(57)【要約】  【課題】  外部衝撃による機能層の損傷を抑制することのできる、生産性の高い複合基板を提供する。  【解決手段】  複合基板１は、中央部１１と周縁部１２とを有し、側面視で、前記周縁部１２は、その上面１２ａが中央部１１の上面１１ａよりも下側に位置するとともに、その厚みが中央部１１よりも薄くなっているとともに、周縁部１２の上面１２ａと中央部１１の側面とのなす角度αが鋭角となっている支持基板１０と、支持基板１０の中央部１１上に位置する機能層２０と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部と周縁部とを有し、側面視で、前記周縁部は、その上面が前記中央部の上面よりも下側に位置し、その厚みが前記中央部よりも薄くなっているとともに、前記周縁部の上面と前記中央部の側面とのなす角度αが鋭角となっている支持基板と、
前記支持基板の前記中央部上に位置する機能層と、を含む複合基板。
【請求項２】
前記機能層は、上面視で、前記支持基板の前記中央部の上面の外縁よりも内側に位置する、請求項１に記載の複合基板。
【請求項３】
前記機能層の側面と前記支持基板の前記中央部の上面とでなす角度βは、前記角度αよりも小さい、請求項１または２に記載の複合基板。
【請求項４】
前記機能層の側面の算術平均粗さは、前記支持基板の前記中央部の上面のうち、前記機能層から露出する領域の算術平均粗さよりも大きく、前記周縁部の上面の算術平均粗さよりもよりも小さい、請求項２に記載の複合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能層を有する複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、異種材料からなる基板が接合された複合基板が開発されている。このような複合基板は、少なくとも一方の基板に機能素子を作りこむことを想定している。
【０００３】
複合基板の一例としてＳＯＳ（Silicon On Sapphire）構造がある。このＳＯＳ構造を
形成する方法として、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された技術によれば、平板サファイア基板の全面にシリコン層をエピタキシャル成長させた複合基板を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたＳＯＳ構造の複合基板は、取扱いの際に外部衝撃を受けて破損しやすく、機能層であるシリコン層に損傷が及び、生産性が低くなる虞があった。また、機能素子を作りこむ際に洗浄液、レジスト等をシリコン層上に均一に保持することができず、歩留まりが低くなる虞があった。
【０００６】
本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、生産性および歩留まりの高い複合基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合基板は、中央部と周縁部とを有し、側面視で、前記周縁部は、その上面が前記中央部の上面よりも下側に位置し、その厚みが前記中央部よりも薄くなっているとともに、前記周縁部の上面と前記中央部の側面とのなす角度αが鋭角となっている支持基板と、前記支持基板の前記中央部上に位置する機能層と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外部衝撃からの機能層の損傷を抑制することで生産性が高く、かつ、歩留まりの高い複合基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明に係る複合基板の１つの実施形態の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る複合基板の１つの実施形態の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る複合基板の１つの実施形態の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。
【図４】機能層外周部における形状測定結果を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜複合基板の第１の実施形態＞
本発明の複合基板の実施形態の一例である複合基板１について図面を参照しつつ、説明する。図１に示した複合基板１は、支持基板１０と、機能層２０とを含んで構成されている。
【００１１】
支持基板１０は、上部に位置する機能層２０を保持することができれば種類は特に限定されず、半導体基板、圧電基板、単結晶基板、樹脂基板、ガラス基板等を用いることができる。本実施形態では、絶縁性材料である単結晶基板を用いた例で説明する。具体的には、酸化アルミニウム単結晶（以下、「サファイア」とする）によって形成されている。
【００１２】
支持基板１０は、中央に位置する中央部１１とその周縁に位置する周縁部１２とを有する。そして、周縁部１２は中央部１１を囲むように配置されている。ここで、「中央」とは、中央部１１と周縁部１２との相対的な位置関係を示すものであり、支持基板１０全体に対する絶対的な位置関係を示すものではない。すなわち、支持基板１０の「中心」と中央部１１の「中心」とは必ずしも一致する必要はない。
【００１３】
周縁部１２は、その上面１２ａが中央部１１の上面１１ａに比べて下側に位置している。この例では、中央部１１の下面１１ｂと周縁部１２の下面１２ｂとは揃えて配置され、同一平面に位置している。また、周縁部１２における支持基板１０の厚みｄ２は、中央部１１における厚みｄ１に比べて薄くなっている。中央部１１における厚みｄ１は、上部に位置する機能層２０を支持できれば特に限定はされないが、例えば６００μｍ〜６５０μｍ程度とすればよい。周縁部１２における厚みｄ２は、例えばｄ１−ｄ２＞１０μｍ程度とすればよい。なお、支持基板１０は欠けを防ぐために外周部が面取りされていることがある。その場合には、周縁部１２の厚みｄ２としては、互いに平行な上面１２ａと下面１２ｂとの間で測定するものとする。同様に、中央部１１の厚みｄ１は、互いに平行な上面１１ａと下面１１ｂとの間で測定するものとする。
【００１４】
また、支持基板１０の中央部１１の側面と周縁部１２の上面１２ａとでなす角度αが鋭角となっている。言い換えると、中央部１１の下面１１ｂは上面１１ａよりも面積が広く、中央部１１の側面は、上面１１ａから周縁部１２の上面１２ａに向けて広がるように傾斜面を形成している。なお、図１に示す例では、支持基板１０を断面視したときに、中央部１１の断面形状を台形としたが、これに限定されない。例えば、中央部１１の上面１１ａの端部１１ｅから周縁部１２の上面１２ａのうち中央部１１に近い側の端部１２ｅを結ぶ線は、直線に限定されず、上に凸または下に凸の曲線であってもよい。角度αは鋭角となっていれば特に限定されないが、例えば１０°〜４５°とすればよい。
【００１５】
なお、通常、角度αは、支持基板１０を断面視したときに、中央部１１の上面１１ａの端部１１ｅから周縁部１２の上面１２ａの端部１２ｅを結ぶ直線を求め、その直線と、周縁部１２の上面１２ａの延長線とでなす角度を求める。ただし、端部１１ｅから端部１２ｅを結ぶ線が、曲線であったり、屈折部を有する線であったりする場合には、この限りではない。曲線となっている場合には、この曲線の端部１２ｅ近傍における接線と、周縁部１２の上面１２ａの延長線とでなす角度を角度αとする。屈折部を有する線の場合には、最も端部１２ｅに近い屈折部と端部１２ｅとを結ぶ線と、周縁部１２の上面１２ａの延長線とでなす角度を角度αとする。
【００１６】
この支持基板１０の中央部１１の上面１１ａには、機能層２０が支持されて、貼り合わされている。この例では、機能層２０は、中央部１１の上面１１ａ全面を被覆するように配置されている。言い換えると、中央部１１の上面１１ａと機能層２０の下面とは揃えて配置されている。この機能層２０の厚みとしては、例えば５０〜３００〔ｎｍ〕の範囲が挙げられる。
【００１７】
機能層２０は、例えば半導体素子を作り込むなどして、所望の機能を備えることができ、所望の機能により種々の材料を選択できる。例えば支持基板１０と反対の極性の熱膨張係数を有する材料を選択し温度補償膜としてもよいし、誘電体材料や圧電材料を選択して所望の電気特性を有する素子を形成してもよいし、光学特性を調整できる材料を選択し所望の光学特性を有する素子を形成してもよい。この例では、半導体材料を選択し、半導体素子として機能する素子機能部を一部に形成するものである。本例では、機能層２０としてシリコン単結晶を採用している。
【００１８】
そして、支持基板１０と機能層２０とを貼り合わせることで、支持基板１０上に機能層２０を配置させる。支持基板１０と機能層２０とを貼り合わせる方法としては、貼り合わせる面の表面を活性化して接合する方法、および静電気力を利用して接合する方法が挙げられる。表面を活性化する方法としては、例えば真空中でイオンビームを照射して表面をエッチングして活性化する方法などが挙げられる。この接合は常温で行うことが好ましい。この接合に際しては、樹脂系などの接着剤を使用しない方法が採用され、原子間力などを利用した固相接合（Solid State Bonding）によって接合される。
【００１９】
なお、この貼り合せ工程は、中央部１１と周縁部１２とを有する支持基板１０と機能層２０とを貼り合せてもよいし、支持基板１０となる平板状の支持基体と機能層２０とを貼り合わせた後に、機能層２０と接合されている側の主面（上面）の周縁において厚みを薄くすることで、支持基体を中央部１１と周縁部１２とを有する支持基板１０に加工してもよい。
【００２０】
このように、支持基板１０と機能層２０とを貼り合わせることにより、支持基板１０と機能層２０との間において不純物の介在を抑制することができ、高品質な複合基板１とすることができる。また、機能層２０に熱伝導率の高いサファイアからなる支持基板１０が直接接合されていることにより、放熱性の高い複合基板１とすることができる。さらに、機能層２０として高い結晶性を有するシリコン単結晶を用いることができるので、支持基板１０上に格子定数の異なる機能層をエピタキシャル成長させる場合に比べ、機能層２０の品質を高めることができる。
【００２１】
支持基体に周縁部１２を形成する方法としては、例えば、フォトマスクを利用して部分的に除去したり、マスクを利用して所望の部分をエッチングしたり、機械的に除去したりする方法が挙げられる。エッチングとしては、化学的な方法、およびイオンビームなどの物理的な方法が挙げられる。また、マスクとしては、例えばメタルマスクおよびフォトマスクなどがあり、エッチングの方法に応じて適宜選択される。
【００２２】
ここで、角度αは、周縁部１２を形成する際に所望の角度となるように調整することができる。例えば、支持基体の機能層２０との接合面側からエッチングで周縁部１２を形成して支持基板１０を形成する場合には、いわゆるレジスト（フォトマスク）後退法といわれる手法を用いて所望の角度αを形成してもよい。この方法は、フォトマスクの端部を特に早くエッチングすることで、マスクの後退現象を利用したテーパー形状の形成が可能である。この場合には、エッチング条件を適宜設定することで所望の角度に調整可能となる。また、フォトマスク自体を予めテーパー形状とし、このフォトマスクのテーパー形状の角度を適宜調整することで、支持基板１０の中央部１１の側面で形成されるテーパー角度も制御することもできる。
【００２３】
また、支持基体の機能層２０との接合面側から機械的に一部を除去して周縁部１２を形成して支持基板１０を形成する場合には、研削砥石の加工する角度を調整することで、角度のテーパーの角度（角度α）の調整が可能である。
【００２４】
このようにして、支持基板１０の中央部１１の上面１１ａ上に機能層２０が被覆する複合基板１を製造することができる。
【００２５】
上述の複合基板１は、半導体素子として機能する素子機能部が形成される機能層２０が配置されている中央部１１に比べ、周縁部１２の厚みを薄くしている。このような構成により、複合基板１に外部から衝撃が加えられたとしても、周縁部１２が衝撃を緩和し、機能層２０へ衝撃による応力が加わることを抑制することができ、その結果、生産性の高いものとすることができる。言い換えると、機能層２０が配置されている中央部１１に比べ、敢えて強度の低い機能層２０が配置されていない周縁部１２を設けることにより、例え外部からの衝撃により周縁部１２が破損したとしても、半導体素子が形成される機能層２０を外部衝撃によるダメージから守ることができる。
【００２６】
なお、支持基板１０の中央部１１の上面１１ａと機能層２０とが直接接合されている。この場合には、支持基板１０と機能層２０の間に緩衝層が存在しないため、特に外部からの衝撃による応力から機能層２０だけでなく支持基板１０をも保護する必要性が高まる。このような事情により、周縁部１２が重要となる。
【００２７】
さらに、中央部１１の側面と周縁部１２の上面１２ａとでなす角度αが鋭角となっている。
【００２８】
このため、機能層２０に機能素子を作りこむために機能層２０にレジストをスピンコートにより塗布する際に、周縁部１２での表面張力が減少し、レジストの濡れ性が向上して機能層２０の外縁部においてレジスト厚みが増大することを抑制することができる。すなわち、均一な厚みのレジストを保持することができる。これらにより、機能層２０に精度よく機能素子を作りこむことができるものとなる。
【００２９】
また、レジストを形成したのちにベークを行なうなどして加熱されたときに、レジストの端部において特に強い応力がかかるが、機能層２０よりも強度の高い支持基板１０の中央部１１の側面で応力を段階的に緩和させることで、機能層２０に意図せぬ熱応力が加わることを抑制することができる。
【００３０】
さらに、レジストの剥離、機能層２０の洗浄等において、支持基板１０の中央部１１の側面で残渣、パーティクル等を機能層２０の外側に導くことができる。
【００３１】
また、本例において、支持基板１０は親水性材料であるサファイアからなり、機能層２０は撥水性材料であるシリコンからなる。このような構成によれば、例えば純水や水溶液で機能層２０を洗浄したり、エッチング等の目的により水溶液を機能層２０に接触させたりする場合に、周縁部１２において純水や水溶液を保持し半導体層２０に安定して接触させることができる。
【００３２】
＜複合基板の第１の実施形態の変形例＞
本発明の複合基板の実施形態の一例である複合基板１の変形例について説明する。
【００３３】
図１に示す複合基板１において、周縁部１２の上面１２ａの算術平均粗さを、中央部１１の上面１１ａの算術平均粗さに比べて大きくすることが好ましい。中央部１１の上面１１ａとは、機能層２０が被覆された領域をさすものとする。
【００３４】
このような構成にすることにより、外部からの衝撃による応力を周縁部１２の上面１２ａで緩和することができる。すなわち、周縁部１２の上面１２ａを破壊起点とすることにより、機能層２０が被覆する中央部１１の上面１１ａに外部からの衝撃による応力が集中
することを抑制することができ、機能層２０を外部衝撃から保護することができる。
【００３５】
＜複合基板の第２の実施形態＞
本発明の複合基板の実施形態の一例である複合基板１Ａについて、図２を用いて説明する。複合基板１Ａは、中央部１１Ａおよび周縁部１２Ａを有する支持基板１０Ａと機能層２０Ａとを備える。複合基板１Ａは、複合基板１と比べると、機能層２０Ａの形状が異なる。以下、異なる点についてのみ説明し、重複する説明を省略する。
【００３６】
機能層２０Ａは、上面視で中央部１１Ａの外縁よりも内側に位置している。言い換えると、支持基板１０Ａの中央部１１Ａの上面１１Ａａは、機能層２０Ａが位置している被覆領域１１ｘと、機能層２０Ａから露出する露出領域１１ｙとを有する。さらに言い換えると、厚み方向における断面視において、中央部１１Ａの側面と機能層２０Ａの側面とをずらして配置している。
【００３７】
このように、平面視で被覆領域１１ｘの周囲に露出領域１１ｙを配置することにより、中央部１１Ａの側面と機能層２０Ａの側面とをずらして配置できるので、外部からの応力による、中央部１１Ａの被覆領域１１ｘと機能層２０Ａとの剥離を抑制することができる。
【００３８】
このような露出領域１１ｙは、例えば、支持基板１０Ａ上に機能層２０Ａを配置した後に、機能層２０Ａの外周部を除去して形成してもよいし、予め中央部１１Ａに比べ小さい機能層２０Ａを用意して中央部１１Ａ上の中央付近に配置することで形成してもよい。
【００３９】
なお、複合基板１Ａを形成する様々な工程で機能層２０Ａの周縁領域（外周部）はダメージを受ける恐れがある。そこで、機能層２０Ａの外周部を除去することで露出領域１１ｙを形成すれば、ダメージを受けた虞のある領域を除去することができるので、機能層２０Ａの品質を高めることとなる。
【００４０】
さらに、外部から応力が加わった場合、中央部１１Ａの側面と周縁部１２Ａの上面１２Ａａとで形成されるテーパー部に応力が集中するため、機能層２０をテーパー部から離して配置することによって機能層２０Ａが支持基板１０から剥離することを抑制することができる。特に、本実施形態では露出領域１１ｙを有することから、テーパー部から機能層２０Ａを隔離することができる。このような構成により、機能層２０Ａの剥離をさらに抑制することができ、信頼性を高めることができる。
【００４１】
＜複合基板１Ａの変形例＞
次に、複合基板１Ａの変形例について説明する。
【００４２】
図２に示す複合基板１Ａにおいて、周縁部１２Ａの上面１２Ａａの算術平均粗さを、中央部１１Ａの露出領域１１ｙの算術平均粗さに比べて大きくすることが好ましい。
【００４３】
このような構成とすることで、外部からの衝撃による応力を周縁部１２Ａの上面１２Ａａで緩和することができる。すなわち、周縁部１２Ａの上面１２Ａａを破壊起点とすることにより、機能層２０Ａが被覆する中央部１１Ａの被覆領域１１ｘに外部からの衝撃による応力が集中することを抑制することができ、機能層２０Ａを外部衝撃から保護することができる。
【００４４】
なお、このように中央部１１Ａの露出領域１１ｙと周縁部１２Ａの上面１２Ａａとの算術平均粗さを変えるためには、例えば、周縁部１２Ａの上面１２Ａａにおいてスパッタリングを行なったり、ブラスト加工のような機械的な加工を加えたりすればよい。その際に
、露出領域１１ｙにマスク等を配置して保護してもよい。また、支持基体を加工して周縁部１２Ａを形成する場合には、エッチング等の条件を適宜調整して、周縁部１２の形成と同時にその表面（上面）１２ａを荒らすように加工してもよい。
【００４５】
＜複合基板１，１Ａの変形例＞
次に、複合基板１，１Ａの変形例である複合基板１Ｂについて図３を用いて説明する。ここでは、複合基板１Ａの構成を例に説明する。
【００４６】
複合基板１Ｂは、中央部１１Ｂおよび周縁部１２Ｂを有する支持基板１０Ｂと機能層２０Ｂとを備える。支持基板１０Ｂの中央部１１Ｂの上面１１Ｂａは、機能層２０Ｂが位置している被覆領域１１Ｂｘと、機能層２０Ｂから露出する露出領域１１Ｂｙとを有する。そして、機能層２０Ｂの側面は傾斜面となっている。ここで、機能層２０Ｂの側面と中央部１１Ｂの上面１１Ｂａとのなす角度を角度βとする。
【００４７】
なお、厚み方向における断面視で、機能層２０Ｂの上端部２０Ｂｘと下端部２０Ｂｙを結ぶ線は、直線に限定されず、上に凸または下に凸の曲線であってもよい。また、屈折部を有する線であってもよい。
【００４８】
なお、通常、角度βは、断面視したときに、上端部２０Ｂｘと下端部２０Ｂｙとを結ぶ直線を求め、その直線と、中央部１１の上面１１Ｂａとでなす角度を求める。ただし、上端部２０Ｂｘと下端部２０Ｂｙとを結ぶ線が、曲線であったり、屈折部を有する線であったりする場合には、この限りではない。曲線となっている場合には、この曲線の下端部２０Ｂｙ近傍における接線と、中央部１１の上面１１Ｂａとでなす角度を角度βとする。屈折部を有する線の場合には、最も下端部２０Ｂｙに近い屈折部と下端部２０Ｂｙとを結ぶ線と、中央部１１の上面１１Ｂａとでなす角度を角度βとする。
【００４９】
ここで角度βを鋭角としてもよい。その場合には、機能層２０Ｂの周縁部においてレジストの厚みが厚くなることを抑制することができる。フォトプロセスにおいてスピンコートなどによるレジスト塗布時に、露出領域１１Ｂｙ，周縁部１２での表面張力が減少し、レジストの濡れ性が向上するからである。これにより正確な加工を容易に行なうことのできる、生産性に優れた複合基板１Ｂを提供することができる。また、機能層２０Ｂの上面周縁部（上端部２０Ｂｘ）は他の物体と接触しにくくなるとともに、仮に接触したとしても鈍角となっているため欠けが生じにくい構成とすることができる。
【００５０】
また、角度βが鋭角であり、かつ、角度αよりも大きい場合には、機能層２０Ｂの外縁（上端部２０Ｂｘ）から側面を辿り支持基板１０Ｂまで円弧を描くようにスムーズにつながることとなり、機能層２０Ｂから残渣やパーティクル等を複合基板１Ｂの外部に導くことができる。
【００５１】
一方、角度βが鋭角であり、かつ、かつ角度αよりも小さい場合には、支持基板１０Ｂよりも膜厚の薄い機能層２０Ｂのテーパーを緩やかにすることにより支持基板１０Ｂに対する端部の密着強度を高め、機能層２０Ｂの剥離を抑制することができる。また、機能層２０Ｂから支持基板１０Ｂに向かって角度を段階的に大きくすることで、レジストや洗浄液の濡れ性が向上し、厚みの均一なレジストの保持や、洗浄液の残渣によるパーティクル発生などを抑制できるものとなる。このような角度βとしては、例えば５°〜４０°とすればよい。
【００５２】
このような角度βを有する機能層２０Ｂのエッジが上面視で、中央部１１Ｂの端部１１Ｂｅよりも内側に位置していることより、外部から応力が加わった場合に、テーパー部に応力が集中するため、機能層２０Ｂをテーパー部から離して配置することによって機能層
２０が支持基板１０から剥離することを抑制できる。
【００５３】
さらに、機能層２０Ｂの側面の算術平均粗さＲａを、支持基板１０Ｂの露出領域１１Ｂｙの算術平均粗さＲａよりも大きく、周縁部１２Ｂの上面の算術平均粗さＲａよりも小さくすることが好ましい。
【００５４】
機能層２０Ｂの側面の算術平均粗さＲａを露出領域１１ＢｙのＲａよりも大きくすることで、機能層２０Ｂにレジストを塗布する際に、剥離しやすい端部においてアンカー効果により確実にレジストを保持することができ、正確な加工を容易に行なうことが可能となる。また、機能層２０Ｂの側面の算術平均粗さＲａを周縁部１２Ｂの上面のＲａよりも小さくすることで、機能層２０Ｂの側面に集まった洗浄液が支持基板１０Ｂ側へと流れやすくなり、残渣やパーティクルをスムーズに機能層２０Ｂの外側に導くことができる。これにより、洗浄液の残渣によるパーティクルの発生を抑制することができる。特に、支持基板１０Ｂが親水性のサファイアで、機能層２０Ｂが疎水性のシリコンからなる場合には、機能層２０Ｂの加工、洗浄工程において、支持基板１０Ｂで保持した洗浄水等の液体を、機能層２０Ｂの上端部まで液体を接触させることが可能となる。機能層２０Ｂの側面の算術平均粗さＲａが小さいので溶液の接触面積を大きくとることができるからである。ここで、角度βを水の接触角よりも小さくすることにより、前述の溶液を機能層２０Ｂの側面において接触させやすくなるので好ましい。
【００５５】
更に機能層２０Ｂの側面のＲａが周縁部１２Ｂの上面１２ＢａのＲａよりも小さいことから、外部からの応力は周縁部１２Ｂに集中するため、機能層２０Ｂへのダメージが少なく、信頼性の高い複合基板１Ｂを作製することができる。
【００５６】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００５７】
例えば、図１〜３に示す複合基板（１，１Ａ，１Ｂ）は、周縁部（１２，１２Ａ，１２Ｂ）は中央部（１１，１１Ａ，１１Ｂ）を囲うように配置されているが、中央部１１の周縁領域の一部分に配置されていてもよい。
【００５８】
同様に、露出領域１１ｙは被覆領域１１ｘを囲うように配置されているが、被覆領域１１ｘの周縁領域の一部分に配置されていてもよい。
【００５９】
また、支持基板（１０，１０Ａ，１０Ｂ）に直接半導体基板を貼り合わせ、半導体基板を所望の厚さになるように薄く加工することで機能層（２０，２０Ａ，２０Ｂ）としてもよい。薄く加工する方法としては、砥粒研磨、化学エッチング、イオンビームエッチングなど種々のものが採用でき、複数の方法を組み合わせてもよい。
【００６０】
薄く加工する場合、併せて、精密エッチングによって、半導体基板の表面を平らにする加工を採用してもよい。この精密エッチングに用いるエッチング手段としては、例えばドライエッチングが挙げられる。このドライエッチングには、化学的な反応によるものと、物理的な衝突によるものとが含まれる。化学的な反応を利用するものとしては、反応性の気体（ガス）、イオンおよびイオンビーム、ならびにラジカルを利用するものなどが挙げられる。この反応性イオンに使われるエッチングガスとしては、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、四フッ化炭素（ＣＦ４）などが挙げられる。また、物理的な衝突によるものとしては、イオンビームを利用するものが挙げられる。このイオンビームを利用するものには、ガス・クラスタ・イオンビーム（Gas Cluster Ion Beam；ＧＣＩＢ）を用いた方法が含まれている。これらのエッチング手段を用いて狭い領域をエッチングしながら、可動ステージで半導体基板を走査することで、大面積の素材基板であっても良好に精密エッチングをすることができる。さらにウェットエッチングや機械的研磨，メカノケミカル研磨を行なってもよい。
【００６１】
ここで、半導体基板として少なくとも支持基板に接合される側の一定領域においてドーパントの濃度分布を有するものを用いて、半導体基板を機械研削により薄層化した後に、等方性の鏡面エッチングを行ない、その後に、ドーパント濃度に対して選択性を有するエッチングにより所望の厚みの機能層（２０，２０Ａ，２０Ｂ）を得ることが好ましい。選択性を有するエッチングを用いる例としては、以下の工程を例示できる。すなわち、まず、半導体基板として、支持基板と接合される側から反対側の主面に向けてドーパント濃度が増加する領域（以下、第１領域という）を予め形成しておく。そして支持基板との接合後に第１基板を薄層化して機能層とするときに、選択エッチングのエッチャントとして、ドーパントの濃度がある閾値以下となるとエッチング速度が著しく低下するものを用いればよい。このようなエッチャントとして、例えば半導体基板としてＳｉ基板を用い、ドーパントとしてボロン（Ｂ）を用いる場合には、フッ酸，硝酸，酢酸の混合液を例示することができる。この半導体基板とエッチャントとを用いることで、半導体基板の厚みの途中で（第１領域の厚みの途中で）選択エッチングによるエッチングレートが低下し、第１領域の一部をエッチングストップ層として機能させることができる。半導体基板中における第１領域の厚み位置、第１領域におけるドーパント濃度分布を適宜調整することで、所望の厚み位置まで薄層化することが可能となる。
【００６２】
この第１領域に到達するまでの半導体基板の薄層化工程において、機械研削，等方性の鏡面エッチングを行なうことが好ましい。このような順に薄層化を行なうことにより、薄層化にかかる時間およびコストを低減し、生産性を高めるとともに、機能層の上面を平坦なものとすることができる。特に、このように、鏡面エッチング、選択エッチングの順に行なう工程を機能層２０Ｂを形成するときに採用することで、機能層２０Ｂの側面のテーパーを鋭角に、かつ算術平均粗さＲａを小さくすることができるとともに、機能層２０Ｂの上面のＲａも小さくすることができる。
【００６３】
図４に、鏡面エッチングと選択エッチングとをこの順に行なった場合と、選択エッチングのみを行なった場合との機能層２０Ｂの外周部における形状を触針式表面形状測定器（デックタック）にて測定した結果を示す。図４からも明らかなように、鏡面エッチングと選択エッチングとをこの順に行なことで、マスク等を用いなくても、角度βを鋭角とすることができ、かつ、機能層２０Ｂの側面の算術平均粗さＲａを小さくすることができることを確認した。
【００６４】
選択エッチングのみの場合には、機能層２０Ｂの外周部付近においてエッチング液の濃度、エッチング液の流れが不均一となり、その結果外周部付近におけるエッチング速度の制御が困難になることが予想される。具体的には外周部におけるエッチング速度が低下する傾向があった。これに対して、予め鏡面エッチングにより機能層２０Ｂの外周部のエッチングを積極的に進めておくことで、その後の選択エッチングを経ても所望の形状を有する機能層２０Ｂを提供することができることを確認できた。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ，１Ｂ・・・複合基板
１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・支持基板
１０ａ・・・上面
１１，１１Ａ，１１Ｂ・・・中央部
１１ｘ・・・露出領域
１１ｙ・・・被覆領域
１２，１２Ａ，１２Ｂ・・・周縁部
２０，２０Ａ，２０Ｂ・・・機能層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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