや水素ガスあるいはこれらの混合ガス中にて１１００〜１２００℃程度の温度で１〜５時間程度の短時間で行うことができる。この平坦化熱処理は、上記結合熱処理と兼ねて行うことができる。
【００４３】
そして、工程（ｈ）では、ＳＯＩ層の膜厚を所定の膜厚にする膜厚調整を行う。
シリコン酸化膜（埋め込み酸化膜（ＢＯＸ））の上にＳＯＩ層を形成したＳＯＩウエーハの場合、ＳＯＩ層の膜厚調整は、通常、犠牲酸化と酸化膜除去により行なわれる。しかし、酸化膜除去の際に用いるＨＦ水溶液により埋め込み酸化膜（ＢＯＸ）が浸食され、テラス部近傍のＳＯＩ層はややオーバーハング状になり、その部分は、強度的に不安定な状態になることがある。従って、この膜厚調整工程（ｈ）の後に薄膜周辺部除去工程（ｉ）を行うことで、ＳＯＩ層にオーバーハング状の部分ができたとしても、これを除去することができ、その部分からＳｉのカケラ等のパーティクルが発生するのを効果的に防ぐことができる。
【実施例】
【００４４】
以下に本発明の実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
（実施例１）
図１のフロー図に従って、貼り合わせウエーハとしてＳＯＩウエーハを製造した。
先ず、ベースウエーハ及びボンドウエーハとして、直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウエーハを２枚用意した（工程（ａ））。
次に、ボンドウエーハの表面に厚さ４００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した（工程（ｂ））。
次に、表面に酸化膜を形成したボンドウエーハの片面に対して水素イオンを注入した（工程（ｃ））。この時のイオン注入条件は、注入エネルギーを９０ｋｅＶ、注入線量６．５×１０１６／ｃｍ２である。このイオン注入により、イオンの平均進入深さにおいて表面に平行な微小気泡層を形成した。
次に、ベースウエーハとイオン注入により形成された微小気泡層を有するボンドウエーハとをシリコン酸化膜を介して室温で接合した（工程（ｄ））。
【００４５】
次に、微小気泡層を境界として剥離した（工程（ｅ））。この剥離工程は、Ｎ２ガス雰囲気下、５００℃で３０分間の熱処理を施すことにより行った。これにより、剥離ウエーハとＳＯＩウエーハに分離した。
この時、ＳＯＩウエーハのＳＯＩ層（薄膜）の周辺部を観察したところ、ＳＯＩ層の周辺部の面形状は制御された形になっておらず、リアス式海岸のように入り組んでおり、さらに、この周辺には、離れ小島状のものが多数点在していた。
【００４６】
次に、ＳＯＩウエーハに結合熱処理を施した（工程（ｆ））。この結合熱処理工程は、Ｎ２ガス雰囲気下、１１００℃で１２０分間の熱処理を施すことにより行った。
次に、ＳＯＩウエーハに平坦化熱処理を施した（工程（ｇ））。この平坦化熱処理は、Ａｒガス雰囲気下、１２００℃で６０分間の熱処理を施すことにより行った。
次に、ＳＯＩ層の厚さを６０ｎｍとすべく膜厚調整を行った。この膜厚調整は、犠牲酸化（９５０℃、パイロジェニック酸化）後、５％ＨＦ水溶液で酸化膜を除去することにより行った。
膜厚調整後、ＳＯＩ層の周辺部付近を観察したところ、ＳＯＩ層はややオーバーハング状になっていた。
【００４７】
次に、図２のドライエッチング装置１０を用いてＳＯＩ層の周辺部の除去を行った（工程（ｉ））。
この時、ノズル１３として、ガス噴出口１５の内径が１ｍｍのものを用い、ＳＯＩ層表面との間隔は１．５ｍｍとした。そして、プロセスガスとしてＳＦ６ガスを、２５０ｓｃｃｍの流量で流すとともに、出力電力５００Ｗのマイクロ波発生装置からマイクロ波を照射し、プラズマ化してエッチングガスを発生させ、これを、ノズル１３から、ＳＯＩウエーハ８の薄膜の周辺部（テラス部）に供給した。この時、ステージ１２を移動することにより、ノズル１３を貼り合わせウエーハ８のＳＯＩ層の周辺部で走査させた。走査速度は５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００４８】
以上の工程（ａ）〜（ｉ）を経て、貼り合わせウエーハを製造した。
そして、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状（半径１３８〜１４８ｍｍの部分の薄膜（ＳＯＩ層）の厚さの変化）を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは、２ｎｍ程度（設定膜厚の約３％）であり、外周から６ｍｍまで（半径１４４ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例１の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例１の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
【００４９】
（実施例２）
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が０．２ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径０．２ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例２では、外周から５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から５ｍｍまで（半径１４５ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例２の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
【００５０】
（比較例１）
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が８ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。（ただし、比較例１のＳＯＩ層の膜厚は５８ｎｍである。）
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、ガス噴出口の内径が８ｍｍのノズルを用いる比較例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは７ｎｍ程度（設定膜厚の約１２％）であり、外周から８〜１０ｍｍ程度までダレ形状が広がっていることが判る。すなわち、比較例１の方法では、テラス部近傍の薄膜の膜厚変化が大きくなってしまい、薄膜の有効面積が低下してしまっている。また、再現良く取代幅が得られない。
【００５１】
（実施例３）
工程（ｉ）において、ノズルのガス噴出口とＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図４に示す。尚、図４には、実施例１の測定結果も併記した。
図４から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとした実施例３では、外周から３．５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から３ｍｍまで（半径１４７ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例３の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほどんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、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、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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の貼り合わせウエーハの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明で用いることのできるドライエッチング装置の一例を示す概略図である。
【図３】テラス部の段差形状を評価した結果を示す図である（実施例１，２、比較例１）。
【図４】テラス部の段差形状を評価した結果を示す図である（実施例１，３）。
【図５】剥離工程の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…ベースウエーハ、  ２…ボンドウエーハ、  ３…絶縁体、  ４…微小気泡層、
５…薄膜（ＳＯＩ層）、  ６…薄膜の周辺部、  ７…剥離ウエーハ、
８…貼り合わせウエーハ（ＳＯＩウエーハ）、
１０…ドライエッチング装置、  １１…チャンバー、  １２…ステージ、
１３…ノズル、  １４…排気口、  １５…ガス噴出口。
【図１】
2007317988.tif 000003
【図２】
2007317988.tif 000004
【図３】
2007317988.tif 000005
【図４】
2007317988.tif 000006
【図５】
2007317988.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月14日(2007.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
以上の工程（ａ）〜（ｉ）を経て、貼り合わせウエーハを製造した。
そして、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状（半径１３８〜１４８ｍｍの部分の薄膜（ＳＯＩ層）の厚さの変化）を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例１では、外周から６ｍｍの領域におけるＳＯＩ層の膜厚のダレは、２ｎｍ程度（設定膜厚の約３％）であり、外周から６ｍｍまで（半径１４４ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例１の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほとんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例１の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
（実施例２）
工程（ｉ）において、エッチングガスを供給するノズルとして、ガス噴出口の内径が０．２ｍｍのものを用いたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図３に示す。
図３から、内径０．２ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を１．５ｍｍとした実施例２では、外周から５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から５ｍｍまで（半径１４５ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例２の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほとんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例２の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
（実施例３）
工程（ｉ）において、ノズルのガス噴出口とＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様にして貼り合わせウエーハを製造した。
そして、実施例１と同様に、製造した貼り合わせウエーハのテラス部の段差形状を光学的膜厚測定機により測定し評価した。その結果を、図４に示す。尚、図４には、実施例１の測定結果も併記した。
図４から、内径１ｍｍのガス噴出口を有するノズルを用い、ＳＯＩ層表面との間隔を０．５ｍｍとした実施例３では、外周から３．５ｍｍまでの領域においてＳＯＩ層の膜厚のダレがほとんどなく、外周から３ｍｍまで（半径１４７ｍｍまで）がＳＯＩ層の有効面積とできたことが判る。すなわち、実施例３の方法によれば、薄膜の膜厚均一性がほとんど低下しないため、薄膜の有効面積をほとんど低下させない。また、再現良く取代幅が得られる。
また、ＳＯＩ層の周辺部を観察したところ、ややオーバーハング状であった部分が除去されているなど、制御されたテラス部の品質が得られていることが確認できた。
さらに、実施例３の方法は、ＳＯＩ層に対するマスクを形成する必要がないなど、非常に簡便であった。