(57)【要約】【課題】レシーバ・ウェファ（Ｂ）上に半導体材料で作られた薄層（５、５０）を有する構造物を形成する方法を提供すること。【解決手段】本方法は、    支持基板（１）上にエピタキシャル成長によって形成された層（４）からの材料の厚み（Ｔｒ）の除去による表面準備ステップ（１３）と、    レシーバ・ウェファ上に薄層を形成するためのエピタキシ済み層の一部分（５、５０）のレシーバ・ウェファ（Ｂ）へのトランスファであって、支持基板（１）およびエピタキシ済み層の残りの非トランスファ部分（４０）を含む陰極（Ａ’）もまた形成されるトランスファ・ステップとを含み、    上記表面準備ステップによって除去された厚み（Ｔｒ）は、上記表面準備ステップの陰極（Ａ’）への適用が、表面準備ステップによってその厚みが低減された残りの部分（４０）から新しい薄層の形成を可能にするように適応されることを特徴とする。【選択図】図１
2007116161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レシーバ・ウェファ（Ｂ）上に半導体材料で作られた薄層（５，５０）を有する構造物を形成する方法であって、
支持基板（１）上にエピタキシャル成長によって形成された層（４）からの材料の厚み（Ｔｒ）の除去による表面準備（１３）ステップと、
前記レシーバ・ウェファ上に前記薄層を形成するための前記エピタキシ済み層の一部分（５，５０）の前記レシーバ・ウェファ（Ｂ）へのトランスファであって、前記支持基板（１）および前記エピタキシ済み層の残りの非トランスファ部分（４０）を含む陰極（Ａ’）もまた形成されるトランスファ・ステップと、を含み、
前記表面準備ステップによって除去された厚み（Ｔｒ）は、前記表面準備ステップの前記陰極（Ａ’）への適用が、前記表面準備ステップによってその厚みが低減された前記残りの部分（４０）から新しい薄層の形成を可能にするように、適応されることを特徴とする方法。
【請求項２】
材料の前記除去は非選択的除去であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
材料は研磨、たとえばＣＭＰタイプの研磨によって除去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】
材料の除去によって除去される厚みは０．１から４μｍの間であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記陰極が前記表面準備ステップのために使用される前に、前記陰極（Ａ’）に固定されたままになった前記トランスファされた層（５，５０）の周辺部分に対応する除去リング（８０）の部分を除去するステップが前記陰極上で実行されることを特徴とする、請求項１ないし４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
材料の除去によって除去される厚みは０．１から２μｍの間であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記リングは前記陰極の端を研磨することによって除去されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記リングは材料の陰極からの局部的除去を適用することによって、たとえば局部的プラズマ・エッチングによって、除去されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項９】
いわゆるドナー・ウェファ（Ａ）が、エピタキシャル成長によって前記層（４）が形成された前記支持基板（１）を有し、前記トランスファが、前記エピタキシ済み層（４）の厚みの中に脆化ゾーン（７）を形成する（１６）こと、前記ドナー・ウェファとレシーバ・ウェファを密接に接触させる（１７）こと、および前記脆化ゾーン（７）のレベルで分離する（１８）ことからなる諸ステップを含み、前記陰極（Ａ’）が形成された後で該陰極（Ａ’）に残っているマイクロキャビティ（７０）をバーストする脱気熱処理ステップが該陰極（Ａ’）に適用されることを特徴とする、請求項１ないし８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記脱気熱処理は、前記分離ステップのための熱処理に使用されるものより大きなサーマルバジェットを用いて実行されるアニーリングであることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
アニーリングは７００℃より高い温度で行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記陰極（Ａ’）の表面は前記脱気熱処理の後で実行されるステップで洗浄されることを特徴とする、請求項９ないし１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
ＲＣＡタイプの洗浄が行われることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
洗浄後に酸化層を除去するステップが実行されることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記酸化層はＨＦタイプの化学エッチングによって除去されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記エピタキシ済み層はＳｉＧｅバッファ層（３）上でエピタキシャル成長によって形成された緩和ＳｉＧｅ層（４）であり、前記バッファ層は、Ｓｉ支持基板（１）上でエピタキシャル成長によって形成され、前記支持基板（１）との界面から漸進的に増加するＧｅ含有量を有し、前記トランスファされた薄層は前記緩和ＳｉＧｅ層（４）の一部分を含み、ＣＭＰ研磨処理が、２から１５％の間の圧縮率を有する研磨パッドおよび７０から２１０ｎｍの間のサイズを有するシリカ粒子を２０％以上含むスラリーを使用して、前記表面準備ステップ中に実行されることを特徴とする、請求項１ないし１５の何れかに記載の方法。
【請求項１７】
前記エピタキシ済み層（４，４０）は緩和ＳｉＧｅ層であり、前記準備ステップ（１３）の後で、上の前記緩和ＳｉＧｅ層（４，４０）上に歪みＳｉ層を有する被覆層（５）を形成することを意図されたエピタキシャル成長ステップ（１４）を含むことを特徴とする、請求項１ないし１６の何れかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、レシーバ・ウェファ上に半導体材料で作られた薄層を備えた構造物の形成に関し、薄層はドナー・ウェファからレシーバ・ウェファにトランスファされる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、薄層がトランスファされた後で、ドナー・ウェファのリサイクルを可能にすることを目標とする。より正確には、本発明は、エピタキシャル成長によって形成された層が支持される支持基板を、トランスファ（transfer）前に含むドナー・ウェファであって、薄層は上記エピタキシ済み層の一部分から形成され、支持基板および上記エピタキシ済み層の残りの除去されなかった部分を、トランスファ後に備えるドナー・ウェファのリサイクルを可能にすることを目標とする。
【０００３】
リサイクルされるべきドナー・ウェファは、一般に、ドナー・ウェファをレシーバ・ウェファに接触させるステップと、エピタキシ済み層の厚みの中に生成された、特にイオン注入によって生成された脆化ゾーンでの分離ステップとを含むトランスファ法から生じる陰極（negative）である。
【０００４】
たとえば、分離は、場合によっては（特にスマートカット（登録商標）法などの）機械的ストレスと組み合わされた熱ストレスの印加によって、あるいは機械的ストレスだけ（たとえば、多孔質脆弱化層で加圧流体ジェットを使用するエルトラン（登録商標）法）の適用によって、あるいは他の手段（超音波の使用など）によって達成される。
【０００５】
脆化ゾーンのレベルでの分離を用いたトランスファ法の一形態の主要諸ステップが図１に示されている。
【０００６】
この図は、ＳｅＯＩ（セミコンダクタ・オン・インシュレータ）タイプの構造体を作製し、またドナー・ウェファＡから生じる残部Ａ’を作製するための一連のステップ１１から１８を示し、この残部は、支持基板１およびレシーバ・ウェファＢから始まる前述の「陰極」に対応する。
【０００７】
（本明細書に示されている例ではシリコンで作られた）支持基板１を有するステップ１１から始まって、エピタキシャル成長によって支持基板上に１つの層または重なった複数の層を有する構造物２を形成するように設計されたステップ１２が実行される。
【０００８】
図１に示された例では、エピタキシ済み構造物２は、バッファ層３、および該バッファ層３上に層４を備える。用語へテロエピタキシャル構造物もこのタイプの構造物を限定するために使用される。
【０００９】
支持基板１上に配置されたバッファ層３は、その表面上に支持基板１のメッシュ・パラメータ(mesh parameter)とかなり異なるメッシュ・パラメータを有する。たとえば、バッファ層は、Ｓｉ支持基板との界面から漸進的に増加するＧｅ濃度を有するＳｉＧｅ層でよく、したがって、２つのメッシュ・パラメータ間の移行を設定するために漸進的に変更されるメッシュ・パラメータを有する。
【００１０】
たとえば、メッシュ・パラメータのこの漸進的変更は、バッファ層の厚みの中で漸進的に達成されてよい。
【００１１】
それはまた、「諸段階」によって達成されることができ、各段階はより低い段階のメッシュ・パラメータと異なるほぼ一定のメッシュ・パラメータを有する薄層であり、したがってメッシュ・パラメータは１段階ずつ個別に変更される。
【００１２】
層４は、バッファ層３上に配置され、支持基板のメッシュ・パラメータとは異なる、バッファ層表面のメッシュ・パラメータを有する。層４は、一般に、バッファ層３によって緩和された材料、この場合は緩和（relaxed）ＳｉＧｅで作られる。
【００１３】
バッファ層３および層４は、ＣＶＤ（化学気相成長）法やＭＢＥ（分子線エピタキシ）法などの知られている技法を使用して、支持基板１上にエピタキシャル成長によって形成される。
【００１４】
層４は、すぐ下にあるバッファ層３の形成後直ちに元の位置で作られてよい。層４の成長はまた、すぐ下にあるバッファ層の短い終了ステップの後で達成されてもよい。
【００１５】
したがって、ステップ１１および１２は、リサイクルから生じたものではないので本説明の残部において「フレッシュな」と形容されるドナー・ウェファを形成するために使用される。
【００１６】
次のステップは、エピタキシ済み構造物２（この場合は層４の表面）のための表面準備ステップからなるステップ１３である。この層のための表面準備ステップは、たとえば化学機械研磨（ＣＭＰ）の形態で、「フレッシュな」ウェファの表面から材料を除去することによってこの層に適用される。
【００１７】
ステップ１４は、ドナー・ウェファＡの表面上の、言い換えれば、エピタキシャル成長によって（実際には、層４の形成に関して上記で説明されたのと同じ方法で）本説明で示された例の緩和ＳｉＧｅで作られた層４の表面上の、被覆層(overlayer)５の形成のための任意選択ステップである。この場合、バッファ層３、層４および被覆層５を含むヘテロエピタキシ済み構造物２’が支持基板１上に形成された。
【００１８】
有利には、被覆層５のメッシュ・パラメータは、構造物２のフリー・フェース（free face）上の緩和材料のメッシュ・パラメータと実際には同じであり、示された例では、一般に、緩和ＳｉＧｅ層４の表面上の歪みＳｉ層である。
【００１９】
被覆層５はまた、緩和ＳｉＧｅで作られた第１層および該第１層上に配置された歪みＳｉで作られた第２層を含んでもよい。言い換えれば、ＳｉＧｅエピタキシは、歪みＳｉ層がやはりエピタキシによって堆積される前に行われる。
【００２０】
ドナー・ウェファＡの可能な一利用形態は、支持基板１上のエピタキシ済み構造物２の層４の一部分から、および、適用可能であれば、任意選択ステップ１４中に構造物２の表面上に形成された被覆層５から形成された薄層を除去することである。
【００２１】
酸化層（oxide layer）６を形成するためにドナー・ウェファおよび／またはレシーバ・ウェファの表面上に酸化層を形成する任意選択ステップが１５で実行され、このステップは、得られるべき最終製品、この場合は酸化層に対応する絶縁層を含むＳｅＯＩ構造物、に関する。
【００２２】
ステップ１６は、エピタキシ済み構造物２、２’の厚みの中に、およびより正確には与えられた例の層４の厚みの中に、脆化ゾーン(embrittlement Zone)７を形成するために、ドナー・ウェファにイオン（たとえば水素イオンおよび／またはヘリウムイオン）を注入するために実行される。
【００２３】
次のステップ１７は、酸化されたドナー・ウェファＡとレシーバ・ウェファＢを結合することである。
【００２４】
「結合すること(Bonding)」とは、分子結合に対応してもよく、また酸化されたドナー・ウェファとレシーバ・ウェファの結合を容易にするために、これらの２つの要素の向かい合う面と面の間に製品を添加することによって補強されてもよい、密接で永久的な接触を作り出すことを意味する。いずれの場合でも、通常、結合の前に結合されるべき表面の洗浄が行われる。
【００２５】
ステップ１８では、結合によってこのように形成されたアセンブリが脆化ゾーン７で分離される。前述のように、この分離は、たとえばこのアセンブリに熱ストレスおよび／または機械的ストレスを加えることによって行われてよい。
【００２６】
ステップ１８で説明されたように、結果は以下の通りである。
【００２７】
−第１に、表面の層が、（層４の一部分５０および場合によっては任意選択ステップ１４で形成された被覆層５を含む）脆化ゾーンによって限界を定められたドナー・ウェファＡの層に対応するＳｅＯＩ構造物に対応する、陽極Ｐ。言い換えれば、トランスファされた薄層は、レシーバ・ウェファＢに接触させられた側の、脆化ゾーンによって限界を定められた構造物２（および場合によっては２’）の部分に対応する。
【００２８】
したがって、ステップ１４および１５が完了したとき、酸化層６、歪みシリコン被覆層５、および緩和ＳｉＧｅ層４のトランスファされた部分(transferred part)５０が順々に積み重ねられたレシーバ・ウェファＢを有する陽極(positive)Ｐが得られる。次いで、一般に、トランスファされた部分５０は除去され、その結果、最終成果物はｓＳＯＩ（歪みシリコン・オン・インシュレータ）タイプの構造物である。
【００２９】
ステップ１４が完了されない場合、成果物は、酸化層６および緩和ＳｉＧｅ層４のトランスファされた部分５０が順に積み重ねられたレシーバ・ウェファＢを有する陽極である。次のステップは、一般に、（その時、成長基板として働く）層５０上のシリコン層のエピタキシャル成長による堆積であり、次いで堆積された層内のシリコンはすぐ下にある層５０内の緩和ＳｉＧｅによって歪ませられる。最終成果物は、ＳＧＯＩ（歪みシリコン・オン・ＳｉＧｅ・オン・インシュレータ）タイプの構造物である。
【００３０】
−第２に、レシーバ・ウェファＢに結合されたままでなかった、したがって支持基板１およびエピタキシ済み構造物２、２’の残りの非トランスファ部分４０を有するドナー・ウェファの部分に対応する、陰極Ａ’。この場合、上記残りの部分４０は、（分離が行われた脆化ゾーン７のすぐ下にあったので）レシーバ・ウェファＢに結合されたままになっていなかった層４の部分に対応する。
【００３１】
薄層をドナー・ウェファから除去する場合、薄層はエピタキシによって堆積されたドナー・ウェファの一部分から形成され、特に上記で与えられた適用例（ｓＳＯＩまたはＳＧＯＩの形成）に関連して、構造物の一部分から形成され、陰極は通常リサイクルされない。
【００３２】
この陰極Ａ’のリサイクルの欠如の結果として、（別の薄層を除去するために）（新しい）ドナー・ウェファを形成する場合、支持基板１上に１つの層または重なった複数の層を有する構造物２をエピタキシャル成長によって堆積するために、新しい支持基板を使用し、ステップ１１および１２を繰り返すことによって新しいフレッシュなウェファを形成することがきわめて重要である。
【００３３】
このリサイクルの欠如は陰極Ａ’が再利用されないので特に不利であり、支持基板上にエピタキシ済み構造物２を形成するためには、複雑で、長く、費用のかかる操作が繰り返されなければならないことが理解できる。
【００３４】
しかし、出願人は、薄層を除去するために使用されたドナー・ウェファをリサイクルするための技法であって、薄層はドナー・ウェファの支持基板上にエピタキシ済み構造物の一部分から形成される技法を提案してきた。
【００３５】
したがって、エピタキシ済み構造物が、Ｓｉ基板上でエピタキシされた複数のＳｉＧｅ層を有するドナー・ウェファのリサイクルを論じている文献ＵＳ２００４／０１５２２８４を参照されたい。この文献は、複数の層内に特定の層、すなわち材料攻撃に対する防壁として働くストップ層と呼ばれる層を配置することを提案している。その場合、このストップ層の存在は、材料がリサイクル中に除去される場合、材料は選択的に（特に選択的化学エッチングによって）除去されることができることを意味する。この文献中の図７ａ〜７ｆを参照すると、ストップ層３は、エピタキシ済み構造物１を除去した後で、残りの部分７の選択的除去のために使用される。材料のこの選択的除去の後で、最初のエピタキシ済み構造物と同様の構造物を再形成し（層４’のエピタキシ）、それによってドナー・ウェファとして働くことができるウェファを生成するために、特定のエピタキシ処理が行われなければならない。
【００３６】
しかし、この手法にはいくつかの欠点がある。
【００３７】
この手法は、ストップ層を形成するために特定のエピタキシが行われることを必要とする。
【００３８】
さらに、選択的材料除去ステップが実行されることを必要とし、薄層が除去されるエピタキシ済み構造物を再形成するための追加のエピタキシ・ステップを必要とする。
【００３９】
しかし、エピタキシ・ステップのコストは、特に、特別の装置の使用、特別の気体の使用または比較的長い実行時間のため、比較的高い。
【００４０】
したがって、この手法は完全に満足なわけではなく、薄いエピタキシ済み層を除去するために使用される陰極のための簡単でそれほど費用のかからないリサイクル方式が必要である。
【特許文献１】ＵＳ２００４／０１５２２８４
【特許文献２】国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２００４／００６１８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４１】
本発明の目的は、この必要を満たすことであり、特に、スマートカット（登録商標）タイプのトランスファ法によるＳｅＯＩ構造物を作製する方法に統合するのが容易であるリサイクル方式の使用を満たすことである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
これを達成するために、本発明は、レシーバ・ウェファ上に半導体材料で作られた薄層を有する構造物を形成する方法であって、
−支持基板上にエピタキシャル成長によって形成された層から、ある厚みの材料を除去することによる表面準備ステップと、
−エピタキシ済み層の一部分のレシーバ・ウェファへのトランスファであって、それによってレシーバ・ウェファ上に薄層を形成し、支持基板およびエピタキシ済み層の残りの非トランスファ部分を含む陰極もまた形成されるトランスファ・ステップと
を含み、
−上記表面準備ステップによって除去された厚みは、上記表面準備ステップの陰極への適用が、厚みが表面準備ステップによって低減された残りの部分から新しい薄層を形成することを可能にするように適応されることを特徴とする、
方法を提案する。
【００４３】
次に述べることは、本方法のいくつかの好ましいが、非制限的な態様を説明する。
−材料は非選択的に除去され、
−材料は研磨、たとえばＣＭＰタイプの研磨によって除去され、
−材料の除去によって除去される厚みは０．１から４μｍの間であり、
−陰極が表面準備ステップのために使用される前に、陰極に固定されたままになったトランスファされた層の周辺部分に対応する除去リングの部分を除去するステップが陰極上で実行され、
−材料の除去によって除去される厚みは０．１から２μｍの間であり、
−リングは陰極の端を研磨することによって除去され、
−リングは、陰極からの材料の局部的除去を適用することによって、たとえば局部的プラズマ・エッチングによって、除去され、
−いわゆるドナー・ウェファはエピタキシャル成長によって層が形成された支持基板を有し、トランスファはエピタキシ済み層の厚みの中に脆化ゾーンを形成すること、ドナー・ウェファとレシーバ・ウェファを密接に接触させること、および脆化ゾーンのレベルで分離することからなる諸ステップを含み、陰極が形成された後で、陰極に脱気熱処理ステップが適用され、それによって陰極に残っているマイクロキャビティをバーストし、
−脱気熱処理は、分離ステップのための熱処理で使用されるものより大きなサーマルバジェットを用いて実行されるアニーリングであり、
−アニーリングは７００℃より高い温度で行われ、
−陰極の表面は脱気熱処理の後で実行されるステップで洗浄され、
−ＲＣＡタイプの洗浄が行われ、
−洗浄後に酸化層を除去するステップが実行され、
−酸化層はＨＦタイプの化学エッチングによって除去され、
−エピタキシ済み層がＳｉＧｅバッファ層上でエピタキシャル成長によって形成された緩和ＳｉＧｅ層であり、該バッファ層がＳｉ支持基板上でエピタキシャル成長によって形成され、支持基板との界面から漸進的に増加するＧｅ含有量を有する場合、トランスファされた薄層は上記緩和ＳｉＧｅ層の一部分を含み、ＣＭＰ研磨処理が陰極に適用される表面準備ステップ中に実行され、その間に、緩和ＳｉＧｅ層の残りの非除去部分の表面は、２から１５％の間の圧縮率を有する研磨パッドおよび７０から２１０ｎｍの間のサイズを有するシリカ粒子を２０％以上含むスラリーを使用して研磨され、
−エピタキシ済み層が緩和ＳｉＧｅで作られている場合、本方法は、表面準備ステップの後で、緩和ＳｉＧｅで作られた上の層上にエピタキシャル成長によって歪みＳｉ層を有する被覆層を形成するステップを備える。
【００４４】
本発明の他の態様、目的および利点は、非限定的な例として提供された本発明の好ましい諸実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後で、また、その中で図１についてはすでに述べられ、図２は薄層のトランスファを示す、添付の図面を参照することによって、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図２を参照すると、この図は、ステップ１７での結合の後でステップ１８中に分離が行われる方式、および特に、陰極Ａ’の表面にあるリング８０（非トランスファ・ゾーン）の形成理由を示す。
【００４６】
この図２（ステップ１８）は、ドナー・ウェファＡおよびレシーバ・ウェファＢがこれら２つの要素の向かい合う表面エリア全体にわたって分離されるわけではないことを示す。
【００４７】
実際には、図１の非常に略図化した図では鋭い角として示されているこれらの要素の端は面取りされる。
【００４８】
これは、特に、面取りされていない端での衝撃から生じる可能性のある損傷にウェファをさらすことを制限する、半導電性材料の薄いウェファのための標準的な手順である。
【００４９】
したがって、各処理済みウェファは一般にウェファの端から１．５ｍｍのところで始まる面取りを有する。その結果、この面取りは、ウェファの周りに周辺環状ゾーン（peripheral annular zone）を形成する。
【００５０】
ウェファは一般に、上面図では円盤状であることに留意すべきである。また、図２に示されている面取りは必ずしも実際のスケールで示されていないことに留意すべきである。
【００５１】
この図（特にステップ１７参照）は、注入ステップ（あるいはさらに一般的には、脆化ゾーンが形成されるステップ）が、ドナー・ウェファＡの厚みの中で、レシーバ・ウェファＢに接触する表面の下のほぼ一定の深さで、ウェファＡの一方の端から他方の端まで広がる脆化ゾーン７を生成したことを示す。
【００５２】
したがって、脆化ゾーン７は、ウェファＡの周辺まで広がり、ウェファＡの面取りのレベルでこの周辺上に広がっている。
【００５３】
また、図２内のステップ１７に関して示されているように、ウェファＡとレシーバ・ウェファＢによって形成されたアセンブリの周りに深さ約１．５ｍｍ（図面は比例していないことを思い出されたい）の環状ノッチＥの形の周辺領域があり、このアセンブリを取り囲んでいる。
【００５４】
また、脆化ゾーン７はこのノッチ領域Ｅに広がっている。
【００５５】
分離の時点（ステップ１５）では、脆化ゾーン７によって範囲を定められるウェファＡの層５０は全てがウェファＡの残部から（陽極Ｐを形成するために）分離されるわけではない。
【００５６】
実際には、層５０の周辺部分に対応するリング８０は、ウェファＡに固定されたままであり、その周辺まで広がっている。
【００５７】
ウェファの残部から実際に分離された層５０の部分は、実際には、レシーバ・ウェファＢに結合されたこの層の領域にだけ対応する。
【００５８】
さらに、環状ノッチＥの存在のため、この領域は中央領域であり―したがって、ノッチＥの深さと同等の深さを有するリング８０をウェファＡ上に残す。
【００５９】
特に、この突き出たリング８０は、トランスファ法から得られた陰極がリサイクルされることができるように、除去されなければならない（この陰極は、図２、ステップ１８の要素Ａ’に対応する）。
【００６０】
さらに、陰極の表面状態はまた、分離が表面障害を発生させたので、その中央領域で改善されなければならない。
【００６１】
脆化ゾーン７の周辺部分７０（図２参照）は、リング８０の厚みの中に残ることに留意されたい。
【００６２】
さらに、分離中に、この周辺部分は、リングの厚みの中に埋め込まれたままであるマイクロキャビティ(micro-cavities)あるいはキャビティ(cavities)を発生させた。
【００６３】
さらに、これらのキャビティは、そのようなマイクロキャビティが陰極に埋め込まれたままである場合、陰極からリサイクルされたウェファに対して他の熱処理が行われるときに膨張またはバースト(burst)する可能性があるので、除去されなければならない。
【００６４】
そのようなバーストは、陰極の表面の下に粒子を噴出し、陰極が好条件で再利用されなくなる可能性がある。
【００６５】
しかし、（たとえば酸化物で覆うために（ステップ１４）、または脆化ゾーンで分離を行うために（ステップ１８））そのような熱処理を受けさせることによって陰極を再利用できることが望ましいであろう。
【００６６】
したがって、陰極が再度使用されるとすれば、
−リング８０を除去し、
−陰極に埋め込まれたままになった脆化ゾーンの周辺部分７０を除去し、
−陰極全体の表面状態を改善すること
が必要である。
【００６７】
陰極Ａ’が得られた後で、（脆化ゾーンの部分７０に対応する）陰極の端でマイクロキャビティをバーストするために、該陰極Ａ’の熱処理が行われてよい。この熱処理はまた、リングの脱気熱処理と呼ばれる。
【００６８】
この熱処理は、これらのエッジ欠陥を全て除去するのに十分に大きなサーマルバジェットを用いたアニーリングでよい。
【００６９】
したがって、特にこのサーマルバジェット（thermal budget）は、（特にドナー・ウェファＡから陰極を分離するためにアニーリングして）陰極がそこから生成されたドナー・ウェファに適用された熱処理のサーマルバジェットより大きくなければならない。これらの処理はマイクロキャビティをバーストするのに十分ではなかった。
【００７０】
したがって、マイクロキャビティを除去することを目標とするこのアニーリングは、陰極がその形成中にさらされた温度を超える温度で（言い換えれば、特に、結果として分離が生じたアニーリング温度より高い温度で）実行されるアニーリングでよい。
【００７１】
たとえば、このアニーリングは７００℃より高い温度で実行されてよい。
【００７２】
このアニーリングは、中性雰囲気または酸化雰囲気（アルゴン、窒素など）内で実行されてよい。
【００７３】
このアニーリングはまた、陰極の表面粗度を低減するために、「平滑化（smoothing）」雰囲気下で、たとえば水素を含む雰囲気下で実行されてもよい。
【００７４】
脱気熱処理の後で、陰極の表面洗浄が、たとえばＲＣＡタイプ洗浄を適用することによって、実行されてよい。
【００７５】
一般に、ＲＣＡ洗浄は、順に、
−「ＳＣ１」（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎ  １）として知られていて、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）および脱イオン水の混合液を含む溶液の第１浴、および
−塩酸（ＨＣｌ）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）および脱イオン水の混合液を含むＳＣ２（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎ  ２）と呼ばれる溶液の第２浴
によって結合されるべき表面を処理することからなる。
【００７６】
第１浴は、主に、ウェファの表面上にある分離された粒子を除去し、表面を親水性にするために使用され、第２浴は、より明確には、金属汚染を除去することを意図されたものである。
【００７７】
この洗浄の後で、陰極の表面の一部分（一般に前述のリングおよび裏面―さらに、先行する脱気熱処理（degassing heat treatment）が酸化雰囲気下で実行された場合は陰極の表面全体）を覆う酸化物を除去することが可能である。
【００７８】
これは、化学エッチングによって、たとえばＨＦを用いたエッチングによって行われる。
【００７９】
このステップは、陰極が酸化されていないドナー・ウェファから得られた場合、省略されてよいことに留意されたい。
【００８０】
本発明は、陰極Ａ’が表面準備ステップのためにドナー・ウェファとして使用される図１に示されたタイプのトランスファ法を提案する。
【００８１】
言い換えれば、陰極Ａ’は、「フレッシュな」ウェファであるかのように、ステップ１３で既存のトランスファ法に「挿入される(inserted)」。図１の矢印Ｒはこの「挿入」を示す。
【００８２】
そのような陰極Ａ’は、図１に示されている分離ステップ１８の後で形成されたタイプのものである。前述のように、脱気熱処理は、有利には、この陰極に対して、その形成の後で、かつ表面準備ステップのためにドナー・ウェファとして使用される前に、洗浄および脱酸(de-oxidation)を伴って、あるいは伴わずに実施された。
【００８３】
本発明による方法に関連して、表面準備ステップは、このように、陰極Ａ’に、言い換えれば、支持基板１上でエピタキシ済み構造物２（１つの層または重なった複数の層）の残りの非除去部分４０に、適用される。
【００８４】
表面準備ステップによって除去された厚みは、特に該表面準備ステップの陰極への適用が上記残りの部分の厚みを低減して、低減された厚みを有する該残りの部分から直接新しい薄層を除去することを可能にするように、設計される。
【００８５】
特に、この目的は、リングを除去し、エピタキシ済み層４の残りの部分の表面状態を改善するのに十分な厚みを消費することである。
【００８６】
陰極に適用される表面準備ステップは、通常フレッシュなウェファに適用されるのと（特に同じ装置を用いて行われる）同じタイプのものである。したがって、本発明は、従来の表面準備ステップをフレッシュなドナー・ウェファ用に適応させることによって透明にリサイクルする手段を提供する。このステップは、すでに既存の方法に存在していて、（特により大きな厚みの消費のために）リサイクルを可能にするように簡単に適応される。
【００８７】
言い換えれば、したがって、分離ステップ１８から生じた陰極Ａ’を、（たとえば、スマートカット（登録商標）法を使用してＳｅＯＩタイプの構造物を作る）標準的な薄層のトランスファ法に直接再統合すること、さらにより正確には、表面準備ステップ１３が経費のかかるエピタキシ・ステップ１２を通ることなく直接実行されるように再統合することが可能になる。
【００８８】
この表面準備ステップはまた、新しい薄層の除去と直接互換性のある残りの部分の表面状態を作る手段を提供する。
【００８９】
フレッシュなドナー・ウェファのための表面準備ステップ中に、エピタキシ済み構造物２の表面を準備するために、一般に、約２０ｎｍの厚みが除去される。リングの厚みは、一般に、約２００ｎｍであり、したがって、従来の表面準備ステップは、より大きな厚みを消費するように適応され、したがって陰極に適用可能である。
【００９０】
したがって、本発明による方法の一利点は、陰極が既存の製造ラインに挿入されることができることにある。したがって、特に前述の文献ＵＳ２００４／０１５２２８４に提示されている方法とは違って、陰極のリサイクルのために特別な技法を実施する必要はない。特に、選択的エッチングやエピタキシ・タイプ処理などの追加処理は実行されない。
【００９１】
これは、特に本発明が標準的装置を用いて使用された場合（同時に化学エッチングが特別な装置を必要とする場合）、（一般に化学エッチングによる）材料の選択的除去に関する欠点を除去することに留意されたい。
【００９２】
たとえば、材料は層４の残りの部分４０（図１参照）を研磨することによって除去されることができる。
【００９３】
特に、ここでの目的は、陰極Ａ’の表面を研磨してリング８０を除去することである。
【００９４】
この研磨はまた、新しい薄層のトランスファを可能にするのに必要なレベルまで陰極の表面全体の粗度を下げることもできる。一般に、この目的は、粗度を１０ｘ１０μｍ２ＡＦＭで２オングストロームＲＭＳより小さくすることである。
【００９５】
有利なことには、脆化ゾーン７の部分７０は、マイクロキャビティをバーストする脱気熱処理によって中和された(neutralized)ので、この部分７０は、先行する熱処理がなかった場合に生じる可能性のある研磨中の問題（研磨中にバーストすることや、埋め込まれたままで、後続の熱処理中にバーストする可能性のあるマイクロキャビティなど）にさらされる可能性がないことに留意されたい。
【００９６】
脆化ゾーンの部分７０内のマイクロキャビティがバーストし、このバーストがリングを弱めて研磨中にその除去を容易にすることによって、リングの研磨が容易にされることに留意されたい。
【００９７】
表面準備ステップは、残りの部分４０から厚みＴｒを除去する。
【００９８】
より薄い厚みを有する残りの部分からの新しい薄層のトランスファを可能にするために、除去されるべき最小の厚みは、特にリングの厚みおよび達せられるべき表面状態に依存する。除去されるべき最大の厚みは、低減された厚みを有する残りの部分が厚みＴｓを有する薄層を、それより薄ければもはやトランスファすることができなくなる最小厚みＴｍより厚くなければならない。
【００９９】
フレッシュなドナー・ウェファＡ上の表面準備ステップ１３の後の（１から５０μｍの間の）厚みＴｉを有する層４について考察する。注入ステップ１６および分離ステップ１７の後で、層４の残りの部分４０は、厚みＴｉ−Ｔｓを有し、Ｔｓは除去された薄層５０の厚みを表す。
【０１００】
陰極の表面準備の後では、残りの部分４０の厚みはＴｉ−（Ｔｓ＋Ｔｒ）である。
【０１０１】
したがって、各リサイクル・ステップでは、除去（Ｔｓ）、およびリングを除去し表面を準備するための材料の除去（Ｔｒ）から生じる厚み（Ｔｓ＋Ｔｒ）が除去される。
【０１０２】
したがって、Ｔｉ−Ｎ（Ｔｓ＋Ｔｒ）＞Ｔｍによって、可能なリサイクル処理の回数Ｎを求めることが可能である。この回数Ｎの一例は、本発明による方法の適用のための特別の場合の提示で提供される。
【０１０３】
本明細書に提供された適用例では、最小厚みＴｍは一般に約０．４μｍであることに留意されたい。
【０１０４】
（いくつかのリサイクル・サイクルの後で、あるいは単一リサイクル・サイクルの後であっても）最小厚みＴｍが達せられた場合、別の堆積が層４のエピタキシャル成長によって行われる可能性があるが、すぐ下のバッファ層３を再生成する必要はないことに留意されたい。結果は、図１で参照１２として示されたエピタキシャル成長ステップの時間とコストの節減である。
【０１０５】
明らかに、層４のエピタキシャル成長によるそのような新しい堆積はまた、最小厚みＴｍが達せられる前に行われることもできる。たとえば、この新しい堆積は、厚みＴｉを有する層４を再生成するために、陰極に適用される材料を除去する各ステップの後で体系的に行われることもできる。
【０１０６】
ｓＳｏｉ構造物が作製されているときに、被覆層５を形成するためにステップ１４が実施されることに留意されたい。すでに述べられたように、このステップは緩和ＳｉＧｅで作られた第１層のエピタキシを行うことからなり、続いて、上記第１層上に配置された歪みＳｉ層のエピタキシが行われる。そのような場合、前述の層４の新しい堆積と同様のやり方で、緩和ＳｉＧｅの上記第１層は、陰極に適用された表面準備ステップの後で、かつ歪みＳｉ層の新しい堆積の前に、エピタキシ処理される。
【０１０７】
表面準備ステップの説明に戻ると、研磨は、回転研磨ヘッドを使用して、非選択的材料除去研磨のように通常に行われてよく、回転研磨ヘッドは（該ヘッドの回転軸に平行でよい回転軸を中心に）やはり自由に回転することができる研磨プレートと向かい合って回転し、研磨プレートは研磨パッドで覆われていて、陰極はヘッドとプレートの間に挿入され、研磨されるべきその表面はパッドと向かい合い、織物がプレートを覆っている。
【０１０８】
有利には、研磨は、へテロエピタキシャル構造物から材料を除去するのに適当でよく、たとえば、２００４年６月８日に寄託されまだ公開されていない国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２００４／００６１８６に出願人によって記載されているタイプの研磨でよい。
【０１０９】
一般に、この目的は、２から１５％の間の圧縮率を有する研磨パッド、および７０から２１０ｎｍの間のサイズを有するシリカ粒子を２０％以上含む研磨液（スラリー）を使用する化学機械研磨（ＣＭＰ）を実施することである。
【０１１０】
本発明の特に有利な一実施形態によれば、表面準備ステップが陰極に適用される場合、該表面準備ステップが実施される前にリングの少なくとも一部分を除去するステップが適用される。
【０１１１】
リングの少なくとも一部分が前もって除去される場合、必要な研磨は、リングが少なくとも部分的に前もって除去されない場合より少ないであろう。
【０１１２】
たとえば、エピタキシ済み構造物の残りの部分４０上の表面準備ステップ中に消費される厚みＴｒは、一般に、リングが前もって除去されない場合は、約０．１から４μｍである。この厚みＴｒは、リングが前もって除去される場合は、約０．１から２μｍである。
【０１１３】
ここで、リングが前もって除去されない実施形態での厚みＴｒは、一般に、リングの厚みより大きいことに留意されたい。ウェファの周辺で（リングの位置で）ＣＭＰを行うことは通常難しく、したがって、リングの厚みよりも大きい厚みを消費する必要がある。
【０１１４】
リングを除去するステップの利点は、陰極の表面準備中に除去されるべき厚みが制限されることにある。このより低い厚み消費は、可能なリサイクル処理の回数を潜在的に増やす。
【０１１５】
さらに、その場合、消費されるべき厚みは、フレッシュなウェファのための従来の表面準備ステップ中に消費される厚みに、より近い。したがって、本発明のこの有利な実施形態は、最先端技術による方法に対するわずかな適応を必要とするだけであるという利点を有する。
【０１１６】
リングは、以下のようにして、除去されることができる。
【０１１７】
−陰極の端を研磨することによってリングの厚みを低減するように適応されたいわゆる「エッジ研磨」方式を使用して。この方式では、２つの異なる研磨プレートが適用され、各プレートは液状の研磨材がその上に送られる研磨パッドで覆われている。たとえば、陰極の表面から１５°だけ傾斜した上方のプレートＰｓは２２°だけ傾斜した下方のプレートＰｉと共に使用されることができる。角度を調整することによって、ウェファの内側により大きくあるいはより小さく入り込むことができることが理解できる。リングの厚みの消費のほかに、この方式はまた、ウェファの端の周りに面取りを再構成する手段も提供する。
【０１１８】
−局部的材料除去法によって、たとえば、ＤＣＰ（ドライ化学研磨）タイプの方式を使用して。たとえば、局部的プラズマ・エッチングは、陰極の中央部にマスクを置くことによって、またプラズマ・エッチング（Ｈ２またはＯ２）を適用することによって、行われることができ、その結果、マスクによって保護されていない陰極の部分の厚み、言い換えればリングを消費する。
【０１１９】
上記で示された本発明による方法の有利な実施形態を純粋に説明する例が以下に提供され、この例では、層４の最初の厚みＴｉは（言い換えれば、フレッシュなウェファに適用された第１表面準備ステップの後で）、１０μｍである（Ｔｉは通常１から５０μｍの間である）。
【０１２０】
０．２μｍに等しい厚みＴｓを有する薄層の除去について考察する（Ｔｓは通常０．０５から０．５μｍの間である）。
【０１２１】
薄層はスマートカット（登録商標）タイプのトランスファ法を使用して除去され、リサイクル中にリングが除去され、次いで、材料が、０．５μｍに等しい厚みＴｒを除去するように適応されたＣＭＰタイプの研磨を使用して、エピタキシ済み構造物の残りの部分４０から非選択的に除去される。
【０１２２】
その場合、可能なリサイクル処理の回数Ｎは１３に等しい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】
【図２】
【符号の説明】
【０１２４】
１  支持基板
２  構造物
２’  構造物
３  バッファ層、ストップ層
４  バッファ層３上の層
５  被覆層
６  酸化層
７  脆化ゾーン
４０  構造物２、２’の残りの非トランスファ部分、非除去部分
５０  層４の一部分、薄層
７０  脆化ゾーンの周辺部分
８０  リング
Ａ  ドナー・ウェファ
Ａ’  陰極
Ｂ  レシーバ・ウェファ
Ｅ  環状ノッチ
Ｎ  リサイクル処理の回数
Ｐ  陽極
Ｐｉ  下方の研磨プレート
Ｐｓ  上方の研磨プレート
Ｒ  矢印
Ｔｉ  厚み
Ｔｍ  最小厚み
Ｔｒ  厚み
Ｔｓ  厚み
【図１】
2007116161.tif 000003
【図２】
2007116161.tif 000004
【外国語明細書】
2007116161000001.pdf