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JP6540607B2 - Method of manufacturing bonded wafer and bonded wafer - Google Patents
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Description

本発明は、接合ウェーハの製造方法および接合ウェーハに関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a bonded wafer and a bonded wafer.

半導体ウェーハ製造プロセスやデバイス形成プロセスにおいて、デバイスの基板となる半導体ウェーハ中に重金属が混入すると、ポーズタイム不良、リテンション不良、接合リーク不良、及び酸化膜の絶縁破壊といったデバイス特性に著しい悪影響をもたらす。そのため、従来、代表的な基板であるシリコンウェーハの表面において、デバイスを形成する領域であるデバイス形成領域に重金属が拡散するのを抑制するために、ゲッタリング法によりゲッタリング能力を付与してきた。   In a semiconductor wafer manufacturing process or a device formation process, if heavy metals are mixed into a semiconductor wafer which is a substrate of the device, the device characteristics such as a pause time failure, retention failure, junction leak failure, and oxide film dielectric breakdown are significantly adversely affected. Therefore, in order to suppress the diffusion of heavy metals into the device formation region, which is a region for forming devices, on the surface of a silicon wafer which is a typical substrate, gettering capability has been conventionally provided by the gettering method.

ゲッタリング法としては、シリコンウェーハ内部に酸素を析出させ、形成された酸素析出物をゲッタリングサイトとして利用するイントリンシック・ゲッタリング法(Intrinsic Gettering method、IG法)、およびシリコンウェーハの裏面に、サンドブラスト法等を用いて機械的歪みを与えたり、多結晶シリコン膜等を形成してゲッタリングサイトとしたりする、エクストリンシック・ゲッタリング法(Extrinsic Gettering method、EG法)がある。   As the gettering method, an intrinsic gettering method (IG method) in which oxygen is precipitated inside a silicon wafer and the formed oxygen precipitates are used as gettering sites, and on the back surface of the silicon wafer, There is an extrinsic gettering method (EG method) in which mechanical strain is applied using a sand blast method or the like, or a polycrystalline silicon film or the like is formed to form a gettering site.

しかし近年、デバイス形成プロセスの低温化およびシリコンウェーハの大口径化により、シリコンウェーハに対してゲッタリング能力を十分に付与できない問題が生じている。すなわち、IG法については、製造プロセス温度の低温化により、シリコンウェーハ内部に酸素析出物を形成させることが困難となっている。   However, in recent years, due to the reduction in temperature of the device formation process and the increase in diameter of the silicon wafer, there is a problem that the gettering ability can not be sufficiently provided to the silicon wafer. That is, in the IG method, it is difficult to form an oxygen precipitate inside the silicon wafer due to the lowering of the manufacturing process temperature.

また、EG法については、300mm以上の口径を有するシリコンウェーハに対しては、その主面ばかりでなく裏面に対しても鏡面研磨処理を施すのが通例であり、シリコンウェーハの裏面に機械的歪みを与えたり、多結晶シリコン膜等を形成したりできない状況にある。   In addition, with regard to the EG method, it is customary to mirror-finish not only the main surface but also the back surface of a silicon wafer having a diameter of 300 mm or more, and mechanical distortion is caused on the back surface of the silicon wafer. In the situation where it is impossible to form a polycrystalline silicon film or the like.

シリコンウェーハに十分なゲッタリング能力を付与できない場合、拡散速度の非常に遅い金属、例えばチタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)がウェーハ表面に付着すると、上記デバイス形成プロセスの低温化のためにデバイス形成領域から十分に離れることができなくなり、デバイス特性不良(例えば、固体撮像素子の場合では白傷不良)が発生する。そのため、こうした拡散速度が遅い金属を捕獲できるよう、デバイス形成領域の直下にゲッタリング層を形成することが必要となる。   If the silicon wafer can not be provided with sufficient gettering ability, if the metal with a very low diffusion rate such as titanium (Ti), molybdenum (Mo), or tungsten (W) adheres to the wafer surface, the temperature of the device formation process is lowered. In the case of a solid-state imaging device, for example, a white defect may occur. Therefore, it is necessary to form a gettering layer immediately below the device formation region so as to capture such slow diffusion metal.

例えば、エクストリンシック・ゲッタリング法として、単結晶シリコンウェーハの裏面を砥粒と研摩布で研摩することにより、該裏面に歪層を形成する単結晶シリコンウェーハの歪付け方法が特許文献1に開示されている。   For example, as an extrinsic gettering method, Patent Document 1 discloses a straining method of a single crystal silicon wafer in which a strained layer is formed on the back surface by polishing the back surface of the single crystal silicon wafer with abrasive grains and a polishing cloth. It is done.

また、本願出願人が提案する特許文献2では、クラスターイオンを半導体ウェーハの表面に照射することにより、1原子当たりの加速電圧を小さくした状態でクラスターイオンの構成元素を半導体ウェーハ内に導入して改質層を形成し、該改質層表面にエピタキシャル層を形成した半導体エピタキシャルウェーハが開示されている。特許文献2に記載の技術により、デバイス形成領域となるエピタキシャル層の直下近傍に、強力なゲッタリング能力を有するゲッタリング層を形成することができる。   Further, in Patent Document 2 proposed by the present applicant, the cluster ions are introduced into the semiconductor wafer in a state where the accelerating voltage per atom is reduced by irradiating the surface of the semiconductor wafer with cluster ions. A semiconductor epitaxial wafer is disclosed in which a modified layer is formed and an epitaxial layer is formed on the surface of the modified layer. According to the technique described in Patent Document 2, a gettering layer having strong gettering ability can be formed in the vicinity immediately below an epitaxial layer which is to be a device formation region.

特開平07−321119Japanese Patent Application Publication No. 07-321119 国際公開第2012/157162号公報International Publication No. 2012/157162

しかしながら、特許文献1に記載されるような歪付け方法では、歪層の位置がシリコンウェーハの裏面に制限されてしまう。デバイス形成領域から比較的遠い位置にゲッタリング層を形成すると、近年のデバイス形成プロセスの低温化により、拡散速度の遅い重金属がデバイス形成領域から離れることができず、重金属をゲッタリング層に捕獲できない懸念がある。   However, in the straining method as described in Patent Document 1, the position of the strained layer is limited to the back surface of the silicon wafer. If a gettering layer is formed at a position relatively far from the device formation region, the low temperature of recent device formation processes can not allow heavy metals with slow diffusion rates to leave the device formation region and can not capture heavy metals in the gettering layer I have a concern.

また、特許文献2に開示される方法により、強力なゲッタリング能力を有するゲッタリング層を形成することができるものの、エピタキシャル層の形成が前提となるため、エピタキシャル層のないバルクのシリコンウェーハには適用できない。   In addition, although a gettering layer having a strong gettering ability can be formed by the method disclosed in Patent Document 2, the formation of an epitaxial layer is a premise, so a bulk silicon wafer without an epitaxial layer can be formed. Not applicable

本発明者は、近年着目されつつある真空常温接合技術を用いて、活性層用ウェーハおよび支持基板用ウェーハを貼合せた接合ウェーハの界面にゲッタリングサイトを導入することを新たな課題として検討した。この接合ウェーハの活性層用ウェーハを研削および研磨すれば、デバイス活性層領域からの任意の深さ位置にゲッタリングサイトを形成することができる。   The inventor examined as a new subject the introduction of a gettering site at the interface of a bonded wafer obtained by bonding a wafer for active layer and a wafer for support substrate using the vacuum room-temperature bonding technology which has been attracting attention in recent years. . By grinding and polishing the active layer wafer of this bonded wafer, gettering sites can be formed at any depth from the device active layer region.

そこで、本発明者は、真空常温接合技術を用いた接合ウェーハにおいて、特許文献1に開示されるような歪層を接合界面とすることを一旦想起し、当該接合界面をゲッタリングサイトとすることを検討した。しかしながら、このような歪層では接合することができない。   Therefore, in the bonding wafer using the vacuum room-temperature bonding technique, the inventor once recalls that the strained layer as disclosed in Patent Document 1 is the bonding interface, and the bonding interface is the gettering site. It was investigated. However, such strained layers can not be joined.

そこで、本発明は、任意の深さ位置にゲッタリングサイトを形成することのできる接合ウェーハの製造方法および接合ウェーハの提供を目的とする。   Then, this invention aims at the manufacturing method of a joining wafer which can form a gettering site in arbitrary depth positions, and provision of a joining wafer.

本発明者は、上記課題を解決する方途について鋭意検討した。そして、予めゲッタリングサイトを形成しておくのではなく、貼合せ工程において活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとの界面にミスフィット転位が形成されるように貼合せを行うことを本発明者は想起し、当該界面が有効なゲッタリングサイトとなることを知見し、本発明を完成するに至った。   The present inventors diligently studied how to solve the above-mentioned problems. Then, the inventors of the present invention perform bonding so that misfit dislocations are formed at the interface between the wafer for active layer and the wafer for support substrate in the bonding step, instead of forming gettering sites in advance. They recalled and found that the interface was an effective gettering site, and completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)シリコンからなる活性層用ウェーハの貼合せ面と、シリコンからなる支持基板用ウェーハの貼合せ面とを直接貼合せた接合ウェーハの製造方法であって、真空常温下にて、前記活性層用ウェーハの貼合せ面および前記支持基板用ウェーハの貼合せ面の活性化処理を施す活性化処理工程と、該活性化処理工程に引き続き、真空常温下にて、前記活性層用ウェーハの貼合せ面および前記支持基板用ウェーハの貼合せ面を互いに接触させることで前記活性層用ウェーハと、前記支持基板用ウェーハとを貼合せる貼合せ工程と、を含み、前記貼合せ工程において、前記活性層用ウェーハと前記支持基板用ウェーハとの界面にミスフィット転位が形成されるように前記貼合せを行うことを特徴とする接合ウェーハの製造方法。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) A method for producing a bonded wafer in which a bonding surface of an active layer wafer made of silicon and a bonding surface of a support substrate wafer made of silicon are directly bonded, which is characterized by the above-mentioned activity under vacuum normal temperature. An activation treatment step of activating the bonding surface of the layer wafer and the bonding surface of the support substrate wafer, and subsequently to the activation treatment step, bonding the active layer wafer under vacuum normal temperature And a bonding step of bonding the wafer for active layer and the wafer for support substrate by bringing the bonding surface and the bonding surface of the wafer for support substrate into contact with each other, and in the bonding step, the activation step A method of manufacturing a bonded wafer, wherein the bonding is performed such that misfit dislocations are formed at the interface between the layer wafer and the support substrate wafer.

なお、以下、本明細書において、上記活性化処理工程及びそれに引き続く貼合せ工程による貼合せ方法を「真空常温接合法」と称する。   Hereinafter, in the present specification, the laminating method according to the activation treatment step and the subsequent laminating step is referred to as “vacuum room temperature bonding method”.

(2)前記活性層用ウェーハおよび前記支持基板用ウェーハは、結晶軸方向を示す切り欠き部をそれぞれ有し、前記貼合せ工程において、前記活性層用ウェーハの前記切り欠き部が、前記支持基板用ウェーハの前記切り欠き部から周方向に回転させた位置にある状態で、前記貼合せを行う、前記(1)に記載の接合ウェーハの製造方法。 (2) The wafer for active layer and the wafer for support substrate each have a notch indicating the crystal axis direction, and in the bonding step, the notch of the wafer for active layer is the support substrate The method for producing a bonded wafer according to (1), wherein the bonding is performed in a state where the bonding wafer is rotated in the circumferential direction from the cutout portion.

(3)前記切り欠き部はノッチまたはオリエンテーションフラットである、前記(2)に記載の接合ウェーハの製造方法。 (3) The method for producing a bonded wafer according to (2), wherein the notch is a notch or an orientation flat.

(4)前記活性層用ウェーハの貼合せ面と、前記支持基板用ウェーハの貼合せ面の面方位が互いに異なる、前記(1)に記載の接合ウェーハの製造方法。 (4) The method for producing a bonded wafer according to (1), wherein the surface orientations of the bonding surface of the active layer wafer and the bonding surface of the support substrate wafer are different from each other.

(5)前記活性層用ウェーハは、シリコンウェーハと、該シリコンウェーハの表面に設けられたエピタキシャルシリコン層とを有し、前記活性層用ウェーハの前記貼合せ面は、前記エピタキシャルシリコン層の表面である、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の接合ウェーハの製造方法。 (5) The active layer wafer includes a silicon wafer and an epitaxial silicon layer provided on the surface of the silicon wafer, and the bonding surface of the active layer wafer is the surface of the epitaxial silicon layer. The manufacturing method of the joining wafer in any one of said (1)-(4).

(6)前記活性層用ウェーハの前記エピタキシャルシリコン層の反対側から、前記活性層用ウェーハを研削および研磨し、前記エピタキシャルシリコン層を露出させる工程をさらに有する、前記(5)に記載の接合ウェーハの製造方法。 (6) The bonded wafer according to (5), further including the step of grinding and polishing the active layer wafer from the opposite side of the epitaxial silicon layer of the active layer wafer to expose the epitaxial silicon layer. Manufacturing method.

(7)前記研削および研磨は、前記エピタキシャルシリコン層の研削および研磨を含む、前記(6)に記載の接合ウェーハの製造方法。 (7) The method for producing a bonded wafer according to (6), wherein the grinding and polishing include grinding and polishing of the epitaxial silicon layer.

(8)前記活性化処理は、前記貼合せ面に、イオン化させた中性元素を衝突させてスパッタリングする処理である、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の接合ウェーハの製造方法。 (8) The method for producing a bonded wafer according to any one of (1) to (7), wherein the activation treatment is a treatment in which an ionized neutral element is caused to collide with the bonding surface to perform sputtering. .

(9)前記中性元素は、アルゴン、ネオン、キセノン、水素、ヘリウムおよびシリコンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記(8)に記載の接合ウェーハの製造方法。 (9) The method for producing a bonded wafer according to (8), wherein the neutral element is at least one selected from the group consisting of argon, neon, xenon, hydrogen, helium and silicon.

(10)前記活性化処理は、プラズマエッチング処理である、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の接合ウェーハの製造方法。 (10) The method for producing a bonded wafer according to any one of (1) to (7), wherein the activation process is a plasma etching process.

(11)前記両貼合せ面に形成されるアモルファス層の厚みが2nm以上となるように前記活性化処理を行う、前記(1)〜(10)のいずれかに記載の接合ウェーハの製造方法。 (11) The method for producing a bonded wafer according to any one of (1) to (10), wherein the activation treatment is performed such that the thickness of the amorphous layer formed on the both bonding surfaces is 2 nm or more.

(12)前記両貼合せ面に形成されるアモルファス層の厚みが10nm以上となるように前記活性化処理を行う、前記(1)〜(10)のいずれかに記載の接合ウェーハの製造方法。 (12) The method for producing a bonded wafer according to any one of (1) to (10), wherein the activation treatment is performed such that the thickness of the amorphous layer formed on the bonding surfaces is 10 nm or more.

(13)シリコンからなる支持基板用ウェーハと、該支持基板用ウェーハの表面に設けられた、シリコンからなる活性層用ウェーハと、を有し、前記活性層用ウェーハと前記支持基板用ウェーハとの界面にミスフィット転位が存在することを特徴とする接合ウェーハ。 (13) A wafer for supporting substrate made of silicon, and a wafer for active layer made of silicon provided on the surface of the wafer for supporting substrate, and the wafer for active layer and the wafer for supporting substrate A bonded wafer characterized by the presence of misfit dislocations at an interface.

(14)前記活性層用ウェーハおよび前記支持基板用ウェーハは、結晶軸方向を示す切り欠き部をそれぞれ有し、前記活性層用ウェーハの前記切り欠き部が、前記支持基板用ウェーハの前記切り欠き部から周方向に回転させた位置にある、前記(13)に記載の接合ウェーハ。 (14) The wafer for active layer and the wafer for support substrate each have a notch indicating the crystal axis direction, and the notch of the wafer for active layer is the notch of the wafer for support substrate The bonded wafer according to (13), wherein the bonded wafer is rotated in the circumferential direction from the part.

(15)前記切り欠き部はノッチまたはオリエンテーションフラットである、前記(14)に記載の接合ウェーハ。 (15) The bonded wafer according to (14), wherein the notch is a notch or an orientation flat.

(16)前記支持基板用ウェーハの前記活性層用ウェーハ側の表面の面方位と、前記活性層用ウェーハの前記支持基板用ウェーハ側の表面の面方位とが互いに異なる、前記(13)に記載の接合ウェーハ。 (16) The surface orientation of the surface of the support substrate wafer on the side of the active layer wafer and the surface orientation of the surface of the support substrate wafer of the active layer wafer are different from each other in (13). Bonding wafer.

(17)前記活性層用ウェーハは、エピタキシャルシリコン層からなる、前記(13)〜(16)のいずれかに記載の接合ウェーハ。 (17) The bonded wafer according to any one of (13) to (16), wherein the active layer wafer comprises an epitaxial silicon layer.

本発明によれば、任意の深さ位置にゲッタリングサイトを形成することのできる接合ウェーハの製造方法および接合ウェーハを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a bonded wafer and a bonded wafer capable of forming gettering sites at any depth position.

本発明の第1実施形態に係る接合ウェーハ100の製造方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing method of bonded wafer 100 concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態において、真空常温接合を行う際に用いる装置の模式断面図である。In one Embodiment of this invention, it is a schematic cross section of the apparatus used when performing vacuum normal temperature bonding. (A)は、本発明の好適な実施形態におけるウェーハのノッチを説明する模式図であり、(A)は、本発明の好適な実施形態におけるウェーハのオリエンテーションフラットを説明する模式図である。(A) is a schematic diagram explaining the notch of the wafer in the preferred embodiment of the present invention, and (A) is a schematic diagram explaining the orientation flat of the wafer in the preferred embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る接合ウェーハ200の製造方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing method of bonded wafer 200 concerning a 2nd embodiment of the present invention. 実施例の評価1における酸素濃度プロファイルを示すグラフであり、(A)は発明例1の、(B)は従来例1の、(C)は比較例1の酸素濃度プロファイルである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a graph which shows the oxygen concentration profile in evaluation 1 of an Example, (A) is an oxygen concentration profile of (A) of invention example 1, (B) of conventional example 1, and (C) of comparative example 1. 実施例の評価2における酸素濃度プロファイルを示すグラフであり、(A)は発明例1の、(B)は従来例1の、(C)は比較例1の酸素濃度プロファイルである。It is a graph which shows the oxygen concentration profile in evaluation 2 of an Example, (A) is an oxygen concentration profile of comparative example 1 of (B) of conventional example 1, (C) of comparative example 1. 実施例の評価3におけるエピタキシャル層表面の光学顕微鏡写真であり、(A)は発明例1の、(B)は発明例2の、(C)は従来例1の、(D)は比較例1の顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the epitaxial layer surface in evaluation 3 of an example, (A) is an invention example 1, (B) is an invention example 2, (C) is a conventional example 1, (D) is a comparative example 1. Is a photomicrograph of 参考実験例における、真空常温接合法を用いて作製したエピタキシャルウェーハの、接合領域の断面TEM写真であり、(A)は参考例1の、(B)は参考例2の、(C)は参考例3の断面TEM写真である。It is a cross-sectional TEM photograph of the joining area | region of the epitaxial wafer produced using the vacuum room-temperature bonding method in a reference experiment example, (A) is a reference example 1, (B) is a reference example 2, (C) is a reference. 7 is a cross-sectional TEM image of Example 3.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に従う接合ウェーハ100の製造方法のフローチャートを示している。本実施形態に従う接合ウェーハ100の製造方法は、シリコンからなる活性層用ウェーハ10の貼合せ面10Aと、シリコンからなる支持基板用ウェーハ20の貼合せ面20Aとを直接貼合せた接合ウェーハ100の製造方法である。本実施形態において、真空常温下にて、活性層用ウェーハ10の貼合せ面10Aおよび支持基板用ウェーハ20の貼合せ面20Aの活性化処理を施す活性化処理工程をまず行う(図1(A),(B))。該活性化処理工程に引き続き、真空常温下にて、活性層用ウェーハ10の貼合せ面10Aおよび支持基板用ウェーハ20の貼合せ面20Aを互いに接触させることで、活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20とを貼合せる貼合せ工程を行う(図1(C))。
First Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a flowchart of a method of manufacturing a bonded wafer 100 according to a first embodiment of the present invention. In the method of manufacturing a bonded wafer 100 according to the present embodiment, a bonded wafer 100 in which a bonding surface 10A of an active layer wafer 10 made of silicon and a bonding surface 20A of a support substrate wafer 20 made of silicon are directly bonded. It is a manufacturing method. In the present embodiment, first, an activation processing step of performing activation processing of the bonding surface 10A of the active layer wafer 10 and the bonding surface 20A of the support substrate wafer 20 under vacuum normal temperature is performed (FIG. ), (B)). Subsequently to the activation treatment step, the bonding surface 10A of the active layer wafer 10 and the bonding surface 20A of the support substrate wafer 20 are brought into contact with each other under vacuum normal temperature, thereby the active layer wafer 10 and the support are supported. A bonding step of bonding the substrate wafer 20 is performed (FIG. 1 (C)).

まず、真空常温接合法による貼合せ方法を、以下、具体的に説明する。図1(A)〜(C)に示すように、本実施形態においては、活性層用ウェーハ10と支持基板用ウェーハ20とを、真空かつ常温の環境下で貼合せる。そのための前処理として、真空かつ常温の環境下において、活性層用ウェーハ10の貼合せ面10Aおよび支持基板用ウェーハ20の貼合せ面20Aの表面の各々に対して、貼合せ面を活性化する活性化処理を施す(図1(A))。   First, the bonding method by the vacuum room temperature bonding method will be specifically described below. As shown to FIG. 1 (A)-(C), in this embodiment, the wafer 10 for active layers and the wafer 20 for support substrates are bonded in the environment of vacuum and normal temperature. As pretreatment therefor, the bonding surface is activated on each of the bonding surface 10A of the wafer 10 for the active layer and the bonding surface 20A of the wafer 20 for the support substrate in a vacuum and normal temperature environment. An activation process is performed (FIG. 1 (A)).

上記活性化処理により、図1(B)に示すように、各貼合せ面10A,20Aにはアモルファス層12,22がそれぞれ形成され、その表面にはアモルファス層12,22を構成する元素(すなわちシリコン)のダングリングボンドが形成される。このダングリングボンドはエネルギー的に不安定であるため、続く処理において両貼合せ面を接触させると、両表面のダングリングボンドを消滅させるようにウェーハ間で接合力が働き、熱処理等の処理を施すことなく、非結合領域(ボイド)なしに活性層用ウェーハ10と支持基板用ウェーハ20とを強固に貼合せることができる。   By the above activation treatment, as shown in FIG. 1B, the amorphous layers 12 and 22 are formed on the bonding surfaces 10A and 20A, respectively, and the elements constituting the amorphous layers 12 and 22 are formed on the surfaces thereof (ie, Dangling bonds of silicon) are formed. Since this dangling bond is energetically unstable, when the two bonding surfaces are brought into contact in the subsequent treatment, the bonding force acts between the wafers so as to eliminate the dangling bond on both surfaces, and the treatment such as heat treatment is performed. Without being applied, the wafer for active layer 10 and the wafer for support substrate 20 can be strongly bonded together without non-bonding areas (voids).

上記貼合せ面の活性化処理は、イオンビーム装置により加速したイオン化した中性元素を貼合せ面に衝突させて表面をスパッタリングしたり、プラズマ雰囲気でイオン化した中性元素をウェーハ表面へ加速させてエッチングするプラズマエッチング処理を施したりすることにより行うことができる。   In the activation treatment of the bonding surface, the ionized neutral element accelerated by the ion beam device is caused to collide with the bonding surface to sputter the surface, or the ionized neutral element is accelerated in the plasma atmosphere to the wafer surface. The etching can be performed by performing plasma etching processing.

図2は、プラズマエッチング法により貼合せ面を活性化した後、2枚のウェーハを貼合せる真空常温接合装置の一例を示している。この装置50は、プラズマチャンバ51と、ガス導入口52と、真空ポンプ53と、パルス電圧印加装置54と、ウェーハ固定台55A、55Bとを有する。   FIG. 2 shows an example of a vacuum room-temperature bonding apparatus in which two wafers are bonded after the bonding surface is activated by plasma etching. The apparatus 50 includes a plasma chamber 51, a gas inlet 52, a vacuum pump 53, a pulse voltage application device 54, and wafer fixing bases 55A and 55B.

まず、プラズマチャンバ51内のウェーハ固定台55A、55Bにそれぞれ活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20をそれぞれ載置して固定する。次に、真空ポンプ53によりプラズマチャンバ51内を減圧した後、ガス導入口52からプラズマチャンバ51内に原料ガスを導入する。続いて、パルス電圧印加装置54によりウェーハ固定台55A、55B(活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20)に負電圧をパルス状に印加する。これにより、原料ガスのプラズマを生成するとともに、生成したプラズマに含まれる原料ガスのイオンを活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20のそれぞれの貼合せ面に向けて加速して照射し、ウェーハ表面にアモルファス層を形成して、照射表面に、アモルファス層を構成する元素のダングリングボンドを形成することができる。   First, the wafer 10 for the active layer and the wafer 20 for the support substrate are mounted and fixed on the wafer fixing tables 55A and 55B in the plasma chamber 51, respectively. Next, after the inside of the plasma chamber 51 is depressurized by the vacuum pump 53, the source gas is introduced into the plasma chamber 51 from the gas inlet 52. Subsequently, a negative voltage is applied in a pulsed manner to the wafer fixing bases 55A and 55B (the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20) by the pulse voltage application device 54. As a result, the plasma of the source gas is generated, and ions of the source gas contained in the generated plasma are accelerated and irradiated toward the bonding surfaces of the active layer wafer 10 and the supporting substrate wafer 20, respectively. An amorphous layer can be formed on the surface, and dangling bonds of elements constituting the amorphous layer can be formed on the irradiated surface.

照射する中性元素は、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、キセノン(Xe)、水素(H)、ヘリウム(He)およびシリコン(Si)からなる群から選ばれる少なくとも1種とすることが好ましい。   The neutral element to be irradiated is preferably at least one selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), hydrogen (H), helium (He) and silicon (Si). .

また、プラズマチャンバ51内の圧力(真空度)は、1×10−5Pa以下とすることが好ましい。これにより、ウェーハ表面へスパッタされた元素が再付着するのを抑制して、ダングリングボンドの形成率が低下させることなく、活性化処理を行うことができる。 The pressure (degree of vacuum) in the plasma chamber 51 is preferably 1 × 10 −5 Pa or less. Thus, the re-adhesion of the element sputtered to the wafer surface can be suppressed, and the activation process can be performed without reducing the formation rate of the dangling bond.

活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20に印加するパルス電圧は、ウェーハ表面に対する照射元素の加速エネルギーが100eV以上10keV以下となるように設定する。当該加速エネルギーが100eV未満の場合には、照射した中性元素がウェーハ表面へ堆積し、ウェーハ表面にダングリングボンドを形成することができない。一方、当該加速エネルギーが10keVを超えると、照射した元素がウェーハ内部へ注入していき、この場合にもウェーハ表面にダングリングボンドを形成することができない。   The pulse voltage applied to the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20 is set so that the acceleration energy of the irradiation element to the wafer surface is 100 eV or more and 10 keV or less. When the acceleration energy is less than 100 eV, the irradiated neutral element is deposited on the wafer surface, and no dangling bond can be formed on the wafer surface. On the other hand, when the acceleration energy exceeds 10 keV, the irradiated element is implanted into the inside of the wafer, and also in this case, no dangling bond can be formed on the wafer surface.

パルス電圧の周波数は、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20にイオンが照射される回数を決定する。パルス電圧の周波数は、10Hz以上10kHz以下とすることが好ましい。ここで、10Hz以上とすることにより、イオン照射のばらつきを吸収でき、イオン照射量が安定する。また、10kHz以下とすることにより、グロー放電によるプラズマ形成が安定する。   The frequency of the pulse voltage determines the number of times the ions are irradiated to the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20. The frequency of the pulse voltage is preferably 10 Hz to 10 kHz. Here, by setting the frequency to 10 Hz or more, variations in ion irradiation can be absorbed, and the ion irradiation amount is stabilized. Further, by setting the frequency to 10 kHz or less, plasma formation by glow discharge is stabilized.

パルス電圧のパルス幅は、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20にイオンが照射される時間を決定する。パルス幅は、1μ秒以上10m秒以下とすることが好ましい。1μ秒以上とすることにより、安定してイオンを活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20に照射できる。また、10m秒以下とすることにより、グロー放電によるプラズマ形成が安定する。   The pulse width of the pulse voltage determines the time during which ions are irradiated to the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20. The pulse width is preferably in the range of 1 μs to 10 ms. Ions can be stably emitted to the active layer wafer 10 and the supporting substrate wafer 20 by setting the time to 1 μsec or more. Further, by setting the time to 10 msec or less, plasma formation by glow discharge is stabilized.

上記処理において、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20は加熱しないため、その温度は常温(通常、30℃〜90℃)となる。   In the above process, since the wafer 10 for the active layer and the wafer 20 for the support substrate are not heated, the temperature is normal temperature (usually 30 ° C. to 90 ° C.).

さて、シリコンからなる活性層用ウェーハ10およびシリコンからなる支持基板用ウェーハ20を真空常温接合法により貼合せた接合ウェーハの界面には、通常、ミスフィット転位は形成されない。これは、一般的に、面方位が同一の同種のシリコンウェーハ同士を、結晶軸方向を示す切り欠き部が揃うように貼合せるためである。しかしながら、本実施形態においては、貼合せ工程において、活性層用ウェーハ10と支持基板用ウェーハ20との界面にミスフィット転位が形成されるように貼合せを行う。   No misfit dislocation is usually formed at the interface between the active layer wafer 10 made of silicon and the bonded substrate wafer 20 made of silicon bonded by vacuum room temperature bonding. This is generally to bond the same kind of silicon wafers having the same plane orientation so that the notches indicating the crystal axis direction are aligned. However, in the present embodiment, in the bonding step, bonding is performed so that misfit dislocations are formed at the interface between the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20.

このようなミスフィット転位を界面に形成するためには、例えば、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20が、結晶軸方向を示す切り欠き部をそれぞれ有し、貼合せ工程において、活性層用ウェーハ10の切り欠き部が、支持基板用ウェーハ20の切り欠き部から周方向に回転させた位置にある状態で貼合せを行うことが好ましい。回転角度については、特に制限されないが、2°以上回転していれば十分にミスフィット転位を形成することができ、5°以上回転させておくことが好ましい。回転角度の上限は特に制限されないが、358°とすることができる。このような回転角度のずれは、活性化処理前に調整しておいてもよいが、活性プロセスの安定性を考慮すると、活性化処理後の接合直前に回転角を調整する方が好ましい。   In order to form such misfit dislocations at the interface, for example, the wafer for active layer 10 and the wafer for support substrate 20 each have a notch indicating the crystal axis direction, and in the bonding step, the active layer The bonding is preferably performed in a state where the notch of the wafer 10 is rotated in the circumferential direction from the notch of the supporting substrate wafer 20. The rotation angle is not particularly limited, but if it is rotated by 2 ° or more, misfit dislocations can be sufficiently formed, and it is preferable to rotate by 5 ° or more. The upper limit of the rotation angle is not particularly limited, but may be 358 °. Such a shift of the rotation angle may be adjusted before the activation process, but in consideration of the stability of the activation process, it is preferable to adjust the rotation angle just before bonding after the activation process.

上記の切り欠き部は、シリコンウェーハに一般的に設けられるノッチまたはオリエンテーションフラット(「オリフラ」と称されることがある。)とすることができる。図3(A)に、活性層用ウェーハ10のノッチ16を、図3(B)に、活性層用ウェーハ10のオリエンテーションフラット18をそれぞれ模式的に示す。活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20の双方にノッチが形成されていてもよいし、活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20の双方にオリエンテーションフラットが形成されていてもよい。また、活性層用ウェーハ10にはノッチが、支持基板用ウェーハ20にはオリエンテーションフラットが形成されていてもよいし、その逆でもよい。   The notches described above can be notches or orientation flats (sometimes referred to as "ori-flats") that are commonly provided on silicon wafers. 3A schematically shows the notch 16 of the active layer wafer 10, and FIG. 3B schematically shows the orientation flat 18 of the active layer wafer 10. As shown in FIG. Notches may be formed on both the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20, or orientation flats may be formed on both the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20. Further, a notch may be formed on the active layer wafer 10, and an orientation flat may be formed on the support substrate wafer 20, or vice versa.

活性層用ウェーハ10の切り欠き部と、支持基板用ウェーハ20の切り欠き部とを周方向にずらして接合することにより、結晶方位のずれが生じるため、活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20との界面にはミスフィット転位が形成されることとなる。   A shift in crystal orientation is caused by shifting and joining the notches of the active layer wafer 10 and the notches of the support substrate wafer 20 in the circumferential direction, so that the active layer wafer 10 and the support substrate Misfit dislocations will be formed at the interface with the wafer 20.

他にも、活性層用ウェーハ10の貼合せ面10Aと、支持基板用ウェーハ20の貼合せ面20Aの面方位が互いに異なる場合、界面にミスフィット転位を形成することができる。例えば、貼合せ面10Aの面方位を(111)面とし、貼合せ面20Aの面方位を(100)面とすれば、界面にミスフィット転位を形成することができる。もちろん、この逆の組み合わせでもよいし、面方位の組み合わせは上記例に何ら限定されるものでもなく、(110)面であってもよい。なお、面方位が互いに異なる場合、活性層用ウェーハ10の切り欠き部と、支持基板用ウェーハ20の切り欠き部とを一致させて貼合せてもよい。   In addition, if the plane orientations of the bonding surface 10A of the active layer wafer 10 and the bonding surface 20A of the support substrate wafer 20 are different from each other, misfit dislocations can be formed at the interface. For example, when the surface orientation of the bonding surface 10A is (111) and the surface orientation of the bonding surface 20A is (100), misfit dislocations can be formed at the interface. Of course, the reverse combination may be used, and the combination of plane orientations is not limited to the above example and may be a (110) plane. When the plane orientations are different from each other, the notch of the active layer wafer 10 and the notch of the support substrate wafer 20 may be aligned and bonded.

本発明者は、上述の切り欠き部をずらして貼合せた接合ウェーハと、異なる面方位のウェーハを貼合せた接合ウェーハのいずれでも、形成されたミスフィット転位が有効なゲッタリングサイトとして機能することを実験的に確認した。ここで、真空常温接合法以外の手法で活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20とを貼合せた場合であっても、上述のように、切り欠き部をずらして貼合せたり、異なる面方位のウェーハ同士で貼合せたりすれば、界面近傍にミスフィット転位は形成され得る。しかしながら、真空常温接合法以外の手法で貼合せると、シリコン表面には数nm程度の自然酸化膜が不可避的に生成されてしまい、このような自然酸化膜は重金属を透過せず、ミスフィット転位を有効なゲッタリングサイトとして機能させることができない。これに対して、本実施形態の場合、真空常温接合法による貼合せであるので、形成されたミスフィット転位はゲッタリングサイトとして有効に機能するのだと本発明者は考えている。   The inventor of the present invention functions as an effective gettering site for the formed misfit dislocation in any of the bonded wafer in which the above-mentioned notched portions are shifted and bonded, and in the bonded wafer in which wafers of different surface orientations are bonded. That was confirmed experimentally. Here, even when the wafer for active layer 10 and the wafer for support substrate 20 are bonded by a method other than the vacuum room temperature bonding method, as described above, the notch portion is shifted and bonded or different. Misfit dislocations can be formed in the vicinity of the interface by bonding wafers of plane orientation. However, when bonding is performed using a method other than vacuum room temperature bonding, a natural oxide film of about several nm is inevitably generated on the silicon surface, and such natural oxide films do not transmit heavy metals and misfit dislocations Can not function as an effective gettering site. On the other hand, in the case of the present embodiment, since the bonding is performed by the vacuum room temperature bonding method, the inventor thinks that the formed misfit dislocation effectively functions as a gettering site.

(第2実施形態)
また、本発明は、エピタキシャルシリコンウェーハにも適用可能である。図4(A)に示すように、活性層用ウェーハ10は、シリコンウェーハ10Bと、該シリコンウェーハ10Bの表面に設けられたエピタキシャルシリコン層10Eとを有し、活性層用ウェーハ10の貼合せ面10Aが、エピタキシャルシリコン層10Eの表面であることが好ましい。エピタキシャルシリコン層10Eは、支持基板となるシリコンウェーハ10Bをエピタキシャル成長させることによって形成することができる。例えば、水素(H)をキャリアガスとして、ジクロロシラン(HClSi)、トリクロロシラン(HClSi)等のソースガスをチャンバ内に導入し、使用するソースガスによっても成長温度は異なるが、概ね1000〜1200℃の温度範囲の温度でCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、シリコンウェーハ10B上にエピタキシャルシリコン層10Eをエピタキシャル成長させることができる。エピタキシャルシリコン層10Eの厚みは、特に限定されず、デバイス形成領域の仕様に基づいて適切に設定すればよい。
Second Embodiment
The present invention is also applicable to epitaxial silicon wafers. As shown in FIG. 4A, the active layer wafer 10 includes a silicon wafer 10B and an epitaxial silicon layer 10E provided on the surface of the silicon wafer 10B, and the bonding surface of the active layer wafer 10 Preferably, 10A is the surface of the epitaxial silicon layer 10E. The epitaxial silicon layer 10E can be formed by epitaxially growing a silicon wafer 10B as a support substrate. For example, a source gas such as dichlorosilane (H 2 Cl 2 Si) or trichlorosilane (HCl 3 Si) is introduced into the chamber using hydrogen (H) as a carrier gas, and the growth temperature also varies depending on the source gas used. The epitaxial silicon layer 10E can be epitaxially grown on the silicon wafer 10B by a chemical vapor deposition (CVD) method at a temperature in a temperature range of approximately 1000 to 1200 ° C. The thickness of the epitaxial silicon layer 10E is not particularly limited, and may be appropriately set based on the specification of the device formation region.

そして、第1実施形態に従う製造方法が、活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20とを真空常温接合法により貼合せた後(図4(B))、活性層用ウェーハ10のエピタキシャルシリコン層10Eの反対側10Rから、活性層用ウェーハ10を研削および研磨し、エピタキシャルシリコン層10Eを露出させる工程(図4(C))をさらに有することにより、接合ウェーハ200を得ることができる。この接合ウェーハ200は、エピタキシャルシリコン層10Eが露出しているので、エピタキシャルシリコンウェーハとして用いることができる。そのため、従来の支持基板用ウェーハ上にエピタキシャル層を直接形成するものとは異なり、「接合エピタキシャルウェーハ」と称することができる。   Then, after the manufacturing method according to the first embodiment bonds the wafer for active layer 10 and the wafer for support substrate 20 by vacuum room-temperature bonding (FIG. 4 (B)), epitaxial silicon for the wafer for active layer 10 is obtained. Bonded wafer 200 can be obtained by further including the step of grinding and polishing active layer wafer 10 from the opposite side 10R of layer 10E to expose epitaxial silicon layer 10E (FIG. 4C). The bonding wafer 200 can be used as an epitaxial silicon wafer because the epitaxial silicon layer 10E is exposed. Therefore, it can be called a "junction epitaxial wafer" unlike what forms an epitaxial layer directly on the conventional wafer for support substrates.

第2実施形態により得られる接合ウェーハ200は、第1実施形態の接合ウェーハ100と同様に、活性層用ウェーハ10と、支持基板用ウェーハ20との界面にはミスフィット転位が形成されているため、エピタキシャルシリコン層10Eの貼合せ面10A側がゲッタリングサイトとなり、近接ゲッタリングが可能となる。このように、本第2実施形態により、ゲッタリング能力を有するエピタキシャルシリコンウェーハを安価に作製することができる。   In the bonded wafer 200 obtained according to the second embodiment, as in the bonded wafer 100 of the first embodiment, misfit dislocations are formed at the interface between the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20. The bonding surface 10A side of the epitaxial silicon layer 10E serves as a gettering site, which enables proximity gettering. As described above, according to the second embodiment, an epitaxial silicon wafer having gettering capability can be manufactured at low cost.

ここで、第2実施形態において、図4(C)の工程における研削および研磨は、エピタキシャルシリコン層10Eの研削および研磨を含む(図4(D))ことが好ましい。ここで、エピタキシャルシリコン層10Eのシリコンウェーハ10B側の部分には、エピタキシャル成長時にシリコンウェーハ10Bから不純物が拡散する場合がある。しかしながら、図4(D)に示すようにエピタキシャルシリコン層10Eを一部研削および研磨することで、上記の拡散の影響を抑止することができるのである。   Here, in the second embodiment, the grinding and polishing in the step of FIG. 4C preferably include grinding and polishing of the epitaxial silicon layer 10E (FIG. 4D). Here, in the portion on the silicon wafer 10B side of the epitaxial silicon layer 10E, an impurity may be diffused from the silicon wafer 10B at the time of epitaxial growth. However, by partially grinding and polishing the epitaxial silicon layer 10E as shown in FIG. 4D, the above-described influence of diffusion can be suppressed.

以下、本発明の製造方法に従う好適な態様について説明する。活性層用ウェーハ10は、デバイス形成領域として利用され、シリコン単結晶からなる単結晶シリコンウェーハを用いることができる。また、活性層用ウェーハ10は、シリコン単結晶からなるシリコンウェーハ10Bと、該シリコンウェーハ10Bの表面に設けられたエピタキシャルシリコン層10Eとを有するエピタキシャルシリコンウェーハとすることもできる。   Hereafter, the suitable aspect according to the manufacturing method of this invention is demonstrated. The active layer wafer 10 is used as a device formation region, and a single crystal silicon wafer made of silicon single crystal can be used. The active layer wafer 10 can also be an epitaxial silicon wafer having a silicon wafer 10B made of silicon single crystal and an epitaxial silicon layer 10E provided on the surface of the silicon wafer 10B.

単結晶シリコンウェーハとしては、チョクラルスキー(Czochralski、CZ)法や浮遊帯域溶融(Floating Zone、FZ)法等の既知の方法により育成された単結晶シリコンインゴットをワイヤーソー等でスライスしたものを使用することができる。また、任意の不純物を添加して、n型またはp型とすることができ、不純物の濃度を調整して抵抗率や酸素濃度等を調整することができる。   As a single crystal silicon wafer, a single crystal silicon ingot grown by a known method such as Czochralski (Czochralski, CZ) method or floating zone (FZ) method is sliced by a wire saw or the like. can do. Further, any impurity can be added to make it n-type or p-type, and the concentration of the impurity can be adjusted to adjust the resistivity, the oxygen concentration, and the like.

また、支持基板用ウェーハ20は活性層用ウェーハ10を支持するウェーハである。この支持基板用ウェーハ20としては、活性層用ウェーハ10と同様に、シリコン単結晶からなる単結晶シリコンウェーハを用いることが望ましい。また、任意の不純物を添加して、n型またはp型とすることができ、不純物の濃度を調整して抵抗率や酸素濃度等を調整することができる。   The supporting substrate wafer 20 is a wafer for supporting the active layer wafer 10. As the supporting substrate wafer 20, it is desirable to use a single crystal silicon wafer made of silicon single crystal, as in the case of the active layer wafer 10. Further, any impurity can be added to make it n-type or p-type, and the concentration of the impurity can be adjusted to adjust the resistivity, the oxygen concentration, and the like.

なお、第1実施形態において、貼合せ面10A,10Bとは反対側の面から、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20のいずれか一方または両方を研削および研磨してもよい。同様に、第2実施形態においても、活性層用ウェーハ10の研削および研磨に加え、支持基板用ウェーハの研削および研磨を行ってもよい。   In the first embodiment, either or both of the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20 may be ground and polished from the surface opposite to the bonding surfaces 10A and 10B. Similarly, in the second embodiment, in addition to grinding and polishing of the active layer wafer 10, grinding and polishing of the supporting substrate wafer may be performed.

また、活性化処理は、アモルファス層12,22の厚みが2nm以上となるように行うことが好ましい。このようなアモルファス層12,22は、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20中の不純物が熱拡散するのを抑制するブロック層として機能することができる。アモルファス層の厚みの調整は、イオンの加速電圧を調整することにより行うことができる。   Moreover, it is preferable to perform an activation process so that the thickness of the amorphous layers 12 and 22 may be 2 nm or more. Such amorphous layers 12 and 22 can function as a block layer that suppresses the thermal diffusion of impurities in the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20. The thickness of the amorphous layer can be adjusted by adjusting the acceleration voltage of ions.

さらに、活性化処理は、アモルファス層12,22の厚みが10nm以上となるように行うことが好ましい。これにより、アモルファス層12,22は、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20中の格子間酸素が熱拡散するのを抑制するブロック層としての機能することができる。   Furthermore, the activation treatment is preferably performed so that the thickness of the amorphous layers 12 and 22 is 10 nm or more. Thus, the amorphous layers 12 and 22 can function as a block layer that suppresses the thermal diffusion of interstitial oxygen in the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20.

また、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20のドーパント濃度については、仕様に基づいて適切に設定することができる。また、活性層用ウェーハ10がエピタキシャルシリコン層10Eを有する場合、支持基板となるシリコンウェーハ10Bおよびエピタキシャルシリコン層10Eのドーパント濃度についても、仕様に基づいて適切に設定することができる。   The dopant concentrations of the active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20 can be appropriately set based on the specifications. When the active layer wafer 10 has the epitaxial silicon layer 10E, the dopant concentrations of the silicon wafer 10B and the epitaxial silicon layer 10E as the support substrate can be appropriately set based on the specifications.

(接合ウェーハ)
次に、本発明に従う接合ウェーハ100,200について説明する。接合ウェーハ100は、シリコンからなる支持基板用ウェーハ20と、該支持基板用ウェーハ20の表面に設けられた、シリコンからなる活性層用ウェーハ10と、を有し、活性層用ウェーハ10と支持基板用ウェーハ20との界面にミスフィット転位が存在することを特徴とする。界面に存在するミスフィット転位は、有効なゲッタリングサイトとして機能することができる。
(Bonded wafer)
Next, bonded wafers 100 and 200 according to the present invention will be described. The bonding wafer 100 includes a supporting substrate wafer 20 made of silicon, and an active layer wafer 10 made of silicon provided on the surface of the supporting substrate wafer 20, and the active layer wafer 10 and the supporting substrate Misfit dislocations are present at the interface with the wafer 20. Misfit dislocations present at the interface can function as effective gettering sites.

活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20は、結晶軸方向を示す切り欠き部をそれぞれ有し、活性層用ウェーハ10の切り欠き部が、支持基板用ウェーハ20の切り欠き部から周方向に回転させた位置にあることが好ましい。そして、これらの切り欠き部はノッチまたはオリエンテーションフラットとすることができる。   The active layer wafer 10 and the support substrate wafer 20 each have a cutaway portion indicating the crystal axis direction, and the cutaway portion of the active layer wafer 10 extends circumferentially from the cutaway portion of the support substrate wafer 20. Preferably it is in a rotated position. And these notches can be notches or orientation flats.

また、支持基板用ウェーハ20の活性層用ウェーハ側の表面20Aの面方位と、活性層用ウェーハ10の支持基板用ウェーハ側の表面10Aの面方位とが互いに異なることも好ましい。   It is also preferable that the plane orientation of the surface 20A on the active layer wafer side of the support substrate wafer 20 and the plane orientation of the surface 10A on the support substrate wafer side of the active layer wafer 10 be different from each other.

そして、図4(C),(D)に示すように、接合ウェーハ200において、活性層用ウェーハは、エピタキシャルシリコン層10E,10E’からなることが好ましい。この場合、接合ウェーハ200をエピタキシャルシリコンウェーハとすることができる。そして、エピタキシャルシリコン層の直下にゲッタリングサイトが形成されるのも、既述のとおりである。   Then, as shown in FIGS. 4C and 4D, in the bonded wafer 200, it is preferable that the wafer for active layer be composed of epitaxial silicon layers 10E and 10E '. In this case, the bonded wafer 200 can be an epitaxial silicon wafer. And, as described above, the gettering site is formed immediately below the epitaxial silicon layer.

上記接合ウェーハ100,200は、前述の製造方法の実施形態により作製できる。接合ウェーハ100,200は、真空常温接合法により接合されているので、作製直後には接合部となる界面はアモルファス領域となっており、断面TEM写真を観察すると、アモルファス領域を確認することができる。また、接合ウェーハ100,200が熱処理を経ると、活性層用ウェーハ10および支持基板用ウェーハ20のアモルファス層は熱処理により再結晶化するため、断面TEM写真ではミスフィット転位のみが観察される。例えば、窒素雰囲気下で800℃以上、30分以上の熱処理を経れば、アモルファス層の再結晶化が確認される。   The bonded wafers 100 and 200 can be manufactured by the embodiment of the manufacturing method described above. Since the bonded wafers 100 and 200 are bonded by vacuum room temperature bonding, the interface to be a bonded part is an amorphous region immediately after preparation, and the amorphous region can be confirmed by observing a cross-sectional TEM photograph. . Further, when the bonded wafers 100 and 200 undergo heat treatment, the amorphous layers of the active layer wafer 10 and the supporting substrate wafer 20 recrystallize by heat treatment, so that only misfit dislocations are observed in the cross-sectional TEM photograph. For example, when heat treatment is performed at 800 ° C. or more for 30 minutes or more in a nitrogen atmosphere, recrystallization of the amorphous layer is confirmed.

以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(発明例1)
図1,4に示したフローチャートに従って、発明例1に係る接合ウェーハ(以下、本実施例では特に「エピタキシャルウェーハ」と称する。)を製造した。まず、活性層用ウェーハとして、主面の面方位(100)面、直径:200mm、厚み:725μmのシリコンウェーハ(酸素濃度:0.5×1018atoms/cm、ドーパント:リン、ドーパント濃度:4.4×1014atoms/cm、目標抵抗率:10Ω・cm)を用意した。また、支持基板用ウェーハとして、主面の面方位(100)面、直径:200mm、厚み:725μmのシリコンウェーハ(酸素濃度:0.7×1017atoms/cm、ドーパント:リン、ドーパント濃度:1.4×1014atoms/cm、目標抵抗率:30Ω・cm)を用意した。なお、両ウェーハにはノッチが設けられている。
(Invention Example 1)
According to the flow chart shown in FIGS. 1 and 4, a bonded wafer (hereinafter, particularly referred to as “epitaxial wafer” in the present embodiment) according to Inventive Example 1 was manufactured. First, a silicon wafer (oxygen concentration: 0.5 × 10 18 atoms / cm 3 , dopant: phosphorus, dopant concentration: as a wafer for active layer, plane orientation (100) of main surface, diameter: 200 mm, thickness: 725 μm) 4.4 × 10 14 atoms / cm 3 , target resistivity: 10 Ω · cm) were prepared. In addition, as a wafer for support substrate, a silicon wafer with a main surface (100) plane orientation, a diameter of 200 mm and a thickness of 725 μm (oxygen concentration: 0.7 × 10 17 atoms / cm 3 , dopant: phosphorus, dopant concentration: 1.4 × 10 14 atoms / cm 3 , target resistivity: 30 Ω · cm) were prepared. Both wafers are provided with notches.

次いで、水素をキャリアガス、ジクロロシランをソースガスとして1150℃でCVD法により、活性層用ウェーハ上にシリコンのエピタキシャル層(厚さ:8μm、ドーパント:リン、4.4×1014atoms/cm、目標抵抗率:10Ω・cm)を形成した。 Then, an epitaxial layer of silicon (thickness: 8 μm, dopant: phosphorus, 4.4 × 10 14 atoms / cm 3) is formed on the wafer for active layer by a CVD method at 1150 ° C. using hydrogen as a carrier gas and dichlorosilane as a source gas. , Target resistivity: 10 Ω · cm).

続いて、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとを真空かつ常温の環境下で貼合せた。具体的には、活性層用ウェーハおよび支持基板用ウェーハを、図2に示した真空常温接合装置に導入し、チャンバ内の圧力を5.0×10−5Paとした後、Arイオンを加速電圧:1.0keV、周波数:140Hz、パルス幅:55×10−6秒の条件で活性層用ウェーハのエピタキシャル層の表面と、支持基板用ウェーハの表面とに注入し、活性化処理を施して両表面にアモルファス層を形成した。その後、上記チャンバ内で、活性層用ウェーハと支持基板用ウェーハとを、両表面のアモルファス層を介して貼合せた。貼合せにあたり、活性層用ウェーハおよび支持基板用ウェーハとのノッチ位置が周方向に5°ずれた状態で貼合せを行った。 Subsequently, the wafer for active layer and the wafer for support substrate were bonded in an environment of vacuum and normal temperature. Specifically, after introducing the wafer for active layer and the wafer for supporting substrate into the vacuum room-temperature bonding apparatus shown in FIG. 2 and setting the pressure in the chamber to 5.0 × 10 −5 Pa, Ar ions are accelerated. Implantation is performed on the surface of the epitaxial layer of the wafer for active layer and the surface of the wafer for support substrate under the conditions of voltage: 1.0 keV, frequency: 140 Hz, pulse width: 55 × 10 −6 seconds, and activation treatment is performed. Amorphous layers were formed on both surfaces. Thereafter, in the chamber, the wafer for active layer and the wafer for support substrate were pasted together through the amorphous layer on both surfaces. At the time of bonding, bonding was performed with the notch position of the wafer for active layer and the wafer for support substrate shifted in the circumferential direction by 5 °.

最後に、活性層用ウェーハの、エピタキシャル層表面と反対側の面面に対して研削処理および研磨処理を施して、活性層用ウェーハを除去し、エピタキシャル層を4μm残すように薄膜化し、発明例1に係るエピタキシャルウェーハを得た。   Finally, the surface of the wafer for the active layer opposite to the surface of the epitaxial layer is ground and polished to remove the wafer for the active layer, and the epitaxial layer is thinned to have a thickness of 4 μm. An epitaxial wafer according to 1 was obtained.

(発明例2)
支持基板として、面方位の異なる(111)ウェーハを用い、ノッチ位置のずれを0°とした以外は、発明例1と同じ条件で、発明例2に係るエピタキシャルウェーハを得た。
(Invention Example 2)
An epitaxial wafer according to Inventive Example 2 was obtained under the same conditions as Inventive Example 1, except that (111) wafers having different plane orientations were used as the supporting substrate and the notch position deviation was 0 °.

(従来例1)
発明例1と同じ支持基板用ウェーハ表面に、水素をキャリアガス、ジクロロシランをソースガスとして1150℃でCVD法により、エピタキシャルシリコン層(厚さ:4μm、ドーパント:リン、4.4×1014atoms/cm、目標抵抗率:10Ω・cm)を形成し、従来例1に係るエピタキシャルウェーハを得た。
(Conventional example 1)
An epitaxial silicon layer (thickness: 4 μm, dopant: phosphorus, 4.4 × 10 14 atoms) is formed on the surface of the same supporting wafer as in the invention example 1 by CVD using hydrogen as a carrier gas and dichlorosilane as a source gas at 1150 ° C. / Cm 3 , target resistivity: 10 Ω · cm) were formed, and an epitaxial wafer according to Conventional Example 1 was obtained.

(比較例1)
ノッチ位置のずれを0°とした以外は、発明例1と同じ条件で、比較例1に係るエピタキシャルウェーハを得た。
(Comparative example 1)
An epitaxial wafer according to Comparative Example 1 was obtained under the same conditions as Inventive Example 1, except that the shift in notch position was 0 °.

<評価1:作製直後の酸素濃度プロファイル>
発明例1、従来例1および比較例1で作製したエピタキシャルウェーハについて、作製直後の状態(すなわち、作製後に熱処理を行っていない)でSIMS測定を行い、酸素の濃度プロファイルを得た。図5(A)は発明例1の、図5(B)は従来例1の、図5(C)は比較例1の酸素濃度プロファイルである。なお、図5中、エピタキシャル層表面の深さを0μmとしており、後述の図6も同様である。
<Evaluation 1: Oxygen concentration profile immediately after preparation>
With respect to the epitaxial wafers produced in Inventive Example 1, Conventional Example 1 and Comparative Example 1, SIMS measurement was performed in a state immediately after production (that is, no heat treatment was performed after production) to obtain an oxygen concentration profile. 5 (A) shows the oxygen concentration profile of the invention example 1, FIG. 5 (B) shows the oxygen concentration profile of the prior art example 1, and FIG. 5 (C) shows the oxygen concentration profile of the comparative example 1. In FIG. 5, the depth of the surface of the epitaxial layer is 0 μm, and the same applies to FIG. 6 described later.

図5(A),(C)から、発明例1および比較例1で作製したエピタキシャルウェーハでは、エピタキシャル層と、支持基板用ウェーハとの界面において、階段状の酸素濃度変動が生じていることが確認される。一方、図5(B)から、従来例1に係るエピタキシャルウェーハでは、エピタキシャル層形成時の熱拡散の影響により、支持基板用ウェーハからエピタキシャル層表面に向かって酸素濃度が低減することが確認される。   From FIGS. 5A and 5C, in the epitaxial wafers manufactured in Inventive Example 1 and Comparative Example 1, a stepwise oxygen concentration fluctuation occurs at the interface between the epitaxial layer and the wafer for support substrate. It is confirmed. On the other hand, it is confirmed from FIG. 5B that in the epitaxial wafer according to Conventional Example 1, the oxygen concentration decreases from the wafer for support substrate toward the surface of the epitaxial layer due to the influence of thermal diffusion at the time of epitaxial layer formation. .

<評価2:熱処理後の酸素濃度プロファイル>
発明例1、従来例1および比較例1で作製したエピタキシャルウェーハについて、デバイス形成時の熱処理を模擬し、窒素雰囲気下で熱処理(熱処理温度:1100℃、熱処理時間:2時間)を行った後、SIMS測定を行い、酸素の濃度プロファイルを得た。図6(A)は発明例1の、図6(B)は従来例1の、図6(C)は比較例1の酸素濃度プロファイルである。
<Evaluation 2: Oxygen concentration profile after heat treatment>
Heat treatment at device formation is simulated for the epitaxial wafers produced in Inventive Example 1, Conventional Example 1 and Comparative Example 1, and heat treatment (heat treatment temperature: 1100 ° C., heat treatment time: 2 hours) is performed in a nitrogen atmosphere, SIMS measurements were taken to obtain an oxygen concentration profile. 6 (A) shows the oxygen concentration profile of the invention example 1, FIG. 6 (B) shows the oxygen concentration profile of the conventional example 1, and FIG. 6 (C) shows the oxygen concentration profile of the comparative example 1.

図6(A)から、発明例1では、エピタキシャル層と、支持基板用ウェーハとの界面において、酸素が高濃度に捕獲されていることが確認される。したがって、発明例1では、当該界面がゲッタリングサイトとして有効に機能していることが確認される。一方、図6(B),(C)から、従来例1および比較例1では、熱処理を経たことで支持基板用ウェーハからエピタキシャル層表面に向かって酸素濃度が低減することが確認される。したがって、従来例1および比較例1には、酸素を捕獲するゲッタリング能力が認められなかった。   From FIG. 6A, it is confirmed that oxygen is captured at a high concentration at the interface between the epitaxial layer and the wafer for support substrate in the invention example 1. Therefore, in the invention example 1, it is confirmed that the interface functions effectively as a gettering site. On the other hand, it is confirmed from FIGS. 6 (B) and 6 (C) that in the conventional example 1 and the comparative example 1, the oxygen concentration decreases from the wafer for support substrate toward the surface of the epitaxial layer after the heat treatment. Therefore, the gettering ability to capture oxygen was not recognized in Conventional Example 1 and Comparative Example 1.

<評価3:ゲッタリング能力評価>
発明例1,2、従来例1および比較例1のエピタキシャルウェーハのエピタキシャル層の表面を、Ni汚染液(1.0×1013atoms/cm)を用いてスピンコート汚染法により故意に汚染し、次いで、窒素雰囲気中において900℃で30分間の熱処理を施した。次いで、ライト液へ3分間浸した後、故意汚染後のエピタキシャル層表面を光学顕微鏡で観察し、エピタキシャル層表面で観察されるピット(ニッケルシリサイド起因の表面ピット:Niピット)の発生の有無を調査した。図7(A)は発明例1の、図7(B)は発明例2の、図7(C)は従来例1の、図7(D)は比較例1の顕微鏡写真である。
<Evaluation 3: Gettering ability evaluation>
The surfaces of the epitaxial layers of the epitaxial wafers of Inventive Examples 1 and 2 and Conventional Example 1 and Comparative Example 1 are intentionally contaminated by a spin coat contamination method using Ni contamination liquid (1.0 × 10 13 atoms / cm 2 ). Then, heat treatment was performed at 900 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. Next, after soaking in a light solution for 3 minutes, the surface of the epitaxial layer after intentional contamination is observed with an optical microscope to investigate the presence of pits (surface pits due to nickel silicide: Ni pits) observed on the surface of the epitaxial layer. did. 7A is a photomicrograph of the invention example 1, FIG. 7B is a photomicrograph of the invention example 2, FIG. 7C is a photomicrograph of the prior art example 1, and FIG.

図7(A),(B)より、本発明に従う発明例1,2では、Niシリサイドが観察されなかった。よって、Niに対するゲッタリング能力を付与できたことが確認された。一方、図7(C),(D)より、従来例1および比較例1では、Niシリサイドが観察されたため、Niに対するゲッタリング能力がないことが確認された。   From FIGS. 7A and 7B, Ni silicide was not observed in invention examples 1 and 2 according to the present invention. Thus, it was confirmed that the gettering ability for Ni could be imparted. On the other hand, since Ni silicide was observed in Comparative Example 1 and Comparative Example 1 from FIGS. 7 (C) and 7 (D), it was confirmed that there is no gettering ability to Ni.

以上の結果から、本発明に従う発明例1,2では、真空常温接合法による貼合せ時に界面に形成されたミスフィット転位が形成され、このミスフィット転位がゲッタリングサイトとして有効に機能することが確認された。   From the above results, in Inventive Examples 1 and 2 according to the present invention, misfit dislocations formed at the interface at the time of bonding by vacuum room temperature bonding method are formed, and this misfit dislocation effectively functions as a gettering site confirmed.

(参考実験例)
発明例1と同じ条件で、参考例1に係るエピタキシャルウェーハを作製した。また、発明例1と同じ条件でエピタキシャルウェーハを作製し、さらに、窒素雰囲気下で熱処理(熱処理温度:800℃、熱処理時間:30分)を施し、参考例2に係るエピタキシャルウェーハを作製した。また、熱処理温度を900℃に変えた以外は、参考例2と同じ条件で参考例3に係るエピタキシャルウェーハを作製した。
(Reference experiment example)
An epitaxial wafer according to Reference Example 1 was produced under the same conditions as in Inventive Example 1. Further, an epitaxial wafer was produced under the same conditions as in Inventive Example 1, and heat treatment (heat treatment temperature: 800 ° C., heat treatment time: 30 minutes) was further performed in a nitrogen atmosphere to produce an epitaxial wafer according to Reference Example 2. In addition, an epitaxial wafer according to Reference Example 3 was produced under the same conditions as Reference Example 2 except that the heat treatment temperature was changed to 900 ° C.

参考例1〜3の、接合界面近傍(接合領域)の断面TEM写真をそれぞれ取得した。図8(A)に参考例1の、図8(B)に参考例2の、図8(C)に参考例3の断面TEM写真をそれぞれ示す。図8(A)ではアモルファス領域が観察され、図8(B),(C)ではミスフィット転位が観察された。   Cross-sectional TEM photographs of the vicinity of the bonding interface (bonding region) in Reference Examples 1 to 3 were obtained. FIG. 8A shows a cross-sectional TEM photograph of Reference Example 1, FIG. 8B shows Reference Example 2, and FIG. 8C shows Reference Example 3 of FIG. An amorphous region was observed in FIG. 8 (A), and misfit dislocations were observed in FIGS. 8 (B) and 8 (C).

本発明によれば、任意の深さ位置にゲッタリングサイトを形成することのできる接合ウェーハの製造方法および接合ウェーハを提供することができるため、半導体産業において有用である。   The present invention is useful in the semiconductor industry because it can provide a method of manufacturing a bonded wafer and a bonded wafer capable of forming gettering sites at any depth position.

100,200 接合ウェーハ
10 活性層用ウェーハ
10A 活性層用ウェーハの貼合せ面
10B シリコンウェーハ
10E エピタキシャルシリコン層
20 支持基板用ウェーハ
20A 支持基板用ウェーハの貼合せ面
12,22 アモルファス層
50 真空常温接合装置
51 プラズマチャンバ
52 ガス導入口
53 真空ポンプ
54 パルス電圧印加装置
55A,55B ウェーハ固定台
100, 200 Bonding wafer 10 Wafer for active layer 10A Bonding surface 10B for wafer for active layer Silicon wafer 10E Epitaxial silicon layer 20 Wafer for support substrate 20A Bonding surface for wafer for support substrate 12, 22 Amorphous layer 50 Vacuum room temperature bonding apparatus 51 Plasma chamber 52 Gas inlet 53 Vacuum pump 54 Pulse voltage application device 55A, 55B Wafer fixing table

Claims (17)

シリコンからなる活性層用ウェーハの貼合せ面と、シリコンからなる支持基板用ウェーハの貼合せ面とを直接貼合せた接合ウェーハの製造方法であって、
真空常温下にて、前記活性層用ウェーハの貼合せ面および前記支持基板用ウェーハの貼合せ面の活性化処理を施す活性化処理工程と、
該活性化処理工程に引き続き、真空常温下にて、前記活性層用ウェーハの貼合せ面および前記支持基板用ウェーハの貼合せ面を互いに接触させることで前記活性層用ウェーハと、前記支持基板用ウェーハとを貼合せる貼合せ工程と、を含み、
前記貼合せ工程において、前記活性層用ウェーハと前記支持基板用ウェーハとの界面にミスフィット転位が形成されるように前記貼合せを行うことを特徴とする接合ウェーハの製造方法。
A method for producing a bonded wafer, in which a bonding surface of a silicon active layer wafer and a bonding surface of a silicon support substrate wafer are directly bonded.
An activation treatment step of activating the bonding surface of the wafer for active layer and the bonding surface of the wafer for support substrate at room temperature under vacuum;
Subsequently to the activation treatment step, the bonding surface of the wafer for active layer and the bonding surface of the wafer for support substrate are brought into contact with each other under vacuum normal temperature, and the wafer for the active layer, and for the support substrate And a bonding step of bonding the wafer
In the bonding step, the bonding is performed such that a misfit dislocation is formed at the interface between the wafer for active layer and the wafer for support substrate.
前記活性層用ウェーハおよび前記支持基板用ウェーハは、結晶軸方向を示す切り欠き部をそれぞれ有し、
前記貼合せ工程において、前記活性層用ウェーハの前記切り欠き部が、前記支持基板用ウェーハの前記切り欠き部から周方向に回転させた位置にある状態で、前記貼合せを行う、請求項1に記載の接合ウェーハの製造方法。
The wafer for active layer and the wafer for support substrate each have a notch that indicates the crystal axis direction,
In the bonding step, the bonding is performed in a state in which the cutaway portion of the wafer for active layer is rotated in the circumferential direction from the cutaway portion of the wafer for support substrate. The manufacturing method of the joining wafer as described in ,.
前記切り欠き部はノッチまたはオリエンテーションフラットである、請求項2に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a bonded wafer according to claim 2, wherein the notch is a notch or an orientation flat. 前記活性層用ウェーハの貼合せ面と、前記支持基板用ウェーハの貼合せ面の面方位が互いに異なる、請求項1に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a bonded wafer according to claim 1, wherein the surface orientations of the bonding surface of the active layer wafer and the bonding surface of the support substrate wafer are different from each other. 前記活性層用ウェーハは、シリコンウェーハと、該シリコンウェーハの表面に設けられたエピタキシャルシリコン層とを有し、
前記活性層用ウェーハの前記貼合せ面は、前記エピタキシャルシリコン層の表面である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接合ウェーハの製造方法。
The active layer wafer includes a silicon wafer and an epitaxial silicon layer provided on the surface of the silicon wafer.
The method for manufacturing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 4, wherein the bonding surface of the active layer wafer is a surface of the epitaxial silicon layer.
前記活性層用ウェーハの前記エピタキシャルシリコン層の反対側から、前記活性層用ウェーハを研削および研磨し、前記エピタキシャルシリコン層を露出させる工程をさらに有する、請求項5に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a bonded wafer according to claim 5, further comprising the step of grinding and polishing the active layer wafer from the opposite side of the epitaxial silicon layer of the active layer wafer to expose the epitaxial silicon layer. 前記研削および研磨は、前記エピタキシャルシリコン層の研削および研磨を含む、請求項6に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a bonded wafer according to claim 6, wherein the grinding and polishing include grinding and polishing of the epitaxial silicon layer. 前記活性化処理は、前記貼合せ面に、イオン化させた中性元素を衝突させてスパッタリングする処理である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 7, wherein the activation treatment is a treatment in which the ionized neutral element is caused to collide with the bonding surface to perform sputtering. 前記中性元素は、アルゴン、ネオン、キセノン、水素、ヘリウムおよびシリコンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項8に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to claim 8, wherein the neutral element is at least one selected from the group consisting of argon, neon, xenon, hydrogen, helium and silicon. 前記活性化処理は、プラズマエッチング処理である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 7, wherein the activation process is a plasma etching process. 前記両貼合せ面に形成されるアモルファス層の厚みが2nm以上となるように前記活性化処理を行う、請求項1〜10のいずれか1項に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 10, wherein the activation treatment is performed such that the thickness of the amorphous layer formed on both the bonding surfaces is 2 nm or more. 前記両貼合せ面に形成されるアモルファス層の厚みが10nm以上となるように前記活性化処理を行う、請求項1〜10のいずれか1項に記載の接合ウェーハの製造方法。   The method for producing a bonded wafer according to any one of claims 1 to 10, wherein the activation treatment is performed such that the thickness of the amorphous layer formed on both the bonding surfaces is 10 nm or more. シリコンからなる支持基板用ウェーハと、
該支持基板用ウェーハの表面に設けられた、シリコンからなる活性層用ウェーハと、を有し、
前記活性層用ウェーハと前記支持基板用ウェーハとの界面にミスフィット転位が存在し、かつ、前記界面にアモルファス領域が形成されていることを特徴とする接合ウェーハ。
A supporting substrate wafer made of silicon,
And an active layer wafer made of silicon provided on the surface of the support substrate wafer.
Bonded wafer misfit dislocations at the interface between the support substrate wafer and the wafer for the active layer is present, and characterized that you have an amorphous region is formed in the interface.
前記活性層用ウェーハおよび前記支持基板用ウェーハは、結晶軸方向を示す切り欠き部をそれぞれ有し、
前記活性層用ウェーハの前記切り欠き部が、前記支持基板用ウェーハの前記切り欠き部から周方向に回転させた位置にある、請求項13に記載の接合ウェーハ。
The wafer for active layer and the wafer for support substrate each have a notch that indicates the crystal axis direction,
The bonded wafer according to claim 13, wherein the cut-out portion of the wafer for active layer is located at a position circumferentially rotated from the cut-out portion of the wafer for support substrate.
前記切り欠き部はノッチまたはオリエンテーションフラットである、請求項14に記載の接合ウェーハ。   15. The bonded wafer of claim 14, wherein the notches are notches or orientation flats. 前記支持基板用ウェーハの前記活性層用ウェーハ側の表面の面方位と、前記活性層用ウェーハの前記支持基板用ウェーハ側の表面の面方位とが互いに異なる、請求項13に記載の接合ウェーハ。   The bonded wafer according to claim 13, wherein a plane orientation of a surface of the support substrate wafer on the active layer wafer side and a plane orientation of the surface of the support substrate wafer of the active layer wafer are different from each other. 前記活性層用ウェーハは、エピタキシャルシリコン層からなる、請求項13〜16のいずれか1項に記載の接合ウェーハ。
The bonded wafer according to any one of claims 13 to 16, wherein the active layer wafer comprises an epitaxial silicon layer.
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