(57)【要約】本発明は特に、連続してキャリア基板（１）、酸化物層（３）、および半導電性材料の薄層（２）を備える絶縁体上半導体型の構造体を製作し処理する方法に関し、方法によれば、（１）前記薄層（２）上にマスクが形成され、それにより前記層の表面上に、マスクによって覆われない露出領域（２０）を画定し、（２）熱処理が適用され、それにより酸化物層（３）の酸素の少なくとも一部が薄層（２）を通って拡散するのを促し、所望のパターンに対応する酸化物層（３）の領域（３０）内の酸化物の制御された除去となり、方法は、前記キャリア基板（１）および薄層（２）はそれらの結晶格子が、それらの境界面（Ｉ）に平行な平面内で共に、１°以下の「ねじれ角」と呼ばれる角度を形成し、それらの境界面（Ｉ）に垂直な平面内で１°以下の「傾斜角」と呼ばれる角度を形成するように、互いに対して配置され、薄層（２）は厚さが１１００Å未満のものが用いられることを特徴とする。
2012507135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続してキャリア基板（１）、酸化物層（３）、および半導体材料の薄層（２）を備える絶縁体上半導体型の構造体を製作し処理する方法であって、前記構造体は
ａ）前記キャリア基板（１）上に、前記半導体層（２）を備えるドナー基板を接合するステップであって、これらの基板は同一の結晶方位を有する、ステップと、
ｂ）前記薄層（２）のみを残すように前記ドナー基板を薄くするステップと
によって得られ、
−前記キャリア基板（１）および薄層（２）の一方および／または他方は、酸化物層（３）によって被覆され、
−前記キャリア基板（１）および薄層（２）のそれぞれは、それらの境界面に平行な平面内でそれぞれ第１の結晶格子（Ｒ１）および第２の結晶格子（Ｒ２）を有し、
方法により、
１）前記薄層（２）上にマスク（４）が形成され、それにより前記層の表面上に、前記マスク（４）によって覆われず、所望のパターンにて分散された露出領域（２０）を画定し、
２）制御された中性または還元性雰囲気下で、かつ制御された時間および温度条件下で熱処理が適用され、それにより前記酸化物層（３）の酸素の少なくとも一部が前記薄層（２）を通って拡散するのを促し、前記所望のパターンに対応する酸化物層（３）の領域（３０）内の酸化物の制御された除去となる、方法において
−ステップ（ａ）にて、前記キャリア基板（１）および薄層（２）は、前記結晶格子がそれらの間でかつそれらの境界面（Ｉ）に平行な平面（Ｐ）に沿って１°以下の「ねじれ角」と呼ばれる角度（α）を形成し、それらの境界面（Ｉ）に垂直な平面内で１°以下の「傾斜角」と呼ばれる角度（β）を形成するように、互いに対して配置され、
−薄層（２）は、厚さが１１００オングストローム未満のものが用いられることを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップ（ａ）にて、前記キャリア基板（１）および薄層（２）は、前記結晶格子（Ｒ１、Ｒ２）が共に、それらの境界面（Ｉ）に平行な前記平面内で、０．５°以下のいわゆる「ねじれ角」を形成するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ａ）にて、前記結晶格子（Ｒ１、Ｒ２）に対して限定された方向に方向付けられた可視マーク（１０）がそれぞれに付けられた、キャリア基板（１）とドナー基板が用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
厚さが８００オングストローム未満の薄層（２）が用いられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｂ）にて前記ドナー基板は、予め形成された応力領域に沿って前記ドナー基板を破断することにより、前記薄層（２）のみを残すように処理されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｂ）にて前記ドナー基板は、前記薄層（２）のみを残すように、その裏面を通じてその厚さを減少させることにより処理されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
シリコンからなるキャリア基板（１）が用いられることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
特に酸化シリコンからなり、厚さが１００から２００オングストロームの間である薄層（２）が用いら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方法。
【請求項９】
キャリア基板（１）と半導体材料の薄層（２）とを備える半導体型の構造体であって、
−前記薄層（２）は埋め込み酸化物（３）の領域（３１）を備え、それにより、前記薄層（２）が埋め込み酸化物（３）の領域（３１）によって担持される第１の領域が存在し、前記薄層（２）が前記キャリア基板（１）によって担持される第２の領域が存在し、
−酸化物（３）の前記領域（３１）上に位置する前記薄層（２）の材料、およびまたこれらの領域（３１）に接して位置するキャリア基板（１）の材料は、それらの境界面（Ｉ）に平行な平面（Ｐ）内で共に、１°以下の「ねじれ角」と呼ばれる角度（α）を形成し、それらの境界面（Ｉ）に垂直な平面内で１°以下の「傾斜角」と呼ばれる角度（β）を形成する結晶格子を有し、
−酸化物（３）の前記領域（３１）の間に位置し、前記キャリア基板（１）に直接接触する前記薄層（２）の材料は、このキャリア基板（１）の材料と同じ結晶格子方位を有することを特徴とする構造体。
【請求項１０】
前記第２の領域の周辺部上、すなわち前記キャリア基板（１）によって担持された薄層（２）が埋め込み酸化物（３）の前記領域（３１）と接触する部分に、転位を有することを特徴とする請求項９に記載の構造体。
【請求項１１】
前記薄層の厚さは１１００オングストローム未満であることを特徴とする請求項９または１０に記載の構造体。
【請求項１２】
埋め込み酸化物（３）の厚さは１０から２０ナノメートルの間にあることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の構造体。
【請求項１３】
前記キャリア基板（１）はシリコン｛１，０，０｝からなることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は特に、連続してキャリア基板、酸化物層、および薄い半導電性層を備える絶縁体上半導体型（ＳＯＩ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−ｏｎ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）の構造体を処理する方法に関し、この方法では熱処理は、制御された中性または還元性雰囲気下で、かつ時間および温度の制御された条件下で適用されて、酸化物層の酸素の少なくとも一部が薄い半導電性層に向かって拡散するのを促し、それにより酸化物層は全部または部分的に溶解することになる。
【背景技術】
【０００２】
この処理は選択的に、すなわち所望のパターンに対応するＳＯＩ構造の限定された領域内では酸化物層を十分に溶解し、一方、他の領域では初期の酸化物層を維持するように適用される。
【０００３】
それにより、酸化物層の「選択的溶解」という表現が用いられる。
【０００４】
このようにして複合構造、すなわち酸化物層が維持された「ＳＯＩ」領域と、酸化物層が十分に溶解されたバルク領域との両方を備えるものを得ることができる。
【０００５】
上述の構造体は、通常は異なるキャリア上に製作される、異なるタイプの電子構成要素（たとえば、メモリ構成要素および論理構成要素）を製作するために用いることができる。
【０００６】
マイクロプロセッサの製造業者は、それぞれ論理およびメモリ構成要素に対する製作技術を開発してきたが、一般にはこれら２つのタイプの構成要素は、それぞれの異なるキャリア（すなわち、バルク基板またはＳＯＩ）上に製作される。
【０００７】
また基板が１つのタイプから他のタイプに変わることは、製作技術における大きな変更を意味する。
【０００８】
したがって選択的溶解の利点は、マイクロプロセッサ製造業者に「バルク」領域と「ＳＯＩ」領域をその上に備えたウェハをもたらすことであり、彼等は習得する技術を維持しながら「論理」構成要素および「メモリ」構成要素の両方を製作することができる。
【０００９】
選択的溶解技法の正確さは、構成要素のスケールでの「バルク」領域と「ＳＯＩ」領域に対する制御を効果的に可能にする。
【００１０】
選択的溶解は、薄い半導電性層の表面上にマスクを形成し、熱処理を適用して酸素の拡散を促進することによって実施することができる。
【００１１】
マスクは酸素拡散バリアを形成する材料で作られるので、酸素は、マスクによって覆われない薄い半導電性層の露出領域を通じてのみ拡散することができる。
【００１２】
この作業時に、酸化物が除去された領域内のキャリア基板／薄層境界面にて、結晶格子の適応に関係する欠陥の存在の問題が生じる。
【００１３】
これを「不適応転位」と呼ぶ。
【００１４】
これらの欠陥の原因は、薄層とキャリア基板の、それらが互いに接合された（すなわち酸素がもはや存在しない）領域での、結晶格子の不完全な整合にある。
【００１５】
これら２つの格子の間に酸化物が存在する限りは、欠陥は現れない。
【００１６】
一方、酸化物の溶解が得られるとすぐに、格子の不完全な整合がこれらの転位の形成を引き起こす。
【００１７】
本発明の１つの目的は、転位の問題をそれを用いて最小化しさらには除去することが可能となる上記のような方法を提案することである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】O. Kononchuk et al, "Internal Dissolution of Buried Oxide in SOI Wafers", Solid State Phenomena Vols. 131-133 (2008) pp 113-118
【非特許文献２】Ludsteck et al, "Growth model for thin oxides and oxide optimization", Journal of Applied Physics, Vol. 95, No. 5, Mars 2004
【非特許文献３】Jean-Pierre Colinge, "Silicon-On-Insulator Technology : Materials to VLSI, 2nd Edition", Kluwer Academic Publishers, p.50-51
【非特許文献４】L. Zhong et al, Applied Physics Letters 67, 3951 (1995)
【発明の概要】
【００１９】
したがってこれは、連続してキャリア基板、酸化物層、および半導電性材料の薄層を備える絶縁体上半導体型の構造体を製作し処理する方法であって、この構造体は、
（ａ）前記キャリア基板上にドナー基板を接合するステップであって、前記ドナー基板は前記半導電性層を備え、これらの基板は同一の結晶方位を有する、ステップと、
（ｂ）前記薄層のみを残すように前記ドナー基板を薄くするステップと
によって得られ、
−前記キャリア基板および薄層の一方および／または他方は、酸化物層によって被覆され、
−前記キャリア基板および薄層のそれぞれは、それらの境界面に平行な平面内でそれぞれ第１の結晶格子および第２の結晶格子を有し、
この方法により、
（１）前記薄層上にマスクが形成され、それにより前記層の表面上にマスクによって覆われず、所望のパターンに従って分散された露出領域を画定し、
（２）制御された中性または還元性雰囲気下で、かつ時間および温度の制御された条件下で熱処理が適用され、それにより酸化物層の酸素の少なくとも一部が薄層を通って拡散するのを促し、前記所望のパターンに対応する酸化物層の領域内の酸化物の制御された除去となる。
【００２０】
この方法は以下の点で注目すべきであり、すなわち、
−ステップ（ａ）にて、前記キャリア基板および薄層は、前記結晶格子が、それらの境界面に平行な前記平面内で共に、１°以下のいわゆる「ねじれ角」を形成し、それらの境界面に垂直な平面内で１°以下のいわゆる「傾斜角」を形成するように、互いに対して配置され、
−薄層は、その厚さが１１００オングストローム未満のものが用いられる。
【００２１】
本出願人は、上記に規定した角度に整合欠陥を制限することにより、かつ上記の厚さを有する薄層を用いることにより、境界面に発生する転位は、薄層の自由面の所まで適用された熱処理によって移動され、そこでそれらは原子再配列によって消散されることを立証した。言い換えれば、結晶欠陥は薄層内で移動可能であり、結晶再編成によってその表面まで「上昇」する傾向がある。
【００２２】
本出願の全体において、「これらの基板は同一の結晶方位を有する」とは、これらの基板が、ほぼ同じ軸に沿ってそれらが由来するインゴットから切り出されることを意味する。
【００２３】
他の有利な、非限定的な特徴は、
−ステップ（ａ）で前記キャリア基板および薄層は、前記結晶格子が共に、それらの境界面に平行な前記平面内で、０．５°以下のいわゆる「ねじれ角」を形成するように配置され、
−ステップ（ａ）で、用いられるキャリア基板およびドナー基板にはそれぞれ、前記結晶格子に対して限定された方向に方向付けられた少なくとも１つの可視マークが付けられ、
−薄層は、その厚さが８００オングストローム未満のものが用いられ、
−ステップ（ｂ）では、前記ドナー基板は、予め形成された応力領域に沿ってドナー基板を破断することによって、前記薄層のみを残すように処理され、
−ステップ（ｂ）で、前記ドナー基板は、前記薄層のみを残すようにその裏面を通じてその厚さを減少させることによって処理され、
−キャリア基板は、シリコンからなるものが用いられ、
−薄層は、特にシリコンをベースとし、厚さが１００から２００オングストロームのものが用いられる。
【００２４】
本発明はまた、キャリア基板と、半導体材料の薄層とを備える半導体型の構造体に関し、これは以下を特徴とし、
−前記薄層は埋め込み酸化物領域を備え、それにより前記薄層が埋め込み酸化物領域によって担持される第１の領域と、前記薄層がキャリア基板によって担持される第２の領域とが存在し、
−前記酸化物領域上に位置する前記薄層の材料、およびやはりこれらの領域上に位置する前記キャリア基板の材料は共に、それらの境界面に平行な平面内で１°以下のいわゆる「ねじれ角」を形成し、それらの境界面に垂直な平面内で１°以下のいわゆる「傾斜角」を形成する結晶格子を有し、
−酸化物領域の間に位置しキャリア基板に直接接触する前記薄層の材料は、このキャリア基板の材料と同じ結晶格子方位を有する。
【００２５】
有利には、
−構造体は、第２の領域の周辺部、すなわちキャリア基板によって担持される薄層が、埋め込み酸化物領域と接触する部分に転位を有し、
−前記薄層の厚さは、１１００オングストローム未満であり、
−埋め込み酸化物の厚さは、１０から２０ナノメートルの間にあり、
−キャリア基板は、シリコン｛１，０，０｝からなる。
【００２６】
本発明の他の特徴および利点は、好ましい実施形態についての以下の説明を読むことにより明らかになるであろう。
【００２７】
この説明は、添付の図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の方法の対象となる構造体の、１つの状態での簡略化した断面図である。
【図２】本発明の方法の対象となる構造体の、他の状態での簡略化した断面図である。
【図３】構造体のキャリア基板および薄層のそれらの境界面に平行な平面内での、本方法を実施する前の結晶格子の不整合を示す図である。
【図４】本方法を実施した後のこれらの格子の整合を示す図である。
【図５】用いられるキャリア基板の俯瞰図である。
【図６】図３と同様な図であり、キャリア基板および薄層基板のそれらの境界面に垂直な方向での結晶格子の不整合を示すための図である。
【図７】図４と同様な図であり、キャリア基板および薄層基板のそれらの境界面に垂直な方向での結晶格子の整合を示すための図である。
【図８】本発明の実施形態に対応する１つの状態の構造体を示す、図１および２と同様な簡略化した図である。
【図９】本発明の実施形態に対応する他の状態の構造体を示す、図１および２と同様な簡略化した図である。
【図１０】本発明の実施形態に対応する他の状態の構造体を示す、図１および２と同様な簡略化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本方法の実際の説明を始める前に、上記の図を参照して、いくつかの覚え書き、定義、および技法について以下に説明する。
【００３０】
＜選択的（または局所的）溶解処理の説明＞
選択的溶解処理は、その底部からその表面に向かって連続して、キャリア基板、酸化物層、および半導体層を備える絶縁体上半導体型（ＳＯＩ）の構造体に適用される。
【００３１】
前記ＳＯＩ構造を得るための手段について、以下に詳しく述べる。
【００３２】
選択的溶解プロセスは、以下のステップを含む、
−薄い半導電性層上にマスクを形成するステップであって、それにより前記層の表面上にマスクによって覆われず、所望のパターンにて分散された、いわゆる露出領域を画定する、ステップと、
−中性または還元性の制御された雰囲気下で、かつ制御された時間および温度条件下で熱処理を適用するステップであって、それにより酸化物層の酸素の少なくとも一部が薄い半導電性層を通って拡散するのを促し、所望のパターンに対応する酸化物層の領域内の酸化物の厚さの制御された減少となる、ステップ。
【００３３】
＜マスクの形成＞
マスクは、酸化物の厚さを減少することが望ましい酸化物層の領域に対応する半導体層の領域を、露出されたままにするように、半導体層上に選択的に形成される。
【００３４】
ここでは「対応する」とは、半導体層のすべての露出領域によって画定されるパターンが、所望のパターンと同一であることを意味し、酸化物の厚さを減少することが望ましい酸化物層の領域は、それに従って分散される。
【００３５】
言い換えればマスクは、所望のパターンに対して相補的な半導体層の領域のみを覆う。
【００３６】
一般にマスクの選択的形成は、マスクがその上に堆積されるべき半導体層の領域を画定することを可能にする、通常のフォトリソグラフィ技法を用いて行われる。
【００３７】
通常は、マスクを形成するプロセスは、以下の連続するステップを含む、
−堆積によって半導体層の表面全体上にマスクを形成することができる、窒化シリコンＳｉｘＮｙ（たとえば、Ｓｉ３Ｎ４）の層を形成し、
−ＳｉｘＮｙ層の表面全体上にフォトレジスト層を堆積し、
−フォトリソグラフィマスクを通した樹脂の局部的分離、
−たとえば溶剤での希釈による、分離領域の選択的除去、
−次いで、樹脂内に形成された開口部を通じて、その時点で露出されているＳｉｘＮｙ層の領域をエッチングする。エッチングは通常は、樹脂が耐えるドライ（プラズマ）エッチングである。一方、ＳｉｘＮｙは、このプラズマによってエッチングされる。
【００３８】
上述の技法はマイクロエレクトロニクスでは日常的に用いられ、それらは例示としてのみ示されることに留意されたい。一般に、本発明には、マスクの形成を可能にする任意のプロセスを用いることができる。
【００３９】
マスクは、酸素原子の拡散に対するバリアを形成する材料からなる。
【００４０】
またこれは、処理条件に耐えることができる。
【００４１】
したがって、窒化シリコン（一般的な化学式はＳｉｘＮｙであり、化学量論係数（ｘ、ｙ）は異なる値をとることができる）は、使用する（すなわち堆積し、次いで溶解処理の後に除去する）のが容易であり、シリコンを汚染しないので、マスクを形成するのに好ましい材料である。
【００４２】
しかしマスク用には、酸素の拡散に対するバリアを形成し、処理条件に耐える他の任意の材料を用いることができる。
【００４３】
マスクの厚さは典型的には、１から５０ｎｍの範囲であり、好ましくは２０ｎｍ程度である。
【００４４】
溶解処理の後にマスクは、ドライまたはウェットエッチングによって除去することができる。
【００４５】
＜溶解処理＞
説明の残りの部分では、薄い半導電性層がシリコンからなる、すなわち「シリコンオンインシュレータ」構造（ＳＯＩ）の構造体に対する溶解処理の適用を例にとる。
【００４６】
ＳＯＩ構造における酸化物溶解のメカニズムは論文に詳しく述べられており（たとえば、非特許文献１参照）、それを参照することができる。
【００４７】
処理時には、ＳＯＩ構造は炉内に置かれ、炉内には中性または還元性雰囲気を形成するためにガス流が発生される。
【００４８】
したがってガス流は、アルゴン、水素、および／またはそれらの混合物を含むことができる。
【００４９】
溶解の現象は、雰囲気中の酸素の濃度と酸化物層の表面上の酸素の濃度との間に、十分な勾配がある場合にのみ生じることに留意することが重要である。
【００５０】
したがって、炉内の雰囲気の酸素含有量は、１０ｐｐｍ未満でなければならず、これは漏洩を考慮に入れると、ガス流内の酸素含有量は１ｐｐｂ未満であることを必要とする。
【００５１】
この点に関しては、論文を参照することができる（たとえば、非特許文献２参照）。
【００５２】
これらの条件は、このような低い含有量に達することを可能にするには発生する漏洩が大きすぎる通常の炉では得られず、炉は最適な密封のために特に設計されなければならない（継ぎ目を避けるための部品数の削減、中実な部品の使用など）。
【００５３】
一方、１０ｐｐｍより大きな雰囲気中の酸素濃度は、溶解を停止し、露出したシリコンの酸化を促進する。
【００５４】
ＳＯＩ構造の場合は溶解処理は、１１００℃と１３００℃の間、好ましくは１２００℃程度の温度にて適用される。
【００５５】
温度が高いほど、酸化物溶解の速度は速くなる。しかし処理温度は、シリコンの融点より低いままでなければならない。
【００５６】
たとえば１０００Åのシリコンの薄層の下の２０Åの酸化物の厚さを溶解するには、熱処理条件は、１１００℃にて２時間、１２００℃にて１０分、または１２５０℃にて４分となるが、これらの値は特に、溶解炉内の残留酸素濃度に依存することが強調される。より大きな溶解された厚さも観察されている。
【００５７】
＜初期ＳＯＩ構造＞
溶解処理は、その底部からその表面に向かって連続してキャリア基板、酸化物層、および半導電性層を備える絶縁体上半導体型（ＳＯＩ）の構造体に対して適用される。
【００５８】
キャリア基板は、本質的にはＳＯＩ構造に対する補強材として働く。
【００５９】
この目的のために、典型的にはキャリア基板は数百マイクロメートル程度の厚さを有する。
【００６０】
キャリア基板は、均質、または複合体基板、すなわち異なる材料の少なくとも２つの層の積層体からなるものとすることができる。
【００６１】
したがってキャリア基板は以下の材料すなわち、Ｓｉ、ＧａＮ、サファイアの１つをそれらの単結晶または多結晶の形で含むことができる。
【００６２】
半導体層は、Ｓｉ、Ｇｅ、またはＳｉＧｅなどの少なくとも１つの半導体材料を含む。
【００６３】
半導体層は、場合によっては複合体、すなわち半導体材料の層の積層体からなるものとすることができる。
【００６４】
半導体層の材料は、単結晶、多結晶、非晶質とすることができる。これは多孔質であってもなくてもよく、ドープされていてもドープされていなくてもよい。
【００６５】
特に有利には半導体層は、電子構成要素を収容するように適合される。
【００６６】
薄い半導電性層は、十分に急速な酸素の拡散を可能にするように、５０００Å未満、好ましくは２５００Å未満の厚さを有する。半導体層が厚いほど、酸化物の溶解の速度は遅くなる。
【００６７】
したがって５０００Åより大きな厚さを有する半導体層を通じての酸素の拡散は非常に遅くなり、この理由により工業レベルでの有利性は小さい。
【００６８】
酸化物層は構造体内に、キャリア基板と半導体層の間に埋め込まれ、したがって当業界では一般に「埋め込み酸化物層」（ＢＯＸ：Ｂｕｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ  ｌａｙｅｒ）と呼ばれる。
【００６９】
ＳＯＩ構造は、当業者に知られている、接合を必要とする任意の層移転技法を用いて製作される。
【００７０】
これらの技法の中でも、Ｓｍａｒｔ  Ｃｕｔ（商標）技法を挙げることができ、これは主に以下のステップを含む、
半導体層を備えたキャリア基板上またはドナー基板上に、酸化物層を形成する、
ドナー基板内に応力領域を形成し、応力領域は移転されるべき薄い半導体層を画定する、
ドナー基板をキャリア基板上に接合し、酸化物層は接合境界面に位置する、
応力領域に沿ってドナー基板を破断して、薄い半導体層をキャリア基板上に移転する。
【００７１】
この技法は当業者には知られており、したがって本明細書ではさらには詳述しない。文献を参照することができる（たとえば、非特許文献３参照）。
【００７２】
また、半導体層を備えたドナー基板をキャリア基板上に接合し、基板の一方および／または他方を酸化物層で被覆されており、次いでドナー基板の厚さをドナー基板の裏面を通じて減少させることによってキャリア基板上に薄い半導体層のみを残すことからなる技法を用いることもできる。
【００７３】
このようにして得られたＳＯＩ構造は次いで、通常の仕上げ処理（研磨、平坦化、洗浄など）を受ける。
【００７４】
ＳＯＩ構造を形成するためのこれらの技法では、熱酸化（この場合は酸化物は、酸化された基板材料の酸化物である）、またはたとえば酸化シリコン（ＳｉＯ2）の堆積によって酸化物層がドナー基板上またはキャリア基板上に形成される。
【００７５】
酸化物層はまた、雰囲気と接触するドナー基板および／またはキャリア基板の自然酸化の結果生じた自然の酸化物層でもよい。
【００７６】
一方、ＳＩＭＯＸ技法を用いて得られたＳＯＩ構造に対して行われた試験では、酸化物溶解を観察することはできず、これはこの酸化物を得るために用いられる方法による酸化物の低品質に起因すると考えられた。この点に関しては論文を参照することができる（たとえば、非特許文献４参照）。
【００７７】
接合に進む前に、接合エネルギーを強化するために、一方および／または他方の接触面上に、当業者には良く知られている洗浄またはプラズマ活性化ステップを適用することができることが挙げられる。
【００７８】
溶解処理の時間を制限するために、ＳＯＩ構造の酸化物層は一般に微細なまたは超微細な、すなわち５０から１０００Åの間、好ましくは１００から２５０Åの間の厚さを有する。
【００７９】
図１を参照すると、本発明の方法により処理することが望ましいＳＯＩ構造が示される。
【００８０】
これはキャリア基板１と、それを被覆する半導電性材料の薄層２と、それらの間にあり選択的に溶解することが望ましい酸化物の厚さ３とからなる。
【００８１】
これらの異なる構成要素に用いられる材料、およびこの構造体の製作技法は、特に上記の表題「初期ＳＯＩ構造」の下に例示されたものである。
【００８２】
図１に示される基板、薄層、および酸化物の様々な厚さは、単に分かりやすくするために選ばれたものである。これらは実際とは合致しない。
【００８３】
本方法のステップ１は、薄い半導電性層２上にマスク４を形成するステップからなり、それによりこの層の表面上に、マスク４によって覆われず、所望のパターンに従って分散された、いわゆる露出領域２０を画定する。
【００８４】
添付の図面が不必要に複雑にならないように、１つの露出領域２０のみを示している。これは、マスクの「開口部」４０に向かい合って延びる。
【００８５】
明らかに実際には、マスクは２つ以上の開口部４０を備え、層２は２つ以上の露出領域２０を有する。
【００８６】
マスクを堆積するために用いられる技法は、上記の表題「マスクの形成」の下に述べられたものの１つであることが好ましい。
【００８７】
この組立体には、制御された中性または還元性雰囲気下で、かつ制御された時間および温度条件下で熱処理が適用され、それにより酸化物層３の酸素の少なくとも一部が薄い半導電性層２を通って拡散するのを促し、前記所望のパターンに対応する酸化物層の領域内の酸化物の厚さの制御された除去となる。
【００８８】
これにより、図２に示される状態となる。したがって、マスク４の「開放された」領域４０の下に直接ある酸化物層３の領域３０は、熱処理を直接受け、それにより酸化物は層２を通って拡散することができる。したがって酸化物は、領域３０から消失している。
【００８９】
これは、溶解処理に対する遮蔽となるマスク４の下にある、他の領域３１に対してはそのようにならない。
【００９０】
この処理の後にはいくつかの場所において、キャリア基板１は、境界面Ｉに沿って薄層２と接触する状態となる。
【００９１】
本発明によれば、半導電性層２を備えるドナー基板をキャリア基板１上に接合するときにそれらは、それらの構成する結晶格子が、それらの境界面に平行な平面内で共に、１度以下のいわゆる「ねじれ角」を形成し、それらの境界面に垂直な平面内で１度以下のいわゆる「傾斜角」を形成するように、互いに対して配置される。
【００９２】
図３はこれらの結晶格子Ｒ１およびＲ２を示し、第１の結晶格子はキャリア基板のものであり、第２の結晶格子は半導電性層のものである。Ｐは、それらの境界面Ｉに平行な平面を示す。
【００９３】
したがって角度αは、平面Ｐに沿って結晶格子Ｒ１とＲ２の間に形成される角度に対応する。
【００９４】
同様に図６を参照すると、これらの格子はやはりＲ１およびＲ２であるが、境界面の平面Ｐに垂直な平面内で示される。角度βは、これら２つの結晶格子の間に形成される角度に対応する。
【００９５】
したがって本出願人は、これらの角度αおよびβの値を１度以下に制限することにより、かつ厚さが１１００Å未満の薄層２を用いることにより、酸化物３の選択的溶解を得るために適用される熱処理は、境界面の領域の原子の再配列を引き起こし、それにより通常遭遇する転位は、薄層の厚さを通して移動させることができ、次いで原子の再配列によって消失することを見出した。
【００９６】
図４および７はそれぞれ、この再配列後のキャリア基板および薄層基板の格子Ｒ１およびＲ２を示す。これらの結晶格子は、完全に重ね合わされることが確認される。
【００９７】
好ましい一実施形態では用いられる薄層２は、７００Å未満が好ましく、５００Å未満がより好ましい。
【００９８】
他の好ましい実施形態によれば、角度αおよびβは０．５°以下にできるようになっている。
【００９９】
薄層に対するキャリア基板の良好な「整合」は、特に、結晶格子Ｒ１およびＲ２に対して限定された方向に方向付けられた、これらの材料に付けられた可視マークを用いて行われる。
【０１００】
これらの可視マークは、具体的には図５に示されるようなノッチ１０からなり、それ自体は知られている。
【０１０１】
したがって角度α（「ねじれ角」）に関しては、互いに対する基板の整合は、ノッチを整合させるように予めプログラムされたロボットにより、接合の時点で行われる。
【０１０２】
角度β（「傾斜角」）に関しては、基板は、角度が１°を超えないように予め選択される。
【０１０３】
本発明の方法により得られた構造体の透過型電子顕微鏡法の下でとられた画像は、１°未満（典型的には、０．３°程度）の角度αおよびβで境界面は再構成されることを示し、一方、より大きな角度では境界面欠陥および結晶不整合が観察される。
【０１０４】
図８から１０は、行われる作業の概要を示す。
【０１０５】
図８は酸化物を溶解した後の構造体の初期状態を示し、図９は参照記号Ｄにより、マスクによって保護されない領域での構造体の表面への転位の「上昇」を示す。
【０１０６】
最後に図１０は構造体の最終状態を示し、転位のない薄層２の領域２１は、それにもかかわらず、領域２１と領域２０（すなわち酸化物３の上にあるもの）の間での結晶構造の差異に適応するために用いられうる転位を有する、周辺領域Ｚ1およびＺ2を備える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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