專利名稱：：Soi襯底的制造方法、以及半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種SOI(絕緣體栽硅)襯底的制造方法，該SOI襯底具有由硅等半導(dǎo)體材料構(gòu)成的半導(dǎo)體層。在本說明書中，半導(dǎo)體裝置指的是能夠通過利用半導(dǎo)體特性而工作的所有裝置，因此電光裝置、半導(dǎo)體電路及電子設(shè)備都是半導(dǎo)體裝
背景技術(shù)：
：對于利用SOI襯底而代替大塊狀硅片的集成電路的開發(fā)正在進行。在該SOI襯底中，在絕緣層上形成有薄單晶硅層。通過有效地利用薄單晶硅層的特長，可以將集成電路中的晶體管形成為彼此完全電分離，并且使晶體管成為完全耗盡型。因此，可以實現(xiàn)高集成、高速驅(qū)動、低耗電量等附加價值高的半導(dǎo)體集成電路。作為SOI襯底的制il方法之一，眾所周知組合氫離子注入和剝離而成的氫離子注入剝離法。在氫離子注入剝離法中，主要進行如下工序，來制造SOI襯底。通過對硅片注入氫離子，在離其表面有預(yù)定深度的位置上形成包含微小氣泡的離子注入層。通過使成為支撐襯底的另外的硅片氧化，來形成氧化硅膜。通過將注入有氫離子的硅片和另外的硅片的氧化硅膜接合在一起，來將兩個硅片貼合在一起。通過進行加熱處理，在離子注入層中分割硅片。為了提高貼合到支撐襯底的硅層的結(jié)合力，進行加熱處理。眾所周知如下SOI襯底的制造方法將利用氫離子注入剝離法而剝離的硅層貼合到玻璃襯底來制造SOI襯底(參照專利文件1及2)。在專利文件1(專利申請公開平11-097379號公報)中，為了去掉利用離子注入而形成的缺陷層以及剝離面上的幾nm至幾十nm的臺階，對通過剝離而露出的面進行機械拋光。在專利文件2(專利申請公開2005-252244號公報)中，通過對貼合到玻璃襯底的Si薄膜照射激光束，來使Si薄膜重新晶化，而提高Si薄膜的結(jié)晶品質(zhì)。[專利文件11專利申請^^開平11-097379號y〉才艮l專利文件2專利申請公開2005-252244號公報與硅片相比，玻璃襯底可以以大面積制造且是廉價的襯底，所以主要用于液晶顯示裝置的制造。通過將玻璃襯底用作支撐襯底，可以制造其面積大且廉價的SOI襯底。然而，玻璃襯底的應(yīng)變點為700°C以下，而耐熱性低。因此，不能以超過玻璃襯底的耐熱溫度的溫度加熱貼上單晶硅層后的SOI襯底，從而用來制造SOI襯底的過程溫度限于700。C以下。從而，當(dāng)如專利文件1所指出那樣去掉剝離面上的結(jié)晶缺陷以及凹凸時，也有對過程溫度的限制。此外，當(dāng)利用貼合到玻璃襯底的單晶硅層制造晶體管時，也有對過程溫度的限制，并且，由于襯底是大型，所以自然發(fā)生對可以使用的裝置和處理方法的限制。為了實現(xiàn)晶體管的高速化和微小化，被要求柵絕緣層的薄膜化，因此，如專利文件1所記載的那樣去掉單晶硅層的剝離面上的凹凸是很重要的、然而，由于玻璃襯底和硅片的形狀和大小不同等緣故，難以處理率好地利用機械拋光去掉貼合到大面積玻璃襯底的單晶硅層上的凹凸。此外，為了在貼合到玻璃襯底的硅層的表面上臺階覆蓋性好地形成薄的柵絕緣層，優(yōu)選將硅層的厚度成為薄即50nm以下。然而，因為氫元素的質(zhì)量小，所以難以在離其表面有50nm以下的深度的位置上注入氫離子，并且也難以從硅片剝離50nm以下的厚度的硅層。特別地，當(dāng)利用離子摻雜裝置注入氫離子時，非常難以在離其表面有100nm以下的深度的位置上均勻性好地注入氦離子，該離子摻雜裝置注入源氣體的離子而不進行質(zhì)量分離。此外，雖然在專利文件2中通過照射激光束來使硅層重新晶化，但是當(dāng)硅層的厚度為50nm以下時最適合重新晶化的激光束的能量的范圍不廣，因此難以均勻性好地利用激光束來進行重新晶化。
發(fā)明內(nèi)容換言之，當(dāng)釆用現(xiàn)有的技術(shù)時，即使通過利用將硅層貼合到玻璃襯底而成的SOI襯底來制造晶體管，也難以十分獲得利用SOI襯底而能夠?qū)崿F(xiàn)的特性。鑒于這種問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種SOI襯底的制造方法，其中當(dāng)將玻璃襯底等耐熱溫度低的襯底用作支撐襯底時，也可以制造高性能的半導(dǎo)體裝置。此外，本發(fā)明的目的之一還在于提供一種SOI襯底的制造方法，其中當(dāng)利用離子摻雜裝置注入離子時，也可以制造高性能的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明之一涉及SOI襯底的制造方法，該SOI襯底具有從半導(dǎo)體襯底分離了的半導(dǎo)體層和固定有半導(dǎo)體層的支撐襯底。在本發(fā)明中，通過使包含選自氫氣體、稀有氣體、卣氣體以及卣化合物氣體中的一種或多種氣體的源氣體激發(fā)來產(chǎn)生離子種，并且對半導(dǎo)體襯底注入離子種，來在半導(dǎo)體襯底的離其表面有預(yù)定深度的區(qū)域中形成離子注入層。用來將支撐襯底和半導(dǎo)體村底貼合在一起的接合層形成在支撐襯底和半導(dǎo)體襯底中的至少一方上。當(dāng)在半導(dǎo)體襯底上形成接合層時，既可以在形成離子注入層后形成接合層，又可以在形成接合層后形成離子注入層。通過中間夾著接合層使支撐襯底和半導(dǎo)體村底貼緊，并且將接合層的表面和與該接合層接觸的接觸面接合在一起，來將支撐襯底和半導(dǎo)體襯底貼在一起。接著，通過對半導(dǎo)體襯底進行加熱在離子注入層中產(chǎn)生裂縫，并且從支撐襯底分離半導(dǎo)體襯底，來形成固定有從半導(dǎo)體襯底分離了的半導(dǎo)體層的支撐襯底。然后，對半導(dǎo)體層照射激光束，來使半導(dǎo)體層熔化。由此，半導(dǎo)體層的分離面的平坦性提高，并且半導(dǎo)體層的結(jié)晶缺陷減少。在照射激光束之后，將半導(dǎo)體層的厚度成為薄。半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選為100nm以下，更優(yōu)選為50nm以下。通過照射激光束提高半導(dǎo)體層的表面的平坦性意味著將半導(dǎo)體層的表面的平均面粗糙度成為3nm以下，更優(yōu)選成為2.5nm以下?；蛘?，意味著將半導(dǎo)體層的表面的自乘平均面粗糙度成為3.5nm以下。更優(yōu)選將自乘平均面粗糙度成為2.5nm以下。通過在照射激光束之后使半導(dǎo)體層薄膜化，可以制造SOI襯底，其中將玻璃襯底等耐熱溫度低的襯底用作支撐襯底，并且具有薄且表面的平坦性高的半導(dǎo)體層。此外，即使當(dāng)形成離子注入層時利用不具備質(zhì)量分離功能的離子摻雜裝置，也可以制造具有薄且表面的平坦性高的半導(dǎo)體層的SOI襯底。因此，通過利用本發(fā)明的SOI襯底，可以制造高集成、高速驅(qū)動、低耗電量等附加價值高的半導(dǎo)體裝置。圖1A至1G是說明SOI襯底的制造方法的截面圖2A至2C是說明SOI襯底的制造方法的截面圖，是說明圖1G后的工序的截面圖3A至3G是說明SOI村底的制造方法的截面圖4A至4C是說明SOI襯底的制造方法的截面圖，是說明圖3G后的工序的截面圖5A至5G是^L明SOI襯底的制造方法的截面圖6A至6C是說明SOI襯底的制造方法的截面圖，是說明圖5G后的工序的截面圖7A至7D是說明利用SOI襯底來制造半導(dǎo)體裝置的方法的截面圖8A和8B是說明利用SOI襯底來制造半導(dǎo)體裝置的方法的截面圖，是說明圖7D后的工序的截面圖9是表示通過利用SOI襯底而可以獲得的微處理器的結(jié)構(gòu)的方塊圖IO是表示通過利用SOI襯底而可以獲得的RFCPU的結(jié)構(gòu)的方塊圖ll是將母體玻璃用作支撐襯底的SOI襯底的平面圖12A和12B分別是液晶顯示裝置的像素的平面圖和圖12A中的沿J-K切斷的截面圖13A和13B分別是電致發(fā)光顯示裝置的像素的平面圖和圖13A中的沿J-K切斷的截面圖14A至14C分別是移動電話的外觀圖、數(shù)字播放器的外觀圖、電子書的外觀圖15A至151是說明SOI襯底的制造方法的截面圖16是繪制硅層的對于激光束的能量密度的拉曼散射強度的圖17是在大氣氣氛中被照射激光束的硅層的光學(xué)顯微鏡的暗場像(darkfieldimage);圖18是在氮氣氣氛中被照射激光束的硅層的光學(xué)顯微鏡的暗場像；圖19A至19C是利用掃描電子顯微鏡(SEM)的硅層的觀察像；圖20A至20E是利用原子力顯微鏡(AFM)的硅層的觀察像；圖21A至21E是利用AFM的珪層的觀察像；圖22是硅層的拉曼位移(Ramanshift)的圖23是繪制硅層的對于激光束的能量密度的拉曼光謙的半峰全寬(FWHM)的圖表；圖24A至24C是通過利用電子背散射花樣(EBSP)的測定數(shù)據(jù)來制作的硅層的反極圖(IPF)表格，而圖24D是表示IPF表格的顏色和結(jié)晶方位的關(guān)系的色碼表格；圖25A至251是說明SOI襯底的制造方法的截面圖26是表示對于激光束的能量密度的硅層的拉曼散射強度的變化的圖27是在大氣氣氛中被照射激光束的硅層的光學(xué)顯微鏡的暗場像；圖28是在氮氣氣氛中被照射激光束的硅層的光學(xué)顯微鏡的暗場像；圖29A至29C是利用SEM的硅層的觀察像；圖30A至30E是利用AFM的硅層的觀察像；圖31A至31E是利用AFM的硅層的觀察像；圖32是繪制硅層的對于激光束的能量密度的拉曼位移的圖；圖33是繪制硅層的對于激光束的能量密度的拉曼光鐠的FWHM的圖34A至34C是通過利用EBSP的測定數(shù)據(jù)來制作的硅層的IPF表格，而圖34D是表示IPF表格的顏色和結(jié)晶方位的關(guān)系的色碼表格；圖35A至35D是說明通過利用SOI襯底來制造晶體管的方法的截面圖36A至36C是晶體管的漏電流-柵電壓特性的曲線圖37A至37C是晶體管的漏電流-柵電壓特性的曲線圖38是氫離子種的能量圖解；圖39是表示離子的質(zhì)量分析結(jié)果的曲線圖40是表示離子的質(zhì)量分析結(jié)果的曲線圖41是當(dāng)加速電壓為80kV時的氫元素的深度方向輪廓(計算值以及實測值)的曲線圖;圖42是當(dāng)加速電壓為80kV時的氫元素的深度方向輪廓(計算值、實測值以及符合函數(shù))的曲線圖43是當(dāng)加速電壓為60kV時的氫元素的深度方向輪廓(計算值、實測值以及符合函數(shù))的曲線圖44是當(dāng)加速電壓為40kV時的氫元素的深度方向輪廓(計算值、實測值以及符合函數(shù))的曲線圖45是圖42至圖44所示的符合函數(shù)的符合參數(shù)(氫元素比率以及氫離子種比率)的表格；圖46A至46C是表示通過EBSP的測定數(shù)據(jù)得到的硅層的面方位的圖；圖47A至47C是表示通過EBSP的測定數(shù)據(jù)得到的硅層的面方位的圖。具體實施例方式下面，將說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以以多個不同方式來實施，所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個事實就是其方式和詳細內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在實施方式以及實施例所記載的內(nèi)容中。此外，在不同附圖中使用相同附圖標(biāo)記的要素意味著相同要素，而省略對于材料、形狀、制造方法等的反復(fù)說明。實施方式1圖1A至1G以及圖2A至2C是表示SOI襯底的制造方法的一個例子的截面圖。參照圖1A至1G以及圖2A至2C來說明SOI襯底的制造方法的一個例子。如圖1A所示，準(zhǔn)備SOI襯底的支撐襯底101。作為支撐襯底101,可以使用用于液晶顯示裝置等電子工業(yè)產(chǎn)品的透光玻璃襯底。從耐熱性、價格等的觀點來看，優(yōu)選使用熱膨脹系數(shù)為25xlO力'C以上且50xlO力。C以下(優(yōu)選的是，30xlO力。C以上且40xlO力。C以下)，并且應(yīng)變點為580。C以上且68(TC以下(優(yōu)選的是，600'C以上且680。C以下)的玻璃襯底。此外，玻璃襯底優(yōu)選為無堿玻璃襯底。作為無堿玻璃襯底的材料，例如利用玻璃材料諸如鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等。此外，作為支撐襯底IOI,除了可以使用玻璃襯底以外，還可以使用陶瓷襯底、石英襯底、藍寶石襯底等由絕緣體構(gòu)成的絕緣襯底；由金屬或不銹鋼等導(dǎo)電體構(gòu)成的導(dǎo)電襯底；由硅或鉀砷等半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底；等等。接著，洗滌支撐襯底IOI，并且在其上表面形成厚度為10nm以上且400nm以下的絕緣層102。絕緣層102可以具有單層結(jié)構(gòu)、由兩個層以上構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，絕緣層102用作接合層。作為構(gòu)成絕緣層102的膜，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鍺膜、氮化鍺膜、氧氮化鍺膜、氮氧化鍺膜等包含硅或鍺作為其組成的絕緣膜。此外，還可以使用由氧化鋁、氧化鉭、氧化鉿等金屬的氧化物構(gòu)成的絕緣膜；由氮化鋁等金屬氮化物構(gòu)成的絕緣膜；由氧氮化鋁等金屬的氧氮化物構(gòu)成的絕緣膜；由氮氧化鋁等金屬的氮氧化物構(gòu)成的絕緣膜。此外，在本說明書中，氧氮化物是指在其組成中氧的含量多于氮的含量的物質(zhì)。此外，氮氧化物是指在其組成中氮的含量多于氧的含量的物質(zhì)。例如，作為氧氮化硅，有在55原子％以上且65原子％以下的范圍含有氧，在1原子％以上且20原子％以下的范圍含有氮，在25原子％以上且35原子％以下的范圍含有Si，在0.1原子％以上且10原子％以下的范圍含有氫的物質(zhì)。此外，作為氮氧化硅，有在15原子％以上且30原子％以下的范圍含有氧，在20原子％以上且35原子％以下的范圍含有氮，在25原子％以上且35原子％以下的范圍含有Si，在15原子％以上且25原子％以下的范圍含有氫的物質(zhì)。在使用包含堿金屬或堿土金屬等降低半導(dǎo)體裝置的可靠性的雜質(zhì)的襯底作為支撐襯底101的情況下，優(yōu)選設(shè)置至少一個以上的如下膜可以防止這種雜質(zhì)從支撐襯底101擴散到SOI襯底的半導(dǎo)體層的膜。作為這種膜，有氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化鋁膜、氮氧化鋁膜等。通過包含這種膜，可以使絕緣層102用作阻擋層。例如，在將絕緣層102形成為具有單層結(jié)構(gòu)的阻擋層的情況下，可以通過利用厚度為10nm以上且200nm以下的氮化珪膜、氮氧化硅膜、氮化鋁膜、氮氧化鋁膜，來形成絕緣層102。在使絕緣層102用作阻擋層且采用兩層結(jié)構(gòu)的情況下，例如可以舉出如下具有兩層結(jié)構(gòu)的膜:由氮化硅膜和氧化硅膜構(gòu)成的疊層膜；由氮化硅膜和氣氮化硅膜構(gòu)成的疊層膜；由氮氧化硅膜和氧化硅膜構(gòu)成的疊層膜；由氮氧化硅膜和氧氮化硅膜構(gòu)成的疊層膜。注意，在例示的具有兩層結(jié)構(gòu)的膜中，先記載的膜是形成在支撐襯底101的上表面的膜。在具有兩層結(jié)構(gòu)的絕緣層102中，作為上層，優(yōu)選選擇如下膜緩和應(yīng)力，以避免下層的阻擋效果高的層的內(nèi)部應(yīng)力作用于半導(dǎo)體層。此外，可以將上層的厚度設(shè)定為10nm以上且200nm以下，而將下層的厚度設(shè)定為10nm以上且200nm以下。在本實施方式中，絕緣層102具有兩層結(jié)構(gòu)，且作為下層采用通過使用SiH4以及NH3作為過程氣體且利用等離子體CVD法來形成的氮氧化硅膜103，并且作為上層釆用通過使用S舊4以及N20作為過程氣體且利用等離子體CVD法來形成的氧氮化硅膜104。如圖1B所示，準(zhǔn)備半導(dǎo)體襯底111。通過將使半導(dǎo)體襯底111薄片化而得到的半導(dǎo)體層貼合到支撐襯底101,來制造SOI襯底。作為半導(dǎo)體襯底in,優(yōu)選使用單晶半導(dǎo)體襯底。也可以使用多晶半導(dǎo)體襯底。作為半導(dǎo)體襯底111，可以使用由第四族元素諸如硅、鍺、硅-鍺、碳化硅等構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底。此外，作為半導(dǎo)體襯底lll，也可以使用由化合物半導(dǎo)體諸如鐘砷、銦磷等構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底。通過洗滌半導(dǎo)體襯底111，來將它清潔。然后，如圖1C所示，在半導(dǎo)體襯底ill的表面上形成保護膜112。形成保護膜112的目的在于防止在為了形成離子注入層的離子注入工序中半導(dǎo)體襯底111被金屬等雜質(zhì)污染；防止由于注入的離子的沖擊而半導(dǎo)體襯底111受到損傷。可以通過CVD法等堆積氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮化硅膜等絕緣材料，來形成該保護膜112。此外，可以通過使半導(dǎo)體襯底lll氧化或氮化，來形成保護膜112。接著，如圖1D所示，通過中間夾著保護膜112，對半導(dǎo)體襯底111注入由被電場加速了的離子構(gòu)成的離子束121，來在半導(dǎo)體襯底111的離其表面有預(yù)定深度的區(qū)域中形成離子注入層113。換句話說，當(dāng)對半導(dǎo)體襯底in照射離子束121時，由于加速了的離子種的沖擊，在半導(dǎo)體村底的預(yù)定的深度中形成其結(jié)晶結(jié)構(gòu)變脆了的脆化層。該層是離子注入層113?？梢愿鶕?jù)離子束121的加速能量和離子束121的侵入角，來控制形成離子注入層113的區(qū)域的深度。在與離子平均侵入深度大略相同的深度的區(qū)域中形成離子注入層113。因此，通過對半導(dǎo)體襯底111添加構(gòu)成離子束121的離子種的元素，來形成離子注入層113。根據(jù)注入離子的深度，決定形成離子注入層113的深度，其結(jié)果，決定從半導(dǎo)體襯底111分離的半導(dǎo)體層的厚度。形成離子注入層113的深度為50nm以上且500nm以下，優(yōu)選將其深度設(shè)定為50nm以上且200nm以下。考慮到離子平均侵入深度，來調(diào)節(jié)離子束121的加速電壓以及侵入角度等。當(dāng)對半導(dǎo)體襯底in注入離子時，可以使用離子注入裝置以及離子摻雜裝置。當(dāng)使用離子注入裝置時，激發(fā)源氣體來產(chǎn)生離子種，并對所產(chǎn)生的離子種進行質(zhì)量分離來產(chǎn)生由具有所預(yù)定的質(zhì)量的離子種構(gòu)成的離子束121，且將該離子束121照射到被處理物。當(dāng)使用離子摻雜裝置時，激發(fā)源氣體來產(chǎn)生離子種，并不對所產(chǎn)生的離子種進行質(zhì)量分離而產(chǎn)生包括所產(chǎn)生的所有離子種的離子束121，且將這種離子束121照射到被處理物。此外，當(dāng)使用具備質(zhì)量分離裝置的離子摻雜裝置時，可以與離子注入裝置同樣地進行伴隨質(zhì)量分離的離子注入o例如，可以在下面那樣的條件下進行當(dāng)使用離子摻雜裝置時的離子注入工序。加速電壓10kV以上且100kV以下(優(yōu)選為30kV以上且80kV以下)*劑量lxl0"/cm2以上且4xl0"/cm2以下射束電流密度2nA/cm2以上(優(yōu)選為5nA/cm2以上、更優(yōu)選為lOjiA/cm2以上)作為該離子注入工序中的源氣體，可以使用氬氣體。可以通過激發(fā)氫氣體(H2氣體)，來產(chǎn)生H+、H2+、H3+。當(dāng)使用氫氣體作為源氣體時，優(yōu)選以H/最多的比例對半導(dǎo)體襯底111進行注入。通過利用113+離子對半導(dǎo)體襯底111添加氫，與當(dāng)注入H+、H2+時相比，離子注入效率提高，所以可以縮短注入時間，并且在離子注入層113中容易發(fā)生裂縫。此外，與當(dāng)注入H+、H2+時相比，當(dāng)注入H3+時，可以將離子平均侵入深度變更淺，并且可以在更淺的區(qū)域中形成離子注入層113。為了在淺的區(qū)域中形成離子注入層113，需要將離子的加速電壓設(shè)定為低。然而，通過提高激發(fā)氫氣體而產(chǎn)生的等離子體中的H/離子的比例，可以好效率地將原子狀氫(H)添加到半導(dǎo)體襯底111。這是因為如下緣故H/離子具有H+離子的三倍的質(zhì)量，所以當(dāng)對相同深度添加氫原子時，可以將H3+離子的加速電壓設(shè)定為H+離子的加速電壓的三倍。如果可以提高離子的加速電壓，就可以縮短照射離子的工序的節(jié)拍時間(tacttime)，而可以謀求實現(xiàn)生產(chǎn)率、處理率的提高。因此，通過提高包含在離子束121中的H/的比例，氫平均侵入深度的不均勻性縮小。所以，在半導(dǎo)體襯底lll中，氫的深度方向的濃度輪廓成為更陡峭，而可以將該輪廓的峰值位置變淺。當(dāng)使用離子注入裝置時，優(yōu)選通過進行質(zhì)量分離，來注入H3+離子。當(dāng)然，也可以注入H/。當(dāng)使用離子摻雜裝置時，優(yōu)選在離子束121中相對于H+、H2+、H/的總量包含70%以上的H/離子。H3+離子的比例更優(yōu)選為80%以上。如此，通過提高H/的比例，可以利用離子摻雜裝置以lxlO"atoms/cn^以上的濃度使離子注入層113包含氫。為了從半導(dǎo)體襯底111容易分離半導(dǎo)體層，優(yōu)選使離子注入層113包含5xl0"atoms/cn^以上的氫。當(dāng)對半導(dǎo)體襯底111局部性地注入高濃度的氫時，結(jié)晶結(jié)構(gòu)消失，而形成包含氣體的微小的空洞。換言之，離子注入層113成為多孔結(jié)構(gòu)，即成為結(jié)晶結(jié)構(gòu)變脆了的脆化層。因此，通過進行熱處理，注入的氣體膨脹，而發(fā)生形成在離子注入層113中的微小的空洞的體積變化。由此，可以沿著離子注入層113，將半導(dǎo)體村底111劈開。作為離子注入工序中的源氣體，除了可以使用氫氣體以外，還可以使用重氬氣體。此外，作為該離子注入工序中的源氣體，除了可以使用氫氣體以外，還可以使用選自氦或氬等稀有氣體、以氟氣體或氯氣體為典型的面氣體、氟化合物氣體(例如，BF3)等卣化合物氣體中的一種或多種氣體。當(dāng)使用氦作為源氣體時，可以不進行質(zhì)量分離，而制造出He+離子的比例高的離子束121。通過對半導(dǎo)體襯底lll照射這種離子束121，可以在離子注入層113中好效率地形成微小的空洞。此外，也可以通過進行多次離子注入工序，來形成離子注入層113。在此情況下，既可以在每個離子注入工序中使用不同源氣體，又可以使用相同源氣體。例如，首先，使用稀有氣體作為源氣體來進行離子注入。接著，使用氫氣體作為源氣體，進行離子注入。此外，也可以首先使用囟氣體或面化合物氣體來進行離子注入，接著使用氬氣體來進行離子注入。在形成離子注入層113之后，利用蝕刻來去掉保護膜112。接著，如圖1E所示，在半導(dǎo)體襯底111的上表面形成接合層114。也可以不去掉保護膜112，而在保護膜112上形成接合層114。圖1E是說明接合層114是用來在半導(dǎo)體襯底111的表面上形成平滑且親水性的接合面的層。作為這種接合層114，優(yōu)選使用通過化學(xué)反應(yīng)而形成的絕緣膜，即優(yōu)選使用硅膜?？梢詫⒔雍蠈?14的厚度設(shè)定為10nm以上且200nm以下。厚度優(yōu)選為10nm以上且100nm以下，更優(yōu)選為20nm以上且50nm以下。在形成接合層114的工序中，將半導(dǎo)體襯底111的加熱溫度設(shè)定為注入到離子注入層113的元素或者分子不脫離的溫度，該加熱溫度優(yōu)選為350'C以下。換言之，該加熱溫度是不從離子注入層113漏掉氣體的溫度。就是說，作為為了從半導(dǎo)體襯底111剝離半導(dǎo)體層115的熱處理溫度，應(yīng)用比接合層114的成膜溫度高的溫度。作為接合層114，可以形成氧化硅膜。當(dāng)利用等離子體CVD法形成該氧化硅膜時，優(yōu)選使用有機硅烷氣體作為硅源氣體。作為氣源氣體，可以使用氧(02)氣體。作為有機硅烷氣體，可以應(yīng)用硅酸乙酯(四乙氧基珪烷，縮寫TEOS，化學(xué)式Si(OC2H5)4)、三甲基硅烷(TMS:化學(xué)式Si(CH3)4)、四甲基環(huán)四硅氧烷(TMCTS)、八甲基環(huán)四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅烷(SiH(OC2H5)3)、三二甲氨基硅烷(SiH(N(CH3)2)3)等。作為硅源氣體，可以使用硅烷(S舊4)或者乙硅烷(Si2H6)等。可以通過熱CVD法且利用以500'C以下且200°C以上的加熱溫度形成的LTO(低溫氧化物，lowtemperatureoxide),來形成成為接合層114的氧化硅膜。在此情況下，使用硅烷(S舊4)或者乙硅烷(ShH6)等作為硅源氣體，而使用氧(02)或者一氧化二氮(NzO)作為氧源氣體。圖1F是說明接合工序的截面圖，表示將支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底111貼在一起的狀態(tài)。當(dāng)進行接合工序時，首先通過利用超聲波清洗等方法洗滌形成有絕緣層102的支撐襯底101以及形成有接合層114的半導(dǎo)體襯底111。然后，當(dāng)將接合層114和絕緣層102貼緊時，范德瓦耳斯力作用于絕緣層102和接合層114的界面，而在接合層114和絕緣層102的界面形成氫鍵。并且，在該界面形成共價鍵，而接合層114和絕緣層102接合。通過使用采用CVD法且利用有機硅烷來形成的氧化硅膜或釆用熱CVD法來形成的氧化硅膜等作為接合層114，可以不進行加熱，而在常溫下將絕緣層102和接合層114接合在一起。從而，可以使用玻璃襯底等耐熱性低的襯底作為支撐襯底101。在本實施方式中，可以省略在支撐襯底101上形成絕緣層102的工序。在此情況下，將接合層114和支撐襯底101接合在一起。當(dāng)支撐襯底101是玻璃襯底時，通過利用采用CVD法且利用有機硅烷來形成的氧化硅膜、采用熱CVD法來形成的LTO膜、以硅氧烷為原料來形成的氧化硅膜來形成接合層114，可以在常溫下將玻璃襯底和接合層114接合在一起。此外，也可以不在半導(dǎo)體襯底lll上形成接合層114，而在常溫下將半導(dǎo)體襯底111和玻璃襯底接合在一起。為了在絕緣層102和接合層114之間形成結(jié)合力更堅固的接合，例如有進行如下處理的方法對絕緣層102的表面進行氧等離子體處理或臭氧處理，來使該表面成為親水性。通過該處理對絕緣層102的表面附加鞋基，因此在接合工序中，絕緣層102的表面的羥基起作用，而在與接合層114的接合界面形成氫鍵。注意，在不形成絕緣層102的情況下，進行使支撐襯底101的表面成為親水性的處理，既可。在將支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底111貼緊之后，優(yōu)選進行加熱處理或加壓處理。這是因為如下緣故通過進行加熱處理或加壓處理，可以提高絕緣層102和接合層114的結(jié)合力。加熱處理的溫度優(yōu)選為支撐襯底101的耐熱溫度以下，將加熱溫度設(shè)定為400。C以上且^(氐于700°C。勿須置言，將加熱溫度的最高限度設(shè)定為不超過支撐襯底IOI的應(yīng)變點。進行加壓處理，以對垂直于接合界面的方向施加壓力，并且考慮到支撐襯底101以及半導(dǎo)體襯底111的強度來決定施加的壓力。圖1G是說明從半導(dǎo)體襯底111分離半導(dǎo)體層115的分離工序的圖。附圖標(biāo)記lll，表示從半導(dǎo)體層115分離了的半導(dǎo)體襯底111。為了分離半導(dǎo)體層115,在將支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底111貼在一起之后，進行加熱半導(dǎo)體襯底111的熱處理?？梢詫雽?dǎo)體襯底111的加熱溫度設(shè)定為400。C以上且低于700°C。優(yōu)選將半導(dǎo)體襯底111的加熱溫度設(shè)定為當(dāng)形成接合層114時的半導(dǎo)體襯底111的溫度以上，但是將加熱溫度的最高限度設(shè)定為不超過支撐襯底101的應(yīng)變點。通過在400。C以上且低于700。C的溫度范圍下進行熱處理，在形成在離子注入層113中的微小的空洞中發(fā)生體積變化，而在離子注入層113中發(fā)生裂縫。其結(jié)果，沿著離子注入層113，劈開半導(dǎo)體襯底111。換言之，在離子注入層113中半導(dǎo)體襯底111被分割。由于接合層114與支撐襯底101接合，所以在支撐襯底101上固定從半導(dǎo)體襯底111分離了的半導(dǎo)體層115。此外，因為通過該熱處理，絕緣層102和接合層114的接合界面被加熱，所以可以提高該接合界面上的結(jié)合力。在圖1G所示的分離工序中，制造在支撐襯底101上設(shè)置有半導(dǎo)體層115的SOI襯底131。SOI襯底131是在支撐襯底101上依次堆疊絕緣層102、接合層114、半導(dǎo)體層115而成的具有多層結(jié)構(gòu)的襯底，是其中絕緣層102和接合層114接合在一起的襯底。在不形成絕緣層102的情況下，SOI襯底131是其中接合層114和支撐襯底101接合在一起的襯底。在形成SOI襯底131之后，還可以在400。C以上且700。C以下的溫度對SOI襯底131進行熱處理。通過該加熱處理，可以提高SOI襯底131的接合層114和絕緣層102的結(jié)合力。勿須置言，將加熱溫度的最高限度設(shè)定為不超過支撐村底101的應(yīng)變點。通過分離工序以及離子注入工序，在SOI襯底131的半導(dǎo)體層115中發(fā)生結(jié)晶缺陷，此外，在其表面上平坦性被損壞，而形成有凹凸。在這種具有凹凸的半導(dǎo)體層115的上表面形成薄且絕緣耐壓性高的柵絕緣層是很有困難的。因此，在本實施方式中，對半導(dǎo)體層115進行平坦化處理。此外，當(dāng)半導(dǎo)體層115具有結(jié)晶缺陷時，對在晶體管的性能以及可靠性給以負面影響諸如半導(dǎo)體層115B和柵絕緣層之間的局部界面態(tài)密度增高等，所以在進行平坦化的同時，進行減少半導(dǎo)體層115中的結(jié)晶缺陷的處理。如圖2A所示，通過對半導(dǎo)體層115照射激光束來實現(xiàn)半導(dǎo)體層115的平坦化以及結(jié)晶缺陷的減少。通過從半導(dǎo)體層115—側(cè)照射激光束122，來使半導(dǎo)體層115從其上表面開始熔化。通過在使半導(dǎo)體層115熔化之后使它冷卻而固化，如圖2B所示地提高其上表面的平坦性。因為在平坦化處理中使用激光束122，所以抑制支撐襯底101的溫度上升。因此，可以使用玻璃襯底那樣的耐熱性低的襯底作為支撐襯底101。優(yōu)選通過照射激光束122，來使半導(dǎo)體層115部分地熔化。這是因為如下緣故當(dāng)使半導(dǎo)體層115完全熔化時，帶來成為液相的半導(dǎo)體層115中的無秩序的核發(fā)生，半導(dǎo)體層115重新晶化，因此半導(dǎo)體層115A的結(jié)晶性降低的可能性高。通過使半導(dǎo)體層115部分地熔化，在半導(dǎo)體層115中，發(fā)生所謂的縱成長，其中從沒有熔化的固相部分進展結(jié)晶成長。通過利用縱成長的重新晶化，半導(dǎo)體層115的結(jié)晶缺陷減少，而結(jié)晶性恢復(fù)。注意，半導(dǎo)體層115處于完全熔化狀態(tài)在圖2A的層疊結(jié)構(gòu)中是指半導(dǎo)體層115從其上側(cè)表面到與接合層114的界面熔化而成為液體狀態(tài)的情況。作為振蕩激光束的激光器，可以使用連續(xù)振蕩激光器、準(zhǔn)連續(xù)振蕩激光器以及脈沖振蕩激光器。為了實現(xiàn)部分熔化，而優(yōu)選使用脈沖振蕩激光器。作為在圖2A的工序中使用的激光器，例如可以舉出KrF激光器等的受激準(zhǔn)分子激光器、Ar激光器或Kr激光器等的氣體激光器。除了上述激光器以外，還可以舉出YAG激光器、YV04激光器、YLF激光器、YA103激光器、GdV04激光器、KGW激光器、KYW激光器、變石激光器、Ti:藍寶石激光器、Y203激光器等作為固體激光器。注意，受激準(zhǔn)分子激光器是脈沖振蕩激光器，但是在YAG激光器等固體激光器中，有也可以用作連續(xù)振蕩激光器、準(zhǔn)連續(xù)振蕩激光器以及脈沖振蕩激光器的激光器。激光束122的波長是被半導(dǎo)體層115(半導(dǎo)體襯底111)吸收的光的波長?？梢钥紤]到激光束的趨膚深度(skindepth)等而決定該波長。例如，波長可以為250nm以上且700nm以下。另外，可以考慮到激光束122的波長、激光束的趨膚深度、半導(dǎo)體襯底lll的厚度等而決定激光束122的能量。激光束122的能量例如可以為300mJ/cm2以上且800mJ/cm2以下。在圖1D的離子注入工序中，通過調(diào)節(jié)離子侵入深度且將半導(dǎo)體層115的厚度設(shè)定得厚于50nm，容易調(diào)節(jié)激光束122的能量。從而，可以成品率好地通過照射激光束122,來實現(xiàn)半導(dǎo)體層115的表面的平坦性的提高以及結(jié)晶性的提高。注意，當(dāng)使半導(dǎo)體層115厚肘，需要提高激光束122的能量，所以半導(dǎo)體層115的厚度優(yōu)選為200nm以下?？梢栽谌绱髿鈿夥盏陌醯臍夥罩校蛘呷绲獨鈿夥盏亩栊詺夥罩羞M行激光束122的照射。當(dāng)在惰性氣氛中照射激光束122時，在具有密封性的處理室內(nèi)照射激光束122,控制該處理室內(nèi)的氣氛既可。當(dāng)不使用處理室時，也可以通過對激光束122的被照射面噴上氮氣體等惰性氣體，來形成惰性氣氛。注意，惰性氣氛是用來當(dāng)激光束122的照射時避免半導(dǎo)體層115的表面氧化的氣氛。根據(jù)本發(fā)明人的研究，與大氣氣氛相比，氮等惰性氣氛具有更高的提高半導(dǎo)體層115的平坦性的效果。此外，因為與大氣氣氛相比，惰性氣氛具有高抑制裂縫或皺紋的發(fā)生的效果，所以激光束122的可以使用的能量的范圍廣大。作為用來形成惰性氣氛的氣體，除了可以使用氮氣體以外，還可以使用氬等稀有氣體。在照射激光束122來形成圖2B所示的具有半導(dǎo)體層115A的SOI襯底131A之后，進行為了減薄半導(dǎo)體層115A的厚度的薄膜化工序。圖2C是說明薄膜化工序的截面圖。為了使半導(dǎo)體層115A薄，進行干蝕刻和濕蝕刻中的一方或者組合雙方的蝕刻處理，既可。例如，在半導(dǎo)體襯底111是硅襯底的情況下，可以通過利用使用SF6和02作為過程氣體的千蝕刻處理，來使半導(dǎo)體層115A薄。通過進行蝕刻處理，可以制造如圖2C所示的具有薄半導(dǎo)體層115B的SOI襯底131B。因為，半導(dǎo)體層115A的表面預(yù)先被激光束122的照射平坦化，所以可以不利用回蝕刻處理而利用蝕刻處理來進行該薄膜化工序。在該薄膜化工序中，優(yōu)選將半導(dǎo)體層115B的厚度設(shè)定為100nm以下且5nm以上，更優(yōu)選為50nm以下且5nm以上。通過利用圖1A至圖2C的工序，可以制造在一個支撐襯底101上貼合有多個半導(dǎo)體層115B的SOI襯底131B。例如，反復(fù)多次利用圖1B至圖1E而說明的工序，準(zhǔn)備多個形成有離子注入層113以及接合層114的半導(dǎo)體襯底111。接著，反復(fù)多次圖1F所示的接合工序，在一個支撐襯底101上固定多個半導(dǎo)體襯底111。然后，進行圖1G所示的加熱工序，分割各半導(dǎo)體襯底lll，來制造在支撐襯底101上固定有多個半導(dǎo)體層115的SOI襯底131。然后，通過進行如圖2A至2C所示的工序，可以制造多個半導(dǎo)體層115B被貼合在支撐襯底101上的SOI襯底131B。如上所述，在本實施方式中，通過組合利用激光束的照射的半導(dǎo)體層的平坦化工序和以后的半導(dǎo)體層的薄膜化工序，可以形成厚度為100nm以下、平坦性提高了且結(jié)晶缺陷減少了的半導(dǎo)體層115B。換言之，即使當(dāng)采用玻璃村底作為支撐襯底101，并且利用離子摻雜裝置來形成離子注入層113時，也可以制造貼合有具有上述那樣的特長的半導(dǎo)體層115B的SOI襯底131B。通過利用本實施方式所示的SOI襯底131B制造晶體管，可以實現(xiàn)柵絕緣層的薄膜化、以及半導(dǎo)體層115B和柵絕緣層之間的局部界面態(tài)密度的降低。此外，通過減薄半導(dǎo)體層115B,可以在玻璃襯底上利用單晶半導(dǎo)體層制造完全耗盡型的晶體管。從而，可以在支撐襯底上制造具有高性能、高可靠性的晶體管，其中可以進行高速工作，亞閾值低，電場效應(yīng)遷移率高，以低耗電量可以驅(qū)動。實施方式2圖3A至3G以及圖4A至4C是表示SOI襯底的制造方法的一個例子的截面圖。下面，參照圖3A至3G以及圖4A至4C來說明SOI襯底的制造方法的一個例子。如參照圖1A說明的那樣，準(zhǔn)備成為SOI襯底的支撐襯底的支撐襯底IOI。圖3A是支撐襯底101的截面圖。此外，如參照圖1B說明的那樣，準(zhǔn)備半導(dǎo)體襯底lll。圖3B是半導(dǎo)體襯底111的截面圖。通過洗滌半導(dǎo)體襯底111，來將它清潔。并且，如圖3C所示，在半導(dǎo)體襯底ill的上表面形成絕緣層116。絕緣層116可以具有單晶結(jié)構(gòu)、由兩層以上構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。其厚度可以為10nm以上且400nm以下。作為構(gòu)成絕緣層116的膜，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鍺膜、氮化鍺膜、氧氮化鍺膜、氮氣化鍺膜等包含硅或鍺作為其組成的絕緣膜。此外，還可以使用由氧化鋁、氧化鉭、氧化鉿等金屬的氧化物構(gòu)成的絕緣膜；由氮化鋁等金屬氮化物構(gòu)成的絕緣膜；由氧氮化鋁等金屬的氧氮化物構(gòu)成的絕緣膜；由氮氧化鋁等金屬的氮氧化物構(gòu)成的絕緣膜?？梢酝ㄟ^CVD法、濺射法、使半導(dǎo)體襯底111氧化或氮化的方法等，形成構(gòu)成絕緣層116的絕緣膜。在使用包含堿金屬或堿土金屬等降低半導(dǎo)體裝置的可靠性的雜質(zhì)的襯底作為支撐襯底101的情況下，優(yōu)選設(shè)置至少一個的如下膜可以防止這種雜質(zhì)從支撐襯底101擴散到SOI襯底的半導(dǎo)體層的膜。作為這種膜，有氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化鋁膜、氮氧化鋁膜等。通過使絕緣層116包含這種膜，可以使絕緣層116用作阻擋層。例如，在將絕緣層116形成為具有單層結(jié)構(gòu)的阻擋層的情況下，可以通過利用厚度為10nm以上且200nm以下的氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化鋁膜、氮氧化鋁膜，來形成絕緣層116。在作為絕緣層116形成用作阻擋層且具有兩層結(jié)構(gòu)的膜的情況下，例如可以采用如下結(jié)構(gòu)。作為上層，形成阻擋效果高的層。另一方面，作為接觸于半導(dǎo)體襯底111而形成的下層的膜，優(yōu)選選擇如下膜緩和應(yīng)力，以避免上層的阻擋效果高的層的內(nèi)部應(yīng)力作用于半導(dǎo)體層。此外，可以將上層的厚度設(shè)定為10nm以上且200nm以下，而將下層的厚度設(shè)定為10nm以上且200nm以下。在絕緣層116具有兩層結(jié)構(gòu)的情況下，例如可以舉出如下結(jié)構(gòu)由氧化硅膜和氮化硅膜構(gòu)成的疊層膜；由氧氮化硅膜和氮化硅膜構(gòu)成的疊層膜；由氧化硅膜和氮氧化硅膜構(gòu)成的疊層膜；由氧氮化硅膜和氮氧化硅膜構(gòu)成的疊層膜。注意，在例示的具有兩層結(jié)構(gòu)的膜中，先記載的膜是形成在半導(dǎo)體襯底lll一側(cè)(下層)的膜。在本實施方式中，使絕緣層116具有兩層結(jié)構(gòu)，且作為下層形成通過使用Sffl4以及N20作為過程氣體且利用等離子體CVD法來形成的氧氮化硅膜117,并且作為上層形成通過使用SiH4以及NH3作為過程氣體且利用等離子體CVD法來形成的氮氧化硅膜118。接著，如圖3D所示，中間夾著絕緣層116對半導(dǎo)體襯底111照射由被電場加速了的離子構(gòu)成的離子束121，來在半導(dǎo)體襯底111的離其表面有預(yù)定深度的區(qū)域中形成離子注入層113?？梢耘c參照圖1D而^L明的離子注入層113的形成同樣地進行該工序。通過形成絕緣層116,可以防止在為了形成離子注入層113的離子注入工序中半導(dǎo)體襯底lll被金屬等雜質(zhì)污染，此外，可以防止由于注入的離子的沖擊半導(dǎo)體襯底lll被損傷。在形成離子注入層113之后，如圖3E所示，在絕緣層116的上表面形成接合層114。雖然在此在離子注入工序之后形成接合層114，但是也可以在離子注入工序之前形成接合層114。在此情況下，在形成圖3C所示的絕緣層116之后，在絕緣層116上形成接合層114。在圖3D所示的工序中，中間夾著接合層114以及絕緣層116對半導(dǎo)體襯底111注入離子束121。此外，如實施方式1所示的那樣，也可以形成保護膜112且進行離子注入。在此情況下，在進行圖1B和1C所示的工序之后，去掉保護膜112，來在半導(dǎo)體襯底111上形成絕緣層116和接合層114。圖3F是說明接合工序的截面圖，表示將支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底111貼在一起的狀態(tài)。當(dāng)將支撐襯底101和半導(dǎo)體襯底111貼在一起時，首先通過利用超聲波清洗等方法洗滌形成接合界面的支撐襯底101的表面和接合層114的表面。然后，進行與參照圖1F而說明的接合工序同樣的工序，將支撐襯底101和接合層114貼緊，將支撐襯底101和接合層114接合在一起。也可以在將支撐襯底101和接合層114接合在一起之前，進行如下處理對支撐襯底101的表面進行氧等離子體處理或臭氧處理，來使該表面成為親水性。此外，也可以在將支撐襯底101和接合層114接合在一起之后，進行實施方式1所說明的加熱處理或加壓處理，以便提高該結(jié)合力。圖3G是說明從半導(dǎo)體襯底111分離半導(dǎo)體層115的分離工序的圖。本實施方式的分離工序可以與參照圖1G而說明的分離工序同樣地進行。為了分離半導(dǎo)體層115，在將支撐襯底101和接合層114接合在一起之后，以400r以上且低于700t的溫度加熱半導(dǎo)體襯底111,優(yōu)選將該加熱溫度設(shè)定為當(dāng)形成接合層114時的半導(dǎo)體村底111的溫度以上，但是將加熱溫度的最高限度設(shè)定為不超過支撐襯底101的應(yīng)變點。在圖3G所示的分離工序中，制造在支撐襯底101上設(shè)置有半導(dǎo)體層115的SOI襯底132。該SOI襯底132是在支撐襯底101上依次堆疊接合層114、絕緣層116、半導(dǎo)體層115而成的具有多層結(jié)構(gòu)的襯底，是其中支撐襯底101和接合層114接合在一起的襯底。此外，也在本實施方式中，如圖4A所示，進行對SOI襯底132照射激光束122的平坦化工序。該平坦化工序可以與圖2A所示的激光束122的照射工序同樣地進行。如圖4A所示，通過從半導(dǎo)體層115一側(cè)照射激光束122，使半導(dǎo)體層115部分地熔化，如圖4B所示地形成平坦性提高了且結(jié)晶缺陷減少了的半導(dǎo)體層115A。在照射激光束122來形成具有半導(dǎo)體層115A的SOI襯底132A之后，進行減薄半導(dǎo)體層115A的半導(dǎo)體層的薄膜化工序。圖4C是表示半導(dǎo)體層的薄膜化工序的截面圖。該薄膜化工序可以與圖2C所示的薄膜化工序同樣地進行，其中通過蝕刻半導(dǎo)體層115A,使其厚度薄，來形成薄膜化了的半導(dǎo)體層115B。在該薄膜化工序中，優(yōu)選將半導(dǎo)體層115B的厚度設(shè)定為100nm以下且5nm以上，更優(yōu)選為50nm以下且5nm以上。通過利用圖3A至圖4C的工序，可以形成貼合有半導(dǎo)體層115B的SOI襯底132B?？梢灾圃煸谝粋€支撐襯底101上貼合有多個半導(dǎo)體層115B的SOI襯底132B。例如，反復(fù)多次利用圖3B至圖3E而說明的工序，準(zhǔn)備多個形成有接合層114、絕緣層116以及離子注入層113的半導(dǎo)體襯底lll。接著，反復(fù)多次圖3F所示的接合工序，在一個支撐襯底lOl上固定多個半導(dǎo)體襯底lll。然后，進行圖3G所示的加熱工序，分離各半導(dǎo)體襯底111，來制造在支撐襯底101上固定有多個半導(dǎo)體層115的SOI襯底132。然后，通過進行如圖4A至4C所示的工序，可以制造多個半導(dǎo)體層115B被貼合在支撐襯底101上的SOI襯底132B。如上所述，在本實施方式中，通過組合利用激光束的照射的半導(dǎo)體層的平坦化工序和以后的半導(dǎo)體層的薄膜化工序，可以形成厚度為100nm以下、平坦性提高了且結(jié)晶缺陷減少了的半導(dǎo)體層115B。從而，即使當(dāng)采用玻璃襯底作為支撐襯底101,并且利用離子摻雜裝置來形成離子注入層113時，也可以制造貼合有具有上述那樣的特長的半導(dǎo)體層115B的SOI襯底132B。此外，通過利用SOI襯底132B制造晶體管，可以實現(xiàn)溝道形成區(qū)的薄膜化以及柵絕緣層的薄膜化、以及半導(dǎo)體層115B和柵絕緣層之間的局部界面態(tài)密度的降低。此外，通過減薄半導(dǎo)體層115B,可以在玻璃襯底上利用單晶半導(dǎo)體層制造完全耗盡型的晶體管。從而，可以在支撐襯底上制造具有高性能、高可靠性的晶體管，其中可以進行高速工作，亞閾值低，電場效應(yīng)遷移率高，以低耗電量可以驅(qū)動。實施方式3圖5A至5G以及圖6A至6C是表示SOI襯底的制造方法的一個例子的截面圖。參照圖5A至5G以及圖6A至6C來說明SOI襯底的制造方法的一個例子。如參照圖1A說明的那樣，準(zhǔn)備成為SOI襯底的支撐襯底的支撐襯底101，在支撐襯底上形成絕緣層102。也在本實施方式中，絕緣層102是具有由氮氧化硅膜103和氧氮化硅膜104構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)的膜。接著，如圖5A所示，在絕緣層102上形成接合層105。該接合層105可以與形成在半導(dǎo)體襯底111上的接合層114同樣地形成。圖5B至5D是表示與圖1B至1D相同的工序的截面圖。如實施方式1所說明，在半導(dǎo)體襯底111上形成保護膜112，在半導(dǎo)體襯底111中形成離子注入層113。在形成離子注入層113之后，如圖5E所示，去掉保護層112。注意，也可以在去掉保護膜U2之后，與圖1E同樣地形成接合層114。此外，也可以在留下保護膜112的狀態(tài)下，在保護膜112上形成接合層114。圖5F是說明接合工序的截面圖，表示將支撐襯底101和半導(dǎo)體村底111貼在一起的狀態(tài)。該接合工序可以與參照圖1F說明的接合工序同樣地進行，其中通過將半導(dǎo)體襯底111和接合層105貼緊，來將半導(dǎo)體襯底in和接合層105接合在一起。也可以在將半導(dǎo)體襯底111和接合層105接合在一起之前，進行如下處理對半導(dǎo)體襯底lll的表面進行氧等離子體處理或臭氧處理，來使該表面成為親水性。此外，也可以在將半導(dǎo)體襯底111和接合層105接合在一起之后，進行實施方式1所說明的加熱處理或加壓處理，以便提高該結(jié)合力。圖5G是說明從半導(dǎo)體襯底111分離半導(dǎo)體層115的分離工序的圖。本實施方式的分離工序可以與參照圖1G而說明的分離工序同樣地進行。在將半導(dǎo)體襯底111和接合層105接合在一起之后，以400°C以上且低于700。C的溫度加熱半導(dǎo)體襯底111。勿須置言，將加熱溫度的最高限度設(shè)定為不超過支撐襯底101的應(yīng)變點。在圖5G所示的分離工序中，制造在支撐襯底101上設(shè)置有半導(dǎo)體層115的SOI襯底133。該SOI襯底133是依次堆疊絕緣層102、接合層105、半導(dǎo)體層115而成的具有多層結(jié)構(gòu)的襯底，是其中半導(dǎo)體層115和接合層105接合在一起的襯底。此外，也在本實施方式中，如圖6A所示，進行對SOI襯底133照射激光束122的平坦化工序。該平坦化工序可以與圖2A所示的激光束122的照射工序同樣地進行。如圖6A所示，通過從半導(dǎo)體層115一側(cè)照射激光束122,使半導(dǎo)體層115部分熔化，如圖6B所示地形成平坦性提高了且結(jié)晶缺陷減少了的半導(dǎo)體層115A。在形成具有半導(dǎo)體層115A的SOI襯底133A之后，進行減薄半導(dǎo)體層115A的半導(dǎo)體層的薄膜化工序。圖6C是表示半導(dǎo)體層的薄膜化工序的截面圖。該薄膜化工序可以與圖2C所示的薄膜化工序同樣地進行，其中通過蝕刻半導(dǎo)體層115A,使其厚度薄，而形成薄膜化的半導(dǎo)體層115B。在該薄膜化工序中，半導(dǎo)體層115B的厚度優(yōu)選為100nm以下且5nm以上，更優(yōu)選為50nm以下且5nm以上。通過進行圖5A至圖6C所示的工序，可以形成貼合有半導(dǎo)體層115B的SOI襯底133B。可以制造在一個支撐襯底101上貼合有多個半導(dǎo)體層115B的SOI襯底133B。例如，反復(fù)多次利用圖5B至圖5E而說明的工序，準(zhǔn)備多個形成有離子注入層113的半導(dǎo)體襯底111。接著，反復(fù)多次圖5F所示的接合工序，在一個支撐襯底101上固定多個半導(dǎo)體襯底111。然后，進行圖5G所示的加熱工序，分割各半導(dǎo)體襯底lll,來制造在支撐襯底101上固定有多個半導(dǎo)體層115的SOI襯底133。然后，通過進行如圖6A至6C所示的工序，可以制造多個半導(dǎo)體層115B被貼合的SOI襯底133B。如上所述，在本實施方式中，通過組合利用激光束的照射的半導(dǎo)體層的平坦化工序和以后的半導(dǎo)體層的薄膜化工序，可以形成厚度為lOOnm以下、凹凸以及結(jié)晶缺陷減少了的半導(dǎo)體層115B。換言之，即使當(dāng)釆用玻璃襯底作為支撐襯底101，并且利用離子摻雜裝置來形成離子注入層113時，也可以制造形成有具有上述那樣的特長的半導(dǎo)體層115B的SOI襯底133B。此外，通過利用SOI襯底133B制造晶體管，可以實現(xiàn)溝道形成區(qū)的薄膜化、柵絕緣層的薄膜化、以及半導(dǎo)體層115B和柵絕緣層之間的局部界面態(tài)密度的降低。此外，通過減薄半導(dǎo)體層115B，可以在玻璃襯底上利用單晶半導(dǎo)體層制造完全耗盡型的晶體管。從而，可以在支撐襯底上制造具有高性能、高可靠性的晶體管，其中可以進行高速工作，亞閾值低，電場效應(yīng)遷移率高，以低耗電量可以驅(qū)動。實施方式4在實施方式1至3中，可以在對半導(dǎo)體層115照射激光束122之前，進行通過蝕刻處理減薄半導(dǎo)體層115的薄膜化工序。在當(dāng)形成離子注入層113時利用離子摻雜裝置的情況下，難以將半導(dǎo)體層115的厚度成為100nm以下。另一方面，當(dāng)半導(dǎo)體層115太厚時，需要提高激光束122的能量。所以，激光束122的可以使用的能量范圍成為不廣，而難以通過照射激光束122，成品率好地進行半導(dǎo)體層115的平坦化以及結(jié)晶性的恢復(fù)。因此，當(dāng)半導(dǎo)體層115的厚度超過200nm時，優(yōu)選在將半導(dǎo)體層115的厚度減薄的200nm以下之后，照射激光束122。半導(dǎo)體層115的厚度優(yōu)選為150nm以下且60nm以上。在減薄半導(dǎo)體層115的厚度之后照射激光束122，然后進一步減薄半導(dǎo)體層以成為所希望的厚度。注意，當(dāng)通過在照射激光束122之前使半導(dǎo)體層115薄膜化，可以獲得所希望的厚度時，可以省略照射激光束122之后的薄膜化工序。實施方式5在參照圖1A至6C而說明的SOI襯底的制造方法中，可以將無堿玻璃襯底等各種玻璃襯底應(yīng)用于支撐襯底101。從而，通過使用玻璃襯底作為支撐襯底101,可以制造一邊超過1米的大面積SOI襯底。通過在這種大面積半導(dǎo)體制造襯底形成多個半導(dǎo)體元件，可以制造液晶顯示裝置、電致發(fā)光顯示裝置。此外，除了這些顯示裝置以外，還可以通過利用SOI襯底來制造太陽電池、光電IC、半導(dǎo)體存儲裝置等各種半導(dǎo)體裝置。下面，參照圖7A至7D以及圖8A和8B而說明制造薄膜晶體管(TFT)的方法作為半導(dǎo)體裝置的制造方法。通過組合多個薄膜晶體管，形成各種半導(dǎo)體裝置。圖7A是SOI襯底的截面圖。在本實施方式中，使用通過利用實施方式2所示的制造方法來制造的SOI襯底132B。當(dāng)然，也可以使用具有其他結(jié)構(gòu)的SOI襯底。為了控制TFT的閾值電壓，優(yōu)選添加硼、鋁、鉀等p型雜質(zhì)或者磷、砷等n型雜質(zhì)。根據(jù)形成n溝道型TFT或p溝道型TFT，選擇添加雜質(zhì)的區(qū)域以及添加的雜質(zhì)的種類。例如，對n溝道型TFT的形成區(qū)域添加p型雜質(zhì)，而對p溝道型TFT的形成區(qū)域添加n型雜質(zhì)。當(dāng)添加雜質(zhì)離子時，以lxlO力cm"以上且lxlO,cn^以下左右的劑量進行，即可。接著，通過蝕刻，將SOI襯底的半導(dǎo)體層分離為烏狀，如圖7B所示，形成半導(dǎo)體層151、152。半導(dǎo)體層151構(gòu)成n溝道型TFT，而半導(dǎo)體層152構(gòu)成p溝道型TFT。并且，如圖7C所示，在半導(dǎo)體層151、152上分別形成柵絕緣層153、柵電極154、側(cè)壁絕緣層155、氮化硅層156,氮化硅層156用作當(dāng)利用蝕刻加工柵電極154的形狀時的硬掩膜。在此，柵電極154具有由第一導(dǎo)電層154-1和第二導(dǎo)電層154-2構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)。此外，在形成側(cè)壁絕緣層155之前，對半導(dǎo)體層151、152進行以柵電極154為掩膜的雜質(zhì)添加。在該雜質(zhì)添加工序中，為了形成n型低濃度雜質(zhì)區(qū)158，對半導(dǎo)體層151以低濃度添加n型雜質(zhì)。對于低濃度雜質(zhì)區(qū)158,優(yōu)選以用作LDD區(qū)的方式添加n型雜質(zhì)。此外，為了形成p型高濃度雜質(zhì)區(qū)160，對半導(dǎo)體層152以高濃度添加p型雜質(zhì)。在該工序中，除了高濃度雜質(zhì)區(qū)160以外，還在半導(dǎo)體層152的重疊于柵電極154的區(qū)域中形成溝道形成區(qū)161。高濃度雜質(zhì)區(qū)160用作源區(qū)或漏區(qū)。在形成側(cè)壁絕緣層155之后，以柵電極154以及側(cè)壁絕緣層155為掩模，只對半導(dǎo)體層151添加n型雜質(zhì)，在半導(dǎo)體層151中形成n型高濃度雜質(zhì)區(qū)157。在該工序中，在半導(dǎo)體層151中，在其重疊于側(cè)壁絕緣層155的區(qū)域中形成低濃度雜質(zhì)區(qū)158，而在其重疊于柵電極154的區(qū)域中形成溝道形成區(qū)159。n型高濃度雜質(zhì)區(qū)157用作源區(qū)或漏區(qū)。在添加雜質(zhì)之后，進行加熱處理，來使添加到半導(dǎo)體層151、152的雜質(zhì)活化。接著，如圖7D所示，形成包含氫的絕緣層163。在形成絕緣層163之后，以350。C以上且450。C以下的溫度進行加熱處理，來使包含在絕緣層163中的氫擴散到半導(dǎo)體層151、152中。絕緣層163可以通過在350'C以下的過程溫度下利用等離子體CVD法堆積氮化硅或氮氧化硅來形成。通過供應(yīng)半導(dǎo)體層151、152氫，可以有效地補償在半導(dǎo)體層151、152中以及半導(dǎo)體層151、152和柵絕緣層153的界面上產(chǎn)生捕獲中心等缺陷。然后，如圖8A所示，形成層間絕緣層164。通過形成BPSG(硼磷玻璃)膜，或者涂上以聚酰亞胺為典型的有機樹脂來形成層間絕緣層164。在層間絕緣層164中形成接觸孔165。圖8B表示形成布線的步驟。在接觸孔165中形成接觸插頭166。接觸插頭166通過使用WFs氣體和SiHU氣體以化學(xué)氣相成長法形成硅化鵠并將它嵌入接觸孔165而形成。此外，也可以對WF6進行氳還原而形成鴒并將它嵌入接觸孔165。然后，在接觸插頭166上形成布線167。當(dāng)布線167具有三層結(jié)構(gòu)時，形成由鋁或鋁合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜，并且在其上層及下層形成由作為阻擋金屬的鉬、鉻、鈦等構(gòu)成的金屬膜。在布線167的上層形成層間絕緣膜168。適當(dāng)?shù)卦O(shè)置層間絕緣膜168,即可，也可以在其上形成其他布線層以實現(xiàn)多層布線化。在此情況下，可以采用金屬鑲嵌工藝。如此，可以通過利用SOI襯底來制造薄膜晶體管。SOI襯底的半導(dǎo)體層是幾乎沒有結(jié)晶缺陷且半導(dǎo)體層151、152和柵絕緣層153之間的界面態(tài)密度降低了的單晶半導(dǎo)體層，其中其表面被平坦化，并且其厚度被薄膜化即為50nm以下。由此，可以在支撐襯底101上形成具有優(yōu)越特性諸如低驅(qū)動電壓、高電場效應(yīng)遷移率、小亞閾值等的薄膜晶體管。再者，可以在一個襯底上形成多個沒有特性上的不均勻性且具有高性能的晶體管。換言之，通過使用實施方式1至3所示的SOI襯底，可以抑制閾值電壓或遷移率等作為晶體管特性很重要的特性值上的不均勻性，并且可以實現(xiàn)高電場遷移率等高性能化。從而，通過利用根據(jù)實施方式1至3的方法而制造的SOI襯底形成TFT等各種半導(dǎo)體元件，可以制造具有高附加價值的半導(dǎo)體裝置。下面，參照附圖而說明半導(dǎo)體裝置的具體方式。首先，說明微處理器作為半導(dǎo)體裝置的一個例子。圖9是表示微處理器200的結(jié)構(gòu)例子的框圖。微處理器200包括算術(shù)電路201(算術(shù)邏輯單元；Arithmeticlogicunit,也稱為ALU)、算術(shù)電路用控制部202(ALUController)、指令譯碼器203(InstructionDecoder)、中斷控制器204(InterruptController)、時序控制器205(TimingController)、寄存器206(Register)、寄存器控制器207(RegisterController)、總線接口208(Busl/F)、ROM209、以及ROM接口210(ROMI/F)。通過總線接口208輸入到微處理器200的指令在輸入指令解碼器203并被解碼之后輸入到算術(shù)邏輯單元用控制部202、中斷控制器204、寄存器控制器207、以及時序控制器205。算術(shù)邏輯單元用控制部202、中斷控制器204、寄存器控制器207、以及時序控制器205根據(jù)被解碼了的指令而進行各種控制。具體地說，算術(shù)邏輯單元用控制部202產(chǎn)生用來控制算術(shù)邏輯單元201的工作的信號。此外，中斷控制器204當(dāng)在執(zhí)行微處理器200的程序時對來自外部輸出入裝置或外圍電路的中斷要求根據(jù)其優(yōu)先度或掩模狀態(tài)進行判斷而處理。寄存器控制器207產(chǎn)生寄存器206的地址，并根據(jù)微處理器200的狀態(tài)進行寄存器206的讀出或?qū)懭?。時序控制器205產(chǎn)生控制算術(shù)邏輯單元201、算術(shù)邏輯單元用控制部202、指令解碼器203、中斷控制器204及寄存器控制器207的工作時序的信號。例如，時序控制器205包括根據(jù)基準(zhǔn)時鐘信號CLK1產(chǎn)生內(nèi)部時鐘信號CLK2的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生部，并將時鐘信號CLK2提供給上述各種電路。注意，圖9所示的微處理器200只是將其結(jié)構(gòu)簡化了的一個例子，在實際上，可以根據(jù)其用途具有多種多樣的結(jié)構(gòu)。在這種微處理器200中，通過使用接合在具有絕緣表面的襯底上或絕緣襯底上的具有固定結(jié)晶方位的單晶半導(dǎo)體層(SOI層)形成集成電路，因此不僅可以實現(xiàn)處理速度的高速化，而且還可以實現(xiàn)低耗電量化。下面，說明具有以非接觸的方式進行數(shù)據(jù)收發(fā)的功能以及計算功能的半導(dǎo)體裝置的一個例子。圖10是表示這種半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。圖10所示的半導(dǎo)體裝置可以稱為以無線通信與外部裝置進行信號的收發(fā)而工作的計算機(以下稱為RFCPU)。如圖10所示，RFCPU211包括模擬電路部212和數(shù)字電路部213。在RFCPU211中，模擬電路部212包括具有諧振電容的諧振電路214、整流電路215、恒壓電路216、復(fù)位電路217、振蕩電路218、解調(diào)電路219、調(diào)制電路220以及電源管理電路230。數(shù)字電路部213包括RF接口221、控制寄存器222、時鐘控制器223、CPU接口224、中央處理單元225、隨機存取存儲器226、以及只讀存儲器227。RFCPU211的工作概要為如下。天線228所接收的信號由于諧振電路214產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢經(jīng)過整流電路215而充電到電容部229。該電容部229優(yōu)選由電容器如陶瓷電容器或雙電層電容器等構(gòu)成。電容部229不需要與RFCPU211—體形成，也可以作為另外的部件安裝在構(gòu)成RFCPU211的具有絕緣表面的襯底上。復(fù)位電路217產(chǎn)生將數(shù)字電路部213復(fù)位并初始化的信號。例如，產(chǎn)生在電源電壓上升之后隨著升高的信號作為復(fù)位信號。振蕩電路218根據(jù)由恒壓電路216產(chǎn)生的控制信號改變時鐘信號的頻率和占空比。解調(diào)電路219是解調(diào)接收信號的電路，而調(diào)制電路220是調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)的電路。例如，解調(diào)電路219由低通濾波器構(gòu)成，將振幅調(diào)制(ASK)方式的接收信號根據(jù)其振幅的變動二值化。另外，由于使振幅調(diào)制(ASK)方式的發(fā)送信號的振幅變動來發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)，所以調(diào)制電路220通過使諧振電路214的諧振點變化來改變通信信號的振幅。時鐘控制器223根據(jù)電源電壓或中央處理單元225中的耗電流，產(chǎn)生用來改變時鐘信號的頻率和占空比的控制信號。電源管理電路230監(jiān)視電源電壓。從天線228輸入到RFCPU211的信號被解調(diào)電路219解調(diào)后，在RF接口221中被分解為控制指令、數(shù)據(jù)等?？刂浦噶畲鎯υ诳刂萍拇嫫?22中?？刂浦噶畎ù鎯υ谥蛔x存儲器227中的數(shù)據(jù)的讀出、向隨機存取存儲器226的數(shù)據(jù)寫入、向中央處理單元225的計算指令等。中央處理單元225通過CPU接口224對只讀存儲器227、隨機存取存儲器226及控制寄存器222進行存取。CPU接口224具有如下功能根據(jù)中央處理單元225所要求的地址，產(chǎn)生對只讀存儲器227、隨機存取存儲器226及控制寄存器222中的任一個的存取信號。作為中夾處理單元225的計算方式，可以采用將OS(操作系統(tǒng))存儲在只讀存儲器227中并在啟動的同時讀出并執(zhí)行程序的方式.另外，也可以采用由專用電路構(gòu)成計算電路并以硬件方式對計算處理進行處理的方式。作為使用硬件和軟件雙方的方式，可以采用如下方式利用專用計算電路進行一部分的處理，并且使中央處理單元225使用程序來進行另一部分的計算。在上述RFCPU211中，通過使用接合在具有絕緣表面的襯底上或絕緣襯底上的具有固定結(jié)晶方位的半導(dǎo)體層形成集成電路，因此不僅可以實現(xiàn)處理速度的高速化，而且還可以實現(xiàn)低耗電量化。由此，即使將提供電力的電容部229小型化，也可以保證長時間工作。下面，參照圖11至13B而說明作為半導(dǎo)體裝置的顯示裝置。作為SOI襯底的支撐襯底，可以使用制造顯示面板的稱為母體玻璃的大面積玻璃襯底。圖11是使用母體玻璃作為支撐襯底101的SOI襯底的平面圖。在一個母體玻璃301上貼合有從多個半導(dǎo)體襯底剝離了的半導(dǎo)體層302。為了從母體玻璃301獲得多個顯示面板，優(yōu)選將半導(dǎo)體層302接合在顯示面板形成區(qū)310中。顯示面板具有掃描線驅(qū)動電路、信號線驅(qū)動電路、以及像素部。因此，將半導(dǎo)體層302接合在顯示面板形成區(qū)310中的形成這些的區(qū)域(掃描線驅(qū)動電路形成區(qū)311、信號線驅(qū)動電路形成區(qū)312、像素形成區(qū)313)。圖12A和12B是說明圖ll所示的利用SOI襯底來制造的液晶顯示裝置的圖。圖12A是液晶顯示裝置的像素的平面圖，而圖12B是沿著虛線J-K切斷的圖12A的截面圖。在圖12A中，半導(dǎo)體層321是由貼合在SOI襯底的半導(dǎo)體層302形成的層，構(gòu)成像素的TFT。在此，作為SOI襯底，使用根據(jù)實施方式3所示的方法制造的SOI襯底。該SOI襯底是在支撐襯底101上堆疊絕緣層102、接合層105、半導(dǎo)體層115B而成的襯底(參照圖6C)。支撐襯底101是分割了的母體玻璃301。半導(dǎo)體層115B對應(yīng)于半導(dǎo)體層302。如圖12A所示，像素具有半導(dǎo)體層321、與半導(dǎo)體層321交叉的掃描線322、與掃描線322交叉的信號線323、像素電極324、使像素電極324和半導(dǎo)體層321電連接的電極328。如圖12B所示，像素的TFT325形成在接合層105上。TFT325的柵電極包含在掃描線322中，源電極或漏電極包含在信號線323中。在層間絕緣膜327上設(shè)置有信號線323、像素電極324以及電極328。再者，在層間絕緣膜327上形成有柱狀間隔物329。覆蓋信號線323、像素電極324、電極328以及柱狀間隔物329地形成有取向膜330。在相對襯底332上形成有相對電極333、覆蓋相對電極333的取向膜。形成柱狀間隔物329，以便維持支撐襯底101和相對襯底332之間的空間。在由柱狀間隔物329形成的空隙形成有液晶層335。在半導(dǎo)體層321與信號線323以及電極328連接的部分上，通過形成接觸孔，在層間絕緣層327中產(chǎn)生水平差。由于該水平差，液晶層335的液晶的取向錯亂。因此，在該有水平差的部分形成柱狀間隔物329，以防止液晶的取向的錯亂。下面，說明電致發(fā)光顯示裝置(以下，稱為EL顯示裝置)。圖13A和13B是用來說明通過利用圖11所示的SOI襯底來制造的EL顯示裝置的圖。圖13A是EL顯示裝置的像素的平面圖，而圖13B是像素的截面圖。如圖13A和13B所示，在像素中形成有由TFT構(gòu)成的選擇用晶體管401、以及顯示控制用晶體管402。圖13B是表示包括顯示控制用晶體管402的主要部分的截面圖。選擇用晶體管401的半導(dǎo)體層403、顯示控制用晶體管402的半導(dǎo)體層404是通過加工圖11所示的SOI襯底的半導(dǎo)體層302而形成的層。像素包括掃描線405、信號線406、電流供應(yīng)線407以及像素電極408。在EL顯示裝置中，具有如下結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件設(shè)置在各像素中在一對電極之間夾有包含電致發(fā)光材料的層429(以下，稱為EL層429)。發(fā)光元件的一個電極是像素電極408。在選擇用晶體管401中，柵電極包括在掃描線405中，源電極和漏電極中的一方包括在信號線406中，而另一方被形成為電極411。在顯示控制用晶體管402中，柵電極412與電極411電連接，源電極和漏電極中的一方被形成為電連接到像素電極408的電極413，而另一方包含在電流供應(yīng)線407中。注意，作為SOI襯底，使用根據(jù)實施方式3所示的方法來制造的SOI襯底。該SOI襯底是在支撐襯底101上堆疊有絕緣層102、接合層105、半導(dǎo)體層115B而成的襯底.支撐襯底101是分割了的母體玻璃301。如圖13B所示，覆蓋顯示控制用晶體管402的柵電極412地形成有層間絕緣膜427。在層間絕緣膜427上形成有信號線406、電流供應(yīng)線407、電極411和413等。此外，在層間絕緣膜427上形成有電連接到電極413的像素電極408。像素電極408的周邊部分由絕緣隔斷層428圍繞。在像素電極408上形成有EL層429，在EL層429上形成有相對電極430。由像素電極408、EL層429以及相對電極430構(gòu)成EL元件。作為加勁板設(shè)置有相對襯底431，相對襯底431利用樹脂層432固定在支撐襯底101上。在EL顯示裝置的像素部中，圖13A和13B所示的像素排列為矩陣狀。作為EL顯示裝置的灰度的控制方式，有利用電流控制發(fā)光元件的亮度的電流驅(qū)動方式、以及利用電壓控制其亮度的電壓驅(qū)動方式。當(dāng)在每個像素中晶體管的特性上的差距大時，難以采用電流驅(qū)動方式，為了采用電流驅(qū)動方式，需要校正特性上的不均勻性的校正電路。通過利用本發(fā)明的SOI襯底，選擇用晶體管401和顯示控制用晶體管402沒有每個像素中的特性上的不均與性，所以可以采用電流驅(qū)動方式。如圖12A和12B以及圖13A和13B所示，可以通過利用制造顯示裝置的母體玻璃來制造SOI襯底，并且利用該SOI襯底，來制造顯示裝置。再者，在該SOI襯底上也可以形成如圖9及圖IO所說明那樣的微處理器，所以也可以在顯示裝置中安裝計算機的功能。此外，也可以制造顯示裝置，該顯示裝置能夠以非接觸的方式進行數(shù)據(jù)的輸入及輸出。換言之，通過使用本發(fā)明的SOI襯底，可以構(gòu)成各種各樣的電器。作為電器，可以舉出攝像機或數(shù)字照相機等影像拍攝裝置、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)裝置(汽車音響、音響組件等)、計算機、游戲機、便攜式信息終端(移動計算機、移動電話、便攜式游戲機或電子書等)、具有記錄媒質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置(具體地說，再現(xiàn)儲存在記錄媒質(zhì)如數(shù)字通用光盤(DVD)等中的圖像數(shù)據(jù)且具有能夠顯示其圖像的顯示裝置的裝置)等。參照圖14A至14C而說明電器的具體方式。圖14A是表示移動電話機901的一個例子的外觀圖。該移動電話才幾901包括顯示部902、操作開關(guān)903等。通過將圖12A和12B所示的液晶顯示裝置或圖13A和13B所說明的EL顯示裝置適用于顯示部902，可以獲得顯示不均勻性少且圖像質(zhì)量好的顯示部902。還可將利用本發(fā)明的SOI襯底而形成的半導(dǎo)體裝置適用于包括在移動電話機卯l中的微處理器或存儲器等。此外，圖14B是表示數(shù)字播放器911的結(jié)構(gòu)例子的外觀圖。數(shù)字播放器911包括顯示部912、操作部913、耳機914等。還可以適用頭戴式耳機或無線式耳機代替耳機914。通過將圖12A和12B所說明的液晶顯示裝置或圖13A和13B所說明的EL顯示裝置適用于顯示部912，即使當(dāng)屏幕尺寸為0.3英寸至2英寸左右時，也可以顯示高清晰圖像以及大量文字信息。此外，也可以將利用本發(fā)明的SOI襯底來形成的半導(dǎo)體裝置適用于包含在數(shù)字播放器911中的儲存音樂信息的存儲部、微處理器。此外，圖14C是電子書921的外觀圖。該電子書921包括顯示部922、操作開關(guān)923。也可以通過在電子書921中內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器或者提供圖IO所示的RFCPU，來獲得能夠以無線方式收發(fā)信息的結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^將圖12A和12B所說明的液晶顯示裝置或者圖13A和13B所說明的EL顯示裝置適用于顯示部922，來使該顯示部922進行高圖像質(zhì)量的顯示。在電子書921中，可以將利用本發(fā)明的SOI襯底而形成的半導(dǎo)體裝置適用于儲存信息的存儲部或使電子書921發(fā)揮作用的微處理器。實施例1下面，對于本發(fā)明根據(jù)實施例更詳細地說明。勿須置言，本發(fā)明不局限于該實施例，而是由權(quán)利要求書特定的。在本實施例中，對于在照射激光束之前以及在照射之后的SOi襯底的半導(dǎo)體層的表面粗糙度以及在晶體學(xué)上的物性。參照圖15A至151而i兌明本實施例的SOI襯底的制造方法。圖15A至151所示的制造方法對應(yīng)于在實施方式2所說明的制造方法。作為半導(dǎo)體襯底，準(zhǔn)備單晶硅襯底600(參照圖15A)。單晶硅襯底600是5英寸的p型硅襯底，其面方位是(IOO)。以下，將單晶硅襯底600寫為"c-Si襯底600"。通過利用純水洗滌c-Si襯底600，然后使它干燥。接著，通過利用平行平板型等離子體CVD裝置，在c-Si襯底600上形成氧氮化硅膜601,并且在氧氮化硅膜601上形成氮氧化硅膜602(參照圖15B)。通過利用平行平板型等離子體CVD裝置，不使c-Si襯底600暴露于大氣，而連續(xù)性地形成氧氮化硅膜601、氮氧化硅膜602。此時的成膜條件是如下。在此，進行如下工序在形成氧氮化硅膜601之前，60秒鐘之間利用氫氟酸水溶液洗滌c-Si襯底600，來去掉c-Si襯底600的氧化膜。<氧氮化硅膜601>厚度50nm氣體的種類(流量)SiH4(4sccm)N20(綱sccm)襯底溫度400'C壓力40PaRF頻率27MHzRF功率50W電極之間的距離15mm電極面積615.75cm2<氮氧化硅膜602>厚度50nm氣體的種類(流量)SiH4(10sccm)NH3(100sccm)N20(20sccm)H2(400sccm)襯底溫度300°C壓力40PaRF頻率27MHz，RF功率50W電極之間的3巨離30mm電極面積615.75cm2接著，如圖15C所示，通過利用離子摻雜裝置對c-Si襯底600照射氫離子615，來形成離子注入層603。作為源氣體使用100%氫氣體，不對離子化了的氫進行質(zhì)量分離，而利用電場加速來對c-Si襯底600注入。詳細條件是如下。源氣體H2-RF功率150W加速電壓40kV劑量1.75xl016ions/cm2在離子摻雜裝置中，從氫氣體產(chǎn)生H+、H2+、H/這些三種離子種，并且將這些所有的離子種摻雜到c-Si襯底600。在從氫氣體發(fā)生的離子種中，80%左右是113+。在形成離子注入層603之后，利用純水洗滌c-Si襯底600，并利用等離子體CVD裝置在氮氧化硅膜602上形成厚度為50nm的氧化硅膜604(參照圖15D)。作為氧化硅膜604的源氣體，使用TEOS和氧。氣化硅膜604的成膜條件是如下。<氧化硅膜604>*厚度50nm氣體的種類(流量)TEOS(15sccm)02(750sccm)襯底溫度300°C壓力lOOPaRF頻率27MHz-RF功率300W電極之間的距離14mm電極面積615.75cm2準(zhǔn)備玻璃襯底605。作為玻璃襯底605,使用旭硝子林式會社制造的鋁硅酸鹽玻璃襯底(制品名稱為"AN100")。洗滌玻璃襯底605以及形成有氧化硅膜604的c-Si襯底600。作為洗滌處理，在純水中進行超聲波清洗，然后進行利用包含臭氧的純水的處理。接著，如圖15E所示，通過將玻璃襯底605和c-Si襯底600貼緊，來將玻璃襯底605和氧化硅膜604接合在一起。通過該工序，將玻璃襯底605和c-Si村底600貼在一起。該工序通過不使用加熱處理的在常溫下的處理進行。接著，在擴散爐中進行加熱處理，如圖15F所示，在離子注入層603中分割c-Si襯底600。首先，在60(TC下進行20分鐘的加熱。接著，使加熱溫度上升為650°C，還進行6.5分鐘的加熱。通過該一系列的加熱處理，在c-Si襯底600的離子注入層603中發(fā)生裂縫，而c-Si襯底600成為分割了的狀態(tài)。通過在該工序中，以60(TC以上加熱c-Si襯底600，可以使剝離后的硅層606的結(jié)晶性進一步接近于單晶。在結(jié)束加熱處理后，從擴散爐中取出玻璃襯底605和c-Si村底600，。由于加熱處理，玻璃襯底605和c-Si襯底600成為可以分離的狀態(tài)，所以如圖15F所示，當(dāng)去掉c-Si襯底600，時，形成有SOI襯底608a，其中在玻璃襯底605上固定有從c-Si襯底600分離了的硅層606,注意，c-Si襯底600，對應(yīng)于硅層606被分離了的c-Si襯底600。SOI村底608a具有在玻璃襯底605上依次堆疊有氧化硅膜604、氮氧化硅膜602、氧氮化硅膜601、硅層606的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，硅層606的厚度是120nm左右。接著，如圖15G所示，通過對SOI襯底608a的硅層606照射激光束610，來形成具有珪層611的SOI襯底608b。圖15H所示的硅層611對應(yīng)于照射激光束610后的硅層606。然后，通過蝕刻硅層611將其厚度減薄為100nm以下，來制造涉及本發(fā)明的SOI襯底。通過上述工序，形成圖15I所示的SOI襯底608c。SOI襯底608c的硅層612對應(yīng)于薄膜化了的硅層611。注意，在本實施例中，進行到圖15A至15H所示的工序，測定在照射激光束之前的硅層606和在照射之后的硅層611的表面粗糙度和結(jié)晶性。為了進行圖15G所示的激光束610照射而使用的激光器的規(guī)格是如下。<激光器的規(guī)格>XeCl受激準(zhǔn)分子激光器波長308nm脈沖寬度25納米秒(nsec)重復(fù)頻率30Hz將激光束610設(shè)定為如下線狀射束通過包括柱面透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)使射束的截面形狀成為線狀的射束。在對激光束610使c-Si襯底600相對性地移動的同時，照射激光束610。此時，激光束610的掃描速度為1.0mm/sec，并且對相同區(qū)域照射激光束610十二次。此外，將激光束610的氣氛設(shè)定為大氣氣氛或者氮氣氣氛。在本實施例中，通過在照射大氣中的激光束610的同時，將氮氣體噴上在被照射面，來形成氮氣氣氛。通過在大約350mJ/cm2以上且大約750mJ/cm2以下的范圍內(nèi)使激光束610的能量密度變化，來調(diào)查對于硅層611的平坦化以及結(jié)晶性的恢復(fù)的激光束610的照射的效果。能量密度的具體值是如下。347mJ/cm2387mJ/cm2431mJ/cm2477mJ/cm2525mJ/cm2572mJ/cm2619mJ/cm664mJ/cm2706mJ/cm2743mJ/cm2當(dāng)分析硅層611表面的平坦性及其結(jié)晶性時，采用利用光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡(AFM;AtomicForceMicroscope)及掃描電子顯微鏡(SEM;ScanningElectronMicroscope)的觀察、電子背散射花樣(EBSP;ElectronBackScatterDiffractionPattern)的觀察、以及拉曼光鐠測定。可以通過根據(jù)利用AFM的在動態(tài)力模式(DFM:dynamicforcemode)下的觀察像(以下，稱為AFM像)、表示由AFM像獲得的表面粗糙度的測定值、利用光學(xué)顯微鏡的暗場像的明度變化、SFM的觀察像(以下，稱為SEM像)、拉曼散射強度(RamanIntensity)，來評價平坦化的效果?？梢酝ㄟ^根據(jù)拉曼位移(RamanShift)、拉曼光鐠的半峰全寬(FWHM:fullwidthathalfmaximum)、EBSP《象，來評價結(jié)晶性的提高的效果。首先，說明由于激光束的照射的平坦化的效果，接著說明結(jié)晶性提高的效果。圖16是表示在照射激光束之前的硅層606的拉曼散射強度和在照射之后的硅層611的拉曼散射強度的圖，是表示對于激光束610的能量密度的拉曼強度的變化的圖。與照射激光束之前相比，拉曼散射強度(能量密度-0mJ/cm2)降低的事實意味著平坦性的提高。根據(jù)圖16的圖，可以知道如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛以及氮氣氣氛中都利用激光束的照射，提高硅層的平坦性。圖17是在大氣氣氛中被照射激光束的硅層611的光學(xué)顯微鏡的暗場像，而圖18是在氮氣氣氛中被照射激光束的硅層611的光學(xué)顯微鏡的暗場像。圖17和圖18都也表示在照射激光束之前的硅層606的暗場像。暗場觀察是如下方法對于樣品從傾斜方向照射光，來觀察樣品所引起的散射光、衍射光。因此，在樣品的表面是平坦的情況下，沒有照明光的散射、衍射。所以，其觀察像成為明度低且黑色(暗淡)的像。在圖17和圖18中，在照射激光束之前的硅層606的暗場像不是黑色，所以知道了如下事實硅層606的表面的平坦性小。此外，根據(jù)圖17和圖18所示的暗場像，知道了如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛和氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照射來提高硅層606的平坦性。圖19A至19C是SEM像。圖19A是在照射激光束之前的硅層606的SEM像，圖19B是在大氣氣氛中進行處理的硅層611的SEM像，圖19C是在氮氣氣氛中進行處理的硅層616的SEM像。在本實施例中，使用受激準(zhǔn)分子激光器作為激光器。一般知道如下事實在通過受激準(zhǔn)分子激光器使非晶硅膜結(jié)晶化來形成的多晶硅膜的表面上發(fā)生其厚度程度的皺紋(凹凸)。然而，根據(jù)圖19B以及圖19C的SEM像，知道如下事實在硅層611上幾乎不發(fā)生這樣大的皺紋。換言之，知道如下事實如受激準(zhǔn)分子激光器那樣的脈沖激光器的射束有效于硅層606的平坦化。圖20A至20E是通過AFM觀察的AFM像。圖20A是在照射激光束之前的硅層606的AFM像。圖20B至20E是在照射激光束之后的硅層611的AFM像，能量密度與激光束的照射氣氛不同。圖21A至21E分別對應(yīng)于圖20A至20E的鳥瞰圖。表1表示基于圖20A至20E所示的AFM像來計算出的表面粗糙度。在表1中，Ra表示平均面粗糙度，RMS表示自乘平均面粗糙度，P-V表示頂峰和深谷的最大高低差值。表l硅層的表面粗糙度<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>"激光束照射之前6激光束的能量密度在照射激光束之前的硅層606的Ra是7nm以上，RMS是llnm以上。該值接近通過受激準(zhǔn)分子激光器使60nm左右厚的非晶硅結(jié)晶化來形成的多晶硅膜的值。根據(jù)本發(fā)明人的見解，當(dāng)使用這種多晶硅膜時，實用的柵絕緣層^f厚度厚于多晶硅膜。從而，當(dāng)使沒有施行激光束照射處理的硅層606薄膜化時，難以在其表面上形成10nm以下厚的柵絕緣層，而非常難以制造有效地利用薄膜化了的單晶硅的特長的高性能晶體管。另一方面，在被照射激光束的硅層611中，Ra減少為2nm左右，RMS減少為2.5nm至3nm左右。從而，通過使這種具有平坦性的硅層611薄膜化，可以制造有效地利用薄膜化了的單晶硅層的特長的高性能晶體管。以下，說明由于激光束的照射的結(jié)晶性的提高。圖22是表示在照射激光束之前的硅層606的拉曼位移和在照射激光束之后的硅層611的拉曼位移的圖，是表示對于激光束的能量密度的拉曼位移的變化的圖。在圖中表示，越接近單晶硅的拉曼位移的波長的520.6cm-1,結(jié)晶性越好。根據(jù)圖22所示的圖，知道如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛和氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照射而提高硅層611的結(jié)晶性。圖23是表示在照射激光束之前的硅層606的拉曼光鐠的半峰全寬(FWHM)和在照射激光束之后的硅層611的拉曼光譜的半峰全寬(FWHM)的圖，是表示對于激光束610的能量密度的FWHM的變化的圖。在圖中表示，單晶硅的FWHM的波長越將近2.77cm"，結(jié)晶性越好。根據(jù)圖23所示的圖，知道如下亊實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛和氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照射而提高硅層611的結(jié)晶性。圖24A至24C是從硅層表面的EBSP的測定數(shù)據(jù)獲得了的反極圖(IPF、inversepolefigure)表格。圖24D是使結(jié)晶的各面方位色碼化，而表示IPF表格的配色和結(jié)晶方位的關(guān)系的色碼表格。圖24A至24C所示的IPF表格分別是在照射激光束之前的硅層606的IPF表格、在大氣氣氛中照射激光束的硅層611的IPF表格、在氮氣氣氛中照射激光束的硅層611的IPF表格。根據(jù)圖24A至24C所示的IPF表格，在能量密度為380mJ/cm2以上且620mL/cm2以下的范圍下，在照射激光束之前和照射激光束之后沒有硅層的方位錯亂，硅層611表面的面方位維持與使用的單晶硅襯底600相同的(100)面方位，并且晶粒界面不存在。該事實根據(jù)如下事實可以理解由圖24D所示的色碼表格的表示(100)方位的顏色(在彩色附圖中是紅色)表示IPF表格的大部分。注意，能量密度為743mJ/cn^的情況下，都在大氣氣氛和氮氣氣氛中，硅層611的結(jié)晶取向錯亂，所以可以認為硅層611微晶化。圖46A至46C是對于圖24A至24C所示的IPF表格以顏色的深淺表示取向比率的。根據(jù)該圖可以知道如下事實在能量密度為380mJ/cm2以上且620mJ/cm2以下的范圍內(nèi)，在任何方位上也取向方向在激光束照射前后相同，并且取向比率幾乎沒變化。這意味著在激光束的照射之前和照射之后沒有硅層的方位錯亂，硅層611表面的面方位維持與使用的單晶硅襯底600相同的{100}面方位，并且晶粒界面不存在。另一方面，在能量密度為743mJ/cin2T,在大氣氣氛以及氮氣氣氛下，當(dāng)對激光束的照射前后的IPF表格進行比較時，在IPF表格的顏色深淺(取向比率)中看到變化，而可以知道硅層611的結(jié)晶取向錯亂。同時，由于測定時的CI(ConfidenceIndex;置信指數(shù))值低，所以可以認為在能量密度高的條件下，硅層611微晶化。此外，雖然在硅層606的IPF表格中，CI值低部分多分布為點狀，但是在硅層611的IPF表格中，CI值低部分比硅層606減少。注意，CI值是表示決定結(jié)晶方位的數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確度的指標(biāo)值。由于晶粒界面、結(jié)晶缺陷等，CI值降低。換言之，CI值低部分越少，結(jié)晶性越好。根據(jù)上述表l、圖16至圖24D，可以知道如下亊實通過在大氣氣氛和氮氣氣氛中照射激光束，可以同時實現(xiàn)從單晶硅襯底剝離了的硅層的平坦性的提高以及結(jié)晶性的恢復(fù)。在本實施例中，能夠同時實現(xiàn)平坦性的提高以及結(jié)晶性的恢復(fù)的激光束的能量密度在大氣氣氛中是500mJ/cm2以上且600mJ/cm2以下，而在氮氣氣氛中是400mJ/cm2以上且600mJ/cm2以下，可以知道在氮氣氣氛中可以使用的能量密度的范圍更廣。實施例2在本實施例中，說明在照射激光束之前以及在照射激光束之后的SOI襯底的半導(dǎo)體層的表面粗糙度以及結(jié)晶學(xué)性的物性。首先，參照圖25A至251，說明本實施例的SOI襯底的制造方法。圖25A至251所示的制造方法對應(yīng)于實施方式4所說明的制造方法。作為半導(dǎo)體襯底，準(zhǔn)備單晶硅襯底630(參照圖25A)。單晶硅襯底630是5英寸的p型硅襯底，其面方位是(IOO)。以下，將單晶珪襯底630寫為"c-Si襯底630"。通過利用純水洗滌c-Si襯底630，然后使它干燥。接著，通過利用平行平板型等離子體CVD裝置，在c-Si襯底630上形成氧氮化硅膜631,并且在氧氮化硅膜631上形成氮氧化硅膜632(參照圖25B)。通過利用相同的平行平板型等離子體CVD裝置，不使c-Si襯底630暴露于大氣，而連續(xù)性地形成氧氮化硅膜631、氮氧化硅膜632。此時的成膜條件是如下。在此，進行如下工序在形成氧氮化硅膜631之前，利用氫氟酸水溶液洗滌60秒鐘，來去掉c-Si襯底630的氣化膜。<氧氮化硅膜631>厚度50nm氣體的種類(流量)SiH4(4sccm)N20(謂sccm)襯底溫度400。C壓力40Pa'RF頻率27MHz-RF功率50W電極之間的3巨離15mm電極面積615.75cm2<氮氧化硅膜632>厚度50畫氣體的種類(流量)SiH4(10sccm)NH3(100sccm)N20(20sccm)H2(楊sccm)襯底溫度300'C壓力40PaRF頻率27MHzRF功率50W電極之間的距離30mm電極面積615.75cm2接著，如圖25C所示，通過利用離子摻雜裝置對c-Si襯底630照射氫離子645，來形成離子注入層633。作為源氣體使用100%氫氣體。不對包含在等離子體中的離子化了的氫進行質(zhì)量分離，而利用電場加速來對c-Si襯底630注入，詳細條件是如下。源氣體H2-RF功率150W加速電壓40kV劑量1.75xl016ions/cm2在離子摻雜裝置中，從氫氣體產(chǎn)生H+、H2+、H/這些三種離子種，并且將這些所有的離子種摻雜到c-Si襯底630。在從氬氣體發(fā)生的離子種中，80%左右是113+。在形成離子注入層633之后，利用純水洗滌c-Si襯底630，并利用等離子體CVD裝置在氮氧化硅膜632上形成厚度為50nm的氧化硅膜634(參照圖25D)。作為氧化硅膜634的源氣體，使用TEOS和氧。氧化硅膜634的成膜條件是如下。<氧化硅膜634>厚度50nm氣體的種類(流量)TEOS(15sccm)02(750sccm)襯底溫度300。C壓力100Pa'RF頻率27MHz-RF功率300W電極之間的遂巨離14mm電極面積615.75cm2準(zhǔn)備玻璃襯底635。作為玻璃襯底635,使用旭硝子林式會社制造的鋁硅酸鹽玻璃襯底(制品名稱為"AN100")。洗滌玻璃襯底635以及形成有氧化硅膜634的c-Si襯底630。作為洗滌處理，在純水中進行超聲波清洗，然后進行利用包含臭氧的純水的洗滌。接著，如圖25E所示，通過將玻璃襯底635和c-Si襯底630貼緊，來將玻璃襯底635和氧化硅膜634接合在一起。通過該工序，將破璃襯底635和c-Si襯底630貼在一起。該工序通過不使用加熱處理的在常溫下的處理進行。接著，在擴散爐中進行加熱處理，如圖25F所示，在離子注入層633中分割c-Si襯底630。首先，在600'C下進行20分鐘的加熱。接著，使加熱溫度上升為650。C，還進行6.5分鐘的加熱。通過該一系列的加熱處理，在c-Si村底630的離子注入層633中發(fā)生裂縫，而c-Si襯底630成為分割了的狀態(tài)。通過在該工序中，以600t:以上加熱c-Si襯底630,可以使分離后的硅層636的結(jié)晶結(jié)構(gòu)進一步接近于單晶。在結(jié)束加熱處理后，從擴散爐中取出玻璃襯底635和c-Si襯底630，。由于加熱處理，c-Si襯底630成為可以從玻璃襯底635分離的狀態(tài)。如圖25F所示，當(dāng)去掉c-Si襯底630，時，形成SOI襯底638a，其中在玻璃襯底635上固定有從c-Si襯底630分離了的硅層636。注意，c-Si襯底630，對應(yīng)于硅層636被分離了的c-Si襯底630。SOI襯底638a具有在玻璃襯底635上依次堆疊有氧化硅膜634、氮氧化硅膜632、氧氮化硅膜631、硅層636的多層結(jié)構(gòu)。在本實施例中，硅層636的厚度是120nm左右。接著，通過干蝕刻使硅層636的厚度薄，來形成薄膜化了的硅層639。作為蝕刻氣體，使用由SF6和02構(gòu)成的混合氣體。通過該蝕刻，來將硅層636的厚度從120nm減薄為100nm。圖25G所示的SOI襯底638b是具有薄膜化了的硅層639的襯底。接著，如圖25G所示，通過對SOI襯底638b的硅層639照射激光束640，來形成具有硅層641的SOI襯底638c。圖25H所示的硅層641對應(yīng)于照射激光束640后的硅層639。然后，通過蝕刻硅層641使其厚度薄。通過上述工序，形成圖25I所示的SOI襯底638d。SOI襯底638d的硅層642對應(yīng)于薄膜化了的珪層641。注意，在本實施例中，進行到圖25A至25H所示的工序，測定在照射激光束之前的硅層639和在照射之后的硅層641的表面粗糙度和結(jié)晶性。為了進行圖25G所示的激光束640的照射而使用的激光器的規(guī)格是如下。<激光器的規(guī)格>XeCl受激準(zhǔn)分子激光器波長308nm脈沖寬度25nsec重復(fù)頻率30Hz將激光束640設(shè)定為如下線狀射束通過包括柱面透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)使其射束點的截面形狀成為線狀的射束。在對激光束640使c-Si襯底630相對性地移動的同時，照射激光束640。此時，激光束640的掃描速度為1.0mm/sec，并且對相同區(qū)域照射激光束640十二次。此外，將激光束640的氣氛設(shè)定為大氣氣氛或者氮氣氣氛。在本實施例中，通過在照射大氣中的激光束640的同時，將氮氣體噴上在被照射面，來形成氮氣氣氛。通過在大約360mJ/cm2以上且大約750mJ/cm2以下的范圍內(nèi)使激光束640的能量密度變化，來調(diào)查對于硅層641的平坦化以及結(jié)晶性的提高的激光束640的照射的效果。能量密度的具體值是如下。362mJ/cm2404mJ/cm2448mJ/cm2495mJ/cm2542mJ/em2590mJ/cm2636mJ/cm2680mJ/cm2720mJ/cm2754mJ/cm2首先，說明由于激光束的照射的平坦化的效果，接著說明結(jié)晶性提高的效果。圖26是表示在照射激光束之前的硅層639的拉曼散射強度和在照射之后的硅層641的拉曼散射強度的圖，是表示對于激光束的能量密度的拉曼強度的變化的圖。根據(jù)圖26的圖，可以知道如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛以及氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照圖27是在大氣氣氛中被照射激光束的硅層641的光學(xué)顯微鏡的暗場像，而圖28是在氮氣氣氛中被照射激光束的硅層641的光學(xué)顯微鏡的暗場像。圖27和圖28都表示在照射激光束之前的硅層639的暗場像。根據(jù)圖27和圖28所示的暗場像，知道了如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛和氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照射來提高平坦性。圖29A至29C是硅層的SEM像。圖29A是在照射激光束之前的硅層639的SEM像，圖29B是在大氣氣氛中進行處理的硅層641的SEM像，圖29C是在氮氣氣氛中進行處理的硅層641的SEM像。如圖29B所示，當(dāng)能量密度為448mJ/cn^時，在硅層641的表面上發(fā)生大皺紋。但是，通過調(diào)節(jié)能量密度，可以避免在大氣氣氛和氮氣氣氛中，在硅層641的表面上發(fā)生大皺紋。換言之，知道如下事實如受激準(zhǔn)分子激光器那樣的脈沖激光器的射束有效于硅層639的平坦化。圖30A至30E是通過利用原子力顯微鏡來觀察的AFM像。圖30A是在照射激光束之前的硅層639的AFM像。圖30B至30E是在照射激光束之后的硅層641的AFM像，能量密度與激光束的照射氣氛不同。圖31A至31E對應(yīng)于圖30A至30E的鳥瞰圖。表2表示基于圖30A至30E所示的AFM像來計算出的表面粗糙度。在表2中，Ra表示平均面粗糙度，RMS表示自乘平均面粗糙度，P-V表示頂峰和深谷的最大高低差值。表2硅層的表面粗糙度<table>tableseeoriginaldocumentpage51</column></row><table>"激光束照射之前6激光束的能量密度雖然在照射激光束之前的硅層639的Ra是6nm以上，RMS是10nm以上，但是在被照射激光束的硅層641中，Ra減少到lnm至2nm左右，RMS減少到2nm至3nm左右。從而，通過使這種具有平坦性的硅層641薄膜化，可以制造有效地利用薄膜化了的單晶硅層的特長的高性能晶體管。在此，硅層639對應(yīng)于使實施例1所示的硅層606薄膜化的硅層。換句話說，硅層606是在薄膜化之前的硅層639。對表1和表2的硅層606、639的表面粗糙度來說，在薄膜化之前和之后，平坦性沒有大的改善。由此，可以理解如下事實當(dāng)形成其表面的平坦性高且薄的硅層時，在照射激光束之后，使硅層的厚度薄，這是非常有效的。以下，研究由于激光束的照射的結(jié)晶性的提高。圖32是表示在照射激光束之前的硅層639的拉曼位移和在照射激光束之后的硅層641的拉曼位移的圖，是表示對于激光束的能量密度的拉曼位移的變化的圖。在圖中，表示單晶硅的拉曼位移的波長越將近520.6cnT1，結(jié)晶性越好。才艮據(jù)圖32所示的圖，知道如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛和氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照射而提高硅層641的結(jié)晶性。圖33是表示在照射激光束之前的硅層639的拉曼光鐠的半峰全寬(FWHM)和在照射激光束之后的硅層641的拉曼光i普的半峰全寬(FWHM)的圖，是表示對于激光束640的能量密度的FWHM的變化的圖。在圖中，表示單晶硅的FWHM的波長越將近2.77cnT1，結(jié)晶性越好。根據(jù)圖33所示的圖，知道如下事實通過調(diào)節(jié)能量密度，在大氣氣氛和氮氣氣氛中，都可以利用激光束的照射而提高結(jié)晶性。圖34A至34C是從硅層表面的EBSP的測定結(jié)果獲得了的IPF表格。圖34D是與圖24D相同的色碼表格。圖34A至34C所示的IPF表格分別是在照射激光束之前的硅層639的IPF表格、在大氣氣氛中照射激光束的硅層641的IPF表格、在氮氣氣氛中照射激光束的硅層641的IPF表格。根據(jù)圖34A至34C所示的IPF表格，在能量密度為350mJ/cm2至690mL/cm2的范圍下，在照射激光束之前和照射激光束之后沒有硅層的方位錯亂，硅層641表面的面方位維持與使用的單晶硅襯底600相同的(100)方位，并且晶粒界面不出現(xiàn)。該事實根據(jù)如下亊實可以理解由圖34D所示的色碼表格的表示(100)方位的顏色(在彩色附圖中是紅色)表示IPF表格的大部分區(qū)域。此外，雖然在硅層639的IPF表格中，CI值低部分多分布為點狀，但是在硅層641的IPF表格中，該CI值低部分比硅層639減少。另一方面，在能量密度為680mJ/cn^的情況下，都在大氣氣氛和氮氣氣氛中，硅層641的結(jié)晶取向錯亂，所以可以認為硅層641微晶化。圖47A至47C是對于圖34A至34C所示的IPF表格以顏色的深淺表示取向比率的。根據(jù)該圖可以知道如下事實在能量密度為380mJ/cm2以上且620mJ/cm2以下的范圍內(nèi)，在任何方位上也取向方向在激光束照射前后相同，并且取向比率幾乎沒變化。這意味著在激光束的照射之前和照射之后沒有硅層的方位錯亂，硅層641表面的面方位維持與使用的單晶硅襯底600相同的{100}面方位，并且晶粒界面不存在。另一方面，在能量密度為743mJ/cm2下，在大氣氣氛以及氮氣氣氛下，當(dāng)對激光束的照射前后的IPF表格進行比較時，在IPF表格的顏色深淺(取向比率)中看到變化，而可以知道硅層641的結(jié)晶取向錯亂。同時，由于測定時的CI(ConfidenceIndex;置信指數(shù))值低，所以可以認為在能量密度高的條件下，硅層641微晶化。根據(jù)上述表2、圖26至圖34D,可以知道如下事實通過在大氣氣氛和氮氣氣氛中照射激光束，可以同時實現(xiàn)從單晶硅襯底剝離了的硅層的平坦性的提高以及結(jié)晶性的恢復(fù)。此外，根據(jù)本實施例，可以知道如下事實能夠同時實現(xiàn)平坦性的提高以及結(jié)晶性的恢復(fù)的激光束的能量密度在大氣氣氛中是500mJ/cm2以上且600mJ/cm2以下，而在氮氣氣氛中是400mJ/cm2以上且600mJ/cn^以下，在氮氣氣氛中可以使用的能量密度的范圍更廣。此外，根據(jù)本實施例，可以知道如下事實當(dāng)形成其表面的平坦性高且其結(jié)晶性高的薄硅層時，在照射激光束之后，減薄硅層的厚度是非常優(yōu)選的。實施例3在本實施例中，說明利用SOI襯底來制造的晶體管的電氣特性。在本實施例中，說明是否進行激光束照射處理影響晶體管的電氣特性的事實。首先，參照圖35A至35D，說明本實施例所示的晶體管的制造方法。圖35A是SOI襯底700的截面圖。在本實施例中，作為SOI襯底700,使用根據(jù)實施例2所示的方法來制造的SOI襯底。玻璃襯底701、氧化硅膜702、氮氧化硅膜703、以及氧氮化硅膜704分別對應(yīng)于實施例2所示的SOI襯底的玻璃襯底635、氧化珪膜634、氮氧化硅膜632、以及氧氮化硅膜631。此外，在圖35A中，附上附圖標(biāo)記705的層是硅層。此外，在本實施例中，作為SOI襯底700，準(zhǔn)備四種SOI襯底。第一個是相當(dāng)于SOI襯底638a的襯底，是不進行在激光束照射處理之前的薄膜化工序以及激光束照射工序的雙方的SOl襯底。將該襯底稱為"SOI襯底700-1"。第二個是進行薄膜化工序，而不進行以后的激光束照射工序的SOI襯底。將該襯底稱為"SOI襯底700-2"。第三個是相當(dāng)于SOI襯底638b的襯底，是不進行薄膜化工序而進行激光束照射工序的SOI襯底。將該襯底稱為"SOI襯底700-3"。第四個是都進行薄膜化工序以及激光束照射工序的雙方的SOI襯底。將該襯底稱為"SOI襯底700-4"。在此，不進行薄膜化工序的SOl襯底700-1以及700-3的硅層的厚度為120nm左右，而進行薄膜化工序的SOI襯底700-2以及700-4的厚度為100nm左右。表3表示在本實施例中制造的四種SOI襯底的制造過程。表3SOI村底700-1至700，4的制造過3匿<table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table>注意，在大氣氣氛和氮氣氣氛中進行對于SOI襯底700-3以及SOI襯底700-4的激光束照射工序。激光束的照射能量密度在大氣氣氛中是500mJ/cm2，而在氮氣氣氛中是400mJ/cm2、500mJ/cm2、以及600mJ/cm2。通過將SOI襯底700的硅層705蝕刻為所希望的形狀，來形成硅層711以及硅層712(參照圖35B)。硅層711構(gòu)成p溝道型晶體管，而硅層712構(gòu)成n溝道型晶體管。在本實施例中，不對硅層711、712進行為了調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓的溝道摻雜。接著，通過利用平行平板型等離子體CVD裝置，來形成厚度為115nm的氧氮化硅膜713。氧氮化硅膜713構(gòu)成柵絕緣層。作為氧氮化桂膜713的源氣體，使用SiH4以及N20。接著，通過氧氮化硅膜713，在硅層711以及硅層712上分別形成柵電極714以及柵電極715。柵電極714以及715由厚度為30nm的氮化鉭膜和厚度為370nm的鎢膜的疊層膜構(gòu)成。通過利用濺射裝置，來形成氮化鉭膜以及鎢膜。然后，通過利用干蝕刻裝置，將由這些膜構(gòu)成的疊層膜蝕刻為所希望的形狀，來形成柵電極714和715。接著，通過利用抗蝕劑覆蓋成為n溝道型晶體管的區(qū)域。然后，通過利用摻雜裝置，對硅層711添加磷。在添加磷的工序中，使用由H2稀釋的5%的PH3氣體作為離子的源氣體，并且劑量為3.0xl0lsions/cm2,加速電壓為80kV。在該工序中，柵電極714成為掩模，在珪層711中以自對準(zhǔn)的方式形成源區(qū)716、漏區(qū)717以及溝道形成區(qū)718(參照圖35C)。接著，在去掉抗蝕劑之后，利用另外的抗蝕劑覆蓋成為p溝道型晶體管的區(qū)域。然后，通過利用摻雜裝置，對硅層712添加硼。在添加硼的工序中，使用由H2稀釋的15%的B2H6氣體作為離子的源氣體，并且劑量為1.6xl016ions/cm2，加速電壓為80kV。在該工序中，柵電極715成為掩模，在硅層712中以自對準(zhǔn)的方式形成源區(qū)719、漏區(qū)720以及溝道形成區(qū)721(參照圖35C)。在去掉抗蝕劑之后，通過利用等離子體CVD裝置且利用SiH4以及N20作為源氣體，來形成厚度為50nm的氧氮化硅膜723(圖35D)。接著，為了激活添加到硅層711的磷、以及添加到硅層712的硼，在550。C下進行四個小時的加熱處理。接著，通過利用等離子體CVD裝置，連續(xù)形成厚度為100nm的氮氧化硅膜724以及厚度為600nm的氧氮化硅膜725。作為氮氧化硅膜724的源氣體，使用S舊4、NH3、N20以及H2。作為氮氧化硅膜725的源氣體，使用SiH4以及N20。接著，形成用來柵電極、源電極以及漏電極的接觸孔。首先，形成抗蝕劑的掩模。通過使用該掩模，對氧氮化硅膜725進行利用氫氟酸的濕蝕刻處理。再者，通過利用相同的掩模，對由氧氮化硅膜713、氧氣化硅膜723以及氮氧化硅膜724構(gòu)成的疊層膜，進行利用CHF3以及He構(gòu)成的混合氣體的干蝕刻處理。通過上述工序，來形成到達柵電極714、715以及各區(qū)域716、717、719、720的接觸孔。接著，通過利用濺射裝置，在氧氮化硅膜725上形成疊層膜，該疊層膜由厚度為100nm的鈦膜、厚度為300nm的純鋁膜、厚度為100nm的鈦膜構(gòu)成。接著，通過利用千蝕刻處理蝕刻該疊層膜，來形成p溝道型晶體管的源電極726以及漏電極727、n溝道型晶體管的源電極728以及漏電極729。并且，還形成有連接到柵電極714以及柵電極715的電極。通過上述工序，完成利用SOI襯底700來制造的p溝道型晶體管以及n溝道型晶體管。在本實施例中，關(guān)于p溝道型晶體管以及n溝道型晶體管，測定漏電流lD-柵電壓Vg特性(以下，稱為ID-VG特性)。進行測定了的p溝道型以及n溝道型晶體管的溝道長度都是10jim，溝道寬度都是8fim。測定Id-Vg特性的結(jié)果，知道了如下事實利用進行激光束照射工序了的SOI襯底700-3、700-4來制造的p溝道型晶體管以及n溝道型晶體管作為晶體管工作。另一方面，利用不進行激光束照射工序了的SOI襯底700-1、700-2來制造的p溝道型晶體管以及n溝道型晶體管不作為晶體管工作。圖36A至36C以及圖37A至37C表示各晶體管的Id-Vg特性的測定結(jié)果。在各附圖中，左側(cè)表示p溝道型晶體管的曲線圖，而右側(cè)表示n溝道型晶體管的曲線圖。圖36A和圖36B是SOI襯底700-3的數(shù)據(jù)，圖36C是SOI襯底700-1的數(shù)據(jù)。此外，圖36A所示的SOI襯底700-3的激光束照射工序在大氣氣氛中進行，激光束的照射能量密度是500mJ/cn^。在圖36B中，激光束照射工序在氮氣氣氛中進行，激光束的照射能量密度是600mJ/cm2。此外，確認了如下事實在氮氣氣氛中進行激光束照射處理了的SOI襯底700-3中，當(dāng)激光束的照射能量密度是400mJ/cm2及500mJ/cm2時，也與600mJ/cm2同樣，晶體管工作。此夕卜，圖37A和圖37B是SOI襯底700-4的數(shù)據(jù)，圖37C是SOI襯底700-2的數(shù)據(jù)。圖37A所示的SOI襯底700-4的激光束照射工序在大氣氣氛中進行，激光束的照射能量密度是500mJ/cm2。在圖37B中，激光束照射工序在氮氣氣氛中進行，激光束的照射能量密度是500mJ/cm2。此外，確認了如下事實在氮氣氣氛中進行激光束照射處理了的SOI襯底700-4中，當(dāng)激光束的照射能量密度是400mJ/cm2及600mJ/cm2時，也與500mJ/cm2同樣，晶體管工作。圖36A至36C以及圖37A至37C的lD-Vc特性的曲線圖表示如下事實根據(jù)是否對于從單晶硅襯底分離了的硅層進行激光束照射處理決定是否作為晶體管工作。因此，激光束照射處理是為了利用貼合到玻璃襯底(應(yīng)變點為700'C以下的襯底)的硅層來制造能夠工作的晶體管的重要處理。并且，通過在激光束照射處理之后來使硅層薄膜化，可以提高晶體管的性能。實施例4在本實施例中，說明在本說明書中作為表面的平坦性的指標(biāo)使用的平均面粗糙度Ra、自乘平均面粗糙度RMS、以及頂峰和深谷的最大高低差P-V。平均面粗糙度(Ra)是將JISB0601:2001(IS04287:1997)所定義的中心線平均粗糙度Ra擴大為三維以使它能夠適用于測定面的。平均面粗糙度(Ra)是平均從基準(zhǔn)面到指定面的偏差的絕對值的值，由算式(1)表示。57"。=+"2|尸(")-Z?！?1)'1測定面是表示所有的測定數(shù)據(jù)的面，由算式(2)表示。z-f(足r)…(2)指定面是成為粗糙度測量的對象的面，是由坐標(biāo)(X,，Yj(Xj，Y2)(X2,Yj(X2,Y2)所表示的四點圍繞的矩形區(qū)域，并且將當(dāng)指定面是理想性的平坦時的面積設(shè)定為SG。因此，可以通過利用算式(3)算出S0。S0=(%2-A)"-…(3)基準(zhǔn)面是當(dāng)指定面的高度的平均值為z。時，由z-z。表示的平面?；鶞?zhǔn)面成為與XY平面平行?？梢酝ㄟ^利用算式(4)算出Z0。11自乘平均面粗糙度(RMS)是與平均面粗糙度(Ra)同樣地將對于截面曲線的RMS擴大為三維以使它能夠適用于測定面的。自乘平均面粗糙度(RMS)是平均從基準(zhǔn)面到指定面的偏差的自乘的值的平方根，由算式(5)表示。頂峰和深谷的最大高低差(P-V)是在指定面中的最高頂峰的標(biāo)高Z,x和最低深谷的標(biāo)高Zmin的差距，由算式(6)表示。P—r=Zmax-Zmin…(6)在頂峰和深谷的最大高低差(P-V)中的頂峰和深谷是將JISB0601:2001(IS04287:1997)所定義的"頂峰"、"深谷"分別擴大為三維的。頂峰是在指定面的頂峰中標(biāo)高最高的地方。深谷是在指定面的深谷中標(biāo)高最低的地方。實施例5在實施例中，說明形成離子注入層的方法。通過加速來自氫(H)的離子(以下稱為"氬離子種"，將它照射到半導(dǎo)體襯底，可以形成離子注入層.更具體地說，通過使用將氬氣體或氫包含在在其組成中的氣體作為源氣體(原材料)，并激發(fā)源氣體來產(chǎn)生氫等離子體，且對于半導(dǎo)體襯底照射該氫等離子體中的氫離子種，在半導(dǎo)體襯底中形成離子注入層。[氫等離子體中的離子在上述那樣的氫等離子體中存在H+、H2+、H/這種氫離子種。以下列舉表示各氫離子種的反應(yīng)過程(生成過程、消滅過程)的反應(yīng)式。e+H—e+H++e……(al)e+H2卄e+H2++e……(a2)e+H2—e+(H2)*卄e+H+H……(a3)e+H2+—e+(H2+)*~>e+H++H……(a4)H2++H2~>H3++H……(a5)H2++H24H++H+H2……(a6)e+H3+—e+H++H+H……(a7)e+H3+~>H2+H……(a8)e+H3、H+H+H……(a9)圖38表示示意性地表示上述反應(yīng)的一部分的能量圖解。注意，圖38所示的能量圖解只不過是示意圖，并且不是嚴密地規(guī)定涉及反應(yīng)的能量的關(guān)系。IH/的生成過程J如上所述，113+主要通過反應(yīng)式(a5)所示的反應(yīng)過程生成。另一方面，作為與反應(yīng)式(a5)竟?fàn)幍姆磻?yīng)，有反應(yīng)式(a6)所示的反應(yīng)過程，為了增加H3+，至少需要反應(yīng)式(a5)所示的反應(yīng)比反應(yīng)式(a6)所示的反應(yīng)發(fā)生得多(注意，因為作為減少H,的反應(yīng)，也存在(a7)、(a8)、(a9)，所以即使(a5)所示的反應(yīng)多于(a6)所示的反應(yīng)，H/也不一定增加)。反過來，當(dāng)反應(yīng)式(a5)所示的反應(yīng)比反應(yīng)式(a6)所示的反應(yīng)發(fā)生得少時，在等離子體中的H/的比例減少。在各反應(yīng)式中，右邊(最右邊)的生成物的增加量根據(jù)左邊(最左邊)所示的原料的濃度或涉及其反應(yīng)的速度系數(shù)等決定。在此，利用試驗確認到如下事實當(dāng)112+的動能小于大約lleV時，反應(yīng)式(a5)所示的反應(yīng)成為主要反應(yīng)(即，與涉及反應(yīng)式(a6)的速度系數(shù)相比，涉及反應(yīng)式(a5)的速度系數(shù)成為充分大)，而當(dāng)112+的動能大于大約lleV時，反應(yīng)式U6)所示的反應(yīng)成為主要反應(yīng)。荷電粒子通過從電場受到力量而獲得動能。該動能對應(yīng)于電場所導(dǎo)致的勢能(potentialenergy)的減少量。例如，某一個荷電粒子直到與其它粒子碰撞之前獲得的動能等于荷電粒子移動而失掉的勢能。也就是說，有如下趨勢當(dāng)在電場中某一個荷電粒子可以移動長距離而不與其它粒子碰撞時，與當(dāng)不同于此時相比，荷電粒子的動能(的平均)大。在粒子的平均自由路程長的情況下，就是壓力低的情況下會發(fā)生這種荷電粒子的動能增大的趨勢。另外，即使平均自由路程短，也在直到碰撞可以獲得大動能的情況下，荷電粒子的動能變大。就是，可以說，當(dāng)即使平均自由路程短，也電位差大時，荷電粒子所具有的動能變大。將上述結(jié)果適用于H二在如用于生成等離子體的處理室內(nèi)那樣，以電場的存在為前提的情況下，當(dāng)該處理室內(nèi)的壓力低時H2+的動能變大，當(dāng)該處理室內(nèi)的壓力高時H/的動能變小。換言之，因為在處理室內(nèi)的壓力低的情況下反應(yīng)式(a6)所示的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以發(fā)生H/減少的趨勢，而因為在處理室內(nèi)的壓力高的情況下反應(yīng)式(a5)所示的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以發(fā)生H3+增加的趨勢。另外，在等離子體生成區(qū)域中的電場較強的情況下，即，在某兩點之間的電位差大的情況下，H2+的動能變大。在與此相反的情況下，H2+的動能變小。換言之，因為在電場較強的情況下反應(yīng)式(a6)所示的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以發(fā)生H3+減少的趨勢，而因為在電場較弱的情況下反應(yīng)式(a5)所示的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以發(fā)生H/增加的趨勢。取決于離子源的差異l在此示出離子種的比例(尤其是H3+的比例)不同的實例。圖39是表示由100%的氫氣體(離子源的壓力為4.7xl0-卞a)生成的離子的質(zhì)量分析結(jié)果的曲線圖。橫軸表示離子的質(zhì)量。在光譜中，質(zhì)量1、2、3處的高峰分別對應(yīng)于H+、H2+、H3+。縱軸表示光譜強度，并且對應(yīng)于離子數(shù)量。在圖39中，由以質(zhì)量是3的離子為ioo的情況下的相對比來表示質(zhì)量不同的離子的數(shù)量。根據(jù)圖39可以知道由上述離子源生成的離子的比例大約為h+:h2+:h3+=i:i:8。注意，也可以通過利用如下一種離子摻雜裝置來獲得這種比例的離子，該離子摻雜裝置由生成等離子體的等離子體源部(離子源)和用來從該等離子體引出離子束的引出電極等構(gòu)成。圖40是示出在使用與圖39不同的離子源的情況下，當(dāng)離子源的壓力大約為3xl(^Pa時，由PH3生成的離子的質(zhì)量分析結(jié)果的曲線圖。該質(zhì)量分析結(jié)果是注目于氫離子種的。此外，質(zhì)量分析通過測定從離子源引出的離子來進行。與圖39同樣，圖40所示的曲線圖中的橫軸表示離子的質(zhì)量，并且質(zhì)量l、2、3處的高峰分別對應(yīng)于H+、H2+、H3+?？v軸為對應(yīng)于離子數(shù)量的光i普的強度。根據(jù)圖40可以知道在等離子體中的離子的比例大約為h+:h2+:h3+=37:56:7。注意，雖然圖40是當(dāng)源氣體為PH3時的數(shù)據(jù)，但是當(dāng)使用100%的氫氣體作為源氣體時，氫離子種的比例也成為大概相同。在獲得圖40所示的數(shù)據(jù)的離子源的情況下，在H+、H2+、以及H/中，只生成大約7%的H3+。另一方面，在獲得圖39所示的數(shù)據(jù)的離子源的情況下，可以將H3+的比例成為50%以上(在圖39所示的數(shù)據(jù)中大約為80%)。可以認為這起因于在上述的[H3+的生成過程的考察中很明顯的處理室內(nèi)的壓力及電場。H/的照射機理在生成如圖39那樣的包含多個離子種的等離子體且對生成了的離子種不進行質(zhì)量分離而照射到半導(dǎo)體襯底的情況下，H+、H2+、H3+各離子被照射到半導(dǎo)體襯底的表面。為了考察從照射離子到形成離子注入層的機理，研究下列的五種模式(模式1至模式5):1.被照射的離子種為H+，照射之后也為H+(H)的情況；2.被照射的離子種為H2+，照射之后也為H2+(H2)的情況；3.被照射的離子種為H2+，照射之后分裂為兩個H(H+)的情況；4.被照射的離子種為H3+，照射之后也為H3+(H3)的情況；5.被照射的離子種為H3+，照射之后分裂為三個H(H+)的情況。[模擬實驗結(jié)果和實測值的比較根據(jù)上述模型l至5，進行將氫離子種照射到Si襯底的模擬實驗。作為用于模擬實驗的軟件，使用SRIM(theStoppingandRangeofIonsinMatter)。SRIM是通過蒙特卡羅法的離子導(dǎo)入過程的模擬實驗軟件，是TRIM(theTransportofIonsinMatter)的改良版。注意，雖然SRIM是以非晶結(jié)構(gòu)為對象的軟件，但是當(dāng)在高能量、高劑量的條件下照射氫離子種時，可以應(yīng)用SRIM。這是因為如下緣故由于氫離子種和Si原子的碰撞，Si襯底的結(jié)晶結(jié)構(gòu)變化為非單晶結(jié)構(gòu)。下面，說明模擬實驗的結(jié)果。注意，在本實施例的模擬實驗中，當(dāng)進行利用模式2的計算時將H2+替換質(zhì)量為兩倍的H+。此外，在模式3中將H2+替換運能為1/2的H+，在模式4中將H3+替換質(zhì)量為三倍的H+，在模式5中將H/替換運能為1/3的H+。對于當(dāng)利用上述模式1至模式5以80kV的加速電壓將氫離子種照射到Si襯底時(當(dāng)在換算為H的情況下照射十萬個時)，分別計算出來Si襯底中的氫元素(H)的深度方向的分布。圖41表示其計算結(jié)果。再者，圖41表示Si襯底中的氫元素(H)的深度方向的分布的實測值。該實測值是通過利用SIMS(SecondaryIonMassSpectroscopy)測定的數(shù)據(jù)(以下，稱為SIMS數(shù)據(jù))。通過利用SIMS測定的樣品是通過如下工序而獲得的Si襯底以80kV的加速電壓照射在測定圖39所示的數(shù)據(jù)的條件下生成的氫離子種(H+、H2+、H3+)。在圖41中，利用模式1至模式5的計算值的曲線圖的縱軸分別是表示氫原子的數(shù)量的右縱軸。SIMS數(shù)據(jù)的曲線圖的縱軸是表示氬原子的濃度的左縱軸。計算值以及SIMS數(shù)據(jù)的曲線圖的橫軸都表示離Si襯底表面的深度。當(dāng)對實測值的SIMS數(shù)據(jù)和計算結(jié)果進行比較時，模式2及模式4很明顯地從SIMS數(shù)據(jù)的曲線圖偏離，并且在SIMS數(shù)據(jù)中不存在對應(yīng)于模式3的峰值。由此，可以知道如下事實與模式l以及模式5的影響相比，模式2至模式4的影響相對小。當(dāng)考慮到對于離子的動能的單位為keV,H-H鍵的結(jié)合能量只不過為幾eV左右的事實時，可以估計模式2及模式4的影響小是由于與Si元素的碰撞，大部分的112+或H/分離為H+或H的緣故。從而，下面不顧及模式2至模式4。下面，說明模擬實驗如下情況的結(jié)果使用模式1及模式5以80kV、60kV、以及40kV的加速電壓將氫離子種照射到Si襯底(當(dāng)在換算為H的情況下照射十萬個時)。圖42至圖44表示計算Si襯底中的氫(H)的深度方向的分布的結(jié)果。圖42、圖43以及圖44分別表示當(dāng)加速電壓為80kV、60kV、以及40kV時的計算結(jié)果。再者，圖42至圖44還表示實測值的SIMS數(shù)據(jù)、以及符合SIMS數(shù)據(jù)的曲線(以下，稱為符合函數(shù))。通過利用SIMS測定的樣品是通過如下工序而獲得的SI襯底以80kV、60kV或40kV的加速電壓加速在測定圖39所示的數(shù)據(jù)的條件下生成的氫離子種(H+、H2+、H3+)而進行照射。注意，使用模式1至模式5的計算值的曲線圖的縱軸是右縱軸的氫原子的數(shù)量，SIMS數(shù)據(jù)以及符合函數(shù)的曲線圖的縱軸是左縱軸的氫原子的濃度。此外，各曲線圖的橫軸表示離Si襯底表面的深度。在此，顧及模式1及模式5，通過下面的計算式(fl)算出符合函數(shù)。在計算式(fl)中，X、Y為涉及符合的參數(shù)，而V為體積。符合函數(shù)-X/Vx[模式1的數(shù)據(jù)+Y/Vx模式5的數(shù)據(jù)l……(fl)關(guān)于符合函數(shù)的決定，當(dāng)顧及實際上被照射的離子種的比例(大約為h+:h2+:h3+-i:i:8，參照圖39)時，也應(yīng)該顧及112+的影響(即，模式3)，但是因為下面所示的理由，在此排除H2+的影響。由于通過利用模式3所示的照射過程導(dǎo)入的氛比模式5的照射過程極少，因此即使排除它也沒有大的影響(在SIMS數(shù)據(jù)中沒有出現(xiàn)對應(yīng)于模式3的高峰。參照圖41。)因為模式3所示的Si襯底中的氫元素的深度方向輪廓的高峰位置靠近模式5所示的深度方向輪廓的高峰位置(參照圖41)，所以由于在模式5所示的照射過程中發(fā)生的溝道效應(yīng)(起因于結(jié)晶的晶格結(jié)構(gòu)的原子的移動)，模式3的影響不出現(xiàn)的可能性高。就是說，難以估計模式3的符合參數(shù)。這是因為如下緣故在本模擬實驗中以非晶Si為前提，而不顧及起因于結(jié)晶性的影響。圖45表示計算式(fl)的符合參數(shù)。在任何加速電壓下，導(dǎo)入si襯底的H的數(shù)量的比例也大約為[模式ii:[模式5i-i:42至i:45(當(dāng)在模式1中的H的數(shù)量為1的情況下，在模式5中的H的數(shù)量大約為42以上且45以下)，并且照射的離子種的數(shù)量的比例大約為h+(模式i)h3+(模式5)1=1:14至i:15(當(dāng)在模式i中的H+的數(shù)量為1的情況下，在模式5中的H3+的數(shù)量大約為14以上且15以下)?？紤]到不顧及模式3和假設(shè)為非晶Si而進行計算的事實等，可以說在圖45所示的比例中獲得將近涉及實際上的照射的氬離子種的比例(大約為h+:h2+:h3+=i:i:8，參照圖39)的值。l使用H3+的效果I通過將如圖39所示的提高H3+的比例的氫離子種照射到襯底，可以接受起因于H/的多個優(yōu)點。例如，因為H/分離為H+或H等而被導(dǎo)入于襯底內(nèi)，所以與主要照射H+或H2+的情況相比，可以提高離子的導(dǎo)入效率。由此，可以謀求實現(xiàn)SOI襯底的生產(chǎn)率的提高。另夕卜，與此相同，有H/分離之后的H+或H的動能有變小的趨勢，所以適合較薄的半導(dǎo)體層的制造。注意，在本實施例中，說明如下方法為了有效地照射H/,使用能夠照射如圖39所示的氫離子種的離子摻雜裝置.因為離子摻雜裝置低廉且優(yōu)越于大面積處理，所以通過利用這種離子摻雜裝置照射H3+，可以獲得諸如SOI襯底的大面積化、低成本化以及生產(chǎn)率的提高等的顯著的效果。另一方面，當(dāng)最優(yōu)先考慮H/的照射時，不需要限于使用離子摻雜裝置來解釋。本說明書根據(jù)2007年5月18日在日本專利局受理的日本專利申請編號2007-132380而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。權(quán)利要求1.一種SOI襯底的制造方法，包括如下步驟通過對半導(dǎo)體襯底照射離子束，在所述半導(dǎo)體襯底中形成離子注入層；在所述半導(dǎo)體襯底上形成接合層；中間夾著所述接合層接合所述半導(dǎo)體襯底和支撐襯底；通過加熱所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底，在所述離子注入層中分離所述半導(dǎo)體襯底的一部分，而在所述支撐襯底上留下半導(dǎo)體層；對所述半導(dǎo)體層照射激光束；通過蝕刻所述半導(dǎo)體層，減薄所述半導(dǎo)體層，其中，通過激發(fā)包含選自氫氣體、稀有氣體、鹵氣體以及鹵化合物氣體中的一種或多種氣體的源氣體，來形成所述離子束。2.—種SOI襯底的制造方法，包括如下步驟通過對半導(dǎo)體襯底照射離子束，在所述半導(dǎo)體襯底中形成離子注入層；在支撐襯底上形成接合層；中間夾著所述接合層接合所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底；通過加熱所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底，在所述離子注入層中分離所述半導(dǎo)體襯底的一部分，而在所述支撐襯底上留下半導(dǎo)體層；對所述半導(dǎo)體層照射激光束；通過蝕刻所述半導(dǎo)體層，減薄所述半導(dǎo)體層，其中，通過激發(fā)包含選自氫氣體、稀有氣體、卣氣體以及卣化合物氣體中的一種或多種氣體的源氣體，來形成所述離子束。3.—種SOI襯底的制造方法，包括如下步驟通過對半導(dǎo)體襯底照射離子束，在所述半導(dǎo)體襯底中形成離子注入層；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一接合層；在支撐襯底上形成第二接合層；中間夾著所述第一接合層和所述第二接合層接合所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底；通過加熱所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底，在所述離子注入層中分離所述半導(dǎo)體襯底的一部分，而在所述支撐襯底上留下半導(dǎo)體層；對所述半導(dǎo)體層照射激光束；通過蝕刻所述半導(dǎo)體層，減薄所述半導(dǎo)體層，其中，通過激發(fā)包含選自氫氣體、稀有氣體、卣氣體以及卣化合物氣體中的一種或多種氣體的源氣體，來形成所述離子束。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中在形成所述接合層之后形成所述離子注入層。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中在形成所述接合層之后形成所述離子注入層。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中在形成所述接合層之后形成所述離子注入層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中減薄所述半導(dǎo)體層，以使所述半導(dǎo)體層具有100nm以下的厚度。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中減薄所述半導(dǎo)體層，以使所述半導(dǎo)體層具有100nm以下的厚度。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中減薄所述半導(dǎo)體層，以使所述半導(dǎo)體層具有100nm以下的厚度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中所述離子束包含H+、H2+、以及H/。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中所述離子束包含H+、H2+、以及H/。12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中所述離子束包含H+、H2+、以及H/。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中使用離子摻雜裝置進行所述離子束的照射。14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中使用離子摻雜裝置進行所述離子束的照射。15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中使用離子摻雜裝置進行所述離子束的照射。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中在對所述半導(dǎo)體襯底照射所述離子束之前對所述離子束進行質(zhì)量分離。17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中在對所述半導(dǎo)體襯底照射所述離子束之前對所述離子束進行質(zhì)量分離。18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中在對所述半導(dǎo)體襯底照射所述離子束之前對所述離子束進行質(zhì)量分離。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中所述支撐襯底是絕緣襯底。20.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中所述支撐襯底是絕緣襯底。21.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中所述支撐襯底是絕緣襯底。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中所述接合層包括選自金屬的氧化物、金屬的氮化物、金屬的氧氮化物、以及金屬的氮氧化物中的化合物。23.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SOI襯底的制造方法，其中所述接合層包括選自金屬的氧化物、金屬的氮化物、金屬的氧氮化物、以及金屬的氮氧化物中的化合物。24.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SOI襯底的制造方法，其中所述第一接合層和所述第二接合層都包括選自金屬的氧化物、金屬的氮化物、金屬的氧氮化物、以及金屬的氮氧化物中的化合物。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種利用氫離子注入法的SOI襯底的制造方法，在該SOI襯底中，支撐襯底由玻璃襯底那樣的耐熱性低的襯底構(gòu)成，并且包括表面的平坦性高且厚度為薄的100nm以下的半導(dǎo)體層。中間夾著接合層將半導(dǎo)體襯底和支撐襯底貼在一起。通過進行加熱處理來分割半導(dǎo)體襯底，可以獲得固定有從半導(dǎo)體襯底分離的半導(dǎo)體層的支撐襯底。通過對該半導(dǎo)體層照射激光束并使它熔化，提高半導(dǎo)體層的表面的平坦性，且恢復(fù)其結(jié)晶性。在照射激光束之后，通過蝕刻等來減薄半導(dǎo)體層。通過以上工序，可以制造SOI襯底，在該SOI襯底中，在支撐襯底上存在其厚度為100nm以下的單晶半導(dǎo)體層。文檔編號H01L21/762GK101308782SQ20081008843公開日2008年11月19日申請日期2008年3月31日優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日發(fā)明者下村明久,宮入秀和,比嘉榮二,永野庸治,溝井達也申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所