CN100550312C - 多层基板的洗涤方法及基板的贴合方法、以及贴合晶片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多层基板的洗涤方法，在多层基板最表层的SiGe(硅锗)层表面形成保护膜，然后，通过能够蚀刻该保护膜的洗涤液以残有保护膜的方式来洗涤多层基板；一种贴合晶片的贴合方法，使经该洗涤方法洗涤过的多层基板的最表层与其它基板的表面贴合而成；以及，一种贴合晶片的制造方法，在单晶硅结合晶片的表面依顺序形成Si_1-XGe_X层、保护层，并通过保护层注入离子而形成离子注入层，洗涤结合晶片，使保护层表面黏着基体晶片，从离子注入层处进行剥离，在该因剥离而移至基片晶片侧的剥离层的表面形成热氧化膜，去除该热氧化膜而使浓缩硅锗层露出，并在该浓缩硅锗层的表面生长外延而成。借此，提供一种能够防止多层基板最表层的硅锗层面粗糙的洗涤方法及贴合方法，以及提供一种贴合晶片的制造方法，其能够防止伴随离子注入所引起的贴合不良。

Description

多层基板的洗涤方法及基板的贴合方法、以及贴合晶片的制造方法

技术领域

本发明涉及具有硅锗层的多层基板的洗涤方法及基板的贴合方法、以及制造在硅锗层上具有硅外延层的贴合晶片的制造方法。

背景技术

近年来，为了配合高速半导体元件的需求，有提案公开高速的MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管；Metal-Oxide-SemiconductorField Effect Transistor)等半导体元件，所述半导体元件将SiGe(硅锗)层介于中间而在硅基板上生长外延而成的硅层使用在沟道领域。

这种情况下，相对于硅结晶而言，硅锗结晶因为晶格常数较大，在硅锗层上所生长的硅层会产生拉伸变形(以下称产生这种变形的硅层为应变硅层)。通过该变形应力，硅结晶的能带(energy band)结构会产生变化，结果，能带的退化解除，形成载体迁移率高的能带。因此，使用该应变硅(strainedsilicon)层作为沟道的MOSFET所展现出来的高速动作特性为一般晶体管的1.3～8倍左右。

由于在应变硅层中所产生的拉伸变形的大小随着硅锗层的锗浓度增高而变大，所以硅锗层的锗浓度是重要的参数。以下将锗组成比为X(0＜X＜1)的硅锗层记载为Si_1-XGe_X层。

形成这种应变硅层的方法，除了如上述以外延法作为主体的方法以外，例如已知有特开2001-217430号公报及特开2002-164520号公报公开制造具有SOI(绝缘硅；Silicon On Insulator)结构的贴合SOI基板，是在结合晶片等硅基板上形成Si_1-XGe_X层，使氧化膜介于中间，将所形成结合晶片的Si_1-XGe_X层表面与硅基板贴合，随后，对结合晶片的硅基板进行薄膜化来作为应变硅层的方法等。此时，如特开2002-164520号公报，公开也可以按照需要对Si_{1 -X}Ge_X层进行表面热氧化，来作为提高浓度的浓缩硅锗层。

此时，结合晶片的硅基板的薄膜化，可以通过磨削研磨法、PAGE(等离子辅助化学蚀刻法；Plasma Assisted Chemical Etching)法等气相蚀刻、或是离子注入剥离法(也称为SMARTCUT(注册商标)法)等来进行。

离子注入剥离法从结合晶片的表面，也就是在Si_1-XGe_X层表面注入至少氢离子或是稀有气体离子其中一种，在结合晶片内部，例如表面附近形成微小气泡层，使氧化膜介于中间，将结合晶片的离子注入面侧与基体晶片黏着后，施加热处理(剥离热处理)使微小气体作为裂开面(剥离面)而使结合晶片呈薄膜状剥离，进而施加热处理(结合热处理)来使两片晶片坚实地结合而作为贴合晶片的技术。

特开2002-305293号公报公开在硅基板上形成有Si_1-XGe_X层、硅层、绝缘层的结合晶片的硅基板中，通过离子注入来形成分离层，使该结合晶片的绝缘层的表面贴合基体晶片。并公开，随后在分离层剥离，将移设于基体晶片侧的剥离层的硅层作为应变硅层。

通常，贴合晶片等的贴合基板，为了防止在贴合面产生剥离等不良情况，希望贴合面具有高黏着力。通常，贴合基板贴合面的黏着力的评价能够通过评价贴合面的表面能量(与黏着力成比例)来进行。表面能量的测定，可以使用特开平7-29782号公报所公开的剃刀插入法来进行。

特开2001-217430号公报公开使氧化膜介于中间，将硅锗层的表面贴合其它硅基板时，在贴合前必须洗涤贴合面，去除表面的微粒或污染物。在该洗涤工艺，通常使用硅基板的一般洗涤液其中一种的NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液(SC-1：标准洗涤液1)作为洗涤液，也就是进行SC-1洗涤。

发明内容

如上所述，使用离子注入剥离法制造贴合晶片的情况中，进行离子注入时，在注入面的Si_1-XGe_X层、硅层、绝缘层等表面，会产生有机物或金属杂质等污染或发生表面粗糙情形，以及在离子注入后，因氧化膜介于中间而使Si_1-XGe_X层等表面与基底晶片黏着时，在剥离热处理后的贴合面会产生空隙(void)或气孔(blister)等结合不良的问题。这种空隙或是气孔会使贴合晶片的制造产量降低。

这时，可以考虑进行如前述的SC-1洗涤，来去除表面的有机物或金属杂质等。

对硅基板施加SC-1洗涤时，因为硅基板的表面会被稍微蚀刻去除，所以洗涤效果佳。但是相对于对硅层的表面施加SC-1洗涤，对硅锗层的表面施加SC-1洗涤时，可以洗净后的硅锗层表面粗糙度明显地变为粗糙。依据本案发明人等的调查，这是由于与硅的蚀刻速度相比较，锗的蚀刻速率较快，可清楚明白该表面粗糙度随着锗浓度的升高而变大。因此，使用这样洗涤过的硅锗层的表面与硅基板等基板贴合来制造贴合基板时，贴合面的黏着力会降低。此贴合面的黏着力降低是在执行随后诸如结合晶片薄膜化等步骤时，造成贴合面剥离的原因，因而导致贴合基板的制造效率降低。

例如，在制造前述贴合晶片时，使氧化膜介于中间的方式来贴合洗净后的Si_1-XGe_X层的表面与基底晶片的情况下，经剥离热处理后的贴合面会产生空隙或气孔等结合不良的问题。

而且，使Si_1-XGe_X层上的硅层及绝缘层介于中间而与基底晶片贴合时，当Si_1-XGe_X层的Ge浓度高时，因为在浓缩硅锗层内的晶格松弛(latticerelaxation)无法充分地进行，有产生转位的可能性。这种情况下，在硅锗层正上方的应变硅层的结晶性也变差。

鉴于以上问题实现本发明，本发明的第一目的是提供一种洗涤方法及贴合方法，其能防止在洗涤至少具有硅锗层作为最表层的多层基板时产生硅锗层表面粗糙的问题，以及防止在后续制造贴合基板时发生贴合面的黏着力降低的问题。

本发明的第二目的是提供一种贴合晶片的制造方法，其可防止使用离子注入剥离法时因随着离子注入而附着于Si_1-XGe_X层的有机物或金属杂质等污染或表面粗糙所产生的空隙或气孔等结合不良问题的发生，且可防止在Si_{1 -X}Ge_X层产生转位，而且能够生长质量良好的应变硅层。

为了达到上述第一目的，本发明提供一种多层基板的洗涤方法，其至少具有硅锗层作为最表层的多层基板的洗涤方法，该方法至少在前述硅锗层的表面形成保护膜，随后，通过能够蚀刻前述保护膜的第1洗涤液以残余有前述保护膜的方式来洗涤前述多层基板。

这样，在硅锗层表面形成保护膜后，通过第1洗涤液以残余有前述保护膜的方式来洗涤前述多层基板时，在洗涤时该保护膜能够保护硅锗层以防止表面粗糙。而且，因为通过第1洗涤液能够稍微蚀刻去除保护膜，而能提高洗涤效果以防止贴合面的黏着力降低。

这时，较佳是通过调整第1洗涤液的组成、温度或是洗涤时间，来调整前述残余保护膜的厚度。

通过调整第1洗涤液的组成、温度或是洗涤时间，能够容易地调整保护膜的残余厚度，使得保护膜具有适当的厚度。

而且，较佳者，是以使前述残余保护膜的厚度为1纳米以上100纳米以下的方式来进行洗涤。

使残余保护膜的厚度为1纳米以上100纳米以下时，能通过充分厚度来保护会因洗涤所产生的表面粗糙，而且在随后，通过贴合来制造具有应变硅层的贴合晶片时，也可得到从应变硅层至氧化膜间厚度够薄的贴合晶片。

这时，前述保护膜可以由硅构成，第1洗涤液可以由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液构成。

当前述保护膜是由硅构成，且第1洗涤液由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液而作为所谓SC-1洗涤液时，其在防止贴合面的保护膜表面粗糙的同时，能够充分提高洗涤效果，并充分防止贴合面的黏着力降低。

而且，也可通过能够蚀刻前述保护膜且对前述保护膜的蚀刻速率小于第1洗涤液的第2洗涤液来去除前述保护膜，以使前述硅锗层露出的方式来洗涤经前述第1洗涤液所洗涤过的多层基板。

当通过能够蚀刻前述保护膜且比前述保护膜的蚀刻速率小于第1洗涤液的第2洗涤液来去除前述保护膜，以使前述硅锗层露出的方式来洗涤经前述第1洗涤液洗涤过的多层基板时，因为硅锗层通过蚀刻速率较小的第2洗涤液，可以不会产生表面粗糙的方式被蚀刻，能够在防止贴合面的硅锗层表面粗糙的同时，能够充分地提高洗涤效果，并防止贴合面的黏着力降低。

而且，第2洗涤液可以由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液构成。

这样，使用比第1洗涤液的蚀刻速率更慢的NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液的第2洗涤液来作为SC-1洗涤液时，其能防止贴合面的硅锗层表面粗糙的同时，能够充分地提高洗涤效果，并充分地防止贴合面的黏着力降低。

这时，较佳是使第2洗涤液的温度低于第1洗涤液的温度。

这样，当使第2洗涤液的温度低于第1洗涤液的温度时，因为能够容易地减小第2洗涤液的蚀刻速率而不会使硅锗层发生表面粗糙现象，其在防止作为贴合面的硅锗层表面粗糙的同时，能够具有非常高的洗涤效果，能够充分防止贴合面的黏着力降低。

而且，本发明提供一种基板的贴合方法，其使经上述多层基板洗涤方法所洗涤过的多层基板最表层的硅锗层或是保护膜的表面，以直接或使绝缘膜介于中间的方式来与其它其板的表面贴合。

当使经上述多层基板洗涤方法洗涤过的多层基板外最表面、而防止表面粗糙的同时充分地被洗涤过的硅锗层或是保护膜的表面与其它其板的表面贴合时，能够防止因贴合面表面粗糙所产生黏着力降低的问题，因此在随后的工艺中，贴合面不会产生因表面粗糙而造成黏着力降低，有助于提升贴合基板的制造产量。

而且，为了达到上述第二目的，本发明提供一种贴合晶片的制造方法，包含以下步骤：至少在结合晶片的单晶硅晶片的表面形成Si_1-XGe_X层(0＜X＜1)；在该Si_1-XGe_X层的表面形成保护层；通过该保护层注入至少氢离子或是稀有气体离子中至少其中之一来形成离子注入层；洗涤形成有该离子注入层的结合晶片；将该洗涤后的结合晶片保护层表面以使氧化膜介于中间或直接的方式与基体晶片黏着；随后从前述离子注入层处进行剥离；对因前述剥离而移至基体晶片侧的剥离层的表面进行热氧化来形成热氧化膜；通过去除该形成的热氧化膜来暴露出锗被浓缩的浓缩硅锗层；使该露出的浓缩硅锗层的表面外延生长出单晶硅层。

这样，在结合晶片的单晶硅晶片的表面依次形成Si_1-XGe_X层(0＜X＜1)与保护层后，通过该保护层注入氢离子或稀有气体离子中的至少其中一者来形成离子注入层，随后洗涤形成有该离子注入层的结合晶片时，因为通过保护层而能防止因洗涤产生Si_1-XGe_X层表面粗糙的问题，同时能够去除在注入离子时附着于注入表面的有机物或金属杂质，以防止在剥离热处理后的贴合面产生空隙或气孔。而且，使该洗涤后的结合晶片保护层表面以硅氧化膜等绝缘膜介于中间或直接的方式与基体晶片黏着时，保护层与基体晶片的界面变得容易发生滑动，在随后对剥离层的表面进行热氧化来形成热氧化膜时，能够抑制Si_1-XGe_X层的锗被浓缩而形成的浓缩硅锗层产生转位、同时能够充分地进行晶格松弛。因此，能够在该表面外延生长质量良好的应变硅层。

而且，在这样洗涤时，可以使用前述的多层基板洗涤方法。这时，至少在单晶硅结合晶片的表面上形成Si_1-XGe_X层，在该Si_1-XGe_X层的表上形成保护层，通过该保护层注入氢离子等来形成离子注入层，通过能够蚀刻前述保护层的洗涤液，对该形成有离子注入层的结合晶片进行所谓以残余有前述保护层的方式的洗涤工艺。

这时，使前述X小于0.2为佳，以0.15以下为更佳。

当锗的浓度小于20％、特别是15％以下时，该Si_1-XGe_X层的转位很少发生。

而且，形成单晶硅层、非晶硅层、多晶硅层或是硅氧化膜层中至少其中一种来作为该保护层为较佳。

当前述保护层为所述硅层时，其具有充分的保护层机能，且能够通过气相生长等方法容易地形成。而且，若是保护层为硅氧化膜层时，也可以通过热氧化来形成，并在贴合后也可以作为BOX层(埋入氧化膜；Buried Oxide)。

而且，也可以在与前述保护层垂直的方向来进行前述离子注入。

为了防止离子注入时所产生沟道效应(或称穿隧效应)，以倾斜方向来进行离子注入为佳，但会使注入厚度分布的面内均匀性变差。而本发明方法形成保护膜，并以与保护层表面垂直方向进行离子注入时，能够提高离子注入深度的面内均匀性，而形成良好的离子注入层。特别是保护层是硅氧化膜层、非晶硅层、多晶硅层等膜层时，能够有效地防止产生沟道效应。

这时，使前述洗涤后的结合晶片的保护层表面与前述基体晶片黏着时所使用的绝缘膜，较佳是只有形成于前述基体晶片的表面。

这样，保护层与只有形成在基体晶片表面的绝缘膜的界面是贴合面时，因为在该贴合面容易产生滑动，在后工艺中通过形成热氧化膜，该锗浓度被提高的浓缩硅锗层能够容易地进行晶格松弛，而能抑制浓缩硅锗层中产生转位。这时，以使用单晶硅晶片或是绝缘性晶片作为前述基体晶片为较佳。

当基体晶片为单晶硅晶片时，通过热氧化或气相生长法等能够容易地形成绝缘膜，使该绝缘膜介于中间而与结合晶片的保护层表面产生黏着。而且，也可以按照用途，使结合保护层直接与石英、碳化硅、氧化铝、钻石等绝缘性基体晶片贴合。

这时，热氧化前述剥离层表面来浓缩硅锗层的锗时的温度为900℃以上为较佳。

当剥离层表面的热氧化温度为900℃以上时，能够防止氧化膜与硅锗层的界面发生锗析出的现象。

而且，对前述剥离层表面进行热氧化，以使表面的硅层成为热氧化膜时的温度以1000℃以下为较佳。

当对前述剥离层的表面进行热氧化以使表面的硅层成为热氧化膜时的温度为1000℃以下时，通过在剥离层表面的硅层残余的离子注入所产生损伤，被所形成的热氧化膜收容时，能够防止产生OSF(氧感应多层缺陷；Oxidation induced Stacking Fault)等缺陷。

依据本发明，在硅锗层表面形成保护膜后使用第1洗涤液以残余有保护膜的方式来洗涤该保护膜时，其能在洗涤时保护硅锗层而防止该硅锗层表面粗糙。而且，因为通过第1洗净液来稍微蚀刻去除该保护膜，能够提高洗条效果，并防止贴合面的黏着力下降。

而且，对经前述第1洗涤液洗涤过的多层基板使用能够蚀刻前述保护膜、且对前述保护膜的蚀刻速率比第1洗涤液更小的第2洗涤液来去除前述保护膜，以使前述硅锗层露出的方式来洗涤时，因为通过蚀刻速率较小的第2洗涤液，能够以硅锗层不会产生表面粗糙的方式进行蚀刻，而在防止成为贴合面的硅锗层表面粗糙的同时，能够充分地提高洗涤效果，且充分防止贴合面的黏着力降低。

而且，使用上述洗涤方法洗涤过的硅锗层或是保护层的表面与其它基板的表面以直接或使绝缘膜介于中间的方式进行贴合时，能够防止因贴合面的表面粗糙所引起的黏着力下降问题，而在随后工艺中贴合面不会产生诸如剥离等不良问题，有助于提升贴合基板的制造产量。

而且，依照本发明，在结合晶片的单晶硅晶片的表面上依次形成Si_1-XGe_X层(0＜X＜1)、保护层后，通过该保护层注入氢离子或稀有气体离子中的至少其中之一以形成离子注入层，随后，洗涤形成有该离子注入层的结合晶片时，因为通过保护层能够防止因洗涤所产生Si_1-XGe_X层表面粗糙的问题，同时能够去除离子注入时附着于注入表面的有机物或金属杂质，能够防止在剥离热处理后的贴合面产生空隙或气孔。使洗涤后的结合晶片保护层表面与基体晶片以硅氧化膜等绝缘膜介于中间或直接使其黏着时，保护层与基体晶片的界面变为容易产生滑动，在随后对剥离层的表面进行热氧化来形成热氧化膜时，能够抑制Si_1-XGe_X层的锗被浓缩而形成的浓缩硅锗层发生转位、同时能够充分地进行晶格松弛。因此，能够在该表面外延生长质量良好的应变硅层。

附图说明

图1是本发明多层基板洗涤工艺的范例的示意图。

图2是本发明多层基板洗涤工艺的另一个范例的示意图。

图3是本发明多层基板的贴合工艺的示意图。

图4是本发明的贴合晶片工艺的范例的示意图。

图5是本发明的贴合晶片工艺的另一个范例的示意图。

图6是使实施例1、2及比较例1～3的试样晶片与基体晶片贴合时的表面能量值的图。

图7是变化SC-1洗涤液的液温时，实施例3及比较例4的试样晶片的最表层的蚀刻量图。

其中，附图标记说明如下：

1多层基板         2硅锗层

3保护膜           4最表层

5基体晶片         11、单晶硅晶片

11′单晶硅晶片

12、硅锗层        13、保护层

12′硅锗层        13′保护层

14、离子注入层    15、基体晶片

14′离子注入层    15′基体晶片

16、硅氧化膜      17硅层

16′硅氧化膜

18、热氧化膜      19、浓缩硅锗层

18′热氧化膜      19′浓缩硅锗层

20单晶硅层        17′硅锗层

具体实施方式

以下说明本发明的实施例，但是本发明并不限定于此。

如前所述，在形成应变硅层时，使用在成为结合晶片的硅基板上所形成的硅锗层表面，使氧化膜介于中间来贴合其它基板的方法时，在贴合前为了去除贴合面的表面微粒或污染物，对硅锗层施加通常洗涤硅基板时所使用的SC-1洗涤等，因为锗的蚀刻速率大于硅的蚀刻速率，洗涤后的表面粗糙度与对硅表面施加SC-1洗涤时相比较，较为粗糙，该表面粗糙度随着锗浓度升高而变大。因为随着锗浓度越高，应变硅层的变形增大。锗浓度较高时，因为能够增加应变硅层的变形，硅锗层以锗浓度较高为佳，但是洗涤后的表面粗糙度会变为更大。使氧化膜介于中间，将这种表面粗糙的硅锗层表面与成为基体晶片的硅基板贴合所制成的贴合基板，贴合面的黏着力降低，例如在随后的结合晶片的硅基板薄膜化等工艺时，会成为贴合面结合不良的原因，导致贴合基板制造产量下降。

对此，本发明者等发现，在硅锗层表面形成保护膜后，使用第1洗涤液以残余有保护膜的方式来蚀刻洗涤该保护膜时，在洗涤时硅锗层受到保护，能够防止表面粗糙，而且，因为通过第1洗涤液保护膜被稍微蚀刻去除，能够提高洗涤效果，能够防止贴合面的黏着力降低，而且，通过能够蚀刻前述保护膜、且对前述保护膜的蚀刻速率比第1洗涤液更小的第2洗涤液，来去除前述保护膜，以使前述硅锗层露出的方式来洗涤通过前述第1洗涤液洗涤过的多层基板时，因为使通过蚀刻速率较小的第2洗涤液以不会产生表面粗糙的方式对硅锗层进行蚀刻，在防止成为贴合面的硅锗层表面粗糙的同时，能够大幅度地提升洗涤效果，能够防止贴合面的黏着力降低。

另一方面，如前所述，使用离子注入法来制造SOI晶片时，在离子注入时，使氧化膜介于Si_1-XGe_X层表面与基底晶片之间而使其黏着时，会有在剥离热处理后的贴合面产生空隙或气孔等结合不良的问题存在。

但是，为了去除该有机物及金属杂质，若对Si_1-XGe_X层表面施加SC-1洗涤时，基于前述理由，洗涤后的Si_1-XGe_X层表面粗糙度会变为更大，使氧化膜介于中间来使洗涤后的Si_1-XGe_X层表面与基体晶片黏着时，在剥离热处理后贴合面会产生空隙或气孔等所谓结合不良的问题。

而且，使氧化膜介于中间来使洗涤后的Si_1-XGe_X层表面与基体晶片黏着时，提高Si_1-XGe_X层的Ge浓度时，因为在浓缩硅锗层内的晶格松弛无法充分地进行，产生转位、且在其正上方的应变硅层的结晶性也变差。

对此，本发明者等发现在Si_1-XGe_X层(0＜X＜1)的表面形成保护层，通过该保护层注入至少一种氢离子或是稀有气体离子，来形成离子注入层，随后，洗涤形成有该离子注入层的结合晶片时，通过保护层能够防止因洗涤所产生的Si_1-XGe_X层的面粗糙，同时能够去除在注入离子时附着于注入表面的有机物或金属杂质，能够防止在剥离热处理后的贴合面产生空隙或气孔。而且，使该洗涤后的结合晶片保护层表面与基体晶片，在硅氧化膜等绝缘膜介于中间的状态或是直接使其黏着时，保护层与基体晶片的界面变为容易产生滑动，在随后对剥离层的表面进行热氧化来形成热氧化膜时，能够抑制Si_1-XGe_X层的锗被浓缩而形成的浓缩硅锗层产生转位、同时能够充分地进行晶格松弛，因而完成了本发明。

以下使用附图来说明本发明的实施形态。

图1是本发明的多层基板的洗涤工艺的一个例子的图。

首先，如图1(a)所示，准备具有硅锗层2作为最表层的多层基板1。该多层基板1使用硅锗层作为最表层时没有特别限制，例如可以使用在单晶硅晶片的表面外延生长硅锗层而形成等。

接着，如图1(b)所示，在该硅锗层2的表面形成保护膜3。保护膜3可以由例如单晶硅、多晶硅、非晶硅、氧化硅等构成。

接着，如图1(c)所示，通过第1洗涤液洗涤该保护膜3。例如可以将多层基板1浸渍于第1洗涤液来进行洗涤。第1洗涤液能够蚀刻保护膜3，例如若保护膜3是由硅所构成，第1洗涤液可以使用由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液所构成的SC-1洗涤液。因为通过洗涤，保护膜3会被稍微蚀刻而能够提升洗涤效果。所述以残余有保护膜3的方式进行洗涤，因为硅锗层2受到保护，能够防止表面粗糙，可以防止贴合面的黏着力降低。

这时，较佳是使残余保护膜3的厚度为1纳米以上100纳米以下的方式来进行洗涤。残余保护膜3的厚度若为1纳米以上时，具有充分的厚度而能够保护硅锗层不会因洗涤造成表面粗糙，在洗涤中不会因硅锗层2的一部分露出而造成部分表面粗糙。而且，若在100纳米以下时，在后工艺通过与在表面具有氧化膜的结合晶片贴合，来制造具有应变硅层的贴合SOI晶片时，能够使从变形层至氧化膜的厚度非常薄，能够具有充分降低杂散电容(straycapacitor)的效果，这对SOI结构是有利的。

这时，通过调整第1洗涤液的组成或是温度或是洗涤时间，能够容易地调整残余保护膜3的厚度。例如，若降低洗涤液的温度、缩短洗涤时间时，能够减少洗涤时的蚀刻量。通过调整所述条件，能够残余保护膜3的厚度例如在1纳米以上100纳米以下。

图2是本发明的多层基板的洗涤工艺的另外一个例子的图。图2(a)～图2(c)可以进行如图1(a)～图1(c)所示相同的工艺。随后，如图2(d)，通过第2洗涤液去除通过第1洗涤液洗涤所残余的保护膜3′以露出硅锗层2′的方式进行洗涤。例如可以通过将多层基板1′浸渍于第2洗涤液中来进行洗涤。第2洗涤液能够蚀刻保护膜3′，且对保护膜的蚀刻速率比第1洗涤液小，例如保护膜3′由硅构成，第2洗液可以使用调整成蚀刻速率比第1洗涤液小的由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液所构成的SC-1洗涤液。这样，通过第2洗涤液去除保护膜3′而使硅锗2′露出，因为是以硅锗层2′不会产生表面粗糙的方式来进行蚀刻洗涤，在能够防止成为贴合面的硅锗层2′的表面粗糙的同时，能够将洗涤效果提高许多、能够确实地防止贴合面的黏着力降低。

第2洗涤液的蚀刻速率小于第1洗涤液，例如使第2洗涤液的温度比第1洗涤液的温度低时，可以容易地降低第2洗涤液的蚀刻速率，使其不会使硅锗层2′产生表面粗糙。当然也可以通过调整第2洗涤液的组成来降低蚀刻速率。

图3是本发明的多层基板的贴合工艺的图。首先，准备使用前述的洗涤方法洗涤过的多层板1″。多层板1″的最表层4是硅锗层或是在其上面残余有保护膜，具有能够防止因洗涤造成的表面粗糙的表面。而且，准备与该多层基板1″贴合的其它基板5(基体晶片)。基体晶片5可以是例如在表面形成有氧化膜的单晶硅晶片，也可以是石英、碳化硅、氧化铝、钻石等绝缘性晶片。为了防止多层基板1″与贴合面的黏着力下降，任一种都是以洗涤过后具有粗糙度较小的表面为较佳。

接着，贴合多层板1″与基体晶片5。贴合可以在室温进行，随后在氮气环境中，以200～1200℃的温度进行热处理来提升黏着力。这样使多层基板1″与基体晶片5贴合时，可以防止因贴合面的表面粗糙或污染所造成的黏着力降低，在随后的工艺不会产生剥离等不良情况，有助于提升贴合基板的制造产量。

图4(a)～图4(i)是本发明的贴合晶片的制造工艺的一个例子的图。首先，如图4(a)所示，通过气相生长法在单晶硅晶片11的表面生长约10～500纳米厚度的Si_1-XGe_X层12。这时，也可以使Si_1-XGe_X层12的X、也就是说Ge组成为一定，例如，在生长初期使X＝0，形成使朝向表面X逐渐增加的倾斜组成层时，可以有效地抑制在Si_1-XGe_X层所产生的转位。而且，为了抑制转位，使X＜0.2为佳，X≤0.15时，能够充分地抑制转位。

气相生长法可以通过CVD(化学气相沉积；Chemical Vapor Depostion)或MBE(分子束外延法；Molecular Beam Epitaxy)法等来进行。使用CVD法时，例如可以使用SiH₄或是SiH₂Cl₂和GeH₄的混合气体。可以使用H₂作为载体。生长条件例如可以使温度为600～1,000℃、压力为100托(Torr)以下。

接着，如图4(b)所示，在生长有Si_1-XGe_X层12的表面，形成保护层13。保护层13可以使用单晶硅层、非晶硅层、多晶硅层、或是硅氧化膜层等。所述任一保护层都可以使用气相生长法来形成。保护层若是硅氧化膜层时，也可以通过热氧化来形成，贴合后也可以作为BOX(埋入氧化膜；BuriedOxide)层。而且，保护层为单晶硅层时，通过随后的工艺，可以利用作为浓缩锗而成的硅锗层。保护层13的厚度以在贴合面能够充分产生滑动的程度的厚度为较佳。例如，保护层13是硅氧化膜层时，厚度为100纳米以下，以50纳米以下为较佳。

接着，如图4(c)所示，通过前述保护层13以预定剂量注入至少一种氢离子或是稀有气体离子，来形成离子注入层14。这时，因为离子注入深度相当依赖注入能量，可以设定注入能量来使达到希望注入深度。而且，在本发明的离子注入深度可以达到结合晶片的单晶硅晶片11的内部，也可以达到结合与Si_1-XGe_X层12的界面，或是如后所述达到Si_1-XGe_X层12的内部。总之，若能使Si_1-XGe_X层12的至少一部分移设至基体晶片作为贴合后的剥离层即可。

而且，在与保护层13的表面垂直的方向进行植子注入时，可以防止沟道效应、且能够提高离子注入深度的面内均匀性，能够形成质量良好的离子注入层14。特别是保护层13是硅氧化膜层、非晶硅层、多晶硅层等时，可以有效地防止产生沟道效应。

接着，如图4(d)所示，通过洗涤结合晶片来洗涤保护层13的表面，去除表面的有机物及金属杂质。该洗涤可以与例如前述图1(c)所示保护膜的洗涤(本发明的多层基板的洗涤工艺的一个例子)相同。洗涤可以通过硅晶片洗涤通常所使用相同条件的SC-1洗涤来进行。也可以适当地组成SC-1洗涤与SC-2洗涤(通过HCl和H₂O₂的混合水溶液洗涤)来进行。而且，也可以通过在所述洗涤组合硫酸过氧化氢水洗涤(通过H₂SO₄和H₂O₂的混合水溶液洗涤)或臭氧水洗涤，能够提高有机物的去除效果。表面有Si_1-XGe_X层12露出时，进行如上所述硅基板的通常的洗涤时，在表面有Si_1-XGe_X层12的表面会产生表面粗糙，但是，本发明通过保护层13保护Si_1-XGe_X层12，不会产生表面粗糙。因此，在后工艺能够防止空隙、气孔等结合不良的产生。

这时，对另外准备的基体晶片15也可以进行同样的洗涤。该准备的基体晶片15若是单晶硅晶片等时，在表面形成有硅氧化膜16。因为所形成的硅氧化膜16在最后贴合晶片完成时，会成为BOX层，为了得到高质量，以通过热氧化来形成为较佳。而且，使用石英、碳化硅、氧化铝、钻石等绝缘性晶片作为基体晶片15时，虽然不一定必须在表面形成硅氧化膜16，也可以通过CVD法等来形成硅氧化膜。

接着，如图4(e)所示，使硅氧化膜16介于中间，在室温将保护层13的表面与基体晶片15的表面黏着。如前所述，基体晶片15若是石英等绝缘性晶片时，也可以使保护层13与基体晶片15直接黏着。这时，因为保护层13与硅氧化膜16或是绝缘性基体晶片15的界面成为贴合面，在该贴合面容易产生滑动，在随后通过形成热氧化膜18，锗浓度被提高而形成的浓缩硅锗层19能够容易地充分地进行晶格松弛，能够抑制浓缩硅锗层19中产生转位。

接着，如图4(f)所示，例如通过施加500℃以上的热处理(剥离热处理)使离子注入层14作为裂开面而加以剥离。借此，单晶硅晶片的硅层17与Si_{1 -X}Ge_X层12及保护层13作为剥离层而移设于基体晶片侧。

而且，如图4(e)所示，通过对两晶片作为黏着的面进行等离子体处理，在使保护层13的表面与基体晶片15的表面黏着工艺之前进行处理，来提高黏着强度时，不必进行黏着后的剥离处理，也能够在离子注入层14进行机械性剥离。

接着，如图4(g)所示，对被移设于基体晶片侧的剥离层表面进行热氧化来形成热氧化膜18。这时，热氧化在剥离层的硅层17与Si_1-XGe_X层12的一部分进行。这时剥离层的Si_1-XGe_X层12的一部分被热氧化时，因为锗几乎未被收容在氧化膜中，存在被热氧化部分的锗向未被热氧化部分移动，而形成锗被浓缩而形成的浓缩硅锗层19。而且，保护层13是单晶硅层时，也可以利用保护层13作为锗被浓缩的硅锗层19的一部分。如上所述，因为通过氧化Si_1-XGe_X层12能够提高浓缩硅锗层19中的锗浓度，在浓缩硅锗层19中产生更强的变形(压缩变形)，但是因为在浓缩硅锗层19的附近，存在化学键不完全的贴合界面，在其界面以缓和浓缩硅锗层19的变形的方式产生滑动，能够边抑制浓缩硅锗层19产生转位、边达成晶格松弛。

这时，因为离子注入而在在硅层17的表面残余有损伤，对剥离层表面直接以比1000℃更高的温度进行热氧化时容易产生OSF，以1000℃以下、较佳是以950℃以下的温度来对硅层17进行热氧化，直到该损伤会被热氧膜层收容为止，或者，较佳是对剥离面进行稍微研磨(接触抛光；touch polish)后，进行热氧化为较佳。

另一方面，热氧化Si_1-XGe_X层12时，如前所述，因为锗几乎未被收容在氧化膜中，通过热氧化被浓缩在浓缩硅锗层19中，热氧化温度小于900℃时，因为在热氧化膜18与浓缩硅锗层19的界面容易产生锗析出，所以氧化温度为900℃以上，较佳是1000℃以上。而且，也可以通过氧化后在Ar、H₂、N₂等非氧化性环境中追加热处理，能够使锗扩散，使深度方向的锗浓度均匀。

也就是说，在单晶硅晶片11的内部形成离子注入层而加以剥离，剥离层表面为硅层17时，以1000℃以下、较佳是950℃以下的温度进行热处理，使硅层17的整体变成热氧化膜为止，随后，对位于硅层17下部的Si_1-XGe_X层12进行热氧化时，以900℃以上、较佳是1000℃以上进行氧化的工艺为适合。

接着，如图4(h)所示，去除所形成的热氧化膜18来使晶格松弛的浓缩硅锗层19露出。可以使用HF水溶液来去除热氧化膜。

最后，如图4(i)所示，通过气相生长法在露出的浓缩硅锗层19的表面，进行外延生长单晶硅层20。外延生长可以通过CVD法或MBE法等来进行。CVD法时，例如，可以使用SiH₄或是SiH₂Cl₂作为原料。生长条件可以为温度600～1,000℃、压力100托以下。所生长的单晶硅层20通过与位于其下层的浓缩硅锗层19的晶格常数的差异，成为内在有拉伸变形的应变硅层。因为在转位少的质量良好的浓缩硅锗层19上形成，所以成为质量良好的应变硅层。为了确保制造有效的变形、元件制造时的加工性、及质量，外延生长的单晶硅层20的厚度以10～50纳米左右为较佳。

接着，图5(a)～图5(i)是本发明的贴合晶片的工艺的另外一个例子的图。在图5(a)、图5(b)的单晶硅晶片11′的表面形成Si_1-XGe_X层12′及保护层13′，可以通过图4(a)、图4(b)相同工艺进行。

接着，如图5(c)所示，通过前述保护层13′至少注入一种预定剂量的氢离子或是稀有气体离子，在Si_1-XGe_X层12′的内部形成离子注入层14′。此时，也可以在Si_1-XGe_X层12′与单晶硅晶片11′的界面形成离子注入层14′。因为离子注入层的深度取决于注入能量大小，所以可以设定注入能量，来达到希望的注入深度。

接着，如图5(d)、图5(e)所示，洗涤保护层13′的表面来去除表面的有机物或金属杂质。该洗涤也可以使用洗涤前述图1(c)所示保护膜时相同的洗涤剂。也对另外准备的基体晶片15′进行相同的洗涤。接着，使硅氧化膜16′介于中间，将保护膜13′的表面与基体晶片15′的表面直接在室温黏着。所述工艺可以使用与图4(d)、图4(e)相同工艺来进行。

接着，如图5(f)所示，例如，通过施加500℃以上温度的热处理(剥离处理)，以离子注入层14′为裂开面来加以剥离。借此，Si_1-XGe_X层的一部分或是全部17′及保护层13′被移设至基体晶片侧。而且，这时，也通过对两晶片作为黏着的面进行等离子体处理，作为使保护层13′的表面与基体晶片15′的表面黏着工艺之前处理，来提高黏着强度时，不必进行黏着后的剥离处理，也能够在离子注入层14′进行机械性剥离。

接着，如图5(g)所示，对被移设于基体晶片侧的Si_1-XGe_X层17′表面进行热氧化来形成热氧化膜18′。这时，通过热氧化膜18′的形成，锗被浓缩而形成的浓缩硅锗层19′。而且，保护层13′是单晶硅层时，也可以利用保护层13′作为锗被浓缩的硅锗层19′的一部分。在浓缩硅锗层19′中产生更强的变形(压缩变形)，但是因为在浓缩硅锗层19′的附近存在着贴合界面，在该界面处以缓和浓缩硅锗层19′的变形的方式产生滑动，而能够抑制浓缩硅锗层19′产生转位并达到晶格松弛。

这时，如前所述，因为锗几乎未被收容在氧化膜中，通过热氧化被浓缩在浓缩硅锗层19′中，因为热氧化温度未满900℃时，在热氧化膜18′与浓缩硅锗层19′的界面容易产生锗析出，因此使氧化温度在900℃以上、较佳是在1000℃以上为较佳。

而且，对移设的Si_1-XGe_X层17′的损伤层进行接触抛光后，较佳是对移设的Si_1-XGe_X层17′，以氧化温度900℃以上、较佳是1000℃以上来进行锗浓缩。这时，因为剥离层的表面不是硅层，不会产生OSF的问题，立刻进行1000℃以上的热处理也无妨碍。

接着，如图5(h)所示，去除所形成的热氧化膜18′来露出晶格松弛的浓缩硅锗层19′。去除热氧化膜18′可以使用HF水溶液。

而且，最后，如图5(i)所示，通过气相生长法在露出的浓缩硅锗层19′的表面外延生长单晶硅层20′。这样形成的单晶硅层20′，通过在其下层的浓缩硅锗层19′与晶格常数的差异，成为内在有拉伸变形的应变硅层。因为在转位少的质量良好的浓缩硅锗层19′上形成，所以成为质量良好的应变硅层。为了确保制造有效的变形、元件制造时的加工性、及质量，外延生长的单晶硅层20′的厚度以10～50纳米左右为较佳。

以下，通过本发明的实施例及比较例，来具体地说明本发明，但是本发明不限定于所述。

(实施例1、2，比较例1～3)

在直径200毫米的单晶硅晶片的表面(镜面研磨面)，通过外延法堆积下述表1所示的浓度5％或是15％的硅锗层，使其作为最表层物(比较例1、2)，进而在其上面通过外延法堆积20纳米程度的保护硅作为保护膜，使其作为最表层物(实施例1、2)，制造共计4种的试样晶片。而且，准备未形成上述外延层的通常的镜面单晶硅晶片作为参照用。

对所述5种的试样晶片的最表层的表面与另外准备的单晶硅基体晶片(具有厚度400纳米的热氧化膜)，以下述条件进行SC-1洗涤，在室温进行贴合，在350℃进行2小时热处理(氮气环境中)之后，通过剃刀插入法来评价与黏着力成比例的贴合面的表面能量。

[表1]

	硅锗层(50纳米)	保护硅层(20纳米)	晶片结构(从表面起)
				实施例1	有：锗5％	有	保护硅/硅锗/硅晶片
实施例2	有：锗15％	有	保护硅/硅锗/硅晶片
				比较例1	有：锗5％	无	硅锗/硅晶片
比较例2	有：锗15％	无	硅锗/硅晶片
				比较例3	无	无	硅晶片

<SC-1洗涤条件>

组成：29wt％NH₄OH∶30wt％H₂O₂∶H₂O＝1∶1.5(容量比)

液温：80℃

洗涤时间：3分钟

通过AFM(原子力显微镜：Atomic Force Microscope)测定SC-1洗涤后的各试样晶片的中心部附近的最表面层的1微米四方形、10微米四方形的表面粗糙度的RMS值(均方根；Root Mean Square)、及通过剃刀插入法测定将各试样晶片与基体晶片贴合时的表面能量的结果，如表2及图6所示。而且，在SC-1洗涤前后测定试样晶片的最表层的膜厚度，算出洗涤对最表层的蚀刻量，结果如表3所示。

[表2]

[表3]

如表2所示，在洗涤后的表面粗糙度方面，相对于比较例1、2的值，实施例1、2的值较小，例如以锗浓度15％作比较时，实施例2的1微米四方形的RMS值为0.144纳米，但是比较例2为0.209纳米，相差很大。由此结果，得知实施1、2能够防止因洗涤造成最表层变为粗糙。而且，关于表面能量，如表2及图6所示，与比较例1、2的值比较时，实施例1、2的值较大，例如相对于比较例2的1.578J/m²，实施例2为1.9J/m²，与比较例3的无硅锗层时的值为1.911J/m²同样良好。由此结果，得知能够防止因洗涤造成贴合面的黏着力下降。

而且，如表3所示，即使是同一洗涤条件，与比较例1、2比较时，实施例1、2的蚀刻量较小，能够确认表面粗糙度较大的试样其蚀刻速率较高。

(实施例3、比较例4)

使用表1所示的与实施例2相同条件所制成的试样晶片(实施例3)，使用与比较例2相同条件所制成的试样晶片(比较例4)，只变化前述SC-1洗涤条件的液温为25℃、50℃、80℃来进行SC-1洗涤，比较各试样晶片的最表层的蚀刻量。结果如表4及图7所示。从表4及图7可得知，在任一液温，与比较例4比较时，实施例3的蚀刻量较小，而且随着液温增高，两者的差异变大。而且，能够确认通过降低SC-1洗涤液的液温，能够减少蚀刻量，通过调整液温能够调整蚀刻量。

[表4]

接着，对实施例2的试样晶片(保护硅层：20纳米)进行液温80度的SC-1洗涤10分钟，将表层部的硅层去除约18纳米后，接着，进行比其更低温的液温50℃的SC-1洗涤6分钟，使硅锗层露出。与实施例1、2同样地通过AFM测定露出的硅锗层的表面粗糙度。而且，通过实施例1、2相同方法测定表面能量。结果，表面粗糙度在1微米四方形、10微米四方形各自为0.15纳米、0.09纳米。而且，表面能量为1.88J/m²，得到与实施例大约同等的良好结果。

(实施例4)

在直径200毫米的单晶硅晶片的表面，通过CVD法生长约150纳米的Si_0.97Ge_0.03层(X＝0.03)，通过CVD法在其表面形成50纳米的单晶硅保护层。通过该单晶硅保护层以氢离子(H⁺)注入能量为40keV、剂量5×10¹⁶atoms/cm²的条件注入离子，在硅晶片单结晶保护层表面形成离子注入层。氢离子注入后，对单晶硅保护层表面，以120℃进行硫酸过氧化氢洗涤5分钟，接着，以80℃进行SC-1洗涤3分钟。接着，使其与以相同条件洗涤过、具有400纳米的热氧膜的单晶硅基体晶片在室温下进行黏着，在氩气环境下以500℃进行剥离热处理30分钟，在离子注入层处进行剥离，使单晶硅保护层及Si_0.97Ge_0.03层及硅层的一部分移至基体晶片侧。接着，以950℃进行热氧化，使硅层热氧化后，接着将温度升高至1100℃，通过使Si_0.97Ge_0.03层的一部分热氧化，来形成锗浓度为20％以上的浓缩硅锗层。随后，通过5％HF水溶液去除氧化膜，来使浓缩硅锗层露出，通过CVD法在其表面外延生长50纳米厚度程度的硅层。

准备20片这样制造的贴合晶片，目视表面来计算空隙及气孔的数目，结果平均一片晶片所产生的空隙及气孔数目约为0.5个。

(实施例5)

在直径200毫米的单晶硅晶片的表面，通过CVD法生长约150纳米的Si_0.97Ge_0.03层(X＝0.03)，通过CVD法在其表面形成50纳米的非晶硅保护层。通过该非晶硅保护层以氢离子(H⁺)注入能量为40keV、剂量5×10¹⁶atoms/cm²的条件注入离子，在非晶硅保护层表面形成离子注入层。氢离子注入后，对非晶硅保护层表面，依次进行以80℃进行SC-1洗涤3分钟、以80℃进行SC-2洗涤3分钟、以80℃进行SC-1洗涤3分钟。接着，使其与以相同条件洗涤过、具有400纳米的热氧膜的单晶硅基体晶片在室温下进行黏着，在氩气环境下以500℃进行剥离热处理30分钟，在离子注入层处进行剥离，使非晶硅保护层及Si_0.97Ge_0.03层的一部分移设至基体晶片侧。接着，以950℃进行热氧化，使硅层热氧化后，接着将温度升高至1100℃，通过使Si_0.97Ge_0.03层的一部分热氧化，来形成锗浓度为20％以上的浓缩硅锗层。随后，通过5％HF水溶液去除氧化膜，来使浓缩硅锗层露出，通过CVD法在其表面外延生长50纳米厚度程度的硅层。

准备20片这样制造的贴合晶片，目视表面来计算空隙及气孔的数目，结果平均一片晶片所产生的空隙及气孔数目约为0.8个。

(实施例6)

在直径200毫米的单晶硅晶片的表面，通过CVD法生长约150纳米的Si_0.97Ge_0.03层(X＝0.03)，通过CVD法在其表面形成50纳米的单晶硅保护层。通过该单晶硅保护层以氢离子(H⁺)注入能量为15keV、剂量5×10¹⁶atoms/cm²的条件注入离子，在Si_0.97Ge_0.03层的内部形成离子注入层。氢离子注入后，对单晶硅保护层表面，以120℃进行硫酸过氧化氢水洗净5分钟，接着，以80℃进行SC-1洗涤3分钟。接着，使其与以相同条件洗涤过、具有400纳米的热氧膜的单晶硅基体晶片在室温下进行黏着，在氩气环境下以500℃进行剥离热处理30分钟，在离子注入层处进行剥离，使非晶硅保护层及Si_0.97Ge_0.03层的一部分移至基体晶片侧。接着，以1100℃进行热氧化，使Si_0.97Ge_0.03层的一部分热氧化，来形成锗浓度为20％以上的浓缩硅锗层。随后，通过5％HF水溶液去除氧化膜，来使浓缩硅锗层露出，通过CVD法在其表面外延生长50纳米厚度程度的硅层。

准备20片这样制造的贴合晶片，目视表面来计算空隙及气孔的数目，结果平均一片晶片所产生的空隙及气孔数目约为0.5个。

(比较例5)

在直径200毫米的单晶硅晶片的表面，通过CVD法生长约150纳米的Si_0.97Ge_0.03层(X＝0.03)，通过CVD法在其表面形成50纳米的单晶硅保护层。通过该Si_0.97Ge_0.03层以氢离子(H⁺)注入能量为40keV、剂量5×10¹⁶atoms/cm²的条件注入离子，在Si_0.97Ge_0.03层的表层形成离子注入层。氢离子注入后，对单晶硅保护层表面，以120℃进行硫酸过氧化氢洗涤5分钟，接着，以80℃进行SC-1洗涤3分钟。接着，使其与以相同条件洗涤过、具有400纳米的热氧膜的单晶硅基体晶片在室温下进行黏着，在氩气环境下以500℃进行剥离热处理30分钟，在离子注入层处进行剥离，使Si_0.97Ge_0.03层及硅层的一部分移至基体晶片侧。接着，以1200℃进行退火，来提高结合强度同时使表面平坦化。

准备20片这样制造的贴合晶片，目视表面来计算空隙及气孔的数目，结果平均一片晶片所产生的空隙及气孔数目约为8个。

也就是说，依据本发明所制造的贴合晶片，所产生的空隙及气孔数目较少，本发明的效果得到确认。

而且，本发明不限定于上述实施例。上述实施例只是例示性，具有与本发明的权利要求书范围所记载的技术思想实质上相同构成、达到同样效果的技术，均应包含在本发明的权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种多层基板的洗涤方法，至少具有硅锗层作为最表层的多层基板的洗涤方法，其中至少在该硅锗层的表面形成保护膜，随后通过能够蚀刻该保护膜的第1洗涤液以残余有该保护膜的方法来洗涤该多层基板。

2.如权利要求1所述的多层基板的洗涤方法，其中通过调整该第1洗涤液的组成、温度或洗涤时间，来调整该残余保护膜的厚度。

3.如权利要求1所述的多层基板的洗涤方法，其中，以使该残余保护膜的厚度为1纳米以上、100纳米以下的方式来洗涤。

4.如权利要求1所述的多层基板的洗涤方法，其中该保护膜由硅构成，该第1洗涤液由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液构成。

5.如权利要求1或4所述的多层基板的洗涤方法，其中通过一种能够蚀刻该保护膜、且对该保护膜的蚀刻速率比该第1洗涤液更小的第2洗涤液来去除该保护膜，以使该硅锗层露出的方式来洗涤经该第1洗涤液洗涤过的多层基板。

6.如权利要求5所述的多层基板的洗涤方法，其中该第2洗涤液由NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液构成。

7.如权利要求6所述的多层基板的洗涤方法，其中该第2洗涤液的温度比第1洗涤液的温度低。

8.一种基板的贴合方法，使经过如权利要求1至8中任一项所述的多层基板洗涤方法所洗涤过的多层基板最表层的硅锗层或保护膜的表面，以直接或使绝缘膜介于其间的方式与其它基板的表面贴合。

9.一种贴合晶片的制造方法，包含以下步骤：至少在该结合晶片的单晶硅晶片的表面形成Si_1-XGe_X层(0＜X＜1)；在该Si_1-XGe_X层的表面形成保护层；通过透过该保护层注入氢离子或稀有气体离子中的至少其中一种来形成离子注入层；洗涤形成有该离子注入层的该结合晶片；将该洗涤后的结合晶片的保护层表面以直接或使氧化膜介于中间的方式与基体晶片黏着，随后从该离子注入层处进行剥离；对因上述剥离而移至基体晶片侧的剥离层的表面进行热氧化，来形成热氧化膜；通过去除该形成的热氧化膜而使锗被浓缩的浓缩硅锗层露出；使该露出的浓缩硅锗层的表面外延生长单晶硅层。

10.如权利要求9所述的贴合晶片的制造方法，其中该X小于0.2。

11.如权利要求9所述的贴合晶片的制造方法，其中使用单晶硅层、非晶硅层、多晶硅层或硅氧化膜层中的至少一种来作为该保护层。

12.如权利要求9所述的贴合晶片的制造方法，其中该离子注入以与该保护层垂直的方向来进行。

13.如权利要求9所述的贴合晶片的制造方法，其中在该洗涤后的结合晶片的保护层表面与该基体晶片黏着时所介于其中的绝缘膜，仅形成于该基体晶片的表面。

14.如权利要求9所述的贴合晶片的制造方法，其中使用单晶硅晶片或是绝缘性晶片作为该基体晶片。

15.如权利要求9所述的贴合晶片的制造方法，其中热氧化该剥离层表面以浓缩该硅锗层的锗时的温度为900℃以上。

16.如权利要求9至15中任一项所述的贴合晶片的制造方法，其中热氧化该剥离层表面以使该表面的硅层成为热氧化膜时的温度为1000℃以下。

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