(57)【要約】  半導体層を形成するシリコンよりも、機械的特性の優れたＳｉＣ等の材料によって基体を形成し、当該基体と半導体層とを絶縁物層を介して貼り合わせる。貼り合わせた後、半導体層を基体から機械的に切り離してＳＯＩ基板を作成する一方、切り離された半導体層を次のＳＯＩ基板の作成に再利用する。これによって、従来の手法では困難であった直径４００ｍｍ以上の大きさを有する大型のＳＯＩ基板を得ることができた。
2009011152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられた半導体層とを有するＳＯＩ基板において、前記基体の材料が前記半導体層の材料に比べて割れにくい材料からなることを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項２】
前記基体の材料が２００ＭＰａ以上の曲げ強度を有することを特徴とする請求の範囲１に記載のＳＯＩ基板。
【請求項３】
前記基体の材料が２９０ＧＰａ以上のヤング率を有することを特徴とする請求の範囲１または２に記載のＳＯＩ基板。
【請求項４】
前記基体の材料が１８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求の範囲１乃至３のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項５】
前記基体の材料がＳｉＣ、サファイア、窒化珪素、および窒化アルミニウムからなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求の範囲１乃至４のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項６】
前記基体の材料がＳｉＣまたは窒化アルミニウムであることを特徴とする請求の範囲１乃至４のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項７】
前記絶縁物層の材料が酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求の範囲１乃至６のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項８】
前記半導体層の材料がＳｉであることを特徴とする請求の範囲１乃至７のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項９】
前記半導体層の材料がフローティング・ゾーン法（ＦＺ法）により作製したＳｉであることを特徴とする請求の範囲１乃至8のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項１０】
前記基板は、直径４００ｍｍ以上の円を内部に含む平面であることを特徴とする請求の範囲１乃至９のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項１１】
前記基板の平面形状が四角形であることを特徴とする請求の範囲１乃至１０のいずれかに記載のＳＯＩ基板。
【請求項１２】
前記基板の四隅の角度がそれぞれ８５〜９５度であることを特徴とする請求の範囲１０に記載のＳＯＩ基板。
【請求項１３】
請求の範囲１乃至１２のいずれかに記載のＳＯＩ基板の前記半導体層に半導体素子の少なくとも一部の領域を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
素子形成用基板及び当該素子形成用基板を支持する基体を用意する工程と、前記素子形成用基板及び前記基体の少なくとも一方に絶縁膜を形成する工程と、前記素子形成用基板と前記基体とを前記絶縁膜を介して貼り合わせる工程と、貼り合わせた後、前記素子形成用基板を前記基体から機械的に切り離して、ＳＯＩ基板を作成する工程とを有し、切り離された前記素子形成用基板を再利用できることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項１５】
請求の範囲１４において、前記素子形成用基板の面のうち、少なくとも、前記基体と貼り合わされる面側に、Ｈ(水素)イオン、Ａｒ（アルゴン）イオン、Ｈｅ（ヘリウム）イオン、Ｋｒ（クリプトン）イオン、Ｎｅ（ネオン）イオンのいずれか一種類、或いは、これらの組み合わせによる複数種のイオンを注入する工程を有し、そのイオンの注入後、前記基体と前記素子形成用半導体基板との貼り合わせ工程が行われることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項１６】
請求の範囲１４又は１５において、前記素子形成用基板材料がシリコンであり、他方、前記基体材料が炭化珪素、サファイア、窒化珪素、及び、窒化アルミニウムの群からなる少なくとも一つを含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項１７】
請求の範囲１４乃至１６のいずれかにおいて、前記素子形成用基板及び前記基体が直径４００ｍｍの円の面積以上の面積を有していることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項１８】
請求の範囲１４乃至１７のいずれかにおいて、前記素子形成用基板及び前記基体上に形成される前記絶縁膜はＳｉＯ２膜であることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項１９】
請求の範囲１４乃至１７のいずれかにおいて、前記基体上に形成される前記絶縁膜は窒化酸化珪素膜であることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項２０】
請求の範囲１９において、前記窒化酸化珪素膜を形成する工程は、シリコン酸化膜を前記基体上に形成する工程と、当該シリコン酸化膜を改質して前記窒化酸化珪素膜にする工程を含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯＩ基板、ＳＯＩ基板を用いた半導体装置、及び、その製造方法に関する。ここで、ＳＯＩ基板は、通常、Silicon On Insulator基板の略称として用いられ、以下の説明もシリコンを用いた例について説明するが、本発明は、ゲルマニウム、ガリウム砒素等、シリコン以外の半導体を含む基板（即ち、Semiconductor On Insulator基板）としても使用できる。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体デバイスとして広く使われているのは、Ｓｉ（シリコン）を用いたＭＯＳデバイスであるが、このようなデバイスをＳｉウエハに形成する代わりに、ＳＯＩ基板の半導体層に形成することによって、寄生容量等の低減、閾値の改善等を行なうことが提案されている。このような用途に用いるＳＯＩ基板としては、製造が容易であるところから、支持のための基体をＳｉで形成し、その上にＳｉＯ２の絶縁物層を設け、その絶縁物層上に、素子形成のために、Ｓｉからなる半導体層を設けたものが用いられることが多い。即ち、従来、ＳＯＩ基板は、支持用基体及び素子形成用半導体層の双方がＳｉによって形成されているのが普通である。【０００３】
例えば、特許文献１には、素子側Ｓｉ基板と支持側Ｓｉ基板とを酸化膜を介して接合したＳＯＩ基板の製造方法が開示されている。具体的に説明すると、特許文献１は、素子側Ｓｉ基板の表面に、高濃度不純物領域及び研磨ストッパーを形成すると共に、当該高濃度不純物領域及び研磨ストッパー上に、酸化シリコン膜を成長させ、当該酸化シリコン膜上に、支持側Ｓｉ基板を貼り合わせた後、素子側Ｓｉ基板を他方の表面から研磨ストッパーまで研磨することによって、ＳＯＩ基板を製造する方法を明らかにしている。この製造方法によれば、Ｓｉ層の厚さが０．１μｍ以下で、且つ、バラツキが５％以下のＳＯＩ基板を得ることができる。【０００４】
更に、特許文献２は、シリコンウェハの研磨面に、酸化シリコン膜の代わりに、窒化シリコン膜を堆積し、窒化シリコン膜の表面にもう一枚のシリコンウェハを重ね合わせて熱圧着したＳＯＩ基板の製造方法を開示している。この方法によれば、熱膨張係数がシリコンに近い窒化シリコン膜を挟んで２枚のシリコンウェハを張り合わせているため、ＳＯＩ基板における湾曲の発生を防止することができる。【０００５】
一方、デバイス製造に用いる基板をできるだけ大型化してコストを低減することがこの種の半導体装置の技術分野では要求されている。【０００６】
【特許文献１】特開平８−１１５９７５号公報
【特許文献２】特開平５−１６００８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、ＳＯＩ基板の大型化の要求に対して、特許文献１及び２等で提案されている方法を使用したのでは、最近における要求には応えられない状況が多々生じている。例えば、直径４５０ｍｍの円形基板や、一辺が５００ｍｍの四角形の基板にしようとすると、基板が容易に割れたり、たわんだりしてしまうという問題が生じる。即ち、従来のように、支持側及び素子側共に、同じＳｉによって形成された基板を使用したのでは、大型化の要求には十分に応えられないと云う事実が判明した。【０００８】
また、従来のＳＯＩ基板では基体材料の熱伝導が悪いために、半導体層に形成した多数のデバイスから発生した熱が基体を経由して放散されにくく、そのためデバイスの動作速度が低下してしまうという問題がある。【０００９】
更に、上記基体として使用されるＳｉをフローティング・ゾーン法（ＦＺ法）で製作した場合、当該ＦＺ法によって形成されたＳｉは、一般的なＳｉの製作方法であるＣＺ法と比較して高純度のＳｉが得られるが、酸素濃度が少ないために機械的にもろく、反りが生じやすい。このため、ＦＺ法によるＳｉは大型化が困難であるとされている。【００１０】
従って、本発明の目的は、割れにくく、たわみにくいＳＯＩ基板を提供することにある。【００１１】
本発明の他の目的は、熱伝導のよいＳＯＩ基板を提供することにある。【００１２】
更に、本発明の他の目的は、ＦＺ法を使用して製作された大型のＳｉを使用したＳＯＩ基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基体と、該基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられた半導体層とを有するＳＯＩ基板において、前記基体の材料が前記半導体層の材料に比べて割れにくい材料からなることを特徴とする。【００１４】
また、本発明は、前記基体の材料が２００ＭＰａ以上の曲げ強度を有することを特徴とする。【００１５】
さらに、前記基体の材料が２９０ＧＰａ以上のヤング率を有することを特徴とする。【００１６】
更に本発明は、前記基体の材料が１８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする。【００１７】
前記基体の材料は、ＳｉＣ、サファイア、窒化珪素、および窒化アルミニウムからなる群の少なくとも一つを含むこと、とくにＳｉＣまたは窒化アルミニウムであることが好ましい。前記絶縁物層の材料は酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含むものであってよい。前記半導体層の材料は、例えばＳｉであるが、本発明では、ＣＺ法によって製造されたＳｉに限らず、ＦＺ法で製作したものであってもよい。【００１８】
前記基板の平面形状は、直径４００ｍｍ以上の円を内部に含む平面であること、好ましくは四角形であること、特にその四隅の角度がそれぞれ８５〜９５度であること、が好ましい。【００１９】
本発明では、上記のいずれかに記載のＳＯＩ基板の前記半導体層に半導体デバイスの少なくとも一部の領域が形成されている半導体装置も得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、割れにくく、たわみにくいＳＯＩ基板が得られる。更に、本発明では、熱伝導のよい基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施例に係るＳＯＩ基板の製造方法を製造工程順に説明する図である。
【図２】図２は、本発明の変形例に係るＳＯＩ基板を製造するための一工程を示す図である。
【図３】図３は、図２に続く工程を説明するための図である。
【図４】図４は、図３の後に行なわれる工程を説明するための図である。
【図５】図５は、図４の工程によって得られた炭化珪素基板上の絶縁膜を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明に係るＳＯＩ基板を構成するシリコン（Ｓｉ）材料及び基体材料における曲げ強度、熱伝導率、ヤング率、及び、比抵抗を比較して示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１        シリコン基板
２        ＳｉＯ２膜
１２      炭化珪素基板（基体）
２２      ＳｉＯ２膜
２３      シリコン層
３２      絶縁膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。【００２４】
まず、図１を参照して、本発明に係るＳＯＩ基板の製造方法を説明する。図示された例は、基体材料として炭化珪素（ＳｉＣ）を使用すると共に、半導体層としてシリコン（Ｓｉ）を用いて角形の平面形状を有するＳＯＩ基板を製造する場合を示している。まず、図１（ａ）に示すように、シリコン基板１を用意する。この例では、シリコン基板１として、７３ｃｍ×９２ｃｍの大きさの角型シリコン基板を使用した。この場合、角型シリコン基板の四隅の角度は８５〜９５度であった。尚、以下では、７３ｃｍ×９２ｃｍの大きさの角型のＳＯＩ基板を製造する場合について説明するが、本発明は、直径４００ｍｍ以上の円を内側に含む平面を持つＳＯＩ基板を製造するのに適している。【００２５】
次に、図１（ｂ）に示すように、シリコン基板１の表面を熱酸化により１００ｎｍ程度酸化し、ＳｉＯ２膜２を形成する。この場合、シリコン基板はＣＺ法によって製作されたものに限らす、ＦＺ法によって製作されたものであっても良い。【００２６】
図示されているように、ＳｉＯ２膜２はシリコン基板１の表裏面だけでなく側面にも形成され、当該ＳｉＯ２膜２はシリコン基板１全面に形成されている。続いて、図１（ｃ）に示すように、シリコン基板1の片面にＨ＋イオンを５００ｎｍ程度の深さまで注入する。【００２７】
一方、図１（ｄ）に示すように、炭化珪素（ＳｉＣ）基板１２を基体材料として用意する。ここでは、７３ｃｍ×９２ｃｍの大きさの角型炭化珪素基板１２を準備し、その片面に、図１（ｅ）に示すようにＣＶＤにてＳｉＯ２膜２２を１００ｎｍ程度形成する。続いて、図１（ｃ）および図１（ｅ）に示す各基板をＲＣＡ洗浄により洗浄し、表面の汚染物を除去する。【００２８】
次に、図１（ｆ）に示すように、シリコン基板１のＨ＋イオンを注入した面と炭化珪素基板１２のＳｉＯ２膜２２の面を貼り合わせる。貼り合せは、Ａｒガス雰囲気中において１,１００℃以上の温度に２時間保持することにより行う。貼り合わせたウエハを熱処理してシリコン基板１のＨ＋イオンを注入した部分から、シリコン基板１を炭化珪素基板１２から機械的に分離する。この場合、Ｈ＋イオンを注入したシリコン基板１に対して機械的に衝撃を与えたところ、シリコン基板１はＨ＋イオンを注入した部分から破断し、この結果、炭化珪素基板１２上に、Ｈ＋イオンを注入した部分を残して、シリコン基板１を炭化珪素基板１２から機械的に分離することができた。【００２９】
尚、上記した例では、炭化珪素基板１２のシリコン基板１と貼り合わされる面側に、Ｈ（水素）イオンを注入する場合について説明したが、Ｈ（水素）イオン、Ａｒ（アルゴン）イオン、Ｈｅ（ヘリウム）イオン、Ｋｒ（クリプトン）イオン、Ｎｅ（ネオン）イオンのいずれか一種類を注入しても良いし、これらのイオンの組み合わせによる複数種のイオンを注入しても良い。【００３０】
こうして、図１（ｇ）に示すように、炭化珪素基板１２上のＳｉＯ２膜２２とシリコン基板1のＳｉＯ２膜２が貼り合わされ、その上に４００ｎｍほどの厚さにシリコン層２３が形成されたＳＯＩ基板が得られる。このＳＯＩ基板をＡｒ雰囲気中にて１，１００℃程度の温度で２時間熱処理し、表面の機械的損傷をなくすと同時に、先に打ち込まれた水素イオンを除去する。その後、表面を鏡面にするためにＣＭＰを行う。このようにして得られたＳＯＩ基板のシリコン層２３は、以後の工程で作成される半導体素子の一領域として利用される。【００３１】
一方、図１（ｈ）に示すように、ＳＯＩ基板から分離された残存Ｓｉ基板１は、表面を酸化して図１（ｃ）の処理を受け、再度、図１（ｆ）の貼り合せに用いることができる。このように、本発明に係るＳＯＩ基板の製造方法によれば、シリコン基板１を繰り返し使用することができるため、シリコン基板をエッチング、或いは研磨等によって分離する場合に比較して、シリコン基板を有効に利用できるだけでなく、短時間でＳＯＩ基板を製造できる。【００３２】
次に、上記実施例の変形として、図１（ｅ）の炭化珪素（ＳｉＣ）基板１２上のＳｉＯ２膜２２の代わりに窒化酸化珪素膜（ＳｉＯＮ）を用いる例を、図２〜５を参照して説明する。【００３３】
まず、前処理工程において希フッ酸洗浄が施され、その結果、炭化珪素基板１２表面のＳｉＣ未結合手が水素で終端されている。図２では、炭化珪素基板１２表面の未結合手を終端している水素を除去する。より具体的に説明すると、次の酸化膜形成工程でプラズマ励起ガスとして使われるＫｒを使用し、同一のプラズマ処理室内で連続して表面終端水素除去処理と次の酸化膜形成処理とを行う。Ｋｒガスを１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度の圧力のプラズマ処理室に導入し、マイクロ波を処理室に導入してＫｒガスを励起し、高密度のＫｒプラズマを均一に形成する。炭化珪素基板１２は該プラズマに曝されて、その表面は低エネルギのＫｒイオン照射を受け、その表面終端水素が除去される。【００３４】
次に、同じプラズマ処理室に４００／８０ｓｃｃｍのＫｒ／Ｏ２混合ガスを導入するとともにＳｉＨ４ガスを０．２ｓｃｃｍ導入する。この際、処理室内の圧力は１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度に維持しておく。温度は室温のままでよい。ＫｒガスとＯ２ガスが混合された高密度励起プラズマ中では、中間励起状態にあるＫｒラジカルとＯ２分子が衝突し、原子状酸素Ｏラジカルを効率よく大量に発生できる。【００３５】
この原子状酸素ＯラジカルとＳｉＨ４ガスを用いたＣＶＤ反応により、図３に示すように、炭化珪素基板１２の表面上に約１００ｎｍ厚のシリコン酸化膜２２が堆積形成される。所望の膜厚のシリコン酸化膜２２が形成されたところでマイクロ波パワーの導入を一時停止しプラズマ励起を終了し、Ｏ２ガスとＳｉＨ４ガスの導入を停止する。【００３６】
次に、処理室内をＫｒでパージした後、１０００／３０／０．００１ｓｃｃｍのＫｒ／Ｏ２／ＮＯ混合ガスを導入し、処理室内の圧力を１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度に、炭化珪素基板１２の温度を６００℃に設定したまま、再びマイクロ波を供給し、高密度のプラズマを生成して、図４に示されたシリコン酸化膜２２の膜質を改質し、結果として、図５に示すように、少なくとも表面が窒化酸化珪素膜（ＳｉＯＮ）から成る絶縁膜３２とする。これによって、界面特性が改善された絶縁膜３２とすることができる。以降は、図１（ｆ）のようにこのＳｉＣ基板１２をＳｉ基板１と貼り合せ、ＳＯＩ基板を形成する。この場合におけるＳｉ基板１もＦＺ法によって製作されたものを用いることができる。【００３７】
上記のＳＯＩ基板の半導体層として働くシリコン層２３には、たとえば酸化膜、窒化膜、またはｈｉｇｈ−ｋ膜からなる絶縁膜を形成してゲート絶縁膜とし、その上にゲート電極を堆積し、さらにパターニング工程、イオン注入工程、保護膜形成工程、配線層形成工程、水素シンタ処理工程等を施すことにより、トランジスタやキャパシタを含む半導体集積回路を形成することができる。即ち、半導体層は半導体素子形成のための一領域として使用される。【００３８】
上記の実施例では、ＳＯＩ基板の基体材料としてＳｉＣを用いた例を説明したが、ＳｉＣの代わりに、サファイア、窒化珪素、窒化アルミニウムなどを単独で、またはＳｉＣやサファイア、窒化珪素、窒化アルミニウムと組み合わせて用いても良い。【００３９】
ここで、図６を参照すると、炭化珪素（ＳｉＣ）、サファイア、窒化珪素、窒化アルミニウムの曲げ強度（ＭＰａ）、熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ヤング率（ＧＰａ）、及び比抵抗（Ωｃｍ）がシリコン（Ｓｉ）と比較して示されている。具体的に説明すると、シリコンの曲げ強度（ＭＰａ）は７７．２〜８５であるのに対して、炭化珪素（ＳｉＣ）の曲げ強度（ＭＰａ）は２９４以上である。また、シリコンのヤング率（ＧＰａ）は２００以下であるのに対して、例示された炭化珪素（ＳｉＣ）のヤング率（ＧＰａ）は３９０以上である。【００４０】
更に、図６に示すように、サファイア、窒化珪素、窒化アルミニウムも炭化珪素と同様に、２００ＭＰａ以上の曲げ強度、２９０ＧＰａ以上のヤング率を有している。したがって、上記した炭化珪素、サファイア、窒化珪素、窒化アルミニウムは、いずれもシリコン（Ｓｉ）に比べて極めて割れにくく、たわみにくいという機械的特性を備えている。このため、直径４５０ｍｍの円形基板、一辺が５００ｍｍの四角形形状のＳＯＩ基板を形成しても、基体材料としてシリコンを用いたＳＯＩ基板のように、割れたり、或いは、撓んだりすることがない。【００４１】
また、図６に示されたシリコン（Ｓｉ）の熱伝導率は１６０〜１６３（Ｗ／ｍＫ）であるのに対して、図示された炭化珪素（ＳｉＣ）及び窒化アルミニウムには、１８０（Ｗ／ｍＫ）の熱伝導率を備えたものが含まれている。このように、シリコン（Ｓｉ）の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料を基体として使用することにより、熱伝導率の優れたＳＯＩ基板を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係るＳＯＩ基板を使用することにより、高速で且つ高密度の半導体素子、半導体装置を構成できる。特に、本発明は、ＣＭＯＳ等の半導体素子を高密度に集積した集積回路を構成するのに適している。
【図１】
2009011152.tif 000003
【図２】
2009011152.tif 000004
【図３】
2009011152.tif 000005
【図４】
2009011152.tif 000006
【図５】
2009011152.tif 000007
【図６】
2009011152.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月29日(2008.12.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＣ、サファイア、窒化珪素、および窒化アルミニウムからなる群の少なくとも一つを含む基体と、酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含み、前記基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられた半導体層を有し、前記基体及び半導体層が直径４００ｍｍ以上の円の面積以上の面積を備え、割れ、撓みを有していないことを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項２】
請求項１に記載のＳＯＩ基板の前記半導体層に半導体素子の少なくとも一部の領域を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
直径４００ｍｍの円の面積以上の面積を有する素子形成用基板を用意する工程と、直径４００ｍｍの円の面積以上の面積を備え、前記素子形成用基板を支持する基体を用意する工程と、前記素子形成用基板及び前記基体の少なくとも一方に絶縁膜を形成する工程と、前記素子形成用基板と前記基体とを前記絶縁膜を介して貼り合わせる工程と、貼り合わせた後、前記素子形成用基板を前記基体から機械的に切り離して、ＳＯＩ基板を作成する工程とを有し、切り離された前記素子形成用基板を再利用する工程を含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、前記素子形成用基板の面のうち、少なくとも、前記基体と貼り合わされる面側に、Ｈ(水素)イオン、Ａｒ（アルゴン）イオン、Ｈｅ（ヘリウム）イオン、Ｋｒ（クリプトン）イオン、Ｎｅ（ネオン）イオンのいずれか一種類、或いは、これらの組み合わせによる複数種のイオンを注入する工程を有し、そのイオンの注入後、前記基体と前記素子形成用半導体基板との貼り合わせ工程が行われることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項５】
請求の範囲３又は４において、前記素子形成用基板材料がシリコンであり、他方、前記基体材料が炭化珪素、サファイア、窒化珪素、及び、窒化アルミニウムの群からなる少なくとも一つを含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項６】
請求の範囲３乃至５のいずれかにおいて、前記素子形成用基板及び前記基体上に形成される前記絶縁膜はＳｉＯ２膜及び窒化酸化珪素膜のいずれかであることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１においてＳＯＩ基板の形状が四角形であることを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項８】
請求項３において作成されるＳＯＩ基板の形状が四角形であることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２００ＭＰａ以上の曲げ強度と２９０ＧＰａ以上のヤング率を有することを特徴とするＳｉＣ、サファイア、窒化珪素、および窒化アルミニウムからなる群の少なくとも一つを含む基体と、酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含み、前記基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられた半導体層を有し、前記基体及び半導体層が直径４００ｍｍの円の面積を超える面積を備え、割れ、撓みを有していないことを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項２】
請求項１に記載のＳＯＩ基板の前記半導体層に半導体素子の少なくとも一部の領域を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
直径４００ｍｍの円の面積を超える面積を有する素子形成用基板を用意する工程と、直径４００ｍｍの円の面積を超える面積、及び、前記素子形成用基板よりも高い曲げ強度及びヤング率を備え、前記素子形成用基板を支持する基体を用意する工程と、前記素子形成用基板及び前記基体の少なくとも一方に絶縁膜を形成する工程と、前記素子形成用基板と前記基体とを前記絶縁膜を介して貼り合わせる工程と、貼り合わせた後、前記素子形成用基板を前記基体から機械的に切り離して、ＳＯＩ基板を作成する工程とを有し、切り離された前記素子形成用基板を再利用する工程を含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、前記素子形成用基板の面のうち、少なくとも、前記基体と貼り合わされる面側に、Ｈ(水素)イオン、Ａｒ（アルゴン）イオン、Ｈｅ（ヘリウム）イオン、Ｋｒ（クリプトン）イオン、Ｎｅ（ネオン）イオンのいずれか一種類、或いは、これらの組み合わせによる複数種のイオンを注入する工程を有し、そのイオンの注入後、前記基体と前記素子形成用半導体基板との貼り合わせ工程が行われることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記素子形成用基板材料がシリコンであり、他方、前記基体材料が炭化珪素、サファイア、窒化珪素、及び、窒化アルミニウムの群からなる少なくとも一つを含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか一項において、前記素子形成用基板及び前記基体上に形成される前記絶縁膜はＳｉＯ２膜及び窒化酸化珪素膜のいずれかであることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１においてＳＯＩ基板の形状が四角形であることを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項８】
請求項３において作成されるＳＯＩ基板の形状が四角形であることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の基体であって、１８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とするＳｉＣ、及び窒化アルミニウムからなる群の少なくとも一つを含む基体と、酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含み、前記基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられた半導体層を有し、前記基体及び半導体層が直径４００ｍｍの円の面積を超える面積を備え、割れ、撓みを有していないことを特徴とするＳＯＩ基板。
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月29日(2010.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２００ＭＰａ以上の曲げ強度と２９０ＧＰａ以上のヤング率を有すると共に、１８０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有することを特徴とするＳｉＣの基体と、酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含み、前記基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられ、前記基体の前記曲げ強度および前記ヤング率よりも小さい曲げ強度及びヤング率を備えると共に、前記基体の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する半導体層を有し、前記基体及び半導体層が直径４００ｍｍの円の面積を超える面積を備え、割れ、撓みを有していないことを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項２】
２００ＭＰａ以上の曲げ強度と１８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする窒化アルミニウムの基体と、酸化珪素および窒化珪素の少なくとも一つを含み、前記基体の一表面に設けられた絶縁物層と、該絶縁物層上に設けられ、前記基体の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を備えた半導体層を有し、前記基体及び半導体層が直径４００ｍｍの円の面積を超える面積を備え、割れ、撓みを有していないことを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＳＯＩ基板の前記半導体層に半導体素子の少なくとも一部の領域を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
直径４００ｍｍの円の面積を超える面積を有する素子形成用基板を用意する工程と、直径４００ｍｍの円の面積を超える面積、及び、前記素子形成用基板よりも高い曲げ強度及びヤング率を備え、前記素子形成用基板を支持する、前記素子形成用基板と同等の大きさを有するＳｉＣ又は窒化アルミニウムの基体を用意する工程と、前記素子形成用基板及び前記基体の少なくとも一方に絶縁膜を形成する工程と、前記素子形成用基板と前記基体とを前記絶縁膜を介して貼り合わせる工程と、貼り合わせた後、前記素子形成用基板を前記基体から機械的に切り離して、ＳＯＩ基板を作成する工程とを有し、切り離された前記素子形成用基板を再利用する工程を含むことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、前記素子形成用基板の面のうち、少なくとも、前記基体と貼り合わされる面側に、Ｈ(水素)イオン、Ａｒ（アルゴン）イオン、Ｈｅ（ヘリウム）イオン、Ｋｒ（クリプトン）イオン、Ｎｅ（ネオン）イオンのいずれか一種類、或いは、これらの組み合わせによる複数種のイオンを注入する工程を有し、そのイオンの注入後、前記基体と前記素子形成用半導体基板との貼り合わせ工程が行われることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記素子形成用基板材料がシリコンであることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか一項において、前記素子形成用基板及び前記基体上に形成される前記絶縁膜はＳｉＯ２膜及び窒化酸化珪素膜のいずれかであり、前記絶縁膜は前記素子形成用基板の表裏面だけでなく、側面にも形成されていることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１においてＳＯＩ基板の形状が四角形であることを特徴とするＳＯＩ基板。
【請求項９】
請求項４において作成されるＳＯＩ基板の形状が四角形であることを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
【国際調査報告】
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