特開 2024-130242 半導体装置の製造方法、半導体製造装置及び半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130242

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法、半導体製造装置及び半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039867

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋好 恭兵

(72)【発明者】

【氏名】中西 洋介

(72)【発明者】

【氏名】山田 勝

(57)【要約】

【課題】本開示は半導体装置の製造方法、半導体製造装置及び半導体装置に関し、高温処理プロセスに適用することができ、ウエハの反り、割れ及びかけを防ぐことができる半導体装置の製造方法、半導体製造装置及び半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本開示の半導体装置の製造方法は、リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体装置の製造方法であって、ウエハと前体の一方をステージに設置する工程と、ウエハと枠体の他方を圧着機構のチャック部で保持する工程と、ウエハの外周部の表層及び枠体の表層を原子照射により活性化させる工程と、ウエハと枠体をステージとチャック部で挟み、活性化させたウエハの表層と枠体の表層を圧着機構で圧着する工程とを備え、圧着したウエハと枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハと前記枠体の一方をステージに設置する工程と、
前記ウエハと前記枠体の他方を圧着機構のチャック部で保持する工程と、
前記ウエハの外周部の表層及び前記枠体の表層を原子照射により活性化させる工程と、
前記ウエハと前記枠体を前記ステージと前記チャック部で挟み、活性化させた前記ウエハの表層と前記枠体の表層を前記圧着機構で圧着する工程と
を備え、
圧着した前記ウエハと前記枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている半導体装置の製造方法。

【請求項2】

前記枠体は、外径が前記ウエハの外径と同じであり、外側の端面が前記ウエハの外側の端面と連続するように設けられている請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項3】

前記枠体は、内側の側面にテーパー形状を有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項4】

前記ウエハと前記枠体が同一材料である請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項5】

前記ウエハと前記枠体が異なる材料である請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項6】

前記枠体の内側の端面に沿って前記ウエハを切断し、枠体接合ウエハを得る工程をさらに備える請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項7】

前記枠体接合ウエハから、前記枠体以外の部分を研削除去する工程をさらに備える請求項６に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項8】

活性化させた前記ウエハの表層と前記枠体の表層を、無機化合物から成る中間層を介して圧着し、
前記中間層をエッチングすることで、前記ウエハから前記枠体を取り外す請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項9】

前記ウエハが、ワイドバンドギャップ半導体で形成されている請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項10】

前記ワイドバンドギャップ半導体が、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドである請求項９に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項11】

リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体製造装置であって、
上面側の直径が前記枠体の内径より小さい第一の空洞部を有するステージと、
下面側の直径が前記枠体の内径より小さい第二の空洞部を有するチャック部を有する圧着機構と、
前記ウエハ及び前記枠体の表層を原子照射により活性化する原子照射部を備え、
前記ステージと前記チャック部が前記ウエハと前記枠体を挟み、活性化させた前記ウエハの表層と前記枠体の表層を前記圧着機構が圧着する半導体製造装置。

【請求項12】

ウエハと、前記ウエハの外周部に圧着されているリング状の枠体を備え、
前記ウエハと前記枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている半導体装置。

【請求項13】

前記枠体は、厚さが前記ウエハの厚さ以上であり、幅が１～５ｍｍである、
請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項14】

前記枠体が、外径が前記ウエハの外径と同じであり、外側の端面が前記ウエハの外側の端面と連続するように設けられている請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項15】

前記枠体が、内側側面にテーパー形状を有する請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項16】

前記ウエハと前記枠体が同一材料である請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項17】

前記ウエハと前記枠体が異なる材料である請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項18】

前記ウエハと前記枠体の接合界面に形成され、無機化合物から成る中間層を更に備える請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項19】

前記ウエハが、ワイドバンドギャップ半導体で形成されている請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項20】

前記ワイドバンドギャップ半導体が、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドである請求項１９に記載の半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置の製造方法、半導体製造装置及び半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ウエハの外周を厚くすることで強度を保ち、ウエハの反りを抑制したり、加工時の端部での割れ及び欠けを防いだりする手法が知られている。例えば、ウエハのデバイス領域の裏面を研削で薄くすることにより相対的に外周を厚くする技術が開示されている。

【0003】

しかし、ＳｉＣのような硬い材質で形成されたウエハの場合、ウエハのデバイス領域裏面のみを研削するのは技術的に困難となる。すなわち、研削が困難であるウエハに対して上述の手法を適用できない課題があった。

【0004】

上述の課題を解決するため、特許文献１には、接着部材を用いてシリコン製の補強リングを半導体基板に固着させる技術が開示されている。これにより、半導体基板の強度を保ち、半導体基板の反りを抑制したり、加工時の端部での割れ及び欠けを防いだりすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】再公表２００４／００１８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述の手法で用いる接着部材は高温環境への耐性を有さない場合がある。そのため、ウエハ単体であれば耐性を有する高温処理プロセスに対し、上記の手法を適用することができない新たな課題があった。

【0007】

本開示は上述の問題を解決するため、高温処理プロセスに適用することができ、ウエハの反り、割れ及びかけを防ぐことができる半導体装置の製造方法、半導体製造装置及び半導体装置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】

【0008】

本開示の第一の態様は、リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体装置の製造方法であって、ウエハと前体の一方をステージに設置する工程と、ウエハと枠体の他方を圧着機構のチャック部で保持する工程と、ウエハの外周部の表層及び枠体の表層を原子照射により活性化させる工程と、ウエハと枠体をステージとチャック部で挟み、活性化させたウエハの表層と枠体の表層を圧着機構で圧着する工程とを備え、圧着したウエハと枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている半導体装置の製造方法であることが好ましい。

【0009】

本開示の第二の態様は、リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体製造装置であって、上面側の直径が枠体の内径より小さい第一の空洞部を有するステージと、下面側の直径が枠体の内径より小さい第二の空洞部を有するチャック部を有する圧着機構と、ウエハ及び枠体の表層を原子照射により活性化する原子照射部を備え、ステージとチャック部がウエハと枠体を挟み、活性化させたウエハの表層と枠体の表層を圧着機構が圧着する半導体製造装置であることが好ましい。

【0010】

本開示の第三の態様は、ウエハと、ウエハの外周部に圧着されているリング状の枠体を備え、ウエハと枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている半導体装置であることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本開示の第一から第三の態様によれば、ウエハに枠体を接合し、ウエハの外周を相対的に厚くすることで、ウエハの強度を保ち、ウエハの反りを抑制したり、加工時の端部での割れ及び欠けを防いだりできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の実施の形態１に係る半導体製造装置を示す斜視図である。

【図2】本開示の実施の形態１に係る半導体装置の分離工程を示す斜視図である。

【図3】本開示の実施の形態１に係る枠体の再生工程を示す断面図である。

【図4】本開示の実施の形態１に係る半導体装置の接合部を示す断面図である。

【図5】本開示の実施の形態１の変形例１に係る半導体装置の接合部を示す拡大断面図である。

【図6】本開示の実施の形態１に係る半導体装置の接合部を示す拡大断面図である。

【図7】本開示の実施の形態１の変形例１に係る半導体装置の接合部を示す断面図である。

【図8】本開示の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施の形態１
［本開示の実施の形態１に係る半導体製造装置の構成］
図１は、本開示の実施の形態１に係る半導体製造装置を示す斜視図である。半導体製造装置１００は、リング状の枠体５をウエハ４に接合することで、本開示の実施の形態１に係る半導体装置を製造する装置である。

【0014】

半導体製造装置１００はステージ３を備える。ステージ３は第一の空洞部を有する。第一の空洞部は、円柱状の領域であり、ステージ３の中央部に位置する。また、第一の空洞部は、ステージ３を貫通する領域でも良いし、凹型の領域でも良い。さらに、第一の空洞部の上面である円の直径は、枠体５の内径よりも小さい。

【0015】

接合の際にウエハ４をステージ３に設置する。ウエハ４には複数の半導体素子が形成されている。半導体素子としては、ＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴ等が例示できる。ウエハ４のウエハ径は例えば６インチ以上である。ウエハ径が大きくなるほど、ウエハ反りが大きくなるため、本開示の態様は特に有用となる。

【0016】

また、半導体製造装置１００は圧着機構を備える。圧着機構は、圧着装置１及びチャック部２を有する。チャック部２は第二の空洞部を有する。第二の空洞部は、円柱状の領域であり、チャック部２の中央部に位置する。また、第二の空洞部は、ステージ３を貫通する領域でも良いし、凹型の領域でも良い。さらに、第二の空洞部の底面である円の直径は、第一の空洞部の底面である円の直径以上の大きさでも良い。

【0017】

また、チャック部２は、接合の際に枠体５を保持する。枠体５はリング状の形態を示す。枠体５は、例えば、平面視した場合、ウエハ４の中心方向に向かい、外周から１～５ｍｍの幅を有するリング状の部材であっても良い。

【0018】

また、第二の空洞部の下面である円の直径は、枠体５の内径よりも小さい。そのため、チャック部２の上に、枠体５を保持することができる。

【0019】

なお、ここではウエハ４が炭化ケイ素ウエハである例について説明するが、ウエハ４の材料はこれに限られない。ウエハ４の材料は、例えば、ケイ素であっても良いし、窒化ガリウム系材料、酸化ガリウム系材料、又はダイヤモンドといったワイドバンドギャップ半導体であっても良い。

【0020】

また、ウエハ４と枠体５は、同一材料でも良いし、異なる材料でも良い。同一である材料としては、ウエハ４及び枠体５が共に炭化ケイ素である場合が例示できる。ウエハ４と枠体５が同一材料である場合、ウエハ４と枠体５の熱膨張率が一致するため、熱処理時の反り及び割れを低減させることができる。

【0021】

ウエハ４と枠体５が異なる材料である場合としては、ウエハ４が炭化ケイ素であり、枠体５がＳｉあるいはＳｉＯ_２といった安価な材料である場合が例示できる。枠体５に安価な材料を用いることで、製造コストを下げることができる。さらに、後述する枠体５の再生工程にかかるコストと比較して、枠体５自体のコストの方が安価である場合は、枠体５を使い捨てすることが可能となる。これにより、再生工程に必要となる工数及びコストを下げることができる。

【0022】

［本開示の実施の形態１に係る半導体製造方法］
本開示の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、接合工程について説明する。半導体製造装置１００は、密閉された真空容器内に搭載されている。すなわち、ウエハ４と枠体５との接合は真空雰囲気で行われる。

【0023】

まず、ウエハ４をステージ３に設置し、枠体５をチャック部２で保持する。次に、原子照射により、ウエハ４と枠体５との接合面をそれぞれ活性化させる。すなわち、枠体５に対向するウエハ４の上面の外周部と、ウエハ４に対向する枠体５の下面に、各々ある自然酸化膜及び不純物を除去する。

【0024】

そして、ウエハ４と枠体５の活性化させた面同士を接触させ、ウエハ４と枠体５をステージ３とチャック部２で挟み、圧着機構で圧着する。

【0025】

半導体製造装置１００は、接合の際、第一の空洞部を有するステージ３と、第二の空洞部を有するチャック部２を用いる。ステージ３及びチャック部２の外径はウエハ４及び枠体５の外径よりも大きい。第一の空洞部及び第二の空洞部の直径は、枠体５の内径よりも小さい。これにより、ウエハ４と枠体５を接合する際に、接合箇所以外での応力が低減するため、接合時のウエハ割れが抑制される。

【0026】

なお、上述の方法では、ウエハ４がステージ３に設置され、枠体５がチャック部２で保持される態様を示したが、ウエハ４と枠体５の位置は逆であっても良い。すなわち、枠体５がステージ３に設置され、ウエハ４がチャック部２で保持されていても良い。前述した通り、第一の空洞部の上面である円の直径は、枠体５の内径よりも小さい。そのため、ステージ３の上に、枠体５を保持することもできる。

【0027】

次に、本開示の実施の形態１に係る半導体装置の分離工程について説明する。分離工程は、枠体接合後に、搬送等の任意の半導体装置の製造プロセスを行った上で実施する工程である。

【0028】

図２は、本開示の実施の形態１に係る半導体装置の分離工程を示す斜視図である。ウエハ４に複数のデバイスを形成した後、ダイシング工程でウエハ４をダイシングすることで個々のデバイスに分離する。分離工程は、このダイシング工程の前に、枠体５をウエハ４から分離する工程である。具体的には、ウエハ４に接合されている枠体５の内側の端面に沿ってウエハ４を切断する。

【0029】

図２左の図は、分離前の枠体接合ウエハを示す図である。枠体接合ウエハ６は、ウエハ４と枠体５が接合された状態のウエハである。この枠体接合ウエハ６について、枠体５の内周に沿って、ウエハ４を切断する。

【0030】

図２右の図は、分離後の枠体接合ウエハを示す図である。すなわち、枠体５の内周に沿って、ウエハ４を切断した後の図である。これにより、枠体接合ウエハ６は、ウエハ１０と枠体１１に分離される。

【0031】

切断後のウエハ１０は、枠体接合前のウエハ４よりも、枠体５の幅以上の長さ分だけ径が小さくなる。また、切断後の枠体１１は、枠体接合前の枠体５よりも、ウエハ４の厚さ分だけ厚くなる。

【0032】

このように、ダイシング前に枠体とウエハを分離することにより、枠体５を再利用することが可能となるため、コストを削減できる。

【0033】

次に、分離した後の枠体１１を、枠体接合前の枠体５と同一の仕様に再生する工程を説明する。図３は、本開示の実施の形態１に係る枠体の再生工程を示す断面図である。再生工程は、枠体１１を再生することで、枠体５として再利用できる状態にする工程である。

【0034】

図３左の図は、再生前の枠体１１を示す図である。再生前の枠体１１は、上述した分離工程により、枠体５にウエハ４の一部が接合された状態である。枠体５とウエハ４の接合界面には、後述する通り、アモルファス層７が形成されている。また、再生前の枠体１１の表層には、デバイス製造時に形成された金属膜８が付着している。

【0035】

そこで、まず、エッチングをすることで、金属膜８を枠体１１から除去する。次に、研削をすることで、枠体５に接合されているウエハ４の一部及びアモルファス層７を除去する。

【0036】

図３右の図は、再生後の枠体５を示す図である。上述した再生工程により、枠体１１は、不要な金属膜８の付着が無く、枠体接合前と同じ厚さを有する枠体５に再生される。このように、元の枠体と同じ仕様に再生することで、再利用する際の枠体の取り扱いを容易にすることができる。

【0037】

［本開示の実施の形態１に係る半導体装置の構成］
図４は、本開示の実施の形態１に係る半導体装置の接合部を示す断面図である。半導体装置２００は、上記の製造方法により枠体５をウエハ４の外周部に接合したものである。

【0038】

ウエハ４と枠体５の接合界面にアモルファス層７が形成されている。アモルファス層７についての詳細は後述する。

【0039】

枠体５の厚さは、ウエハ４の厚さ以上であることが好ましい。例えば、ウエハ４の厚さは１００μｍ～３５０μｍ、枠体５の厚さは１００μｍ～５００μｍとしても良い。枠体５の厚さをウエハ４の厚さ以上とすることで、接合後の構造においてウエハ４の反りを抑制できる。

【0040】

また、枠体５の幅は１～５ｍｍであることが好ましい。枠体５の幅が１ｍｍよりも細い場合、接合前の枠体５単体について、ハンドリングが難しかったり、強度が不十分であったりといった問題が起こり得る。枠体５の幅が５ｍｍよりも太い場合、枠体５をウエハ４に接合した際、ウエハ４の表面に形成されている半導体素子領域と重なる可能性が高まる。そのため、枠体５をウエハ４から切断する際、半導体素子領域も同時に切断する問題が起こり得る。

【0041】

さらに、枠体５は、ウエハ４と同じ外径であり、外側の端面がウエハ４の外側の端面と連続するように設けられることが好ましい。これにより、ウエハ４の端部が枠体５と一体となって厚くなるため、ウエハ４の端部での割れ及び欠けを抑制できる。

【0042】

なお、枠体５は、ウエハ４の、半導体素子が形成される面に接合しても良いし、半導体素子が搭載されない面に接合しても良い。ウエハ４の、枠体５が接合されなかった面は、無加工の状態で半導体素子の製造を開始できる。

【0043】

ウエハ４と枠体５の接合界面に形成されるアモルファス層７について、より詳細に説明する。図５は、本開示の実施の形態１に係るウエハへの原子照射を示す拡大断面図である。

【0044】

図５左の図は、ウエハ４への原子照射を示す図である。ウエハ４の表面には、自然酸化膜１２及び不純物（不図示）が存在する。自然酸化膜１２及び不純物が存在することで、ウエハ４の表層の反応性が低下する。そこで、ウエハ４の表層の反応性を高めるため、枠体５を接合する箇所に原子照射１３を実施する。

【0045】

図５右の図は、原子照射１３を実施した後のウエハ４を示す図である。原子照射１３を実施した箇所は、自然酸化膜１２及び不純物が除去される。この際、原子配列が乱れる。この状態で、枠体５とウエハ４を直接接合すると、その接合界面にアモルファス層７が形成される。

【0046】

図６は、本開示の実施の形態１に係る枠体への原子照射を示す拡大断面図である。図６左の図は、枠体５への原子照射を示す図である。枠体５の表面には、自然酸化膜１２及び不純物（不図示）が存在する。自然酸化膜１２及び不純物が存在することで、枠体５の表層の反応性が低下する。そこで、枠体５の表層の反応性を高めるため、ウエハ４と接合する箇所に原子照射１３を実施する。

【0047】

図６右の図は、原子照射１３を実施した後の枠体５を示す図である。原子照射１３を実施した箇所は、自然酸化膜及び不純物が除去される。この際、原子配列が乱れる。この状態で、枠体５をウエハ４に直接接合すると、その接合界面にアモルファス層７が形成される。

【0048】

上述の通り、ウエハ４と枠体５の何れか一方あるいは両方の表層に、原子照射を実施することで、接合界面にアモルファス層７が形成される。これにより、半導体装置２００は、接着剤などの中間材を介さずに、原子同士を直接接合できる。すなわち、ウエハ４と枠体５が、より強固に接合されるため、ウエハ４の外周における強度を維持できる。そのため、ウエハ反りを低減できる。さらに、半導体装置２００の製造プロセス中の、ウエハ４と枠体５の分離を抑制できる。

【0049】

また、半導体装置２００は、接着剤などの中間材を介さないため、高温処理プロセスにも適用可能となる。高温処理プロセスとしては、活性アニール処理あるいは熱酸化膜プロセスが例示できる。接着剤は主に有機系材料からなることから、３００℃程度の熱処理にしか耐性がないため、使用されるプロセスが限定される。しかし、本実施形態の半導体装置２００は、中間材を用いないことから、ウエハと同程度に、高温処理プロセスを実施することができる。すなわち、半導体素子形成工程の初期の段階から、ウエハ４への枠体接合を実施することができるため、汎用性が高まる。

【0050】

さらに、ウエハ４と枠体５を直接接合する場合、ウエハを研削してリブ状にする必要がない。すなわち、ウエハ４を、外周面も含めて研削した後、枠体５を接合するだけで良い。これにより、複雑な研削工程を必要とすることなく、ウエハ外周の強度を高めることができるため、簡易にウエハ反りを低減できる。

【0051】

図７は、本開示の実施の形態１の変形例に係る半導体装置の接合部を示す断面図である。半導体装置２００ａは、内側の側面にテーパー形状を有する枠体５ａを備える点が、半導体装置２００と異なる。枠体５ａのテーパー形状は、ウエハ４に接合する前に加工される。

【0052】

半導体装置２００は、テーパー形状を有さない枠体５を備える。そのため、エッチング液あるいはレジスト液を用いた処理工程の後に、薬液を排出する工程を実施する必要がある。一方、半導体装置２００ａは、テーパー形状を有する枠体５ａを備える。そのため、エッチング液あるいはレジスト液を用いた処理工程を実施すると、処理後の薬液が、テーパーに沿って自然に排出される。

【0053】

以上のように、半導体装置２００ａでは、テーパー形状を有する枠体５ａを用いることで、薬液を排出する工程を省略することができる。

【0054】

実施の形態２
図８は、本開示の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す図である。実施の形態２は、中間層９を用いる点と、ウエハ４と枠体５の分離工程でエッチングを実施する点が、実施の形態１と異なる。

【0055】

図８左の図は、分離前の半導体装置を示す断面図である。本開示の実施の形態２に係る半導体装置は、ウエハ４と枠体５の界面に中間層９を備える。中間層９は無機化合物から成る。無機材料として、例えばＳｉＯ_２、Ｓｉ、Ｔｉ、又はＮｉを用いることができる。

【0056】

中間層９は、ウエハ４上の枠体５との接合箇所に、例えばＣＶＤ法により成膜される。続けて、ウエハ４及び枠体５の表層に原子照射が実施された後、中間層９を介してウエハ４と枠体５が圧着されることで、半導体装置が形成される。

【0057】

なお、ここでは、ウエハ４の接合箇所にのみ中間層９が成膜された態様を示したが、この成膜は、ウエハ４及び枠体５のうち一方にのみ行っても良いし、両方に行っても良い。

【0058】

図８右の図は、分離後の半導体装置を示す拡大された断面図である。本開示の実施の形態２に係る分離工程では、まず、金属膜８のみがウエハ４、枠体５及び中間層９に対して選択的にエッチングされる薬液を用いたエッチングが実施される。そして、中間層９のみがウエハ４及び枠体５に対して選択的にエッチングされる薬液を用いたエッチングが実施される。例えば、中間層９がＳｉＯ_２から成る場合、薬液としてはフッ酸を用いることができる。

【0059】

上述の分離工程によって分離された枠体５は、実施の形態１と異なり、ウエハ４の一部が残留していない。すなわち、分離後の研削加工が不要となるため、枠体５の再利用を容易にすることができる。その他の構成及び工程は実施の形態１と同様である。

【0060】

以下、本開示の所態様を付記としてまとめて記載する。

【0061】

（付記１）
リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハと前記枠体の一方をステージに設置する工程と、
前記ウエハと前記枠体の他方を圧着機構のチャック部で保持する工程と、
前記ウエハの外周部の表層及び前記枠体の表層を原子照射により活性化させる工程と、
前記ウエハと前記枠体を前記ステージと前記チャック部で挟み、活性化させた前記ウエハの表層と前記枠体の表層を前記圧着機構で圧着する工程と
を備え、
圧着した前記ウエハと前記枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている半導体装置の製造方法。
（付記２）
前記枠体は、外径が前記ウエハの外径と同じであり、外側の端面が前記ウエハの外側の端面と連続するように設けられている付記１に記載の半導体装置の製造方法。
（付記３）
前記枠体は、内側の側面にテーパー形状を有する付記１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
（付記４）
前記ウエハと前記枠体が同一材料である付記１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記５）
前記ウエハと前記枠体が異なる材料である付記１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記６）
前記枠体の内側の端面に沿って前記ウエハを切断し、枠体接合ウエハを得る工程をさらに備える付記１から５の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記７）
前記枠体接合ウエハから、前記枠体以外の部分を研削除去する工程をさらに備える付記６に記載の半導体装置の製造方法。
（付記８）
活性化させた前記ウエハの表層と前記枠体の表層を、無機化合物から成る中間層を介して圧着し、
前記中間層をエッチングすることで、前記ウエハから前記枠体を取り外す付記１から５の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記ウエハが、ワイドバンドギャップ半導体で形成されている付記１から８の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１０）
前記ワイドバンドギャップ半導体が、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドである付記９に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１１）
リング状の枠体をウエハの外周部に接合する半導体製造装置であって、
上面側の直径が前記枠体の内径より小さい第一の空洞部を有するステージと、
下面側の直径が前記枠体の内径より小さい第二の空洞部を有するチャック部を有する圧着機構と、
前記ウエハ及び前記枠体の表層を原子照射により活性化する原子照射部を備え、
前記ステージと前記チャック部が前記ウエハと前記枠体を挟み、活性化させた前記ウエハの表層と前記枠体の表層を前記圧着機構が圧着する半導体製造装置。
（付記１２）
ウエハと、前記ウエハの外周部に圧着されているリング状の枠体を備え、
前記ウエハと前記枠体の接合界面にアモルファス層が形成されている半導体装置。
（付記１３）
前記枠体は、厚さが前記ウエハの厚さ以上であり、幅が１～５ｍｍである、
付記１２に記載の半導体装置。
（付記１４）
前記枠体が、外径が前記ウエハの外径と同じであり、外側の端面が前記ウエハの外側の端面と連続するように設けられている付記１２又は１３に記載の半導体装置。
（付記１５）
前記枠体が、内側側面にテーパー形状を有する付記１２から１４の何れか一項に記載の半導体装置。
（付記１６）
前記ウエハと前記枠体が同一材料である付記１２から１５の何れか一項に記載の半導体装置。
（付記１７）
前記ウエハと前記枠体が異なる材料である付記１２から１５の何れか一項に記載の半導体装置。
（付記１８）
前記ウエハと前記枠体の接合界面に形成され、無機化合物から成る中間層を更に備える付記１２から１７の何れか一項に記載の半導体装置。
（付記１９）
前記ウエハが、ワイドバンドギャップ半導体で形成されている付記１２から１８の何れか一項に記載の半導体装置。
（付記２０）
前記ワイドバンドギャップ半導体が、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドである付記１９に記載の半導体装置。

【符号の説明】

【0062】

２ チャック部
３ ステージ
４ ウエハ
５ 枠体
５ａ 枠体
６ 枠体接合ウエハ
７ アモルファス層
９ 中間層
１０ ウエハ
１１ 枠体
１３ 原子照射
１００ 半導体製造装置
２００ 半導体装置
２００ａ 半導体装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】