贴合基板的制造方法技术

本发明专利技术是提供一种贴合基板的制造方法，是贴合有源层用晶圆与支撑基板用晶圆而成的贴合基板的制造方法，其特征是具备：第一制程，是在前述有源层用晶圆的表面，沿着外周部，在整个圆周的内侧，设置沟槽；第二制程，是以设置有前述沟槽的面作为贴合面，来贴合前述有源层用晶圆与前述支撑基板用晶圆；及第三制程，是将前述有源层用晶圆薄膜化，并除去前述有源层用晶圆的沟槽外侧的未结合部分。以此，能提提供一种贴合基板的制造方法，在薄膜化有源层用晶圆时，能够将制程简略化，且能够防止破裂或缺损、产生灰尘等，并能够管理有源层用晶圆的边缘部的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在贴合有源层用晶圆与支撑基板用晶圆后，通过将有源层用晶圆薄膜化的，例如直接贴合基板、SOI基板等的。技术背景作为高性能元件(device)用的半导体基板，能够使用贴合有源层用晶圆与 支撑基板用晶圆后，将有源层用晶圆薄膜化后而成的贴合基板。此种贴合基 板之一，已知有SOI基板。作为SOI基板的制造方法，已知有例如以下的方法。目卩，先准备镜面研 磨而成的两片硅晶圆(有源层用晶圆和支撑基板用晶圆)，并在至少一方的晶 圆上形成氧化膜。然后，使这些晶圆夹住氧化膜而贴合后，进行热处理来提 高结合强度。随后，将有源层用晶圆薄膜化而得到形成有SOI(绝缘层上覆硅； Silicon on Insulator)层的SOI基板。作为该薄膜化的方法，有将有源层用晶圆 施加磨削、研磨至需要的厚度为止的方法；或称为离子植入剥离法的利用离 子植入层来剥离有源层用晶圆的方法等。而且，除此以外，在制造贴合基板时，亦有未透过(隔着)氧化膜而直接 贴合硅晶圆彼此之间的情形。又，作为支撑基板用晶圆，亦有使用石英、碳 化硅、氧化铝等绝缘性晶圆的情形。然而，如上述地制造SOI基板等贴合基板时，要进行贴合的两片经镜面 研磨后的晶圆的外周部，除了被施加圆弧加工(去角取面加工)等，用以防止 破裂或缺损、产生灰尘以外，存在有厚度稍薄的被称为研磨塌边的部分，该 部分是以未结合、或结合力弱的未结合部的方式残留。若在存在有此种未结 合部的状态下通过磨削等将有源层用晶圆薄膜化，在该薄膜化制程中，未结 合部的一部分会剥落。因而，经薄膜化的有源层用晶圆，其直径变成比支撑 基板用晶圆小，且在周边部连续地形成微小的凹凸。4而且，若将此种贴合基板投入元件制程时，残留的未结合部在元件制程 中会剥离并产生微粒，致使元件生产率降低。为了防止此种情形，在通过磨削等将有源层用晶圆薄膜化之前，必须预 先除去在有源层用晶圆的外周部所残留的未结合部。又，如此地除去未结合部，支撑基板用晶圆露出的部分，称为平台部(terrace)。因此，以往，已提出多种有关预先除去在有源层用晶圆的外周部所残留 的未结合部的方法。例如在日本特开昭61-256621号公报中，揭示一种方法， 是贴合两片晶圆后，对SOI基板的周边全部进行去角取面的方法。又，在曰 本特开平1-227441号公报中，叙述一种方法，是将贴合后的SOI基板的有 源层用晶圆磨削至规定厚度后，磨削该晶圆的周边部及另一方的基体晶圆的 接合面侧的一部分的方法。又，在日本特开平4-85827号公报及特开平 10-270298号公报中，叙述一种方法，是在贴合有源层用晶圆与支撑基板用 晶圆之前，预先从贴合面，将有源层用晶圆磨削规定厚度分量的周边部后， 在贴合后，将该有源层用晶圆的周边部的残余部分全部削去，并以整体成为 规定厚度的方式，从贴合面的相反面进行磨削的方法。又，主要是作为膜厚度至2微米左右的薄膜SOI基板的制造方法，如前 述，例如已知有一种称为离子植入剥离法的方法。该方法是先将氢离子或稀 有气体离子植入有源层用晶圆，并与支撑基板用晶圆贴合后，通过热处理在 离子植入面将有源层用晶圆剥离(参照日本特开平5-211128号公报)。但是，以上的方法有下述的缺陷。即，首先在日本特开昭61-256621号 公报中，贴合晶圆整体的直径变小，会产生无法直接使用原有的设备、治具 的问题。又，在日本特开平1-227441号公报中，因磨削而产生应变层，必须 进行蚀刻，会有增加制程的问题，且因为磨削至支撑基板用晶圆的周边，晶 圆形状仍然会产生变化。又，在日本特开平4-85827号公报中，依照磨削研 磨石的状态，在研磨面会产生突起等，会成为产生灰尘的原因。又，在日本 特开平10-270298号公报中，为了抑制该研磨面产生突起等，必须还要进行 蚀刻，会有增加制程的问题。又，在日本特开平5-211128号公报中，因为在 晶圆的周边部的研磨塌边等，不得不在外周部残留有未贴合的部分，会有无 法管理有源层的边缘部、且有凹凸等残留的问题。
技术实现思路
因为本专利技术是鉴于如此的问题而开发出来，本专利技术的目的是提供一种贴 合基板的制造方法，在将有源层用晶圆薄膜化时，能够将制程简略化，同时 能够防止破裂或缺损、产生灰尘等，并能够正确地管理有源层用晶圆的边缘 部的形状。本专利技术是为了解决上述课题而开发出来，提供一种贴合基板的制造方 法，是贴合有源层用晶圆与支撑基板用晶圆而成的，其 特征是具备第一制程，是在前述有源层用晶圆的表面，沿着外周部，在整个圆周的 内侧，设置沟槽；第二制程，是以设置有前述沟槽的面作为贴合面，来贴合前述有源层用 晶圆与前述支撑基板用晶圆；及第三制程，是将前述有源层用晶圆薄膜化，并除去前述有源层用晶圆沟 槽的外侧的未结合部分。如此，本专利技术是在上述的第一制程，在有源层用晶圆预先设置沟槽，接 着，在第二制程，贴合有源层用晶圆与支撑基板用晶圆；且在第三制程进行 薄膜化。利用在有源层用晶圆预先设置沟槽，在贴合有源层用晶圆与支撑基 板用晶圆后不必进行外周磨削，因为不需要蚀刻制程，能够将制程简略化， 同时能够抑制外周磨削时所产生的突起等。又，除了薄膜化后的有源层的周 边形状良好、产生灰尘的可能性低以外，平台(terrace)部亦能够狭窄化。又，本专利技术的，能够将前述有源层用晶圆的薄膜化， 通过磨削前述有源层用晶圆的背面，直到自前述表面形成的沟槽部为止来进 行。如此，将薄膜化通过磨削来进行时，若使用如上述的制程，能够抑制薄 膜化时的有源层用晶圆外周部的破裂或缺损、产生灰尘，又，不必增加因进 行外周磨削所必要的蚀刻制程，且能够制造出周边形状良好且具有厚度大的 有源层的贴合基板。又，本专利技术的，前述有源层用晶圆的薄膜化，能够 通过在前述第一制程或第二制程之前，预先自前述有源层用晶圆的贴合面， 以不超过前述沟槽部的深度的方式，进行离子植入，来设置离子植入层，且在前述第三制程中，通过剥离热处理而利用前述离子植入层将前述有源层用 晶圆剥离来进行。如此，通过离子植入剥离法来进行薄膜化时，若使用如上述的制程，在 剥离有源层用晶圆时，能够通过沟槽的形成来划定边缘部的形状。因而，能 够管理通过离子植入剥离法所形成的贴合晶圆的有源层的外周边缘部的形 状，形状良好同时不容易产生灰尘等。特别适合要做成薄膜的有源层的情况。又，本专利技术的，前述有源层用晶圆与前述支撑基板 用晶圆的贴合，能够通过形成于其中一方或双方的表面的氧化膜来进行。近年来，SOI基板等通过氧化膜来贴合半导体单结晶晶圆而成的贴合基 板受到注目，又，其质量要求亦越来越严格。依照本专利技术的贴合基板的制造 方法，能够制造出可满足对外周部形状要求严格质量的通过氧化膜贴合而成 的高质量的SOI基板。又，本专利技术的，在前述有源层用晶圆的表面，沿着外周部，设置在内侧的沟槽，以通过水喷射导引式雷射(water-jet-guided laser)加工为佳。如此，若通过水喷射导引式雷射加工时，能够避免使用雷射光加工时所 产生的隆起。又，能够容易地形成需要深度的沟槽。因而，随后的贴合亦良 好，且能够确实地除去周边未结合部。而且，水喷射导引式雷射是指利用全反射将雷射光封入以高压挤出的水柱中来进行加工。又，本专利技术的，在前述有源层用晶圆的表面，沿着 外周部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贴合基板的制造方法，是贴合有源层用晶圆与支撑基板用晶圆而成的贴合基板的制造方法，其特征是具备：　第一制程，是在前述有源层用晶圆的表面，沿着外周部，在整个圆周的内侧设置沟槽；　第二制程，是以设置有前述沟槽的面作为贴合面，来贴合前述有源层用晶圆与前述支撑基板用晶圆；及　第三制程，是将前述有源层用晶圆薄膜化，并除去前述有源层用晶圆的沟槽外侧的未结合部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-16 363317/20051.一种贴合基板的制造方法，是贴合有源层用晶圆与支撑基板用晶圆而成的贴合基板的制造方法，其特征是具备第一制程，是在前述有源层用晶圆的表面，沿着外周部，在整个圆周的内侧设置沟槽；第二制程，是以设置有前述沟槽的面作为贴合面，来贴合前述有源层用晶圆与前述支撑基板用晶圆；及第三制程，是将前述有源层用晶圆薄膜化，并除去前述有源层用晶圆的沟槽外侧的未结合部分。2. 如权利要求1所述的贴合基板的制造方法，其中前述有源层用晶圆 的薄膜化，是通过磨削前述有源层用晶圆的背面，直到自前述表面形成的沟 槽部为止来进行。3. 如权利要求1所述的贴合基板的制造方法，其中前述有源层用晶圆 的薄膜化，是通过在前述第一制程或第二制程之前，预先启前述有源层用晶 圆的贴合面，以不超过前述沟槽部的深度的方式，进行离子植入，来设置离 子植入层，且在前述第三制程中，通过剥离热处理而利用前述离子植入...

【专利技术属性】
技术研发人员：三谷清，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]