JP2005005711A - Ｓｏｉウェーハおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い熱伝導率を有する電気絶縁層を有し、引き続く電子部品の製造の際に高い収率が保証されるＳＯＩウェーハを提供する。
【解決手段】シリコンからなる担体、担体の少なくとも１つの面の上に少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する少なくとも１つの電気絶縁層および電気絶縁層の上に平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の厚さおよび最大で０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を有するＳＯＩウェーハである。
【選択図】なし
【解決手段】シリコンからなる担体、担体の少なくとも１つの面の上に少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する少なくとも１つの電気絶縁層および電気絶縁層の上に平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の厚さおよび最大で０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を有するＳＯＩウェーハである。
【選択図】なし
Description
本発明の対象はシリコン担体、高い熱伝導率を有する電気絶縁層および低い欠陥密度および高い層厚の均一性を有するシリコン層からなるＳＯＩウェーハおよび前記ＳＯＩウェーハの製造方法である。
ＳＯＩウェーハ（シリコン・オン・インシュレーター）は一般に３つの層からなる。最も下の層であるシリコンウェーハの表側にまず、例えば二酸化珪素からなる電気絶縁層が存在する。この上に薄い単結晶シリコン層が存在し、この層に後で電気部品が製造される。しかし２個の層のみを有するＳＯＩウェーハも知られている。これは電気絶縁する担体、例えばガラスまたはサファイアおよび薄いシリコン層からなる。将来予想される方向での部品の製造のために、特に完全空乏（ｆｕｌｌｙ ｄｅｐｌｅｔｅｄ）技術（その際トランジスターの空乏帯域は単結晶シリコン層の厚さに等しい）のために、単結晶シリコン層はきわめて薄く、すなわち０.１μｍ以下の厚さを有していなければならない。
一般に使用される二酸化珪素からなる絶縁層は約１.４０Ｗ／（Ｋｍ）のみの低い熱伝導率の欠点を有する。部品を通電する場合に生じる熱は十分な程度で下に排出されず、場所的に高い温度の位置（ホットスポット）を生じ、これが部品の効率、最大可能なサイクル速度および長時間安定性（信頼性）を低下する。
従ってより高い熱伝導率を有する電気絶縁材料をＳＯＩ技術のために利用可能にする多くの試みが存在する。例えば薄いシリコン層に担体材料としてサファイア（酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３）を使用することができる（シリコン・オン・サファイア、ＳＯＳ）。α−酸化アルミニウムの熱伝導率は３０Ｗ／（Ｋｍ）であり、二酸化珪素の熱伝導率より明らかに高い。この構造の欠点は費用がかかる製造のほかにシリコンとサファイアの約１０％だけ異なる格子定数および熱膨張率の差である（Ｓｉ：３.８×１０−８／Ｋ、Ａｌ２Ｏ３：９.２×１０−８／Ｋ）。これは、例えばヘテロエピタキシー工程でアルミニウムによる汚染作用およびオートドーピング作用のほかに結晶学的欠陥（ずれ、双晶形成、堆積欠陥）を生じ、これは引き続く熱修復工程で部分的にしか取り除かれない。シリコン−酸化アルミニウム界面の垂直方向のフィルムの不均一性および横方向の応力が電荷担体の移動を減少する。従ってＳＯＳは超高速マイクロエレクトロニクスでなく、むしろ放射線に耐える使用に使用される。他の欠点は、担体が全部の厚さにわたり電気絶縁性酸化アルミニウムからなるので、シリコン層を下から電気的に作用することができないことである。
半導体材料からなる担体、電気絶縁層および電気絶縁層の上に存在する半導体材料からなる層からなる３つの層を有するＳＯＩウェーハは最後に記載した欠点を有しない。
特開平０１−３１５１２９号にはシリコン担体、酸化アルミニウムからなる絶縁層および薄いシリコン層からなるこの種のＳＯＩウェーハが記載される。特開平０３−０６９１４４号および特開平０３−０６９１４５号はシリコン担体上の酸化アルミニウムマグネシウム（スピネル、ＭｇＡｌ２Ｏ４）からなる絶縁層の製造を記載する。特開平０９−１６２０８８号にはシリコンからなる担体および薄いシリコン層の間の絶縁層としてα−およびγ−酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）およびフッ化カルシウム（ＣａＦ２）を使用できることが記載されている。絶縁層は減圧下で気相から堆積する（低圧化学蒸着ＬＰＣＶＤ）ことによりまたは分子線エピタキシー（ＭＢＥ）によりシリコン担体に製造する。引き続き絶縁層にシリコン層をエピタキシー析出する。選択的に他のシリコンウェーハを絶縁層と結合し、引き続きシリコン層を研削および研磨により所望の層厚に調節することによりシリコン層を製造することができる。
しかし前記文献によるＳＯＩウェーハは電子部品の製造の際に低い収率が生じるので、マイクロプロセッサー、ラップトップ用メモリー部品または電気通信用チップのような電子部品の製造に無条件で適していない
特開平０１−３１５１２９号
特開平０３−０６９１４４号
特開平０３−０６９１４５号
特開平０９−１６２０８８号
従って本発明の課題は、高い熱伝導率を有する電気絶縁層を有し、引き続く電子部品の製造の際に高い収率が保証されるＳＯＩウェーハを提供することである。
前記課題は、シリコンからなる担体、担体の少なくとも１つの面の上に少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する少なくとも１つの電気絶縁層および電気絶縁層の上に平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の厚さおよび最大で０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を有するＳＯＩウェーハにより解決される。
電気絶縁層の材料として、電気絶縁性に作用し、少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有するすべての化合物を使用することができる。等方性材料はすべての空間方向で同じ熱伝導率を有し、異方性材料は異なる空間方向で熱伝導率の異なる値を有することができる。本発明により１つの空間方向で所定の最小値を達成するかまたは上回る場合が十分である。適当な材料は、例えば珪酸ジルコニウム（Ｚｒ［ＳｉＯ４］）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）である。少なくとも９Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する材料、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、酸化トリウム（ＴｈＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ホウ素（ＢＣｘ）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）が有利である。少なくとも１００Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する材料、例えばダイアモンド、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および酸化ベリリウム（ＢｅＯ）が特に有利である。一般式ＡｘＢｙＯｎの他の二成分または三成分酸化物も使用することができ、ＡおよびＢは金属、半金属または非金属であってもよく、Ｏは酸素を表し、ｚ、ｙおよびｎは正の整数であり、ｘおよびｙが０である場合も含む。電気絶縁層の熱伝導率が高いほど、いわゆるホットスポットが減少できるので、部品に有利に作用する。しかし電気絶縁特性の条件は常に維持されなければならない。
高い熱伝導率を有する電気絶縁体に、付加的に電子部品を製造する際に必要な処理温度に破壊されずに耐える条件が課されなければならない。電気絶縁体は少なくとも１０００℃まで破壊されず、結晶構造を変化せず、または熱導体または電気絶縁体としての特性を失わずに、温度に安定でなければならない。これらの条件は、例えばすでに説明された材料により満たされる。従って本発明によるＳＯＩウェーハは１０００℃までの温度を必要とするＣＭＯＳ工程（相補的金属酸化物半導体）に適している。
絶縁層としての前記材料はその上に存在するシリコン層の電気特性を決定的に損なわない。前記材料はシリコンの還元作用に対して不活性であり、すなわち珪化物を形成せず、純粋金属にまで還元しない。
電気絶縁層の厚さは１ｎｍ〜１μｍの範囲であり、１ｎｍ〜１００ｎｍの層厚が有利であり、２ｎｍ〜８０ｎｍの層厚が特に有利である。
最も上のシリコン層内の欠陥は一般に欠陥エッチングにより特徴付けられる。いわゆるＨＦ欠陥を測定するために、ウェーハを１５分間ＨＦ／Ｈ２Ｏ混合物（１：１）にさらす。いわゆるセコ欠陥（Ｓｅｃｃｏ Ｄｅｆｅｃｔ）を測定するために、ウェーハをＫ２Ｃｒ２Ｏ７／ＨＦ／Ｈ２Ｏの４４ｇ／１ｋｇ／５ｋｇの割合の混合物に１時間さらし、薄いシリコン層の７５％が除去される。セコエッチングのエッチング速度は知られており、２〜２.５ｎｍ／秒であり、エッチング時間をシリコン層の厚さに容易に適合することができる。エッチング後に欠陥をノルマルスキー（Ｎｏｒｍａｒｓｋｉ）顕微鏡で分析し、数える。本発明のＳＯＩウェーハは最高で０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する。同時に最高で１×１０４セコ欠陥／ｃｍ２の密度を有するＳＯＩウェーハが有利である。
本発明のＳＯＩウェーハは電気絶縁層の上に平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の厚さを有する薄い単結晶のシリコン層を有する。
シリコン層の低い欠陥密度は部品の製造において機能的部品の高い収率を生じる。層厚の少ない標準偏差は明らかにトランジスター特性曲線の狭い分布を生じ、これが使用可能な部品の収率を改良し、性能を改良する。この理由から本発明のＳＯＩウェーハは電子部品および進行する世代の部品の製造に際立って適している。
本発明は以下の工程
シリコンからなる担体ウェーハを用意する工程、
層厚が少なくとも製造すべきシリコン層の最終厚さに相当し、最大１０１２／ｃｍ３の空孔濃度および最大１０５／ｃｍ３の空孔集合体の濃度を有する、単結晶シリコンからなる表面供与体層を有する供与体ウェーハを用意する工程、
少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する電気絶縁材料からなる層を担体ウェーハの１つの面におよび／または供与体層を有する供与体ウェーハの面に設置する工程、その後
供与体ウェーハが供与体層を有する面で電気絶縁層を介して担体ウェーハと結合するように、担体ウェーハと供与体ウェーハを結合する工程、その後
供与体ウェーハの厚さを減少させ、供与体層から平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の最終厚さおよび０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を形成させ、前記シリコン層が電気絶縁材料からなる層を介して担体ウェーハと結合する工程
を有するＳＯＩウェーハの製造方法に関する。
シリコンからなる担体ウェーハを用意する工程、
層厚が少なくとも製造すべきシリコン層の最終厚さに相当し、最大１０１２／ｃｍ３の空孔濃度および最大１０５／ｃｍ３の空孔集合体の濃度を有する、単結晶シリコンからなる表面供与体層を有する供与体ウェーハを用意する工程、
少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する電気絶縁材料からなる層を担体ウェーハの１つの面におよび／または供与体層を有する供与体ウェーハの面に設置する工程、その後
供与体ウェーハが供与体層を有する面で電気絶縁層を介して担体ウェーハと結合するように、担体ウェーハと供与体ウェーハを結合する工程、その後
供与体ウェーハの厚さを減少させ、供与体層から平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の最終厚さおよび０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を形成させ、前記シリコン層が電気絶縁材料からなる層を介して担体ウェーハと結合する工程
を有するＳＯＩウェーハの製造方法に関する。
本発明の方法の出発点は２個のウェーハ、いわゆる供与体ウェーハ（ドナーウェーハ）およびいわゆる担体ウェーハ（ハンドルウェーハ）である。
担体ウェーハとして、多結晶または有利に単結晶である任意の直径のすべてのシリコンウェーハを使用することができる（例えば３″、４″、５″、６″、８″、１２″またはこれより大きい）。担体ウェーハは、例えば１種以上の電気的に活性の元素、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、燐、砒素またはアンチモンによりドープされていてもよい。担体ウェーハは、担体ウェーハと電気絶縁層の間の格子の適合を生じるために、ゲルマニウム、窒素または炭素のような付加的な元素によりドープされていてもよい。更に同時ドーピング（例えば１×１０１４／ｃｍ３〜１×１０１６／ｃｍ３の範囲の濃度の窒素）によりずれおよびすべりに対する担体ウェーハの機械的安定性を高めることができる。炭素、窒素またはホウ素を多くドーピングしたシリコンウェーハの使用が特に有利である。
本発明により供与体ウェーハとして単結晶シリコンからなる表面供与体層を有するウェーハを使用し、その際供与体層の厚さは少なくとも製造すべきシリコン層の最終厚さに相当する。供与体層は実質的に空孔および空孔集合体（いわゆるＣＯＰｓ）を含まない。これは本発明の意味で空孔の濃度が最大で１０１２／ｃｍ３および空孔集合体の濃度が最大で１０５／ｃｍ３であることを表す。供与体層は供与体ウェーハの平面に存在し、供与体ウェーハは電気絶縁層を介して担体ウェーハと結合している。供与体ウェーハとして供与体層がエピタキシーシリコンウェーハであるウェーハを使用することができる。エピタキシー層は低い堆積速度によりエピタキシー工程の間に空孔および空孔集合体を有しない。同様に例えば欧州特許第８２９５５９号に記載されるような熱処理により表面にまたは全部の体積に空孔および空孔集合体を含まないシリコンウェーハを使用することができる。供与体ウェーハとして空孔のない単結晶から製造したシリコンウェーハを使用することができる。この種のシリコン単結晶はチョクラルスキーによる坩堝引き上げ法により製造することができ、結晶の引き上げの際に、例えばドイツ特許第４４１４９４７号および欧州特許第８６６１５０号に記載されているような、正確に決められた条件を守らなければならない。空孔を含まないシリコン単結晶を製造する場合の重要な条件はｖ／Ｇ＜１.３４×１０−３ｃｍ２／（ｍｉｎＫ）の不等式を満たすことであり、ｖは成長速度であり、Ｇは液体／固体の相界面での軸方向の温度勾配である。
供与体ウェーハとして、空孔を含まないおよび空孔集合体を含まない単結晶シリコンからなる供与体層を有する任意の直径のすべてのウェーハを使用することができる（例えば３″、４″、５″、６″、８″、１２″またはこれより大きく、この直径は有利に担体ウェーハの直径と同じである）。供与体ウェーハは、例えば１種類の単結晶シリコンウェーハであってもよい。供与体ウェーハは複数の層を有してもよく、その際少なくとも供与体層が単結晶シリコンからなる。シリコンウェーハまたは少なくとも供与体層は、例えば１種以上の電気的に活性の元素、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、燐、砒素またはアンチモンによりドープされていてもよく、この場合にこれは高度にドープされたシリコンのことである。供与体ウェーハは、供与体ウェーハと電気絶縁層の間の格子の適合を生じるためにゲルマニウム、窒素または炭素のような付加的な元素によりドープされていてもよい。
本発明によりまず供与体層を有する供与体ウェーハの表面にまたは担体ウェーハの少なくとも一方の面に、例えば技術水準で公知の蒸着技術、例えばいわゆるテレフォーカスガンを使用して電気絶縁材料の層を製造する。装置と方法の説明は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｅｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｆｉｌｍｓ ａｎｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ、Ｂｕｎｓｈａｈ、Ｒ.Ｆ.Ｎｏｙｅｓ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ（１９９４）２ｎｄ ｅｄ.１８４頁以下、１３４頁以下に記載されている。電気絶縁層の層厚は１ｎｍ〜１μｍの範囲であり、１ｎｍ〜１００ｎｍの層厚が有利であり、２ｎｍ〜８０ｎｍの層厚が特に有利である。
このほかに例えばＡＰＣＶＤ（常圧化学蒸着）、ＬＰＣＶＤ（低圧化学蒸着）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）またはＡＬＤ（原子層析出）のようなすべての他の公知の堆積法を使用することができる。最適な堆積法は電気絶縁層の特性により決定され、相当して選択される。どの物質に対してどの方法を有利に使用できるかは、前記のＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｅｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｆｉｌｍｓ ａｎｄ ｃｏａｔｉｎｇｓに記載される。ＡｌＮに関しては、例えばＬＰＣＶＤ法またはＰＥＣＶＤ（プラズマ化学蒸着）法を使用することができる。
本発明の方法はまずシリコンウェーハの一方にまたは両方に熱酸化により５ｎｍ未満の厚さを有するきわめて薄い二酸化シリコン層を製造するように変更することもできる。絶縁層を二酸化シリコンの上にまたは二酸化シリコンを有しないウェーハの上に設置する。他の変形は複数の層の組み合わせにより生じるが、このうち少なくとも１つは絶縁性でなければならない。
引き続き供与体ウェーハが空孔および空孔集合体を含まない面で電気絶縁層を介して担体ウェーハと結合するように、担体ウェーハを供与体ウェーハと結合（ボンディング）する。担体ウェーハの１つの面のみが電気絶縁層を有する場合は、電気絶縁層が、空孔および空孔集合体を含まない供与体ウェーハの面と結合する。両方の面が電気絶縁層を有する場合は、両方のウェーハが電気絶縁層を介して互いに結合する。両方のウェーハの結合は有利に市販されている接着剤を使用して行う。
最後の工程で供与体ウェーハから平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の最終厚さおよび最高で０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有するシリコン層が生じるように、供与体ウェーハの厚さを減少させる。最後の工程として有利に、例えば欧州特許第９０５７６７号に記載されるように研磨を実施する。
担体ウェーハと供与体ウェーハを結合後、両方の結合したウェーハの界面の特性を改良するために、有利にウェーハを１０００〜１２００℃の温度で熱処理する（ボンドアニール）。この高温処理は電気絶縁層を部分焼結し、電気絶縁層の特性が改良される。ボンドアニールは供与体ウェーハの厚さをシリコン層の所望の最終厚さに減少させる工程の前または後に行うことができる。
供与体ウェーハの厚さを供与体ウェーハ内に予め用意された分離層に沿って分離することにより減少させることが特に有利である。
分離層は、例えば欧州特許第５３３５５１号に記載されるように、イオン、例えば水素イオンの注入により製造することができる。電気絶縁層を、注入の前または後に供与体ウェーハの上にまたはこれと独立に担体ウェーハの上に設置することができる。分離層に沿った分離は両方のウェーハの結合後に、例えば３００〜５００℃の温度での熱処理（いわゆるスプリットアニール）により行う。
ドイツ特許第１０１３１２４９号に記載されるように、表面に設けられた適当な凹所を有するシリコンウェーハを熱処理し、熱処理が表面を閉鎖し、表面の下に空隙を形成することにより分離層を製造することができる。この場合に分離層は空隙の１つの層により決定される。この方法においても供与体ウェーハは本発明の意味で空孔および空孔集合体を含んでいてはならない。この方法の場合に電気絶縁層を有利に担体ウェーハの上に堆積する。両方のシリコンウェーハを結合後、空隙により決定される分離層の分離を、例えば熱により、機械的にまたは化学的に行う。適当な方法はドイツ特許第１０１３１２４９号に記載される。
本発明の方法を実施する場合に完全に意想外であり、予測されない以下の効果が示された。少なくとも単結晶シリコンからなる供与体層に空孔も空孔集合体（ＣＯＰｓ）も有しない供与体ウェーハを使用し、このウェーハを高い熱伝導率を有する電気絶縁層を介して担体ウェーハと結合する場合に、結合したウェーハを引き続き研磨または他の均一にする方法によりきわめて均一な層厚に減少することができる。明らかに絶縁層の温度補償効果はシリコン層の空孔不在性と一緒にスプリットアニールの場合も研磨の場合も研磨の際にきわめて一様な切除を生じる配置を生じる。結果として電気絶縁層がきわめて良好な熱伝導率を有し、薄いシリコン層が同時に少ない欠陥密度および高い層厚の均一性を有するＳＯＩウェーハが得られる。ＨＦ欠陥の密度は０.５／ｃｍ２より少なく、セコ欠陥の密度は１×１０４／ｃｍ２より少ない。平均層厚からの標準偏差は最大５％である。
本発明の１つの有利な構成は以下に電気絶縁材料として酸化ベリリウムの例に示され、その際一般的な方法は酸化ベリリウムに限定されない。
供与体ウェーハとして空孔を含まない単結晶から製造されるシリコンウェーハを使用する。空孔を含まない単結晶はチョクラルスキーによる坩堝引き上げにより製造され、結晶引き上げの間、不等式 ｖ／Ｇ＜１.３４×１０−３ｃｍ２／（ｍｉｎＫ）が満たされる。
供与体ウェーハの上に蒸着により酸化ベリリウム（ＢｅＯ）の層を堆積する。テレフォーカスガンを使用する蒸着の場合の蒸着温度として２４００〜２７００℃の温度を選択する。坩堝材料としてＢｅＯに耐性であり、溶融に耐性であるタングステンを使用する。厚さ５０ｎｍを有するＢｅＯからなる層を製造する。
これに続いて欧州特許第５３３５５１号に記載されるように、ウェーハに水素を注入し、第２のシリコンウェーハ、担体ウェーハとボンディングする。その後４５０℃で熱処理（スプリットアニール）を行う。その際供与体ウェーハを水素注入により決定される分離層の上で分離し、担体ウェーハは熱伝導性の電気絶縁材料からなる１つのみの層およびこの上にシリコンからなる１つの層を有する。供与体ウェーハの残りはスプリットアニールにより分離する。
その後シリコン層と電気絶縁層の界面特性を改良するために、ウェーハを１１００℃で引き続き熱処理する（ボンドアニール）。この高温処理はＢｅＯからなる層の部分焼結を生じ、前記層の特性が改良される。これに続いて薄いシリコン層を有するウェーハの面を欧州特許第９０５７６７号により研磨する。
これにより製造したＳＯＩウェーハは０.３／ｃｍ２のＨＦ欠陥の密度および０.７×１０４／ｃｍ２のセコ欠陥の密度を有する。平均層厚からの標準偏差は４％である。
Claims (10)
- シリコンからなる担体、担体の少なくとも１つの面の上に少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する少なくとも１つの電気絶縁層および電気絶縁層の上に平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の厚さおよび最大で０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を有するＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレーター）ウェーハ。
- 最大で１×１０４セコ欠陥／ｃｍ２の密度を有する請求項１記載のＳＯＩウェーハ。
- 電気絶縁層が少なくとも９Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する請求項１または２記載のＳＯＩウェーハ。
- 電気絶縁層が少なくとも１００Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する請求項３記載のＳＯＩウェーハ。
- 電気絶縁層が異なる電気絶縁材料の少なくとも２個の層からなる請求項１から４までのいずれか１項記載のＳＯＩウェーハ。
- 以下の工程
シリコンからなる担体ウェーハを用意する工程、
層厚が少なくとも製造すべきシリコン層の最終厚さに相当し、最大１０１２／ｃｍ３の空孔濃度および最大１０５／ｃｍ３の空孔集合体の濃度を有する、単結晶シリコンからなる表面供与体層を有する供与体ウェーハを用意する工程、
少なくとも１つの空間方向で少なくとも１.６Ｗ／（Ｋｍ）の熱伝導率を有する電気絶縁材料からなる層を担体ウェーハの１つの面におよび／または供与体層を有する供与体ウェーハの面に設置する工程、その後
供与体ウェーハが供与体層を有する面で電気絶縁層を介して担体ウェーハと結合するように、担体ウェーハと供与体ウェーハを結合する工程、その後
供与体ウェーハの厚さを減少させ、供与体層から平均層厚からの最大５％の標準偏差を有する１０ｎｍ〜１０μｍの範囲の最終厚さおよび０.５ＨＦ欠陥／ｃｍ２の密度を有する単結晶シリコン層を形成させ、前記シリコン層が電気絶縁材料からなる層を介して担体ウェーハと結合する工程
を有するＳＯＩウェーハの製造方法。 - 供与体ウェーハの厚さを減少させる工程が研磨工程を有する請求項６記載の方法。
- 供与体ウェーハと担体ウェーハを結合する前に供与体ウェーハ内に分離層を製造し、供与体ウェーハの厚さを減少させる工程が供与体ウェーハを分離層に沿って分離する工程を有する請求項６または７記載の方法。
- 分離層を供与体ウェーハ中への水素の注入より製造する請求項８記載の方法。
- ３００〜５００℃の範囲の温度での熱処理により分離を行う請求項８または９記載の方法。
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