(57)【要約】      （修正有）【課題】有機物や無機物又はガスの気泡が二枚のウエハーの界面に混入しないようにする方法を提供する。【解決手段】第一のウエハ１０から第二のウエハ２０への層を転送する方法であって、第一のウエハの表面に、転送すべき層の厚みに近いか、より大きい厚みを有する半導体材料から選ばれた材料の層を確定する脆弱領域を第一のウエハが備え、転送すべき層の厚みに近いか、より大きい厚みを有する層が第二のウエハに接触するように二枚のウエハの表面を接触させる工程と、実質的に大気温度より高く２００°Ｃから４００°Ｃの範囲の第一の温度で約３０分より長い第一の時間熱エネルギを供給する工程と、さらなる熱エネルギを供給して温度を第一の温度より高くして脆弱領域において第一のウエハから前記転送すべき層を剥がす工程とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のウエハから第二のウエハへの層を転送する方法であって、前記第一のウエハの表面に、前記転送すべき層の厚みに近いか、より大きい厚みを有する半導体材料から選ばれた材料の層を確定する脆弱領域を前記第一のウエハが備え、
前記転送すべき層の厚みに近いか、より大きい厚みを有する層が前記第二のウエハに接触するように前記二枚のウエハの表面を接触させる工程と、
実質的に大気温度より高く２００°Ｃから４００°Ｃの範囲の第一の温度で約３０分より長い第一の時間熱エネルギを供給する工程と、
さらなる熱エネルギを供給して温度を前記第一の温度より高くして前記脆弱領域において前記第一のウエハから前記転送すべき層を剥がす工程とを備えた転送方法。
【請求項２】
前記さらなる熱エネルギを供給する工程の後に、実質的に前記第一の温度より高い第二の温度で第二の時間熱エネルギを供給して前記二枚のウエハ間の結合リンケージを強化する工程をさらに備えた請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二の温度は約５００°Ｃである請求項１又は２いずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記さらなる熱エネルギを供給する工程において、前記熱エネルギは前記第一の温度と前記第二の温度との間で実質的に継続的に供給される請求項２又は３いずれかに記載の方法。
【請求項５】
約０．５°Ｃ／分を超えるランプアップを有する時間前記温度が継続的に上昇するように前記熱エネルギが供給される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第一の温度は約３５０°Ｃである請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の時間は約３６０分より短い請求項１乃至６いずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第一の時間は約１２０分より短い請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ウエハ表面接触工程の前に、前記結合すべき二枚のウエハ表面の一つに結合材料層を形成する工程を備えた請求項１乃至８いずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ウエハ表面接触工程の前に、前記ウエハの少なくとも一ウエハ表面に結合材料の二層を形成する工程を備えた請求項１乃至８いずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記結合材料は電気的絶縁物である請求項９又は１０いずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記結合材料はＳｉＯ２である請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記二表面の少なくとも一表面に、前記ウエハ表面接触工程の前に、清浄化工程が施されている請求項１乃至１２いずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記清浄化工程は少なくとも化学的処理、リンス、スクラブリングのいずれかの清浄技術である請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ウエハ表面接触工程の前に、前記第一のウエハ内に前記脆弱領域を形成する工程をさらに備える請求項１乃至１４いずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記脆弱領域は原子種注入により形成される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ＳＯＩ構造を形成するための請求項１乃至１６いずれかに記載の方法の応用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロエレクロトニクス、光学又は光電子工学用の、例えば、セミコンダクタ・オン・インシュレータ構造等の最終構造を得るための第一のウエハから第二のウエハへの半導体材料層の転送に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、そのような層の転送は以下の工程を備える。  
原子種注入、多孔層形成、又は、第一のウエハにおける機械的な結合力を局部的に弱めることができる他の方法により、転送すべき層の厚みに近い又はこれより深い第一のウエハ部分に脆弱領域を形成し、
転送すべき層が第二のウエハと接触するように二枚のウエハの表面を接触させ、
エネルギを与えて脆弱領域において第一のウエハから転送すべき層を剥がす。  
「安定化アニール」として知られる熱処理をさらに行って、第二のウエハと転送された層との結合力を高めることもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような層転送においては、有機物や無機物又はガスの気泡が上記の最初の工程中に二枚のウエハの界面に混入してそれらの結合効率及び結合特性、そして、所望の最終構造の品質に大きな影響を与えるという問題がある。
【０００４】
特に、結合に加えて、二枚のウエハの機械的、物理的又は化学的な特性を改善するために、結合界面近傍においてある種の又はそれ以上の処理を行うとそのような問題が起きる。
【０００５】
さらに、結合前に、上記の脆弱領域を形成するために結合すべき表面近傍に原子種を注入（「スマートカット（登録商標）として知られる方法）するとそのような問題が起きる。そのような状況下で結合を行うと、有機物や無機物又はガスの気泡の混入により注入ウエハの表面に膨れができ且つ又は、種が注入された領域とウエハ間界面との間の領域の転送さない領域にも剥離中に膨れができることがある。
【０００６】
ウエハ表面上又は近傍におけるそのような欠陥数は、通常、安定化アニール熱処理によってもほとんど、又は、全く減少しない。
【０００７】
スマートカット処理を行うと、それら欠陥により剥離された層の構造的特性が不安定になり、又は、欠陥箇所において、注入領域ではなく結合界面において剥離が起こり、従って、「非転送領域」が生じ、除去された層に構造的欠陥が生じることがある。
【０００８】
接触後にそれら欠陥が検出された場合、背面に吸引力を与えて二枚のウエハを剥がし、そして、ウエハを再度清浄にし、そして、再結合させることにより、それら欠陥の一部を取り除くことができることは分かっている。
【０００９】
例えば、スクラバとして知られるウエハ・クリーナを用いて清浄にすることができる。
【００１０】
それは効果的であるように見えるが、この技術では、ウエハを剥がし、ウエハ表面に機械的又は化学的作用を及ぼす必要があり、操作中に上記のようなリスクを伴う。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第一のアスペクトにおいて、この発明は、上記状況を改善するために、第一のウエハから第二のウエハへの層を転送する方法であって、前記第一のウエハの表面に、前記転送すべき層の厚みに近いか、より大きい厚みを有する半導体材料から選ばれた材料の層を確定する脆弱領域を前記第一のウエハが備え、前記転送すべき層の厚みに近いか、より大きい厚みを有する層が前記第二のウエハに接触するように前記二枚のウエハの表面を接触させる工程と、実質的に大気温度より高く２００°Ｃから４００°Ｃの範囲の第一の温度で約３０分より長い第一の時間熱エネルギを供給する工程と、さらなる熱エネルギを供給して温度を前記第一の温度より高くして前記脆弱領域において前記第一のウエハから前記転送すべき層を剥がす工程とを備えた転送方法を提供する。
【００１２】
この結合方法のさらなるアスペクトは以下の通りである。  
前記さらなる熱エネルギを供給する工程の後に、前記方法は、実質的に前記第一の温度より高い第二の温度で第二の時間熱エネルギを供給して前記二枚のウエハ間の結合リンケージを強化する工程をさらに備える。
【００１３】
前記第二の温度は約５００°Ｃである。  
前記さらなる熱エネルギを供給する工程において、前記熱エネルギは前記第一の温度と  前記第二の温度との間で実質的に継続的に供給される。  
約０．５°Ｃ／分を超えるランプアップを有する時間前記温度が上昇するように前記熱エネルギが供給される。
【００１４】
前記第一の温度は約３５０°Ｃである。  
前記第一の時間は約３６０分より短く、そして、特に、約１２０分より短い。
【００１５】
前記ウエハ表面接触工程の前に、前記結合すべき二枚のウエハ表面の一つに結合材料層を形成する工程が行われる。  
前記結合材料は電気的絶縁物である。  
前記結合材料はＳｉＯ２である。
【００１６】
前記二表面の少なくとも一表面に、前記ウエハ表面接触工程の前に、清浄化工程が施されている。
【００１７】
前記清浄化工程は少なくとも化学的処理、リンス、スクラブリングのいずれかの清浄技術である。
【００１８】
前記ウエハ表面接触工程の前に、前記方法は、前記第一のウエハ内に前記脆弱領域を形成する工程をさらに備える。
【００１９】
前記脆弱領域は原子種注入により形成される。
【００２０】
第二のアスペクトにおいて、この発明は、ＳＯＩ構造を形成するための前記剥離方法の応用を提供する。
【００２１】
この発明の、その他のアスペクト、目的、並びに、効果が以下に記載され、図に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の主なる目的は、脆弱領域において、第一のウエハ（ドナーウエハと称する）から分離された（又は剥がされた）薄い層から重大な欠陥並びに表面荒さを低減するものであり、この剥離は、その薄い層をドナーウエハから第二のウエハ（レセプターウエハと称する）転送する時に行われるものである。
【００２３】
例えば、上述の原子種注入によりドナーウエハ内に脆弱領域を形成した後、熱処理により、二枚のウエハを結合、そして、薄い層を剥がす工程が連続、同時に、又は、オーバラップして行われる。
【００２４】
結合前並びに剥離前に、結合すべきウエハの表面を清浄にする技術が効果的に行われ、これは、例えば、スクラブリング、ＲＣＡ処理等の化学的処理、オゾン水即ちＣＡＲＯ、又は、リンスを連続して行う等である。
【００２５】
これらの表面処理は、表面から粒子を除去し、表面をエナジェティック活性化させるという二つの目的がある。
【００２６】
ウエハ表面に対する文言「エナジェティック活性化」は、ここでは、ウエハ表面に接近する他の粒子と結合することができるエネルギとなるウエハ表面の潜在エネルギ（主に、表面原子からのハンギング結合力の現れ）を活性化させることを意味する。
【００２７】
従って、このような処理を受けた結合表面を有する二枚のウエハが接触すると、これらウエハが接着する。
【００２８】
そのような接着は結合すべきウエハ表面に存在する水素原子間の分子相互作用によることが多い。
【００２９】
分子結合は結合すべき表面の親水性により生じる。
【００３０】
この発明に従って熱処理が行われる。
【００３１】
ウエハ間界面における表面原子の特性並びに物理化学的結合はウエハが晒される温度と時間条件により異なる。
【００３２】
大気温度では、ウエハ間界面の水分子は自由に拡散して、ＯＨ基の形態で、表面シリコン原子からのハンギング結合力により結合する。
【００３３】
ＯＨ基間の水素結合の組がウエハ界面におけるウエハ間分子結合を構成する。
【００３４】
１０００°Ｃを超える温度で結合力が高まることが、特に、“Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  ｂｙ  Ｗａｆｅｒ  Ｂｏｎｄｉｎｇ”（Ｊ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ  Ｓｏｃ，Ｖｏｌ  １３８，ｐ３４１（１９９１））という題の文書においてＷ．Ｐ．Ｍａｓｚａｒａにより研究されている。これは、主に、ウエハ界面において水素結合による分子結合がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に置き換わることによるものである。
【００３５】
これら二つの限定的な温度値（大気温度と１０００°Ｃ）間では、そして、約２００°Ｃを超える温度では、水分はもはやウエハ間で自由に拡散することはなく、そして、水分子は主に、以下に示す原子結合に対する変化として形成されることを本出願人は観察した。
Ｓｉ−ＯＨ  ＋  Ｓｉ−ＯＨ  ⇒  Ｓｉ−ＯＨ−Ｓｉ  ＋  Ｈ２Ｏ
水分子を形成するＯＨ結合の代わりに、Ｓｉ−ＯＨ−Ｓｉ結合が形成されて二枚のウエハを強く結合するので接着強度が高まる。温度が高くなるほどこの現象は強まる。
【００３６】
上記反応による水分子は局部的に集合し、ある温度・時間条件の後に消滅する。  
例えば３５０°Ｃの温度では、水分子解離時間は、典型的には、３０分又は１時間のオーダであると本出願人は予測した。
【００３７】
温度が高くなるほど水分子を早く除去し、上記のような水塊による問題を避けることができると思われる。
【００３８】
ところが、この温度が高まると、主に、脆弱領域内で起こる温度による現象により剥離後の荒さ値（即ち、剥離表面）が高くなることも本出願人は観察した。
【００３９】
さらには、この荒さは一定ではなくなる。ウエハの剥離が始まる領域（通常、最も温度が高い領域）では常に荒さの程度が高く、この領域を「高密度領域」と称する。
【００４０】
荒さが数オングストロームｒｍｓ（実効値）を超えると、数百オングストロームの厚みの薄い剥離された層にとっては、この荒さ値は高すぎる。しかし、この「最大許容荒さ」予測値は、主に、所望の最終的に得たい技術仕様によって変わる。
【００４１】
すべての場合において、温度が高くなると荒さが高まることを本出願人は観察した。
【００４２】
以上のことから、これを超えると二枚のウエハの界面から水塊が消滅する臨界温度と、これを超えると除去された層の剥離面での荒さの程度が恐らく高すぎる最大温度とがあることが分かった。
【００４３】
これら二つの限定的な温度の間の温度で熱処理を行うと剥離熱処理前の二枚のウエハの結合特性を高めることができると思われ、そのような熱処理はある高い温度で行われる。
【００４４】
続いて、この発明に従って、二枚のウエハを分子結合により接触させた後、第二工程として、互いに接着している二枚のウエハに熱エネルギを供給して結合効率並びに結合特性を高め、特に、界面から水分子を解放させて、結合界面においてウエハをさらに接近させる。
【００４５】
この最初の熱エネルギの供給をプレ・アニールと称する。
【００４６】
上記の環境において、二枚のシリコンウエハを接触させた場合、少なくとも一枚のウエハをシリカ層で覆い、プレ・アニール温度を２００°Ｃから４００°Ｃの範囲、さらには、特に、約３５０°Ｃとすると効果的である。
【００４７】
プレ・アニール時間は約１０分から約３６０分の範囲、さらには、特に、約３０分から約１２０分の範囲とする。
【００４８】
ここで、図１、２を参照して、プレ・アニールを行わなかった場合と、３５０°Ｃで３０分プレ・アニールを行った場合とにおける、二枚のウエハ（一枚は水素原子注入が既に行われて脆弱領域が形成されている）の界面での結合エネルギの比較検討を本出願人は行った。
【００４９】
図１において、“Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  ｂｙ  Ｗａｆｅｒ  Ｂｏｎｄｉｎｇ”（Ｊ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ  Ｓｏｃ，Ｖｏｌ  １３８，ｐ３４１（１９９１））という題の文書においてＭａｓｚａｒａにより提案されている結合エネルギを測定する精度の高い技術を本出願人は採用した。
【００５０】
この技術に従って、本出願人は、結合界面１５において互いに接触しているウエハ１０，２０の構成体の複数端から、ある厚みのブレード５０を挿入した。
【００５１】
界面１５の平面に実質的に平行な方向においてブレード５０に機械的な力を加えると、二枚のウエハ１０，２０が局部的に剥がれ、局部的に剥がれた領域がある距離伝搬し、ブレードにより局部的に剥がれた領域と剥離が停止する点との間での結合波による長さＬにより二枚のウエハ１０，２０の間に存在する結合エネルギについての情報が与えられる。
【００５２】
結合エネルギと伸縮変形剥離との間の差に剥離停止点が相当する。
【００５３】
非剥離領域Ｌの長さと表面エネルギとの間の関係より平均結合エネルギγが計算される。  
Ｍａｓｚａｒａの文書より以下の式が引用される。
【数１】
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【００５４】
ここで、Ｅは二枚のウエハ１０，２０の間の界面上に存在する材料のヤング率で、Ｙはブレード厚みの１／２で、ｔは各ウエハの厚みである。
【００５５】
図２は本出願人が行った４回の比較検討を示し、これら比較検討の各々では２回の結合エネルギ測定を行い、実質的に同一の事前表面処理を受け、そして、同様な条件で接触された実質的に同一なウエハ１０，２０についてそれら２回のエネルギ測定を行った。
【００５６】
ここで重要なことは、各比較検討での各測定は実質的に皆同一であり、そして、特に、ウエハ１０，２０に対して、実質的に同一の力で、実質的に同一の方向に、そして、実質的に同一のブレードを用いて行われたことである。
【００５７】
これら測定の信頼性に関しては、結合特性は、実質的に２枚のウエハ間の結合エネルギによるもので、これらウエハ間の残留粒子により左右されるこのではないことが重要である。
【００５８】
この理由により、結合エネルギ測定前に、本出願人は、結合すべきウエハ表面を十分に清浄にした。
【００５９】
図２のグラフは、縦軸に結合エネルギを平方メートル当たりジュール（Ｊ／ｍ２）で示し、白抜き棒グラフはプレ・アニールを行わずに接触させたウエハ１０，２０についての測定結果を示し、黒塗り棒グラフはプレ・アニールを行って接触させたウエハ１０，２０についての測定結果を示す。
【００６０】
これら測定はシリコンウエハについて行ったもので、一枚はＳｉＯ２で覆われ、従って、ＳｉＯ２がウエハ１０，２０の界面に存在する材料に相当する。
【００６１】
４回の比較検討の結果、プレ・アニールを行った場合、ウエハ１０，２０にプレ・アニールを行わなかった場合より結合エネルギが２倍から３倍高くなった。
【００６２】
酸化シリコンウエハに対してプレ・アニールを３５０°Ｃで３０分行うとウエハ間の結合力が実質的に増大することを本出願人は実証した。
【００６３】
プレ・アニールを行った後、最初のプレ・アニール温度より十分に高い温度で、ドナーウエハ内に存在する脆弱領域においてドナーウエハから薄い層を分離（又は剥がす）ためにさらなる熱処理を行った。ここで、さらに結合を強めるために、特に、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を増やしてもよい。
【００６４】
上記のような状況でのシリカで覆われた二枚のウエハの結合はアニール温度が約５００°Ｃまでの温度で効果的に行われた。
【００６５】
上記の説明においては、プレ・アニールにより、結合界面を強める間に、水分子が解放され、しかし、薄い層は剥がれず、これにより、次の剥離工程で荒さが低減された。さらに、プレ・アニールにより、仮に剥離熱処理が直接行われたら増えたであろう二枚のウエハの界面において実際の且つ又は潜在的な欠陥がほとんど生じなかった。
【００６６】
これら二枚のウエハの結合特性の改善については、特に、以下のこの発明の好ましい方法の記載より明らかになり、この方法は、特に、上記のように、ドナーウエハ１０とレセプターウエハ２０とを結合される方法により、ドナーウエハ１０から薄い層を剥がし、レセプターウエハ２０へ転送するという目的がある。
【００６７】
図４ａを参照すると、ドナーウエハ１０はその上部に半導体材料を備えている。
【００６８】
この材料はシリコン又は他の半導体合金又は材料である。
【００６９】
ある特別な構成では、ドナーウエハ１０の結合すべき表面が絶縁層で覆われる。
【００７０】
その絶縁物は、特に、ＳｉＯ２とすることができ、例えば、特に、ドナーウエハ１０が、当初、表面に材料としてシリコンを備えている場合は熱酸化で形成する。
【００７１】
この発明の好ましい方法の第一の工程で、脆弱領域１１がドナーウエハ１０の半導体材料内に形成され、この脆弱化は、脆弱領域上部の近傍領域と脆弱領域１１下部の近傍領域とを繋ぐ脆弱領域における原子結合の崩壊に相当する。
【００７２】
脆弱領域１１は所定エネルギ及び所定ドーズ量で原子種注入により効果的に形成され、ドナーウエハ１０表面の平面に実質的に平行に拡張される。
【００７３】
そのような原子種は好ましくは水素且つ又はヘリウムである。
【００７４】
ここで、図４ｂを参照すると、レセプター２０が界面１５においてドナーウエハ１０と接触される。
【００７５】
事前清浄化且つ又は表面処理が結合すべき表面に効果的に行われて表面を清浄化し、そして、平坦にする。この清浄化処理では接触している表面を濡らしてウエハ１０，２０間にＯＨ−ＨＯの分子結合を形成する。
【００７６】
図３を参照すると、ウエハ１０，２０の構造体に対し、第一の温度Ｔ１で第一の所定時間（時間ｔ１とｔ２の間）、上記のようにプレ・アニール１が行われる。
【００７７】
特に、ドナーウエハ１０が酸化Ｓｉより形成されている場合は、プレ・アニール１は温度Ｔ１として２００°Ｃから４００°Ｃの範囲、そして、さらに、３５０°Ｃのオーダで、数分から数時間行うことができる。
【００７８】
ここで、図４ｃを参照すると、第三の工程で、二枚のウエハが結合された構造体にエネルギが供給されて、脆弱領域１１において、ドナーウエハ１０から、レセプターウエハ２０に接触している部分１２を剥がす。
【００７９】
この部分１２は、レセプターウエハ２０に転送するためにドナーウエハ１０から剥がされ、そして、そこに電子素子が効果的に形成される、薄い層に相当する。
【００８０】
この有用層１２を剥がすためのエネルギ供給では、第一の温度Ｔ１でと第二の温度Ｔ２との間に供給される熱エネルギを増加させる（図３の２参照）。
【００８１】
温度は効果的に継続して上昇され、少なくとも一枚がＳｉＯ２で覆われているシリコンウエハ１０，２０に対しては、約０．５°Ｃ／ｍｉｎを超えて、典型的には、約５°Ｃ／ｍｉｎと約２０°Ｃ／ｍｉｎとの間とする。
【００８２】
例えば、約３５０°Ｃから約５００°Ｃの範囲の温度での、この継続的な温度上昇の間に有用層１２の剥離（分離）が起きる。
【００８３】
第四の工程で、アニール熱処理が任意に行われて結合界面１５を強化する。
【００８４】
図３を参照すると、アニール３では、剥離が起きた温度より高い温度Ｔ２とし、ある所定時間（時間ｔ３からＴ４の間）、この温度を実質的に一定に保つ。
【００８５】
例えば、約５００°Ｃで約３０分アニール３を行うことができる。
【００８６】
このアニール３によりＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（ＳｉＯＨ−ＨＯＳｉ結合より強い）が生成される。
【００８７】
その他の状況では、アニール３は行われず、剥離直後に温度が下げられる。
【００８８】
ドナーウエハ１０の残留部分１０‘を除去した後、所望の構造を有する構造体３０が得られ、好ましくは、有用層１２に表面処理工程を施して、残っている粗い部分を除去してさらに厚みを一定にする。
【００８９】
この表面処理は研磨、ＣＭＰ、平坦化、熱処理、化学エッチング、摩耗、粒子照射等で行うことができる。
【００９０】
有用層がシリコンで形成されている場合、そして、界面１５が絶縁材料内に含まれている場合、この構造３０がＳＯＩ構造となる。
【００９１】
この特別な状況において、ドナーウエハ残留部分１０‘を再利用工程に続いてさらなるプロセスで再利用することができる。
【００９２】
図５は、構造３０の有用層１２内で生じる転送欠陥数を、剥離後であって、３５０°Ｃで２時間当初のウエハ１０，２０をプレ・アニールした後と、同一のウエハ１０，２０を３５０°Ｃで３０分プレ・アニールした後とで比較検討したものである。
【００９３】
ウエハ１０，２０はシリコンで形成され、そのうちの一枚は結合表面でＳｉＯ２層で覆われている。
【００９４】
図５のグラフにおいて縦軸は、アニールを、温度を約３５０°Ｃに上げて２時間、そして、約３５０°Ｃに上げて３０分行うという二種種の状況下で、ウエハ毎に測定された転送欠陥数を示し、黒点が測定結果を示す。
【００９５】
この測定結果は２セクションに分けることができる。
【００９６】
第一のセクションはグラフの原点に近く、２時間のプレ・アニールの測定結果群が存在する。
【００９７】
第二のセクションはグラフの原点から遠く、３０分のプレ・アニールの測定結果群が存在する。
【００９８】
２時間のプレ・アニールでの平均転送欠陥数は約２０で、３０分のプレ・アニールでの平均転送欠陥数は１６０のオーダであった。
【００９９】
２時間のプレ・アニールが施された有用層は３０分のプレ・アニールが施された有用層より転送欠陥数は平均して１／８少なく、プレ・アニール時間の結合特性に及ぼす影響としては、時間が長いほど結合特性が良いということを示している。
【０１００】
一般的に言うと、有用層を剥がす方法において、特に、電子素子が形成される有用層の品質にとって弊害となる転送欠陥数を低減させるためにプレ・アニールを行うことが重要であることを本出願人は示すものである。
【０１０１】
本出願人は、プレ・アニールによる結合エネルギの増加のみならず、プレ・アニールに続く剥離時に生じる欠陥を取り除くという意味で、このプレ・アニールにより結合特性が高まることを示すものである。
【０１０２】
この発明は、シリコンウエハの結合や少なくとも一枚がシリコンで覆われている二枚のウエハの結合のみならず、IV材料やIV−IV、III−VI、II−VI型合金で二種類、三種類又はそれ以上の材料を含むウエハの結合に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】二枚のウエハの結合エネルギを測定する技術を示す図である。
【図２】プレ・アニールを伴わない事前処理、そして、プレ・アニールを伴う事前処理が施された二枚のウエハの平均結合エネルギをグラフにより比較する図である。
【図３】この発明の方法を実施している間の温度対時間特性を示す図である。
【図４ａ】この発明の有用層を剥離する方法の主なる工程を示す図である。
【図４ｂ】この発明の有用層を剥離する方法の主なる工程を示す図である。
【図４ｃ】この発明の有用層を剥離する方法の主なる工程を示す図である。
【図５】プレ・アニールが２時間施された二枚のウエハと、プレ・アニールが３０分施された二枚のウエハとから剥離された有用層において転送欠陥数を測定した結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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