JP2003524876A - 所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法 - Google Patents
所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法Info
- Publication number
- JP2003524876A JP2003524876A JP2000572908A JP2000572908A JP2003524876A JP 2003524876 A JP2003524876 A JP 2003524876A JP 2000572908 A JP2000572908 A JP 2000572908A JP 2000572908 A JP2000572908 A JP 2000572908A JP 2003524876 A JP2003524876 A JP 2003524876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- substrate
- implantation
- temperature
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 215
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 35
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 226
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 226
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 204
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 148
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 109
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 97
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 96
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 95
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 44
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 38
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 38
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 33
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 claims description 12
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 8
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical group [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 5
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 3
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 23
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 abstract description 13
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 43
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 34
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 10
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 9
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N Dideuterium Chemical compound [2H][2H] UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100014660 Rattus norvegicus Gimap8 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
- H01L21/76251—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques
- H01L21/76254—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology using bonding techniques with separation/delamination along an ion implanted layer, e.g. Smart-cut, Unibond
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/915—Separating from substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
第１の単結晶の基板から第２の基板へ、単結晶の薄層を移動する方法であって、水素のトラップを誘導するイオンを水素イオンと共注入すること、高温で水素を注入すること、またはこれらの組み合わせを実施し、次に、第１の基板の注入された層と残りの基板との結合を弱めるために熱処理を施し、さらに、注入された第１の基板と第２の基板との強力な接着を形成し、最後に、水素が充填された微小亀裂を形成、成長させることで単結晶の薄層が第１の基板の残りから分割するように別の熱処理を施すことによって、層分割に必要とされる水素の注入量が低減された移動方法が実現される。
Description
本願は、先の出願である所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法と
いう名称で１９９７年５月３１日に米国に出願された米国特許出願番号第０８／
８６６，９５１号の出願の部分継続出願であり、この先の出願は、１９９９年３
月２日に米国特許第５，８７７，０７０号として発行されており、その開示内容
は、ここに完全に説明されるかのように、ここに組み込まれる。本部分継続出願
には、第３、第４、第５の好ましい実施態様として特定される、新しい３つの好
ましい実施態様を含む。
いう名称で１９９７年５月３１日に米国に出願された米国特許出願番号第０８／
８６６，９５１号の出願の部分継続出願であり、この先の出願は、１９９９年３
月２日に米国特許第５，８７７，０７０号として発行されており、その開示内容
は、ここに完全に説明されるかのように、ここに組み込まれる。本部分継続出願
には、第３、第４、第５の好ましい実施態様として特定される、新しい３つの好
ましい実施態様を含む。
【０００１】
本発明は、最初は第１の単結晶基板の上部に存在する単結晶の薄層を、第１の
単結晶基板から第２の基板へ移動する方法に関する。この方法では、第１の基板
の下部は取り残され、そこに次の移動のためのさらなる薄層を製造することがで
きる。
単結晶基板から第２の基板へ移動する方法に関する。この方法では、第１の基板
の下部は取り残され、そこに次の移動のためのさらなる薄層を製造することがで
きる。
【０００２】
多くの用途、特に半導体分野での用途では、マイクロエレクトロニクスやオプ
トエレクトロニクスなどの高性能デバイスを作成するために単結晶材料が必要で
ある。このような多くの用途では、１０ｎｍ程度から数μｍの薄い表面層を単結
晶材料から構成する必要があるだけで、一方、残りの本体部分はいずれかの適切
な基板から構成すればよい。エピタキシャル層が表面に形成される基板が、単結
晶であり、同時に、その基板の格子定数が、形成されるエピタキシャル層の格子
定数に近い場合にのみ、そのようなエピタキシャル層を、既に十分に確立されて
いるエピタキシャル法で成長させることができる。ここに開示される発明では、
第２の基板は、非常に異なる格子定数であってもよいし、あるいは多結晶でも、
またはアモルファスですら可能であり、あるいはアモルファス層や多結晶層で被
覆した単結晶であってもよい。先の発明では、２つの基板の熱膨張率が厳密に一
致しない場合、層状の単結晶材料を層移動により第２の基板上に作成することは
できない。移動する単結晶の薄層を第２の基板に接着して、次にこの薄層から第
１の基板を除去するこの方法によって、単結晶の薄層と同じ格子定数を有する適
切な第１の単結晶基板から、第１の基板とは異なる格子定数を有する第２の基板
に、単結晶の薄層を移動することで、第２の基板上でのエピタキシャル成長は不
要になる。第１の単結晶基板は、移動する単結晶の薄層と同じ材料で構成するこ
とができるし、ほぼ同じ格子定数であれば異なる材料の単結晶であってもよい。
接着は、第２の基板として十分に高い電気伝導性を有するガラスを使用すること
ができる陽極接着（ａｎｏｄｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）とすることができるし、あ
るいはシュテンル（Ｓｔｅｎｇｌ）とゲーゼレ（Ｇｏｅｓｅｌｅ）により米国特
許第４，８８３，２１５号に開示された直接ウェーハ接着とすることもできるし
、また、その他の方法であってもよい。
トエレクトロニクスなどの高性能デバイスを作成するために単結晶材料が必要で
ある。このような多くの用途では、１０ｎｍ程度から数μｍの薄い表面層を単結
晶材料から構成する必要があるだけで、一方、残りの本体部分はいずれかの適切
な基板から構成すればよい。エピタキシャル層が表面に形成される基板が、単結
晶であり、同時に、その基板の格子定数が、形成されるエピタキシャル層の格子
定数に近い場合にのみ、そのようなエピタキシャル層を、既に十分に確立されて
いるエピタキシャル法で成長させることができる。ここに開示される発明では、
第２の基板は、非常に異なる格子定数であってもよいし、あるいは多結晶でも、
またはアモルファスですら可能であり、あるいはアモルファス層や多結晶層で被
覆した単結晶であってもよい。先の発明では、２つの基板の熱膨張率が厳密に一
致しない場合、層状の単結晶材料を層移動により第２の基板上に作成することは
できない。移動する単結晶の薄層を第２の基板に接着して、次にこの薄層から第
１の基板を除去するこの方法によって、単結晶の薄層と同じ格子定数を有する適
切な第１の単結晶基板から、第１の基板とは異なる格子定数を有する第２の基板
に、単結晶の薄層を移動することで、第２の基板上でのエピタキシャル成長は不
要になる。第１の単結晶基板は、移動する単結晶の薄層と同じ材料で構成するこ
とができるし、ほぼ同じ格子定数であれば異なる材料の単結晶であってもよい。
接着は、第２の基板として十分に高い電気伝導性を有するガラスを使用すること
ができる陽極接着（ａｎｏｄｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）とすることができるし、あ
るいはシュテンル（Ｓｔｅｎｇｌ）とゲーゼレ（Ｇｏｅｓｅｌｅ）により米国特
許第４，８８３，２１５号に開示された直接ウェーハ接着とすることもできるし
、また、その他の方法であってもよい。
【０００３】
絶縁体上シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）材料では、
単結晶の薄層は、単結晶シリコンから構成され、第２の基板は、シリコンウェー
ハがアモルファス酸化物層により被覆されている酸化されたシリコンウェーハか
ら構成される。この場合、単結晶シリコン層は、最初は、第１の基板の一部であ
り、この第１の基板は、酸化物の薄層によりまたは第２の基板に接着するように
意図的に成長させたアモルファス酸化物層により通常被覆された単結晶シリコン
ウェーハから構成され、第２の基板も、酸化物層により被覆された単結晶シリコ
ンウェーハから構成される。この薄層までのシリコンウェーハの除去は、精密研
削や研磨あるいはエッチング停止層までのエッチングなどのさまざまな方法によ
り達成することができ、このエッチング停止層は、エピタキシャル法、ゲーゼレ
（Ｇｏｅｓｅｌｅ）とレーマン（Ｌｅｈｍａｎｎ）により米国特許第５，０２４
，７２３号に開示されたホウ素や炭素のイオン注入、その他の適切な方法により
導入される。これらの方法の全てでは、共通して、基板ほ除去されて失われると
いう結果になる。
単結晶の薄層は、単結晶シリコンから構成され、第２の基板は、シリコンウェー
ハがアモルファス酸化物層により被覆されている酸化されたシリコンウェーハか
ら構成される。この場合、単結晶シリコン層は、最初は、第１の基板の一部であ
り、この第１の基板は、酸化物の薄層によりまたは第２の基板に接着するように
意図的に成長させたアモルファス酸化物層により通常被覆された単結晶シリコン
ウェーハから構成され、第２の基板も、酸化物層により被覆された単結晶シリコ
ンウェーハから構成される。この薄層までのシリコンウェーハの除去は、精密研
削や研磨あるいはエッチング停止層までのエッチングなどのさまざまな方法によ
り達成することができ、このエッチング停止層は、エピタキシャル法、ゲーゼレ
（Ｇｏｅｓｅｌｅ）とレーマン（Ｌｅｈｍａｎｎ）により米国特許第５，０２４
，７２３号に開示されたホウ素や炭素のイオン注入、その他の適切な方法により
導入される。これらの方法の全てでは、共通して、基板ほ除去されて失われると
いう結果になる。
【０００４】
ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により米国特許第５，３７４，５６４号には、接着
前の水素注入と接着後の後加熱に基づく半導体材料薄膜の製造方法が開示されて
おり、この接着後の加熱は、水素を注入する温度より高い温度で行う必要がある
。ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）の特許によれば、この方法によって、注入された水
素の最大濃度により規定される厚みを有する半導体の薄層が移動される。このよ
うに層を移動させる方法は、また、ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により米国特許第
５，３７４，２１５号や１９９５年電子速報誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ）第３１巻第１２０１〜１２０２頁で発表された「絶縁体上シリコン材
料技術」という表題の彼の論文に記載されており、また、ディチョッチーオ（Ｌ
．Ｄｉ Ｃｉｏｃｃｉｏ）、ルティーク（Ｙ．Ｌｅ Ｔｉｅｃ）、ルテートル（
Ｆ．Ｌｅｔｅｒｔｒｅ）、ジョソー（Ｃ．Ｊａｕｓｓａｕｄ）、ブルーエル（Ｍ
．Ｂｒｕｅｌ）による１９９６年電子速報誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第３２巻第１１４４〜１１４５頁で発表された「スマートカット方法を
用いた絶縁体上炭化ケイ素の形成」という表題の論文に記載されている。
前の水素注入と接着後の後加熱に基づく半導体材料薄膜の製造方法が開示されて
おり、この接着後の加熱は、水素を注入する温度より高い温度で行う必要がある
。ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）の特許によれば、この方法によって、注入された水
素の最大濃度により規定される厚みを有する半導体の薄層が移動される。このよ
うに層を移動させる方法は、また、ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により米国特許第
５，３７４，２１５号や１９９５年電子速報誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ）第３１巻第１２０１〜１２０２頁で発表された「絶縁体上シリコン材
料技術」という表題の彼の論文に記載されており、また、ディチョッチーオ（Ｌ
．Ｄｉ Ｃｉｏｃｃｉｏ）、ルティーク（Ｙ．Ｌｅ Ｔｉｅｃ）、ルテートル（
Ｆ．Ｌｅｔｅｒｔｒｅ）、ジョソー（Ｃ．Ｊａｕｓｓａｕｄ）、ブルーエル（Ｍ
．Ｂｒｕｅｌ）による１９９６年電子速報誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第３２巻第１１４４〜１１４５頁で発表された「スマートカット方法を
用いた絶縁体上炭化ケイ素の形成」という表題の論文に記載されている。
【０００５】
水素が注入された単結晶シリコン基板のウェーハ接着を行い、次に熱処理を行
って、水素が充填された微小亀裂（ｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓ）を接着界面に実質
的に平行して形成、成長、一体化させ、注入された水素の最大濃度の近辺で最終
的に顕微鏡的な分割を生じさせることで、第１の基板から単結晶の薄層を分離さ
せて、この単結晶の薄層を第２の基板に移動させることによって、酸化されたシ
リコン基板上の単結晶シリコンの薄層、シリコンの熱膨張率に近い熱膨張率を有
するガラス基板上の単結晶シリコンの薄層、ガラス基板や酸化されたシリコン基
板上の単結晶炭化ケイ素の薄層などが、実現されている。しかしながら、ブルー
エル（Ｂｒｕｅｌ）により記載された方法が適用できるのは、第１の基板（例え
ば、シリコンウェーハや炭化ケイ素ウェーハ）と、第１の基板が接着される第２
の基板との間に、ほんの僅かな熱膨張の違いしかないかまたは全く熱膨張に違い
がない場合だけである。シリコン（第１の基板として）と溶融石英（第２の基板
として）となどの他の材料の組み合わせでは、必要とされる移動のための熱処理
による分割段階で、２つの異なる基板の間の熱的不一致すなわち熱膨張の違いに
起因する熱応力により破砕が生じる。一旦、薄層が分離するすなわち水素が注入
された第１の基板から薄層が分割されると、次に、特定の材料の組み合わせに依
存する臨界値より薄層の厚みが下まわる限り、高温での処理が許容されるであろ
う。例えば、石英上のシリコン、シリコン上のヒ化ガリウム、シリコン上のリン
化インジウムなどの場合、室温で、シリコンの熱膨張率は、２．６×１０-6／℃
であり、一方、合成石英の熱膨張率は、０．５×１０-6／℃、ヒ化ガリウムの熱
膨張率は、６．８×１０-6／℃、リン化ガリウムの熱膨張率は、４．８×１０-6 ／℃である。ウェーハが接着された直径４インチの標準のシリコン／石英の対（
両方とも厚みが〜５２５μｍである）では、２２０℃という低温でも亀裂が入る
のが見出される。水素が注入された第１の基板のような単結晶シリコンでは、ブ
ルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により開示されている方法での移動のための熱処理温度
は、一般に約５００℃を上まわるので、接着されたシリコン／石英の対の中にあ
る水素が注入されたシリコン基板は、層を分割するための熱処理中に接着された
この対に亀裂が入るのを防止するために、約１５０μｍを下まわるまで薄くする
必要がある。この場合、第１の基板の大部分を除去するために大量に研磨（ｌａ
ｐｐｉｎｇ）とエッチングが必要になるので、ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により
開示されている方法の主な利点は失われてしまう。本発明の方法においては、そ
こからシリコン層が移動する第１の基板を再使用することができる。ブルーエル
（Ｂｒｕｅｌ）により開示されている方法で薄層を移動するには高温の分割温度
が必要とされるので、実際、実質的に異なる熱膨張率を有する異なる基板に単結
晶の薄層を移動するためにこの方法を経済的に適用するのが妨げられる。
って、水素が充填された微小亀裂（ｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓ）を接着界面に実質
的に平行して形成、成長、一体化させ、注入された水素の最大濃度の近辺で最終
的に顕微鏡的な分割を生じさせることで、第１の基板から単結晶の薄層を分離さ
せて、この単結晶の薄層を第２の基板に移動させることによって、酸化されたシ
リコン基板上の単結晶シリコンの薄層、シリコンの熱膨張率に近い熱膨張率を有
するガラス基板上の単結晶シリコンの薄層、ガラス基板や酸化されたシリコン基
板上の単結晶炭化ケイ素の薄層などが、実現されている。しかしながら、ブルー
エル（Ｂｒｕｅｌ）により記載された方法が適用できるのは、第１の基板（例え
ば、シリコンウェーハや炭化ケイ素ウェーハ）と、第１の基板が接着される第２
の基板との間に、ほんの僅かな熱膨張の違いしかないかまたは全く熱膨張に違い
がない場合だけである。シリコン（第１の基板として）と溶融石英（第２の基板
として）となどの他の材料の組み合わせでは、必要とされる移動のための熱処理
による分割段階で、２つの異なる基板の間の熱的不一致すなわち熱膨張の違いに
起因する熱応力により破砕が生じる。一旦、薄層が分離するすなわち水素が注入
された第１の基板から薄層が分割されると、次に、特定の材料の組み合わせに依
存する臨界値より薄層の厚みが下まわる限り、高温での処理が許容されるであろ
う。例えば、石英上のシリコン、シリコン上のヒ化ガリウム、シリコン上のリン
化インジウムなどの場合、室温で、シリコンの熱膨張率は、２．６×１０-6／℃
であり、一方、合成石英の熱膨張率は、０．５×１０-6／℃、ヒ化ガリウムの熱
膨張率は、６．８×１０-6／℃、リン化ガリウムの熱膨張率は、４．８×１０-6 ／℃である。ウェーハが接着された直径４インチの標準のシリコン／石英の対（
両方とも厚みが〜５２５μｍである）では、２２０℃という低温でも亀裂が入る
のが見出される。水素が注入された第１の基板のような単結晶シリコンでは、ブ
ルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により開示されている方法での移動のための熱処理温度
は、一般に約５００℃を上まわるので、接着されたシリコン／石英の対の中にあ
る水素が注入されたシリコン基板は、層を分割するための熱処理中に接着された
この対に亀裂が入るのを防止するために、約１５０μｍを下まわるまで薄くする
必要がある。この場合、第１の基板の大部分を除去するために大量に研磨（ｌａ
ｐｐｉｎｇ）とエッチングが必要になるので、ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により
開示されている方法の主な利点は失われてしまう。本発明の方法においては、そ
こからシリコン層が移動する第１の基板を再使用することができる。ブルーエル
（Ｂｒｕｅｌ）により開示されている方法で薄層を移動するには高温の分割温度
が必要とされるので、実際、実質的に異なる熱膨張率を有する異なる基板に単結
晶の薄層を移動するためにこの方法を経済的に適用するのが妨げられる。
【０００６】
水素により誘導された微小亀裂は、全てが全く同じ深さではないし、注入され
た水素の最大濃度付近に分布している。従って、層の移動後にいくらかの起伏が
生じ、それによって、移動層である膜の厚みが不均一になり、さらに研磨が必要
になる。水素により誘導された微小亀裂によって炭化ケイ素などの層が移動でき
ることも示されているが、このように非常に硬い材料の場合、残存する表面粗さ
を除去するのは、特に困難である。炭化ケイ素などの非常に高価な材料の単結晶
の薄層を、多結晶炭化ケイ素などの適切でより低廉な基板に移動するのは、それ
によって、１つの単結晶の基板を使用するだけで元の基板と同じ面積の多数の単
結晶の層を作成できるので、経済的な理由から特に重要である。この方法が経済
的なのは、水素による微小亀裂によって誘導された層の移動後の表面に研磨が大
量には必要でない場合だけである。従来実施されている水素注入により誘導され
る層の移動方法の別の不利な点は、広範囲の損傷領域が生成し、層の移動後にも
依然として残ってしまうので、層の分割処理後によりいっそう高温でアニールし
て除去する必要があることである。
た水素の最大濃度付近に分布している。従って、層の移動後にいくらかの起伏が
生じ、それによって、移動層である膜の厚みが不均一になり、さらに研磨が必要
になる。水素により誘導された微小亀裂によって炭化ケイ素などの層が移動でき
ることも示されているが、このように非常に硬い材料の場合、残存する表面粗さ
を除去するのは、特に困難である。炭化ケイ素などの非常に高価な材料の単結晶
の薄層を、多結晶炭化ケイ素などの適切でより低廉な基板に移動するのは、それ
によって、１つの単結晶の基板を使用するだけで元の基板と同じ面積の多数の単
結晶の層を作成できるので、経済的な理由から特に重要である。この方法が経済
的なのは、水素による微小亀裂によって誘導された層の移動後の表面に研磨が大
量には必要でない場合だけである。従来実施されている水素注入により誘導され
る層の移動方法の別の不利な点は、広範囲の損傷領域が生成し、層の移動後にも
依然として残ってしまうので、層の分割処理後によりいっそう高温でアニールし
て除去する必要があることである。
【０００７】
１つの単結晶基板から、等しいかまたは類似した熱膨張率を有する別の基板に
、単結晶の薄層を移動する際に、少なくとも１つの基板が熱的に不安定な構造を
有する場合、低温で最後の分割処理を実施する方法が必要である。適切な他の処
理工程と組み合わせた十分に低温での分割によって、水素により誘導された微小
亀裂の深さ分布がより小さくなることで、すなわち、水素注入により誘導されて
層の移動後にも残存する損傷がより少なくなることで、移動層の表面の微小粗さ
が低減する。
、単結晶の薄層を移動する際に、少なくとも１つの基板が熱的に不安定な構造を
有する場合、低温で最後の分割処理を実施する方法が必要である。適切な他の処
理工程と組み合わせた十分に低温での分割によって、水素により誘導された微小
亀裂の深さ分布がより小さくなることで、すなわち、水素注入により誘導されて
層の移動後にも残存する損傷がより少なくなることで、移動層の表面の微小粗さ
が低減する。
【０００８】
平面パネル型表示装置用に溶融石英ガラス基板へ単結晶シリコン層を移動する
場合などの、非常に異なる熱膨張率の基板へ単結晶を移動する場合、微小亀裂が
部分的に重複することで実現される分割処理に必要な温度をできるだけ低い温度
に抑え、かつ、水素注入により誘導される損傷ができるだけ少なくなるようにす
るのが好ましい。
場合などの、非常に異なる熱膨張率の基板へ単結晶を移動する場合、微小亀裂が
部分的に重複することで実現される分割処理に必要な温度をできるだけ低い温度
に抑え、かつ、水素注入により誘導される損傷ができるだけ少なくなるようにす
るのが好ましい。
【０００９】
本発明は、実質的に平坦でかつ鏡面研磨された第１の基板から、実質的に平坦
でかつ鏡面研磨された第２の基板上へ、単結晶の薄層を移動する方法に関する。
本発明によれば、この第２の基板は、シリコン、酸化されたシリコン、ガラス、
溶融石英、サファイア、炭化ケイ素、その他の材料を使用することができ、第１
の基板は、炭化ケイ素、シリコン、ゲルマニウム、ダイヤモンド、ゲルマニウム
、実質的に炭素を含むゲルマニウムとケイ素とからなる合金、その他の材料を使
用することができる。
でかつ鏡面研磨された第２の基板上へ、単結晶の薄層を移動する方法に関する。
本発明によれば、この第２の基板は、シリコン、酸化されたシリコン、ガラス、
溶融石英、サファイア、炭化ケイ素、その他の材料を使用することができ、第１
の基板は、炭化ケイ素、シリコン、ゲルマニウム、ダイヤモンド、ゲルマニウム
、実質的に炭素を含むゲルマニウムとケイ素とからなる合金、その他の材料を使
用することができる。
【００１０】
本発明の方法によって、従来技術で使用可能な温度より低温で、薄層を移動す
ることができる。両方の基板は、１つまたは複数の表面被覆層によって被覆する
ことができる。第１の基板は、バルク単結晶材料であってもよいし、例えば、単
結晶材料上または薄い多結晶表面層やアモルファス表面層の上の少なくとも１つ
のエピタキシャル層あるいは結晶基板上のＩＩＩ−Ｖ族化合物エピタキシャル層
などの層状単結晶の基板構造であってもよい。第１の基板と第２の基板は、実質
的に同じかまたは非常に異なる熱膨張率を有する材料から構成することができる
。本発明によれば、２つの基板の接着後に２つの基板が劣化を受けない温度で、
特に、一方または両方の基板中の劣化、あるいは移動のための熱処理中に熱膨張
率の違いにより引き起こされる第１と第２の基板の機械的応力による劣化、を受
けない温度で、単結晶層、実質的に多結晶の薄層、あるいは実質的にアモルファ
スの薄層でも、またはこれらの組み合わせとすることができる薄層などの移動が
実施される。
ることができる。両方の基板は、１つまたは複数の表面被覆層によって被覆する
ことができる。第１の基板は、バルク単結晶材料であってもよいし、例えば、単
結晶材料上または薄い多結晶表面層やアモルファス表面層の上の少なくとも１つ
のエピタキシャル層あるいは結晶基板上のＩＩＩ−Ｖ族化合物エピタキシャル層
などの層状単結晶の基板構造であってもよい。第１の基板と第２の基板は、実質
的に同じかまたは非常に異なる熱膨張率を有する材料から構成することができる
。本発明によれば、２つの基板の接着後に２つの基板が劣化を受けない温度で、
特に、一方または両方の基板中の劣化、あるいは移動のための熱処理中に熱膨張
率の違いにより引き起こされる第１と第２の基板の機械的応力による劣化、を受
けない温度で、単結晶層、実質的に多結晶の薄層、あるいは実質的にアモルファ
スの薄層でも、またはこれらの組み合わせとすることができる薄層などの移動が
実施される。
【００１１】
この新しい方法の第１のステップでは、移動する単結晶の薄層の所望の平均厚
みに近い深さに乱れた層を形成するために、水素のトラップを誘導するホウ素、
炭素、リン、窒素、ヒ素、フッ素などの元素の第１の単結晶基板への注入が実施
される。この元素の最大濃度によって、第１の基板は、層として移動される部分
である上部と第１の基板の大部分を含む下部とに実質的に分割される。この上部
は、例えば、シリコンウェーハ上に成長させたエピタキシャル層とすることがで
きる。この注入ステップは、注入により誘導された水素のトラップがアニールさ
れる温度を下まわる温度で実施する必要がある。さらに、この乱れた領域は、異
なる配置で水素をトラップすることができる欠陥を備える。注入条件は、この元
素の濃度の深さプロファイルの最大が、次に注入される水素濃度の深さプロファ
イルの対応する最大に近くなるように、選択する必要がある。水素のトラップを
誘導する注入により第１の基板の中に生成される置換された原子の数は、次の水
素注入で第１の基板の中に注入される水素原子核の数に近いかそれを上まわる必
要があり、かつ、注入により誘導される第１の基板のその表面までのアモルファ
ス化を防止する必要がある。水素のトラップを誘導する注入の際の第１の基板の
温度は、生成した欠陥のアニールによる除去が生じる温度より低い温度に維持す
る必要がある。この水素のトラップを誘導する注入の好ましい範囲は、１ｃｍ2
当たり５×１０16の注入量より少ないが、１ｃｍ2当たり１×１０13の注入量よ
り多い。
みに近い深さに乱れた層を形成するために、水素のトラップを誘導するホウ素、
炭素、リン、窒素、ヒ素、フッ素などの元素の第１の単結晶基板への注入が実施
される。この元素の最大濃度によって、第１の基板は、層として移動される部分
である上部と第１の基板の大部分を含む下部とに実質的に分割される。この上部
は、例えば、シリコンウェーハ上に成長させたエピタキシャル層とすることがで
きる。この注入ステップは、注入により誘導された水素のトラップがアニールさ
れる温度を下まわる温度で実施する必要がある。さらに、この乱れた領域は、異
なる配置で水素をトラップすることができる欠陥を備える。注入条件は、この元
素の濃度の深さプロファイルの最大が、次に注入される水素濃度の深さプロファ
イルの対応する最大に近くなるように、選択する必要がある。水素のトラップを
誘導する注入により第１の基板の中に生成される置換された原子の数は、次の水
素注入で第１の基板の中に注入される水素原子核の数に近いかそれを上まわる必
要があり、かつ、注入により誘導される第１の基板のその表面までのアモルファ
ス化を防止する必要がある。水素のトラップを誘導する注入の際の第１の基板の
温度は、生成した欠陥のアニールによる除去が生じる温度より低い温度に維持す
る必要がある。この水素のトラップを誘導する注入の好ましい範囲は、１ｃｍ2
当たり５×１０16の注入量より少ないが、１ｃｍ2当たり１×１０13の注入量よ
り多い。
【００１２】
第２のステップでは、水素の注入が実施されて、水素のトラップを誘導する元
素濃度の深さプロファイルの最大付近の位置で最大となる水素濃度の深さプロフ
ァイルが形成され同時に欠陥が形成される。注入された水素は、Ｈ+またはＨ2 +
の形態の軽水素やＤ+またはＤ2 +の形態の重水素から選択される。水素注入の際
の第１の基板の温度は、水素のトラップを誘導する注入により生成された欠陥の
実質的なアニールによる除去が生じる温度より低い温度に維持する必要がある。
素濃度の深さプロファイルの最大付近の位置で最大となる水素濃度の深さプロフ
ァイルが形成され同時に欠陥が形成される。注入された水素は、Ｈ+またはＨ2 +
の形態の軽水素やＤ+またはＤ2 +の形態の重水素から選択される。水素注入の際
の第１の基板の温度は、水素のトラップを誘導する注入により生成された欠陥の
実質的なアニールによる除去が生じる温度より低い温度に維持する必要がある。
【００１３】
第３のステップでは、水素注入により導入された第１の基板中の水素が、水素
のトラップを誘導する注入や水素の注入それ自体により生成された欠陥への付着
から部分的に解離するように選択された所定の時間、高温で、第１の基板に増感
熱処理（ｓｅｎｓｉｔｉｚｉｎｇ ｈｅａｔ−ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）が施される
。この処理によって、水素が充填された微小亀裂が、注入された水素の濃度の深
さプロファイルの最大に近い深さで形成され成長するが、次の第１の基板と第２
の基板の接着を阻害しかねない、水素により誘導された表面の隆起（ｂｌｉｓｔ
ｅｒ）が生じないようにする必要がある。
のトラップを誘導する注入や水素の注入それ自体により生成された欠陥への付着
から部分的に解離するように選択された所定の時間、高温で、第１の基板に増感
熱処理（ｓｅｎｓｉｔｉｚｉｎｇ ｈｅａｔ−ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）が施される
。この処理によって、水素が充填された微小亀裂が、注入された水素の濃度の深
さプロファイルの最大に近い深さで形成され成長するが、次の第１の基板と第２
の基板の接着を阻害しかねない、水素により誘導された表面の隆起（ｂｌｉｓｔ
ｅｒ）が生じないようにする必要がある。
【００１４】
第４のステップでは、直接ウェーハ接着や陽極接着によって、第１の基板と第
２の基板との完全（ｉｎｔｉｍａｔｅ）で強力な接着が実現される。
２の基板との完全（ｉｎｔｉｍａｔｅ）で強力な接着が実現される。
【００１５】
第５のステップでは、水素のトラップを誘導する注入や水素の注入それ自体に
より生成された欠陥への付着から、第１の基板中の注入された水素が十分に解離
する移動温度で、接着されたままの第１と第２の基板から構成される接着構造に
熱処理を施し、それによって、水素により充填された微小亀裂が成長し部分的に
重複し、さらに合体することにより、単結晶の薄層が第１の基板の残りから分割
され、結果として、単結晶の薄層が、第２の基板に移動する。接着された基板の
対の一方または両方の基板で熱的に不安定な構造が劣化を受けない温度を下まわ
る移動温度で、あるいは溶融石英と単結晶シリコンとなどの実質的に異なる熱膨
張率を有する基板の場合、異なる熱膨張率により熱処理中に生じる機械的応力に
起因する劣化を受けない温度を下まわる移動温度で、この移動のための熱処理は
実施する必要がある。
より生成された欠陥への付着から、第１の基板中の注入された水素が十分に解離
する移動温度で、接着されたままの第１と第２の基板から構成される接着構造に
熱処理を施し、それによって、水素により充填された微小亀裂が成長し部分的に
重複し、さらに合体することにより、単結晶の薄層が第１の基板の残りから分割
され、結果として、単結晶の薄層が、第２の基板に移動する。接着された基板の
対の一方または両方の基板で熱的に不安定な構造が劣化を受けない温度を下まわ
る移動温度で、あるいは溶融石英と単結晶シリコンとなどの実質的に異なる熱膨
張率を有する基板の場合、異なる熱膨張率により熱処理中に生じる機械的応力に
起因する劣化を受けない温度を下まわる移動温度で、この移動のための熱処理は
実施する必要がある。
【００１６】
本発明の方法では、水素のトラップを誘導する元素の注入や増感熱処理を省略
することもできるし、移動のための熱処理温度より高い温度で水素注入を施すこ
ともできる。ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により開示されている水素注入と層移動
とを含む従来の方法では、層移動処理には注入温度より高い温度が当然必要とさ
れるであろう、さもなければ、注入の際に微小亀裂が既に発生しているはずで、
これらの微小亀裂によって微小亀裂の上に位置する表面が隆起して表面の隆起が
形成されてしまい、うまく機能するための良好な特性を有する平坦でかつ鏡面研
磨された表面が必要とされる接着処理が、この表面の隆起によって阻害されてい
るはずだから、という仮定のもとに、注入は移動処理自体より低い温度で常に実
施されていた。
することもできるし、移動のための熱処理温度より高い温度で水素注入を施すこ
ともできる。ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）により開示されている水素注入と層移動
とを含む従来の方法では、層移動処理には注入温度より高い温度が当然必要とさ
れるであろう、さもなければ、注入の際に微小亀裂が既に発生しているはずで、
これらの微小亀裂によって微小亀裂の上に位置する表面が隆起して表面の隆起が
形成されてしまい、うまく機能するための良好な特性を有する平坦でかつ鏡面研
磨された表面が必要とされる接着処理が、この表面の隆起によって阻害されてい
るはずだから、という仮定のもとに、注入は移動処理自体より低い温度で常に実
施されていた。
【００１７】
本発明者らは図らずも、実質的に水素の最大濃度の位置で表面に平行した表面
下の顕微鏡的な微小亀裂が発生する際に、さらに、分割が生じるのに十分な大き
さの微小亀裂が、光学的に検出可能な表面の隆起が発生するすなわち接着されて
いない基板やウェーハで層変形が生じる前に、形成される際には、温度の他に、
時間が本質的な役割を果たすことを、見出した。所定の材料や注入量、注入エネ
ルギーなどの所定の水素注入条件において、光学的に検出可能な表面の隆起の発
生に必要な時間は、表面の隆起を発生させる温度と非常に明確な関係がある。図
１には、水素が注入された単結晶のシリコン、ゲルマニウム、ダイヤモンド、炭
化ケイ素に光学的に検出可能な表面の隆起が発生するのに必要とされる時間を含
む実験結果が示される。光学的に検出可能な表面の隆起が発生していない場合、
２つの鏡面研磨された基板は、互いに適切に接着される。
下の顕微鏡的な微小亀裂が発生する際に、さらに、分割が生じるのに十分な大き
さの微小亀裂が、光学的に検出可能な表面の隆起が発生するすなわち接着されて
いない基板やウェーハで層変形が生じる前に、形成される際には、温度の他に、
時間が本質的な役割を果たすことを、見出した。所定の材料や注入量、注入エネ
ルギーなどの所定の水素注入条件において、光学的に検出可能な表面の隆起の発
生に必要な時間は、表面の隆起を発生させる温度と非常に明確な関係がある。図
１には、水素が注入された単結晶のシリコン、ゲルマニウム、ダイヤモンド、炭
化ケイ素に光学的に検出可能な表面の隆起が発生するのに必要とされる時間を含
む実験結果が示される。光学的に検出可能な表面の隆起が発生していない場合、
２つの鏡面研磨された基板は、互いに適切に接着される。
【００１８】
水素が充填された微小亀裂を導入するために、単結晶のシリコン、ゲルマニウ
ム、ダイヤモンド、炭化ケイ素のサンプルに、１２０〜１６０ｋｅＶで、５×１
０16イオン／ｃｍ2のＨ2 +（１×１０17イオン／ｃｍ2のＨ+に相当）を注入し、
さまざまな温度でアニールした。注入の際の最大温度は、２００℃を下まわるよ
うに制御した。
ム、ダイヤモンド、炭化ケイ素のサンプルに、１２０〜１６０ｋｅＶで、５×１
０16イオン／ｃｍ2のＨ2 +（１×１０17イオン／ｃｍ2のＨ+に相当）を注入し、
さまざまな温度でアニールした。注入の際の最大温度は、２００℃を下まわるよ
うに制御した。
【００１９】
同じ条件で注入し、さらに接着した基板では、分割による薄層の移動には光学
的に検出可能な表面の隆起が発生するより長い時間が必要になることが見出され
た。図２では、同じ水素注入条件に対して、単結晶シリコン層の層移動に必要と
される時間が、光学的に検出可能な表面の隆起に必要とされる時間と比較される
。図２では、水素は、４００℃で注入された。これらの水素注入条件では、薄層
の移動に約１０倍の時間が必要となることが分かる。有効活性化エネルギーは、
分割と隆起の両方の過程とも同じであるように思われる。より深い注入深さに相
当するより大きな注入エネルギーでは、光学的に検出可能な表面の隆起の発生に
必要とされる時間は長くなり、層移動に必要とされる時間に、より近くなる。光
学的に検出可能な表面の隆起の発生に必要とされる時間やそれより長く層移動に
必要とされる時間は、水素の注入量の増加とともに短くなり、かつ、材料の注入
深さ（ｄｏｐｉｎｇ ｌｅｖｅｌ）に依存することも、明確に分かった。
的に検出可能な表面の隆起が発生するより長い時間が必要になることが見出され
た。図２では、同じ水素注入条件に対して、単結晶シリコン層の層移動に必要と
される時間が、光学的に検出可能な表面の隆起に必要とされる時間と比較される
。図２では、水素は、４００℃で注入された。これらの水素注入条件では、薄層
の移動に約１０倍の時間が必要となることが分かる。有効活性化エネルギーは、
分割と隆起の両方の過程とも同じであるように思われる。より深い注入深さに相
当するより大きな注入エネルギーでは、光学的に検出可能な表面の隆起の発生に
必要とされる時間は長くなり、層移動に必要とされる時間に、より近くなる。光
学的に検出可能な表面の隆起の発生に必要とされる時間やそれより長く層移動に
必要とされる時間は、水素の注入量の増加とともに短くなり、かつ、材料の注入
深さ（ｄｏｐｉｎｇ ｌｅｖｅｌ）に依存することも、明確に分かった。
【００２０】
層の分割による移動については、より低温でのより長時間の処理は、より高温
でのより短時間の処理と同等であることが見出されたので、所定の温度で水素に
より誘導される層分割に必要とされる時間を短くしたり、所定の移動時間で分割
するのに必要とされる温度を低下させたりする方法が、必要である。この薄層を
分割して移動する方法を実質的に異なる熱膨張率の基板に適用するのに特に好ま
しい、より短い分割時間やより低い分割温度を実現するために、単独または組み
合わせて使用可能な３つの方法を使用し得ることが見出された。
でのより短時間の処理と同等であることが見出されたので、所定の温度で水素に
より誘導される層分割に必要とされる時間を短くしたり、所定の移動時間で分割
するのに必要とされる温度を低下させたりする方法が、必要である。この薄層を
分割して移動する方法を実質的に異なる熱膨張率の基板に適用するのに特に好ま
しい、より短い分割時間やより低い分割温度を実現するために、単独または組み
合わせて使用可能な３つの方法を使用し得ることが見出された。
【００２１】
第１の方法は、シリコン基板の場合のホウ素のような、水素のトラップを誘導
する１つまたは複数の元素を少量注入することから構成される。注入される水素
を次にトラップし、その後、移動のための熱処理の際に水素を放出するために、
水素のトラップを誘導するこの注入によって、基板の原子が置換されることで、
第１の単結晶基板は損傷を受ける。元素の種類や入射エネルギーに依存して、注
入される１個のイオンによって、第１の基板中に１０００個を超える置換原子が
生成する。従って、水素のトラップを誘導する元素の注入量は、次の水素の注入
量の０．１〜約１％の範囲にすることができる。この欠陥は、大部分が空格子点
や格子間原子なので、それらは、再結合可能であり、アニールにより除去するこ
とができる。水素のトラップを誘導する注入の際に生成した欠陥を十分に利用す
るために、両方の注入の際の第１の基板の温度は、欠陥の実質的なアニールが生
じる温度より低い温度に制御する必要がある。注入する元素の選択は、第１の基
板の特性に依存する。第１の基板がシリコンの場合、ホウ素の注入が十分に開発
されておりかつ安価なので、ホウ素イオンが優先的に使用される。移動した単結
晶の薄層に分割後に残留するホウ素は、研磨によりまたは熱酸化により除去する
ことが可能であり、この熱酸化では、成長する酸化物の中にホウ素が偏析するの
で、希薄フッ化水素酸を適用することによりこの酸化物を除去することができる
。注入されたイオンによって第１の基板の表面まで到達するアモルファス層が形
成されないことが、重要である。知られているように、注入によるアモルファス
層の形成は、表面ではなく、まず表面下の層で開始する。
する１つまたは複数の元素を少量注入することから構成される。注入される水素
を次にトラップし、その後、移動のための熱処理の際に水素を放出するために、
水素のトラップを誘導するこの注入によって、基板の原子が置換されることで、
第１の単結晶基板は損傷を受ける。元素の種類や入射エネルギーに依存して、注
入される１個のイオンによって、第１の基板中に１０００個を超える置換原子が
生成する。従って、水素のトラップを誘導する元素の注入量は、次の水素の注入
量の０．１〜約１％の範囲にすることができる。この欠陥は、大部分が空格子点
や格子間原子なので、それらは、再結合可能であり、アニールにより除去するこ
とができる。水素のトラップを誘導する注入の際に生成した欠陥を十分に利用す
るために、両方の注入の際の第１の基板の温度は、欠陥の実質的なアニールが生
じる温度より低い温度に制御する必要がある。注入する元素の選択は、第１の基
板の特性に依存する。第１の基板がシリコンの場合、ホウ素の注入が十分に開発
されておりかつ安価なので、ホウ素イオンが優先的に使用される。移動した単結
晶の薄層に分割後に残留するホウ素は、研磨によりまたは熱酸化により除去する
ことが可能であり、この熱酸化では、成長する酸化物の中にホウ素が偏析するの
で、希薄フッ化水素酸を適用することによりこの酸化物を除去することができる
。注入されたイオンによって第１の基板の表面まで到達するアモルファス層が形
成されないことが、重要である。知られているように、注入によるアモルファス
層の形成は、表面ではなく、まず表面下の層で開始する。
【００２２】
本発明によれば、水素のトラップを誘導するために第１の基板の中に注入によ
り損傷を形成した後は、中間のアニール処理なしで、次に水素を注入する必要が
ある。注入された水素は、水素のトラップを誘導する注入により生成した欠陥に
よってトラップ可能である必要があり、さらに、水素の注入温度より高くしかも
接着された基板構造が劣化する温度よりは低い温度まで安定な欠陥構造を形成す
ることができる必要がある。ある温度を超えると、水素は、欠陥構造から解離し
、移動可能な気体となるであろう。本発明によれば、水素のトラップは、最初の
ホウ素の注入により生成したシリコンのダングリングボンドと注入された水素が
反応することによって生じる。単結晶シリコンでは、トラップされた水素は、約
１５０℃でアニールすると、顕著に放出され始める。図３には、曲線Ａによって
、水素が注入されただけの（１００）方位単結晶シリコン基板（注入量５×１０ 16 ｃｍ-2、１２９ｋｅＶでのＨ2 +イオン）で水素により誘導された光学的に検出
可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間と、比較のために曲線（Ａ
＋Ｂ）によって、最初にホウ素が注入され（注入量５×１０14ｃｍ-2、１８０ｋ
ｅＶでのＢ+イオン）、次に水素が注入された（注入量５×１０16ｃｍ-2、１２
９ｋｅＶでのＨ2 +イオン）（１００）方位単結晶シリコン基板で水素により誘導
された光学的に検出可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間とが、
アニール温度の関数として示される。水素だけが注入されたシリコン基板と比較
すると、ホウ素が注入され次に水素が注入されたシリコン基板では、所定の温度
で光学的に検出可能な表面の隆起が形成される時間は約１０分の１に短くなり、
また、所定の時間で隆起が形成される温度は約５０℃低くなる。接着後の広範囲
の層分割に必要とされる時間は、約１０倍長くなるが、２つの処理に対する有効
活性化エネルギーは、依然として実質的に同じである。
り損傷を形成した後は、中間のアニール処理なしで、次に水素を注入する必要が
ある。注入された水素は、水素のトラップを誘導する注入により生成した欠陥に
よってトラップ可能である必要があり、さらに、水素の注入温度より高くしかも
接着された基板構造が劣化する温度よりは低い温度まで安定な欠陥構造を形成す
ることができる必要がある。ある温度を超えると、水素は、欠陥構造から解離し
、移動可能な気体となるであろう。本発明によれば、水素のトラップは、最初の
ホウ素の注入により生成したシリコンのダングリングボンドと注入された水素が
反応することによって生じる。単結晶シリコンでは、トラップされた水素は、約
１５０℃でアニールすると、顕著に放出され始める。図３には、曲線Ａによって
、水素が注入されただけの（１００）方位単結晶シリコン基板（注入量５×１０ 16 ｃｍ-2、１２９ｋｅＶでのＨ2 +イオン）で水素により誘導された光学的に検出
可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間と、比較のために曲線（Ａ
＋Ｂ）によって、最初にホウ素が注入され（注入量５×１０14ｃｍ-2、１８０ｋ
ｅＶでのＢ+イオン）、次に水素が注入された（注入量５×１０16ｃｍ-2、１２
９ｋｅＶでのＨ2 +イオン）（１００）方位単結晶シリコン基板で水素により誘導
された光学的に検出可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間とが、
アニール温度の関数として示される。水素だけが注入されたシリコン基板と比較
すると、ホウ素が注入され次に水素が注入されたシリコン基板では、所定の温度
で光学的に検出可能な表面の隆起が形成される時間は約１０分の１に短くなり、
また、所定の時間で隆起が形成される温度は約５０℃低くなる。接着後の広範囲
の層分割に必要とされる時間は、約１０倍長くなるが、２つの処理に対する有効
活性化エネルギーは、依然として実質的に同じである。
【００２３】
また、本発明によって、所定の層分割時間に対してさらに層分割温度を低下さ
せるか、または所定の層分割温度で層分割時間を短くすることは、水素が注入さ
れた第１の基板を第２の基板へのウェーハ接着の前に増感熱処理することによっ
て層分割温度が低くなる、という知見に基づいている。水素により誘導された微
小亀裂を形成させ、成長させて、さらに、接着後の移動のための次の熱処理によ
る分割を促進することになるこの増感熱処理は、接着を阻害するであろう光学的
に検出可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間よりは短い時間に抑
える必要がある。シリコンの場合、ホウ素と水素が注入された接着されていない
シリコン基板の増感熱処理は、２５０℃で実施された。図４には、ホウ素が注入
されて次に水素が注入されたシリコン基板で光学的に検出可能な表面の隆起が形
成するのに２００℃で必要とされる時間が、２５０℃で実施された増感熱処理の
時間の関数として示される。ホウ素と水素の注入条件は、図３の場合に与えられ
たものと同じである。隆起に必要とされる時間は、増感熱処理の時間が長くなる
につれ顕著に短くなる。例えば、２５０℃で１０分間の増感熱処理後、光学的に
検出可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間は、増感熱処理を施し
ていない基板で隆起が形成されるのに必要とされる時間の〜１０％だけである。
せるか、または所定の層分割温度で層分割時間を短くすることは、水素が注入さ
れた第１の基板を第２の基板へのウェーハ接着の前に増感熱処理することによっ
て層分割温度が低くなる、という知見に基づいている。水素により誘導された微
小亀裂を形成させ、成長させて、さらに、接着後の移動のための次の熱処理によ
る分割を促進することになるこの増感熱処理は、接着を阻害するであろう光学的
に検出可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間よりは短い時間に抑
える必要がある。シリコンの場合、ホウ素と水素が注入された接着されていない
シリコン基板の増感熱処理は、２５０℃で実施された。図４には、ホウ素が注入
されて次に水素が注入されたシリコン基板で光学的に検出可能な表面の隆起が形
成するのに２００℃で必要とされる時間が、２５０℃で実施された増感熱処理の
時間の関数として示される。ホウ素と水素の注入条件は、図３の場合に与えられ
たものと同じである。隆起に必要とされる時間は、増感熱処理の時間が長くなる
につれ顕著に短くなる。例えば、２５０℃で１０分間の増感熱処理後、光学的に
検出可能な表面の隆起が形成されるのに必要とされる時間は、増感熱処理を施し
ていない基板で隆起が形成されるのに必要とされる時間の〜１０％だけである。
【００２４】
本発明によって、所定の層分割時間に対する層分割温度を低下させるか、また
は所定の層分割温度で層分割時間を短くする第２の方法は、接着後に薄層を移動
させるのに必要な熱処理温度より高い温度で水素注入を実施することから構成さ
れる。図５には、８００℃で水素が注入された炭化ケイ素で光学的に検出可能な
表面の隆起が形成するのに必要とされる時間が、２００℃より低い温度で、それ
以外は同じ注入条件で、水素が注入されたものより、短くなるのが示される。こ
の高温での水素注入の継続時間は、第２の基板への適切な接着が阻害されるであ
ろう水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆起が、水素注入の際に全
く生じないように、選択する必要がある。必要とされる注入時間は、注入量、注
入装置のビーム電流、移動する単結晶材料の面積により決定されるので、高温で
の水素注入の継続時間には、さまざまな長さが可能である。チョン（Ｎ．Ｗ．Ｃ
ｈｅｕｎｇ）により１９９６年材料の化学と物理誌（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈ
ｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第４６巻第１３２〜１３９頁で発表
された「半導体製造のためのプラズマ浸入イオン注入（ｐｌａｓｍａ ｉｍｍｅ
ｒｓｉｏｎ ｉｏｎ ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）」という表題の彼の論文に記
載されているプラズマ浸入イオン注入などの新しい注入技術によって、非常に短
時間に広い面積に高い注入量で注入できるという事実も考慮するならば、水素注
入の継続時間にはさまざまな長さが可能であるということは、正鵠を射るもので
ある。この技術によって、水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆起
が形成することなく、より高い温度で注入することが可能となる。
は所定の層分割温度で層分割時間を短くする第２の方法は、接着後に薄層を移動
させるのに必要な熱処理温度より高い温度で水素注入を実施することから構成さ
れる。図５には、８００℃で水素が注入された炭化ケイ素で光学的に検出可能な
表面の隆起が形成するのに必要とされる時間が、２００℃より低い温度で、それ
以外は同じ注入条件で、水素が注入されたものより、短くなるのが示される。こ
の高温での水素注入の継続時間は、第２の基板への適切な接着が阻害されるであ
ろう水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆起が、水素注入の際に全
く生じないように、選択する必要がある。必要とされる注入時間は、注入量、注
入装置のビーム電流、移動する単結晶材料の面積により決定されるので、高温で
の水素注入の継続時間には、さまざまな長さが可能である。チョン（Ｎ．Ｗ．Ｃ
ｈｅｕｎｇ）により１９９６年材料の化学と物理誌（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈ
ｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第４６巻第１３２〜１３９頁で発表
された「半導体製造のためのプラズマ浸入イオン注入（ｐｌａｓｍａ ｉｍｍｅ
ｒｓｉｏｎ ｉｏｎ ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）」という表題の彼の論文に記
載されているプラズマ浸入イオン注入などの新しい注入技術によって、非常に短
時間に広い面積に高い注入量で注入できるという事実も考慮するならば、水素注
入の継続時間にはさまざまな長さが可能であるということは、正鵠を射るもので
ある。この技術によって、水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆起
が形成することなく、より高い温度で注入することが可能となる。
【００２５】
高温での注入は、この分野の技術者には知られているように、損傷を受ける部
分を注入時にアニールすることにより注入の際の損傷量を制限することで材料の
特性を改善するために、ＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）
材料の特別な形態であるいわゆるＳＩＭＯＸ（注入酸素による分離（Ｓｅｐａｒ
ａｔｉｏｎ ｂｙ ＩＭｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ））を作成するためのシ
リコンへの酸素注入で、特に開発されている。従って、水素が注入された材料の
単結晶層の層移動を改良するために本発明で提案された高温での注入には、何ら
技術的な問題は生じない。
分を注入時にアニールすることにより注入の際の損傷量を制限することで材料の
特性を改善するために、ＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）
材料の特別な形態であるいわゆるＳＩＭＯＸ（注入酸素による分離（Ｓｅｐａｒ
ａｔｉｏｎ ｂｙ ＩＭｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ））を作成するためのシ
リコンへの酸素注入で、特に開発されている。従って、水素が注入された材料の
単結晶層の層移動を改良するために本発明で提案された高温での注入には、何ら
技術的な問題は生じない。
【００２６】
高温での注入によって、注入処理の際に連続的にアニールすることで、水素の
注入により誘導される損傷を低減することができる。少しｐ型ドープされた、（
１００）-シリコンでは、注入の際にウェーハ温度が４５０℃を超える温度に維
持される場合、水素の注入により誘導される損傷が実質的に低減されることが確
認された。さらに、高温での水素注入時に水素の移動度が大きくなるので、水素
の注入により誘導される微小亀裂の深さ分布が鋭くなり、それによって、ブルー
エル（Ｂｒｕｅｌ）により米国特許第５，３７４，５６４号に開示されている移
動のための熱処理より低い温度で実施される従来使用されている注入処理に比較
して、移動層の表面粗さがより小さくなる。
注入により誘導される損傷を低減することができる。少しｐ型ドープされた、（
１００）-シリコンでは、注入の際にウェーハ温度が４５０℃を超える温度に維
持される場合、水素の注入により誘導される損傷が実質的に低減されることが確
認された。さらに、高温での水素注入時に水素の移動度が大きくなるので、水素
の注入により誘導される微小亀裂の深さ分布が鋭くなり、それによって、ブルー
エル（Ｂｒｕｅｌ）により米国特許第５，３７４，５６４号に開示されている移
動のための熱処理より低い温度で実施される従来使用されている注入処理に比較
して、移動層の表面粗さがより小さくなる。
【００２７】
本発明によれば、これら３つの方法によって、所定の時間で層を移動するため
の熱処理の温度を低くすることができるか、または、層を分割し移動するための
熱処理に必要とされる所定の温度でこの熱処理に必要とされる時間を短くするこ
とができ、これらの方法は、単独にまたは適切に組み合わせて使用することがで
きる。
の熱処理の温度を低くすることができるか、または、層を分割し移動するための
熱処理に必要とされる所定の温度でこの熱処理に必要とされる時間を短くするこ
とができ、これらの方法は、単独にまたは適切に組み合わせて使用することがで
きる。
【００２８】
シリコン、ゲルマニウム、ダイヤモンド、炭化ケイ素で機能する条件範囲で水
素を注入した後に、ヒ化ガリウムや他のＩＩＩ−Ｖ族化合物などの多数の単結晶
材料が、表面の隆起の形成を示さないことが見出された。この場合、例えば、ヒ
化ガリウムや窒化ガリウムなどを使用することができるこの材料の単結晶は、ヒ
化ガリウムの場合のゲルマニウムや窒化ガリウムの場合の炭化ケイ素などの適切
な単結晶基板の上にエピタキシャル成長させることができる場合、両方とも水素
注入後に十分長い時間熱処理をすると表面の隆起の効果は示されるが、この材料
の層移動は実施することができる。この場合、注入される水素のエネルギーは、
注入された水素の濃度の深さ分布の最大が単結晶エピタキシャル層には含まれず
に単結晶の第１の基板に含まれ次にそこで水素により誘導される微小亀裂が発生
するように、選択する必要がある。これらの措置を取ったうえで、上述したよう
に、基本的に同じ層移動処理を実施することができる。唯一の相違は、層移動後
に、移動した単結晶層が、第１の基板からの単結晶材料の第２の層で被覆される
ことである。この第２の単結晶層は、下に位置する移動した単結晶の薄層を実質
的に侵食しないような十分な高選択性でエッチングできる適切な化学薬品で、エ
ッチングして除去する必要がある。
素を注入した後に、ヒ化ガリウムや他のＩＩＩ−Ｖ族化合物などの多数の単結晶
材料が、表面の隆起の形成を示さないことが見出された。この場合、例えば、ヒ
化ガリウムや窒化ガリウムなどを使用することができるこの材料の単結晶は、ヒ
化ガリウムの場合のゲルマニウムや窒化ガリウムの場合の炭化ケイ素などの適切
な単結晶基板の上にエピタキシャル成長させることができる場合、両方とも水素
注入後に十分長い時間熱処理をすると表面の隆起の効果は示されるが、この材料
の層移動は実施することができる。この場合、注入される水素のエネルギーは、
注入された水素の濃度の深さ分布の最大が単結晶エピタキシャル層には含まれず
に単結晶の第１の基板に含まれ次にそこで水素により誘導される微小亀裂が発生
するように、選択する必要がある。これらの措置を取ったうえで、上述したよう
に、基本的に同じ層移動処理を実施することができる。唯一の相違は、層移動後
に、移動した単結晶層が、第１の基板からの単結晶材料の第２の層で被覆される
ことである。この第２の単結晶層は、下に位置する移動した単結晶の薄層を実質
的に侵食しないような十分な高選択性でエッチングできる適切な化学薬品で、エ
ッチングして除去する必要がある。
【００２９】
Ｈ+での注入とＨ2 +での注入との間で水素による隆起形成に違いがあるか確認
するために、独立した１組の実験で、ほぼ同等の注入条件（Ｈ+：６０ｋｅＶ、
１×１０17イオン／ｃｍ2；Ｈ2 +：１２０ｋｅＶ、５×１０16イオン／ｃｍ2）で
２つのイオンをシリコン基板に注入した。水素により誘導された表面の隆起の形
成には、２１８℃を超える温度では、全く違いは見られなかった。Ｈ2 +イオンは
シリコン基板の表面に衝突する際に分裂し、単一の水素原子またはイオンとして
とどまるようになる、と思われる。軽水素のほかに、水素の同位体である重水素
を使用することもできる。
するために、独立した１組の実験で、ほぼ同等の注入条件（Ｈ+：６０ｋｅＶ、
１×１０17イオン／ｃｍ2；Ｈ2 +：１２０ｋｅＶ、５×１０16イオン／ｃｍ2）で
２つのイオンをシリコン基板に注入した。水素により誘導された表面の隆起の形
成には、２１８℃を超える温度では、全く違いは見られなかった。Ｈ2 +イオンは
シリコン基板の表面に衝突する際に分裂し、単一の水素原子またはイオンとして
とどまるようになる、と思われる。軽水素のほかに、水素の同位体である重水素
を使用することもできる。
【００３０】
（第１の好ましい実施形態の詳細な説明）
ここで説明される実施態様では、水素のトラップを誘導するホウ素イオンを単
結晶シリコン基板に最初に注入し、次に同じシリコン基板に水素を注入すること
を含む、単結晶シリコン基板からの溶融石英基板への単結晶シリコンの薄層を移
動する方法が記載される。シリコン基板は、溶融石英基板の熱膨張率とは実質的
に異なる熱膨張率を有する。
結晶シリコン基板に最初に注入し、次に同じシリコン基板に水素を注入すること
を含む、単結晶シリコン基板からの溶融石英基板への単結晶シリコンの薄層を移
動する方法が記載される。シリコン基板は、溶融石英基板の熱膨張率とは実質的
に異なる熱膨張率を有する。
【００３１】
３３０μｍの厚みを有する（１００）表面結晶方位の単結晶シリコン基板の表
面を熱酸化により１５００Åの厚みを有する酸化物によって被覆したものに、１
８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ-2の注入量で、単一の正電荷を有するホウ素イオン
を、水素のトラップを誘導するために注入して、約０．５８μｍの深さで約２×
１０19ｃｍ-3のホウ素の最大濃度を有するホウ素濃度の深さ分布を形成する。置
換されたシリコン原子の濃度の深さ分布は、ホウ素濃度の深さ分布に類似してお
り、ホウ素の濃度分布の最大より幾分浅い最大濃度の深さで、約２×１０22ｃｍ -3 の最大濃度を有する。
面を熱酸化により１５００Åの厚みを有する酸化物によって被覆したものに、１
８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ-2の注入量で、単一の正電荷を有するホウ素イオン
を、水素のトラップを誘導するために注入して、約０．５８μｍの深さで約２×
１０19ｃｍ-3のホウ素の最大濃度を有するホウ素濃度の深さ分布を形成する。置
換されたシリコン原子の濃度の深さ分布は、ホウ素濃度の深さ分布に類似してお
り、ホウ素の濃度分布の最大より幾分浅い最大濃度の深さで、約２×１０22ｃｍ -3 の最大濃度を有する。
【００３２】
ホウ素が注入されたシリコン基板に、次に、１２９ｋｅＶで５×１０16ｃｍ-2
の注入量で、分子性水素Ｈ2 +イオンを注入し、それによって、注入されたホウ素
と水素の２つの分布の最大濃度が、それらの濃度の深さ分布の最大濃度の位置と
して一致する。水素の最大濃度は、約０．５８μｍの深さで、約６×１０21ｃｍ -3 である。ホウ素と水素のそれぞれの注入の際のシリコンウェーハの温度は、５
０℃未満に維持された。シリコン基板の表面に平行する微小亀裂が、注入された
ままのシリコンウェーハの注入された水素の濃度の深さ分布の最大に近い場所に
、既に形成されている。この亀裂によって、シリコン基板は、移動される薄層を
構成する、より薄い上部と、シリコン基板の大部分を構成する、より厚い下部と
に、効果的に分割される。
と水素の２つの分布の最大濃度が、それらの濃度の深さ分布の最大濃度の位置と
して一致する。水素の最大濃度は、約０．５８μｍの深さで、約６×１０21ｃｍ -3 である。ホウ素と水素のそれぞれの注入の際のシリコンウェーハの温度は、５
０℃未満に維持された。シリコン基板の表面に平行する微小亀裂が、注入された
ままのシリコンウェーハの注入された水素の濃度の深さ分布の最大に近い場所に
、既に形成されている。この亀裂によって、シリコン基板は、移動される薄層を
構成する、より薄い上部と、シリコン基板の大部分を構成する、より厚い下部と
に、効果的に分割される。
【００３３】
接着されたシリコン／石英の基板の対に亀裂が入るのを防止しながら、水素に
より誘導された微小亀裂が成長し部分的に重複し、最終的に薄層が移動するには
、移動を生じさせる熱処理のための移動温度は約２００℃かそれを下まわる必要
がある。しかしながら、ただ注入しただけの接着されたシリコンと溶融石英の基
板で、２００℃でシリコン層を分割するには、数百時間を上回る時間が必要にな
るであろう。このように移動のための熱処理時間が長いと、接着された基板が基
板の中の熱応力により劣化する危険性が生じるであろう。分割時間をより短くす
るために、接着の前に、ホウ素と水素の注入された接着されていないシリコン基
板の増感熱処理を、２５０℃で１０分間実施すると、それによって、水素が充填
された微小亀裂は成長するが、次に必要とされる溶融石英基板への直接ウェーハ
接着による強力な接着を阻害するであろう水素により誘導される光学的に検出可
能な表面の隆起はまだ形成されずに済む。２５０℃で１０分間、増感熱処理を施
した基板で、十分大きな微小亀裂が光学的に検出可能な表面の隆起を形成するの
に２００℃で必要とされる時間が、増感熱処理を施していないシリコン基板で隆
起を形成するのに必要とされる時間の〜１０％だけであることが、図４に示され
ることから理解されるように、この増感熱処理によって、移動のための熱処理を
用いた層分割により単結晶シリコンの薄層を移動するのに必要とされる時間を約
１０分の１に短くすることができる。
より誘導された微小亀裂が成長し部分的に重複し、最終的に薄層が移動するには
、移動を生じさせる熱処理のための移動温度は約２００℃かそれを下まわる必要
がある。しかしながら、ただ注入しただけの接着されたシリコンと溶融石英の基
板で、２００℃でシリコン層を分割するには、数百時間を上回る時間が必要にな
るであろう。このように移動のための熱処理時間が長いと、接着された基板が基
板の中の熱応力により劣化する危険性が生じるであろう。分割時間をより短くす
るために、接着の前に、ホウ素と水素の注入された接着されていないシリコン基
板の増感熱処理を、２５０℃で１０分間実施すると、それによって、水素が充填
された微小亀裂は成長するが、次に必要とされる溶融石英基板への直接ウェーハ
接着による強力な接着を阻害するであろう水素により誘導される光学的に検出可
能な表面の隆起はまだ形成されずに済む。２５０℃で１０分間、増感熱処理を施
した基板で、十分大きな微小亀裂が光学的に検出可能な表面の隆起を形成するの
に２００℃で必要とされる時間が、増感熱処理を施していないシリコン基板で隆
起を形成するのに必要とされる時間の〜１０％だけであることが、図４に示され
ることから理解されるように、この増感熱処理によって、移動のための熱処理を
用いた層分割により単結晶シリコンの薄層を移動するのに必要とされる時間を約
１０分の１に短くすることができる。
【００３４】
次に、ホウ素と水素の注入されたシリコン基板を、溶融石英基板に、両方の基
板とも半導体工業で使用される標準洗浄処理を用いて洗浄した後で、室温で直接
ウェーハ接着により接着する。接着されたシリコン／石英の基板の対は、接着強
度を向上させるために、次に、約１５０℃でアニールする。次に、２００℃で約
２４時間、移動のための熱処理を施すことで、水素が充填された微小亀裂が成長
し部分的に重複し、それによって、単結晶の薄層を構成する上部がシリコン基板
の下部から顕微鏡的に分割することにより、注入されたホウ素と水素の濃度の深
さ分布の最大濃度での深さに相当する約０．５８μｍの厚みの単結晶シリコンの
層が、分割しさらに溶融石英基板に移動する。移動したシリコン層のホウ素は、
次に、軽い研磨や熱酸化処理によって、通常の値の濃度まで実質的に低減するこ
とができる。
板とも半導体工業で使用される標準洗浄処理を用いて洗浄した後で、室温で直接
ウェーハ接着により接着する。接着されたシリコン／石英の基板の対は、接着強
度を向上させるために、次に、約１５０℃でアニールする。次に、２００℃で約
２４時間、移動のための熱処理を施すことで、水素が充填された微小亀裂が成長
し部分的に重複し、それによって、単結晶の薄層を構成する上部がシリコン基板
の下部から顕微鏡的に分割することにより、注入されたホウ素と水素の濃度の深
さ分布の最大濃度での深さに相当する約０．５８μｍの厚みの単結晶シリコンの
層が、分割しさらに溶融石英基板に移動する。移動したシリコン層のホウ素は、
次に、軽い研磨や熱酸化処理によって、通常の値の濃度まで実質的に低減するこ
とができる。
【００３５】
次の表には、溶融石英基板などの所望の第２の基板に移動させることができる
、さまざまな厚みの単結晶シリコン層を形成するために、露出した第１の単結晶
シリコン基板に、ホウ素（Ｂ+）を注入し、次に水素（Ｈ2 +）を注入する条件を
列挙する。
、さまざまな厚みの単結晶シリコン層を形成するために、露出した第１の単結晶
シリコン基板に、ホウ素（Ｂ+）を注入し、次に水素（Ｈ2 +）を注入する条件を
列挙する。
【００３６】
【表１】
【００３７】
水素のトラップを誘導する注入のためにホウ素を使用するのは、単なる例示に
過ぎない。注入されたホウ素原子は、層移動の際に電気的に活性化されないので
、他の適切な元素または元素の組み合わせからなるイオンの注入でも、水素が注
入されるシリコン基板でのホウ素原子と同様の役割を果たすことができると予想
される。別の実施態様では、水素のトラップを誘導する注入のために、炭素、リ
ン、窒素、ヒ素、フッ素の一覧から選択される元素が使用される。
過ぎない。注入されたホウ素原子は、層移動の際に電気的に活性化されないので
、他の適切な元素または元素の組み合わせからなるイオンの注入でも、水素が注
入されるシリコン基板でのホウ素原子と同様の役割を果たすことができると予想
される。別の実施態様では、水素のトラップを誘導する注入のために、炭素、リ
ン、窒素、ヒ素、フッ素の一覧から選択される元素が使用される。
【００３８】
Ｈ2 +イオンの代わりに、Ｈ+などのその他の種類の水素イオンを使用すること
ができ、または、水素の同位体である重水素のイオン、Ｄ+やＤ2 +を使用するこ
とができる。
ができ、または、水素の同位体である重水素のイオン、Ｄ+やＤ2 +を使用するこ
とができる。
【００３９】
（第２の好ましい実施形態の詳細な説明）
上述した説明と関連してここで説明される第２の実施態様は、高温で水素イオ
ンを注入し、次にウェーハを接着し、さらに、この水素注入の温度と同じかそれ
を下まわる温度で熱処理をすることによって、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、
ゲルマニウムなどの薄層を基板上に移動する方法に関する。水素イオンの注入は
、Ｈ2 +の形態またはＨ+やＤ+の形態で実施することができる。いずれの形態も、
本発明で実施することができる。
ンを注入し、次にウェーハを接着し、さらに、この水素注入の温度と同じかそれ
を下まわる温度で熱処理をすることによって、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、
ゲルマニウムなどの薄層を基板上に移動する方法に関する。水素イオンの注入は
、Ｈ2 +の形態またはＨ+やＤ+の形態で実施することができる。いずれの形態も、
本発明で実施することができる。
【００４０】
水素原子の典型的なエネルギーは、単結晶シリコンの場合、移動する単結晶シ
リコン層の厚みに相当する、注入された最大濃度の深さである約０．１〜１．６
μｍになる１０〜２００ｋｅＶ程度の大きさである。
リコン層の厚みに相当する、注入された最大濃度の深さである約０．１〜１．６
μｍになる１０〜２００ｋｅＶ程度の大きさである。
【００４１】
シリコンの処理工程でドープ剤による浅い接合を作成するために市販の注入装
置で利用可能なわずか数百ｅＶ程度の、よりいっそう小さな注入エネルギーも使
用することができる。同様に、埋め込み層の注入のために市販で利用可能な数Ｍ
ｅＶ程度の、よりいっそう大きな注入エネルギーも使用可能であり、これは、数
十μｍの注入深さに相当する。
置で利用可能なわずか数百ｅＶ程度の、よりいっそう小さな注入エネルギーも使
用することができる。同様に、埋め込み層の注入のために市販で利用可能な数Ｍ
ｅＶ程度の、よりいっそう大きな注入エネルギーも使用可能であり、これは、数
十μｍの注入深さに相当する。
【００４２】
典型的な注入量（単一の水素原子の注入量を示す）は、２〜２０×１０16ｃｍ -2
程度である。シリコンやゲルマニウムでは、注入時のウェーハ温度は、２００
〜８００℃の範囲である。炭化ケイ素では、注入時のウェーハ温度は、５００〜
１，１００℃の範囲である。
〜８００℃の範囲である。炭化ケイ素では、注入時のウェーハ温度は、５００〜
１，１００℃の範囲である。
【００４３】
高温でいろいろな注入を実施した後、低温で層移動を実施した。２つの実施例
を次に説明する。
を次に説明する。
【００４４】
一例では、炭化ケイ素ウェーハに、８００℃で、１６０ｋｅＶで５×１０16ｃ
ｍ-2の注入量で、Ｈ2 +イオンを注入した。注入時間は、光学的に検出可能な表面
の隆起の発生を防止するのに十分短い、３０分間であった（図５参照）。
ｍ-2の注入量で、Ｈ2 +イオンを注入した。注入時間は、光学的に検出可能な表面
の隆起の発生を防止するのに十分短い、３０分間であった（図５参照）。
【００４５】
水素が注入された炭化ケイ素は、次に、５６０℃で、類似した熱膨張率を有す
る高温ガラスに、陽極接着した。さらに、接着された構造に、水素注入の温度よ
り低い温度である７２５℃で、熱処理を施した。薄層の移動は、移動のための１
００時間の熱処理後に完了した。原子間力顕微鏡で測定した表面の平滑性は、２
００℃を下まわる温度で水素を注入した後に移動した単結晶炭化ケイ素の薄層で
の１５ｎｍに比較して、８ｎｍに改善された。
る高温ガラスに、陽極接着した。さらに、接着された構造に、水素注入の温度よ
り低い温度である７２５℃で、熱処理を施した。薄層の移動は、移動のための１
００時間の熱処理後に完了した。原子間力顕微鏡で測定した表面の平滑性は、２
００℃を下まわる温度で水素を注入した後に移動した単結晶炭化ケイ素の薄層で
の１５ｎｍに比較して、８ｎｍに改善された。
【００４６】
また、（１００）方位の単結晶シリコン基板に、４００℃で、１６０ｋｅＶで
７×１０16ｃｍ-2の注入量で、Ｈ+イオンを注入した。注入時間は、光学的に検
出可能な表面の隆起の形成を防止するのに十分短い、４３分間であった（図２参
照）。４００℃で注入した１枚のシリコンウェーハは、次に、直接ウェーハ接着
により室温で酸化されたシリコン基板に直接接着し、さらに、２つの基板の間の
接着強度を向上させるために１５０℃で熱処理を施し、最後に、４００℃の注入
温度より低い温度である３８５℃の熱処理によって、単結晶の薄層を分割し、移
動させた。層移動は、移動のための５時間の熱処理後に完了した。
７×１０16ｃｍ-2の注入量で、Ｈ+イオンを注入した。注入時間は、光学的に検
出可能な表面の隆起の形成を防止するのに十分短い、４３分間であった（図２参
照）。４００℃で注入した１枚のシリコンウェーハは、次に、直接ウェーハ接着
により室温で酸化されたシリコン基板に直接接着し、さらに、２つの基板の間の
接着強度を向上させるために１５０℃で熱処理を施し、最後に、４００℃の注入
温度より低い温度である３８５℃の熱処理によって、単結晶の薄層を分割し、移
動させた。層移動は、移動のための５時間の熱処理後に完了した。
【００４７】
（第３の好ましい実施形態の詳細な説明）
第３の実施態様は、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、ゲルマニウム、その他の
単結晶材料の水素が注入された層を基板上に分割し次に接着しさらに熱処理する
のに必要とされる最小限の水素の注入量を低減する好ましい方法に関する。この
方法によって、分割に通常必要とされるより少ない水素注入量で良好に分割でき
ることが見出された。
単結晶材料の水素が注入された層を基板上に分割し次に接着しさらに熱処理する
のに必要とされる最小限の水素の注入量を低減する好ましい方法に関する。この
方法によって、分割に通常必要とされるより少ない水素注入量で良好に分割でき
ることが見出された。
【００４８】
ブルーエル（Ｂｒｕｅｌ）の米国特許第５，３７４，５６４号には、約５×１
０16ｃｍ-2の水素（Ｈ）の最小注入量がシリコンの層分割に必要とされることが
示されている。シリコンでは層分割に必要とされる水素注入量の下限の理論上の
推定置として約２．８×１０16ｃｍ-2が、フロイント（Ｌ．Ｂ．Ｆｒｅｕｎｄ）
により１９９７年応用物理速報誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第７０巻第３５１９〜３５１２頁で発表された「適合した（ｃｏｍｐｌ
ｉａｎｔ）基板の作成でウェーハ分割を誘導するための注入密度の下限」という
表題の彼の論文に記載されている。実際には、シリコンの層分割を実現する注入
に、５×１０16〜１×１０17ｃｍ-2の範囲の高い水素注入量が通常使用される。
０16ｃｍ-2の水素（Ｈ）の最小注入量がシリコンの層分割に必要とされることが
示されている。シリコンでは層分割に必要とされる水素注入量の下限の理論上の
推定置として約２．８×１０16ｃｍ-2が、フロイント（Ｌ．Ｂ．Ｆｒｅｕｎｄ）
により１９９７年応用物理速報誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第７０巻第３５１９〜３５１２頁で発表された「適合した（ｃｏｍｐｌ
ｉａｎｔ）基板の作成でウェーハ分割を誘導するための注入密度の下限」という
表題の彼の論文に記載されている。実際には、シリコンの層分割を実現する注入
に、５×１０16〜１×１０17ｃｍ-2の範囲の高い水素注入量が通常使用される。
【００４９】
単結晶材料の薄層を所望の基板上へ移動する大量生産では、製造コストが主な
課題の１つである。水素注入量を低減することは、費用効果で重要なばかりでな
く、分割層の欠陥密度を低下させるために重要である。最近、アガールワル（Ａ
．Ａｇａｒｗａｌ）らにより１９９８年応用物理速報誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）第７２巻第１０８６〜１０８８頁で発表された「
Ｈｅ+とＨ+の共注入（ｃｏ−ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）による絶縁体上のシリ
コン膜の効果的な作成」という表題の彼らの論文に示されているように、水素注
入後にヘリウムを注入することによって、水素またはヘリウム単独で必要とされ
る注入量より少ない合計注入量で、層を分割できることが報告された。シリコン
の層分割では最小の注入量が、３０ｋｅＶで７．５×１０15ｃｍ-2の注入量で、
水素を注入し、次に、３３ｋｅＶで１×１０16ｃｍ-2の注入量で、ヘリウムを注
入することにより実現されることが示された。しかしながら、次の熱処理では除
去が困難な過度の損傷が、相対的に多量のヘリウム注入によって、注入を受ける
（ｈｏｓｔ）基板に生成され得る。
課題の１つである。水素注入量を低減することは、費用効果で重要なばかりでな
く、分割層の欠陥密度を低下させるために重要である。最近、アガールワル（Ａ
．Ａｇａｒｗａｌ）らにより１９９８年応用物理速報誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）第７２巻第１０８６〜１０８８頁で発表された「
Ｈｅ+とＨ+の共注入（ｃｏ−ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）による絶縁体上のシリ
コン膜の効果的な作成」という表題の彼らの論文に示されているように、水素注
入後にヘリウムを注入することによって、水素またはヘリウム単独で必要とされ
る注入量より少ない合計注入量で、層を分割できることが報告された。シリコン
の層分割では最小の注入量が、３０ｋｅＶで７．５×１０15ｃｍ-2の注入量で、
水素を注入し、次に、３３ｋｅＶで１×１０16ｃｍ-2の注入量で、ヘリウムを注
入することにより実現されることが示された。しかしながら、次の熱処理では除
去が困難な過度の損傷が、相対的に多量のヘリウム注入によって、注入を受ける
（ｈｏｓｔ）基板に生成され得る。
【００５０】
水素の注入とともにホウ素イオン（Ｂ+）の注入（注入量＞１×１０12ｃｍ-2
）を、両方の注入とも室温付近で、２つのイオンプロファイルの最高点が一致ま
たは幾分ずれるように、実施することによって、分割し次に接着しさらに熱処理
するための水素の最小注入量が低減できることが見出された。さらに、この方法
によって、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、ゲルマニウムなどの水素が注入され
た層を基板上に分割する温度を実質的に低下できることが見出された。これは、
Ｂ＋Ｈ共注入のサンプルと呼ぶ。水素イオンの注入は、Ｈ2 +の形態またはＨ+や
Ｄ+の形態で実施することができる。分割温度を固定すると、ＩＩＩ族元素が、
水素注入前、水素注入後、あるいは水素注入と同時に注入される場合、層分割に
必要な水素の注入量が低減されることが見出された。本願明細書と特許請求の範
囲では、水素注入とともに実施される水素のトラップを誘導する注入への言及や
、水素のトラップを誘導する注入とともに実施される水素の注入への言及は、上
述した意味で、すなわち、水素のトラップを誘導する元素が、水素注入前、水素
注入後、あるいは水素注入と同時に注入されるという意味で理解される。
）を、両方の注入とも室温付近で、２つのイオンプロファイルの最高点が一致ま
たは幾分ずれるように、実施することによって、分割し次に接着しさらに熱処理
するための水素の最小注入量が低減できることが見出された。さらに、この方法
によって、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、ゲルマニウムなどの水素が注入され
た層を基板上に分割する温度を実質的に低下できることが見出された。これは、
Ｂ＋Ｈ共注入のサンプルと呼ぶ。水素イオンの注入は、Ｈ2 +の形態またはＨ+や
Ｄ+の形態で実施することができる。分割温度を固定すると、ＩＩＩ族元素が、
水素注入前、水素注入後、あるいは水素注入と同時に注入される場合、層分割に
必要な水素の注入量が低減されることが見出された。本願明細書と特許請求の範
囲では、水素注入とともに実施される水素のトラップを誘導する注入への言及や
、水素のトラップを誘導する注入とともに実施される水素の注入への言及は、上
述した意味で、すなわち、水素のトラップを誘導する元素が、水素注入前、水素
注入後、あるいは水素注入と同時に注入されるという意味で理解される。
【００５１】
好ましい具体的な実施態様では、１８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ-2の注入量で
、Ｂ+を注入し、次に、６４．５ｋｅＶで５×１０16ｃｍ-2の注入量で、Ｈ+を注
入したシリコンのサンプルが、１×１０17ｃｍ-2の注入量でＨ+だけを注入した
シリコンのサンプルと同様の分割性を示す。
、Ｂ+を注入し、次に、６４．５ｋｅＶで５×１０16ｃｍ-2の注入量で、Ｈ+を注
入したシリコンのサンプルが、１×１０17ｃｍ-2の注入量でＨ+だけを注入した
シリコンのサンプルと同様の分割性を示す。
【００５２】
シリコンの層分割でのＨ+の最小注入量を決定するために、６４．５ｋｅＶに
固定して、１．２×１０16〜１×１０17ｃｍ-2の間のさまざまな注入量で、いく
つかのシリコンウェーハにＨ+を注入した後に、１８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ- 2 の注入量で、一定のＢ+を注入した。他のシリコンウェーハは、水素だけを注入
した。水素だけが注入されたシリコンでは、Ｈ+の注入量が３．６×１０16ｃｍ- 2 を下まわると、高温でアニールする際に、サンプルの表面に隆起は見られなか
った。しかしながら、Ｂ＋Ｈ共注入のシリコンサンプルでは、Ｈ+の注入量が１
．２×１０16ｃｍ-2と低くても隆起が生じ、さらに、Ｈ+の注入量が２．８×１
０16ｃｍ-2でウェーハを接着し層を分割することにより、ウェーハ全体の大きさ
のシリコン層が酸化されたシリコンウェーハ上に移動し、絶縁体上シリコン（Ｓ
ＯＩ）基板ウェーハが形成された。層分割での水素の最小注入量を低減するのに
、Ａｌ（アルミニウム）＋Ｈ共注入に、Ｂ＋Ｈ共注入と同様の効果があることが
見出された。他のＩＩＩ族元素、ガリウム、インジウム、タリウムには、ホウ素
やアルミニウムと同様の効果がある。
固定して、１．２×１０16〜１×１０17ｃｍ-2の間のさまざまな注入量で、いく
つかのシリコンウェーハにＨ+を注入した後に、１８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ- 2 の注入量で、一定のＢ+を注入した。他のシリコンウェーハは、水素だけを注入
した。水素だけが注入されたシリコンでは、Ｈ+の注入量が３．６×１０16ｃｍ- 2 を下まわると、高温でアニールする際に、サンプルの表面に隆起は見られなか
った。しかしながら、Ｂ＋Ｈ共注入のシリコンサンプルでは、Ｈ+の注入量が１
．２×１０16ｃｍ-2と低くても隆起が生じ、さらに、Ｈ+の注入量が２．８×１
０16ｃｍ-2でウェーハを接着し層を分割することにより、ウェーハ全体の大きさ
のシリコン層が酸化されたシリコンウェーハ上に移動し、絶縁体上シリコン（Ｓ
ＯＩ）基板ウェーハが形成された。層分割での水素の最小注入量を低減するのに
、Ａｌ（アルミニウム）＋Ｈ共注入に、Ｂ＋Ｈ共注入と同様の効果があることが
見出された。他のＩＩＩ族元素、ガリウム、インジウム、タリウムには、ホウ素
やアルミニウムと同様の効果がある。
【００５３】
（第４の好ましい実施形態の詳細な説明）
第４の好ましい実施態様では、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、ゲルマニウム
、その他の単結晶材料の水素が注入された層を基板上に分割し次に接着しさらに
熱処理するのに必要とされる最小限の水素の注入量を低減する別の方法が記載さ
れる。この低減が、高温で水素イオンを注入することにより実現できることが見
出された。
、その他の単結晶材料の水素が注入された層を基板上に分割し次に接着しさらに
熱処理するのに必要とされる最小限の水素の注入量を低減する別の方法が記載さ
れる。この低減が、高温で水素イオンを注入することにより実現できることが見
出された。
【００５４】
好ましい実施態様では、シリコンに、１６０ｋｅＶで２．５×１０16ｃｍ-2の
注入量で、Ｈ2 +イオンを注入した。このシリコンウェーハは、（１００）表面結
晶方位を有した。水素注入時のシリコンウェーハ温度は、好ましくは３００℃で
あるが、１５０℃の低温でも実施することができる。３００℃で水素が注入され
たシリコンウェーハは、室温付近で、１６０ｋｅＶで３．５×１０16ｃｍ-2の注
入量で、Ｈ2 +を注入したシリコンのサンプルと同様の分割性を示す。
注入量で、Ｈ2 +イオンを注入した。このシリコンウェーハは、（１００）表面結
晶方位を有した。水素注入時のシリコンウェーハ温度は、好ましくは３００℃で
あるが、１５０℃の低温でも実施することができる。３００℃で水素が注入され
たシリコンウェーハは、室温付近で、１６０ｋｅＶで３．５×１０16ｃｍ-2の注
入量で、Ｈ2 +を注入したシリコンのサンプルと同様の分割性を示す。
【００５５】
低い水素注入量で単結晶層を分割するための水素注入時のウェーハの最大温度
は、材料に依存する。この最大許容温度は、例えば、シリコンでは約５００℃で
あり、炭化ケイ素では約９００℃である。ダイヤモンドでは、最大許容温度は約
１２００℃である。
は、材料に依存する。この最大許容温度は、例えば、シリコンでは約５００℃で
あり、炭化ケイ素では約９００℃である。ダイヤモンドでは、最大許容温度は約
１２００℃である。
【００５６】
（第５の好ましい実施形態の詳細な説明）
第５の好ましい実施態様では、単結晶のシリコン、炭化ケイ素、ゲルマニウム
などの水素が注入された層を基板上に分割し次に接着しさらに熱処理するのに必
要とされる最小限の水素の注入量を低減する方法が提供される。この好ましい方
法には、高温で注入される水素イオンとともに、室温または高温でホウ素を共注
入することが含まれる。
などの水素が注入された層を基板上に分割し次に接着しさらに熱処理するのに必
要とされる最小限の水素の注入量を低減する方法が提供される。この好ましい方
法には、高温で注入される水素イオンとともに、室温または高温でホウ素を共注
入することが含まれる。
【００５７】
高温でのＨ+の注入とともにＢ+イオンの注入（注入量＞１×１０12ｃｍ-2）を
、２つのイオンプロファイルの最高点が一致または幾分ずれるように、実施する
ことによって、層分割に必要とされるＨの最小注入量が低減されることが見出さ
れた。
、２つのイオンプロファイルの最高点が一致または幾分ずれるように、実施する
ことによって、層分割に必要とされるＨの最小注入量が低減されることが見出さ
れた。
【００５８】
この好ましい実施態様では、（１００）表面結晶方位を有するシリコンウェー
ハに、３００℃、１２９ｋｅＶ、１．０×１０16ｃｍ-2だけの注入量でのＨ2 +の
注入とともに、室温付近で、１８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ-2の注入量で、Ｂ+
を注入した。固定された１２９ｋｅＶでＨ2 +が注入され、しかしホウ素は注入さ
れていない対照シリコンウェーハには、分割を実現するために約２．５×１０16 ｃｍ-2の注入量のＨ2 +が必要とされることが見出された。これとは対照的に、Ｈ 2 + の注入量が１．０×１０16ｃｍ-2だけであるＢ＋Ｈ（ＨＴ）共注入のシリコン
ウェーハから、ウェーハを接着し次に熱処理することにより、酸化されたシリコ
ンウェーハ上に、ウェーハ全体の大きさのシリコン層が分割し移動した。
ハに、３００℃、１２９ｋｅＶ、１．０×１０16ｃｍ-2だけの注入量でのＨ2 +の
注入とともに、室温付近で、１８０ｋｅＶで５×１０14ｃｍ-2の注入量で、Ｂ+
を注入した。固定された１２９ｋｅＶでＨ2 +が注入され、しかしホウ素は注入さ
れていない対照シリコンウェーハには、分割を実現するために約２．５×１０16 ｃｍ-2の注入量のＨ2 +が必要とされることが見出された。これとは対照的に、Ｈ 2 + の注入量が１．０×１０16ｃｍ-2だけであるＢ＋Ｈ（ＨＴ）共注入のシリコン
ウェーハから、ウェーハを接着し次に熱処理することにより、酸化されたシリコ
ンウェーハ上に、ウェーハ全体の大きさのシリコン層が分割し移動した。
【００５９】
低い水素注入量で単結晶層を分割するための水素注入時のウェーハの最大温度
は、材料に依存する。この最大許容温度は、例えば、シリコンでは約５００℃で
あり、炭化ケイ素では約９００℃である。ダイヤモンドでは、最大許容温度は約
１２００℃である。他のＩＩＩ族元素、ガリウム、インジウム、タリウムには、
ホウ素やアルミニウムと同様の効果がある。すべての場合、５×１０17ｃｍ-2を
下まわる水素注入量で、良好な分割を実現することができる。
は、材料に依存する。この最大許容温度は、例えば、シリコンでは約５００℃で
あり、炭化ケイ素では約９００℃である。ダイヤモンドでは、最大許容温度は約
１２００℃である。他のＩＩＩ族元素、ガリウム、インジウム、タリウムには、
ホウ素やアルミニウムと同様の効果がある。すべての場合、５×１０17ｃｍ-2を
下まわる水素注入量で、良好な分割を実現することができる。
【図１】
水素が注入された室温のシリコン、ゲルマニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンド
で水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆起が形成するのに必要とさ
れる時間をアニール温度の関数として示した図。
で水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆起が形成するのに必要とさ
れる時間をアニール温度の関数として示した図。
【図２】
接着されていないシリコン基板での水素により誘導された光学的に検出可能な
表面の隆起の形成に対する有効活性化エネルギーと、４００℃での水素注入後に
接着された水素が注入されたシリコン基板の完全な分割に対する有効活性化エネ
ルギーとの比較を示す図。
表面の隆起の形成に対する有効活性化エネルギーと、４００℃での水素注入後に
接着された水素が注入されたシリコン基板の完全な分割に対する有効活性化エネ
ルギーとの比較を示す図。
【図３】
水素が注入されただけのシリコン基板（注入量５×１０16ｃｍ-2、１２９ｋｅ
ＶでのＨ2 +イオン注入）と、ホウ素が注入されたシリコン基板（注入量５×１０ 14 ｃｍ-2、１８０ｋｅＶでのＢ+イオン注入）に引き続き第１の場合（注入量５
×１０16ｃｍ-2、１２９ｋｅＶでのＨ2 +イオン注入）と同じ水素注入が施された
シリコン基板のそれぞれで、水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆
起が形成するのに必要とされる時間をアニール温度の関数として示した図。
ＶでのＨ2 +イオン注入）と、ホウ素が注入されたシリコン基板（注入量５×１０ 14 ｃｍ-2、１８０ｋｅＶでのＢ+イオン注入）に引き続き第１の場合（注入量５
×１０16ｃｍ-2、１２９ｋｅＶでのＨ2 +イオン注入）と同じ水素注入が施された
シリコン基板のそれぞれで、水素により誘導された光学的に検出可能な表面の隆
起が形成するのに必要とされる時間をアニール温度の関数として示した図。
【図４】
図３に示されるホウ素と水素が注入された２００℃のシリコン基板で水素によ
り誘導された光学的に検出可能な表面の隆起が形成するのに必要とされる時間を
２５０℃での増感熱処理時間の関数として示した図。
り誘導された光学的に検出可能な表面の隆起が形成するのに必要とされる時間を
２５０℃での増感熱処理時間の関数として示した図。
【図５】
２００℃を下まわる温度と８００℃とのそれぞれで水素が注入された炭化ケイ
素ウェーハの光学的に検出可能な表面の隆起が形成するのに必要とされる時間の
比較を示す図。
素ウェーハの光学的に検出可能な表面の隆起が形成するのに必要とされる時間の
比較を示す図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 27/12 Ｈ０１Ｌ 21/76 Ｒ
Ｄ
(72)発明者 トン，クイン−イ
アメリカ合衆国，ノース カロライナ，ダ
ーハム，リサーチ トライアングル パー
ク，ハーバート ビルディング 145，ワ
ファー ボンディング ラボラトリー，リ
サーチ トライアングル インスティチュ
ート（番地なし)
Ｆターム(参考） 5F032 AA06 CA05 CA06 CA09 DA21
DA60 DA74
5F052 KB01 KB05
Claims (15)
- 【請求項１】 第１の単結晶基板の上部を第２の基板へ移動する方法であって
、前記方法によって、必要とされる水素注入量が低減され、かつ、必要とされる
分割温度が低減され、前記第１の基板は、実質的に平坦な表面を有する前記上部
と、前記第１の基板の大部分から構成される下部と、から構成され、前記方法は
、 注入により誘導された水素のトラップがアニールされる温度を下まわる温度
に維持された水素のトラップを誘導する注入温度で、水素のトラップを誘導する
１つまたは複数の元素の注入を前記表面に施し、前記１つまたは複数の元素は、
アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムからなる群より選択され、前記
少なくとも１つの元素は、元素の最大濃度を有する元素の深さ分布を、注入後に
前記第１の基板に有し、前記元素の最大濃度によって、前記第１の基板が前記上
部と前記下部とに実質的に分割され、前記水素のトラップを誘導する注入は、１
ｃｍ2当たり５×１０16の注入量より少ないが、１ｃｍ2当たり１×１０10の注入
量より多く、 注入により誘導された水素のトラップがアニールされる温度を下まわる温度
に維持された水素の注入温度で、軽水素と重水素からなる群より選択される水素
の注入を前記表面に施し、前記水素は、前記元素の最大濃度の位置に実質的に生
じる水素の最大濃度を有する水素の深さ分布を、前記第１の基板に有し、前記水
素の注入の継続時間は、水素により誘導される表面の隆起が発生するのに必要と
されるより短く、 注入により誘導された水素のトラップがアニールされる温度を下まわる増感
温度で、実質的に前記水素の最大濃度の位置で前記表面に平行して表面下の顕微
鏡的な微小亀裂が発生するのには十分に長いが、水素により誘導される表面の隆
起が発生するのに必要とされるより短い時間、増感熱処理を前記第１の基板に施
し、 接着構造を形成するために、陽極接着と直接ウェーハ接着より選択される接
着方法によって、前記第１の基板の前記表面を前記第２の基板に接着し、 水素により誘導された微小亀裂が成長し、前記水素の深さ分布の最大濃度の
位置に近接した領域で実質的に前記表面に平行して部分的に重複し、それによっ
て、前記第１の基板の前記上部が分割することにより前記下部から分離し、前記
第２の基板に移動するように十分に長い時間、前記水素の移動温度で、移動のた
めの熱処理を前記接着構造に施す、 ことを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 第１の単結晶基板の上部を第２の基板へ移動する方法であって
、前記方法によって、必要とされる水素注入量が低減され、かつ、必要とされる
分割温度が低減され、前記第１の基板は、実質的に平坦な表面を有する前記上部
と、前記第１の基板の大部分から構成される下部と、から構成され、前記方法は
、 水素のトラップを誘導する１つまたは複数の元素の注入を前記表面に施し、
前記１つまたは複数の元素は、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、
タリウムからなる群より選択され、前記少なくとも１つの元素は、元素の最大濃
度を有する元素の深さ分布を、注入後に前記第１の基板に有し、前記元素の最大
濃度によって、前記第１の基板が前記上部と前記下部とに実質的に分割され、前
記水素のトラップを誘導する注入は、１ｃｍ2当たり５×１０16の注入量より少
ないが、１ｃｍ2当たり１×１０10の注入量より多く、 １５０℃より高いが１２００℃より低い水素の注入温度で、軽水素と重水素
からなる群より選択される水素の注入を、５×１０17ｃｍ-2を下まわる注入量で
前記表面に施し、前記水素は、前記元素の最大濃度の位置に実質的に生じる水素
の最大濃度を有する水素の深さ分布を、前記第１の基板に有し、前記水素の注入
の継続時間は、水素により誘導される表面の隆起が発生するのに必要とされるよ
り短く、 注入により誘導された水素のトラップがアニールされる温度を下まわる増感
温度で、実質的に前記水素の最大濃度の位置で前記表面に平行して表面下の顕微
鏡的な微小亀裂が発生するのには十分に長いが、水素により誘導される表面の隆
起が発生するのに必要とされるより短い時間、増感熱処理を前記第１の基板に施
し、 接着構造を形成するために、陽極接着と直接ウェーハ接着より選択される接
着方法によって、前記第１の基板の前記表面を前記第２の基板に接着し、 水素により誘導された微小亀裂が成長し、前記水素の深さ分布の最大濃度の
位置に近接した領域で実質的に前記表面に平行して部分的に重複し、それによっ
て、前記第１の基板の前記上部が分割することにより前記下部から分離し、前記
第２の基板に移動するように十分に長い時間、前記水素の移動温度で、移動のた
めの熱処理を前記接着構造に施す、 ことを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項３】 第１の単結晶基板の上部を第２の基板へ移動する方法であって
、前記第１の基板は、実質的に平坦な表面を有する前記上部と、前記第１の基板
の大部分から構成される下部と、から構成され、前記方法は、 室温を超える１５０℃より高くかつ２５０℃超より低い水素の注入温度で、
軽水素と重水素からなる群より選択される水素の注入を、５×１０17ｃｍ-2を下
まわる注入量で注入量が存在するように前記表面に施し、前記水素は、水素の最
大濃度を有する水素濃度の深さ分布を、前記第１の基板に有し、前記水素の最大
濃度によって、前記第１の基板が前記上部と前記下部とに実質的に分割され、前
記水素の注入の継続時間は、水素により誘導される表面の隆起が発生するのに必
要とされるより短く、 接着構造を形成するために、直接接着と陽極接着からなる群より選択される
接着方法によって、前記第１の基板の前記表面を前記第２の基板に接着し、 水素により誘導された微小亀裂が成長し、前記水素濃度の深さ分布の最大濃
度の位置に近接した領域で実質的に前記表面に平行して部分的に重複し、それに
よって、前記第１の基板の前記上部が分割することにより前記下部から分離し、
前記第２の基板に移動するように十分に長い時間、前記水素の注入温度を下まわ
る温度で、移動のための熱処理を前記接着構造に施す、 ことを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 前記水素のトラップを誘導する注入が水素注入とともに実施さ
れるか、または、前記水素注入が前記水素のトラップを誘導する注入とともに実
施されるか、またはこれらの両方が実施されることを特徴とする請求項１または
２記載の方法。 - 【請求項５】 前記第１の基板は、エピタキシャル層を有する単結晶基板であ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 前記第１と第２の基板の少なくとも一方が、多結晶表面層とア
モルファス表面層からなる群より選択される表面薄層を有することを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】 前記第１の基板は、炭化ケイ素、シリコン、ゲルマニウム、ダ
イヤモンド、ゲルマニウム、実質的に炭素を含むゲルマニウムとケイ素とからな
る合金、からなる群より選択される単結晶であることを特徴とする請求項１〜６
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】 前記第２の基板は、シリコン、酸化されたシリコン、ガラス、
溶融石英、サファイア、炭化ケイ素からなる群より選択されることを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】 前記エピタキシャル層は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物エピタキシャル
層からなるエピタキシャル層の群より選択されることを特徴とする請求項５また
は６記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第１の基板は、ゲルマニウムと炭化ケイ素からなる群よ
り選択され、前記エピタキシャル層は、ヒ化ガリウムエピタキシャル層と窒化ガ
リウムエピタキシャル層からなる群より選択されることを特徴とする請求項６ま
たは９記載の方法。 - 【請求項１１】 前記水素の注入温度は、１５０℃より高くかつ２５０℃超よ
り低く、前記第１の基板は、実質的にシリコンであることを特徴とする請求項３
記載の方法。 - 【請求項１２】 前記水素の注入温度は、１５０℃より高くかつ２５０℃超よ
り低く、前記第１の基板は、実質的に炭化ケイ素であることを特徴とする請求項
３記載の方法。 - 【請求項１３】 前記水素の注入温度は、２００℃より高くかつ８００℃より
低く、前記第１の基板は、実質的にシリコンであることを特徴とする請求項２記
載の方法。 - 【請求項１４】 前記水素の注入温度は、５００℃より高くかつ１２００℃よ
り低く、前記第１の基板は、実質的に炭化ケイ素であることを特徴とする請求項
２記載の方法。 - 【請求項１５】 前記第１の基板は、ゲルマニウムと炭化ケイ素からなる群よ
り選択され、前記エピタキシャル層は、ヒ化ガリウムエピタキシャル層と窒化ガ
リウムエピタキシャル層からなる群より選択されることを特徴とする請求項９記
載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/163,897 | 1998-09-30 | ||
| US09/163,897 US6150239A (en) | 1997-05-31 | 1998-09-30 | Method for the transfer of thin layers monocrystalline material onto a desirable substrate |
| PCT/EP1999/007230 WO2000019499A1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-29 | Method for the transfer of thin layers of monocrystalline material onto a desirable substrate |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010153076A Division JP2010219566A (ja) | 1998-09-30 | 2010-07-05 | 所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003524876A true JP2003524876A (ja) | 2003-08-19 |
Family
ID=22592065
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000572908A Ceased JP2003524876A (ja) | 1998-09-30 | 1999-09-29 | 所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法 |
| JP2010153076A Withdrawn JP2010219566A (ja) | 1998-09-30 | 2010-07-05 | 所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010153076A Withdrawn JP2010219566A (ja) | 1998-09-30 | 2010-07-05 | 所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6150239A (ja) |
| EP (1) | EP1118108A1 (ja) |
| JP (2) | JP2003524876A (ja) |
| KR (1) | KR100614860B1 (ja) |
| WO (1) | WO2000019499A1 (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529526A (ja) * | 2000-04-03 | 2003-10-07 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 基板製作方法及び装置 |
| JP2003535472A (ja) * | 2000-05-30 | 2003-11-25 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 脆弱化された基板およびそのような基板の製造方法 |
| WO2005024917A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-17 | Sumco Corporation | 貼り合わせウェーハの製造方法 |
| JP2005109448A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sharp Corp | 層転位によりガラス上に緩和したシリコンゲルマニウムを作製する方法 |
| JP2005516392A (ja) * | 2002-01-23 | 2005-06-02 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 炭化珪素薄層の受け取り基板への最適移載方法 |
| JP2006005245A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法、及び半導体基板 |
| JP2006100831A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sharp Corp | 水素イオン注入剥離方法及び活性シリコン装置 |
| JP2006518116A (ja) * | 2003-02-18 | 2006-08-03 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスベースｓｏｉ構造 |
| JP2007515789A (ja) * | 2003-12-10 | 2007-06-14 | エス．オー．アイ．テック、シリコン、オン、インシュレター、テクノロジーズ | 半導体材料の中から選択された材料製の層から形成された多層ウェハの表面処理 |
| JP2007526644A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-13 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 採取薄膜の品質改善熱処理方法 |
| JP2007251172A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Soi Tec Silicon On Insulator Technologies Sa | 薄膜を製造する方法 |
| JP2008514023A (ja) * | 2004-09-21 | 2008-05-01 | エス．オー．アイ．テック シリコン オン インシュレータ テクノロジーズ | 接合されるべき面の処理を伴う転写方法 |
| JP2008527752A (ja) * | 2005-01-19 | 2008-07-24 | エス．オー．アイ．テック、シリコン、オン、インシュレター、テクノロジーズ | ＳｉＧｅ構造の形成および処理 |
| JP2008288563A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｓｏｉ基板の作製方法 |
| JP2009049411A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Siltron Inc | Ｓｓｏｉ基板の製造方法 |
| JP2011515863A (ja) * | 2008-03-28 | 2011-05-19 | エス．オー．アイ．テック シリコン オン インシュレータ テクノロジーズ | 温度制御注入 |
| JP2012160713A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｓｏｉ基板の作製方法 |
| JP2013008968A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Soytec | 一時的接着を利用して半導体構造を製造するためのプロセス |
| JP2013503468A (ja) * | 2009-08-26 | 2013-01-31 | コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ | 三重注入を使用する、開裂によりシリコン薄膜を脱離させる方法 |
| JP2014007421A (ja) * | 2005-02-28 | 2014-01-16 | Silicon Genesis Corp | レイヤ転送プロセス用の基板強化方法および結果のデバイス |
| JP2017079323A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 上海新昇半導體科技有限公司 | Ｓｏｉ構造および製造方法 |
Families Citing this family (122)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2755537B1 (fr) * | 1996-11-05 | 1999-03-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un film mince sur un support et structure ainsi obtenue |
| US6155909A (en) | 1997-05-12 | 2000-12-05 | Silicon Genesis Corporation | Controlled cleavage system using pressurized fluid |
| US6033974A (en) | 1997-05-12 | 2000-03-07 | Silicon Genesis Corporation | Method for controlled cleaving process |
| US20070122997A1 (en) | 1998-02-19 | 2007-05-31 | Silicon Genesis Corporation | Controlled process and resulting device |
| US6548382B1 (en) | 1997-07-18 | 2003-04-15 | Silicon Genesis Corporation | Gettering technique for wafers made using a controlled cleaving process |
| FR2773261B1 (fr) * | 1997-12-30 | 2000-01-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour le transfert d'un film mince comportant une etape de creation d'inclusions |
| US6555443B1 (en) * | 1998-11-11 | 2003-04-29 | Robert Bosch Gmbh | Method for production of a thin film and a thin-film solar cell, in particular, on a carrier substrate |
| US6346458B1 (en) * | 1998-12-31 | 2002-02-12 | Robert W. Bower | Transposed split of ion cut materials |
| US20050124142A1 (en) * | 1998-12-31 | 2005-06-09 | Bower Robert W. | Transposed split of ion cut materials |
| US20040229443A1 (en) * | 1998-12-31 | 2004-11-18 | Bower Robert W. | Structures, materials and methods for fabrication of nanostructures by transposed split of ion cut materials |
| US6355541B1 (en) * | 1999-04-21 | 2002-03-12 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | Method for transfer of thin-film of silicon carbide via implantation and wafer bonding |
| US6263941B1 (en) | 1999-08-10 | 2001-07-24 | Silicon Genesis Corporation | Nozzle for cleaving substrates |
| US6500732B1 (en) | 1999-08-10 | 2002-12-31 | Silicon Genesis Corporation | Cleaving process to fabricate multilayered substrates using low implantation doses |
| US6544862B1 (en) | 2000-01-14 | 2003-04-08 | Silicon Genesis Corporation | Particle distribution method and resulting structure for a layer transfer process |
| US6693033B2 (en) | 2000-02-10 | 2004-02-17 | Motorola, Inc. | Method of removing an amorphous oxide from a monocrystalline surface |
| DE10051465A1 (de) * | 2000-10-17 | 2002-05-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements auf GaN-Basis |
| WO2001093334A1 (fr) * | 2000-05-30 | 2001-12-06 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Procede de fabrication d'une plaquette collee et cette derniere |
| FR2811807B1 (fr) * | 2000-07-12 | 2003-07-04 | Commissariat Energie Atomique | Procede de decoupage d'un bloc de materiau et de formation d'un film mince |
| US6590236B1 (en) | 2000-07-24 | 2003-07-08 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure for use with high-frequency signals |
| US6555946B1 (en) | 2000-07-24 | 2003-04-29 | Motorola, Inc. | Acoustic wave device and process for forming the same |
| US6493497B1 (en) | 2000-09-26 | 2002-12-10 | Motorola, Inc. | Electro-optic structure and process for fabricating same |
| US6638838B1 (en) | 2000-10-02 | 2003-10-28 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure including a partially annealed layer and method of forming the same |
| FR2816445B1 (fr) | 2000-11-06 | 2003-07-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'une structure empilee comprenant une couche mince adherant a un substrat cible |
| US6501121B1 (en) | 2000-11-15 | 2002-12-31 | Motorola, Inc. | Semiconductor structure |
| US7094667B1 (en) | 2000-12-28 | 2006-08-22 | Bower Robert W | Smooth thin film layers produced by low temperature hydrogen ion cut |
| US6673646B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-01-06 | Motorola, Inc. | Growth of compound semiconductor structures on patterned oxide films and process for fabricating same |
| FR2823599B1 (fr) | 2001-04-13 | 2004-12-17 | Commissariat Energie Atomique | Substrat demomtable a tenue mecanique controlee et procede de realisation |
| EP1386349A1 (en) * | 2001-04-17 | 2004-02-04 | California Institute Of Technology | A method of using a germanium layer transfer to si for photovoltaic applications and heterostructure made thereby |
| US7238622B2 (en) * | 2001-04-17 | 2007-07-03 | California Institute Of Technology | Wafer bonded virtual substrate and method for forming the same |
| US20050026432A1 (en) * | 2001-04-17 | 2005-02-03 | Atwater Harry A. | Wafer bonded epitaxial templates for silicon heterostructures |
| US6498113B1 (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-24 | Cbl Technologies, Inc. | Free standing substrates by laser-induced decoherency and regrowth |
| DE10127255A1 (de) * | 2001-06-05 | 2003-01-16 | Univ Stuttgart | Konditionierung von Glasoberflächen für den Transfer von CIGS-Solarzellen auf flexible Kunstoffsubstrate |
| US6709989B2 (en) | 2001-06-21 | 2004-03-23 | Motorola, Inc. | Method for fabricating a semiconductor structure including a metal oxide interface with silicon |
| US6646293B2 (en) | 2001-07-18 | 2003-11-11 | Motorola, Inc. | Structure for fabricating high electron mobility transistors utilizing the formation of complaint substrates |
| US6693298B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-02-17 | Motorola, Inc. | Structure and method for fabricating epitaxial semiconductor on insulator (SOI) structures and devices utilizing the formation of a compliant substrate for materials used to form same |
| US6667196B2 (en) | 2001-07-25 | 2003-12-23 | Motorola, Inc. | Method for real-time monitoring and controlling perovskite oxide film growth and semiconductor structure formed using the method |
| US6639249B2 (en) | 2001-08-06 | 2003-10-28 | Motorola, Inc. | Structure and method for fabrication for a solid-state lighting device |
| US6589856B2 (en) | 2001-08-06 | 2003-07-08 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for controlling anti-phase domains in semiconductor structures and devices |
| US6673667B2 (en) | 2001-08-15 | 2004-01-06 | Motorola, Inc. | Method for manufacturing a substantially integral monolithic apparatus including a plurality of semiconductor materials |
| FR2830983B1 (fr) * | 2001-10-11 | 2004-05-14 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de couches minces contenant des microcomposants |
| US20030071327A1 (en) * | 2001-10-17 | 2003-04-17 | Motorola, Inc. | Method and apparatus utilizing monocrystalline insulator |
| FR2839385B1 (fr) * | 2002-05-02 | 2004-07-23 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de decollement de couches de materiau |
| FR2874455B1 (fr) * | 2004-08-19 | 2008-02-08 | Soitec Silicon On Insulator | Traitement thermique avant collage de deux plaquettes |
| US7157119B2 (en) * | 2002-06-25 | 2007-01-02 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method and compositions for applying multiple overlying organic pigmented decorations on ceramic substrates |
| US6703293B2 (en) * | 2002-07-11 | 2004-03-09 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Implantation at elevated temperatures for amorphization re-crystallization of Si1-xGex films on silicon substrates |
| FR2842648B1 (fr) * | 2002-07-18 | 2005-01-14 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'une couche mince electriquement active |
| FR2847076B1 (fr) * | 2002-11-07 | 2005-02-18 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de detachement d'une couche mince a temperature moderee apres co-implantation |
| FR2847075B1 (fr) * | 2002-11-07 | 2005-02-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede de formation d'une zone fragile dans un substrat par co-implantation |
| US7176108B2 (en) * | 2002-11-07 | 2007-02-13 | Soitec Silicon On Insulator | Method of detaching a thin film at moderate temperature after co-implantation |
| FR2848336B1 (fr) | 2002-12-09 | 2005-10-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'une structure contrainte destinee a etre dissociee |
| US7399681B2 (en) * | 2003-02-18 | 2008-07-15 | Corning Incorporated | Glass-based SOI structures |
| EP1482548B1 (en) * | 2003-05-26 | 2016-04-13 | Soitec | A method of manufacturing a wafer |
| FR2855909B1 (fr) * | 2003-06-06 | 2005-08-26 | Soitec Silicon On Insulator | Procede d'obtention concomitante d'au moins une paire de structures comprenant au moins une couche utile reportee sur un substrat |
| US7261777B2 (en) * | 2003-06-06 | 2007-08-28 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Method for fabricating an epitaxial substrate |
| EP1484794A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-08 | S.O.I. Tec Silicon on Insulator Technologies S.A. | A method for fabricating a carrier substrate |
| FR2856844B1 (fr) | 2003-06-24 | 2006-02-17 | Commissariat Energie Atomique | Circuit integre sur puce de hautes performances |
| FR2857953B1 (fr) | 2003-07-21 | 2006-01-13 | Commissariat Energie Atomique | Structure empilee, et procede pour la fabriquer |
| US7538010B2 (en) * | 2003-07-24 | 2009-05-26 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Method of fabricating an epitaxially grown layer |
| FR2857983B1 (fr) * | 2003-07-24 | 2005-09-02 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de fabrication d'une couche epitaxiee |
| FR2858715B1 (fr) * | 2003-08-04 | 2005-12-30 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de detachement de couche de semiconducteur |
| US6833195B1 (en) * | 2003-08-13 | 2004-12-21 | Intel Corporation | Low temperature germanium transfer |
| US8529724B2 (en) * | 2003-10-01 | 2013-09-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Anodic bonding of silicon carbide to glass |
| FR2861497B1 (fr) | 2003-10-28 | 2006-02-10 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de transfert catastrophique d'une couche fine apres co-implantation |
| US7772087B2 (en) * | 2003-12-19 | 2010-08-10 | Commissariat A L'energie Atomique | Method of catastrophic transfer of a thin film after co-implantation |
| US7033912B2 (en) * | 2004-01-22 | 2006-04-25 | Cree, Inc. | Silicon carbide on diamond substrates and related devices and methods |
| US7612390B2 (en) | 2004-02-05 | 2009-11-03 | Cree, Inc. | Heterojunction transistors including energy barriers |
| US7363777B2 (en) * | 2004-03-05 | 2008-04-29 | Corning Incorporated | Closed cassette and method for heat treating glass sheets |
| JP4626175B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2011-02-02 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
| WO2005104192A2 (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-03 | California Institute Of Technology | A METHOD FOR THE FABRICATION OF GaAs/Si AND RELATED WAFER BONDED VIRTUAL SUBSTRATES |
| US20060021565A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Aonex Technologies, Inc. | GaInP / GaAs / Si triple junction solar cell enabled by wafer bonding and layer transfer |
| US7294324B2 (en) * | 2004-09-21 | 2007-11-13 | Cree, Inc. | Low basal plane dislocation bulk grown SiC wafers |
| KR101134485B1 (ko) * | 2004-09-21 | 2012-04-24 | 소이텍 | 공동 주입 및 후속 주입에 의해 박막을 획득하는 방법 |
| WO2006037783A1 (fr) * | 2004-10-04 | 2006-04-13 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Procédé de transfert d'une couche mince comprenant une perturbation controlée d'une structure cristalline |
| US7846759B2 (en) * | 2004-10-21 | 2010-12-07 | Aonex Technologies, Inc. | Multi-junction solar cells and methods of making same using layer transfer and bonding techniques |
| US7148124B1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-12-12 | Alexander Yuri Usenko | Method for forming a fragile layer inside of a single crystalline substrate preferably for making silicon-on-insulator wafers |
| US10374120B2 (en) * | 2005-02-18 | 2019-08-06 | Koninklijke Philips N.V. | High efficiency solar cells utilizing wafer bonding and layer transfer to integrate non-lattice matched materials |
| US7422634B2 (en) * | 2005-04-07 | 2008-09-09 | Cree, Inc. | Three inch silicon carbide wafer with low warp, bow, and TTV |
| JP5364368B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2013-12-11 | エイオーネックス・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 基板の製造方法 |
| FR2886051B1 (fr) | 2005-05-20 | 2007-08-10 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detachement d'un film mince |
| FR2889887B1 (fr) | 2005-08-16 | 2007-11-09 | Commissariat Energie Atomique | Procede de report d'une couche mince sur un support |
| DE102005052357A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum lateralen Zertrennen eines Halbleiterwafers und optoelektronisches Bauelement |
| DE102005052358A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum lateralen Zertrennen eines Halbleiterwafers und optoelektronisches Bauelement |
| FR2891281B1 (fr) | 2005-09-28 | 2007-12-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un element en couches minces. |
| US7456080B2 (en) * | 2005-12-19 | 2008-11-25 | Corning Incorporated | Semiconductor on glass insulator made using improved ion implantation process |
| US7709269B2 (en) | 2006-01-17 | 2010-05-04 | Cree, Inc. | Methods of fabricating transistors including dielectrically-supported gate electrodes |
| US7592211B2 (en) | 2006-01-17 | 2009-09-22 | Cree, Inc. | Methods of fabricating transistors including supported gate electrodes |
| FR2899378B1 (fr) * | 2006-03-29 | 2008-06-27 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detachement d'un film mince par fusion de precipites |
| US20070243703A1 (en) * | 2006-04-14 | 2007-10-18 | Aonex Technololgies, Inc. | Processes and structures for epitaxial growth on laminate substrates |
| DE102006061167A1 (de) * | 2006-04-25 | 2007-12-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauelement |
| US20070264796A1 (en) * | 2006-05-12 | 2007-11-15 | Stocker Mark A | Method for forming a semiconductor on insulator structure |
| FR2903808B1 (fr) * | 2006-07-11 | 2008-11-28 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de collage direct de deux substrats utilises en electronique, optique ou opto-electronique |
| US7811900B2 (en) | 2006-09-08 | 2010-10-12 | Silicon Genesis Corporation | Method and structure for fabricating solar cells using a thick layer transfer process |
| US8293619B2 (en) | 2008-08-28 | 2012-10-23 | Silicon Genesis Corporation | Layer transfer of films utilizing controlled propagation |
| US8993410B2 (en) | 2006-09-08 | 2015-03-31 | Silicon Genesis Corporation | Substrate cleaving under controlled stress conditions |
| US9362439B2 (en) | 2008-05-07 | 2016-06-07 | Silicon Genesis Corporation | Layer transfer of films utilizing controlled shear region |
| FR2905801B1 (fr) * | 2006-09-12 | 2008-12-05 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de transfert d'une couche a haute temperature |
| JP2008153411A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
| FR2910179B1 (fr) | 2006-12-19 | 2009-03-13 | Commissariat Energie Atomique | PROCEDE DE FABRICATION DE COUCHES MINCES DE GaN PAR IMPLANTATION ET RECYCLAGE D'UN SUBSTRAT DE DEPART |
| US7732301B1 (en) | 2007-04-20 | 2010-06-08 | Pinnington Thomas Henry | Bonded intermediate substrate and method of making same |
| US20080277778A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Furman Bruce K | Layer Transfer Process and Functionally Enhanced Integrated Circuits Products Thereby |
| US20090278233A1 (en) * | 2007-07-26 | 2009-11-12 | Pinnington Thomas Henry | Bonded intermediate substrate and method of making same |
| FR2925221B1 (fr) | 2007-12-17 | 2010-02-19 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'une couche mince |
| US20090159111A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | The Woodside Group Pte. Ltd | Photovoltaic device having a textured metal silicide layer |
| US20090162966A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | The Woodside Group Pte Ltd | Structure and method of formation of a solar cell |
| FR2926398B1 (fr) * | 2008-01-15 | 2010-08-13 | Soitec Silicon On Insulator | Transfert de couche avec diminution de la rugosite post-fracture |
| EP2157602A1 (en) | 2008-08-20 | 2010-02-24 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | A method of manufacturing a plurality of fabrication wafers |
| US8330126B2 (en) | 2008-08-25 | 2012-12-11 | Silicon Genesis Corporation | Race track configuration and method for wafering silicon solar substrates |
| US20100216295A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-08-26 | Alex Usenko | Semiconductor on insulator made using improved defect healing process |
| US8329557B2 (en) | 2009-05-13 | 2012-12-11 | Silicon Genesis Corporation | Techniques for forming thin films by implantation with reduced channeling |
| FR2947098A1 (fr) | 2009-06-18 | 2010-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'une couche mince sur un substrat cible ayant un coefficient de dilatation thermique different de celui de la couche mince |
| US20110207306A1 (en) * | 2010-02-22 | 2011-08-25 | Sarko Cherekdjian | Semiconductor structure made using improved ion implantation process |
| US8196546B1 (en) | 2010-11-19 | 2012-06-12 | Corning Incorporated | Semiconductor structure made using improved multiple ion implantation process |
| US8558195B2 (en) | 2010-11-19 | 2013-10-15 | Corning Incorporated | Semiconductor structure made using improved pseudo-simultaneous multiple ion implantation process |
| US8008175B1 (en) | 2010-11-19 | 2011-08-30 | Coring Incorporated | Semiconductor structure made using improved simultaneous multiple ion implantation process |
| FR2993095B1 (fr) * | 2012-07-03 | 2014-08-08 | Commissariat Energie Atomique | Detachement d’une couche autoportee de silicium <100> |
| RU2539789C1 (ru) * | 2013-06-14 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
| KR102301501B1 (ko) * | 2015-01-21 | 2021-09-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 가요성 표시 장치의 제조 방법 |
| CN107636197B (zh) * | 2015-06-05 | 2020-01-07 | 应用材料公司 | 赋予掺杂硼的碳膜静电夹持及极佳颗粒性能的渐变原位电荷捕捉层 |
| US10985204B2 (en) * | 2016-02-16 | 2021-04-20 | G-Ray Switzerland Sa | Structures, systems and methods for electrical charge transport across bonded interfaces |
| CN112635323B (zh) * | 2020-12-15 | 2021-12-28 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法 |
| FR3131077B1 (fr) * | 2021-12-16 | 2024-02-09 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de transfert d’une couche utile en diamant cristallin sur un substrat support |
| CN117438293B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-03-12 | 青禾晶元(晋城)半导体材料有限公司 | 一种注入剥离方法以及其中氢离子注入的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502119A (ja) * | 1998-01-28 | 2002-01-22 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 半導体オン絶縁体特にＳｉＣＯＩ構造を製造する方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883215A (en) * | 1988-12-19 | 1989-11-28 | Duke University | Method for bubble-free bonding of silicon wafers |
| US5024723A (en) * | 1990-05-07 | 1991-06-18 | Goesele Ulrich M | Method of producing a thin silicon on insulator layer by wafer bonding and chemical thinning |
| FR2681472B1 (fr) * | 1991-09-18 | 1993-10-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de films minces de materiau semiconducteur. |
| US5877070A (en) * | 1997-05-31 | 1999-03-02 | Max-Planck Society | Method for the transfer of thin layers of monocrystalline material to a desirable substrate |
| US5882987A (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-16 | International Business Machines Corporation | Smart-cut process for the production of thin semiconductor material films |
-
1998
- 1998-09-30 US US09/163,897 patent/US6150239A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-09-29 JP JP2000572908A patent/JP2003524876A/ja not_active Ceased
- 1999-09-29 KR KR1020017004056A patent/KR100614860B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-09-29 WO PCT/EP1999/007230 patent/WO2000019499A1/en active IP Right Grant
- 1999-09-29 EP EP99948900A patent/EP1118108A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-07-05 JP JP2010153076A patent/JP2010219566A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502119A (ja) * | 1998-01-28 | 2002-01-22 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 半導体オン絶縁体特にＳｉＣＯＩ構造を製造する方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Q.-Y. TONG: "A "smarter-cut" approach to low temperature silicon layer transfer", APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 72巻，1号, JPN5001019836, 5 January 1998 (1998-01-05), pages 49 - 51, ISSN: 0001505844 * |
| Q.-Y. TONG: "Layer splitting process in hydrogen-implanted Si, Ge, SiC, and diamond substrates", APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 70巻，11号, JPN5001019837, 17 March 1997 (1997-03-17), pages 1390 - 1392, ISSN: 0001939198 * |
| Q.-Y. TONG: "Si and SiC layer transfer by high temperature hydrogen implantation and lower temperature layer spli", ELECTRONICS LETTERS, vol. 34巻，4号, JPN6009068666, 19 February 1998 (1998-02-19), pages 407 - 408, ISSN: 0001505845 * |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529526A (ja) * | 2000-04-03 | 2003-10-07 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 基板製作方法及び装置 |
| JP2003535472A (ja) * | 2000-05-30 | 2003-11-25 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 脆弱化された基板およびそのような基板の製造方法 |
| JP2005516392A (ja) * | 2002-01-23 | 2005-06-02 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 炭化珪素薄層の受け取り基板への最適移載方法 |
| JP2006518116A (ja) * | 2003-02-18 | 2006-08-03 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスベースｓｏｉ構造 |
| US7446016B2 (en) | 2003-09-08 | 2008-11-04 | Sumco Corporation | Method for producing bonded wafer |
| WO2005024917A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-17 | Sumco Corporation | 貼り合わせウェーハの製造方法 |
| JP2005109448A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sharp Corp | 層転位によりガラス上に緩和したシリコンゲルマニウムを作製する方法 |
| JP4879749B2 (ja) * | 2003-12-10 | 2012-02-22 | ソワテク | 半導体材料の中から選択された材料製の層から形成された多層ウェハの表面処理 |
| JP2007515789A (ja) * | 2003-12-10 | 2007-06-14 | エス．オー．アイ．テック、シリコン、オン、インシュレター、テクノロジーズ | 半導体材料の中から選択された材料製の層から形成された多層ウェハの表面処理 |
| JP2007526644A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-13 | エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース | 採取薄膜の品質改善熱処理方法 |
| JP2006005245A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法、及び半導体基板 |
| JP2008514023A (ja) * | 2004-09-21 | 2008-05-01 | エス．オー．アイ．テック シリコン オン インシュレータ テクノロジーズ | 接合されるべき面の処理を伴う転写方法 |
| JP2006100831A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sharp Corp | 水素イオン注入剥離方法及び活性シリコン装置 |
| JP2008527752A (ja) * | 2005-01-19 | 2008-07-24 | エス．オー．アイ．テック、シリコン、オン、インシュレター、テクノロジーズ | ＳｉＧｅ構造の形成および処理 |
| JP2014007421A (ja) * | 2005-02-28 | 2014-01-16 | Silicon Genesis Corp | レイヤ転送プロセス用の基板強化方法および結果のデバイス |
| JP2007251172A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Soi Tec Silicon On Insulator Technologies Sa | 薄膜を製造する方法 |
| JP2008288563A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｓｏｉ基板の作製方法 |
| JP2009049411A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Siltron Inc | Ｓｓｏｉ基板の製造方法 |
| JP2011515863A (ja) * | 2008-03-28 | 2011-05-19 | エス．オー．アイ．テック シリコン オン インシュレータ テクノロジーズ | 温度制御注入 |
| JP2013503468A (ja) * | 2009-08-26 | 2013-01-31 | コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ | 三重注入を使用する、開裂によりシリコン薄膜を脱離させる方法 |
| JP2012160713A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｓｏｉ基板の作製方法 |
| JP2013008968A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Soytec | 一時的接着を利用して半導体構造を製造するためのプロセス |
| US8951887B2 (en) | 2011-06-23 | 2015-02-10 | Soitec | Process for fabricating a semiconductor structure employing a temporary bond |
| JP2017079323A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 上海新昇半導體科技有限公司 | Ｓｏｉ構造および製造方法 |
| KR20170046070A (ko) * | 2015-10-20 | 2017-04-28 | 징 세미콘덕터 코포레이션 | Soi 구조물 및 제작 방법 |
| KR101903239B1 (ko) * | 2015-10-20 | 2018-10-01 | 징 세미콘덕터 코포레이션 | Soi 기판 및 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010219566A (ja) | 2010-09-30 |
| KR20010079959A (ko) | 2001-08-22 |
| US6150239A (en) | 2000-11-21 |
| KR100614860B1 (ko) | 2006-08-23 |
| WO2000019499A1 (en) | 2000-04-06 |
| EP1118108A1 (en) | 2001-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003524876A (ja) | 所望の基板への単結晶材料からなる薄層の移動方法 | |
| US5877070A (en) | Method for the transfer of thin layers of monocrystalline material to a desirable substrate | |
| US6352909B1 (en) | Process for lift-off of a layer from a substrate | |
| US6140210A (en) | Method of fabricating an SOI wafer and SOI wafer fabricated thereby | |
| US5196355A (en) | Simox materials through energy variation | |
| US7588997B2 (en) | Method of fabricating a thin film | |
| US7018909B2 (en) | Forming structures that include a relaxed or pseudo-relaxed layer on a substrate | |
| JP5133908B2 (ja) | エピタキシによって支持基板上に得られる、非晶質材料の少なくとも１層の薄層を備える構造を製作する方法、およびその方法により得られた構造 | |
| US20060270190A1 (en) | Method of transferring a thin crystalline semiconductor layer | |
| EP0595233A2 (en) | Method for constructing semiconductor-on-insulator | |
| JP4304879B2 (ja) | 水素イオンまたは希ガスイオンの注入量の決定方法 | |
| KR20130029110A (ko) | 절연체 기판상의 실리콘 마감을 위한 방법 | |
| KR101122859B1 (ko) | 공동?주입후 온화한 온도에서 박막의 박리 방법 | |
| US6355541B1 (en) | Method for transfer of thin-film of silicon carbide via implantation and wafer bonding | |
| JP2006505928A5 (ja) | ||
| KR20100027947A (ko) | 감소된 ｓｅｃｃｏ 결함 밀도를 갖는 반도체-온-절연체 기판의 제조 방법 | |
| JP2005533384A (ja) | 電気的に活性な薄膜を移送するための方法 | |
| US20110165758A1 (en) | Method for making a structure comprising a step for implanting ions in order to stabilize the adhesive bonding interface | |
| JP4980049B2 (ja) | 遷移後の薄層の緩和 | |
| JP4762547B2 (ja) | 多層構造の製造方法 | |
| JPH05291543A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| EP0703608B1 (en) | Method for forming buried oxide layers within silicon wafers | |
| JPS63202033A (ja) | 誘電体分離基板の製造方法 | |
| KR100310821B1 (ko) | 반도체결함개선방법 | |
| KR20240065035A (ko) | 얇은 층의 전사를 위한 도너 기판 및 연관된 전사 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060616 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100105 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100402 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100421 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100430 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100517 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100604 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100615 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100705 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110614 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20111025 |