JP2000336499A - 基板の処理方法及び製造方法並びに陽極化成装置 - Google Patents
基板の処理方法及び製造方法並びに陽極化成装置Info
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- JP2000336499A JP2000336499A JP2000087263A JP2000087263A JP2000336499A JP 2000336499 A JP2000336499 A JP 2000336499A JP 2000087263 A JP2000087263 A JP 2000087263A JP 2000087263 A JP2000087263 A JP 2000087263A JP 2000336499 A JP2000336499 A JP 2000336499A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】導電性隔壁からのパーティクルの発生を防止す
る。 【解決手段】陰電極１０４と陽電極１０６との間に導電
性隔壁１０８が配置された陽極化成装置１００によって
Ｓｉ基板１０１に多孔質層を形成する。まず、陰電極１
０４とＳｉ基板１０１とを第１の電解質溶液１３１を介
して電気的に接触させると共に導電性隔壁１０８とＳｉ
基板１０１とを第２の電解質溶液１４１を介して電気的
に接触させる。次いで、陰電極１０４と陽電極１０６と
の間に電流を流すことによりＳｉ基板１０１に多孔質層
を形成する。第１の電解質溶液１３１として、Ｓｉ基板
１０１を多孔質化する能力を有する電解質溶液を使用
し、第２の電解質溶液１４１として、実質的に導電性隔
壁１０８を多孔質化する能力を有しない電解質溶液を使
用する。
る。 【解決手段】陰電極１０４と陽電極１０６との間に導電
性隔壁１０８が配置された陽極化成装置１００によって
Ｓｉ基板１０１に多孔質層を形成する。まず、陰電極１
０４とＳｉ基板１０１とを第１の電解質溶液１３１を介
して電気的に接触させると共に導電性隔壁１０８とＳｉ
基板１０１とを第２の電解質溶液１４１を介して電気的
に接触させる。次いで、陰電極１０４と陽電極１０６と
の間に電流を流すことによりＳｉ基板１０１に多孔質層
を形成する。第１の電解質溶液１３１として、Ｓｉ基板
１０１を多孔質化する能力を有する電解質溶液を使用
し、第２の電解質溶液１４１として、実質的に導電性隔
壁１０８を多孔質化する能力を有しない電解質溶液を使
用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板の処理装置及
び製造装置並びに陽極化成装置に関する。
び製造装置並びに陽極化成装置に関する。
【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基板では到達し得ない数
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界効果トランジスタ
の形成が可能である。
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基板では到達し得ない数
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界効果トランジスタ
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
が進められている。
を有するため、ここ数十年、その形成方法に関する研究
が進められている。
【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（化学気相成長）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
成するアルミニュームのＳｉ層への混入、基板の価格、
大面積化への遅れ等により実用化が進んでいない。
ァイア基板上にＳｉをＣＶＤ（化学気相成長）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
成するアルミニュームのＳｉ層への混入、基板の価格、
大面積化への遅れ等により実用化が進んでいない。
【０００５】比較的近年には、サファイア基板を使用せ
ずにＳＯＩ構造を実現しようという試みがなされてい
る。この試みは、次の２つに方法に大別される。
ずにＳＯＩ構造を実現しようという試みがなされてい
る。この試みは、次の２つに方法に大別される。
【０００６】第１の方法は、Ｓｉ単結晶基板の表面を酸
化した後に、その酸化膜（ＳｉＯ２層）に窓を形成する
ことによりＳｉ基板を部分的に表出させ、その部分をシ
ードとして横方向へ単結晶Ｓｉをエピタキシャル成長さ
せて、これによりＳｉＯ２上にＳｉ単結晶層を形成する
方法である（この方法では、ＳｉＯ２層上にＳｉ層を堆
積させる）。
化した後に、その酸化膜（ＳｉＯ２層）に窓を形成する
ことによりＳｉ基板を部分的に表出させ、その部分をシ
ードとして横方向へ単結晶Ｓｉをエピタキシャル成長さ
せて、これによりＳｉＯ２上にＳｉ単結晶層を形成する
方法である（この方法では、ＳｉＯ２層上にＳｉ層を堆
積させる）。
【０００７】第２の方法は、Ｓｉ単結晶基板そのものを
活性層として使用し、その下部にＳｉＯ２層を形成する
方法である（この方法では、Ｓｉ層を堆積させない）。
活性層として使用し、その下部にＳｉＯ２層を形成する
方法である（この方法では、Ｓｉ層を堆積させない）。
【０００８】上記の第１の方法を実現する手段として、
ＣＶＤ法により直接的に単結晶Ｓｉ層から横方向に単結
晶Ｓｉをエピタキシャル成長させる方法（ＣＶＤ法）、
非晶質Ｓｉを堆積して熱処理により固相横方向エピタキ
シャル成長させる方法（固相成長法）、非晶質或いは多
結晶Ｓｉ層に電子線やレーザー光等のエネルギービーム
を収束させて照射して溶融再結晶によりＳｉＯ２層上に
単結晶Ｓｉ層を成長させる方法（ビームアニ−ル法）、
棒状ヒータにより帯状に溶融領域を走査する方法（Zone
Melting Recrystallization法）が知られている。
ＣＶＤ法により直接的に単結晶Ｓｉ層から横方向に単結
晶Ｓｉをエピタキシャル成長させる方法（ＣＶＤ法）、
非晶質Ｓｉを堆積して熱処理により固相横方向エピタキ
シャル成長させる方法（固相成長法）、非晶質或いは多
結晶Ｓｉ層に電子線やレーザー光等のエネルギービーム
を収束させて照射して溶融再結晶によりＳｉＯ２層上に
単結晶Ｓｉ層を成長させる方法（ビームアニ−ル法）、
棒状ヒータにより帯状に溶融領域を走査する方法（Zone
Melting Recrystallization法）が知られている。
【０００９】これらの方法にはそれぞれ一長一短がある
が、その制御性、生産性、均一性、品質に多大の問題を
残しており、未だに、工業的に実用化されたものはな
い。例えば、ＣＶＤ法では、平坦化・薄膜化するために
犠牲酸化が必要となり、固相成長法では結晶性が悪い。
また、ビームアニール法では、収束ビームを走査するの
に要する処理時間、ビームの重なり具合や焦点調整など
の制御性に問題がある。このうち、Zone Melting Recry
stallization法が最も成熟しており、比較的大規模な集
積回路が試作されてはいるが、亜粒界等の結晶欠陥が多
数残留するという問題があり、少数キャリヤデバイスを
作成するまでに至っていない。
が、その制御性、生産性、均一性、品質に多大の問題を
残しており、未だに、工業的に実用化されたものはな
い。例えば、ＣＶＤ法では、平坦化・薄膜化するために
犠牲酸化が必要となり、固相成長法では結晶性が悪い。
また、ビームアニール法では、収束ビームを走査するの
に要する処理時間、ビームの重なり具合や焦点調整など
の制御性に問題がある。このうち、Zone Melting Recry
stallization法が最も成熟しており、比較的大規模な集
積回路が試作されてはいるが、亜粒界等の結晶欠陥が多
数残留するという問題があり、少数キャリヤデバイスを
作成するまでに至っていない。
【００１０】上記の第２の方法、すなわち、Ｓｉ基板を
エピタキシャル成長のシードとして用いない方法として
は、次の４つの方法が挙げられる。
エピタキシャル成長のシードとして用いない方法として
は、次の４つの方法が挙げられる。
【００１１】第１に、異方性エッチングによりＶ型の溝
が表面に形成された単結晶Ｓｉ基板に酸化膜を形成し、
該酸化膜上に単結晶Ｓｉ基板の厚さと同程度の厚さの多
結晶Ｓｉ層を堆積させた後に、単結晶Ｓｉ基板の裏面か
ら単結晶Ｓｉを研磨することによって、厚い多結晶Ｓｉ
層上にＶ溝に囲まれて誘電分離されたＳｉ単結晶領域を
有する基板を形成する方法がある。この方法では、結晶
性が良好な基板を形成することができるが、多結晶Ｓｉ
を数百ミクロンも厚く堆積する工程や、単結晶Ｓｉ基板
を裏面から研磨して分離されたＳｉ活性層を残す工程に
関して、制御性や生産性の問題がある。
が表面に形成された単結晶Ｓｉ基板に酸化膜を形成し、
該酸化膜上に単結晶Ｓｉ基板の厚さと同程度の厚さの多
結晶Ｓｉ層を堆積させた後に、単結晶Ｓｉ基板の裏面か
ら単結晶Ｓｉを研磨することによって、厚い多結晶Ｓｉ
層上にＶ溝に囲まれて誘電分離されたＳｉ単結晶領域を
有する基板を形成する方法がある。この方法では、結晶
性が良好な基板を形成することができるが、多結晶Ｓｉ
を数百ミクロンも厚く堆積する工程や、単結晶Ｓｉ基板
を裏面から研磨して分離されたＳｉ活性層を残す工程に
関して、制御性や生産性の問題がある。
【００１２】第２に、ＳＩＭＯＸ（Separation by Ion
Implanted Oxygen）法がある。この方法は、単結晶Ｓｉ
基板中に酸素イオンを注入することによりＳｉＯ２層を
形成する方法である。この方法では、 基板の内部にＳ
ｉＯ２層を形成するために、１０１８（ｉｏｎｓ／ｃｍ
２）以上の酸素イオンを注入する必要があり、その注入
時間が長大であるため生産性が低い。また、製造コスト
が高い。更に、多数の結晶欠陥が生じるため、少数キャ
リヤデバイスを作製するための充分な品質に至っていな
い。
Implanted Oxygen）法がある。この方法は、単結晶Ｓｉ
基板中に酸素イオンを注入することによりＳｉＯ２層を
形成する方法である。この方法では、 基板の内部にＳ
ｉＯ２層を形成するために、１０１８（ｉｏｎｓ／ｃｍ
２）以上の酸素イオンを注入する必要があり、その注入
時間が長大であるため生産性が低い。また、製造コスト
が高い。更に、多数の結晶欠陥が生じるため、少数キャ
リヤデバイスを作製するための充分な品質に至っていな
い。
【００１３】第3に、多孔質Ｓｉの酸化による誘電体分
離によりＳＯＩ構造を形成する方法がある。この方法
は、プロトンイオン注入（イマイ他，Ｊ．Ｃｒｙｓｔａ
ｌ Ｇｒｏｗｔｈ，ｖｏｌ ６３，５４７（１９８
３））により、若しくは、エピタキシャル成長工程及び
パターニング工程により、Ｐ型単結晶Ｓｉ基板の表面に
Ｎ型Ｓｉ層を島状に形成し、この基板をＨＦ溶液中で陽
極化成することにより、このＮ型Ｓｉ島を囲むようにＰ
型Ｓｉ基板のみを多孔質化した後に、増速酸化によりＮ
型Ｓｉ島を誘電体分離する方法である。この方法では、
分離すべきＳｉ領域をデバイス工程の前に決定する必要
があるため、デバイス設計の自由度を制限する点におい
て問題がある。
離によりＳＯＩ構造を形成する方法がある。この方法
は、プロトンイオン注入（イマイ他，Ｊ．Ｃｒｙｓｔａ
ｌ Ｇｒｏｗｔｈ，ｖｏｌ ６３，５４７（１９８
３））により、若しくは、エピタキシャル成長工程及び
パターニング工程により、Ｐ型単結晶Ｓｉ基板の表面に
Ｎ型Ｓｉ層を島状に形成し、この基板をＨＦ溶液中で陽
極化成することにより、このＮ型Ｓｉ島を囲むようにＰ
型Ｓｉ基板のみを多孔質化した後に、増速酸化によりＮ
型Ｓｉ島を誘電体分離する方法である。この方法では、
分離すべきＳｉ領域をデバイス工程の前に決定する必要
があるため、デバイス設計の自由度を制限する点におい
て問題がある。
【００１４】第４に、単結晶Ｓｉ基板を、熱酸化した別
の単結晶Ｓｉ基板に、熱処理又は接着剤により貼り合わ
せて、ＳＯＩ構造を形成する方法がある。この方法で
は、デバイスを形成するための活性層を均一に薄膜化す
る必要がある。すなわち、数百ミクロンもの厚さを有す
る単結晶Ｓｉ基板をミクロンオーダー或いはそれ以下に
薄膜化する必要がある。
の単結晶Ｓｉ基板に、熱処理又は接着剤により貼り合わ
せて、ＳＯＩ構造を形成する方法がある。この方法で
は、デバイスを形成するための活性層を均一に薄膜化す
る必要がある。すなわち、数百ミクロンもの厚さを有す
る単結晶Ｓｉ基板をミクロンオーダー或いはそれ以下に
薄膜化する必要がある。
【００１５】薄膜化の方法としては、研磨による方法
と、選択エッチングによる方法とがある。
と、選択エッチングによる方法とがある。
【００１６】研磨による方法では、単結晶Ｓｉを均一に
薄膜化することが困難である。特にサブミクロンオーダ
ーへの薄膜化では、ばらつきが数十％になる。ウェハの
大口径化が進めば、その困難性は増す一方である。
薄膜化することが困難である。特にサブミクロンオーダ
ーへの薄膜化では、ばらつきが数十％になる。ウェハの
大口径化が進めば、その困難性は増す一方である。
【００１７】選択エッチングによる方法は、均一な薄膜
化という点では有効であるが、選択比が１０２程度しか
得られない点、エッチング後の表面性が悪い点、ＳＯＩ
層の結晶性が悪い点で問題がある。
化という点では有効であるが、選択比が１０２程度しか
得られない点、エッチング後の表面性が悪い点、ＳＯＩ
層の結晶性が悪い点で問題がある。
【００１８】ところで、ガラスに代表される光透過性基
板は、受光素子であるコンタクトセンサや投影型液晶表
示装置を構成する上で重要である。そして、センサや表
示装置の画素（絵素）をより一層、高密度化、高解像度
化、高精細化するには、高性能の駆動素子が必要とな
る。そこで、光透過性基板上に優れた結晶性を有する単
結晶Ｓｉ層を形成する技術が求められている。
板は、受光素子であるコンタクトセンサや投影型液晶表
示装置を構成する上で重要である。そして、センサや表
示装置の画素（絵素）をより一層、高密度化、高解像度
化、高精細化するには、高性能の駆動素子が必要とな
る。そこで、光透過性基板上に優れた結晶性を有する単
結晶Ｓｉ層を形成する技術が求められている。
【００１９】しかしながら、ガラスに代表される光透過
性基板上にＳｉ層を堆積した場合、そのＳｉ層は、非晶
質若しくは多結晶にしかならない。これは、光透過性基
板の結晶構造が非晶質であり、その上に形成されるＳｉ
層が、光透過性基板の結晶構造の無秩序性を反映するた
めである。
性基板上にＳｉ層を堆積した場合、そのＳｉ層は、非晶
質若しくは多結晶にしかならない。これは、光透過性基
板の結晶構造が非晶質であり、その上に形成されるＳｉ
層が、光透過性基板の結晶構造の無秩序性を反映するた
めである。
【００２０】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、単結
晶Ｓｉ基板に多孔質層を形成し、その上に非多孔質層単
結晶層を形成した第１の基板を、絶縁層を介して第２の
基板に貼り合わせ、その後、貼り合わせ基板を多孔質層
で２枚に分離することにより、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ＳＯ
Ｉ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。
いて、新たなＳＯＩ技術を開示した。この技術は、単結
晶Ｓｉ基板に多孔質層を形成し、その上に非多孔質層単
結晶層を形成した第１の基板を、絶縁層を介して第２の
基板に貼り合わせ、その後、貼り合わせ基板を多孔質層
で２枚に分離することにより、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ＳＯ
Ｉ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。
【００２１】更に、本出願人は、特開平７−３０２８８
９号において、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化し
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。
９号において、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化し
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。
【００２２】貼り合わせた基板を第１及び第２の基板の
双方を破壊することなく２枚に分離する方法としては、
例えば、貼り合わせ面に対して垂直な方向に力が加わる
ようにして両基板を互いに反対方向に引っ張る方法、貼
り合わせ面に対して平行に剪断応力を加える方法（例え
ば、貼り合わせ面に平行な面内で両基板を互いに反対方
向に移動させる方法や、円周方向に力が加わるようにし
て両基板を反対方向に回転させる方法など）、貼り合わ
せ面に対して垂直な方向に加圧する方法、分離領域に超
音波などの波動エネルギーを印加する方法、分離領域に
対して貼り合わせ基板の側面側から貼り合わせ面に平行
に剥離用部材（例えばナイフのような鋭利なブレード）
を挿入する方法、分離領域として機能する多孔質層に染
み込ませた物質の膨張エネルギーを利用する方法、分離
領域として機能する多孔質層を貼り合わせ基板の側面か
ら熱酸化させることにより、該多孔質層を体積膨張させ
て分離する方法、分離領域として機能する多孔質層を貼
り合わせ基板の側面から選択的にエッチングして分離す
る方法などがある。
双方を破壊することなく２枚に分離する方法としては、
例えば、貼り合わせ面に対して垂直な方向に力が加わる
ようにして両基板を互いに反対方向に引っ張る方法、貼
り合わせ面に対して平行に剪断応力を加える方法（例え
ば、貼り合わせ面に平行な面内で両基板を互いに反対方
向に移動させる方法や、円周方向に力が加わるようにし
て両基板を反対方向に回転させる方法など）、貼り合わ
せ面に対して垂直な方向に加圧する方法、分離領域に超
音波などの波動エネルギーを印加する方法、分離領域に
対して貼り合わせ基板の側面側から貼り合わせ面に平行
に剥離用部材（例えばナイフのような鋭利なブレード）
を挿入する方法、分離領域として機能する多孔質層に染
み込ませた物質の膨張エネルギーを利用する方法、分離
領域として機能する多孔質層を貼り合わせ基板の側面か
ら熱酸化させることにより、該多孔質層を体積膨張させ
て分離する方法、分離領域として機能する多孔質層を貼
り合わせ基板の側面から選択的にエッチングして分離す
る方法などがある。
【００２３】多孔質Siは、Uhlir等によって1956年に半
導体の電解研磨の研究過程において発見された（A.Uhli
r, Bell Syst.Tech.J., vol.35, 333(1956)）。多孔質S
iは、Si基板をHF溶液中で陽極化成（Anodization）する
ことにより形成することができる。
導体の電解研磨の研究過程において発見された（A.Uhli
r, Bell Syst.Tech.J., vol.35, 333(1956)）。多孔質S
iは、Si基板をHF溶液中で陽極化成（Anodization）する
ことにより形成することができる。
【００２４】ウナガミ等は、陽極化成におけるSiの溶解
反応を研究し、HF溶液中のSiの陽極反応には正孔が必要
であり、その反応は、次の通りであると報告している
（T.ウナカ゛ミ、J.Electrochem.Soc., vol.127, 476(198
0)）。 Si+2HF+(2-n)e+ → SiF2+2H++ne- SiF2+2HF → SiF4+H2 SiF4+2HF → H2SiF6 または、 Si+4HF+(4-λ)e+ → SiF4+4H++λe- SiF4+2HF → H2SiF6 ここで、e+およびe-は、それぞれ正孔と電子を表してい
る。また、nおよびλは、それぞれSiの1原子が溶解する
ために必要な正孔の数であり、n＞2又はλ＞4なる条件
が満たされた場合に多孔質Siが形成されるとしている。
反応を研究し、HF溶液中のSiの陽極反応には正孔が必要
であり、その反応は、次の通りであると報告している
（T.ウナカ゛ミ、J.Electrochem.Soc., vol.127, 476(198
0)）。 Si+2HF+(2-n)e+ → SiF2+2H++ne- SiF2+2HF → SiF4+H2 SiF4+2HF → H2SiF6 または、 Si+4HF+(4-λ)e+ → SiF4+4H++λe- SiF4+2HF → H2SiF6 ここで、e+およびe-は、それぞれ正孔と電子を表してい
る。また、nおよびλは、それぞれSiの1原子が溶解する
ために必要な正孔の数であり、n＞2又はλ＞4なる条件
が満たされた場合に多孔質Siが形成されるとしている。
【００２５】以上のことから、正孔の存在するP型Siは
多孔質化されるが、N型Siは多孔質化されないと考える
ことができる。この多孔質化における選択性は長野等及
び今井によって報告されている(長野、中島、安野、大
中、梶原、電子通信学会技術研究報告、vol.79, SSD79-
9549(1979))、(K. Imai, Solid-State Electronics, vo
l.24,159(1981))。
多孔質化されるが、N型Siは多孔質化されないと考える
ことができる。この多孔質化における選択性は長野等及
び今井によって報告されている(長野、中島、安野、大
中、梶原、電子通信学会技術研究報告、vol.79, SSD79-
9549(1979))、(K. Imai, Solid-State Electronics, vo
l.24,159(1981))。
【００２６】しかしながら、高濃度のN型Ｓｉであれば
多孔質化されるとの報告もある（R.P. Holmstrom and
J. Y. Chi, Appl. Phys. Lett., vol. 42, 386(198
3)）。したがって、P型、N型の別にこだわらず、多孔質
化が可能な基板を選択することが重要である。
多孔質化されるとの報告もある（R.P. Holmstrom and
J. Y. Chi, Appl. Phys. Lett., vol. 42, 386(198
3)）。したがって、P型、N型の別にこだわらず、多孔質
化が可能な基板を選択することが重要である。
【００２７】Ｓｉ基板に多孔質層を形成するには、ＨＦ
溶液を満たした処理槽内に一対の電極を支持すると共に
該電極間にＳｉ基板を保持して、該電極間に電流を流せ
ばよい。この場合、問題になるのは、陽電極を構成する
金属元素がＨＦ溶液中に溶け出すことによりＳｉ基板が
汚染されることである。
溶液を満たした処理槽内に一対の電極を支持すると共に
該電極間にＳｉ基板を保持して、該電極間に電流を流せ
ばよい。この場合、問題になるのは、陽電極を構成する
金属元素がＨＦ溶液中に溶け出すことによりＳｉ基板が
汚染されることである。
【００２８】本出願人は、特開平６−２７５５９８号に
おいて、この問題を解決するための陽極化成装置を開示
している。特開平６−２７５５９８号に開示された陽極
化成装置では、Ｓｉ基板と陽電極との間にＳｉ材料から
なる導電性隔壁を配置し、陽電極を構成する金属元素に
よるＳｉ基板の汚染を該導電性電極により遮断する。
おいて、この問題を解決するための陽極化成装置を開示
している。特開平６−２７５５９８号に開示された陽極
化成装置では、Ｓｉ基板と陽電極との間にＳｉ材料から
なる導電性隔壁を配置し、陽電極を構成する金属元素に
よるＳｉ基板の汚染を該導電性電極により遮断する。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】特開平６−２７５５９
８号に係る陽極化成装置のように、処理対象のＳｉ基板
と陽電極との間にＳｉ材料からなる導電性隔壁を配置し
て該Ｓｉ基板に陽極化成処理を施すと、陽極化成の条件
によっては、処理対象のＳｉ基板の表面のみならず、導
電性隔壁の表面も多孔質化されることがある。
８号に係る陽極化成装置のように、処理対象のＳｉ基板
と陽電極との間にＳｉ材料からなる導電性隔壁を配置し
て該Ｓｉ基板に陽極化成処理を施すと、陽極化成の条件
によっては、処理対象のＳｉ基板の表面のみならず、導
電性隔壁の表面も多孔質化されることがある。
【００３０】製造を効率的に行うためには、導電性隔壁
は、多数回の陽極化成処理に耐えられることが好まし
い。しかしながら、導電性隔壁が多孔質化される条件の
下で、導電性隔壁を多数回の陽極化成処理において使用
すると、導電性隔壁の表面の多孔質化が進み、最終的に
は、導電性隔壁の表面付近が崩壊し、Ｓｉのパーティク
ルが導電性隔壁から脱落する。このパーティクルによ
り、処理対象のＳｉ基板や陽極化成槽が汚染される。
は、多数回の陽極化成処理に耐えられることが好まし
い。しかしながら、導電性隔壁が多孔質化される条件の
下で、導電性隔壁を多数回の陽極化成処理において使用
すると、導電性隔壁の表面の多孔質化が進み、最終的に
は、導電性隔壁の表面付近が崩壊し、Ｓｉのパーティク
ルが導電性隔壁から脱落する。このパーティクルによ
り、処理対象のＳｉ基板や陽極化成槽が汚染される。
【００３１】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、導電性隔壁からのパーティクルの発
生を防止することを目的とする。
のであり、例えば、導電性隔壁からのパーティクルの発
生を防止することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に係
る基板の処理方法は、陰電極と陽電極との間に該陽電極
と電気的に接続された導電性隔壁が配置された陽極化成
装置を利用し、前記陰電極と前記導電性隔壁との間に基
板を配置して、陽極化成反応によって該基板に多孔質層
を形成するための処理方法であって、前記陰電極と処理
対象の基板とを第１の電解質溶液を介して電気的に接触
させると共に前記導電性隔壁と該基板とを第２の電解質
溶液を介して電気的に接触させる準備工程と、前記陰電
極と前記陽電極との間に電流を流すことにより前記基板
の前記陰電極側の面に多孔質層を形成する陽極化成工程
とを含み、前記第１の電解質溶液として、前記基板を多
孔質化する能力を有する電解質溶液を使用し、前記第２
の電解質溶液として、実質的に前記導電性隔壁を多孔質
化する能力を有しない電解質溶液を使用することを特徴
とする。
る基板の処理方法は、陰電極と陽電極との間に該陽電極
と電気的に接続された導電性隔壁が配置された陽極化成
装置を利用し、前記陰電極と前記導電性隔壁との間に基
板を配置して、陽極化成反応によって該基板に多孔質層
を形成するための処理方法であって、前記陰電極と処理
対象の基板とを第１の電解質溶液を介して電気的に接触
させると共に前記導電性隔壁と該基板とを第２の電解質
溶液を介して電気的に接触させる準備工程と、前記陰電
極と前記陽電極との間に電流を流すことにより前記基板
の前記陰電極側の面に多孔質層を形成する陽極化成工程
とを含み、前記第１の電解質溶液として、前記基板を多
孔質化する能力を有する電解質溶液を使用し、前記第２
の電解質溶液として、実質的に前記導電性隔壁を多孔質
化する能力を有しない電解質溶液を使用することを特徴
とする。
【００３３】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第２の電解質溶液として、前記
導電性隔壁を電解エッチングする能力を有する電解質溶
液を使用することが好ましい。
において、例えば、前記第２の電解質溶液として、前記
導電性隔壁を電解エッチングする能力を有する電解質溶
液を使用することが好ましい。
【００３４】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記導電性隔壁は、処理対象の基板
と同質の材料で構成されていることが好ましい。
において、例えば、前記導電性隔壁は、処理対象の基板
と同質の材料で構成されていることが好ましい。
【００３５】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記導電性隔壁は、Ｓｉ材料で構成
されていることが好ましい。
において、例えば、前記導電性隔壁は、Ｓｉ材料で構成
されていることが好ましい。
【００３６】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第１の電解質溶液及び前記第２
の電解質溶液は、共に弗化水素を含有する溶液であるこ
とが好ましい。
において、例えば、前記第１の電解質溶液及び前記第２
の電解質溶液は、共に弗化水素を含有する溶液であるこ
とが好ましい。
【００３７】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第１の電解質溶液と前記第２の
電解質溶液とは、弗化水素の濃度が異なることが好まし
い。
において、例えば、前記第１の電解質溶液と前記第２の
電解質溶液とは、弗化水素の濃度が異なることが好まし
い。
【００３８】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第１の電解質溶液は、前記第２
の電解質溶液よりも、弗化水素の濃度が高いことが好ま
しい。
において、例えば、前記第１の電解質溶液は、前記第２
の電解質溶液よりも、弗化水素の濃度が高いことが好ま
しい。
【００３９】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第１の電解質溶液は、弗化水素
の濃度が１０〜５０％であることが好ましい。
において、例えば、前記第１の電解質溶液は、弗化水素
の濃度が１０〜５０％であることが好ましい。
【００４０】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第２の電解質溶液は、弗化水素
の濃度が１０％以下であることが好ましい。
において、例えば、前記第２の電解質溶液は、弗化水素
の濃度が１０％以下であることが好ましい。
【００４１】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記第２の電解質溶液は、弗化水素
の濃度が２％以下であることが好ましい。
において、例えば、前記第２の電解質溶液は、弗化水素
の濃度が２％以下であることが好ましい。
【００４２】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽電極から前記基板に供給され
る電流は、全て前記導電性隔壁を介して供給されること
が好ましい。
において、例えば、前記陽電極から前記基板に供給され
る電流は、全て前記導電性隔壁を介して供給されること
が好ましい。
【００４３】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記基板
に、互いに多孔度が異なる２以上の層からなる多層構造
の多孔質層を形成することが好ましい。
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記基板
に、互いに多孔度が異なる２以上の層からなる多層構造
の多孔質層を形成することが好ましい。
【００４４】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記陰電極
と前記陽電極との間に流す電流の大きさを変更すること
により多層構造の多孔質層を形成することが好ましい。
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記陰電極
と前記陽電極との間に流す電流の大きさを変更すること
により多層構造の多孔質層を形成することが好ましい。
【００４５】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成工程は、前記第１の電
解質溶液を他の電解質溶液に交換することにより多層構
造の多孔質層を形成することが好ましい。
において、例えば、前記陽極化成工程は、前記第１の電
解質溶液を他の電解質溶液に交換することにより多層構
造の多孔質層を形成することが好ましい。
【００４６】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記準備工程は、前記陰電極と前記
陽電極との間に処理対象の基板を基板ホルダによって保
持する工程と、前記陰電極と前記基板との間に前記第１
の電解質溶液を満たすと共に前記導電性隔壁と前記基板
との間に前記第２の電解質溶液を満たす工程とを含むこ
とが好ましい。
において、例えば、前記準備工程は、前記陰電極と前記
陽電極との間に処理対象の基板を基板ホルダによって保
持する工程と、前記陰電極と前記基板との間に前記第１
の電解質溶液を満たすと共に前記導電性隔壁と前記基板
との間に前記第２の電解質溶液を満たす工程とを含むこ
とが好ましい。
【００４７】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、処理対象の基板に多孔質層が形成さ
れた後に、前記第１及び第２のの電解質溶液を排出する
工程と、前記基板を前記基板ホルダから取り外す工程と
を更に含むことが好ましい。
において、例えば、処理対象の基板に多孔質層が形成さ
れた後に、前記第１及び第２のの電解質溶液を排出する
工程と、前記基板を前記基板ホルダから取り外す工程と
を更に含むことが好ましい。
【００４８】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成工程では、基板の表面
から数えて２番目以降の層の全部又は一部の層の多孔度
が基板の表面から数えて１番目の層の多孔度よりも高く
なるように多層構造の多孔質層を形成することが好まし
い。
において、例えば、前記陽極化成工程では、基板の表面
から数えて２番目以降の層の全部又は一部の層の多孔度
が基板の表面から数えて１番目の層の多孔度よりも高く
なるように多層構造の多孔質層を形成することが好まし
い。
【００４９】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記１番目
の層の多孔度を３０％以下とし、前記２番目以降の層の
全部又は一部の層の多孔度を３０％以上とすることが好
ましい。
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記１番目
の層の多孔度を３０％以下とし、前記２番目以降の層の
全部又は一部の層の多孔度を３０％以上とすることが好
ましい。
【００５０】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記２番目
の層の厚さを５μｍ以下とすることが好ましい。
において、例えば、前記陽極化成工程では、前記２番目
の層の厚さを５μｍ以下とすることが好ましい。
【００５１】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、処理対象の基板に多孔質層が形成さ
れた後に、該基板を洗浄する洗浄工程を更に含むことが
好ましい。
において、例えば、処理対象の基板に多孔質層が形成さ
れた後に、該基板を洗浄する洗浄工程を更に含むことが
好ましい。
【００５２】本発明の第１の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記洗浄工程において洗浄された基
板を乾燥させる乾燥工程を更に含むことが好ましい。
において、例えば、前記洗浄工程において洗浄された基
板を乾燥させる乾燥工程を更に含むことが好ましい。
【００５３】本発明の第２の側面に係る基板の処理方法
は、陰電極と陽電極とを有し、処理対象の基板によって
前記陰電極側と前記陽電極側とに分離される陽極化成槽
の前記陰電極と前記陽電極との間に基板を配置し、陽極
化成反応によって該基板に多孔質層を形成するための処
理方法であって、前記陽極化成槽の前記陰電極側に第１
の電解質溶液を満たすと共に前記陽電極側に第２の電解
質溶液を満たす工程と、前記陰電極と前記陽電極との間
に電流を流すことにより前記基板の前記陰電極側の面に
多孔質層を形成する陽極化成工程とを含み、前記第１の
電解質溶液と前記第２の電解質溶液とは、陽極化成反応
の観点において、異なる性質を有する電解質溶液である
ことを特徴とする。
は、陰電極と陽電極とを有し、処理対象の基板によって
前記陰電極側と前記陽電極側とに分離される陽極化成槽
の前記陰電極と前記陽電極との間に基板を配置し、陽極
化成反応によって該基板に多孔質層を形成するための処
理方法であって、前記陽極化成槽の前記陰電極側に第１
の電解質溶液を満たすと共に前記陽電極側に第２の電解
質溶液を満たす工程と、前記陰電極と前記陽電極との間
に電流を流すことにより前記基板の前記陰電極側の面に
多孔質層を形成する陽極化成工程とを含み、前記第１の
電解質溶液と前記第２の電解質溶液とは、陽極化成反応
の観点において、異なる性質を有する電解質溶液である
ことを特徴とする。
【００５４】本発明の第２の側面に係る基板の処理方法
において、例えば、前記陽極化成槽は、前記陽電極と処
理対象の基板とを隔離するための導電性隔壁を有するこ
とが好ましい。
において、例えば、前記陽極化成槽は、前記陽電極と処
理対象の基板とを隔離するための導電性隔壁を有するこ
とが好ましい。
【００５５】本発明の第３の側面に係る陽極化成装置
は、陽極化成反応により基板に多孔質層を形成するため
の陽極化成装置であって、陰電極と、陽電極と、前記陰
電極と前記陽電極との間で処理対象の基板を保持する基
板ホルダと、前記陽電極と前記基板とを隔離すると共に
前記陽電極と電気的に接続される導電性隔壁と、前記陰
電極と前記基板との間に第１の電解質溶液を供給する第
１の供給手段と、前記導電性隔壁と前記基板との間に第
２の電解質溶液を供給する第２の供給手段と、前記陰電
極と前記基板との間の前記第１の電解質溶液を排出する
第１の排出手段と、前記導電性隔壁と前記基板との間の
前記第２の電解質溶液を排出する第２の排出手段と、前
記第１の電解質溶液と前記第２の電解質溶液とが混合し
ないような手順に従って前記第１及び第２の供給手段並
びに前記第１及び第２の排出手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする。
は、陽極化成反応により基板に多孔質層を形成するため
の陽極化成装置であって、陰電極と、陽電極と、前記陰
電極と前記陽電極との間で処理対象の基板を保持する基
板ホルダと、前記陽電極と前記基板とを隔離すると共に
前記陽電極と電気的に接続される導電性隔壁と、前記陰
電極と前記基板との間に第１の電解質溶液を供給する第
１の供給手段と、前記導電性隔壁と前記基板との間に第
２の電解質溶液を供給する第２の供給手段と、前記陰電
極と前記基板との間の前記第１の電解質溶液を排出する
第１の排出手段と、前記導電性隔壁と前記基板との間の
前記第２の電解質溶液を排出する第２の排出手段と、前
記第１の電解質溶液と前記第２の電解質溶液とが混合し
ないような手順に従って前記第１及び第２の供給手段並
びに前記第１及び第２の排出手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする。
【００５６】本発明の第４の側面に係る基板の製造方法
は、上記のいずれかの基板の処理方法に従って基板の表
面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、前記多孔質
層上に非多孔質層を形成する第２の形成工程と、前記第
２の形成工程によって得られる基板を第１の基板とし
て、該第１の基板と別途用意した第２の基板とを前記非
多孔質層を挟むようにして貼り合わせて貼り合わせ基板
を作成する貼り合わせ工程と、前記貼り合わせ基板よ
り、前記第１の基板の裏面から前記多孔質層までの部分
を除去する除去工程とを含むことを特徴とする。
は、上記のいずれかの基板の処理方法に従って基板の表
面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、前記多孔質
層上に非多孔質層を形成する第２の形成工程と、前記第
２の形成工程によって得られる基板を第１の基板とし
て、該第１の基板と別途用意した第２の基板とを前記非
多孔質層を挟むようにして貼り合わせて貼り合わせ基板
を作成する貼り合わせ工程と、前記貼り合わせ基板よ
り、前記第１の基板の裏面から前記多孔質層までの部分
を除去する除去工程とを含むことを特徴とする。
【００５７】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
は、上記のいずれかの基板の処理方法に従って基板の表
面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、前記多孔質
層上に非多孔質層を形成する第２の形成工程と、前記第
２の形成工程によって得られる基板を第１の基板とし
て、該第１の基板と別途用意した第２の基板とを前記非
多孔質層を挟むようにして貼り合わせて貼り合わせ基板
を作成する貼り合わせ工程と、前記貼り合わせ基板を前
記多孔質層の部分で分離する分離工程と、分離後の第２
の基板上に残留する多孔質層を除去する除去工程とを含
むことを特徴とする。
は、上記のいずれかの基板の処理方法に従って基板の表
面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、前記多孔質
層上に非多孔質層を形成する第２の形成工程と、前記第
２の形成工程によって得られる基板を第１の基板とし
て、該第１の基板と別途用意した第２の基板とを前記非
多孔質層を挟むようにして貼り合わせて貼り合わせ基板
を作成する貼り合わせ工程と、前記貼り合わせ基板を前
記多孔質層の部分で分離する分離工程と、分離後の第２
の基板上に残留する多孔質層を除去する除去工程とを含
むことを特徴とする。
【００５８】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記分離工程では、前記多孔質層に
向けて流体を打ち込むことにより前記貼り合わせ基板を
２枚の基板に分離することが好ましい。
において、例えば、前記分離工程では、前記多孔質層に
向けて流体を打ち込むことにより前記貼り合わせ基板を
２枚の基板に分離することが好ましい。
【００５９】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記分離工程では、前記貼り合わせ
基板に対して、該貼り合わせ基板の面に実質的に垂直な
方向に、力を印加することにより、該貼り合わせ基板を
２枚の基板に分離することが好ましい。
において、例えば、前記分離工程では、前記貼り合わせ
基板に対して、該貼り合わせ基板の面に実質的に垂直な
方向に、力を印加することにより、該貼り合わせ基板を
２枚の基板に分離することが好ましい。
【００６０】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記分離工程では、前記貼り合わせ
基板に対して、面方向にせん断応力を印加することによ
り、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離することが好
ましい。
において、例えば、前記分離工程では、前記貼り合わせ
基板に対して、面方向にせん断応力を印加することによ
り、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離することが好
ましい。
【００６１】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記分離工程では、前記貼り合わせ
基板の前記多孔質層の周辺部分を酸化させて体積膨張さ
せることにより、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離
することが好ましい。
において、例えば、前記分離工程では、前記貼り合わせ
基板の前記多孔質層の周辺部分を酸化させて体積膨張さ
せることにより、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離
することが好ましい。
【００６２】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記流体として液体を利用すること
が好ましい。
において、例えば、前記流体として液体を利用すること
が好ましい。
【００６３】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記流体として気体を利用すること
が好ましい。
において、例えば、前記流体として気体を利用すること
が好ましい。
【００６４】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、分離後の第１の基板の表面に残留す
る多孔質層を除去して該基板を再利用可能にする工程を
更に含むことが好ましい。
において、例えば、分離後の第１の基板の表面に残留す
る多孔質層を除去して該基板を再利用可能にする工程を
更に含むことが好ましい。
【００６５】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第１の形成工程では、互いに多
孔度が異なる多層構造の多孔質層を形成することが好ま
しい。
において、例えば、前記第１の形成工程では、互いに多
孔度が異なる多層構造の多孔質層を形成することが好ま
しい。
【００６６】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記分離工程では、前記多層構造の
多孔質層のうち内側の層を分離用の層として利用するこ
とが好ましい。
において、例えば、前記分離工程では、前記多層構造の
多孔質層のうち内側の層を分離用の層として利用するこ
とが好ましい。
【００６７】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第１の形成工程では、Ｓｉ基板
の表面に多孔質層を形成することが好ましい。
において、例えば、前記第１の形成工程では、Ｓｉ基板
の表面に多孔質層を形成することが好ましい。
【００６８】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記非多孔質層は、半導体層を含む
ことが好ましい。
において、例えば、前記非多孔質層は、半導体層を含む
ことが好ましい。
【００６９】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記非多孔質層は、単結晶Ｓｉ層を
含むことが好ましい。
において、例えば、前記非多孔質層は、単結晶Ｓｉ層を
含むことが好ましい。
【００７０】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記非多孔質層は、内側から順に、
単結晶Ｓｉ層及び絶縁層を含むことが好ましい。
において、例えば、前記非多孔質層は、内側から順に、
単結晶Ｓｉ層及び絶縁層を含むことが好ましい。
【００７１】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記絶縁層は、ＳｉＯ２層であるこ
とが好ましい。
において、例えば、前記絶縁層は、ＳｉＯ２層であるこ
とが好ましい。
【００７２】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、記非多孔質層は、化合物半導体層を
含むことが好ましい。
において、例えば、記非多孔質層は、化合物半導体層を
含むことが好ましい。
【００７３】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第２の基板は、Ｓｉ基板である
ことが好ましい。
において、例えば、前記第２の基板は、Ｓｉ基板である
ことが好ましい。
【００７４】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第２の基板は、表面に酸化膜を
有するＳｉ基板であることが好ましい。
において、例えば、前記第２の基板は、表面に酸化膜を
有するＳｉ基板であることが好ましい。
【００７５】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第２の基板は、光透過性の基板
であることが好ましい。
において、例えば、前記第２の基板は、光透過性の基板
であることが好ましい。
【００７６】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第２の基板は、絶縁性の基板で
あることが好ましい。
において、例えば、前記第２の基板は、絶縁性の基板で
あることが好ましい。
【００７７】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記第２の基板は、石英基板である
ことが好ましい。
において、例えば、前記第２の基板は、石英基板である
ことが好ましい。
【００７８】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記除去工程に次いで、分離後の第
２の基板を平坦化する平坦化工程を更に含むことが好ま
しい。
において、例えば、前記除去工程に次いで、分離後の第
２の基板を平坦化する平坦化工程を更に含むことが好ま
しい。
【００７９】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記平坦化工程は、水素を含む雰囲
気中での熱処理を含むことが好ましい。
において、例えば、前記平坦化工程は、水素を含む雰囲
気中での熱処理を含むことが好ましい。
【００８０】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記除去工程では、ａ）弗酸、ｂ）
弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なくとも一方を
添加した混合液、ｃ）バッファード弗酸、ｄ）バッファ
ード弗酸に弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なく
とも一方を添加した混合液、のいずれかをエッチング液
として多孔質層を選択的にエッチングすることが好まし
い。
において、例えば、前記除去工程では、ａ）弗酸、ｂ）
弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なくとも一方を
添加した混合液、ｃ）バッファード弗酸、ｄ）バッファ
ード弗酸に弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なく
とも一方を添加した混合液、のいずれかをエッチング液
として多孔質層を選択的にエッチングすることが好まし
い。
【００８１】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記除去工程では、化合物半導体を
エッチングする速度よりも多孔質層をエッチングする速
度が速いエッチング液により多孔質層を選択的にエッチ
ングすることが好ましい。
において、例えば、前記除去工程では、化合物半導体を
エッチングする速度よりも多孔質層をエッチングする速
度が速いエッチング液により多孔質層を選択的にエッチ
ングすることが好ましい。
【００８２】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記除去工程では、前記非多孔質層
をストッパとして多孔質層を選択的に研磨することが好
ましい。
において、例えば、前記除去工程では、前記非多孔質層
をストッパとして多孔質層を選択的に研磨することが好
ましい。
【００８３】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記貼り合わせ工程は、前記非多孔
質層が形成された第１の基板を前記第２の基板に密着さ
せる工程であることが好ましい。
において、例えば、前記貼り合わせ工程は、前記非多孔
質層が形成された第１の基板を前記第２の基板に密着さ
せる工程であることが好ましい。
【００８４】本発明の第５の側面に係る基板の製造方法
において、例えば、前記貼り合わせ工程は、前記非多孔
質層が形成された第１の基板を前記第２の基板に密着さ
せた後に、陽極接合、加圧若しくは熱処理又はこれらの
組み合わせの中から選ばれる処理を施す工程であること
が好ましい。
において、例えば、前記貼り合わせ工程は、前記非多孔
質層が形成された第１の基板を前記第２の基板に密着さ
せた後に、陽極接合、加圧若しくは熱処理又はこれらの
組み合わせの中から選ばれる処理を施す工程であること
が好ましい。
【００８５】本発明の第６の側面に係る半導体薄膜の製
造方法は、上記のいずれかの基板の処理方法に従って基
板の表面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、前記
多孔質層上に半導体薄膜を形成する第２の形成工程と、
前記第２の形成工程によって得られる基板を前記多孔質
層の部分で分離する分離工程とを含むことを特徴とす
る。
造方法は、上記のいずれかの基板の処理方法に従って基
板の表面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、前記
多孔質層上に半導体薄膜を形成する第２の形成工程と、
前記第２の形成工程によって得られる基板を前記多孔質
層の部分で分離する分離工程とを含むことを特徴とす
る。
【００８６】本発明の第６の側面に係る半導体薄膜の製
造方法において、例えば、前記分離工程では、前記第２
の形成工程によって得られる基板の前記半導体薄膜にフ
ィルムを貼り付けて該フィルムを引き剥がすことによ
り、該基板を前記多孔質層の部分で分離することが好ま
しい。
造方法において、例えば、前記分離工程では、前記第２
の形成工程によって得られる基板の前記半導体薄膜にフ
ィルムを貼り付けて該フィルムを引き剥がすことによ
り、該基板を前記多孔質層の部分で分離することが好ま
しい。
【００８７】
【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。
発明の好適な実施の形態を説明する。
【００８８】まず、本発明の第１の実施の形態に係る半
導体基板の製造工程を説明する。図１は、本発明の第１
の実施の形態に係る半導体基板の製造工程を示す図であ
る。
導体基板の製造工程を説明する。図１は、本発明の第１
の実施の形態に係る半導体基板の製造工程を示す図であ
る。
【００８９】まず、図１（ａ）に示す工程では、単結晶
Ｓｉ基板１１を用意して、その表面側に１層の多孔質層
１２を形成する。
Ｓｉ基板１１を用意して、その表面側に１層の多孔質層
１２を形成する。
【００９０】次いで、図１（ｂ）に示す工程では、多孔
質層１２上に少なくとも１層の非多孔質層を形成し、こ
れを第１の基板１０とする。図示の例では、２層の非多
孔質層１３，１４を形成したものである。下側の非多孔
質層１３としては、例えば単結晶Ｓｉ層が好適である。
この単結晶Ｓｉ層は、例えばＳＯＩ基板における活性層
として使用され得る。また、表面側の非多孔質層１４と
しては、例えばＳｉＯ ２（絶縁層）層が好適である。こ
のＳｉＯ２層は、活性層を貼り合わせ界面から離すため
に好適である。
質層１２上に少なくとも１層の非多孔質層を形成し、こ
れを第１の基板１０とする。図示の例では、２層の非多
孔質層１３，１４を形成したものである。下側の非多孔
質層１３としては、例えば単結晶Ｓｉ層が好適である。
この単結晶Ｓｉ層は、例えばＳＯＩ基板における活性層
として使用され得る。また、表面側の非多孔質層１４と
しては、例えばＳｉＯ ２（絶縁層）層が好適である。こ
のＳｉＯ２層は、活性層を貼り合わせ界面から離すため
に好適である。
【００９１】なお、非多孔質層としては、上記の他、多
結晶Ｓｉ層、非晶質Ｓｉ層、金属層、化合物半導体層、
超伝導層等も好適である。また、非多孔質層に、この時
点でMOSFET等の素子を形成してもよい。
結晶Ｓｉ層、非晶質Ｓｉ層、金属層、化合物半導体層、
超伝導層等も好適である。また、非多孔質層に、この時
点でMOSFET等の素子を形成してもよい。
【００９２】図１（ｃ）に示す工程では、第１の基板１
０と別途用意した第２の基板２０とを非多孔質層１３，
１４を挟むようにして室温で密着させる。その後、陽極
接合、加圧若しくは熱処理又はこれらを組み合わせた処
理により第１の基板１０と第２の基板２０とを貼り合せ
て貼り合わせ基板３０を作成する。
０と別途用意した第２の基板２０とを非多孔質層１３，
１４を挟むようにして室温で密着させる。その後、陽極
接合、加圧若しくは熱処理又はこれらを組み合わせた処
理により第１の基板１０と第２の基板２０とを貼り合せ
て貼り合わせ基板３０を作成する。
【００９３】ここで、非多孔質層１３として単結晶Ｓｉ
層を形成した場合には、該単結晶Ｓｉ層の表面に、前述
のように、熱酸化等の方法でＳｉＯ２層を形成した後
に、第１の基板１０と第２の基板２０とを貼り合せるこ
とが好ましい。
層を形成した場合には、該単結晶Ｓｉ層の表面に、前述
のように、熱酸化等の方法でＳｉＯ２層を形成した後
に、第１の基板１０と第２の基板２０とを貼り合せるこ
とが好ましい。
【００９４】また、第２の基板２０としては、Ｓｉ基板
の他、例えば、Ｓｉ基板上にＳｉＯ ２層を形成した基
板、石英等の光透過性基板や絶縁性基板、サファイア基
板等が好適である。ただし、第２の基板の材料は、これ
らに限定されず、貼り合わせ面が十分に平坦な基板であ
る限り、他の種類の基板を採用することもできる。更
に、第２の基板２０の代わりに、例えばフレキシブルな
フィルム等を採用することもできる。
の他、例えば、Ｓｉ基板上にＳｉＯ ２層を形成した基
板、石英等の光透過性基板や絶縁性基板、サファイア基
板等が好適である。ただし、第２の基板の材料は、これ
らに限定されず、貼り合わせ面が十分に平坦な基板であ
る限り、他の種類の基板を採用することもできる。更
に、第２の基板２０の代わりに、例えばフレキシブルな
フィルム等を採用することもできる。
【００９５】なお、非多孔質層１３をＳｉで構成しない
場合、或いは、第２の基板２０としてＳｉ基板を採用し
ない場合には、絶縁層としての非多孔質層１４を形成す
る必要はない。
場合、或いは、第２の基板２０としてＳｉ基板を採用し
ない場合には、絶縁層としての非多孔質層１４を形成す
る必要はない。
【００９６】また、貼り合わせに際して、第１の基板１
０と第２の基板２０との間に別途絶縁性の薄板を挟んで
３枚重ねにすることも可能である。
０と第２の基板２０との間に別途絶縁性の薄板を挟んで
３枚重ねにすることも可能である。
【００９７】図１（ｄ）に示す工程では、貼り合わせ基
板３０を多孔質層１２の部分で２枚に分離する。分離の
方法としては、例えば、流体を多孔質層１２に打ち込む
方法、貼り合わせ基板３０に対して、その面に垂直な方
向に力（例えば、押圧力、引張り力）を印加する方法、
貼り合わせ基板３０に対して面方向にせん断力等の外圧
を印加する方法、多孔質Ｓｉ層１２を周辺部から酸化さ
せて膨張させ、多孔質Ｓｉ層１２内に内圧を発生させる
方法、貼り合わせ基板３０にパルス状に変化する熱を印
加して多孔質層１２に熱応力を加える方法、多孔質層１
２を軟化させる方法、或いは、貼り合わせ基板３０を構
成する２枚の基板間に楔を挿入する方法等があるが、他
の方法を採用することもできる。ここで、多孔質層１２
に流体を打ち込む方法において、流体としては、例えば
純水等の液体、窒素ガス、空気ガス、酸素ガス、水素ガ
ス、炭酸ガス、不活性ガス等の気体等が好適である。
板３０を多孔質層１２の部分で２枚に分離する。分離の
方法としては、例えば、流体を多孔質層１２に打ち込む
方法、貼り合わせ基板３０に対して、その面に垂直な方
向に力（例えば、押圧力、引張り力）を印加する方法、
貼り合わせ基板３０に対して面方向にせん断力等の外圧
を印加する方法、多孔質Ｓｉ層１２を周辺部から酸化さ
せて膨張させ、多孔質Ｓｉ層１２内に内圧を発生させる
方法、貼り合わせ基板３０にパルス状に変化する熱を印
加して多孔質層１２に熱応力を加える方法、多孔質層１
２を軟化させる方法、或いは、貼り合わせ基板３０を構
成する２枚の基板間に楔を挿入する方法等があるが、他
の方法を採用することもできる。ここで、多孔質層１２
に流体を打ち込む方法において、流体としては、例えば
純水等の液体、窒素ガス、空気ガス、酸素ガス、水素ガ
ス、炭酸ガス、不活性ガス等の気体等が好適である。
【００９８】なお、貼り合わせ基板３０を２枚の基板に
分離する代わりに、貼り合わせ基板３０における第１の
基板１０の裏面から多孔質層１２までを研削、研磨等に
より除去してもよい。
分離する代わりに、貼り合わせ基板３０における第１の
基板１０の裏面から多孔質層１２までを研削、研磨等に
より除去してもよい。
【００９９】この分離工程により、貼り合わせ基板３０
は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質層１２’を有する基
板１０’と、第２の基板２０上に非多孔質層（例えば、
絶縁層）１４、非多孔質層（例えば、単結晶Ｓｉ層）１
３、多孔質層１２”を順に有する基板（２０＋１０”）
とに分離される。
は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質層１２’を有する基
板１０’と、第２の基板２０上に非多孔質層（例えば、
絶縁層）１４、非多孔質層（例えば、単結晶Ｓｉ層）１
３、多孔質層１２”を順に有する基板（２０＋１０”）
とに分離される。
【０１００】図１（ｅ）に示す工程では、第２の基板２
０上の多孔質層１２”を除去する。非多孔質層１３が単
結晶Ｓｉ層である場合には、例えば、Ｓｉをエッチング
するための通常のエッチング液、或いは、多孔質Ｓｉを
選択的にエッチングするためのエッチング液である弗酸
若しくは弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なくと
も一方を添加した混合液、或いは、バッファード弗酸若
しくはバッファード弗酸にアルコール及び過酸化水素水
の少なくとも一方を添加した混合液の中から選択される
少なくとも１種類のエッチング液を使用して多孔質Ｓｉ
層１２”のみを無電解湿式化学エッチングすることによ
り、第２の基板２０上に非多孔質層１４，１３を残すこ
とができる。多孔質Ｓｉは膨大な表面積を有するため、
上記のように、通常のＳｉのエッチング液を用いても選
択的に多孔質Ｓｉのみをエッチングすることが可能であ
る。
０上の多孔質層１２”を除去する。非多孔質層１３が単
結晶Ｓｉ層である場合には、例えば、Ｓｉをエッチング
するための通常のエッチング液、或いは、多孔質Ｓｉを
選択的にエッチングするためのエッチング液である弗酸
若しくは弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なくと
も一方を添加した混合液、或いは、バッファード弗酸若
しくはバッファード弗酸にアルコール及び過酸化水素水
の少なくとも一方を添加した混合液の中から選択される
少なくとも１種類のエッチング液を使用して多孔質Ｓｉ
層１２”のみを無電解湿式化学エッチングすることによ
り、第２の基板２０上に非多孔質層１４，１３を残すこ
とができる。多孔質Ｓｉは膨大な表面積を有するため、
上記のように、通常のＳｉのエッチング液を用いても選
択的に多孔質Ｓｉのみをエッチングすることが可能であ
る。
【０１０１】非多孔質層１３を研磨ストッパーとして、
多孔質Ｓｉ層１２”を研磨により選択的に除去する方法
もある。
多孔質Ｓｉ層１２”を研磨により選択的に除去する方法
もある。
【０１０２】非多孔質層１３として化合物半導体層を形
成した場合は、例えば、化合物半導体をエッチングする
速度よりもＳｉをエッチングする速度が速いエッチング
液を用いることにより、多孔質Ｓｉ層１２”のみを選択
的に化学エッチングして第２の基板２０上に薄膜化した
単結晶化合物半導体層（非多孔質層１３）を残すことが
できる。また、単結晶化合物半導体層（非多孔質層１
３）を研磨ストッパーとして多孔質Ｓｉ層１２”を研磨
により選択的に除去する方法もある。
成した場合は、例えば、化合物半導体をエッチングする
速度よりもＳｉをエッチングする速度が速いエッチング
液を用いることにより、多孔質Ｓｉ層１２”のみを選択
的に化学エッチングして第２の基板２０上に薄膜化した
単結晶化合物半導体層（非多孔質層１３）を残すことが
できる。また、単結晶化合物半導体層（非多孔質層１
３）を研磨ストッパーとして多孔質Ｓｉ層１２”を研磨
により選択的に除去する方法もある。
【０１０３】図１（ｅ）は、上記の工程で製造される半
導体基板を示している。上記の工程によれば、第２の基
板２０上の全域に、平坦かつ均一な膜厚を有する非多孔
質薄膜（例えば、単結晶Ｓｉ薄膜）を形成することがで
きる。
導体基板を示している。上記の工程によれば、第２の基
板２０上の全域に、平坦かつ均一な膜厚を有する非多孔
質薄膜（例えば、単結晶Ｓｉ薄膜）を形成することがで
きる。
【０１０４】例えば、表面側の非多孔質層１３として単
結晶Ｓｉ層、内部の非多孔質層１４としてＳｉＯ２層を
形成した半導体基板は、ＳＯＩ基板として使用され得
る。また、第２の基板２０として絶縁性基板を採用する
と、絶縁分離された電子素子を作製する上で好適な半導
体基板を作成することができる。
結晶Ｓｉ層、内部の非多孔質層１４としてＳｉＯ２層を
形成した半導体基板は、ＳＯＩ基板として使用され得
る。また、第２の基板２０として絶縁性基板を採用する
と、絶縁分離された電子素子を作製する上で好適な半導
体基板を作成することができる。
【０１０５】図１（ｆ）に示す工程では、単結晶Ｓｉ基
板１１上に残った多孔質層１２’を除去する。そして、
表面平坦性が許容できないほど荒れている場合には単結
晶Ｓｉ基板１１の表面を平坦化することにより、この基
板を第１の基板１０の形成するための単結晶Ｓｉ基板１
１、或いは、第２の基体２０として利用することができ
る。
板１１上に残った多孔質層１２’を除去する。そして、
表面平坦性が許容できないほど荒れている場合には単結
晶Ｓｉ基板１１の表面を平坦化することにより、この基
板を第１の基板１０の形成するための単結晶Ｓｉ基板１
１、或いは、第２の基体２０として利用することができ
る。
【０１０６】次いで、本発明の第２の実施の形態に係る
半導体基板の製造工程を説明する。図２は、本発明の第
２の実施の形態に係る半導体基板の製造工程を示す図で
ある。
半導体基板の製造工程を説明する。図２は、本発明の第
２の実施の形態に係る半導体基板の製造工程を示す図で
ある。
【０１０７】まず、図２（ａ）に示す工程では、単結晶
Ｓｉ基板１１を用意して、その表面側に、多孔度の異な
る２層の多孔質層１２ａ，１２ｂを形成する。なお、３
層以上の多孔質層を形成してもよい。
Ｓｉ基板１１を用意して、その表面側に、多孔度の異な
る２層の多孔質層１２ａ，１２ｂを形成する。なお、３
層以上の多孔質層を形成してもよい。
【０１０８】最表面層の多孔質層１２ａは、その上に高
品質のエピタキシャル層を形成するために、例えば３０
％以下の多孔度にすることが好ましい。一方、２層目の
多孔質層１２ｂは、分離を容易にするために、例えば３
０％以上の多孔度にすることが好ましい。
品質のエピタキシャル層を形成するために、例えば３０
％以下の多孔度にすることが好ましい。一方、２層目の
多孔質層１２ｂは、分離を容易にするために、例えば３
０％以上の多孔度にすることが好ましい。
【０１０９】図２（ｂ）に示す工程では、最表面層の多
孔質層１２ａ上に少なくとも１層の非多孔質層を形成
し、これを第１の基板１０とする。図示の例では、２層
の非多孔質層１３，１４を形成したものである。下側の
非多孔質層１３としては、例えば単結晶Ｓｉ層が好適で
ある。この単結晶Ｓｉ層は、例えばＳＯＩ基板における
活性層として使用され得る。また、表面側の非多孔質層
１４としては、例えばＳｉＯ２（絶縁層）層が好適であ
る。このＳｉＯ２層は、活性層を貼り合わせ界面から離
すために好適である。
孔質層１２ａ上に少なくとも１層の非多孔質層を形成
し、これを第１の基板１０とする。図示の例では、２層
の非多孔質層１３，１４を形成したものである。下側の
非多孔質層１３としては、例えば単結晶Ｓｉ層が好適で
ある。この単結晶Ｓｉ層は、例えばＳＯＩ基板における
活性層として使用され得る。また、表面側の非多孔質層
１４としては、例えばＳｉＯ２（絶縁層）層が好適であ
る。このＳｉＯ２層は、活性層を貼り合わせ界面から離
すために好適である。
【０１１０】なお、非多孔質層としては、上記の他、多
結晶Ｓｉ層、非晶質Ｓｉ層、金属層、化合物半導体層、
超伝導層等も好適である。また、非多孔質層に、この時
点でMOSFET等の素子を形成してもよい。
結晶Ｓｉ層、非晶質Ｓｉ層、金属層、化合物半導体層、
超伝導層等も好適である。また、非多孔質層に、この時
点でMOSFET等の素子を形成してもよい。
【０１１１】図２（ｃ）に示す工程では、第１の基板１
０と別途用意した第２の基板２０と非多孔質層を挟むよ
うにしてを室温で密着させる。その後、陽極接合、加圧
若しくは熱処理又はこれらを組み合わせた処理により第
１の基板１０を第２の基板２０とを貼り合せて貼り合わ
せ基板３０を作成する。
０と別途用意した第２の基板２０と非多孔質層を挟むよ
うにしてを室温で密着させる。その後、陽極接合、加圧
若しくは熱処理又はこれらを組み合わせた処理により第
１の基板１０を第２の基板２０とを貼り合せて貼り合わ
せ基板３０を作成する。
【０１１２】ここで、非多孔質層１３として単結晶Ｓｉ
層を形成した場合には、該単結晶Ｓｉの表面に、前述の
ように、熱酸化等の方法でＳｉＯ２層を形成した後に、
第１の基板１０と第２の基板２０とを貼り合せることが
好ましい。
層を形成した場合には、該単結晶Ｓｉの表面に、前述の
ように、熱酸化等の方法でＳｉＯ２層を形成した後に、
第１の基板１０と第２の基板２０とを貼り合せることが
好ましい。
【０１１３】また、第２の基板２０としては、Ｓｉ基板
の他、例えば、Ｓｉ基板上にＳｉＯ ２層を形成した基
板、石英等の光透過性基板や絶縁性基板、サファイア基
板等が好適である。ただし、第２の基板の材料は、これ
らに限定されず、貼り合わせ面が十分に平坦な基板であ
る限り、他の種類の基板を採用することもできる。更
に、第２の基板２０の代わりに、例えばフレキシブルな
フィルム等を採用することもできる。
の他、例えば、Ｓｉ基板上にＳｉＯ ２層を形成した基
板、石英等の光透過性基板や絶縁性基板、サファイア基
板等が好適である。ただし、第２の基板の材料は、これ
らに限定されず、貼り合わせ面が十分に平坦な基板であ
る限り、他の種類の基板を採用することもできる。更
に、第２の基板２０の代わりに、例えばフレキシブルな
フィルム等を採用することもできる。
【０１１４】なお、非多孔質層１３をＳｉで構成しない
場合、或いは、第２の基板２０としてＳｉ基板を採用し
ない場合には、絶縁層としての非多孔質層１４を形成す
る必要はない。
場合、或いは、第２の基板２０としてＳｉ基板を採用し
ない場合には、絶縁層としての非多孔質層１４を形成す
る必要はない。
【０１１５】また、貼り合わせに際して、第１の基板１
０と第２の基板２０との間に別途絶縁性の薄板を挟んで
３枚重ねにすることも可能である。
０と第２の基板２０との間に別途絶縁性の薄板を挟んで
３枚重ねにすることも可能である。
【０１１６】図２（ｄ）に示す工程では、貼り合わせ基
板３０を多孔質層１２ａ及び１２ｂの部分、特に下層の
多孔質層１２ｂの部分で２枚に分離する。分離の方法と
しては、例えば、流体を多孔質層１２ａ及び１２ｂに打
ち込む方法、貼り合わせ基板３０に対して、その面に垂
直な方向に力（例えば、押圧力、引張り力）を印加する
方法、貼り合わせ基板３０に対して面方向にせん断力等
の外圧を印加する方法、多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ
を周辺部から酸化させて膨張させ、多孔質Ｓｉ層１２ａ
及び１２ｂ内に内圧を発生させる方法、貼り合わせ基板
３０にパルス状に変化する熱を印加して多孔質層１２ａ
及び１２ｂに熱応力を加える方法、多孔質層１２ａ及び
１２ｂを軟化させる方法、或いは、貼り合わせ基板３０
を構成する２枚の基板間に楔を挿入する方法等がある
が、他の方法を採用することもできる。ここで、多孔質
層１２ａ及び１２ｂに流体を打ち込む方法において、流
体としては、例えば純水等の液体、窒素ガス、空気ガ
ス、酸素ガス、水素ガス、炭酸ガス、不活性ガス等の気
体等が好適である。
板３０を多孔質層１２ａ及び１２ｂの部分、特に下層の
多孔質層１２ｂの部分で２枚に分離する。分離の方法と
しては、例えば、流体を多孔質層１２ａ及び１２ｂに打
ち込む方法、貼り合わせ基板３０に対して、その面に垂
直な方向に力（例えば、押圧力、引張り力）を印加する
方法、貼り合わせ基板３０に対して面方向にせん断力等
の外圧を印加する方法、多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ
を周辺部から酸化させて膨張させ、多孔質Ｓｉ層１２ａ
及び１２ｂ内に内圧を発生させる方法、貼り合わせ基板
３０にパルス状に変化する熱を印加して多孔質層１２ａ
及び１２ｂに熱応力を加える方法、多孔質層１２ａ及び
１２ｂを軟化させる方法、或いは、貼り合わせ基板３０
を構成する２枚の基板間に楔を挿入する方法等がある
が、他の方法を採用することもできる。ここで、多孔質
層１２ａ及び１２ｂに流体を打ち込む方法において、流
体としては、例えば純水等の液体、窒素ガス、空気ガ
ス、酸素ガス、水素ガス、炭酸ガス、不活性ガス等の気
体等が好適である。
【０１１７】なお、貼り合わせ基板３０を２枚の基板に
分離する代わりに、貼り合わせ基板３０における第１の
基板１０の裏面から多孔質層１２ａ及び１２ｂまでを研
削、研磨等により除去してもよい。
分離する代わりに、貼り合わせ基板３０における第１の
基板１０の裏面から多孔質層１２ａ及び１２ｂまでを研
削、研磨等により除去してもよい。
【０１１８】この分離工程により、貼り合わせ基板３０
は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質層１２ｂ’を有する
基板１０’と、第２の基板２０上に非多孔質層（例え
ば、絶縁層）１４、非多孔質層（例えば、単結晶Ｓｉ
層）１３、多孔質層１２ａ、多孔質層１２ｂ”を順に有
する基板（２０＋１０”）とに分離される。
は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質層１２ｂ’を有する
基板１０’と、第２の基板２０上に非多孔質層（例え
ば、絶縁層）１４、非多孔質層（例えば、単結晶Ｓｉ
層）１３、多孔質層１２ａ、多孔質層１２ｂ”を順に有
する基板（２０＋１０”）とに分離される。
【０１１９】図２（ｅ）に示す工程では、第２の基板２
０上の多孔質層１２ａ及び１２ｂ”を除去する。非多孔
質層１３が単結晶Ｓｉ層である場合には、例えば、Ｓｉ
をエッチングするための通常のエッチング液、或いは、
多孔質Ｓｉを選択的にエッチングするためのエッチング
液である弗酸若しくは弗酸にアルコール及び過酸化水素
水の少なくとも一方を添加した混合液、或いは、バッフ
ァード弗酸若しくはバッファード弗酸にアルコール及び
過酸化水素水の少なくとも一方を添加した混合液の中か
ら選択される少なくとも１種類のエッチング液を使用し
て多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”のみを無電解湿式化
学エッチングすることにより、第２の基板２０上に非多
孔質層１４，１３を残すことができる。多孔質Ｓｉは膨
大な表面積を有するため、上記のように、通常のＳｉの
エッチング液を用いても選択的に多孔質Ｓｉのみをエッ
チングすることが可能である。
０上の多孔質層１２ａ及び１２ｂ”を除去する。非多孔
質層１３が単結晶Ｓｉ層である場合には、例えば、Ｓｉ
をエッチングするための通常のエッチング液、或いは、
多孔質Ｓｉを選択的にエッチングするためのエッチング
液である弗酸若しくは弗酸にアルコール及び過酸化水素
水の少なくとも一方を添加した混合液、或いは、バッフ
ァード弗酸若しくはバッファード弗酸にアルコール及び
過酸化水素水の少なくとも一方を添加した混合液の中か
ら選択される少なくとも１種類のエッチング液を使用し
て多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”のみを無電解湿式化
学エッチングすることにより、第２の基板２０上に非多
孔質層１４，１３を残すことができる。多孔質Ｓｉは膨
大な表面積を有するため、上記のように、通常のＳｉの
エッチング液を用いても選択的に多孔質Ｓｉのみをエッ
チングすることが可能である。
【０１２０】非多孔質層１３を研磨ストッパーとして、
多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”を研磨により選択的に
除去する方法もある。
多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”を研磨により選択的に
除去する方法もある。
【０１２１】非多孔質層１３として化合物半導体層を形
成した場合は、例えば、化合物半導体をエッチングする
速度よりもＳｉをエッチングする速度が速いエッチング
液を用いることにより、多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２
ｂ”のみを選択的に化学エッチングして第２の基板２０
上に薄膜化した単結晶化合物半導体層（非多孔質層１
３）を残すことができる。また、単結晶化合物半導体層
（非多孔質層１３）を研磨ストッパーとして多孔質Ｓｉ
層１２ａ及び１２ｂ”を研磨により選択的に除去する方
法もある。
成した場合は、例えば、化合物半導体をエッチングする
速度よりもＳｉをエッチングする速度が速いエッチング
液を用いることにより、多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２
ｂ”のみを選択的に化学エッチングして第２の基板２０
上に薄膜化した単結晶化合物半導体層（非多孔質層１
３）を残すことができる。また、単結晶化合物半導体層
（非多孔質層１３）を研磨ストッパーとして多孔質Ｓｉ
層１２ａ及び１２ｂ”を研磨により選択的に除去する方
法もある。
【０１２２】図２（ｅ）は、上記の工程で製造される半
導体基板を示している。上記の工程によれば、第２の基
板２０上の全域に、平坦かつ均一な膜厚を有する非多孔
質薄膜（例えば、単結晶Ｓｉ薄膜）を形成することがで
きる。
導体基板を示している。上記の工程によれば、第２の基
板２０上の全域に、平坦かつ均一な膜厚を有する非多孔
質薄膜（例えば、単結晶Ｓｉ薄膜）を形成することがで
きる。
【０１２３】例えば、表面側の非多孔質層１３として単
結晶Ｓｉ層、内部の非多孔質層１４としてＳｉＯ２層を
形成した半導体基板は、ＳＯＩ基板として使用され得
る。また、第２の基板２０として絶縁性基板を採用する
と、絶縁分離された電子素子を作製する上で好適な半導
体基板を作成することができる。
結晶Ｓｉ層、内部の非多孔質層１４としてＳｉＯ２層を
形成した半導体基板は、ＳＯＩ基板として使用され得
る。また、第２の基板２０として絶縁性基板を採用する
と、絶縁分離された電子素子を作製する上で好適な半導
体基板を作成することができる。
【０１２４】図２（ｆ）に示す工程では、単結晶Ｓｉ基
板１１上に残った多孔質層１２ｂ’を除去する。そし
て、表面平坦性が許容できないほど荒れている場合には
単結晶Ｓｉ基板１１の表面を平坦化することにより、こ
の基板を第１の基板１０の形成するための単結晶Ｓｉ基
板１１、或いは、第２の基体２０として利用することが
できる。
板１１上に残った多孔質層１２ｂ’を除去する。そし
て、表面平坦性が許容できないほど荒れている場合には
単結晶Ｓｉ基板１１の表面を平坦化することにより、こ
の基板を第１の基板１０の形成するための単結晶Ｓｉ基
板１１、或いは、第２の基体２０として利用することが
できる。
【０１２５】以下、図１（ａ）又は図２（ａ）に示す工
程、即ち、単結晶Ｓｉ基板の表面に多孔質Ｓｉ層を形成
するための本発明の好適な実施の形態に係る陽極化成装
置について説明する。。
程、即ち、単結晶Ｓｉ基板の表面に多孔質Ｓｉ層を形成
するための本発明の好適な実施の形態に係る陽極化成装
置について説明する。。
【０１２６】図３は、本発明の好適な実施の形態に係る
陽極化成装置の概略構成を示す図である。
陽極化成装置の概略構成を示す図である。
【０１２７】この陽極化成装置１００は、陰電極１０４
と陽電極１０６との間に、該陽電極１０６による処理対
象のＳｉ基板１０１や電解質溶液の汚染を防止するため
の導電性隔壁１０８を有する。この導電性隔壁１０８
は、例えばＳｉ基板、特に、処理対象のＳｉ基板１０１
と同程度の比抵抗を有するＳｉ基板で構成することが好
ましい。このように、導電性隔壁１０８を処理対象のＳ
ｉ基板１０１と同質の材料で構成することにより、処理
対象のＳｉ基板１０１が汚染されることを防止すること
ができる。
と陽電極１０６との間に、該陽電極１０６による処理対
象のＳｉ基板１０１や電解質溶液の汚染を防止するため
の導電性隔壁１０８を有する。この導電性隔壁１０８
は、例えばＳｉ基板、特に、処理対象のＳｉ基板１０１
と同程度の比抵抗を有するＳｉ基板で構成することが好
ましい。このように、導電性隔壁１０８を処理対象のＳ
ｉ基板１０１と同質の材料で構成することにより、処理
対象のＳｉ基板１０１が汚染されることを防止すること
ができる。
【０１２８】この導電性隔壁１０８は、着脱可能である
ことが好ましい。図３に示す例では、例えば、導電性隔
壁１０８を着脱するための機構として、陽電極１０６の
表面或いは陽電極ホルダ１０７に真空吸着機構を設ける
ことが好ましい。なお、導電性隔壁１０８と陽電極１０
６とは、電気的に接続する必要がある。したがって、導
電性隔壁１０８と陽電極１０６との間に隙間がある場合
には、その隙間に導電性の溶液や導電性の材料等を満た
すことが必要である。
ことが好ましい。図３に示す例では、例えば、導電性隔
壁１０８を着脱するための機構として、陽電極１０６の
表面或いは陽電極ホルダ１０７に真空吸着機構を設ける
ことが好ましい。なお、導電性隔壁１０８と陽電極１０
６とは、電気的に接続する必要がある。したがって、導
電性隔壁１０８と陽電極１０６との間に隙間がある場合
には、その隙間に導電性の溶液や導電性の材料等を満た
すことが必要である。
【０１２９】陰電極１０４は、陰電極ホルダ１０５によ
って保持されている。
って保持されている。
【０１３０】この陽極化成装置１００では、陽極化成槽
１０２は、処理対象のＳｉ基板１０１によって、陰電極
１０４側の槽と導電性隔壁１０８（陽電極１０６）側の
槽との２槽に分離される。従って、処理対象のＳｉ基板
１０１の表面側に供給する第１の電解質溶液１３１と、
該Ｓｉ基板１０１の裏面側に供給する第２の電解質溶液
１４１とを互いに異なる性質を有する電解質溶液とする
ことができる。
１０２は、処理対象のＳｉ基板１０１によって、陰電極
１０４側の槽と導電性隔壁１０８（陽電極１０６）側の
槽との２槽に分離される。従って、処理対象のＳｉ基板
１０１の表面側に供給する第１の電解質溶液１３１と、
該Ｓｉ基板１０１の裏面側に供給する第２の電解質溶液
１４１とを互いに異なる性質を有する電解質溶液とする
ことができる。
【０１３１】ここで、互いに異なる性質を有する電解質
溶液とは、例えば、含有するイオンの種類が互いに異な
る電解質溶液や、含有するイオンの濃度が互いに異なる
電解質溶液等をいう。
溶液とは、例えば、含有するイオンの種類が互いに異な
る電解質溶液や、含有するイオンの濃度が互いに異なる
電解質溶液等をいう。
【０１３２】この陽極化成装置１００では、陽極化成槽
１０２の陰電極１０４側、即ち、陰電極１０４と処理対
象のＳｉ基板１０１の表面側（多孔質Ｓｉ層を形成すべ
き面）との間には、第１の電解質溶液１３１として、該
Ｓｉ基板１０１を多孔質化する能力を有する電解質溶液
を満たす。
１０２の陰電極１０４側、即ち、陰電極１０４と処理対
象のＳｉ基板１０１の表面側（多孔質Ｓｉ層を形成すべ
き面）との間には、第１の電解質溶液１３１として、該
Ｓｉ基板１０１を多孔質化する能力を有する電解質溶液
を満たす。
【０１３３】一方、陽極化成槽１０２の陽電極１０６
側、即ち、導電性隔壁１０８と処理対象のＳｉ基板１０
１の裏面側（多孔質Ｓｉ層を形成しない面）との間に
は、第２の電解質溶液１４１として、例えば、実質的に
導電性隔壁１０８を多孔質化する能力を有しない電解質
溶液を満たすことが好ましい。ここで、実質的に導電性
隔壁１０８と多孔質化する能力を有しない電解質溶液に
は、導電性隔壁１０８を多孔質化する能力が低く、実用
上、導電性隔壁１０８を多孔質化する能力がないと看做
すことができる電解質溶液も含まれる。
側、即ち、導電性隔壁１０８と処理対象のＳｉ基板１０
１の裏面側（多孔質Ｓｉ層を形成しない面）との間に
は、第２の電解質溶液１４１として、例えば、実質的に
導電性隔壁１０８を多孔質化する能力を有しない電解質
溶液を満たすことが好ましい。ここで、実質的に導電性
隔壁１０８と多孔質化する能力を有しない電解質溶液に
は、導電性隔壁１０８を多孔質化する能力が低く、実用
上、導電性隔壁１０８を多孔質化する能力がないと看做
すことができる電解質溶液も含まれる。
【０１３４】このような第２の電解質溶液１４１の一例
として、例えば、導電性隔壁１０８を電解エッチング
（或いは電解研磨）し得る電解質溶液が挙げられる。導
電性隔壁１０８を電解エッチングし得る電解質溶液を用
いた場合、導電性隔壁１０８は、その表面が多孔質化さ
れることなく、その表面が全体的にエッチングされる。
また、このような第２の電解質溶液１４１の他の例とし
て、例えば、導電性隔壁１０８の構成材料と反応しない
イオンのみを含む電解質溶液が挙げられる。
として、例えば、導電性隔壁１０８を電解エッチング
（或いは電解研磨）し得る電解質溶液が挙げられる。導
電性隔壁１０８を電解エッチングし得る電解質溶液を用
いた場合、導電性隔壁１０８は、その表面が多孔質化さ
れることなく、その表面が全体的にエッチングされる。
また、このような第２の電解質溶液１４１の他の例とし
て、例えば、導電性隔壁１０８の構成材料と反応しない
イオンのみを含む電解質溶液が挙げられる。
【０１３５】具体的には、第１の電解質溶液１３１とし
ては、例えば、濃度が１０〜５０％のＨＦ溶液が好適で
ある。また、第２の電解質溶液１４１としては、例え
ば、濃度が１０％以下のＨＦ溶液が好適であり、濃度が
２％以下のＨＦ溶液が更に好適である。
ては、例えば、濃度が１０〜５０％のＨＦ溶液が好適で
ある。また、第２の電解質溶液１４１としては、例え
ば、濃度が１０％以下のＨＦ溶液が好適であり、濃度が
２％以下のＨＦ溶液が更に好適である。
【０１３６】以上のように、導電性隔壁１０８とＳｉ基
板１０１との間には、第２の電解質溶液１４１として、
実質的に導電性隔壁１０８を多孔質化する能力を有しな
い電解質溶液を満たすことにより、Ｓｉ基板１０１の多
孔質化（陽極化成）の際に導電性隔壁１０８が多孔質化
されることを防止し、更に導電性隔壁１０８からパーテ
ィクルが発生する可能性を低減することができる。
板１０１との間には、第２の電解質溶液１４１として、
実質的に導電性隔壁１０８を多孔質化する能力を有しな
い電解質溶液を満たすことにより、Ｓｉ基板１０１の多
孔質化（陽極化成）の際に導電性隔壁１０８が多孔質化
されることを防止し、更に導電性隔壁１０８からパーテ
ィクルが発生する可能性を低減することができる。
【０１３７】これに対して、従来のように、Ｓｉ材料か
らなる導電性隔壁（１０８）と処理対象のＳｉ基板（１
０１）との間に、陰電極（１０４）とＳｉ基板（１０
１）との間に満たす電解質溶液と同一の電解質溶液、或
いは、導電性隔壁（１０８）が処理対象のＳｉ基板（１
０１）と同様に多孔質化され得る電解質溶液を満たす場
合は、当然に、導電性隔壁（１０８）がその表面から多
孔質化される。従って、１つの導電性隔壁（１０８）を
陽極化成槽（１０２）に取り付けて、多数枚のＳｉ基板
（１０１）について陽極化成処理を実施すると、その処
理枚数に応じて分厚い多孔質層が導電性隔壁に形成され
る。
らなる導電性隔壁（１０８）と処理対象のＳｉ基板（１
０１）との間に、陰電極（１０４）とＳｉ基板（１０
１）との間に満たす電解質溶液と同一の電解質溶液、或
いは、導電性隔壁（１０８）が処理対象のＳｉ基板（１
０１）と同様に多孔質化され得る電解質溶液を満たす場
合は、当然に、導電性隔壁（１０８）がその表面から多
孔質化される。従って、１つの導電性隔壁（１０８）を
陽極化成槽（１０２）に取り付けて、多数枚のＳｉ基板
（１０１）について陽極化成処理を実施すると、その処
理枚数に応じて分厚い多孔質層が導電性隔壁に形成され
る。
【０１３８】分厚い多孔質層が形成された導電性隔壁を
使用し続けると、最終的には、多孔質層が物理的に崩壊
し、導電性隔壁の構成材料又はその反応物からなるパー
ティクルが発生する。このパーティクルは、処理対象の
Ｓｉ基板や陽極化成槽を汚染すると共に電解質溶液を汚
染する。
使用し続けると、最終的には、多孔質層が物理的に崩壊
し、導電性隔壁の構成材料又はその反応物からなるパー
ティクルが発生する。このパーティクルは、処理対象の
Ｓｉ基板や陽極化成槽を汚染すると共に電解質溶液を汚
染する。
【０１３９】導電性隔壁（１０８）が多孔質化される条
件の下では、特に、処理対象のＳｉ基板（１０１）に多
孔度の異なる多層構造の多孔質層を形成する場合におい
て、導電性隔壁の崩壊（パーティクルの発生）が顕著に
起こる。この原因は、次の２点にあると考えられる。
件の下では、特に、処理対象のＳｉ基板（１０１）に多
孔度の異なる多層構造の多孔質層を形成する場合におい
て、導電性隔壁の崩壊（パーティクルの発生）が顕著に
起こる。この原因は、次の２点にあると考えられる。
【０１４０】１）導電性隔壁に多孔度が異なる多孔質層
が層状に形成されるために、孔壁が応力に耐えられなく
なる。
が層状に形成されるために、孔壁が応力に耐えられなく
なる。
【０１４１】２）多孔度が低い多孔質層の下に多孔度が
高い多孔質層が形成される際に、該多孔度の高い多孔質
層の多孔度は、導電性隔壁の表面から当該層までの深さ
（多孔質層の全体の厚さ）の深さが深いほど高くなる。
したがって、Ｓｉ基板の処理枚数が多くなると、導電性
隔壁の最深部に形成される多孔質層の多孔度が限界値ま
で達して、孔壁の崩壊が起こる。
高い多孔質層が形成される際に、該多孔度の高い多孔質
層の多孔度は、導電性隔壁の表面から当該層までの深さ
（多孔質層の全体の厚さ）の深さが深いほど高くなる。
したがって、Ｓｉ基板の処理枚数が多くなると、導電性
隔壁の最深部に形成される多孔質層の多孔度が限界値ま
で達して、孔壁の崩壊が起こる。
【０１４２】以下、本発明の好適な実施の形態に係る陽
極化成装置１００を使用してＳｉ基板に多孔質Ｓｉ層を
形成する場合の好適な処理手順を説明する。
極化成装置１００を使用してＳｉ基板に多孔質Ｓｉ層を
形成する場合の好適な処理手順を説明する。
【０１４３】まず、陽極化成槽１０２内の電解質溶液が
空の状態で、搬送ロボット等により、処理対象のＳｉ基
板１０１を基板ホルダ１０３の吸着部（例えば、吸着パ
ッド）に当接させ、基板ホルダ１０３に吸着させる。こ
の基板ホルダ１０３は、Ｓｉ基板１０１を保持するため
の吸着部として、真空吸着機構を有する。
空の状態で、搬送ロボット等により、処理対象のＳｉ基
板１０１を基板ホルダ１０３の吸着部（例えば、吸着パ
ッド）に当接させ、基板ホルダ１０３に吸着させる。こ
の基板ホルダ１０３は、Ｓｉ基板１０１を保持するため
の吸着部として、真空吸着機構を有する。
【０１４４】次いで、ポンプ１１２により第１のタンク
１１４から第１の電解質溶液１３１を汲み上げ、フィル
タ１１１を通して陽極化成槽１０２の陰電極１０４とＳ
ｉ基板１０１との間に供給する。また、これと並行し
て、ポンプ１２２により第２のタンク１２４から第２の
電解質溶液１４１を汲み上げ、フィルタ１２１を通して
陽極化成槽１０２の導電性隔壁１０８とＳｉ基板１０１
との間に供給する。
１１４から第１の電解質溶液１３１を汲み上げ、フィル
タ１１１を通して陽極化成槽１０２の陰電極１０４とＳ
ｉ基板１０１との間に供給する。また、これと並行し
て、ポンプ１２２により第２のタンク１２４から第２の
電解質溶液１４１を汲み上げ、フィルタ１２１を通して
陽極化成槽１０２の導電性隔壁１０８とＳｉ基板１０１
との間に供給する。
【０１４５】なお、前述のように、第１の電解質溶液１
３１は、処理対象のＳｉ基板１０１の表面を多孔質化す
る能力を有する電解質溶液であり、第２の電解質溶液１
４１は、実質的に導電性隔壁１０８を多孔質化する能力
を有しない電解質溶液である。
３１は、処理対象のＳｉ基板１０１の表面を多孔質化す
る能力を有する電解質溶液であり、第２の電解質溶液１
４１は、実質的に導電性隔壁１０８を多孔質化する能力
を有しない電解質溶液である。
【０１４６】第１の電解質溶液１３１、第２の電解質溶
液１４１が夫々陽極化成槽１０２の陰電極１０４側、陽
電極１０６側に満たされたら、陰電極１０４と陽電極１
０６との間に所定の大きさの電流を流して、処理対象の
Ｓｉ基板１０１の表面に所定の多孔度を有する多孔質層
を形成する。この時、導電性隔壁１０８は、その表面が
多孔質化されることなく、その表面が全体的に電解エッ
チングされる。
液１４１が夫々陽極化成槽１０２の陰電極１０４側、陽
電極１０６側に満たされたら、陰電極１０４と陽電極１
０６との間に所定の大きさの電流を流して、処理対象の
Ｓｉ基板１０１の表面に所定の多孔度を有する多孔質層
を形成する。この時、導電性隔壁１０８は、その表面が
多孔質化されることなく、その表面が全体的に電解エッ
チングされる。
【０１４７】次いで、ポンプ１１３により、陽極化成槽
１０２の陰電極１０４側の下部から第１の電解質溶液１
３１を引き抜いて第１のタンク１１４に排出する。ま
た、これと並行してポンプ１２３により、陽極化成槽１
０１の陽電極１０６側の下部から第２の電解質溶液１４
１を引き抜いて第２のタンク１２４に排出する。
１０２の陰電極１０４側の下部から第１の電解質溶液１
３１を引き抜いて第１のタンク１１４に排出する。ま
た、これと並行してポンプ１２３により、陽極化成槽１
０１の陽電極１０６側の下部から第２の電解質溶液１４
１を引き抜いて第２のタンク１２４に排出する。
【０１４８】次いで、搬送ロボット等により処理済みの
Ｓｉ基板１０１を基板ホルダ１０３から取り外し所定の
位置（例えば、キャリア）に搬送する。
Ｓｉ基板１０１を基板ホルダ１０３から取り外し所定の
位置（例えば、キャリア）に搬送する。
【０１４９】以上の処理は、図１に示すように、Ｓｉ基
板１１（１０１）の表面に１層の多孔質層１２を形成す
る処理である。
板１１（１０１）の表面に１層の多孔質層１２を形成す
る処理である。
【０１５０】次いで、図２に示すように、Ｓｉ基板１１
（１０１）に２層の多孔質層１２ａ及び１２ｂを形成す
るための方法、或いは、３層以上の多孔質層を形成する
ための方法として、好適な２つの方法を挙げる。
（１０１）に２層の多孔質層１２ａ及び１２ｂを形成す
るための方法、或いは、３層以上の多孔質層を形成する
ための方法として、好適な２つの方法を挙げる。
【０１５１】第１の方法は、陰電極１０５と陽電極１０
６との間に第１の電流値の電流を流して第１層（上層）
の多孔質層１２ａを形成した後に、陰電極１０５と陽電
極１０６との間に第２の電流値の電流を流して第２層
（下層）の多孔質層１２ｂを形成する方法である。３層
以上の多孔質層を形成する場合には、陰電極１０５と陽
電極１０６との間に流す電流の大きさを更に変更して処
理を繰り返せばよい。
６との間に第１の電流値の電流を流して第１層（上層）
の多孔質層１２ａを形成した後に、陰電極１０５と陽電
極１０６との間に第２の電流値の電流を流して第２層
（下層）の多孔質層１２ｂを形成する方法である。３層
以上の多孔質層を形成する場合には、陰電極１０５と陽
電極１０６との間に流す電流の大きさを更に変更して処
理を繰り返せばよい。
【０１５２】第２の方法は、Ｓｉ基板１０１に第１層
（上層）の多孔質層１２ａを形成した後に、陰電極１０
４側の第１の電解質溶液１３１を第３の電解質溶液に交
換し、該第３の電解質溶液によってＳｉ基板１０１に第
２層（下層）の多孔質層１２ｂを形成する方法である。
３層以上の多孔質層を形成する場合には、該第３の電解
質溶液を更に他の電解質溶液に変更して処理を繰り返せ
ばよい。
（上層）の多孔質層１２ａを形成した後に、陰電極１０
４側の第１の電解質溶液１３１を第３の電解質溶液に交
換し、該第３の電解質溶液によってＳｉ基板１０１に第
２層（下層）の多孔質層１２ｂを形成する方法である。
３層以上の多孔質層を形成する場合には、該第３の電解
質溶液を更に他の電解質溶液に変更して処理を繰り返せ
ばよい。
【０１５３】図４は、図３に示す陽極化成装置１００の
変形例に係る陽極化成装置の概略構成を示す図である。
なお、図３に示す陽極化成装置１００と実質的に同一の
構成要素には同一の符号を付している。
変形例に係る陽極化成装置の概略構成を示す図である。
なお、図３に示す陽極化成装置１００と実質的に同一の
構成要素には同一の符号を付している。
【０１５４】この陽極化成装置２００の陽極化成槽２０
１には、導電性隔壁１０８を固定するための専用のホル
ダである導電性隔壁ホルダ１０３ａが設けられている。
この陽極化成槽２０１は、導電性隔壁１０８と陽電極１
０６との間に導電性溶液１５１を満たした状態で使用さ
れる。なお、この導電性溶液１５１は、単に導電性隔壁
１０８と陽電極１０６とを電気的に接続するために使用
される。
１には、導電性隔壁１０８を固定するための専用のホル
ダである導電性隔壁ホルダ１０３ａが設けられている。
この陽極化成槽２０１は、導電性隔壁１０８と陽電極１
０６との間に導電性溶液１５１を満たした状態で使用さ
れる。なお、この導電性溶液１５１は、単に導電性隔壁
１０８と陽電極１０６とを電気的に接続するために使用
される。
【０１５５】この陽極化成装置２００によるＳｉ基板１
０１の処理は、図３に示す陽極化成装置１００による処
理と同様である。
０１の処理は、図３に示す陽極化成装置１００による処
理と同様である。
【０１５６】図５は、図４に示す陽極化成装置１００の
変形例に係る陽極化成装置の概略構成を示す図である。
この陽極化成装置３００は、多数枚のＳｉ基板を一括し
て処理する能力を有する。具体的には、この陽極化成装
置３００では、陽極化成槽３０１に、多数の基板ホルダ
１０３が取り付けられている。
変形例に係る陽極化成装置の概略構成を示す図である。
この陽極化成装置３００は、多数枚のＳｉ基板を一括し
て処理する能力を有する。具体的には、この陽極化成装
置３００では、陽極化成槽３０１に、多数の基板ホルダ
１０３が取り付けられている。
【０１５７】この陽極化成装置３００によるＳｉ基板１
０１の処理は、図４に示す陽極化成装置１００による処
理と同様である。
０１の処理は、図４に示す陽極化成装置１００による処
理と同様である。
【０１５８】更に、図３に示す陽極化成装置を、多数の
基板ホルダ１０３を備えることにより多数枚の基板を一
括して処理し得るように変更した変形例も好適である。
基板ホルダ１０３を備えることにより多数枚の基板を一
括して処理し得るように変更した変形例も好適である。
【０１５９】図６は、図３に示す陽極化成装置１００を
組み込んだ自動処理ラインの概略構成を示す図である。
なお、図６では、陽極化成層１０２の外部の構成要素で
ある第１タンク１３１や第２のタンク１４１等は省略さ
れている。
組み込んだ自動処理ラインの概略構成を示す図である。
なお、図６では、陽極化成層１０２の外部の構成要素で
ある第１タンク１３１や第２のタンク１４１等は省略さ
れている。
【０１６０】図３に示す陽極化成装置１００に代えて、
図４に示す陽極化成装置２００又は図５に示す陽極化成
装置３００を採用してもよい。
図４に示す陽極化成装置２００又は図５に示す陽極化成
装置３００を採用してもよい。
【０１６１】以下、この自動製造ライン７００における
処理手順を説明する。この自動製造ライン７００は、操
作パネル等の入力部をを有するコンピュータ７５０によ
って制御される。
処理手順を説明する。この自動製造ライン７００は、操
作パネル等の入力部をを有するコンピュータ７５０によ
って制御される。
【０１６２】この自動製造ライン７００では、処理対象
のＳｉ基板１０１を収容したウェハキャリア７０２がロ
ーダ７０１上に載置され、コンピュータ７５０の操作パ
ネルを介してオペレ−タから処理の開始が指示されるこ
とにより、以下の一連の処理を開始する。なお、処理の
開始前の状態においては、陽極化成槽１０２内には、電
解質溶液が満たされてない。
のＳｉ基板１０１を収容したウェハキャリア７０２がロ
ーダ７０１上に載置され、コンピュータ７５０の操作パ
ネルを介してオペレ−タから処理の開始が指示されるこ
とにより、以下の一連の処理を開始する。なお、処理の
開始前の状態においては、陽極化成槽１０２内には、電
解質溶液が満たされてない。
【０１６３】まず、第１搬送ロボット７２１が、コンピ
ュータ７５０の制御の下、その吸着部によりウェハキャ
リア７０２内のＳｉ基板１０１の裏面を吸着して取り出
して、陽極化成槽１０２内の陰電極１０４側に移動させ
る。そして、コンピュータ７５０の制御の下、第２搬送
ロボット７２２が、基板ホルダ１０３の開口部を通して
吸着部をＳｉ基板１０１の裏面に当接させ、該吸着部に
よりＳｉ基板１０１を吸着して第１搬送ロボット７２１
から受け取り、Ｓｉ基板１０１を基板ホルダ１０３の吸
着部に接触する位置まで移動させる。この状態で、コン
ピュータ７５０の制御の下、基板ホルダ１０３の真空吸
着機構により、その吸着部にＳｉ基板１０２が吸着され
る。
ュータ７５０の制御の下、その吸着部によりウェハキャ
リア７０２内のＳｉ基板１０１の裏面を吸着して取り出
して、陽極化成槽１０２内の陰電極１０４側に移動させ
る。そして、コンピュータ７５０の制御の下、第２搬送
ロボット７２２が、基板ホルダ１０３の開口部を通して
吸着部をＳｉ基板１０１の裏面に当接させ、該吸着部に
よりＳｉ基板１０１を吸着して第１搬送ロボット７２１
から受け取り、Ｓｉ基板１０１を基板ホルダ１０３の吸
着部に接触する位置まで移動させる。この状態で、コン
ピュータ７５０の制御の下、基板ホルダ１０３の真空吸
着機構により、その吸着部にＳｉ基板１０２が吸着され
る。
【０１６４】次いで、コンピュータ７５０の制御の下、
陽極化成槽１０２の陰電極１０４とＳｉ基板１０１との
間に第１の電解質溶液１３１が満たされる共に導電性隔
壁１０８とＳｉ基板１０１との間に第２の電解質溶液１
４１が満たされる。
陽極化成槽１０２の陰電極１０４とＳｉ基板１０１との
間に第１の電解質溶液１３１が満たされる共に導電性隔
壁１０８とＳｉ基板１０１との間に第２の電解質溶液１
４１が満たされる。
【０１６５】次いで、コンピュータ７５０の制御の下、
陽極化成装置１００の陰電極１０４と陽電極１０６との
間に所定の大きさの電流が流され、Ｓｉ基板１０１の表
面に多孔質層が形成される。ここで、前述のように、Ｓ
ｉ基板１０１の表面に多層構造の多孔質層を形成しても
よい。
陽極化成装置１００の陰電極１０４と陽電極１０６との
間に所定の大きさの電流が流され、Ｓｉ基板１０１の表
面に多孔質層が形成される。ここで、前述のように、Ｓ
ｉ基板１０１の表面に多層構造の多孔質層を形成しても
よい。
【０１６６】次いで、コンピュータ７５０の制御の下、
陰電極１０４とＳｉ基板１０１との間の第１の電解質溶
液１３１が排出されると共に導電性隔壁１０８とＳｉ基
板１０１との間の第２の電解質溶液１４１が排出され
る。
陰電極１０４とＳｉ基板１０１との間の第１の電解質溶
液１３１が排出されると共に導電性隔壁１０８とＳｉ基
板１０１との間の第２の電解質溶液１４１が排出され
る。
【０１６７】次いで、コンピュータ７５０の制御の下、
第２搬送ロボット７２２が陽極化成槽１０２内のＳｉ基
板１０１の裏面を吸着し、基板ホルダ１０３による真空
吸着が解除された後に、第２搬送ロボット７２２が基板
ホルダ１０３からＳｉ基板１０１を引き離す。そして、
コンピュータ７５０の制御の下、第２搬送ロボット７２
２が第１搬送ロボット７２１にＳｉ基板１０１を引き渡
す。
第２搬送ロボット７２２が陽極化成槽１０２内のＳｉ基
板１０１の裏面を吸着し、基板ホルダ１０３による真空
吸着が解除された後に、第２搬送ロボット７２２が基板
ホルダ１０３からＳｉ基板１０１を引き離す。そして、
コンピュータ７５０の制御の下、第２搬送ロボット７２
２が第１搬送ロボット７２１にＳｉ基板１０１を引き渡
す。
【０１６８】次いで、コンピュータ７５０の制御の下、
第１搬送ロボット７２１が、Ｓｉ基板１０１を水洗槽７
０３内に予め浸漬されたウェハキャリア７０２に収容す
る。
第１搬送ロボット７２１が、Ｓｉ基板１０１を水洗槽７
０３内に予め浸漬されたウェハキャリア７０２に収容す
る。
【０１６９】以上の処理を繰り返して、ローダー７０１
上のウェハキャリア７０２内の全てのＳｉ基板１０１が
処理され、水洗槽７０３内のウェハキャリア７０２内に
収容されると、コンピュータ７５０の制御の下、Ｓｉ基
板１０１が洗浄される。
上のウェハキャリア７０２内の全てのＳｉ基板１０１が
処理され、水洗槽７０３内のウェハキャリア７０２内に
収容されると、コンピュータ７５０の制御の下、Ｓｉ基
板１０１が洗浄される。
【０１７０】次いで、コンピュータ７５０の制御の下、
第３搬送ロボット７３１が、水洗槽７０３内のＳｉ基板
１０１をウェハキャリア７０２に収容したまま取り出し
て、スピンドライヤ７０４に搬送する。そして、コンピ
ュータ７５０の制御の下、スピンドライヤ７０４により
Ｓｉ基板１０１を乾燥させる。
第３搬送ロボット７３１が、水洗槽７０３内のＳｉ基板
１０１をウェハキャリア７０２に収容したまま取り出し
て、スピンドライヤ７０４に搬送する。そして、コンピ
ュータ７５０の制御の下、スピンドライヤ７０４により
Ｓｉ基板１０１を乾燥させる。
【０１７１】次いで。コンピュータ７５０の制御の下、
Ｓｉ基板をウェハキャリア７０２に収容したまま、第３
搬送ロボット７３１が、アンローダ７０５上に搬送す
る。
Ｓｉ基板をウェハキャリア７０２に収容したまま、第３
搬送ロボット７３１が、アンローダ７０５上に搬送す
る。
【０１７２】次に、上記の陽極化成装置による陽極化成
処理の実施例を挙げる。
処理の実施例を挙げる。
【０１７３】［実施例１］上記のいずれかの陽極化成装
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、１層の多孔質Ｓｉ層を
形成した。この時の陽極化成条件等は、次の通りであ
る。なお、電流密度は、陰電極１０４と陽電極１０６と
の間に流す電流の電流密度、第１の電解質溶液は、陰電
極１０４と処理対象の単結晶Ｓｉ基板との間に満たす電
解質溶液１３１、第２の電解質溶液は、導電性隔壁１０
８と処理対象の単結晶Ｓｉ基板との間に満たす電解質溶
液１４１を意味する（他の実施例において同じ）。
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、１層の多孔質Ｓｉ層を
形成した。この時の陽極化成条件等は、次の通りであ
る。なお、電流密度は、陰電極１０４と陽電極１０６と
の間に流す電流の電流密度、第１の電解質溶液は、陰電
極１０４と処理対象の単結晶Ｓｉ基板との間に満たす電
解質溶液１３１、第２の電解質溶液は、導電性隔壁１０
８と処理対象の単結晶Ｓｉ基板との間に満たす電解質溶
液１４１を意味する（他の実施例において同じ）。
【０１７４】 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標）：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１４５μｍ程度減少した。
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１４５μｍ程度減少した。
【０１７５】［実施例２］上記のいずれかの陽極化成装
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更するこ
とにより３層構造の多孔質層を形成した。第１〜３層の
各多孔質層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通り
である。
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更するこ
とにより３層構造の多孔質層を形成した。第１〜３層の
各多孔質層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通り
である。
【０１７６】＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第３層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：1（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：1.1μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが２７１μｍ程度減少した。
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第３層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：1（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：1.1μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが２７１μｍ程度減少した。
【０１７７】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１層
〜第３層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚の
Ｓｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１００
枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、そ
の１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成し、次
いで、そのＳｉ基板に第３層の多孔質層を形成した場合
においても同様であった。
〜第３層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚の
Ｓｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１００
枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、そ
の１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成し、次
いで、そのＳｉ基板に第３層の多孔質層を形成した場合
においても同様であった。
【０１７８】［実施例３］上記のいずれかの陽極化成装
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更するこ
とにより２層構造の多孔質層を形成した。第１層及び第
２層の多孔質層を形成する際の陽極化成条件等は、次の
通りである。
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更するこ
とにより２層構造の多孔質層を形成した。第１層及び第
２層の多孔質層を形成する際の陽極化成条件等は、次の
通りである。
【０１７９】＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：110（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１６９μｍ程度減少した。
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：110（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１６９μｍ程度減少した。
【０１８０】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
【０１８１】［実施例４］上記のいずれかの陽極化成装
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更するこ
とにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを形成し
た（図２（ａ））。第１層及び第２層の多孔質層を形成
する際の陽極化成条件等は、次の通りである。
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更するこ
とにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを形成し
た（図２（ａ））。第１層及び第２層の多孔質層を形成
する際の陽極化成条件等は、次の通りである。
【０１８２】＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパーティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板
を処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッ
チングによって、厚さが１４５μｍ程度減少した。
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパーティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板
を処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッ
チングによって、厚さが１４５μｍ程度減少した。
【０１８３】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
【０１８４】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂの孔の内壁は
熱酸化膜で覆われた。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂの孔の内壁は
熱酸化膜で覆われた。
【０１８５】次いで、多孔質Ｓｉ層上にCVD(Chemical V
apor Deposition)法により0.3μm厚の単結晶Si層１３を
エピタキシャル成長させた（図２（ｂ））。この成長条
件は以下の通りである。なお、エピタキシャル成長の前
段では、H2中に多孔質Si層の表面が晒されるため、表面
の孔が埋まり、表面が平坦になる。
apor Deposition)法により0.3μm厚の単結晶Si層１３を
エピタキシャル成長させた（図２（ｂ））。この成長条
件は以下の通りである。なお、エピタキシャル成長の前
段では、H2中に多孔質Si層の表面が晒されるため、表面
の孔が埋まり、表面が平坦になる。
【０１８６】＜エピタキシャル成長条件＞ ソ−スガス：SiＨ2Cl2/H2 ガス流量 ：0.5/180（ｌ/min） ガス圧力 ：80（Torr） 温度 ：950（℃） 成長速度 ：0.3（μm/min） 次いで、エピタキシャル成長させた単結晶Si層１３の表
面に熱酸化により200nm厚のSiO2層１４を形成した（図
２（ｂ））。
面に熱酸化により200nm厚のSiO2層１４を形成した（図
２（ｂ））。
【０１８７】次いで、このSiO2層の表面と別に用意した
Si基板（第２の基板）２０の表面とを密着させた後に、
1000℃で1時間の熱処理を行って貼り合わせて、貼り合
わせ基板３０を作成した（図２（ｃ））。この熱処理
は、N2或いは不活性ガス中で行ってもよいし、酸化雰囲
気中で行ってもよいし、或いは、それらを組み合わせて
行ってもよい。
Si基板（第２の基板）２０の表面とを密着させた後に、
1000℃で1時間の熱処理を行って貼り合わせて、貼り合
わせ基板３０を作成した（図２（ｃ））。この熱処理
は、N2或いは不活性ガス中で行ってもよいし、酸化雰囲
気中で行ってもよいし、或いは、それらを組み合わせて
行ってもよい。
【０１８８】次いで、貼り合わせ基板３０を第１の基板
１０の裏面側から多孔質Ｓｉ層１２ｂが表出するまで、
研削、研磨又はエッチングによって除去した（図２
（ｄ））。
１０の裏面側から多孔質Ｓｉ層１２ｂが表出するまで、
研削、研磨又はエッチングによって除去した（図２
（ｄ））。
【０１８９】次いで、貼り合わせ基板３０に残った多孔
質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”を49%弗酸と30%過酸化水素
水と水との混合液でエッチングした（図２（ｅ））。こ
の際、単結晶Si層１３はエッチストップとして機能し、
多孔質Si層が選択的にエッチングされる。
質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”を49%弗酸と30%過酸化水素
水と水との混合液でエッチングした（図２（ｅ））。こ
の際、単結晶Si層１３はエッチストップとして機能し、
多孔質Si層が選択的にエッチングされる。
【０１９０】該エッチング液による非多孔質の単結晶Si
のエッチング速度は極めて低いため、多孔質の単結晶Si
と非多孔質の単結晶Siとのエッチングの選択比は１０５
以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数十
オングストローム程度）は、実用上無視することができ
る。
のエッチング速度は極めて低いため、多孔質の単結晶Si
と非多孔質の単結晶Siとのエッチングの選択比は１０５
以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数十
オングストローム程度）は、実用上無視することができ
る。
【０１９１】以上の工程により、Si酸化膜１４上に0.2
μmの厚みを持った単結晶Si層１３を有するSOI基板（図
２（ｅ））が得られる。このSOI基板の単結晶Si層の膜
厚を面内全面にわたって100点について測定したとこ
ろ、膜厚の均一性は201nm±4nmであった。
μmの厚みを持った単結晶Si層１３を有するSOI基板（図
２（ｅ））が得られる。このSOI基板の単結晶Si層の膜
厚を面内全面にわたって100点について測定したとこ
ろ、膜厚の均一性は201nm±4nmであった。
【０１９２】さらに水素中で1100℃で熱処理を1時間施
した。表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、50
μm角の領域での平均2乗粗さは、およそ0.2nmであり、
通常市販されているSiウエハと同等であった。
した。表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、50
μm角の領域での平均2乗粗さは、およそ0.2nmであり、
通常市販されているSiウエハと同等であった。
【０１９３】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Si
層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結晶
性が維持されていることが確認された。
層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結晶
性が維持されていることが確認された。
【０１９４】なお、エピタキシャル成長させた単結晶Si
層の表面に酸化膜を形成しない場合においても同様の結
果が得られた。
層の表面に酸化膜を形成しない場合においても同様の結
果が得られた。
【０１９５】［実施例５］この実施例は、上記の実施例
４の変形例である。具体的には、実施例４における製造
条件を以下のように変更した。 １）エピタキシャルSi層の厚さ：２μm ２）エピタキシャルSi層の表面の熱酸化膜の厚さ：0.1
μm ３）第2の基板：1.9μmのSiO2層を形成したSi基板 ４）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、400℃で10時
間アニールする。
４の変形例である。具体的には、実施例４における製造
条件を以下のように変更した。 １）エピタキシャルSi層の厚さ：２μm ２）エピタキシャルSi層の表面の熱酸化膜の厚さ：0.1
μm ３）第2の基板：1.9μmのSiO2層を形成したSi基板 ４）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、400℃で10時
間アニールする。
【０１９６】［実施例６］この実施例は、上記の実施例
４の変形例である。具体的には、実施例４における製造
条件を以下のように変更した。 １）第２の基板：石英基板 ２）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、200℃で24時
間アニールする。 ３）水素中の熱処理：さらに水素中で970℃で熱処理を2
時間施す（表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したとこ
ろ、50μm角の領域での平均2乗粗さはおよそ0.2nmであ
り、通常市販されているSiウエハと同等であった）。
４の変形例である。具体的には、実施例４における製造
条件を以下のように変更した。 １）第２の基板：石英基板 ２）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、200℃で24時
間アニールする。 ３）水素中の熱処理：さらに水素中で970℃で熱処理を2
時間施す（表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したとこ
ろ、50μm角の領域での平均2乗粗さはおよそ0.2nmであ
り、通常市販されているSiウエハと同等であった）。
【０１９７】［実施例６］上記のいずれかの陽極化成装
置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、１層の多孔質層１
２を形成した（図１（ａ））。この時の陽極化成条件等
は、次の通りである。
置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、１層の多孔質層１
２を形成した（図１（ａ））。この時の陽極化成条件等
は、次の通りである。
【０１９８】 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパーティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板
を処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッ
チングによって、６６μｍ程度減少した。
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパーティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板
を処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッ
チングによって、６６μｍ程度減少した。
【０１９９】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Si層１２の孔の内壁は熱酸化膜で覆わ
れた。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Si層１２の孔の内壁は熱酸化膜で覆わ
れた。
【０２００】次いで、多孔質Si層１２上にMOCVD(Metal
Organic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚の
単結晶GaAs層１３をエピタキシャル成長させた（図１
（ｂ））。この成長条件は以下の通りである。
Organic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚の
単結晶GaAs層１３をエピタキシャル成長させた（図１
（ｂ））。この成長条件は以下の通りである。
【０２０１】＜エピタキシャル成長条件＞ ソ−スガス：TMG/AsH3/H2 ガス圧力 ：80（Torr） 温度 ：700（℃） 次いで、GaAs層１３の表面と別に用意したSi基板（第２
の基板）２０の表面とを密着させて、貼り合わせ基板３
０を作成した（図１（ｃ））。
の基板）２０の表面とを密着させて、貼り合わせ基板３
０を作成した（図１（ｃ））。
【０２０２】次いで、貼り合わせ基板３０を第１の基板
１０の裏面側から多孔質Ｓｉ層１２が表出するまで、研
削、研磨又はエッチングによって除去した（図１
（ｄ））。
１０の裏面側から多孔質Ｓｉ層１２が表出するまで、研
削、研磨又はエッチングによって除去した（図１
（ｄ））。
【０２０３】次いで、貼り合わせ基板３０に残った多孔
質Si層１２”を、エチレンジアミン／ピロカテコール／
水(17ml:3g:8mlの比率)の混合液（エッチング液）によ
り110℃でエッチングした。単結晶GaAs層１３はエッチ
・ストップとして機能し、多孔質Siが選択的にエッチン
グされた。
質Si層１２”を、エチレンジアミン／ピロカテコール／
水(17ml:3g:8mlの比率)の混合液（エッチング液）によ
り110℃でエッチングした。単結晶GaAs層１３はエッチ
・ストップとして機能し、多孔質Siが選択的にエッチン
グされた。
【０２０４】該エッチング液によるGaAs単結晶のエッチ
ング速度は、極めて低く、 GaAs単結晶におけるエッチ
ング量（数十オングストローム程度）は、実用上無視す
ることができる。
ング速度は、極めて低く、 GaAs単結晶におけるエッチ
ング量（数十オングストローム程度）は、実用上無視す
ることができる。
【０２０５】以上の工程により、単結晶Si基板２０上に
1μmの厚みを持った単結晶GaAs層１３を有する基板が得
られる。この基板の単結晶GaAs層の膜厚を面内全面にわ
たって100点について測定したところ、膜厚の均一性は1
μm±29.8nmであった。
1μmの厚みを持った単結晶GaAs層１３を有する基板が得
られる。この基板の単結晶GaAs層の膜厚を面内全面にわ
たって100点について測定したところ、膜厚の均一性は1
μm±29.8nmであった。
【０２０６】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ga
As層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
As層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
【０２０７】支持基板として酸化膜付きのSi基板を用い
ることにより、絶縁膜上にGaAs層を有する基板を形成す
ることもできた。
ることにより、絶縁膜上にGaAs層を有する基板を形成す
ることもできた。
【０２０８】［実施例８］上記のいずれかの陽極化成装
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、１層の多孔質層１２を
形成した（図１（ａ））。この時の陽極化成条件等は、
次の通りである。
置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、１層の多孔質層１２を
形成した（図１（ａ））。この時の陽極化成条件等は、
次の通りである。
【０２０９】 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標）：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、１４５μｍ程度減少した。
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、１４５μｍ程度減少した。
【０２１０】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Si層１２の孔の内壁は熱酸化膜で覆わ
れた。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Si層１２の孔の内壁は熱酸化膜で覆わ
れた。
【０２１１】次いで、多孔質Si層１２上にMOCVD(Metal
Organic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚の
単結晶InP層１３をエピタキシャル成長させた（図１
（ｂ））。
Organic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚の
単結晶InP層１３をエピタキシャル成長させた（図１
（ｂ））。
【０２１２】次いで、このInP層１３の表面と別に用意
した石英基板（第２の基板）２０の表面とを夫々窒素プ
ラズマに曝した後に密着させ、200℃で10時間アニール
することにより貼り合わせ基板３０を作成した（図１
（ｃ））。
した石英基板（第２の基板）２０の表面とを夫々窒素プ
ラズマに曝した後に密着させ、200℃で10時間アニール
することにより貼り合わせ基板３０を作成した（図１
（ｃ））。
【０２１３】次いで、貼り合わせ基板３０のベベリング
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板３０を多孔質Si層１２の
部分で２枚に分離した（図１（ｄ））。
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板３０を多孔質Si層１２の
部分で２枚に分離した（図１（ｄ））。
【０２１４】次いで、第２の基板側に残った多孔質Si層
１２”を49%弗酸と30%過酸化水素水と水とのの混合液で
撹拌しながら選択的にエッチングした（図１（ｅ））。
この際、単結晶InP層１３はエッチ・ストップとして機
能し、多孔質Si層１２”が選択エッチングされる。
１２”を49%弗酸と30%過酸化水素水と水とのの混合液で
撹拌しながら選択的にエッチングした（図１（ｅ））。
この際、単結晶InP層１３はエッチ・ストップとして機
能し、多孔質Si層１２”が選択エッチングされる。
【０２１５】該エッチング液によるInP単結晶のエッチ
ング速度は、極めて低く、 単結晶InP層１３におけるエ
ッチング量（数十オングストローム程度）は、実用上無
視することができる。
ング速度は、極めて低く、 単結晶InP層１３におけるエ
ッチング量（数十オングストローム程度）は、実用上無
視することができる。
【０２１６】以上の工程により、石英基板２０上に1μm
の厚みを持った単結晶InP層１３を有する基板（図１
（ｅ）））が得られる。この基板の単結晶InP層の膜厚
を面内全面にわたって100点について測定したところ、
膜厚の均一性は1μm±29.0nmであった。
の厚みを持った単結晶InP層１３を有する基板（図１
（ｅ）））が得られる。この基板の単結晶InP層の膜厚
を面内全面にわたって100点について測定したところ、
膜厚の均一性は1μm±29.0nmであった。
【０２１７】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、In
P層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
P層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
【０２１８】［実施例９］この実施例は、実施例４乃至
実施例８において、第１の基板を構成する単結晶Ｓｉ基
板の両面に対して、夫々の実施例に記載した処理を施
す。
実施例８において、第１の基板を構成する単結晶Ｓｉ基
板の両面に対して、夫々の実施例に記載した処理を施
す。
【０２１９】［実施例１０］上記のいずれかの陽極化成
装置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、電流密度を変更
することにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを
形成した（図２（ａ））。第１層及び第２層の各多孔質
層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通りである。
装置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、電流密度を変更
することにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを
形成した（図２（ａ））。第１層及び第２層の各多孔質
層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通りである。
【０２２０】＜第１層の多孔質層を形成するための陽極
化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが２５８μｍ程度減少した。
化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが２５８μｍ程度減少した。
【０２２１】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
【０２２２】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂの孔の内壁は
熱酸化膜で覆われた。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂの孔の内壁は
熱酸化膜で覆われた。
【０２２３】次いで、多孔質Ｓｉ層１２ａ上にCVD(Chem
ical Vapor Deposition)法により0.3μm厚の単結晶Si層
１３をエピタキシャル成長させた（図２（ｂ））。この
成長条件は以下の通りである。なお、エピタキシャル成
長の前段では、H2中に多孔質Si層の表面が晒されるた
め、表面の孔が埋まり、表面が平坦になる。
ical Vapor Deposition)法により0.3μm厚の単結晶Si層
１３をエピタキシャル成長させた（図２（ｂ））。この
成長条件は以下の通りである。なお、エピタキシャル成
長の前段では、H2中に多孔質Si層の表面が晒されるた
め、表面の孔が埋まり、表面が平坦になる。
【０２２４】＜エピタキシャル成長条件＞ ソ−スガス：SiＨ2Cl2/H2 ガス流量 ：0.5/180（ｌ/min） ガス圧力 ：80（Torr） 温度 ：950（℃） 成長速度 ：0.3（μm/min） 次いで、エピタキシャル成長させた単結晶Si層１３の表
面に熱酸化により200nm厚のSiO2層１4を形成した（図２
（ｂ））。
面に熱酸化により200nm厚のSiO2層１4を形成した（図２
（ｂ））。
【０２２５】次いで、このSiO2層１４の表面と別に用意
したSi基板（第２の基板）２０の表面とを密着させた後
に、1000℃で1時間の熱処理を行って貼り合わせて、貼
り合わせ基板３０を作成した（図２（ｃ））。
したSi基板（第２の基板）２０の表面とを密着させた後
に、1000℃で1時間の熱処理を行って貼り合わせて、貼
り合わせ基板３０を作成した（図２（ｃ））。
【０２２６】次いで、貼り合わせ基板３０のベベリング
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板３０を第２層のの多孔質
Ｓｉ層１２ｂの部分で２枚の基板に分離した（図２
（ｄ））。
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板３０を第２層のの多孔質
Ｓｉ層１２ｂの部分で２枚の基板に分離した（図２
（ｄ））。
【０２２７】次いで、第２の基板側に残った多孔質Si層
１２ａ及び１２ｂ”を49%弗酸と30%過酸化水素水と水と
の混合液でエッチングした（図２（ｅ））。この際、単
結晶Si層１３はエッチストップとして機能し、多孔質Si
層１２ａ及び１２ｂ”が選択的にエッチングされる。
１２ａ及び１２ｂ”を49%弗酸と30%過酸化水素水と水と
の混合液でエッチングした（図２（ｅ））。この際、単
結晶Si層１３はエッチストップとして機能し、多孔質Si
層１２ａ及び１２ｂ”が選択的にエッチングされる。
【０２２８】該エッチング液による非多孔質の単結晶Si
のエッチング速度は極めて低いため、多孔質の単結晶Si
と非多孔質の単結晶Siとのエッチングの選択比は１０５
以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数十
オングストローム程度）は、実用上無視することができ
る。
のエッチング速度は極めて低いため、多孔質の単結晶Si
と非多孔質の単結晶Siとのエッチングの選択比は１０５
以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数十
オングストローム程度）は、実用上無視することができ
る。
【０２２９】以上の工程により、Si酸化膜１４上に0.2
μmの厚みを持った単結晶Si層１３を有するSOI基板（図
２（ｅ））が得られる。このSOI基板の単結晶Si層の膜
厚を面内全面にわたって100点について測定したとこ
ろ、膜厚の均一性は201nm±4nmであった。
μmの厚みを持った単結晶Si層１３を有するSOI基板（図
２（ｅ））が得られる。このSOI基板の単結晶Si層の膜
厚を面内全面にわたって100点について測定したとこ
ろ、膜厚の均一性は201nm±4nmであった。
【０２３０】さらに水素中で1100℃で熱処理を1時間施
した。表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、50
μm角の領域での平均2乗粗さは、およそ0.2nmであり、
通常市販されているSiウエハと同等であった。
した。表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、50
μm角の領域での平均2乗粗さは、およそ0.2nmであり、
通常市販されているSiウエハと同等であった。
【０２３１】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Si
層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結晶
性が維持されていることが確認された。
層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結晶
性が維持されていることが確認された。
【０２３２】なお、エピタキシャル成長させた単結晶Si
層の表面に酸化膜を形成しない場合においても同様の結
果が得られた。
層の表面に酸化膜を形成しない場合においても同様の結
果が得られた。
【０２３３】更に、第1の基板側に残った多孔質Siに関
しても、49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で選
択的にエッチングした。この際、単結晶Siはエッチ・ス
トップとして機能し、多孔質Siが選択的にエッチングさ
れる。この基板は、再び第１の基板を形成するための基
板として陽極化成工程に投入、或いは第２の基板として
貼り合わせ工程に投入することができる。
しても、49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で選
択的にエッチングした。この際、単結晶Siはエッチ・ス
トップとして機能し、多孔質Siが選択的にエッチングさ
れる。この基板は、再び第１の基板を形成するための基
板として陽極化成工程に投入、或いは第２の基板として
貼り合わせ工程に投入することができる。
【０２３４】第1の基板の形成用として上記基板を再利
用する前に、水素中において1100℃で熱処理を1時間施
して微小孔に起因する表面荒れ（マイクロラフネス）を
回復してもよい。ただし、第1の基板の形成用として上
記の基板を再利用する場合には、エピタキシャル成長工
程の前段における水素中でのプリベーク中に多孔質Si層
の表面の孔のシールと同時に表面平坦化が行われるた
め、マイクロラフネスの平坦化は必ずしも必要ではな
い。
用する前に、水素中において1100℃で熱処理を1時間施
して微小孔に起因する表面荒れ（マイクロラフネス）を
回復してもよい。ただし、第1の基板の形成用として上
記の基板を再利用する場合には、エピタキシャル成長工
程の前段における水素中でのプリベーク中に多孔質Si層
の表面の孔のシールと同時に表面平坦化が行われるた
め、マイクロラフネスの平坦化は必ずしも必要ではな
い。
【０２３５】ここで、水素中での熱処理の代わりに、表
面タッチポリシュで微小孔に起因するマイクロラフネス
を平坦化してもよい。
面タッチポリシュで微小孔に起因するマイクロラフネス
を平坦化してもよい。
【０２３６】［実施例１１］この実施例は、上記の実施
例１０の変形例である。具体的には、第１層及び第２層
の各多孔質層を形成する際の陽極化成条件等を次のよう
に変更した。
例１０の変形例である。具体的には、第１層及び第２層
の各多孔質層を形成する際の陽極化成条件等を次のよう
に変更した。
【０２３７】＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１６９μｍ程度減少した。
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１６９μｍ程度減少した。
【０２３８】［実施例１２］この実施例は、上記の実施
例１０の変形例である。具体的には、実施例４における
製造条件を以下のように変更した。 １）エピタキシャルSi層の厚さ：２μm ２）エピタキシャルSi層の表面の熱酸化膜の厚さ：0.1
μm ３）第2の基板：1.9μmのSiO2層を形成したSi基板 ４）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、400℃で10時
間アニールする。
例１０の変形例である。具体的には、実施例４における
製造条件を以下のように変更した。 １）エピタキシャルSi層の厚さ：２μm ２）エピタキシャルSi層の表面の熱酸化膜の厚さ：0.1
μm ３）第2の基板：1.9μmのSiO2層を形成したSi基板 ４）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、400℃で10時
間アニールする。
【０２３９】［実施例１３］この実施例は、上記の実施
例１０の変形例である。具体的には、実施例４における
製造条件を以下のように変更した。 １）第２の基板：石英基板 ２）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、200℃で24時
間アニールする。 ３）水素中の熱処理：さらに水素中で970℃で熱処理を2
時間施す（表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したとこ
ろ、50μm角の領域での平均2乗粗さはおよそ0.2nmであ
り、通常市販されているSiウエハと同等であった）。 ４）再利用：分離した後の第1基板側を、第1の基板の形
成用として陽極化成工程に投入する。
例１０の変形例である。具体的には、実施例４における
製造条件を以下のように変更した。 １）第２の基板：石英基板 ２）貼り合わせ工程：第１及び第２の基板の表面を窒素
プラズマに曝した後に両基板を密着させ、200℃で24時
間アニールする。 ３）水素中の熱処理：さらに水素中で970℃で熱処理を2
時間施す（表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したとこ
ろ、50μm角の領域での平均2乗粗さはおよそ0.2nmであ
り、通常市販されているSiウエハと同等であった）。 ４）再利用：分離した後の第1基板側を、第1の基板の形
成用として陽極化成工程に投入する。
【０２４０】［実施例１４］上記のいずれかの陽極化成
装置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、電流密度を変更
することにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを
形成した。第１層及び第２層の各多孔質層を形成する際
の陽極化成条件等は、次の通りである。
装置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、電流密度を変更
することにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを
形成した。第１層及び第２層の各多孔質層を形成する際
の陽極化成条件等は、次の通りである。
【０２４１】＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：110（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１６９μｍ程度減少した。
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：110（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが１６９μｍ程度減少した。
【０２４２】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Siの孔の内壁は熱酸化膜で覆われた。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Siの孔の内壁は熱酸化膜で覆われた。
【０２４３】次いで、多孔質Si層１２ａ上にMOCVD(Meta
l Organic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚
の単結晶GaAs層１３をエピタキシャル成長させた（図２
（ｂ））。この成長条件は以下の通りである。
l Organic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚
の単結晶GaAs層１３をエピタキシャル成長させた（図２
（ｂ））。この成長条件は以下の通りである。
【０２４４】＜エピタキシャル成長条件＞ ソ−スガス：TMG/AsH3/H2 ガス圧力 ：80（Torr） 温度 ：700（℃） 次いで、GaAs層１３の表面と別に用意したSi基板（第２
の基板）２０の表面とを密着させて貼り合わせ基板３０
を作成した（図２（ｃ））。
の基板）２０の表面とを密着させて貼り合わせ基板３０
を作成した（図２（ｃ））。
【０２４５】次いで、貼り合わせ基板３０のベベリング
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板２０を第２層の多孔質層
１２ｂの部分で２枚に分離した（図２（ｄ））。
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板２０を第２層の多孔質層
１２ｂの部分で２枚に分離した（図２（ｄ））。
【０２４６】次いで、第２の基板側に残った多孔質Si層
１２ｂ”を、エチレンジアミン／ピロカテコール／水(1
7ml:3g:8mlの比率)の混合液（エッチング液）により110
℃でエッチングした。単結晶GaAs層１３はエッチ・スト
ップとして機能し、多孔質Si層１２ａ及び１２ｂ”が選
択的にエッチングされた。
１２ｂ”を、エチレンジアミン／ピロカテコール／水(1
7ml:3g:8mlの比率)の混合液（エッチング液）により110
℃でエッチングした。単結晶GaAs層１３はエッチ・スト
ップとして機能し、多孔質Si層１２ａ及び１２ｂ”が選
択的にエッチングされた。
【０２４７】該エッチング液によるGaAs単結晶のエッチ
ング速度は、極めて低く、 GaAs単結晶１３におけるエ
ッチング量（数十オングストローム程度）は、実用上無
視することができる。
ング速度は、極めて低く、 GaAs単結晶１３におけるエ
ッチング量（数十オングストローム程度）は、実用上無
視することができる。
【０２４８】以上の工程により、単結晶Si基板２０上に
1μmの厚みを持った単結晶GaAs層１３を有する基板が得
られる。この基板の単結晶GaAs層の膜厚を面内全面にわ
たって100点について測定したところ、膜厚の均一性は1
μm±29.8nmであった。
1μmの厚みを持った単結晶GaAs層１３を有する基板が得
られる。この基板の単結晶GaAs層の膜厚を面内全面にわ
たって100点について測定したところ、膜厚の均一性は1
μm±29.8nmであった。
【０２４９】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ga
As層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
As層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
【０２５０】支持基板２０として酸化膜付きのSi基板を
用いることにより、絶縁膜上にGaAs層を有する基板を形
成することもできた。
用いることにより、絶縁膜上にGaAs層を有する基板を形
成することもできた。
【０２５１】更に、第1の基板側に残った多孔質Siに関
しても、49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で撹
拌しながら選択的にエッチングした。この際、単結晶Si
はエッチ・ストップとして機能し、多孔質Siが選択的に
エッチングされる。この基板は、再び第１の基板を形成
するための基板として陽極化成工程に投入、或いは第２
の基板として貼り合わせ工程に投入することができる。
しても、49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で撹
拌しながら選択的にエッチングした。この際、単結晶Si
はエッチ・ストップとして機能し、多孔質Siが選択的に
エッチングされる。この基板は、再び第１の基板を形成
するための基板として陽極化成工程に投入、或いは第２
の基板として貼り合わせ工程に投入することができる。
【０２５２】第１の基板の形成用として上記基板を再利
用する前に、水素中において1100℃で熱処理を1時間施
して微小孔に起因する表面荒れ（マイクロラフネス）を
回復してもよい。ただし、第1の基板の形成用として上
記の基板を再利用する場合には、エピタキシャル成長工
程の前段における水素中でのプリベーク中に多孔質Si層
の表面の孔のシールと同時に表面平坦化が行われるた
め、マイクロラフネスの平坦化は必ずしも必要ではな
い。
用する前に、水素中において1100℃で熱処理を1時間施
して微小孔に起因する表面荒れ（マイクロラフネス）を
回復してもよい。ただし、第1の基板の形成用として上
記の基板を再利用する場合には、エピタキシャル成長工
程の前段における水素中でのプリベーク中に多孔質Si層
の表面の孔のシールと同時に表面平坦化が行われるた
め、マイクロラフネスの平坦化は必ずしも必要ではな
い。
【０２５３】ここで、水素中での熱処理の代わりに、表
面タッチポリシュで微小孔に起因するマイクロラフネス
を平坦化してもよい。
面タッチポリシュで微小孔に起因するマイクロラフネス
を平坦化してもよい。
【０２５４】［実施例１５］上記のいずれかの陽極化成
装置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、電流密度を変更
することにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを
形成した（図２（ａ））。第１層及び第２層の各多孔質
層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通りである。
装置に単結晶Ｓｉ基板１１をセットし、電流密度を変更
することにより２層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを
形成した（図２（ａ））。第１層及び第２層の各多孔質
層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通りである。
【０２５５】＜第１層の多孔質層を形成するための陽極
化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが２５８μｍ程度減少した。
化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：11（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：12（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、厚さが２５８μｍ程度減少した。
【０２５６】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚
のＳｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１０
０枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、
その１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場
合においても同様であった。
【０２５７】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Si層の孔の内壁は熱酸化膜で覆われ
た。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Si層の孔の内壁は熱酸化膜で覆われ
た。
【０２５８】次いで、多孔質Si層上にMOCVD(Metal Orga
nic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚の単結
晶InP層１３をエピタキシャル成長させた（図２
（ｂ））。
nic Chemical Vapor Deposition)法により1μm厚の単結
晶InP層１３をエピタキシャル成長させた（図２
（ｂ））。
【０２５９】次いで、このInP層１３の表面と別に用意
した石英基板（第２の基板）２０の表面とを夫々窒素プ
ラズマに曝した後に密着させ、200℃で10時間アニール
することにより貼り合わせ基板３０を作成した（図２
（ｃ））。
した石英基板（第２の基板）２０の表面とを夫々窒素プ
ラズマに曝した後に密着させ、200℃で10時間アニール
することにより貼り合わせ基板３０を作成した（図２
（ｃ））。
【０２６０】次いで、貼り合わせ基板３０のベベリング
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板２０を第２層の多孔質層
１２ｂの部分で２枚に分離した（図２（ｄ））。
の隙間に向けて0.2mm径のウォータージェットを噴射し
て、これにより貼り合わせ基板２０を第２層の多孔質層
１２ｂの部分で２枚に分離した（図２（ｄ））。
【０２６１】次いで、第２の基板側に残った多孔質Si層
を49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で撹拌しな
がら選択的にエッチングした（図２（ｅ））。この際、
単結晶InP層１３はエッチ・ストップとして機能し、多
孔質Si層１２ａ及び１２ｂ”が選択エッチングされる。
を49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で撹拌しな
がら選択的にエッチングした（図２（ｅ））。この際、
単結晶InP層１３はエッチ・ストップとして機能し、多
孔質Si層１２ａ及び１２ｂ”が選択エッチングされる。
【０２６２】該エッチング液による単結晶InPのエッチ
ング速度は、極めて低く、 単結晶InP層１３におけるエ
ッチング量（数十オングストローム程度）は、実用上無
視することができる。
ング速度は、極めて低く、 単結晶InP層１３におけるエ
ッチング量（数十オングストローム程度）は、実用上無
視することができる。
【０２６３】以上の工程により、石英基板２０上に1μm
の厚みを持った単結晶InP層１３を有する基板が得られ
る。この基板の単結晶InP層の膜厚を面内全面にわたっ
て100点について測定したところ、膜厚の均一性は1μm
±29.0nmであった。
の厚みを持った単結晶InP層１３を有する基板が得られ
る。この基板の単結晶InP層の膜厚を面内全面にわたっ
て100点について測定したところ、膜厚の均一性は1μm
±29.0nmであった。
【０２６４】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、In
P層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
P層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。
【０２６５】更に、第1の基板側に残った多孔質Siに関
しても、49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で撹
拌しながら選択的にエッチングした。この際、単結晶Si
はエッチ・ストップとして機能し、多孔質Siは選択的に
エッチングされる。この基板は、再び第１の基板を形成
するための基板として陽極化成工程に投入することがで
きる。
しても、49%弗酸と30%過酸化水素水と水との混合液で撹
拌しながら選択的にエッチングした。この際、単結晶Si
はエッチ・ストップとして機能し、多孔質Siは選択的に
エッチングされる。この基板は、再び第１の基板を形成
するための基板として陽極化成工程に投入することがで
きる。
【０２６６】第1基板の形成用として上記基板を再利用
する前に、水素中において1100℃で熱処理を1時間施し
て微小孔に起因する表面荒れ（マイクロラフネス）を回
復してもよい。ただし、第1の基板の形成用として上記
の基板を再利用する場合には、エピタキシャル成長工程
の前段における水素中でのプリベーク中に多孔質Si層の
表面の孔のシールと同時に表面平坦化が行われるため、
マイクロラフネスの平坦化は必ずしも必要ではない。
する前に、水素中において1100℃で熱処理を1時間施し
て微小孔に起因する表面荒れ（マイクロラフネス）を回
復してもよい。ただし、第1の基板の形成用として上記
の基板を再利用する場合には、エピタキシャル成長工程
の前段における水素中でのプリベーク中に多孔質Si層の
表面の孔のシールと同時に表面平坦化が行われるため、
マイクロラフネスの平坦化は必ずしも必要ではない。
【０２６７】ここで、水素中での熱処理の代わりに、表
面タッチポリシュで微小孔に起因するマイクロラフネス
を平坦化してもよい。
面タッチポリシュで微小孔に起因するマイクロラフネス
を平坦化してもよい。
【０２６８】［実施例１６］この実施例では、実施例１
０乃至実施例１５における貼り合わせ基板の分離方法を
変更するものである。具体的には、ウォータジェット法
を用いる代わりに、この実施例では、貼り合わせ基板の
ベベリングの隙間へ樹脂性の薄い楔を挿入することによ
り、貼り合わせ基板３０を第２層（下層）の多孔質Ｓｉ
層１２ｂで２枚に分離する。
０乃至実施例１５における貼り合わせ基板の分離方法を
変更するものである。具体的には、ウォータジェット法
を用いる代わりに、この実施例では、貼り合わせ基板の
ベベリングの隙間へ樹脂性の薄い楔を挿入することによ
り、貼り合わせ基板３０を第２層（下層）の多孔質Ｓｉ
層１２ｂで２枚に分離する。
【０２６９】［実施例１７］この実施例は、実施例１０
乃至実施例１５において、第１の基板を構成する単結晶
Ｓｉ基板の両面に対して、夫々の実施例に記載した処理
を施す。
乃至実施例１５において、第１の基板を構成する単結晶
Ｓｉ基板の両面に対して、夫々の実施例に記載した処理
を施す。
【０２７０】［実施例１８］上記のいずれかの陽極化成
装置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、第１の電解質溶液及
び電流密度を変更することにより４層構造の多孔質層を
形成した。第１層〜第４層の各多孔質層を形成する際の
陽極化成条件等は、次の通りである。
装置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、第１の電解質溶液及
び電流密度を変更することにより４層構造の多孔質層を
形成した。第１層〜第４層の各多孔質層を形成する際の
陽極化成条件等は、次の通りである。
【０２７１】＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：10（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:2:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第３層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第４層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:2:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：80（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：1（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、２０８μｍ程度減少した。
成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：10（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:2:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：3（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第３層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:1 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第４層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：20（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:2:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：80（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：1（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si この陽極化成条件の下で、導電性隔壁１０８を交換する
ことなく、１００枚のＳｉ基板を処理した。導電性隔壁
１０８には、多孔質層は形成されず、その表面が電解エ
ッチング（電解研磨）された。従って、導電性隔壁から
のパティクルの発生はなかった。１００枚のＳｉ基板を
処理することにより、導電性隔壁１０８は、電解エッチ
ングによって、２０８μｍ程度減少した。
【０２７２】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１層
〜第４層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚の
Ｓｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１００
枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、そ
の１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成し、次
いで、そのＳｉ基板に第３層の多孔質層を形成し、次い
で、そのＳｉ基板に第４層の多孔質層を形成した場合に
おいても同様であった。
〜第４層の多孔質層を連続的に形成しながら１００枚の
Ｓｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、１００
枚のＳｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、そ
の１００枚のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成し、次
いで、そのＳｉ基板に第３層の多孔質層を形成し、次い
で、そのＳｉ基板に第４層の多孔質層を形成した場合に
おいても同様であった。
【０２７３】第１の電解質溶液１３１を変更しながら単
結晶Ｓｉ基板に対する多層構造の多孔質層の形成する方
法としては、例えば、１つの陽極化成装置を使用し、陰
電極１０４と処理対象の単結晶Ｓｉとの間に満たす第１
の電解質溶液１３１を必要に応じて交換する方法や、複
数の陽極化成装置を使用し、処理対象のＳｉ基板を該当
する陽極化成槽に移す方法等がある。
結晶Ｓｉ基板に対する多層構造の多孔質層の形成する方
法としては、例えば、１つの陽極化成装置を使用し、陰
電極１０４と処理対象の単結晶Ｓｉとの間に満たす第１
の電解質溶液１３１を必要に応じて交換する方法や、複
数の陽極化成装置を使用し、処理対象のＳｉ基板を該当
する陽極化成槽に移す方法等がある。
【０２７４】［実施例１９］上記のいずれかの陽極化成
装置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更しな
がら３段階の陽極化成処理を実施することにより４層構
造の多孔質層を形成した。第１段階〜第３段階の各多孔
質層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通りであ
る。
装置に単結晶Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更しな
がら３段階の陽極化成処理を実施することにより４層構
造の多孔質層を形成した。第１段階〜第３段階の各多孔
質層を形成する際の陽極化成条件等は、次の通りであ
る。
【０２７５】＜第１段階の陽極化成条件等＞ 電流密度 ：1（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：8（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：10（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第２段階の陽極化成条件等＞ 電流密度 ：7（mA・cm-2） 第１の陽極化成溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：8（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：10（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si ＜第３段階の陽極化成条件等＞ 電流密度 ：100（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=1:1:2 第２の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=0.5:67:33 処理時間 ：4（sec） 導電性隔壁の材料 ：Si 以上の処理によれば、第１及び第２段階の陽極化成処理
によって共に約１０μｍ厚の第１層（上層）及び第２層
（下層）からなる２層構造の多孔質層が形成され、第３
段階の陽極化成処理により第２層中に１μｍ以下の厚さ
の新たな層が形成され、全体で４層構造の多孔質層が単
結晶Ｓｉ基板に形成される。 ［実施例２０］上記のいずれかの陽極化成装置に単結晶
Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更することにより２
層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを形成した（図２
Ａ）。第１層及び第２層の多孔質層を形成する際の陽極
化成条件等は、次の通りである。
によって共に約１０μｍ厚の第１層（上層）及び第２層
（下層）からなる２層構造の多孔質層が形成され、第３
段階の陽極化成処理により第２層中に１μｍ以下の厚さ
の新たな層が形成され、全体で４層構造の多孔質層が単
結晶Ｓｉ基板に形成される。 ［実施例２０］上記のいずれかの陽極化成装置に単結晶
Ｓｉ基板をセットし、電流密度を変更することにより２
層構造の多孔質層１２ａ及び１２ｂを形成した（図２
Ａ）。第１層及び第２層の多孔質層を形成する際の陽極
化成条件等は、次の通りである。
【０２７６】 ＜第１層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：8.15（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=17:21:13 (HF=35.6wt％,C2H5OH=18.6wt％) 第２の電解質溶液 ：HF(1wt％、1.5wt％又は2.0wt％) 処理時間 ：5（min） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：6（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si(比抵抗＝0.01Ω〜0.02Ω） ＜第２層の多孔質層の形成のための陽極化成条件等＞ 電流密度 ：30.6（mA・cm-2） 第１の電解質溶液 ：HF:H2O:C2H5OH=17:21:13 (HF=35.6wt％,C2H5OH=18.6wt％) 第２の電解質溶液 ：HF(1wt％、1.5wt％又は2.0wt％) 処理時間 ：80（sec） 多孔質Ｓｉ厚（目標） ：3（μm） 導電性隔壁の材料 ：Si(比抵抗＝0.01Ω〜0.02Ω） この３つの陽極化成条件(HF=1wt％、1.5wt％又は2.0wt
％)の下で、導電性隔壁１０８を交換することなくＳｉ
基板を処理した。
％)の下で、導電性隔壁１０８を交換することなくＳｉ
基板を処理した。
【０２７７】第２の電解質溶液のHF濃度を1wt％及び1.5
wt％とした場合には、導電性隔壁１０８には多孔質層は
形成されず、その表面が電解エッチング（電解研磨）さ
れていることが電子顕微鏡を用いて観察することによっ
て確認された。従って、導電性隔壁からのパーティクル
の発生はなかった。５枚のＳｉ基板を処理することによ
り、導電性隔壁１０８は、電解エッチングによって、厚
さが１μｍ程度減少した。これらの陽極化成条件を採用
することにより、導電性隔壁１０８の崩壊を防止しつ
つ、処理時間を短縮することによりスループットを向上
させることができる。
wt％とした場合には、導電性隔壁１０８には多孔質層は
形成されず、その表面が電解エッチング（電解研磨）さ
れていることが電子顕微鏡を用いて観察することによっ
て確認された。従って、導電性隔壁からのパーティクル
の発生はなかった。５枚のＳｉ基板を処理することによ
り、導電性隔壁１０８は、電解エッチングによって、厚
さが１μｍ程度減少した。これらの陽極化成条件を採用
することにより、導電性隔壁１０８の崩壊を防止しつ
つ、処理時間を短縮することによりスループットを向上
させることができる。
【０２７８】一方、第２の電解質溶液のHF濃度を2wt％
とした場合には、Ｓｉ基板に第１層の多孔質層を形成す
る際に導電性隔壁１０８に多孔質層が形成され、Ｓｉ基
板に第２層の多孔質層を形成する際に導電性隔壁１０８
が崩壊する現象が観察された。
とした場合には、Ｓｉ基板に第１層の多孔質層を形成す
る際に導電性隔壁１０８に多孔質層が形成され、Ｓｉ基
板に第２層の多孔質層を形成する際に導電性隔壁１０８
が崩壊する現象が観察された。
【０２７９】なお、以上の結果は、各Ｓｉ基板に第１
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら５枚のＳ
ｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、５枚のＳ
ｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、その５枚
のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場合においても
同様であった。
層、第２層の多孔質層を連続的に形成しながら５枚のＳ
ｉ基板に多孔質層を形成した場合においても、５枚のＳ
ｉ基板に第１層の多孔質層を形成し、次いで、その５枚
のＳｉ基板に第２層の多孔質層を形成た場合においても
同様であった。
【０２８０】次いで、このようにして多孔質化された基
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂの孔の内壁は
熱酸化膜で覆われた。
板を酸素雰囲気中において400℃で1時間酸化した。この
酸化により多孔質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂの孔の内壁は
熱酸化膜で覆われた。
【０２８１】次いで、多孔質Ｓｉ層上にCVD(Chemical V
apor Deposition)法により0.3μm厚の単結晶Si層１３を
エピタキシャル成長させた（図２Ｂ）。この成長条件は
以下の通りである。なお、エピタキシャル成長の前段で
は、H2中に多孔質Si層の表面が晒されるため、表面の孔
が埋まり、表面が平坦になる。
apor Deposition)法により0.3μm厚の単結晶Si層１３を
エピタキシャル成長させた（図２Ｂ）。この成長条件は
以下の通りである。なお、エピタキシャル成長の前段で
は、H2中に多孔質Si層の表面が晒されるため、表面の孔
が埋まり、表面が平坦になる。
【０２８２】＜エピタキシャル成長条件＞ ソ−スガス：SiＨ2Cl2/H2 ガス流量 ：0.5/180（ｌ/min） ガス圧力 ：80（Torr） 温度 ：950（℃） 成長速度 ：0.3（μm/min） 次いで、エピタキシャル成長させた単結晶Si層１３の表
面に熱酸化により200nm厚のSiO2層１４を形成した（図
２Ｂ）。
面に熱酸化により200nm厚のSiO2層１４を形成した（図
２Ｂ）。
【０２８３】次いで、このSiO2層の表面と別に用意した
Si基板（第２の基板）２０の表面とを密着させた後に、
1100℃で1時間の熱処理を行って貼り合わせて、貼り合
わせ基板３０を作成した（図２Ｃ）。この熱処理は、N2
或いは不活性ガス中で行ってもよいし、酸化雰囲気中で
行ってもよいし、或いは、それらを組み合わせて行って
もよい。
Si基板（第２の基板）２０の表面とを密着させた後に、
1100℃で1時間の熱処理を行って貼り合わせて、貼り合
わせ基板３０を作成した（図２Ｃ）。この熱処理は、N2
或いは不活性ガス中で行ってもよいし、酸化雰囲気中で
行ってもよいし、或いは、それらを組み合わせて行って
もよい。
【０２８４】次いで、貼り合わせ基板３０を第１の基板
１０の裏面側から多孔質Ｓｉ層１２ｂが表出するまで、
研削、研磨又はエッチングによって除去した（図２
Ｄ）。
１０の裏面側から多孔質Ｓｉ層１２ｂが表出するまで、
研削、研磨又はエッチングによって除去した（図２
Ｄ）。
【０２８５】次いで、貼り合わせ基板３０に残った多孔
質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”を49%弗化水素酸と30%過酸
化水素水と水との混合液でエッチングした（図２Ｅ）。
この際、単結晶Si層１３はエッチストップとして機能
し、多孔質Si層が選択的にエッチングされる。
質Ｓｉ層１２ａ及び１２ｂ”を49%弗化水素酸と30%過酸
化水素水と水との混合液でエッチングした（図２Ｅ）。
この際、単結晶Si層１３はエッチストップとして機能
し、多孔質Si層が選択的にエッチングされる。
【０２８６】該エッチング液による非多孔質の単結晶Si
のエッチング速度は極めて低いため、多孔質の単結晶Si
と非多孔質の単結晶Siとのエッチングの選択比は１０５
以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数十
オングストローム程度）は、実用上無視することができ
る。
のエッチング速度は極めて低いため、多孔質の単結晶Si
と非多孔質の単結晶Siとのエッチングの選択比は１０５
以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数十
オングストローム程度）は、実用上無視することができ
る。
【０２８７】以上の工程により、Si酸化膜１４上に0.2
μmの厚みを持った単結晶Si層１３を有するSOI基板（図
２Ｅ）が得られる。このSOI基板の単結晶Si層の膜厚を
面内全面にわたって100点について測定したところ、膜
厚の均一性は201nm±4nmであった。
μmの厚みを持った単結晶Si層１３を有するSOI基板（図
２Ｅ）が得られる。このSOI基板の単結晶Si層の膜厚を
面内全面にわたって100点について測定したところ、膜
厚の均一性は201nm±4nmであった。
【０２８８】さらに水素中で1100℃で熱処理を1時間施
した。表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、50
μm角の領域での平均2乗粗さは、およそ0.2nmであり、
通常市販されているSiウエハと同等であった。
した。表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、50
μm角の領域での平均2乗粗さは、およそ0.2nmであり、
通常市販されているSiウエハと同等であった。
【０２８９】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Si
層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結晶
性が維持されていることが確認された。
層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結晶
性が維持されていることが確認された。
【０２９０】なお、エピタキシャル成長させた単結晶Si
層の表面に酸化膜を形成しない場合においても同様の結
果が得られた。
層の表面に酸化膜を形成しない場合においても同様の結
果が得られた。
【０２９１】［その他］上記の実施例において、多孔質
Si層上に単結晶Ｓｉ層等の非多孔質層をエピタキシャル
成長させる工程では、CVD法の他、例えば、MBE法、スパ
ッタ法、液相成長法等を採用することもできる。
Si層上に単結晶Ｓｉ層等の非多孔質層をエピタキシャル
成長させる工程では、CVD法の他、例えば、MBE法、スパ
ッタ法、液相成長法等を採用することもできる。
【０２９２】また、多孔質Si層を選択的にエッチングす
るためのエッチング液は、49%弗酸と30%過酸化水素水と
水との混合液に限らず、例えば、 １）弗酸と水との混合液、 ２）弗酸と水との混合液に、アルコール若しくは過酸化
水素水の少なくとも一方を添加した混合液、 ３）バッファード弗酸、 ４）バッファード弗酸にアルコール若しくは過酸化水素
水の少なくとも一方を添加した混合液、 ５）弗酸、硝酸及び酢酸の混合液、 等を採用することができる。多孔質Siは、膨大な表面積
を有するため、上記のように、種々のエッチング液によ
り選択的にエッチングすることができる。
るためのエッチング液は、49%弗酸と30%過酸化水素水と
水との混合液に限らず、例えば、 １）弗酸と水との混合液、 ２）弗酸と水との混合液に、アルコール若しくは過酸化
水素水の少なくとも一方を添加した混合液、 ３）バッファード弗酸、 ４）バッファード弗酸にアルコール若しくは過酸化水素
水の少なくとも一方を添加した混合液、 ５）弗酸、硝酸及び酢酸の混合液、 等を採用することができる。多孔質Siは、膨大な表面積
を有するため、上記のように、種々のエッチング液によ
り選択的にエッチングすることができる。
【０２９３】また、貼り合わせ基板の分離工程には、ウ
ォータージェット法を適用した流体による分離方法の
他、種々の方法を採用することができる。例えば、貼り
合わせ基板の面に垂直な方向に該貼り合わせ基板に対し
て力（例えば、押圧力、引張り力）を印加する方法、貼
り合わせ基板に対して面方向にせん断力等の外圧を印加
する方法、多孔質Ｓｉ層を周辺部から酸化させて膨張さ
せ、多孔質Ｓｉ層内に内圧を発生させる方法、貼り合わ
せ基板にパルス状に変化する熱を印加して多孔質層に熱
応力を加える方法、多孔質層を軟化させる方法、或い
は、貼り合わせ基板を構成する２枚の基板間に楔を挿入
する方法等があるが、他の方法を採用することもでき
る。
ォータージェット法を適用した流体による分離方法の
他、種々の方法を採用することができる。例えば、貼り
合わせ基板の面に垂直な方向に該貼り合わせ基板に対し
て力（例えば、押圧力、引張り力）を印加する方法、貼
り合わせ基板に対して面方向にせん断力等の外圧を印加
する方法、多孔質Ｓｉ層を周辺部から酸化させて膨張さ
せ、多孔質Ｓｉ層内に内圧を発生させる方法、貼り合わ
せ基板にパルス状に変化する熱を印加して多孔質層に熱
応力を加える方法、多孔質層を軟化させる方法、或い
は、貼り合わせ基板を構成する２枚の基板間に楔を挿入
する方法等があるが、他の方法を採用することもでき
る。
【０２９４】また、陰電極１０４と処理対象の基板との
間に満たす第１の電解質溶液としては、上記の各実施例
に限定されず、含有するイオンやその濃度が異なる他の
電解質溶液を採用することもできる。また、導電性隔壁
１０８と処理対象の基板との間に満たす第２の電解質溶
液１４１として、上記の各実施例では、ＨＦ、Ｈ２Ｏ、
Ｃ２Ｈ５ＯＨを０．５：６７：３３の比率で混合した電
解質溶液を利用しているが、この比率は、例えば、１：
６７：３３、０．３：６７：３３、１：１００：０、
０．５：５０：５０等に変更することもできる。また、
第２の電解質溶液１４１としては、例えば、ＫＯＨ溶液
も好適である。
間に満たす第１の電解質溶液としては、上記の各実施例
に限定されず、含有するイオンやその濃度が異なる他の
電解質溶液を採用することもできる。また、導電性隔壁
１０８と処理対象の基板との間に満たす第２の電解質溶
液１４１として、上記の各実施例では、ＨＦ、Ｈ２Ｏ、
Ｃ２Ｈ５ＯＨを０．５：６７：３３の比率で混合した電
解質溶液を利用しているが、この比率は、例えば、１：
６７：３３、０．３：６７：３３、１：１００：０、
０．５：５０：５０等に変更することもできる。また、
第２の電解質溶液１４１としては、例えば、ＫＯＨ溶液
も好適である。
【０２９５】他の工程に関しても、上記の実施例に限定
されず、種々の方法を採用することができる。
されず、種々の方法を採用することができる。
【０２９６】上記のような思想、即ち、第１の電解質溶
液と第２の電解質溶液として、陽極化成反応の観点にお
いて、互いに性質の異なる電解質溶液を使用するという
思想は、導電性隔壁を備えない陽極化成装置を利用する
場合にも適用され得る。例えば、第１の溶液として、処
理対象の基板の表面を多孔質化し得る電解質溶液を使用
し、第２の電解質溶液として、陽電極から汚染物質を溶
出させない電解質溶液或いは陽電極からパーティクルを
発生させない電解質溶液等を使用することができる。
液と第２の電解質溶液として、陽極化成反応の観点にお
いて、互いに性質の異なる電解質溶液を使用するという
思想は、導電性隔壁を備えない陽極化成装置を利用する
場合にも適用され得る。例えば、第１の溶液として、処
理対象の基板の表面を多孔質化し得る電解質溶液を使用
し、第２の電解質溶液として、陽電極から汚染物質を溶
出させない電解質溶液或いは陽電極からパーティクルを
発生させない電解質溶液等を使用することができる。
【０２９７】
【発明の効果】本発明によれば、例えば、導電性隔壁か
らのパーティクルの発生を防止することができる。
らのパーティクルの発生を防止することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体基板の
製造工程を示す図である。
製造工程を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る半導体基板の
製造工程を示す図である。
製造工程を示す図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係る陽極化成装置
の概略構成を示す図である。
の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示す陽極化成装置の変形例に係る陽極化
成装置の概略構成を示す図である。
成装置の概略構成を示す図である。
【図５】図３に示す陽極化成装置の他の変形例に係る陽
極化成装置の概略構成を示す図である。
極化成装置の概略構成を示す図である。
【図６】図３に示す陽極化成装置１００を組み込んだ自
動処理ラインの概略構成を示す図である。
動処理ラインの概略構成を示す図である。
１０ 第１の基板 １１ 単結晶Ｓｉ基板 １２，１２ａ，１２ｂ 多孔質層 １４，１５ 非多孔質層 ２０ 第２の基板 ３０ 貼り合わせ基板 １００，２００，３００ 陽極化成装置 １０１ Ｓｉ基板 １０２ 陽極化成槽 １０３ 基板ホルダ １０３ａ 導電性隔壁ホルダ １０４ 陰電極 １０５ 陰電極ホルダ １０６ 陽電極 １０７ 陽電極ホルダ １０８ 導電性隔壁 １１１，１２１ フィルタ １１２，１２２ ポンプ １１３，１２３ ポンプ １１４ 第１のタンク １２４ 第２のタンク １３１ 第１の電解質溶液 １４１ 第２の電解質溶液 ２０１，３０１ 陽極化成槽 ７０１ ローダー ７０２ ウェハキャリア ７０３ 水洗槽 ７０４ スピンドライヤ ７０５ アンローダー ７１０ 駆動軸 ７２１ 第１搬送ロボット ７２２ 第２搬送ロボット ７３１ 第3搬送ロボット
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 21/306 Ｌ
Claims (55)
- 【請求項１】 陰電極と陽電極との間に該陽電極と電気
的に接続された導電性隔壁が配置された陽極化成装置を
利用し、前記陰電極と前記導電性隔壁との間に基板を配
置して、陽極化成反応によって該基板に多孔質層を形成
するための処理方法であって、 前記陰電極と処理対象の基板とを第１の電解質溶液を介
して電気的に接触させると共に前記導電性隔壁と該基板
とを第２の電解質溶液を介して電気的に接触させる準備
工程と、 前記陰電極と前記陽電極との間に電流を流すことにより
前記基板の前記陰電極側の面に多孔質層を形成する陽極
化成工程と、 を含み、前記第１の電解質溶液として、前記基板を多孔
質化する能力を有する電解質溶液を使用し、前記第２の
電解質溶液として、実質的に前記導電性隔壁を多孔質化
する能力を有しない電解質溶液を使用することを特徴と
する処理方法。 - 【請求項２】 前記第２の電解質溶液として、前記導電
性隔壁を電解エッチングする能力を有する電解質溶液を
使用することを特徴とする処理方法。 - 【請求項３】 前記導電性隔壁は、処理対象の基板と同
質の材料で構成されていることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の処理方法。 - 【請求項４】 前記導電性隔壁は、Ｓｉ材料で構成され
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の処理方法。 - 【請求項５】 前記第１の電解質溶液及び前記第２の電
解質溶液は、共に弗化水素を含有する溶液であることを
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
の処理方法。 - 【請求項６】 前記第１の電解質溶液と前記第２の電解
質溶液とは、弗化水素の濃度が異なることを特徴とする
請求項５に記載の処理方法。 - 【請求項７】 前記第１の電解質溶液は、前記第２の電
解質溶液よりも、弗化水素の濃度が高いことを特徴とす
る請求項６に記載の処理方法。 - 【請求項８】 前記第１の電解質溶液は、弗化水素の濃
度が１０〜５０％であることを特徴とする請求項７に記
載の処理方法。 - 【請求項９】 前記第２の電解質溶液は、弗化水素の濃
度が１０％以下であることを特徴とする請求項７又は請
求項８に記載の処理方法。 - 【請求項１０】 前記第２の電解質溶液は、弗化水素の
濃度が２％以下であることを特徴とする請求項７又は請
求項８に記載の処理方法。 - 【請求項１１】 前記陽電極から前記基板に供給される
電流は、全て前記導電性隔壁を介して供給されることを
特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記
載の処理方法。 - 【請求項１２】 前記陽極化成工程では、前記基板に、
互いに多孔度が異なる２以上の層からなる多層構造の多
孔質層を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項
１１のいずれか１項に記載の処理方法。 - 【請求項１３】 前記陽極化成工程では、前記陰電極と
前記陽電極との間に流す電流の大きさを変更することに
より多層構造の多孔質層を形成することを特徴とする請
求項１２に記載の処理方法。 - 【請求項１４】 前記陽極化成工程は、前記第１の電解
質溶液を他の電解質溶液に交換することにより多層構造
の多孔質層を形成することを特徴とする請求項１２に記
載の処理方法。 - 【請求項１５】 前記準備工程は、 前記陰電極と前記陽電極との間に処理対象の基板を基板
ホルダによって保持する工程と、 前記陰電極と前記基板との間に前記第１の電解質溶液を
満たすと共に前記導電性隔壁と前記基板との間に前記第
２の電解質溶液を満たす工程と、 を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいず
れか１項に記載の処理方法。 - 【請求項１６】 処理対象の基板に多孔質層が形成され
た後に、 前記第１及び第２のの電解質溶液を排出する工程と、 前記基板を前記基板ホルダから取り外す工程と、 を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の処理方
法。 - 【請求項１７】 前記陽極化成工程では、基板の表面か
ら数えて２番目以降の層の全部又は一部の層の多孔度が
基板の表面から数えて１番目の層の多孔度よりも高くな
るように多層構造の多孔質層を形成することを特徴とす
る請求項１２に記載の処理方法。 - 【請求項１８】 前記陽極化成工程では、前記１番目の
層の多孔度を３０％以下とし、前記２番目以降の層の全
部又は一部の層の多孔度を３０％以上とすることを特徴
とする請求項１７に記載の処理方法。 - 【請求項１９】 前記陽極化成工程では、前記２番目の
層の厚さを５μｍ以下とすることを特徴とする請求項１
７に記載の処理方法。 - 【請求項２０】 処理対象の基板に多孔質層が形成され
た後に、該基板を洗浄する洗浄工程を更に含むことを特
徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載
の処理方法。 - 【請求項２１】 前記洗浄工程において洗浄された基板
を乾燥させる乾燥工程を更に含むことを特徴とする請求
項２０に記載の処理方法。 - 【請求項２２】 陰電極と陽電極とを有し、処理対象の
基板によって前記陰電極側と前記陽電極側とに分離され
る陽極化成槽の前記陰電極と前記陽電極との間に基板を
配置し、陽極化成反応によって該基板に多孔質層を形成
するための処理方法であって、 前記陽極化成槽の前記陰電極側に第１の電解質溶液を満
たすと共に前記陽電極側に第２の電解質溶液を満たす工
程と、 前記陰電極と前記陽電極との間に電流を流すことにより
前記基板の前記陰電極側の面に多孔質層を形成する陽極
化成工程と、 を含み、前記第１の電解質溶液と前記第２の電解質溶液
とは、陽極化成反応の観点において、異なる性質を有す
る電解質溶液であることを特徴とする処理方法。 - 【請求項２３】 前記陽極化成槽は、前記陽電極と処理
対象の基板とを隔離するための導電性隔壁を有すること
を特徴とする請求項２２に記載の処理方法。 - 【請求項２４】 陽極化成反応により基板に多孔質層を
形成するための陽極化成装置であって、 陰電極と、 陽電極と、 前記陰電極と前記陽電極との間で処理対象の基板を保持
する基板ホルダと、 前記陽電極と前記基板とを隔離すると共に前記陽電極と
電気的に接続される導電性隔壁と、 前記陰電極と前記基板との間に第１の電解質溶液を供給
する第１の供給手段と、 前記導電性隔壁と前記基板との間に第２の電解質溶液を
供給する第２の供給手段と、 前記陰電極と前記基板との間の前記第１の電解質溶液を
排出する第１の排出手段と、 前記導電性隔壁と前記基板との間の前記第２の電解質溶
液を排出する第２の排出手段と、 前記第１の電解質溶液と前記第２の電解質溶液とが混合
しないような手順に従って前記第１及び第２の供給手段
並びに前記第１及び第２の排出手段を制御する制御手段
と、 を備えることを特徴とする陽極化成装置。 - 【請求項２５】 基板の製造方法であって、 請求項１乃至請求項１１に記載の処理方法に従って基板
の表面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、 前記多孔質層上に非多孔質層を形成する第２の形成工程
と、 前記第２の形成工程によって得られる基板を第１の基板
として、該第１の基板と別途用意した第２の基板とを前
記非多孔質層を挟むようにして貼り合わせて貼り合わせ
基板を作成する貼り合わせ工程と、 前記貼り合わせ基板より、前記第１の基板の裏面から前
記多孔質層までの部分を除去する除去工程と、 を含むことを特徴とする基板の製造方法。 - 【請求項２６】 基板の製造方法であって、 請求項１乃至請求項１１に記載の処理方法に従って基板
の表面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、 前記多孔質層上に非多孔質層を形成する第２の形成工程
と、 前記第２の形成工程によって得られる基板を第１の基板
として、該第１の基板と別途用意した第２の基板とを前
記非多孔質層を挟むようにして貼り合わせて貼り合わせ
基板を作成する貼り合わせ工程と、 前記貼り合わせ基板を前記多孔質層の部分で分離する分
離工程と、 分離後の第２の基板上に残留する多孔質層を除去する除
去工程と、 を含むことを特徴とする基板の製造方法。 - 【請求項２７】 前記分離工程では、前記多孔質層に向
けて流体を打ち込むことにより前記貼り合わせ基板を２
枚の基板に分離することを特徴とする請求項２６に記載
の基板の製造方法。 - 【請求項２８】 前記分離工程では、前記貼り合わせ基
板に対して、該貼り合わせ基板の面に実質的に垂直な方
向に、力を印加することにより、該貼り合わせ基板を２
枚の基板に分離することを特徴とする請求項２６に記載
の基板の製造方法。 - 【請求項２９】 前記分離工程では、前記貼り合わせ基
板に対して、面方向にせん断応力を印加することによ
り、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離することを特
徴とする請求項２６に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３０】 前記分離工程では、前記貼り合わせ基
板の前記多孔質層の周辺部分を酸化させて体積膨張させ
ることにより、該貼り合わせ基板を２枚の基板に分離す
ることを特徴とする請求項２６に記載の基板の製造方
法。 - 【請求項３１】 前記流体として液体を利用することを
特徴とする請求項２７に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３２】 前記流体として気体を利用することを
特徴とする請求項２７に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３３】 分離後の第１の基板の表面に残留する
多孔質層を除去して該基板を再利用可能にする工程を更
に含むことを特徴とする請求項２６乃至請求項３２のい
ずれか１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３４】 前記第１の形成工程では、互いに多孔
度が異なる多層構造の多孔質層を形成することを特徴と
する請求項２６乃至請求項３４のいずれか１項に記載の
基板の製造方法。 - 【請求項３５】 前記分離工程では、前記多層構造の多
孔質層のうち内側の層を分離用の層として利用すること
を特徴とする請求項３４に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３６】 前記第１の形成工程では、Ｓｉ基板の
表面に多孔質層を形成することを特徴とする請求項２６
乃至請求項３５のいずれか１項に記載の基板の製造方
法。 - 【請求項３７】 前記非多孔質層は、半導体層を含むこ
とを特徴とする請求項２６乃至請求項３６のいずれか１
項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３８】 前記非多孔質層は、単結晶Ｓｉ層を含
むことを特徴とする請求項２６乃至請求項３６のいずれ
か１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項３９】 前記非多孔質層は、内側から順に、単
結晶Ｓｉ層及び絶縁層を含むことを特徴とする請求項２
６乃至請求項３６のいずれか１項に記載の基板の製造方
法。 - 【請求項４０】 前記絶縁層は、ＳｉＯ２層であること
を特徴とする請求項３９に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４１】 前記非多孔質層は、化合物半導体層を
含むことを特徴とする請求項２６乃至請求項３６のいず
れか１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４２】 前記第２の基板は、Ｓｉ基板であるこ
とを特徴とする請求項２６乃至請求項４１のいずれか１
項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４３】 前記第２の基板は、表面に酸化膜を有
するＳｉ基板であることを特徴とする請求項２６乃至請
求項４１のいずれか１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４４】 前記第２の基板は、光透過性の基板で
あることを特徴とする請求項２６乃至請求項４１のいず
れか１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４５】 前記第２の基板は、絶縁性の基板であ
ることを特徴とする請求項２６乃至請求項４１のいずれ
か１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４６】 前記第２の基板は、石英基板であるこ
とを特徴とする請求項２６乃至請求項４１のいずれか１
項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項４７】 前記除去工程に次いで、分離後の第２
の基板を平坦化する平坦化工程を更に含むことを特徴と
する請求項２６乃至請求項４６のいずれか１項に記載の
基板の製造方法。 - 【請求項４８】 前記平坦化工程は、水素を含む雰囲気
中での熱処理を含むことを特徴とする請求項４７に記載
の基板の製造方法。 - 【請求項４９】 前記除去工程では、 ａ）弗酸、 ｂ）弗酸にアルコール及び過酸化水素水の少なくとも一
方を添加した混合液、 ｃ）バッファード弗酸、 ｄ）バッファード弗酸に弗酸にアルコール及び過酸化水
素水の少なくとも一方を添加した混合液、 のいずれかをエッチング液として多孔質層を選択的にエ
ッチングすることを特徴とする請求項２６乃至請求項４
８のいずれか１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項５０】 前記除去工程では、化合物半導体をエ
ッチングする速度よりも多孔質層をエッチングする速度
が速いエッチング液により多孔質層を選択的にエッチン
グすることを特徴とする請求項４１に記載の基板の製造
方法。 - 【請求項５１】 前記除去工程では、前記非多孔質層を
ストッパとして多孔質層を選択的に研磨することを特徴
とする請求項２６乃至請求項４９のいずれか１項に記載
の基板の製造方法。 - 【請求項５２】 前記貼り合わせ工程は、前記非多孔質
層が形成された第１の基板を前記第２の基板に密着させ
る工程であることを特徴とする請求項２６乃至請求項５
１のいずれか１項に記載の基板の製造方法。 - 【請求項５３】 前記貼り合わせ工程は、前記非多孔質
層が形成された第１の基板を前記第２の基板に密着させ
た後に、陽極接合、加圧若しくは熱処理又はこれらの組
み合わせの中から選ばれる処理を施す工程であることを
特徴とする請求項２６乃至請求項５１のいずれか１項に
記載の基板の製造方法。 - 【請求項５４】 半導体薄膜の製造方法であって、 請求項１乃至請求項１１に記載の処理方法に従って基板
の表面に多孔質層を形成する第１の形成工程と、 前記多孔質層上に半導体薄膜を形成する第２の形成工程
と、 前記第２の形成工程によって得られる基板を前記多孔質
層の部分で分離する分離工程と、 を含むことを特徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項５５】 前記分離工程では、前記第２の形成工
程によって得られる基板の前記半導体薄膜にフィルムを
貼り付けて該フィルムを引き剥がすことにより、該基板
を前記多孔質層の部分で分離することを特徴とする請求
項５４に記載の薄膜の製造方法。
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