(57)【要約】【課題】高温耐性を備えた貼り合わせ基板の製造方法を提供すること。【解決手段】半導体基板の製造方法は、支持基板の表面に支持基板よりも低い融点を有するアルミニウム層を形成するアルミニウム層形成工程を備える。アルミニウム層が形成された支持基板を無酸素雰囲気中でアルミニウム層の融点以上の所定温度に加熱する加熱工程を備える。支持基板をアルミニウム層の融点以上に加熱した状態で、支持基板を酸素を含む雰囲気中に晒す酸化工程を備える。ＳｉＣの単結晶で形成された半導体層を、酸化工程が行われた後の絶縁層の表面に貼り合わせる貼り合わせ工程を備える。酸化工程が行われた後の絶縁層は、酸化工程が行われる前のアルミニウム層に比して導電率が低く、融点が高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の製造方法であって、
支持基板の表面に前記支持基板よりも低い融点を有する第１層を形成する第１層形成工程と、
前記第１層が形成された前記支持基板を無酸素雰囲気中で前記第１層の融点以上の所定温度に加熱する加熱工程と、
前記支持基板を前記第１層の融点以上に加熱した状態で、前記支持基板を酸素を含む雰囲気中に晒す酸化工程と、
半導体の単結晶で形成された第２層を、前記酸化工程が行われた後の前記第１層の表面に貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を備え、
前記酸化工程が行われた後の前記第１層は、前記酸化工程が行われる前の前記第１層に比して導電率が低く、融点が高いことを特徴とする半導体基板の製造方法。
【請求項２】
前記酸化工程が行われた後の前記第１層の融点は、前記第２層に半導体デバイスを作成する際に用いられる各種の半導体製造プロセスの最高温度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項３】
前記酸化工程が行われた後の前記第１層に含まれている水素濃度は、ＣＶＤ法によって形成された同一組成の層に含まれている水素濃度よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１層は、アルミニウムを含んでいる層であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項５】
前記支持基板は、セラミック材料の焼結体であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２層はＳｉＣ単結晶によって形成されており、
前記酸化工程が行われた後の前記第１層の融点は、前記第２層にイオンを注入した後に行われるアニール工程の最高温度よりも高いことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項７】
前記加熱工程および前記酸化工程において、前記第１層の加熱は、レーザーを前記第１層の表面に走査させて照射することで行われることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、半導体層貼り合わせ用の支持基板を用いた、半導体基板の製造方法に関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
支持基板上に絶縁層を形成し、絶縁層上にＳｉ単結晶層を形成した、いわゆるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板が知られている。また、Ｓｉ単結晶層に代えて、ＳｉＣ単結晶層などの各種の半導体層を用いることが検討されている。また、関連する文献として、例えば特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３７２５３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
支持基板にボイドが存在する場合や、支持基板の表面粗さが大きい場合には、支持基板や形成した絶縁膜表面を研磨等により平坦化を行うことが好ましい場合がある。また絶縁層の上にＳｉＣ単結晶層が貼り合わされて貼り合わせ基板が形成される場合には、ＳｉＣ単結晶層へのイオン注入後に、貼り合わせ基板を１６００℃以上の高温でアニール処理することが必要とされる。以上より絶縁層には、リフロー性と、高温プロセスに耐える高温耐性が要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書では、半導体基板の製造方法を開示する。この半導体基板の製造方法は、支持基板の表面に支持基板よりも低い融点を有する第１層を形成する第１層形成工程を備える。第１層が形成された支持基板を無酸素雰囲気中で第１層の融点以上の所定温度に加熱する加熱工程を備える。支持基板を第１層の融点以上に加熱した状態で、支持基板を酸素を含む雰囲気中に晒す酸化工程を備える。半導体の単結晶で形成された第２層を、酸化工程が行われた後の第１層の表面に貼り合わせる貼り合わせ工程を備える。酸化工程が行われた後の第１層は、酸化工程が行われる前の第１層に比して導電率が低く、融点が高い。
【０００６】
上記方法では、加熱工程において、第１層をリフローさせることができる。よって、支持基板にボイドが存在する場合や、支持基板の表面粗さが大きい場合には、リフローした第１層によって平坦化を行うことができる。また酸化工程において、第１層を酸化することができる。よって、第１層の導電率を低下させ、第１層を絶縁層として機能させることができる。また、第１層の融点を上昇させることができる。以上より、酸化工程前においては、第１層の融点を低い状態にすることができるため、第１層を平坦化膜として機能させることができる。また、酸化工程後においては、第１層の融点を上昇させるとともに導電率を低下させるように、第１層を改質することができるため、高温耐性を有する絶縁層として第１層を機能させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書に開示の技術によれば、高温耐性を備えた貼り合わせ基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】絶縁層成膜装置を示す図である。
【図２】貼り合わせ基板の斜視図である。
【図３】支持基板の表面の部分拡大図である。
【図４】支持基板の表面の部分拡大図である。
【図５】支持基板の表面の部分拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本明細書で開示する実施例の技術的特徴の幾つかを記す。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。
【００１０】
（特徴１）上記の半導体基板の製造方法では、酸化工程が行われた後の第１層の融点は、第２層に半導体デバイスを作成する際に用いられる各種の半導体製造プロセスの最高温度よりも高くてもよい。これにより、第１層と第２層とを貼り合わせた基板を用いて、第２層に各種の半導体デバイスを作成することが可能となる。
【００１１】
（特徴２）上記の半導体基板の製造方法では、酸化工程が行われた後の第１層に含まれている水素濃度は、ＣＶＤ法によって形成された同一組成の層に含まれている水素濃度よりも低くてもよい。ＣＶＤ法を用いて、酸化された第１層と同一組成の層を形成する場合には、水素ガスや水素を含んだガスを原料ガスとして使用する場合がある。この場合、形成後の膜に水素が含まれることになる。水素が含まれている膜の上に第２層を貼り合わせると、貼り合わせ後の基板をアニールした場合に、膜に含まれている水素がガスとなって脱気することがあるため、第１層と第２層とが剥離してしまうことがある。上記の方法では、未酸化の第１層を形成して酸化工程で第１層を酸化するため、ＣＶＤ法を用いる場合に比して、酸化された第１層に含まれている水素濃度を低くすることができる。これにより、第１層と第２層とを剥離しにくくすることができる。
【００１２】
（特徴３）上記の半導体基板の製造方法では、第１層は、アルミニウムを含んでいる層であってもよい。これにより、酸化工程が行われた後の第１層を、酸化アルミニウムの層とすることができる。酸化アルミニウムの融点は約２０７３℃と高いため、高温耐性を得ることが可能となる。
【００１３】
（特徴４）上記の半導体基板の製造方法では、支持基板は、セラミック材料の焼結体であってもよい。焼結体は多孔質体であるため、多数のボイドが支持基板の表面に表出する。上記の方法では、加熱工程において第１層をリフローさせることで、第１層を平坦化膜として機能させることができるため、支持基板表面のボイドを埋め込んで平坦化することができる。これにより、第１層と第２層との接触面積を増加させることができるため、両層を密着させて貼り合わせることが可能となる。
【００１４】
（特徴５）上記の半導体基板の製造方法では、第２層はＳｉＣ単結晶によって形成されていてもよい。酸化工程が行われた後の第１層の融点は、第２層にイオンを注入した後に行われるアニール工程の最高温度よりも高くてもよい。ＳｉＣ単結晶層にイオン注入を行った後には、結晶欠陥の除去などを行うために高温（例：１６００℃以上）でのアニール工程が必要とされる。上記の方法では、当該アニール工程に耐える高温耐性を、第１層に持たせることができる。これにより、第１層と第２層とを貼り合わせた基板を用いて、第２層に各種の半導体デバイスを作成することが可能となる。
【００１５】
（特徴６）上記の半導体基板の製造方法では、加熱工程および酸化工程において、第１層の加熱は、レーザーを第１層の表面に走査させて照射することで行われてもよい。レーザーを照射することで、第１層の表面近傍を瞬時に加熱し、融解させることができる。これにより、第１層の表面のみをアニールすることができるため、支持基板に熱の影響が及んでしまう事態を防止できる。また局所的なアニール処理であるため、支持基板の全体をアニールする場合に比して、処理時間を短縮化することができる。
【実施例】
【００１６】
＜絶縁層成膜装置の構造＞
図１に、絶縁層成膜装置１００を示す。絶縁層成膜装置１００は、チャンバー１１０、基板保持部１１１、加熱部１１２、ターゲット１１３、直流電源部１１４、ガス供給ライン１２０、酸素供給部１２１、アルゴン供給部１２２、ＭＦＣ（マスフローコントローラー）１３１および１３２、真空排気装置１４０、を備えている。チャンバー１１０内には、基板保持部１１１および加熱部１１２が格納されている。基板保持部１１１は、支持基板１１を保持する部位である。基板保持部１１１には、支持基板１１が移動しないように、支持基板１１をその周縁部で固定するための不図示のクランプが備えられている。加熱部１１２は、基板保持部１１１の下側に配置されている。加熱部１１２は、支持基板１１を所望の温度に加熱する装置である。ターゲット１１３は、支持基板１１の上にアルミニウム層をスパッター法により成膜するために使用される部位である。ターゲット１１３は、アルミニウム製である。ターゲット１１３は、基板保持部１１１に対向するように配置されている。直流電源部１１４は、基板保持部１１１とターゲット１１３との間に直流高電圧を印加する部位である。ガス供給ライン１２０は、酸素供給部１２１およびアルゴン供給部１２２から供給される酸素ガスおよびアルゴンガスを、チャンバー１１０内に導入するためのラインである。酸素供給部１２１から供給される酸素ガスは、酸素以外の成分を含んでいてもよい。ＭＦＣ３１は、酸素供給部１２１から供給される酸素ガスの供給量を制御するコントローラーである。ＭＦＣ３２は、アルゴン供給部１２２から供給されるアルゴンガスの供給量を制御するコントローラーである。真空排気装置１４０は、チャンバー１１０内を所望の真空状態にするための装置である。
【００１７】
＜貼り合わせ基板の構成＞
図２に、本実施例に係る貼り合わせ基板１０の斜視図を示す。貼り合わせ基板１０は略円盤状に形成されている。貼り合わせ基板１０は、下側に配置された支持基板１１と、支持基板１１の上面に配置された絶縁層１２と、絶縁層１２の上面に貼り合わされた半導体層１３とを備えている。半導体層１３は、例えば、化合物半導体（例：６Ｈ−ＳｉＣ、４Ｈ−ＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＮ）の単結晶によって形成されていてもよい。また例えば、単元素半導体（例：Ｓｉ、Ｃ）の単結晶によって形成されていてもよい。
【００１８】
支持基板１１は、セラミック材料の混合材料によって形成されている焼結体である。使用するセラミック材料は、各種の材料でよく、例えば、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＧａＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＴａＯ、などのうちの少なくとも１種類の材料であってもよい。具体的には、混合粉末材料を、ＣＩＰ（冷間静水圧加圧成形）を行うことにより、支持基板１１の成形体を作製する。そして作製した成形体を、窒素雰囲気中で焼成する。成形体の焼成には、放電プラズマ焼結装置やホットプレス装置を用いても良い。
【００１９】
絶縁層１２が形成された支持基板１１と、半導体層１３とは、別途に作製される。そして、常温接合、プラズマ接合、水酸基接合等によって半導体層１３を絶縁層１２に貼り合わせることによって、いわゆるＳＯＩ構造の貼り合わせ基板１０が形成される。絶縁層１２の接合面は、研磨等によって平坦化された上で、半導体層１３と貼り合わされるとしてもよい。支持基板１１の厚さＴ１１は、後工程加工に耐えることができる機械的強度が得られるように定めればよい。厚さＴ１１は、例えば、支持基板１１の直径が１００ｍｍである場合には、１００μｍ程度であってもよい。絶縁層１２の厚さＴ１２は、半導体層１３に作成されるデバイスの要求スペック（例：耐圧）に基づいて定めればよい。半導体層１３の厚さＴ１３は、例えば、５μｍ程度であってもよい。本実施例では、例として、支持基板１１がＳｉＣ粉末を含んだ粉末材料の焼結体によって形成されている場合を説明する。また、絶縁層１２が酸化アルミニウムによって形成されており、半導体層１３がＳｉＣ単結晶で形成されている場合を説明する。
【００２０】
＜貼り合わせ基板の製造方法＞
本実施例に係る貼り合わせ基板１０の製造方法は、アルミニウム層形成工程と、加熱工程と、酸化工程と、貼り合わせ工程を備えている。アルミニウム層形成工程は、支持基板１１の表面にアルミニウム層を形成する工程である。加熱工程は、アルミニウム層が形成された支持基板１１を無酸素雰囲気中で加熱し、アルミニウム層をリフローさせる工程である。酸化工程は、支持基板１１を加熱した状態で、アルミニウム層が形成された支持基板１１を酸素を含む雰囲気中に晒すことで、アルミニウム層を絶縁層１２に改質する工程である。貼り合わせ工程は、ＳｉＣ単結晶で形成された半導体層１３を、絶縁層１２の表面に貼り合わせる工程である。
【００２１】
＜アルミニウム層形成工程＞
アルミニウム層形成工程を説明する。絶縁層成膜装置１００のチャンバー１１０内の基板保持部１１１に、支持基板１１を載置する。そして支持基板１１の周縁部を不図示のクランプで固定する。真空排気装置１４０を用いて、チャンバー１１０内を高真空状態にする。真空度は、例えば１×１０−９Ｔｏｒｒ程度であってもよい。次に、アルゴン供給部１２２からアルゴンガスの供給が開始される。アルゴンガスの流量は、チャンバー１１０内の高真空状態が維持されるような流量とされる。
【００２２】
直流電源部１１４によって、基板保持部１１１とターゲット１１３との間に直流高電圧を印加してグロー放電を起こさせ、アルゴンガスのプラズマを発生させる。アーク放電によってプラスイオン化したアルゴンガスを、マイナス電極側（ターゲット１１３）に引き付けることで、アルゴンイオンがターゲット１１３に衝突し、アルミニウム粒子がスパッターされる。これにより、図３の支持基板１１表面の部分拡大図に示すように、支持基板１１の表面にアルミニウム層１２ａが成膜される。なお、支持基板１１は焼結体であり多孔質体であるため、多数のボイド１４が支持基板の表面に表出している。よって、アルミニウム層１２ａがボイド１４に埋め込まれるため、ボイドの形状がアルミニウム層１２ａの表面へ転写され、窪み部１５が形成される。アルミニウム層１２ａの表面の算術平均粗さＲａは、加熱工程前においては、数μｍ以上である場合が多い。
【００２３】
＜加熱工程＞
アルミニウム層形成工程が終了すると、加熱工程へ移行する。加熱工程では、チャンバー１１０内を高真空状態に維持したまま、加熱部１１２を用いて支持基板１１を所定温度に加熱する。所定温度は、アルミニウム層１２ａの融点以上の温度である。これにより、アルミニウム層１２ａを溶融させて流動性を与えることで、リフローさせることができる。よって図４の部分拡大図に示すように、窪み部１５を消去することができるため、アルミニウム層１２ａの表面を平坦化することができる。なお、所定の温度は、例えば、７００〜１０００℃の範囲内とされる。
【００２４】
本実施例の貼り合わせ基板１０の製造方法では、アルミニウム層形成工程と加熱工程とを、高真空中で連続して行っている。これにより、融点が高く（約２０７３℃）硬い物質である酸化アルミニウムの皮膜が、アルミニウム層１２ａの表面に形成されてしまうことを防止できる。よって加熱工程において、アルミニウム層１２ａの良好なリフロー特性を得ることが可能となる。
【００２５】
＜酸化工程＞
加熱工程が終了すると、酸素供給部１２１からの酸素ガスの供給が開始され、酸化工程へ移行する。酸化工程は、支持基板１１をアルミニウム層１２ａの融点以上に加熱した状態で行われる。これにより、アルミニウム層１２ａが融解した状態でアルミニウム層１２ａを酸化することができるため、アルミニウム層１２ａの内部まで酸化させることが可能になる。酸化工程での加熱温度は、例えば、７００〜１０００℃の範囲内とされる。
【００２６】
酸化工程により、図５の部分拡大図に示すように、アルミニウム層１２ａを、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で形成された絶縁層１２に改質することができる。すなわち、導体であるアルミニウム層１２ａ（電気抵抗率は２８．２ｎΩ・ｍ程度）が、絶縁体である絶縁層１２（酸化アルミニウム）に改質される。また、アルミニウム層１２ａの融点（６６０℃程度）が、絶縁層１２（酸化アルミニウム）の融点（２０７３℃）に改質される。
【００２７】
＜貼り合わせ工程＞
貼り合わせ工程を説明する。例として、常温接合を行う場合を説明する。半導体層１３と支持基板１１を、不図示の常温接合装置のチャンバーにセットする。チャンバー内を真空状態にした上で、半導体層１３の裏面および絶縁層１２の接合面に、イオンビームを照射する。これにより、材料表面の酸化膜や吸着層を除去して結合手を表出させることができるため、表面を活性化することができる。その後、半導体層１３の裏面と絶縁層１２の接合面とを接触させることで、両層を接合させることができる。接合時の圧力は、１０〜５０ＭＰａの範囲内であってもよい。これにより、貼り合わせ基板１０が完成する。貼り合わせ基板１０は、通常の半導体装置でハンドリングするための厚みや強度を備えている。よって、貼り合わせ基板１０に対して、フォトリソグラフィやエッチング等の既知の各種の半導体プロセスを実施することができ、半導体層１３の表面に各種のデバイスを形成することができる。
【００２８】
＜効果＞
アルミニウム層形成工程では、支持基板１１よりも低い融点を有するアルミニウム層１２ａが形成される。これにより、加熱工程において、アルミニウム層１２ａをリフローさせることができるため、リフローしたアルミニウム層１２ａによって支持基板１１の表面を平坦化することができる。また酸化工程において、アルミニウム層１２ａを酸化アルミニウム層に改質することができる。酸化アルミニウム層は絶縁体であるため、酸化アルミニウム層を絶縁層１２として機能させることができる。また、酸化アルミニウム層に改質することで、絶縁層１２の融点をアルミニウム層１２ａの融点よりも上昇させることができる。以上より、リフロー性と高温耐性を兼ね備えた絶縁層を提供することが可能となる。
【００２９】
支持基板１１の表面に、多数のボイドが表出する場合がある。本実施例の半導体基板の製造方法では、加熱工程においてアルミニウム層１２ａをリフローさせることで、支持基板１１表面のボイドを埋め込むことができるため、アルミニウム層１２ａの表面を平坦化することができる。これにより、絶縁層１２の表面を平坦化することができるため、絶縁層１２と半導体層１３との接触面積を増加させることができる。よって、両層を密着させて貼り合わせることが可能となる。
【００３０】
ＳｉＣ単結晶で形成された半導体層１３にイオン注入を行った後には、結晶欠陥の除去などを行うために、高温アニール工程（例：１６００℃以上）が必要とされる。本実施例の半導体基板の製造方法では、絶縁層１２の融点（Ａｌ２Ｏ３：約２０７３℃）を、高温アニール工程のアニール温度（１６００℃）よりも高くすることができるため、高温アニール工程を実施することが可能となる。これにより、貼り合わせ基板１０を用いて、各種の半導体デバイスを半導体層１３に作成することが可能となる。
【００３１】
ＣＶＤ法を用いて、絶縁層１２と同一組成の層（すなわち酸化アルミニウム層）を形成するには、水素ガスや水素を含んだガスを原料ガスとして使用する場合がある。例えば、ＣＶＤ法による酸化アルミニウム膜は、「２ＡｌＣｌ３＋３／２ＣＯ２＋Ｈ２→Ａｌ２Ｏ３＋３ＣＯ＋６ＨＣｌ」という化学式に基づいて成膜することができる。この場合、原料ガスに水素が含まれているため、成膜後の酸化アルミニウム層に水素が含まれることになる。水素が含まれている酸化アルミニウム層の上に半導体層を貼り合わせると、貼り合わせ後の基板をアニールした場合に、酸化アルミニウム層に含まれている水素がガスとなって脱気する場合があるため、酸化アルミニウム層と半導体層とが剥離してしまうことがある。一方、本実施例の半導体基板の製造方法では、スパッター法で成膜したアルミニウム層１２ａを酸化工程で酸化することで、絶縁層１２（酸化アルミニウム）を形成する。アルミニウム層１２ａを成膜する原料に水素を必要としないため、成膜後のアルミニウム層１２ａに水素が含まれてしまうことを防止できる。また、酸化工程では、酸化に使用するガスに水素が含まれている場合においても、酸化させる対象の層に水素がほとんど入り込むことがない。これにより、成膜後の酸化アルミニウム層（絶縁層１２）に水素が含まれてしまうことを防止できる。以上より、ＣＶＤ法を用いる場合に比して、絶縁層１２に含まれている水素濃度を低くすることができる。よって、水素ガスの脱気の発生を抑えることができるため、絶縁層１２と半導体層１３とを剥離しにくくすることが可能となる。
【００３２】
ＣＶＤ法を用いてウェハーに絶縁層を成膜する場合には、チャンバー内壁に付着した膜状堆積物を定期的にクリーニングする必要がある。例えば、クリーニングガスを導入してチャンバー内にプラズマを発生させることで膜状堆積物を除去する、プラズマクリーニングが行われている。しかし、酸化アルミニウムなどの融点が高く硬い絶縁層を成膜する場合に付着する膜状堆積物は、プラズマクリーニングでは除去が困難であるため、チャンバーを解体して、洗浄液等を使用して除去する必要がある。すると、ＣＶＤ装置の稼働率が低下してしまうため、効率よく絶縁層を成膜することが困難である。しかし、本実施例の絶縁層成膜装置１００では、ＣＶＤ法を用いることなく酸化アルミニウムの絶縁層１２を成膜することができるため、チャンバーを解体してクリーニングを行う頻度を低減させることができる。よって、絶縁層成膜装置１００の稼働率をＣＶＤ装置よりも高めることができるため、酸化アルミニウムの絶縁層を効率よく形成することが可能となる。
【００３３】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３４】
＜変形例＞
加熱工程および酸化工程において、アルミニウム層１２ａの加熱は、いわゆるレーザーアニールによって行われてもよい。レーザーアニールは、エキシマレーザー等のパルスレーザービームを、照射面における形状が数ｃｍ角のスポットや線状になるように光学系にて加工した上で、加工面の表面を走査させる方法である。レーザーを照射することで、アルミニウム層１２ａの表面近傍を瞬時に加熱して融解させることができるため、アルミニウム層１２ａをリフローさせたり酸化させることが可能となる。そして、アルミニウム層１２ａの表面のみをアニールすることができるため、支持基板１１に熱の影響が及んでしまう事態を防止できる。また局所的なアニール処理であるため、支持基板１１の全体をアニールする場合に比して、処理時間を短縮化することができる。
【００３５】
加熱工程は、アルミニウム層形成工程の後に実施されるとしたが、この形態に限られず、アルミニウム層形成工程と加熱工程とを同時に行っても良い。例えば、アルミニウム層形成において、支持基板１１を所定温度に加熱しながら、スパッター法によってアルミニウム層１２ａを成膜させてもよい。
【００３６】
加熱工程において、チャンバー１１０内を高真空状態に維持するとしたが、この形態に限られない。アルミニウム層１２ａと反応しない非酸化性ガス（例：アルゴンガス）の雰囲気中で、加熱工程を実施することもできる。
【００３７】
アルミニウム層１２ａを酸化アルミニウムに改質する形態を説明したが、この形態に限られない。例えば、アルミニウム層１２ａを窒化アルミニウム（ＡｌＮ）（融点：約２２００℃）に改質してもよい。この場合、酸化工程に代えて窒化工程を導入すればよい。窒化工程では、支持基板１１をアルミニウム層１２ａの融点以上に加熱した状態で、窒素を含んだガスをチャンバー１１０内に導入すればよい。窒素を含んだガスには、水素含有ガスを用いることが好ましく、例えば、アンモニア（ＮＨ３）ガスを用いてもよい。
【００３８】
酸化工程において使用するガスは酸素ガスに限られず、各種のガスを使用可能である。例えば、水蒸気（Ｈ２Ｏ）ガスを使用してもよい。この場合、ガス供給ライン１２０に、水素を燃焼させて水を生成するバーナーを接続すればよい。そして、バーナーに水素ガスと酸素ガスを供給し、酸素中に水蒸気を含むガスを生成してチャンバー１１０に供給すればよい。また、酸化工程において、酸素ガスと水素ガスとを混合してチャンバー１１０に供給してもよい。
【００３９】
支持基板１１に使用される材料は、セラミック材料の焼結体に限られない。半導体層１３に適用される各種の熱プロセスに対する耐性を有する材料であれば、何れの材料であってもよい。例えば、多結晶ＳｉＣを用いることも可能である。また、多結晶ＳｉＣには、様々なポリタイプのＳｉＣ結晶が混在していても良い。様々なポリタイプが混在する多結晶ＳｉＣは、厳密な温度制御を行うことなく製造することができるため、支持基板を製造するコストを低減させることが可能となる。
【００４０】
支持基板１１表面に成膜する層は、アルミニウム層１２ａに限られない。例えば、多結晶シリコン層を成膜することも可能である。この場合、酸化工程において、多結晶シリコン層（融点：約１４１０℃）を酸化シリコン層（融点：約１６５０℃）に改質すればよい。または、酸化工程に代えて窒化工程を導入し、多結晶シリコン層を窒化シリコン層（融点：約１９００℃）に改質すればよい。
【００４１】
アルミニウム層１２ａには、流動性を高める元素を添加してもよい。例えば、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｂなどの元素のうち、少なくとも一種類を添加してもよい。これにより、アルミニウム層１２ａを、４５０℃程度の温度でリフローさせることが可能となる。
【００４２】
貼り合わせ工程において、絶縁層１２に貼り合わされる半導体層１３は、１種類に限られない。例えば、絶縁層１２の接合面を複数のエリアに分割し、各エリアに異なる半導体層１３を貼り合わせるとしてもよい。
【００４３】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０：貼り合わせ基板、１１：支持基板、１２：絶縁層、１２ａ：アルミニウム層、１３：半導体層、１００：絶縁層成膜装置、１１０：チャンバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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