(57)【要約】  Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金で作製される第１の基板（３）の粗面（４）を、第１の基板（３）に対向する第２の基板（６）を、粗面（４）が第２の基板（６）の表面に対向して置かれるように置くことによって、平滑化するプロセスが実施される。第１（３）および第２（６）の基板は少なくとも１０μｍの距離ｄで分離され、２つの基板（３、６）の対向部分が制限空間（５）を画定する。次いで、前記合金の元素の１つを部分的に脱着し、制限空間（５）内でこの元素の飽和蒸気圧に達し、粗面（４）の粗さを低減させるのに十分な表面原子移動度を得るために第１の基板（３）は加熱される。
2014535171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板（３）の粗面（４）を平滑化する方法であって、
Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金から製造された前記粗面（４）を有する前記第１の基板（３）を準備するステップと、
前記第１の基板（３）の前記粗面（４）に表面が対向するように前記第２の基板（６）を置き、前記２つの基板（３および６）を少なくとも１０μｍと等しい距離ｄで分離し、前記２つの基板（３，６）の対向部分が制限空間（５）を画定するステップと、
前記半導体合金の元素の１つを部分的に脱着し、前記制限空間（５）内でこの元素の飽和蒸気圧に達し、前記粗面（４）の粗さを低減させるのに十分な表面原子移動度が得られるように前記第１の基板（３）を加熱するステップと、
を含むプロセス。
【請求項２】
前記分離距離ｄが２ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１に記載の平滑化プロセス。
【請求項３】
前記合金がガリウムとヒ素の合金であり、加熱が７００℃以上の温度で行われることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の平滑化プロセス。
【請求項４】
前記合金がインジウムとリンの合金であり、加熱が６００℃以上の温度で行われることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の平滑化プロセス。
【請求項５】
前記第２の基板（６）の表面が、Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の平滑化プロセス。
【請求項６】
前記第２の基板（６）の表面が粗く、前記粗面（４）および前記第２の基板（６）の表面の同時平滑化が行われることを特徴とする、請求項５に記載の平滑化プロセス。
【請求項７】
前記第２の基板（６）の表面の前記合金が、前記第１の基板（３）の前記粗面（４）の前記合金と同一であることを特徴とする、請求項６に記載の平滑化プロセス。
【請求項８】
少なくとも前記分離距離ｄと等しい厚さを有する少なくとも１つの楔によって前記粗面（４）が前記第２の基板（６）の表面から分離されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の平滑化プロセス。
【請求項９】
支持体（７）の内側に位置する脆化領域（８）を含む前記支持体（７）を準備するステップと
前記脆化領域のレベルで支持体を分離して、前記第１および第２の基板（３、６）、前記第１の基板（３）の前記粗面（４）を形成し、前記第２の基板（６）の前記表面が前記脆化領域（８）によって形成されるステップと
を含むことを特徴とする、請求項７に記載の平滑化プロセス。
【請求項１０】
前記脆化領域（８）が水素および／または希ガスの注入によって得られ、分離が熱処理ステップを含むことを特徴とする、請求項９に記載の平滑化プロセス。
【請求項１１】
前記基板（３，６）周辺の辺りに配置された楔によって前記第１および第２の基板（３，６）が分離されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の平滑化プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理を用いて、Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金を表面に含む第１の基板の粗面を滑らかにするプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体材料で作製される基板は、一般に同じ半導体材料で作製されるインゴットをダイシングすることにより得られる。ダイシング加工は、粗面を有し結晶格子中の転位などの構造的な欠陥を含む基板をもたらす。スマートカット（Ｓｍａｒｔ  Ｃｕｔ（商標））という名前で知られる、半導体材料の薄膜の移動を伴う技法も存在する。この技法は一般に、以下の３ステップ：初めの基板中に脆化埋込層を作るための水素および／または希ガスのイオン注入の第１のステップ、レシーバ基板（または強化基板）で初期基板を固定する第２のステップ、および脆化領域のレベルで分離を得る熱処理の第３のステップ、を含む。この脆化ステップは、機械的力の適用によって支援されることができる。分離後に得られる表面は、特にガリウムヒ素合金（ＧａＡｓ）、またはインジウムリン合金（ｌｎＰ）の薄層の移動の場合には、目標とする用途と相容れない大きな粗さを示す。
【０００３】
ダイシング加工およびスマートカット（商標）プロセスの後、特にマイクロ電子デバイスを製作するためには、それらを使用する前に、基板の表面粗さを低減することが必要である。表面粗さは、一般にＡＦＭと略される原子間力顕微鏡法によって評価される。この装置は、粗さの平均二次偏差の値に対応するＲＭＳ（二乗平均平方根）粗さの測定を可能にする。２、３μｍ２の走査表面でＲＭＳ粗さは、平均高さに関する平均値として粗さの山谷の高さを定量する。他に示さない限り、以下に示す粗さ値は、５μｍ×５μｍの走査面についてＡＦＭによって測定されたＲＭＳ値である。
【０００４】
半導体材料基板の表面粗さを低減するために、化学機械研磨（ＣＭＰ）はマイクロエレクトロニクス分野で最も広く使用される解決策の１つである。しかし、この解決策は厄介で、非常に粗い表面については比較的長い実施時間を必要とする。基板の粗さを低減するために、熱による平滑化を使用する代替解決策も実施することができる。この解決策は基板の熱処理を高温で遂行することにある。表面原子は熱処理によって移動度を得ることができ、それによって、表面エネルギーを下げて粗さを低減することができる。この解決策は、主としてシリコン基板に使用される。しかし、例えばＧａＡｓまたはｌｎＰで作製された半導体合金基板への、この熱による平滑化技法の置き換えは、達成するのが困難なままである。
【０００５】
実際には、熱処理がＧａＡｓおよびｌｎＰについて高温（通常５００℃を超える）で行われる場合、これらの半導体合金は分解し得るが、この現象は特定の雰囲気中での熱処理の遂行により避けることができる。Ｓｍｉｔｈらは、「分子線エピタキシーによるＧａＡｓの成長中の表面微細構造の変化」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，５９（２５），（１９９１））と題する論文において、例えばＧａＡｓ基板の粗さを改善するヒ素含有雰囲気中での熱処理の使用を記載している。しかし、この種類の熱処理は、アルシン（ＡｓＨ３）などの危険なガスを扱う必要があり、高価な特殊の設備を設置しなければならないことを意味する。
【０００６】
フランス特許出願公開第２８６７３０７号は、スマートカット（商標）プロセスによって得られた分離ステップ後の結晶構造をキュアする特定の熱処理の実績を記載している。このプロセスは、すべての半導体材料、とりわけシリコンゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）系の半導体に適用される。この熱処理はまた、表面がまだ接しているにもかかわらず、分離後に得られる表面を平滑化する効果がある。この熱処理を遂行する場合、特にサーマルバジェット（ｔｈｅｒｍａｌ  ｂｕｄｇｅｔ）（熱処理の時間および温度の組合せ）に関して、２つの表面が接触して不可逆的な互いとの再結合を防止するために、接触において注意をしなければならない。さらに、表面が分離後接触したままであると、掻き傷が表面に現れる場合がある。掻き傷は、実際、これは対向する表面間の分離が起きる瞬間に発生する、粒子、または材料の山の存在から生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】フランス特許出願公開第２８６７３０７号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「分子線エピタキシーによるＧａＡｓの成長中の表面微細構造の変化」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，５９（２５），（１９９１））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特定のマイクロおよびナノテクノロジー分野において、Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金を少なくとも表面に有する基板に、実施するのが容易で、安価で、危険なガスの使用を避けるプロセスに従って得られる滑らかな表面を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この必要性は、Ｇａ、Ａｓ、ＡＩ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金で作製された第１の基板の粗面を平滑化する方法の提供により満足される傾向がある。ここで、第１の基板の粗面が第２の基板の表面に面するように第２の基板は第１の基板に面して配置されている。２つの基板は、少なくとも１０μｍに等しい距離ｄで分離され、それにより第１および第２の基板の対向部分は制限空間を画定する。前記平滑化方法はまた、前記合金の元素の１つを部分的に脱着し、制限空間中でこの元素の飽和蒸気圧に到達するように第１の基板を加熱し、粗面の粗さを低減するのに十分な表面原子移動度を得るステップを含む。
【００１１】
他の利点および特色は、非限定的な例示目的のみについて示され添付の図面に表された、本発明の特定の実施形態の以下の説明からより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】近接キャップによる基板の熱処理法の実施形態の断面図を概略的に表す。
【図２】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの第１の実施形態の断面図を概略的に表す。
【図３】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの第２の実施形態の断面図を概略的に表す。
【図４】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの第２の実施形態の変形の断面図を概略的に表す。
【図５】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの第２の実施形態の変形の断面図を概略的に表す。
【図６Ａ】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの実施形態において使用されるボートの断面図を概略的に表す。
【図６Ｂ】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの実施形態において使用されるボートの断面図を概略的に表す。
【図６Ｃ】本発明による基板の粗面を平滑化するプロセスの実施形態において使用されるボートの断面図を概略的に表す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金を含み、構造的な欠陥のない少なくとも１つの滑らかな表面を有する基板を製造する信頼できる実用的な低費用の手段は、処理される表面のレベルでこの合金の激しい分解を防止する雰囲気を局部的に作り出すことによって、標準の装置および雰囲気を用いる熱処理による平滑化を使用することにある。
【００１４】
ドーパントの活性化のために、または例えばＧａＡｓまたはｌｎＰからの半導体合金で作製された基板の電気特性を改善するために、２つの基板を互いの上に置くことにより熱処理を遂行することが既に提案されている。近接キャップと呼ばれるこの解決策は、半導体合金で作製された基板の分解現象が、これらの特定の熱処理が行われる場合、制約されることを可能にする。
【００１５】
図１に表されるように、近接法は、基板１の有用な表面Ｓ１に保護基板２を置き、このように保護された基板１を熱処理することにある。保護基板２は、有用な表面Ｓ１の近傍に基板１とともに局部雰囲気を作り出すように選択され、それによって熱処理が行われる場合、半導体合金の分解を制限する。例えば、基板１および２がＧａＡｓで作製された場合、ヒ素で飽和した局部雰囲気は、熱処理が行われるときに、接して置かれた２つの基板１および２の間に作り出される。この局部雰囲気は、接して置かれた基板１および２の各表面上でのＧａＡｓの軽微な一時的分解によって生じる。熱処理が行われる場合、ヒ素での局部雰囲気の飽和は、それによってＧａＡｓで作製された基板１の有用な表面Ｓ１の分解を防止する。
【００１６】
ドーパントの活性化のため、または電気特性の改善のための先行技術での滑らかな表面への熱処理が制限されたサーマルバジェット、典型的には６５０℃で１０分間、または７００℃で１分間、または１０００℃で２０秒間で行ったが、粗さへの効果は観察されなかった。
【００１７】
表面処理の分野への、特に半導体合金で作製された基板の平滑化への近接キャップ法の置き換えは、熱による平滑化は、大きなサーマルバジェットを用いる熱処理を必要とするので適切ではない。しかし、高温が適用される場合は、この種の熱処理は、近接キャップ法において互いの上に置かれた２つの基板の接着をもたらしがちである。結合の問題を防止するために、平滑化される表面を含む基板を、以下の実施例中に詳細に記載されているような平滑化熱処理の間、非空距離ｄだけ別の基板から分離することができる。
【００１８】
図２に表された特定の実施形態によると、第１の基板３の粗面４を平滑化する方法は、第２の基板６を使用する。前記粗面４は、Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金で作製されている。好ましくは、前記合金はＩＩＩ−Ｖ型半導体合金である。粗面４の合金もドープした半導体合金であってよい。例えば、半導体合金は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｓ、ＳｎおよびＺｎから選択される元素によって１０００当たり１未満の原子比率でドープすることができる。
【００１９】
第２の基板６は、第１の基板３に面して置かれ、２つの基板は、熱処理が行われる場合、制限空間を画定する、２つの対向する表面が互いに接着することができないように少なくとも１０μｍに等しい距離ｄで分離されている。２つの対向する基板３および６の２つの表面を形成する２つの材料は、直接接していない。有利には、第１の３および第２の６の基板は接していない。言いかえれば、第２の基板６の要素もその一部も、第１の基板３の要素にもその一部にも接していない。第２の基板６は、さらに、粗面４が少なくとも１０μｍと等しい距離ｄで第２の基板６の表面から分離されるように配置されている。第１および第２の基板３および６の対向部分は、それによって制限空間５を画定する。有利には、制限空間５は、２つの対向する基板間の過剰圧力の問題を防止する開いた空間であって、それによって基板の脆化を避ける。粗面によって意味するものは、粗さを示し、前記表面が使用される前にその粗さを低減する処理が必要な表面である。一般に粗面は、５ｎｍを超えるＲＭＳの測定粗さを有する。
【００２０】
粗面４と基板６の表面が少なくとも１０μｍと等しい距離で分離されているという事実によって意味するものは、この粗面４のどの１μｍ×１μｍの試料についても、この試料の中央面と、対向する第２の基板６の表面の１μｍ×１μｍの試料の中央面との間の距離が少なくとも１０μｍであり、試料上の中央面が、式に従って任意の参照面に関してその高さｚｍで画定されていることである。
【数１】
2014535171.tif 000003
式中、ｚ（ｉ、ｊ）は、この参照面に関して試料の点（ｉ、ｊ）の高さを表し、１つの試料当たり２５６×２５６点測定される。
【００２１】
次いで、第１の基板３は、部分的に前記半導体合金の元素の１つを脱着し、制限空間内でこの元素の飽和蒸気圧に到達するように加熱される。言いかえれば、熱処理は第１の基板３を加熱するように行われる。分離距離ｄ、およびまた熱処理の温度および持続時間は、粗面４の半導体合金の元素の１つの飽和蒸気を含有する雰囲気が得られ、粗さを低減するのに十分な表面原子移動度を提供するように選択される。熱処理が実施される場合、粗面４と第２の基板６の表面との結合は、距離ｄによって防止することができる。そのため、熱処理は、結合の何らかの危険性を防止しつつ、粗面４の速く効率的な平滑化が得られる高温で遂行することができる。
【００２２】
好ましくは、第１の基板３を加熱するように設計される熱処理は５００℃を超える温度で行われる。この熱処理は、当然半導体合金の溶融温度より低温で遂行されなければならない。
【００２３】
第１の基板３および第２の基板６は、直接接触せず、第２の基板６の表面から粗面４の分離は、任意の公知の手段、好ましくは分離距離ｄと少なくとも等しい厚さ有する楔によって遂行することができる。したがって第１の３と第２の６の基板との間には、主として、局部的に配置された楔によって材料が欠如している。楔の位置は、開いた制限空間を有するように配置される。例示の目的に対して、距離ｄと少なくとも等しい厚さを有する楔（図示せず）は、第２の基板６の表面に配置することができる。第２の基板６のこれらの楔の位置、第１および第２の基板３および６の表面の湾曲、ならびに基板の全厚さ変動（ＴＴＶ）は、特に楔の必要な厚さを明らかにするために考慮に入れる。次いで、第１の基板３はこれらの楔上に置かれる。楔は、好ましくは第１の基板３の周端縁とのみ接するように配置される。さらに、楔は、第１の３および第２の６の基板とのいかなる結合も防止するように選択される。好ましくは、楔は、第１の基板３の材料および第２の基板６の材料とは異なる材料で作製されている。楔はまた、第１および第２の基板３および６と前記材料の結合を助長しない特性を有する材料（石英、シリコンまたは炭化ケイ素（ＳｉＣ）など）によって形成された基材で作製することができる。楔は、表面の特質、例えば非常に粗いまたは接触面をほとんど含まない表面をさらに有してよく、楔と第１の３および第２の６の基板との間の結合が防止されるようにする。一変形として、基板３および６の固定機構を設けることは可能である。例示の目的として、基板吸引手段を、所与の分離距離ｄに基板３および６を維持するために使用することができる。
【００２４】
粗面４を平滑化する方法は必須の熱処理ステップを含む。このステップは、表面原子について大きなサーマルバジェットを設けるように行われる。粗面４の半導体合金の性質に応じて、サーマルバジェットは、表面原子が移動度を獲得することができるのに十分に効率的になり、表面エネルギーが減少し、粗さが低減し得るように選ばれる。通常、ＧａＡｓおよびｌｎＰについて、サーマルバジェットは、７００℃で約３０分、１０００℃で約２分またはそれをやや超える。
【００２５】
熱処理ステップは、任意の公知の方法によって、例えば従来の管状炉またはＲＴＡ（高速熱アニール）炉を使用して行われる。
【００２６】
第２の基板６の表面に対する基板３の巧みな構成によって、従来の熱処理が粗面４の平滑化に使用されることを可能にする。実際は、実施形態に応じて、熱平滑化は従来の雰囲気中、例えば中性雰囲気（窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）またはアルゴン（Ａｒ）またはこれらのガスの１つ、例えばＮ２およびＨ２の混合物を含む混合物など）中で熱処理を使用して行われる。熱処理の初めに、粗面４の半導体合金は、分解し、半導体合金を構成する化学元素の少なくとも１つに富む雰囲気を局部的に作り出す。次いで、制限空間５は、この化学元素で飽和した局部雰囲気を含み、その結果、粗面４の分解を最小限にすることができる。
【００２７】
さらに、粗面４および基板６の表面を少なくとも１０μｍの距離に維持することで、これらの２つの表面間の直接結合の危険性を有利に防止する。平滑化熱処理の条件での制約はそれによって緩められる。言いかえれば、より高温度でまたはより長い時間、結合の危険性がない熱処理を実施することが可能である。熱処理の温度を上げると、より短い熱処理時間で、同等またはより良好な特質の平滑化さえ得ることが可能になり、平滑化プロセスはそれほど高価でなく、より効率的になる。
【００２８】
粗面４と第２の基板６の表面との間の分離距離ｄは、好ましくは可能な限り小さくなるように選択される。隔離の効率は、実際に、第１の基板３の半導体合金の元素で制限空間５を飽和する容易さに依存し、この距離ｄが大きいほど、飽和すべき体積は大きくなる。さらに、距離ｄが増すと、制限空間５の外側への飽和する種の漏出が容易になる。有利には、分離距離ｄは、２ｍｍ未満、１ｍｍまたは５００ｎｍでさえある。
【００２９】
分離距離ｄを調節し第１の基板３に十分なサーマルバジェットを与えることによって、表面４の粗さを低減することができ、同時に第１の基板３の合金の分解を防止する。
【００３０】
第２の基板６は、例えば第１の基板３に対して熱に安定な材料で作製された基板支持体である。すなわち、これは第１の基板３の材料の溶融温度（ＧａＡｓは約１２３８℃、ｌｎＰは約１０６２℃）より高い温度に耐える。第２の基板６は、好ましくはＲＴＡ炉用のウエハレシーバ支持体、例えば炭化ケイ素合金（ＳｉＣ）で作製した被膜を含むグラファイト支持台である。
【００３１】
粗面４の熱平滑化を保証するために、熱処理は、例えばＧａＡｓで８００から１２００℃、ｌｎＰでは７００から１０００℃の間に含まれる比較的高温で行われる。しかし、第１の基板３の同一の構造的特性を維持するためには、熱処理は、有利には基板３の半導体合金の溶融温度より低温で行われる。
【００３２】
第１の基板３の半導体合金は、好ましくはＧａＡｓ系の半導体合金であり、その場合には、熱処理は、有利には、７００℃以上、さらには８００℃または９００℃よりも高い温度で、しかし溶融温度未満で、そのため通常１２００℃未満で行われる。第１の基板３の半導体合金は、ＩｎＰ合金であってもよく、その場合には、熱処理は、有利には、６００℃以上、さらには７００℃または８００℃よりも高い温度で、しかし溶融温度未満で、そのため通常１０００℃未満で行われる。
【００３３】
図３に表された別の特定の実施形態によれば、第２の基板６の表面は、Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮから選択される少なくとも２種の元素による半導体合金を含む。第２の基板６の表面の半導体合金は、好ましくは粗面４のそれと同一である。第２の基板６の表面は粗くてよく、通常、５ｎｍを超えるＲＭＳ粗さを有する。この実施形態によれば、第１および第２の基板３および６の表面がそこに関与するので、制限空間５のより速い飽和を達成することができ、それによって粗面４、および第２の基板６の表面の同時平滑化が可能になる。
【００３４】
分離距離ｄは、好ましくは基板３および６のそれぞれの最大曲率の和とほぼ等しく、それに基板３および６の厚さの変動を考慮してマージンを加える。例えば、１００ｍｍのウエハについて最大曲率は約２０μｍである。したがって、１００ｍｍのウエハ（基板３および６）については、平滑化熱処理が行われる場合の分離距離ｄは一般に約５０μｍになる。
【００３５】
例示の目的で、ＧａＡｓで作製された粗面の熱処理を使用する平滑化プロセスを実施した。この表面は、スマートカット（商標）プロセスによってシリコンで作製された支持基板上へのＧａＡｓ層の移動の後、得られた。ＧａＡｓの移動についての注入条件は、１０５ｋｅＶで５＊１０１５Ｈｅ＋／ｃｍ２、および１６０ｋｅＶで３＊１０１６Ｈ２＋／ｃｍ２の共注入であった。分離は約２３０℃の温度で得られた。分離ステップによって、２１ｎｍＲＭＳの測定粗さを有するＧａＡｓ表面が得られた。
【００３６】
このようにして得られた基板を、中性雰囲気（Ｎ２）中の標準ＲＴＡ炉で大気圧でアニールした。各熱処理の前に、基板は２つずつＧａＡｓ表面が互いに対向するように配置した。各対のＧａＡｓ基板は、厚さが５０μｍから４００μｍの間にある楔によって分離した。測定した表面粗さは、７００℃以上の平滑化熱処理温度について低減された。特に、１０００℃で２分間の処理およびＧａＡｓ表面間の５０μｍの分離距離ｄについて、粗さは３．２ｎｍＲＭＳに減少した。
【００３７】
分離距離ｄが減少するにつれてＧａＡｓ表面の測定粗さは連続的に減少する。楔の厚さを４００から２２０μｍ、次いで５０μｍに減らしたとき、粗さは、４．６ｎｍＲＭＳから３．８ｎｍＲＭＳ、次いで３．２ｎｍＲＭＳに実際に減少した。
【００３８】
比較例用に、ＧａＡｓ基板を管状炉においてＮ２雰囲気中、減圧で８００℃の温度で１時間アニールした。各ＧａＡｓ基板は、炉に挿入する前に石英ボートのスロットに置いた。スロットは約４ｍｍ離して間隔をとり、約４ｍｍの分離距離ｄで対向する構成でＧａＡｓ基板をアニールすることができた。これらの熱処理条件では、ＧａＡｓ基板の表面粗さは大幅に増加し、干渉分析による粗さの測定は不可能となった。この構成によってアニールしたＧａＡｓ基板の粗さのこの大きな増加は、ＧａＡｓ基板の表面の分解によって生じる。ＧａＡｓ基板間の分離距離ｄは、実際あまりにも大きく、ＧａＡｓ基板の表面の近傍中に窒素ガス流の流れを可能にし、局部でのヒ素の飽和はもはや不可能となる。
【００３９】
同様の試験を、スマートカット（商標）法によるｌｎＰ層の移動後行った。分離ステップで２つの粗いｌｎＰ表面を生じ、そのうちの少なくとも１つは１４ｎｍＲＭＳの測定粗さを有していた。分離ステップ後に得られた２つのｌｎＰ表面を５０μｍの楔で分離するように互いに対向して置いた。次いで、５０μｍの楔で分離した２つのｌｎＰ表面の、７００℃３０分間のＲＴＡ炉での熱処理によって、粗さを約４ｎｍＲＭＳに減少させることができた。８００℃で３０分間の熱処理、続く近接キャップ構造によって、２つのｌｎＰ表面の結合が結果として生じた。
【００４０】
図４および５に表された実施の特定の実施形態によれば、粗面は、１つのおよび同一の支持体７から得られる。図４に説明されるように、脆化領域８は、支持体７の内部で生じる。脆化領域８は、有利には、脆化させる元素の注入によって得られる。ドナーウエハ３’での脆化させる元素の実施ステップ後、支持体７は、ドナーウエハ３’、およびレシーバウエハ６’の結合によって形成することができる。結合は結合界面９のレベルで行われる。図５に説明されるように、次いで、支持体７が、脆化領域８のレベルで分離され、第１および第２の基板３および６を形成する。第１の基板３の粗面４および第２の基板６の表面は、脆化領域８によって形成される。脆化領域８は、有利には、水素および／または希ガスの注入によって得られ、分離ステップは熱処理によって行われる。
【００４１】
分離ステップ後、第１、第２の基板３および６を、１０μｍを超える、好ましくは約５０μｍの分離距離ｄに維持するために機械的手段が使用される。これらの機械的手段は、例えば、基板３および６の周辺の辺りで、好ましくは斜面のレベルで実質的に規則的に配置された楔を含むことができる。機械的手段はまた、基板の各側に配置されたブレードまたはギロチンなどの挿入手段、または吸引手段からなることができる。次いで、基板３および６の表面の平滑化を可能にする熱処理は、前述のように行われる。
【００４２】
有利には、分離熱処理および平滑化熱処理は、同一の炉で行われる。図６Ａから６Ｃに説明されるように、本発明による平滑化法は、有利には、スマートカット（商標）法と関連して、特にＧａＡｓまたはｌｎＰで作製された小さい粗さの表面を得るために使用される。そのような材料は、例えばシリコン基板上に移動させることができる。分離または分離ステップは総体として行われる。
【００４３】
例示の実施形態によると、分離する多数の支持体７は、有利には石英で作製されたボート１０のスロット１１中に鉛直に置かれる（図６Ａ）。ボート１０のスロット１１は最大４ｍｍの距離で互いから分離される。次いで、ボートを炉に挿入して、注入によって得られる脆化領域８のレベルで各支持体を分離するように設計された熱処理ステップを受ける。この分離熱処理は、脆化させる注入条件に応じて２００〜３００℃の間で行われる。変形として、分離熱処理は、機械的力の適用によって支援することができる。図６Ｂに説明されるように、ボート１０の各スロット１１には楔１２が設けられ、例えば、支持体７の周辺の辺りに、特に斜面のレベルで実質的に規則的に配置される。約５０μｍの分離距離で分離した後、楔１２は、得られた表面（第１の３および第２の６の基板の表面）を維持するように設計されている。楔１２はまた、分離を引き起こす目的に役立つことができる。
【００４４】
図６Ｃに説明されたように、分離のステップ、ならびに得られた基板３および６を分離距離に維持するステップの後、炉の温度を上げる。前述のように、第１の３および第２の６の基板の平滑化熱処理は、このように炉によって実施することができる。ｌｎＰで作製された、移動させた表面に関して、熱処理は、好ましくは８００℃で３０分間行われる。この方法によって粗さを、分離ステップ後の１４ｎｍＲＭＳから平滑化熱処理後の４ｎｍＲＭＳに低減することができた。同様に、ＧａＡｓで作製された、移動させた表面に対して、平滑化熱処理は、同一条件下で、分離ステップ後測定した２１ｎｍＲＭＳの粗さと比較して、約３ｎｍＲＭＳの粗さを得ることが可能になった。
【００４５】
また、表面粗さをさらに低減するために本発明による平滑化熱処理を追加のＣＭＰステップと組み合わせることが可能である。この追加のＣＭＰステップは通常のＣＭＰステップより短く、そのため、先行の平滑化熱処理なしで遂行されていた場合ほど厄介ではない。
【図１】
2014535171.tif 000004
【図２】
2014535171.tif 000005
【図３】
2014535171.tif 000006
【図４】
2014535171.tif 000007
2014535171.tif 000008
【図６Ａ】
2014535171.tif 000009
【図６Ｂ】
2014535171.tif 000010
【図６Ｃ】
2014535171.tif 000011
【国際調査報告】
2014535171.tif 000012
2014535171.tif 000013
2014535171.tif 000014
2014535171.tif 000015
2014535171.tif 000016
2014535171.tif 000017