特表 2024-532199 キャリア基板の前面に有用な層を転写するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-05

(54)【発明の名称】キャリア基板の前面に有用な層を転写するための方法

(51)【国際特許分類】

   H10N 30/853 20230101AFI20240829BHJP

   C30B 29/30 20060101ALI20240829BHJP

   C30B 29/22 20060101ALI20240829BHJP

   C30B 33/06 20060101ALI20240829BHJP

   C30B 29/32 20060101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

H10N30/853

C30B29/30 B

C30B29/30 A

C30B29/22 A

C30B29/22 Z

C30B33/06

C30B29/32 C

C30B29/32 D

C30B29/32 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024510341

(86)(22)【出願日】2022-08-17

(85)【翻訳文提出日】2024-04-08

(86)【国際出願番号】 EP2022073007

(87)【国際公開番号】W WO2023030896

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】2109287

(32)【優先日】2021-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】598054968

【氏名又は名称】ソイテック

【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｉｔｅｃ

【住所又は居所原語表記】Ｐａｒｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｑｕｅ ｄｅｓ ｆｏｎｔａｉｎｅｓ ｃｈｅｍｉｎ Ｄｅｓ Ｆｒａｎｑｕｅｓ ３８１９０ Ｂｅｒｎｉｎ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】チャールズ‐アルフレッド， セドリック

(72)【発明者】

【氏名】ベン モハメド， ナディア

【テーマコード（参考）】

4G077

【Ｆターム（参考）】

4G077AA02

4G077BC01

4G077BC31

4G077BC32

4G077BC36

4G077BC37

4G077BC42

4G077BC43

4G077BC60

4G077FF06

(57)【要約】

本発明は支持基板（２０）上に作業層（１５）を転写するためのプロセスに関し、そのプロセスは、ａ）ドナー層（１２）を備えるドナー基板（１０）を提供するステップと、ｂ）ドナー層（１２）への種の注入によって、主面と共に作業層（１５）を画定する弱化領域（１４）を形成するステップと、ｃ）支持基板（２０）をドナー基板（１０）と接合するステップと、ｄ）第１の段階と第２の段階とを含む熱処理を施すステップであって、第１の持続時間の第１の段階が、第１の温度までの温度上昇を含み、弱化領域（１４）での種によって生成される欠陥の成熟を可能にし、および弱化領域（１４）での破断の開始を防止するように設計され、第２の持続時間の第２の段階が、第１の温度よりも低い第２の温度での保持期間を含み、かつ弱化領域（１４）に沿って破断を開始するステップを含む。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持基板（２０）上に作業層（１５）を転写するためのプロセスであって、
ａ）主面を起点として、圧電材料から形成されたドナー層（１２）と、ハンドル基板（１３）とを備えるドナー基板（１０）を提供するステップであって、前記ドナー層（１２）が、前記ハンドル基板（１３）の一方の面上に位置する、ステップと、
ｂ）前記ドナー層（１２）への種の注入によって、前記主面に平行であり、かつ前記主面と共に作業層（１５）を画定する弱化領域（１４）を形成するステップと、
ｃ）前記ハンドル基板（１３）と前記支持基板（２０）との間に前記ドナー層（１２）を介在させるように、前記支持基板（２０）を前記ドナー基板（１０）と接合するステップと、
ｄ）第１の段階と第２の段階とをこの順で含む熱処理を施すステップであって、第１の持続時間の前記第１の段階が、第１の温度までの温度上昇を含み、かつ第１に、前記弱化領域（１４）での前記種によって生成される欠陥の成熟を可能にし、および第２に、前記弱化領域（１４）での破断の開始を防止するように設計され、第２の持続時間の前記第２の段階が、前記第１の温度よりも低い第２の温度での保持期間を含み、かつ前記弱化領域（１４）に沿って破断を開始し、したがって前記支持基板（２０）上に前記作業層（１５）を転写するように設計される、ステップと、
を含む、プロセス。

【請求項2】

ステップｄ）がまた、前記第１の段階に先行し、前記第１の温度よりも低い強化温度と呼ばれる温度で実行される強化段階を含み、前記強化段階が、ステップｃ）の実行中に前記支持基板（２０）と前記ドナー基板（１０）との間に形成される界面の結合エネルギーを強化するように意図される、請求項１に記載のプロセス。

【請求項3】

前記第１の段階が、温度の上昇、前記第１の温度での保持期間、および前記第２の温度への温度の低下をこの順で含む、請求項１または２に記載のプロセス。

【請求項4】

前記第１の段階が、ステップｂ）の実行中の前記種の注入の条件に従って調整される、請求項１～３のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項5】

前記ハンドル基板（１３）および前記支持基板（２０）をそれぞれ形成する材料の熱膨張係数の相対差が１０％未満である、請求項１～４のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項6】

前記ハンドル基板（１３）がバルク基板を備え、前記バルク基板の一方の面上に中間層があり、前記中間層が前記ドナー層（１２）と前記バルク基板との間に介在し、好適には、前記中間層がポリマー材料を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項7】

前記第１の温度が、３００℃未満、好適には２５０℃未満、さらにより好適には２２０℃未満である、請求項１～６のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項8】

前記第２の持続時間が６時間未満、好適には４時間未満である、請求項１～７のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項9】

前記第２の温度が、１８０℃未満、好適には１７０℃未満である、請求項１～８のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項10】

前記種が、水素イオン、ヘリウムイオンから選択される少なくとも１つの要素を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項11】

前記圧電材料が、ＬｉＴａＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＡｌＯ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＰｂＺｒＴｉＯ_３、ＫＮｂＯ_３、ＢａＺｒＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＰｂＴｉＯ_３、ＫＴａＯ_３から選択される少なくとも１つの要素を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項12】

接合するステップｃ）の前に、前記ドナー層（１２）上および／または前記支持基板（２０）の前面（２１）上に誘電材料の層を形成するステップが先行する、請求項１～１１のいずれか一項に記載のプロセス。

【請求項13】

接合するステップｃ）が分子結合を含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載のプロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（発明の分野）
本発明は、異質構造の分野に関する。

【0002】

特に、本発明は、ＳｍａｒｔＣｕｔ（商標）技術を伴う、支持基板に作業層を転写するためのプロセスに関する。

【0003】

より詳細には、本発明によるプロセスは、亀裂および／または層間剥離の発生のリスクを低減するために、破断温度を低下させることが可能なプロセスに関する。

【0004】

次いで、本発明によるプロセスは、好適には、圧電オンインシュレータ基板の製造のために実施される。

【背景技術】

【0005】

（発明の技術的背景）
仏国特許出願公開第３０６８５０８号明細書は、支持基板に作業層を転写するためのプロセスを開示している。特に、仏国特許出願公開第３０６８５０８号明細書は、ＳｍａｒｔＣｕｔ（商標）プロセスに従って、支持基板に作業層を転写するためのプロセスを開示している。

【0006】

仏国特許出願公開第３０６８５０８号明細書に記載されている転写プロセスは、これに関連して、以下のステップを含む：
ａ０）前面から後面まで、ハンドル基板の一方の面上に位置するドナー層を備えるドナー基板を提供するステップ、
ｂ０）前面に平行な平面に沿って延び、前記前面と共に作業層を画定する弱化領域を形成するように、前面を介してドナー層に種を注入するステップ、
ｃ０）ドナー基板の前面を支持基板の主面と接合するステップ、
ｄ０）弱化領域内で破断波の伝播を開始し、かつ次いで、支持基板の主面に作業層を転写するように意図された熱処理を施すステップ。

【0007】

このプロセスは、好適には、作業層および支持基板を形成する材料が異なる熱膨張係数を有することを条件として実施される。より具体的には、仏国特許出願公開第３０６８５０８号明細書に開示されているプロセスは、制御されない破断のリスク、または作業層の部分的な転写もしくは欠陥のリスクを低減することを目的とし、支持基板を形成する材料の熱膨張係数と同様の熱膨張係数を有する材料から作製されたハンドル基板の使用を提案している。

【0008】

それにもかかわらず、この種のドナー基板の使用は依然として問題がある。

【0009】

これは、ドナー層とハンドル基板との間に形成される界面が熱処理に敏感なためである。より詳細には、この界面は、ドナー層の亀裂および／または層間剥離の発生部位であり得る。

【0010】

したがって、本発明の目的は、ドナー層とハンドル基板との間に形成された界面における亀裂の発生、およびドナー層の層間剥離の発生を防止することができる、ドナー基板に作業層を転写するためのプロセスを提案することである。

【発明の簡単な説明】

【0011】

本発明の目的は、支持基板上に作業層を転写するためのプロセスによって達成され、プロセスは以下のステップ：
ａ）主面を起点として、圧電材料から形成されたドナー層と、ハンドル基板とを備えるドナー基板を提供するステップであって、ドナー層が、ハンドル基板の一方の面上に位置する、ステップと、
ｂ）ドナー層への種の注入によって、主面に平行であり、かつ主面と共に作業層を画定する弱化領域を形成するステップと、
ｃ）ハンドル基板と支持基板との間にドナー層を介在させるように、支持基板をドナー基板と接合するステップと、
ｄ）第１の段階と第２の段階とをこの順で含む熱処理を施すステップであって、第１の持続時間の第１の段階が、第１の温度までの温度上昇を含み、かつ第１に、弱化領域での種によって生成される欠陥の成熟を可能にし、および第２に、前記弱化領域での破断の開始を防止するように設計され、第２の持続時間の第２の段階が、第１の温度よりも低い第２の温度での保持期間を含み、かつ弱化領域に沿って破断を開始し、したがって前面に作業層を転写するように設計される、ステップと、
を含み、第１の温度と第２の温度との絶対差は４０℃未満かつ３０℃超である。

【0012】

一実施形態では、ステップｄ）はまた、第１の温度よりも低い温度（強化温度と呼ばれる）で実行される、第１の段階に先行する強化段階を含み、強化段階は、ステップｃ）の実行中に支持基板とドナー基板との間に形成される界面の結合エネルギーを強化するように意図される。

【0013】

一実施形態では、第１の段階は、温度の上昇、第１の温度での保持期間、および第２の温度への温度の低下をこの順で含む。

【0014】

一実施形態では、第１の段階は、ステップｂ）の実行中の種の注入の条件に従って調整される。

【0015】

一実施形態では、ハンドル基板および支持基板をそれぞれ形成する材料の熱膨張係数の間の相対差は、１０％未満である。

【0016】

一実施形態では、ハンドル基板はバルク基板を備え、バルク基板の一方の面上に中間層があり、中間層はドナー層とバルク基板との間に介在し、好適には、中間層はポリマー材料を含む。

【0017】

一実施形態では、第１の温度は、３００℃未満、好適には２５０℃未満、さらにより好適には２２０℃未満である。

【0018】

一実施形態では、第１の温度と第２の温度との間の絶対差は、４０℃未満かつ３０℃超である。

【0019】

一実施形態では、第２の持続時間は６時間未満、好適には４時間未満である。

【0020】

一実施形態では、第２の温度は１８０℃未満、好適には１７０℃未満である。

【0021】

一実施形態では、種は、水素イオン、ヘリウムイオンから選択される少なくとも１つの要素を含む。

【0022】

一実施形態では、圧電材料は、ＬｉＴａＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＡｌＯ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＰｂＺｒＴｉＯ_３、ＫＮｂＯ_３、ＢａＺｒＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＰｂＴｉＯ_３、ＫＴａＯ_３から選択される少なくとも１つの要素を含む。

【0023】

一実施形態では、接合するステップｃ）の前に、ドナー層上および／または支持基板の前面上に誘電材料の層を形成するステップが先行する。

【0024】

一実施形態では、接合するステップｃ）は、分子結合を含む。

【0025】

他の特徴および利点は、添付の図面を参照して非限定的な例として与えられる、本発明による支持基板上に作業層を転写するためのプロセスの以下の説明において明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1A】図１Ａは、本発明によるプロセスのステップａ）の概略図であり、より詳細には、図１Ａはドナー基板を、前記ドナー基板の主面に垂直な断面に沿って示す。

【図1B】図１Ｂは、本発明によるプロセスのステップｂ）の概略図であり、より詳細には、図１Ｂはドナー基板を、前記ドナー基板の主面に垂直な断面に沿って示し、矢印は、弱化領域を形成するための主面を介した種の注入を示す。

【図1C】図１Ｃは、本発明によるプロセスのステップｃ）の概略図であり、より詳細には、図１Ｃは、ドナー基板および支持基板によって形成されたアセンブリを、前記ドナー基板の主面に垂直な断面に沿って示す。

【図1D】図１Ｄは、本発明によるプロセスのステップｄ）の第１の段階の概略図であり、より詳細には、図１Ｄは、ドナー基板および支持基板によって形成されたアセンブリの弱化領域における欠陥の成熟を、前記ドナー基板の主面に垂直な断面に沿って示す。

【図1E】図１Ｅは、本発明によるプロセスのステップｄ）の第２の段階の概略図であり、より詳細には、図１Ｅは、支持基板の前面上に転写する目的で、ドナー層からの作業層の剥離をもたらす破断を示す。

【図2】図２は、本発明の１つの特定の実施形態による、前記ドナー基板の主面に垂直な断面に沿ったドナー基板の概略図であり、より詳細には、この実施形態によれば、ハンドル基板はバルク基板を備え、バルク基板の一方の面上には中間層が、中間層がバルク基板とドナー層との間に介在するように存在する。

【図3】図３は、本発明の文脈において実施される可能性が高い熱処理のグラフ表示であり、より詳細には、横軸は時間単位の時間ｔを示し、縦軸は摂氏温度単位の温度Ｔ°を示す。

【図4A】図４Ａは、ステップｄ）の実行に関するパラメータを決定するために実施される可能性が高い、第１の処理と呼ばれる熱処理のグラフ表示であり、より詳細には、横軸は時間単位の時間を示し、縦軸は摂氏温度単位の温度を示す。

【図4B】図４Ｂは、ステップｄ）の実行に関するパラメータを決定するために実施される可能性が高い、第２の処理と呼ばれる熱処理のグラフ表示であり、より詳細には、横軸は時間単位の時間を示し、縦軸は摂氏温度単位の温度を示す。

【図4C】図４Ｃは、ステップｄ）の実行に関するパラメータを決定するために実施される可能性が高い、第３の処理と呼ばれる熱処理のグラフ表示であり、より詳細には、横軸は時間単位の時間を示し、縦軸は摂氏温度単位の温度を示す。

【図5】図５は、ドナー層上に位置する第１の層と呼ばれる誘電材料の層を備えるドナー基板を示す。

【図6】図６は、支持基板の前面上に位置する、第２の層と呼ばれる誘電材料（例えばシリカ）の層を含む支持基板を示す。

【発明の詳細な説明】

【0027】

以下の説明を簡単にするために、先行技術またはプロセスの様々な提示された実施形態において、同じ要素または同じ機能を実行する要素には同じ参照符号が使用される。

【0028】

図面は、読みやすさのための縮尺通りではない概略図である。特に、層の厚さは、これらの層の横方向寸法に対して縮尺通りではない。

【0029】

本発明は、支持基板の前面上に作業層を転写するためのプロセスに関する。

【0030】

特に、本プロセスは、ステップａ）～ｄ）の実行を含む。より詳細には、ステップａ）は、ドナー基板を提供することを含む。ドナー基板は、主面を起点として、圧電材料から形成されたドナー層と、ハンドル基板とを備える。

【0031】

ステップｂ）は、ドナー層に種を注入することによって、主面に平行に延び、主面と共に作業層を画定する弱化領域を形成することを含む。

【0032】

ステップｃ）は、ドナー層を支持基板の前面と接合することを含む。

【0033】

ステップｄ）は、第１の段階および第２の段階をこの順で含む熱処理を含む。第１の持続時間の第１の段階は、第１の温度までの温度上昇を含み、かつ第１に、弱化領域内で種によって生成された欠陥の成熟を開始し、第２に、前記弱化領域内での破断の開始を防止するように設計される。第２の段階は、第１の温度よりも低い第２の温度で保持期間を含み、かつ弱化領域に沿って破断を開始し、したがって前面上に作業層を転写するような第２の持続時間のものである。

【0034】

図１Ａ～図１Ｅは、本発明による支持基板の前面上に作業層を転写するためのプロセスにおいて実施される様々なステップの概略図である。

【0035】

図１Ａは、ドナー基板１０の提供を含むステップａ）の描写である。これに関連して、ドナー基板１０は、主面１１を起点として、圧電材料から形成されたドナー層１２と、ハンドル基板１３とを備える。言い換えると、ドナー層１２は、ハンドル基板１３の一方の面上に位置する。

【0036】

ドナー基板１０の形成は、例えば、ハンドル基板の面上に圧電基板を結合するステップと、ドナー層を形成するように圧電基板を薄くするステップとをこの順で含んでもよい。ドナー基板１０の形成はまた、ドナー層とハンドル基板１３との間に形成された結合界面を強化することを意図した熱処理のステップを含んでもよい。ドナー基板１０の上記の形成は、例としてのみ与えられており、したがって、本発明の範囲を限定することを意図しない。

【0037】

ドナー層１２を形成する圧電材料は、ＬｉＴａＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＡｌＯ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＰｂＺｒＴｉＯ_３、ＫＮｂＯ_３、ＢａＺｒＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＰｂＴｉＯ_３、ＫＴａＯ_３から選択される少なくとも１つの要素を含んでもよい。

【0038】

ハンドル基板１３は、任意の種類の材料、より具体的にはシリコンなどの半導体材料、またはガラスなどの絶縁材料を含んでもよい。

【0039】

特定の一実施形態では、図２に示すように、ハンドル基板はバルク基板１３ａを含んでもよく、バルク基板１３ａの一方の面上に中間層１３ｂがある。より具体的には、中間層１３ｂは、この特定の実施形態では、バルク基板１３ａとドナー層１２との間に介在する。

【0040】

バルク基板１３ａは、任意の種類の材料、より具体的にはシリコンなどの半導体材料、またはガラスなどの絶縁材料を含んでもよい。

【0041】

中間層１３ｂは、バルク基板１３ａとドナー層１２との間の接着機能を保証する絶縁材料、より具体的にはポリマー材料を含んでもよい。

【0042】

ハンドル基板および支持基板をそれぞれ形成する材料の熱膨張係数の間の相対差は、１０％未満であってもよい。このような材料の使用は、以下に記載されるように、ステップｄ）における熱処理の実行中に発生する可能性が高い応力を低減することを可能にする。

【0043】

ステップａ）の後に、図１Ｂに示すステップｂ）が続く。

【0044】

より詳細には、ステップｂ）は、ドナー層１２への種の注入による弱化領域１４の形成を含む。より具体的には、弱化領域は、主面１１に平行な平面に延び、主面１１と共に作業層１５を画定する。

【0045】

「弱化領域」は、ドナー層１２からの作業層１５の剥離を引き起こすように、それに沿って破断波が伝播する可能性が高い領域を意味すると理解される。

【0046】

さらに、このように特定する必要はないが、注入される種は、熱活性化によって、第１に弱化領域内の欠陥の成熟、および第２に弱化領域に沿った破断波の伝播を引き起こすことができるように選択されることが理解される。

【0047】

種の注入は、より詳細にはイオン注入、より具体的には水素イオンおよび／またはヘリウムイオンの注入を実施してもよい。

【0048】

注入条件は、注入種のドーズ量および注入エネルギーに関して、作業層１５の厚さを決定する。一例として、ＬｉＴａＯ_３から作製されたドナー層１２の場合、３０ｋｅＶ～３００ｋｅＶの注入エネルギーで、１^Ｅ１６ａｔ／ｃｍ^２～５^Ｅ１７ａｔ／ｃｍ^２のレベルの水素イオンをドーズすることにより、２００ｎｍ～２０００ｎｍの厚さを有する作業層１５の形成が可能になる。

【0049】

本発明によるプロセスはまた、ステップｃ）（図１Ｃ）の実行を含む。

【0050】

ステップｃ）は、ドナー層１２を支持基板２０とハンドル基板１３との間に介在させるように、ドナー基板１０を支持基板２０と接合することを含む。

【0051】

したがって、図１Ｃに示すように、接合を含むステップｃ）は、主面１１を支持基板２０の前面２１と接触させることを含む。

【0052】

しかしながら、本発明はこの態様に限定されず、ステップｃ）の前に、ドナー層上および／または支持基板の前面上に誘電材料の層を形成するステップを採用することが可能である。

【0053】

これに関連して、図５は、ドナー層上に位置する誘電材料（例えばシリカ）の層（第１の層１７と呼ばれる）を備えるドナー基板１０を示す。

【0054】

代替としてまたは追加的に、誘電材料の層は、支持基板２０の前面上に形成されてもよい。これに関連して、図６は、支持基板２０の前面上に位置する、第２の層２２と呼ばれる誘電材料（例えばシリカ）の層を含む支持基板２０を示す。

【0055】

このような場合、第１の層１７および／または第２の層２２は、ステップｃ）の実行の終わりに、ドナー層と支持基板との間に介在していることが見出されるべきである。

【0056】

接合するステップｃ）は、ドナー基板および支持基板の自由面が接触したときに結合波の伝播をもたらし、結果として前記面間の接着をもたらす分子結合を含んでもよい。本発明は、分子結合の実施のみに限定されない。これに関連して、圧縮または熱圧縮による結合、接着剤層による結合を採用することが可能である。

【0057】

次いで、ステップｃ）の後に、作業層１５の剥離を引き起こし、結果として支持基板２０の前面２１上に作業層を転写するように、弱化領域に沿って破断波を開始することを意図した熱処理のステップｄ）が続く。

【0058】

しかしながら、前記ドナー層１２とハンドル基板１３との間に形成された界面でのドナー層の亀裂の発生または層間剥離の発生を防止するために、破断波の開始が可能な限り低い温度で起こるように熱処理が実行される。

【0059】

これに関連して、熱処理は、それぞれ第１の段階および第２の段階と呼ばれる２つの段階を含む。

【0060】

図３は、ステップｄ）の実行中に実施される可能性が高い熱処理の一例をグラフ形式で示す。

【0061】

より詳細には、図３は、横軸に沿って時間を示し、縦軸に沿ってドナー基板１０および支持基板２０によって形成されたアセンブリが曝される温度を示し、第１の段階は、温度の上昇Ａ、第１の温度での保持期間Ｂ、および第２の温度への温度の低下Ｃをこの順で含む。

【0062】

第１の持続時間ｄ１の第１の段階（図１Ｄに示す）は、第１の温度Ｔ１への温度上昇を含み、かつ第１に、弱化領域内で種によって生成された欠陥１６の成熟を可能にし、第２に、前記弱化領域内での破断の開始を防止するように設計される。

【0063】

「欠陥の成熟」は、弱化領域の平面内での気泡の形成および成長を意味すると理解される。この成熟は、熱エネルギーの入力によって活性化される。

【0064】

第２の持続時間ｄ２の第２の段階（図１Ｅに示す）は、第１の温度Ｔ１よりも低い第２の温度Ｔ２での保持期間を含み、かつ弱化領域に沿って破断を開始し、したがって前面上に作業層を転写するように設計される。

【0065】

このように指定する必要はないが、第２の段階は第１の段階と連続して実行されることが理解される。

【0066】

ステップｄ）は、より詳細にはバッチオーブン内、制御された雰囲気下、より具体的には不活性雰囲気下で実行されてもよい。本発明は、バッチオーブンの実施に限定されない。より詳細には、急速熱処理炉も使用されてもよい。

【0067】

二段階熱処理の使用は、現行技術水準で現在想定されているものよりも低い温度で破断波、結果として支持基板２０上への作業層１５の転写を開始することを可能にする。

【0068】

第１の段階の前に、好適には、ドナー基板と支持基板との接合中に形成される界面を強化する段階が先行してもよい。これに関連して、強化段階は、第１の温度よりも低い、強化温度Ｔｓと呼ばれる温度で行われる。

【0069】

このように指定する必要はないが、第１の段階は、ステップｂ）の実行中に種の注入の条件に従って調整されることが理解される。

【0070】

より詳細には、熱処理の条件、より具体的には、第１の温度Ｔ１、第２の温度Ｔ２、第１の持続時間ｄ１および第２の持続時間ｄ２は、経験的に決定されてもよい。

【0071】

これに関連して、例として、図４Ａ～図４Ｃは、ステップｃ）の終わりに得られた２５個のアセンブリのバッチが曝された異なる熱処理のグラフ表示である。これらの熱処理のそれぞれの実行中に、本発明者らは、アセンブリのそれぞれの中で発生する可能性が高い破断の開始の検出の瞬間を特定した。

【0072】

したがって、図４Ａは、第１の熱処理と呼ばれる熱処理をグラフ形式で示し、第１および第２の温度はそれぞれ２００℃および１６０℃であり、第１および第２の持続時間はそれぞれ７分および６時間である。

【0073】

図４Ｂは、第２の温度および第２の持続時間がそれぞれ１７０℃および４時間であるという点で第１の熱処理とは異なる、第２の熱処理と呼ばれる熱処理をグラフ形式で示す。

【0074】

図４Ｃは、第１および第２の持続時間がそれぞれ２０分および４時間であるという点で第１の熱処理とは異なる、第３の熱処理と呼ばれる熱処理をグラフ形式で示す。

【0075】

第１の処理の実行中に、本発明者らは、熱処理オーブン内に存在する２５個のうち８個のアセンブリが破断を受けなかったことを観察した。

【0076】

他方、第２の処理（図４Ｂ）の実行中に第２のより高い温度（１７０℃）を使用することにより、前記処理の第２の段階において２５個のアセンブリの各々の内部で破断波の開始が可能になる。しかしながら、２５個のアセンブリのうちの２個における破断波の開始は、第２の段階における保持期間の終了後にのみ観察された。この第２のアニーリングの実行中の一般的な条件下では、本発明によるプロセスに必要な安定性を与えることは不可能である。

【0077】

第３の処理の実行中のより長い成熟期間（第１の段階）の使用は、第１の段階中（より具体的には温度の低下Ｃ中）に破断波の開始をもたらした。この性質の熱処理は、ステップｄ）の安定化を可能にしない。

【0078】

これらの結果に基づいて、本発明者らは、採用される注入条件の最適な熱処理パラメータが以下の通りであると考えている：
温度Ｔ１＝２００℃、
持続時間ｄ１＝１５分、
温度Ｔ２＝１７０℃、
持続時間ｄ２＝４時間。

【0079】

したがって、上記の原理により、ステップｄ）の実行に最適な熱処理条件を決定することが可能になる。

【0080】

第１の温度Ｔ１が３００℃未満、好適には２５０℃未満、さらにより好適には２２０℃未満である場合が好適である。

【0081】

第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２との絶対差が４０℃未満かつ３０℃超の場合が、常に好適である。例えば、第２の温度Ｔ２は、１８０℃未満、好適には１７０℃未満である。

【0082】

第２の持続時間ｄ２が６時間未満、好適には４時間未満である場合が好適である。

【0083】

本発明の用語によるステップｄ）の熱処理の実行は、破断波の開始が起こる可能性が高い保持期間の温度を低下させることを可能にする。この態様は、ドナー層とハンドル基板との間に形成される界面、および使用される場合には潜在的に中間層における応力を低減することを可能にする。

【0084】

言い換えると、本発明で使用される熱処理は、「発明の技術的背景」の項で説明されるように、亀裂および／または層間剥離の発生を低減する。

【0085】

言うまでもなく、本発明は、記載された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、実施の変形が適用されてもよい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】