JP2877800B2

JP2877800B2 - 複合部材の分離方法、分離された部材、分離装置、半導体基体の作製方法および半導体基体

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Publication number: JP2877800B2
Application number: JP7734798A
Authority: JP
Inventors: 和明近江; 清文坂口; 一隆柳田; 隆夫米原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JPH1145840A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合部材の分離方
法、分離装置、分離された部材、半導体基体及びその作
製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板の絶縁性表面上への単結晶Ｓｉ半導
体層の形成は、セミコンダクターオンインシュレー
ター（ＳＯＩ）技術として広く知られ、通常のＳｉ集積
回路を作製するバルクＳｉ基板では到達しえない数々の
優位点をＳＯＩ技術を利用したデバイスが有することか
ら多くの研究が成されてきた。すなわち、ＳＯＩ技術を
利用することで、（１）誘電体分離が容易になり高集積
化が可能、（２）対放射線耐性に優れている、（３）浮
遊容量が低減され高速化が可能、（４）ウェル形成工程
が省略できる、（５）ラッチアップを防止できる、
（６）薄膜化により完全空乏型電界効果トランジスタの
実現が可能、等の優位点が得られる。

【０００３】上記のようなデバイス特性上の多くの利点
を実現するために、ここ数十年に渡り、ＳＯＩ構造の形
成方法について研究されてきている。古くは、単結晶サ
ファイア基板上に、ＳｉをＣＶＤ（化学気相堆積法）
で、ヘテロエピタキシーさせて形成するＳＯＳ（シリコ
ンオンサファイア）が知られており、最も成熟した
ＳＯＩ技術として一応の成功は収めはしたが、Ｓｉ層と
下地サファイア基板界面の格子不整合により大量の結晶
欠陥、サファイア基板からのアルミニュームのＳｉ層へ
の混入、そして何よりも基板の高価格と大面積化への遅
れにより、その応用の広がりが妨げられている。比較的
近年には、サファイア基板を使用せずにＳＯＩ構造を実
現しようという試みが行なわれている。この試みは、次
の二つに大別される。

【０００４】１．Ｓｉ単結晶基板を表面酸化した後に、
酸化膜に窓を開けてＳｉ基板を部分的に表出させ、その
部分をシードとして横方向へエピタキシャル成長させ、
ＳｉＯ₂ 上へＳｉ単結晶層を形成する（この場合には、
ＳｉＯ₂ 上にＳｉ層の堆積をともなう）。

【０００５】２．Ｓｉ単結晶基板そのものを活性層とし
て使用し、その下部にＳｉＯ₂ を形成する（この方法
は、Ｓｉ層の堆積をともなわない）。

【０００６】上記１を実現する手段として、ＣＶＤによ
り、直接、単結晶層Ｓｉを横方向エピタキシャル成長さ
せる方法、非晶質Ｓｉを堆積して、熱処理により固相横
方向エピタキシャル成長させる方法、非晶質あるいは、
多結晶Ｓｉ層に電子線、レーザー光等のエネルギービー
ムを収束して照射し、溶融再結晶により単結晶層をＳｉ
Ｏ₂ 上に成長させる方法、そして、棒状ヒーターにより
帯状に溶融領域を走査する方法（ＺｏｎｅＭｅｌｔｉ
ｉｎｇＲｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）が知ら
れている。これらの方法にはそれぞれ一長一短がある
が、その制御性、生産性、均一性、品質に多大の問題を
残しており、いまだに、工業的に実用化したものはな
い。たとえば、ＣＶＤ法は平坦薄膜化するには、犠牲酸
化が必要となる。固相成長法では得られる結晶性が悪
い。また、ビームアニール法では、収束ビーム走査によ
る処理時間と、ビームの重なり具合、焦点調整などの制
御性に問題がある。このうち、ＺｏｎｅＭｅｌｔｉｉ
ｎｇＲｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ法がもっと
も成熟しており、比較的大規模な集積回路も試作されて
はいるが、依然として、亜粒界等の結晶欠陥は、多数残
留しており、少数キャリヤーデバイスを作成するに充分
良質の結晶を得るには至っていない。

【０００７】上記２の方法であるＳｉ基板をエピタキシ
ャル成長の種子として用いない方法に於いては、次の４
種類の方法が挙げられる。

【０００８】（１）Ｖ型の溝が表面に異方性エッチング
されたＳｉ単結晶基板に酸化膜を形成し、該酸化膜上に
多結晶Ｓｉ層をＳｉ基板と同じ程厚く堆積した後、Ｓｉ
基板の裏面から研磨によって、厚い多結晶Ｓｉ層上にＶ
溝に囲まれて誘電分離されたＳｉ単結晶領域を形成す
る。この手法に於ては、結晶性は、良好であるが、多結
晶Ｓｉを数百ミクロンも厚く堆積する工程、単結晶Ｓｉ
基板を裏面より研磨して分離したＳｉ活性層のみを残す
工程に、制御性と生産性の点から問題がある。

【０００９】（２）サイモックス（ＳＩＭＯＸ：Ｓｅｐ
ｅｒａｔｉｏｎｂｙＩｏｎＩｍｐｌａｎｔｅｄ
Ｏｘｙｇｅｎ）と称されるＳｉ単結晶基板中に酸素のイ
オン注入によりＳｉＯ₂ 層を形成する方法であり、Ｓｉ
プロセスと整合性が良いため現在もっとも成熟した手法
である。しかしながら、ＳｉＯ₂ 層を形成するために
は、酸素イオンを１０¹⁸ｉｏｎｓ／ｃｍ² 以上も注入す
る必要があるが、その注入時間は長大であり、生産性は
高いとはいえず、また、ウエハーコストは高い。更に、
結晶欠陥は多く残存し、工業的に見て、少数キャリヤー
デバイスを作製できる充分な品質に至っていない。

【００１０】（３）多孔質Ｓｉの酸化による誘電体分離
によりＳＯＩ構造を形成する方法。この方法は、Ｐ型Ｓ
ｉ単結晶基板表面にＮ型Ｓｉ層をプロトンイオン注入
（イマイ他，Ｊ．ＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ，Ｖｏ
ｌ６３，５４７（１９８３））、もしくは、エピタキ
シャル成長とパターニングによって島状に形成し、表面
よりＳｉ島を囲むようにＨＦ溶液中の陽極化成法により
Ｐ型Ｓｉ基板のみを多孔質化したのち、増速酸化により
Ｎ型Ｓｉ島を誘電体分離する方法である。本方法では、
分離されているＳｉ領域は、デバイス工程のまえに決定
されており、デバイス設計の自由度を制限する場合があ
るという問題点がある。

【００１１】（４）Ｓｉ単結晶基板を、熱酸化した別の
Ｓｉ単結晶基板に、熱処理又は接着剤を用いて張り合わ
せ、ＳＯＩ構造を形成する方法が注目を浴びている。こ
の方法は、デバイスのための活性層を均一に薄膜化する
必要がある。すなわち、数百ミクロンもの厚さのＳｉ単
結晶基板をミクロンオーダーかそれ以下に薄膜化する必
要がある。

【００１２】この薄膜化には以下のように２種類の方法
がある。

【００１３】１）研磨による薄膜化２）選択エッチングによる薄膜化１）の研磨では均一に薄膜化することが困難である。特
にサブミクロンの薄膜化は、ばらつきが数十％にもなっ
てしまい、この均一化は大きな問題となっている。さら
に基板の大口径化が進めばその困難度は増すばかりであ
る。

【００１４】また、２）のエッチングは均一な薄膜化に
有効とされているが、・せいぜい１０² と選択比が充分でない・エッチング後の表面性が悪い・イオン注入、高濃度ＢドープＳｉ層上のエピタキシャ
ル成長あるいはヘテロエピタキシャル成長を用いている
ためＳＯＩ層の結晶性が悪い等の問題点がある。

【００１５】さらに張り合わせを用いた半導体基板は、
必ず２枚の基板を必要とし、そのうち１枚はほとんど大
部分が研磨・エッチング等により無駄に除去され捨てら
れてしまい、限りある地球の資源を無駄使いしてしま
う。したがって、張り合わせによるＳＯＩにおいては、
現状の方法では、その制御性、均一性さらには経済性に
多くの課題が存在する。

【００１６】また、ガラスに代表される光透過性基板上
には、一般には、その結晶構造の無秩序性から、堆積し
た薄膜Ｓｉ層は、基板の無秩序性を反映して、非晶質
か、良くて多結晶層にしかならず、高性能なデバイスは
作製できない。それは、基板の結晶構造が非晶質である
ことによっており、単に、Ｓｉ層を堆積しても、良質な
単結晶層は得られない。ところで、光透過性基板は、受
光素子であるコンタクトセンサーや投影型液晶画像表示
装置を作製するうえにおいて重要である。そして、セン
サーや表示装置の画素（絵素）をより一層、高密度化、
高解像度化、高精細化するには画素の改善だけではなく
高性能な駆動素子が必要である。その結果、光透過性基
板上に素子を作り込む場合にも優れた結晶性を有する単
結晶層が必要となる。

【００１７】このようなＳＯＩ基板の製造方法の中でも
特開平５−２１３３８号公報に開示された様な多孔質層
上に非単結晶半導体層を形成しこれを絶縁層を介して支
持基板に移し取る方法は、ＳＯＩ層の膜厚均一性が優れ
ていること、ＳＯＩ層の結晶欠陥密度を低く押さえるこ
とが容易な事、ＳＯＩ層の表面平坦性がよい事、製造に
際し高価な特殊仕様の装置がいらない事、数１００オン
グストロームから１０ミクロン程度までの広いＳＯＩ膜
厚範囲に対し同一の装置で製造可能な事などの点で非常
に優れたものである。

【００１８】さらに上記の方法に特開平７−３０２８８
９号公報に開示されている方法、すなわち多孔質層を有
する第一の基体の前記多孔質層上に非多孔質単結晶半導
体層を形成し、前記非多孔質単結晶層を第二の基体と絶
縁層を介して張り合わせた後、多孔質層において前記第
一基体と第二の基体を両者を破壊することなく分離し、
第一の基板の表面を平滑にして再度多孔質を形成し再使
用することを繰り返せば第一の基板は何回も使用可能で
ある。したがって製造コストを大幅に低減することが出
来、また製造プロセスそのものも単純化することが出来
るという大きな効果が得られる。

【００１９】この様な第一の基体と第二の基体の両方を
破壊することなく分離する貼り合わせ基体の分離方法は
いくつか挙げられる。例えば１つは貼り合わせ面に対し
て垂直な方法に引っ張る方法である。貼り合わせ面に対
して平行に剪断応力をかける方法（例えは貼り合わせ面
に平行な面内でそれぞれの基体を互いに反対方向に移動
させる方法や円周方向にそれぞれの基体を反対方向に回
転させる方法など）もある。又、貼り合わせ面に対して
垂直な方向に加圧する方法でもよい。更には分離領域に
超音波などの波動エネルギーを印加する方法もある。
又、分離領域に貼り合わせ基体の側面側から貼り合わせ
面に平行に剥離用部材（例えばナイフのような鋭利なブ
レード）を挿入する方法であってもよい。更に、分離領
域として機能する多孔質層に染め込ませた物質の膨張エ
ネルギーを利用する方法もある。分離領域として機能す
る多孔質層を貼り合わせ基体の側面から熱酸化し体積膨
張させて分離する方法もある。分離領域として機能する
多孔質層を貼り合わせ基体の側面から選択エッチングし
て分離する方法もある。分離領域としてイオン打ち込み
により形成された微小気泡（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）
を得る事の出来る層を用い貼り合わせ面の法線方向から
レーザーを照射して気泡を含む分離領域を加熱すること
によって分離する方法もある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、貼り合
わせた２枚の基体を分離する上記の方法は理想的には優
れた方法ではあるが、それを実現するどんな方法も半導
体基体の製造に向いているとは限らない。大きな障害の
一つは貼り合わせた半導体基体は一般に、円盤状（デイ
スク状）であり、またその厚さ０．５〜１．０ｍｍ程度
と薄く、貼り合わせ部分にも治具を引っかけられる様な
比較的大きなへこみなどが極めて少ないということであ
る。このためオリフラ部（オリエンテーションフラッ
ト）に合わせた凹部をもつ治具で基体のオリフラ部を引
っかけて貼り合わせ面に平行に回転させたり、貼り合わ
せ基体の側面の貼り合わせ部分にわずかな凹部を作り、
そこに治具を引っかけて引き剥がしたりする方法を使用
するには限界がある。加圧により分離する方法では非常
に大きな圧力が必要になるので装置が大型化してしま
う。波動エネルギーを利用する方法の場合には効率よく
波動が貼り合わせ基体に照射されるようにするために波
動を照射する方法にかなりの工夫が必要になるし、分離
した直後に分離した基体同志が部分的に接触して振動し
合いお互いを傷つけることもある。側面から分離する方
法では、基体が曲がる事によって側面が剥がれただけ
で、中心部までなかなか分離しない事もある。剥離用部
材を貼り合わせ基体の側面から分離領域に挿入する方法
では剥離用部材を挿入することにより基体の貼り合わせ
面だった部分に剥離用部材と基体との摩擦により傷が付
く場合がある。

【００２１】この様な問題を避けるには前記分離領域の
機械的強度を相当に脆弱にしておく事が一つの解決策に
なり得る。ところがこの様にすると基体の貼り合わせ前
に外部からの衝撃により分離領域の部分が破壊される確
立が高くなる。またその様な場合破壊された分離領域の
一部がパーテイクルとして製造装置の中を汚染する事も
ある。従来の分離方法はそれぞれ大きな長所を持つが、
上記の様な課題もまだ残っている。

【００２２】本発明の目的は、基体自身を破壊すること
なく分離出来、分離した基体に傷を付けず、貼り合わせ
基体の分離工程以前では外的衝撃を受けても分離領域の
破壊が起こり難く、それによる製造装置のパーテイクル
による汚染も防止できるさらに優れた分離方法及び分離
装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに接合さ
れた複数の部材を有する複合部材を、前記複数の部材の
接合箇所とは異なる箇所において、分離する複合部材の
分離方法において、前記複合部材の凹型又は狭い隙間を
有する側面に流体を吹き付けることにより、前記複合部
材を分離することを特徴とする。本発明は、互いに接合
された複数の部材を有する複合部材を、前記複数の部材
の接合箇所とは異なる箇所において、分離する複合部材
の分離方法において、高圧の水流をノズルから吹き出す
ウォーター・ジェット法により前記複合部材の側面に前
記水流を吹き付けることにより、前記複合部材を分離す
ることを特徴とする。本発明は、半導体基体の作製方法
であって、基板上に多孔質単結晶半導体層と該多孔質単
結晶半導体層の上に設けられた非多孔質単結晶半導体層
とを有する第１の基体を用意する工程、前記第１の基体
と第２の基体とを貼り合わせて側面に凹型又は狭い隙間
を有する複合部材を形成する工程、及び前記複合部材の
前記多孔質単結晶半導体層側面に流体を吹き付けること
により、前記複合部材を多孔質単結晶半導体層において
分離する工程を有することを特徴とする。本発明は、半
導体基体の作製方法であって、基板上に多孔質単結晶半
導体層と該多孔質単結晶半導体層の上に設けられた非多
孔質単結晶半導体層とを有する第１の基体を用意する工
程、前記第１の基体と第２の基体とを貼り合わせて複合
部材を形成する工程、及び高圧の水流をノズルから吹き
出すウォーター・ジェット法により前記複合部材の前記
多孔質単結晶半導体層側面に前記水流を吹き付けること
により、前記複合部材を多孔質単結晶半導体層において
分離する工程を有することを特徴とする。本発明は、半
導体基体の作製方法であって、単結晶半導体から成る第
１の基体の所定の深さにイオンを打ち込むことにより、
微小気泡層を得ることのできるイオン打ち込み層を形成
する工程、前記第１の基体と第２の基体とを絶縁層を介
して貼り合わせて複合部材を形成する工程、及び前記複
合部材のイオン打ち込み層側面に流体を吹き付けること
により、前記複合部材をイオン打ち込み層において分離
する工程を有することを特徴とする。本発明は、分離装
置に関し、互いに接合された複数の部材を有する複合部
材を支持する支持手段、前記複合部材の凹型又は狭い隙
間を有する側面に流体を吹き付ける吹き付け手段を有
し、前記複数の部材の接合箇所とは異なる箇所において
前記複合部材を分離することを特徴とする。本発明は、
互いに接合された複数の部材を有する複合部材の第１の
面を第１の保持体により回転可能に保持し、前記複合部
材の第２の面を第２の保持体により回転可能に保持し、
前記第１及び第２の保持体を同期させて回転させ、回転
する前記複合部材の接合箇所とは異なる分離箇所に流体
を吹き付け、前記複合部材を前記流体が吹き付けられた
箇所を起点として、複数の部材に分離することを特徴と
する。本発明は、分離装置に関し、互いに接合された複
数の部材を有する複合部材の第１の面を回転可能に保持
する第１の保持体、前記複合部材の第２の面を回転可能
に保持する第２の保持体、前記第１及び第２の保持体の
回転の同期をとる同期手段、回転する前記複合部材の接
合箇所とは異なる分離箇所に流体を吹き付けるノズルを
有し、前記複合部材を前記流体が吹き付けられた箇所を
起点として複数の部材に分離することを特徴とする。本
発明は、互いに接合された複数の部材を有する複合部材
を、前記複数の部材の接合箇所とは異なる箇所にある微
小空隙を含む分離領域において、分離する複合部材の分
離方法において、盤状の前記複合部材の凹型又は狭い隙
間を有する側面に研磨粒子を含まない流体を吹き付ける
ことにより、前記複合部材を分離することを特徴とす
る。

【００２４】ここでいう複合部材とは分離領域をその内
部に持つものであって分離方法から考えればなんでも良
いが、半導体基体の製造方法から見れば次のような構造
のものである。すなわち分離領域が表面よりも深い部分
に表面に平行な層状に形成され、該表面とその表面から
浅い部分は分離領域ではない構造の半導体基体である第
一の基体と、第二の基体とを貼り合わせた貼り合わせ基
体が、その主要な例である。また分離されてできる部材
とは半導体基体の製造方法への応用においては接合前の
前記第一の基体と第二の基体ではない。

【００２５】本発明においては前記分離領域は前記第一
の基体と第二の基体との貼り合わせ界面（接合面）とは
異なる位置にある。分離工程では前記貼り合わせ界面か
ら分離するのではなく、貼り合わせ界面とは異なる位置
にある分離領域で分離することが必要である。

【００２６】従って前記分離領域の機械的強度が前記貼
り合わせ界面の機械的強度よりも脆弱であって分離工程
においては貼り合わせ界面よりも先に分離領域が破壊さ
れる様にしておく。これにより分離層が破壊されると前
記第一の基体の表面側の特定の厚さの部分が第二の基体
と貼り合わされたまま第一の基体から分離し、第二の基
体上に移し取られる。前記分離領域は陽極化成法で形成
された多孔質層であっても良いし、イオン打ち込みによ
り形成された微小気泡（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）を得
る事の出来る層であっても良い。これらの層はいずれも
微小空隙を多数含んでいる。また結晶格子に歪みや欠陥
が集中したヘテロエピタキシャル層であっても良い。

【００２７】また前記分離領域は構造の異なる複数の層
から構成されていても良い。例えば必要なら多孔度（ｐ
ｏｒｏｓｉｔｙ）の異なる複数の多孔質層から成るもの
や層に直角な方向に多孔度が変化する多孔質層なども使
用可能である。

【００２８】例えば第１の基体と第２の基体とが絶縁層
を介して貼り合された複合部材を分離して得られる第一
の基体から第二の基体上に移し取られた層は、絶縁層上
の半導体層（ＳＯＩ層）として半導体デバイス等の作製
に利用される。

【００２９】前記分離を行なうために用いることの出来
る流体の吹き付けは高圧の水流をノズルから噴射するい
わゆるウォーター・ジェット法により実現できる。また
水を使用せずアルコールなどの有機溶剤であってもよい
し、ふっ酸、硝酸、などの酸、あるいは水酸化カリウム
等のアルカリ、その他の分離領域を選択的にエッチング
する作用のある液体であってもよい。特に研磨粒子を含
まない液体を用いるとよい。さらに流体として空気、窒
素ガス、炭酸ガス、希ガスなどの気体からなる流体を用
いても良い。分離領域に対してエッチング作用を持つガ
スやプラズマからなる流体を用いても良い。

【００３０】上記のような分離方法を半導体基体の作製
法に採用する事により１）基板上に多孔質単結晶半導体層と非多孔質単結晶半
導体層とが順次積層された第１の基体を用意する工程、
前記第１の基体と第２の基体とを前記非多孔質単結晶半
導体層が内側に位置する複合部材が得られるように貼り
合わせる工程、及び前記複合部材の多孔質単結晶半導体
層の付近に流体を吹き付けることにより、前記複合部材
を多孔質単結晶半導体層において分離する工程を有する
ことを特徴とする半導体基材の作製方法や、２）単結晶半導体から成る第１の基体の所定の深さにイ
オンを打ち込むことにより、微少気泡層（ｍｉｃｒｏｃ
ａｖｉｔｙ層）を得ることのできるイオン打ち込み層を
形成する工程、前記第１の基体と第２の基体とを絶縁層
を介して、且つ前記第１の基体のイオンを打ち込んだ面
が内側に位置する複合部材が得られるように貼り合わせ
る工程、及び前記複合部材のイオン打ち込み層の付近に
流体を吹き付けることにより、前記複合部材をイオン打
ち込み層において分離する工程を有することを特徴とす
る半導体基体の作製方法などが実現でき、従来の問題点
を解決できる半導体基体の作製が可能になる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明による複合部材の分
離方法を説明する為の模式図である。

【００３２】図１の（ａ）は盤状（板状）の第１の部材
１と第２の部材２との接合前の様子を示している。第１
の部材１はその内部に分離箇所となる分離領域３を有し
ている。この層状の分離領域３は、接合面４ａ側にある
層領域５より機械的強度が弱い。

【００３３】２つの部材１，２は、図１の（ｂ）に示す
ように接合面４ａ，４ｂを向き合わせて接合され接合界
面１４を有する円盤状の複合部材となる。この複合部材
の側面（端面）６にある分離領域３の端部に向けて、流
体７をノズル８より噴射し、吹き付ける。流体７が吹き
付けられた分離領域３は、除去され或いは崩壊する。こ
うして、複合部材は、分離領域３を境にして図１の
（ｃ）に示すように２つの部材１１，１２に分離され
る。

【００３４】こうして分離された一方の部材１１の分離
面１３ａ上には、層領域５は既に存在しておらず、層領
域５は分離面１３ｂを露出するように元の第２の部材２
の接合面４ｂ上に移し取られる。

【００３５】こうして第２の部材２上に薄い層領域５を
有する部材が得られる。

【００３６】第２の部材２と層領域５とを互いに異なる
材料で構成すれば、容易に異種接合を有する部材を作製
できる。そのような材料の具体例は、導電体、半導体、
絶縁体であり、これらの中から２種が選択されて第２の
部材２と層領域５となる。

【００３７】この分離領域は噴射された流体により、当
該分離領域を境に２分でき、且つ分離領域以外の領域に
損傷を与えないように、脆弱な領域にするとよい。具体
的には、分離領域内に複数の微小空隙を含ませれば、脆
弱になる。或いは異種イオンの打ち込みにより歪みを作
ってもよい。微小空隙は、後述するように多孔質体の孔
や、イオン注入による気泡により、形成される。分離領
域は０．１μｍ〜９００μｍ程度にするとよい。より好
ましくは、０．１μｍ〜１０μｍである。

【００３８】本発明において分離を行うために用いる流
体の流れは加圧した流体をノズルから噴射する事により
実現可能である。噴射する流れをより高速、高圧の細い
ビームにする為の方法としては「ウォータージェット」
第１巻１号第４ページなどに紹介されているような流体
として水を用いるウォータージェット法を使用する事が
出来る。本発明に使用可能なウォータージェットは、高
圧ポンプにより加圧された数千ｋｇｆ／ｃｍ² の高圧水
を細いノズルから噴射するものであって、これによっ
て、セラミックス、金属、コンクリート、樹脂、ゴム、
木材などの切断（ただし、固い材料の時は水にＳｉＯ₂
微粒子のような研磨剤を加える）、加工、表層の塗膜の
除去、部材表面の洗浄などを行う事が出来る。従来のウ
ォータージェットの使い方においては、上記のように材
料の一部分を除去することが主な効果であった。すなわ
ち、ウォータージェット切断は主部材のきりしろを除去
すること、また、塗膜の除去、部材表面の洗浄は不要な
部分を除去することであった。本発明の流体の流れの形
成方法としてウォータージェットを用いる場合、貼り合
わせ基体の側面（端面）の貼り合わせ目に合わせてウォ
ータージェットを噴射する事により、側面から前記分離
領域の少なくとも一部を除去する事が可能である。この
場合先ず貼り合わせ基体の側面に露出してる前記分離領
域及びその周辺の第１の基体と第二の基体の一部に直接
ウォータージェットを噴射する。するとそれぞれの基体
は損傷を受けず機械強度が脆弱な分離領域のみがウォー
タージェットにより除去或いは崩壊して二枚の基体に分
離される。また何らかの理由で前記分離領域が側面に予
め露出していなくて何か薄い層でその部分が覆われてい
る場合でも、ウォータージェットでまず分離領域を覆う
側面上の層を除去し、そのまま続けて側面から露出した
分離領域を除去すればよい。

【００３９】また従来は余り利用されなかった効果では
あるが、面取りされた２枚の基板を貼り合わせた貼り合
わせ基体周囲の側面の狭い凹部にウォータージェットを
噴射することにより、水が微小空隙に侵入し構造が脆弱
な前記分離領域の微小空隙を押し拡げて破壊して貼り合
わせ基板を分離する事も出来る。この場合切断や除去が
目的でないため分離領域の切断くずがほとんど発生しな
いし、分離領域の素材自体がウォータージェットそのも
のでは除去できないものであっても研磨粒子を使用する
事なく、また分離されて得られた表面（分離面）にダメ
ージを与えること無く分離することが可能である。この
様にこの効果は切断とか研磨といった効果ではなく、流
体による一種の楔の効果と考えることも出来る。従って
この効果は貼り合わせ基体の側面に凹型又は狭い隙間が
あってウォータージェットを噴射することにより分離領
域を境に引き剥がす方向に力が掛かる場合には大いに効
果が期待できる。この効果を充分に発揮させようとする
ならば上記貼り合わせ基体の側面の形状が凸型ではなく
凹型である方が好ましい。

【００４０】図２はこの効果を示す図である。図２にお
いて、９０１、９１１は第１の基体、９０２、９１２は
第２の基体、９０３、９１３は分離領域、９０４、９１
４は半導体層、９０５、９１５は絶縁層、９０６、９１
６は貼り合わせ界面、９０７は流体のジェット、９０
８、９１８は流体から基体が受ける力の方向を示す。

【００４１】図２（ａ）は上記貼り合わせ基体の端部側
面が凹型の場合にウォータージェットが基体に与える力
の方向を概念的に表したものである。前記凹部を押し拡
げる方向に、したがって貼り合わせた基体相互が引き剥
がされる方向に力が加わる。これに対して図２（ｂ）は
端部側面が凸型の場合にウォータージェットが基体に与
える力の方向を概念的に表したものであるが、この場合
は基体相互が引き剥がされる方向の力はかからないので
少なくとも初期において分離領域の一部を除去出来なけ
れば基体は分離し難いが、多孔質層の空隙（孔）に流体
が侵入できれば、分離は可能である。

【００４２】また何らかの理由で前記分離領域が予め露
出していなくて何か薄い層でその部分が覆われている場
合でも、貼り合わせ基体の側面の形状が上記のように凹
型であれば同様に分離領域付近を押し拡げ得る方向の力
が加わるのでこの圧力によりまず前記側面の分離領域を
覆う薄い層が破壊され、続いて分離領域が押し拡げられ
て破壊するので、分離の効果は十分に発揮される。ウォ
ータージェットの流れを無駄無く受けるためには上記凹
部の開口幅がウォータージェットの直径程度またはそれ
以上である事が望ましい。半導体基体の製造に本発明を
用いる場合には前記第１の基体と第二の基体の厚さがそ
れぞれ１．０ｍｍを下回る程度であるので貼り合わせ基
体の厚さ即ち複合部材の厚さは、２．０ｍｍを下回る程
度である。凹部開口幅は概略この１／２程度であること
が普通であるのでウォータージェットの直径は１．０ｍ
ｍ以下である方が好ましい。現実には０．１ｍｍ程度の
ウォータージェット直径は実用化の範囲内にある。

【００４３】流体を噴射するノズルの形状は円形の他任
意の形状が可能である。細長いスリット上のノズルも使
用可能である。この様なノズルから流体を吹き出せば薄
い帯状の流れを形成することが出来る。

【００４４】ウォータージェットの様々な噴出条件は分
離領域の種類、貼り合わせ基板の上記側面の形状などに
より自由に選ぶ事が出来る。例えばジェットの圧力、ジ
ェットの走査速度、ノズル径（≒ウォータージェット
径）、ノズル形状、ノズルと前記分離領域との距離、流
体の流量などが重要なパラメータとなる。

【００４５】実際の分離工程では貼り合わせ面に平行な
方向からウォータージェットを吹き付けながら貼り合わ
せ面に沿ってノズルを走査するか、またはウォータージ
ェットの方を固定して貼り合わせ基板の方を平行に移動
することにより分離する事が出来る。またノズル付近を
要として扇状にウォータージェットを走査する方法や、
多くの場合にそうであるように貼り合わせ基板がオリエ
ンテーションラットやノッチが設けられたウエハのよう
な円盤状ならノズルを固定して貼り合わせ基板をその中
心を回転中心として回転させる方法も採れる。さらに必
要に応じて貼り合わせ界面と同一面内にノズルを置くの
ではなく、角度を付けた方向からジェットを分離領域に
当てる事も可能である。ウォータージェットの走査の仕
方は必要に応じ如何様にも出来るのであって、これらの
方法には限定されない。ウォータージェットの直径が非
常に小さく、また噴射方向が基板表面にほぼ平行である
ため、ベクトル分解すると、数千ｋｇｆ／ｃｍ² の高圧
は、ほとんど基板には加圧されない。ウォータージェッ
トが分離領域以外の貼り合わせ基板に与える力は数１０
０ｇ程度であるので基板が破壊されることはない。例え
ば、このようなウォータージェットの圧力は、ウエハの
表面にウォータージェットを垂直に当てて、ウエハを切
断しようとしても切断はできない圧力である。

【００４６】また使用する流体として水を使用せずアル
コールなどの有機溶媒やふっ酸、硝酸などの酸あるいは
水酸化カリウムなどのアルカリその他の分離領域を選択
的にエッチングする作用のある液体なども使用可能であ
る。さらに流体として空気、窒素ガス、炭酸ガス、希ガ
スなどの気体を用いても良い。分離領域に対してエッチ
ング作用を持つガスやプラズマを用いる事もできる。使
用する水は半導体基板の製造工程に導入する複合部材の
分離方法の為には、不純物金属やパーテイクル等を極力
除去した純水、超純水などの純度の高い水を使用する事
が望ましいが、完全低温プロセスであるのでウォーター
ジェットによる分離後に洗浄して除去することも充分可
能である。特に本発明においては、不本意なキズを基板
に残さないように流体は研磨粒子フリーであることが好
ましい。

【００４７】本発明による半導体基板は半導体デバイス
の製造に利用出来る他、絶縁層上の単結晶半導体層を電
子デバイスではなく微細な構造物を形成する為に利用す
る事も出来る。

【００４８】図３は、本発明の一実施の形態による分離
装置を示す模式図である。

【００４９】１０１は複合部材としての貼り合わせウエ
ハ、１０２は流体噴射ノズル、１０３はノズル１０２の
上下位置を調整する上下移動機構、１０４はノズル１０
２の水平位置を調整する水平移動機構、１１５はウエハ
の水平位置を調整する水平移動機構、１０５は保持体と
してのウエハ保持具である。１１３，１１４，１１６は
それぞれガイドである。図３の装置では、各移動機構１
０３，１０４，１１５により、ノズル１０２とウエハ１
０１の分離領域端部との位置決めがなされ、高圧がかけ
られた流体をノズル１０２からウエハ１０１の側面の分
離領域端部に向けて噴射するとともに、ウエハ１０１を
固定したまま、ノズルの水平移動及び上下移動により、
ウエハ分離作業が進行する。

【００５０】１０６は必要に応じて用いられる多孔質又
は非多孔質の弾性体からなるバッキング材である。

【００５１】図４は本発明に用いられる分離装置の別の
例を示す概略斜視図である。図４において、４０１は、
２枚のＳｉウエハを貼り合わせ一体化した複合部材とし
ての半導体ウエハで、内部に分離領域となる多孔質層が
存在する。４０３，４０４は真空チャックにより半導体
ウエハ４０１を吸着／固定する保持体で、互いに同一回
転軸上に存在し、回転可能に取り付けられている。更に
保持体４０４は、ベアリング４０８に嵌合されて、支持
台４０９に支持され、後尾でスピードコントロールモー
タ４１０の回転軸に直結している。これによりモータ４
１０をコントロールすれば任意のスピードで保持体４０
４を回転することができる。また、もう一つの保持体４
０３はベアリング４１１に嵌合されて支持台４０９に支
持され、後尾で支持台４０９との間に圧縮バネ４１２を
介することで保持体４０３が半導体ウエハ４０１から離
れる方向に力がかかっている。

【００５２】まず、半導体ウエハ４０１を位置決めピン
４１３の凹部にならう様セットし保持体４０４に吸着／
保持させる。保持体４０４は、半導体ウエハ４０１の上
下位置をピン４１３にならわすことで半導体ウエハ４０
１中央部を保持することができる。保持体４０３が半導
体ウエハ４０１を吸着／保持する位置までバネ４１２に
逆らって左方向に進行させる。この時、保持体４０３に
は、圧縮バネ４１２により右方向に力がかかる。このと
き、圧縮バネ４１２による力で、半導体ウエハ４０１か
ら保持体４０３が離れない様、圧縮バネの戻る力と保持
体４０３が半導体ウエハ４０１を吸引する力とを調整
し、両者のバランスをとる。

【００５３】ジェットポンプ４１４からジェットノズル
４０２に流体を送り込み、噴出する流体が安定するまで
一定時間出し続ける。流体の流れが安定したらノズルを
移動し、シャッタ４０６を開いて半導体ウエハ４０１の
厚さ中心にジェットノズル４０２から噴出した流体を基
体１０１の側面にあてる。この時、保持体４０４をモー
ター４１０によって回転させることにより、半導体ウエ
ハ４０１及び保持体４０３を回転させる。流体は、半導
体ウエハ４０１の厚さ方向の中心付近にあてることで、
半導体ウエハ４０１を２体に押し広げ半導体ウエハ４０
１内で比較的弱い多孔質層を破壊し、最終的には２体に
分離させる。

【００５４】この時、上述した様に、半導体ウエハ４０
１に流体は均等にかかり、また保持体４０３は、半導体
ウエハ４０１を保持しながら右方向に力が働いているの
で、分離した後分離した半導体ウエハ４０１同士が摺動
し難い機構になっている。

【００５５】貼り合わせウエハ４０１を回転させずにノ
ズル４０２を貼り合わせウエハ４０１の貼り合わせ界面
（表面）に平行な方向に走査させることで貼り合わせウ
エハ４０１を分離させることも可能であるが、貼り合わ
せウエハ４０１を回転させずにノズル４０２を走査させ
て分離させた場合、０．１５ｍｍのノズル径に対し２０
０ｋｇｆ／ｃｍ² の高圧水が必要であるのに対し、貼り
合わせウエハ４０１を回転させノズル４０２を固定させ
て分離した場合、２００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧で分離でき
る。

【００５６】これは貼り合わせウエハ４０１の中央部に
向けて、水を噴出することでノズルを走査する方式に比
べ水圧を効率的に押しひろげる力として作用させること
ができるからである。

【００５７】なお、水圧を低圧化することにより、次の
効果がある。

【００５８】１）ウエハが割れることなく分離できるこ
と２）ポンプ能力にゆとりが出来るので沢山のジェットを
同時に使用できること３）ポンプを小型に、軽量に出来ること４）ポンプ及び配管系の材料選択の範囲が広げられるの
で純水対応し易くなること５）ポンプ及び、特に、ジェットの噴射音が小さくまっ
て防音対策が楽になること

【００５９】図４に示したウエハ保持手段は、保持体４
０３、４０４により両面から引っ張る様にして保持する
が、保持体４０３、４０４を両面から押すようにしてそ
の押し付け圧により保持することもできる。こうした場
合も、高圧水は貼り合わせウエハ４０１を押し広げわず
かな隙間を作りながら進行していき、最終的には２体に
分離することができる。

【００６０】保持体４０３、４０４の形状は、貼り合わ
せウエハ４０１との接触部が小さいほど高圧水が貼り合
わせウエハ４０１を押し広げる際、貼り合わせウエハ４
０１がフレキシブルに動ける。こうして過度の高圧によ
る応力集中及び貼り合わせウエハ４０１分離界面中の水
が割れを防止でき広がり易くなっている。以上が効果的
な分離を可能としている。たとえば、保持体４０３、４
０４の貼り合わせウエハ４０１との接触部の径を３０ｍ
ｍ以下にした場合は、ノズル径０．２ｍｍ、圧力４００
ｋｇｆ／ｃｍ² で貼り合わせウエハ４０１は割れを生ぜ
ず貼り合わせウエハ４０１が１回転する間に分離するこ
とができる。

【００６１】また保持体４０３、４０４の形状で貼り合
わせウエハ４０１との接触部が大きいほど高圧水が貼り
合わせウエハ４０１を押し広げる際、貼り合わせウエハ
４０１裏面を支えるので分離中の割れを防止できる。保
持体４０３、４０４の貼り合わせウエハ４０１との接触
部の径を１００ｍｍ以上にした場合はノズル径０．２ｍ
ｍ、圧力４００ｋｇｆ／ｃｍ² で貼り合わせウエハ４０
１は割れを生ぜずに分離することができる。

【００６２】保持体４０３、４０４と貼り合わせウエハ
４０１との接触部にパーティクルなど異物をはさみこむ
と、貼り合わせウエハ４０１は垂直に保持されなくなり
それによって貼り合わせウエハ４０１最上部の垂直方向
からノズル４０２が前後左右にずれることがあり高圧流
体が効果的に貼り合わせウエハ４０１分離界面に当たら
ないことがある。その防止機構として保持体４０３、４
０４の貼り合わせウエハ４０１接触面を多数の微小な突
起で形成することで、接触面積を極力少なくしそれによ
って異物を挟み込む影響を少なくすることができる。

【００６３】図４に示した支持器は保持体４０４が回転
し保持体４０３はそれを通して一緒に回転するのでわず
かながら回転をとめる方向に力がかかり貼り合わせたウ
エハ４０１が全面分離する間際では分離面にねじれが作
用して分離されることがある。その場合は保持体４０３
を保持体４０４と同期して回転させることにより、分離
面のねじれをなくすことができる。詳しい方法について
は後述する。

【００６４】図５は、本発明の別の分離装置を示してい
る。

【００６５】図５において、２０４はウエハ水平駆動機
構、２０５はウエハキャリア、２０６はウエハ搬送アー
ムである。図５に示すように、ウエハカセット２０５は
ウエハ２０１が水平になるようにカセット台２０７上に
置かれている。ウエハ２０１はウエハ移載ロボット２０
６によりウエハ支持台２０４に移載される。ウエハ２０
１の載ったウエハ支持台２０４はベルトコンベアの様な
支持台移動機構により高圧ジェットノズル２０２，２０
３の位置へと送られていく。その両ウエハのベベリング
で構成された凹部に、その側方に配置された流体ジェッ
ト装置のノズル２０２，２０３から高圧の流体を貼り合
わせウエハの貼り合わせ界面（表面）に平行な方向から
分離領域に向けて噴射する。その際、ノズルは固定して
おき、高圧の流体がベベリングで構成された凹部に沿う
ように貼り合わせウエハを水平方向に走査した。ノズル
は片側２０２あるいは２０３のみでもよく、必要に応じ
て、両ノズル２０２，２０３を用いてもよい。

【００６６】こうすれば多孔質Ｓｉ層を介してウエハは
二分割できる。ここには図示されていないが、分離した
ウエハは別の移載ロボットで第１の基板側と第２の基板
側に分離して格納される。

【００６７】水平ジェット方式ではウエハを固定する必
要はなく、また、二分割後のウエハもその自重によりウ
エハ支持台２０４から飛び出す危険性は少ない。あるい
は、ウエハをウエハ支持台に移載した後にウエハ上部に
飛び出し防止ピンをウエハ支持台２０４から突き出して
もよいし、ウエハ上部を軽く押さえてもよい。

【００６８】さらに、複数の貼り合わせウエハをその面
に垂直方向に並べてセットし、そのうち１組の貼り合わ
せウエハを水平走査し分離させた後、ウエハセット治具
をウエハ間隔分ウエハに垂直方向に移動させ、２組目の
貼り合わせウエハを１組目と同様に水平走査で順次分離
させることも可能である。

【００６９】図６に本発明の別の分離装置を模式的に示
す。

【００７０】図６は使用するウォータージェット装置の
ノズルとその動きを概念的に示したものである。図６の
ように、貼り合わせたウエハ３０１を保持体３１０によ
って保持して垂直に立てる。その両ウエハのベベリング
で構成された凹部に、その上方に配置されたジェット装
置のノズル３０２から高圧の流体を、貼り合わせウエハ
の貼り合わせ界面（表面）に平行な方向から噴射する。
その際、ウエハの貼り合わせ面と同一面内にノズル３０
２とそのノズルを平面内で扇状に首振りさせる支点３０
３をおく。ノズルをウエハの貼り合わせ面内で首振りさ
せながらジェットの流れもこの面内で振る。これにより
高圧のジェットを貼り合わせウエハのエッジ部の貼り合
わせ部の凹部又は隙間に沿って噴射させながら移動させ
ることが可能になる。こうすればノズルを貼り合わせ面
内で精確に移動させるためのロボットを使用したり、貼
り合わせウエハの方を移動させたりあるいは回転させた
りする様な機械的により複雑な機構を用いることなく広
い範囲の分離領域に流体を噴射する事が出来る。

【００７１】図７は本発明の別の分離装置、即ち貼り合
わせウエハ５０１の周辺部にジェット５０３を噴射させ
る別の方式を概念的に示したものである。貼り合わせウ
エハ５０１を保持体５１０によって固定しその周囲にノ
ズル５０２を回転させることによりウエハエッジ部分の
全周の貼り合わせ部にジェット５０３を噴射することが
出来る。ウエハ中心部分を保持し、ウエハと同心円上の
レール（不図示）をウエハ５０１の周囲に設置してこの
レール上にノズル５０２を固定した治具５１２を滑らせ
る事によりウエハ５０１の周囲から貼り合わせ部にジェ
ット５０３を噴射させることが出来る。

【００７２】図８は本発明の分離装置の別の例を示して
いる。

【００７３】尚、図８において、６０１は第１のウエ
ハ、６０２は第２のウエハ、６０３は貼り合わせ面、６
０４は流体ジェット、６０５はウエハが流体ジェットか
ら受ける力の方向、６０６は流体ジェットが貼り合わせ
面に対してなす角度を示す。本例では、ノズル６１１か
らのジェットの噴射方向をウエハの分離面と平行な方向
に対し傾斜角αをなすように、ノズル６１１と保持体６
１０の位置を定めている。

【００７４】ウエハを図４の様な装置で保持しそのノズ
ルは図８に示す様に配設してウエハ側面に噴射すること
もできる。ジェット６０４は貼り合わせ面６０３に対し
αという角度（６０６）をもっているため二枚のウエハ
６０１、６０２に与える圧力が等しくならない。図８の
例ではウエハ６０１と６０２のうちジェットが傾いた側
の６０２の方が相対的に小さな力を受け、その反対側の
ウエハ６０１はこれよりも大きな力を受ける。多孔質Ｓ
ｉを形成したウエハと反対側にジェットを傾けると多孔
質Ｓｉ又は微小気泡をもつ層が破壊され易くなるので、
６０１の方のウエハが多孔質Ｓｉを持つように貼り合わ
せウエハを設置することが望ましい。

【００７５】図９は本発明の別の分離装置を示してい
る。

【００７６】図９において、７０５、７０６は流体ジェ
ット装置ノズル７０２、７０３の上下駆動機構、７０７
はウォータージェット装置ノズル７０４の水平駆動機
構、７０８はウエハ保持体を示す。

【００７７】図９のように、貼り合わせウエハ７０１を
ウエハ保持体７０８によってウエハの両面から抑えて垂
直に立てる。ここでは、オリエンテーションフラットの
ある側面を上にしている。その両ウエハ７０１のベベリ
ングで構成された凹部又は隙間に、その上方あるいは側
方に配置された複数（本例では３個）のウォータージェ
ット装置ノズル７０２、７０３、７０４から高圧の流体
を、貼り合わせウエハの貼り合わせ界面（表面）に平行
な方向から噴射した。ノズルの単体としての構成は図３
と同様である。その際、複数のノズル７０２、７０３、
７０４を高圧の純水がベベリングで構成された隙間に沿
って移動する方向にガイド７１１、７１２、７１３に従
って走査した。

【００７８】こうしてウエハを二分割する。

【００７９】ノズル１本の場合には、ウエハの直径に相
当する距離を分離するだけの高圧が必要であった。ある
いはウエハの半径の距離しか分離できない圧力の場合に
はウエハをひっくり返してさらに反対側から半径の距離
分を分離する必要があった。ノズルを複数にすることに
よりそれぞれのノズルではウエハの半径分を分離すれば
充分であり、またウエハをひっくり返して再度高圧水を
噴射する必要もなく一度でウエハ全面が分離可能とな
る。

【００８０】図１０は、本発明の別の分離装置を示して
いる。図１０において、８０１は複合部材としての貼り
合わせウエハ、８０２は流体ジェットのノズル、８０３
は流体を示す。図１０に示すように、貼り合わせたウエ
ハを保持体８１１に垂直に立てて保持し、その両ウエハ
のベベリングで構成された隙間に、その上方あるいは側
方に配置されたジェット装置のスリット状の開口をもつ
ノズルから高圧の純水を、貼り合わせウエハの貼り合わ
せ界面（表面）に平行な方向から噴射する。スリットは
貼り合わせウエハの貼り合わせ界面（表面）に平行に配
置され、線状の水流がきちんと両ウエハのベベリングで
構成された隙間に噴射されるように位置決めされてい
る。複数のノズルは高圧の流体がベベリングで構成され
た隙間に沿って移動する方向に走査される。

【００８１】スリットの長さをウエハ直径以上にしてお
けばノズルの走査は不要になる。

【００８２】このスリット状ノズルの効果は、１本の微
小径のノズルに比べて、低圧でウエハを分割することが
出来ることである。低圧でも、高圧水の出る面積を大き
くすることで、ウエハに与える分割に使われるエネルギ
ーを大きくすることができ、より容易に剥がすことが可
能になる。

【００８３】本発明に用いることのできるノズルはスリ
ット状開口をもつものだけでなくて、図１１のように複
数のノズル１２０２を密接に直線状に並べて貼り合わせ
ウエハ１２０１に噴射しても同様の結果が得られる。こ
こで、１２１１はウエハの保持体である。

【００８４】図１２は、本発明の別の分離装置を示して
おり、複数ジェットを用いて複数のウエハを同時に分離
することが出きるものである。

【００８５】図１２の装置の基本構成は、図３と同様の
ものが複数それぞれ独立に設置されたものである。ウエ
ハ１００１ａは保持体１００５ａにセットされる。ノズ
ル１００２ａから噴射した高圧流体はウエハ１００１ａ
のベベリング部にあてられる。ノズル１００２ａは水平
移動機構１００４ａにより高圧水がベベリング部に当た
りながら紙面に垂直な方向に移動することができる。同
様動作はノズル１００２ｂ、水平移動機構１００４ｂ、
保持体１００５ｂを有する図中右側の装置においても可
能であり、これによってスループットは倍増した。この
図には２セット図示してあるが、それ以上設置していて
もよい。

【００８６】また、高圧ポンプの容量が大きくない場合
には、左側の高圧水を噴射している間に、右側のウエハ
を入れ替えて、これを交互に行えばよい。これによっ
て、ローダー、アンローダーのロボットも１セットで済
むことになる。

【００８７】図１３は本発明の別の分離装置を示してお
り、ウエハ１１０１ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅをウエハ保持手
段１１０５に一度にセットする。１式のノズル移動機構
１１０３，１１０４に複数のノズル１１０２ａ〜１１０
２ｅが設置されている。ノズル間隔は、ウエハ固定間隔
と同じである。保持機構、ノズル移動方式は図３のもの
と同様である。

【００８８】５枚のウエハは、ガイド１１１４上を水平
移動可能な保持体１１１５ａ，１１１５ｂ，１１１５
ｃ，１１１５ｄ，１１１５ｅ，１１１５ｆの間にその中
心軸を一致させて固定される。

【００８９】５つのノズル１１０２ａ〜１１０２ｅに
は、流体の共通供給管とノズルの上下移動機構を兼ねる
可動供給管１１１２が分離器１１１３を介して接続され
ている。

【００９０】待機位置で各ノズルからの流体の噴射量や
圧力を安定させた後、ガイド１１１１に沿って、全ノズ
ル１１０２ａ〜１１０２ｅは、ウエハの分離位置まで移
動し、ウエハを分離しながらガイド１１１に沿って進
む。分離が終了すると流体の噴射量を少なくするか、或
いは停止してノズルを待機位置まで戻す。

【００９１】図１０〜図１３の装置においては、ウエハ
の保持体を回転させることで、ウエハを自転させながら
流体を噴射して分離を行うこともできる。

【００９２】図１４、図１５は本発明に用いられる複合
材の分離装置を示す上面図及び側面図である。

【００９３】この分離装置は回転同期機構を有してお
り、複合部材の第１の表面を保持する第１の保持体と、
該複合部材の第２の表面を保持する第２の保持体と、を
同じ方向に同じ角速度で回転させることが出来る。

【００９４】複合部材の一方の表面のみに回転駆動力を
与える場合、或いは上述したような同期がとられていな
い場合、以下に述べるような現象が生じ易い。

【００９５】複合部材であるウエハが全面に亘り完全に
分離する直前には、必ず、分離面のどこかに最後に分離
する微小領域が分離せず残存する瞬間がある。この最終
残存微小領域の位置により次の２つの分離モードが考え
られる。

【００９６】１つは、分離面のほぼ中央に最終残存領域
が残る場合、２つ目は、中央以外の領域に最終残存領域
が残る場合である。

【００９７】この情況を概念的に示したがの図１６であ
る。

【００９８】前者が発生する時は、周囲から均等に中心
に向かって分離していく様な分離状態の時、や、分離面
の中心付近の強度が高い場合である。この場合には、ウ
エハの片側の保持体２１だけに回転駆動力を与えると、
最終残存微小領域がこの回転によりねじ切られて分離す
ることになる。

【００９９】後者の分離モードが発生する時は、流体の
吹き付けの初期段階で、ある周囲部分からウエハの半径
以上に亘ってきれつが入り一度に分離する様な分離状態
の時、や、分離面の中心付近以外の強度が高い場合であ
る。この場合には、ウエハの片側の保持体２１だけに回
転駆動力を与えると、最終残存微小領域はこの回転によ
るせん断応力により分離されることになる。

【０１００】反対側の保持体２２には、独立した駆動力
が与えられず、保持体２２はウエハを通じて回転を与え
られているだけなので、ベアリング等によりどんなに軽
く反対側の保持体２２を保持していても、わずかながら
保持体２２の回転をとめる方向に力がかかるためであ
る。

【０１０１】このねじれやせん断により分離面に垂直方
向以外の複雑な力が働き、分離面以外の面で不本意な分
離が生じる場合が有る。

【０１０２】従って、ウエハを回転させながら分離する
場合には、ウエハの両側を同期をとらずに回転駆動させ
ると、分離時に所望の分離面以外の面から剥がれるこ
と、や、ウエハや活性層にダメージが入ること、があ
る。これらの現象は著しい歩留まりの低下を招く。

【０１０３】支持台４０上には、スピードコントロール
可能なモータ３２を支持する為のモータ支持体３６と、
モータシャフト３１を回転可能に支持する為の一対のシ
ャフト支持体３７、３８が固定されている。

【０１０４】更に支持台４０上には、保持体２１を回転
可能に支持する為の第１のホルダー支持体３３と、保持
体２２を回転可能に支持する為の第２のホルダー支持体
３４と、が固定されている。

【０１０５】モータシャフト３１に取り付けられたタイ
ミングプーリ２９と、保持体２１の回転軸２３の後尾に
取り付けられたタイミングプーリ２５とは、タイミング
ベルト２７によって同方向に回転するように連結されて
いる。

【０１０６】同様にモータシャフト３１に取り付けられ
たタイミングプーリ３０と、保持体２２の回転軸２４の
後尾に取り付けられたタイミングプーリ２６とは、タイ
ミングベルト２８によって同方向に回転するように連結
されている。

【０１０７】プーリ２５とプーリ２６には同一駆動半径
のプーリを用い、プーリ２９とプーリ３０とにも同一駆
動半径のプーリを用いる。

【０１０８】タイミングベルト２７、２８も同じものを
用いる。

【０１０９】こうしてモータ３２の駆動力はシャフト３
１から各プーリ及びベルトを介して保持体２１、２２に
伝達され、保持体２１、２２を同方向、同角速度で同一
タイミングで回転させる。

【０１１０】図１５の６０は流体を噴射させるジェット
ノズル６１はシャッターである。説明をわかりやすくす
る為、ノズルやシャッターは簡略化して描いている。

【０１１１】ノズル６０は、不図示の固定治具により支
持台４０上に固定され、ノズル６０の位置に合わせてウ
エハの位置決め部材３５が支持台４０上の設けられてい
る。

【０１１２】図１７は、ウエハ２０を保持する前の状態
における、分離装置の保持体の部分断面図である。

【０１１３】保持体２１、２２は、ウエハを吸着し、保
持する実動作を行う保持部４５ａ、４６ａと、保持部４
５ａ、４６ａを回転軸２３、２４と共に回転させる為の
固定部４５ｂ、４６ｂと、回り止め４１、４２、４３、
４４等の集合体である。

【０１１４】保持部４５ａは、チューブ５２及び加圧路
５６に圧送された加圧気体により、圧縮バネ（コイルス
プリング）４７に逆らって回転軸２３と離れる方向（図
中右方）に動き得る。

【０１１５】保持部４５ａの中心付近には開口ｏｐが設
けられ、回転軸内の減圧路５５に連通している。開口ｏ
ｐは、減圧チューブ５１を介して接続されている不図示
の真空ポンプにより大気圧より低圧に真空引きされる。

【０１１６】保持体２１、２２は図１７に示すようにウ
エハを直接吸着する保持部４５ａが回転軸２３にガイド
されて、加圧チューブ５２から導入される空気圧により
右方に前進する。そして、圧縮バネ４７により図中左方
に後退する。さらに保持部４５ａは、回り止め４１、４
２により回転軸２３と一緒に回転する。保持体２２は基
本的に保持体２１と鏡面対称で同機構であるが、貼り合
わされたウエハ２０を保持体２２に位置決め、保持した
際、貼り合わされたウエハ２０とノズル６０との位置が
いつも定位置となるように必ず、前進動作において保持
体２１の方が保持体２２より強い力がかかる様、また後
退において保持体２２の方が保持体２１より強い力がか
かる様加圧力が制御ないし調整されている。

【０１１７】この装置の使用法即ち本発明の複合部材の
分離法は以下のとおりである。

【０１１８】まず、図１７に示すように貼り合わせたウ
エハ２０を位置決め台３５のノッチにならう様セットす
る。次に図１８の様に保持部４５ａを加圧空気の導入に
より前進させ保持体２１にウエハを吸着／保持させる。
保持体２１は、貼り合わせたウエハ２０を位置決め台３
５のノッチにならわすことで貼り合わせたウエハ２０の
中央部を保持することができる。貼り合わせたウエハ２
０が、正確な位置に保持されると、貼り合わせたウエハ
２０の最上部の垂直方向にノズル６０が位置し、貼り合
わせたウエハ２０とノズル６０の距離が１０〜３０ｍｍ
になる構成になっている。次に、保持体２２の保持部４
６ａを図中左方に前進させ貼り合わせたウエハ２０に吸
着／保持させ、その後保持部４６ａの加圧用空気の導入
を止める。貼り合わせたウエハ２０は圧縮バネより発生
する力と真空吸着力により図中右方向に力がかかる状態
で停止する。この時圧縮バネが発生する力は保持部４６
ａが貼り合わせたウエハ２０を吸着する力を超えないの
で減圧路５５、５７内が真空破壊し吸着力がなくなりウ
エハ２０が落下することはない。

【０１１９】次に、ポンプ６２からノズル６０に研磨粒
子を含まない流体を送り込み、噴出する水が安定するま
で一定時間出し続ける。水が安定したら、シャッタ６１
を開いて貼り合わせたウエハ２０の厚さ方向の中心にノ
ズル６０から噴出した高圧水をあてる。この時、スピー
ドコントロールモータ３２を回転させることにより、保
持体２１、２２を同期をとって回転させウエハ２０を回
転させる。高圧流体は、ウエハ２０の厚さ方向の中心に
あたることで、分離領域にも高圧流体が進入し、貼り合
わせたウエハ２０を２体に押し広げ、最終的には２体に
分離させる。

【０１２０】この時、上述した様に、貼り合わせたウエ
ハ２０に高圧水は均等にかかり、また保持体２１、２２
は貼り合わせたウエハ２０を引き寄せる方向にそれぞれ
力をかけているので、貼り合わせたウエハ２０が分離後
お互いに更に離れていき、分離した部分同士が摺動しな
い機構になっている。

【０１２１】また、図１７〜２０に示したウエハ支持手
段は、保持体２１、２２によりウエハから後退する方向
に力がかかるようにして支持するが、保持体２１、２２
を前進方向に力がかかるようにしてその押し付け圧によ
りウエハを保持することもできる。こうした場合も、高
圧水は貼り合わせウエハ２０を押し広げわずかな隙間を
作りながら浸入していき、最終的にはウエハを２体に分
離する。この方式では、保持体２１、２２の同期をとっ
ていなかった場合、分れたウエハの分離面同士が摺動に
より傷ついたのに対し、同期をとって回転させた場合は
傷がなかった。さらに保持体２１、２２を後退方向に力
がかかっているときは、ウエハ分離中、保持体２１、２
２により後退方向に引っ張られることにより分離してな
い部分と分離している部分とで変位量がちがうことか
ら、貼り合わせたウエハ２０のバランスがくずれそこに
高圧水がかかり、割れの原因になることがあるが、保持
体２１、２２に前進方向に力がかかっている場合、貼り
合わせたウエハ２０がバランスを崩すことはなく安定し
て分離できる。

【０１２２】尚、完全に分離した貼り合わせたウエハ
は、高圧又は常圧の流体をかけながら後退方向に力をか
けることで間に介在している水の表面張力を断ち切り完
全に２体に分離することができる。

【０１２３】以上のとおり、本発明による分離装置は、
１つ或いは複数の複合部材を順次又は同時に流体により
分離するものである。複合部材の配置の仕方は、表面の
法線方向に複合部材を並べてもよいし、表面と平行な方
向に並置してもよい。

【０１２４】又、複合部材を回転ないし、表面と平行に
平行移動させて、流体に当ててもよいし、流体の流れを
表面と平行に移動させて複合部材の側面に当ててもよ
い。又、両者を共に動かしてもよい。

【０１２５】

【実施例】（実施例１）（１層の多孔質・ノズル走査）
比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型（あるいはＮ型とするこ
ともできる。）の第１の単結晶Ｓｉ基板を、ＨＦ溶液中
において陽極化成を行った。陽極化成条件は以下のとお
りであった。

【０１２６】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０１２７】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるために、さらに分離層として用い、それぞ
れ機能を一層で共用している。

【０１２８】多孔質Ｓｉ層の厚さは、これに限っておら
ず、数百μｍから０．１μｍ程度まで使用できる。

【０１２９】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０１３０】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０１３１】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 層）を形成した。

【０１３２】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分の熱処理をし、貼り合わせをおこなっ
た。

【０１３３】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図３に示した装置を用いて分離しすべく、貼り合わ
せたウエハをウエハ保持体によってウエハの両面から支
えて垂直に立てる。その両ウエハのベベリングで構成さ
れた隙間に、その上方に配置された研磨剤フリーのウォ
ータージェットを０．１５ｍｍのノズルから２０００ｋ
ｇｆ／ｃｍ² の圧力で高圧の純水を、貼り合わせウエハ
の貼り合わせ界面（表面）に平行な方向から噴射した。
そしてノズル水平駆動機構によりノズルを高圧の純水が
ベベリングで構成された隙間に沿って移動する方向に走
査した。この際、ウエハと保持体との接する部分に弾性
体１０６（たとえば、バイトン、フッ素系ゴム、シリコ
ーンゴム、など）を用いると、ウエハが面内に垂直方向
に開けるためウエハ保持具により挟まれたところの多孔
質Ｓｉ層部にも高圧水が浸入しウエハを分離することが
できた。

【０１３４】その結果、元々第１の基体表面に形成され
たＳｉＯ₂ 層、エピタキシャルＳｉ層、および多孔質Ｓ
ｉ層の一部が、第２の基板側に移設された。第１の基板
表面には多孔質Ｓｉのみ残った。

【０１３５】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングする。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０１３６】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液に対
するエッチング速度は、極めて低く、多孔質層のエッチ
ング速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質
層におけるエッチング量（数十オングストローム程度）
は実用上無視できる膜厚減少である。

【０１３７】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０１３８】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０１３９】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０１４０】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０１４１】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４０％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行うことができた。

【０１４２】（実施例２）（２層の多孔質・ノズル走
査）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において２段階の陽極化成を行い、２層
の多孔質層を形成した。陽極化成条件は以下のとおりで
あった。

【０１４３】第１段階電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：５（分）第１の多孔質Ｓｉの厚み：４．５（μｍ）第２段階電流密度：３０（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１０（秒）第２の多孔質Ｓｉの厚み：０．２（μｍ）

【０１４４】多孔質Ｓｉ層を２層構成にすることによ
り、先に低電流で陽極化成した表面層の多孔質Ｓｉは高
品質エピタキシャルＳｉ層を形成させるために用い、そ
して後で高電流で陽極化成した下層の多孔質Ｓｉは分離
層として用い、それぞれ機能を分離した。したがって、
低電流多孔質Ｓｉ層の厚さはこれに限っておらず、０．
１μｍ数百程度まで使用できる。

【０１４５】また、２層目の多孔質Ｓｉ層形成後に３層
目以降を形成してもよい。

【０１４６】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０１４７】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ_２ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０１４８】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ_２層）を形成した。

【０１４９】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分間の熱処理をし、貼り合わせをおこなっ
た。

【０１５０】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図３に示した装置を用いて分離した。分離の過程は
実施例１と同様であった。その結果、元々第１の基体表
面に形成されたＳｉＯ₂ 層、エピタキシャルＳｉ層、お
よび多孔質Ｓｉ層の一部が第２の基板側に移設された。
第１の基板表面には多孔質Ｓｉのみ残った。

【０１５１】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０１５２】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２００
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０１５３】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０１５４】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０１５５】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０１５６】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行うことができた。

【０１５７】（実施例３）（多孔質Ｓｉ＋イオン打ち込
みによる分離層・ノズル走査）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０１５８】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０１５９】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０１６０】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０１６１】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０１６２】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 層）を形成した。

【０１６３】ここで投影飛程がエピタキシャル層／多孔
質Ｓｉ界面あるいは多孔質Ｓｉ／基板界面あるいは多孔
質Ｓｉ層中になるように、第１の基板表面からイオン注
入した。これによって、分離層として働く層が、投影飛
程の深さの所に微小気泡層あるいは注入イオン種の高濃
度層による歪み層として形成された。

【０１６４】重ね合わせる前にＮ₂ のプラズマ処理等の
前処理を行い、該ＳｉＯ₂ 層表面と、別に用意した第２
のＳｉ基板の表面と、を重ね合わせ、接触させた後、６
００℃の温度で１０時間の熱処理をし、貼り合わせをお
こなった。

【０１６５】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図３に示す装置を用いて分離した。分離の過程は実
施例１と同様であった。その結果、元々第１の基体表面
に形成されたＳｉＯ₂ 層、エピタキシャルＳｉ層、およ
び多孔質Ｓｉ層の一部が第２の基板側に移設された。第
１の基板表面には多孔質Ｓｉのみ残った。

【０１６６】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶をＳｉをエッチ・ストップ
の材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全
に除去された。

【０１６７】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性を２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０１６８】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０１６９】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域で平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍで
通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０１７０】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０１７１】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行うことが出来た。

【０１７２】本実施例は、エピタキシャルＳｉ層を形成
後イオン注入した例であるが、エピタキシャル成長前に
多孔質Ｓｉ層中あるいは多孔質Ｓｉ／Ｓｉ基板界面にイ
オン注入しておいてもよい。

【０１７３】（実施例４）（イオン打ち込みによるバブ
ル層・ノズル走査）第１の単結晶Ｓｉ基板表面に、絶縁層として熱酸化によ
り２００ｍｎの酸化膜（ＳｉＯ₂ 層）を形成した。

【０１７４】ここで投影飛程がＳｉ基板中になるよう
に、第１の基板表面からイオン注入した。これによっ
て、分離層として働く層が、投影飛程の深さの所に微小
気泡層あるいは注入イオン種の高濃度層による歪み層と
して形成された。

【０１７５】重ね合わせる前にＮ₂ のプラズマ処理等の
前処理を行い、該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２の
Ｓｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、６００
℃の温度で１０時間の熱処理をし、貼り合わせをおこな
った。

【０１７６】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図３の装置を用いて分離した。分離の過程は実施例
１と同様であった。

【０１７７】その結果、元々第１の基板表面に形成され
たＳｉＯ₂ 層、表面単結晶層、および分離層の一部が第
２の基板側に移設された。第１の基板表面には分離層の
残りの部分が残った。

【０１７８】その後、第２の基板上に移設された分離層
を４９％と弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で撹は
んしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッチン
グされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチング・ストップの
材料として、分離層は選択エッチングされ、完全に除去
された。

【０１７９】残された分離層が十分に薄い場合には、こ
のエッチング工程はなくてもよい。

【０１８０】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。分離層の選択エ
ッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はなかっ
た。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について
１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０１ｎｍ
±４ｎｍであった。

【０１８１】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０１８２】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０１８３】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０１８４】また、第１の基板側に残った分離層もその
後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で撹は
んしながら選択エッチングした。その後、水素アニー
ル、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１の
基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述した
工程をくり返すことができた。

【０１８５】本実施例は、元々Ｓｉウエハの表面領域を
イオン注入による分離層を介して第２の基板に移設する
例であるが、エピウエハを用いてエピタキシャル層をイ
オン注入による分離層を介して第２の基板に移設しても
よい。また、本実施例のイオン注入後に表面ＳｉＯ₂ を
除去してからエピタキシャル層を形成して更にＳｉＯ₂
を形成して後、貼り合わせ工程に入って、エピタキシャ
ル層をイオン注入による分離層を介して第２の基板に移
設してもよい。後者の場合は元々Ｓｉウエハの表面領域
も移設されることになる。

【０１８６】（実施例５）（ウエハを水平、ウエハを移
動）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０１８７】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０１８８】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０１８９】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるために、及び分離層として用いる為のもの
である。

【０１９０】多孔質Ｓｉ層の厚さは、これに限っておら
ず、数百μｍから０．１μｍ程度まで使用できる。

【０１９１】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０１９２】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０１９３】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 層）を形成した。

【０１９４】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分間の熱処理をし、貼り合わせをおこなっ
た。

【０１９５】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図５に示した装置を用いて分離した。尚、図５に示
すように、ウエハカセット２０５をウエハ２０１が水平
になるようにカセット台２０７に置いた。

【０１９６】その両ウエハのベベリングで構成された隙
間に、その側方に配置されたウォータージェット装置の
０．１５ｍｍのノズル２０２，２０３から２０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ² の圧力で高圧の純水を、貼り合わせウエハの
貼り合わせ界面（表面）に平行な方向から噴射した。そ
して、ノズルは固定しておき、高圧の純水がベベリング
で構成された隙間に沿うように貼り合わせウエハを水平
方向に走査した。

【０１９７】そうしたところ、多孔質Ｓｉ層を介してウ
エハは二分割された。次に図示、分離したウエハは別の
移載ロボットで第１の基板側と第２の基板側に分離して
格納し、回収した。

【０１９８】第１の基体表面に形成されていたＳｉＯ₂
層、エピタキシャルＳｉ層、および多孔質Ｓｉ層の一部
が第２の基板側に移設された。第１の基板表面には多孔
質Ｓｉのみ残った。

【０１９９】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶はＳｉエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０２００】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２００
ｎｍ±５ｎｍであった。

【０２０１】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０２０２】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０２０３】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０２０４】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上記工
程をくり返し行った。

【０２０５】（実施例６）（ノズルの首を振る）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０２０６】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０２０７】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０２０８】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるために、さらに分離層として用いる為のも
のである。

【０２０９】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０２１０】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０２１１】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 層）を形成した。

【０２１２】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意したＳｉ基板
の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０℃の温
度で５分間の熱処理をし、貼り合わをおこなった。

【０２１３】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図６に示す装置を用いて分離した。図６のように、
貼り合わせたウエハ３０１を垂直に立てて、その両ウエ
ハのベベリングで構成された隙間に、その上方に配置さ
れたウォータージェット装置０．１５ｍｍのノズル３０
２から２０００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で高圧の純水を、
貼り合わせウエハの貼り合わせ界面（表面）に平行な方
向から噴射した。そして、ウエハの貼り合わせ面と同一
面内にノズル３０２とそのノズルを平面内で扇状に首振
りさせると、ジェットの流れもこの面内で振られる。

【０２１４】こうして、多孔質Ｓｉ層を介してウエハは
二分割された。その結果、元々第１の基体表面に形成さ
れたＳｉＯ₂ 層、エピタキシャルＳｉ層、および多孔質
Ｓｉ層の一部が第２の基板側に移設された。第１の基板
表面には多孔質Ｓｉのみ残った。

【０２１５】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０２１６】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０２１７】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０２１８】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０２１９】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０２２０】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行った。

【０２２１】また、上記実施例２〜４のように分離層を
形成したウエハの分離を行ったところ同様の結果が得ら
れた。

【０２２２】（実施例７）（ウエハを回転）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０２２３】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０２２４】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₂ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０２２５】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるために、さらに分離層として用いる為のも
のである。

【０２２６】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０２２７】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０２２８】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 層）を形成した。

【０２２９】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分間の熱処理をし、貼り合わせをおこなっ
た。

【０２３０】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図４に示す装置を用いて分離した。

【０２３１】貼り合わせたウエハ４０１を両面から支え
て垂直にたてる。

【０２３２】まず、貼り合わせたウエハ４０１を位置決
めピン４１３にならう様セットし保持体４０４に吸着／
保持させた。貼り合わせた４０１が、位置決めピン４１
３にならわせて正確な位置に保持すると、貼り合わせて
ウエハ４０１最上部の垂直方向にノズル４０２を移動
し、貼り合わせたウエハ４０１とノズル４０２の距離を
１５ｍｍとした。つぎに、保持体４０３を貼り合わせた
ウエハ４０１が吸着／保持するまでベアリング４１１に
ならって左方向に前進させた。

【０２３３】次に、ウォータージェットポンプ４１４か
らノズル４０２に研磨粒子を含まない水を送り込み、噴
出する水が安定するまで一定時間出し続けた。水が安定
したら、シャッタ４０６を開いて貼り合わせたウエハ４
０１の側面の厚さ方向の中心にノズル４０２から噴出し
た高圧の純水をあてた。この時、保持具４０４を回転さ
せることにより、貼り合わせたウエハ４０１及び保持具
４０３を回転させた。多孔質Ｓｉ層部にも高圧水が進入
し貼り合わせたウエハ４０１を２体に押し広げ、最終的
には２体に分離できた。

【０２３４】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０２３５】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶がＳｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの
選択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化は
なかった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面に
ついて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０
０ｎｍ±３ｎｍであった。

【０２３６】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０２３７】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０２３８】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０２３９】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行うことができた。

【０２４０】また、上記実施例２〜４のように分離層を
形成したウエハを分離したところ同様の結果が得られ
た。

【０２４１】（実施例８）（斜めから）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０２４２】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０２４３】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０２４４】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるために、さらに分離層として用いる為のも
のである。

【０２４５】多孔質Ｓｉ層の厚さは、これに限っておら
ず、数百μｍから数十μｍ程度まで使用できる。

【０２４６】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０２４７】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０２４８】さらに、絶縁層としてこのエピタキシャル
Ｓｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（ＳｉＯ
₂ 層）を形成した。

【０２４９】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分間の熱処理をし、貼り合わせをおこなっ
た。

【０２５０】貼り合わせたウエハを垂直に立てて、その
両ウエハのベベリングで構成された隙間に、その上方に
配置されたウォータージェット装置の直径０．１５ｍｍ
のノズルから２０００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で高圧の純
水を、貼り合わせウエハの貼り合わせ界面（表面）対し
て角度αを持つ方向から噴射した。

【０２５１】ウエハは図４の様な装置で保持しそのノズ
ルは図８に示す様に配設してウエハ側面に噴射した。

【０２５２】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０２５３】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０２５４】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０２５５】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０２５６】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られた。

【０２５７】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行った。

【０２５８】また、上記実施例２〜４のように分離層を
形成したウエハを分離したところ同様の結果が得られ
た。

【０２５９】（実施例９）（複数のｊｅｔ）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０２６０】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０２６１】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０２６２】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるために、さらに分離層として用いる為のも
のである。

【０２６３】多孔質Ｓｉ層の厚さは、これに限っておら
ず、数百μｍから数十μｍ程度まで使用できる。

【０２６４】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０２６５】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０２６６】さらに、このエピタキシャルＳｉ層表面に
熱酸化により２００ｎｍのＳｉＯ₂層を形成した。

【０２６７】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分間の熱処理をし、貼り合わせを行った。

【０２６８】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図９に示す装置を用いて分離した。

【０２６９】図９のように、貼り合わせたウエハ７０１
をウエハ保持体７０８によってウエハの両面から抑えて
垂直に立てた。その両ウエハ７０１のベベリングで構成
された隙間に、その上方あるいは側方に配置された３個
のウォータージェット装置の０．１５ｍｍのノズル７０
２−７０４から２０００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で高圧の
純水を、貼り合わせウエハの貼り合わせ界面（表面）に
平行な方向から噴射した。複数のノズルを高圧の純水が
ベベリングで構成された隙間に沿って移動する方向に走
査した。

【０２７０】そうしたところ、多孔質Ｓｉ層を介してウ
エハは二分割された。

【０２７１】その結果、元々第１の基体表面に形成され
たＳｉＯ₂ 層、エピタキシャルＳｉ層、および多孔質Ｓ
ｉ層の一部が第２の基板側に移設された。第１の基板表
面には多孔質Ｓｉのみ残った。

【０２７２】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０２７３】こうして、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚の面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０２７４】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０２７５】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０２７６】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０２７７】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨等の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として使用し、上述し
た工程をくり返し行った。

【０２７８】また、上記実施例２〜４のように分離層を
形成したウエハを分離したところ同様の結果が得られ
た。

【０２７９】また、上記実施例５〜８の様なウォーター
ジェットの噴射方法においても複数のノズルを使用する
ことにより、効率よく貼り合わせウエハを分離できる。

【０２８０】（実施例１０）（スリットｊｅｔ）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の第１の単結晶Ｓｉ基板
を、ＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【０２８１】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０２８２】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０２８３】多孔質Ｓｉは高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成させるための、さらに分離層として用いる為のも
のである。

【０２８４】多孔質Ｓｉ層の厚さは、これに限っておら
ず、数百μｍから数十μｍ程度まで使用できる。

【０２８５】この基板を酸素雰囲気中４００℃で１時間
酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱酸
化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で処
理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表面
の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法によ
り単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。成
長条件は以下の通りである。

【０２８６】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ_２ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０２８７】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ_２層）を形成した。

【０２８８】該ＳｉＯ₂ 層表面と別に用意した第２のＳ
ｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１１８０
℃の温度で５分間の熱処理をし、貼り合わせを行った。

【０２８９】上記のようにして形成された貼合わせ基板
を、図１０に示す装置を用いて分離した。図１０に示す
ように、貼り合わせたウエハを垂直に立てて、その両ウ
エハのベベリングで構成された隙間に、その上方あるい
は側方に配置されたウォータージェット装置の０．１５
ｍｍ幅、長さが５０ｍｍのスリット状のノズルから８０
０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で高圧の純水を、貼り合わせウ
エハの貼り合わせ界面（表面）に平行な方向から噴射し
た。スリットは貼り合わせウエハの貼り合わせ界面（表
面）に平行に配置され、線状の水流がきちんと両ウエハ
のベベリングで構成された隙間に噴射された。そして、
複数のノズルを高圧の純水がベベリングで構成された隙
間に沿って移動する方向に走査した。

【０２９０】そうしたところ、多孔質Ｓｉ層を介してウ
エハを二分割された。

【０２９１】その結果、元々第１の基体表面に形成され
たＳｉＯ₂ 層、エピタキシャルＳｉ層、および多孔質Ｓ
ｉ層の一部が第２の基板側に移設された。第１の基板表
面には多孔質Ｓｉのみ残った。

【０２９２】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層を４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。単結晶Ｓｉはエッ
チングされずに残り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの
材料として、多孔質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に
除去された。

【０２９３】すなわち、Ｓｉ酸化膜上に０．２μｍの厚
みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。多孔質Ｓｉの選
択エッチングによっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はな
かった。形成された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面につ
いて１００点を測定したところ、膜厚の均一性は２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。

【０２９４】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０２９５】さらに水素中で１１００℃で熱処理を１時
間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したところ、
５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２ｎｍ
で通常市販されているＳｉウエハと同等であった。

【０２９６】酸化膜は、エピタキシャル層表面でなく、
第２の基板表面に形成しても、あるいは、その両者に形
成しても同様の結果が得られる。

【０２９７】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、水素アニ
ール、あるいは表面研磨層の表面処理を施して再び第１
の基板としてあるいは第２の基板として投入することが
できた。

【０２９８】また、上記実施例２〜４のように分離層を
形成してたウエハを分離したところ同様の結果が得られ
た。

【０２９９】（実施例１１）（石英基板）第２の基板として光透過性の基板である（石英）を用意
した。

【０３００】そして貼り合わせ前に石英表面にＮ₂ プラ
ズマ処理を施し、熱処理を４００℃で１００時間行っ
た。そして分離後のＳＯＩ層の表面平坦化の水素中熱処
理を１０００℃以下である９７０℃で４時間行った。

【０３０１】その他の工程は前出の実施例１〜１０と同
じである。

【０３０２】このように、第２の基板として、絶縁性の
材料から成る透明基板を用いた場合には、前出の実施例
１〜１０におけるエピタキシャルＳｉ層の表面に形成さ
れた酸化膜（絶縁層）は必ずしも必要ではない。ただ
し、後にトランジスタ等の素子が形成されるエピタキシ
ャルＳｉ層を、貼り合わせ界面から離して、界面につい
た不純物の影響を減少させるためには、上記酸化膜（絶
縁層）を形成するのが望ましい。

【０３０３】（実施例１２）（ＧａＡｓｏｎＳｉ）上記１〜１０の実施例でエピタキシャル層をＧａＡｓに
代表される化合物半導体にした場合でも同様に実施でき
た。

【０３０４】上記示した実施例において、ウォータージ
ェットの圧力およびノズル径は、それぞれ５００〜３５
００ｋｇｆ／ｓｍ² 、０．１ｍｍ〜（貼り合わせウエハ
総厚の半分）の間で同様に実現できた。

【０３０５】多孔質Ｓｉ上のＧａＡｓのエピタキシャル
成長法はＣＶＤ法の他、ＭＢＥ法、スパッタ法、液相成
長法、等多種の方法で実施でき、ＣＶＤ法に限らない。
また、その膜厚も数ｎｍから数百μｍまで可能である。

【０３０６】以上の各実施例において、イオン注入層又
は多孔質層の選択エッチング液としては４９％弗酸と３
０％過酸化水素水との混合液に限らず、弗酸、弗酸＋アルコール、弗酸＋アルコール＋過酸化水素水、バッファード弗酸、バッファード弗酸＋アルコール、バッファード弗酸＋過酸化水素水、バッファード弗酸＋アルコール＋過酸化水素水、あるいは弗酸・硝酸・酢酸の混合液のようなものでも多
孔質Ｓｉは、その膨大な表面積のため選択エッチングで
きる。

【０３０７】他の工程についても、ここの実施例に限ら
れた条件だけでなく、さまざまな条件で実施できる。

【０３０８】（実施例１３）（ウエハを回転）比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＰ型の単結晶Ｓｉからなる円
盤状のウエハを第１のＳｉ基板として用意し、ＨＦ溶液
中においてその表面に陽極化成処理を施した。

【０３０９】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【０３１０】電流密度：７（ｍＡ・ｃｍ^-2）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂ Ｏ：Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ＝１：１：
１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）

【０３１１】このウエハを酸素雰囲気中４００℃で１時
間酸化した。この酸化により多孔質Ｓｉの孔の内壁は熱
酸化膜で覆われた。この多孔質Ｓｉ層の表面をフッ酸で
処理し、孔の内壁の酸化膜を残して、多孔質Ｓｉ層の表
面の酸化膜のみ除去した後、多孔質Ｓｉ上にＣＶＤ法に
より単結晶Ｓｉを０．３μｍエピタキシャル成長した。
成長条件は以下の通りである。

【０３１２】ソースガス：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０ｌ／ｍｉｎガス圧力：８０Ｔｏｒｒ温度：９５０℃ 成長速度：０．３μｍ／ｍｉｎ

【０３１３】さらに、絶縁層として、このエピタキシャ
ルＳｉ層表面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ 層）を形成した。

【０３１４】こうして得られた第１の基板とは別に、第
２のＳｉ基板として円盤状のＳｉウエハを用意した。

【０３１５】第１のＳｉ基板の該ＳｉＯ₂ 層表面と、第
２のＳｉ基板の表面とを重ね合わせ、接触させた後、１
１８０℃の温度で５分間の熱処理をし、両基板の貼り合
わせを行った。

【０３１６】次に、図１４、図１５、図１７〜図２０に
示す装置を用いて貼り合わされたウエハからなる複合部
材の分離を行う準備をした。

【０３１７】位置決め台３５のノッチに合わせて、複合
部材であるウエハを垂直に立てて配置した。

【０３１８】チューブ５２及びチューブ５４より加圧さ
れた空気を加圧路５６に供給して保持部４５ａ、４６ａ
をウエハの表面及び裏面に向けて、図１８のように前進
させ、保持部４５ａ、４６ａの開口ｏｐのある保持面を
ウエハの表面及び裏面にそれぞれ当接させた。

【０３１９】チューブ５１、５３より吸引を行いウエハ
を保持部４５ａ、４６ａに固定した。

【０３２０】加圧空気の供給を中断し、ウエハの表面及
び裏面の法線方向且つ互いに逆向きにウエハにバネ４
７、４８による張力を与えた。

【０３２１】シャッター６１を閉じた状態で、ポンプ６
２から研磨粒子を含まない純水を０．１５ｍｍ径のノズ
ルに圧送し約２００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で水を噴射す
るようにポンプ６２を動作をせしめた。

【０３２２】位置決め台３５を待機位置に退避させると
ともに、モータ３２に通電し、シャフト３１、ベルト２
７、２８を介して伝達された回転駆動力により、保持体
２１、２２を回転させた。

【０３２３】ウエハは保持部４５ａ、４６ａに吸着され
ているので、保持体２１、２２とともに同方向に、同角
速度で同時に回転を開始した。

【０３２４】図１９に示すようにシャッタ６１を開い
て、ウエハ側面の分離箇所にウォータージェットを当て
た。

【０３２５】ウォータージェットからの水が分離箇所の
孔に浸入し、分離箇所となっている多孔質層を境にウエ
ハをその周辺から分離していった。

【０３２６】ウォータージェットの噴射とウエハの回転
を続行するにつれて分離により生じた隙間は徐々にウエ
ハの周辺から回転中心に進行成長し、最終的には図２０
に示すようにウエハを分離できた。

【０３２７】ウエハは図２０中の矢印ＴＡ、ＴＢに示す
方向に、力を受けている為ウエハの回転中心部分が最後
に分離されると同時にウエハは図２０のように離れる。

【０３２８】その後、水の圧送を中断し、分離したウエ
ハを保持部４５ａ、４６ａより取りはずした。

【０３２９】その後、第２の基板上に移設された多孔質
Ｓｉ層の残りを４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混
合液で撹はんしながら選択エッチングした。この多孔質
層の下の移設された単結晶Ｓｉはエッチングされずに残
り、単結晶Ｓｉをエッチ・ストップの材料として、多孔
質Ｓｉは選択エッチングされ、完全に除去され、単結晶
Ｓｉ薄層が露出した。

【０３３０】こうして、第２の基板のＳｉ酸化膜上に
０．２μｍの厚みを持った単結晶Ｓｉ層を有する１枚目
のＳＯＩ基板が得られた。多孔質Ｓｉの選択エッチング
によっても単結晶Ｓｉ層には何ら変化はなかった。形成
された単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内全面について１００点
を測定したところ、膜厚の均一性は２０１ｎｍ±２ｎｍ
であった。

【０３３１】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【０３３２】さらに水素中で１１００℃で熱処理を５０
分間行い、表面粗さを原子間力顕微鏡で評価したとこ
ろ、５０μｍ角の領域での平均２乗粗さはおよそ０．２
ｎｍであった。

【０３３３】また、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉも
その後、４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で
撹はんしながら選択エッチングした。その後、研磨等の
表面処理を施した。

【０３３４】研磨された第１の基板に、再び、陽極化成
を施し、多孔質Ｓｉ層を形成し、その上に非多孔質の単
結晶Ｓｉを成長させた。エピタキシャル成長した非多孔
質の単結晶Ｓｉ層の表面を酸化した。そして、別に用意
した第３の基板であるＳｉウエハと、第１の基板の単結
晶Ｓｉ層の酸化された表面を貼り合わせた。

【０３３５】以上の工程の諸条件は、第１回目の貼り合
わせウエハの作製条件と同じである。再び上述した第１
回目の分離方法と同様にしてウエハを分離し、第３基板
の絶縁性表面上に単結晶Ｓｉ層を有する２枚目のＳＯＩ
基板が得られた。以上の工程をくり返し行って、第１の
基板をリサイクルしながら、３枚目及び４枚目のＳＯＩ
基板を製造した。

【０３３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば内部
に分離領域を持つ複合部材を該分離領域以外を傷つけた
り破損したりすることなく分離領域で複数の小部材に分
離する事が可能になりこれを利用して従来よりも高品質
の半導体基体を容易に確実に高い歩留まりで製造するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合部材の分離方法を説明する為の模
式図。

【図２】本発明の流体による複合部材の分離方法の一例
を説明する為の模式図。

【図３】本発明の分離装置の一例を示す斜視図。

【図４】本発明の分離装置の別の例を示す断面図。

【図５】本発明の分離装置の他の例を示す斜視図。

【図６】本発明の分離装置の更に別の例を示す模式図。

【図７】本発明の分離装置の更に他の例を示す模式図。

【図８】本発明の流体による複合部材の分離方法の別の
例を説明する為の模式図。

【図９】本発明の分離装置の更に他の例を示す模式図。

【図１０】本発明の分離装置の更に他の例を示す模式
図。

【図１１】本発明の分離装置の更に他の例を示す模式
図。

【図１２】本発明の分離装置の更に他の例を示す模式
図。

【図１３】本発明の分離装置の更に他の例を示す模式
図。

【図１４】本発明の別の分離装置の上面図。

【図１５】図１５に示す分離装置の側面図。

【図１６】複合部材の分離の様子を説明する為の模式
図。

【図１７】待機状態にある図１５に示す分離装置の断面
図。

【図１８】基板保持状態にある図１５に示す分離装置の
断面図。

【図１９】分離動作開始状態にある図１５に示す分離装
置の断面図。

【図２０】分離動作終了時の状態にある図１５に示す分
離装置の断面図。

【符号の説明】

１第１の部材２第２の部材３分離領域５層領域６側面（端面）７流体８ノズル１４接合界面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米原隆夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/02 H01L 27/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに接合された複数の部材を有する複
合部材を、前記複数の部材の接合箇所とは異なる箇所に
おいて、分離する複合部材の分離方法において、前記複合部材の凹型又は狭い隙間を有する側面に流体を
吹き付けることにより、前記複合部材を分離することを
特徴とする分離方法。
【請求項２】前記複合部材は、一方の部材の内部に微
小空隙を含む分離領域を有し、この分離領域付近に流体
を吹き付けることにより、分離領域から複数の部材に分
離する請求項１に記載の分離方法。
【請求項３】前記分離領域を押し拡げて分離を行なう
請求項２に記載の分離方法。
【請求項４】前記分離領域は、前記接合箇所よりも機
械的強度が脆弱である請求項２に記載の分離方法。
【請求項５】前記分離領域は、陽極化成法によって形
成された多孔質層からなる請求項２に記載の分離方法。
【請求項６】前記分離領域は、イオン打ち込みにより
形成された微小気泡を得ることのできる層である請求項
２に記載の分離方法。
【請求項７】互いに接合された複数の部材を有する複
合部材を、前記複数の部材の接合箇所とは異なる箇所に
おいて、分離する複合部材の分離方法において、高圧の水流をノズルから吹き出すウォーター・ジェット
法により前記複合部材の側面に前記水流を吹き付けるこ
とにより、前記複合部材を分離することを特徴とする分
離方法。
【請求項８】請求項１記載の分離方法によって分離さ
れた部材。
【請求項９】基板上に多孔質単結晶半導体層と該多孔
質単結晶半導体層の上に設けられた非多孔質単結晶半導
体層とを有する第１の基体を用意する工程、前記第１の
基体と第２の基体とを貼り合わせて側面に凹型又は狭い
隙間を有する複合部材を形成する工程、及び前記複合部
材の前記多孔質単結晶半導体層側面に流体を吹き付ける
ことにより、前記複合部材を多孔質単結晶半導体層にお
いて分離する工程を有することを特徴とする半導体基体
の作製方法。
【請求項１０】前記多孔質単結晶半導体層を押し拡げ
て分離を行なう請求項９に記載の半導体基体の作製方
法。
【請求項１１】前記多孔質単結晶半導体層は、第１の
基体と第２の基体の貼り合わせ面よりも機械的強度が脆
弱である請求項９に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項１２】前記多孔質単結晶半導体層が、陽極化
成法によって形成されたものである請求項９に記載の半
導体基体の作製方法。
【請求項１３】基板上に多孔質単結晶半導体層と該多孔
質単結晶半導体層の上に設けられた非多孔質単結晶半導
体層とを有する第１の基体を用意する工程、前記第１の
基体と第２の基体とを貼り合わせて複合部材を形成する
工程、及び高圧の水流をノズルから吹き出すウォーター
・ジェット法により前記複合部材の前記多孔質単結晶半
導体層側面に前記水流を吹き付けることにより、前記複
合部材を多孔質単結晶半導体層において分離する工程を
有することを特徴とする半導体基体の作製方法。
【請求項１４】第１の基体は、単結晶シリコン基板を
部分的に多孔質化することによって多孔質単結晶シリコ
ン層を形成し、該多孔質単結晶シリコン層上に非多孔質
単結晶シリコン層をエピタキシャル成長することによっ
て形成される請求項９に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項１５】前記第１の基体と第２の基体は、少な
くとも１つの絶縁層を介して貼り合わされ、該絶縁層は
前記非多孔質単結晶シリコン層の表面を酸化することに
よって形成される請求項１４に記載の半導体基体の作製
方法。
【請求項１６】前記第２の基体は、光透過性の基板か
ら成る請求項９に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項１７】前記第２の基体は、シリコン基板から
成る請求項９に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項１８】単結晶半導体から成る第１の基体の所
定の深さにイオンを打ち込むことにより、微小気泡層を
得ることのできるイオン打ち込み層を形成する工程、前
記第１の基体と第２の基体とを絶縁層を介して貼り合わ
せて複合部材を形成する工程、及び前記複合部材のイオ
ン打ち込み層側面に流体を吹き付けることにより、前記
複合部材をイオン打ち込み層において分離する工程を有
することを特徴とする半導体基体の作製方法。
【請求項１９】前記複合部材の側面のイオン打ち込み
層の付近に、流体を受けてイオン打ち込み層を押し拡げ
る方向の力を生ずるような、凹型を形成する請求項１８
に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項２０】前記イオン打ち込み層は、第１の基体
と第２の基体の貼り合わせ面よりも機械的強度が脆弱で
ある請求項１８に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項２１】前記流体を吹き付ける方法として、高
圧の水流をノズルから吹き出すウォーター・ジェット法
を用いる請求項１８に記載の半導体基体の作製方法。
【請求項２２】請求項９に記載の方法で作製された半
導体基体。
【請求項２３】互いに接合された複数の部材を有する複
合部材を支持する支持手段、前記複合部材の凹型又は狭
い隙間を有する側面に流体を吹き付ける吹き付け手段を
有し、前記複数の部材の接合箇所とは異なる箇所におい
て前記複合部材を分離することを特徴とする分離装置。
【請求項２４】前記吹き付け手段は、高圧の水流をノズ
ルから吹き出す手段である請求項２３に記載の分離装
置。
【請求項２５】前記複合部材と前記ノズルとを相対的
に移動させて前記水流を走査する走査手段を有する請求
項２４に記載の分離装置。
【請求項２６】前記複合部材を固定し前記ノズルを走
査して前記水流を走査する走査手段を有する請求項２５
に記載の分離装置。
【請求項２７】前記複合部材を保持する保持体と、前
記複合部材の前記接合された箇所に沿って前記ノズルを
水平移動させるノズル水平移動機構と、前記複合部材と
前記ノズルとの垂直方向距離を調整するノズル垂直移動
機構とを有し、前記複合部材の前記側面に流体を吹き付
ける請求項２６に記載の分離装置。
【請求項２８】前記ノズルを支点を中心に扇状に走査
する機構を有する請求項２６に記載の分離装置。
【請求項２９】前記複合材料を中心として前記複合材
料の周囲を前記ノズルが回転する機構を有する請求項２
６に記載の分離装置。
【請求項３０】前記ノズルが複数からなる請求項２６
に記載の分離装置。
【請求項３１】前記複合部材を走査し前記ノズルを固
定して前記水流を走査する走査手段を有する請求項２５
に記載の分離装置。
【請求項３２】前記複合部材を回転させる回転機構を
有する請求項２５に記載の分離装置。
【請求項３３】前記複合部材の回転中心に向けて前記
ノズルを位置させる請求項３２に記載の分離装置。
【請求項３４】前記複合部材の回転中心を保持する回
転保持部材を有する請求項３２に記載の分離装置。
【請求項３５】互いに接合された複数の部材を有する
複合部材の第１の面を第１の保持体により回転可能に保
持し、前記複合部材の第２の面を第２の保持体により回
転可能に保持し、前記第１及び第２の保持体を同期させ
て回転させ、回転する前記複合部材の接合箇所とは異な
る分離箇所に流体を吹き付け、前記複合部材を前記流体
が吹き付けられた箇所を起点として、複数の部材に分離
することを特徴とする分離方法。
【請求項３６】前記分離箇所を押し拡げて分離を行な
う請求項３５に記載の分離方法。
【請求項３７】前記複合部材の端面には凹部が設けら
れており、該凹部の底部に前記流体を吹き付ける請求項
３５に記載の分離方法。
【請求項３８】互いに接合された複数の部材を有する
複合部材の第１の面を回転可能に保持する第１の保持
体、前記複合部材の第２の面を回転可能に保持する第２
の保持体、前記第１及び第２の保持体の回転の同期をと
る同期手段、回転する前記複合部材の接合箇所とは異な
る分離箇所に流体を吹き付けるノズルを有し、前記複合
部材を前記流体が吹き付けられた箇所を起点として複数
の部材に分離することを特徴とする分離装置。
【請求項３９】前記複合部材の接合箇所とは異なる分
離箇所に前記流体を吹き付けるように前記ノズルの位置
を定める手段を有する請求項３８に記載の分離装置。
【請求項４０】前記複合部材の側面には凹部が設けら
れており、該凹部の底部に前記流体を吹き付けるように
前記ノズルの位置を定める手段を有する請求項３８に記
載の分離装置。
【請求項４１】互いに接合された複数の部材を有する
複合部材を、前記複数の部材の接合箇所とは異なる箇所
にある微小空隙を含む分離領域において、分離する複合
部材の分離方法において、盤状の前記複合部材の凹型又は狭い隙間を有する側面に
研磨粒子を含まない流体を吹き付けることにより、前記
複合部材を分離することを特徴とする分離方法。
【請求項４２】前記複合部材を水平に支持した状態
で、前記複合部材の前記側面に流体を吹き付けることに
より前記複合部材を分離する請求項１あるいは７に記載
の分離方法。
【請求項４３】前記複合部材を水平に支持した状態
で、前記複合部材の前記側面に流体を吹き付けることに
より前記複合部材を分離する請求項９、13または18に記
載の半導体基体の作製方法。
【請求項４４】前記支持手段が、前記複合部材を水平
に支持する支持台を有する請求項23に記載の分離装置。