KR100481647B1 - 시료의 분리장치 및 분리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접합기판의 분리에 있어서의 재현성 및 수율을 향상시킨다. 내부에 다공질층을 가진 접합기판을 기판유지부(105) 및 (106)에 의해서 유지하고, 접합기판의 다공질층을 향해서 노즐(120)로부터 유체를 분사함으로써 접합기판을 다공질층에서 분리한다. 이 유체는 서보구동식 펌프에 의해 압력변동이 소정 범위 내로 억제된다.

Description

시료의 분리장치 및 분리방법{METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING SAMPLE}
본 발명은 접합기판 등의 시료의 분리장치 및 분리방법, 이설층의 이설방법, 기판의 제조방법, 및 반도체장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
절연층 상에 단결정 Si층을 가진 기판으로서 SOI(Silicon On Insulator)구조를 가진 기판(SOI기판)이 알려져 있다. 이 SOI기판을 채용한 디바이스는 통상의 Si기판으로는 도달할 수 없는 여러 가지의 우위점을 가진다. 이 우위점으로서는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다.
(1) 유전체분리가 용이해서 고집적화에 적합하다.
(2) 방사선내성이 뛰어나다.
(3) 부유용량이 작아서 소자의 동작속도의 고속화가 가능하다.
(4) 웰공정이 불필요하다.
(5) 래치업을 방지할 수 있다.
(6) 박막화에 의한 완전한 공핍형 전계효과트랜지스터의 형성이 가능하다.
SOI구조는 상기와 같은 여러 가지의 우위점을 가지기 때문에 요 수십년 그 형성방법에 관한 연구가 계속되고 있다.
단결정 Si기판을 열산화한 다른 단결정 Si기판에 열처리 또는 접착제에 의해 접합해서 SOI구조를 형성하는 방법이 있다. 이 방법에서는 디바이스를 형성하기 위한 활성층을 균일하게 박막화할 필요가 있다. 즉 수백미크론의 두께를 가진 단결정 Si기판을 미크론급 또는 그 이하로 박막화할 필요가 있다.
박막화의 방법으로서는, 연마에 의한 방법과 선택에칭에 의한 방법이 있다.
연마에 의한 방법에서는 단결정 Si기판을 균일하게 박막화하는 것이 곤란하다. 특히, 서브미크론급으로의 박막화에서는 변동범위가 수십％가 된다. 웨이퍼의 크기가 한층 증가함에 따라 그 곤란성은 한층 증가한다.
선택에칭에 의한 방법은 균일한 박막화라고 하는 점에서는 유효하지만 선택비를 102 정도밖에 얻을 수 없는 점, 에칭 후의 표면성이 나쁜점, SOI층의 결정성이 나쁜점에서 문제가 있다.
본 출원인은, 일본 특개평 5-21338호 공보에 있어서, 새로운 SOI기술을 개시했다. 이 기술은, 단결정 Si기판에 다공질층을 형성하고, 그 위에 비다공질 단결정층을 형성한 제 1의 기판을 절연층을 개재해서 제 2의 기판에 접합하고, 그 후, 접합기판을 다공질층에서 2매로 분리함으로써 제 2의 기판에 비다공질 단결정층을 이설하는 것이다. 이 기술은, SOI층의 막두께 균일성이 뛰어난 것, SOI층의 결정결함밀도를 저감할 수 있는 것, SOI층의 표면평탄성이 양호한 것, 고가의 특수사양의 제조장치가 불필요한 것, 두께 수 100Å 내지 10㎛ 정도의 범위의 SOI막을 가진 SOI기판을 단일한 제조장치로 제조가능한 것 등의 점에서 뛰어나다.
또한, 본 출원인은, 일본 특개평 7-302889호 공보에 있어서, 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합한 후에 제 1의 기판을 파괴하는 일 없이 제 2의 기판으로부터 분리하고, 그 후, 분리한 제 1의 기판의 표면을 평활화해서 다시 다공질층을 형성하고, 이 기판을 재이용하는 기술을 개시했다. 이 기술은, 제 1의 기판을 낭비 없이 사용할 수 있기 때문에 제조코스트를 대폭으로 저감할 수 있고, 제조공정도 단순하다고 하는 뛰어난 이점을 가진다.
접합한 기판을 제 1 및 제 2의 기판의 쌍방을 파괴하는 일 없이 2매로 분리하는 방법으로서는, 예를 들면, 접합계면에 대해서 수직인 방향으로 힘이 가해지도록 해서 양 기판을 서로 반대방향으로 인장하는 방법, 접합계면에 대해서 평행하게 전단응력을 가하는 방법(예를 들면, 접합계면에 평행한 면 내에서 양 기판을 서로 반대방향으로 이동시키는 방법, 또는 원주방향으로 힘이 가해지도록 해서 양 기판을 반대방향으로 회전시키는 방법 등), 접합계면에 대해서 수직인 방향으로 가압하는 방법, 분리영역에 초음파 등의 파동에너지를 인가하는 방법, 분리영역에 대해서 접합기판의 측면쪽으로부터 접합계면에 평행하게 박리용부재(예를 들면, 나이프와 같은 예리한 블레이드)를 삽입하는 방법, 분리영역으로서 기능하는 다공질층을 접합기판의 측면으로부터 열산화시킴으로써 이 다공질층을 체적팽창시켜서 분리하는 방법, 분리영역으로서 기능하는 다공질층을 접합기판의 측면으로부터 선택적으로 에칭해서 분리하는 방법 등이 있다.
다공질 Si는 Uhlir 등에 의해서 1956년에 반도체의 전해연마의 연구과정에서 발견되었다("Electrolytic Shaping of Germanium and Silicon", A. Uhlir, Bell System Technical Journal Vol.35, pp.333-347, March, 1956).
다공질 Si는 Si기판을 HF용액속에서 양극화성(Anodization)함으로써 형성할 수 있다.
우나가미 등은 양극화성에 있어서의 Si의 용해반응을 연구하고, HF용액 속의 Si의 양극반응에는 구멍이 필요하며, 그 반응은 다음과 같다고 보고하고 있다 ("Formation Mechanism of Porous Silicon Layer by anodization in HF Solution" T. Unagami, Journal of the Electrochemical Society, Vol.127, pp.476-483, 1980T. Unagami).
Si ＋ 2HF ＋ (2-n)e＋ → SiF2 ＋ 2H＋ ＋ ne-
SiF2 ＋ 2HF → SiF4 ＋ H2
SiF4 ＋ 2HF → H2SiF6
또는
Si ＋ 4HF ＋ (4-λ)e＋ → SiF4 ＋ 4H＋ ＋ λe-
SiF4 ＋ 2HF → H2SiF6
여기서, e＋ 및 e-는 각각 구멍과 전자를 표시하고 있다. 또한, n 및 λ는 각각 Si의 원자가 용해하기 위해서 필요한 구멍의 수이며, n＞2 또는 λ＞4가 되는 조건이 만족되었을 경우에 다공질 Si가 형성된다고 하고 있다.
이상의 것으로부터 구멍이 존재하는 P형 Si는 다공질화되지만, N형 Si는 다공질화되지 않는다고 생각할 수 있다. 이 다공질화에 있어서의 선택성은 나가노 등 및 이마이에 의해서 보고되고 있다("Oxidized Porous Silicon and It's Application" K. Nagano et al., (The transactions of the institute of electronics and communication engineers), The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol.79, pp.49-54, SSD 79-9549, 1979), ("A New Dielectric Isolation Method Using Porous Silicon" K. IMAI, Solid-state Electronics, Vol.24, pp.159-164, 1981)).
그러나, 고농도의 N형 Si이면 다공질화된다는 보고도 있다("Complete dielectric isolation by highly selective and self-stopping formation of Oxidized porous silicon" R.P. Holmstrom and J.Y.Chi, Applied Physics Letters Vol.42, 386-388, 1983). 따라서, P형 또는 N형에 관계없이 다공질화가 가능한 기판을 선택하는 것이 중요하다.
분리층을 형성하는 방법으로서는, 상기의 양극화성법 외에, 예를 들면, 실리콘기판 속에 이온을 주입하는 방법이 있다.
예를 들면, 일본 특개평 5-21338호 공보에 기재된 방법, 즉 다공질층의 위에 단결정 Si층 등의 비다공질층을 가진 제 1의 기판을 절연층을 개재해서 제 2의 기판에 접합해서 이루어진 기판(이하, 접합기판이라 함)을 이 다공질층의 부분에서 분리하고, 이에 의해 제 1의 기판측 위에 형성된 비다공질층을 제 2의 기판에 이설하는 방법에 있어서는, 접합기판을 재현성 좋게 고수율로 분리하기 위한 기술이 극히 중요하다.
본 발명은 상기의 배경을 감안해서 이루어진 것이며, 예를 들면, 접합기판 등의 시료 또는 복합부재의 분리에 있어서의 재현성 및 수율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1의 측면에 관한 분리장치는 유체에 의해 시료를 분리하는 분리장치로서, 내부에 분리층을 가진 시료를 유지하는 유지부와, 상기 유지부에 의해서 유지된 시료의 분리층을 향해서 유체를 분사하는 노즐과, 유체를 상기 노즐에 공급하는 유체공급부를 구비하고, 상기 유체공급부는 분리처리 중에 상기 노즐에 공급하는 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제해서, 유체가 상기 노즐로부터 실질적으로 일정한 압력으로 분사되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 유체공급부는 분리처리중에 상기 노즐에 공급하는 유체의 압력변동을 목표압력에 대해서 ±10％ 이내로 억제하는 것이 바람직하다.
상기 유체공급부는 서보구동식펌프를 포함하고, 이 서보구동식펌프로부터 상기 노즐에 유체를 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1의 측면에 관한 분리장치는 상기 유지부를 회전시킴으로써 상기 분리층에 직교하는 축을 중심으로 해서 상기 시료를 회전시키는 회전구동부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1의 측면에 관한 분리장치는 유체가 상기 노즐로부터 상기 시료에 분사되는 위치를 분리처리의 진행에 따라서 변경하는 조작기구를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 조작기구는 분리처리의 진행에 따라서 상기 시료의 분리층에 대해서 유체를 분사하는 위치를 이 분리층의 주변부로부터 중심부로 서서히 또는 단계적으로 변경하는 것이 바람직하다.
상기 시료는 상기 분리층의 바깥쪽에 측면에 대해서 움푹 들어간 오목부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 분리층은 취약한 층, 예를 들면, 양극화성에 의해서 형성된 층 또는 이온주입에 의해서 형성된 층인 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2의 측면에 관한 분리방법은 유체에 의해 시료를 분리하는 분리방법으로서, 내부에 분리층을 가진 시료의 이 분리층을 향해서 압력변동이 소정 범위 내로 억제된 유체를 분사하면서 이 시료를 이 분리층에서 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3의 측면에 관한 이설방법은 제 1의 부재의 표면의 이설층을 제 2의 부재에 이설하는 이설방법으로서, 내부에 분리층을 가지며, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시켜서 복합부재를 작성하는 작성공정과, 상기 복합부재의 상기 분리층을 향해서, 압력변동을 소정 범위 내로 억제해서 실질적으로 일정한 압력을 유지한 유체를 분사하면서 이 복합부재를 이 분리층에서 분리함으로써 상기 제 1의 부재의 이설층을 상기 제 2의 부재에 이설하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4의 측면에 관한 기판의 제조방법은 내부에 분리층을 가지며, 그 위에 이설층을 가진 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합해서 접합기판을 작성하는 작성공정과, 상기 접합기판의 분리층을 향해서, 압력변동을 소정 범위 내로 억제해서 실질적으로 일정한 압력을 유지한 유체를 분사하면서 이 접합기판을 상기 분리층에서 분리하는 분리공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 소정 범위는 목표압력에 대해서 ±10％ 이내인 것이 바람직하다.
상기 분리공정에서는 유체의 압력을 서보제어하는 것이 바람직하다.
상기 분리공정에서는 상기 접합기판을 상기 분리층에 직교하는 축을 중심으로 해서 회전시키면서 이 접합기판을 분리하는 것이 바람직하다.
상기 분리공정에서는 유체를 상기 접합기판에 분사하는 위치를 분리처리의 진행에 따라서 변경하면서 이 접합기판을 분리하는 것이 바람직하다. 상기 분리공정에서는 분리처리의 진행에 따라서 상기 접합기판의 분리층에 대해서 유체를 분사하는 위치를 이 분리층의 주변부로부터 중심부로 서서히 또는 단계적으로 변경하면서 이 접합기판을 분리하는 것이 더 바람직하다.
상기 분리층은 취약한 층, 예를 들면, 양극화성에 의해서 형성된 층 또는 이온주입에 의해서 형성된 층인 것이 바람직하다.
상기 이설층은 단결정 Si층을 포함하는 것이 바람직하고, 단결정 Si층 외에 이 단결정 Si층의 위에 절연층을 가진 것이 더 바람직하다.
본 발명의 제 5의 측면에 관한 반도체장치의 제조방법은 본 발명의 제 4의 측면에 관한 기판의 제조방법을 적용해서 SOI기판을 준비하는 공정과, 상기 SOI기판의 SOI층을 소자분리해서, 소자분리된 SOI층에 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 트랜지스터는 부분공핍형의 FET이어도 되고, 완전공핍형의 FET이어도 된다.
본 발명의 다른 특징 및 우위점은 첨부도면과 관련한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이며, 상기 도면에서 동일한 참조부호는 그 전 도면을 통해서 동일하거나 유사한 부품을 나타낸다.
명세서에 결합되고, 그 일부를 구성하는 첨부도면은 본 발명의 실시형태를 예시하며, 다음 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 1(a) 내지 1(e)는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 SOI구조 등을 가진 기판의 제조방법을 설명하는 개략도면이다.
도 1(a)에 표시한 공정에서는, 제 1의 기판(seed wafer)(10)을 형성하기 위한 단결정 Si기판(11)을 준비하고, 상기 단결정 Si기판(11)의 주표면 상에 분리층으로서의 다공질 Si층(12)을 형성한다. 다공질 Si층(12)은, 예를 들면, 전해질용액(화성액) 속에서 단결정 Si기판(11)에 양극화성처리를 실시함으로써 형성할 수 있다.
여기서, 전해질용액으로서는, 예를 들면, 불화수소를 함유하는 용액, 불화수소 및 에탄올을 함유하는 용액, 불화수소 및 이소프로필알콜을 함유하는 용액 등이 바람직하다. 보다 구체적인 예를 들면, 전해질용액으로서는, 예를 들면, HF수용액(HF농도=49wt％)과 에탄올을 체적비 2:1로 혼합한 혼합액이 바람직하다.
또한, 다공질 Si층(12)은 서로 다공도가 다른 2층 이상의 층으로 이루어진 다층구조로 해도 된다. 여기서, 다층구조의 다공질 Si층(12)은 표면쪽에 제 1의 다공도를 가진 제 1의 다공질 Si층, 그 밑에 제 1의 다공도보다 큰 제 2의 다공도를 가진 제 2의 다공질 Si층을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 다층구조를 채용함으로써 후의 비다공질층(13)의 형성공정에 있어서 제 1의 다공질 Si층 상에 결함 등이 적은 비다공질층(13)을 형성할 수 있는 동시에, 후의 분리공정에 있어서 소망의 위치에서 접합기판을 분리할 수 있다. 여기서, 제 1의 다공도로서는, 10％ 내지 30％가 바람직하고, 15％ 내지 25％가 더 바람직하다. 또한, 제 2의 다공도로서는 35％ 내지 70％가 바람직하고, 40％ 내지 60％가 더 바람직하다.
전해질용액으로서 상기의 혼합액(HF농도가 49wt％의 불화수소산 : 에탄올 = 2:1)을 이용하는 경우는, 예를 들면, 전류밀도 8㎃/㎠, 처리시간 5 내지 11min의 조건에서 제 1층(표면쪽)을 형성하고, 이어서 전류밀도 23 내지 33㎃/㎠, 처리시간 80sec 내지 2min의 조건에서 제 2층(내부쪽)을 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 다음의 (1) 내지 (4)의 적어도 하나의 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 여기서, (1),(2)를 이 순서대로 실시하는 것이 바람직하고, (1),(2),(3)을 이 순서대로 실시하는 것, 또는 (1),(2),(4)를 이 순서대로 실시하는 것이 더 바람직하고, (1),(2),(3),(4)를 이 순서대로 실시하는 것이 가장 바람직하다.
(1) 다공질 Si층의 공벽(孔壁)에 보호막을 형성하는 공정(프리산화공정)
이 공정에서는 다공질 Si층의 공벽에 산화막이나 질화막 등의 보호막을 형성하고, 이에 의해 후의 열처리에 의한 구멍의 조대화(粗大化)를 방지한다. 보호막은, 예를 들면, 산소분위기 속에서 열처리(예를 들면, 200℃ 내지 700℃가 바람직하고, 300℃ 내지 500℃가 더 바람직하다)를 실시함으로써 형성될 수 있다. 그 후, 다공질 Si층(12)의 표면에 형성된 산화막 등을 제거하는 것이 바람직하다. 이것은, 예를 들면, 불화수소산을 함유하는 용액에 다공질 Si층(12)의 표면을 노출시킴으로써 실시될 수 있다.
(2) 수소베이킹공정(프리베이킹공정)
이 공정에서는, 수소를 함유하는 환원성 분위기 속에서 800℃ 내지 1200℃에서 다공질 Si층(12)이 형성된 제 1의 기판(10)에 열처리를 실시한다. 이 열처리에 의해 다공질 Si층(12)의 표면의 구멍을 어느 정도 밀봉할 수 있는 동시에, 다공질 Si층(12)의 표면에 자연산화막이 존재하는 경우에는 그것을 제거할 수 있다.
(3) 미량원료공급공정(프리인젝션 공정)
다공질 Si층(12) 상에 비다공질층(13)을 성장시키는 경우는, 성장의 초기단계에서 비다공질층(13)의 원료물질의 공급을 미소량으로해서 저속도에서 비다공질층(13)을 성장시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 성장방법에 의해 다공질 Si층(12)의 표면의 원자의 마이그레이션이 촉진되고, 다공질 Si층(12)의 표면의 구멍을 밀봉할 수 있다. 구체적으로는, 성장속도가 20㎚/min 이하, 바람직하게는 10㎚/min 이하, 보다 바람직하게는 2㎚/min 이하가 되도록 원료의 공급을 제어한다.
(4) 고온베이킹공정(중간베이킹공정)
상기의 수소베이킹공정 및/또는 미량원료공급공정에 있어서의 처리온도보다도 높은 온도에서 수소를 함유하는 환원성 분위기 속에서 열처리를 실시함으로써 다공질 Si층(12)의 더 한층의 밀봉 및 평탄화를 실현할 수 있다.
다음에, 도 1(b)에 표시한 공정의 제 1단계에서는 다공질Si층(12) 상에 제 1의 비다공질층(13)을 형성한다. 제 1의 비다공질층(13)으로서는, 단결정 Si층, 다결정 Si층, 비정질 Si층 등의 Si층, Ge층, SiGe층, SiC층, C층, GaAs층, GaN층, AlGaAs층, InGaAs층, InP층, InAs층 등이 바람직하다. 제 1비다공질층(13)으로서 SiGe층, Si층 등의 복수의 층을 형성할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이어서, 도 1(b)에 표시한 공정의 제 2단계에서는 제 1의 비다공질층(13)의 위에 제 2의 비다공질층으로서 SiO2층(절연층)(14)을 형성한다. 이에 의해 제 1의 기판(10)을 얻을 수 있다. SiO2층(14)은, 예를 들면, O2/H2분위기, 1100℃, 10 내지 33min의 조건에서 형성될 수 있다.
다음에, 도 1(c)에 표시한 공정에서는 제 2의 기판(handle wafer)(20)을 준비하고, 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)을, 제 2의 기판(20)과 절연층(14)이 대면하도록 실온에서 밀착시켜서 접합기판(30)을 작성한다.
또한, SiO2층(14)은 상기와 같이 단결정 Si층(13)쪽에 형성해도 되고, 제 2의 기판(20) 상에 형성해도 되며, 단결정 Si층(13)과 제2의 기판(20)의 양자에 형성해도 되고, 결과로서, 제 1의 기판과 제 2의 기판을 밀착시켰을 때에 도 1(c)에 표시한 상태가 되면 된다. 그러나, 상기와 같이 절연층(14)을 활성층이 되는 제 1의 비다공질층(예를 들면, 단결정 Si층)(13)쪽에 형성하는 경우, 제 1의 기판(10)과 제 2의 기판(20)과의 접합계면을 활성층으로부터 분리할 수 있으며, 보다 고품위의 SOI기판 등의 반도체기판을 얻을 수 있다. 절연층(14)이 생략될 수 있음을 주목하라.
기판(10),(20)이 완전히 밀착된 후, 양자의 결합을 강고히 하는 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이 처리의 일례로서는, 예를 들면, 1) N2분위기, 1100℃, 10min의 조건에서 열처리를 실시하고, 2) 02/H2분위기, 1100℃, 50 내지 100min의 조건에서 열처리(산화처리)를 실시하는 처리가 바람직하다. 이 처리에 부가해서 또는 이 처리 대신에 양극접합처리 및/또는 가압처리를 실시해도 된다.
제 2의 기판(20)으로서는, Si기판, Si기판 상에 SiO2층을 형성한 기판, 석영 등으로부터 형성된 광투과성의 기판, 사파이어기판 등이 바람직하다. 그러나, 제 2의 기판(20)은, 접합되어야 할 면이 충분히 평탄한 다른 종류의 기판이라도 된다.
다음에, 도 1(d)에 표시한 공정에서는 후술하는 분리방법에 의해 접합기판(50)을 낮은 기계적 강도를 가진 취약한 다공질층(12)에서 분리한다.
도 1(e)에 표시한 공정에서는, 분리 후의 제 1의 기판(10')의 단결정 Si기판(11) 상의 다공질층(12')을 에칭 등에 의해 선택적으로 제거한다. 이와 같이 해서 얻어지는 단결정 Si기판(11)은 다시 제 1의 기판(10)을 형성하기 위한 기판 또는 제 2의 기판(20)으로서 이용될 수 있다.
접합기판으로서는, 다음과 같은 방법에 의해 제조된 기판을 사용해도 된다. 우선, 미러웨이퍼나 에피택셜웨이퍼 등의 단결정 Si기판으로 대표되는 반도체기판을 준비한다. 여기서, 필요에 따라서 이 기판의 표면에 열산화실리콘막 등의 절연막을 형성한다. 이어서, 라인빔에 의한 이온주입방법, 플라즈마 침지법 등에 의해 수소이온, 희가스이온 등의 이온을 이 기판에 주입해서, 표면으로부터 소정의 깊이에 분리층으로서 비교적 고농도의 이온주입층을 형성한다. 이와 같이 해서 제 1의 기판을 얻는다.
다음에, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 작성된 제 2의 기판을 전술한 접합방법에 따라서 제 1의 기판과 접합한다. 이에 의해 이설해야 할 층(이설층)을 내부에 가진 접합기판을 얻을 수 있다.
이온주입층은 왜곡이 생기거나, 결함이 생기거나, 또는 주입이온에 의한 미소기포가 생겨서 다공질체가 되거나 한다. 이와 같은 이온주입층은 기계적 강도가 상대적으로 약하기 때문에 분리층으로서 기능한다.
다음에, 도 1(d)에 표시한 분리공정에 적용가능한 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 분리방법 및 분리장치에 대해서 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 유체(물 등의 액체 또는 질소가스, 아르곤가스, 또는 공기 등의 기체)를 접합기판 등의 시료 혹은 복합부재의 분리층을 향해서 분사하고, 이에 의해 이 시료 또는 복합부재를 이 분리층에서 2매의 기판으로 분리하는 분리방법 및 분리장치에 있어서, 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제해서 실질적으로 일정한 압력을 유지한 유체를 노즐로부터 분사하면서 이 시료 또는 복합부재를 분리층에서 분리하는 것을 특징으로 한다. 이 방법에 의해 분리공정에 있어서의 수율을 향상시킬 수 있다. 압력제어는, 분리공정 개시 후, 시료 또는 복합부재가 완전히 분리될 때까지 계속하는 것이 바람직하다. 이 압력변동은 목표압력의 10％ 이내인 것이 바람직하다. 또한, 접합기판 등의 시료 또는 복합부재는 분리층의 바깥쪽에 측면에 대해서 움푹 들어간 오목부를 가지는 것이 바람직하다. 오목부는 분리층의 외주를 따라서 형성되어도 되고, 분리층의 바깥쪽의 위치에만 형성되어도 된다.
또한, 접합기판 등의 복합부재를 분리하는 방법은 캐논주식회사 소유의 특허 제 2877800호에 개시되어 있다.
우선, 본 발명의 이해를 위해서 유체의 압력변동이 클 경우에 일어날 수 있는 문제점에 대해서 도 4 내지 도 6을 참조해서 설명한다. 도 4 내지 도 6은 유체로서 물을 사용한, 소위 워터제트장치에 의해 접합기판을 회전시키면서 분리했을 때의 상태를 표시하고 있다. 도 4는 분리처리의 초기단계의 상태를 개략적으로 표시한 도면, 도 5는 분리처리의 중간단계의 상태를 개략적으로 표시한 도면, 도 6은 분리처리의 최종단계의 상태를 개략적으로 표시한 도면이다. 도 4 내지 도 6에 있어서, "분리영역"은 이미 분리된 영역이며, "미분리영역"은 아직 분리되지 않은 영역, "압력"은 유체의 압력(제트의 압력)이다. 이 예에서는, 유체의 압력변동은 목표압력에 대해서 ±20%이내이다.
이와 같이, 유체의 압력변동이 크면, 분리영역과 미분리영역의 경계(도 4 내지 도 6의 점선)는 사행(蛇行)한다. 이와 같은 사행은 유체의 압력변동에 크게 의존하고, 또한 압력변동의 특징은 분리처리할 때마다 다르다. 이것은 분리되는 접합기판마다 사행의 경로가 변화하고, 분리처리의 재현성의 향상을 방해하는 것을 의미한다. 이와 같은 재현성의 불량에 의해 분리처리에 요하는 시간은 접합기판마다 다르다. 또한, 이와 같은 사행이 현저하게 되면 접합기판의 내부에 작용하는 유체에 의한 분리력이 적정치를 넘을 가능성이 있으며, 이 경우, 접합기판(50)이 분리층 이외의 부분에서 분리되어서, 분리된 기판에 결함을 생기게 할 가능성이 있다.
이하, 상기의 검토에 의거해서 개선된 분리방법 및 분리장치에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 분리장치의 구성을 표시하는 도면이다. 이 분리장치(100)는 분리대상의 시료 또는 복합부재인 접합기판(50)을 수평하게 유지하고, 이것을 회전시키면서 접합기판(50)의 다공질층을 향해서 유체(예를 들면, 물)를 분사함으로써, 접합기판(50)을 다공질층의 부분에서 2매의 기판으로 분리한다.
접합기판(50)은 중심축이 공통인 한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106)에 의해 유지된다. 접합기판(50)은 한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106)에 흡착기구를 설치하고, 이것에 의해 유지해도 되고, 한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106)에 의해서 유지해도 된다.
위쪽의 기판유지부(105)는 회전축(103) 및 커플링(102)을 개재해서 모터(101)에 연결되어 있다. 모터(101)는 제어기(도시생략)에 의해 회전속도가 임의로 제어된다. 회전축(103)은 베어링(104)을 개재해서 상부 테이블(113)에 의해서 축지지되어 있다.
아래쪽의 기판 유지부(106)는 회전축(108) 및 커플링(109)을 개재해서 에어실린더(110)에 연결되어 있다. 따라서, 아래쪽의 기판유지부(106)는 에어실린더(110)에 의해서 승강된다. 에어실린더(110)는 접합기판(50)을 본 분리장치(100)에 세트할 때 및 분리된 기판을 본 분리장치(100)로부터 분리했을 때에 구동되는 외에, 분리처리시에 필요에 따라서 접합기판(50)에 가압력 또는 인장력(접합기판을 흡착하고 있는 경우)을 인가하기 위해서도 구동될 수 있다. 에어실린더(110)는 제어기(도시 생략)에 의해 제어된다. 회전축(108)은 베어링(107)을 개재해서 하부테이블(114)에 의해 축지지되어 있다.
하부테이블(114) 위에는 유체를 분사하는 노즐(120)이 배치되어 있다. 노즐(120)은 접합기판(50)의 축방향과 평행한 방향(상하 방향) 및/또는 접합기판(50)의 면방향과 평행한 방향(수평 방향)에 위치가 조정된다. 노즐(120)은 위치조정기구(140)에 의해 접합기판(50)의 다공질층(오목부)을 향하게 된다.
노즐(120)은 고압호스(121), 밸브(123), 고압배관(124)을 개재해서 서보구동식 펌프(200)의 출구에 접속되어 있다. 서보구동식펌프(200)는 출구에 있어서의 유체의 압력을 검지하는 압력계(210)를 가지며, 압력계(210)의 출력에 의거해서, 유체의 압력변동을 소정치(예를 들면, 목표압력의 10%) 이내로 억제한다.
도 3은 서보구동식 펌프(200)의 개략구성을 표시하는 도면이다. 도 3에 있어서, (201)은 서보모터, (202)는 타이밍 벨트, (203)은 볼나사, (204) 및 (205)는 ○링, (206)은 플런저, (207)은 첵밸브, (210)은 압력계, (220)은 압력제어기이다. 압력제어기(220)는 출구에 설치된 압력계(210)의 출력에 의거해서 출구에 있어서의 유체의 압력(노즐(120)에 공급되는 유체의 압력)의 변동이 소정치 이내로 억제되도록 서보모터(201)를 구동한다. 서보모터(201)는 타이밍 벨트(202) 및 볼나사(203)를 개재해서 플런저(206)를 구동함으로써 유체에 압력을 인가한다.
다음에, 이 분리장치(100)를 사용한 분리방법에 대해서 설명한다.
우선, 에어실린더(110)를 작동시켜서 아래쪽의 기판유지부(106)를 강하시키고, 반송로봇 등에 의해 한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106) 사이의 소정위치에 접합기판(50)을 반송한다. 그리고, 에어실린더(110)를 작동시켜서 아래쪽의 기판유지부(106)를 상승시키고 한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106)에 접합기판(50)을 유지시킨다. 이 때, 한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106)에 흡착기구가 구비되어 있는 경우에는 그것을 작동시켜서 접합기판(50)을 흡착해도 되고, 이것에 부가해서 에어실린더(110)에 의해 접합기판(50)에 대해서 가압력 또는 인장력을 인가해도 된다. 또한, 접합기판(50)을 흡착하는 일 없이 에어실린더(110)에 의해 이 접합기판(50)에 가압력을 인가함으로써 접합기판(50)을 유지해도 된다.
여기서, 필요에 따라서 위치조정기구(140)에 의해 노즐(120)의 위치를 조정해서, 노즐(120)을 접합기판(50)의 다공질층에 향하게 한다. 여기서, 접합기판(50)에는 다공질층의 외주쪽에 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 통상은 제 1의 기판 및 제 2의 기판으로서 베벨링부를 가진 기판을 채용하면, 이 제 1의 기판 및 제 2의 기판을 접합함으로써 양 기판의 베벨링부에 의해 오목부가 형성된다.
이상의 작업과 전후해서 또는 이상의 작업과 병행해서 노즐(120)로부터 유체를 분사하기 위한 준비가 행해진다. 구체적으로는, 서보구동식 펌프(200)를 작동시켜서 유체(예를 들면, 물)의 압력이 목표압력(예를 들면, 500㎏f/㎠)의 소정 범위 내(예를 들면, 목표압력의 ±10% 이내)에서 안정하는 것을 기다린다. 여기서, 유체의 압력은 서보모터(201)를 구동해서 플런저(206)를 왕복운동시킴으로써 높아진다.
한 쌍의 기판유지부(105) 및 (106)에 의해서 접합기판(50)이 유지되는 동시에 유체의 압력이 안정되면 밸브(123)를 개방함으로써 노즐(120)로부터 유체를 분사시킨다. 여기서, 유체의 압력은 압력제어기(220)에 의한 제어하에서 목표압력의 소정 범위 내(예를 들면, ±10% 이내)에 유지된다.
이것과 전후해서 또는 이것과 동시에 모터(101)를 작동시킴으로써 접합기판(50)을 회전시킨다. 이 상태에서, 접합기판(50)이 다공질층의 부분에서 2매의 기판으로 분리될때까지 작동을 기다린다.
접합기판(50)의 분리가 완료되면 밸브(123)를 폐쇄하는 동시에 모터(101)를 정지시키고, 또한, 필요에 따라서 서보구동식 펌프(200)를 정지시킨다(예를 들면, 계속해서 분리해야 할 접합기판이 없는 경우).
다음에, 에어실린더(110)를 작동시켜서 아래쪽의 기판유지부(106)를 강하시킨다. 그리고, 반송로봇 등에 의해 분리된 2매의 기판을 기판유지부(105) 및 (106)로부터 받는다.
도 7 내지 도 9는 도 2에 표시한 분리장치를 사용해서 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태를 표시하고 있다. 도 7은 분리처리의 초기단계의 상태를 개략적으로 표시한 도면, 도 8은 분리처리의 중간단계의 상태를 개략적으로 표시한 도면, 도 9는 분리처리의 최종 단계의 상태를 개략적으로 표시한 도면이다. 도 7 내지 도 9에 있어서, "분리영역"은 이미 분리된 영역이며, "미분리영역"은 아직 분리되어 있지 않은 영역, "압력"은 유체의 압력(제트의 압력)이다. 이 예에서는 유체의 압력변동은 목표압력에 대해서 ±2%이내이다. 이와 같이, 유체의 압력변동을 작게 함으로써 분리영역과 미분리영역의 경계의 사행이 작게 억제될 수 있다. 이것은 분리처리의 재현성의 향상이나 분리처리에 의한 결함의 방지에 기여한다.
상기의 분리방법에서는, 노즐(120)과 접합기판(50)과의 상대적인 위치관계가 고정된 상태에서 접합기판(50)을 회전시키면서 분리한다. 이에 대해서, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 분리방법에서는, 분리처리의 초기 단계에서는 접합기판(50)의 중심으로부터 벗어난 방향(접합기판(50)의 주변부)으로 노즐(120)이 향하도록 이 노즐(120)을 배치하고 이 접합기판(50)의 다공질층을 향해서 압력변동이 소정 범위 내로 억제된 유체를 분사하고, 그 후, 서서히 또는 단계적으로 접합기판의 중심부에 노즐(120)이 향하도록 이 노즐(120)의 배치를 변경하면서 이 접합기판(50)을 다공질층에서 분리한다. 즉, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 분리방법에서는, 접합기판(50)에 대해서 유체를 분사하는 위치를 이 접합기판(50)의 주변부로부터 중심부로 서서히 또는 단계적으로 변경하면서 압력변동이 소정 범위 내로 억제된 유체에 의해 이 접합 기판을 분리한다.
이 분리방법은 도 2에 표시한 분리장치(100)를 사용함으로써 실시할 수 있다. 구체적으로는, 분리처리시에 위치조정기구(140)에 의해 노즐(120)의 위치를 이동시키면 된다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 분리방법에 의해 접합기판을 분리했을 때의 상태를 표시하고 있다. 도 10은 분리처리의 초기단계의 상태를 개략적으로 표시하는 도면, 도 11은 분리처리의 중간단계의 상태를 재략적으로 표시하는 도면, 도 12는 분리처리의 최종단계의 상태를 개략적으로 표시하는 도면이다. 도 10 내지 도 12에 있어서 "분리영역"은 이미 분리된 영역이며, "미분리영역"은 아직 분리되어 있지 않은 영역, "압력"은 유체의 압력(제트의 압력)이다. 이 예에서는, 유체의 압력변동은 목표압력에 대해서 ±2%이하이다.
이와 같이, 유체의 압력변동을 작게 함으로써 분리영역과 미분리영역의 경계(도 10 내지 도 12의 점선)의 사행이 작게 억제될 수 있다. 이것은 분리처리의 재현성의 향상이나 분리처리에 의한 결함의 방지에 기여한다.
또한, 분리처리시에 접합기판(50)에 대해서 유체를 분사하는 위치를 이 접합기판(50)의 주변부로부터 중심으로 서서히 또는 단계적으로 변경함으로써 분리영역과 미분리영역의 경계의 사행(도 10 내지 도 12의 점선)을 더욱 작게 할 수 있다. 이것은 분리처리의 진행에 따라서 접합기판(50)에 대해서 유체를 분사하는 위치를 변경함으로써 예정되어 있지 않은 부분이 분리되는 것이 방지되기 때문이다.
〔반도체장치의 예〕
이어서, 상기의 기판의 제조방법(도 1(a) 내지 1(e) 참조)에 의해 제조될 수 있는 반도체기판을 이용한 반도체장치 및 그 제조방법에 대해서 도 13(a) 내지 13(d)를 참조하면서 설명한다.
도 13(a) 내지 13(d)는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법을 적용해서 제조될 수 있는 반도체기판을 이용한 반도체장치의 제조방법을 표시하는 단면도이다.
우선, 비다공질층(13)으로서 반도체층, 비다공질층(14)으로서 절연층을 가진 SOI기판을 상기의 기판의 제조방법을 적용해서 제조한다. 그리고, 매립절연막(14) 상의 비다공질반도체층(SOI층)(13)을 섬형상으로 패터닝하는 방법, 또는 LOCOS라 호칭되는 산화법 등에 의해 트랜지스터를 형성해야 할 활성영역(13') 및 소자분리영역(54)을 형성한다(도 13(a)참조).
다음에, SOI층의 표면에 게이트절연막(56)을 형성한다(도 13(a)참조). 게이트절연막(56)의 재료로서는, 예를 들면, 산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘, 산화알루미늄, 산화탄탈, 산화하프늄, 산화티탄, 산화스칸듐, 산화이트륨, 산화가돌리늄, 산화란탄, 산화지르코늄 및 이들의 혼합물글라스 등이 바람직하다. 게이트절연막(56)은, 예를 들면, SOI층의 표면을 산화시키거나, CVD법 또는 PVD법에 의해 SOI층의 표면에 해당하는 물질을 퇴적시키거나 함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 게이트절연막(56) 상에 게이트전극(55)을 형성한다(도 13(a)참조). 게이트전극(55)은, 예를 들면, P형 또는 N형 불순물이 도프된 다결정실리콘이나, 텅스텐, 몰리브덴, 티탄, 탄탈, 알루미늄, 구리 등의 금속 또는 이들의 적어도 1종을 포함하는 합금이나, 몰리브덴 실리사이드, 텅스텐 실리사이드, 코발트 실리사이드 등의 금속규화물이나, 질화티탄, 질화텅스텐, 질화탄탈 등의 금속질화물 등으로 구성될 수 있다. 게이트절연막(56)은 서로 다른 재료로 이루어진 복수의 층을 적층해서 형성해도 된다. 게이트전극(55)은, 예를 들면, 실리사이드(셀프 얼라인 실리사이드)라 호칭되는 방법으로 형성되어도 되고, 디마신게이트프로세스라 호칭되는 방법으로 형성되어도 되고, 다른 방법으로 형성해도 된다. 이상의 공정에 의해 도 13(a)에 표시하는 구조체가 얻어진다.
다음에, 인, 비소, 안티몬 등의 N형 불순물 또는 붕소 등의 P형 불순물을 활성영역(13')에 도입함으로써 비교적 저농도의 소스, 드레인영역(58)을 형성한다(도 13(b)참조). 불순물은, 예를 들면, 이온주입 및 열처리 등에 의해 도입할 수 있다.
이어서, 게이트전극(55)을 덮도록 해서 절연막을 형성한 후에 이것을 에치백함으로써 게이트전극(55)의 측부에 측벽(59)을 형성한다.
다음에, 다시 상기와 동일한 도전형의 불순물을 활성영역(13')에 도입해서, 비교적 고농도의 소스, 드레인영역(57)을 형성한다. 이상의 공정에 의해 도 13(b)에 표시하는 구조체가 얻어진다.
이어서, 게이트전극(55)의 상면과 소스 및 드레인영역(57)의 상면에 금속규화물층(60)을 형성한다. 금속규화물층(60)의 재료로서는, 예를 들면, 닉켈 실리사이드, 티탄 실리사이드, 코발트 실리사이드, 몰리브덴 실리사이드, 텅스텐 실리사이드 등이 바람직하다. 이들 규화물은 게이트전극(55)의 상면과 소스 및 드레인 영역(57)의 상면을 덮도록 금속을 퇴적시키고, 그 후, 열처리를 실시함으로써 이 금속과 그 하부의 실리콘을 반응시킨 후에 이 금속의 미반응부분을 황산 등의 부식제에 의해 제거함으로써 형성할 수 있다. 여기서, 필요에 따라서 규화물층의 표면을 질화시켜도 된다. 이상의 공정에 의해 도 13(c)에 표시하는 구조체가 얻어진다.
다음에, 실리사이드화한 게이트전극의 상면과 소스 및 드레인 영역의 상면을 덮도록 절연막(61)을 형성한다(도 13(d)참조). 절연막(61)의 재료로서는 인 및/또는 붕소를 포함하는 산화실리콘 등이 바람직하다.
이어서, 필요에 따라서 CMP법에 의해 절연막(61)에 콘택트홀을 형성한다. KrF엑시머레이저, ArF엑시머레이저, F2엑시머레이저, 전자빔, X선 등을 이용한 포토리소그래피기술을 적용하면 1변이 0.25㎛미만인 직사각형의 콘택트홀 또는 직경이 0.25㎛미만인 원형의 콘택트홀을 형성할 수 있다.
다음에, 콘택트홀 내에 도전체를 충전한다. 도전체의 충전방법으로서는, 배리어 메탈이 되는 고융점금속이나 그 질화물의 막을 콘택트홀의 내벽에 형성한 후에 텅스텐합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 구리, 구리합금 등의 도전체(63)를 CVD법, PVD법, 도금법 등을 이용해서 퇴적시키는 방법이 바람직하다. 여기서, 절연막(61)의 상면보다도 높게 퇴적한 도전체를 에치백법이나 CMP법에 의해 제거해도 된다. 또한, 도전체의 충전에 앞서 콘택트홀의 바닥부에 노출된 소스 및 드레인 영역의 규화물층의 표면을 질화시켜도 된다. 이상의 공정에 의해 SOI층에 FET등의 트랜지스터를 형성할 수 있어, 도 13(d)에 표시하는 구조의 트랜지스터를 가진 반도체장치가 얻어진다.
여기서, 게이트전극에 전압을 인가했을 때 형성된 공핍층이 매립절연층(14)의 상면에 도달하도록 활성층(SOI층)(13')의 두께 및 불순물농도를 정하면 형성된 트랜지스터는 완전공핍형트랜지스터로서 동작한다. 또한, 공핍층이 매립절연층(14)의 상면에 도달하지 않도록 활성층(SOI층)(13')의 두께 및 불순물 농도를 정하면 형성된 트랜지스터는 부분공핍형트랜지스터로서 동작한다.
본 발명에 의하면, 예를 들면, 접합기판 등의 시료 또는 복합부재의 분리에 있어서의 재현성 및 수율이 향상한다.
본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 본 발명의 많은 서로 다른 실시형태를 만들 수 있으므로 첨부된 특허청구범위에서 한정된 것을 제외하고는 본 발명은 특정 실시형태에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 1(a) 내지 1(e)는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법에 있어서의 다공질층의 형성공정을 설명하기 위한 개략도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 분리장치의 구성을 표시하는 도면;
도 3은 서보구동식 펌프의 개략구성을 표시하는 도면;
도 4는 유체로서 물을 사용한, 소위 워터제트장치에 의해 접합기판을 회전시키면서 분리했을 때의 상태(초기단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 5는 유체로서 물을 사용한, 소위 워터제트장치에 의해 접합기판을 회전시키면서 분리했을 때의 상태(중간단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 6은 유체로서 물을 사용한, 소위 워터제트장치에 의해 접합기판을 회전시키면서 분리했을 때의 상태(최종단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태(초기단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 8은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태(중간단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 9는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태(최종단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 10은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 노즐의 위치를 제어하는 동시에 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태(초기단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 11은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 노즐의 위치를 제어하는 동시에 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태(중간단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 12는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 노즐의 위치를 제어하는 동시에 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하면서 접합기판을 분리했을 때의 상태(최종단계)를 표시하는 평면도 및 그래프;
도 13(a) 내지 13(d)는 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 기판의 제조방법을 적용해서 제조될 수 있는 반도체기판을 이용한 반도체장치의 제조방법을 표시하는 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10: 제 1의 기판 11: 단결정 Si기판
12: 다공질 Si층 13: 제 1의 비다공질층
14: 제 2의 비다공질층 20: 제 2의 기판
50: 접합기판 105: 기판유지부
140: 위치조정기구 200: 서보구동식 펌프
201: 서보모터

Claims (36)

  1. 유체에 의해 시료를 분리하는 분리장치로서,
    내부에 분리층을 가진 시료를 유지하는 유지부와;
    상기 유지부에 의해서 유지된 시료의 분리층을 향해서 유체를 분사하는 노즐과;
    유체를 상기 노즐에 공급하는 유체공급부와;
    유체가 상기 노즐로부터 시료에 분사되는 위치를, 분리처리의 진행에 따라서 변경하는 조작기구와
    를 구비하고,
    상기 유체공급부는, 유체가 상기 노즐로부터 실질적으로 일정한 압력으로 분사되도록, 분리처리중에 상기 노즐에 공급하는 유체의 압력변동을 소정 범위 내로 억제하는 것을 특징으로 하는 분리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유체공급부는 분리처리중에 상기 노즐에 공급하는 유체의 압력변동을 목표압력에 대해서 ±10% 이내로 억제하는 것을 특징으로 하는 분리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유체공급부는 서보구동식 펌프를 포함하고, 상기 서보구동식펌프로부터 상기 노즐에 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 분리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유지부를 회전시킴으로써 분리층에 직교하는 축을 중심으로 해서 시료를 회전시키는 회전구동부를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 분리장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 조작기구는, 분리처리의 진행에 따라서 상기 시료의 분리층에 대해서 유체를 분사하는 위치를, 분리층의 주변부로부터 중심부로 서서히 또는 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 분리장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 시료는, 상기 분리층의 바깥쪽에, 측면에 대해서 움푹 들어간 오목부를 가진 것을 특징으로 하는 분리장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 분리층은 취약한 층인 것을 특징으로 하는 분리장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 분리층은 양극화성에 의해서 형성된 층인 것을 특징으로 하는 분리장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 분리층은 이온주입에 의해서 형성된 층인 것을 특징으로 하는 분리장치.
  11. 유체에 의해 시료를 분리하는 분리방법으로서,
    내부에 분리층을 가진 시료의 분리층을 향해서 압력변동이 소정 범위 내로 억제된 유체를 분사하면서 상기 시료를 분리층에서 분리하는 것을 특징으로 하는 분리방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 소정 범위는 목표압력에 대해서 ±10%이내인 것을 특징으로 하는 분리방법.
  13. 제 11항에 있어서, 유체의 압력을 서보제어하는 것을 특징으로 하는 분리방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 시료를 상기 분리층에 직교하는 축을 중심으로 해서 회전시키면서 상기 시료를 분리하는 것을 특징으로 하는 분리방법.
  15. 제 11항에 있어서, 유체를 상기 시료에 분사하는 위치를, 분리처리의 진행에 따라서 변경하면서 상기 시료를 분리하는 것을 특징으로 하는 분리방법.
  16. 제 11항에 있어서, 분리처리의 진행에 따라서 상기 시료의 분리층에 대해서 유체를 분사하는 위치를, 분리층의 주변부로부터 중심부로 서서히 또는 단계적으로 변경하면서 상기 시료를 분리하는 것을 특징으로 하는 분리방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 시료는, 상기 분리층의 바깥쪽에, 측면에 대해서 움푹 들어간 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 분리방법.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 분리층은 취약한 층인 것을 특징으로 하는 분리방법.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 분리층은 양극화성에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 분리방법.
  20. 제 11항에 있어서, 상기 분리층은 이온주입에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 분리방법.
  21. 제 1의 부재의 표면의 이설층을 제 2의 부재에 이설하는 이설방법으로서,
    내부에 분리층을 가지며, 분리층 위에 이설층을 가진 제 1의 부재와 제 2의 부재를 밀착시켜서 복합부재를 작성하는 작성공정과;
    상기 복합부재의 상기 분리층을 향해서, 압력변동을 소정 범위 내로 억제해서 실질적으로 일정한 압력을 유지한 유체를 분사하면서, 복합부재를 분리층에서 분리함으로써, 상기 제 1의 부재의 이설층을 제 2의 부재에 이설하는 공정과
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이설방법.
  22. 기판의 제조방법으로서,
    내부에 분리층을 가지며, 분리층위에 이설층을 가진 제 1의 기판과 제 2의 기판을 접합해서 접합기판을 작성하는 작성공정과;
    상기 접합기판의 분리층을 향해서, 압력변동을 소정 범위 내로 억제해서 실질적으로 일정한 압력을 유지한 유체를 분사하면서, 접합기판을 분리층에서 분리하는 분리공정과
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 소정 범위는 목표압력에 대해서 ±10%이내인 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  24. 제 22항에 있어서, 상기 분리공정에서는, 유체의 압력을 서보제어하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  25. 제 22항에 있어서, 상기 분리공정에서는 접합기판을 분리층에 직교하는 축을 중심으로 해서 회전시키면서 접합기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  26. 제 22항에 있어서, 상기 분리공정에서는, 유체가 접합기판에 분사되는 위치를, 분리처리의 진행에 따라서 변경하면서 접합기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  27. 제 22항에 있어서, 상기 분리공정에서는, 분리처리의 진행에 따라서 접합기판의 분리층에 대해서 유체를 분사하는 위치를, 이 분리층의 주변부로부터 중심부로 서서히 또는 단계적으로 변경하면서 접합기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  28. 제 22항에 있어서, 상기 분리층은 취약한 층인 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  29. 제 22항에 있어서, 상기 분리층은 양극화성에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  30. 제 22항에 있어서, 상기 분리층은 이온주입에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  31. 제 22항에 있어서, 상기 이설층은 단결정Si층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 이설층은, 상기 단결정Si층 외에, 단결정Si층 위에 절연층을 가진 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  33. 반도체장치의 제조방법으로서,
    제 22항에 기재된 기판의 제조방법을 적용해서 SOI기판을 준비하는 공정과;
    상기 SOI기판의 SOI층을 소자분리하고, 소자분리된 SOI층에 트랜지스터를 형성하는 공정과
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 트랜지스터는 부분공핍형의 FET인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  35. 제 33항에 있어서, 상기 트랜지스터는 완전공핍형의 FET인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  36. 트랜지스터를 가진 반도체장치로서,
    제 33항에 기재된 반도체장치의 제조방법에 의해 얻어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
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