JPH11195570A

JPH11195570A - 物体の分離装置及びその方法並びに半導体基体の製造方法

Info

Publication number: JPH11195570A
Application number: JP36101597A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Sakaguchi; 清文坂口; Kazuaki Omi; 和明近江; Kazutaka Yanagida; 一隆柳田; Takao Yonehara; 隆夫米原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】多孔質層を有する基板を該多孔質層で分離する
装置を提供する。【解決手段】多孔質層１０１ｂを有する貼り合せ基板１
０１を基板保持部１０８及び１０９により回転させなが
ら支持する。ノズル１１２から高速、高圧の水（ジェッ
ト）を噴射し、そのジェットを貼り合せ基板１０１に挟
入させ、これにより貼り合せ基板１０１を２枚の基板に
物理的に分離する。その後、ジェットを２枚の基板間に
挟入させた状態で、基板保持部１０９をｘ軸の正方向に
移動させて２枚の基板を引き離す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の分離装置及
び分離方法並びに半導体基体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁層上に単結晶Ｓｉ層を有する基板と
して、ＳＯＩ（silicon on insulator）構造を有する基
板（ＳＯＩ基板）が知られている。このＳＯＩ基板を採
用したデバイスは、通常のＳｉ基板では達成し得ない数
々の優位点を有する。この優位点としては、例えば、以
下のものが挙げられる。（１）誘電体分離が容易で高集積化に適している。（２）放射線耐性に優れている。（３）浮遊容量が小さく、素子の動作速度の高速化が可
能である。（４）ウェル工程が不要である。（５）ラッチアップを防止できる。（６）薄膜化による完全な空乏型電解効果トランジスタ
の形成が可能である。

【０００３】ＳＯＩ構造は、上記のような様々な優位点
を有するため、ここ数十年、その形成方法に関する研究
が進められてきた。

【０００４】ＳＯＩ技術としては、古くは、単結晶サフ
ァイア基板上にＳｉをＣＶＤ（化学気層成長）法でヘテ
ロエピタキシ成長させて形成するＳＯＳ（silicon on s
apphire）技術が知られている。このＳＯＳ技術は、最
も成熟したＳＯＩ技術として一応の評価を得たものの、
Ｓｉ層と下地のサファイア基板との界面における格子不
整合による大量の結晶欠陥の発生、サファイア基板を構
成するアルミニウムのＳｉ層への混入、基板の価格、大
面積化への遅れ等の理由により実用化が進んでいない。

【０００５】ＳＯＳ技術に次いで、ＳＩＭＯＸ（separa
tion by ion implanted oxygen）技術が登場した。この
ＳＩＭＯＸ技術に関して、結晶欠陥の低減や製造コスト
の低減等を目指して様々な方法が試みられてきた。この
方法としては、基板に酸素イオンを注入して埋め込み酸
化層を形成する方法、酸化膜を挟んで２枚のウェハを貼
り合わせて一方のウェハを研磨又はエッチングして、薄
い単結晶Ｓｉ層を酸化膜上に残す方法、更には、酸化膜
が形成されたＳｉ基板の表面から所定の深さに水素イオ
ンを打ち込み、他方の基板と貼り合わせた後に、加熱処
理等により該酸化膜上に薄い単結晶Ｓｉ層を残して、貼
り合わせた基板（他方の基板）を剥離する方法等が挙げ
られる。

【０００６】本出願人は、特開平５−２１３３８号にお
いて、新たなＳＯＩ技術を開示した。この技術は、多孔
質層が形成された単結晶半導体基板上に非多孔質単結晶
層（ＳｉＯ₂）を形成した第１の基板を、絶縁層（Ｓｉ
Ｏ₂）を介して第２の基板に貼り合わせ、その後、多孔
質層で両基板を分離し、第２の基板に非多孔質単結晶層
を移し取るものである。この技術は、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減
し得ること、ＳＯＩ層の表面平坦性が良好であること、
高価な特殊仕様の製造装置が不要であること、数１００
Å〜１０μｍ程度の範囲のＳＯＩ膜を有するＳＯＩ基板
を同一の製造装置で製造可能なこと等の点で優れてい
る。

【０００７】更に、本出願人は、特開平７−３０２８８
９号において、上記の第１の基板と第２の基板とを貼り
合わせた後に、第１の基板を破壊することなく第２の基
板から分離し、その後、分離した第１の基板の表面を平
滑にして再度多孔質層を形成し、これを再利用する技術
を開示した。この技術は、第１の基板を無駄なく使用で
きるため、製造コストを大幅に低減することができ、製
造工程も単純であるという優れた利点を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の技術において
は、貼り合わせた２枚の基板を分離する際に、両基板の
破損がなく、また、パーティクルの発生による基板や製
造装置等の汚染が少ないことが要求される。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、半導体基体その他の物体の分離に好適な分離
装置及びその方法並びに半導体基体の製造方法を適用す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る物体の分離
装置は、束状の流体を利用して分離対象の物体を少なく
とも２つの物体に分離する分離手段と、分離された各物
体の間に流体を注入しながら各物体を引き離す離隔手段
とを備えることを特徴とする。

【００１１】上記の分離装置において、分離対象の物体
は、例えば板状であり、前記分離手段は、該板状の物体
を面方向に切断して２枚の板状の物体に分離することが
好ましい。

【００１２】上記の分離装置に、物体を分離する際に該
物体を両側から挟むようにして保持すると共に、該物体
が分離された後においても、分離された各物体を夫々保
持する一対の保持部を更に備えることが好ましい。

【００１３】上記の分離装置において、前記一対の保持
部は、物体を分離する際に該物体を押圧しながら保持す
ることが好ましい。

【００１４】上記の分離装置において、前記離隔手段
は、前記分離手段により物体が分離された後、前記一対
の保持部相互の間隔を広げることにより、分離された各
物体を引き離すことが好ましい。

【００１５】上記の分離装置において、前記一対の保持
部は、夫々分離された各物体を吸着する吸着機構を有す
ることが好ましい。

【００１６】上記の分離装置において、前記吸着機構
は、真空吸着機構を含むことが好ましい。

【００１７】上記の分離装置は、束状の流体を噴射する
噴射部を更に備え、前記分離手段は、前記噴射部から噴
射される流体により分離対象の物体を分離し、前記離隔
手段は、前記噴射部から噴射される流体を分離された各
物体の間に注入させながら各物体を引き離すことが好ま
しい。

【００１８】上記の分離装置において、分離対象の物体
は、分離用の層として内部に脆弱な層を有することが好
ましい。前記脆弱な層は、例えば多孔質層であることが
好ましい。また、前記脆弱な層は、例えば微小気泡を有
する層であることが好ましい。

【００１９】本発明に係る他の分離装置は、物体を分離
する分離装置であって、束状の流体を噴射する噴射部
と、物体を保持する１組の保持部とを備え、前記１組の
保持部により分離対象の物体を保持した状態で該物体に
向けて前記噴射部から流体を噴射しながら該物体を分離
すると共に、分離された各物体の間に向けて前記噴射部
から流体を噴射しながら該分離された各基板を引き離す
よう前記１組の保持部を移動させることを特徴とする。

【００２０】上記の他の分離装置において、分離対象の
物体は、例えば板状であり、前記１組の保持部は、該物
体を分離する際に、該物体を両側から挟むようにして保
持することが好ましい。

【００２１】上記の他の分離装置において、前記１組の
保持部は、物体を分離する際に該物体を押圧しながら保
持することが好ましい。

【００２２】上記の他の分離装置において、前記１組の
保持部は、夫々分離された各物体を吸着する吸着機構を
有することが好ましい。

【００２３】上記の他の分離装置において、前記吸着機
構は、真空吸着機構を含むことが好ましい。

【００２４】上記の分離対象の物体は、分離用の層とし
て内部に脆弱な層を有することが好ましい。前記脆弱な
層は、例えば多孔質層であることが好ましい。また、前
記脆弱な層は、例えば微小気泡を有する層であることが
好ましい。

【００２５】本発明に係る物体を分離する分離方法は、
束状の流体を分離対象の物体に向けて噴射しながら該物
体を少なくとも２つの物体に分離する分離工程と、分離
された各物体の間に流体を注入しながら各物体を引き離
す離隔工程とを含むことを特徴とする。

【００２６】上記の分離方法において、分離対象の物体
は、例えば板状であり、前記分離工程では、該板状の物
体を面方向に切断して２枚の板状の物体に分離すること
が好ましい。

【００２７】上記の分離方法において、前記分離工程で
は、分離対象の物体を両側から挟むようにして保持する
ことが好ましい。

【００２８】上記の分離方法において、前記離隔工程で
は、分離された各基板を該各基板の保持部に夫々吸着し
た状態で両保持部相互の間隔を広げることにより、該各
基板を引き離すことが好ましい。

【００２９】上記の分離方法における前記分離工程及び
前記離隔工程において、同一の噴射部から噴射される束
状の流体を利用することが好ましい。

【００３０】上記の分離方法は、例えば、分離用の層と
して内部に脆弱な層を有する物体の分離に好適である。
前記脆弱な層は、例えば多孔質層であることが好まし
い。更に、分離対象の物体は、半導体基体により構成さ
れた層を有し、前記多孔質層は、該半導体基体に対して
陽極化成処理を施して形成した層であることが好まし
い。

【００３１】また、前記脆弱な層は、例えば微小気泡を
有する層であることが好ましい。更に、分離対象の物体
は、半導体基体により構成された層を有し、前記微小気
泡を有する層は、該半導体基体にイオンを注入して形成
した層であることが好ましい。

【００３２】上記の分離方法において、流体として、例
えば水を用いることが好ましい。

【００３３】上記の分離方法は、半導体基体の製造に好
適である。

【００３４】本発明に係る半導体基体の製造方法は、一
方の面に多孔質層及び非多孔質層を順に形成した第１の
基体を作成する工程と、前記第１の基体と第２の基体と
を前記非多孔質層を内側にして貼り合せて貼り合せ基体
を作成する工程と、束状の流体を前記貼り合せ基体の前
記多孔質層付近に向けて噴射しながら前記貼り合せ基体
を２枚の基体に分離する工程と、分離された各基体の間
に流体を注入しながら各基体を引き離す工程とを含むこ
とを特徴とする。

【００３５】上記の半導体基体の製造方法において、前
記第１の基体を作成する工程は、基体に対して陽極化成
処理を施すことにより該基体の片面に多孔質層を形成す
る工程を含むことが好ましい。

【００３６】上記の半導体基体の製造方法において、前
記第１の基体を作成する工程は、単結晶シリコン基体に
対して陽極化成処理を施すことにより該基体の片面に多
孔質層を形成する工程と、前記多孔質層上に非多孔質層
として単結晶シリコン層をエピタキシャル成長させる工
程とを含むことが好ましい。

【００３７】上記の半導体基体の製造方法において、前
記第１の基体を作成する工程は、エピタキシャル成長さ
せた単結晶シリコン層上に絶縁層を形成する工程を更に
含むことが好ましい。前記絶縁層は、例えばシリコン酸
化物よりなることが好ましい。

【００３８】上記の半導体基体の製造方法において、前
記絶縁層を形成する工程では、エピタキシャル成長させ
た単結晶シリコン層の表面を酸化させることによりシリ
コン酸化物からなる絶縁層を形成することが好ましい。

【００３９】上記の半導体基体の製造方法において、前
記第２の基体は、例えばシリコン基板よりなることが好
ましい。

【００４０】上記の半導体基体の製造方法において、前
記第２の基体は、例えば光透過性の基板からなることが
好ましい。

【００４１】上記の半導体基体の製造方法において、前
記分離された各基体を引き離す工程の後、第２の基体側
に残留する多孔質層を除去する工程を更に含むことが好
ましい。

【００４２】上記の半導体基体の製造方法において、前
記多孔質層を除去する工程の後、結果物の表面を平坦化
する工程を更に含むことが好ましい。

【００４３】上記の半導体基体の製造方法において、前
記分離された各基体を引き離す工程の後、第１の基体側
に残留する多孔質層を除去し再利用可能にする工程を更
に含むことが好ましい。

【００４４】本発明に係る他の半導体基体の製造方法
は、単結晶半導体よりなる基体の表面から所定の深さに
イオンを注入して微小気泡層を形成した第１の基体を作
成する工程と、前記第１の基体の表面側に第２の基体を
貼り合せて貼り合せ基体を作成する工程と、束状の流体
を前記貼り合せ基体の前記微小気泡層付近に向けて噴射
しながら前記貼り合せ基体を２枚の基体に分離する工程
と、分離された各基体の間に流体を注入しながら各基体
を引き離す工程とを含むことを特徴とする。

【００４５】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記第１の基体を作成する工程は、基体にイオンを
注入する工程の前に、該基体の表面に絶縁層を形成する
工程を含むことが好ましい。前記絶縁層は、例えばシリ
コン酸化物からなることが好ましい。

【００４６】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記絶縁層を形成する工程では、前記単結晶半導体
よりなる基体の表面を酸化させることによりシリコン酸
化物からなる絶縁層を形成することが好ましい。

【００４７】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記第２の基体は、例えばシリコン基板よりなるこ
とが好ましい。

【００４８】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記第２の基体は、例えば光透過性の基板からなる
ことが好ましい。

【００４９】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記分離された各基体を引き離す工程の後、第２の
基体側に残留する微小気泡層を除去する工程を更に含む
ことが好ましい。

【００５０】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記微小気泡層を除去する工程の後、結果物の表面
を平坦化する工程を更に含むことが好ましい。

【００５１】上記の他の半導体基体の製造方法におい
て、前記分離された各基体を引き離す工程の後、第１の
基体側に残留する微小気泡層を除去し再利用可能にする
工程を更に含むことが好ましい。

【００５２】上記の半導体基体の製造方法において、流
体として、例えば水を使用することが好ましい。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態を説明する。

【００５４】図１は、本発明の好適な実施の形態に係る
ＳＯＩ基板の製造を方法を工程順に説明する図である。

【００５５】図１（ａ）に示す工程では、単結晶Ｓｉ基
板１１を準備して、その表面に陽極化成等により多孔質
Ｓｉ層１２を形成する。次いで、図１（ｂ）に示す工程
では、多孔質Ｓｉ層１２上に非多孔質層である単結晶Ｓ
ｉ層１３をエピタキシャル成長法により形成し、その
後、単結晶Ｓｉ層１３の表面を酸化させることによりＳ
ｉＯ₂層１５を形成する。これにより、第１の基板
（）が形成される。

【００５６】図１（ｃ）に示す工程では、第２の基板
（）として単結晶Ｓｉ基板１４を準備し、第１の基板
（）のＳｉＯ₂層１５と第２の基板（）とが面する
ように、第１の基板（）と第２の基板（）とを室温
で密着させる。その後、陽極接合、加圧若しくは熱処理
又はこれらを組合わせた処理により第１の基板（）と
第２の基板（）とを貼り合わせる。この処理により、
第２の基板（）とＳｉＯ２層１５が強固に結合され
る。なお、ＳｉＯ₂層１５は、上記のように単結晶Ｓｉ
基板１１側に形成しても良いし、第２の基板（）上に
形成しても良く、両者に形成しても良く、結果として、
第１の基板と第２の基板を密着させた際に、図１（ｃ）
に示す状態になれば良い。

【００５７】図１（ｄ）に示す工程では、貼り合わせた
２枚の基板を、多孔質Ｓｉ層１２の部分で分離する。こ
れにより、第２の基板側（''＋）は、多孔質Ｓｉ層
１２''／単結晶Ｓｉ層１３／絶縁層１５／単結晶Ｓｉ基
板１４の積層構造となる。一方、第１の基板側（'）
は、単結晶Ｓｉ基板１１上に多孔質Ｓｉ層１２’を有す
る構造となる。

【００５８】分離後の基板（’）は、残留した多孔質
Ｓｉ層１２’を除去し、必要に応じて、その表面を平坦
化することにより、再び第１の基板（）を形成するた
めの単結晶Ｓｉ基板１１として使用される。

【００５９】貼り合わせた基板を分離した後、図１
（ｅ）に示す工程では、第２の基板側（''＋）の表
面の多孔質層１２''を選択的に除去する。これにより、
単結晶Ｓｉ層１３／絶縁層１５／単結晶Ｓｉ基板１４の
積層構造、すなわち、ＳＯＩ構造を有する基板が得られ
る。

【００６０】この実施の形態においては、図１（ｄ）に
示す工程、すなわち、貼り合わせた２枚の基板（以下、
貼り合わせ基板）を分離する工程において、分離領域で
ある多孔質Ｓｉ層に対して、選択的に高圧の液体又は気
体（流体）を噴射することにより該分離領域で基板を２
枚に分離する分離装置を使用する。

【００６１】［分離装置の基本構成］この分離装置は、
ウォータージェット法を適用したものである。一般に、
ウォータジェット法は、水を高速、高圧の束状の流れに
して対象物に対して噴射して、セラミックス、金属、コ
ンクリート、樹脂、ゴム、木材等の切断、加工、表面の
塗膜の除去、表面の洗浄等を行う方法である（ウォータ
ージェット第１巻１号第４ページ参照）。

【００６２】この分離装置は、脆弱な構造部分である貼
り合わせ基板の多孔質層（分離領域）に対して、基板の
面方向に、高速、高圧の流体を束状の流れにして噴射し
て、多孔質層を選択的に崩壊させることにより、多孔質
層の部分で基板を分離するものである。以下では、この
束状の流れを「ジェット」という。また、ジェットを構
成する流体を「ジェット構成媒体」という。ジェット構
成媒体としては、水、アルコール等の有機溶媒、弗酸、
硝酸その他の酸、水酸化カリウムその他のアルカリ、空
気、窒素ガス、炭酸ガス、希ガス、エッチングガスその
他の気体、プラズマ等を使用し得る。

【００６３】この分離装置は、貼り合せ基板の側面に表
出した多孔質層（分離領域）に向けてジェットを噴射す
ることにより、多孔質層を外周部分から中心部分に向か
って除去する。これにより、貼り合わせ基板は、その本
体部分に損傷を受けることなく、機械的な強度が脆弱な
分離領域のみが除去され、２枚の基板に分離される。な
お、貼り合わせ基板の側面が何等かの薄い層で覆われ
て、多孔質層が表出していない場合においても、ジェッ
トにより当該層を除去することにより、その後は、前述
と同様にして、貼り合わせ基板を分離することができ
る。

【００６４】貼り合わせ基板の周辺部においては、上記
の如き貼り合わせ基板を２枚の基板に引き離す効果は、
貼り合わせ基板の外周部に円周方向に沿ってＶ（凹）型
の溝がある場合に極めて有効に作用する。図２は、Ｖ型
の溝の有無による貼り合わせ基板に作用する力を概念的
に示す図である。図２（ａ）は、Ｖ型の溝２２を有する
貼り合わせ基板、図２（ｂ）は、Ｖ型の溝を有しない貼
り合わせ基板を示す。

【００６５】図２（ａ）に示すように、Ｖ型の溝２２を
有する貼り合わせ基板においては、矢印２３のように、
貼り合わせ基板の内側から外側に向かって力（以下、分
離力）が加わる。一方、図２（ｂ）に示すように、外周
部が凸形状をなす貼り合わせ基板においては、矢印２４
に示すように、貼り合わせ基板の外側から内側に向かっ
て力が加わる。したがって、外周部が凸形状をなす貼り
合わせ基板においては、分離領域である多孔質層１２の
外周部がジェット２１により除去されない限り、分離力
が作用しない。

【００６６】また、貼り合わせ基板の外周部の表面に薄
い層が形成されている場合であっても、図２（ａ）に示
すように、Ｖ型の溝２２を有する場合には、貼り合わせ
基板に分離力が作用するため、当該層を容易に破壊する
ことができる。

【００６７】ジェットを有効に利用するためには、Ｖ型
の溝２２の開口部の幅Ｗ１が、ジェット２１の直径ｄと
同程度又は同程度以上であることが好ましい。例えば、
第１の基板(）及び第２の基板(）が夫々１ｍｍ厚程
度で、貼り合わせ基板が２ｍｍ厚程度の場合を考える。
通常Ｖ型溝２２の開口部の幅Ｗ１は１ｍｍ程度であるの
で、ジェットの直径は１ｍｍ以下であることが好まし
い。一般的なウォータージェット装置では、直径０．１
〜０．５ｍｍ程度のジェットが使用されているため、こ
のような一般的なウォータージェット装置（例えば、ウ
ォータージェットノズル）を流用することが可能であ
る。

【００６８】ここで、ジェットを噴射するノズルの形状
としては、円形の他、種々の形状を採用し得る。例え
ば、スリット状のノズルを採用し、細長い矩形断面のジ
ェットを噴射することにより、ジェットを分離領域に効
率的に挟入（２枚の基板間に差し込むようにして入れ
る）することができる。

【００６９】ジェットの噴射条件は、例えば、分離領域
（例えば、多孔質層）の種類、貼り合わせ基板の外周部
の形状等に応じて決定すればよい。ジェットの噴射条件
として、例えば、ジェット構成媒体に加える圧力、ジェ
ットの走査速度、ノズルの幅又は径（ジェットの径と略
同一）、ノズル形状、ノズルと分離領域との距離、ジェ
ット構成媒体の流量等は、重要なパラメータとなる。

【００７０】貼り合わせ基板の分離方法には、例えば、
１）貼り合わせ面付近に対して該貼り合わせ面に平行に
ジェットを挟入すると共にノズルを該貼り合わせ面に沿
って走査する方法、２）貼り合わせ面付近に対して該貼
り合わせ面に平行にジェットを挟入すると共に貼り合わ
せ基板を走査する方法、３）貼り合わせ面付近に対して
該貼り合わせ面に平行にジェットを挟入すると共にノズ
ル付近を腰として扇状にジェットを走査する方法、４）
貼り合わせ面付近に対して該貼り合わせ面に平行にジェ
ットを挟入すると共に該貼り合わせ基板の略中心を軸と
して該貼り合わせ基板を回転させる方法（貼り合わせ基
板が円盤状の場合に特に有効）等がある。なお、ジェッ
トは、必ずしも貼り合わせ面に対して完全に平行に噴射
する必要はない。

【００７１】貼り合せ基板に加わる軸方向への分離力
は、基板の破損を防ぐため、例えば１平方ｃｍ当たり数
百ｇｆ程度にすることが好ましい。

【００７２】図３は、本発明の好適な実施の形態に係る
分離装置の概略構成を示す図である。この分離装置１０
０では、貼り合せ基板をジェットにより２枚の基板に分
離した後、該２枚の基板間にジェットを挟入したまま該
２枚の基板を引き離す。これにより分離された２枚の基
板を容易に引き離すことができ、また、各基板を破損さ
せることが防止される。

【００７３】この分離装置１００は、真空吸着機構１０
８ａ，１０９ａを備えた基板保持部１０８，１０９を有
し、この基板保持部１０８，１０９により貼り合わせ基
板１０１を両側から挟むようにして保持する。貼り合わ
せ基板１０１は、内部に脆弱な構成部である多孔質層１
０１ｂを有し、この分離装置１００により、この多孔質
層１０１ｂの部分で２つの基板１０１ａ，１０１ｃに分
離される。この分離装置１００においては、例えば、基
板１０１ａが図１における第１の基板側（’）、基板
１０１ｃが図１における第２の基板側（''＋）にな
るようにセットする。

【００７４】基板保持部１０８，１０９は、同一の回転
軸上に存在する。基板保持部１０８は、ベアリング１０
４を介して支持台１０２に回転可能に軸支された回転軸
１０６の一端に連結され、この回転軸１０４の他端は、
支持部１１０に固定された駆動源（例えばモータ）１１
０の回転軸に連結されている。したがって、駆動源１１
０が発生する回転力により、基板保持部１０８に真空吸
着された貼り合わせ基板１０１が回転することになる。
この駆動源１１０は、貼り合わせ基板１０１の分離の際
に、不図示の制御器からの命令に従って、指定された回
転速度で回転軸１０６を回転させる。

【００７５】基板保持部１０９は、ベアリング１０５を
介して支持部１０３に摺動可能かつ回転可能に軸支され
た回転軸１０７の一端に連結され、この回転軸１０７の
他端は、駆動源（例えばモータ）１１１の回転軸に連結
されている。ここで、駆動源１１０が回転軸１０６を回
転させる速度と、駆動源１１１が回転軸１０７を回転さ
せる速度とを同期させる必要があることは勿論である。
これは貼り合せ基板１０１がねじられることを防止する
ためである。

【００７６】なお、必ずしも駆動源１１０及び１１１の
双方を備える必要はなく、いずれか一方を備えた構成を
採用することもできる。例えば、駆動源１１０のみを設
けた場合、貼り合せ基板１０１が分離される前において
は、回転軸１０６、基板保持部１０８、貼り合せ基板１
０１、基板保持部１０９及び回転軸１０７は、一体化し
て回転する。そして、貼り合せ基板１０１が２枚の基板
に分離された後は、回転軸１０７側の各部は静止するこ
とになる。

【００７７】また、１つの駆動源が発生する回転力を２
つに分岐して、分岐した各回転力により回転軸１０６及
び１０７を回転させることもできる。

【００７８】回転軸１０７を支持する支持部１０３に
は、貼り合せ基板１０１を押圧するためのバネ１１３が
取り付けられている。したがって、貼り合せ基板１０１
を真空吸着機構１０８ａ，１０９ａにより吸着しなくて
も、噴射ノズル１１２から噴射されるジェットにより２
枚に分離された基板が落下することはない。また、貼り
合せ基板１０１を押圧しながら分離することにより、貼
り合せ基板１０１を安定的に保持することができる。

【００７９】なお、回転軸１０６側にも、同様に、貼り
合せ基板１０１を押圧するためのバネを設けてもよい。

【００８０】この分離装置１００は、基板保持部１０
８，１０９間の間隔を調整するための調整機構を備え
る。以下に該調整機構の構成例を挙げる。

【００８１】図５は、調整機構の第１の構成例を示す図
である。図５に示す構成例は、エアーシリンダ１２２を
用いた調整機構である。エアシリンダ１２２は、例えば
支持部１０３に固定されており、そのピストンロッド１
２１により駆動源１１１を移動させる。貼り合せ基板１
０１を分離装置１００にセットするには、基板保持部１
０８，１０９間の間隔を広げる方向（ｘ軸の正方向）に
駆動源１１１を移動させるようにエアシリンダ１２２を
制御する。この状態で基板保持部１０８，１０９間に貼
り合せ基板１０１を配置し、エアシリンダ１２２による
ピストンロッド１２１の駆動を解除することにより、基
板保持部１０９は、バネ１１３の作用により貼り合せ基
板１０１を押圧することになる。

【００８２】図６は、調整機構の第２の構成例を示す図
である。図６に示す構成例は、偏心カム１３１及びモー
タを用いた調整機構である。偏心カム１３１は、不図示
のモータに連結されており、モータ１１１の後端に連結
された駆動板１３２を摺動させることにより基板保持部
１０８，１０９間の間隔を調整する。前述のように、回
転軸１０７には、バネ１１３によりｘ軸の負方向への力
が作用しており、貼り合せ基板１０１を保持する際は、
偏心カム１３１と駆動板１３２との間に隙間が生じる構
成になっている。したがって、貼り合せ基板１０１を保
持する際は、貼り合せ基板１０１に対して押圧力が作用
する。

【００８３】なお、上記のような基板保持部１０８，１
０９間の間隔を調整する機構を基板保持部１０８側にも
設けてもよい。

【００８４】次に、この分離装置１００による基板分離
処理に関して説明する。

【００８５】この分離装置１００に貼り合せ基板１０１
をセットするには、まず、例えば搬送ロボットにより貼
り合せ基板１０１を基板保持部１０８，１０９間に搬送
し、該貼り合せ基板１０１の中心を基板保持部１０８，
１０９の中心に一致させた状態で保持する。そして、基
板保持部１０８に貼り合せ基板１０１を真空吸着する。

【００８６】次いで、バネ１１３の力により基板保持部
１０９を貼り合せ基板１０１に押し当てる。具体的に
は、例えば、基板保持部１０８，１０９間の間隔の調整
機構として図５に示す調整機構を採用した場合は、エア
シリンダ１２２によるピストンロッド１２１の駆動を解
除すればよい。また、例えば、調整機構として図６に示
す調整機構を採用した場合は、バネ１１３により貼り合
せ基板１０１に押圧力が作用するように偏心カム１３１
を回転させればよい。

【００８７】ここで、分離処理を実行する際は、真空吸
着機構１０８ａ，１０９ａにより貼り合せ基板１０１を
真空吸着してもよいし、しなくてもよい。貼り合せ基板
１０１は、バネ１１３による押圧力により保持されてい
るからである。ただし、押圧力を弱くする場合には、貼
り合せ基基板１０１を真空吸着することが好ましい。

【００８８】次いで、駆動源１１０及び１１１により回
転軸１０６及び１０７を同期させて回転させる。この状
態で不図示の高圧ポンプより噴射ノズル１１２に高圧の
ジェット構成媒体（例えば、水）を送り込み、噴射ノズ
ル１１２から高速、高圧のジェットを噴射させる。噴射
されたジェットは、貼り合せ基板１０１の分離領域付近
に挟入される。ジェットが挟入されると、貼り合せ基板
１０１は、脆弱な構造部である多孔質層１０１ｂが破壊
され、該多孔質層１０１ｂで２枚の基板に分離される。

【００８９】次いで、貼り合せ基板１０１の分離領域
（多孔質層１０１ｂ）にジェットを挟入した状態で、物
理的に分離された２枚の基板１０１ａ，１０１ｂを引き
離す。具体的には、例えば、基板保持部１０８，１０９
間の間隔の調整機構として図５に示す調整機構を採用し
た場合は、各基板を基板保持部１０８，１０９に真空吸
着した状態で、エアシリンダ１２２によりピストンロッ
ド１２１をｘ軸の正方向（バネ１１３を縮める方向）に
駆動すればよい。また、例えば、例えば、調整機構とし
て図６に示す調整機構を採用した場合は、各基板を基板
保持部１０８，１０９に真空吸着した状態で、偏心カム
１３１を回動させて回転軸１０７をｘ軸の正方向（バネ
１１３を縮める方向）に駆動すればよい。

【００９０】図４に示すように基板１０１ａ，１０１ｃ
の引き離しが完了したら、ジェットの噴射を中止し、例
えば搬送ロボットにより各基板を基板保持部１０８，１
０９から取り外せばよい。

【００９１】噴射ノズル１１２は、固定されていても良
いが、移動可能であることが好ましい。例えば、貼り合
せ基板１０１の種類、寸法等に応じて、噴射ノズル１１
２の位置を調整することが好ましいからである。

【００９２】図７は、噴射ノズル１１２の駆動ロボット
の一例を概念的に示す図である。図７に示す駆動ロボッ
ト１６０は、噴射ノズル１１２を経路１７０に沿って移
動させる。貼り合せ基基板１０１を基板保持部１０８，
１０９に保持させる際及び取り外す際には、駆動ロボッ
ト１６０は、噴射ノズル１１２を退避位置１７１に移動
させる。一方、貼り合せ基板１０１を分離し引き離す際
には、駆動ロボット１６０は、噴射ノズル１１２を作業
位置１７２に移動させる。このように、貼り合せ基板１
０１の着脱の際に噴射ノズル１１２を退避させることに
より、貼り合せ基板１０１を着脱する作業、特に搬送ロ
ボットにより貼り合せ基板１０１を着脱する作業を効率
化することができる。

【００９３】ここで、貼り合せ基板１０１を分離し引き
離す際において、貼り合せ基板１０１の分離領域上で噴
射ノズル１１２を該貼り合せ基板１０１の面方向に走査
することも有効である。この場合、貼り合せ基板１０１
を回転させなくても良好な分離処理を行うことができ
る。

【００９４】図８は、噴射ノズル１１２の駆動ロボット
の他の例を概念的に示す図である。図８に示す駆動ロボ
ット１６１は、噴射ノズル１１２を経路１８０に沿って
移動させる。貼り合せ基基板１０１を基板保持部１０
８，１０９に保持させる際及び取り外す際には、駆動ロ
ボット１６１は、噴射ノズル１１２を退避位置１８１に
移動させる。一方、貼り合せ基板１０１を分離し引き離
す際には、駆動ロボット１６１は、噴射ノズル１１２を
作業位置１８２に移動させる。このように、貼り合せ基
板１０１の着脱の際に噴射ノズル１１２を退避させるこ
とにより、貼り合せ基板１０１を着脱する作業、特に搬
送ロボットにより貼り合せ基板１０１を着脱する作業を
効率化することができる。

【００９５】ここで、貼り合せ基板１０１を分離し引き
離す際において、貼り合せ基板１０１の分離領域上で噴
射ノズル１１２を該貼り合せ基板１０１の面方向に走査
することも有効である。この場合、貼り合せ基板１０１
を回転させなくても良好な分離処理を行うことができ
る。

【００９６】上記のように、貼り合せ基板１０１の分離
領域にジェットを挟入した状態で、物理的に分離された
２枚の基板１０１ａ，１０１ｃを引き離す方法を採用す
ることにより、ジェット構成媒体の表面張力の影響を軽
減し、２枚の基板１０１ａ，１０１ｃを容易に引き離す
ことができる。以下、この原理を説明する。

【００９７】図９は、２枚の基板間に作用する表面張力
を説明するための図である。２枚の基板１０１ａ及び１
０１ｃ間にジェット構成媒体（例えば、水）１５０が挟
まっていると、２枚の基板１０１ａ，１０１ｃにジェッ
ト構成媒体１５０の表面張力が作用する。したがって、
基板１０１ａ，１０１ｃを軸方向（ｘ軸方向）に引っ張
って引き離すには相当の力を要し、基板１０１ａ，１０
１ｃが割れる危険性がある。これを避けるため、２枚の
基板１０１ａ，１０１ｃを面方向（ｙｚ面）に滑らすよ
うにして引き離すことが考えられるが、この場合、分離
面を傷つける危険性がある。

【００９８】このような表面張力の問題は、流体を２枚
の基板間に注入することにより、２枚の基板を引き離す
方向に力を作用させることにより解決される。すなわ
ち、２枚の基板１０１ａ，１０ｃを引き離す際にも、基
板間に流体（例えば、水）を挟入することにより、２枚
の基板を引き離す方向に力（圧力）を作用させるのであ
る。図１０は、流体により２枚の基板を引き離す方向に
力を作用させる原理を模式的に示す図である。

【００９９】基板を引き離すために基板間に挟入させる
流体は、専用の噴射口から供給してもよいが、噴射ノズ
ル１１２から供給することが合理的である。すなわち、
貼り合せ基板１０１に噴射ノズル１１２からジェットを
挟入することにより該貼り合せ基板１０１を物理的に２
枚の基板に分離した後、該２枚の基板を引き離す際にも
噴射ノズル１１２から基板間にジェットを挟入すること
により、単純な構成で容易に２枚の基板を引き離すこと
ができる。ここで、貼り合せ基板１０１を物理的に分離
する際と、分離された２枚の基板を引き離す際とで、ジ
ェット構成媒体の圧力を適切に切替えることも有効であ
る。

【０１００】上記の分離装置１００は、１枚の貼り合せ
基板を処理するものであるが、複数の貼り合せ基板をそ
の面方向に並べて保持し、分離装置の噴射ノズルを当該
面方向に走査することにより、複数の貼り合せ基板に対
して一括して分離処理を施すこともできる。

【０１０１】また、複数の貼り合せ基板をその軸方向に
並べて保持する一方で、分離装置の噴射ノズルを当該軸
方向に走査する機構を設け、複数の貼り合せ基板に対し
て順次分離処理を施すこともできる。

【０１０２】以上のように、貼り合せ基板を物理的に２
枚の基板に分離した後、該２枚の基板間に流体を注入し
ながら該２枚の基板を引き離すことにより、分離された
各基板を容易に引き離すことができ、また、その引き離
しによる各基板の破損を防ぐことができる。したがっ
て、高品位の基板を高歩留まりで製造することができ
る。

【０１０３】この分離装置は、貼り合せ基板その他の半
導体基板のみならず、種々の部材の分離に使用すること
ができる。また、この分離装置は、板状の部材を分離す
るために好適であるが、板状でない部材の分離において
も、分離された各部材を容易に引き離すことができると
いう効果を奏する。

【０１０４】以下、分離装置１００を適用した実施例を
説明する。この分離装置１００は、分離層として脆弱な
層を有する基板の分離処理に特に好適である。この分離
層は、例えば、多孔質層や、イオン注入による微小気泡
層（microcavity層）等が好適である。

【０１０５】（実施例１）比抵抗０．０１〜０．０２
（Ω・ｃｍ）のＰ型あるいはＮ型の第１の単結晶Ｓｉ基
板をＨＦ溶液中において陽極化成して多孔質Ｓｉ層を形
成した（図１（ａ）に示す工程に相当）。この陽極化成
条件は以下の通りである。

【０１０６】電流密度：７（ｍＡ／ｃｍ²）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂Ｏ：Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＝１：１：１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）多孔質Ｓｉ層は、その上に高品質エピタキシャルＳｉ層
を形成するために用いられる他、分離層の役割を果た
す。多孔質Ｓｉ層の厚さは、上記の厚さに限られず、数
百μｍ〜０．１μｍ程度が好適である。

【０１０７】この基板を酸素雰囲気中において４００℃
で１時間酸化させた。この酸化により多孔質Ｓｉ層の孔
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を除去した後に、多孔質Ｓｉ
層上にＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）法により単結晶Ｓｉを０．３μｍだけ
エピタキシャル成長させた。この成長条件は以下の通り
である。

【０１０８】ソースガス：ＳｉＨ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ）ガス圧力：８０（Ｔｏｒｒ）温度：９５０（℃）成長速度：０．３（μｍ／ｍｉｎ）さらに、絶縁層として、このエピタキシャルＳｉ層の表
面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（ＳｉＯ₂層）を
形成した（図１（ｂ）に示す工程に相当）。

【０１０９】次いで、この第１の基板のＳｉＯ₂層に、
別途用意した第２のＳｉ基板の表面が面するように両基
板を重ね合わせて密着させた後に、１１８０℃の温度で
５分の熱処理をし、両基板を貼り合わせた（図１（ｃ）
に示す工程に相当）。

【０１１０】次いで、上記のようにして形成された貼り
合せ基板１０１を分離装置１００により分離した(図１
（ｄ）に示す工程に相当）。詳しくは以下の通りであ
る。

【０１１１】貼り合せ基板１０１を基板保持部１０８，
１０９の間に垂直に支持し、基板保持部１０９により押
圧して保持した。そして、貼り合せ基板１０１のベベリ
ングの凹部に向けて、直径０．１５ｍｍの噴射ノズル１
１２から２０００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力の純水を貼り合
せ基板１０１の貼り合せ界面に平行に噴射させた。その
際、図８に示す駆動ロボット１６１により噴射ノズル１
１２を貼り合せ基板１０１の貼り合せ界面に沿って往復
走査しながら分離処理を実行した。なお、この時、貼り
合せ基板１０１を回転させずに分離処理を実行した。

【０１１２】貼り合せ基板１０１の物理的な分離が完了
した時点においては、分離された２枚の基板は純水を介
して密着している。

【０１１３】次いで、ジェットの圧力を５００ｋｇｆ／
ｃｍ²に下げた後、２枚の基板の中心部付近の直上（図
８の１８２に示す位置）に噴射ノズル１１２を移動さ
せ、各基板を基板保持部１０８，１０９に夫々真空吸着
した状態で、基板保持部１０９を後退させて（ｘ軸の正
方向に移動）、２枚の基板を引き離した。

【０１１４】以上の処理の結果、第１の基体の表面に形
成されていたＳｉＯ₂層及びエピタキシャルＳｉ層の
他、多孔質Ｓｉ層の一部が、第２の基板側に移された。
そして、第１の基板の表面には多孔質Ｓｉ層が残った。

【０１１５】次いで、第２の基板上に移された多孔質Ｓ
ｉ層を水と４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液
で攪拌しながら選択的にエッチングした（図１（ｅ）に
示す工程に相当）。この時、第２の基板の単結晶Ｓｉは
エッチストップの役割を果たし、多孔質Ｓｉが選択的に
エッチングされて完全に除去された。

【０１１６】上記のエッチング液による非多孔質のＳｉ
単結晶の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１０⁵以上であり、非多孔質層
のエッチング量（数十オングストローム程度）は、実用
上許容可能な量である。

【０１１７】以上の工程により、Ｓｉ酸化膜上に０．２
μｍの厚みを持った単結晶Ｓｉ層を有するＳＯＩ基板を
形成することができた。多孔質Ｓｉ層を選択的にエッチ
ングした後の単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内の全域にわたっ
て１００点について測定したところ、膜厚は２０１ｎｍ
±４ｎｍであった。

【０１１８】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、単
結晶Ｓｉ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。

【０１１９】さらに、上記の結果物に対して水素中にお
いて１１００℃で熱処理を１時間施した後に、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乗粗さは約０．２ｎｍであった。これは通常
市販されているＳｉウエハと同等である。

【０１２０】なお、酸化膜（ＳｉＯ₂膜）をエピタキシ
ャル層の表面でなく、第２の基板の表面に形成した場合
或いは双方に形成した場合においても同様の結果が得ら
れた。

【０１２１】一方、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉ層
を水と４０％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪
拌しながら選択的にエッチングした。その後、その結果
物に水素アニール又は表面研磨等の表面処理を施すこと
により、第１の基板又は第２の基板として再利用するこ
とができた。

【０１２２】上記の分離装置は、噴射ノズル１１２を走
査する例であるが、貼り合せ基板側を走査してもよい
し、双方を走査してもよい。また、噴射ノズル１１２及
び貼り合せ基板のいずれをも走査せず、貼り合せ基板を
回転させながら分離処理を実行してもよい。

【０１２３】（実施例２）比抵抗０．０１〜０．０２
（Ω・ｃｍ）のＰ型あるいはＮ型の第１の単結晶Ｓｉ基
板に対してＨＦ溶液中において２段階の陽極化成を施
し、２層の多孔質層を形成した（図１（ａ）に示す工程
に相当）。この陽極化成条件は以下の通りである。

【０１２４】＜第１段階の陽極化成＞電流密度：７（ｍＡ／ｃｍ²）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂Ｏ：Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＝１：１：１時間：５（分）第１の多孔質Ｓｉの厚み：６（μｍ）＜第２段階の陽極化成＞電流密度：３０（ｍＡ／ｃｍ²）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂Ｏ：Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＝１：１：１時間：１０（秒）第２の多孔質Ｓｉの厚み：０．３（μｍ）多孔質Ｓｉ層を２層構成にすることにより、先に低電流
で陽極化成した基板表面側の多孔質Ｓｉ層を高品質エピ
タキシャルＳｉ層を形成させるために用い、後に高電流
で陽極化成した下層の多孔質Ｓｉ層を分離層として用い
て、それぞれ機能を分離した。低電流で形成する多孔質
Ｓｉ層の厚さは、上記の厚さ（６μｍ）に限られず、数
百μｍ〜０．１μｍ程度が好適である。また、高電流で
形成する多孔質Ｓｉ層も上記の厚さ（０．３μｍ）に限
定されず、ジェットにより貼り合せ基板を分離可能な厚
さを確保すればよい。

【０１２５】ここで、第２層の多孔質Ｓｉ層の形成後に
第３層又はそれ以上の層を形成してもよい。

【０１２６】この基板を酸素雰囲気中において４００℃
で１時間酸化させた。この酸化により多孔質Ｓｉ層の孔
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を除去した後に、多孔質Ｓｉ
層上にＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）法により単結晶Ｓｉを０．３μｍだけ
エピタキシャル成長させた。成長条件は以下の通りであ
る。

【０１２７】ソースガス：ＳｉＨ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ）ガス圧力：８０（Ｔｏｒｒ）温度：９５０（℃）成長速度：０．３（μｍ／ｍｉｎ）さらに、絶縁層として、このエピタキシャルＳｉ層の表
面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（ＳｉＯ₂層）を
形成した（図１（ｂ）に示す工程に相当）。

【０１２８】次いで、このＳｉＯ₂層に、別途用意した
第２の基板の表面が面するように両基板を重ね合わせて
密着させた後に、１１８０℃の温度で５分の熱処理を
し、両基板を貼り合わせた（図１（ｃ）に示す工程に相
当）。

【０１２９】次いで、上記のようにして形成された貼り
合せ基板１０１を分離装置１００により分離した（図１
（ｄ）に示す工程に相当）。詳しくは以下の通りであ
る。

【０１３０】貼り合せ基板１０１を基板保持部１０８，
１０９の間に垂直に支持し、基板保持部１０９により押
圧して保持した。そして、貼り合せ基板１０１を８ｒｐ
ｍのスピードで回転させた。

【０１３１】次いで、噴射ノズル１１２から高圧の純水
を噴射させた後、図８に示す駆動ロボット１６１により
噴射ノズル１１２を経路１８０に沿って移動させた。そ
して、作業位置１８２において、貼り合せ基板１０１の
ベベリングの凹部に向けて、直径０．２０ｍｍの噴射ノ
ズル１１２から４００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力の純水を鉛
直方向に２分間にわたって噴射させた。

【０１３２】この処理により貼り合せ基板１０１は物理
的に２枚の基板に分離されているが、この時点において
は、分離された２枚の基板は純水を介して密着してい
る。

【０１３３】次いで、ジェットの圧力を５００ｋｇｆ／
ｃｍ²に上げた後、噴射ノズル１１２の位置はそのまま
にして、基板保持部１０９を支持部４０６を後退させて
（ｘ軸の正方向に移動）、２枚の基板を引き離した。な
お、基板保持部１０９を後退させる際、すなわち、２枚
の基板を引き離す際において、各基板を回転させても、
回転させなくても同様の結果が得られた。

【０１３４】以上の処理の結果、第１の基体の表面に形
成されていたＳｉＯ₂層及びエピタキシャルＳｉ層の
他、多孔質Ｓｉ層の一部が、第２の基板側に移された。
そして、第１の基板の表面には多孔質Ｓｉ層が残った。

【０１３５】以下、実施例１と同様の処理を実行し、同
様の結果を得た。

【０１３６】（実施例３）比抵抗０．０１〜０．０２
（Ω・ｃｍ）のＰ型あるいはＮ型の第１の単結晶Ｓｉ基
板をＨＦ溶液中において陽極化成して多孔質Ｓｉ層を形
成した。この陽極化成条件は以下の通りである。

【０１３７】電流密度：７（ｍＡ／ｃｍ²）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂Ｏ：Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＝１：１：１時間：１１（分）多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）なお、多孔質Ｓｉ層の厚さは、上記の厚さ（１２μｍ）
に限られず、数百μｍ〜０．１μｍ程度が好適である。

【０１３８】この基板を酸素雰囲気中において４００℃
で１時間酸化させた。この酸化により多孔質Ｓｉ層の孔
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を除去した後に、多孔質Ｓｉ
上にＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）法により単結晶Ｓｉを０．３μｍだけエ
ピタキシャル成長させた。成長条件は以下の通りであ
る。

【０１３９】ソースガス：ＳｉＨ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ）ガス圧力：８０（Ｔｏｒｒ）温度：９５０（℃）成長速度：０．３（μｍ／ｍｉｎ）さらに、絶縁層として、このエピタキシャルＳｉ層の表
面に熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（ＳｉＯ₂層）を
形成した。

【０１４０】次いで、投影飛程がエピタキシャル層／多
孔質Ｓｉ層の界面あるいは多孔質Ｓｉ層／基板の界面あ
るいは多孔質Ｓｉ層中になるようにして、第１の基板の
表面からイオン注入を行った。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（mi
crocavity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。

【０１４１】次いで、この第１の基板のＳｉＯ₂層の表
面に、別途用意した第２のＳｉ基板が面するように両基
板を密着させた後に、６００℃の温度で１０時間の熱処
理をし、両基板を貼り合せた。ここで、両基板を密着さ
せる前にＮ₂プラズマ等で両基板を前処理することによ
り貼り合わせの強度が高まった。

【０１４２】次いで、上記のようにして形成された貼り
合せ基板１０１を分離装置１００により分離した。詳し
くは以下の通りである。

【０１４３】貼り合せ基板１０１を基板保持部１０８，
１０９の間に垂直に支持し、基板保持部１０９により押
圧して保持した。そして、貼り合せ基板１０１のベベリ
ングの凹部に向けて、直径０．１５ｍｍの噴射ノズル１
１２から２０００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力の純水を貼り合
せ基板１０１の貼り合せ界面に平行に噴射させた。その
際、図８に示す駆動ロボット１６１により噴射ノズル１
１２を貼り合せ基板１０１の貼り合せ界面に沿って往復
走査しながら分離処理を実行した。なお、この時、貼り
合せ基板１０１を回転させずに分離処理を実行した。

【０１４４】貼り合せ基板１０１の物理的な分離が完了
した時点においては、分離された２枚の基板は純水を介
して密着している。

【０１４５】次いで、ジェットの圧力を５００ｋｇｆ／
ｃｍ²に下げた後、２枚の基板の中心部付近の直上（図
８の１８２に示す位置）に噴射ノズル１１２を移動さ
せ、各基板を基板保持部１０８，１０９に夫々真空吸着
した状態で、基板保持部１０９を後退させて（ｘ軸の正
方向に移動）、２枚の基板を引き離した。

【０１４６】以上の処理の結果、第１の基体の表面に形
成されていたＳｉＯ₂層及びエピタキシャルＳｉ層の
他、多孔質Ｓｉ層（分離層）の一部が、第２の基板側に
移された。そして、第１の基板の表面には多孔質Ｓｉ層
が残った。

【０１４７】次いで、第２の基板上に移された多孔質Ｓ
ｉ層（分離層）を水と４９％弗酸と３０％過酸化水素水
との混合液で攪拌しながら選択的にエッチングした。こ
の時、第２の基板の単結晶Ｓｉはエッチストップの役割
を果たし、多孔質Ｓｉが選択的にエッチングされて完全
に除去された。

【０１４８】以上の工程により、Ｓｉ酸化膜上に０．２
μｍの厚みを持った単結晶Ｓｉ層を有するＳＯＩ基板を
形成することができた。多孔質Ｓｉ層を選択的にエッチ
ングした後の単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内の全域にわたっ
て１００点について測定したところ、膜厚は２０１ｎｍ
±４ｎｍであった。

【０１４９】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、単
結晶Ｓｉ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。

【０１５０】さらに、上記の結果物に対して水素中にお
いて１１００℃で熱処理を１時間施した後に、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乗粗さは約０．２ｎｍであった。これは通常
市販されているＳｉウエハと同等である。

【０１５１】なお、酸化膜（ＳｉＯ₂膜）をエピタキシ
ャル層の表面でなく、第２の基板の表面に形成した場
合、双方に形成した場合においても同様の結果が得られ
た。

【０１５２】一方、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉ層
を水と４０％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪
拌しながら選択的にエッチングした。その後、その結果
物に水素アニール又は表面研磨等の表面処理を施すこと
により、第１の基板又は第２の基板として再利用するこ
とができた。

【０１５３】なお、分離層の除去は、エッチングによら
ず、研磨によって行ってもよく、この場合においても同
様の品質のＳＯＩ基板が得られた。この場合、水素中に
おいて熱処理を行う必要はない。

【０１５４】また、第２の基板として、石英その他の光
透過性の基板を採用することもでき、この場合において
も、上記の同様に良好な基板を得ることができた。

【０１５５】（実施例４）第１の単結晶Ｓｉ基板の表面
に、絶縁層として熱酸化により２００ｎｍの酸化膜（Ｓ
ｉＯ₂層）を形成した。ここで、熱酸化前に、第１の単
結晶Ｓｉ基板の表面にＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａ
ｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により０．５μｍ厚
程度の単結晶Ｓｉをエピタキシャル成長させてもよい。
この場合の成長条件は、例えば次の通りである。

【０１５６】ソースガス：ＳｉＨ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ）ガス圧力：８０（Ｔｏｒｒ）温度：９５０℃ 成長速度：０．３（μｍ／ｍｉｎ）次いで、投影飛程がＳｉ基板中あるいはエピタキシャル
層中になるようにして、第１の基板の表面からイオン注
入を行った。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高
濃度層による歪み層として形成された。

【０１５７】次いで、この第１の基板のＳｉＯ₂層の表
面に、別途用意した第２のＳｉ基板が面するように両基
板を密着させた後に、４００℃の温度で２４時間の熱処
理をし、両基板を貼り合せた。ここで、両基板を密着さ
せる前にＮ₂プラズマ等で両基板を前処理することより
貼り合わせの強度が高まった。

【０１５８】次いで、上記のようにして形成された貼り
合せ基板１０１を分離装置１００により分離した。詳し
くは以下の通りである。

【０１５９】貼り合せ基板１０１を基板保持部１０８，
１０９の間に垂直に支持し、基板保持部１０９により押
圧して保持した。そして、貼り合せ基板１０１を８ｒｐ
ｍのスピードで回転させた。

【０１６０】次いで、噴射ノズル１１２から高圧の純水
を噴射させた後、図８に示す駆動ロボット１６１により
噴射ノズル１１２を経路１８０に沿って移動させた。そ
して、作業位置１８２において、貼り合せ基板１０１の
ベベリングの凹部に向けて、直径０．２０ｍｍの噴射ノ
ズル１１２から４００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力の純水を鉛
直方向に２分間にわたって噴射させた。

【０１６１】この処理により貼り合せ基板１０１は物理
的に２枚の基板に分離されているが、この時点において
は、分離された２枚の基板は純水を介して密着してい
る。

【０１６２】次いで、ジェットの圧力を５００ｋｇｆ／
ｃｍ²に上げた後、噴射ノズル１１２の位置はそのまま
にして、基板保持部１０９を支持部４０６を後退させて
（ｘ軸の正方向に移動）、２枚の基板を引き離した。な
お、基板保持部１０９を後退させる際、すなわち、２枚
の基板を引き離す際において、各基板を回転させても、
回転させなくても同様の結果が得られた。

【０１６３】以上の処理の結果、第１の基体の表面に形
成されていたＳｉＯ₂層及びエピタキシャルＳｉ層の
他、分離層の一部が、第２の基板側に移された。そし
て、第１の基板の表面には分離層が残った。

【０１６４】次いで、第２の基板上に移された分離層を
水と４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌
しながら選択的にエッチングした。この時、第２の基板
の単結晶Ｓｉはエッチストップの役割を果たし、多孔質
Ｓｉが選択的にエッチングされて完全に除去された。

【０１６５】以上の工程により、Ｓｉ酸化膜上に単結晶
Ｓｉ層を有するＳＯＩ基板を形成することができた。多
孔質Ｓｉ層を選択的にエッチングした後の単結晶Ｓｉ層
の膜厚を面内の全域にわたって１００点について測定し
たところ、膜厚は２０１ｎｍ±４ｎｍであった。

【０１６６】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、単
結晶Ｓｉ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。

【０１６７】さらに、上記の結果物に対して水素中にお
いて１１００℃で熱処理を１時間施した後に、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乗粗さは約０．２ｎｍであった。これは通常
市販されているＳｉウエハと同等である。

【０１６８】一方、第１の基板側に残った分離層を水と
４０％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪拌しな
がら選択的にエッチングした。その後、その結果物に水
素アニール又は表面研磨等の表面処理を施すことによ
り、第１の基板又は第２の基板として再利用することが
できた。

【０１６９】なお、分離層の除去は、エッチングによら
ず、研磨によって行ってもよく、この場合においても同
様の品質のＳＯＩ基板が得られた。この場合、水素中に
おいて熱処理を行う必要はない。

【０１７０】この実施例は、単結晶Ｓｉ基板（第１の基
板）の表面領域をイオン注入による分離層を介して第２
の基板に移すものであるが、エピタキシャルウェハを用
いて、そのエピタキシャル層の下部にイオン注入により
分離層を形成し、該分離層で基板を分離することにより
該エピタキシャル層を第２の基板に移してもよい。

【０１７１】また、上記の実施例において、イオン注入
による分離層の形成後に第１の基板の表面のＳｉＯ₂層
を除去し、エピタキシャル層及びＳｉＯ₂層を形成し、
この第１の基板を第２の基板に貼り合せ、分離層で基板
を分離することにより該エピタキシャル層及びＳｉＯ₂
層を第２の基板に移してもよい。（実施例５）比抵抗０．０１〜０．０２Ω・ｃｍのＰ型
あるいはＮ型の第１の単結晶Ｓｉ基板に対してＨＦ溶液
中において２段階の陽極化成を施し、２層の多孔質層を
形成した。この陽極化成条件は以下の通りである。

【０１７２】＜第１段階の陽極化成＞電流密度：７（ｍＡ／ｃｍ²）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂Ｏ：Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＝１：１：１時間：１１（分）第１の多孔質Ｓｉの厚み：１２（μｍ）＜第２段階の陽極化成＞電流密度：１７（ｍＡ／ｃｍ²）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ₂Ｏ：Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＝１：１：１時間：３（分）第２の多孔質Ｓｉの厚み：３（μｍ）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を高品質エピタキシ
ャルＳｉ層を形成させるために用い、後に高電流で陽極
化成した下層の多孔質Ｓｉを分離層として用いて、それ
ぞれ機能を分離した。低電流で形成する多孔質Ｓｉ層の
厚さは、上記の厚さ（１２μｍ）に限られず、数百μｍ
〜０．１μｍ程度が好適である。また、高電流で形成す
る多孔質Ｓｉ層も上記の厚さ（３μｍ）に限定されず、
ジェットにより貼り合せ基板を分離可能な厚さを確保す
ればよい。

【０１７３】ここで、第２層の多孔質Ｓｉ層の形成後に
第３層又はそれ以上の層を形成してもよい。

【０１７４】この基板を酸素雰囲気中において４００℃
で１時間酸化させた。この酸化により多孔質Ｓｉ層の孔
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を除去した後に、多孔質Ｓｉ
上にＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）法により単結晶Ｓｉを０．２５μｍエピ
タキシャル成長させた。成長条件は以下の通りである。

【０１７５】ソースガス：ＳｉＨ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂ ガス流量：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ）ガス圧力：８０（Ｔｏｒｒ）温度：９５０（℃）成長速度：０．３（μｍ／ｍｉｎ）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１００ｎｍの酸化膜（ＳｉＯ₂層）を形
成した。

【０１７６】次いで、このＳｉＯ₂層に、別途用意した
光透過性の基板としての第２の石英基板の表面が面する
ように両基板を密着させた後に、２００℃の温度で１０
時間の熱処理をし、両基板を貼り合わせた。ここで、両
基板を密着させる前にＮ₂プラズマ等で両基板を前処理
することにより貼り合わせの強度が高まった。

【０１７７】次いで、上記のようにして形成された貼り
合せ基板１０１を分離装置１００により分離した。詳し
くは以下の通りである。

【０１７８】貼り合せ基板１０１を基板保持部１０８，
１０９の間に垂直に支持し、基板保持部１０９により押
圧して保持した。そして、貼り合せ基板１０１を８ｒｐ
ｍのスピードで回転させた。

【０１７９】次いで、噴射ノズル１１２を図７の経路１
７０に沿って待機位置１７１から作業位置１７２に移動
させた。そして、作業位置１７２において、貼り合せ基
板１０１のベベリングの凹部に向けて、直径０．２０ｍ
ｍの噴射ノズル１１２から４００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力
の純水を鉛直方向に２分間にわたって噴射させた。

【０１８０】この処理により貼り合せ基板１０１は物理
的に２枚の基板に分離されているが、この時点において
は、分離された２枚の基板は純水を介して密着してい
る。

【０１８１】次いで、ジェットの圧力を５００ｋｇｆ／
ｃｍ²に上げた後、噴射ノズル１１２を分離面に沿って
（すなわち、ｙ軸方向）に走査しながら、基板保持部１
０９を後退させて（ｘ軸の正方向に移動）、２枚の基板
を引き離した。なお、基板保持部１０９を後退させる
際、すなわち、２枚の基板を引き離す際において、各基
板を回転させても、回転させなくても同様の結果が得ら
れた。

【０１８２】以上の処理の結果、第１の基体の表面に形
成されていたＳｉＯ₂層、エピタキシャルＳｉ層の他、
多孔質Ｓｉ層の一部が、第２の基板側に移された。そし
て、第１の基板の表面には多孔質Ｓｉ層が残った。

【０１８３】次いで、第２の基板上に移された多孔質Ｓ
ｉ層を水と４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液
で攪拌しながら選択的にエッチングした。この時、第２
の基板の単結晶Ｓｉはエッチストップの役割を果たし、
多孔質Ｓｉが選択的にエッチングされて完全に除去され
た。

【０１８４】上記のエッチング液による非多孔質のＳｉ
単結晶の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１０⁵以上であり、非多孔質層
のエッチング量（数十オングストローム程度）は、実用
上許容可能な量である。

【０１８５】以上の工程により、石英上に、Ｓｉ酸化膜
と０．２μｍ厚の単結晶Ｓｉ層が形成されたＳＯＩ基板
を形成することができた。多孔質Ｓｉ層を選択的にエッ
チングした後の単結晶Ｓｉ層の膜厚を面内の全域にわた
って１００点について測定したところ、膜厚は２０１ｎ
ｍ±４ｎｍであった。

【０１８６】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、単
結晶Ｓｉ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。

【０１８７】さらに、上記の結果物に対して水素中にお
いて９００℃で熱処理を３時間施した後に、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乗粗さは約０．２ｎｍであった。これは通常市
販されているＳｉウエハと同等である。

【０１８８】なお、エピタキシャル層の表面に酸化膜を
形成しない場合においても同様の結果が得られた。

【０１８９】一方、第１の基板側に残った多孔質Ｓｉ層
を水と４０％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液で攪
拌しながら選択的にエッチングした。その後、その結果
物に水素アニール又は表面研磨等の表面処理を施すこと
により、第１の基板として再利用することができた。

【０１９０】一般に、石英等に代表される光透過性の基
板上に堆積した薄膜Ｓｉ層は、該光透過性の基板の結晶
構造の無秩序性を反映して、非晶質又は多結晶構造にな
る。したがって、光透過性の基板上にＳｉ層を形成して
基板を用いて半導体デバイスを製造した場合、高性能な
デバイスを得ることは難しい。ところで、光透過性の基
板は、光受光素子であるコンタクトセンサや投影型液晶
画像表示装置を構成する上で重要である。そして、セン
サや表示装置の画素（絵素）をより高密度化、高解像度
化、高精細化するためには、高性能な駆動素子が必要と
なる。

【０１９１】したがって、上記の実施例の如き製造方法
は極めて有用である。

【０１９２】（実施例６）上記の実施例１〜５における
エピタキシャル層をＧａＡｓに代表される化合物半導体
に置き換えて上記と同様の実験を実施し、良好な基板を
得ることができた。

【０１９３】（その他）上記の各実施例と同様の実験
を、ジェットの圧力を２００〜３５００ｋｇｆ／ｃｍ²
の範囲に設定し、噴射ノズルの径を０．１ｍｍ〜（貼り
合わせ基板の総厚の半分）の範囲として実施し、良好な
基板を得ることができた。

【０１９４】多孔質Ｓｉ上にエピタキシャル層を成長さ
せる方法としては、ＣＶＤ法の他、例えば、ＭＢＥ法、
スパッタ法、液相成長法等が好適である。また、そのエ
ピタキシャル層の膜厚は、数ｎｍ〜数百μｍの範囲にす
ることができる。

【０１９５】また、多孔質層やイオン注入層（分離層）
を選択的にエッチングするためのエッチング液は、水と
４９％弗酸と３０％過酸化水素水との混合液の他、例え
ば、１）弗酸、２）弗酸＋アルコール、３）弗酸＋アルコール＋過酸化水素水、４）バッファード弗酸、５）バッファード弗酸＋アルコール、６）バッファード弗酸＋過酸化水素水、７）バッファード弗酸＋アルコール＋過酸化水素水、８）弗酸＋硝酸＋酢酸が好適である。多孔質Ｓｉは、その膨大な表面積のため
選択的なエッチングが容易であり、上記のように様々な
エッチング液を採用し得る。

【０１９６】また、他の工程についても、上記の実施例
に限定されず、様々の条件の下での実施が可能である。

【０１９７】以上、特定の実施の形態及び実施例を挙げ
て特徴的な技術的思想を説明したが、本発明は、これら
の実施の形態及び実施例に記載された事項によって限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術
的思想の範囲内において様々な変形をなし得る。

【０１９８】

【発明の効果】本発明は、物体を効率的に分離し引き離
すことができる。

【０１９９】また、本発明に拠れば、良好な半導体基体
を製造することができる。

【０２００】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施の形態に係るＳＯＩ基板の
製造を方法を工程順に説明する図である。

【図２】Ｖ型の溝の有無による貼り合わせ基板に作用す
る力を概念的に示す図である。

【図３】本発明の好適な実施の形態に係る分離装置の概
略構成を示す図である。

【図４】本発明の好適な実施の形態に係る分離装置の概
略構成を示す図である。

【図５】調整機構の第１の構成例を示す図である。

【図６】調整機構の第２の構成例を示す図である。

【図７】噴射ノズルの駆動ロボットの一例を概念的に示
す図である。

【図８】噴射ノズルの駆動ロボットの他の例を概念的に
示す図である。

【図９】２枚の基板間に作用する表面張力を説明するた
めの図である。

【図１０】流体により２枚の基板を引き離す方向に力を
作用させる原理を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１１単結晶Ｓｉ基板１２，１２’，１２’’ 多孔質Ｓｉ層１２１３非多孔質単結晶Ｓｉ層１４単結晶Ｓｉ基板１５絶縁層１００基板分離装置１０１貼り合わせ基板１０１ａ基板１０１ｂ多孔質層１０１ｃ基板１０２，１０３支持部１０４，１０５ベアリング１０６，１０７回転軸１０８，１０９基板保持部１０８ａ，１０９ａ真空吸着機構１１０，１１１駆動源１１２噴射ノズル１２１ピストンロッド１２２エアシリンダ１３１偏心カム１３２駆動板１６０，１６１駆動ロボット

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体を分離する分離装置であって、束状の流体を利用して分離対象の物体を少なくとも２つ
の物体に分離する分離手段と、分離された各物体の間に流体を注入しながら各物体を引
き離す離隔手段と、を備えることを特徴とする分離装置。
【請求項２】分離対象の物体は板状であり、前記分離
手段は、該板状の物体を面方向に切断して２枚の板状の
物体に分離することを特徴とする請求項１に記載の分離
装置。
【請求項３】物体を分離する際に該物体を両側から挟
むようにして保持すると共に、該物体が分離された後に
おいても、分離された各物体を夫々保持する一対の保持
部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の分離
装置。
【請求項４】前記一対の保持部は、物体を分離する際
に該物体を押圧しながら保持することを特徴とする請求
項３に記載の分離装置。
【請求項５】前記離隔手段は、前記分離手段により物
体が分離された後、前記一対の保持部相互の間隔を広げ
ることにより、分離された各物体を引き離すことを特徴
とする請求項３に記載の分離装置。
【請求項６】前記一対の保持部は、夫々分離された各
物体を吸着する吸着機構を有することを特徴とする請求
項５に記載の分離装置。
【請求項７】前記吸着機構は、真空吸着機構を含むこ
とを特徴とする請求項６に記載の分離装置。
【請求項８】束状の流体を噴射する噴射部を更に備
え、前記分離手段は、前記噴射部から噴射される流体に
より分離対象の物体を分離し、前記離隔手段は、前記噴
射部から噴射される流体を分離された各物体の間に注入
させながら各物体を引き離すことを特徴とする請求項１
乃至請求項７のいずれか１項に記載の分離装置。
【請求項９】分離対象の物体は、分離用の層として内
部に脆弱な層を有することを特徴とする請求項１乃至請
求項８のいずれか１項にに記載の分離装置。
【請求項１０】前記脆弱な層は、多孔質層であること
を特徴とする請求項９に記載の分離装置。
【請求項１１】前記脆弱な層は、微小気泡を有する層
であることを特徴とする請求項９に記載の分離装置。
【請求項１２】物体を分離する分離装置であって、束状の流体を噴射する噴射部と、物体を保持する１組の保持部と、を備え、前記１組の保持部により分離対象の物体を保持
した状態で該物体に向けて前記噴射部から流体を噴射し
ながら該物体を分離すると共に、分離された各物体の間
に向けて前記噴射部から流体を噴射しながら該分離され
た各基板を引き離すよう前記１組の保持部を移動させる
ことを特徴とする分離装置。
【請求項１３】分離対象の物体は板状であり、前記１
組の保持部は、該物体を分離する際に、該物体を両側か
ら挟むようにして保持することを特徴とする請求項１２
に記載の分離装置。
【請求項１４】前記１組の保持部は、物体を分離する
際に該物体を押圧しながら保持することを特徴とする請
求項１３に記載の分離装置。
【請求項１５】前記１組の保持部は、夫々分離された
各物体を吸着する吸着機構を有することを特徴とする請
求項１４に記載の分離装置。
【請求項１６】前記吸着機構は、真空吸着機構を含む
ことを特徴とする請求項１５に記載の分離装置。
【請求項１７】分離対象の物体は、分離用の層として
内部に脆弱な層を有することを特徴とする請求項１２乃
至請求項１６のいずれか１項に記載の分離装置。
【請求項１８】前記脆弱な層は、多孔質層であること
を特徴とする請求項１７に記載の分離装置。
【請求項１９】前記脆弱な層は、微小気泡を有する層
であることを特徴とする請求項１７に記載の分離装置。
【請求項２０】物体を分離する分離方法であって、束状の流体を分離対象の物体に向けて噴射しながら該物
体を少なくとも２つの物体に分離する分離工程と、分離された各物体の間に流体を注入しながら各物体を引
き離す離隔工程と、を含むことを特徴とする分離方法。
【請求項２１】分離対象の物体は板状であり、前記分
離工程では、該板状の物体を面方向に切断して２枚の板
状の物体に分離することを特徴とする請求項２０に記載
の分離方法。
【請求項２２】前記分離工程では、分離対象の物体を
両側から挟むようにして保持することを特徴とする請求
項２１に記載の分離方法。
【請求項２３】前記離隔工程では、分離された各基板
を該各基板の保持部に夫々吸着した状態で両保持部相互
の間隔を広げることにより、該各基板を引き離すことを
特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の分離方
法。
【請求項２４】前記分離工程及び前記離隔工程におい
て、同一の噴射部から噴射される束状の流体を利用する
ことを特徴とする請求項２０乃至請求項２３のいずれか
１項に記載の分離方法。
【請求項２５】分離対象の物体は、分離用の層として
内部に脆弱な層を有することを特徴とする請求項２０乃
至請求項２４のいずれか１項に記載の分離方法。
【請求項２６】前記脆弱な層は、多孔質層であること
を特徴とする請求項２５に記載の分離方法。
【請求項２７】分離対象の物体は、半導体基体により
構成された層を有し、前記多孔質層は、該半導体基体に
対して陽極化成処理を施して形成した層であることを特
徴とする請求項２６に記載の分離方法。
【請求項２８】前記脆弱な層は、微小気泡を有する層
であることを特徴とする請求項２５に記載の分離方法。
【請求項２９】分離対象の物体は、半導体基体により
構成された層を有し、前記微小気泡を有する層は、該半
導体基体にイオンを注入して形成した層であることを特
徴とする請求項２８に記載の分離方法。
【請求項３０】流体として水を用いたことを特徴とす
る請求項２０乃至請求項２９のいずれか１項に記載の分
離方法。
【請求項３１】請求項１乃至請求項１９のいずれか１
項に記載の分離装置を使用して物体を分離することを特
徴とする分離方法。
【請求項３２】請求項２０乃至請求項３１のいずれか
１項に記載の分離方法を工程の一部に適用して半導体基
体を製造することを特徴とする半導体基体の製造方法。
【請求項３３】半導体基体の製造方法であって、一方の面に多孔質層及び非多孔質層を順に形成した第１
の基体を作成する工程と、前記第１の基体と第２の基体とを前記非多孔質層を内側
にして貼り合せて貼り合せ基体を作成する工程と、束状の流体を前記貼り合せ基体の前記多孔質層付近に向
けて噴射しながら前記貼り合せ基体を２枚の基体に分離
する工程と、分離された各基体の間に流体を注入しながら各基体を引
き離す工程と、を含むことを特徴とする半導体基体の製造方法。
【請求項３４】前記第１の基体を作成する工程は、基
体に対して陽極化成処理を施すことにより該基体の片面
に多孔質層を形成する工程を含むことを特徴とする請求
項３３に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項３５】前記第１の基体を作成する工程は、単結晶シリコン基体に対して陽極化成処理を施すことに
より該基体の片面に多孔質層を形成する工程と、前記多孔質層上に非多孔質層として単結晶シリコン層を
エピタキシャル成長させる工程と、を含むことを特徴とする請求項３３に記載の半導体基体
の製造方法。
【請求項３６】前記第１の基体を作成する工程は、エ
ピタキシャル成長させた単結晶シリコン層上に絶縁層を
形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項３５に
記載の半導体基体の製造方法。
【請求項３７】前記絶縁層は、シリコン酸化物よりな
ることを特徴とする請求項３６に記載の半導体基体の製
造方法。
【請求項３８】前記絶縁層を形成する工程では、エピ
タキシャル成長させた単結晶シリコン層の表面を酸化さ
せることによりシリコン酸化物からなる絶縁層を形成す
ることを特徴とする請求項３７に記載の半導体基体の製
造方法。
【請求項３９】前記第２の基体は、シリコン基板より
なることを特徴とする請求項３３乃至請求項３８のいず
れか１項に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４０】前記第２の基体は、光透過性の基板か
らなることを特徴とする請求項３３乃至請求項３８のい
ずれか１項に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４１】前記分離された各基体を引き離す工程
の後、第２の基体側に残留する多孔質層を除去する工程
を更に含むことを特徴とする請求項３３乃至請求項４０
のいずれか１項に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４２】前記多孔質層を除去する工程の後、結
果物の表面を平坦化する工程を更に含むことを特徴とす
る請求項４１に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４３】前記分離された各基体を引き離す工程
の後、第１の基体側に残留する多孔質層を除去し再利用
可能にする工程を更に含むことを特徴とする請求項３３
乃至請求項４２のいずれか１項に記載の半導体基体の製
造方法。
【請求項４４】半導体基体の製造方法であって、単結晶半導体よりなる基体の表面から所定の深さにイオ
ンを注入して微小気泡層を形成した第１の基体を作成す
る工程と、前記第１の基体の表面側に第２の基体を貼り合せて貼り
合せ基体を作成する工程と、束状の流体を前記貼り合せ基体の前記微小気泡層付近に
向けて噴射しながら前記貼り合せ基体を２枚の基体に分
離する工程と、分離された各基体の間に流体を注入しながら各基体を引
き離す工程と、を含むことを特徴とする半導体基体の製造方法。
【請求項４５】前記第１の基体を作成する工程は、基
体にイオンを注入する工程の前に、該基体の表面に絶縁
層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４４に
記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４６】前記絶縁層は、シリコン酸化物からな
ることを特徴とする請求項４５に記載の半導体基体の製
造方法。
【請求項４７】前記絶縁層を形成する工程では、前記
単結晶半導体よりなる基体の表面を酸化させることによ
りシリコン酸化物からなる絶縁層を形成することを特徴
とする請求項４６に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４８】前記第２の基体は、シリコン基板より
なることを特徴とする請求項４４乃至請求項４７のいず
れか１項に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項４９】前記第２の基体は、光透過性の基板か
らなることを特徴とする請求項４４乃至請求項４７のい
ずれか１項に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項５０】前記分離された各基体を引き離す工程
の後、第２の基体側に残留する微小気泡層を除去する工
程を更に含むことを特徴とする請求項４４乃至請求項４
９のいずれか１項に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項５１】前記微小気泡層を除去する工程の後、
結果物の表面を平坦化する工程を更に含むことを特徴と
する請求項５０に記載の半導体基体の製造方法。
【請求項５２】前記分離された各基体を引き離す工程
の後、第１の基体側に残留する微小気泡層を除去し再利
用可能にする工程を更に含むことを特徴とする請求項４
４乃至請求項５１のいずれか１項に記載の半導体基体の
製造方法。
【請求項５３】流体として水を使用することを特徴と
する請求項３３乃至請求項５２のいずれか１項に記載の
半導体基体の製造方法。
【請求項５４】請求項３３乃至請求項５３のいずれか
１項に記載の製造方法により形成され得る半導体基体。