JP2001230393A - 複合部材の分離方法及び薄膜の製造方法並びに複合部材の分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】貼り合わせ基板等の複合部材における亀裂の発
生位置の再現性を高め、端部における薄膜の欠損量を抑
制する。 【解決手段】分離層４と前記分離層４上にある移設層５
とを有する第１の部材１と、第２の部材２とが密着した
複合部材を、前記第１の部材１と前記第２の部材２との
密着界面とは異なる位置において分離する。まず、前記
密着界面に対して非対称な力を前記複合部材の端部に作
用させることにより、前記複合部材に前記第１の部材１
の表面から前記移設層５を通り前記分離層４に至る亀裂
７Ａを形成する。次いで、前記分離層４に沿って前記亀
裂を成長させ、前記複合部材を完全に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合部材の分離方
法、薄膜の製造方法、並びに複合部材の分離装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】絶縁体（誘電体）、導電体、半導体、磁
性体などの薄膜を形成するためには、各種の製造方法が
提案されており、その中には、互いに材料或いは構造の
異なる少なくとも２種の層からなる複合部材を分離し
て、薄膜を形成する方法がある。

【０００３】以下、理解し易いように、薄膜としてSOI
層を取り上げて説明する。

【０００４】特開平７−３０２８８９号公報、米国特許
第５，８５６，２２９号の明細書には、単結晶Ｓｉ基板
に多孔質層を形成し、その上に非多孔質層単結晶層を形
成した第１の部材を、絶縁層を介して第２の部材に貼り
合わせて形成した複合部材を、分離層として働く多孔質
層で２枚に分離することにより、第２の部材に非多孔質
単結晶層を移し取る方法が記載されている。この技術
は、ＳＯＩ層の膜厚均一性が優れていること、ＳＯＩ層
の結晶欠陥密度を低減し得ること、ＳＯＩ層の表面平坦
性が良好であること、数１０ｎｍ〜１０μｍ程度の範囲
のＳＯＩ層を有するＳＯＩ基板を製造可能な点で優れて
いる。

【０００５】更に、この方法は単結晶Ｓｉ基板の大部分
を破壊することなく、第２の部材から分離するので、分
離したＳｉ基板を再利用できるという優れた利点を有す
る。

【０００６】貼り合わせた基板を２枚に分離する方法と
しては、例えば、貼り合わせ面に対して垂直な方向に力
が加わるようにして両基板を互いに反対方向に引っ張る
方法、貼り合わせ面に対して平行に剪断応力を加える方
法（例えば、貼り合わせ面に平行な面内で両基板を互い
に反対方向に移動させる方法や、円周方向に力が加わる
ようにして両基板を反対方向に回転させる方法など）、
貼り合わせ面に対して垂直な方向に加圧する方法、分離
領域に超音波などの波動エネルギーを印加する方法、分
離領域に対して貼り合わせ基板の側面側から貼り合わせ
面に平行に剥離用部材（例えばナイフのような鋭利なブ
レード）を挿入する方法、分離領域として機能する多孔
質層に染み込ませた物質の膨張エネルギーを利用する方
法、分離領域として機能する多孔質層を貼り合わせ基板
の側面から熱酸化させることにより、該多孔質層を体積
膨張させて分離する方法、分離領域として機能する多孔
質層を貼り合わせ基板の側面から選択的にエッチングし
て分離する方法などがある。

【０００７】このような方法は、米国特許第５，８５
４，１２３号の明細書、特開平１１−２３７８８４号公
報、特開平１０−２３３３５２号公報、欧州特許公開０
８６７９１７号公報などに開示されている。

【０００８】又、特開平５−２１１１２８号公報、米国
特許第５，３７４，５６４号の明細書には、単結晶Ｓｉ
基板にその表面側から水素などのイオンを注入し、基板
の内部に分離層として働く注入イオンの濃度が局所的に
高いイオン注入層を形成して形成された基板を、別の基
板に貼り合わせて、その貼り合わされた基板を加熱して
分離する方法が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したような分離方
法においては、分離の初期に亀裂が発生する位置を如何
に安定させるかが重要である。

【００１０】例えば、貼り合わせ基板の分離の際に、分
離層以外の部分に発生した亀裂が基板の中心方向に成長
していくと、ＳＯＩ層となる薄膜が破壊され、ＳＯＩ基
板の製造歩留まりを低下させる。

【００１１】本発明は、上記の背景に鑑みてなされたも
のであり、例えば、貼り合わせ基板等の複合部材におけ
る亀裂の発生位置の再現性を高め、端部における薄膜の
欠損量を抑制することを第１の目的とする。

【００１２】又、本発明は、複合部材を多孔質層或いは
イオン注入層等の分離層で適切に分離することを第２の
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に係
る分離方法は、分離層と前記分離層上にある移設層とを
有する第１の部材と、第２の部材とが密着した複合部材
を、前記第１の部材と前記第２の部材との密着界面とは
異なる位置において分離する複合部材の分離方法であっ
て、前記密着界面に対して非対称な力を前記複合部材の
端部に作用させることにより、前記複合部材に前記第一
の部材の表面から前記移設層を通り前記分離層に至る亀
裂を形成する工程を含む予備分離工程と、前記分離層に
沿って前記亀裂を成長させる工程を含む本分離工程とを
有する。

【００１４】本発明の第２の側面に係る薄膜の製造方法
は、分離層と前記分離層上にある移設層とを有する第１
の部材と第２の部材とを密着させ、複合部材を形成する
工程と、前記第１の部材と前記第２の部材との密着界面
とは異なる位置において分離する分離工程とを含む薄膜
の製造方法において、前記分離工程は、前記密着界面に
対して非対称な力を前記複合部材の端部に作用させるこ
とにより、前記複合部材に前記第一の部材の表面から前
記移設層を通り前記分離層に至る亀裂を形成する第１工
程と、前記分離層に沿って前記亀裂を成長させる工程と
を有する薄膜の製造方法。

【００１５】本発明の第３の側面に係る分離装置は、分
離層と前記分離層上にある移設層とを有する第１の部材
と、第２の部材とが密着した複合部材を、前記第１の部
材と前記第２の部材との密着界面とは異なる位置におい
て分離する複合部材の分離装置であって、前記密着界面
に対して非対称な力を前記複合部材の端部に作用させる
ことにより、前記複合部材に前記第一の部材の表面から
前記移設層を通り前記分離層に至る亀裂を形成する予備
分離機構と、前記分離層に沿って前記亀裂を成長させる
本分離機構とを具備する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に好適な実施の形態を説明する。

【００１７】図１Ａ〜図１Cは、本発明の好適な実施の
形態に係る複合部材の分離方法を概略的に説明するため
の模式図である。

【００１８】第１の部材１は、その内部に形成された分
離層４を有する。５は第１の部材の表層（移設層）であ
り分離層４上にある。この表層が後に第２の部材に移設
されることになる。３は第１の部材の基板であり分離層
４の下方にある。この内部に分離層４を有する第１の部
材１と、第２の部材２とを密着させ複合部材６を作製し
て用意する。１Aは密着界面を示している。

【００１９】本実施形態の分離方法は、この複合部材６
を、第１の部材１と第２の部材２との密着界面１Aとは
異なる位置において分離するために図１Bに示す予備分
離工程と、図１Cに示す本分離工程とを含む。

【００２０】予備分離工程では、図１Bに示すように、
密着界面１Aに対して非対称な力８を複合部材６の端部
に作用させることにより、複合部材６に第一の部材１の
表面から移設層５を横断して分離層４に至る亀裂７Aを
形成する。この密着界面に対して非対称な外力８が、複
合部材６の横方向中心に向けて密着界面に平行に亀裂７
Aが伸びることを抑制する。図１Bでは亀裂７Aの先端が
基板３の上面にまで達している例を示しているが、亀裂
７Aの先端は、分離層４の上面或いは分離層４内部に達
していればよい。

【００２１】本分離工程では、図１Cに示すように、亀
裂７Aが形成された分離開始部から分離層４に沿った亀
裂７Bを成長させる。予備分離工程において、亀裂７Aは
すでに第１の部材６内部の分離層４に到達しているの
で、その後は、第１及び第２の部材を分離させるような
分離力９を与えることにより、亀裂７Ｂは、分離層４に
沿って、分離層４の内部或いはその上下界面に発生し成
長する。図１Cは、分離層４の内部に亀裂７Aが成長して
いく様子を例示している。

【００２２】こうして、移設層５はその大部分が破損す
ることなく第２の部材上に移設されることになり、移設
層５の端部の極一部のみが第２の部材に移設されずに欠
落するだけである。

【００２３】本発明に用いられる移設層５は、予備分離
工程で亀裂が形成され、本分離工程にて分離されること
により第１の部材側に移設される層を意味し、このよう
な移設層５としては、絶縁体、導電体、半導体、磁性体
などの材料からなる層から選択される少なくとも一種が
用いられる。半導体層を用いる場合には、単結晶Ｓｉ
層、多結晶Ｓｉ層、非晶質Ｓｉ層、Ｇｅ層、ＳｉＧｅ
層、ＳｉＣ層、Ｃ層、化合物半導体（例えば、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等）層が具体例としてあげられる。
絶縁体の層を用いる場合には、酸化シリコン、窒化シリ
コン、窒化酸化シリコンなどが具体例として挙げられ
る。分離層の形成方法として後述するイオン注入法を用
いる場合には、被注入体となる基板の表層が移設層とな
る。

【００２４】本発明に用いられる分離層４は、本分離工
程において、その内部又は上側若しくは下側の界面に亀
裂が生じることにより分離後の露出面を提供する層であ
り、複合部材の構成材料のうち、構造的に機械的強度が
比較的弱い層領域や界面、応力が比較的集中している層
領域や界面は、本発明における分離層として使用するこ
とができる。具体的には、陽極化成や、水素、窒素、希
ガス等のイオン注入により形成した多孔質層が挙げられ
る。イオン注入の場合には、それにより欠陥や応力が発
生するため、微小気泡が生じて多孔質体になっていなく
ても機械的な強度が弱いので、分離層として利用でき
る。

【００２５】多孔質Siは、Uhlir等によって1956年に半
導体の電解研磨の研究過程において発見された（A.Uhli
r,Bell Syst.Tech.J., vol.35,333(1956)）。多孔質Si
は、Si基板をHF溶液中で陽極化成（Anodization）する
ことにより形成することができる。

【００２６】ウナガミ等は、陽極化成におけるSiの溶解
反応を研究し、HF溶液中のSiの陽極反応には正孔が必要
であり、その反応は、次の通りであると報告している
（T.ウナカ゛ミ、J.Electrochem.Soc.,vol.127, 476(198
0)）。 Si+2HF+(2-n)e⁺ → SiF₂+2H⁺+ne^- SiF₂+2HF →SiF₄+H₂ SiF₄+2HF →H₂SiF₆ または、 Si+4HF+(4-λ)e⁺ →SiF₄+4H⁺+λe^- SiF₄+2HF →H₂SiF₆ ここで、e+およびe-は、それぞれ正孔と電子を表してい
る。また、nおよびλは、それぞれSiの1原子が溶解する
ために必要な正孔の数であり、n＞2又はλ＞4なる条件
が満たされた場合に多孔質Siが形成されるとしている。

【００２７】以上のことから、正孔の存在するP型Siは
多孔質化されるが、N型Siは多孔質化されないと考える
ことができる。この多孔質化における選択性は長野等及
び今井によって報告されている(長野、中島、安野、大
中、梶原、電子通信学会技術研究報告、vol.79,SSD79-9
549(1979))、(K.Imai, Solid-State Electronics, vol.2
4,159(1981))。

【００２８】しかしながら、高濃度のN型Ｓｉであれば
多孔質化されるとの報告もある（R.P.Holmstrom and J.
Y. Chi, Appl. Phys.Lett., vol. 42, 386(1983)）。
したがって、P型、N型の別にこだわらず、多孔質化が可
能な基板を選択することが重要である。

【００２９】第１及び第２の部材を密着させて複合部材
を作成した後に、酸化性雰囲気中において複合部材を熱
処理して密着強度を強め、複合部材の露出面に酸化膜を
形成することも好ましい。この場合には、分離開始部と
なる複合部材の端部も酸化膜で覆われるために、本発明
の方法を適用すると良好に分離をすることができる。

【００３０】予備分離工程に用いられる非対称な外力の
付与の仕方、本分離工程に用いられる外力の付与の仕方
については、更に図面を参照して後述する。

【００３１】図２Ａ〜図２Ｇは、本発明の好適な実施の
形態に係るＳＯＩ基板の製造方法を概略的に説明するた
めの模式図である。

【００３２】まず、図２Ａに示す工程では、単結晶Ｓｉ
基板１１を準備して、その表面に陽極化成処理等により
多孔質Ｓｉ層（分離層）１２を形成する。

【００３３】次いで、図２Ｂに示す工程では、多孔質Ｓ
ｉ層１２の上に非多孔質の単結晶Ｓｉ層１３をエピタキ
シャル成長法により形成する。その後、その表面を酸化
することにより絶縁層（ＳｉＯ_２層）１４を形成する。
これにより、第1の基板（第１の部材）１０が形成され
る。この単結晶Ｓｉ層１３と絶縁層１４は移設層とな
る。

【００３４】ここで、多孔質Ｓｉ層１２は、例えば、単
結晶Ｓｉ基板１１に水素イオン、ヘリウム等の不活性ガ
スのイオンを注入する方法（イオン注入法）により形成
してもよい。この方法により形成される多孔質Ｓｉ層
は、多数の微小空洞を有し、微小空洞（microcavity）
層とも呼ばれる。

【００３５】次に、図２Ｃに示す工程では、単結晶Ｓｉ
からなる第2の基板（第２の部材）２０を準備し、第1の
基板１０と第2の基板２０とを、第2の基板２０と絶縁層
１４とが面するように室温で密着させて貼り合わせ基板
（複合部材）を作成する。

【００３６】なお、絶縁層１４は、上記のように第1の
基板の単結晶Ｓｉ層１３側に形成しても良いし、第2の
基板２０上に形成しても良く、両者に形成しても良く、
結果として、第1の基板と第2の基板を密着させた際に、
図２Ｃに示す状態になれば良い。しかしながら、上記の
ように、絶縁層１４を活性層となる単結晶Ｓｉ層１３側
に形成することにより、第1の基板１０と第2の基板２０
との貼り合わせ界面（密着界面）を活性層から遠ざける
ことができるため、より高品位のＳＯＩ基板を得ること
ができる。

【００３７】次いて、図２Ｄに示す工程（予備分離工
程）では、分離処理を開始する部分である分離開始部６
０を形成する。分離開始部６０は、次工程である本分離
工程（図１Ｅ）において貼り合わせ基板３０の分離を開
始する部分である。

【００３８】本発明の好適な実施の形態では、第１の基
板１０と第２の基板２０との密着界面に対して非対称な
力を貼り合わせ基板３０の端部に作用させる。特に、非
対称な構造の分離部材（例えば固体の楔）や非対称な構
造の基板保持機構を用いるとよい。

【００３９】第１の基板１０と第２の基板２０に”非対
称な力”を印加する方法としては、例えば、次のような
方法が好適である。

【００４０】第１の基板１０と第２の基板２０との密着
界面に対して非対称な力を作用させる構造及び／又は機
能を有する固体の楔を貼り合わせ基板３０の端部に挿入
する方法が好適である。

【００４１】より具体的には、例えば、第１の基板１０
と第２の基板２０との密着界面に対して非対称な形状を
有する楔を貼り合わせ基板３０の端部の密着界面に挿入
する方法、第１の基板１０に当接する部分と第２の基板
２０に当接する部分との硬度が異なる楔を貼り合わせ基
板３０の端部に挿入する方法、第１の基板１０と第２の
基板２０との密着界面に対称又は非対称の楔を挿入し、
該密着界面に対して垂直でない方向（非対称な方向）に
該楔を振動させる方法等が好適である。

【００４２】第１の基板１０と第２の基板２０に”非対
称な力”を印加する方法としては、例えば、それぞれの
基板１０、２０を保持する基板保持部の構造を非対称な
構造として、基板の端部の反り具合を異ならしめる方法
もある。第１の基板１０の端部が第２の基板２０の端部
より大きなモーメントを受けて反るようにすれば、所望
の亀裂を発生させることができる。

【００４３】ここで、第１の基板１０に作用する第１の
力と第２の基板２０に作用する第２の力とを異ならせる
際に、適切な分離開始部６０が形成されるように、第１
の力と第２の力との関係を決定する。

【００４４】適切な分離開始部とは、続く本分離工程
（図２Ｅ）において、実質的に多孔質層のみが破壊され
て貼り合わせ基板３０が２枚の基板に分離され得る構造
を提供する分離開始部である。

【００４５】より具体的には、適切な分離開始部は、例
えば、多孔質層の一部が貼り合わせ基板３０の外部雰囲
気に露出した構造であり、第１の基板の表面、ここでは
絶縁層１４の表面から絶縁層１４及び単結晶Ｓｉ層１３
を通り多孔質層に至る亀裂７Aを発生させることにより
形成できる。

【００４６】尚、図２Dでは、亀裂７Aの形成後、或いは
形成と同時に、亀裂７Aより端（外側）にある部分を取
り除いて分離開始部６０を形成した様子を示している
が、図１Bに示したように、亀裂７Aより端（外側）にあ
る部分を取り除くことは必須ではない。

【００４７】以上のように、分離開始部６０を形成する
ことにより、続く本分離工程（図２Ｅ）において、多孔
質層１２を選択的に破壊して貼り合わせ基板３０を２枚
の基板に分離することができるため、分離工程における
欠陥の発生を効果的に防止することができる。

【００４８】次いで、図２Ｅに示す工程（本分離工程）
では、分離開始部６０が形成された貼り合わせ基板３０
を多孔質層１２の部分で２枚の基板に完全に分離する。
ここで、貼り合わせ基板３０の分離は、分離開始部６０
から多孔質層１２に沿った横方向への亀裂の成長を開始
させることによって行う。分離の方法としては、例え
ば、次のような方法が好適である。 （１）流体を利用した分離方法 まず、貼り合わせ基板３０の分離開始部６０に束状の流
体（例えば、水等の液体、空気や窒素等の気体）を噴射
し、これにより分離開始部６０付近の多孔質層１２を破
壊し、徐々に分離領域（分離された領域）、即ち横方向
の亀裂を拡大させながら、そこに流体を進入させる。こ
こで、分離開始部６０を有する貼り合わせ基板３０を回
転させながら該貼り合わせ基板３０の端部に向けて流体
を噴射すると、亀裂の成長は、分離開始部６０に流体が
当たった時点で開始される。したがって、本分離工程の
開始の際に分離開始部６０に対して流体を位置合わせす
る必要がない。その後、更に分離を進め、残りの多孔質
層１２の全面を破壊することにより、貼り合わせ基板３
０を完全に分離する。この際、例えば、貼り合わせ基板
３０をその面内で回転させることにより、該貼り合わせ
基板３０に流体が打ち込まれる位置を変更しながら分離
を進めることが好ましい。

【００４９】流体を用いる場合には、前述したような流
体の噴流を利用する方法に代えて、Oリングなどのシー
ル部材により分離開始部を取り囲む閉じた空間を形成
し、該空間内を流体で満たしその流体を加圧すること
で、亀裂を成長させると共にそこへ流体を進入させる方
法、いわゆる静圧流体を利用する方法を用いてもよい。 （２）固体の楔を利用した分離方法 貼り合わせ基板３０の端部の分離開始部６０に楔（例え
ば、樹脂製などの薄い楔）を緩やかに挿入し、２つの基
板を押し広げることにより、貼り合わせ基板３０を完全
に分離する。

【００５０】なお、楔を利用して分離開始部６０を形成
する場合には、分離開始部６０の形成処理と（図２Ｄ）
と本分離工程（図２Ｅ）において同一の装置を使用し
て、２つの処理を連続的に実行することもできる。 （３）引き剥がしによる分離方法 貼り合わせ基板３０の一方の面を固定し、フレキシブル
テープ等を利用して他方の面を該貼り合わせ基板３０の
軸方向に引っ張ることにより、該貼り合わせ基板３０を
多孔質層１２の部分で完全に分離する。この際、分離の
開始時は、分離開始部６０に分離力が集中するように、
引っ張り力を印加する。 （４）せん断応力による分離方法 貼り合わせ基板３０の一方の面を固定し、他方の面を該
貼り合わせ基板３０の面方向に移動させるように該他方
の面に力を印加することにより、せん断応力によって該
貼り合わせ基板３０を多孔質層１２の部分で完全に分離
する。この方法では、分離開始部６０から分離が開始さ
れるように、他の方法を適用する場合よりも大きな分離
開始部６０を形成しておくことが好ましい。

【００５１】以上のように、分離開始部６０を形成した
後に、該分離開始部６０から分離処理（本分離処理）を
開始することにより、貼り合わせ基板３０を実質的に多
孔質層の部分のみで分離することができ、単結晶Ｓｉ層
１３、絶縁層１４、第２の基板２０、単結晶Ｓｉ基板１
１、及び、それらの層又は基板の界面が破壊されて重大
な欠陥が生じることを防止することができる。

【００５２】ここで、本発明の好適な実施の形態と対照
的な場合として、分離開始部を作成する際に第１の基板
１０と第２の基板２０とに対称な力を作用させた場合、
或いは、分離開始部を形成せず、第１の基板１０と第２
の基板とに対称な力を作用させながら貼り合わせ基板３
０を分離する場合における貼り合わせ基板３０の分離の
様子を考察する。

【００５３】図３は、貼り合わせ基板を構成する第１の
基板１０と第２の基板２０とに対称な力を作用させた様
子を示す模式図である。

【００５４】図３に示すように、第１の基板１０と第２
の基板２０との密着界面に対して対称な力９０２Ａ、９
０２Ｂを夫々第１の基板１０、第２の基板２０に作用さ
せた場合は、密着界面の最外周部の作用点９０１には、
密着面に対して対称な引張力９０３Ａ、９０３Ｂが作用
する。これにより、分離の進行方向は、矢印９０４のよ
うに、概ね、貼り合わせ基板３０の面方向（図では水平
方向）になる。

【００５５】従って、分離は、多孔質層１２まで達しな
いで、図４の矢印９０５に示すように、多孔質層１２に
次いで構造が脆弱な、単結晶Ｓｉ層１３と絶縁層（Ｓｉ
Ｏ_２層）１４との界面に沿って相応の距離Lだけ進行す
る。この場合、単結晶Ｓｉ層１３と絶縁層（ＳｉＯ２
層）１４との界面に沿って分離された部分は、第２の基
板２０側に移設されないために、この長さL部分の部分
とそれより端の部分が欠落し欠陥となる。

【００５６】もっとも、該単結晶Ｓｉ層１３と絶縁層
（ＳｉＯ_２層）１４との界面は、多孔質層１２に比べれ
ば、構造的に強いため、該界面に生じる横方向の亀裂が
基板の中心にまで及ぶことは希であり、途中から単結晶
Ｓｉ層１３を横断し、多孔質層に至り、大部分は多孔質
層１２で分離される。この距離Lが長いと、亀裂が多孔
質層に到達する点は、基板の外周端部から３ｍｍを超え
ることもある。

【００５７】これに対して、本発明の好適な実施の形態
によれば、図５に示すように、分離開始部を形成すべき
部分に、第１の基板１０と第２の基板２０との密着界面
に対して非対称な力９０６Ａ、９０６Ｂを作用させるこ
とにより、第１の基板１０と第２の基板２０との密着界
面に、非対称な力９０７Ａ、９０７Ｂを作用させる。

【００５８】これにより、矢印９０８に示すように、亀
裂を容易に多孔質層１２に到達させることができる。

【００５９】図６は本発明の実施形態による予備分離工
程終了後の複合部材の断面を示している。絶縁層１４及
び単結晶Ｓｉ層１３を横断する亀裂が、第１の部材の表
面の作用点９０１から多孔質層１２に到達している様子
が描かれている。尚、亀裂より端（外側）にある部分６
１は、本分離工程前に取り除いてもよい。本発明の実施
形態によれば、単結晶Ｓｉ層１３と絶縁層１４との界面
に沿って伸びる亀裂の距離（図４中の符号L）をゼロ或
いは非常に短くすることができる。具体的には、亀裂が
多孔質層に到達する点を、高歩留まりで、基板の外周端
部から３ｍｍ以内、より好ましくは２ｍｍ以内にするこ
とができる。

【００６０】図２Ｅに示す分離工程（本分離工程）によ
り、分離後の第１の基板１０’は、単結晶Ｓｉ基板１１
上に多孔質１２ｂを有する構造となる。一方、分離後の
第２の基板２０’は、多孔質Ｓｉ層１２ｃ／単結晶Ｓｉ
層１３ｂ／絶縁層１４ｂ／単結晶Ｓｉ基板２０の積層構
造となる。

【００６１】即ち、以上の工程により、第１の基板の多
孔質層１２上の単結晶Ｓｉ層１３及び絶縁層１４を第２
の基板に移設することができる。ここで、多孔質層１２
は、分離層の一例、単結晶Ｓｉ層１３及び絶縁層１４
は、第１の基板から第２の基板に移設される移設層（表
層）の一例である。

【００６２】図２Ｆに示す工程では、必要に応じて、分
離後の第２の基板２０の表面の多孔質層１２ｃを選択的
に除去する。これにより、図２Ｆに示すように、単結晶
Ｓｉ層１３ｂ／絶縁層１４ｂ／単結晶Ｓｉ基板２０の積
層構造、即ち、ＳＯＩ層（薄膜）１３ｂを有するＳＯＩ
基板５０が得られる。

【００６３】図２Ｇに示す工程では、必要に応じて、分
離後の第１の基板１０’の単結晶Ｓｉ基板１１上の多孔
質層１２ｂをエッチング等により選択的に除去する。こ
のようにして得られる単結晶Ｓｉ基板１１は、再び第１
の基板１０を形成するための基板、又は第２の基板２０
として利用され得る。

【００６４】以上のように、本発明の好適な実施の形態
によれば、第１の基板と第２の基板との密着界面に対し
て非対称な力を貼り合わせ基板の端部に作用させること
により分離層に至る亀裂を有する分離開始部を形成し、
該分離開始部から分離を実行することにより、多孔質層
を選択的に破壊することができるため、重大な欠陥の発
生を防止することができる。

【００６５】次に、本発明の分離開始部の形成工程（予
備分離工程）の実施に好適に用いられる処理装置につい
て説明する。

【００６６】［第１の処理装置］図７は、予備分離工程
の実施に好適な第１の処理装置の構成を概略的に示す図
である。図７に示す処理装置２００は、貼り合わせ基板
３０を支持する支持部２０３を有する支持台２０１と、
貼り合わせ基板３０を支持部２０３に押圧するための弾
性体２０２と、楔２１０と、楔２１０を往復動させるた
めのラック付き駆動軸２１１と、駆動軸２１１をガイド
するガイド部材２１２と、駆動軸２１１に駆動力を与え
て往復動させるためのピニオンギアを有するモータ（駆
動部）２１３とを有する。

【００６７】予備分離工程を実施する際は、モータ２１
３を正転させて楔２１０を貼り合わせ基板３０の端部に
所定量だけ挿入する。一方、楔２１０を後退させる際に
はモータ２１３を逆転させればよい。

【００６８】図８は、図７の一部の拡大図である。非対
称な構造の楔２１０は、第１の基板１０と第２の基板と
の密着界面に対して非対称な力を第１の基板１０及び第
２の基板２０に作用させるための構造として、密着界面
に対する傾斜角が異なる２つの当接面を有する（第１の
基板１０に当接する側の傾斜θ１が第２の基板２０に当
節する側の傾斜θ２よりも大きい）。この非対称な構造
は、第１の基板１０の露出部からその内部の多孔質層に
向かって亀裂を生じさせ、適切な分離開始部を形成する
ことができる構造である。

【００６９】図９は、楔２１０を貼り合わせ基板３０の
端部に挿入した様子を模式的に示す図である。楔２１０
が非対称な構造を有するため、第１の基板１０と第２の
基板２０とは、密着界面に対して非対称な力を受けてい
る。この図９では、分離開始部の亀裂はマクロ的に描い
ており、実際には、上述したとおり、移設層を横断し分
離層に至る亀裂と、そこから分離層内又は分離層の上側
若しくは下側の界面に生じる横方向の亀裂とを含んでい
る、本分離工程では、図１０に示すように、対称な構造
を有する固体の楔２１０’を適用することが好ましい。
この場合、図７に示した処理装置を予備分離工程に適用
し、図１０に示す処理装置（図７に示した処理装置の楔
２１０を楔２１０’に置き換えた処理装置）を本分離工
程に適用すればよい。

【００７０】［第２の処理装置］図１１は、予備分離工
程の実施に好適な第２の処理装置の構成を概略的に示す
図である。図１１に示す処理装置３００は、貼り合わせ
基板３０を支持する支持部２０３を有する支持台２０１
と、貼り合わせ基板３０を支持部２０３に押圧するため
の弾性体２０２と、楔２２０と、楔２２０を往復動させ
るためのラック付き駆動軸２１１と、駆動軸２１１をガ
イドするガイド部材２１２と、駆動軸２１１に駆動力を
与えて往復動させるためのピニオンギアを有するモータ
２１３とを有する。

【００７１】予備分離工程を実施する際は、モータ２１
３を正転させて楔２２０を貼り合わせ基板３０の端部に
所定量だけ挿入する。一方、楔２２０を後退させる際に
はモータ２１３を逆転させればよい。

【００７２】図１２は、図１１の一部の拡大図である。
非対称な構造の楔２２０は、第１の基板１０と第２の基
板との密着界面に対して非対称な力を第１の基板１０及
び第２の基板２０に作用させるための構造として、第１
及び第２の基板１０及び２０に各々当接する２つの当接
面を有し、第１の基板１０に当接する第１の当接面に対
して第２の基板２０に当接する第２の当接面が長さＤだ
け後退した構造を有する。この非対称な構造は、第１の
基板１０の露出部からその内部の多孔質層に向かって亀
裂を生じさせ、これにより、貼り合わせ基板３０の端部
に適切な分離開始部を形成することができる構造であ
る。

【００７３】図１３は、楔２２０を貼り合わせ基板３０
の端部に挿入した様子を模式的に示す図である。楔２２
０が非対称な構造を有するため、第１の基板１０と第２
の基板２０とは、密着界面に対して非対称な力を受けて
いる。この図１３では、分離開始部の亀裂はマクロ的に
描いており、実際には、上述したとおり、移設層を横断
し分離層に至る亀裂と、そこから分離層内又は分離層の
上側若しくは下側の界面に生じる横方向の亀裂とを含ん
でいる、本分離工程では、図１０に示すように、対称な
構造を有する楔２１０’を適用することが好ましい。こ
の場合、図１１に示す処理装置を予備分離工程に適用
し、図１０に示す処理装置（図１１に示す処理装置の楔
２２０を楔２１０’に置き換えた処理装置）を本分離工
程に適用すればよい。

【００７４】［第３の処理装置］図１４は、予備分離工
程の実施に好適な第３の処理装置の構成を概略的に示す
図である。図１４に示す処理装置４００は、貼り合わせ
基板３０を支持する支持部２０３を有する支持台２０１
と、貼り合わせ基板３０を支持部２０３に押圧するため
の弾性体２０２と、楔２３０と、楔２３０を往復動させ
るためのラック付き駆動軸２１１と、駆動軸２１１をガ
イドするガイド部材２１２と、駆動軸２１１に駆動力を
与えて往復動させるためのピニオンギアを有するモータ
２１３とを有する。

【００７５】予備分離工程を実施する際は、モータ２１
３を正転させて楔２３０を貼り合わせ基板３０の端部に
所定量だけ挿入する。一方、楔２３０を後退させる際に
はモータ２１３を逆転させればよい。

【００７６】図１５は、図１４の一部の拡大図である。
非対称な構造の楔２３０は、第１の基板１０と第２の基
板との密着界面に対して非対称な力を第１の基板１０及
び第２の基板２０に作用させるための構造を有する。具
体的には、楔２３０は、第１の基板１０に当接する第１
当接部材２３０ａと第２の基板２０に当接する第２当接
部材２３０ｂとを有し、第１当接部材２３０ａは、第２
当接部材２３０ｂよりも高い硬度を有する。典型的に
は、例えば、第１当接部材２３０ａは、剛体で構成さ
れ、第２当接部材２３０ｂは、弾性体（例えば、ゴム）
で構成される。これにより、貼り合わせ基板３０の端部
に適切な分離開始部を形成することができる。

【００７７】図１６は、楔２３０を貼り合わせ基板３０
の端部に挿入した様子を模式的に示す図である。楔２３
０が非対称な構造を有するため、第１の基板１０と第２
の基板２０とは、密着界面に対して非対称な力を受けて
いる。この図１６では、分離開始部の亀裂はマクロ的に
描いており、実際には、上述したとおり、移設層を横断
し分離層に至る亀裂と、そこから分離層内又は分離層の
上側若しくは下側の界面に生じる横方向の亀裂とを含ん
でいる、本分離工程では、図１０に示すように、対称な
構造を有する楔２１０’を適用することが好ましい。こ
の場合、図１４に示す処理装置を予備分離工程に適用
し、図１０に示す処理装置（図１４に示す処理装置の楔
２３０を楔２１０’に置き換えた処理装置）を本分離工
程に適用すればよい。

【００７８】［第４の処理装置］図１７は、予備分離工
程の実施に好適な第４の処理装置の構成を概略的に示す
図である。図１７に示す処理装置５００は、貼り合わせ
基板３０を支持する支持部２０３を有する支持台２０１
と、貼り合わせ基板３０を支持部２０３に押圧するため
の弾性体２０２と、楔２４０と、楔２４０を往復動させ
るためのラック付き駆動軸２１１’と、駆動軸２１１’
をガイドするガイド部材２１２と、駆動軸２１１’に駆
動力を与えて往復動させるためのピニオンギアを有する
モータ２１３と、楔２４０を第１の基板１０と第２の基
板２０との密着界面に対して非対称な方向に振動させる
振動子２５０と、該振動子２５０の一端と楔２４０とを
連結する連結部材２４１とを有する。

【００７９】振動子２５０は、第１の基板１０と第２の
基板との密着界面に対して非対称な方向の振動を発生す
る。振動子２５０としては、例えば、電気信号を機械的
な振動エネルギーに変換する素子（例えば、圧電素子）
が好適である。

【００８０】予備分離工程を実施する際は、モータ２１
３を正転させて楔２４０を貼り合わせ基板３０の端部に
所定量だけ挿入する。一方、楔２４０を後退させる際に
はモータ２１３を逆転させればよい。

【００８１】図１８は、図１７の一部の拡大図である。
非対称な構造の楔２４０は、図１７に示す振動子２５０
により第１の基板１０と第２の基板の密着界面に対して
非対称な方向の振動を与えられる。これにより、第１の
基板１０と第２の基板２０には、密着界面に対して非対
称な力が印加される。詳しくは、この振動により楔に接
触する個所は第１の基板１０の方が、第２の基板２０よ
りも外側であるため、基板１０の受けるモーメントは、
基板２０の受けるモーメントより大きくなり、基板１０
の端部の反り量が基板２０の端部のそれより大きくな
る。これにより、第１の基板１０の露出部からその内部
の多孔質層に向かって亀裂を生じさせ、貼り合わせ基板
３０の端部に適切な分離開始部を形成することができ
る。

【００８２】図１９は、楔２４０を貼り合わせ基板３０
の端部に挿入した様子を模式的に示す図である。楔２４
０が非対称な方向に振動するため、第１の基板１０と第
２の基板２０とは、密着界面に対して非対称な力を受け
ている。この図１３では、分離開始部の亀裂はマクロ的
に描いており、実際には、上述したとおり、移設層を横
断し分離層に至る亀裂と、そこから分離層内又は分離層
の上側若しくは下側の界面に生じた横方向の亀裂とを含
んでいる。

【００８３】そして、この装置の振動子２５０を停止さ
せれば、この装置は本分離工程にも好ましく適用でき
る。

【００８４】［第５の処理装置］図２０は、本発明の本
分離工程の実施に好適な第５の処理装置の構成を概略的
に示す図である。処理装置６００は、貼り合わせ基板３
０を保持する一対の基板保持部１０３及び１０４と、一
方の基板保持部１０３に連結されると共に回転可能に軸
支された回転軸１０１と、基板保持部１０３と基板保持
部１０４との間の距離を調整すると共に貼り合わせ基板
３０を押圧するために回転軸１０１に連結されたアクチ
ュエータ（例えば、エアシリンダ）１０８と、他方の基
板保持部１０４に連結されると共に回転可能に軸支され
た回転軸１０２と、回転軸１０２を回転させる回転源
（モータ）１０５と、貼り合わせ基板３０に流体を打ち
込むための噴射ノズル１０６と、貼り合わせ基板３０と
噴射ノズル１０６との相対的な位置関係を調整するため
の駆動ロボット１０７とを有する。

【００８５】流体としては、例えば、水等の液体又は空
気や窒素等の気体を採用し得る。流体として水を使用す
る装置は、一般にウォータージェット装置と呼ばれる。
噴射ノズル１０６の径は、例えば０．１ｍｍ程度が好適
である。

【００８６】貼り合わせ基板に噴射ノズル１０６を対向
させると共に、駆動ロボット１０７を駆動することによ
り、第１の基板１０と第２の基板２０との密着界面の直
上付近或いはそれから第１の基板１０側にずれた位置に
噴射ノズル１０６を配置する。そして、この状態で、噴
射ノズル１０６から流体を噴射することにより、第１の
基板１０と第２の基板２０との密着界面に対して対称或
いは非対称な外力を貼り合わせ基板３０の端部に作用さ
せる。これにより、多孔質層に亀裂を生じさせ、それを
成長させることができる。

【００８７】ここで、密着界面に対して非対称な力を貼
り合わせ基板３０の端部に作用させる方法として、他の
方法を採用することもできる。例えば、図２０に示す例
では、密着界面に対して平行に流体を噴射するが、該密
着界面に対して傾斜させ、第１の基板に向けて流体を噴
射することによっても、多孔質層に亀裂を生じさせ、そ
れを成長させることができる。

【００８８】［第６の処理装置］図２１は、本発明の予
備分離工程或いは本分離工程の実施に好適な第６の処理
装置の構成を概略的に示す図である。

【００８９】図２１に示す処理装置７００は、貼り合わ
せ基板を回転可能に保持する一対の基板保持部１１３及
び１１４と、一方の基板保持部１１４に連結された反り
矯正部材１１５を有する非対称な構造の基板保持機構と
を具備する。この非対称な構造の基板保持機構は、密着
界面に対して非対称な力を貼り合わせ基板の端部に作用
させる。

【００９０】基板２０は反り矯正部材１１５を介して基
板保持部１１４に減圧吸着され、基板１０は基板保持部
１１３に減圧吸着される。そして、基板保持部１１４
（又は基板保持部１１３）を回転させると、貼り合わせ
基板と基板保持部１１３（又は基板保持部１１４）とが
共に回転する。

【００９１】この処理装置７００は次のように使用され
る。まず、基板保持部１１３及び１１４により貼り合わ
せ基板を挟んで保持する。そして、貼り合わせ基板を回
転させずに静止させて、噴射ノズル１０６から貼り合わ
せ基板の密着界面及びその近傍に向けて純水、空気、窒
素などの流体１１７を噴射する。このとき、第２の基板
２０は板状の反り矯正部材１１５により図中上方への反
りが妨げられる。一方、第１の基板１０側には反り矯正
部材が無いので、基板を支持する部材の最外周端の位置
は、第２の基板２０のそれより内側に位置している。こ
れにより、第１の基板１０の端部は第２の基板２０より
反り易くなっている。

【００９２】このような状態で、第１及び第２の基板の
各面取り部により形成された凹部に、流体１１７が吹き
付けられると、両基板の端部はそれぞれ離反する力を流
体から受けることになる。これにより、図５に示したよ
うな力の作用により、図６等に示したように第１の基板
１０の表面から分離層に至る亀裂が発生する。

【００９３】その後、流体１１７を噴射さ続けながら基
板保持部１１４を回転させる。これにより、貼り合わせ
基板は、回転させた状態で流体１１７により徐々に分離
される。ここで、貼り合わせ基板が１回転以上回転した
時点で該貼り合せ基板が完全に分離されるように、噴射
ノズル１０６に流体を供給する圧縮機による加圧力を調
整する。この分離処理において、亀裂は、渦巻き状に基
板の外から中心に向けて分離層に沿って進む。

【００９４】両基板が完全に分離したら、流体の噴射を
止める。

【００９５】［第７の処理装置］図２２は、予備分離工
程或いは本分離工程の実施に好適な第７の処理装置の構
成を概略的に示す図である。

【００９６】図２２に示す処理装置８００は、貼り合わ
せ基板を回転可能に保持する一対の基板保持部１１３及
び１１４と、一方の基板保持部１１４に連結され、端部
においてのみ基板２０を吸着する凹型の反り矯正部材１
１６を有する非対称な基板保持機構とを具備している。
１１８は凹部（空間）である。この非対称な構造の基板
保持機構は密着界面に対して非対称な力を貼り合せ基板
の端部に作用させる。

【００９７】基板２０は吸着部材１１５の端部で減圧吸
着され、基板１０は基板保持部１１３に減圧吸着され
る。そして、基板保持部１１４（又は基板保持部１１
３）を回転させると、貼り合せ基板と基板保持部１１３
（又は基板保持部１１４）とが共に回転する。

【００９８】この装置の動作は図２１の装置と同じであ
る。

【００９９】［第８の処理装置］図２３は、予備分離工
程或いは本分離工程の実施に好適な第８の処理装置の構
成を概略的に示す図である。処理装置９００は、非対称
な基板保持機構を具備しており、この非対称な構造の基
板保持機構は、密着界面に対して非対称な力を貼り合わ
せ基板の端部に作用させる。

【０１００】図２３に示す処理装置９００は、下蓋１２
１と上蓋１２２とを有しており、内部に貼り合わせ基板
を収容する空間１２３ともう一つの空間１２４とを形成
している。

【０１０１】一方の空間１２３には流体供給菅１２５
が、他方の空間１２４には流体供給菅１２６が通じてお
り、それぞれ独立して所望の圧力で流体を供給する。処
理装置９００の内部には、ゴムなどの弾性体からなるシ
ート状の隔離用シール材１２７が取り付けられており、
これが空間１２３と空間１２４とを隔てている。上蓋１
２２側の空間１２４内には、内部が中空のOリング１２
８が設けられている。シール材１２７は基板１０の保持
部としても機能する。

【０１０２】下蓋１２１には、基板２０を保持する基板
保持部１２９が設けられており、基板保持部１２９に
は、減圧吸着用の吸引孔１３０が複数形成されており、
基板保持部１２９の周辺部には、真空シール用のＯリン
グ１３１が取り付けられている。

【０１０３】この処理装置９００は次のように使用され
る。まず、上下の蓋１２１、１２２を開けて、貼り合わ
せ基板を基板保持部１２９上に載置し、吸引孔１３０を
通して吸着する。次に、上下の蓋１２１、１２２を閉め
て空間１２３を密封し、流体供給菅１２５から加圧流体
を空間１２３内に供給する。又、流体供給菅１２６から
加圧流体を空間１２４内に供給する。

【０１０４】ここで、空間１２３の圧力を空間１２４の
圧力より高める。貼り合わせ基板を構成する上側の基板
１０は、上方に移動可能な状態でシール材１２７に密着
しているので、基板１０の端部に流体により静圧を受け
ると、図５に示したような力の作用により、基板１０の
端部が上方に反る。これにより、図６等に示したように
第１の基板１０の表面から分離層に至る亀裂が発生す
る。

【０１０５】その後、流体を用いて静圧を印加し続ける
と、貼り合わせ基板が完全に分離される。

【０１０６】図２４は、本発明の実施の形態による複合
部材の分離後の第１の基板の一例を示す模式的平面図で
ある。

【０１０７】分離開始部６０を除くと、第１の基板１１
の分離面側に、大面積に亘って均一な厚さで残留多孔質
層１２ｂが残っている。半球状の分離開始部６０の位置
が、基板の外周最端部から３ｍｍ以内、より好ましくは
２ｍｍ以内であれば、ＳＯＩ基板としては良好なものが
得られる。

【０１０８】本発明の実施形態によれば、分離層に到達
する亀裂の位置を、基板の外周最端部から３ｍｍ以内、
より好ましくは２ｍｍ以内に安定して発現させることが
できる。

【０１０９】本発明においては、分離開始部６０の面積
を不本意に広げないように、貼り合わせ基板を回転させ
ずに、予備分離工程を行うことが好ましい。

【０１１０】そして、予備分離工程の後に、貼り合わせ
基板を回転させながら該基板の端部に向けて流体を噴射
する。分離開始部６０付近に流体が当たるまでは亀裂は
成長しないが、分離開始部６０付近に流体が当たると本
分離工程に移行する。流体を用いた本分離工程では、回
転源１０５を駆動することにより貼り合わせ基板３０を
1回転以上、より好ましくは２回転以上回転させなが
ら、亀裂を外周側から中心に向けて渦巻状に成長させて
本分離工程を実施することが好ましい。これにより、本
分離工程中における基板の反りを抑え、基板自体の割れ
を確実に防止することができる。

【０１１１】ここで、イオン注入法を利用した薄膜の製
造方法の実施形態について図２５A〜図２５Eを参照して
説明する。

【０１１２】まず、単結晶シリコンウエハのような基板
を用意する。好ましくはミラーウエハ上に単結晶半導体
層１３をエピタキシャル成長させた基板を用いるとよ
い。

【０１１３】次に、酸化性雰囲気で熱処理を行い基板１
１の表面に酸化シリコンのような絶縁層１４を形成す
る。

【０１１４】線状イオン打ち込み法或いはプラズマ浸漬
イオン打ち込み法により、絶縁層１４が形成された基板
１１の表面を通して基板１１内にイオンを打ち込む。こ
こで、移設層の厚みに応じてイオン注入時のエネルギー
を制御して、注入粒子が移設層の厚みに対応した深さに
ピーク濃度を持つように打ち込む。

【０１１５】打ち込まれた粒子が高濃度に分布する層状
の部分は、注入イオンによる欠陥やストレスが生じてい
るため分離層４として働く。

【０１１６】こうして、移設層となる絶縁層１４及び単
結晶半導体層１３を有し、その下にイオン注入による分
離層４とを有する第1の部材が作製される（図２５A）。

【０１１７】次に、石英ガラス又は単結晶シリコンウエ
ハのような第2の部材２０を用意し、必要に応じて、そ
の表面に酸化シリコンなどの絶縁層を形成する。

【０１１８】次に、第1の部材と第2の部材２０を室温で
密着させ、両者を貼り合わせる。ここで、必要に応じて
熱処理を行い、接合強度を高めることも好ましい。こう
して、図２５Bに示す複合部材が得られる。

【０１１９】次に、複合部材に上述した非対称の外力を
加えて、第1の部材の表面から移設層である絶縁層１４
及び単結晶半導体層１３を通して分離層４に至る亀裂７
Aを形成する（図２５C）。

【０１２０】そして、更に分離力を加えて分離層４に沿
って図中横方向に亀裂７Bを成長させる（図２５D）。

【０１２１】こうして、図２５Eに示すように複合部材
が完全に分離され、絶縁層１４と単結晶半導体層１３が
第2の部材上に移設される。

【０１２２】以上の工程により、SOI層となる薄膜（単
結晶半導体層１３）を製造することができる。

【０１２３】以下、本発明の好適な実施例を説明する。

【０１２４】［第１の実施例］この実施例は、ＳＯＩ基
板の製造工程に第１の処理装置２００及び第５の処理装
置６００を適用した例である。

【０１２５】まず、第１の基板１０を形成する為に、比
抵抗０．０１Ω・ｃｍのP型（又はN型でもよい）の単結
晶Ｓｉ基板１１を準備し、その単結晶Ｓｉ基板１１に対
してHF溶液中で２段階の陽極化成処理を施し、その表面
に、互いに多孔度の異なる２層の多孔質層からなる多孔
質Ｓｉ層１２を形成した（図２Ａ）。この時の陽極化成
条件は、以下の通りである。

【０１２６】＜第1段階の陽極化成条件＞ 電流密度 ：７（ｍＡ／ｃｍ^２） 陽極化成溶液 ：ＨＦ：Ｈ_２Ｏ：Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ＝１：
１：１ 処理時間 ：５（ｍｉｎ） 多孔質Ｓｉ厚 ：４．５（μｍ） ＜第２段階の陽極化成条件＞ 電流密度 ：３０（ｍＡ／ｃｍ^２） 陽極化成溶液 ：ＨＦ：Ｈ_２Ｏ：Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ＝１：
１：１ 処理時間 ：１０（ｓｅｃ） 多孔質Ｓｉ厚 ：０．２（μｍ） こうして、第１の基板の表面側には、第１段階の低電流
で低多孔度の第１の多孔質層が形成され、第１の多孔質
層の下には、第２段階の高電流で第１の多孔質層より薄
く且つ高多孔度の第２の多孔質層が形成された。

【０１２７】なお、第1の多孔質層の厚さは、上記の例
に限定されず、例えば、数百μｍ〜０．１μｍが好適で
ある。また、第2の多孔質層の厚さに関しても、上記の
例に限定されず、以降の分離工程の条件等に応じて適宜
変更し得る。

【０１２８】第１の多孔質層が、高品質のエピタキシャ
ルＳｉ層１３を形成するために好適な多孔度を有するよ
うに、第２の多孔質層が、該第２の多孔質の中であって
第１の多孔質層との界面に極めて近い部分に亀裂が生じ
るような多孔度を有するように、上記の条件を決定し
た。

【０１２９】多孔質層１２は、１層構造でもよいし、３
層以上の構造としてもよい。

【０１３０】次いで、この基板に酸素雰囲気中において
４００℃で１時間の酸化処理を実施した。この酸化処理
により、多孔質層の孔壁内部を単結晶Siのまま維持しつ
つ、多孔質層１２の孔の壁面を熱酸化膜で覆った。

【０１３１】次いで、多孔質Ｓｉ層１２上にCVD(Chemic
al VaporDeposition)法により０．３μｍ 厚の単結晶Ｓ
ｉ層１３をエピタキシャル成長させた（図２Ｂ）。この
時の成長条件は以下の通りである。なお、エピタキシャ
ル成長の前段では、高温で水素ガスに多孔質Ｓｉ層１２
の表面が晒されるため、Sｉ原子のマイグレーションに
より表面の孔が埋まり、表面が平坦になる。

【０１３２】＜エピタキシャル成長条件＞ ソースガス ：ＳｉＨ_２Ｃｌ_２／Ｈ_２ ガス流量 ：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ） ガス圧力 ：８０（Ｔｏｒｒ） 温度：９５０（℃） 成長速度 ：０．３０（μｍ／ｍｉｎ） 次いで、エピタキシャル成長させた単結晶Ｓｉ層１３の
表面に熱酸化により２００ｎｍ厚のＳｉＯ_２層１４を形
成した（図２B）。これにより第1の基板１０が得られ
る。

【０１３３】次いで、別途準備された第1の基板１０と
同サイズのＳｉ基板（第2の基板）２０と、第1の基板１
０のＳｉＯ_２層１４の表面とを、それぞれの基板の中心
位置が一致するように、密着させて、酸化性雰囲気中で
１１８０℃で５分の熱処理を行った。これにより図２Ｃ
に示すような貼り合わせ基板３０を作成した。実際に
は、酸化性雰囲気での熱処理により複合部材の表面は酸
化膜で覆われていた。

【０１３４】次いで、図７に示すように、貼り合わせ基
板３０の外周部を処理装置２００の支持部２０３により
支持した。この時、貼り合わせ基板３０に形成されてい
る分離開始部を固体の楔２１０に対向させた。

【０１３５】次いで、モータ２１３を駆動して楔２１０
を貼り合わせ基板３０の密着界面に平行に移動させて、
楔２１０を貼り合わせ基板３０の分離開始部に約１．５
ｍｍだけ挿入した。これにより、貼り合わせ基板３０に
図６に示したような多孔質層１２に至る亀裂が形成さ
れ、亀裂より端の部分が欠落して、図２４に示したよう
な略半円状の分離開始部６０が形成された（図２Ｄ）。

【０１３６】ここでは、ポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）製の樹脂の楔２１０を採用した。また、ここで
採用した楔は、該楔２１０が第１の基板１０に当接する
当接面と密着界面とがなす角度θ１は２０度、楔２１０
が第２の基板２０に当接する当接面と密着界面がなす角
度θ２は１０度を有する。即ち、０≦θ２＜θ１の関係
を満足させた（図８又は図９参照）。

【０１３７】次いで、図２０に示す処理装置６００の基
板保持部１０３及び１０４に貼り合わせ基板３０を保持
させた。この時、分離開始部が噴射ノズル１０６に対向
するように貼り合わせ基板３０を位置決めした。

【０１３８】次いで、直径０．１ｍｍの噴射ノズル１０
６から分離開始部に向けて４００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力
の流体（この場合は水）を噴射して分離を開始した。そ
して、その後、貼り合わせ基板３０を回転させながら分
離を進め、亀裂を第１の多孔質層と第２の多孔質層との
界面付近の第２の多孔質層中にそれに沿って渦巻き状に
内部に成長させた。貼り合わせ基板３０の中心まで亀裂
が到達して、貼り合わせ基板３０を多孔質層１２の部分
で２枚の基板に完全に分離できた（図２E）。

【０１３９】次いで、分離後の第２の基板２０’の表面
に残留する残留多孔質層１２bをHF濃度が４９重量％の
弗酸とH_２O₂濃度が３０重量％過酸化水素水と水の混合
液をエッチング液として選択的にエッチングした（図２
F）。これにより図２Fに示すようなＳＯＩ基板が得られ
た。移設された単結晶Ｓｉ層１３ｂの外周端は、全周に
亘って基板２０の外周端から２ｍｍ以内に存在してお
り、絶縁層１４ｂを介して基板２０に密着していた。

【０１４０】次いで、単結晶Ｓｉ基板１１上に残留する
残留多孔質層１２bをHF濃度が４９重量％の弗酸とH_２O₂
濃度が３０重量％の過酸化水素水と水との混合液をエッ
チング液として選択的にエッチングした（図２G）。

【０１４１】［第２の実施例］この実施例は、ＳＯＩ基
板の製造工程に第２の処理装置３００及び第５の処理装
置６００を適用した例である。

【０１４２】貼り合わせ基板３０の作製までは、上述し
た第１の実施例と同じ方法で行った。

【０１４３】次いで、図１１に示すように、貼り合わせ
基板３０の外周部を処理装置３００の支持部２０３によ
り支持した。この時、貼り合わせ基板３０に形成されて
いる分離開始部を楔２２０に対向させた。

【０１４４】次いで、モータ２１３を駆動して楔２２０
を貼り合わせ基板３０の密着界面に平行に移動させて、
楔２２０を貼り合わせ基板３０の分離開始部に約１．５
ｍｍだけ挿入した。

【０１４５】ここでは、PTFE製の楔２２０を採用した。
また、ここで採用した楔２２０は、該楔２２０が第１の
基板１０に当接する第１の当接面に対して楔２２０が第
２の基板２０に当接する当接面が０．５ｍｍ（即ち、Ｄ
＝０．５ｍｍ＞０）だけ後退した構造を有する（図１２
又は図１３参照）。これにより、貼り合わせ基板３０に
図６に示したような多孔質層１２に至る亀裂が形成さ
れ、亀裂より端（外側）の部分が欠落して、図２４に示
したような略半円状の分離開始部６０が形成された（図
２Ｄ）。

【０１４６】次いで、第１の実施例と同様にして図２０
に示す処理装置６００を用いて本分離を行い、SOI基板
を作製した。また、第１の実施例と同様にして単結晶Ｓ
ｉ基板を再生した。

【０１４７】[第３の実施例]この実施例は、ＳＯＩ基板
の製造工程に第３の処理装置４００及び第５の処理装置
６００を適用した例である。

【０１４８】貼り合わせ基板３０の作製までは、上述し
た第１の実施例と同じ方法で行った。

【０１４９】次いで、図１４に示すように、貼り合わせ
基板３０の外周部を処理装置４００の支持部２０３によ
り支持した。この時、貼り合わせ基板３０に形成されて
いる分離開始部を楔２３０に対向させた。

【０１５０】次いで、モータ２１３を駆動して楔２３０
を貼り合わせ基板３０の密着界面に平行に移動させて、
楔２３０を貼り合わせ基板３０の分離開始部に約１．５
ｍｍだけ挿入した。

【０１５１】ここで採用した楔２３０は、第１の基板１
０に当接する第１部材２３０ａが第２の基板２０に当接
する第２部材２３０ｂよりも高い硬度を有する。より具
体的には、第１部材２３０ａがＰＥＥＫで構成され、第
２部材２３０ｂがゴムで構成された楔２３０を採用した
（図１５又は図１６参照）。

【０１５２】これにより、これにより、貼り合わせ基板
３０に図６に示したような多孔質層１２に至る亀裂が形
成され、亀裂より端の部分が欠落して、図２０に示した
ような略半円状の分離開始部６０が形成された（図２
Ｄ）。

【０１５３】次いで、第１の実施例と同様にして図２０
に示す処理装置６００を用いて本分離を行い、SOI基板
を作製した。また、第１の実施例と同様にして単結晶Ｓ
ｉ基板を再生した。

【０１５４】［第４の実施例］この実施例は、ＳＯＩ基
板の製造工程に第４の処理装置５００及び第５の処理装
置６００を適用した例である。

【０１５５】貼り合わせ基板３０の作製までは、上述し
た第１の実施例と同じ方法で行った。

【０１５６】次いで、図１７に示すように、貼り合わせ
基板３０の外周部を処理装置５００の支持部２０３によ
り支持した。この時、貼り合わせ基板３０に形成されて
いる分離開始部が楔２４０に対向させた。

【０１５７】次いで、モータ２１３を駆動して楔２４０
を貼り合わせ基板３０の密着界面に平行に移動させて、
楔２４０を振動させながら貼り合わせ基板３０に約１．
５ｍｍだけ挿入した。これにより、これにより、貼り合
わせ基板３０に図６に示したような多孔質層１２に至る
亀裂が形成され、亀裂より端の部分が欠落して、図２０
に示したような略半円状の分離開始部６０が形成された
（図２Ｄ）。

【０１５８】次いで、第１の実施例と同様にして図２０
に示す処理装置６００を用いて本分離を行い、SOI基板
を作製した。また、第１の実施例と同様にして単結晶Ｓ
ｉ基板を再生した。

【０１５９】［第５の実施例］この実施例は、ＳＯＩ基
板の製造工程に第１の処理装置２００及び第５の処理装
置６００を用いた例である。

【０１６０】貼り合わせ基板３０への分離開始部６０の
形成までは、上述した第１の実施例と同じである。

【０１６１】次いで、図２０に示す処理装置６００に貼
り合わせ基板３０を保持させて回転させ、第１の実施例
と同様に４００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力の流体を噴射し
た。

【０１６２】回転している分離開始部６０付近に流体が
当たった後、亀裂が渦巻状に成長し、貼り合わせ基板３
０の中心まで到達したところで、貼り合わせ基板３０は
完全に２枚の基板に分離された。

【０１６３】その後の処理は第１の実施例と同じであ
る。

【０１６４】［第６の実施例］この実施例は、ＳＯＩ基
板の製造工程に第６の処理装置７００を用いた例であ
る。

【０１６５】貼り合わせ基板３０の作製までは、上述し
た第１の実施例と同じである。

【０１６６】次いで、図２１に示す処理装置７００に貼
り合わせ基板３０を保持させ、静止した状態で２０００
ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力の流体を噴射して基板１０の端部
を下方に反らせて分離開始部を形成した。

【０１６７】次いで、流体の圧力を４００ｋｇｆ／ｃｍ
^２に下げて、その後、貼り合わせ基板３０を回転させる
ことにより、亀裂を渦巻状に成長させて、貼り合わせ基
板３０を完全に２枚の基板に分離した。

【０１６８】その後の処理は第１の実施例と同じであ
る。

【発明の効果】本発明によれば、例えば、貼り合わせ基
板等の複合部材を多孔質層等の分離層で適切に分離する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】、

【図１Ｂ】、

【図１Ｃ】本発明の好適な実施の形態に係る複合部材の
分離方法を説明するための模式図である。

【図２Ａ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における多孔質層の形成工程を説明するため
の模式図である。

【図２Ｂ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における単結晶Ｓｉ層及び絶縁層の形成工程
を説明するための模式図である。

【図２Ｃ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における貼り合わせ工程を説明するための模
式図である。

【図２Ｄ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における分離開始部の形成工程（予備分離工
程）を説明するための模式図である。

【図２Ｅ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における分離工程（本分離工程）を説明する
ための模式図である。

【図２Ｆ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における第２の基板側の多孔質層の除去工程
及びＳＯＩ基板を説明するための模式図である。

【図２Ｇ】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板
の製造方法における第１の基板側の多孔質層の除去工程
を説明するための模式図である。

【図３】貼り合わせ基板を構成する第１の基板と第２の
基板とに対称な力を作用させた様子を示す模式図であ
る。

【図４】分離処理によって生じ得る欠陥を模式的に示す
図である。

【図５】本発明の好適な実施の形態に従って分離開始部
を形成する際に貼り合わせ基板に作用する力を示す図で
ある。

【図６】本発明の好適な実施の形態に係る処理装置によ
って分離開始部が形成された貼り合わせ基板の断面を模
式的に示す図である。

【図７】予備分離工程の実施に好適な第１の処理装置の
構成を概略的に示す図である。

【図８】図７の一部の拡大図である。

【図９】楔を貼り合わせ基板の端部に挿入した様子を模
式的に示す図である。

【図１０】本分離工程に好適な楔を示す図である。

【図１１】予備分離工程の実施に好適な第２の処理装置
の構成を概略的に示す図である。

【図１２】図１１の一部の拡大図である。

【図１３】楔を貼り合わせ基板の端部に挿入した様子を
模式的に示す図である。

【図１４】予備分離工程の実施に好適な第３の処理装置
の構成を概略的に示す図である。

【図１５】図１４の一部の拡大図である。

【図１６】楔を貼り合わせ基板の端部に挿入した様子を
模式的に示す図である。

【図１７】予備分離工程の実施に好適な第４の処理装置
の構成を概略的に示す図である。

【図１８】図１７の一部の拡大図である。

【図１９】楔を貼り合わせ基板の端部に挿入した様子を
模式的に示す図である。

【図２０】本分離工程の実施の好適な第５の処理装置の
構成を概略的に示す図である。

【図２１】予備分離工程或いは本分離工程の実施に好適
な第６の処理装置の構成を概略的に示す図である。

【図２２】予備分離工程或いは本分離工程の実施に好適
な第７の処理装置の構成を概略的に示す図である。

【図２３】予備分離工程或いは本分離工程の実施に好適
な第８の処理装置の構成を概略的に示す図である。

【図２４】本発明の実施の形態による複合部材の分離後
の第１の基板の一例を示す模式的平面図である。

【図２５Ａ】、

【図２５Ｂ】、

【図２５Ｃ】、

【図２５Ｄ】、

【図２５Ｅ】本発明の好適な実施の形態に係る薄膜の製
造方法を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 第１の部材 ２ 第２の部材 ３ 基板 ４ 分離層 ５ 移設層 ６ 複合部材 ７A、７B 亀裂 ８ 非対称な力 ９ 分離力 １０ 第１の基板 ２０ 第２の基板 ３０ 貼り合わせ基板 ５０ ＳＯＩ基板 ６０ 分離開始部 １１ 単結晶Ｓｉ基板 １２ 多孔質層 １３ 単結晶Ｓｉ層 １４ 絶縁層（ＳｉＯ₂層） １００，２００，３００，４００，５００，６００ 処
理装置 １０１，１０２ 回転軸 １０３，１０４ 基板保持部 １０５ 回転源（モータ） １０６ 噴射ノズル １０７ 駆動ロボット １０８ アクチュエータ ２０１ 支持台 ２０２ 弾性体 ２０３ 支持部 ２１０，２１０’，２２０，２３０，２４０ 楔 ２１１，２１１’ ラック付き駆動軸 ２１２ ガイド部材 ２１３ モータ ２３０ａ 第１部材 ２３０ｂ 第２部材 ２４１ 連結部材 ２５０ 振動子

Claims (45)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分離層と前記分離層上にある移設層とを
   有する第１の部材と、第２の部材とが密着した複合部材
   を、前記第１の部材と前記第２の部材との密着界面とは
   異なる位置において分離する複合部材の分離方法であっ
   て、 前記密着界面に対して非対称な力を前記複合部材の端部
   に作用させることにより、前記複合部材に前記第１の部
   材の表面から前記移設層を通り前記分離層に至る亀裂を
   形成する工程を含む予備分離工程と、 前記分離層に沿って前記亀裂を成長させる工程を含む本
   分離工程と、 を有する分離方法。
2. 【請求項２】 前記本分離工程では、実質的に前記分離
   層の中或いはその界面で前記亀裂を成長させる請求項１
   に記載の分離方法。
3. 【請求項３】 前記移設層は絶縁層を含む請求項１に記
   載の分離方法。
4. 【請求項４】 前記移設層は絶縁層及び半導体層を含む
   請求項１に記載の分離方法。
5. 【請求項５】 前記分離層は、陽極化成により形成され
   た多孔質層である請求項１に記載の分離方法。
6. 【請求項６】前記分離層は、イオン注入により形成され
   た注入層である請求項１に記載の分離方法。
7. 【請求項７】 前記予備分離工程では、固体の楔或いは
   非対称な基板保持機構のうち少なくともいずれか一方を
   用いて、前記密着界面に対して非対称な力を前記複合部
   材の端部に作用させる請求項１に記載の分離方法。
8. 【請求項８】 前記楔は、非対称な一対の傾斜した当接
   面を有する請求項７に記載の分離方法。
9. 【請求項９】 前記楔は、前記第１の部材に当接される
   第１の当接面と前記第２の部材に当接される第２の当接
   面とを有し、前記第１の当接面が前記密着界面となす角
   度が、前記第２の当接面が前記密着界面となす角度より
   大きい請求項７に記載の分離方法。
10. 【請求項１０】 前記予備分離工程では、前記楔を、密
    着界面と平行に移動させて前記複合部材の端部に挿入す
    る請求項７に記載の分離方法。
11. 【請求項１１】 前記楔は、前記第１の部材に当接され
    る第１の当接面と前記第２の部材に当接される第２の当
    接面とを有し、前記楔は、前記複合部材に挿入される際
    に前記第１の当接面が前記第２の当接面よりも先に前記
    複合部材に当接する構造を有する請求項７に記載の分離
    方法。
12. 【請求項１２】 前記楔は、前記第１の部材に当接され
    る第１の当接部材と前記第２の部材に当接される第２の
    当接部材とを有し、前記第１の当接部材は、前記第２の
    当接部材よりも硬度が高い請求項７に記載の分離方法。
13. 【請求項１３】 前記予備分離工程は、前記密着界面に
    対して非対称な振動を前記楔に印加する請求項７に記載
    の分離方法。
14. 【請求項１４】 前記楔は、樹脂製であることを特徴と
    する請求項７に記載の分離方法。
15. 【請求項１５】 前記本分離工程では、前記亀裂に流体
    を進入させて前記亀裂を成長させる請求項１に記載の分
    離方法。
16. 【請求項１６】 前記流体は静圧流体或いは噴流である
    請求項１５に記載の分離方法。
17. 【請求項１７】 前記予備分離工程では、前記複合部材
    を回転させずに前記亀裂を形成し、前記本分離工程で
    は、前記複合部材を回転させながら前記亀裂を成長させ
    る請求項１に記載の分離方法。
18. 【請求項１８】 前記予備分離工程では、前記第２の部
    材の反りを、前記第1の部材の反りより、抑制しながら
    前記亀裂を形成する請求項１に記載の分離方法。
19. 【請求項１９】 前記予備分離工程では、前記第２の部
    材の反りを前記第1の部材の反りより抑制する部材が付
    設された基板保持部により、前記複合部材を保持する請
    求項１に記載の分離方法。
20. 【請求項２０】 請求項１に記載の分離方法を利用し
    て、前記分離層より表面側にある前記第1の部材の移設
    層を前記第２の部材に移設する工程を含む薄膜の製造方
    法。
21. 【請求項２１】 分離層と前記分離層上にある移設層と
    を有する第１の部材と第２の部材とを密着させ、複合部
    材を形成する工程と、 前記第１の部材と前記第２の部材との密着界面とは異な
    る位置において前記複合部材を分離する分離工程と、 を含む薄膜の製造方法において、 前記分離工程は、 前記密着界面に対して非対称な力を前記複合部材の端部
    に作用させることにより、前記複合部材に前記第一の部
    材の表面から前記移設層を通り前記分離層に至る亀裂を
    形成する第１工程と、 前記分離層に沿って前記亀裂を成長させる第２工程と、 を有する薄膜の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記第２工程では、実質的に前記分離
    層の中或いはその界面で前記亀裂を成長させる請求項２
    １に記載の薄膜の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記移設層は絶縁層を含む請求項２１
    に記載の薄膜の製造方法。
24. 【請求項２４】 前記移設層は、絶縁層及び半導体層を
    含む請求項２１に記載の薄膜の製造方法。
25. 【請求項２５】前記分離層は、陽極化成により形成され
    た多孔質層である請求項２１に記載の薄膜の製造方法。
26. 【請求項２６】前記分離層は、イオン注入により形成さ
    れた注入層である請求項２１に記載の薄膜の製造方法。
27. 【請求項２７】 前記第１工程では、非対称な固体の楔
    或いは非対称な基板保持機構のうち少なくともいずれか
    一方を用いて、前記密着界面に対して非対称な力を前記
    複合部材の端部に作用させる請求項２１に記載の薄膜の
    製造方法。
28. 【請求項２８】 前記楔は、非対称な一対の傾斜した当
    接面を有する請求項２７に記載の薄膜の製造方法。
29. 【請求項２９】 前記楔は、前記第１の部材に当接され
    る第１の当接面と前記第２の部材に当接される第２の当
    接面とを有し、前記第１の当接面が前記密着界面となす
    角度が、前記第２の当接面が前記密着界面となす角度よ
    り大きい請求項２７に記載の薄膜の製造方法。
30. 【請求項３０】 前記第１工程では、前記楔を、密着界
    面と平行に移動させて前記複合部材の端部に挿入する請
    求項２７に記載の薄膜の製造方法。
31. 【請求項３１】 前記楔は、前記第１の部材に当接され
    る第１の当接面と前記第２の部材に当接される第２の当
    接面とを有し、前記楔は、前記複合部材に挿入される際
    に前記第１の当接面が前記第２の当接面よりも先に前記
    複合部材に当接する構造を有する請求項２７に記載の薄
    膜の製造方法。
32. 【請求項３２】 前記楔は、前記第１の部材に当接され
    る第１の当接部材と前記第２の部材に当接される第２の
    当接部材とを有し、前記第１の当接部材は、前記第２の
    当接部材よりも硬度が高い請求項２７に記載の薄膜の製
    造方法。
33. 【請求項３３】 前記第１工程では、前記密着界面に対
    して非対称な振動を前記楔に印加する請求項２７に記載
    の薄膜の製造方法。
34. 【請求項３４】 前記楔は、樹脂製であることを特徴と
    する請求項２７に記載の薄膜の製造方法。
35. 【請求項３５】 前記第２工程では、前記亀裂に流体を
    進入させて前記亀裂を成長させる請求項２に記載の薄膜
    の製造方法。
36. 【請求項３６】 前記流体は静圧流体或いは噴流である
    請求項３５に記載の薄膜の製造方法。
37. 【請求項３７】 前記第１工程では、前記複合部材を回
    転させずに亀裂を形成し、前記第２工程では、前記複合
    部材を回転させながら前記亀裂を成長させる請求項２１
    に記載の薄膜の製造方法。
38. 【請求項３８】 前記第１工程では、前記第２の部材の
    反りを、前記第1の部材の反りより、抑制しながら前記
    亀裂を形成する請求項２１に記載の薄膜の製造方法。
39. 【請求項３９】 前記第１工程では、前記第２の部材の
    反りを前記第1の部材の反りより抑制する部材が付設さ
    れた基板保持部により、前記複合部材を保持する請求項
    ３８に記載の薄膜の製造方法。
40. 【請求項４０】 基板の表面に前記分離層となる多孔質
    層を形成した後、前記多孔質層を覆うように非多孔質の
    半導体層と絶縁層と形成することにより、前記第１の部
    材を作製する工程を更に含む請求項２１に記載の薄膜の
    製造方法。
41. 【請求項４１】 基板の表面側からイオンを注入して前
    記基板内に前記分離層となるイオン注入層を形成するこ
    とにより、前記第１の部材を作製する工程を更に含む請
    求項２１に記載の薄膜の製造方法。
42. 【請求項４２】 前記複合部材を酸化性雰囲気中で熱処
    理する工程を更に含む請求項２１に記載の薄膜の製造方
    法。
43. 【請求項４３】 前記複合部材を酸化性雰囲気中で熱処
    理して、前記複合部材の表面に酸化膜を形成する工程を
    更に含み、前記第１の部材の表面から前記分離層に至る
    亀裂は、前記酸化膜を横断する亀裂である請求項２１に
    記載の薄膜の製造方法。
44. 【請求項４４】 前記薄膜は絶縁性表面上に設けられた
    SOI層である請求項２１に記載の薄膜の製造方法。
45. 【請求項４５】 分離層と前記分離層上にある移設層と
    を有する第１の部材と、第２の部材とが密着した複合部
    材を、前記第１の部材と前記第２の部材との密着界面と
    は異なる位置において分離する複合部材の分離装置であ
    って、 前記密着界面に対して非対称な力を前記複合部材の端部
    に作用させることにより、前記複合部材に前記第一の部
    材の表面から前記移設層を通り前記分離層に至る亀裂を
    形成する非対称な構造の予備分離機構と、 前記分離層に沿って前記亀裂を成長させる本分離機構
    と、 を具備する分離装置。