【手続補正書】
【提出日】令和1年12月6日(2019.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶半導体ハンドルウェハの裏面に二酸化ケイ素の層を堆積させる第１工程と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面を単結晶半導体ドナーウェハの前面に結合し、それにより結合構造を形成する第２工程と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの劈開面で結合構造を機械的に切断し、それによって前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面と接する前記二酸化ケイ素の層と、前記単結晶半導体ハンドルウェハと、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面と接する誘電体層と、露出面を有する単結晶半導体素子層と、を有する劈開構造を準備する第３工程と、
前記単結晶半導体素子層の前記露出面を、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約２オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑化し、それによって多層構造を準備する第４工程と、を有する方法であって、
第１工程では、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面である、２つの平行な主な面と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とに垂直な中心軸と
前記半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、シリコン、炭化ケイ素、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、リン化インジウム、ヒ化インジウムガリウム、ゲルマニウム及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された材料を備えており、
前記第２工程では、
前記単結晶半導体ドナーウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記裏面である、通常平行な２つの主な面と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
さらに、前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面は誘電体層を有しており、
前記バルク領域は劈開面を有し、
前記結合構造は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積された前記二酸化ケイ素の層、前記単結晶半導体ハンドルウェハ、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面に接する前記誘電体層、及び前記単結晶半導体ドナーウェハを備えている、多層構造を準備する方法。
【請求項２】
前記単結晶半導体ドナーウェハは、チョクラルスキー法又はフロートゾーン法によって成長した単結晶シリコンインゴットからスライスされた単結晶シリコンを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積された前記二酸化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約１０００オングストロームと約２０，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積された前記二酸化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約１０００オングストロームと約５０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に前記二酸化ケイ素の層が堆積するのと同時に、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面に二酸化ケイ素の層を堆積させる方法であって、
前記第２工程である結合工程に先立って、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面に堆積した前記二酸化ケイ素の層を除去する工程を有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記単結晶半導体素子層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約４０オングストロームと約１０００オングストロームの間の厚さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記単結晶半導体素子層は、単結晶シリコンを有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．５オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑化される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．０オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑化される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．２オングストロームとの間の二乗平均表面粗さまで平滑化される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．０オングストロームとの間の二乗平均表面粗さまで平滑化される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記単結晶半導体素子層は、エピタキシャル平滑化によって平滑化される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
単結晶半導体ハンドルウェハの裏面に窒化ケイ素の層を堆積させる第１工程と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面を単結晶半導体ドナーウェハの前面に結合し、それにより結合構造を形成する第２工程と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの劈開面で結合構造を機械的に切断し、それによって前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面と接する前記窒化ケイ素の層と、前記単結晶半導体ハンドルウェハと、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面と接する誘電体層と、露出面を有する単結晶半導体素子層と、を有する劈開構造を準備する第３工程と、
前記単結晶半導体素子層の前記露出面を、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約２オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑化し、それによって多層構造を準備する第４工程と、を有する方法であって、
第１工程では、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面である、２つの平行な主な面と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とに垂直な中心軸と
前記半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、シリコン、炭化ケイ素、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、リン化インジウム、ヒ化インジウムガリウム、ゲルマニウム及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された材料を備えており、
前記第２工程では、
前記単結晶半導体ドナーウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記裏面である、通常平行な２つの主な面と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
さらに、前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面は誘電体層を有しており、
前記バルク領域は劈開面を有し、
前記結合構造は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積された前記窒化ケイ素の層、前記単結晶半導体ハンドルウェハ、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面に接する前記誘電体層、及び前記単結晶半導体ドナーウェハを備えている、多層構造を準備する方法。
【請求項１４】
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、チョクラルスキー法又はフロートゾーン法によって成長した単結晶シリコンインゴットからスライスされた単結晶シリコンウェハを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記窒化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約５００オングストロームと約２０，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記窒化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約１０００オングストロームと約５０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記単結晶半導体素子層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約４０オングストロームと約１０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記単結晶半導体素子層は、単結晶シリコンを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．５オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．０オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．２オングストロームの間の二乗平均表面粗さまで平滑化される請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．０オングストロームの間の二乗平均表面粗さまで平滑化される請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、エピタキシャル平滑化によって平滑化される請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
単結晶半導体ハンドルウェハの裏面に多結晶炭化ケイ素の層を堆積させる第１工程と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面を単結晶半導体ドナーウェハの前面に結合し、それにより結合構造を形成する第２工程と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの劈開面で結合構造を機械的に切断し、それによって前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面と接する前記多結晶炭化ケイ素の層又は炭素ドープケイ素の層と、前記単結晶半導体ハンドルウェハと、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面と接する誘電体層と、露出面を有する単結晶半導体素子層と、を有する劈開構造を準備する第３工程と、
前記単結晶半導体素子層の前記露出面を、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約２オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑化し、それによって多層構造を準備する第４工程と、を有する方法であって、
第１工程では、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面である、２つの平行な主な面と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とに垂直な中心軸と
前記半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、シリコン、炭化ケイ素、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、リン化インジウム、ヒ化インジウムガリウム、ゲルマニウム及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された材料を備えており、
前記第２工程では、
前記単結晶半導体ドナーウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記裏面である、通常平行な２つの主な面と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
さらに、前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面は誘電体層を有しており、
前記バルク領域は劈開面を有しており、
前記結合構造は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積された前記多結晶炭化ケイ素の層、前記単結晶半導体ハンドルウェハ、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面に接する前記誘電体層、及び前記単結晶半導体ドナーウェハを備えている、多層構造を準備する方法。
【請求項２５】
前記多結晶炭化ケイ素の層は、原子ベースで約５％の炭素濃度と約５０％の炭素濃度の間の炭素を有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、チョクラルスキー法とフロートゾーン法によって成長した単結晶シリコンインゴットからスライスされた単結晶シリコンウェハを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記多結晶炭化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約５００オングストロームと約５０，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記多結晶炭化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約５００オングストロームと約２０，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記多結晶炭化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約５００オングストロームと約５，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記多結晶炭化ケイ素の層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約４０オングストロームと約１０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記単結晶半導体素子層は、単結晶シリコンを有する請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．５オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．０オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．２オングストロームの間の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項２４に記載の方法。
【請求項３５】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．０オングストロームの間の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項２４に記載の方法。
【請求項３６】
前記単結晶半導体素子層は、エピタキシャル平滑化によって平滑化される請求項２４に記載の方法。
【請求項３７】
単結晶半導体ハンドルウェハの裏面にホウ素ドープシリコンの層を堆積させる第１工程と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面を単結晶半導体ドナーウェハの前面に結合し、それにより結合構造を形成する第２工程と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの劈開面で結合構造を機械的に切断し、それによって前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面と接する前記ホウ素ドープシリコンの層と、前記単結晶半導体ハンドルウェハと、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面と接する誘電体層と、露出面を有する単結晶半導体素子層と、を有する劈開構造を準備する第３工程と、
前記単結晶半導体素子層の前記露出面を、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約２オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑化し、それによって多層構造を準備する第４工程と、を有する方法であって、
第１工程では、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの裏面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ハンドルウェハの前面である、２つの平行な主な面と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面とに垂直な中心軸と
前記半導体ハンドルウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、シリコン、炭化ケイ素、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、リン化インジウム、ヒ化インジウムガリウム、ゲルマニウム及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された材料を備えており、
前記第２工程では、
前記単結晶半導体ドナーウェハは、
一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面であり、もう一方の面が前記単結晶半導体ドナーウェハの前記裏面である、通常平行な２つの主な面と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面とをあわせる周端部と、
前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面と前記裏面との間のバルク領域と、を有しており、
さらに、前記単結晶半導体ドナーウェハの前記前面は誘電体層を有しており、
前記バルク領域は劈開面を有しており、
前記結合構造は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積された前記ホウ素ドープシリコンの層、前記単結晶半導体ハンドルウェハ、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記前面に接する前記誘電体層、及び前記単結晶半導体ドナーウェハを備えている、多層構造を準備する方法。
【請求項３８】
前記単結晶半導体ハンドルウェハは、チョクラルスキー法とフロートゾーン法によって成長した単結晶シリコンインゴットからスライスされた単結晶シリコンウェハを有する請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記ホウ素ドープシリコンの層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約５００オングストロームと約５０，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記ホウ素ドープシリコンの層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約１０００オングストロームと約２０，０００オングストロームとの間の厚さを有する請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記ホウ素ドープシリコンの層は、約１×１０１７アトム／ｃｍ３と約１×１０２２アトム／ｃｍ３の間のホウ素ドーパント濃度を有する請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記裏面に堆積した前記ホウ素ドープシリコンの層は、約１×１０１８アトム／ｃｍ３と約１×１０２１アトム／ｃｍ３の間のホウ素ドーパント濃度を有する請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
前記単結晶半導体素子層は、前記単結晶半導体ハンドルウェハの前記中心軸に沿って測定すると、約４０オングストロームと約１０００オングストロームの間のである請求項３７に記載の方法。
【請求項４４】
前記単結晶半導体素子層は、単結晶シリコンを有する請求項３７に記載の方法。
【請求項４５】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．５オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項３７に記載の方法。
【請求項４６】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約１．０オングストローム以下の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項３７に記載の方法。
【請求項４７】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．２オングストロームとの間の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項３７に記載の方法。
【請求項４８】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、３０ミクロメータ×３０ミクロメータの表面領域にわたる、約０．８オングストロームと約１．０オングストロームとの間の二乗平均表面粗さまで平滑される請求項３７に記載の方法。
【請求項４９】
前記単結晶半導体素子層の前記露出面は、エピタキシャル平滑化によって平滑化される請求項３７に記載の方法。