[发明专利]贴合晶片的制造方法

说明书

本发明为一种贴合晶片的制造方法，其特征在于，在贴合工序之前，具有对结合晶片和基体晶片中的至少一者的贴合面进行等离子体活化处理的工序，在前述等离子体活化处理工序中，一边使前述结合晶片和前述基体晶片中的至少一者的背面以点接触或线接触的状态载置于载台上，一边进行前述等离子体活化处理。由此，提供一种贴合晶片的制造方法，所述方法在进行等离子体活化处理时，可以抑制微粒等附着物在晶片背面上增加，尤其在利用分批式清洗机来清洗等离子体活化处理后的晶片时，可以防止附着物再附着于晶片的贴合面。

技术领域

本发明涉及一种使用离子注入剥离法的贴合晶片的制造方法。

背景技术

作为贴合晶片的制造方法，尤其是可以实现尖端集成电路的高性能化的薄膜绝缘体上硅(Silicone On Insulator，SOI)晶片的制造方法，将经过离子注入的晶片接合后剥离来制造SOI晶片的方法(离子注入剥离法：也称为SMART CUT法(注册商标)的技术)受到瞩目。

此离子注入剥离法为以下技术：在2片硅晶片(silicon wafer)内，于至少一方的硅晶片上形成氧化膜，并且从一方的硅晶片(结合晶片)的上表面注入氢离子或稀有气体离子等气体离子，在该晶片内部形成微小气泡层(封入层)，然后使该注入离子后的硅晶片的面，隔着氧化膜与另一方的硅晶片(基体晶片)密接贴合，然后进行热处理(剥离热处理)，使微小气泡层作为解理面，将一方的晶片(结合晶片)以薄膜状进行剥离，进一步进行热处理(结合热处理)，使其牢固地结合而成为SOI晶片(参照专利文献1)。在此阶段中，解理面(剥离面)成为SOI层的表面，比较容易获得一种SOI膜厚较薄且均匀性也较高的SOI晶片。此时，也可以不隔着氧化膜，直接使结合晶片与基体晶片贴合。

在离子注入剥离法中，结合热处理一般是在剥离后实施，但已知在使晶片密接的状态下，提高在发生剥离之前的时刻的结合力对品质(quality)有积极的影响，也考虑设法提高结合力。作为其中一种方法，有在贴合前将贴合面等离子体活化的方法。作为实施等离子体活化处理的方法，有以下方法：开放型常压等离子体法，是在将晶片放置于载台上的状态下，在大气中，将等离子体发生电极进行面内扫描；或者减压等离子体法，是在腔室内的载台上放置晶片，一边将腔室内减压来控制氮或氧的压力，一边利用相对向配置的平板状等离子体发生电极来产生等离子体(例如，参照专利文献2～4)。

通过实施等离子体活化处理，吸附于晶片表面的有机物等表面杂质被去除，而露出洁净的面。进一步，一般认为由于在露出的洁净的表面的Si未结合部上，羟基容易结合，因此在使晶片密接的状态下的晶片结合力得以提高。但是普遍已知以下事项，在用以贴合的等离子体活化中，由于如果等离子体强度过大，则表面发生损伤，反而会使结合强度变弱，因此要求等离子体强度较为微弱，足以去除表面吸附物程度即可。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-82404号公报

专利文献2：日本专利特开2006-339363号公报

专利文献3：日本专利特开2009-212402号公报

专利文献4：日本专利特开2012-38963号公报

发明内容

(发明所要解决的课题)

以往，假定在进行晶片贴合前的等离子体活化的情况下，使晶片相对于等离子体发生电极而成为对向电极，一般认为需要使载置晶片的载台与晶片充分接触。因此，一般来说，载台是以使与晶片的背面的接触面积较大的方式而构成。在图5中，示出了以往通常所使用的等离子体活化装置的载台的概况。如图5所示，在载台104上，在与晶片背面接触的表面形成有用于排气的槽106，槽106以外的区域为平坦。由于此平坦部分与晶片接触，因此接触面积较大。