(57)【要約】      （修正有）【課題】ドナー基板の残留物を再生するために両面研磨ステップをもはや必要としない改良された更に経済的な再生プロセスを提供する。【解決手段】ドナー基板１０３からハンドル基板１０１へ層を転写するための方法であって、分離後にドナー基板１０３の残留物が再利用される方法に関する。基板の面取り形状に起因する望ましくない突出エッジ領域を除去するために分離が生じる前に更なるエッチングプロセスを行なう。【選択図】図２
2010263187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドナー基板からハンドル基板へ層を転写して、前記ドナー基板の表面を再利用のために再生する方法であって、
ａ）それぞれが面取りエッジ領域を有するドナー基板、特に半導体基板と、ハンドル基板とを用意するステップと、
ｂ）前記ドナー基板の内側に深さｈの所定の分割領域を形成するステップと、
ｃ）特にボンディングによって前記ドナー基板と前記ハンドル基板とを付着させてドナー−ハンドル複合体を得るステップであって、前記ドナー基板及び前記ハンドル基板の前記面取りエッジ領域では２つの基板間の付着が生じないステップと、
ｄ）少なくともほぼｈの厚さの層、特にｈよりも大きい厚さを有する層が付着の生じない領域で前記ドナー基板から除去されるように前記面取り領域をエッチングするステップと、
ｅ）前記ドナー−ハンドル基板から前記ドナー基板の残留物を分離するステップであって、分離が前記所定の分割領域で生じるステップと、
ｆ）特に表面処理ステップ後に前記ドナー基板の残留物を再利用するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記ドナー基板が誘電体層を備え、前記方法が、ステップｃ）とステップｄ）との間で行なわれるステップｇ）を備え、前記ステップｇ）が、付着領域ではなく少なくとも前記面取り領域で前記ドナー基板から前記誘電体を除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ハンドル基板が誘電体層を備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記誘電体層が酸化物、特にシリコン酸化物である、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップｅ）及び／又はｇ）がウェット又はドライエッチングステップである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｅ）及びｇ）が非選択及び／又は等方性エッチング溶液を使用して行なわれる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップｄ）中に、約１００Å〜１００００Å、特に１０００Å〜３０００Åの厚さを有する層が前記ドナー基板の非付着領域で除去される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップｄ）及び／又はｇ）が、５００℃未満、好ましくは３５０℃未満の温度で行なわれる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記表面処理ステップが、多くても、研磨ステップ、特にＣＭＰ研磨と、研磨ステップの前及び／又は後の洗浄ステップとを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＭＰ研磨中に、３μｍ未満、好ましくは１μｍ未満の層が、分離が生じる表面から除去される、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドナー基板からハンドル基板へ層を転写して、ドナー基板の表面を再利用のために再生する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示される所謂スマートカット（商標）プロセスは、高品質のシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）基板を提供する。このプロセス（図１（Ａ））中、通常はシリコンウエハであるハンドル基板１０１及びドナー基板１０３と呼ばれる２つの基板が特定数のプロセスステップを受け、それにより、ドナー基板１０３の所定の厚さを有する層がハンドル基板１０１へ転写される。プロセス中、ドナー基板１０３は、一般に、ＳＯＩ構造体の埋め込み酸化物層（ＢＯＸ）を後に形成するために酸化され、また、水素のようなイオン又は希ガスイオン（Ｈｅ、Ａｒ、・・・）がドナー基板１０３中へ注入されるイオン注入ステップが適用されて、転写されるべき層を画定する所定の分割領域１０７が形成される。その後（図１（Ｂ））、特にファン・デル・ワールス力を巧みに利用するボンディングによってソース基板１０３がハンドル基板１０１に付着されて、ソース−ハンドル複合体１０９が得られる。機械的処理及び／又は熱処理時に、所定の分割領域１０７で半導体層１１１が埋め込み酸化物層１１３と共に分離し、それにより、２つの層がハンドル基板１０１へ転写されて、所望のシリコンオンインシュレータ基板１１５が得られる（図１（Ｃ））。層１１１の厚さは、注入イオンのエネルギによって決定される。
【０００３】
ネガと呼ばれるドナー基板１０１の残存部分１１７は、スマートカット（商標）タイプのプロセスにおいてリサイクルして再び新たなドナー又はハンドル基板として使用することができる。スマートカット（商標）タイプのＳＯＩ製造プロセスは、このリサイクルプロセスに起因して、かなりの経済的利点を有する。確かに、本プロセスは、原料、例えばシリコンウエハの最適な使用をもたらす。
【０００４】
ネガ１１７（図１（Ｃ））は、図１に示されるように、最初のウエハ１０３及び／又は１０１のエッジの面取り形状に起因して層転写が生じなかった領域に対応するエッジ領域に突出残留部１１９ａ、１１９ｂを表わす特徴的な形状を有する。突出残留部１１９ａ、１１９ｂ間のネガ１１７の表面は、ハンドル基板１０９上に転写層１１１を設けるために分離が起こった第１の内側領域１２１を有しており、該内側領域は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定される一般に６０〜７０ÅＲＭＳに近い、標準的なシリコンウエハの場合の１〜３Åと比べてかなり粗い表面を有する。突出残留部１１９ａ、１１９ｂを伴う残留物１１７のエッジは、実際には、面取り形状を有するとともに、内側領域１２１から見ると、イオン注入された所定の分割領域１２９の残存部分上にわたって埋め込み酸化物層１２５の残存部分と非転写シリコン１２７とを備える階段状構造１２３を備える。なお、ネガ１１７のエッジ１３１及び背面１３３も酸化物によって覆われる。
【０００５】
ネガ１１７の段部１２３は、一般に、約１００〜１００００Åの厚さ、大部分は１０００〜３０００Åの厚さのシリコンと、１００〜１００００Åのシリコン酸化物とを有するとともに、０．５〜３ｍｍ程度の横方向幅ｗを有する。
【０００６】
ネガ１１７のドナー基板１０３又はハンドル基板１０１としての再利用の前に、内側領域１２１の表面粗さを減少させ、突出残留形状部１１９ａ及び１１９ｂを除去する必要がある。この除去は完全である必要がある。その理由は、熱処理中に、残存するイオン注入領域１２９の存在に起因して面取り領域で剥離が生じると、任意の残存する突出材料が粒子汚染をもたらす可能性があるからである。除去を行なうための方法は、例えば、欧州特許第１，１５６，５３１Ａ１号及び米国特許第７，４０２，５２０Ｂ２号から知られている。一般に、以下のプロセスは、突出残留形状部を除去するために適用される。すなわち、ネガ１１７の再生プロセスは、残留物１１７のエッジにある突出残留形状部の上端、及び、側面１３１並びにその背面１３３上の酸化物層１２５を除去するための脱酸ステップから始まる。脱酸は、例えば、ＨＦ槽を使用して行なうことができる。この場合、酸が酸化物層１２５、１３１、１３３を消費する。その後、基板１のエッジ領域の第１の研磨ステップが行なわれ、エッジ上の突出するシリコン部分１２７が少なくとも部分的に除去される。その後、両面研磨（ＤＳＰ）ステップが行なわれて、内側領域１２１の表面粗さが向上されるが、更に、突出残留形状部１１９ａ、１１９ｂの方向で段部１２３も除去され、イオン注入部を形成したまま残留部が除去される。最後に、残留物１１７の前面で適切な表面粗さを得るために、化学機械研磨ステップ（ＣＭＰ）が行なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スマートカット（商標）プロセスで再利用され得るリサイクル基板を前述した再生プロセスを用いて得ることができるにしても、本発明の目的は、ドナー基板の残留物を再生するために両面研磨ステップをもはや必要としない改良された更に経済的な再生プロセスを提供することである。実際、ＤＳＰプロセスステップは、突出残留形状部１１９ａ、１１９ｂを除去するために研磨中に最大１０μｍ（基板のそれぞれの側で５μｍ）の材料が除去されるという大きな欠点を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に係る方法を用いて達成される。したがって、この方法は、ａ）それぞれが面取りエッジ領域を有するドナー基板、特に半導体基板とハンドル基板とを用意するステップと、ｂ）ドナー基板の内側に深さｈの所定の分割領域を形成するステップと、ｃ）特にボンディングによってドナー基板とハンドル基板とを付着させてドナー−ハンドル複合体を得るステップであって、ドナー基板及びハンドル基板の面取りエッジ領域では２つの基板間の付着が生じないステップと、ｄ）少なくともほぼｈの厚さの層が付着の生じない領域でドナー基板から除去されるように面取り領域をエッチングするステップと、ｅ）ドナーハンドル基板からドナー基板の残留物を分離するステップであって、分離が所定の分割領域で生じるステップと、ｆ）特に表面処理ステップ後にドナー基板の残留物を再利用するステップとを備える。好ましい実施形態によれば、ステップｄ）中に、ｈよりも大きい厚さを有する層が除去される。
【０００９】
したがって、従来技術のプロセスとは異なり、ドナー基板の残留物は、図１に示されるような突出部１１９ａ、１１９ｂをもはや有さない。これは、２つの付着される基板間における付着が生じない面取り領域が分離前に除去されるからである。ドナー基板の残留物の表面に突出領域がもはや何も存在しないという事実により、突出部を除去するために従来技術では必須であったエッジ除去ステップ及び両面研磨ステップを行なう必要がない。結果として、エッジ研磨及び両面研磨プロセスステップを行なうための高価な付加的工具を必要としない非常に簡単な方法でドナー基板の残留物の再生を行なうことができる。同時に、両面研磨ステップの抑制に起因して、前述したプロセスで１つのドナー基板が数回使用される場合であっても、ドナー基板の最初の形状を維持することができる。また、面取り領域の注入領域がステップｄ）中に除去されるという事実に起因して、得られる基板の品質も向上される。これは、面取り領域の部分的除去をもたらす温度上昇中の粒子の形成の危険を減らすことができるからである。
【００１０】
好ましくは、本方法は、誘電体層を備えるドナー基板を使用することができ、この場合、本方法は、ステップｃ）とステップｄ）との間で行なわれるステップｇ）を更に備えることができ、該ステップｇ）は、付着領域ではなく少なくとも面取り領域でドナー基板から誘電体を除去する。したがって、前述したプロセスを用いて半導体オンインシュレータ基板を形成するために使用される誘電体が存在する場合であっても、ドナー基板自体の面取り領域だけでなく、その誘電体層の面取り領域も、分離前に除去されるという本方法の利点を達成することが可能である。
【００１１】
誘電体層を除去するための除去ステップが、行なわれるべき付加的なステップに相当しないことを指摘しておかなければならない。確かに、従来技術では、再生中に誘電体層も除去される。したがって、従来技術と比べると、ステップｇ）が分離後から分離前へと移動されているにすぎない。
【００１２】
変形例によれば、ハンドル基板が誘電体層を備えることができる。この場合、誘電体層は、半導体オンインシュレータ基板を形成するためにハンドル基板によって与えられる。この変形例は、ドナー基板上に更なる誘電体層が設けられないため、本発明の利点を得るためにステップｄ）において基板の材料を除去するだけで済むという利点を有する。したがって、この変形例では、ドナー基板を介して誘電体を提供する変形例と比べて、必要なプロセスステップが少ない。
【００１３】
誘電体層が酸化物、特にシリコン酸化物であるのが有益である。この酸化物層は、熱プロセスによって或いは堆積によって設けることができる。ステップｅ）及び／又はｇ）がウェット又はドライエッチングステップとなり得ることが有益である。これは、従来技術で使用されるエッジ研磨及び両面研磨ステップよりも経済的な材料除去ステップである。
【００１４】
ステップｅ）及びｇ）が非選択及び／又は等方性エッチング溶液を使用して行なわれることが好ましい。非選択エッチングプロセスを使用すると、誘電体層とドナー基板の下層部分、例えば半導体材料とをいずれも１つのステップで除去することができる。等方性エッチング溶液を使用することにより、プロセスが更に簡略化される。これは、基板の残りの部分と比べて面取り領域で異なる結晶学的方向に応じてエッチングレートを変えることを考慮に入れる必要がないからである。これは、プロセスの制御を簡略化する。
【００１５】
誘電体層がドナー及び／又はハンドル基板（誘電体がハンドル基板上にも存在する場合）から除去されるかどうかとは無関係な誘電体材料除去ステップは、埋め込み誘電体層の品質に影響を及ぼさない。これは、この層がドナー基板とハンドル基板との間に挟まれているからである。
【００１６】
ステップｄ）中に、約１００Å〜１００００Å、特に１０００Å〜３０００Åの厚さを有する層をドナー基板の非付着領域で除去できることが有益である。突出部を取り除くために多量の材料、すなわち、それぞれの側で５μｍ程度の材料が除去されなければならない従来技術において必須の両面研磨ステップと比べて、本発明に係るプロセスにおける材料除去は少量にすることができ、そのため、従来技術のプロセスよりも多い回数、例えば１０回以上１つのドナー基板を再利用できる。これは、再生されたドナー基板が基板寸法に関して半標準内にとどまるという事実によっても可能となる。
【００１７】
ステップｄ）及び／又はｇ）は、５００℃未満、好ましくは３５０℃未満の温度で行なわれ得ることが好ましい。したがって、分離までの全体のプロセスが低温で行なわれ、それにより、非付着領域で分離が生じ得ず、したがって、最終生成物に望ましくない粒子汚染が生じる可能性がない。
【００１８】
好ましい実施形態によれば、表面処理ステップは、多くても、研磨ステップ、特にＣＭＰ研磨と、研磨ステップの前及び／又は後の洗浄ステップとを備えることができる。したがって、従来技術と比べて、非常に簡略化された再生プロセスを行なうことができる。研磨ステップは、ドナー基板の再生された残留物の望ましい表面品質、一般的には鏡面研磨品質を得るために使用され、また、当該技術分野において知られる洗浄ステップは、再生されたドナー基板をいつでも再利用できる状態にする。そのため、３レベル再生プロセス、すなわち、i）エッジ研磨、ii）両面研磨、iii）鏡面研磨と様々な洗浄ステップの代わりに、本発明は、たった１つの簡単な鏡面研磨ステップを伴う再生プロセスを行なうための可能性を与える。
【００１９】
これに関連して、請求項１で使用される用語“ほぼｈの厚さ”とは、残留物がＣＭＰプロセスのみによって平坦化され得るような厚さのことである。このことは、少なくともｈ−約５０ｎｍの厚さを有する層が請求項１のステップｄ）で除去されることを意味する。これにより、約５０ｎｍの高さを有する突出領域がドナー基板の残留物に生じ、この突出領域は簡単なＣＭＰ研磨ステップによって処理することができる。
【００２０】
ＣＭＰ研磨中に、３μｍ未満、好ましくは１μｍ未満の層を、分離が生じる表面から除去できることが有益である。前述したように、この限られた材料除去は、層転写プロセスにおいて１つのドナー基板をより多い回数、特に１０回以上再利用できるという利点をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】スマートカット（商標）テクノロジーに係る従来技術の層転写プロセスを示している。
【図２】本発明の方法の第１の実施形態を示している。
【図３】本発明の方法の第２の実施形態を示している。
【図４】本発明の方法の第３の実施形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付図面と組み合わせて有利な実施形態を説明する。
【００２３】
図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、ドナー基板からハンドル基板へ層を転写するための本発明の方法の第１の実施形態を示している。図２（Ａ）は、図１（Ｂ）に既に示されたソース−ハンドル複合体１０９を示している。このソース−ハンドル複合体１０９は、冒頭で既に前述した全ての特性を有しており、したがって、これについて再び詳しく説明することはせず、図１を参照されたい。
【００２４】
それにもかかわらず、ハンドル基板１０１が任意の適したハンドル基板、特にシリコンウエハであってもよいが、ガラス又は石英タイプの基板であってもよいことを言及しなければならない。ドナー基板１０３は、半導体基板、特に、シリコン、シリコンカーバイド、シリコンゲルマニウム、窒化ガリウム、又は、ゲルマニウム基板のうちの１つであってもよく、また、絶縁誘電体層１０５は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、又は、Ａｌ２Ｏ３等のうちの１つであってもよい。
【００２５】
以下、本発明の方法について説明するが、本発明はこの特定の選択に限定されるものではなく、ハンドル基板１０１がシリコンウエハであること、ドナー基板１０３がシリコンウエハであること、及び、誘電体層１０５が二酸化ケイ素であることに限定されない。
【００２６】
図２（Ｂ）は、誘電体層１０５がドナー基板の背面２０３、側面２０５、及び、面取り領域２０７、２０９からも除去されるエッチングステップ後に得られるソース−ハンドル複合体２０１を示している。誘電体層１０５’は、ドナー基板１０３とハンドル基板１０１との間に挟まれたままであり、将来の埋め込み酸化物層を形成する。
【００２７】
この実施形態では、材料除去がエッチングステップによって達成される。エッチングは、一般的には最大１０００ｎｍの厚さを有するが、一般的には１０〜２００ｎｍの厚さを有する誘電酸化物層を除去するのに適したドライエッチング又はウェットエッチングであってもよい。
【００２８】
その後、図２（Ｃ）に示されるように、面取り領域２０７’、２０９’に存在するシリコンを除去するために更なるエッチングステップが行なわれる。この場合も先と同様に、エッチングステップは、ウェットエッチング又はドライエッチングであってもよく、例えばＨＦ／ＨＮＯ３を用いるウェットエッチング又はプラズマを用いるドライエッチングを使用する等方性エッチングであることが好ましい。変形例によれば、同じプロセスを使用して誘電体エッチング及び半導体エッチングが行なわれる。
【００２９】
エッチングは、少なくともドナー基板１０３の面取り領域２０７’、２０９’から材料が除去されるように、また、除去された層が所定の分割領域１０７の深さｈに対応する厚さｈ１を有するように行なわれる。一般に、材料除去は、面取り領域で行なわれるだけでなく、ドナー基板１０３の側面及び背面、並びに、ハンドル基板１０１の面取り領域２１１、２１３でも行なわれる。
【００３０】
これにより、ドナー基板１０３の図２（Ｂ）に示される面取り領域２０７、２０９に存在するイオン注入領域１２９が除去される。
【００３１】
次のステップは分離ステップから成り、分離ステップの結果が図２（Ｄ）に示されており、また、分離ステップは、冒頭で説明した方法と同じ方法で、したがって、力学的エネルギ及び／又は熱エネルギを使用して行なわれる。分離後、半導体オンインシュレータ、ここでは図２（Ｄ）の右側に示されるシリコンオンインシュレータ２１５が得られる。この構造体２１５は、ハンドル基板１０１と、ドナー基板１０３から転写された酸化物層１０５’と転写されたシリコン層１１１とを備える。エッチングプロセスに起因して、基板２１５は、ハンドル基板１０１の面取りされたエッジ領域２１１、２１３に階段状肩部２１７を更に備えており、それにより、図１（Ｃ）に示されるものと比べて僅かに異なる半導体オンインシュレータ基板２１５の形状が形成される。
【００３２】
本発明の方法の効果は、図２（Ｄ）の左側に示されるドナー基板１０３の残留物２１９において、より明確に見ることができる。本発明に係るドナー基板の残留物２１９は、従来技術の図１（Ｃ）の左側に示される従来技術に係る構造体１１７とは全く異なり、そのエッジ領域に突出部をもはや有していない。
【００３３】
分離が生じた表面部分２２１は、従来技術の場合と同様にほぼ６０〜７０Åの粗度値を有するかなり粗い表面を有する。しかしながら、突出部が存在しないという事実に起因して、簡単なＣＭＰ研磨プロセスによって表面粗さを改善することができ、ＣＭＰ研磨プロセス中に、３μｍ未満、好ましくは１μｍ未満、更にはたった約５０ｎｍの材料が表面から除去されて、再生された残留物２１９の再使用にとって望ましい表面品質が得られる。
【００３４】
従来技術の場合と同様の標準的な洗浄プロセスによって化学／機械研磨ステップを達成することができる。
【００３５】
従来技術と比べて、第１の実施形態に係る方法は、従来技術とは全く対照的に、分離後に図１の参照符号１１９ａ、１１９ｂに見られるような突出部がエッジ領域に存在しないという利点を有する。結果として、ドナー基板の残留物２１９が再使用され得るように修復するための再生プロセスが非常に簡略化される。エッジ研磨及び両面研磨はもはや不要であり、また、最終的に１又は２つの洗浄ステップによって達成される望ましい表面品質特性を簡単なＣＭＰプロセスで十分に得ることができる。したがって、リサイクルプロセスのために設備をあまり必要としないことからリサイクルプロセスを行なうのがより安価になるだけでなく、１つのドナー基板を何回も再使用することができる。従来技術のプロセスでは一般に１０μｍの材料が除去されなければならないのに対し、本発明のプロセスは、３μｍ未満、一般的には０．５〜１μｍ程度の非常に少ない材料除去で行なうことができる。表面２２１から約５０ｎｍを除去するだけで再生プロセスを行なうことさえできる。そのため、１つのドナー基板１０３を従来技術の場合よりも多い回数、すなわち、少なくとも約１０回にわたってリサイクルすることができる。ＤＳＰが不要であるという事実に起因して、最初の基板の形状を維持することもできる。更に、他の重要な利点は、ステップｅ）、すなわち、分離をもたらす熱処理ステップ又は任意のその後の熱処理ステップの最中における粒子の形成を防止することができ、又は少なくとも減少させることができるという点である。これは、面取り領域で、残存するイオン注入部分がその後の熱処理中にそれを引き離すことができないように除去され、それにより、望ましくない粒子の形成を減らすことができ或いは防止することさえできるからである。
【００３６】
図３（Ａ）〜図３（Ｅ）は、ドナー基板１０３の層をハンドル基板１０１へ転写するための本発明の方法の第２の実施形態を示している。図３（Ａ）は、先の場合と同様に、ソース−ハンドル複合体１０９を示しており、その説明は、再び繰り返されることなく、図２（Ａ）の説明を参照することによりここに組み入れられる。誘電体材料除去ステップ後に結果として得られる構造体２０１を示す図３（Ｂ）においても同じことが当てはまる。
【００３７】
第１の実施形態と第２の実施形態との間の相違点は、図３（Ｃ）に参照符号ｈ２により示されるように、ドナー基板１０３の面取り領域２０７”、２０９”のエッチング中に材料除去が所定の分割領域１０７、１２９の深さを超えるという点である。この場合も先と同様に、所定の分割領域１０７がドナー基板１０３中に依然として存在する。より長いエッチングプロセスの結果として、ハンドル基板１０１の面取り領域２１１’、２１３’における材料除去もｈ２程度である。
【００３８】
第１の実施形態と比べて、更なる材料除去は、面取り領域２０７、２０９に存在する全ての注入領域１２９が除去されることを保証するという利点を有する。
【００３９】
分離ステップ後、図２（Ｄ）の右側に示されるように、図２（Ｄ）の右側に示される半導体オンインシュレータ２１５にほぼ対応する半導体オンインシュレータ基板３０１が得られる。しかしながら、面取り領域２１１’、２１３’と埋め込み酸化物層１０５’との間の移行部の階段状領域３０３は、図２（Ｄ）の半導体オンインシュレータ構造体２１５の場合よりも高い（ｈ２）。
【００４０】
図２（Ｄ）に示される残留物２１７とは異なり、この実施形態におけるドナー基板の残留物３０５は、段差高さｈ２を有する階段状肩部３０７も有する。しかしながら、第１の実施形態の場合と同様に、分離が起こる表面３０９は、イオン注入に起因して依然として欠陥を有しており、したがって、研磨される必要がある。第２の実施形態において、研磨ステップは、階段状構造体３０７が除去されるように行なわれ、それにより、図３（Ｅ）に示されるようにドナー基板３１１をいつでも再使用できる状態が得られる。先と同様に、この基板３１１も、面取り領域を除き平坦であり、厚さが減少している点を除き当初の基板１０３の場合と同様である。
【００４１】
第２の実施形態を用いると、第１の実施形態を用いた場合と同じ利点を得ることができる。
【００４２】
本発明の変形例によれば、半導体オンインシュレータ基板を設ける代わりに、介在誘電体層を伴うことなくダイレクトシリコンボンディングプロセスと呼ばれるプロセスを行なうことができる。この場合、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示されるような誘電体１０５を除去するステップを伴うことなく第１及び第２の実施形態を行なうことができる。
【００４３】
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は本発明の第３の実施形態を示している。この実施形態は、第１及び第２の実施形態と比べて僅かに異なっている。それは、この実施形態では、誘電体層がハンドル基板側に設けられており、ドナー基板が剥き出しの半導体ウエハ、例えばシリコンウエハだからである。この実施形態で使用できる材料は、第１及び第２の実施形態の材料に対応している。
【００４４】
図４（Ａ）の左側は、所定の分割領域４０３を有するドナー基板４０１を示しており、また、右側はハンドル基板４０５を示しており、この場合、ハンドル基板４０５は、誘電体層、例えばシリコン酸化物４０７も備えている。
【００４５】
図４（Ｂ）は、ドナー基板及びハンドル基板４０１、４０５をボンディングすることによって得られるソースハンドル複合体４０９を示している。第１及び第２の実施形態の場合と同様に、ボンディングが生じた表面側では、両方の基板の面取りエッジ領域に起因して、非付着領域４１１、４１３を観察することができる。
【００４６】
その後、図４（Ｃ）に示されるように、エッチングステップが行なわれ、所定の分割領域４０３の深さｈに対応する厚さｈ１の層が非付着エッジ領域４１１’、４１３’で除去される。したがって、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、このステップにより、ドナー基板４０１のエッジ領域のイオン注入領域１２９が除去される。第１及び第２の実施形態とは対照的に、ドナー基板４０１が誘電体層によって覆われないため、この実施形態では酸化物除去ステップが不要である。
【００４７】
熱処理及び／又は機械的処理によって達成される分離後、ハンドル基板４０５を覆う当初の誘電体層４０７の更なる部分である埋め込み酸化物層４１９と転写された層４１７とを備えるＳＯＩ基板４１５が得られる。最終的に、脱酸ステップを行なって、埋め込み部分４１５を除く誘電体層４０７を除去することにより、図２（Ｄ）又は図３（Ｄ）に示されるようなＳＯＩ基板を得ることができる。
【００４８】
当初のドナー基板４０１の残留物４２１は、図２（Ｄ）に示される構造と同じ構造を有する。分離が起こる表面４２３上の欠陥を除去するには簡単なＣＭＰ研磨プロセスで十分である。
【００４９】
最後に、変形例によれば、図４（Ｃ）に示される材料除去ステップは、第２の実施形態の場合と同様に、所定の分割領域４０３の深さｈよりも大きい厚さｈ２が除去されるように行なうこともできる。
【００５０】
変形例によれば、第１ないし第３の実施形態は、埋め込み酸化物層１０５’の存在を伴うことなく行なうこともできる。いわゆるダイレクトシリコンボンディング技術では、２つのＳｉウエハ、一般的には、１００表面を有する一方のＳｉウエハと１１０表面を有する他方のＳｉウエハとが互いにボンディングされる。この場合、前述したプロセスが、同じ方法であるがエッチングによる酸化物の除去ステップを伴うことなく行なわれる。また、材料除去がｈ又はそれを超えるまで成されなかった場合にエッジ領域に存在し得る約５０ｎｍの残存突出部を依然としてＣＭＰによって除去できることを言及しなければならない。
【００５１】
以下、本発明に係る実例について説明する。
【００５２】
本発明に係る第１の実施例：図２（Ｂ）に示されるソースハンドル基板のエッチングプロセスを使用して、１４５ｎｍ厚の埋め込み熱酸化物と２５０ｎｍ厚の転写層とを有するシリコンオンインシュレータ基板が得られる。この実施例では、ＨＦを使用して酸化物がエッチングされ、その後、ＨＦ／ＨＮＯ３を使用してＳｉがエッチングされ、それにより、ｈ１＝ｈ＝２５０ｎｍ±５％となる。ドナー基板の残留物は、０．５μｍの厚さを有する層を除去するＣＭＰプロセスを使用してリサイクルされる。この実施例では、２ステップ選択エッチングが行なわれる。すなわち、最初に、ＨＦが酸化物を除去するがＳｉをエッチングせず、それから、ＣＨ３ＣＯＯＨ酸を使用して最終的に中和されるＨＦ／ＨＮＯ３を使用する第２の槽がシリコンをエッチングする。
【００５３】
本発明に係る第２の実施例：ＨＦ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏを用いるエッチングプロセスを使用して、１４５ｎｍ厚の埋め込み熱酸化物と３００ｎｍ厚の転写層とを有するシリコンオンインシュレータ基板が得られる。この場合、ｈ１＝２５０ｎｍであり、ｈは３００ｎｍである。残留物のリサイクルはＥＰ及びＣＭＰステップによって行なわれる。この実施例では、ＨＦ／Ｈ２Ｏ２槽が選択的ではなく、両方の層、すなわち酸化物層及びシリコンの層を１つのステップでエッチングすることができる。材料除去がｈ又はそれを超えて（ｈ１〜ｈ−５０ｎｍ）成されなかったために生じるエッジの注入層の任意の想定し得る残留物を除去するためにエッジ研磨が行なわれるが、ＣＭＰステップを用いて、ＥＰ研磨を用いることなく残りの５０ｎｍを除去することもできる。
【００５４】
本発明に係る第３の実施例：ｈ１＝ｈ＝２５０ｎｍ±５％となるようにプラズマ（ドライ）エッチングを使用して、１０ｎｍ厚の埋め込み熱酸化物と２５０ｎｍ厚の転写層とを有するシリコンオンインシュレータ基板が得られる。ドライエッチング中、ＣＦ４又はＣＨＦ３に基づく第１のプラズマが酸化物をエッチングし、その後、ＳＦ６に基づく第２のプラズマがシリコンをエッチングする。この場合、２つの基板のうちの一方、好ましくはドナー基板は、背面と呼ばれるその主面のうちの１つを、背面のエッチングを防止する基板ホルダ上に有する。この場合、ドナー基板の残留物の再生は、背面から酸化物を除去するための更なる脱酸ステップと、前面を研磨して約１μｍのシリコンを除去するＣＭＰステップとを備える。
【００５５】
本発明に係る第４の実施例：ｈ１＝ｈ＝２５０ｎｍ±５％となるように、ＨＦとＨ３ＰＯ４を使用してエッチングされ、その後、ＨＦ／ＨＮＯ３を使用してエッチングされて、ＳｉＯｘＮｙを備える１４５ｎｍ埋め込み絶縁体層と１つ以上のＳｉＯ２層とを有するシリコンオンインシュレータ基板が得られる。
【符号の説明】
【００５６】
１０１…ハンドル基板、１０３、３１１、４０１…ドナー基板、１０５、１０５’…誘電体層、１０７、１２９、４０３…分割領域、１０９、２０１…ソース−ハンドル複合体、２０７、２０９…面取り領域、２１５…シリコンオンインシュレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2010263187000001.pdf