JP2000049062A - 試料の分離装置及び分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内部に分離用の層を有する貼り合わせ基板を分
離する際に欠陥が発生することを防止する。 【解決手段】内部に多孔質層１０１ｂを有する貼り合わ
せ基板１０１を第１及び第２工程の２段階で分離する。
第１工程では、貼り合わせ基板１０１を回転させながら
多孔質層１０１ｂに向けてジェットを噴射して、多孔質
層１０１ｂの中央部分を未分離領域として残すようにし
て、貼り合わせ基板１０１を部分的に分離する。第２工
程では、貼り合わせ基板１０１の回転を止めた状態で、
多孔質層１０１ｂに対してジェットを噴射して、これに
より、未分離領域に対して所定方向から力を作用させ
て、貼り合わせ基板１０１を完全に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料の分離装置及
び分離方法に係り、特に、内部に分離用の層を有する試
料を該分離用の層で分離するのに好適な分離装置及び分
離方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁層上に単結晶Ｓｉ層を有する基板と
して、ＳＯＩ（silicon on insulator）構造を有する基
板（ＳＯＩ基板）が知られている。このＳＯＩ基板を採
用したデバイスは、通常のＳｉ基板では達成し得ない数
々の優位点を有する。この優位点としては、例えば、以
下のものが挙げられる。 （１）誘電体分離が容易で高集積化に適している。 （２）放射線耐性に優れている。 （３）浮遊容量が小さく、素子の動作速度の高速化が可
能である。 （４）ウェル工程が不要である。 （５）ラッチアップを防止できる。 （６）薄膜化による完全な空乏型電解効果トランジスタ
の形成が可能である。

【０００３】ＳＯＩ構造は、上記のような様々な優位点
を有するため、ここ数十年、その形成方法に関する研究
が進められてきた。

【０００４】ＳＯＩ技術としては、古くは、単結晶サフ
ァイア基板上にＳｉをＣＶＤ（化学気層成長）法でヘテ
ロエピタキシ成長させて形成するＳＯＳ（silicon on s
apphire）技術が知られている。このＳＯＳ技術は、最
も成熟したＳＯＩ技術として一応の評価を得たものの、
Ｓｉ層と下地のサファイア基板との界面における格子不
整合による大量の結晶欠陥の発生、サファイア基板を構
成するアルミニウムのＳｉ層への混入、基板の価格、大
面積化への遅れ等の理由により実用化が進んでいない。

【０００５】ＳＯＳ技術に次いで、ＳＩＭＯＸ（separa
tion by ion implanted oxygen）技術が登場した。この
ＳＩＭＯＸ技術に関して、結晶欠陥の低減や製造コスト
の低減等を目指して様々な方法が試みられてきた。この
方法としては、基板に酸素イオンを注入して埋め込み酸
化層を形成する方法、酸化膜を挟んで２枚のウェハを貼
り合わせて一方のウェハを研磨又はエッチングして、薄
い単結晶Ｓｉ層を酸化膜上に残す方法、更には、酸化膜
が形成されたＳｉ基板の表面から所定の深さに水素イオ
ンを打ち込み、他方の基板と貼り合わせた後に、加熱処
理等により該酸化膜上に薄い単結晶Ｓｉ層を残して、貼
り合わせた基板（他方の基板）を剥離する方法等が挙げ
られる。

【０００６】本出願人は、特開平５−２１３３８号にお
いて、新たなＳＯＩ技術を開示した。この技術は、多孔
質層が形成された単結晶半導体基板上に非多孔質単結晶
層（単結晶Ｓｉ層を含む）を形成した第１の基板を、絶
縁層を介して第２の基板に貼り合わせ、その後、多孔質
層で両基板を分離し、第２の基板に非多孔質単結晶層を
移し取るものである。この技術は、ＳＯＩ層の膜厚均一
性が優れていること、ＳＯＩ層の結晶欠陥密度を低減し
得ること、ＳＯＩ層の表面平坦性が良好であること、高
価な特殊仕様の製造装置が不要であること、数１００Å
〜１０μｍ程度の範囲のＳＯＩ膜を有するＳＯＩ基板を
同一の製造装置で製造可能なこと等の点で優れている。

【０００７】更に、本出願人は、特開平７−３０２８８
９号において、上記の第１の基板と第２の基板とを貼り
合わせた後に、第１の基板を破壊することなく第２の基
板から分離し、その後、分離した第１の基板の表面を平
滑にして再度多孔質層を形成し、これを再利用する技術
を開示した。この技術は、第１の基板を無駄なく使用で
きるため、製造コストを大幅に低減することができ、製
造工程も単純であるという優れた利点を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の技術において、
２枚の基板を貼り合わせた基板（以下、貼り合わせ基
板）を多孔質層で分離する際、基板に損傷を与えること
なく、再現性良く分離することが望まれる。

【０００９】本発明は、上記の背景に鑑みてなされたも
のであり、例えば、内部に分離用の層を有する基板等の
試料を分離する際に欠陥が発生することを防止するため
に好適な装置及び方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に係
る分離装置は、内部に分離用の層を有する試料を該分離
用の層で分離する分離装置であって、前記分離用の層の
所定領域を未分離領域として残すようにして、該分離用
の層で前記試料を部分的に分離する第１の分離手段と、
前記第１の分離手段により処理された前記試料の前記未
分離領域に対して所定方向から力を作用させて前記試料
を完全に分離する第２の分離手段とを備えることを特徴
とする。

【００１１】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、前記分離用の層として脆弱な
構造の層を有する板状部材であることが好ましい。

【００１２】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離手段は、前記未分離領域と
して略円形の領域を残すようにして、前記試料を部分的
に分離することが好ましい。

【００１３】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離手段は、前記未分離領域と
して略円形の領域を前記分離用の層の略中央部に残すよ
うにして、前記試料を部分的に分離することが好まし
い。

【００１４】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離手段は、前記分離用の層に
直交する軸を中心として該試料を回転させながら、該分
離用の層に向けて流体を噴射することにより該試料を部
分的に分離し、前記第２の分離手段は、前記試料を回転
させることなく保持して、部分的な分離処理により生じ
た該試料の隙間に向けて流体を噴射することにより、該
試料に残っている前記未分離領域を分離することが好ま
しい。

【００１５】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離手段は、前記分離用の層に
直交する軸を中心として該試料を回転させながら、該試
料の前記分離用の層に向けて流体を噴射することにより
該試料を部分的に分離し、前記第２の分離手段は、前記
試料の回転を実質的に停止させて、部分的な分離処理に
より生じた該試料の隙間に向けて流体を噴射することに
より、該試料に残っている前記未分離領域を分離するこ
とが好ましい。

【００１６】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第２の分離手段は、部分的な分離処理
により生じた前記試料の隙間に楔を挿入することによ
り、該試料を完全に分離することが好ましい。

【００１７】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離手段による処理の後に残る
前記未分離領域は、前記第１の分離手段により分離され
る領域よりも小さいことが好ましい。

【００１８】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、脆弱な層を内部に有する第１
の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなるこ
とが好ましい。

【００１９】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記脆弱な層は、多孔質層であることが好
ましい。

【００２０】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板であ
る。

【００２１】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板の片面
に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を形成
してなる。

【００２２】上記の第１の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記非多孔質層は、単結晶半導体層を含
む。

【００２３】本発明の第１の側面に係る分離装置は、内
部に分離用の層を有する試料を該分離用の層で分離する
分離装置であって、前記試料の分離用の層に直交する軸
を中心として前記試料を回転させる駆動機構と、前記分
離用の層に向けて流体を噴射する噴射部とを備え、ま
ず、前記駆動機構により前記試料を回転させながら、前
記分離用の層の所定領域を未分離領域として残すように
して、前記噴射部からの流体により該分離用の層で該試
料を部分的に分離し、次いで、該試料の回転を実質的に
停止させた状態で、前記噴射部からの流体により該未分
離領域の部分を分離して該試料を完全に分離することを
特徴とする。

【００２４】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、前記分離用の層として脆弱な
構造の層を有する板状部材であることが好ましい。

【００２５】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料の部分的な分離処理の際に、前記
未分離領域として略円形の領域を残すことが好ましい。

【００２６】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料の部分的な分離処理の際に、前記
未分離領域として略円形の領域を前記分離用の層の略中
央部に残すことが好ましい。

【００２７】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、部分的な分離処理の後に残る前記未分離領
域は、該部分的な分離処理により分離された領域よりも
小さいことが好ましい。

【００２８】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、脆弱な層を内部に有する第１
の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなるこ
とが好ましい。

【００２９】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記脆弱な層は、多孔質層であることが好
ましい。

【００３０】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板であ
る。

【００３１】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板の片面
に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を形成
してなる。

【００３２】上記の第２の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記非多孔質層は、単結晶半導体層を含
む。

【００３３】本発明の第３の側面に係る分離装置は、内
部に分離用の層を有する試料を該分離用の層で分離する
分離装置であって、前記分離用の層の所定領域を未分離
領域として残すようにして、該分離用の層で前記試料を
部分的に分離する第１の分離機構と、前記第１の分離機
構による分離処理により前記試料に生じた隙間に所定方
向から力を作用させることにより、該試料を完全に分離
する第２の分離機構とを備えることを特徴とする。

【００３４】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離機構は、前記分離用の層に
直交する軸を中心として前記試料を回転させながら該分
離用の層に向けて流体を噴射することにより該試料を部
分的に分離することが好ましい。

【００３５】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第２の分離機構は、前記試料の隙間に
対して楔を挿入することにより該試料を完全に分離する
ことが好ましい。

【００３６】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離機構により処理された試料
を前記第２分離機構に搬送する搬送ロボットを更に備え
ることが好ましい。

【００３７】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料を前記第１の分離機構又は前記第
２の分離機構に対して位置合わせする位置合わせ機構を
更に備えることが好ましい。

【００３８】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の分離機構による処理の後に残る
前記未分離領域は、前記第１の分離機構により分離され
る領域よりも小さいことが好ましい。

【００３９】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、脆弱な層を内部に有する第１
の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなるこ
とが好ましい。

【００４０】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記脆弱な層は、多孔質層であることが好
ましい。

【００４１】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板であ
る。

【００４２】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板の片面
に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を形成
してなる。

【００４３】上記の第３の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記非多孔質層は、単結晶半導体層を含
む。

【００４４】本発明の第４の側面に係り分離装置は、内
部に分離用の層を有する試料を該分離用の層で分離する
分離装置であって、前記分離用の層の所定領域を未分離
領域として残すようにして該分離用の層で部分的に分離
された試料の一部を保持して実質的に静止させる保持機
構と、前記保持機構により保持された試料の前記未分離
領域に対して所定方向から力を作用させて該試料を完全
に分離する分離機構とを備えることを特徴とする。

【００４５】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、前記分離用の層として脆弱な
構造の層を有する板状部材であることを特徴とする請求
項３５に記載の分離装置。

【００４６】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記分離機構は、部分的な分離処理により
形成された前記試料の隙間に向けて流体を噴射すること
により該試料を完全に分離することが好ましい。

【００４７】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記分離機構は、部分的な分離処理により
形成された前記試料の隙間に楔を挿入することにより、
該試料を完全に分離することが好ましい。

【００４８】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記未分離領域は、既に分離されている領
域よりも小さいことが好ましい。

【００４９】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記試料は、脆弱な層を内部に有する第１
の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなるこ
とが好ましい。

【００５０】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記脆弱な層は、多孔質層であることが好
ましい。

【００５１】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板であ
る。

【００５２】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板の片面
に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を形成
してなる。

【００５３】上記の第４の側面に係る分離装置におい
て、例えば、前記非多孔質層は、単結晶半導体層を含
む。

【００５４】本発明の第５の側面に係る分離方法によれ
ば、内部に分離用の層を有する試料を該分離用の層で分
離する分離方法であって、前記分離用の層の所定領域を
未分離領域として残すようにして、該分離用の層で前記
試料を部分的に分離する第１の分離工程と、前記第１の
分離工程で処理された前記試料の前記未分離領域に対し
て所定方向から力を作用させて前記試料を完全に分離す
る第２の分離工程とを有することを特徴とする。

【００５５】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記試料は、前記分離用の層として脆弱な
構造の層を有する板状部材であることが好ましい。

【００５６】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の分離工程では、前記未分離領域
として略円形の領域を残すようにして、前記試料を部分
的に分離することが好ましい。

【００５７】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の分離工程では、前記未分離領域
として略円形の領域を前記分離用の層の略中央部に残す
ようにして、前記試料を部分的に分離することが好まし
い。

【００５８】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の分離工程では、前記分離用の層
に直交する軸を中心として該試料を回転させながら、該
分離用の層に向けて流体を噴射することにより該試料を
部分的に分離し、前記第２の分離工程では、前記試料を
回転させることなく保持して、部分的な分離処理により
生じた該試料の隙間に向けて流体を噴射することによ
り、該試料に残っている前記未分離領域を分離すること
が好ましい。

【００５９】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の分離工程では、前記分離用の層
に直交する軸を中心として該試料を回転させながら、該
試料の前記分離用の層に向けて流体を噴射することによ
り該試料を部分的に分離し、前記第２の分離工程では、
前記試料の回転を実質的に停止させて、部分的な分離処
理により生じた該試料の隙間に向けて流体を噴射するこ
とにより、該試料に残っている前記未分離領域を分離す
ることが好ましい。

【００６０】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第２の分離工程では、部分的な分離処
理により生じた前記試料の隙間に楔を挿入することによ
り、該試料を完全に分離することが好ましい。

【００６１】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の分離工程の後に残る前記未分離
領域は、前記第１の分離工程で分離される領域よりも小
さいことが好ましい。

【００６２】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記試料は、脆弱な層を内部に有する第１
の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなるこ
とが好ましい。

【００６３】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記脆弱な層は、多孔質層であることが好
ましい。

【００６４】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板であ
る。

【００６５】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板の片面
に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を形成
してなることが好ましい。

【００６６】上記の第５の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記非多孔質層は、単結晶半導体層を含む
ことが好ましい。

【００６７】本発明の第６の側面に係る分離方法は、内
部に分離用の層を有する試料を該分離用の層で分離する
分離方法であって、 前記分離用の層の所定領域を未分
離領域として残すようにして該分離用の層で部分的に分
離された試料の一部を保持して実質的に静止させる静止
工程と、静止した前記試料の前記未分離領域に対して所
定方向から力を作用させて該試料を完全に分離する分離
工程とを有する特徴とする。

【００６８】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記試料は、前記分離用の層として脆弱な
構造の層を有する板状部材であることが好ましい。

【００６９】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記分離工程では、部分的な分離処理によ
り形成された前記試料の隙間に向けて流体を噴射するこ
とにより該試料を完全に分離することが好ましい。

【００７０】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記分離工程では、部分的な分離処理によ
り形成された前記試料の隙間に楔を挿入することによ
り、該試料を完全に分離することが好ましい。

【００７１】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記未分離領域は、既に分離されている領
域よりも小さいことが好ましい。

【００７２】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記試料は、脆弱な層を内部に有する第１
の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなるこ
とが好ましい。

【００７３】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記脆弱な層は、多孔質層であることが好
ましい。

【００７４】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板であ
る。

【００７５】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記第１の板状部材は、半導体基板の片面
に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を形成
してなる。

【００７６】上記の第６の側面に係る分離方法におい
て、例えば、前記非多孔質層は、単結晶半導体層を含
む。

【００７７】

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

【００７８】図１は、本発明の好適な実施の形態に係る
ＳＯＩ基板の製造を方法を工程順に説明する図である。

【００７９】図１（ａ）に示す工程では、単結晶Ｓｉ基
板１１を準備して、その表面に陽極化成等により多孔質
Ｓｉ層１２を形成する。次いで、図１（ｂ）に示す工程
では、多孔質Ｓｉ層１２上に非多孔質単結晶Ｓｉ層１３
をエピタキシャル成長法により形成する。これにより、
第１の基板（）が形成される。

【００８０】図１（ｃ）に示す工程では、先ず、単結晶
Ｓｉ基板１４の表面に絶縁層（例えば、ＳｉＯ₂層）１
５を形成した第２の基板（）を準備し、第１の基板
（）と第２の基板（）とを、非多孔質単結晶Ｓｉ層
１３と絶縁層１５とが面するように室温で密着させる。
その後、陽極接合、加圧若しくは熱処理又はこれらを組
合わせた処理により第１の基板（）と第２の基板
（）とを貼り合わせる。この処理により、非多孔質単
結晶Ｓｉ層１３と絶縁層１５が強固に結合される。な
お、絶縁層１５は、上記のように単結晶Ｓｉ基板１４側
に形成しても良いし、非多孔質単結晶Ｓｉ層１３上に形
成しても良く、両者に形成しても良く、結果として、第
１の基板と第２の基板を密着させた際に、図１（ｃ）に
示す状態になれば良い。

【００８１】図１（ｄ）に示す工程では、貼り合わせた
２枚の基板を、多孔質Ｓｉ層１２の部分で分離する。こ
れにより、第２の基板側（''＋）は、多孔質Ｓｉ層
１２''／単結晶Ｓｉ層１３／絶縁層１５／単結晶Ｓｉ基
板１４の積層構造となる。一方、第１の基板側（'）
は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質Ｓｉ層１２’を有す
る構造となる。

【００８２】分離後の基板（’）は、残留した多孔質
Ｓｉ層１２’を除去し、必要に応じて、その表面を平坦
化することにより、再び第１の基板（）を形成するた
めの単結晶Ｓｉ基板１１として使用される。

【００８３】貼り合わせた基板を分離した後、図１
（ｅ）に示す工程では、第２の基板側（''＋）の表
面の多孔質層１２''を選択的に除去する。これにより、
単結晶Ｓｉ層１３／絶縁層１５／単結晶Ｓｉ基板１４の
積層構造、すなわち、ＳＯＩ構造を有する基板が得られ
る。

【００８４】この実施の形態においては、図１（ｄ）に
示す工程、すなわち、貼り合わせ基板を分離する工程の
少なくとも一部において、分離用の層である多孔質Ｓｉ
層に向けて液体又は気体（流体）を噴射することにより
該分離用の層で貼り合わせ基板を２枚に分離する分離装
置を使用する。

【００８５】［分離装置の基本構成］この分離装置は、
ウォータージェット法を適用したものである。一般に、
ウォータジェット法は、水（固い材料を切断する場合に
は研磨材を加える）を高速、高圧の束状の流れにして対
象物に対して噴射して、セラミックス、金属、コンクリ
ート、樹脂、ゴム、木材等の切断、加工、表面の塗膜の
除去、表面の洗浄等を行う方法である（ウォータージェ
ット第１巻１号第４ページ参照）。従来、ウォータージ
ェット法は、主に材料の一部を除去することにより、上
記のような切断、加工、塗膜の除去、表面の洗浄を行う
ことに利用されていた。

【００８６】この分離装置は、脆弱な構造部分である貼
り合わせ基板の多孔質層（分離用の層）に向けて流体を
束状の流れにして噴射して、多孔質層を選択的に崩壊さ
せることにより、多孔質層の部分で基板を分離するもの
である。以下では、この束状の流れを「ジェット」とい
う。また、ジェットを構成する流体を「ジェット構成媒
体」という。ジェット構成媒体としては、水、アルコー
ル等の有機溶媒、弗酸、硝酸その他の酸、水酸化カリウ
ムその他のアルカリ、空気、窒素ガス、炭酸ガス、希ガ
ス、エッチングガスその他の気体、プラズマ等を使用し
得る。

【００８７】この分離装置を半導体装置の製造工程、例
えば貼り合わせ基板の分離工程に適用する場合、ジェッ
ト構成媒体としては、不純物金属やパーティクル等を極
力除去した純水を使用することが好ましい。

【００８８】この分離装置は、貼り合せ基板の側面に表
出した多孔質層に向けてジェットを噴射することによ
り、多孔質層を外周部分から中心部分に向かって除去す
る。これにより、貼り合わせ基板は、その本体部分に損
傷を受けることなく、機械的な強度が脆弱な多孔質層の
みが除去され、２枚の基板に分離される。

【００８９】図２は、本発明の好適な実施の形態に係る
分離装置の概略構成を示す図である。この分離装置１０
０は、真空吸着機構を備えた基板保持部１２０，１５０
を有し、この基板保持部１２０，１５０により貼り合わ
せ基板１０１を両側から挟むようにして保持する。貼り
合わせ基板１０１は、内部に脆弱な構成部である多孔質
層１０１ｂを有し、この分離装置１００により、この多
孔質層１０１ｂの部分で２つの基板１０１ａ，１０１ｃ
に分離される。この分離装置１００においては、例え
ば、基板１０１ａが図１における第１の基板側
（’）、基板１０１ｃが図１における第２の基板側
（''＋）になるようにセットする。

【００９０】基板保持部１２０，１５０は、同一の回転
軸上に存在する。基板保持部１２０は、ベアリング１０
８を介して支持台１０９に回転可能に軸支された回転軸
１０４の一端に連結され、この回転軸１０４の他端はモ
ータ１１０の回転軸に連結されている。したがって、モ
ータ１１０が発生する回転力により、基板保持部１２０
に真空吸着された貼り合わせ基板１０１が回転すること
になる。このモータ１１０は、コントローラ１９０によ
り制御され、該コントローラ１９０から指示される回転
速度で回転軸１０４を回転させたり、回転を停止させた
りする。

【００９１】基板保持部１５０は、ベアリング１１１を
介して支持台１０９に摺動可能かつ回転可能に軸支され
た回転軸１０３の一端に連結され、この回転軸１０３の
他端は、支持台１０９に固定されたエアシリンダ１１２
に連結されている。このエアシリンダ１１２は、コント
ローラ１９０により制御されるシリンダ駆動部１９１に
より駆動される。このエアシリンダ１１２が回転軸１０
３を押し出すことにより、貼り合わせ基板１０１は、基
板保持部１５０によって押圧される。支持台１０９に
は、回転軸１０３の周囲を覆うようにしてシール部材１
１３が固定されている。このシール部材１１３は、例え
ばゴム等で構成され、ジェット構成媒体がベアリング１
１１側に進入することを防止している。

【００９２】基板支持部１２０，１５０には、真空吸着
機構として、夫々１又は複数の吸引孔１８１，１８２が
設けられており、この吸引孔１８１，１８２は、夫々回
転軸１０４，１０３中を通して回転シール部１０４ａ，
１０３ａに通じている。回転シール部１０４ａ，１０３
ａには、夫々真空ライン１０４ｂ，１０３ｂが連結され
ている。これらの真空ライン１０４ｂ，１０３ｂには、
貼り合わせ基板１０１又は分離後の基板の着脱を制御す
るための電磁弁が取り付けられている。この電磁弁は、
コントローラ１９０により制御される。

【００９３】以下、まず、この分離装置１００を使用し
た基本的な分離処理及びその処理の問題点を説明し、次
いで、本発明の好適な実施の形態として、改良された分
離処理に関して説明する。

【００９４】［分離装置による基本的な分離処理］ま
ず、エアシリンダ１１２に回転軸１０３を収容させるこ
とにより、基板保持部１２０及び１５０の夫々の吸着面
の間に相応の距離を設ける。次いで、基板保持部１２０
と基板保持部１５０との間に搬送ロボット等により貼り
合せ基板１０１を搬送し、該貼り合わせ基板１０１の中
心と回転軸１０４及び１０３の中心軸とを位置合せす
る。次いで、コントローラ１９０がエアシリンダ１１２
に回転軸１０３を押し出させることにより、貼り合わせ
基板１０１を押圧して保持する（図２に示す状態）。

【００９５】次いで、コントローラ１９０は、モータ１
１０を制御して貼り合わせ基板１０１を一定の回転速度
で回転させる。これにより、回転軸１０４、基板保持部
１２０、貼り合わせ基板１０１、基板保持部１５０及び
回転軸１０３は一体化して回転する。

【００９６】次いで、コントローラ１９０は、ポンプ１
１４を制御してノズル１０２にジェット構成媒体（例え
ば、水）を送り込み、ノズル１０２から噴射されるジェ
ットが安定するまで待つ。ジェットが安定したら、コン
トローラ１９０は、ノズル駆動部１０６を制御して貼り
合わせ基板１０１の中心上にノズル１０２を移動させ、
貼り合わせ基板１０１の多孔質層１０１ｂにジェットを
挟入させる。

【００９７】ジェットが挟入されると、貼り合わせ基板
１０１には、脆弱な構造部である多孔質層１０１ｂに連
続的に注入されるジェット構成媒体の圧力による分離力
が作用し、これにより基板１０１ａ及び１０１ｃを連結
している多孔質層１０１ｂが破壊される。この処理によ
り、例えば数分程度で貼り合わせ基板１０１を完全に分
離することができる。

【００９８】貼り合わせ基板１０１が２枚の基板に分離
されたら、コントローラ１９０は、ノズル駆動部１０６
を制御してノズル１０２を待機位置に移動させ、次い
で、ポンプ１１４の動作を停止させる。また、コントロ
ーラ１９０は、モータ１１０を制御して貼り合わせ基板
１０１の回転を停止させ、前述の電磁弁を制御すること
により、分離された各基板１０１ａ，１０１ｃを夫々基
板保持部１２０、１５０に真空吸着させる。

【００９９】次に、コントローラ１９０は、エアシリン
ダ１１２に回転軸１０３を収容させる。これにより、物
理的に分離されていた２枚の基板は、ジェット構成媒体
（例えば、水）の表面張力を断って２体に引き離され
る。

【０１００】上記のような分離処理によれば、貼り合わ
せ基板１０１を効率的に分離することができ、また、基
板の損傷や汚染が少ない。従って、この分離処理は、貼
り合わせ基板又は他の類似の試料を分離する上で極めて
有望であると考えられる。しかしながら、以下に示すよ
うな解決すべき課題が残されている。

【０１０１】［基本的な分離処理における課題］図３
は、上記の分離処理、即ち、貼り合わせ基板を一定速度
で回転させながら２枚の基板に分離する処理により生じ
ることがある欠陥１０１ｄ及び１０１ｅを模式的に示す
図である。このような欠陥１０１ｄ及び１０１ｃは、貼
り合わせ基板１０１の分離処理の最終段階で分離される
部分において生じる。

【０１０２】このような欠陥１０１ｄ及び１０１ｃが大
きい場合は、多孔質層（１０１ｂ；図１では１２）と隣
り合う層（例えば、図１に示す単結晶Ｓｉ層１３）に損
傷を与えることとなり、分離された基板を次工程（例え
ば、図１（ｅ）に示す工程）で使用することができなく
なる。

【０１０３】このような欠陥１０１ｄ、１０１ｅが生じ
る原因は、大凡次の通りであると考えられる。貼り合わ
せ基板の分離処理において、貼り合わせ基板１０１に
は、第１に、基板保持部１５０（エアシリンダ１１２）
による押圧力が貼り合わせ基板１０１を挟む方向に作用
し、第２に、貼り合わせ基板１０１の分離により生じる
隙間に注入されるジェット構成媒体による貼り合わせ基
板１０１を膨張させる力（分離力）が作用し、第３に、
貼り合わせ基板１０１の未分離領域における多孔質層１
０１の結合力（分離力に対する抗力）が作用する。

【０１０４】ここで、エアシリンダ１１２による押圧力
は略一定に維持される。一方、分離力は、貼り合わせ基
板の分離された領域の拡大に伴って急速に増大すると考
えられる。また、結合力は、未分離領域の縮小に伴って
当然に減少する。

【０１０５】従って、貼り合わせ基板の外周部分を分離
している段階では、（結合力）＋（押圧力）＞＞（分離
力）の関係が維持され、過大な分離力が貼り合わせ基板
に対して作用することはないと考えられる。

【０１０６】ところが、分離が進行して、（結合力）＋
（押圧力）＜（分離力）の関係が成立すると、基板保持
部１５０が後退を開始するため、貼り合わせ基板に対し
て分離力がより効率的に作用して分離の進行が加速され
る。そして、分離処理の最終段階では、結合力の低下と
分離力の急速な増大により、（結合力）＋（押圧力）＜
＜（分離力）となり、この過大な分離力が未分離領域の
略全体に対して作用すると考えられる。この時、貼り合
わせ基板１０１の最終的な分離は、ジェットの衝撃では
なく、主に分離力、即ち、貼り合わせ基板の分離により
生じた隙間に注入されたジェット構成媒体が貼り合わせ
基板を膨張させる力によって未分離領域の全体が一括し
て引き剥がされることによって起こると考えられる。

【０１０７】以下では、分離処理による欠陥の発生を低
減するための改良された分離処理に関して説明する。

【０１０８】［改良された分離処理］本発明者は、実験
の結果、次のような方法により上記の欠陥の発生を低減
するできることを見出した。

【０１０９】即ち、第１工程において、多孔質層１０１
ｂの所定領域を未分離領域として残すようにして、貼り
合わせ基板１０１を部分的に分離する。ここで、未分離
領域は、略円形であることが好ましく、その位置は、貼
り合わせ基板１０１の略中央部であることが好ましい。

【０１１０】次いで、第２工程において、未分離領域に
対して、全周的にではなく、所定方向から力を作用させ
て、貼り合わせ基板１０１を完全に分離する。このよう
に、未分離領域に対して所定方向から力を作用させるこ
とにより、未分離領域の周辺の一部に対しては強い分離
力を作用させ、他の部分に対しては弱い分離力を作用さ
せながら徐々に分離領域を拡大させることができる。し
たがって、未分離領域を一括的に分離する場合と比較し
て、分離された各基板に欠陥が生じることが効果的に防
止される。

【０１１１】以下、改良された分離処理の好適な実施の
形態を説明する。

【０１１２】（第１の実施の形態）この実施の形態で
は、先ず、第１工程において、ノズル１０２を貼り合わ
せ基板１０１の中心上に位置させ、モータ１１０により
貼り合わせ基板１０１を回転させながら（例えば、８ｒ
ｐｍ）、貼り合わせ基板１０１の周辺部を分離し、中央
部を未分離領域として残す。ここで、貼り合わせ基板１
０１を回転させながら分離処理を実行するのは、第１工
程の後に残る未分離領域２０２の形状及び位置を多数枚
の貼り合わせ基板について均一化するためである。これ
により、第２工程において各貼り合わせ基板１０１を略
同一の条件で処理することができる。

【０１１３】図４は、この実施の形態の第１工程により
貼り合わせ基板１０１が部分的に分離される様子を模式
的に示す図である。同図において、２０１は、第１工程
の進行中における分離領域と未分離領域との境界を示
す、境界２０１の外側が既に分離された領域であり、境
界２０１の内側が未だ分離されていない領域である。こ
の実施の形態の第１工程では、貼り合わせ基板１０１を
回転させながら分離処理を進めるため、境界２０１の軌
跡は渦巻状になる。斜線を付していない領域２０２は、
第１工程の実行後に残った未分離領域であり、その形状
は略円形であり、その位置は貼り合わせ基板１０１の略
中央部である。また、斜線を付した領域２０３は、第１
工程の実行により分離された領域（分離領域）である。
未分離領域２０２は、分離領域２０３よりも小さいこと
が好ましい。

【０１１４】このように、貼り合わせ基板１０１を回転
させながら第１工程を実行することにより、目標とする
領域、例えば、貼り合わせ基板１０１の中央部分を未分
離領域２０２として残すことができるため、各貼り合わ
せ基板１０１について第２工程を略同一の条件で実行す
ることができる。

【０１１５】次いで、第２工程において、貼り合わせ基
板１０１の回転速度を低くして実質的に回転を停止させ
た状態（例えば、２ｒｐｍ以下）、或いは、貼り合わせ
基板１０１の回転を完全に停止させた状態で未分離領域
２０２を分離する。これにより、未分離領域２０２に対
して所定方向から力を作用させることができる。ここ
で、貼り合わせ基板１０１の回転を完全に停止させるこ
とが最も好ましい。

【０１１６】図５は、この実施の形態の第２工程により
貼り合わせ基板１０１が完全に分離される様子を模式的
に示す図である。同図において、２０４は、第２工程の
実行中における分離領域と未分離領域との境界である。
この境界２０４は、矢印に示すように移動する。

【０１１７】このように、貼り合わせ基板１０１の回転
速度を実質的に停止させた状態で貼り合わせ基板１０１
の隙間にジェットを挟入することにより、未分離領域２
０２に対して所定方向から力を作用させることができ
る。これにより、未分離領域２０２の周辺の一部に対し
ては強い分離力を作用させ、他の部分に対しては弱い分
離力を作用させながら徐々に分離領域を拡大させること
ができるため、分離された各基板に欠陥が生じることが
防止される。

【０１１８】図６は、この実施の形態における分離装置
１００の制御手順を概略的に示すフローチャートであ
る。なお、このフローチャートに示す処理は、コントロ
ーラ１９０により制御される。また、このフローチャー
トに示す処理は、貼り合わせ基板１０１が分離装置１０
０にセットされた後、即ち基板保持部１２０及び１５０
により貼り合わせ基板１０１が保持された後に実行され
る。

【０１１９】ステップＳ１０１〜Ｓ１０４は、第１工程
に相当する。まず、コントローラ１９０は、モータ１１
０を制御して貼り合わせ基板１０１を所定の回転速度で
回転させる（Ｓ１０１）。この時の回転速度は、例え
ば、４〜１２ｒｐｍ程度であることが好ましく、６〜１
０ｒｐｍ程度であることが更に好ましい。なお、この実
施の形態では８ｒｐｍとした。

【０１２０】次いで、コントローラ１９０は、ポンプ１
１４を制御して、所定の圧力（例えば、５００ｋｇｆ／
平方ｃｍ）のジェットをノズル１０２より噴射させる
（Ｓ１０２）。次いで、コントローラ１９０は、ノズル
駆動部１０６を制御して、ノズル１０２を待機位置（ジ
ェットが貼り合わせ基板１０１に衝突しない位置）から
貼り合わせ基板１０１の中心軸上の多孔質層１０１ｂ上
に移動させる（Ｓ１０３）。これにより、貼り合わせ基
板１０１の部分的な分離が開始される。その後、コント
ローラ１９０は、未分離領域２０２として残す領域以外
が分離されるのを待った後（例えば、所定時間が経過し
た後）、ノズル駆動部１０６を制御して、ノズル１０２
を待機位置に移動させる（Ｓ１０４）。これにより第１
工程が完了する。

【０１２１】ステップＳ１０５〜Ｓ１０７は、第２工程
に相当する。まず、コントローラ１９０は、モータ１１
０を制御して貼り合わせ基板１０１の回転を実質的に停
止させる（Ｓ１０５）。次いで、コントローラ１９０
は、ノズル駆動部１０６を制御して、ノズル１０２を待
機位置から貼り合わせ基板１０１の中心軸上の多孔質層
１０１ｂ上に移動させる（Ｓ１０６）。これにより、貼
り合わせ基板１０１の未分離領域２０２の分離が開始さ
れる。その後、コントローラ１９０は、貼り合わせ基板
１０１が完全に分離されるのを待った後（例えば、所定
時間が経過した後）、ノズル駆動部１０６を制御して、
ノズル１０２を待機位置に移動させ、ポンプ１１４を制
御して、ジェットの噴射を停止させる（Ｓ１０７）。こ
れにより第２工程が完了する。

【０１２２】（第２の実施の形態）この実施の形態は、
第１工程の後に残す未分離領域の形状及び位置を更に良
好に制御する方法に関する。この実施の形態の第１工程
は、ノズル１０２を貼り合わせ基板１０１の中心上に位
置させ、モータ１１０により貼り合わせ基板１０１を回
転させながら貼り合わせ基板１０１の周辺部を分離し、
中央部を未分離領域として残す点において、第１の実施
の形態の第１工程と同様である。

【０１２３】しかし、この実施の形態の第１工程は、貼
り合わせ基板１０１の回転速度を徐々に或いは段階的
（２段階を含む）に高くしながら、貼り合わせ基板１０
１を部分的に分離する点において、第１の実施の形態の
第１工程と異なる。例えば、分離の開始後、貼り合わせ
基板１０１が約１回転するまでは低速で貼り合わせ基板
１０１を回転させ（第１段階）、その後、回転速度を高
速にすることが好ましい（第２段階）。

【０１２４】ここで、第１段階における貼り合わせ基板
１０１の回転速度は、例えば、４〜１２ｒｐｍ程度であ
ることが好ましく、６〜１０ｒｐｍ程度であることが更
に好ましい。なお、この実施の形態では８ｒｐｍとし
た。また、第２段階における貼り合わせ基板１０１の回
転速度は、例えば、２５〜３５ｒｐｍ程度であることが
好ましく、２８〜３２ｒｐｍ程度であることが更に好ま
しい。なお、この実施の形態では３０ｒｐｍとした。

【０１２５】このように、第１工程の初期段階に貼り合
わせ基板１０１を低速で回転させるのは、初期段階は、
貼り合わせ基板１０１に対して分離力が効率的に作用し
にくいからである。また、回転速度を徐々に或いは段階
的に高くしながら第１工程を進めるのは、貼り合わせ基
板１０１を高速で回転させた方が、より点対称に近い形
状の未分離領域を残すことができるからである。

【０１２６】図７は、この実施の形態の第１工程により
貼り合わせ基板が部分的に分離される様子を模式的に示
す図である。図７に示す例は、貼り合わせ基板１０１が
約１回転するまでは約８ｒｐｍで回転させ、その後、回
転速度を約３０ｒｐｍにした場合の例である。

【０１２７】なお、この実施の形態の第２工程は、第１
の実施の形態と同様である。図８は、この実施の形態の
第２工程により貼り合わせ基板１０１が完全に分離され
る様子を模式的に示す図である。

【０１２８】このように、第１工程において、貼り合わ
せ基板１０１の回転速度を徐々に或いは段階的に高くす
ることにより、第１工程の完了後に残る未分離領域２０
２の形状をより円形に近い形状にすることができると共
に、その位置をより貼り合わせ基板１０１の中心に一致
させることができる。これは、各貼り合わせ基板１０１
について未分離領域２０２の形状をより均一化すること
ができることを意味する。したがって、第１の実施の形
態に比べて、第２工程において生じる可能性のある欠陥
を低減することができる。

【０１２９】図９は、この実施の形態における分離装置
１００の制御手順を概略的に示すフローチャートであ
る。なお、このフローチャートに示す処理は、コントロ
ーラ１９０により制御される。また、このフローチャー
トに示す処理は、貼り合わせ基板１０１が分離装置１０
０にセットされた後に実行される。

【０１３０】ステップＳ２０１〜Ｓ２０５は、第１工程
に相当する。まず、コントローラ１９０は、モータ１１
０を制御して貼り合わせ基板１０１を低速で回転させる
（Ｓ２０１）。この時の回転速度は、例えば、４〜１２
ｒｐｍ程度であることが好ましく、６〜１０ｒｐｍ程度
であることが更に好ましい。なお、この実施の形態では
８ｒｐｍとした。

【０１３１】次いで、コントローラ１９０は、ポンプ１
１４を制御して、所定の圧力（例えば、５００ｋｇｆ／
平方ｃｍ）のジェットをノズル１０２より噴射させる
（Ｓ２０２）。次いで、コントローラ１９０は、ノズル
駆動部１０６を制御して、ノズル１０２を待機位置から
貼り合わせ基板１０１の中心軸上の多孔質層１０１ｂ上
に移動させる（Ｓ２０３）。これにより、貼り合わせ基
板１０１の部分的な分離が開始される。

【０１３２】その後、コントローラ１９０は、貼り合わ
せ基板１０１が例えば１回転するのを待った後に、モー
タ１１０を制御して貼り合わせ基板１０１の回転速度を
高速にする（Ｓ２０４）。この時の回転速度は、例え
ば、２５〜３５ｒｐｍ程度であることが好ましく、２８
〜３２ｒｐｍ程度であることが更に好ましい。なお、こ
の実施の形態では３０ｒｐｍとした。

【０１３３】その後、コントローラ１９０は、未分離領
域２０２として残す領域以外が分離されるのを待った後
（例えば、所定時間が経過した後）、ノズル駆動部１０
６を制御して、ノズル１０２を待機位置に移動させる
（Ｓ２０５）。これにより第１工程が完了する。

【０１３４】ステップＳ２０６〜Ｓ２０８は、第２工程
に相当する。まず、コントローラ１９０は、モータ１１
０を制御して貼り合わせ基板１０１の回転を実質的に停
止させる（Ｓ２０６）。次いで、コントローラ１９０
は、ノズル駆動部１０６を制御して、ノズル１０２を待
機位置から貼り合わせ基板１０１の中心軸上の多孔質層
１０１ｂ上に移動させる（Ｓ２０７）。これにより、貼
り合わせ基板１０１の未分離領域２０２の分離が開始さ
れる。

【０１３５】その後、コントローラ１９０は、貼り合わ
せ基板１０１が完全に分離されるのを待った後（例え
ば、所定時間が経過した後）、ノズル駆動部１０６を制
御して、ノズル１０２を待機位置に移動させ、ポンプ１
１４を制御して、ジェットの噴射を停止させる（Ｓ２０
８）。これにより第２工程が完了する。

【０１３６】（第３の実施の形態）この実施の形態も、
第１工程の後に残す未分離領域の形状及び位置を更に良
好に制御する方法に関する。この実施の形態の第１工程
は、ノズル１０２を貼り合わせ基板１０１の中心上に位
置させ、モータ１１０により貼り合わせ基板１０１を回
転させながら貼り合わせ基板１０１の周辺部を分離し、
中央部を未分離領域として残す点において、第１の実施
の形態の第１工程と同様である。しかし、この実施の形
態の第１工程は、ジェットの圧力を徐々に或いは段階的
（２段階を含む）に低くしながら、貼り合わせ基板１０
１を部分的に分離する点において、第１の実施の形態の
第１工程と異なる。例えば、分離の開始後、貼り合わせ
基板１０１が約１回転するまでは、ジェットの圧力を高
圧（例えば、５００ｋｇｆ／平方ｃｍ程度）に設定し、
その後、例えば未分離領域として残す中央部が分離され
ない程度の圧力（例えば、２２０ｋｇｆ／平方ｃｍ程
度）にジェットの圧力を設定することが好ましい。

【０１３７】このように、第１工程の初期段階にジェッ
トの圧力を高圧に設定するのは、初期段階は、貼り合わ
せ基板１０１に対して分離力が効率的に作用しにくいか
らである。また、ジェットの圧力を徐々に或いは段階的
に低くしながら第１工程を進めるのは、ジェットの圧力
を低圧にした方が、より点対称に近い形状の未分離領域
を残すことができるからである。

【０１３８】図１０は、この実施の形態の第１工程によ
り貼り合わせ基板が部分的に分離される様子を模式的に
示す図である。図１０に示す例は、貼り合わせ基板１０
１が約１回転するまではジェットの圧力を５００ｋｇｆ
／平方ｃｍに設定し、その後、ジェットの圧力を２２０
ｋｇｆ／平方ｃｍに設定した場合の例である。

【０１３９】なお、この実施の形態の第２工程は、第１
の実施の形態と同様である。第２工程による貼り合わせ
基板１０１の分離の様子は、図８に示す例と略同様であ
る。

【０１４０】このように、第１工程において、ジェット
の圧力を徐々に或いは段階的に低くすることにより、第
１工程の完了後に残る未分離領域２０２の形状をより円
形に近い形状にすることができると共に、その位置をよ
り貼り合わせ基板の中心に一致させることができる。こ
れは、各貼り合わせ基板１０１について未分離領域２０
２の形状をより均一化することができることを意味す
る。したがって、第１の実施の形態に比べて、第２工程
において生じる可能性のある欠陥を低減することができ
る。

【０１４１】図１１は、この実施の形態における分離装
置１００の制御手順を概略的に示すフローチャートであ
る。なお、このフローチャートに示す処理は、貼り合わ
せ基板１０１が分離装置１００にセットされた後に実行
される。

【０１４２】ステップＳ３０１〜Ｓ３０５は、第１工程
に相当する。まず、コントローラ１９は、モータ１１０
を制御して貼り合わせ基板１０１を所定速度で回転させ
る（Ｓ３０１）。この時の回転速度は、例えば、４〜１
２ｒｐｍ程度であることが好ましく、６〜１０ｒｐｍ程
度であることが更に好ましい。なお、この実施の形態で
は８ｒｐｍとした。

【０１４３】次いで、コントローラ１９０は、ポンプ１
１４を制御して、高圧（例えば、５００ｋｇｆ／平方ｃ
ｍ）のジェットをノズル１０２より噴射される（Ｓ２０
２）。次いで、コントローラ１９０は、ノズル駆動部１
０６を制御して、ノズル１０２を待機位置から貼り合わ
せ基板１０１の中心軸上の多孔質層１０１ｂ上に移動さ
せる（Ｓ３０３）。これにより、貼り合わせ基板１０１
の部分的な分離が開始される。その後、コントローラ１
９０は、貼り合わせ基板１０１が例えば１回転するのを
待った後に、ポンプ１１４を制御して、ジェットの圧力
を低圧（例えば、２２０ｋｇｆ／平方ｃｍ）に設定す
る。

【０１４４】その後、コントローラ１９０は、未分離領
域２０２として残す領域以外が分離されるのを待った後
（例えば、所定時間が経過した後）、ノズル駆動部１０
６を制御して、ノズル１０２を待機位置に移動させる
（Ｓ３０５）。これにより第１工程が完了する。

【０１４５】ステップＳ３０６〜Ｓ３０９は、第２工程
に相当する。、まず、コントローラ１９０は、モータ１
１０を制御して貼り合わせ基板１０１の回転を実質的に
停止させる（Ｓ３０６）。次いで、コントローラ１９０
は、ポンプ１１４を制御して、未分離領域２０２を分離
可能な圧力（例えば、５００ｋｇｆ／平方ｃｍ）までジ
ェットの圧力を高くする（Ｓ３０７）。

【０１４６】次いで、コントローラ１９０は、ノズル駆
動部１０６を制御して、ノズル１０２を待機位置から貼
り合わせ基板１０１の中心軸上の多孔質層１０１ｂ上に
移動させる（Ｓ３０８）。これにより、貼り合わせ基板
１０１の未分離領域２０２の分離が開始される。その
後、コントローラ１９０は、貼り合わせ基板１０１が完
全に分離されるのを待った後（例えば、所定時間が経過
した後）、ノズル駆動部１０６を制御して、ノズル１０
２を待機位置に移動させ、ポンプ１１４を制御して、ジ
ェットの噴射を停止させる（Ｓ３０９）。これにより第
２工程が完了する。

【０１４７】ところで、第２の実施の形態と第３の実施
の形態とを組合せることも有効である。即ち、第１工程
において、分離の初期段階（例えば、１回転目）では、
貼り合わせ基板１０１を低速で回転させながら高圧のジ
ェットにより分離を行い、その後、貼り合わせ基板１０
１の回転速度を徐々に或いは段階的に高くすると共に、
ジェットの圧力を徐々に或いは段階的に低くしながら分
離を進めることにより、第１工程の後に残す未分離領域
２０２をより均一にすることができる。

【０１４８】（第４の実施の形態）この実施の形態も、
第１工程の後に残す未分離領域の形状及び位置を更に良
好に制御する方法に関する。この実施の形態の第１工程
では、ノズル１０２を貼り合わせ基板１０１の中心上か
ら所定距離（例えば、ジェットの噴射方向に対して垂直
な方向に２０〜３０ｍｍ）ずれた位置に配置し、モータ
１１０により貼り合わせ基板１０１を回転させながら
（例えば、８ｒｐｍ）、貼り合わせ基板１０１の周辺部
を分離し、中央部を未分離領域として残す。このよう
に、ジェットを貼り合わせ基板１０１の中心からずれた
位置に向けて噴射するのは、第１工程の後に残る未分離
領域２０２の形状及び位置を多数枚の貼り合わせ基板１
０１について更に均一化するためである。

【０１４９】図１２は、この実施の形態の第１工程によ
り貼り合わせ基板が部分的に分離される様子を模式的に
示す図である。同図において、２０１は、第１工程の実
行中における分離領域と未分離領域との境界を示す、境
界２０１の外側が既に分離された領域であり、境界２０
１の内側が未だ分離されていない領域である。この実施
の形態の第１工程では、貼り合わせ基板１０１を回転さ
せながら分離処理を進めるため、境界２０１の軌跡は渦
巻状になる。斜線を付していない領域２０２は、第１工
程の実行後に残った未分離領域であり、第１の実施の形
態に比べて、その形状は円形に近く、その中心は貼り合
わせ基板１０１の中心に近い。また、斜線を付した領域
２０３は、第１工程の実行により分離された領域であ
る。このように、第１の実施の形態に比べて未分離領域
２０２を点対称に近い形状にすることができるのは、第
１工程が終盤に近づくにつれて、第１の実施の形態に比
べて、多孔質層に作用する分離力が弱くなるからである
と考えられる。

【０１５０】なお、この実施の形態の第２工程は、第１
の実施の形態と同様である。図１３は、第２工程により
貼り合わせ基板１０１が完全に分離される様子を模式的
に示す図である。

【０１５１】図１４は、この実施の形態における分離装
置１００の制御手順を概略的に示すフローチャートであ
る。なお、このフローチャートに示す処理は、コントロ
ーラ１９０により制御される。また、このフローチャー
トに示す処理は、貼り合わせ基板１０１が分離装置１０
０にセットされた後、即ち基板保持部１２０及び１５０
により貼り合わせ基板１０１が保持された後に実行され
る。

【０１５２】ステップＳ４０１〜Ｓ４０４は、第１工程
に相当する。まず、コントローラ１９０は、モータ１１
０を制御して貼り合わせ基板１０１を所定の回転速度
（例えば、８ｒｐｍ）で回転させる（Ｓ４０１）。次い
で、コントローラ１９０は、ポンプ１１４を制御して、
所定の圧力（例えば、５００ｋｇｆ／平方ｃｍ）のジェ
ットをノズル１０２より噴射させる（Ｓ４０２）。次い
で、コントローラ１９０は、ノズル駆動部１０６を制御
して、ノズル１０２を待機位置から貼り合わせ基板１０
１の中心軸上から水平方向に所定距離（例えば、２０〜
３０ｍｍ）ずれた位置の上の多孔質層１０１ｂ上に移動
させる（Ｓ４０３）。これにより、貼り合わせ基板１０
１の部分的な分離が開始される。その後、コントローラ
１９０は、未分離領域２０２として残す領域以外が分離
されるのを待った後（例えば、所定時間が経過した
後）、ノズル駆動部１０６を制御して、ノズル１０２を
待機位置に移動させる（Ｓ４０４）。これにより第１工
程が完了する。

【０１５３】ステップＳ４０５〜Ｓ４０７は、第２工程
に相当する。まず、コントローラ１９０は、モータ１１
０を制御して貼り合わせ基板１０１の回転を実質的に停
止させる（Ｓ４０５）。次いで、コントローラ１９０
は、ノズル駆動部１０６を制御して、ノズル１０２を待
機位置から貼り合わせ基板１０１の中心軸上の多孔質層
１０１ｂ上に移動させる（Ｓ４０６）。これにより、貼
り合わせ基板１０１の未分離領域２０２の分離が開始さ
れる。その後、コントローラ１９０は、貼り合わせ基板
１０１が完全に分離されるのを待った後（例えば、所定
時間が経過した後）、ノズル駆動部１０６を制御して、
ノズル１０２を待機位置に移動させ、ポンプ１１４を制
御して、ジェットの噴射を停止させる（Ｓ４０７）。こ
れにより第２工程が完了する。

【０１５４】なお、以上の第１乃至第４の実施の形態に
おいて、第１工程の最後にノズル１０２を待機位置に戻
すことなく、そのまま第２工程の実行を開始してもよ
い。

【０１５５】（第５の実施の形態）この実施の形態は、
第２工程において、流体の代わりに楔を使用する方法に
関する。なお、第１工程は、第１乃至第４のいずれかの
実施の形態における第１工程が好適である。

【０１５６】図１５及び図１６は、第２工程に実施に好
適な分離装置（以下、最終分離装置）の構成を概略的に
示す図である。この最終分離装置３５０は、第１工程を
経た貼り合わせ基板１０１の所定位置を支持する第１及
び第２支持部３５３及び３５６を有する。支持する位置
は、例えば周辺部の一部であることが好ましい。

【０１５７】第１支持部３５３は、ステージ３５４に固
定されており、第２支持部３５６は、ステージ３５４に
固定されたシリンダ３５５のピストンの先端に固定され
ている。この最終分離装置３５０に貼り合わせ基板１０
１をセットする際は、シリンダ３５５にピストンを収容
することにより、第１支持部３５３と第２支持部３５６
との間に所定の間隙を設け、その間隙に貼り合わせ基板
１０１を挿入した後にシリンダ３５５からピストン３５
５を押し出すことにより、第２支持部３５６により上方
から貼り合わせ基板１０１を押圧して保持する。

【０１５８】第１支持部３５４及び／又は第２支持部３
５６が貼り合わせ基板１０１と接触する部分には、例え
ばゴム等からなる弾性部材を設けることが好ましい。こ
れは、貼り合わせ基板１０１の分離を容易にすると共
に、第１支持部３５３及び第２支持部３５６によって支
持された部分に対して分離の際に過度な応力が作用する
ことを避けるためである。図示の例は、第２支持部３５
６に弾性体３５７を設けた例である。

【０１５９】この最終分離装置３５０は、貼り合わせ基
板１０１に対して所定方向から力を作用させるための楔
３５１を有する。この楔３５１は、シリンダ３５２によ
り摺動される。具体的には、貼り合わせ基板１０１を分
離する際は、図１６に示すように、シリンダ３５２から
楔３５１を押し出して、楔３５１の先端を貼り合わせ基
板１０１の隙間に挿入する。これにより、貼り合わせ基
板１０１の未分離領域の一部に対しては強い分離力を作
用させ、他の部分には弱い分離力を作用させながら徐々
に分離領域を拡大させることができるため、分離された
各基板に欠陥が生じることが効果的に防止される。

【０１６０】図１７は、分離装置１００及び最終分離装
置３５０を用いた分離処理の流れを概略的に示す図であ
る。まず、分離装置１００に貼り合わせ基板１０１をセ
ットし（Ｓ５０１）、例えば第１乃至第４のいずれかの
実施の形態に係る第１工程と同様の方法により、所定領
域を未分離領域として残すようにして、その貼り合わせ
基板１０１を部分的に分離する（Ｓ５０２）。次いで、
第１工程を経た貼り合わせ基板１０１を最終分離層値３
５０にセットし（Ｓ５０３）、その貼り合わせ基板１０
１を楔により完全に分離する（Ｓ５０４）。

【０１６１】図１８は、分離装置１００及び最終分離装
置３５０を組み込んだ自動分離装置を概略的に示す平面
図である。この自動分離装置３００は、図２に示す分離
装置１００と、図１５及び図１６に示す最終分離装置３
５０と、基板搬送ロボット３４０と、ローダ３３３と、
第１アンローダ３３２と、第２アンローダ３３１と、芯
出し装置３７０と、エアーブロー装置３６１とを備え
る。

【０１６２】分離装置１００は、ジェット構成媒体（例
えば、水）が飛散することを防止するためにチャンバー
３１０内に配置されている。このチャンバー３１０に
は、第１工程の実行前及び実行後に貼り合わせ基板１０
１を出し入れするためにシャッター３２０が設けられて
いる。

【０１６３】分離処理に先立って、ローダ３３３上に
は、未処理の貼り合わせ基板１０１を収容したキャリア
３３６が載置され、第１及び第２アンローダ３３２及び
３３１上には、分離後の基板を収容するための空のキャ
リア３３５及び３３４が夫々載置される。

【０１６４】芯出し装置３７０は、シリンダ３７２によ
り、貼り合わせ基板１０１の形状に適合する円弧状の面
を有するガイド部材３７１を押し出して、該ガイド部材
３７１とガイド部材３７３との間に貼り合わせ基板１０
１を挟むことにより、貼り合わせ基板１０１の芯出しを
行う。この実施の形態では、芯出し装置３７０と最終分
離装置３７０が一体化されており、第１工程を経た貼り
合わせ基板１０１の芯出しを行った後に、そのまま該貼
り合わせ基板１０１の一部を保持して、楔３５１により
最終的な分離を行うことができる。なお、図１８におい
ては、図１５及び図１６に示す第２支持部材３５６等は
省略されている。

【０１６５】基板搬送ロボット３４０は、ロボットハン
ド３４１により貼り合わせ基板１０１又は分離後の各基
板を保持して各装置又はキャリアに搬送する。ロボット
ハンド３４１は、保持した基板を垂直にしたり、裏返し
たりする機能を有する。

【０１６６】図１９は、自動分離装置３００による分離
処理を概略的に示すフローチャートである。なお、この
フローチャートに示す処理は、不図示のコントローラに
より制御される。また、この処理は、ローダ３３３上に
未処理の貼り合わせ基板１０１を収容したキャリア３３
６が載置され、第１及び第２アンローダ３３２及び３３
１上に、分離後の基板を収容するための空のキャリア３
３５及び３３４が夫々載置された後に実行される。

【０１６７】まず、搬送ロボット３４０によりローダ３
３３上のキャリア３３６から貼り合わせ基板１０１を取
り出して、芯出し装置３７０により、その貼り合わせ基
板１０１の芯出しを行う（Ｓ６０１）。次いで、シャッ
ター３２０を開いて（Ｓ６０２）、ロボットハンド３４
１を９０度回転させることにより、芯出しを終えた貼り
合わせ基板１０１の面を垂直にし、分離装置１００にセ
ットする（Ｓ６０３）。

【０１６８】次いで、シャッター３２０を閉じて（Ｓ６
０４）、ジェットの噴射を開始し（Ｓ６０５）、ノズル
１０２を待機位置３１１より移動経路３１２に沿って貼
り合わせ基板１０１の中心上に移動させて第１工程の分
離処理を開始する（Ｓ６０６）。なお、第１工程の分離
処理としては、第１乃至第４のいずれかの実施の形態に
係る第１工程が好適である。

【０１６９】所定時間が経過して、所定領域を未分離領
域として残した分離処理が完了したら、ノズル１０２を
移動経路３１２に沿って待機位置３１１に戻し（Ｓ６０
７）、ジェットの噴射を停止する（Ｓ６０８）。

【０１７０】次いで、シャッター３２０を開いて（Ｓ６
０９）、ロボットハンド３４１により分離装置１００か
ら貼り合わせ基板１０１を受け取り、これを９０度回転
させることによって水平にして最終分離装置３５０（芯
出し装置３７０）に引き渡し（Ｓ６１０）、シャッター
３２０を閉じる（Ｓ６１１）。

【０１７１】次いで、芯出し装置３７０により、その貼
り合わせ基板１０１の芯出しを行い、そのまま第１及び
第２支持部材３５３及び３５６（図１５及び図１６参
照）により保持する（Ｓ６１２）。次いで、その貼り合
わせ基板１０１の隙間に楔３５１を挿入することにより
完全に分離し（Ｓ６１３）、エアブロー装置３６１によ
り、各基板、最終分離装置３５０及び芯出し装置３７０
から分離の際に生じた屑等を取り除く（Ｓ６１４）。

【０１７２】次いで、分離された上側の基板１０１ｃを
ロボットハンド３４１により裏返して（１８０度回
転）、アンローダ３３２上のキャリア３３５に収容する
（Ｓ６１５）。また、分離された下側の基板１０１ａを
ロボットハンド３４１によりアンローダ３３１上のキャ
リア３３４に収容する（Ｓ６１６）。

【０１７３】以上の処理により１枚の貼り合わせ基板１
０１の分離が完了する。未処理の貼り合わせ基板１０１
が残っている場合には、上記の処理を繰り返せばよい。

【０１７４】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、内部に分離用
の層を有する基板等の試料を分離する際に欠陥が発生す
ることを防止するために好適な装置及び方法を提供する
ことができる。

【０１７５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板の
製造を方法を工程順に説明する図である。

【図２】本発明の好適な実施の形態に係る分離装置の概
略構成を示す図である。

【図３】貼り合わせ基板を一定速度で回転させながら２
枚の基板に分離する処理により生じることがある欠陥を
模式的に示す図である。

【図４】第１の実施の形態の第１工程により貼り合わせ
基板が部分的に分離される様子を模式的に示す図であ
る。

【図５】第１の実施の形態の第２工程により貼り合わせ
基板が完全に分離される様子を模式的に示す図である。

【図６】第１の実施の形態における分離装置の制御手順
を概略的に示すフローチャートである。

【図７】第２の実施の形態の第１工程により貼り合わせ
基板が部分的に分離される様子を模式的に示す図であ
る。

【図８】第２の実施の形態の第２工程により貼り合わせ
基板が完全に分離される様子を模式的に示す図である。

【図９】第２の実施の形態における分離装置の制御手順
を概略的に示すフローチャートである。

【図１０】第３の実施の形態の第１工程により貼り合わ
せ基板が部分的に分離される様子を模式的に示す図であ
る。

【図１１】第３の実施の形態における分離装置の制御手
順を概略的に示すフローチャートである。

【図１２】第４の実施の形態の第１工程により貼り合わ
せ基板が部分的に分離される様子を模式的に示す図であ
る。

【図１３】第４の実施の形態の第２工程により貼り合わ
せ基板１０１が完全に分離される様子を模式的に示す図
である。

【図１４】第４の実施の形態における分離装置の制御手
順を概略的に示すフローチャートである。

【図１５】第５の実施の形態に係る最終分離装置の構成
を概略的に示す図である。

【図１６】第５の実施の形態に係る最終分離装置の構成
を概略的に示す図である。

【図１７】第１工程用の分離装置及び第２工程用の最終
分離装置を用いた分離処理の流れを概略的に示す図であ
る。

【図１８】第１工程用の分離装置及び第２工程用の最終
分離装置を組み込んだ自動分離装置を概略的に示す平面
図である。

【図１９】自動分離装置による分離処理を概略的に示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１１ 単結晶Ｓｉ基板 １２ 多孔質Ｓｉ層 １３ 非多孔質単結晶Ｓｉ層 １４ 単結晶Ｓｉ基板 １５ 絶縁層 １００ 分離装置 １０１ 貼り合わせ基板 １０１ｂ 多孔質層 １０１ｄ，１０１ｅ 欠陥 １０３，１０４ 回転軸 １０８，１１１ ベアリング １０９ 支持台 １１０ モータ １１２ エアシリンダ １１３ シール部材 １２０，１５０ 基板保持部 １８１，１８２ 吸引孔 １０４ａ，１０３ａ 回転シール部 １０４ｂ，１０３ｂ 真空ライン １９０ コントローラ １９１ シリンダ駆動部 ２０１ 分離領域と未分離領域との軌跡 ２０２ 未分離領域 ２０３ 分離領域 ２０４ 分離領域と未分離領域との軌跡 ３００ 自動分離装置 ３１０ チャンバー ３１１ 待機位置 ３１２ 移動経路 ３２０ シャッター ３３１，３３２ アンローダ ３３３ ローダ ３３４〜３３６ キャリア ３４０ 搬送ロボット ３４１ ロボットハンド ３５０ 最終分離装置 ３５１ 楔 ３５２ シリンダ ３５３ 第１支持部 ３５４ ステージ ３５５ シリンダ ３５６ 第２支持部 ３５７ 弾性部材 ３６１ エアブロー装置 ３７０ 芯出し装置 ３７１，３７３ ガイド部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近江 和明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 米原 隆夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (72)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に分離用の層を有する試料を該分離
   用の層で分離する分離装置であって、 前記分離用の層の所定領域を未分離領域として残すよう
   にして、該分離用の層で前記試料を部分的に分離する第
   １の分離手段と、 前記第１の分離手段により処理された前記試料の前記未
   分離領域に対して所定方向から力を作用させて前記試料
   を完全に分離する第２の分離手段と、 を備えることを特徴とする分離装置。
2. 【請求項２】 前記試料は、前記分離用の層として脆弱
   な構造の層を有する板状部材であることを特徴とする請
   求項１に記載の分離装置。
3. 【請求項３】 前記第１の分離手段は、前記未分離領域
   として略円形の領域を残すようにして、前記試料を部分
   的に分離することを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載の分離装置。
4. 【請求項４】 前記第１の分離手段は、前記未分離領域
   として略円形の領域を前記分離用の層の略中央部に残す
   ようにして、前記試料を部分的に分離することを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載の分離装置。
5. 【請求項５】 前記第１の分離手段は、前記分離用の層
   に直交する軸を中心として該試料を回転させながら、該
   分離用の層に向けて流体を噴射することにより該試料を
   部分的に分離し、 前記第２の分離手段は、前記試料を回転させることなく
   保持して、部分的な分離処理により生じた該試料の隙間
   に向けて流体を噴射することにより、該試料に残ってい
   る前記未分離領域を分離することを特徴とする請求項１
   乃至請求項４のいずれか１項に記載の分離装置。
6. 【請求項６】 前記第１の分離手段は、前記分離用の層
   に直交する軸を中心として該試料を回転させながら、該
   試料の前記分離用の層に向けて流体を噴射することによ
   り該試料を部分的に分離し、 前記第２の分離手段は、前記試料の回転を実質的に停止
   させて、部分的な分離処理により生じた該試料の隙間に
   向けて流体を噴射することにより、該試料に残っている
   前記未分離領域を分離することを特徴とする請求項１乃
   至請求項４のいずれか１項に記載の分離装置。
7. 【請求項７】 前記第２の分離手段は、部分的な分離処
   理により生じた前記試料の隙間に楔を挿入することによ
   り、該試料を完全に分離することを特徴とする請求項１
   乃至請求項４のいずれか１項に記載の分離装置。
8. 【請求項８】 前記第１の分離手段による処理の後に残
   る前記未分離領域は、前記第１の分離手段により分離さ
   れる領域よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請
   求項７のいずれか１項に記載の分離装置。
9. 【請求項９】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する第
   １の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項
   に記載の分離装置。
10. 【請求項１０】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
    を特徴とする請求項９に記載の分離装置。
11. 【請求項１１】 前記第１の板状部材は、半導体基板で
    あることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の
    分離装置。
12. 【請求項１２】 前記第１の板状部材は、半導体基板の
    片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
    形成してなることを特徴とする請求項１１に記載の分離
    装置。
13. 【請求項１３】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
    含むことを特徴とする請求項１２に記載の分離装置。
14. 【請求項１４】 内部に分離用の層を有する試料を該分
    離用の層で分離する分離装置であって、 前記試料の分離用の層に直交する軸を中心として前記試
    料を回転させる駆動機構と、 前記分離用の層に向けて流体を噴射する噴射部と、 を備え、まず、前記駆動機構により前記試料を回転させ
    ながら、前記分離用の層の所定領域を未分離領域として
    残すようにして、前記噴射部からの流体により該分離用
    の層で該試料を部分的に分離し、 次いで、該試料の回転を実質的に停止させた状態で、前
    記噴射部からの流体により該未分離領域の部分を分離し
    て該試料を完全に分離することを特徴とする分離装置。
15. 【請求項１５】 前記試料は、前記分離用の層として脆
    弱な構造の層を有する板状部材であることを特徴とする
    請求項１４に記載の分離装置。
16. 【請求項１６】 前記試料の部分的な分離処理の際に、
    前記未分離領域として略円形の領域を残すことを特徴と
    する請求項１４又は請求項１５に記載の分離装置。
17. 【請求項１７】 前記試料の部分的な分離処理の際に、
    前記未分離領域として略円形の領域を前記分離用の層の
    略中央部に残すことを特徴とする請求項１４又は請求項
    １５に記載の分離装置。
18. 【請求項１８】 部分的な分離処理の後に残る前記未分
    離領域は、該部分的な分離処理により分離された領域よ
    りも小さいことを特徴とする請求項１４乃至請求項１７
    のいずれか１項に記載の分離装置。
19. 【請求項１９】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する
    第１の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてな
    ることを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれ
    か１項に記載の分離装置。
20. 【請求項２０】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
    を特徴とする請求項１９に記載の分離装置。
21. 【請求項２１】 前記第１の板状部材は、半導体基板で
    あることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載
    の分離装置。
22. 【請求項２２】 前記第１の板状部材は、半導体基板の
    片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
    形成してなることを特徴とする請求項２１に記載の分離
    装置。
23. 【請求項２３】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
    含むことを特徴とする請求項２２に記載の分離装置。
24. 【請求項２４】 内部に分離用の層を有する試料を該分
    離用の層で分離する分離装置であって、 前記分離用の層の所定領域を未分離領域として残すよう
    にして、該分離用の層で前記試料を部分的に分離する第
    １の分離機構と、 前記第１の分離機構による分離処理により前記試料に生
    じた隙間に所定方向から力を作用させることにより、該
    試料を完全に分離する第２の分離機構と、 を備えることを特徴とする分離装置。
25. 【請求項２５】 前記第１の分離機構は、前記分離用の
    層に直交する軸を中心として前記試料を回転させながら
    該分離用の層に向けて流体を噴射することにより該試料
    を部分的に分離することを特徴とする請求項２４に記載
    の分離装置。
26. 【請求項２６】 前記第２の分離機構は、前記試料の隙
    間に対して楔を挿入することにより該試料を完全に分離
    することを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載
    の分離装置。
27. 【請求項２７】 前記第１の分離機構により処理された
    試料を前記第２分離機構に搬送する搬送ロボットを更に
    備えることを特徴とする請求項２４乃至請求項２６に記
    載の分離装置。
28. 【請求項２８】 前記試料を前記第１の分離機構又は前
    記第２の分離機構に対して位置合わせする位置合わせ機
    構を更に備えることを特徴とする請求項２７に記載の分
    離装置。
29. 【請求項２９】 前記第１の分離機構による処理の後に
    残る前記未分離領域は、前記第１の分離機構により分離
    される領域よりも小さいことを特徴とする請求項２４乃
    至請求項２８のいずれか１項に記載の分離装置。
30. 【請求項３０】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する
    第１の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてな
    ることを特徴とする請求項２４乃至請求項２９のいずれ
    か１項に記載の分離装置。
31. 【請求項３１】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
    を特徴とする請求項３０に記載の分離装置。
32. 【請求項３２】 前記第１の板状部材は、半導体基板で
    あることを特徴とする請求項３０又は請求項３１に記載
    の分離装置。
33. 【請求項３３】 前記第１の板状部材は、半導体基板の
    片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
    形成してなることを特徴とする請求項３２に記載の分離
    装置。
34. 【請求項３４】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
    含むことを特徴とする請求項３３に記載の分離装置。
35. 【請求項３５】 内部に分離用の層を有する試料を該分
    離用の層で分離する分離装置であって、 前記分離用の層の所定領域を未分離領域として残すよう
    にして該分離用の層で部分的に分離された試料の一部を
    保持して実質的に静止させる保持機構と、 前記保持機構により保持された試料の前記未分離領域に
    対して所定方向から力を作用させて該試料を完全に分離
    する分離機構と、 を備えることを特徴とする分離装置。
36. 【請求項３６】 前記試料は、前記分離用の層として脆
    弱な構造の層を有する板状部材であることを特徴とする
    請求項３５に記載の分離装置。
37. 【請求項３７】 前記分離機構は、部分的な分離処理に
    より形成された前記試料の隙間に向けて流体を噴射する
    ことにより該試料を完全に分離することを特徴とする請
    求項３５又は請求項３６に記載の分離装置。
38. 【請求項３８】 前記分離機構は、部分的な分離処理に
    より形成された前記試料の隙間に楔を挿入することによ
    り、該試料を完全に分離することを特徴とする請求項３
    ５又は請求項３６に記載の分離装置。
39. 【請求項３９】 前記未分離領域は、既に分離されてい
    る領域よりも小さいことを特徴とする請求項３５乃至請
    求項３８のいずれか１項に記載の分離装置。
40. 【請求項４０】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する
    第１の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてな
    ることを特徴とする請求項３５乃至請求項３９のいずれ
    か１項に記載の分離装置。
41. 【請求項４１】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
    を特徴とする請求項４０に記載の分離装置。
42. 【請求項４２】 前記第１の板状部材は、半導体基板で
    あることを特徴とする請求項４０又は請求項４１に記載
    の分離装置。
43. 【請求項４３】 前記第１の板状部材は、半導体基板の
    片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
    形成してなることを特徴とする請求項４２に記載の分離
    装置。
44. 【請求項４４】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
    含むことを特徴とする請求項４３に記載の分離装置。
45. 【請求項４５】 内部に分離用の層を有する試料を該分
    離用の層で分離する分離方法であって、 前記分離用の層の所定領域を未分離領域として残すよう
    にして、該分離用の層で前記試料を部分的に分離する第
    １の分離工程と、 前記第１の分離工程で処理された前記試料の前記未分離
    領域に対して所定方向から力を作用させて前記試料を完
    全に分離する第２の分離工程と、 を有することを特徴とする分離方法。
46. 【請求項４６】 前記試料は、前記分離用の層として脆
    弱な構造の層を有する板状部材であることを特徴とする
    請求項４５に記載の分離方法。
47. 【請求項４７】 前記第１の分離工程では、前記未分離
    領域として略円形の領域を残すようにして、前記試料を
    部分的に分離することを特徴とする請求項４５又は請求
    項４６に記載の分離方法。
48. 【請求項４８】 前記第１の分離工程では、前記未分離
    領域として略円形の領域を前記分離用の層の略中央部に
    残すようにして、前記試料を部分的に分離することを特
    徴とする請求項４５又は請求項４６に記載の分離方法。
49. 【請求項４９】 前記第１の分離工程では、前記分離用
    の層に直交する軸を中心として該試料を回転させなが
    ら、該分離用の層に向けて流体を噴射することにより該
    試料を部分的に分離し、 前記第２の分離工程では、前記試料を回転させることな
    く保持して、部分的な分離処理により生じた該試料の隙
    間に向けて流体を噴射することにより、該試料に残って
    いる前記未分離領域を分離することを特徴とする請求項
    ４５乃至請求項４８のいずれか１項に記載の分離方法。
50. 【請求項５０】 前記第１の分離工程では、前記分離用
    の層に直交する軸を中心として該試料を回転させなが
    ら、該試料の前記分離用の層に向けて流体を噴射するこ
    とにより該試料を部分的に分離し、 前記第２の分離工程では、前記試料の回転を実質的に停
    止させて、部分的な分離処理により生じた該試料の隙間
    に向けて流体を噴射することにより、該試料に残ってい
    る前記未分離領域を分離することを特徴とする請求項４
    ５乃至請求項４８のいずれか１項に記載の分離方法。
51. 【請求項５１】 前記第２の分離工程では、部分的な分
    離処理により生じた前記試料の隙間に楔を挿入すること
    により、該試料を完全に分離することを特徴とする請求
    項４５乃至請求項４８のいずれか１項に記載の分離方
    法。
52. 【請求項５２】 前記第１の分離工程の後に残る前記未
    分離領域は、前記第１の分離工程で分離される領域より
    も小さいことを特徴とする請求項４５乃至請求項５１の
    いずれか１項に記載の分離方法。
53. 【請求項５３】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する
    第１の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてな
    ることを特徴とする請求項４５乃至請求項５２のいずれ
    か１項に記載の分離方法。
54. 【請求項５４】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
    を特徴とする請求項５３に記載の分離方法。
55. 【請求項５５】 前記第１の板状部材は、半導体基板で
    あることを特徴とする請求項５３又は請求項５４に記載
    の分離方法。
56. 【請求項５６】 前記第１の板状部材は、半導体基板の
    片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
    形成してなることを特徴とする請求項５５に記載の分離
    方法。
57. 【請求項５７】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
    含むことを特徴とする請求項５６に記載の分離方法。
58. 【請求項５８】 内部に分離用の層を有する試料を該分
    離用の層で分離する分離方法であって、 前記分離用の層の所定領域を未分離領域として残すよう
    にして該分離用の層で部分的に分離された試料の一部を
    保持して実質的に静止させる静止工程と、 静止した前記試料の前記未分離領域に対して所定方向か
    ら力を作用させて該試料を完全に分離する分離工程と、 を有する特徴とする分離方法。
59. 【請求項５９】 前記試料は、前記分離用の層として脆
    弱な構造の層を有する板状部材であることを特徴とする
    請求項５８に記載の分離方法。
60. 【請求項６０】 前記分離工程では、部分的な分離処理
    により形成された前記試料の隙間に向けて流体を噴射す
    ることにより該試料を完全に分離することを特徴とする
    請求項５８又は請求項５９に記載の分離方法。
61. 【請求項６１】 前記分離工程では、部分的な分離処理
    により形成された前記試料の隙間に楔を挿入することに
    より、該試料を完全に分離することを特徴とする請求項
    ５８又は請求項５９に記載の分離方法。
62. 【請求項６２】 前記未分離領域は、既に分離されてい
    る領域よりも小さいことを特徴とする請求項５８乃至請
    求項６１のいずれか１項に記載の分離方法。
63. 【請求項６３】 前記試料は、脆弱な層を内部に有する
    第１の板状部材と、第２の板状部材とを貼り合わせてな
    ることを特徴とする請求項５８乃至請求項６２のいずれ
    か１項に記載の分離方法。
64. 【請求項６４】 前記脆弱な層は、多孔質層であること
    を特徴とする請求項６３に記載の分離方法。
65. 【請求項６５】 前記第１の板状部材は、半導体基板で
    あることを特徴とする請求項６３又は請求項６４に記載
    の分離方法。
66. 【請求項６６】 前記第１の板状部材は、半導体基板の
    片面に多孔質層を形成し、該多孔質層上に非多孔質層を
    形成してなることを特徴とする請求項６５に記載の分離
    方法。
67. 【請求項６７】 前記非多孔質層は、単結晶半導体層を
    含むことを特徴とする請求項６６に記載の分離方法。
68. 【請求項６８】 請求項１乃至請求項４４のいずれか１
    項に記載の分離装置を工程の一部に適用して半導体基板
    を製造する方法。
69. 【請求項６９】 請求項１乃至請求項４４のいずれか１
    項に記載の分離装置を工程の一部に適用して製造される
    半導体基板。
70. 【請求項７０】 請求項４５乃至請求項６７のいずれか
    １項に記載の分離方法を工程の一部に適用して半導体基
    板を製造する方法。
71. 【請求項７１】 請求項４５乃至請求項６７のいずれか
    １項に記載の分離方法により分離された半導体基板。
72. 【請求項７２】 請求項４５乃至請求項６７のいずれか
    １項に記載の分離方法を工程の一部に適用して製造され
    る半導体基板。