JPH10200078A - 半導体部材の製造方法および半導体部材 - Google Patents
半導体部材の製造方法および半導体部材Info
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- JPH10200078A JPH10200078A JP31033097A JP31033097A JPH10200078A JP H10200078 A JPH10200078 A JP H10200078A JP 31033097 A JP31033097 A JP 31033097A JP 31033097 A JP31033097 A JP 31033097A JP H10200078 A JPH10200078 A JP H10200078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多層構造体を多孔質層で良好、簡易に分離す
るのが困難。 【解決手段】 シリコン基板の少なくとも１つの表面側
に導電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域１２を
形成する工程、拡散領域１２を含む領域に多孔質シリコ
ン層１３，１４を形成する工程、多孔質シリコン層１３
上に非多孔質半導体層１５を形成して第１の基体１１を
用意する工程、第１の基体１１と第２の基体１６とを非
多孔質半導体層１５が内側に位置する多層構造体が得ら
れるように貼り合わせる工程、多孔質シリコン層の領域
であって、前記拡散領域以外の領域１４より前記多層構
造体を分離する工程、前記分離された第２の基体１６側
に残った多孔質シリコン層１３，１４を除去する工程、
とを有する。さらに、分離された第１の基体１１側に残
った多孔質シリコン層１４を除去して得られる基体を第
１の基体１１または第２の基体１６の原材料として使用
する工程、とを有する。
るのが困難。 【解決手段】 シリコン基板の少なくとも１つの表面側
に導電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域１２を
形成する工程、拡散領域１２を含む領域に多孔質シリコ
ン層１３，１４を形成する工程、多孔質シリコン層１３
上に非多孔質半導体層１５を形成して第１の基体１１を
用意する工程、第１の基体１１と第２の基体１６とを非
多孔質半導体層１５が内側に位置する多層構造体が得ら
れるように貼り合わせる工程、多孔質シリコン層の領域
であって、前記拡散領域以外の領域１４より前記多層構
造体を分離する工程、前記分離された第２の基体１６側
に残った多孔質シリコン層１３，１４を除去する工程、
とを有する。さらに、分離された第１の基体１１側に残
った多孔質シリコン層１４を除去して得られる基体を第
１の基体１１または第２の基体１６の原材料として使用
する工程、とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路
や、太陽電池、半導体レーザー、発光ダイオード等の半
導体素子を形成する為の半導体部材の製造方法および半
導体部材に関し、特に半導体層を別の基体上に移設（tr
ansfer）する工程を含む半導体部材の製造方法および半
導体部材に関する。
や、太陽電池、半導体レーザー、発光ダイオード等の半
導体素子を形成する為の半導体部材の製造方法および半
導体部材に関し、特に半導体層を別の基体上に移設（tr
ansfer）する工程を含む半導体部材の製造方法および半
導体部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体部材は、半導体ウェハー、半導体
基板、半導体装置等の名称で知られており、その半導体
領域を利用して半導体素子が形成されているものや、半
導体素子が形成される前の状態のものを含むものとす
る。
基板、半導体装置等の名称で知られており、その半導体
領域を利用して半導体素子が形成されているものや、半
導体素子が形成される前の状態のものを含むものとす
る。
【０００３】このような半導体部材のなかには、絶縁物
上に半導体層を有するものもある。
上に半導体層を有するものもある。
【０００４】絶縁物上の単結晶Ｓｉ半導体層の形成は、
シリコン オン インシュレーター（ＳＯＩ）技術として
広く知られ、通常のＳｉ集積回路を作製するバルクＳｉ
基板では到達しえない数々の優位点をＳＯＩ技術を利用
したデバイスが有することから多くの研究が成されてき
た。すなわち、ＳＯＩ技術を利用することで、 １．誘電体分離が容易で高集積化が可能、 ２．対放射線耐性に優れている、 ３．浮遊容量が低減され高速化が可能、 ４．ウエル工程が省略できる、 ５．ラッチアップを防止できる、 ６．薄膜化による完全空乏型電界効果トランジスタが可
能、 等の優位点が得られる。これらは例えば以下の文献に詳
しい。Special Issue:“Single-crystal silicon on no
n-single-crystal insulators";edited by G.W.Cullen,
Journal of Crystal Growth,volume 63,no 3,pp429〜59
0(1983) 。
シリコン オン インシュレーター（ＳＯＩ）技術として
広く知られ、通常のＳｉ集積回路を作製するバルクＳｉ
基板では到達しえない数々の優位点をＳＯＩ技術を利用
したデバイスが有することから多くの研究が成されてき
た。すなわち、ＳＯＩ技術を利用することで、 １．誘電体分離が容易で高集積化が可能、 ２．対放射線耐性に優れている、 ３．浮遊容量が低減され高速化が可能、 ４．ウエル工程が省略できる、 ５．ラッチアップを防止できる、 ６．薄膜化による完全空乏型電界効果トランジスタが可
能、 等の優位点が得られる。これらは例えば以下の文献に詳
しい。Special Issue:“Single-crystal silicon on no
n-single-crystal insulators";edited by G.W.Cullen,
Journal of Crystal Growth,volume 63,no 3,pp429〜59
0(1983) 。
【０００５】さらにここ数年においては、ＳＯＩが、Ｍ
ＯＳＦＥＴの高速化、低消費電力化を実現する基板とし
て多くの報告がなされている（IEEE SOI conference 19
94）。また、ＳＯＩ構造を用いると素子の下部に絶縁層
があるので、バルクＳｉウエハ上に素子を形成する場合
と比べて、素子分離プロセスが単純化できる結果、デバ
イスプロセス工程が短縮される。すなわち、高性能化と
合わせて、バルクＳｉ上のＭＯＳＦＥＴ、ＩＣに比べ
て、ウエハコスト、プロセスコストのトータルでの低価
格化が期待されている。
ＯＳＦＥＴの高速化、低消費電力化を実現する基板とし
て多くの報告がなされている（IEEE SOI conference 19
94）。また、ＳＯＩ構造を用いると素子の下部に絶縁層
があるので、バルクＳｉウエハ上に素子を形成する場合
と比べて、素子分離プロセスが単純化できる結果、デバ
イスプロセス工程が短縮される。すなわち、高性能化と
合わせて、バルクＳｉ上のＭＯＳＦＥＴ、ＩＣに比べ
て、ウエハコスト、プロセスコストのトータルでの低価
格化が期待されている。
【０００６】なかでも完全空乏型ＭＯＳＦＥＴは駆動力
の向上による高速化、低消費電力化が期待されている。
ＭＯＳＦＥＴの閾値電圧（Ｖth）は一般的にはチャネル
部の不純物濃度により決定されるが、ＳＯＩを用いた完
全空乏型（ＦＤ；Fully Depleted）ＭＯＳＦＥＴの場合
には空乏層厚がＳＯＩの膜厚の影響も受けることにな
る。したがって、大規模集積回路を歩留まりよくつくる
ためには、ＳＯＩ膜厚の均一性が強く望まれていた。
の向上による高速化、低消費電力化が期待されている。
ＭＯＳＦＥＴの閾値電圧（Ｖth）は一般的にはチャネル
部の不純物濃度により決定されるが、ＳＯＩを用いた完
全空乏型（ＦＤ；Fully Depleted）ＭＯＳＦＥＴの場合
には空乏層厚がＳＯＩの膜厚の影響も受けることにな
る。したがって、大規模集積回路を歩留まりよくつくる
ためには、ＳＯＩ膜厚の均一性が強く望まれていた。
【０００７】また、化合物半導体上のデバイスはＳｉで
は得られない高い性能、たとえば、高速、発光などを持
っている。現在は、これらのデバイスはほとんどＧａＡ
ｓ等の化合物半導体基板上にエピタキシャル成長をして
その中に作り込まれている。しかし、化合物半導体基板
は、高価で、機械的強度が低く、大面積ウエハは作製が
困難などの問題点がある。
は得られない高い性能、たとえば、高速、発光などを持
っている。現在は、これらのデバイスはほとんどＧａＡ
ｓ等の化合物半導体基板上にエピタキシャル成長をして
その中に作り込まれている。しかし、化合物半導体基板
は、高価で、機械的強度が低く、大面積ウエハは作製が
困難などの問題点がある。
【０００８】このようなことから、安価で、機械的強度
も高く、大面積ウエハが作製できるＳｉウエハ上に、化
合物半導体をヘテロエピタキシャル成長させる試みがな
されている。
も高く、大面積ウエハが作製できるＳｉウエハ上に、化
合物半導体をヘテロエピタキシャル成長させる試みがな
されている。
【０００９】ＳＯＩ基板の形成に関する研究は1970年代
頃から盛んであった。初期には、絶縁物であるサファイ
ア基板の上に単結晶Ｓｉをヘテロエピタキシャル成長す
る方法（ＳＯＳ：Sapphire on Silicon)や、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（ＦＩＰＯＳ：Fully Isolation by Porous Oxidized
Silicon）、酸素イオン注入法がよく研究された。
頃から盛んであった。初期には、絶縁物であるサファイ
ア基板の上に単結晶Ｓｉをヘテロエピタキシャル成長す
る方法（ＳＯＳ：Sapphire on Silicon)や、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（ＦＩＰＯＳ：Fully Isolation by Porous Oxidized
Silicon）、酸素イオン注入法がよく研究された。
【００１０】ＦＩＰＯＳ法は、Ｐ型Ｓｉ単結晶基板表面
にＮ型Ｓｉ層をプロトンイオン注入、（イマイ他，J.Cr
ystal Growth,vol 63,547(1983) ）、もしくは、エピタ
キシャル成長とパターニングによって島状に形成し、表
面よりＳｉ島を囲むようにＨＦ溶液中の陽極化成法によ
りＰ型Ｓｉ基板のみを多孔質化したのち、増速酸化によ
りＮ型Ｓｉ島を誘電体分離する方法である。本方法で
は、分離されているＳｉ領域は、デバイス工程のまえに
決定されており、デバイス設計の自由度を制限する場合
があるという問題点がある。
にＮ型Ｓｉ層をプロトンイオン注入、（イマイ他，J.Cr
ystal Growth,vol 63,547(1983) ）、もしくは、エピタ
キシャル成長とパターニングによって島状に形成し、表
面よりＳｉ島を囲むようにＨＦ溶液中の陽極化成法によ
りＰ型Ｓｉ基板のみを多孔質化したのち、増速酸化によ
りＮ型Ｓｉ島を誘電体分離する方法である。本方法で
は、分離されているＳｉ領域は、デバイス工程のまえに
決定されており、デバイス設計の自由度を制限する場合
があるという問題点がある。
【００１１】酸素イオン注入法は、K.Izumi によって初
めて報告されたＳＩＭＯＸと呼ばれる方法である。Ｓｉ
ウエハに酸素イオンを１０17〜１０18／ｃｍ2 程度注入
したのち、アルゴン・酸素雰囲気中で１３２０度程度の
高温でアニールする。その結果、イオン注入の投影飛程
（Ｒｐ）に相当する深さを中心に注入された酸素イオン
がＳｉと結合して酸化Ｓｉ層が形成される。その際、酸
化Ｓｉ層の上部の酸素イオン注入によりアモルファス化
したＳｉ層も再結晶化して、単結晶Ｓｉ層となる。表面
のＳｉ層中に含まれる欠陥は従来１０5 ／ｃｍ2 と多か
ったが、酸素の打ち込み量を４×１０17／ｃｍ2 付近に
することで、〜１０2 ／ｃｍ2 まで低減することに成功
している。しかしながら、酸化Ｓｉ層の膜質、表面Ｓｉ
層の結晶性等を維持できるような注入エネルギー、注入
量の範囲が狭いために、表面Ｓｉ層、埋め込み酸化Ｓｉ
層（ＢＯＸ；Burried Oxide ）の膜厚は特定の値に制限
されていた。所望の膜厚の表面Ｓｉ層を得るためには、
犠牲酸化、ないしは、エピタキシャル成長することが必
要であった。その場合、膜厚の分布には、これらプロセ
スによる劣化分が重畳される結果、膜厚均一性が劣化す
るという問題点がある。
めて報告されたＳＩＭＯＸと呼ばれる方法である。Ｓｉ
ウエハに酸素イオンを１０17〜１０18／ｃｍ2 程度注入
したのち、アルゴン・酸素雰囲気中で１３２０度程度の
高温でアニールする。その結果、イオン注入の投影飛程
（Ｒｐ）に相当する深さを中心に注入された酸素イオン
がＳｉと結合して酸化Ｓｉ層が形成される。その際、酸
化Ｓｉ層の上部の酸素イオン注入によりアモルファス化
したＳｉ層も再結晶化して、単結晶Ｓｉ層となる。表面
のＳｉ層中に含まれる欠陥は従来１０5 ／ｃｍ2 と多か
ったが、酸素の打ち込み量を４×１０17／ｃｍ2 付近に
することで、〜１０2 ／ｃｍ2 まで低減することに成功
している。しかしながら、酸化Ｓｉ層の膜質、表面Ｓｉ
層の結晶性等を維持できるような注入エネルギー、注入
量の範囲が狭いために、表面Ｓｉ層、埋め込み酸化Ｓｉ
層（ＢＯＸ；Burried Oxide ）の膜厚は特定の値に制限
されていた。所望の膜厚の表面Ｓｉ層を得るためには、
犠牲酸化、ないしは、エピタキシャル成長することが必
要であった。その場合、膜厚の分布には、これらプロセ
スによる劣化分が重畳される結果、膜厚均一性が劣化す
るという問題点がある。
【００１２】また、ＳＩＭＯＸはパイプと呼ばれる酸化
Ｓｉの形成不良領域が存在することが報告されている。
この原因のひとつとしては、注入時のダスト等の異物が
考えられている。パイプの存在する部分では活性層と支
持基板の間のリークによりデバイス特性の劣化が生じて
しまう。
Ｓｉの形成不良領域が存在することが報告されている。
この原因のひとつとしては、注入時のダスト等の異物が
考えられている。パイプの存在する部分では活性層と支
持基板の間のリークによりデバイス特性の劣化が生じて
しまう。
【００１３】ＳＩＭＯＸのイオン注入は前述の通り、通
常の半導体プロセスで使用するイオン注入と比べ注入量
が多いため、専用の装置が開発されてもなお、注入時間
は長い。イオン注入は所定の電流量のイオンビームをラ
スタースキャンして、あるいは、ビームを拡げて行われ
るため、ウエハの大面積化に伴い、注入時間の増大が想
定される。また、大面積ウエハの高温熱処理では、ウエ
ハ内の温度分布によるスリップの発生などの問題がより
シビアになることが指摘されている。ＳＩＭＯＸでは１
３２０℃というＳｉ半導体プロセスでは通常使用しない
高温での熱処理が必須であることから、装置開発を含め
て、この問題の重要性がさらに大きくなることが懸念さ
れている。
常の半導体プロセスで使用するイオン注入と比べ注入量
が多いため、専用の装置が開発されてもなお、注入時間
は長い。イオン注入は所定の電流量のイオンビームをラ
スタースキャンして、あるいは、ビームを拡げて行われ
るため、ウエハの大面積化に伴い、注入時間の増大が想
定される。また、大面積ウエハの高温熱処理では、ウエ
ハ内の温度分布によるスリップの発生などの問題がより
シビアになることが指摘されている。ＳＩＭＯＸでは１
３２０℃というＳｉ半導体プロセスでは通常使用しない
高温での熱処理が必須であることから、装置開発を含め
て、この問題の重要性がさらに大きくなることが懸念さ
れている。
【００１４】また、上記のような従来のＳＯＩの形成方
法とは別に、近年、Ｓｉ単結晶基板を、熱酸化した別の
Ｓｉ単結晶基板に、熱処理又は接着剤を用いて貼り合
せ、ＳＯＩ構造を形成する方法が注目を浴びている。こ
の方法は、デバイスの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μｍもの厚さのＳｉ単結晶
基板をμｍオーダーかそれ以下に薄膜化する必要があ
る。この薄膜化には以下のように３種類の方法がある。 （１）．研磨による薄膜化 （２）．局所プラズマエッチングによる薄膜化 （３）．選択エッチングによる薄膜化 （１）の研磨では均一に薄膜化することが困難である。
特にサブμｍの薄膜化は、ばらつきが数十％にもなって
しまい、この均一化は大きな問題となっている。さらに
ウエハの大口径化が進めばその困難度は増すばかりであ
る。
法とは別に、近年、Ｓｉ単結晶基板を、熱酸化した別の
Ｓｉ単結晶基板に、熱処理又は接着剤を用いて貼り合
せ、ＳＯＩ構造を形成する方法が注目を浴びている。こ
の方法は、デバイスの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μｍもの厚さのＳｉ単結晶
基板をμｍオーダーかそれ以下に薄膜化する必要があ
る。この薄膜化には以下のように３種類の方法がある。 （１）．研磨による薄膜化 （２）．局所プラズマエッチングによる薄膜化 （３）．選択エッチングによる薄膜化 （１）の研磨では均一に薄膜化することが困難である。
特にサブμｍの薄膜化は、ばらつきが数十％にもなって
しまい、この均一化は大きな問題となっている。さらに
ウエハの大口径化が進めばその困難度は増すばかりであ
る。
【００１５】（２）の方法は、あらかじめ（１）の方法
で１〜３μｍ程度まで（１）の研磨による方法で薄膜化
したのち、膜厚分布を全面で多点測定する。このあとこ
の膜厚分布にもとづいて、直径数ｍｍのＳＦ6 などを用
いたプラズマをスキャンさせることにより膜厚分布を補
正しながらエッチングして、所望の膜厚まで薄膜化す
る。この方法では膜厚分布を±１０ｎｍ程度にできるこ
とが報告されている。しかし、プラズマエッチングの際
に基板上異物（パーティクル）があるとこの異物がエッ
チングマスクとなるために基板上に突起が形成されてし
まう。
で１〜３μｍ程度まで（１）の研磨による方法で薄膜化
したのち、膜厚分布を全面で多点測定する。このあとこ
の膜厚分布にもとづいて、直径数ｍｍのＳＦ6 などを用
いたプラズマをスキャンさせることにより膜厚分布を補
正しながらエッチングして、所望の膜厚まで薄膜化す
る。この方法では膜厚分布を±１０ｎｍ程度にできるこ
とが報告されている。しかし、プラズマエッチングの際
に基板上異物（パーティクル）があるとこの異物がエッ
チングマスクとなるために基板上に突起が形成されてし
まう。
【００１６】また、エッチング直後には表面が荒れてい
るために、プラズマエッチング終了後にタッチポリッシ
ングが必要であるが、ポリッシング量の制御は時間管理
によって行われるので、最終膜厚の制御、および、ポリ
ッシングによる膜厚分布の劣化が指摘されている。さら
に研磨ではコロイダルシリカ等の研磨剤が直接に活性層
になる表面を擦るので、研磨による破砕層の形成、加工
歪みの導入も懸念されている。さらにウエハが大面積化
された場合にはウエハ面積の増大に比例して、プラズマ
エッチング時間が増大するため、スループットの著しい
低下も懸念される。
るために、プラズマエッチング終了後にタッチポリッシ
ングが必要であるが、ポリッシング量の制御は時間管理
によって行われるので、最終膜厚の制御、および、ポリ
ッシングによる膜厚分布の劣化が指摘されている。さら
に研磨ではコロイダルシリカ等の研磨剤が直接に活性層
になる表面を擦るので、研磨による破砕層の形成、加工
歪みの導入も懸念されている。さらにウエハが大面積化
された場合にはウエハ面積の増大に比例して、プラズマ
エッチング時間が増大するため、スループットの著しい
低下も懸念される。
【００１７】（３）の方法は、あらかじめ薄膜化する基
板に選択エッチング可能な膜構成をつくり込んでおく方
法である。例えば、Ｐ型基板上にボロンを１０19／ｃｍ
3 以上の濃度に含んだＰ+ −Ｓｉの薄層とＰ型Ｓｉの薄
層をエピタキシャル成長などの方法で積層し、第１の基
板とする。これを酸化膜等の絶縁層を介して、第２の基
板と貼り合わせたのち、第１の基板の裏面を、研削、研
磨で予め薄くしておく。その後、Ｐ型層の選択エッチン
グで、Ｐ+ 層を露出、さらにＰ+ 層の選択エッチングで
Ｐ型層を露出させ、ＳＯＩ構造を完成させるものであ
る。この方法はMaszara の報告に詳しい（W.P.Maszara,
J.Electrochem.Soc.,vol.138,341(1991)）。
板に選択エッチング可能な膜構成をつくり込んでおく方
法である。例えば、Ｐ型基板上にボロンを１０19／ｃｍ
3 以上の濃度に含んだＰ+ −Ｓｉの薄層とＰ型Ｓｉの薄
層をエピタキシャル成長などの方法で積層し、第１の基
板とする。これを酸化膜等の絶縁層を介して、第２の基
板と貼り合わせたのち、第１の基板の裏面を、研削、研
磨で予め薄くしておく。その後、Ｐ型層の選択エッチン
グで、Ｐ+ 層を露出、さらにＰ+ 層の選択エッチングで
Ｐ型層を露出させ、ＳＯＩ構造を完成させるものであ
る。この方法はMaszara の報告に詳しい（W.P.Maszara,
J.Electrochem.Soc.,vol.138,341(1991)）。
【００１８】選択エッチングは均一な薄膜化に有効とさ
れているが、 ・せいぜい１０2 と選択比が十分でない。
れているが、 ・せいぜい１０2 と選択比が十分でない。
【００１９】・エッチング後の表面性が悪いため、エッ
チング後にタッチポリッシュが必要となる。しかし、そ
の結果、膜厚が減少するとともに、膜厚均一性も劣化し
やすい。特にポリッシングは時間によって研磨量を管理
するが、研磨速度のばらつきが大きいため、研磨量の制
御が困難である。したがって、１００ｎｍというような
極薄ＳＯＩ層の形成において、特に問題となる。
チング後にタッチポリッシュが必要となる。しかし、そ
の結果、膜厚が減少するとともに、膜厚均一性も劣化し
やすい。特にポリッシングは時間によって研磨量を管理
するが、研磨速度のばらつきが大きいため、研磨量の制
御が困難である。したがって、１００ｎｍというような
極薄ＳＯＩ層の形成において、特に問題となる。
【００２０】・イオン注入、高濃度ＢドープＳｉ層上の
エピタキシャル成長あるいはヘテロエピタキシャル成長
を用いているためＳＯＩ層の結晶性が悪い。また、被貼
り合わせ面の表面性も通常のＳｉウエハより劣る。等の
問題点がある（C.Harendt,et.al.,J.Elect.Mater.Vol.2
0,267(1991)、H.Baumgart,et.al.,Extended Abstract of
ECS 1st International Symposium of Wafer Bonding,
pp-733(1991)、 C.E.Hunt,Extended Abstract of ECS 1s
t International Symposium of Wafer Bonding,pp-696
(1991) ）。また、選択エッチングの選択性はボロン等
の不純物の濃度差とその深さ方向プロファイルの急峻性
に大きく依存している。したがって、貼り合わせ強度を
高めるための高温のボンディングアニールや結晶性を向
上させるために高温のエピタキシャル成長を行ったりす
ると、不純物濃度の深さ方向分布が拡がり、エッチング
の選択性が劣化してしまう。すなわち、エッチングの選
択比の向上の結晶性は貼り合わせ強度の向上の両立は困
難であった。
エピタキシャル成長あるいはヘテロエピタキシャル成長
を用いているためＳＯＩ層の結晶性が悪い。また、被貼
り合わせ面の表面性も通常のＳｉウエハより劣る。等の
問題点がある（C.Harendt,et.al.,J.Elect.Mater.Vol.2
0,267(1991)、H.Baumgart,et.al.,Extended Abstract of
ECS 1st International Symposium of Wafer Bonding,
pp-733(1991)、 C.E.Hunt,Extended Abstract of ECS 1s
t International Symposium of Wafer Bonding,pp-696
(1991) ）。また、選択エッチングの選択性はボロン等
の不純物の濃度差とその深さ方向プロファイルの急峻性
に大きく依存している。したがって、貼り合わせ強度を
高めるための高温のボンディングアニールや結晶性を向
上させるために高温のエピタキシャル成長を行ったりす
ると、不純物濃度の深さ方向分布が拡がり、エッチング
の選択性が劣化してしまう。すなわち、エッチングの選
択比の向上の結晶性は貼り合わせ強度の向上の両立は困
難であった。
【００２１】こうしたなか、本出願人は、先に特開平５
−２１３３８号公報において、新規な半導体部材の製造
方法を提案した。当該公報に開示された方法は、次のと
おりのものである。即ち、多孔質単結晶半導体領域上に
非多孔質単結晶半導体領域を配した部材を形成し、前記
非多孔質単結晶半導体領域の表面に、表面が絶縁性物質
で構成された部材の表面を貼り合わせた後、前記多孔質
単結晶半導体領域をエッチングにより除去することを特
徴とする半導体部材の製造方法である。
−２１３３８号公報において、新規な半導体部材の製造
方法を提案した。当該公報に開示された方法は、次のと
おりのものである。即ち、多孔質単結晶半導体領域上に
非多孔質単結晶半導体領域を配した部材を形成し、前記
非多孔質単結晶半導体領域の表面に、表面が絶縁性物質
で構成された部材の表面を貼り合わせた後、前記多孔質
単結晶半導体領域をエッチングにより除去することを特
徴とする半導体部材の製造方法である。
【００２２】また、本発明の発明者である米原らは膜厚
均一性や結晶性に優れ、バッチ処理が可能な貼り合わせ
ＳＯＩを報告した（T.Yonehara et.al.,Appl.Phys.Let
t.vol.64,2108(1994)）。以下、この貼り合わせＳＯＩ
の作製方法について図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明す
る。
均一性や結晶性に優れ、バッチ処理が可能な貼り合わせ
ＳＯＩを報告した（T.Yonehara et.al.,Appl.Phys.Let
t.vol.64,2108(1994)）。以下、この貼り合わせＳＯＩ
の作製方法について図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明す
る。
【００２３】この方法では、Ｓｉ基板３１上の多孔質層
３２を選択エッチングを行なう材料として用いる。多孔
質層３２の上に非多孔質単結晶Ｓｉ層３３をエピタキシ
ャル成長した後、酸化Ｓｉ層３５を介して第２の基板３
４と貼り合わせる（図４（ａ））。第１の基板を裏面よ
り研削等の方法で薄層化し、基板全面において多孔質Ｓ
ｉを露出させる（図４（ｂ））。露出させた多孔質Ｓｉ
はＫＯＨ、ＨＦ＋Ｈ2Ｏ2 などの選択エッチング液によ
りエッチングして除去する（図４（ｃ））。このとき、
多孔質ＳｉのバルクＳｉ（非多孔質単結晶Ｓｉ）に対す
るエッチングの選択比を１０万倍と十分に高くできるの
で、あらかじめ多孔質上に成長した非多孔質単結晶Ｓｉ
層を膜厚を殆ど減じることなく、第２の基板の上に移設
（transfer）し、ＳＯＩ基板を形成することができる。
したがって、ＳＯＩの膜厚均一性はエピタキシャル成長
時にほぼ決定づけられる。エピタキシャル成長は通常半
導体プロセスで使用されるＣＶＤ装置が使用できるの
で、佐藤らの報告（ＳＳＤＭ９５）によれば、その均一
性は例えば１００ｎｍ±２％以内が実現されている。ま
た、エピタキシャルＳｉ層の結晶性も良好で３．５×１
０2 ／ｃｍ2 が報告された。
３２を選択エッチングを行なう材料として用いる。多孔
質層３２の上に非多孔質単結晶Ｓｉ層３３をエピタキシ
ャル成長した後、酸化Ｓｉ層３５を介して第２の基板３
４と貼り合わせる（図４（ａ））。第１の基板を裏面よ
り研削等の方法で薄層化し、基板全面において多孔質Ｓ
ｉを露出させる（図４（ｂ））。露出させた多孔質Ｓｉ
はＫＯＨ、ＨＦ＋Ｈ2Ｏ2 などの選択エッチング液によ
りエッチングして除去する（図４（ｃ））。このとき、
多孔質ＳｉのバルクＳｉ（非多孔質単結晶Ｓｉ）に対す
るエッチングの選択比を１０万倍と十分に高くできるの
で、あらかじめ多孔質上に成長した非多孔質単結晶Ｓｉ
層を膜厚を殆ど減じることなく、第２の基板の上に移設
（transfer）し、ＳＯＩ基板を形成することができる。
したがって、ＳＯＩの膜厚均一性はエピタキシャル成長
時にほぼ決定づけられる。エピタキシャル成長は通常半
導体プロセスで使用されるＣＶＤ装置が使用できるの
で、佐藤らの報告（ＳＳＤＭ９５）によれば、その均一
性は例えば１００ｎｍ±２％以内が実現されている。ま
た、エピタキシャルＳｉ層の結晶性も良好で３．５×１
０2 ／ｃｍ2 が報告された。
【００２４】従来の方法ではエッチングの選択性は不純
物濃度の差とその深さ方向のプロファイルによっていた
ため、濃度分布を拡げてしまう熱処理の温度（貼り合わ
せ、エピタキシャル成長、酸化等）は概ね８００℃以下
と大きく制約されていた。一方、この方法におけるエッ
チングは多孔質とバルクという構造の差がエッチングの
速度を決めているため、熱処理温度の制約は小さく、１
１８０℃程度の熱処理が可能であることが報告されてい
る。例えば貼り合わせ後の熱処理は、ウエハ同士の接着
強度を高め、貼り合わせ界面に生じる空隙（void）の
数、大きさを減少させることが知られている。また、斯
様な構造差にもとづくエッチングでは多孔質Ｓｉ上に付
着したパーティクルがあっても、膜厚均一性に影響を及
ぼさない。
物濃度の差とその深さ方向のプロファイルによっていた
ため、濃度分布を拡げてしまう熱処理の温度（貼り合わ
せ、エピタキシャル成長、酸化等）は概ね８００℃以下
と大きく制約されていた。一方、この方法におけるエッ
チングは多孔質とバルクという構造の差がエッチングの
速度を決めているため、熱処理温度の制約は小さく、１
１８０℃程度の熱処理が可能であることが報告されてい
る。例えば貼り合わせ後の熱処理は、ウエハ同士の接着
強度を高め、貼り合わせ界面に生じる空隙（void）の
数、大きさを減少させることが知られている。また、斯
様な構造差にもとづくエッチングでは多孔質Ｓｉ上に付
着したパーティクルがあっても、膜厚均一性に影響を及
ぼさない。
【００２５】しかしながら、貼り合わせを用いた半導体
基板は、必ず２枚のウエハを必要とし、そのうち１枚は
ほとんど大部分が研磨・エッチング等により無駄に除去
され捨てられており、限りある地球の資源が無駄となっ
ている。したがって、貼り合わせによるＳＯＩにおいて
は、その制御性、均一性の他低コスト化、経済性の向上
が望まれているところである。
基板は、必ず２枚のウエハを必要とし、そのうち１枚は
ほとんど大部分が研磨・エッチング等により無駄に除去
され捨てられており、限りある地球の資源が無駄となっ
ている。したがって、貼り合わせによるＳＯＩにおいて
は、その制御性、均一性の他低コスト化、経済性の向上
が望まれているところである。
【００２６】即ち、品質が十分なＳＯＩ基板を再現性よ
く作製するとともに、同時にウエハの再使用等による省
資源、コストダウンを実現する方法が望まれていた。
く作製するとともに、同時にウエハの再使用等による省
資源、コストダウンを実現する方法が望まれていた。
【００２７】こうしたなか、本出願人は、先に２板の基
板を貼り合わせた後、貼り合わされた基板を多孔質層に
おいて分離し、分離後の一方の基板から残留多孔質を除
去して、この基板を再利用する半導体基板の製造方法を
特開平７−３０２８８９号公報で提案した。
板を貼り合わせた後、貼り合わされた基板を多孔質層に
おいて分離し、分離後の一方の基板から残留多孔質を除
去して、この基板を再利用する半導体基板の製造方法を
特開平７−３０２８８９号公報で提案した。
【００２８】当該公報に開示された方法の１例を以下に
図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００２９】第１のＳｉ基板４１の表面層を多孔質化し
て多孔質層４２を形成したのち、その上に単結晶Ｓｉ層
４３を形成し、この単結晶Ｓｉ層と第１のＳｉ基体とは
別の第２のＳｉ基板４４の主面とを絶縁層４５を介して
貼り合わせる（図５（ａ））。この後、多孔質層で貼り
合わせたウエハを分割し（図５（ｂ））、第２のＳｉ基
体側の表面に露出した多孔質Ｓｉ層を選択的に除去する
ことにより、ＳＯＩ基板を形成する（図５（ｃ））。第
１の基板４１は、残留した多孔質層を除去して再利用す
ることができる。そして貼り合わせたウエハの分割は、
例えば次の手法を用いてなし得るとしている。
て多孔質層４２を形成したのち、その上に単結晶Ｓｉ層
４３を形成し、この単結晶Ｓｉ層と第１のＳｉ基体とは
別の第２のＳｉ基板４４の主面とを絶縁層４５を介して
貼り合わせる（図５（ａ））。この後、多孔質層で貼り
合わせたウエハを分割し（図５（ｂ））、第２のＳｉ基
体側の表面に露出した多孔質Ｓｉ層を選択的に除去する
ことにより、ＳＯＩ基板を形成する（図５（ｃ））。第
１の基板４１は、残留した多孔質層を除去して再利用す
ることができる。そして貼り合わせたウエハの分割は、
例えば次の手法を用いてなし得るとしている。
【００３０】即ち、 ・垂直方向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力ない
し圧力を加える、 ・超音波等の波動エネルギーを印加する、 ・ウエハ端面に多孔質層を表出させ、多孔質Ｓｉをある
程度エッチングし、そこへ剃刀の刃のようなものを挿入
する、 ・ウエハ端面に多孔質層を表出させ、多孔質Ｓｉに水等
の液体をしみ込ませた後、貼り合わせウエハ全体を加熱
あるいは冷却し液体を膨張させる、 ・第１（あるいは第２）の基板に対して第２（あるいは
第１）の基板に水平方向に力を加える、等の方法によ
り、多孔質Ｓｉ層を破壊するという方法を用いている。
し圧力を加える、 ・超音波等の波動エネルギーを印加する、 ・ウエハ端面に多孔質層を表出させ、多孔質Ｓｉをある
程度エッチングし、そこへ剃刀の刃のようなものを挿入
する、 ・ウエハ端面に多孔質層を表出させ、多孔質Ｓｉに水等
の液体をしみ込ませた後、貼り合わせウエハ全体を加熱
あるいは冷却し液体を膨張させる、 ・第１（あるいは第２）の基板に対して第２（あるいは
第１）の基板に水平方向に力を加える、等の方法によ
り、多孔質Ｓｉ層を破壊するという方法を用いている。
【００３１】これらは、いずれも多孔質Ｓｉの機械的強
度がporosityに依存するが、バルクＳｉよりも十分に弱
いと考えられることに基づく。たとえば、porosityが５
０％であれば機械的強度はバルクの半分と考えて良い。
すなわち、貼り合わせウエハに圧縮、引っ張りあるいは
剪断力をかけると、まず多孔質Ｓｉ層が破壊されること
になる。また、porosityを増加させればより弱い力で多
孔質層を破壊できる。
度がporosityに依存するが、バルクＳｉよりも十分に弱
いと考えられることに基づく。たとえば、porosityが５
０％であれば機械的強度はバルクの半分と考えて良い。
すなわち、貼り合わせウエハに圧縮、引っ張りあるいは
剪断力をかけると、まず多孔質Ｓｉ層が破壊されること
になる。また、porosityを増加させればより弱い力で多
孔質層を破壊できる。
【００３２】しかしながら実際には、多孔質Ｓｉ上に高
品質なエピタキシャル成長をさせることが必要となるた
め、表面層のporosityを小さくして、そして、分離させ
るために内部側のporosityを大きくするような工夫がな
されることが望ましかった。このため、特開平０７−３
０２８８９号公報の実施例にも書かれているように、陽
極化成時に通電する電流を制御してporosityを変化させ
ることが行なわれていた。
品質なエピタキシャル成長をさせることが必要となるた
め、表面層のporosityを小さくして、そして、分離させ
るために内部側のporosityを大きくするような工夫がな
されることが望ましかった。このため、特開平０７−３
０２８８９号公報の実施例にも書かれているように、陽
極化成時に通電する電流を制御してporosityを変化させ
ることが行なわれていた。
【００３３】また、特開平０７−３０２８８９号公報に
開示された発明は、一度半導体基板の作製工程に使用し
た基板を再度、半導体基板の作製工程に利用できること
を示した発明であり、半導体基板の低コスト化を図るう
えで非常に有用なものである。ところで、特開平０７−
３０２８８９号公報に開示されたシリコン基板の多孔質
化においては、陽極化成（Anodization)が用いられてお
り、大規模な工場で多量のシリコン基板をバラツキなく
多孔質化するには、陽極化成がシリコンの陽極反応を利
用するものであることからシリコン基板の比抵抗値を厳
密に制御したものを用いることが必要となる。しかしな
がら、比抵抗値を指定したシリコン基板は比較的高価な
ものであることから、比抵抗値に依存することなくシリ
コン基板を用いることができれば、ＳＯＩ基板を製造す
るのに、更なる低コスト化が図れる。
開示された発明は、一度半導体基板の作製工程に使用し
た基板を再度、半導体基板の作製工程に利用できること
を示した発明であり、半導体基板の低コスト化を図るう
えで非常に有用なものである。ところで、特開平０７−
３０２８８９号公報に開示されたシリコン基板の多孔質
化においては、陽極化成（Anodization)が用いられてお
り、大規模な工場で多量のシリコン基板をバラツキなく
多孔質化するには、陽極化成がシリコンの陽極反応を利
用するものであることからシリコン基板の比抵抗値を厳
密に制御したものを用いることが必要となる。しかしな
がら、比抵抗値を指定したシリコン基板は比較的高価な
ものであることから、比抵抗値に依存することなくシリ
コン基板を用いることができれば、ＳＯＩ基板を製造す
るのに、更なる低コスト化が図れる。
【００３４】本発明の目的は、２つの基体を貼り合わせ
る工程を有する半導体部材の製造方法であって、該基体
の１部を該半導体部材の原材料として再利用し得る半導
体部材の製造方法を提供することにある。
る工程を有する半導体部材の製造方法であって、該基体
の１部を該半導体部材の原材料として再利用し得る半導
体部材の製造方法を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体部材の製
造方法は、シリコン基板の少なくとも１つの表面側に導
電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域を形成する
工程、前記拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層を形
成する工程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半導体
層を形成して第１の基体を用意する工程、前記第１の基
体と第２の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に位置
する多層構造体が得られるように貼り合わせる工程、前
記多孔質シリコン層の領域であって、前記拡散領域以外
の領域より前記多層構造体を分離する工程、前記分離さ
れた第２の基体側に残った多孔質シリコン層を除去する
工程、とを有することを特徴とする。
造方法は、シリコン基板の少なくとも１つの表面側に導
電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域を形成する
工程、前記拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層を形
成する工程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半導体
層を形成して第１の基体を用意する工程、前記第１の基
体と第２の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に位置
する多層構造体が得られるように貼り合わせる工程、前
記多孔質シリコン層の領域であって、前記拡散領域以外
の領域より前記多層構造体を分離する工程、前記分離さ
れた第２の基体側に残った多孔質シリコン層を除去する
工程、とを有することを特徴とする。
【００３６】また本発明の半導体部材の製造方法は、シ
リコン基板の少なくとも１つの表面側に導電型を制御し
得る元素を拡散させた拡散領域を形成する工程、前記拡
散領域を含む領域に多孔質シリコン層を形成する工程、
前記多孔質シリコン層上に非多孔質半導体層を形成して
第１の基体を用意する工程、前記第１の基体と第２の基
体とを前記非多孔質半導体層が内側に位置する多層構造
体が得られるように貼り合わせる工程、前記多孔質シリ
コン層の領域であって、前記拡散領域以外の領域より前
記多層構造体を分離する工程、前記分離された第２の基
体側に残った多孔質シリコン層を除去する工程、前記分
離された第１の基体側に残った多孔質シリコン層を除去
して得られる基体を前記第１の基体の原材料として使用
する工程、とを有することを特徴とする。
リコン基板の少なくとも１つの表面側に導電型を制御し
得る元素を拡散させた拡散領域を形成する工程、前記拡
散領域を含む領域に多孔質シリコン層を形成する工程、
前記多孔質シリコン層上に非多孔質半導体層を形成して
第１の基体を用意する工程、前記第１の基体と第２の基
体とを前記非多孔質半導体層が内側に位置する多層構造
体が得られるように貼り合わせる工程、前記多孔質シリ
コン層の領域であって、前記拡散領域以外の領域より前
記多層構造体を分離する工程、前記分離された第２の基
体側に残った多孔質シリコン層を除去する工程、前記分
離された第１の基体側に残った多孔質シリコン層を除去
して得られる基体を前記第１の基体の原材料として使用
する工程、とを有することを特徴とする。
【００３７】さらに本発明の半導体部材の製造方法は、
シリコン基板の少なくとも１つの表面側に導電型を制御
し得る元素を拡散させた拡散領域を形成する工程、前記
拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層を形成する工
程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半導体層を形成
して第１の基体を用意する工程、前記第１の基体と第２
の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に位置する多層
構造体が得られるように貼り合わせる工程、前記多孔質
シリコン層の領域であって、前記拡散領域以外の領域よ
り前記多層構造体を分離する工程、前記分離された第２
の基体側に残った多孔質シリコン層を除去する工程、前
記分離された第１の基体側に残った多孔質シリコン層を
除去して得られる基体を前記第２の基体の原材料として
使用する工程、とを有することを特徴とする。
シリコン基板の少なくとも１つの表面側に導電型を制御
し得る元素を拡散させた拡散領域を形成する工程、前記
拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層を形成する工
程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半導体層を形成
して第１の基体を用意する工程、前記第１の基体と第２
の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に位置する多層
構造体が得られるように貼り合わせる工程、前記多孔質
シリコン層の領域であって、前記拡散領域以外の領域よ
り前記多層構造体を分離する工程、前記分離された第２
の基体側に残った多孔質シリコン層を除去する工程、前
記分離された第１の基体側に残った多孔質シリコン層を
除去して得られる基体を前記第２の基体の原材料として
使用する工程、とを有することを特徴とする。
【００３８】本発明の半導体部材の製造方法において
は、シリコン基板の少なくとも１つの表面側に導電性を
制御し得る元素を拡散させた拡散領域（高濃度不純物領
域）を形成した後、この拡散領域を含む領域に多孔質シ
リコン層を形成する。このため、多孔質シリコン層形成
の出発点となる拡散領域における導電性を制御し得る元
素の濃度（半導体分野でいう不純物濃度）を自由に設定
し得る。それゆえ、比抵抗値を指定したシリコン基板を
使用せずに、比較的安価な抵抗無指定のシリコンウエハ
あるいは再生ウエハ（「再生ウエハ」とは、ＩＣプロセ
ス中のモニターウエハ、あるいは不良品となった素子を
表面に持つウエハをエッチングあるいは研磨により表面
層を除去した後、ＩＣプロセスに再投入できるレベルま
で表面をポリッシュしたウエハを指す。）を使用するこ
とができる。そのため本発明によれば、従来法に比べ
て、より低コストで良質な半導体部材を製造することが
できる。
は、シリコン基板の少なくとも１つの表面側に導電性を
制御し得る元素を拡散させた拡散領域（高濃度不純物領
域）を形成した後、この拡散領域を含む領域に多孔質シ
リコン層を形成する。このため、多孔質シリコン層形成
の出発点となる拡散領域における導電性を制御し得る元
素の濃度（半導体分野でいう不純物濃度）を自由に設定
し得る。それゆえ、比抵抗値を指定したシリコン基板を
使用せずに、比較的安価な抵抗無指定のシリコンウエハ
あるいは再生ウエハ（「再生ウエハ」とは、ＩＣプロセ
ス中のモニターウエハ、あるいは不良品となった素子を
表面に持つウエハをエッチングあるいは研磨により表面
層を除去した後、ＩＣプロセスに再投入できるレベルま
で表面をポリッシュしたウエハを指す。）を使用するこ
とができる。そのため本発明によれば、従来法に比べ
て、より低コストで良質な半導体部材を製造することが
できる。
【００３９】更に、拡散領域以外の多孔質シリコン層領
域は、拡散領域で且つ多孔質である領域に比べて構造が
脆弱となるため、分離工程で崩壊しやすく、安定して分
離し得る。すなわち、多孔質層形成に用いる電流を途中
で変化させることなく、多孔質シリコン層中に脆弱構造
を内在させることができる。
域は、拡散領域で且つ多孔質である領域に比べて構造が
脆弱となるため、分離工程で崩壊しやすく、安定して分
離し得る。すなわち、多孔質層形成に用いる電流を途中
で変化させることなく、多孔質シリコン層中に脆弱構造
を内在させることができる。
【００４０】つまり、陽極化成条件を変えずに自動的に
２層の多孔質Ｓｉ層を連続して形成でき、表面多孔質Ｓ
ｉ層は高品質エピタキシャル層形成用として、下部の多
孔質Ｓｉ層は分離層として有効に作用させることができ
る。
２層の多孔質Ｓｉ層を連続して形成でき、表面多孔質Ｓ
ｉ層は高品質エピタキシャル層形成用として、下部の多
孔質Ｓｉ層は分離層として有効に作用させることができ
る。
【００４１】また、拡散領域を拡散法により形成する場
合、シリコン基板の主面と裏面の両面に容易に拡散領域
を形成し得る。このようにシリコンウエハの両面に拡散
領域を形成した場合には、多孔質層形成の為の陽極化成
の際の、ウエハ裏面と＋電極との抵抗を下げることがで
き、電流をウエハ面内に均一に流すために大きな効果が
ある。このことにより、多孔質Ｓｉ層が非常に均一な厚
さで形成されることになる。高濃度不純物領域（特にＰ
+ 層）の形成方法には、他にイオン注入法、およびエピ
タキシャル成長法があるが、これらの方法は、拡散法と
異なり片面処理であるため、同時に裏面にＰ+ 層等を形
成することはできない。また、片面処理であるにもかか
わらず、コスト的に拡散法に対して不利である。このよ
うに、拡散法を用いると両面一括処理ができ、さらにプ
ロセスコストが安いという利点が有る。
合、シリコン基板の主面と裏面の両面に容易に拡散領域
を形成し得る。このようにシリコンウエハの両面に拡散
領域を形成した場合には、多孔質層形成の為の陽極化成
の際の、ウエハ裏面と＋電極との抵抗を下げることがで
き、電流をウエハ面内に均一に流すために大きな効果が
ある。このことにより、多孔質Ｓｉ層が非常に均一な厚
さで形成されることになる。高濃度不純物領域（特にＰ
+ 層）の形成方法には、他にイオン注入法、およびエピ
タキシャル成長法があるが、これらの方法は、拡散法と
異なり片面処理であるため、同時に裏面にＰ+ 層等を形
成することはできない。また、片面処理であるにもかか
わらず、コスト的に拡散法に対して不利である。このよ
うに、拡散法を用いると両面一括処理ができ、さらにプ
ロセスコストが安いという利点が有る。
【００４２】本発明によれば、絶縁性基板等で構成でき
る第２の基体上に結晶性に優れた単結晶半導体層を得る
うえで、生産性、均一性、制御性、コストの面において
卓越した半導体部材の製造方法を提供することができ
る。
る第２の基体上に結晶性に優れた単結晶半導体層を得る
うえで、生産性、均一性、制御性、コストの面において
卓越した半導体部材の製造方法を提供することができ
る。
【００４３】また、本発明によれば、ＳＯＩ構造の大規
模集積回路を作製する際にも、高価なＳＯＳや、ＳＩＭ
ＯＸの代替足り得る低コストな半導体部材の製造方法を
提供することができる。
模集積回路を作製する際にも、高価なＳＯＳや、ＳＩＭ
ＯＸの代替足り得る低コストな半導体部材の製造方法を
提供することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施態様例
について述べるが、本発明はこれらの実施態様例に限定
されるものではなく、本発明の目的が達成されるもので
あれば良い。
について述べるが、本発明はこれらの実施態様例に限定
されるものではなく、本発明の目的が達成されるもので
あれば良い。
【００４５】［拡散領域の形成］本発明において、拡散
法によりシリコン基板中に拡散させる導電型を制御し得
る元素とは、半導体プロセス技術において一般的に使用
されるものであり、例えば表１に示される元素をいう。
法によりシリコン基板中に拡散させる導電型を制御し得
る元素とは、半導体プロセス技術において一般的に使用
されるものであり、例えば表１に示される元素をいう。
【００４６】
【表１】 拡散方法としては、導電型を制御し得る元素を熱的にシ
リコン基板中に拡散し得るものを採用するのがコストの
面から好ましい。このような方法の例としては、表２に
示す拡散方法が挙げられる。
リコン基板中に拡散し得るものを採用するのがコストの
面から好ましい。このような方法の例としては、表２に
示す拡散方法が挙げられる。
【００４７】
【表２】 本発明においては、拡散領域に多孔質層を形成するが、
多孔質層の形成はＰ型拡散領域の方がｎ型拡散領域に比
べて容易である。この点に鑑みて、Ｂ（ホウ素）の拡散
技術について列記すると、例えば表３に示したようにな
る。
多孔質層の形成はＰ型拡散領域の方がｎ型拡散領域に比
べて容易である。この点に鑑みて、Ｂ（ホウ素）の拡散
技術について列記すると、例えば表３に示したようにな
る。
【００４８】
【表３】 表３に示された技術についても、基本的には“炉”の中
での熱処理によりソースから供給される元素をシリコン
基板中に拡散させるというものである。
での熱処理によりソースから供給される元素をシリコン
基板中に拡散させるというものである。
【００４９】例えばスピンコート膜を用いた拡散法は、
次のように行うことができる。
次のように行うことができる。
【００５０】Ｂ2 Ｏ3 に有機バインダーと溶媒を加えた
混合物をスピンナーを用いてシリコン基板（シリコンウ
エハー）上に均一に塗布する。これを乾燥して、焼成し
てシリコン基板上にＢ2 Ｏ3 膜を形成する。次いで、図
３に示されるような炉の中にシリコン基板を配して熱処
理を行いホウ素（Ｂ）を拡散させる。図３において３０
１は炉、３０２はサセプターを示す。１００はシリコン
基板であり、該基板の一方の面にＢ2 Ｏ3 膜１５０がコ
ーティングされている。例えば、図３に示した装置を用
いて９００℃〜１３００℃程度の熱処理を行うことで、
ホウ素（Ｂ）をシリコン基板中に拡散することができ
る。この場合、Ｂ2 Ｏ3 を設けた面には勿論のこと、こ
の面の裏面側にも、隣接する別のシリコン基板上に形成
されたＢ2Ｏ3 膜をソース源として拡散領域が形成され
る。
混合物をスピンナーを用いてシリコン基板（シリコンウ
エハー）上に均一に塗布する。これを乾燥して、焼成し
てシリコン基板上にＢ2 Ｏ3 膜を形成する。次いで、図
３に示されるような炉の中にシリコン基板を配して熱処
理を行いホウ素（Ｂ）を拡散させる。図３において３０
１は炉、３０２はサセプターを示す。１００はシリコン
基板であり、該基板の一方の面にＢ2 Ｏ3 膜１５０がコ
ーティングされている。例えば、図３に示した装置を用
いて９００℃〜１３００℃程度の熱処理を行うことで、
ホウ素（Ｂ）をシリコン基板中に拡散することができ
る。この場合、Ｂ2 Ｏ3 を設けた面には勿論のこと、こ
の面の裏面側にも、隣接する別のシリコン基板上に形成
されたＢ2Ｏ3 膜をソース源として拡散領域が形成され
る。
【００５１】シリコン基板の両面に拡散層を形成する
と、陽極化成（Anodization)による多孔質化の際、ＨＦ
溶液とのコンタクト抵抗を下げることができるので都合
が良い。
と、陽極化成（Anodization)による多孔質化の際、ＨＦ
溶液とのコンタクト抵抗を下げることができるので都合
が良い。
【００５２】本発明において形成する拡散領域に含有さ
れる導電型を制御し得る元素の濃度は、一般的には、
５．０×１０16／ｃｍ3 〜５．０×１０20／ｃｍ3 の範
囲、好ましくは、１．０×１０17／ｃｍ3 〜２．０×１
０20／ｃｍ3 の範囲、最適には、５．０×１０17／ｃｍ
3 〜１．０×１０20ｃｍ3 の範囲とされるのが多孔質化
工程及び多孔質シリコン層上に形成されるエピタキシャ
ル膜の特性を考慮すると望ましい。
れる導電型を制御し得る元素の濃度は、一般的には、
５．０×１０16／ｃｍ3 〜５．０×１０20／ｃｍ3 の範
囲、好ましくは、１．０×１０17／ｃｍ3 〜２．０×１
０20／ｃｍ3 の範囲、最適には、５．０×１０17／ｃｍ
3 〜１．０×１０20ｃｍ3 の範囲とされるのが多孔質化
工程及び多孔質シリコン層上に形成されるエピタキシャ
ル膜の特性を考慮すると望ましい。
【００５３】本発明において形成される拡散領域の厚み
は、熱処理の温度と時間を制御することで制御可能であ
る。拡散層の厚みは、一般的には１００Å〜１００μ
ｍ、好ましくは５００Å〜５０μｍ、最適には５０００
Å〜３０μｍの範囲である。しかしながら、拡散領域の
形成に次いで行われる多孔質化は、拡散領域を越えて容
易に進行するので、拡散領域をあえて厚く形成すること
は必ずしも必要ではない。
は、熱処理の温度と時間を制御することで制御可能であ
る。拡散層の厚みは、一般的には１００Å〜１００μ
ｍ、好ましくは５００Å〜５０μｍ、最適には５０００
Å〜３０μｍの範囲である。しかしながら、拡散領域の
形成に次いで行われる多孔質化は、拡散領域を越えて容
易に進行するので、拡散領域をあえて厚く形成すること
は必ずしも必要ではない。
【００５４】本発明において、拡散層を形成するシリコ
ン基板としては、原則的にはあらゆる単結晶シリコン基
板（シリコンウエハー）を採用することができる。しか
しながら半導体基板を低コストで製造するといった目的
からすれば比較的安価な抵抗無指定のシリコン基板やＩ
Ｃプロセスの際に用いるモニターウエハ、あるいは不良
品となった素子を表面に持つウエハの表面層を除去した
後、ＩＣプロセスに再投入できるレベルまで表面をポリ
ッシュしたウエハである所謂再生ウエハ等を採用するの
が望ましい。
ン基板としては、原則的にはあらゆる単結晶シリコン基
板（シリコンウエハー）を採用することができる。しか
しながら半導体基板を低コストで製造するといった目的
からすれば比較的安価な抵抗無指定のシリコン基板やＩ
Ｃプロセスの際に用いるモニターウエハ、あるいは不良
品となった素子を表面に持つウエハの表面層を除去した
後、ＩＣプロセスに再投入できるレベルまで表面をポリ
ッシュしたウエハである所謂再生ウエハ等を採用するの
が望ましい。
【００５５】［多孔質シリコン層の形成］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.Uhlir,Bell Syst.Tech.J.,vol.
35,333(1956)）。多孔質Ｓｉ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。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、次のようであると報告している
（T.ウナガミ、J.Electrochem.Soc.,vol.127,476(198
0)）。
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.Uhlir,Bell Syst.Tech.J.,vol.
35,333(1956)）。多孔質Ｓｉ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。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、次のようであると報告している
（T.ウナガミ、J.Electrochem.Soc.,vol.127,476(198
0)）。
【００５６】Ｓｉ＋２ＨＦ＋（２−ｎ）ｅ+ →ＳｉＦ2
＋２Ｈ+ ＋ｎｅ- ＳｉＦ2 ＋２ＨＦ→ＳｉＦ4 ＋Ｈ2 ＳｉＦ4 ＋２ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 または、 Ｓｉ＋４ＨＦ＋（４−λ）ｅ+ →ＳｉＦ4 ＋４Ｈ+ ＋λ
ｅ- ＳｉＦ4 ＋２ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 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Ｓｉ１原子が溶解す
るために必要な正孔の数であり、ｎ＞２または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。
＋２Ｈ+ ＋ｎｅ- ＳｉＦ2 ＋２ＨＦ→ＳｉＦ4 ＋Ｈ2 ＳｉＦ4 ＋２ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 または、 Ｓｉ＋４ＨＦ＋（４−λ）ｅ+ →ＳｉＦ4 ＋４Ｈ+ ＋λ
ｅ- ＳｉＦ4 ＋２ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 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Ｓｉ１原子が溶解す
るために必要な正孔の数であり、ｎ＞２または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。
【００５７】以上のことからすると正孔の存在するＰ型
Ｓｉは多孔質化され、Ｎ型Ｓｉは多孔質化されないとい
うことになるが、条件を変えることでＮ型Ｓｉも多孔質
化できる。
Ｓｉは多孔質化され、Ｎ型Ｓｉは多孔質化されないとい
うことになるが、条件を変えることでＮ型Ｓｉも多孔質
化できる。
【００５８】本発明においては、単結晶性を有する多孔
質Ｓｉは、単結晶Ｓｉ基板を例えば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。多孔質層は１０-1〜１０ｎｍ程度の直径の孔が１０
-1〜１０ｎｍ程度の間隔で並んだスポンジのような構造
をしている。その密度は、単結晶Ｓｉの密度２．３３ｇ
／ｃｍ3 に比べて、ＨＦ溶液濃度を５０〜２０％に変化
させたり、電流密度を変化させることで２．１〜０．６
ｇ／ｃｍ3 の範囲に変化させることができる。すなわ
ち、porosityを可変することが可能である。このように
多孔質Ｓｉの密度は単結晶Ｓｉに比べると、半分以下に
できるにもかかわらず、単結晶性は維持されており、多
孔質層の上部へ単結晶Ｓｉ層をエピタキシャル成長させ
ることも可能である。
質Ｓｉは、単結晶Ｓｉ基板を例えば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。多孔質層は１０-1〜１０ｎｍ程度の直径の孔が１０
-1〜１０ｎｍ程度の間隔で並んだスポンジのような構造
をしている。その密度は、単結晶Ｓｉの密度２．３３ｇ
／ｃｍ3 に比べて、ＨＦ溶液濃度を５０〜２０％に変化
させたり、電流密度を変化させることで２．１〜０．６
ｇ／ｃｍ3 の範囲に変化させることができる。すなわ
ち、porosityを可変することが可能である。このように
多孔質Ｓｉの密度は単結晶Ｓｉに比べると、半分以下に
できるにもかかわらず、単結晶性は維持されており、多
孔質層の上部へ単結晶Ｓｉ層をエピタキシャル成長させ
ることも可能である。
【００５９】また、多孔質層はその内部に大量の空隙が
形成されている為に、密度が半分以下に減少する。その
結果、体積に比べて表面積が飛躍的に増大するため、そ
の化学エッチング速度は、通常の単結晶層のエッチング
速度に比べて、著しく増速される。
形成されている為に、密度が半分以下に減少する。その
結果、体積に比べて表面積が飛躍的に増大するため、そ
の化学エッチング速度は、通常の単結晶層のエッチング
速度に比べて、著しく増速される。
【００６０】多孔質Ｓｉの機械的強度はporosityにより
異なるが、バルクＳｉよりも弱いと考えられる。たとえ
ば、porosityが５０％であれば機械的強度はバルクの半
分と考えて良い。すなわち、貼り合わせウエハに圧縮、
引っ張りあるいは剪断力をかけると、まず多孔質Ｓｉ層
が破壊されることになる。また、porosityを増加させれ
ばより弱い力で多孔質層を破壊できる。
異なるが、バルクＳｉよりも弱いと考えられる。たとえ
ば、porosityが５０％であれば機械的強度はバルクの半
分と考えて良い。すなわち、貼り合わせウエハに圧縮、
引っ張りあるいは剪断力をかけると、まず多孔質Ｓｉ層
が破壊されることになる。また、porosityを増加させれ
ばより弱い力で多孔質層を破壊できる。
【００６１】また、上述の［拡散領域の形成］で説明し
たが、多孔質化は、拡散領域を越えて、拡散領域でない
領域に容易に進行させることができる。本発明におい
て、形成される多孔質層の厚みは、多孔質層形成に要す
る時間と、多孔質層の脆弱性を考慮すると、一般的には
１μｍ〜１５０μｍ、好ましくは２μｍ〜８０μｍ、最
適には５μｍ〜５０μｍの範囲とするのが望ましい。
たが、多孔質化は、拡散領域を越えて、拡散領域でない
領域に容易に進行させることができる。本発明におい
て、形成される多孔質層の厚みは、多孔質層形成に要す
る時間と、多孔質層の脆弱性を考慮すると、一般的には
１μｍ〜１５０μｍ、好ましくは２μｍ〜８０μｍ、最
適には５μｍ〜５０μｍの範囲とするのが望ましい。
【００６２】［非多孔質半導体層］本発明において非多
孔質半導体層としては、好適には、単結晶Ｓｉ、多結晶
Ｓｉ、非晶質Ｓｉの他、ＧａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＡｓ
Ｐ，ＧａＡｌＡｓ，ＩｎＡｓ，ＡｌＧａＳｂ，ＩｎＧａ
Ａｓ，ＺｎＳ，ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，ＳｉＧｅ等の化合
物半導体等を用いることができる。そして非多孔質半導
体層は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor)等の半導体
素子を既に作り込んだものであっても良い。
孔質半導体層としては、好適には、単結晶Ｓｉ、多結晶
Ｓｉ、非晶質Ｓｉの他、ＧａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＡｓ
Ｐ，ＧａＡｌＡｓ，ＩｎＡｓ，ＡｌＧａＳｂ，ＩｎＧａ
Ａｓ，ＺｎＳ，ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，ＳｉＧｅ等の化合
物半導体等を用いることができる。そして非多孔質半導
体層は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor)等の半導体
素子を既に作り込んだものであっても良い。
【００６３】［第１の基体］多孔質シリコン層を有する
シリコン基板の多孔質層上に非多孔質半導体層が配され
た第１の基体は、シリコン基板中に形成された多孔質シ
リコン層上に、上述の非多孔質半導体層を形成するか、
もしくは、非多孔質半導体層が設けられたシリコン基板
中に部分的に多孔質シリコン層を形成することにより構
成できる。
シリコン基板の多孔質層上に非多孔質半導体層が配され
た第１の基体は、シリコン基板中に形成された多孔質シ
リコン層上に、上述の非多孔質半導体層を形成するか、
もしくは、非多孔質半導体層が設けられたシリコン基板
中に部分的に多孔質シリコン層を形成することにより構
成できる。
【００６４】多孔質シリコン層上に非多孔質半導体層を
形成するには、減圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶ
Ｄ、ＭＯＣＶＤ（Metal-Organic CVD)等のＣＶＤ法の
他、スパッター法（バイアススパッター法を含む）、分
子線エピタキシャル成長法、液相成長法等を採用するこ
とができる。
形成するには、減圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶ
Ｄ、ＭＯＣＶＤ（Metal-Organic CVD)等のＣＶＤ法の
他、スパッター法（バイアススパッター法を含む）、分
子線エピタキシャル成長法、液相成長法等を採用するこ
とができる。
【００６５】［第２の基体］非多孔質半導体層が移設
（transfer) される第２の基体としては、例えば単結晶
シリコン基板のような半導体基板、半導体基板表面に酸
化膜（熱酸化膜を含む）や窒化膜等の絶縁膜を設けたも
の、石英基板（Silica glass) やガラス基板のような光
透過性基板、あるいは、金属基板、アルミナ等の絶縁性
基板等が挙げられる。このような第２の基体は、半導体
部材の用途に応じて適宜選択される。
（transfer) される第２の基体としては、例えば単結晶
シリコン基板のような半導体基板、半導体基板表面に酸
化膜（熱酸化膜を含む）や窒化膜等の絶縁膜を設けたも
の、石英基板（Silica glass) やガラス基板のような光
透過性基板、あるいは、金属基板、アルミナ等の絶縁性
基板等が挙げられる。このような第２の基体は、半導体
部材の用途に応じて適宜選択される。
【００６６】［貼り合わせ (bouding)］本発明において
は、多孔質シリコン層と非多孔質半導体層とを有する第
１の基体を、上述の第２の基体と、貼り合わせ（非多孔
質半導体層が内側に位置するように）て、多層構造体を
得る。本発明において、非多孔質半導体層が内側に位置
する多層構造体とは、第１の基体を構成する非多孔質半
導体層が直接第２の基体に貼り合わされた構造体はもち
論のこと、非多孔質半導体層の表面に形成された酸化膜
や窒化膜等の絶縁膜、あるいはこれ以外の膜等が第２の
基体に貼り合わされた構造体をも包含する。即ち、非多
孔質半導体層が、多孔質シリコン層に比べて多層構造体
の内側に位置する構造体を非多孔質半導体層が内側に位
置する多層構造体という。
は、多孔質シリコン層と非多孔質半導体層とを有する第
１の基体を、上述の第２の基体と、貼り合わせ（非多孔
質半導体層が内側に位置するように）て、多層構造体を
得る。本発明において、非多孔質半導体層が内側に位置
する多層構造体とは、第１の基体を構成する非多孔質半
導体層が直接第２の基体に貼り合わされた構造体はもち
論のこと、非多孔質半導体層の表面に形成された酸化膜
や窒化膜等の絶縁膜、あるいはこれ以外の膜等が第２の
基体に貼り合わされた構造体をも包含する。即ち、非多
孔質半導体層が、多孔質シリコン層に比べて多層構造体
の内側に位置する構造体を非多孔質半導体層が内側に位
置する多層構造体という。
【００６７】具体的な貼り合わせは、第１の基体と第２
の基体の貼り合わせ面を平坦なものとしておくことによ
り、両者を例えば室温で密着させることにより行うこと
ができる。この他、貼り合わせ強度を増すために、陽極
接合、加圧、熱処理等を施すこともできる。
の基体の貼り合わせ面を平坦なものとしておくことによ
り、両者を例えば室温で密着させることにより行うこと
ができる。この他、貼り合わせ強度を増すために、陽極
接合、加圧、熱処理等を施すこともできる。
【００６８】［多層構造体の分離］拡散領域以外の領域
に形成された多孔質シリコン層は、拡散領域に形成され
た多孔質シリコン層に比べて脆弱であるため、分離工程
で崩壊しやすく、安定して分離し得る。具体的な分離方
法としては、加圧、引っ張り、せん断等の外圧をかける
機械的方法、酸化により多孔質Ｓｉを周辺から膨張させ
多孔質Ｓｉ内に内圧をかける方法、パルス状に加熱し、
熱応力をかける、あるいは軟化させる方法等があるが、
これらの方法に限定されるものではない。
に形成された多孔質シリコン層は、拡散領域に形成され
た多孔質シリコン層に比べて脆弱であるため、分離工程
で崩壊しやすく、安定して分離し得る。具体的な分離方
法としては、加圧、引っ張り、せん断等の外圧をかける
機械的方法、酸化により多孔質Ｓｉを周辺から膨張させ
多孔質Ｓｉ内に内圧をかける方法、パルス状に加熱し、
熱応力をかける、あるいは軟化させる方法等があるが、
これらの方法に限定されるものではない。
【００６９】［多孔質層の除去］第１の基体と第２の基
体を貼り合わせて得られる多層構造体を多孔質Ｓｉ層に
おいて分離した後、分離された基体に残留する多孔質Ｓ
ｉ層は、該多孔質層Ｓｉ層の機械的強度が低いことと、
表面積が非常に大きいことを利用して、選択的に除去す
ることができる。選択的な除去方法としては、研削や研
磨を用いた機械的な方法の他、エッチング液を用いた化
学エッチングやイオンエッチング（例えば反応性イオン
エッチング(Reactive Ion etching)）等の方法を採用す
ることができる。
体を貼り合わせて得られる多層構造体を多孔質Ｓｉ層に
おいて分離した後、分離された基体に残留する多孔質Ｓ
ｉ層は、該多孔質層Ｓｉ層の機械的強度が低いことと、
表面積が非常に大きいことを利用して、選択的に除去す
ることができる。選択的な除去方法としては、研削や研
磨を用いた機械的な方法の他、エッチング液を用いた化
学エッチングやイオンエッチング（例えば反応性イオン
エッチング(Reactive Ion etching)）等の方法を採用す
ることができる。
【００７０】多孔質Ｓｉ層をエッチング液を用いて選択
エッチングする場合、エッチング液としては、４９％弗
酸と３０％過酸化水素水との混合液に限らず、弗酸，弗
酸にアルコールを添加した混合液、弗酸にアルコールお
よび過酸化水素水を添加した混合液、バッファード弗
酸、バッファード弗酸にアルコールを添加した混合液、
バッファード弗酸に過酸化水素水を添加した混合液、バ
ッファード弗酸にアルコールおよび過酸化水素水を添加
した混合液、あるいは弗酸・硝酸・酢酸の混合液のよう
なものを採用することができる。
エッチングする場合、エッチング液としては、４９％弗
酸と３０％過酸化水素水との混合液に限らず、弗酸，弗
酸にアルコールを添加した混合液、弗酸にアルコールお
よび過酸化水素水を添加した混合液、バッファード弗
酸、バッファード弗酸にアルコールを添加した混合液、
バッファード弗酸に過酸化水素水を添加した混合液、バ
ッファード弗酸にアルコールおよび過酸化水素水を添加
した混合液、あるいは弗酸・硝酸・酢酸の混合液のよう
なものを採用することができる。
【００７１】多孔質層を選択除去した後、非多孔質半導
体層が移設されて得られた半導体部材を水素を含む雰囲
気下で熱処理することにより、非多孔質半導体層の平坦
性を増すことができる。
体層が移設されて得られた半導体部材を水素を含む雰囲
気下で熱処理することにより、非多孔質半導体層の平坦
性を増すことができる。
【００７２】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００７３】［実施形態例１］Ｓｉ単結晶基板１１を用
意して、主表面層にＰ+ 層１２を拡散法により形成する
（図１（ａ））。その後、その主表面層をＰ+ 層１２の
厚さより深く多孔質化し、Ｐ+ 多孔質Ｓｉ層１３、下部
多孔質Ｓｉ層１４を形成する（図１（ｂ））。Ｐ+ 多孔
質Ｓｉ層１３上に少なくとも１層の非多孔質薄膜１５を
形成する。これにより第１の基体が形成される。非多孔
質薄膜１５は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、非晶質Ｓｉ、
あるいは、金属膜、化合物半導体薄膜、超伝導薄膜など
の中から任意に選ばれる。さらに、最表面層にＳｉＯ2
を形成しておいた方が、貼り合わせ界面を活性層から離
すことが出来るという意味でもよい。図１（ｃ）に示す
ように、第２の基体１６と第１の基体の表面とを非多孔
質薄膜１５が内側に位置する多層構造体が得られるよう
に密着させ貼り合わせる。その後、陽極接合、加圧、あ
るいは必要に応じて熱処理、あるいはこれらの組み合わ
せにより貼り合わせを強固にしてもよい。
意して、主表面層にＰ+ 層１２を拡散法により形成する
（図１（ａ））。その後、その主表面層をＰ+ 層１２の
厚さより深く多孔質化し、Ｐ+ 多孔質Ｓｉ層１３、下部
多孔質Ｓｉ層１４を形成する（図１（ｂ））。Ｐ+ 多孔
質Ｓｉ層１３上に少なくとも１層の非多孔質薄膜１５を
形成する。これにより第１の基体が形成される。非多孔
質薄膜１５は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、非晶質Ｓｉ、
あるいは、金属膜、化合物半導体薄膜、超伝導薄膜など
の中から任意に選ばれる。さらに、最表面層にＳｉＯ2
を形成しておいた方が、貼り合わせ界面を活性層から離
すことが出来るという意味でもよい。図１（ｃ）に示す
ように、第２の基体１６と第１の基体の表面とを非多孔
質薄膜１５が内側に位置する多層構造体が得られるよう
に密着させ貼り合わせる。その後、陽極接合、加圧、あ
るいは必要に応じて熱処理、あるいはこれらの組み合わ
せにより貼り合わせを強固にしてもよい。
【００７４】単結晶Ｓｉを堆積した場合には、単結晶Ｓ
ｉの表面には熱酸化等の方法で酸化Ｓｉを形成したのち
貼り合わせることが好ましい。また、第２の基体は、前
述したものから選択できる。図１（ｃ）は第２の基体と
第１の基体とは絶縁層１７を介して貼り合わせた様子を
示してあるが、非多孔質薄膜１５がＳｉでない場合、あ
るいは第２の基板がＳｉでない場合には絶縁層１７はな
くてもよい。貼り合わせに際しては絶縁性の薄板をはさ
み３枚重ねで貼り合わせることも可能である。
ｉの表面には熱酸化等の方法で酸化Ｓｉを形成したのち
貼り合わせることが好ましい。また、第２の基体は、前
述したものから選択できる。図１（ｃ）は第２の基体と
第１の基体とは絶縁層１７を介して貼り合わせた様子を
示してあるが、非多孔質薄膜１５がＳｉでない場合、あ
るいは第２の基板がＳｉでない場合には絶縁層１７はな
くてもよい。貼り合わせに際しては絶縁性の薄板をはさ
み３枚重ねで貼り合わせることも可能である。
【００７５】非多孔質薄膜をエピタキシャル成長させた
単結晶シリコンで構成する場合、あるいは非多孔質薄膜
をこれ以外のもので構成する場合であっても、エピタキ
シャル成長時の熱処理や、これ以降の工程で熱処理を使
用する場合、熱により多孔質シリコン層の内部の孔の再
配列が生じて孔がふさがり、多孔質層をエッチング除去
する際のエッチング特性が損なわれる恐れがある。そこ
で、例えば、２００℃〜７００℃程度の温度であらかじ
め熱処理を行い孔の側壁に薄い酸化膜（多孔質層として
の単結晶性は維持されている）を形成して再配列を防止
し、多孔質層の構造を安定化させることが可能である。
単結晶シリコンで構成する場合、あるいは非多孔質薄膜
をこれ以外のもので構成する場合であっても、エピタキ
シャル成長時の熱処理や、これ以降の工程で熱処理を使
用する場合、熱により多孔質シリコン層の内部の孔の再
配列が生じて孔がふさがり、多孔質層をエッチング除去
する際のエッチング特性が損なわれる恐れがある。そこ
で、例えば、２００℃〜７００℃程度の温度であらかじ
め熱処理を行い孔の側壁に薄い酸化膜（多孔質層として
の単結晶性は維持されている）を形成して再配列を防止
し、多孔質層の構造を安定化させることが可能である。
【００７６】また、極めて欠陥の少ないエピタキシャル
シリコン膜を形成する為には次の工程を採用することも
できる。
シリコン膜を形成する為には次の工程を採用することも
できる。
【００７７】多孔質シリコン層は、単結晶としての構造
を維持しているものの、多孔質シリコン層の表面に存在
する多数の孔に起因してエピタキシャルシリコン膜に欠
陥が入る可能性がある。そこで、エピタキシャルシリコ
ン膜が接触する多孔質シリコン層の最表面を単結晶シリ
コンで閉塞する手法が考えられる。
を維持しているものの、多孔質シリコン層の表面に存在
する多数の孔に起因してエピタキシャルシリコン膜に欠
陥が入る可能性がある。そこで、エピタキシャルシリコ
ン膜が接触する多孔質シリコン層の最表面を単結晶シリ
コンで閉塞する手法が考えられる。
【００７８】この方法の１つには、水素を含有する雰囲
気中での熱処理がある。この水素熱処理によっては、多
孔質シリコンの表面を構成するシリコン原子のマイグレ
ーションが生じ、多孔質シリコン層の孔の最表面が閉塞
される。この場合の熱処理の温度は、５００℃〜１３０
０℃、好ましくは９００℃〜１３００℃の範囲である。
気中での熱処理がある。この水素熱処理によっては、多
孔質シリコンの表面を構成するシリコン原子のマイグレ
ーションが生じ、多孔質シリコン層の孔の最表面が閉塞
される。この場合の熱処理の温度は、５００℃〜１３０
０℃、好ましくは９００℃〜１３００℃の範囲である。
【００７９】また、この手法と別に、シリコン原子を含
有する原料ガスを微量、成膜チャンバー内に流すことで
非常にゆっくりとした速度でシリコン膜を形成し、多孔
質シリコン層の孔の最表面を閉塞させることもできる。
有する原料ガスを微量、成膜チャンバー内に流すことで
非常にゆっくりとした速度でシリコン膜を形成し、多孔
質シリコン層の孔の最表面を閉塞させることもできる。
【００８０】上述の孔の側壁に薄い酸化膜を形成した後
に孔の閉塞およびエピタキシャルシリコン膜の形成を行
う場合、孔を閉塞させる際には、多孔質シリコン層の最
表面には、単結晶が露出していることが望ましい。この
単結晶の露出は、孔の側壁に薄い酸化膜を形成した多孔
質シリコン層の最表面をＨＦ等の酸につけ、最表面に形
成された薄い酸化膜を除去することで行うことができ
る。
に孔の閉塞およびエピタキシャルシリコン膜の形成を行
う場合、孔を閉塞させる際には、多孔質シリコン層の最
表面には、単結晶が露出していることが望ましい。この
単結晶の露出は、孔の側壁に薄い酸化膜を形成した多孔
質シリコン層の最表面をＨＦ等の酸につけ、最表面に形
成された薄い酸化膜を除去することで行うことができ
る。
【００８１】次に、多孔質Ｓｉ層１４で基板を分離する
（図１（ｄ））。分離する具体的な方法は、前述したと
おりである。
（図１（ｄ））。分離する具体的な方法は、前述したと
おりである。
【００８２】分離層は、より脆弱な下部多孔質Ｓｉ層１
４となるが、部分的にあるいは全面Ｐ+ 多孔質Ｓｉ層１
３で分離されても構わない。
４となるが、部分的にあるいは全面Ｐ+ 多孔質Ｓｉ層１
３で分離されても構わない。
【００８３】次いで、多孔質Ｓｉ層１３，１４を選択的
に除去する。非多孔質薄膜が単結晶Ｓｉの場合には通常
のＳｉのエッチング液、多孔質Ｓｉの選択エッチング液
である弗酸、弗酸にアルコールおよび過酸化水素水の少
なくともどちらか一方を添加した混合液、バッファード
弗酸、バッファード弗酸にアルコールおよび過酸化水素
水の少なくともどちらか一方を添加した混合液の少なく
とも１種類を用いて、多孔質Ｓｉ層１３，１４のみを無
電解湿式化学エッチングして第２の基体上に予め第１の
基体の多孔質上に形成した膜を残存させる。上記に詳述
したように、多孔質Ｓｉの膨大な表面積により通常のＳ
ｉのエッチング液でも選択的に多孔質Ｓｉのみをエッチ
ングすることが可能である。あるいは、非多孔質薄膜層
１５を研磨ストッパーとして多孔質Ｓｉ層１３，１４を
選択研磨で除去する。
に除去する。非多孔質薄膜が単結晶Ｓｉの場合には通常
のＳｉのエッチング液、多孔質Ｓｉの選択エッチング液
である弗酸、弗酸にアルコールおよび過酸化水素水の少
なくともどちらか一方を添加した混合液、バッファード
弗酸、バッファード弗酸にアルコールおよび過酸化水素
水の少なくともどちらか一方を添加した混合液の少なく
とも１種類を用いて、多孔質Ｓｉ層１３，１４のみを無
電解湿式化学エッチングして第２の基体上に予め第１の
基体の多孔質上に形成した膜を残存させる。上記に詳述
したように、多孔質Ｓｉの膨大な表面積により通常のＳ
ｉのエッチング液でも選択的に多孔質Ｓｉのみをエッチ
ングすることが可能である。あるいは、非多孔質薄膜層
１５を研磨ストッパーとして多孔質Ｓｉ層１３，１４を
選択研磨で除去する。
【００８４】化合物半導体層を多孔質上に形成している
場合には化合物半導体に対してＳｉのエッチング速度の
速いエッチング液を用いて、多孔質Ｓｉ層１３，１４の
みを化学エッチングして第２の基体１６上に薄膜化した
単結晶化合物半導体層１５を残存させ形成する。あるい
は、単結晶化合物半導体層１５を研磨ストッパーとして
多孔質Ｓｉ層１３，１４を選択研磨で除去する。
場合には化合物半導体に対してＳｉのエッチング速度の
速いエッチング液を用いて、多孔質Ｓｉ層１３，１４の
みを化学エッチングして第２の基体１６上に薄膜化した
単結晶化合物半導体層１５を残存させ形成する。あるい
は、単結晶化合物半導体層１５を研磨ストッパーとして
多孔質Ｓｉ層１３，１４を選択研磨で除去する。
【００８５】図１（ｅ）には、本発明で得られる半導体
部材が示される。第２の基体１６上に非多孔質薄膜、例
えば単結晶Ｓｉ薄膜１５が平坦に、しかも均一に薄層化
されて、ウエハ全域に、大面積に形成される。第２の基
体１６として絶縁性基板を用いれば、こうして得られた
半導体基板は、絶縁分離された電子素子作製という点か
ら見ても好適に使用することができる。
部材が示される。第２の基体１６上に非多孔質薄膜、例
えば単結晶Ｓｉ薄膜１５が平坦に、しかも均一に薄層化
されて、ウエハ全域に、大面積に形成される。第２の基
体１６として絶縁性基板を用いれば、こうして得られた
半導体基板は、絶縁分離された電子素子作製という点か
ら見ても好適に使用することができる。
【００８６】Ｓｉ単結晶基板１１は残留多孔質Ｓｉを除
去して、表面平坦性が許容できないほど荒れている場合
には表面平坦化を行った後、再度第１の基体を構成する
Ｓｉ単結晶基板１１、あるいは次の第２の基体１６とし
て使用できる。
去して、表面平坦性が許容できないほど荒れている場合
には表面平坦化を行った後、再度第１の基体を構成する
Ｓｉ単結晶基板１１、あるいは次の第２の基体１６とし
て使用できる。
【００８７】［実施形態例２］本実施形態例は図２に示
すように、第１の基体を構成するＳｉ単結晶基板２１の
両面にＰ+ 層２２を拡散法により形成（図２（ａ））す
る。その後、Ｐ+ 層２２の厚さより深く多孔質化し、Ｐ
+ 多孔質Ｓｉ層２３、下部多孔質Ｓｉ層２４を形成（図
２（ｂ））する。次いでＰ+ 多孔質Ｓｉ層２３上に非多
孔質薄膜２５を形成し、それぞれの面に絶縁層２８を介
して第２の基体２６，２７を貼合わせる（図２
（ｃ））。ここでは、半導体部材を同時に２組作製しよ
うとしている。各製造工程は上記実施形態例１に示した
工程と同様である。
すように、第１の基体を構成するＳｉ単結晶基板２１の
両面にＰ+ 層２２を拡散法により形成（図２（ａ））す
る。その後、Ｐ+ 層２２の厚さより深く多孔質化し、Ｐ
+ 多孔質Ｓｉ層２３、下部多孔質Ｓｉ層２４を形成（図
２（ｂ））する。次いでＰ+ 多孔質Ｓｉ層２３上に非多
孔質薄膜２５を形成し、それぞれの面に絶縁層２８を介
して第２の基体２６，２７を貼合わせる（図２
（ｃ））。ここでは、半導体部材を同時に２組作製しよ
うとしている。各製造工程は上記実施形態例１に示した
工程と同様である。
【００８８】Ｓｉ単結晶基板２１は残留多孔質Ｓｉを除
去して、表面平坦性が許容できないほど荒れている場合
には表面平坦化を行った後、再度第１のＳｉ単結晶基板
２１、あるいは次の第２の基体２６（または２７）とし
て使用できる。
去して、表面平坦性が許容できないほど荒れている場合
には表面平坦化を行った後、再度第１のＳｉ単結晶基板
２１、あるいは次の第２の基体２６（または２７）とし
て使用できる。
【００８９】支持基板２６，２７の材料，厚さ等は同一
でなくても良い。非多孔質薄膜２５は、両面を同一の材
料，膜厚等としなくても良い。
でなくても良い。非多孔質薄膜２５は、両面を同一の材
料，膜厚等としなくても良い。
【００９０】
【実施例】以下具体的実施例を挙げて本発明を説明す
る。
る。
【００９１】（実施例１）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に拡散法によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成し
た。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成された。
の表面層に拡散法によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成し
た。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成された。
【００９２】具体的なＰ+ 高濃度層の形成は次のように
して行った。即ち、Ｂ2 Ｏ3 を溶媒に溶かしたものをＳ
ｉ基板の主面側にスピンコート法を用いて塗布した。次
いで１４０℃の温度で焼成を行い溶媒をとばした。こう
して得られた基板を拡散炉に入れ、炉芯管内を１２００
℃の温度に６時間保ち、所謂ドライブイン拡散を行っ
て、Ｐ+ 高濃度層を形成した。
して行った。即ち、Ｂ2 Ｏ3 を溶媒に溶かしたものをＳ
ｉ基板の主面側にスピンコート法を用いて塗布した。次
いで１４０℃の温度で焼成を行い溶媒をとばした。こう
して得られた基板を拡散炉に入れ、炉芯管内を１２００
℃の温度に６時間保ち、所謂ドライブイン拡散を行っ
て、Ｐ+ 高濃度層を形成した。
【００９３】塗布した膜を除去した後、Ｐ+ 高濃度層の
形成されたＳｉ基板をＨＦ溶液中に浸し、第１の表面側
より陽極化成を行い、第１の表面側に多孔質層を形成し
た。陽極化成の条件は以下の通りとした。
形成されたＳｉ基板をＨＦ溶液中に浸し、第１の表面側
より陽極化成を行い、第１の表面側に多孔質層を形成し
た。陽極化成の条件は以下の通りとした。
【００９４】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） こうして得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下
部の多孔質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を
有していた。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） こうして得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下
部の多孔質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を
有していた。
【００９５】この基板を酸素雰囲気中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。次いで多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemic
al Vapor Deposition ）法により単結晶Ｓｉを０．１５
μｍエピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りで
ある。
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。次いで多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemic
al Vapor Deposition ）法により単結晶Ｓｉを０．１５
μｍエピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りで
ある。
【００９６】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【００９７】次に、該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した
５００ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基
板）の表面と、を重ね合わせて多層構造体を得た。貼り
合わせウエハ端面の１００ｎｍのＳｉＯ2 層およびエピ
タキシャルＳｉ層をエッチングにより剥離したところ、
多孔質Ｓｉ端が現れた。
５００ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基
板）の表面と、を重ね合わせて多層構造体を得た。貼り
合わせウエハ端面の１００ｎｍのＳｉＯ2 層およびエピ
タキシャルＳｉ層をエッチングにより剥離したところ、
多孔質Ｓｉ端が現れた。
【００９８】次いで、貼り合わせウエハを１０００℃の
パイロ酸化をしたところ、５０分程度で下部の多孔質Ｓ
ｉ層中で２枚の基板が完全に分離した。剥離した面を観
察したところ、ウエハ外周部の多孔質ＳｉはＳｉＯ2 に
変化しているが、中央部はほぼ元のままであった。
パイロ酸化をしたところ、５０分程度で下部の多孔質Ｓ
ｉ層中で２枚の基板が完全に分離した。剥離した面を観
察したところ、ウエハ外周部の多孔質ＳｉはＳｉＯ2 に
変化しているが、中央部はほぼ元のままであった。
【００９９】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
および酸化された多孔質Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過
酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチングし
た。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶Ｓｉ
をエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよび酸
化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去
された。
および酸化された多孔質Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過
酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチングし
た。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶Ｓｉ
をエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよび酸
化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去
された。
【０１００】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液に対
するエッチング速度は、極めて低く、多孔質層のエッチ
ング速度との選択比は十の五乗以上にも達し、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）
は実用上無視できる膜厚減少である。
するエッチング速度は、極めて低く、多孔質層のエッチ
ング速度との選択比は十の五乗以上にも達し、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）
は実用上無視できる膜厚減少である。
【０１０１】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１０２】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１０３】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１０４】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１０５】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉお
よび酸化された多孔質Ｓｉもその後、４９％弗酸と３０
％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチン
グする。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶
Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工
程に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入
することができた。
よび酸化された多孔質Ｓｉもその後、４９％弗酸と３０
％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチン
グする。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶
Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工
程に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入
することができた。
【０１０６】（実施例２）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に実施例１と同様にして拡散法によりＰ + 高濃
度層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が
形成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽
極化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
の表面層に実施例１と同様にして拡散法によりＰ + 高濃
度層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が
形成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽
極化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０１０７】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０１０８】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition ）法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエ
ピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition ）法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエ
ピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１０９】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１１０】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基板）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基板）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。
【０１１１】Ｓｉ基板の裏面酸化膜を除去した後、Ｓｉ
基板側から５００〜１０００Ｗ程度の出力のＣＯ2 レー
ザーをウエハ全面にパルスで照射した。ＣＯ2 レーザー
は、貼り合わせ界面の５００ｎｍのＳｉＯ2 層に吸収さ
れ、その近傍のエピタキシャル層および多孔質Ｓｉ層の
温度が急激に上昇し、下部の多孔質Ｓｉ層中の急激な熱
応力により下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。
基板側から５００〜１０００Ｗ程度の出力のＣＯ2 レー
ザーをウエハ全面にパルスで照射した。ＣＯ2 レーザー
は、貼り合わせ界面の５００ｎｍのＳｉＯ2 層に吸収さ
れ、その近傍のエピタキシャル層および多孔質Ｓｉ層の
温度が急激に上昇し、下部の多孔質Ｓｉ層中の急激な熱
応力により下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。
【０１１２】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０１１３】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１１４】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１１５】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１１６】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１１７】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
【０１１８】（実施例３）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に拡散法によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成し
た。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成された。拡散法
によるＰ+ 高濃度層の形成は、次のようにして行った。
即ち、Ｓｉ基板を炉芯管内にセットした後、ＢＢｒ3 の
入った液体拡散源にＮ2 ガスを導入して、バブリングを
行い、気化した気体をキャリアガス（Ｎ2 ＋Ｏ2 ）と共
に炉芯管内に導入した。炉芯管内を１０５０℃の温度に
１時間保つことでＢ2 Ｏ3 層を形成した後、その後炉芯
管内を１２００℃の温度に６時間保ち、所謂ドライブイ
ン拡散を行って、Ｐ+ 高濃度層を形成した。
の表面層に拡散法によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成し
た。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成された。拡散法
によるＰ+ 高濃度層の形成は、次のようにして行った。
即ち、Ｓｉ基板を炉芯管内にセットした後、ＢＢｒ3 の
入った液体拡散源にＮ2 ガスを導入して、バブリングを
行い、気化した気体をキャリアガス（Ｎ2 ＋Ｏ2 ）と共
に炉芯管内に導入した。炉芯管内を１０５０℃の温度に
１時間保つことでＢ2 Ｏ3 層を形成した後、その後炉芯
管内を１２００℃の温度に６時間保ち、所謂ドライブイ
ン拡散を行って、Ｐ+ 高濃度層を形成した。
【０１１９】次に、高濃度表面層側からＨＦ溶液中にお
いて陽極化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであ
った。
いて陽極化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであ
った。
【０１２０】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔質Ｓｉ層
は表層部に比較して微細な脆弱構造を有していた。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔質Ｓｉ層
は表層部に比較して微細な脆弱構造を有していた。
【０１２１】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１２２】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１２３】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。
【０１２４】第１の基体の高濃度Ｐ+ 層すなわち表層多
孔質Ｓｉ層にのみパルスで１０Ａ〜１００Ａ程度の電流
を流した。なお電流はＳｉＯ2 を除去してウエハ端部に
高濃度Ｐ+ 層を表出させ、ウエハ端部のみさわる＋電極
と−電極でウエハを挟みこむようにして流す。その結
果、下部の多孔質Ｓｉ層中に急激な熱応力が加わり下部
の多孔質Ｓｉ層中で分離した。
孔質Ｓｉ層にのみパルスで１０Ａ〜１００Ａ程度の電流
を流した。なお電流はＳｉＯ2 を除去してウエハ端部に
高濃度Ｐ+ 層を表出させ、ウエハ端部のみさわる＋電極
と−電極でウエハを挟みこむようにして流す。その結
果、下部の多孔質Ｓｉ層中に急激な熱応力が加わり下部
の多孔質Ｓｉ層中で分離した。
【０１２５】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０１２６】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１２７】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１２８】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１２９】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１３０】同時に第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
【０１３１】（実施例４）抵抗無指定の第１の単結晶Ｓ
ｉ基板の表面層に実施例３と同様の拡散法によりＰ+ 高
濃度層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層
が形成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において
陽極化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであっ
た。
ｉ基板の表面層に実施例３と同様の拡散法によりＰ+ 高
濃度層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層
が形成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において
陽極化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであっ
た。
【０１３２】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔質Ｓｉ層
は表層部に比較して微細な脆弱構造を有していた。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔質Ｓｉ層
は表層部に比較して微細な脆弱構造を有していた。
【０１３３】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１３４】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１３５】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を（貼り合わせ強度を向上させるべく）それぞ
れ窒素プラズマに曝した後、重ね合わせ、接触させ、４
００℃−１０ｈアニールした。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を（貼り合わせ強度を向上させるべく）それぞ
れ窒素プラズマに曝した後、重ね合わせ、接触させ、４
００℃−１０ｈアニールした。
【０１３６】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０１３７】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０１３８】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１３９】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１４０】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１４１】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１４２】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
【０１４３】（実施例５）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０１４４】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔質Ｓｉ層
は表層部に比較して微細な脆弱構造を有していた。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔質Ｓｉ層
は表層部に比較して微細な脆弱構造を有していた。
【０１４５】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition ）法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエ
ピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition ）法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエ
ピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１４６】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１４７】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、をそれぞれ窒素プラズマに曝した後、重ね合わ
せ、接触させ、４００℃−１０ｈアニールした。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、をそれぞれ窒素プラズマに曝した後、重ね合わ
せ、接触させ、４００℃−１０ｈアニールした。
【０１４８】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０１４９】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層をＨＦ／ＨＮＯ3 ／ＣＨ3 ＣＯＯＨ系のエッチング液
で選択エッチングした。多孔質Ｓｉは選択エッチングさ
れ、完全に除去された。単結晶Ｓｉはほとんどエッチン
グされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料
として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去
された。
層をＨＦ／ＨＮＯ3 ／ＣＨ3 ＣＯＯＨ系のエッチング液
で選択エッチングした。多孔質Ｓｉは選択エッチングさ
れ、完全に除去された。単結晶Ｓｉはほとんどエッチン
グされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料
として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去
された。
【０１５０】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１５１】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１５２】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１５３】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１５４】同時に第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、ＨＦ／ＨＮＯ3 ／ＣＨ3 ＣＯＯＨ系のエッチン
グ液で選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチングさ
れずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料とし
て、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れ、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程に、
あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入するこ
とができた。
その後、ＨＦ／ＨＮＯ3 ／ＣＨ3 ＣＯＯＨ系のエッチン
グ液で選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチングさ
れずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料とし
て、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れ、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程に、
あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入するこ
とができた。
【０１５５】（実施例６）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０１５６】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０１５７】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１５８】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１５９】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した石英基
板（第２の基板）の表面と、をそれぞれ窒素プラズマに
曝した後、重ね合わせ、接触させ、２００℃−１０ｈア
ニールした。
板（第２の基板）の表面と、をそれぞれ窒素プラズマに
曝した後、重ね合わせ、接触させ、２００℃−１０ｈア
ニールした。
【０１６０】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０１６１】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０１６２】すなわち、石英基板上に０．１μｍの厚み
を持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結晶
Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定したと
ころ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
を持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結晶
Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定したと
ころ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１６３】さらに水素中で９７０℃で熱処理を２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、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
施した。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
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１６４】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１６５】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１６６】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に投入することができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に投入することができた。
【０１６７】（実施例７）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に実施例３と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
の表面層に実施例３と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０１６８】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） こうして多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） こうして多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０１６９】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．５５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．５５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１７０】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１７１】ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００ｎ
ｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の表
面と、を重ね合わせ、接触させた後、貼り合わせウエハ
端面の１００ｎｍのＳｉＯ2 層およびエピタキシャルＳ
ｉ層をエッチングにより剥離したところ、多孔質Ｓｉ端
が現れた。
ｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の表
面と、を重ね合わせ、接触させた後、貼り合わせウエハ
端面の１００ｎｍのＳｉＯ2 層およびエピタキシャルＳ
ｉ層をエッチングにより剥離したところ、多孔質Ｓｉ端
が現れた。
【０１７２】貼り合わせウエハを１０００℃のパイロ酸
化をしたところ、５０分程度で下部の多孔質Ｓｉ層中で
２枚の基板が完全に分離した。剥離した面を観察したと
ころ、ウエハ外周部の多孔質ＳｉはＳｉＯ2 に変化して
いるが、中央部はほぼ元のままであった。
化をしたところ、５０分程度で下部の多孔質Ｓｉ層中で
２枚の基板が完全に分離した。剥離した面を観察したと
ころ、ウエハ外周部の多孔質ＳｉはＳｉＯ2 に変化して
いるが、中央部はほぼ元のままであった。
【０１７３】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
および酸化された多孔質Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過
酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチングし
た。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶Ｓｉ
をエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよび酸
化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去
された。
および酸化された多孔質Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過
酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチングし
た。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶Ｓｉ
をエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよび酸
化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去
された。
【０１７４】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液に対
するエッチング速度は、極めて低く、多孔質層のエッチ
ング速度との選択比は十の五乗以上にも達し、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）
は実用上無視できる膜厚減少である。
するエッチング速度は、極めて低く、多孔質層のエッチ
ング速度との選択比は十の五乗以上にも達し、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）
は実用上無視できる膜厚減少である。
【０１７５】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．５μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は５００ｎｍ±１５ｎｍであっ
た。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は５００ｎｍ±１５ｎｍであっ
た。
【０１７６】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１７７】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１７８】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１７９】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉお
よび酸化された多孔質Ｓｉもその後、４９％弗酸と３０
％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチン
グした。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶
Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工
程に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入
することができた。
よび酸化された多孔質Ｓｉもその後、４９％弗酸と３０
％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチン
グした。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶
Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工
程に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入
することができた。
【０１８０】（実施例８）再生ウエハの単結晶Ｓｉ基板
の表面層に実施例３と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
の表面層に実施例３と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０１８１】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０１８２】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０１８３】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０１８４】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。
【０１８５】第１の基体の裏面酸化膜を除去した後、第
１の基体側から５００〜１０００Ｗ程度の出力のＣＯ2
レーザーをウエハ全面にパルスで照射した。ＣＯ2 レー
ザーは、貼り合わせ界面の５００ｎｍのＳｉＯ2 層に吸
収され、その近傍のエピタキシャル層および多孔質Ｓｉ
層の温度が急激に上昇し、下部の多孔質Ｓｉ層中の急激
な熱応力により下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。
１の基体側から５００〜１０００Ｗ程度の出力のＣＯ2
レーザーをウエハ全面にパルスで照射した。ＣＯ2 レー
ザーは、貼り合わせ界面の５００ｎｍのＳｉＯ2 層に吸
収され、その近傍のエピタキシャル層および多孔質Ｓｉ
層の温度が急激に上昇し、下部の多孔質Ｓｉ層中の急激
な熱応力により下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。
【０１８６】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０１８７】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０１８８】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０１８９】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０１９０】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０１９１】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
【０１９２】（実施例９）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基板
の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度層
を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成
された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極化
成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０１９３】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０１９４】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＭＯＣＶＤ（Metal Or
ganic Chemical Vapor Deposition)法により単結晶Ｇａ
Ａｓを１μｍエピタキシャル成長した。成長条件は以下
の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＭＯＣＶＤ（Metal Or
ganic Chemical Vapor Deposition)法により単結晶Ｇａ
Ａｓを１μｍエピタキシャル成長した。成長条件は以下
の通りである。
【０１９５】 ソースガス：ＴＭＧ／ＡｓＨ3 ／Ｈ2 ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：７００℃ 該ＧａＡｓ層表面と、別に用意したＳｉ基板（第２の基
体）の表面と、を重ね合わせ、接触させた。
体）の表面と、を重ね合わせ、接触させた。
【０１９６】第１の基体の高濃度Ｐ+ 層すなわち表層多
孔質Ｓｉ層にのみパルスで１０〜１００Ａ程度の電流を
流した。なお電流はＳｉＯ2 を除去してウエハ端部に高
濃度Ｐ+ 層を表出させ、ウエハ端部のみさわる＋電極と
−電極でウエハを挟みこむようにして流す。その結果、
下部の多孔質Ｓｉ層中に急激な熱応力が加わり下部の多
孔質Ｓｉ層中で分離した。
孔質Ｓｉ層にのみパルスで１０〜１００Ａ程度の電流を
流した。なお電流はＳｉＯ2 を除去してウエハ端部に高
濃度Ｐ+ 層を表出させ、ウエハ端部のみさわる＋電極と
−電極でウエハを挟みこむようにして流す。その結果、
下部の多孔質Ｓｉ層中に急激な熱応力が加わり下部の多
孔質Ｓｉ層中で分離した。
【０１９７】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層をエチレンジアミン＋ピロカテコール＋水（１７ｍ
ｌ：３ｇ：８ｍｌの比率）１１０℃でエッチングした。
単結晶ＧａＡｓはエッチングされずに残り、単結晶Ｇａ
Ａｓをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。
層をエチレンジアミン＋ピロカテコール＋水（１７ｍ
ｌ：３ｇ：８ｍｌの比率）１１０℃でエッチングした。
単結晶ＧａＡｓはエッチングされずに残り、単結晶Ｇａ
Ａｓをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。
【０１９８】非多孔質ＧａＡｓ単結晶の該エッチング液
に対するエッチング速度は、極めて低く、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
用上無視できる膜厚減少である。
に対するエッチング速度は、極めて低く、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
用上無視できる膜厚減少である。
【０１９９】すなわち、Ｓｉ上に１μｍの厚みを持った
単結晶ＧａＡｓ層が形成できた。形成された単結晶Ｇａ
Ａｓ層の膜厚を面内全面について１００点を測定したと
ころ、膜厚の均一性は１μｍ±２９．８ｎｍであった。
単結晶ＧａＡｓ層が形成できた。形成された単結晶Ｇａ
Ａｓ層の膜厚を面内全面について１００点を測定したと
ころ、膜厚の均一性は１μｍ±２９．８ｎｍであった。
【０２００】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｇ
ａＡｓ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。
ａＡｓ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。
【０２０１】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、絶縁膜上のＧａＡｓも同様に作製でき
た。
いることにより、絶縁膜上のＧａＡｓも同様に作製でき
た。
【０２０２】同時に第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
【０２０３】（実施例１０）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基
板の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度
層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形
成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極
化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
板の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度
層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形
成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極
化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０２０４】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１１（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０２０５】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＭＯＣＶＤ（Metal Or
ganic Chemical Vapor Deposition)法により単結晶Ｉｎ
Ｐを１μｍエピタキシャル成長した。
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。多孔質Ｓｉ上にＭＯＣＶＤ（Metal Or
ganic Chemical Vapor Deposition)法により単結晶Ｉｎ
Ｐを１μｍエピタキシャル成長した。
【０２０６】該ＩｎＰ表面と別に用意した石英基板（第
２の基体）の表面とをそれぞれ窒素プラズマに曝した
後、重ね合わせ、接触させ、２００℃−１０ｈアニール
した。
２の基体）の表面とをそれぞれ窒素プラズマに曝した
後、重ね合わせ、接触させ、２００℃−１０ｈアニール
した。
【０２０７】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０２０８】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶ＩｎＰはエッチン
グされずに残り、単結晶ＩｎＰをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去された。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶ＩｎＰはエッチン
グされずに残り、単結晶ＩｎＰをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去された。
【０２０９】こうして、石英基体上に１μｍの厚みを持
った単結晶ＩｎＰ層が形成できた。形成された単結晶Ｉ
ｎＰ層の膜厚を面内全面について１００点を測定したと
ころ、膜厚の均一性は１μｍ±２９．０ｎｍであった。
った単結晶ＩｎＰ層が形成できた。形成された単結晶Ｉ
ｎＰ層の膜厚を面内全面について１００点を測定したと
ころ、膜厚の均一性は１μｍ±２９．０ｎｍであった。
【０２１０】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｉ
ｎＰ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。
ｎＰ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。
【０２１１】同時に第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に投入することができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に投入することができた。
【０２１２】（実施例１１）両面ミラーの抵抗無指定の
単結晶Ｓｉ基板の両面表面層に実施例１と同様の拡散法
によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成した。ＨＦ溶液中にお
いて両面陽極化成を行った。陽極化成条件は以下の通り
であった。なお、陽極化成は片面１１分づつ行った。
単結晶Ｓｉ基板の両面表面層に実施例１と同様の拡散法
によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成した。ＨＦ溶液中にお
いて両面陽極化成を行った。陽極化成条件は以下の通り
であった。なお、陽極化成は片面１１分づつ行った。
【０２１３】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１１×２（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） それぞれの多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多
孔質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有して
いた。
１ 時間：１１×２（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ） それぞれの多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多
孔質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有して
いた。
【０２１４】この基板を酸素雰囲気中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。両面多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical
Vapor Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍ
エピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りであ
る。
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。両面多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical
Vapor Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍ
エピタキシャル成長した。成長条件は以下の通りであ
る。
【０２１５】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、この両面エピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化に
より１００ｎｍのＳｉＯ2 層を形成した。
より１００ｎｍのＳｉＯ2 層を形成した。
【０２１６】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成した２枚のＳｉ基板（第２の基
体）の表面と、を重ね合わせ、接触させた後、貼り合わ
せウエハ端面の１００ｎｍのＳｉＯ2 層およびエピタキ
シャルＳｉ層をエッチングにより剥離したところ、多孔
質Ｓｉ端が現れた。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成した２枚のＳｉ基板（第２の基
体）の表面と、を重ね合わせ、接触させた後、貼り合わ
せウエハ端面の１００ｎｍのＳｉＯ2 層およびエピタキ
シャルＳｉ層をエッチングにより剥離したところ、多孔
質Ｓｉ端が現れた。
【０２１７】貼り合わせウエハを１０００℃のパイロ酸
化をしたところ、５０分程度で下部の多孔質Ｓｉ層中で
２枚の基板が完全に分離した。ただし、ウエハ間でばら
つきがあるために、数時間の酸化を行うのがよい。剥離
した面を観察したところ、ウエハ外周部の多孔質Ｓｉは
ＳｉＯ2 に変化しているが、中央部はほぼ元のままであ
った。
化をしたところ、５０分程度で下部の多孔質Ｓｉ層中で
２枚の基板が完全に分離した。ただし、ウエハ間でばら
つきがあるために、数時間の酸化を行うのがよい。剥離
した面を観察したところ、ウエハ外周部の多孔質Ｓｉは
ＳｉＯ2 に変化しているが、中央部はほぼ元のままであ
った。
【０２１８】その後、２枚の第２の基体側に残った多孔
質Ｓｉおよび酸化された多孔質Ｓｉ層を４９％弗酸と３
０％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチ
ングした。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結
晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉお
よび酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全
に除去された。
質Ｓｉおよび酸化された多孔質Ｓｉ層を４９％弗酸と３
０％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチ
ングした。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結
晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉお
よび酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全
に除去された。
【０２１９】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が２枚形成できた。形成された
単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定
したところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであっ
た。
みを持った単結晶Ｓｉ層が２枚形成できた。形成された
単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定
したところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであっ
た。
【０２２０】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０２２１】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０２２２】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０２２３】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉお
よび酸化された多孔質Ｓｉもその後、４９％弗酸と３０
％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチン
グした。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶
Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工
程に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入
することができた。
よび酸化された多孔質Ｓｉもその後、４９％弗酸と３０
％過酸化水素水との混合液で攪拌しながら選択エッチン
グした。単結晶Ｓｉはエッチングされずに残り、単結晶
Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉおよ
び酸化された多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工
程に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入
することができた。
【０２２４】（実施例１２）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基
板の表面層にドライブイン拡散を１０時間とした以外実
施例１と同様にしてＰ+ 高濃度層を１０μｍ形成した。
同時に裏面にもＰ+高濃度層が形成された。高濃度表面
層側からＨＦ溶液中において陽極化成を行った。陽極化
成条件は以下の通りであった。
板の表面層にドライブイン拡散を１０時間とした以外実
施例１と同様にしてＰ+ 高濃度層を１０μｍ形成した。
同時に裏面にもＰ+高濃度層が形成された。高濃度表面
層側からＨＦ溶液中において陽極化成を行った。陽極化
成条件は以下の通りであった。
【０２２５】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０２２６】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０２２７】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０２２８】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。その後、貼り合わ
せ強度を高めるために１１８０℃５分の熱処理を行っ
た。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、を重ね合わせ、接触させた。その後、貼り合わ
せ強度を高めるために１１８０℃５分の熱処理を行っ
た。
【０２２９】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０２３０】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０２３１】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０２３２】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０２３３】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０２３４】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０２３５】同時に第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
【０２３６】（実施例１３）抵抗無指定の単結晶Ｓｉ基
板の表面層にドライブイン拡散を１０時間とした以外実
施例３と同様にしてＰ+ 高濃度層を１０μｍ形成した。
同時に裏面にもＰ+高濃度層が形成された。高濃度表面
層側からＨＦ溶液中において陽極化成を行った。陽極化
成条件は以下の通りであった。
板の表面層にドライブイン拡散を１０時間とした以外実
施例３と同様にしてＰ+ 高濃度層を１０μｍ形成した。
同時に裏面にもＰ+高濃度層が形成された。高濃度表面
層側からＨＦ溶液中において陽極化成を行った。陽極化
成条件は以下の通りであった。
【０２３７】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０２３８】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０２３９】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０２４０】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意したＳｉ基
板（第２の基体）の表面と、を重ね合わせ、接触させ
た。その後、貼り合わせ強度を高めるために１１８０℃
５分の熱処理を行った。
板（第２の基体）の表面と、を重ね合わせ、接触させ
た。その後、貼り合わせ強度を高めるために１１８０℃
５分の熱処理を行った。
【０２４１】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０２４２】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０２４３】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０２４４】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０２４５】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０２４６】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
【０２４７】（実施例１４）再生ウエハの単結晶Ｓｉ基
板の表面層に拡散法によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成し
た。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成された。高濃度
表面層側からＨＦ溶液中において陽極化成を行った。陽
極化成条件は以下の通りであった。
板の表面層に拡散法によりＰ+ 高濃度層を５μｍ形成し
た。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形成された。高濃度
表面層側からＨＦ溶液中において陽極化成を行った。陽
極化成条件は以下の通りであった。
【０２４８】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０２４９】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０２５０】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０２５１】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意した５００
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、をそれぞれ窒素プラズマに曝した後、重ね合わ
せ、接触させ、４００℃−１０ｈアニールした。
ｎｍのＳｉＯ2 層を形成したＳｉ基板（第２の基体）の
表面と、をそれぞれ窒素プラズマに曝した後、重ね合わ
せ、接触させ、４００℃−１０ｈアニールした。
【０２５２】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０２５３】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０２５４】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０２５５】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０２５６】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０２５７】エピタキシャルＳｉ層表面に酸化膜を形成
しなくても同様の結果が得られた。
しなくても同様の結果が得られた。
【０２５８】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として酸化膜形成工程に投入す
ることができた。
【０２５９】（実施例１５）再生ウエハの単結晶Ｓｉ基
板の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度
層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形
成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極
化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
板の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度
層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形
成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極
化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０２６０】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０２６１】この基板を酸素雰囲気中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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
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。多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０２６２】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０２６３】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意したＳｉ基
板（第２の基体）の表面と、をそれぞれ窒素プラズマに
曝した後、重ね合わせ、接触させ、４００℃−１０ｈア
ニールした。
板（第２の基体）の表面と、をそれぞれ窒素プラズマに
曝した後、重ね合わせ、接触させ、４００℃−１０ｈア
ニールした。
【０２６４】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０２６５】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０２６６】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０２６７】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０２６８】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０２６９】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
【０２７０】（実施例１６）再生ウエハの単結晶Ｓｉ基
板の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度
層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形
成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極
化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
板の表面層に実施例１と同様の拡散法によりＰ+ 高濃度
層を５μｍ形成した。同時に裏面にもＰ+ 高濃度層が形
成された。高濃度表面層側からＨＦ溶液中において陽極
化成を行った。陽極化成条件は以下の通りであった。
【０２７１】 電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ-2） 陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ2 Ｏ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１：
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
１ 時間：１５（分） 多孔質Ｓｉの厚み：１６（μｍ） 得られた多孔質Ｓｉ層は２層構造になった。下部の多孔
質Ｓｉ層は表層部に比較して微細な脆弱構造を有してい
た。
【０２７２】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は薄い
熱酸化膜で覆われた。
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は薄い
熱酸化膜で覆われた。
【０２７３】次いで、この基板の多孔質層が形成された
側の最表面を、１．２５％のＨＦ溶液に浸して最表面に
形成された薄い酸化膜を除去した。
側の最表面を、１．２５％のＨＦ溶液に浸して最表面に
形成された薄い酸化膜を除去した。
【０２７４】こうして得られた基板に今度は、Ｈ2 を２
３０ ｌ／ｍｉｎ流しながら、１０５０℃、７６０Ｔｏ
ｒｒの条件で１分間の熱処理を施すと共に、さらにＳｉ
Ｈ4を５０ｓｃｃｍ添加した条件で５分間の熱処理を施
した。
３０ ｌ／ｍｉｎ流しながら、１０５０℃、７６０Ｔｏ
ｒｒの条件で１分間の熱処理を施すと共に、さらにＳｉ
Ｈ4を５０ｓｃｃｍ添加した条件で５分間の熱処理を施
した。
【０２７５】次に多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
or Deposition)法により単結晶Ｓｉを０．１５μｍエピ
タキシャル成長した。成長条件は以下の通りである。
【０２７６】 ソースガス：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ／Ｈ2 ガス流量：０．５／１８０ ｌ／ｍｉｎ ガス圧力：８０Ｔｏｒｒ 温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に熱酸化により
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。
【０２７７】該ＳｉＯ2 層表面と、別に用意したＳｉ基
板（第２の基体）の表面と、をそれぞれ窒素プラズマに
曝した後、重ね合わせ、接触させ、４００℃−１０ｈア
ニールした。
板（第２の基体）の表面と、をそれぞれ窒素プラズマに
曝した後、重ね合わせ、接触させ、４００℃−１０ｈア
ニールした。
【０２７８】貼り合わせたウエハに面内に対して垂直方
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
向にさらに面内に均一に十分な引っ張り力を加えたとこ
ろ、脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。引っ張り
力の代わりに加圧あるいはせん断力でも同様に脆弱な下
部の多孔質Ｓｉ層中で分離した。また、貼り合わせたウ
エハのエッジの隙間にナイフの刃のようなものをくさび
のように差し込んでも同様に脆弱な下部の多孔質Ｓｉ層
中で分離した。
【０２７９】その後、第２の基体側に残った多孔質Ｓｉ
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチング
されずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料と
して、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去さ
れた。
【０２８０】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．１μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。形成された単結
晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点を測定した
ところ、膜厚の均一性は１０１ｎｍ±３ｎｍであった。
【０２８１】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、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
間施した。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０．２
ｎｍで通常市販されているＳｉウエハと同等であった。
【０２８２】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ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。
ｉ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。
【０２８３】また、第１の基体側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
攪拌しながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッチ
ングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材
料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除
去され、再び第１の基体として高濃度Ｐ+ 層の拡散工程
に、あるいは第２の基体として貼合わせ工程に投入する
ことができた。
【図１】本発明の工程を説明するための模式的断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の工程を説明するための模式的断面図で
ある。
ある。
【図３】拡散領域形成に使用される炉の１例を示す模式
的断面図である。
的断面図である。
【図４】第１の従来例の工程を説明するための模式的断
面図である。
面図である。
【図５】第２の従来例の工程を説明するための模式的断
面図である。
面図である。
１１ Ｓｉ基板 １２ Ｐ+ 拡散層 １３ Ｐ+ 多孔質Ｓｉ １４ 下部多孔質Ｓｉ １５ 非多孔質薄膜 １６ 第２の基板 １７ 絶縁層 ２１ Ｓｉ基板 ２２ Ｐ+ 拡散層 ２３ Ｐ+ 多孔質Ｓｉ ２４ 下部多孔質Ｓｉ ２５ 非多孔質薄膜 ２６ 第２の基板 ２７ 第２の基板 ２８ 絶縁層 ３１ Ｓｉ基板 ３２ 多孔質Ｓｉ ３３ 単結晶薄膜 ３４ 支持基板 ３５ 絶縁層 ４１ Ｓｉ基板 ４２ 多孔質Ｓｉ ４３ 単結晶薄膜 ４４ 支持基板 ４５ 絶縁層
Claims (53)
- 【請求項１】 シリコン基板の少なくとも１つの表面側
に導電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域を形成
する工程、前記拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層
を形成する工程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半
導体層を形成して第１の基体を用意する工程、前記第１
の基体と第２の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に
位置する多層構造体が得られるように貼り合わせる工
程、前記多孔質シリコン層の領域であって、前記拡散領
域以外の領域より前記多層構造体を分離する工程、前記
分離された第２の基体側に残った多孔質シリコン層を除
去する工程、とを有することを特徴とする半導体部材の
製造方法。 - 【請求項２】 シリコン基板の少なくとも１つの表面側
に導電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域を形成
する工程、前記拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層
を形成する工程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半
導体層を形成して第１の基体を用意する工程、前記第１
の基体と第２の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に
位置する多層構造体が得られるように貼り合わせる工
程、前記多孔質シリコン層の領域であって、前記拡散領
域以外の領域より前記多層構造体を分離する工程、前記
分離された第２の基体側に残った多孔質シリコン層を除
去する工程、前記分離された第１の基体側に残った多孔
質シリコン層を除去して得られる基体を前記第１の基体
の原材料として使用する工程、とを有することを特徴と
する半導体部材の製造方法。 - 【請求項３】 シリコン基板の少なくとも１つの表面側
に導電型を制御し得る元素を拡散させた拡散領域を形成
する工程、前記拡散領域を含む領域に多孔質シリコン層
を形成する工程、前記多孔質シリコン層上に非多孔質半
導体層を形成して第１の基体を用意する工程、前記第１
の基体と第２の基体とを前記非多孔質半導体層が内側に
位置する多層構造体が得られるように貼り合わせる工
程、前記多孔質シリコン層の領域であって、前記拡散領
域以外の領域より前記多層構造体を分離する工程、前記
分離された第２の基体側に残った多孔質シリコン層を除
去する工程、前記分離された第１の基体側に残った多孔
質シリコン層を除去して得られる基体を前記第２の基体
の原材料として使用する工程、とを有することを特徴と
する半導体部材の製造方法。 - 【請求項４】 前記拡散領域の形成は、拡散法によって
なされる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体部材の
製造方法。 - 【請求項５】 前記導電型を制御し得る元素は、シリコ
ンの導電型をｎ型に制御し得るものである請求項４に記
載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項６】 前記導電型を制御し得る元素は、Ｐ，Ａ
ｓ，Ｓｂの中から選択される請求項５に記載の半導体部
材の製造方法。 - 【請求項７】 前記導電型を制御し得る元素は、シリコ
ンの導電型をｐ型に制御し得るものである請求項４に記
載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項８】 前記導電型を制御し得る元素は、Ｂであ
る請求項７に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項９】 前記拡散法は、前記元素を熱的に前記シ
リコン基板中に拡散させるものである請求項４に記載の
半導体部材の製造方法。 - 【請求項１０】 前記導電型を制御し得る元素は、気体
をソースとして供給される請求項８に記載の半導体部材
の製造方法。 - 【請求項１１】 前記気体は、Ｂ2 Ｈ6 である請求項１
０に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項１２】 前記導電型を制御し得る元素は、液体
をソースとして供給される請求項８に記載の半導体部材
の製造方法。 - 【請求項１３】 前記液体は、ＢＢｒ3 である請求項１
２に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項１４】 前記導電型を制御し得る元素は、固体
をソースとして供給される請求項８に記載の半導体部材
の製造方法。 - 【請求項１５】 前記固体は、Ｂ2 Ｏ3 である請求項１
４に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項１６】 前記導電型を制御し得る元素は、前記
シリコン基板上に設けられた固体物より供給される請求
項８に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項１７】 前記固体物は、ＣＶＤ膜、ＢＳＧ、ス
ピンコート膜より選択される請求項１６に記載の半導体
部材の製造方法。 - 【請求項１８】 前記拡散領域に含有される前記導電型
を制御し得る元素の濃度は、５．０×１０16／ｃｍ3 〜
５．０×１０20／ｃｍ3 の範囲に制御される請求項４に
記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項１９】 前記拡散領域に含有される前記導電型
を制御し得る元素の濃度は、１．０×１０17／ｃｍ3 〜
２．０×１０20／ｃｍ3 の範囲に制御される請求項１８
に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項２０】 前記拡散領域に含有される前記導電型
を制御し得る元素の濃度は、５．０×１０17／ｃｍ3 〜
１．０×１０20／ｃｍ3 の範囲に制御される請求項１９
に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項２１】 前記拡散層の厚みは、１００Å〜１０
０μｍに制御される請求項４に記載の半導体部材の製造
方法。 - 【請求項２２】 前記拡散層の厚みは、５００Å〜５０
μｍに制御される請求項２１に記載の半導体部材の製造
方法。 - 【請求項２３】 前記拡散層の厚みは、５０００Å〜３
０μｍに制御される請求項２２に記載の半導体部材の製
造方法。 - 【請求項２４】 前記多孔質シリコン層の厚みは１μｍ
〜１５０μｍに制御される請求項１〜３のいずれかに記
載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項２５】 前記多孔質シリコン層の厚みは２μｍ
〜８０μｍに制御される請求項２４に記載の半導体部材
の製造方法。 - 【請求項２６】 前記多孔質シリコン層の厚みは５μｍ
〜５０μｍに制御される請求項２５に記載の半導体部材
の製造方法。 - 【請求項２７】 前記シリコン基板の２つの面に前記拡
散領域及び前記多孔質シリコン層を形成した後、該２つ
の多孔質シリコン層上に前記非多孔質半導体層を形成す
る請求項１〜３のいずれかに記載の半導体部材の製造方
法。 - 【請求項２８】 前記多層構造体の分離は、前記多孔質
シリコン層に外部より力を加えることによってなされる
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体部材の製造方
法。 - 【請求項２９】 前記力を加える方法は、前記基体表面
に垂直な方向に加圧すること、基体表面に垂直な方向に
引っ張ること、せん断力をかけることより選択される請
求項２８に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項３０】 前記多層構造体の分離は、前記多層構
造体の端部で多孔質Ｓｉを表出させた後、該貼り合わせ
た基体を酸化することで行われる請求項１〜３のいずれ
かに記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項３１】 前記多層構造体の分離は、該多層構造
体を加熱することによりなされる請求項１〜３のいずれ
かに記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項３２】 前記加熱が前記多層構造体全体を加熱
するものである請求項３１に記載の半導体部材の製造方
法。 - 【請求項３３】 前記加熱が、前記多層構造体を部分的
に加熱するものである請求項３１に記載の半導体部材の
製造方法。 - 【請求項３４】 前記加熱がレーザー照射によりなされ
る請求項３３に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項３５】 前記レーザーは、炭酸ガスレーザーで
ある請求項３４に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項３６】 前記加熱が、前記多孔質シリコン層に
電流を流すことによりなされる請求項３３に記載の半導
体部材の製造方法。 - 【請求項３７】 前記多孔質シリコン層は、前記シリコ
ン基板に陽極化成を施して得られる請求項１〜３のいず
れかに記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項３８】 前記非多孔質半導体層が単結晶シリコ
ン層で構成される請求項１〜３のいずれかに記載の半導
体部材の製造方法。 - 【請求項３９】 前記単結晶シリコン層は、エピタキシ
ャル成長により形成される請求項３８に記載の半導体部
材の製造方法。 - 【請求項４０】 前記単結晶シリコン層の表面に酸化シ
リコン層が形成されて前記第１の基体を構成する請求項
３８に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項４１】 前記酸化シリコン層は、熱酸化により
形成される請求項４０に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項４２】 前記多孔質半導体層が、化合物半導体
層で構成される請求項１〜３のいずれかに記載の半導体
部材の製造方法。 - 【請求項４３】 前記化合物半導体層が単結晶を構成す
る請求項４２に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項４４】 前記第２の基体として単結晶シリコン
基板を用いる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体部
材の製造方法。 - 【請求項４５】 前記第２の基体として単結晶シリコン
基板の表面に酸化膜を形成した基板を用いる請求項１〜
３のいずれかに記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項４６】 前記第２の基体として光透過性基体を
用いる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体部材の製
造方法。 - 【請求項４７】 前記光透過性基体に、ガラス基板を用
いる請求項４６に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項４８】 前記貼り合わせ工程は、２つの基体を
密着させることによりなされる請求項１〜３のいずれか
に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項４９】 前記貼り合わせ工程は、陽極接合、加
圧、熱処理を用いてなされる請求項１〜３のいずれかに
記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項５０】 前記多孔質シリコン層の除去は、研磨
によりなされる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体
部材の製造方法。 - 【請求項５１】 前記多孔質シリコン層の除去は、エッ
チングによりなされる請求項１〜３のいずれかに記載の
半導体部材の製造方法。 - 【請求項５２】 前記エッチングは、弗酸を用いてなさ
れる請求項５１に記載の半導体部材の製造方法。 - 【請求項５３】 請求項１〜請求項５２のいずれかに記
載の製造方法により製造された半導体部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31033097A JP3293766B2 (ja) | 1996-11-15 | 1997-11-12 | 半導体部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30454096 | 1996-11-15 | ||
| JP8-304540 | 1996-11-15 | ||
| JP31033097A JP3293766B2 (ja) | 1996-11-15 | 1997-11-12 | 半導体部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10200078A true JPH10200078A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3293766B2 JP3293766B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=26563942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31033097A Expired - Fee Related JP3293766B2 (ja) | 1996-11-15 | 1997-11-12 | 半導体部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293766B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6375738B1 (en) | 1999-03-26 | 2002-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Process of producing semiconductor article |
-
1997
- 1997-11-12 JP JP31033097A patent/JP3293766B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6375738B1 (en) | 1999-03-26 | 2002-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Process of producing semiconductor article |
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|---|---|
| JP3293766B2 (ja) | 2002-06-17 |
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