(57)【要約】  本発明は、半導体材料から作製される剥離基板の製造方法に関し、この方法は、２つの基板剥離層（１１ａ、１１ｂ）の間に可逆連結を作成することを含み、この可逆連結は、第１の材料をベースとして用いて作製された連結層（１２）によって形成され、前記連結層は、基板の剥離を容易にするように配設された、第２の材料のナノ粒子凝集域（１３）をさらに含み、これらの第１及び第２の材料は、基板が熱処理に曝されたときでも、可逆連結の接合エネルギーをほぼ一定に維持するように選択されることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの基板剥離層（１１ａ、１１ｂ）の間に可逆連結を作成することを含む、半導体材料から作製される剥離基板（１０）の製造方法であって、前記可逆連結が、第１の材料から得られる連結層（１２）によって形成され、前記連結層が、前記基板の剥離を容易にするように配設された第２の材料のナノ粒子の凝集域（１３）をさらに含み、前記第１及び第２の材料は、前記基板が熱処理に曝されるときでも、前記可逆連結に伴うエネルギーをほぼ一定に維持するように選択されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記連結層が、以下の操作、すなわち、
前記第１の材料から作製される初期層を作成することと、
前記初期層中に、前記第２の材料又は前記第２の材料用の前駆体でよい、富化材料の富化領域（１２０）を作成することと、
前記富化領域を熱処理して、前記第１及び第２の材料の間のナノ粒子を分離させることとを実施することによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記富化領域（１２０）が、前記初期層に前記富化材料を注入することによって作製されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記連結層の作製が、以下のステップ（前記ステップを実施する順序に制限はない）、すなわち、
前記第２の材料又は前記第２の材料用の前駆体でよい富化材料から、富化層（１２２）と呼ばれる基本層を形成するステップと、
前記富化層を熱処理して、前記第１及び第２の材料の間のナノ粒子を分離させるステップとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記連結層を形成するために、やはり前記第１の材料から形成され、「第１の基本層」と呼ばれる層（１２１）が、前記富化層の下に形成され、この場合、前記富化層（１２２）が、「第２の基本層」と呼ばれる層に相当することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の基本層が、前記第１の基本層上への堆積によって作製されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の基本層が、第１の基板剥離層（１１ｂ）上への堆積によって作製されることを特徴とする、請求項５及び６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第１の基本層が、熱酸化によって第１の基板剥離層（１１ｂ）上に作製されることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記連結層を形成するために、やはり前記第１の材料から形成され、「第３の基本層」と呼ばれる層（１２３）が、前記富化層の表面上に形成されることを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第３の基本層が、前記富化層上への堆積によって作製されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３の基本層が、前記富化層の前記材料の一部分の熱酸化によって作製されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記富化層の厚さが、前記層の前記材料の一部分が、前記第３の基本層を形成するために使用され得るように寸法設定されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第３の基本層が、第２の剥離層を前記連結層と組み立てる前に、前記第２の剥離層の上に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記第３の基本層（１２３）が、前記第２の剥離層を前記連結層の残りの部分と組み立てる前に、前記第２の基板剥離層の熱酸化によって作製されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
分離熱処理が、９００℃〜１１００℃程度の温度で実施されることを特徴とする、請求項２乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記連結層が、前記２つの基板剥離層の第１のもの（１１ｂ）の上に作成され、前記第２の剥離層（１１ａ）が、前記分離熱処理ステップの後に、前記連結層の上に形成されることを特徴とする、請求項２乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記連結層が、前記２つの基板剥離層の第１のもの（１１ｂ）の上に作成され、前記第２の剥離層（１１ａ）が、前記連結層中に富化領域を作成した後、且つ前記分離熱処理ステップの前に、前記連結層の上に形成されることを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の剥離層が、転写技術によって前記連結層の下に形成されることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記転写技術が、スマート・カット（登録商標）型技術であることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の剥離層が、転写技術によって前記連結層の上に形成されることを特徴とする、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記転写技術が、スマート・カット（登録商標）型技術であることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の材料が、ＳｉＯ２であることを特徴とする、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の材料が、Ｓｉであることを特徴とする、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記富化材料が、ＳｉＯであることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の材料が、Ｇｅであることを特徴とする、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体材料から作製される剥離基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語「剥離基板」とは、可逆連結（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）によって一体に連結された２つの層を含む基板を意味し、これらの２つの層の間の連結は、典型的には機械的作用によって破断可能（ｂｒｅａｋａｂｌｅ）である。
【０００３】
前記層の間の連結を破断する作用は、基板を「剥離する」ことに相当する。
【０００４】
上述された種類の方法が、既に知られている。
【０００５】
一例として、２つの層を接合する（ｂｏｎｄ）ことによる剥離基板の製造が知られており、それらの接合条件は、接合エネルギーが制限されたままとなるように規定されており、この理由で、この接合は、機械的作用の影響下で可逆となる。
【０００６】
仏国特許ＦＲ−Ａ−２−８２３５９９号は、かかる剥離基板の例を提供している。
【０００７】
接合界面に伴う、又は、より一般的には、剥離基板の剥離界面に伴う「エネルギー」は、その界面を画定している２つの層の間の凝集力（ｃｏｈｅｓｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）に相当するとして定義される。
【０００８】
このエネルギーは、一般に、機械抵抗によって以下のように特徴付けられる。
・典型的には、前記界面を攻撃する楔を挿入することによる影響下での、２つの層を分離することに対する抵抗、及び／又は
・層間剥離（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）に対する抵抗（界面を画定している２つの層の一方に張力を加え、層間剥離の開始に対応する引張応力を測定する）。
【０００９】
多くの応用分野では、基板を剥離する前に、その剥離基板に処理（例えばアニール型熱処理）が実施されなければならない。
【００１０】
熱処理が、２つの層の間の接合界面のエネルギー（すなわち凝集力）を増大させる傾向があることが知られている。
【００１１】
従って、かかる剥離基板に伴って生じる問題の１つは、剥離前に剥離基板に実施されるべきどんな処理（特に熱処理）も、基板の「剥離」接合の可逆性質を損なう恐れがあり、その結果、剥離を問題のあるものにしていることである。
【００１２】
この問題は、可逆連結が接合によって構成されている剥離基板に限られるものではない。
【００１３】
一般に、任意の技術（接合、及びその他の技術、例えば、多孔質領域の作成など）を用いて形成された可逆連結を有する剥離基板にアニール型熱処理を施すと、その基板の可逆連結に伴うエネルギーを改変させてしまう危険がある。
【００１４】
このことが問題となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の一目的は、上述された問題を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従って、一態様では、本発明は、剥離の前に、剥離基板の可逆連結のエネルギーにほぼ影響を及ぼさずに、処理（例えば、アニール型熱処理）を受けることができる剥離基板の作製を提供する。
【００１７】
本発明は、半導体材料から作製される剥離基板の製造方法を提供し、この方法は、２つの基板剥離層の間に可逆連結を作成することを含み、この可逆連結は、第１の材料から得られる連結層によって形成され、前記連結層が、基板の剥離を容易にするように配設された、第２の材料のナノ粒子の凝集域をさらに含み、これらの第１及び第２の材料は、基板が熱処理に曝されたときでも、可逆連結に伴うエネルギーをほぼ一定に維持するように選択されることを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明は、可逆連結によって連結された２つの層を含む剥離基板を製造することを特に目的とする方法を提供する。
【００１９】
この点に関して、米国公開第２００１／０１６３９９号、同第２００３／００８４７５号、又は米国特許第６３５２９０９号などの従来技術文献は、剥離基板（本発明の特有の方法に従って製造される剥離基板は言うまでもない）の製造を対象にしてはいない。これらの従来技術文献は、ウェハにゲッタリング層を作成すること、又は接合界面の質を向上させることしか対象としていない。
【００２０】
本発明の方法の好ましいが、非限定的な態様は、以下の通りである。
・連結層は、以下の操作を実施することによって形成される。
＊前記第１の材料から作製される初期層を作成すること。
＊前記初期層中に、第２の材料又は第２の材料用の前駆体でよい、富化材料の富化領域（ｅｎｒｉｃｈｅｄ  ｒｅｇｉｏｎ）を作成すること。
＊前記富化領域を熱処理して、第１及び第２の材料の間のナノ粒子を分離させること。
・この富化領域は、初期層に富化材料を注入することによって作製される。
・連結層の作製は、以下のステップを含む（前記ステップが実施される順序に制限はない）。
＊第２の材料又は第２の材料用の前駆体でよい富化材料から、富化層と呼ばれる基本層を形成するステップ。
＊前記富化領域を熱処理して、第１及び第２の材料の間のナノ粒子を分離させるステップ。
・連結層を形成するために、やはり前記第１の材料から形成され、「第１の基本層」と呼ばれる層が、前記富化層の下に形成され、この場合、前記富化層は、「第２の基本層」と呼ばれる層に相当する。
・第２の基本層は、第１の基本層上への堆積によって作製される。
・第１の基本層は、第１の基板剥離層上への堆積によって作製される。
・第１の基本層は、熱酸化によって第１の基板剥離層上に作製される。
・連結層を形成するために、やはり前記第１の材料から形成され、「第３の基本層」と呼ばれる層が、前記富化層の表面上に形成される。
・第３の基本層は、富化層上への堆積によって作製される。
・第３の基本層は、前記富化層の材料の一部分の熱酸化によって作製される。
・前記富化層の厚さは、前記層の材料の一部分が、第３の基本層を形成するために使用され得るように寸法設定（ｇａｕｇｅ）される。
・前記第３の基本層は、第２の剥離層を連結層と組み立てる前に、第２の剥離層の上に形成される。
・第３の基本層は、前記第２の剥離層を連結層の残りの部分と組み立てる前に、第２の基板剥離層の熱酸化によって作製される。
・分離熱処理は、９００℃〜１１００℃程度の温度で実施される。
・連結層は、２つの基板剥離層の第１のものの上に作成され、第２の剥離層は、分離熱処理ステップの後にこの連結層の上に形成される。
・連結層は、２つの基板剥離層の第１のものの上に作成され、第２の剥離層は、連結層に富化領域を作成した後、且つ分離熱処理ステップの前に、この連結層の上に形成される。
・前記第１の剥離層は、転写技術によって連結層の下に形成される。
・前記転写技術は、スマート・カット（Ｓｍａｒｔ−Ｃｕｔ）（登録商標）型技術である。
・前記第２の剥離層は、転写技術によって連結層の上に形成される。
・前記転写技術は、スマート・カット（登録商標）型技術である。
・前記第１の材料は、ＳｉＯ２である。
・前記第２の材料は、Ｓｉである。
・前記富化材料は、ＳｉＯである。
・前記第２の材料は、Ｇｅである。
【００２１】
本発明のその他の態様、目的、及び利点は、添付の図面を参照して行われる以下の本発明の説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
説明を正式に始める前に、図１、２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｄは、原寸に比例してはいないが、本発明の原理を示す概略図であることに留意すべきである。
【００２３】
図１は、本発明に従って製造された剥離基板１０を示す。
【００２４】
前記剥離基板は、以下を含む。
・切り離され得る２つの層に相当する２つの層１１ａ、１１ｂ。これらの２つの層は、以下では「基板剥離層」と呼ばれる。前記層は、シリコンなどの半導体材料から形成され得る。
・剥離基板１０の、層１１ａと１１ｂとの間の可逆連結部として働く連結層１２。前記連結層１２は、「第１の材料」、例えばＳｉＯ２などの材料から作製される。
＊また、粒子１３が、連結層１２の中心にあることに留意すべきであり、これらの粒子は、後で分かるように、ナノ粒子に相当する。前記ナノ粒子１３は、連結層１２での基板１０の剥離を容易にする凝集域内に組み入れ（ｏｒｇａｎｉｚｅ）られている。
＊ナノ粒子１３は、上述された「第１の材料」とは異なる「第２の材料」から作製される。一例として、この第２の材料はＳｉ又はＧｅでよい。
【００２５】
本明細書で使用される用語「ナノ粒子」は、極小寸法、ほんの数ナノメートル（ｎｍ）から数十ナノメートル程度の粒子を意味することを強調しておきたい。
【００２６】
本発明の応用例の１つでは、前記ナノ粒子の直径は、典型的には１ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。
【００２７】
ナノ粒子の「凝集域」とは、ナノ粒子のほとんどが凝集している域に相当する。
【００２８】
一般に、どんな半導体材料からも剥離層１１ａ、１１ｂを作製することが可能であることを指摘しておきたい。
【００２９】
同様に、層１２及びナノ粒子１３は、上述された材料とは異なる材料から作製されることもできる。
【００３０】
いずれにせよ、ナノ粒子１３の材料（「第２の材料」）は、連結層１２の材料（「第１の材料」）とは異なる。
【００３１】
前記２つの材料は、基板１０が、切離し（ｄｅｔａｃｈｉｎｇ）（この態様については、以下でより詳細に説明される）の前に熱処理を受けるときに、連結層１２の機械的特性が安定していることを保証するように選択される。
【００３２】
連結層１２は、以下によって形成される。
・前記第１の材料（この例ではＳｉＯ２）に、連結層１２の基礎を成す初期層と呼ばれる層を作成すること。
＊前記初期層は、例えば堆積又は熱酸化によって、層１１ｂ上に直接作成されることができる。
・前記初期層の厚さの中に、富化領域と呼ばれる領域１２０を形成すること。
＊この目的で、富化材料と呼ばれる材料を含む領域が、層１２の厚さ内に形成される。
＊前記材料は、ナノ粒子材料に相当する上述された第２の材料、又は前記第２の材料用の前駆体でよい。第２の材料用の「前駆体」という用語は、適当な熱処理の後に前記第２の材料を作製することができる材料を意味する。第２の材料がＳｉである場合、その前駆体は、一般にＳｉＯである。
・前記富化領域１２０（又は本発明の第２の実装形態で分かるようには１２２）に熱処理を実施することによって、第１の材料をベースにした層１２内で、第２の材料のナノ粒子を分離させること。
＊この熱処理の終わりに、連結層１２を覆う第２の剥離層１１ａが形成されると、剥離基板１０の製造を完了することができる。
【００３３】
また、本発明の全ての実装形態において、層１１ａは、富化領域１２０を作成した後であるが前記富化領域１２０を熱処理してその中のナノ粒子を分離させる前に形成されてもよい。
【００３４】
この分離プロセスについては、以下でより詳細に、より具体的には図４ａ、４ｂ及び５を参照して説明されることを指摘しておきたい。
【００３５】
図２ａ〜２ｃは、第１の実装形態に従って本発明で使用される主要なステップを示す。
【００３６】
図２ａは、例えば堆積又は熱酸化による、シリコン製の層１１ｂ上への、ＳｉＯ２製の初期層の形成を示す。
【００３７】
図２ｂは、前記初期層を富化する対応（ｍａｎｎｅｒ）の１つを示す。
【００３８】
この実装形態では、富化は、層１１ｂを覆う初期層にＩを注入することによって実現される。
【００３９】
この注入種は、上述された第２の材料、又は前記第２の材料用の前駆体に相当する。従って、例えば、この注入種は、シリコン又はゲルマニウムでよい。
【００４０】
前記注入の終わりには、これらの注入種（例えばシリコン原子）は、ＳｉＯ２製の初期層の厚さ内でほぼ規則的に分散され、多少とも凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）されることになる。
【００４１】
次いで、図２ｂに示される構造体は、分離熱処理を受ける。
【００４２】
この実装形態では、本発明の他の実装形態と同様に、前記分離熱処理は、９００℃〜１１００℃程度の温度で実施され得る。
【００４３】
前記分離熱処理については以下でより詳細に説明されることを想起すべきである。
【００４４】
前記分離熱処理の終わりに、図２ｃに概略的に示されるような構造体が得られる。
【００４５】
この分離熱処理は、注入種（例えばシリコン）の分離を引き起こし、その結果ナノ粒子を形成する。
【００４６】
前記構造体を、第２の剥離層１１ａで（例えば堆積又は接合によって）覆うと、図１に示される種類の剥離基板が得られる。
【００４７】
図３ａ〜３ｄは、本発明の第２の実装形態によるステップを示す。
【００４８】
この実装形態では、連結層は、基板剥離層１１ｂ内に異なる基本層を順次作製することによって形成される。
【００４９】
変形形態では、たった１つの「基本層」（この場合、この単一の基本層は層１２２であり、以下参照されたい）を提供することが可能であることに留意すべきである。
【００５０】
この第２の実装形態では、これらの基本層（又は、単一の基本層だけが使用される場合には基本層１２２）が、剥離層１１ｂ上の基板連結層を形成する。
【００５１】
この実装形態では、本発明の全ての実装形態の場合と同様に、次いで、もう一方の剥離層１１ａが、例えば、接合によって、前記層１１ａをこの連結層に転写することによって、連結層と組み立てられる。
【００５２】
しかし、本発明の全ての実装形態において、（堆積によって、又はこの層を作製するための、既に知られた他の任意の技術によって）前記第２の剥離層を連結層の上に直接形成することも可能であることを指摘しておきたい。
【００５３】
図３ａは、第１の基本層１２１の形成を示す。層１２１は、例えば熱酸化によって、又は他の手段（例えば堆積）によって、層１１ｂ上に直接形成されることができる。
【００５４】
第１の基本層は、上で定義された前記第１の材料、すなわち、本発明の例ではＳｉＯ２から作製される。
【００５５】
図３ｂは、第１の基本層１２１を覆うことによる第２の基本層１２２の形成を示す。
【００５６】
この第２の基本層１２２は、上述された富化材料、すなわち、前記第２の材料（例えばＳｉ若しくはＧｅ）、又は前記第２の材料用の前駆体から作製される。
【００５７】
従って、この層１２２は、連結層の富化領域に相当する。
【００５８】
前記第２の基本層１２２は、層１２１の上に堆積されることができる。
【００５９】
次いで、第３の基本層１２３が、層１２２の表面上に形成され、この第３の基本層は、第１の基本層１２１と同じ材料から作製される。
【００６０】
前記第３の基本層は、第２の基本層上への堆積によって作製され得る。
【００６１】
また、層１２３を層１２２と連結させる他の方法（熱酸化、接合など）も想定され得ることを指摘しておきたい。
【００６２】
熱酸化などの技術を用いて層１２３が層１２２上に作製される場合、この熱酸化は、その下にある層１２２の材料の一部分の消費（層１２３のＳｉＯ２を形成するための、層１２２のＳｉの一部分の消費）を伴い、前記層１２２の厚さは、その厚さが、層１２３を作製するための前記技術を実施するのに必要な材料を供給するのに十分となるように寸法設定されたものとなる。
【００６３】
３つの基本層１２１、１２２、１２３を順次形成することによって、層１２がこのように作成され、層１２２は富化領域に相当する。
【００６４】
次いで、上述された第１の実装形態の場合そうであったように、熱処理が実施されて、前記富化領域において分離を生じさせる。
【００６５】
この分離が、図３ｄに示されるような構造体を形成し、この構造体では、連結層１２は、分離熱処理の後に第２の材料のナノ粒子１３を凝集させる域を含む。
【００６６】
本発明のこの第２の実装形態では、第１の基本層１２１及び／又は第３の基本層１２３を省くことが可能であることを指摘しておきたい。
【００６７】
従って、全般的には、前記第２の実装形態では、連結層における基本層の数（１、２、又は３つの基本層）に応じて、いくつかの構造構成を作製することが可能である。
【００６８】
図４ａ及び４ｂは、Ｍ．Ｚａｃｈａｒｉａｓ等による、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８０（４），２００２，ｐ６６１に発表された論文に由来するものである。
【００６９】
より詳細には、これらの図は、分離熱処理の前（図４ａの富化領域１２０）と、前記処理の後（図４ｂの、ナノ粒子凝集域を含む完成された連結層１２の領域）との連結層に相当する層の状態を示す。
【００７０】
これらの２つの図の下部右隅にそれらの尺度が示されている。
【００７１】
従って、図４ａは、シリコン原子で富化されたＳｉＯ２から構成される富化領域１２０を示す。
【００７２】
この富化領域１２０は、例えば、以下によって形成されたものであり得る。
・ＳｉＯ２製の初期層にシリコンを注入すること（本発明の第１の実装形態）。
・又は、領域１２０に相当する基本層を形成すること（本発明の第２の実装形態）。
【００７３】
どの場合も、以下の平均組成を有するシリコン富化層が、ＳｉＯ２製の層の厚さの範囲内で形成される。
【００７４】
Ｓｉ（１−Ｘ）ＯＸ、但し、Ｘは０〜０．６８の範囲である。この図は、ＳｉＯが層１２０全体（ｍａｓｓ）に拡散されていることを示す。
【００７５】
図４ｂは、中性窒素雰囲気中での、１１００℃での１時間の分離アニール後の、その区画の同じ領域を示す。
【００７６】
この図は、ＳｉＯがもはや拡散された状態では存在しないことを示す。
【００７７】
そうではなく、この図の拡大された区画は、互いに分離された離散的な凝集体（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）を強調している。
【００７８】
前記凝集体は、連結層１２用の基材（「第１の材料」）に相当するＳｉＯ２中のシリコン・ナノ粒子に相当する。
【００７９】
前記ナノ粒子は、前記層１２の所で良好な局所的切離しを可能とする離散的な脆弱点を構成する。
【００８０】
一方、分離後の前記構成は、層１２（より一般的には前記層１２を含む基板１０）を切り離す前に実施され得る熱処理に関して極めて安定している。
【００８１】
分離熱処理は、以下の分離式を使用する。
【数１】
2007524237.tif 000003
Ｘ＝１である場合、この式は、ＳｉＯの、ＳｉＯ２とＳｉとへの分離に相当する。
【００８２】
図５を参照して説明されるように、後段の熱処理は、連結層１２内の「第１の材料」中のナノ粒子凝集域の全体的な構成に影響を及ぼすことはない。
【００８３】
図５は、様々なシリコン化合物についての安定領域を示す状態図を示す。
【００８４】
図５は、温度の関数とした（縦座標上へ）、Ｓｉ、ＳｉＯ、及びＳｉＯ２の安定領域を示す（横座標は、Ｓｉ中の酸素の百分率を示す）。
【００８５】
分離温度と呼ばれる温度Ｔｓを下回ると、Ｓｉ、ＳｉＯ、及びＳｉＯ２は、分離せずに共存することができる。
【００８６】
シリコンの場合、この分離温度は、１１００℃を僅かに下回る。
【００８７】
この温度Ｔｓを超えると、Ｓｉ及びＳｉＯ２の相は分離によって別々になる。
【００８８】
ＳｉＯは、この温度を超えると安定状態を有しない。
【００８９】
本発明は、これらの特性をうまく利用している。
【００９０】
上記のことは、図５の点ＡとＣとの間の以下の変化によって示される分離熱処理中に実現される。
・前記分離熱処理の開始点は、点Ａに相当する。前記点は、シリコン富化ＳｉＯ２から作製され得る富化領域１２０が形成された温度である、周囲温度における状態に相当する。
・次いで、この温度は、分離熱処理に相当する温度Ｂまで上昇される。この温度上昇は、ＳｉＯ２中に存在するＳｉ又はＳｉＯをＳｉＯ２から分離させることになる。前記熱処理中、この温度は、分離温度Ｔｓまで上昇される。
・前記温度Ｔｓまで達した（点Ｃ）後、一方がＳｉ又はＳｉＯと、他方がＳｉＯ２との分離が完了し、ＳｉＯ２中に拡散された状態で存在していたＳｉ又はＳｉＯは、Ｓｉナノ粒子に凝集される。
【００９１】
更に、この分離反応は可逆ではないので、後段の熱処理が、前記ナノ粒子構成を改変させることはない。
【００９２】
従って、前記技術を使用して製造された剥離基板は、かかる基板が剥離前に受ける熱処理の如何に関わらず、それらの剥離層の間でほぼ一定のエネルギーを有する。
【００９３】
本発明の実装形態は、以下のいくつかのことを可能とする。
・様々な層を接合する前に、それらの層に対して表面処理（平坦化など）を実施することを可能とすること。
・本方法の以下の様々な段階で分離熱処理を実施することを可能とすること。
＊富化層を形成した直後（第２の実装形態の例では、この富化層は、基本層１２２に相当することを想起すべきである）。
＊連結層が完成された後、且つ連結層上の剥離層１１ａを形成する前（例えば、第１の実装形態では富化材料を注入した後、又は第２の実装形態では、基本層の集合体（ｅｎｓｅｍｂｌｅ）を形成した後）。
＊連結層上に剥離層１１ａを形成した後（分離熱処理を、上述されたいくつかの段階で実施されるいくつかの熱処理ステップに分割することが可能であり、前記分離熱処理ステップを実施するモードのどんな組合せも可能である）。
・各ステップの間で、露出された層の表面をきれいにする（ｃｌｅａｎ）ことを可能とすること。
・所望の厚さの剥離層１１ａ及び１１ｂを形成するのに、様々なタイプの技術を実施することを可能とすること。
＊転写方法、特に、１つ又は複数の種を用いた１つ又は複数の脆弱化注入ステップと、接合と、注入された域での切離しとを利用するスマート・カット（登録商標）型の方法。
【００９４】
∨この点に関して、層１１ｂは、以下のように形成され得る。
・連結層を形成する前（且つ、この層１１ｂは、その厚さが、支持手段なしでは処理されることが可能でない場合、一時的な補強材の上に形成され得る）。
・又は、連結層を形成した後、注入によって脆弱化された基板を、前記連結層の（図の底部に面した）下側面に転写することによって形成され得、連結層に接合されたこの薄層が、注入域での前記基板の分離後の層１１ｂに相当することになる。
【００９５】
∨その後連結層上に形成される層１１ａは、注入によって脆弱化された基板を、層１１ｂと連結層とから構成される中間構造体上に接合し、次いで注入域の所でこの基板を切り離して、前記中間構造体に、層１１ａに相当する注入基板部分だけを残すことによってそれ自体が形成され得る。
＊接合と、背面からの材料の除去とを利用するＢＥＳＯＩ型の方法（この方法は、既に形成された連結層上に層１１ａを形成するのに実施され得る）。
＊その他
・第１の基本層１２１及び／又は第３の基本層１２３（第２の実装形態の場合）を作製するのに様々な材料を使用することが可能となること、すなわち、ＳｉＯ２だけでなくＳｉ３Ｎ４などの材料も使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に従って製造された剥離基板を示す概略図である。
【図２ａ】本発明の第１の実装形態による、前記剥離基板を作製するための３つのステップを概略的に示す。
【図２ｂ】本発明の第１の実装形態による、前記剥離基板を作製するための３つのステップを概略的に示す。
【図２ｃ】本発明の第１の実装形態による、前記剥離基板を作製するための３つのステップを概略的に示す。
【図３ａ】本発明の第２の実装形態による、前記剥離基板を作製するための４つのステップを概略的に示す。
【図３ｂ】本発明の第２の実装形態による、前記剥離基板を作製するための４つのステップを概略的に示す。
【図３ｃ】本発明の第２の実装形態による、前記剥離基板を作製するための４つのステップを概略的に示す。
【図３ｄ】本発明の第２の実装形態による、前記剥離基板を作製するための４つのステップを概略的に示す。
【図４ａ】ナノ粒子の分離を生じさせ、本発明において使用され得る熱処理の効果を示す。
【図４ｂ】ナノ粒子の分離を生じさせ、本発明において使用され得る熱処理の効果を示す。
【図５】温度の関数としての、様々なＳｉ、ＳｉＯ及びＳｉＯ２領域を示す状態図であり、本発明の例において利用され得る熱力学的変化を示す。
【符号の説明】
【００９７】
１０  剥離基板
１１ａ  第２の基板剥離層
１１ｂ  第１の基板剥離層
１２  連結層
１３  ナノ粒子凝集域
１２０  富化領域
１２１  第１の基本層
１２２  富化層（第２の基本層）
１２３  第３の基本層
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2007524237.tif 000009
【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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