贴合基板的制造方法

文档序号:6969136阅读:139来源:国知局
专利名称:贴合基板的制造方法
技术领域
本发明系关于在贴合基板的制造中,贴合成为材料的基板之前的洗净工序和干燥工序的技术。
背景技术
在贴合基板的制造中,洗净、干燥成为单一或复数种类的材料的基板之后,进行材料基板的接合。然后,施加使接合后的基板的接合界面的接合强度提高的热处理,坚固地结合之后,使一方的基板薄膜化,来制造出贴合基板。在此,在材料基板的洗净工序之后所进行的干燥工序,通常是利用将基板放入挥发性高的一种有机溶剂也就是IPA(异丙醇)的加热蒸气中,一边利用凝结的IPA来置换附着在基板表面上的水分,一边将基板的温度提高至蒸气温度,来进行干燥的方法(以下称为IPA蒸气干燥法)中的具有代表性的水置换法,来进行。
贴合基板的制造,当接合材料基板的时候,在材料基板的接合面,若有微粒或有机物等的存在,微粒或有机物会妨碍接合界面的接合,而在接合界面形成未接合部。这种情形将在结合热处理后的贴合基板的接合界面,引起空洞不良或气泡不良等。特别是当接合界面的接合力弱时,即使进行结合热处理,也容易发生空洞不良或气泡不良等;又,该空洞或气泡的尺寸也有变大的倾向。
第2图是作为发生这些缺陷的贴合基板的例子,将SOI晶圆的纵剖面模式化的图。
SOI晶圆,是在基底晶圆2上,沉积氧化膜10和活性硅层9,由于空洞不良13或气泡不良12等,这些层发生未结合部。
到目前为止所进行的贴合基板的制造,在材料基板的洗净工序后所进行的干燥工序,使用上述IPA蒸气干燥法等的水置换法。若使用通过此水置换法来使其干燥的基板,藉以制作贴合基板,则容易发生上述空洞不良或气泡不良等,使贴合基板的生产性或良率降低。
在此,所谓的水置换法,是将附着在基板表面上的水分,置换成挥发性高的有机溶剂,迅速地进行基板干燥的方法。作为置换溶剂,工业上最容易使用的IPA被广泛地使用。
进而,IPA蒸气干燥法,由于有引起火灾的可能性,所以在工业安全方面,需要高价的设备投资。又,由于IPA为高纯度药品,其价格高,使用IPA将使制造成本变高。

发明内容
因此,本发明系为了解决上述以往的问题点而发明出来,其目的为提供一种贴合基板的制造方法,在接合前,对材料基板进行洗净工序,接着通过使所进行的干燥工序适当化,能够以高生产性和高良率,制造出可以提高接合基板的接合界面的接合强度,在结合热处理后的贴合基板的结合界面,没有空洞不良或气泡不良等的贴合基板。
为了解决上述课题,关于本发明的贴合基板的制造方法的发明,是针对至少具有将2枚的基板接合的工序、及对该接合后的基板给予热处理使其强固地结合的工序之形态的贴合基板的制造方法,其特征为至少在接合前述基板之前,进行除去该基板表面的污染物质的洗净工序,接着,进行使洗净后的基板表面干燥的工序;该干燥工序不使用水置换法,而通过在接合前的基板上,残留水分,来提高基板接合后的接合强度。
如此,在接合基板之前,进行除去基板表面的污染物质的洗净工序,接着,进行使洗净后的基板表面干燥的工序;该干燥工序不使用水置换法,而作成通过在接合前的基板表面上,残留水分,来接合基板,通过氢结合、硅烷醇基结合等,能够强力地提高接合强度。而且,若通过结合热处理将此接合基板结合,除了能够制造出在结合界面具有强固的结合强度的贴合基板以外,同时由于能够减少材料基板上的微粒和有机物污染,所以能够以高生产性和高良率,制造出在结合热处理后的结合界面,没有空洞不良或气泡不良等的高品质贴合基板。
此情况,接合后的贴合界面的接合强度,理想是作成0.25N/m2以上。
如此,若根据本发明,能够容易地将贴合后的贴合基板界面的接合强度,作成0.25N/m2以上,因此,能够使结合热处理后的贴合基板的结合界面强度,比习知的贴合基板的强度高。又,若为此数值以上,例如由于比在氢注入剥离法中的进行剥离时的微小气泡层的剥离强度高,所以在接合界面,不会发生空洞不良或气泡不良等。
此情况,干燥工序,能够作成吸引洗净后的基板表面的水分,加以除去的工序。
此工序,是将材料基板大约垂直地载置在设有真空吸引管线的干燥台座上,利用从基板下部吸引水分,来除去材料基板表面上的水分的工序。利用作成将复数枚基板载置在干燥台座上,由于能够同时地干燥复数枚基板,所以能够得到高生产性。又,能够作成在接合工序中所使用的基板表面上,残留适度的水分量。
又,此情况,干燥工序,可以作成将前述洗净后的基板表面的水分,使基板高速旋转来加以除去的工序。
此工序,由于是利用将基板高速旋转所得到的离心力来除去材料基板上的水分,所以可以使用通常的旋转干燥机。使用旋转干燥机的情况,也可以在基板表面上残留适度的水分量。
进而,此情况,洗净工序是利用温水进行最终冲洗的工序;接着的干燥工序,可以作成将前述洗净后的基板表面的温水,蒸发除去的工序。
如此,以温水作为在洗净工序中的最终冲洗槽的冲洗液,利用从最终冲洗槽将基板慢慢地提升,使材料基板表面上的温水蒸发,能够除去材料基板的水分。此情况,为了确实地进行干燥,也可以对材料基板进行IR照射。又,由于能够将基板同时处理复数枚,所以生产性高。进而,可以使残留在基板表面上的水分量适度化。
在此,关于本发明的贴合基板的制造方法的发明,成为贴合基板的材料的基板,理想为硅基板;又,理想为附有氧化膜的硅基板;进而,可以为被注入氢、稀有气体或卤化气体的基板。
如此,成为贴合基板的材料的基板,可以对应组件的种类、用途,组合复数种类的基板来加以使用;其中,使用硅基板、附有氧化膜的硅基板或是被注入氢、稀有气体或卤化气体的硅基板,若应用本发明的洗净工序、干燥工序,来制造贴合基板,则可以提供一种除了可以得到强力的接合强度和强固的结合强度以外,同时没有污染、缺陷的贴合基板。
进而,若根据本发明,可以提供一种贴合基板,利用前述制造方法制造出来,没有微粒或有机物污染的材料基板,通过水分强力地接合,进而通过结合热处理,结合界面强度被提高,同时在结合界面没有空洞不良或气泡不良等。
如以上所述,若根据本发明,在接合前的洗净工序后的干燥工序中,通过没有使用水置换法的干燥法,将水分残留在接合前的材料基板上,能够大幅地提高接合后的接合界面的接合强度。又,材料基板不会由于静电而带电,所以降低由于0.2μm以上的尺寸的微粒所造成的污染。进而,由于没有使用有机物,有机物污染也降低。因此,从贴合基板的结合界面,减少空洞不良或气泡不良等,而显着地提高贴合基板的生产良率。进而,由于没有如水置换法般地使用药品,除了能够安全地作业以外,不需要药品费用以及维护安全的设备,所以能够降低制造成本。


第1图是表示关于本发明的贴合基板制造的一实施形态的工序图。
第2图是表示贴合基板的气泡不良和空洞不良的说明图。
第3图是表示在200℃以下将材料基板接合的情况,接合基板的接合界面的接合状态的说明图。
第4图是表示将材料基板接合后,以200~700℃进行热处理之后的接合基板的接合界面的接合状态的说明图。
第5图是使用TOF-SIMS法,比较由于干燥法的不同,在基板干燥后的材料基板上的SiOH基的量的图。
第6图是使用TOF-SIMS法,比较在基板干燥后的材料基板上的OH的量的图。
第7图是使用ATR-IR法,比较由于干燥法的不同,在基板干燥后的材料基板上的水分的图。
第8图是表示吸引干燥法的说明图。
第9图是表示旋转干燥法的说明图。
具体实施例方式
以下,详细地说明本发明。
在贴合基板的接合工序中所得到的接合强度,例如会有比在氢注入剥离法(也有称为离子注入剥离法、灵巧切割法)中的进行剥离时的微小气泡层(也有称为离子注入层、氢高浓度层)的剥离强度弱的情况,本发明的发明人,反复地检讨其原因,发现在材料基板的洗净工序后所进行的干燥工序中,当使用IPA蒸气干燥法等的水置换法的情况,接合强度容易变弱,因而探索能够回避此现象的干燥方法和干燥条件,仔细地调查各种条件来完成本发明。
也就是,若根据此水置换法,则基板表面上的水分和OH基大约完全挥发,在贴合基板的接合界面,担负氢结合的水分和OH基不足,接合界面的接合强度会降低。
又,在干燥后的基板表面,带有静电,0.2μm以上的尺寸的微粒会有容易附着在基板表面上的倾向。进而,由于IPA本身为有机溶剂,所以有机物会污染材料基板的表面。
因此,本发明,在洗净材料基板的洗净工序之后所进行的干燥工序中的干燥法,不使用IPA蒸气干燥法等的水置换法,通过在接合前的基板表面上,残留担负氢结合的水分和OH基,发生以氢结合为主的接合,使接合界面的接合强度提高。又,通过此残留水分,能够防止由于静电而使材料基板带电,所以可以减少0.2μm以上的尺寸的微粒附着在材料基板表面上。进而,没有使用水置换法的本干燥法,由于没有使用IPA等的有机溶剂,所以不会在干燥后的材料基板表面上,引起有机物污染。
根据上述的理由可知,若使用本发明,在接合基板的接合界面的接合强度,大幅地提升。因此,结合热处理后的贴合基板的结合强度被增强,能够提高制品良率。
再者,在本发明中,所谓的「接合强度」,是在以1000℃以上的高温进行结合热处理之前的贴合界面的贴合强度的总称,与结合热处理后的「结合强度」加以区别。
本发明,作为不使用水置换法而在基板表面上残留水分的干燥法的例子,有吸引干燥法。
如第8图所示,此图是表示将材料基板W垂直地载置在设有真空吸引管线22的干燥台座21上,利用真空泵23,吸引存在于基板W的两表面上的洁净气体,成为气流,同时吸引除去基板W的两表面上的水滴或水膜等,来使表面干燥的方法。若根据此方法,由于使材料基板表面上的水分量,不会过度地减少,弄成减少适当的量,所以能够在基板表面上残留接合所需要的水分。又,由于可以将复数枚基板载置在干燥台座上,能够同时地干燥多数枚基板,所以能够提高生产性。
又,在本发明的干燥工序中,能够使用所谓的旋转干燥机。
第9图所示的旋转干燥机25,具有利用马达26而高速旋转的支持台27,将材料基板W载置在支持台27上,将材料基板W上的水分,利用使基板W在水平状态下高速旋转所产生的离心力,进行材料基板上的水分的除去。此情况,也能够在材料基板的表面上残留适度的水分量。
又,在本发明中,也可以使用将在洗净工序中的最终冲洗槽的冲洗液,设为温水,利用将基板从最终冲洗槽慢慢地提升,使材料基板上的温水蒸发来除去材料基板的水分的方法(以下,称为温水提升干燥法)。此时,为了确实地干燥,也可以对材料基板照射IR(红外线)。又,由于能够同时地处理复数枚基板,所以生产性高。此情况,也能够在干燥基板表面上,残留适度的水份量。
根据上述的本发明,与作为习知的水置换法而被使用的IPA蒸气干燥法等比较,由于没有使用IPA等的易燃性药品,所以能够安全地操作,同时由于不需要在工业安全方面花费高额的设备费用以及不需要花费IPA等的药品的成本,所以能够降低贴合基板的制造成本。再者,在本发明中,也可以反复进行数次上述干燥工序。
本发明,可以应用在SOI(Silicon on Insulator)基板、SOQ(Silicon on Quartz)基板、介电质分离基板、没有介由氧化膜将硅晶圆之间接合后的基板、及其它可以通过接合来制作的所有的贴合基板上。又,只要是具有洗净工序、干燥工序和接合工序的手法,不限定贴合基板的所有的制作手法,皆能够应用。
特别是,在利用氢注入剥离法来进行贴合基板的制作中,利用被形成在材料基板内的氢高浓度层,来进行材料基板的剥离。此氢高浓度的形成,是使用离子注入法,但是由于会使基板表面品质劣化,剥离接合后的材料基板时的接合界面的接合强度弱,会有容易在接合界面发生空洞不良或气泡不良等的缺点。但是,如本发明般地使用在基板表面上残留水分的干燥法,担负接合界面的氢结合的水分和OH基,与水置换法相比,特别地增加,所以剥离时的接合界面的接合强度提高,显着地减少空洞不良和气泡不良等,提高接合界面品质和生产良率。
如此,不是水置换法,而是利用在基板表面上残留水分的干燥法,由于提高在接合基板的接合界面处的接合强度,同时减少微粒和有机物污染材料基板,所以通过结合热处理所产生的结合强度被增强,能够以高生产性和高良率,得到在结合界面没有空洞不良或气泡不良等的高品质贴合基板。
以下,一边参照图面一边说明关于本发明的贴合基板的制造方法。
第1图是表示关于本发明的贴合基板的制造方法的一实施例的概要的工序图。此处,以使用贴合基板的制作方法的其中一种也就是氢注入剥离法,来制作SOI基板为例,加以说明。在第1图中,作为材料基板,准备2枚裸晶圆(A)。裸晶圆中,存在镜面研磨晶圆、磊晶晶圆、热处理基板等各种基板,与其种类无关,可以应用在本发明。
首先,在作为结合晶圆1而准备的裸晶圆的表面上,形成氧化膜10。从表面已经形成氧化膜10的结合晶圆1的表面,进行氢离子的注入,在希望的深度,形成均匀的氢高浓度层11。氢高浓度层11的深度,决定了所能得到的SOI层的厚度。
接着,直接使用裸晶圆作为底层晶圆2。此处,也可以将结合晶圆1设为裸晶圆、将基底晶圆2设为附有氧化膜的晶圆。又,也可以皆设为裸晶圆或附有氧化膜的晶圆。
为了除去附着在这些材料基板的表面上的微粒和有机物等,在材料基板的接合前,进行洗净工序(B)。在此洗净工序中,进行所谓的RCA洗净等,在接着的干燥工序(C)中,不采用水置换法而是采用将水分残留在晶圆表面上的方法,可以将水分和OH基残留在接合前的基板表面上,来加以干燥。
接着,在接合工序(D)中,将表面上残留有水分的结合晶圆1的表面和基底晶圆2的表面,接合在一起。此时,由于容易从接合工序的环境或保管材料基板的容器,受到微粒污染以及有机物污染,所以在进行洗净工序、干燥工序之后,希望尽早进行接合工序。
在剥离热处理工序(E)中,若利用400~600℃程度的低温,对接合后的基板进行热处理,则在结合晶圆1内所形成的氢高浓度层11中,形成缺陷层。利用缺陷层在结合晶圆1内部往水平方向排列,来进行结合晶圆1的剥离。通过此手段,结合晶圆1的一部份,复制在基底晶圆2上,而成为SOI基板。
在结合热处理工序(F)中,为了提高接合界面的接合力,在氧化性环境或非氧化性环境中,进行1000℃以上的结合热处理,使其强固地结合而安定化。最后,在研磨工序(F)中,除去SOI层表面的损伤,进行为了提高微型粗糙度的研磨。取代研磨,也可以进行氢退火等的热处理。
通过以上一连串的工序,利用氢注入剥离法来完成SOI晶圆15。
第3图是说明在200℃以下接合之后的接合基板的接合界面,其接合状态的概略图(参考资料阿部孝夫着,硅结晶成长和晶圆加工,培风馆,1994,P.330)。由第3图可知,接合接面的接合状态,是以水分和OH基为主体的氢接合。因此,当在接合接面有适度多量的水分和OH基时,接合界面的接合强度提升。
第4图是说明在接合后,以200~700℃进行热处理之后的接合基板的接合界面,其接合状态的概略图(参考资料阿部孝夫着,硅结晶成长和晶圆加工,培风馆,1994,P.330)。此情况,接合界面的接合状态,可知主要是以硅烷醇基为主体的接合。可是,随着热处理温度的上升,接合界面的接合,由于是从氢结合渐渐地往利用硅烷醇基的结合而变化,所以实际的接合界面的接合,是处于氢结合和硅烷醇基结合混合存在的状态。因此,在接合时,接合界面的水分和OH基在适度量之内,若越多则热处理后的接合强度也提高。
另外,对于氢注入剥离法,若在材料基板内存在1×1016ions/cm2以上的氢,则在400℃以上的温度,形成微小缺陷层而发生剥离。如以上所述,在400℃以上的温度,接合界面的接合状态,是处于利用硅烷醇基的结合和氢结合混合存在的状态。因此,在接合时,适度多量的水分和OH基存在于材料基板上,可以提高接合界面的接合强度,减少空洞不良或气泡不良等。
又,对于氢注入剥离法,若使注入材料基板内的氢的注入量为1×1017ions/cm2以上,则在材料基板内所发生的微小缺陷层,由于在400℃以下也会形成,所以若氢的注入量越多,则越能够降低剥离热处理温度。因此,接合界面的接合强度弱,容易发生空洞缺陷或气泡不良等。所以,在接合时,使适度多量的水分和OH基存在于材料基板上,来提高接合界面的接合强度,即使在低温下使其剥离,也能够减少空洞不良或气泡不良等。使用通过使氢激发而在电浆状态下注入,来使剥离工序在室温下进行的技术的情况,也是同样的。
在此,关于在接合前进行洗净工序和干燥工序之后的材料基板上的水分量,将没有使用水置换法的吸引干燥法和使用水置换法的IPA蒸气干燥法,进行比较。
首先,使用TOF-SIMS法(飞行时间型2次离子质量分析法),表示测量基板干燥后的材料基板上的SiOH基的结果。第5图表示从基板表面检测出来的SiOH碎裂离子的量。为了容易比较由于干燥法所产生的差异,以30Si作为规格化。结果,与使用水置换法的IPA蒸气干燥法相比,不是水置换法的吸引干燥法,担负接合界面的接合的SiOH基的量多。
又,第6图表示从基板表面所检测出来的OH碎裂离子的量。为了容易比较由于干燥法所产生的差异,以30Si作为规格化。结果,与使用水置换法的IPA蒸气干燥法相比,不是水置换法的吸引干燥法,担负接合界面的接合的OH基的量多。因此,根据TOF-SIMS法的结果可知,利用吸引干燥法干燥后的材料基板,比使用水置换法的IPA蒸气干燥法干燥后的材料基板,其OH和SiOH基的量变多。
接着,在第7图中,表示使用ATR-IR(AttenuatedTotal Reflection Infrared)光谱法(以下称为ATR-IR法),测量基板干燥后的材料基板上的水分和SiOH基的结果。结果是以波形来表示,为了容易比较由于干燥法所产生的差异,从吸引干燥法的波形,扣掉IPA蒸气干燥法的波形,来加以表示。结果,表示水分的1800cm-1附近的波峰往正侧振动,可知与IPA蒸气干燥法相比,吸引干燥法方面,水分有变多的倾向。因此,根据ATR-IR法的结果,利用不是水置换法的吸引干燥法干燥后的材料基板,与使用水置换法的IPA蒸气干燥法相比,水分变多。
以下,举出本发明的实施例和比较例,来具体地说明本发明,但是本发明并不被限定于这些实施例。
(实施例)由于在接合前的洗净工序后的干燥工序中所进行的干燥法的差异,所造成的材料基板上的水分量的差异,对于接合基板的接合界面的接合强度,出现多大程度的差异,使用剃刀法来调查(关于剃刀法的参考资料编辑UCS半导体基板技术研究会,SOI的科学,实现出版社,2000年,P.300)。
此处,以使用贴合基板的制作方法的其中一种也就是氢注入剥离法,来制作SOI基板。制造工序是根据第1图所示的工序图。
首先,准备将8×1016ions/cm2的氢离子注入附有150nm氧化膜的8时硅基板中所得到的结合晶圆、及作为基底晶圆的裸硅基板。
接着,利用RCA洗净液洗净两晶圆之后,利用纯水充分地冲洗。然后使用吸引干燥法,干燥两晶圆。接着,在室温下,将结合晶圆的氧化膜面和基底晶圆的单面接合。而且,对接合后的基板,以氢高浓度层不会剥离的300℃,进行热处理之后,利用剃刀法测量接合界面的接合强度的结果,为0.28~0.33N/m2。
接着,如上所述,使用与测量接合强度之后的晶圆相同的经历的晶圆,进行利用氢注入剥离法的贴合基板的制作,然后调查在500℃、30分钟的剥离热处理工序后的贴合基板的良品率。
在此,所谓的在剥离热处理工序后的贴合基板的良品,是在剥离热处理工序后所得到的贴合基板表面上,利用萤光灯下的目视检查,没有观察到第2图所示的空洞不良或气泡不良的基板。又,所谓的在剥离热处理工序后的贴合基板的良品率,是将在剥离热处理后的贴合基板的良品的枚数,被除以投入枚数,然后乗上100倍。
如上所述,制作16枚利用吸引干燥法加以干燥的贴合基板的结果,达成得到15枚的良品(良品率94%)。
进而,使用监测基板,利用KLA-Tencor公司制造的微粒计数器SPI,测量已经进行接合前的洗净工序后的干燥工序的材料基板上的微粒数的结果,对于吸引干燥法,在每个直径8时晶圆上,最多只检测到5个0.2μm以上的微粒。
(比较例)除了在接合前的洗净工序后的干燥工序中,使用水置换法也就是IPA蒸气干燥法以外,利用与实施例相同的工序,制作出利用氢注入剥离法所得到的SOI晶圆,作为比较例。
而且,与实施例同样地,利用剃刀法测量接合基板的接合界面的接合强度,结果为0.18~0.22N/m2。
又,制作出16枚进行500℃、30分钟的剥离热处理之后的贴合基板的结果,只得到了7枚良品(良品率44%)。
进而,使用监测基板,测量微粒数的结果,对于接合前的IPA蒸气干燥后的材料基板,在每个直径8时晶圆上,检测到最多有10个0.2μm以上的微粒。
由上述实施例与比较例的结果可知,没有使用水置换法而是使用吸引干燥法(实施例)的一方,由于水分和OH基适度地残留在材料基板上,所以接合界面的接合强度提高。
又,若进行水置换法的IPA蒸气干燥,干燥后的材料基板表面,由于静电而带电,于是存在于干燥工序的基板回收场所、基板保管箱或是接合工序的环境中的微粒,被判断容易附着在其表面上。
如此,利用不使用水置换法而使用吸引干燥法,由于在材料基板上存在适度多量的水分或OH基,即使是在对于水置换法的IPA蒸气干燥中的接合界面的接合强度弱的剥离工序中,也能够提高接合界面的接合强度。又,由于不发生静电,所以材料基板上的微粒污染减轻。进而,由于没有使用IPA等的有机溶剂,所以也能够减少有机物污染。因此,接合界面的品质提高,结合热处理后的贴合基板的制品良率提高。
再者,本发明,在上述实施例中,虽然以不使用水置换法也就是IPA蒸气干燥法为前提,但是一度进行IPA蒸气干燥后,再度仅以纯水浸湿基板,然后不是使用水置换法而是使用将水分残留在基板上的本干燥法,能够使接合基板的接合界面的接合强度,从仅使用IPA蒸气干燥的情况的0.18~0.22N/m2,提高到0.25~0.31N/m2。因此,可知在IPA蒸气干燥后,仅利用纯水浸湿基板,通过实施本干燥法来将水分残留在基板上,也可以提高接合界面的接合强度。
进而,调查剥离工序后的良品率的结果,在比较例中的IPA蒸气干燥后的样品,相对于投入的16枚,只得到7枚良品(良品率44%);而在IPA蒸气干燥后再度浸湿基板,然后利用进行吸引干燥法,相对于投入的16枚,能够得到12枚良品(良品率75%)。
在此,本实验是将利用IPA蒸气干燥后的基板,仅再度以纯水浸湿后,进行吸引干燥法,但也可以并用超音波震荡或刷子、药液,除了提高接合强度以外,作成也可以降低微粒或有机物污染等。因此,在本发明中,在IPA蒸气干燥后,也可以使用本发明的吸引干燥法、旋转干燥法、温水提升干燥法等。
再者,本发明并不被限定于上述实施形态。上述实施形态只是例示而已,具有与本发明的权利要求的范围中所记载的技术思想实质上相同的构成,具有相同效果的技术,无论如何皆被包含在本发明的技术范围内。
例如,作为材料基板,除了半导体基板以外,也可以应用在石英基板等的绝缘性基板或金属基板等。又,也可以应用在组件等的附有图案的基板上。
进而,上述实施形态,是利用热处理来进行氢注入剥离法中的剥离工序,但是也可以给予相当于热处理的能量(电、电浆、高周波等)。
又,也可以给予热处理和相当于热处理的能量,在氢高浓度层形成微小缺陷层,然后从基板侧面对微小缺陷层喷射流体(气体、液体),将结合晶圆剥离。
又,关于贴合基板的制造方法,并不被限定于上述氢注入剥离法,对于将2枚基板结合后,通过蚀刻、研削、研磨或是气相蚀刻等,使一方的基板薄膜化、平坦化的方法,当然也可以应用本发明。
权利要求
1.一种贴合基板的制造方法,具有至少将2枚的基板接合的工序、及对该接合后的基板给予热处理使其强固地结合的工序,其特征为至少在接合前述基板之前,进行除去该基板表面的污染物质的洗净工序,接着,进行使洗净后的基板表面干燥的工序;该干燥工序不使用水置换法,而是通过在接合前的基板上残留水分,来提高基板接合后的接合强度。
2.如权利要求1所述的贴合基板的制造方法,其特征为前述接合后的贴合界面的接合强度,为0.25N/m2以上。
3.如权利要求1或权利要求2所述的贴合基板的制造方法,其特征为前述干燥工序,是吸引前述被洗净的基板表面的水分来除去的工序。
4.如权利要求1或权利要求2所述的贴合基板的制造方法,其特征为前述干燥工序,是使基板高速旋转除去前述被洗净的基板表面的水分的工序。
5.如权利要求1或权利要求2所述的贴合基板的制造方法,其特征为前述洗净工序,是利用温水进行最终冲洗的工序;接着的干燥工序,是将前述被洗净的基板表面的温水,蒸发除去的工序。
6.如权利要求5所述的贴合基板的制造方法,其特征在于在前述干燥工序中,对基板进行IR照射。
7.如权利要求1至6的任一项所述的贴合基板的制造方法,其特征为成为前述贴合基板的材料的基板为硅基板。
8.如权利要求7所述的贴合基板的制造方法,其特征为成为前述贴合基板的材料的基板为附有氧化膜的硅基板。
9.如权利要求1至8的任一项所述的贴合基板的制造方法,其特征为成为前述贴合基板的材料的基板为被注入氢、稀有气体或卤化气体的基板。
10.一种贴合基板,其特征为其是利用权利要求1至9的任一项所记载的制造方法而被制造出来。
全文摘要
根据本发明,提供一种贴合基板的制造方法,是针对至少具有将2枚的基板接合的工序、及对该接合后的基板给予热处理使其强固地结合的工序之形态的贴合基板的制造方法,其特征为至少在接合前述基板之前,进行除去该基板表面的污染物质的洗净工序,接着,进行使洗净后的基板表面干燥的工序;该干燥工序不使用水置换法,而通过在接合前的基板上,残留水分,来提高基板接合后的接合强度。通过此手段,提供一种贴合基板的制造方法,以高生产性和高良率,制造出可以提高接合基板的接合界面的接合强度,在结合热处理后的贴合基板的结合界面,没有空洞不良或气泡不良等的基板。
文档编号H01L27/12GK1461496SQ02801275
公开日2003年12月10日 申请日期2002年4月9日 优先权日2001年4月18日
发明者横川功, 中野正刚, 三谷清 申请人:信越半导体株式会社
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