(57)【要約】  【課題】  高性能な半導体層を有する複合基板を提供する。  【解決手段】  単結晶のシリコン基板２０ａ上にエピタキシャル成長によって単結晶のシリコン層２０ｂを形成するシリコン層形成工程と、シリコン層２０ｂ上に、酸化アルミニウムからなり内部にダングリングボンドを含む酸化物層３０を形成する酸化物層形成工程と、酸化物層３０に、サファイア基板１０を、互いの接合面を活性化させた後に接触させることによって貼り合わせて複合基板１を得る接合工程とを有する複合基板１の製造方法である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶のシリコン基板上にエピタキシャル成長によって単結晶のシリコン層を形成するシリコン層形成工程と、
前記シリコン層上に、酸化アルミニウムからなり内部にダングリングボンドを含む酸化物層を形成する酸化物層形成工程と、
前記酸化物層に、サファイア基板を、互いの接合面を活性化させた後に接触させることによって貼り合わせて複合基板を得る接合工程と
を有する複合基板の製造方法。
【請求項２】
前記酸化物層形成工程において、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によって前記
酸化物層を形成する、請求項１記載の複合基板の製造方法。
【請求項３】
前記酸化物層形成工程において、ＡＬＤ法により、酸素原子およびアルミニウム原子を順に繰り返し供給し、前記アルミニウム原子を量論比に比べて少なくすることによって前記酸素原子のダングリングボンドを多く含ませた前記酸化物層を形成する、請求項１に記載の複合基板の製造方法。
【請求項４】
前記シリコン層形成工程において、酸素濃度が１０１６ａｔｏｍ／ｃｍ３以下となるように前記シリコン層を形成する、請求項１に記載の複合基板の製造方法。
【請求項５】
サファイア基板と、
該サファイア基板の上面に重ね合わされた単結晶のシリコン層と、
下面が前記サファイア基板に接し、上面が前記シリコン層に接するとともに、内部にダングリングボンドを有する、前記サファイア基板に比べて結晶性の低い酸化アルミニウムからなる酸化物層と
を有する複合基板。
【請求項６】
前記シリコン層の酸素濃度は１０１６ａｔｏｍ／ｃｍ３以下であり、
前記シリコン層は、アルミニウム原子が量論比に比べて少なく、アルミニウム原子のダングリングボンドに比べて酸素原子のダングリングボンドが多い、請求項５記載の複合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン層を有する複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の性能向上を図るべく、寄生容量を減らす技術の開発が進められている。この寄生容量を減らす技術として、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ある。また、異種材料からなる基板を接合する方法として、例えば特許文献２に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１７８１号公報
【特許文献２】特開２００４−３４３３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された技術では、サファイア中に含有される微量の金属が半導体素子の機能層となるシリコン側に拡散し、半導体素子の動作に悪影響を及ぼす恐れがあった。また、特許文献２に記載された技術では、接合面を活性化させるためにイオンビームや中性ビームを照射した際に、接合装置のチャンバー内に浮遊する金属が接合界面に混入する恐れがあった。このため、ＳＯＳ構造を形成する際に特許文献２に記載された技術を適用したとしても、金属が半導体素子の機能層となるシリコン側に拡散し、半導体素子の動作に悪影響を及ぼす恐れがあった。
【０００５】
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、半導体層への金属の混入を抑制した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】
【０００６】
本発明の複合基板の製造方法の実施形態は、単結晶のシリコン基板上にエピタキシャル成長によって単結晶のシリコン層を形成するシリコン層形成工程と、前記シリコン層上に、酸化アルミニウムからなり内部にダングリングボンドを含む酸化物層を形成する酸化物層形成工程と、前記酸化物層に、サファイア基板を、互いの接合面を活性化させた後に接触させることによって貼り合わせて複合基板を得る接合工程とを有するものである。
【０００７】
本発明の複合基板の実施形態は、サファイア基板と、該サファイア基板の上面に重ね合わされた単結晶のシリコン層と、下面が前記サファイア基板に接し、上面が前記シリコン層に接するとともに、内部にダングリングボンドを有する、前記サファイア基板および前記シリコン層に比べて結晶性の低い酸化アルミニウムからなる酸化物層とを有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金属拡散を抑制した半導体層を有する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）〜（ｄ）は図１に示す複合基板の製造方法の製造工程の一例を示す断面図である。
【図２】複合基板１の模式的な要部拡大断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、複合基板１および比較例の複合基板における金属元素の厚み方向における分布を示す線図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図１の後に追加する製造工程を示す断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の１つの実施形態に係る複合基板の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は複合基板を斜視した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の複合基板の製造方法の実施形態の一例について、図面を参照しつつ、説明する。
【００１１】
（複合基板の製造方法）
＜シリコン層形成工程＞
まず、図１（ａ）に示すように、単結晶のシリコン基板２０ａを準備する。
【００１２】
このシリコン基板２０ａの上面（図のＤ２方向）にシリコン（Ｓｉ）をエピタキシャル成長させたＳｉ層２０ｂを形成する。このＳｉ層２０ｂは単結晶となっている。エピタキシャル成長の方法としては、シリコン基板２０ａを加熱しながら、当該シリコン基板２０ａの表面に気体状のシリコン化合物を通過させて熱分解させて成長させる熱化学気相成長法（熱ＣＶＤ法）などの種々の方法を採用できる。このＳｉ層２０ｂは、シリコン基板２０ａの上にエピタキシャル成長させているので、サファイア基板の上にエピタキシャル成長させた場合に比べて格子欠陥を少なくすることができる。また、真空中においてエピタキシャル成長させるため、その膜中の酸素含有量をＣＺ法で形成したシリコン基板に比べて極めて低く抑えることができる。
【００１３】
ここで、Ｓｉ層２０ｂのドーパント濃度は、特に限定はされないが、例えば、相対的に低濃度のｐ−およびｎ−のドーパント濃度、ならびにノンドープのいずれか１つとなるように形成される。ｐ−のドーパント濃度としては、１×１０１６〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕以下の範囲が挙げられる。ｎ−のドーパント濃度としては、５×１０１５〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕以下の範囲が挙げられる。ここで「ノンドープのシリコン」としているものは、単に不純物を意図してドープしないシリコンであって、不純物を含まない真性シリコンに限られるものではない。さらにこのドーパント濃度が、Ｓｉ層２０ｂの厚み方向において分布を有するものであってもよい。
【００１４】
なお、「ｐ」および「ｎ」の右上に記載している「−」の記載は、シリコンの抵抗値を基準とするものである。このＳｉ層２０ｂのドーパント濃度は、エピタキシャル成長させる際の不純物の供給量を調整することで制御できる。この不純物の供給をゼロにすることで、ノンドープのシリコンを形成することができる。また、エピタキシャル成長させる際に生じるドーパントの拡散減少によって、ドーパント濃度の徐々に変化させてもよい。
【００１５】
このようにエピタキシャル層２０を高抵抗の層とすることで、半導体素子を形成した際にリーク電流の発生を抑制できるものとなる。
【００１６】
そして、Ｓｉ層２０ｂ中の酸素濃度は、特に限定されないが、１×１０１６〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕未満であることが好ましい。理由については後述する。
【００１７】
また、Ｓｉ層２０ｂの厚みは、特に限定されないが、例えば２μｍ程度とすればよい。
【００１８】
なお、シリコン基板２０ａとＳｉ層２０ｂとの境界は、例えば酸素濃度分布により推定することができる。
【００１９】
＜酸化物層形成工程＞
次に、図１（ｂ）に示すように、Ｓｉ層２０ｂのＤ２方向の上面に、酸化物層３０を形成する。酸化物層３０は、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）からなり、内部にダングリングボンドを含むものである。酸化物層３０は、ＣＶＤ法、スパッタ法等、通常の薄膜形成方法により形成することができるが、例えば、原子層堆積（Atomic Layer Deposition ：ＡＬＤ）法を用いて形成することが好ましい。
【００２０】
酸化物層３０の内部にダングリングボンドを持たせるためには、シリコン基板２０ａの温度、原料ガス等の供給量、成膜装置内の雰囲気等の成膜条件を調整することにより形成することができる。
【００２１】
ここではＡＬＤ法により酸化物層３０を形成する例を用いて説明する。シリコン基板２０ａ上にＡｌ原子を供給するガスと酸素原子を供給するガスとを交互に供給する。
【００２２】
より具体的には、アルミニウムを原料としたトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）と酸素ガスから発生させたラジカル酸素を交互に基板表面に流し、各ガスの間には、Ａｒ等の不活性ガスでパージすることで酸化物層３０を形成する。
【００２３】
また、酸素原子を供給するガスとしてＨ２Ｏガスを用いてもよい。この場合には、Ｈ２Ｏガスの供給により成長させる面の最表面にＯＨ基が形成される。次に、例えば窒素等の不活性ガスを供給する。これにより余剰のＨ２Ｏ分子を除去する。続いて、Ａｌ原子を供給する。より具体的には、Ａｌ原子を含むＴＭＡを供給する。ＴＭＡは、Ｓｉ層層２０ｂのＤ２方向の表面に形成したＯＨ基に分子吸着する。これにより、ＯＨ基の酸素にアルミニウムが結合する。次に、不活性ガスを供給し、余剰のＴＭＡ分子等を除去する。続いて、再度、酸素原子を含むＨ２Ｏを供給する。これにより、酸素がアルミニウムとメチル基との結合を切り離してアルミニウムと結合する。次に、不活性ガスを供給し、余剰のＨ２Ｏ分子及び分離したメチル分子等を除去する。このように酸素原子、不活性ガス、Ａｌ原子、不活性ガスの供給を繰り返すことにより、Ａｌ原子と酸素原子とが一原子層ずつ交互に並んで構成される酸化物層３０が形成される。なお、酸素原子、不活性ガス、金属原子、不活性ガスの供給の繰り返し回数により所望の厚みに制御することができる。
【００２４】
この成膜は約０．１ｎｍ／一原子層形成サイクルで形成し、１サイクルにかかる時間は数秒程度である。酸化物層３０の厚みは約５０ｎｍとすればよいが、タクトタイムの関係から、１００ｎｍ以下で形成するとよい。
【００２５】
ここで、ＡＬＤ法において酸化物層３０の内部にダングリングボンドを多く含ませるためには、Ａｌ原子を供給するガスと、酸素原子を供給するガスとの流量比を変更させ、かつ、成膜温度を通常のＡＬＤ窓と言われる温度範囲の中でも低い温度領域とすればよい。ここでＡＬＤ窓(ALD window)とは、均一な膜厚を得ることのできる、ＡＬＤで用いられる前駆体（この例であればＴＭＡとＨ２Ｏ）に特有の温度範囲を示す。例えば、酸素原子のダングリングボンドをＡｌ原子のダングリングボンドに比べて多く含ませるためには、成膜温度を１００〜２００℃とし、酸素原子を供給するガスよりもＡｌ原子を供給するガスの流量を多くする。その結果としてＡｌが化学量論比に対して少ないものとなり酸素原子のダングリングボンドを発生させることができる。具体的には、単位面積当たりのダングリングボンドの数を１×１０15個／ｃｍ２以下に制御しつつ確実に含ませることができる。
【００２６】
また、酸化物層３０を構成するＡｌＯｘにおいてｘを１．５未満とすることが好ましい。また、このように形成することにより、メチル基が接続されているＡｌ原子を膜中に有することとなる。すなわち、酸化物層３０内にメチル基を含有するものとなる。
【００２７】
このような酸化物層３０を低温で形成することができるので、Ｓｉ層２０ｂ中のドーパントの分布状態に影響を与えることがないので好ましい。
【００２８】
酸化物層３０内におけるダングリングボンドの分布は面内および厚み方向の少なくとも一方に対して均一でもよいし、分布を有していてもよい。厚み方向において、Ｓｉ層２０ｂ側に比べて最表面側（図のＤ２方向の上面）においてダングリングボンドを多く有する構成とすることが好ましい。
【００２９】
なお、このような酸化物層３０中のダングリングボンドの定性及び定量分析は、例えば電子スピン共鳴（Electron Spin Resonance：ESR）や電子線エネルギー損失分光（Electron Energy-Loss Spectroscopy：EELS）法により測定することができる。また、酸化物層３０中の組成分析をＤ−ＳＩＭＳやＴＯＦ−ＳＩＭＳ，ラザーフォード後方散乱（ＲＢＳ）等により行なうことにより酸化物層３０の形成方法を判定することができる。
【００３０】
＜接合工程＞
次に、図１（ｃ）に示すように、酸化アルミニウム単結晶（サファイア）基板１０（以下、サファイア基板１０とする）を準備する。
【００３１】
次に、図１（ｄ）に示したように、酸化物層３０の第二方向（Ｄ２）側の面（Ｓｉ層２０ｂと接していない側の面）と、サファイア基板１０の第一方向（Ｄ１）側の上面とを貼り合わせる。貼り合わせの方法としては、貼り合わせる面（接合面）の表面を活性化して互いを接触させることにより接合する方法、および静電気力を利用して接合する方法が挙げられる。表面の活性化する方法としては、例えば真空中でイオンビームや中性子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、化学溶液で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。この接合を常温下で行ってもよい。
【００３２】
なお、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、酸化物層３０とサファイ
ア基板１０とが直接的に接合される。この直接的な接合に際しては、酸化物層３０とサファイア基板１０との間に混成層が形成される場合もある。この固相接合によって接合する場合、酸化物層３０およびサファイア基板１０は、接合する面の面粗さが小さいことが好ましい。この面粗さは、例えば算術平均粗さＲａで表される。この算術平均粗さＲａの範囲としては、１０ｎｍ未満が挙げられる。算術平均粗さを小さくすることによって、互いに接合する際に加える圧力を小さくすることができる。
【００３３】
ここまでの工程を経ることによって、サファイア基板１０とシリコン基板２０ａとの間に、シリコン層２０ｂおよび酸化物層３０を有する複合基板１ができる。
【００３４】
このような複合基板１によれば、シリコン基板２０ａは単結晶基板を用いており、そのＤ２方向の面に形成されたＳｉ層２０ｂは、エピタキシャル成長させているため、Ｓｉ層２０ｂにおいて格子欠陥を少なくすることができる。
【００３５】
また、酸化物層３０が内部にダングリングボンドを有していることにより、酸化物層３０が金属拡散防止層として機能する。このため、複合基板１を用いて半導体素子を形成する際に機能層となるＳｉ層２０ｂに金属が拡散することのない、信頼性に優れた複合基板１を提供することができる。
【００３６】
この効果について、図２を用いて説明する。図２は酸化物層３０部分を拡大した、複合基板１の模式的な要部拡大断面図である。
【００３７】
上述の工程を経ることにより、接合時に接合面に鉄（Ｆｅ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），アルミニウム（Ａｌ）等々の金属が介在する恐れがある。また、サファイア基板１０中に含まれる不純物のうち、上記のような金属が酸化物層３０側に拡散する恐れがある。すなわち、サファイア基板１０と酸化物層３０との界面に金属が存在することがある。このときに、酸化物層３０中にダングリングボンドを含むことにより、拡散してきた金属原子と結合し、金属原子を捕獲することができる。特に、酸素原子のダングリングボンドを有する場合には、金属と積極的に結合させることができるので好ましい。
【００３８】
図３（ａ）に上述の工程を経て形成した複合基板１の、図３（ｂ）に酸化物層３０を有さない比較サンプルの金属の膜厚み方向における分布状態をＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）で測定した結果をそれぞれ示す。縦軸はＳｉについてはシグナル強度であり、その他の各元素については濃度を示す。横軸はＳｉ層２０ｂの表面（酸化物層３０と接していない側の主面）側からの深さを示す。なお、図中に縦軸と並行な破線を図示している。この破線がＳｉ層２０ｂと酸化物層３０またはサファイア基板１０との界面を示している。図３からも明らかなように、酸化物層３０の存在により金属原子のＳｉ層２０ｂへの拡散を抑制できていることを確認することができる。
【００３９】
さらに、上述の工程は熱履歴が殆どないことから、Ｓｉ層２０ｂに生じる残留応力は非常に少ない。これにより、Ｓｉ層２０ｂを機能層として用いたときに特性の安定した信頼性の高いものとすることができる。
【００４０】
また、例え複合基板１を形成後に高熱が印加されたとしても、酸化物層３０が応力緩和層として機能する。具体的には、複合基板１が加熱されたときに、サファイア基板１０と酸化物層３０との界面に存在する金属が、熱履歴により生じる応力を緩和するように移動する。さらに、この移動した金属はダングリングボンドで捕獲されることにより、Ｓｉ層２０ｂに移動することはない。
【００４１】
このように、酸化物層３０は、金属拡散防止層と応力緩和層との役割を同時に担うものとなっている。
【００４２】
ここで、Ｓｉ層２０ｂの酸素濃度が１×１０１６〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕未満の場合には、Ｓｉ層２０ｂ中に金属原子の拡散を助長させる酸素原子数が少ないため、酸化物層３０とともに金属拡散を抑制することができる。特に、金属がＦｅである場合には、ＯＳＦ欠陥の発生を抑制することができる。
【００４３】
また、酸化物層３０をＡＬＤ法で形成した場合には、接合工程において常温での接合が可能となるため好ましい。理由は定かではないが、膜硬度及び表面状態の違いによるものと推察される。酸化物層３０をＣＶＤ法、スパッタ法等で形成した場合には、熱処理やプラズマによる活性化、接合面への金属原子の供給等により接合が可能となる。
【００４４】
また、酸化物層３０とサファイア基板１０とが同じ材料系で構成されているため、両者の接合強度を高めることができる。
【００４５】
さらに、酸化物層３０が酸化アルミニウムであるため、放熱性に優れた複合基板１とすることができる。
【００４６】
＜変形例：薄層化＞
上述の実施形態の複合基板１において、半導体の性質を示す部位（シリコン基板２０ａ，Ｓｉ層２０ｂ）を薄層化する工程を追加しても良い。
【００４７】
薄層化する工程について、説明する。薄層化するためには、例えば砥粒研磨、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。ここでは、化学的エッチング処理により薄層化する場合を例に図４を用いて説明する。
【００４８】
まず、シリコン基板２０ａとして、ｐ型またはｎ型のシリコンを採用し、ドーパント濃度として、相対的に高濃度のｐ＋＋およびｎ＋＋、ならびに中濃度のｐ＋およびｎ＋のものを採用する。ｐ＋＋のドーパント濃度としては、１×１０１８以上１×１０２１〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕以下の範囲が挙げられる。ｐ＋のドーパント濃度としては、１×１０１６以上１×１０１８〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕未満の範囲が挙げられる。ｎ＋＋のドーパント濃度としては、５×１０１７以上１×１０２１〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕以下の範囲が挙げられる。ｎ＋のドーパント濃度としては、５×１０１５以上５×１０１７〔ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〕未満の範囲が挙げられる。本実施形態では、ｐ型でドーパント濃度がｐ＋＋のものを第１基板として採用する。なお、「ｐ」および「ｎ」の右上に記載している「＋＋」および「＋」の記載は、シリコンの抵抗値を基準とするものである。
【００４９】
次に、図１に示す例と同様に、シリコン基板２０ａの矢印Ｄ２方向（第二方向）側の上面に、Ｓｉをエピタキシャル成長させＳｉ層２０ｂ，酸化物層３０を順次形成する。そして、この酸化物層３０の上面にサファイア基板１０を接合して複合基板１を形成する。
【００５０】
次に、この複合基板１を矢印Ｄ１方向側から加工して、図４（ａ）に示したようにシリコン基板２０ａの厚みを薄くする。この厚みを薄くする加工方法としては、例えば砥粒研磨、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。ここでは、厚みが薄くなったシリコン基板２０ａを、薄基板２２とする。
【００５１】
さらに、研磨後にエッチング液でエッチングし、図４（ｂ）に示したようにＳｉ層２０ｂの厚みを薄くする。このエッチングでは、ドーパント濃度の違いによってエッチングの速度が大きく変化する、選択性のエッチング液を採用することで可能となる。この選択性のエッチング液としては、例えばフッ酸、硝酸、および酢酸の混合液、ならびにフッ酸、硝酸、および水の混合液などが挙げられる。本実施形態では、フッ酸、硝酸、および酢酸の混合液をエッチング液として採用する。このエッチング液は、ｐ型シリコンを採用している本変形例において、ドーパント濃度が７×１０１７〜２×１０１８［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］を境にしてエッチング速度が著しく低下するように調整されている。なお、選択性のエッチングをする他の法としては、５％程度のフッ化水素溶液内での電界エッチング法、ＫＯＨ溶液でのパルス電極陽極酸化法などが挙げられる。このＳｉ層２０ｂは、ドーパント濃度が徐々に変化している遷移領域の途中までエッチングされることとなる。
【００５２】
ここでは、エッチングによって厚みが薄くなったＳｉ層２０ｂを、機能層２１とする。この機能層２１の厚みとしては、例えば数百ナノメートルから２ミクロン程度の範囲が挙げられる。なお、薄基板２２が残っている場合は、残っている薄基板２２も併せてエッチングする。
【００５３】
ここまでの工程を経ることによって、図５に示したような、サファイア基板１０の矢印Ｄ１方向側の上方に、機能層２１が積層された複合基板１Ａを製造することができる。言い換えると、この複合基板１Ａは、サファイア基板１０の矢印Ｄ１方向側の上面に酸化物
層３０を介して機能層２１が接合されている。この機能層２１のドーパント濃度は、表面側に比べて接合側が薄くなっている。また、ドーパント濃度を電気抵抗の大きさとして考えた場合、この機能層２１の電気抵抗は、表面側から接合側に近づくにつれて小さくなっている。
【００５４】
上述の製造方法では、サファイア基板１０に接合する前に、機能層２１となるＳｉ層２０ｂのドーパント濃度の勾配を形成している。このように接合前に勾配を形成することによって、接合後に勾配を形成する場合に比べて、サファイア基板１０の上面に形成する機能層２１の厚みのバラツキを低減することができる。接合後に勾配を形成すると、シリコン基板２０ａ側から加工することになるので、当該シリコン基板２０ａの厚みのバラツキによる影響を受けたり、サファイア基板１０の反りによる影響を受けたりするからである。シリコン基板２０ａの厚みのバラツキ量、およびサファイア基板１０の反り量の少なくとも一方よりも厚みの薄い機能層を形成する場合は、特に有効になる。なお、シリコンウエハの厚みのばらつきやサファイア基板１０の反り・うねり（ＴＴＶ）は、一般的に±１０〔μｍ〕のバラツキがあると言われている。このバラツキは、ＳＯＳ基板のシリコンに求められている厚みである、数十ナノメートルから数百ナノメートルの値に比べてとても大きい。
【００５５】
複合基板１Ａの製造後に、当該複合基板１Ａを精密研磨してもよい。この精密研磨によって、機能層２１の厚みの均一性を向上させることができる。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、可動ステージで複合基板１Ａ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。
【００５６】
上述の工程では、第１基板１０を研磨して厚みを薄くしたが、この研磨工程を省略してもよい。研磨工程を省略した場合は、エッチングなどによって第１基板１０を除去する。
【００５７】
上述の工程では、基板等を洗浄する工程を明記していないが、必要に応じて基板の洗浄をしてもよい。基板の洗浄方法としては、超音波を用いた洗浄、有機溶媒を用いた洗浄、化学薬品を用いた洗浄、およびＯ２アッシングを用いた洗浄などの種々の方法が挙げられる。これらの洗浄方法は、組み合わせて採用してもよい。
【００５８】
＜変形例：複合基板１Ａ＞
上述の例では、酸化物層３０をＡＬＤ法により形成した例について説明している。ＡＬＤ法により形成した酸化物層３０はアモルファスとなっているが、酸化物層３０の結晶性はアモルファスに限定されない。酸化物層３０は、サファイア基板１０に比べ結晶性が低ければよく、例えば多結晶でもよい。
【００５９】
このような構成とすることにより、酸化物層３０の一方主面はサファイア基板１０に直接接合され、他方主面はＳｉ層２０ｂに直接接合されている。酸化物層３０とサファイア基板１０との境界は、結晶構造の違いにより判断できる。すなわち、単結晶となっている領域までがサファイア基板１０であり、結晶構造が乱れる領域からが酸化物層３０となる。
【符号の説明】
【００６０】
１０・・・サファイア基板
２０ａ・・・シリコン基板
２０ｂ・・・シリコン層
３０・・・酸化物層
【図１】
2013232499.tif 000003
【図２】
2013232499.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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