特許 5697839 ＳＳＯＩ基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5697839

(24)【登録日】2015年2月20日

(45)【発行日】2015年4月8日

(54)【発明の名称】ＳＳＯＩ基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20150319BHJP

   H01L 27/12 20060101ALI20150319BHJP

【ＦＩ】

   H01L27/12 B

【請求項の数】15

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2008-209039(P2008-209039)

(22)【出願日】2008年8月14日

(65)【公開番号】特開2009-49411(P2009-49411A)

(43)【公開日】2009年3月5日

【審査請求日】2011年8月5日

(31)【優先権主張番号】10-2007-0083630

(32)【優先日】2007年8月20日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】508247486

【氏名又は名称】シルトロン インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100085279

【弁理士】

【氏名又は名称】西元 勝一

(72)【発明者】

【氏名】金 寅謙

(72)【発明者】

【氏名】姜 錫俊

(72)【発明者】

【氏名】陸 炯相

【審査官】 綿引 隆

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１６０３２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−３４７２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６９５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５２４８７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板を提供するステップと、
前記第１基板の表面にＳｉＧｅを成長させて、不純物層を有するＳｉＧｅ層を形成するステップと、
前記ＳｉＧｅ層の表面に前記ＳｉＧｅの格子定数よりも小さい格子定数を有するＳｉを成長させて変形シリコン層を形成するステップと、
前記変形シリコン層の表面からイオンを前記不純物層内まで注入して前記不純物層内にイオン注入層を形成するステップと、
酸化膜が形成された第２基板を提供するステップと、
前記変形シリコン層と前記酸化膜が対向するように前記第１基板と前記第２基板を接合して接合基板を形成するステップと、
前記接合基板を熱処理して、前記イオン注入層で分離するステップと、
分離された前記第２基板の表面から残留する前記ＳｉＧｅ層を除去して、前記変形シリコン層、酸化膜、および第２基板から成るＳＳＯＩ基板を完成するステップと、
を含み、
前記ＳｉＧｅ層は、複数回のエピタキシャル工程を介して形成され、
前記ＳｉＧｅ層は、
上側に行くほどゲルマニウム濃度が増加するグレード層と、
前記グレード層の表面にゲルマニウム濃度が均一に保持される均一層と、
を含み、
前記ＳｉＧｅ層の前記均一層は、
前記グレード層の表面に位置する第１の均一層と、
前記第１の均一層の表面に位置する前記不純物層と、
前記不純物層の表面に位置する第２の均一層と、
を備える
ことを特徴とするＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項2】

前記不純物は、ホウ素、リン、またはヒ素のうちのいずれか１つの元素を含むことを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項3】

前記不純物層は、ジボラン、ホスフィン、またはアルシンガスのうちの少なくともいずれか１つを用いて、形成されることを特徴とする請求項２に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項4】

前記不純物の濃度は、１ｅ１５ｃｍ^-3〜１ｅ２０ｃｍ^-3であることを特徴とする請求項３に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項5】

前記不純物は、１０ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍの流量で供給されることを特徴とする請求項３に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項6】

前記不純物は、１Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒの圧力でドーピングされることを特徴とする請求項３に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項7】

前記不純物は、１００℃〜１２００℃の温度でドーピングされることを特徴とする請求項３に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項8】

前記イオンは水素イオン（Ｈ⁺、Ｈ2⁺）を含み、前記水素イオンの濃度は１０¹⁵ｃｍ^-2〜１０¹⁷ｃｍ^-2であることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項9】

前記グレード層に含まれた前記ゲルマニウム濃度は、１０％〜１００％であることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項10】

前記均一層の厚さは、０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項11】

前記変形シリコン層の成長は、エピタキシャル成長を介してなされることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項12】

前記接合基板を形成するステップは、
接合前に前記第１基板および第２基板の接合面を洗浄して乾燥させるステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項13】

前記接合基板を形成するステップは、
接合後に前記第１基板と前記第２基板を加圧するステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項14】

前記接合基板は、１００℃〜６００℃の温度で熱処理され、
前記熱処理は、１時間〜数時間に渡って１回以上実行されることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【請求項15】

前記ＳｉＧｅ層の除去は、湿式エッチング、乾式エッチング、およびＣＭＰのうちの少なくともいずれか１つでなされることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＯＩ基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳＳＯＩ基板を製作する製作方法に関し、より詳細には、デバイス特性向上のために必須的な表面微小粗度が優ぐれた基板を提供し、低温熱処理でも接合基板の分離が可能なＳＳＯＩ基板の製作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｔ．Ａ．Ｌａｎｇｄｏなどは、Ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ４８（２００４）に「Ｓｔｒａｉｎｅｄ Ｓｉ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ｆｒｏｍ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｏ ｄｅｖｉｃｅｓ」という題目でＳＳＯＩ製造方法および特性に関する論文を発表した。

【0003】

シリコン基板に傾いたシリコンゲルマニウム層を成長した後、その上に弛緩したシリコンゲルマニウム層を一定のゲルマニウム含量を有するように成長し、最上層にストレインドシリコンを成長させた。次に、弛緩したシリコンゲルマニウム層内にイオンを注入して酸化したシリコンウエハと接合および熱処理した後、弛緩したシリコンゲルマニウム層のイオン注入領域から分離がなされて最上層にシリコンゲルマニウム層の一部が残る構造を形成し、この層は８００度以下の湿式酸化工程および希薄したフッ酸を活用して除去してＳＳＯＩを製造した。また、米国特許第６，９９２，０２５ Ｂ２号の「Ｓｔｒａｉｎｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｆｒｏｍ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｂｙ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ」によれば、シリコン基板上にシリコンゲルマニウム層を形成させるときに、ゲルマニウム含量が一定になるようにした後、水素イオン注入をしてシリコンゲルマニウム層を弛緩した後、ストレインドシリコンを成長してストレインドシリコン基板を製造している。この後、酸化したシリコンウエハとの接合時に、接合強度強化のために２５０℃、１４時間以下で熱処理を進め、４００℃、４時間以下で熱処理によってイオン注入領域から分離がなされるようにしている。この後、最上層に存在するシリコンゲルマニウム層の一部を乾式エッチングで除去した後、分離したシリコンゲルマニウム表面粗度を向上させるための化学的機械的研磨（ＣＭＰ）前に９００℃、１時間以下で熱処理が進められ、湿式エッチング方法でシリコンゲルマニウムを除去し、最終的にＳＳＯＩ構造を有する基板を製造している。

【0004】

上述した技術は、水素イオン注入を用いた分離および層転移技術であって、製造過程に用いられた２枚のウエハのうちで１枚のストレインドシリコンウエハにイオン注入を進め、さらに他の１枚の酸化膜ウエハと常温で接合がなされる。接合されたウエハは、一連の工程を介してイオン注入深さだけの層転移現象が発生し、１枚のウエハ上にシリコン酸化膜と転移したイオン注入層、すなわちシリコンゲルマニウムの一部とストレインドシリコン層が存在する構造を有するようになる。このとき、最上層に存在するシリコンゲルマニウムを除去し、最終的にＳＳＯＩ構造を有するウエハを生成することができる。

【0005】

このような製造過程において、イオン注入による分離および層移転技術は、比較的高い温度を必要とするため、昇温、保持、下降時の工程所要時間が長く、分離直後の表面粗度特性値が高く形成される。分離直後の表面粗度特性値が高い場合には、シリコンゲルマニウム除去後に表面粗度を向上させる別途の工程を必要とする場合があるため工程が複雑になるし、このような結果は電子および正孔の移動に影響を及ぼすため、デバイス製造時に移動度特性を低下させる原因となる虞がある。

【特許文献1】米国特許第６，９９２，０２５Ｂ２号

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した問題点を解決するために、本発明は、デバイスの特性向上のために必須的な表面微小粗度が優ぐれた基板を製造することができるＳＳＯＩ基板の製造方法を提供することを目的とする。

【0007】

また、本発明は、エピ成長段階中に不純物がドーピングされた層にイオンを注入し、低温の熱処理でも容易に分離することができるＳＳＯＩ基板の製造方法を提供することを他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した目的を達成するために、本発明のＳＳＯＩ基板を製造する方法は、基板を提供するステップと、前記基板の表面にＳｉＧｅを成長させてＳｉＧｅ層を形成するステップと、前記ＳｉＧｅ層の表面に前記ＳｉＧｅの格子定数よりも小さい格子定数を有するＳｉを成長させて変形シリコン層を形成するステップと、前記変形シリコン層表面にイオンを注入するステップとを含んでなされ、前記ＳｉＧｅ層には、前記イオンが注入される深さに前記ＳｉＧｅ層の成長中に不純物がドーピングされる。

【0009】

前記不純物は、Ｂ、Ｐ、およびＡｓのうちのいずれか１つの元素を含むことができ、気体状態で供給する場合には、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃、およびＡｓＨ₃ガスのうちの少なくともいずれか１つを用いて構成することができる。さらに、前記不純物の濃度は１ｅ１５〜１ｅ２０ｃｍ^-3で供給され、約１０〜３００ｓｃｃｍの流量で供給されることが好ましい。

【0010】

ここで、前記不純物は、約１００〜１２００℃の温度と、約１〜７６０Ｔｏｒｒの圧力下でドーピングされることが好ましい。

【0011】

前記イオンは水素イオン（Ｈ⁺、Ｈ₂⁺）を含み、このとき、前記水素イオンの濃度は約１０¹⁵〜１０¹⁷ｃｍ^-2となることが好ましい。

【0012】

このような前記ＳｉＧｅ層は、上側に行くほどゲルマニウム濃度が増加するグレード層と、前記グレード層の表面に成長され、ゲルマニウム濃度が均一に保持される均一層（ｕｎｉｆｏｒｍ ｌａｙｅｒ）とを含むことができる。さらに、前記均一層には、前記不純物層が形成される。

【0013】

一方、前記グレード層に含まれた前記ゲルマニウム濃度は、約１０〜１００％を保持することが好ましい。さらに、前記均一層は、その厚さが約０．１〜５μｍで形成されることが好ましく、インサイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ、「その場」）工程を介して成長されることが好ましい。

【0014】

一方、本発明の前記ＳｉＧｅ層および変形シリコン層の成長は、エピタキシャル成長を介してなされる。

【0015】

また、本発明のＳＳＯＩ基板の製造方法は、第１基板を提供するステップと、前記第１基板の表面にＳｉＧｅを成長してグレードおよび均一な（ユニホーム）ＳｉＧｅ層を形成するステップとを含む。ここで、前記ＳｉＧｅ層には、前記イオンが注入される深さにエピ成長中に不純物がドーピングされ、表面平坦化のためのＣＭＰ工程を実行するステップをさらに含むことができる。次に、前記ＳｉＧｅ層の表面に前記ＳｉＧｅの格子定数よりも小さい格子定数を有するＳｉを成長させて変形シリコン層を形成するステップと、前記変形シリコン層表面から前記ＳｉＧｅ層にイオンを注入するステップと、酸化膜が形成された第２基板を提供するステップと、前記変形シリコン層と前記酸化膜が対向するようにして前記第１基板と前記第２基板とを接合して接合基板を形成するステップと、前記接合基板を熱処理して前記ＳｉＧｅ層を中心に分離するステップと、前記分離した前記ＳｉＧｅ層を除去するステップとを含む。

【0016】

また、前記接合基板を形成するステップは、接合前に前記第１基板および第２基板の接合面を洗浄して乾燥させるステップをさらに含むことができる。

【0017】

さらに、前記接合基板を形成するステップは、接合後に前記第１基板と前記第２基板を加圧するステップをさらに含むことができる。

【0018】

このような前記接合基板は、約１００〜６００℃の温度条件で熱処理をし、前記イオンが注入された層を中心に２つに分離することができる。ここで、前記イオンが注入された層は、前記ＳｉＧｅ層で注入されたイオンの濃度が最も高い地点を意味する。

【0019】

前記熱処理は、１時間〜数時間に渡って少なくとも１回以上なされることが好ましい。

【0020】

本発明における前記第１基板および第２基板は、シリコン基板を用いることができる。

【発明の効果】

【0021】

以上のように、本発明によれば、ＳｉＧｅ層の内部に不純物をドーピングし、この不純物層にイオンを注入することによって、注入されたイオンとホウ素などの不純物の相互作用によってクラックがより一層よく生成および成長されることで、低い温度でも分離が可能であるという効果がある。

【0022】

また、分離面の粗度が良好であるため乾式エッチング、ＣＭＰ、熱処理などのような別途の表面処理作業が必要なく、追加的な工程による費用負担を減らすことができる上に作業所要時間を減らすことができ、大量生産に寄与するという効果がある。

【発明を実施するための最良の形態】

【0023】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明するが、本発明が実施形態によって制限されたり限定されたりすることはない。本発明で用いられる基板は、ＳｉＯ₂からなるシリコン基板を用いることができるが、これに限定されたり制限されたりすることはない。

【0024】

まず、図１は、本発明の変形シリコン層が形成された第１基板を製造する方法を説明するための断面図である。これに示すように、まず、シリコンからなる第１基板１００を提供する。さらに、第１基板１００の上面には、ＳｉＧｅが成長されたＳｉＧｅ層１１０が形成される。ここで、ＳｉＧｅは、エピタキシャル成長によって第１基板１００の上面に層を形成することができる。本発明のＳｉＧｅ層１１０は、厚さが数百ｎｍ〜数μｍになることができる。

【0025】

ＳｉＧｅ層１１０は、第１基板１００から離隔するほどゲルマニウムの濃度が濃くなるグレード層１１２と、グレード層１１２の上面から均一なゲルマニウム濃度を有する均一層１１４とからなる。ここで、グレード層１１２は、上側に行くほどゲルマニウムの濃度が濃くなるため、これによって格子定数が大きくなる。通常、グレード層１１２のゲルマニウムの濃度は、約１０〜１００％になることができる。

【0026】

このとき、ＳｉＧｅ層１１０は、欠陥制御のために第１基板１００とグレード層１１２との間に約１０％以下の低いゲルマニウム濃度を有するＳｉＧｅ層が形成されたり、ゲルマニウムが含有されていないＳｉ層が形成されたりする。このような低いゲルマニウム濃度を有するＳｉＧｅ層とゲルマニウムが含有されていないＳｉ層の厚さは、数百ｎｍ〜数μｍで形成されることが好ましい。

【0027】

一方、ＳｉＧｅ層１１０は、グレード層１１２および均一層１１４のように２つの濃度パターンを有する形態で形成されることができるが、これに限定されたり制限されるものではなく、グレード層１１２のみで形成されたり、均一層１１４のみで形成されたりする場合もある。

【0028】

ここで、ＳｉＧｅ層１１０は、エピタキシャル成長を介して形成され、具体的な製造過程は次のとおりである。すなわち、均一層１１４の厚さが２μｍでありイオン注入深さが４００ｎｍである場合に、均一層１１４をインサイチュ工程を介して、まず１．５μｍ厚さだけエピタキシャル成長させ、続いてそれぞれ１００ｎｍを有する５つの層に分け、残りの０．５μｍ厚さだけエピタキシャル成長させることができる。このとき、層の数と厚さは、イオン注入深さに応じて装備で実現が可能な範囲で減らしたり増やしたりできることは勿論である。

【0029】

ここで、注入されたイオンの深さが約２００ｎｍ以下である場合には、ＳｉＧｅ層に不純物をドーピングし、注入されたイオンとの相互作用を誘導することができる。

【0030】

不純物ドーピングは、約１ｅ１５〜１ｅ２０ｃｍ^-3の高濃度で行うことが好ましく、ドーピングの際に用いられる不純物ガスとしては、ジボラン（ｄｉｂｏｒａｎｅ：Ｂ₂Ｈ₆）、ホスフィン（ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ：ＰＨ₃）、またはアルシン（ａｒｓｉｎｅ：ＡｓＨ₃）のうちの少なくともいずれか１つを用いることができる。

【0031】

続いて、不純物層１２０がドーピングされた均一層１１４にシリコンをエピタキシャル成長させる。しかしながら、ここで、ＳｉＧｅ層１１０の格子定数がシリコンの格子定数よりも大きいため、成長するシリコンは伸長する方向に応力を受けるようになり、変形シリコン層１４０に成長するようになる。

【0032】

変形シリコン層１４０は、ＳＳＯＩ基板上に形成される素子に応じて所望する厚さだけ成長させることができ、通常、数十ｎｍ〜数百ｎｍの厚さを有する。

【0033】

一方、変形シリコン層１４０を成長させる前に、ＳｉＧｅ層１１０を平坦化するためのＣＭＰ工程を実施することもできる。

【0034】

続いて、水素イオン（Ｈ⁺またはＨ₂⁺）をイオン注入方式で注入し、ＳｉＧｅ層１１０内部にイオン注入領域を形成する。イオンは不純物層１２０まで注入されることができ、不純物層１２０に注入されたイオンとドーピングされた不純物との間の相互作用により、この後に熱処理によってマイクロクラックが生成、成長しながら分離する。すなわち、不純物層１２０の不純物原子は、イオン注入された多数の原子をトラップさせる役割をし、この後に熱処理によってトラップされた原子が内部で拡散しながらイオン注入領域を基準として分離する。

【0035】

注入される水素イオンの濃度は、通常、約１０¹⁵〜１０¹⁷ｃｍ^-2が適当であり、イオンを注入するために要されるイオン注入エネルギーは、数十Ｋｅｖ〜数百ＫｅＶが適当である。このようなイオン注入エネルギーを増加させるほど水素イオンは基板深く注入されるが、イオン注入エネルギーを調節することによってＳｉＧｅ層１１０内部にイオン注入領域を形成することもでき、グレード層１１２、ゲルマニウムを含まないｉ（intrinsic,
真性）ＳｉＧｅ層、または低いゲルマニウム濃度を有するＳｉＧｅ層、さらには第１基板１００内部までにもイオン注入領域を形成することができる。

【0036】

イオン注入領域が形成される最大深さは、結果的に基板を分離した後に除去しなければならない層の種類および厚さと関連する。すなわち、イオン注入領域の深さが深いほど除去しなければならないＳｉＧｅ層の厚さが厚く、反対に、イオン注入領域の深さが浅いほど除去しなければならないＳｉＧｅ層の厚さが薄い。

【0037】

また、注入されたイオンによって変形シリコン層１４０にも影響を及ぼすため、変形シリコン層１４０の損傷および分離された層の状態を総合的に考慮して、注入されるイオンの量とイオン注入エネルギーを適切に調節することが好ましい。

【0038】

図２は、図１の第１基板と酸化膜が形成された第２基板とを接合する過程を説明するための断面図である。

【0039】

これに示すように、上側に変形シリコン層１４０が形成された第１基板１００と、酸化膜２１０が形成された第２基板２００とを接近する。通常、酸化膜２１０は、ＳｉＯ²からなるシリコン酸化膜を用いることができる。

【0040】

ここで、酸化膜２１０を形成する方法として、１つはシリコン基板を熱酸化して形成することができ、この他にも、シリコン基板上にＳｉＯ₂を蒸着することによって形成することができる。酸化膜２１０は、ＳＳＯＩ基板上に形成される素子を電気的に分離する役割をするようになるが、通常、約１００〜２００ｎｍの厚さで形成される。

【0041】

第１基板１００と第２基板２００は、変形シリコン層１４０とシリコン酸化膜２１０とを互いに対向するように接合して接合基板を形成する。通常、第１基板１００および第２基板２００を接合する前に、第１基板１００および第２基板２００の両接合面をＳＣ−１などの洗浄液と純水で洗浄および乾燥することが好ましい。

【0042】

一方、第１基板１００および第２基板２００の両接合面を対向させた状態で軽く加圧すれば、両接合面に沿って接合領域が拡散しながら２つの基板はより一層良好に接合される。ここで、第１基板１００および第２基板２００の間の接合力を向上させるために、相対的に低温、例えば１００〜６００℃の温度で１段階または２段階に分けて１時間〜数十時間熱処理することができる。

【0043】

図３は、図２から接合基板を分離する過程を説明するための断面図であり、図４は、図３から不純物層とＳｉＧｅ層を除去して完成したＳＳＯＩ基板を説明するための断面図である。

【0044】

図に示すように、イオンが注入されたイオン注入層１３０を中心に、第１基板１００と第２基板２００は互いに分離される。すなわち、第１基板１００と第２基板２００が接合されて形成された接合基板を、比較的に低温状態である１００〜６００℃の温度下で数十分〜数時間熱処理するようになれば、イオン注入層１３０にマイクロクラックが生成されるが、このようなクラックが成長しながら接合基板が２つに分離する。

【0045】

一方、接合基板の分離面は、粗度を有する面で形成される。

【0046】

分離面が形成された不純物層１２０と均一層１１４をＳＣ１エッチングによる湿式エッチングによって除去することで、最終的に変形シリコン層１４０、酸化膜２１０、および第２基板２００が順次に積層されたＳＳＯＩ基板３００を形成することができる。ここで、ＳＣ１エッチングによる湿式エッチングの他に、乾式エッチング工程を実行することもでき、表面粗度向上のための化学的機械的研磨工程を実行することもできる。このような方法は、個別に用いられたり、並行して用いられたりする。

【0047】

図５は、本発明のＳＳＯＩ基板を製造する過程を説明するためのフローチャートである。

【0048】

これに示すように、まず、シリコンからなる第１基板を提供する（Ｓ１１）。次に、第１基板にＳｉＧｅ層を成長させ（Ｓ１２）、ＳｉＧｅ層は、第１基板から離隔するほどゲルマニウム濃度が大きくなるグレード層と、グレード層の上側に均一なゲルマニウム濃度を有する均一層とで形成される。均一層を形成した後、イオン注入深さに該当する厚さに不純物をドーピングして不純物層を形成する（Ｓ１３）。次に、不純物層の上側に均一なゲルマニウム濃度を有するＳｉＧｅ層をインサイチュ工程を介して形成する（Ｓ１４）。次に、ＳｉＧｅ層の上側にＳｉＧｅの格子定数よりも小さい格子定数を有するＳｉを成長させて変形シリコン層を形成する（Ｓ１５）。次に、変形シリコン層から不純物層までイオンを注入し、分離のためのイオン注入層を形成する（Ｓ１６）。次に、酸化膜が形成された第２基板を提供する（Ｓ２１）。次に、変形シリコン層の表面と酸化膜の表面を洗浄および乾燥させる（Ｓ３１）。次に、変形シリコン層と酸化膜が互いに対向した状態で第１基板と第２基板を接合して接合基板を形成する（Ｓ３２）。次に、接合基板を熱処理し、イオン注入層を中心に接合基板を分離させる（Ｓ３３）。次に、分離した面を有する不純物層と均一層を除去し、変形シリコン層、酸化膜、および第２基板が順次に積層されたＳＳＯＩ基板を形成する（Ｓ３４）。

【0049】

上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】本発明の変形シリコン層が形成された第１基板を製造する方法を説明するための断面図である。

【図2】図１の第１基板と酸化膜が形成された第２基板とを接合する過程を説明するための断面図である。

【図3】図２から接合基板を分離する過程を説明するための断面図である。

【図4】図３から不純物層とＳｉＧｅ層を除去して完成したＳＳＯＩ基板を説明するための断面図である。

【図5】本発明のＳＳＯＩ基板を製造する過程を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

【0051】

１００：第１基板
１１０：ＳｉＧｅ層
１１２：グレード層
１１４：均一層
１２０：不純物層
１３０：イオン注入層
１３２：イオン
１４０：変形シリコン層
２００：第２基板
２１０：酸化膜
３００：ＳＳＯＩ基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】