绝缘体上硅晶圆的制造方法与流程

本发明涉及一种绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator，以下简称为SOI)晶圆的制造方法，特别是关于被称为FDSOI(Fully Depleted Silicon-On-Insulator：全空乏SOI)的被要求有极高SOI层膜厚度的均一性的SOI晶圆的制造方法。

背景技术：

根据现有技术，作为将形成有SOI层的SOI晶圆的SOI层薄膜化的方法之一，进行将SOI晶圆以批次(batch)式热处理炉进行热处理，借由氧化SOI层表面的Si而使变质成氧化膜之后，去除此氧化膜的方法(即所谓的牺牲氧化处理)。

借由此方法将SOI膜厚度高精度地薄膜化至目标值，必须经由正确地调控来使氧化膜厚度达到目标值。然而，实际上由于氧化过程中的大气压的变动会导致氧化率变化的缘故，要对经由热处理而成长的氧化膜厚度进行正确地调控是件非常困难的事。因此，借由氧化膜的形成与去除来进行薄膜化的情形下，会采取使薄膜化处理后的SOI膜厚度比目标值稍(约3nm左右)厚来进行借由氧化膜的形成与去除的薄膜化，之后再另外调控蚀刻时间来借由蚀刻(etching)的薄膜化以达到目标值的方法。

在这两阶段薄膜化的方法中，如专利文献1所示，所采取的是于去除氧化后的氧化膜之后测定SOI膜厚度，以该值为基础，设定下个阶段的蚀刻处理的加工量的方法。

再者，于借由氧化膜的形成与去除以及蚀刻的该两阶段薄膜化处理中，作为缩短步骤的方法，提出有：于氧化后仍带有氧化膜的状态下测定SOI层的膜厚度，基于所测定出的SOI层的膜厚度，以洗净的同一批处理进行氧化膜去除以及蚀刻，还有洗净处理的方法。

再者，除了借由氧化膜的形成与去除以及批次式洗净所进行的薄膜化之外，也提出有使用单片式的蚀刻装置来控制SOI层的薄膜化的方法(专利文献2)。

然而，即使借由这些方法高精度地调控SOI层的膜厚度，平面内加工量不均依然会发生在氧化膜的形成、去除或蚀刻等的薄膜化处理当中，而导致薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度分布的恶化。例如于FD-SOI晶圆之类的晶圆平面内的全点在目标的SOI膜厚度±0.5nm以内之类的有高精度的膜厚度均一性的必要的状况下，会有无法满足膜厚度均一性的要求的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2007-266059号公报

[专利文献2]日本特开2010-092909号公报

技术实现要素：

本发明为解决前述问题，目的在于提供一种SOI晶圆的制造方法，能够制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

为解决上述的问题，本发明提供一种SOI晶圆的制造方法，具有将形成有绝缘体上硅层(SOI层)的SOI晶圆的绝缘体上硅膜厚度(SOI膜厚度)予以调整的薄膜化处理，其中该SOI晶圆的制造方法包含：

(A1)测定步骤，将形成有该SOI层的SOI晶圆在该薄膜化处理前的SOI膜厚度予以测定；

(A2)旋转步骤，基于借由在该(A1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；以及

(A3)薄膜化步骤，将经该(A2)步骤中所旋转的SOI晶圆的SOI层予以薄膜化处理。

依据此SOI晶圆的制造方法，能够制造在调整SOI膜厚度的薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

另外本发明提供一种SOI晶圆的制造方法，具有将形成有SOI层的SOI晶圆的SOI膜厚度予以调整的薄膜化处理，其中该SOI晶圆的制造方法包含：

(B0)形成步骤，在氧化性气体氛围下进行热处理而于该SOI层的表面予以形成热氧化膜；

(B1)测定步骤，在仍带有该热氧化膜的状态下，将在该(B0)步骤中形成有热氧化膜的SOI晶圆的SOI膜厚度予以测定；

(B2)旋转步骤，基于借由在该(B1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；以及

(B3)薄膜化步骤，借由批次(batch)式洗净，而因应于该(B1)步骤所得到的SOI膜厚度来控制该SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以薄膜化处理，其中该批次式洗净包括在该(B2)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜去除以及该SOI层的蚀刻。

依据此SOI晶圆的制造方法，于调整SOI膜厚度的薄膜化处理之前去除形成在SOI层表面的热氧化膜，借由蚀刻来调整膜厚度，能够制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

另外本发明提供一种SOI晶圆的制造方法，具有将形成有SOI层的SOI晶圆的SOI膜厚度予以调整的第一及第二薄膜化处理，其中该SOI晶圆的制造方法包含：

(C0)形成步骤，在氧化性气体氛围下进行热处理而于该SOI层的表面予以形成热氧化膜；

(C1)测定步骤，在仍带有该热氧化膜的状态下，将在该(C0)步骤中形成热氧化膜的SOI晶圆的SOI膜厚度予以测定；

(C2)旋转步骤，基于借由在该(C1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该第一薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该第一薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；

(C3)第一薄膜化步骤，借由批次(batch)式洗净，而因应于该(C1)步骤所得到的SOI膜厚度来控制该SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以第一薄膜化处理而薄膜化至厚于最终的目标值，其中该批次式洗净包括去除在该(C2)步骤中所旋转出的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜以及该SOI层的蚀刻；

(C4)测定步骤，测定该第一薄膜化处理后的SOI晶圆的SOI膜厚度；

(C5)旋转步骤，基于借由该(C4)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该第二薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该第二薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；以及

(C6)第二薄膜化步骤，借由包括在该(C5)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层的蚀刻的洗净，而因应于该(C4)步骤所得到的SOI膜厚度来控制该SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以第二薄膜化处理而薄膜化至最终的目标值。

依据此SOI晶圆的制造方法，借由于调整SOI膜厚度的薄膜化处理之前去除形成在SOI层表面的热氧化膜的第一薄膜化处理，以及借由蚀刻来调整至目标的膜厚度的第二薄膜化处理的两阶段的薄膜化处理，能够制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

又于此时，以单片式洗净来进行该(C6)步骤的洗净为佳。

借由以单片式洗净来进行第二薄膜化处理，更能提升薄膜化处理后的SOI层的膜厚度的控制性来制造SOI晶圆。

又于此时，该旋转位置的决定被决定在会使一表示经该膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布的最大值的区域与一表示预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布的最大值的区域是相重合的位置为佳。

又于此时，该旋转位置的决定被决定在会使一表示经该膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布的最小值的区域与一表示预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布的最小值的区域是相重合的位置为佳。

又于此时，该旋转位置的决定基于经该膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，分别计算以预定的角度变更该旋转位置状态下的薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布，而被决定在会使经该计算出的薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内最大值与平面内最小值的差是在最小的位置。

借由使SOI晶圆旋转于以此基准所决定出的旋转位置而予以薄膜化处理，能更确实地制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

又于此时，测定该薄膜化处理前的SOI膜厚度的步骤以及其后所进行的使该SOI晶圆旋转的步骤，于同一装置内进行为佳。

如此在同一装置内进行，能简化步骤。

又于此时，该SOI层的形成借由离子注入剥离法来进行为佳，该离子注入剥离法至少包括：

接合步骤，将具有借由注入离子所形成的微小气泡层的接合晶圆与作为支持基板的基底晶圆予以接合，以及

形成步骤，以该微小气泡层为边界，剥离接合晶圆而于基底晶圆上予以形成薄膜。

如此，本发明的SOI晶圆的制造方法的SOI层的形成，能够适合使用离子注入剥离法。

又于此时，该薄膜化处理借由浸泡于SC1溶液来进行为佳。

如此，本发明的SOI晶圆的制造方法的该薄膜化处理，能够适合使用SC1溶液。

如以上所述，依据本发明的SOI晶圆的制造方法，能够例如，在进行将形成在SOI层表面的热氧化膜予以去除的SOI层的薄膜化方法中，或是在借由去除热氧化膜与膜厚度调整的两阶段的薄膜化处理中，在高精度地控制SOI层的膜厚度的同时，制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。因此，此方法适合用于要求有极高SOI层膜厚度均一性的FD-SOI晶圆的制造方法。另外，由于提升了SOI膜厚度的平面内分布，使具有目标的膜厚度的SOI晶圆制造产率提升，作为结果能降低程序的成本。

附图说明

图1是显示本发明的SOI晶圆的制造方法的一例的流程图。

图2是显示以图1的流程制造出SOI晶圆的状况的各阶段的SOI膜厚度的平面内分布，以及预先求出的在该薄膜化处理的平面内加工量分布的一例示意图，(a)为显示薄膜化处理前的SOI膜厚度的平面内分布，(b)为显示预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，(c)为显示晶圆旋转后的SOI膜厚度的平面内分布，(d)为显示薄膜化处理前的SOI膜厚度的平面内分布。

图3是显示本发明的SOI晶圆的制造方法的另一例的流程图。

图4是显示本发明的SOI晶圆的制造方法的更另一例的流程图。

具体实施方式

如同上述，需要开发一种SOI晶圆的制造方法，能够制造在调整SOI膜厚度的薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

本申请的发明人关于上述的课题重复地进行深入研究，结果发现了由于在薄膜化处理前的SOI层的平面内分布具有偏差，而且在薄膜化处理的平面内加工量分布也具有偏差，因此，例如在薄膜化处理前的SOI层的膜厚度薄的位置变成是在薄膜化处理的加工量大的位置的状况下，发现到其在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性恶化。并且，本申请的发明人根据这一点，发现到对薄膜化处理前的SOI膜厚度予以测定，并基于所测定到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，借由使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到此旋转位置的状态下来进行薄膜化处理，能改善薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性，从而完成本发明。

亦即，本发明为一种SOI晶圆的制造方法，具有将形成有SOI层的SOI晶圆的SOI膜厚度予以调整的薄膜化处理，该SOI晶圆的制造方法包含：

(A1)测定步骤，将形成有该SOI层的SOI晶圆在该薄膜化处理前的SOI膜厚度予以测定；

(A2)旋转步骤，基于借由在该步骤(A1)的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；以及

(A3)薄膜化步骤，将经该步骤(A2)中所旋转的SOI晶圆的SOI层予以薄膜化处理。

以下，详细地说明本发明，但本发明并未被限定于此。

参照图1的流程图说明本发明的SOI晶圆的制造方法的一例。图1的SOI晶圆的制造方法中，首先于晶圆形成SOI层，接下来测定薄膜化处理前的SOI膜厚度(图1(A1))。接下来，基于借由在(A1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求得的在该薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到所决定的旋转位置(图1(A2))。接下来，将经该(A2)步骤中所旋转的SOI晶圆的SOI层予以薄膜化(图1(A3))。

以下关于各步骤进行更详细地说明。

＜SOI层的形成＞

本发明中，SOI层的形成方法虽并无特别的限定，但借由离子注入剥离法来进行为佳，该离子注入剥离法包括：接合步骤，将具有借由注入离子所形成的微小气泡层的接合晶圆与作为支持基板的基底晶圆予以接合；形成步骤，以该微小气泡层为边界，剥离接合晶圆而于基底晶圆上予以形成薄膜。借由此离子注入剥离法能得到极薄地形成有平面内膜厚度分布相对较小的SOI层的SOI晶圆。

＜(A1)薄膜化处理前的SOI膜厚度测定＞

(A1)步骤中，将形成有SOI层的SOI晶圆在将SOI膜厚度予以调整的薄膜化处理前的SOI膜厚度予以测定。薄膜化处理前的SOI膜厚度测定并无特别限定，能以现有的方法来进行。

＜(A2)SOI晶圆的旋转位置的决定以及SOI晶圆的旋转＞

(A2)步骤中，基于借由在(A1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到所决定出的旋转位置。

要预先求出在SOI膜厚度予以调整的薄膜化处理的平面内加工量分布的时候，例如使用在实际上后续步骤的薄膜化处理所使用的薄膜化方式(例如批次(batch)式洗净机或单片式洗净机等)，来对SOI膜厚度进行薄膜化至达到目标值，薄膜化后进行SOI膜厚度测定来求出加工量分布即可。

进行薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置的决定，基于借由在该(A1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该薄膜化处理的平面内加工量分布来进行。如上所述，例如只要从在薄膜化处理前的SOI层的膜厚度薄的位置变成是在薄膜化处理的加工量大的位置的状况下，薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性恶化一事来看，将旋转位置决定于薄膜化处理前的SOI层的膜厚度与在薄膜化处理的加工量之间的差的参差不齐于晶圆平面内缩小即可解决。作为决定旋转位置的基准，更具体地来说，例如能举出以下三个基准。

＜基准1＞

将能够使一表示经膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布的最大值的区域与一表示预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布的最大值的区域相重合的位置予以决定为旋转位置。

＜基准2＞

将能够使一表示经膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布的最小值的区域与一表示预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布的最小值的区域相重合的位置予以决定为旋转位置。

＜基准3＞

将能够使基于经膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，分别计算以预定的角度变更旋转位置状态下的薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布，而经该计算出的薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内最大值与平面内最小值的差变成最小的位置决定为旋转位置。

例如，借由上述其中一个的基准所决定出的旋转角度来进行旋转SOI晶圆的薄膜化处理，能改善薄膜化处理所引起的SOI膜厚度的平面内分布，或是能使平面内分布的恶化予以最小化。另外，当然旋转位置的决定基准并不限定于此，亦得以依能够使薄膜化处理前的SOI层的膜厚度与在薄膜化处理的加工量之间的差的参差不齐于晶圆平面内缩小的任意的基准而决定旋转位置。

此时，使测定薄膜化处理前的SOI膜厚度的步骤((A1)步骤)以及其后所进行的使SOI晶圆旋转的步骤((A2)步骤)于同一装置内进行，由于能简化步骤所以较佳。更具体的说，在(A1)步骤中使用的SOI膜厚度测定装置内附属有校准用的晶圆旋转机构的状况下，于SOI膜厚度测定当下的晶圆回收时，基于所测定出的SOI膜厚度的平面内分布与预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布而决定出晶圆的旋转位置，使用SOI膜厚度测定装置内的晶圆旋转机构旋转晶圆使之达到所决定出的旋转位置后，再回收至薄膜化处理所使用的洗净机的洗净用载体内，即能在同一装置内进行SOI膜厚度测定与薄膜化处理前的晶圆的旋转，而能使作业简化。

＜(A3)经旋转的SOI晶圆的SOI层的薄膜化＞

(A3)步骤中，将经该步骤(A2)中所旋转的SOI晶圆的SOI层予以薄膜化。作为调整SOI膜厚度的SOI层的薄膜化方法，应用使用批次式洗净机的洗净(蚀刻)所进行的薄膜化虽然是有效果的，但并不限定于此，因应所期望的加工量等，也能应用使用单片式洗净机进行的洗净(蚀刻)、牺牲氧化处理(批处理、单片处理)、气体(HCI等)等的气体蚀刻、干蚀刻、湿蚀刻、氢气或氩气等的还原性氛围气热处理所致的伴随SOI层的缩减厚度的平坦化处理等的种种的薄膜化方法。

另外，薄膜化处理借由将SOI晶圆浸泡于SC1溶液(NH₄OH与H₂O₂的混合水溶液)来进行为佳。

使用批次式洗净机与SC1溶液进行蚀刻的状况，容易在水槽内的上下发生Si蚀刻的平面内加工量的偏差，浸泡于水槽上部的部分的蚀刻加工量会有较浸泡于水槽下部的部分的蚀刻加工量为小的倾向。其原因为在循环在线加热过后的药液自水槽下部所供给，或是因自液面取出及放入晶圆的缘故，使得浸泡时间于晶圆平面内有差异，越处于晶圆下部则浸泡时间变越长所导致。

由此得知，使用薄膜化处理中的批次式洗净机与SC1溶液来进行洗净(蚀刻)的状况，基于借由薄膜化处理前的SOI膜厚度测定所得到的膜厚度的平面内分布以及上述的蚀刻的平面内加工量的偏差，以在进行批次式洗净机洗净前为例，决定旋转位置使SOI膜厚度薄的部分达到批次式洗净机的水槽内上侧，只要预先在批次式洗净前旋转晶圆并装入到洗净用载体来进行洗净，则能使借由批次式洗净机进行薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布与薄膜化处理前相比有所改善，或是能使薄膜化处理后的平面内分布的恶化最小化。

另外，只要事先调查在批次式洗净机内的平面内加工量分布并予以数据库化，基于薄膜化处理前的SOI膜厚度测定来决定批次内的各个的SOI晶圆的旋转位置，旋转各个晶圆使之达到所决定的旋转位置后，由于能装入到洗净用载体来进行洗净，因而能高精度地改善各晶圆的平面内分布，同时也更能简化步骤。

另外，由于晶圆浸泡型的单片式洗净机与批次式同样容易在水槽内的上下产生Si蚀刻的平面内加工量分布的偏差，基于借由在薄膜化步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及上述的蚀刻的平面内加工量分布的偏差，并在借由在单片式洗净机的薄膜化前，决定出旋转位置使SOI膜厚度薄的部分靠近单片式洗净机的水槽内上侧，只要预先在单片式洗净前旋转晶圆装入洗净用载体来进行洗净，则能使借由单片式洗净机进行薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布与薄膜化处理前相比有所改善，或是能使薄膜化处理后的平面内分布的恶化最小化。

另一方面，在保持晶圆水平，而经由上部配管注入药液的药液注水型的单片式洗净机中，所使用的是在薄膜化处理中连续旋转晶圆的方法。因此，薄膜化处理的平面内加工量分布变成同心圆状，虽然即使使薄膜化处理前的晶圆绕中心轴旋转而达到所决定的旋转位置，对于平面内膜厚度分布的影响还是小，但由于在薄膜化处理中的晶圆的连续旋转处于偏心的状况中，平面内加工量分布会自同心圆偏移开，故借由使薄膜化处理前的晶圆旋转至所期望的旋转位置，能够使薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布与薄膜化处理前相比有所改善，或是能使薄膜化处理后的平面内分布的恶化予以最小化。

以下，参照图2更具体地说明本发明的SOI晶圆的制造方法，但本发明并未被限定于此。图2是显示实际以图1的流程制造出SOI晶圆时的各阶段的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布的例子，图2(a)为显示薄膜化处理前的SOI膜厚度的平面内分布，图2(b)为显示预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，图2(c)为显示晶圆旋转后的SOI膜厚度的平面内分布，图2(d)为显示薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布。

首先，在晶圆上形成SOI层，接下来，作为(A1)步骤，测定薄膜化处理前的SOI膜厚度而得到如图2(a)的SOI膜厚度的平面内分布。例如在图2(a)中，SOI膜厚度的平均值为16.7nm，平面内膜厚度分布(膜厚度Range：膜厚度的平面内最大值－平面内最小值)为0.59nm，得知在7点半的测定位置(以晶圆上端作为0度顺时针旋转的225度的位置)SOI膜厚度最是薄。

接下来，作为(A2)步骤，决定出在进行薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，在这之前预先测定在使用SC1溶液的批次式洗净机而使SOI膜厚度经达到12.0nm为止的薄膜化之时的平面内加工量分布，而求出如图2(b)的在薄膜化处理的平面内加工量分布。例如在图2(b)中，得知平均加工量为4.7nm，平面内加工量分布(加工量Range：加工量的平面内最大值－平面内最小值)为0.18nm，且洗净用载体的上侧是加工量最小的。

接下来，基于在(A1)步骤中得到的SOI膜厚度的平面内分布(图2(a))以及如上述所求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布(图2(b))，而决定出在进行批次式洗净时的SOI晶圆的旋转位置。此时，虽然旋转位置能例如基于上述这一类的基准来任意的决定，在此将SOI膜厚度最薄的7点半的测定位置，配合加工量最少的洗净用载体内的上侧的状态而进行批次式洗净的状况为例。此状况下，以顺时针方向135度旋转(图2(c))，使SOI膜厚度最薄的7点半的测定位置到达洗净用载体的上侧(12点的位置)。此时的晶圆的旋转，如上所述，可以在上述(A1)步骤中所使用的SOI膜厚度测定装置内进行，亦得以自SOI膜厚度测定装置取出后再另外进行。

接下来，作为(A3)步骤，将如图2(c)中所顺时针135度旋转状态的晶圆移载至洗净用载体，借由使用SC1溶液的批次式洗净机进行薄膜化，使SOI膜厚度到达12.0nm为止。

测定薄膜化处理后的SOI膜厚度分布之后，如图2(d)所示SOI膜厚度的平均成值为12.0nm，平面内膜厚度分布(膜厚度Range)成为0.56nm，由此得知以如图1流程来进行薄膜化处理既能使平面内膜厚度分布与薄膜化处理前相比有所改善，也能制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

如以上所说明的，依据本发明的SOI晶圆的制造方法，能够制造在调整SOI膜厚度的薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

另外，本发明提供一种SOI晶圆的制造方法，具有将形成有SOI层的SOI晶圆的SOI膜厚度予以调整的薄膜化处理，其中该SOI晶圆的制造方法包含：

(B0)形成步骤，在氧化性气体氛围下进行热处理而于该SOI层的表面予以形成热氧化膜；

(B1)测定步骤，在仍带有该热氧化膜的状态下，将在该(B0)步骤中形成有热氧化膜的SOI晶圆的SOI膜厚度予以测定；

(B2)旋转步骤，基于借由在该(B1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；以及

(B3)薄膜化步骤，借由批次式洗净，而因应于该(B1)步骤所得到的SOI膜厚度来控制该SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以薄膜化处理，其中该批次式洗净包括在该(B2)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜去除以及该SOI层的蚀刻。

参照图3的流程图说明此种SOI晶圆的制造方法的一例。图3的SOI晶圆的制造方法中，首先于晶圆形成SOI层，接下来在氧化性气体氛围下进行热处理而于SOI层的表面予以形成热氧化膜(图3(B0))。接下来在仍带有热氧化膜的状态下，将在薄膜化处理前的SOI膜厚度予以测定(图3(B1))。接下来基于借由在(B1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到所决定的旋转位置(图3(B2))。接下来借由批次式洗净，而因应于(B1)步骤所得到的SOI膜厚度来控制SOI层的蚀刻量的同时，对SOI层予以薄膜化处理，其中批次式洗净包括去除在(B2)步骤中所旋转出的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜以及SOI层的蚀刻(图3(B3))。

＜(B0)热氧化膜的形成＞

本发明中，热氧化膜的形成并无特别的限定，只要是在氧化性气体氛围下进行热处理的方法，能以众所周知的方法来进行。

再者，SOI层的形成、(B1)步骤以及(B2)步骤，分别以等同于上述的SOI层的形成、(A1)步骤以及(A2)步骤来进行即可。

＜(B3)经旋转的SOI晶圆的SOI层的薄膜化＞

(B3)步骤中，借由批次式洗净，而因应于该(B1)步骤所得到的SOI膜厚度(例如平面内平均值)来控制SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以薄膜化，其中该批次式洗净包括在(B2)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜去除以及SOI层的蚀刻。借由包含SOI层的蚀刻的批次式洗净来进行薄膜化的具体方法并无特别限定，以适用于上述的批次式洗净机与使用SC1溶液的洗净(蚀刻)为佳。

依据此SOI晶圆的制造方法，于薄膜化处理之前去除形成在SOI层表面的热氧化膜，借由蚀刻来调整膜厚度，能够制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

另外本发明提供一种SOI晶圆的制造方法，具有将形成有SOI层的SOI晶圆的SOI膜厚度予以调整的第一及第二薄膜化处理，其中该SOI晶圆的制造方法包含：

(C0)形成步骤，在氧化性气体氛围下进行热处理而于该SOI层的表面予以形成热氧化膜；

(C1)测定步骤，在仍带有该热氧化膜的状态下，将在该(C0)步骤中形成热氧化膜的SOI晶圆的SOI膜厚度予以测定；

(C2)旋转步骤，基于借由在该(C1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该第一薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该第一薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；

(C3)第一薄膜化步骤，借由批次(batch)式洗净，而因应于该(C1)步骤所得到的SOI膜厚度来控制该SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以第一薄膜化处理而薄膜化至厚于最终的目标值，其中该批次式洗净包括去除在该(C2)步骤中所旋转出的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜以及该SOI层的蚀刻；

(C4)测定步骤，测定该第一薄膜化处理后的SOI晶圆的SOI膜厚度；

(C5)旋转步骤，基于借由该(C4)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在该第二薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行该第二薄膜化处理时的该SOI晶圆的旋转位置，使该SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置；以及

(C6)第二薄膜化步骤，借由包括在该(C5)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层的蚀刻的洗净，而因应于该(C4)步骤所得到的SOI膜厚度来控制该SOI层的蚀刻量的同时，对该SOI层予以第二薄膜化处理而薄膜化至最终的目标值。

参照图4的流程图说明此种SOI晶圆的制造方法的一例。图4的SOI晶圆的制造方法中，首先于晶圆形成SOI层，接下来在氧化性气体氛围下进行热处理而于SOI层的表面予以形成热氧化膜(图4(C0))。接下来在仍带有热氧化膜的状态下，将在第一薄膜化处理前的SOI膜厚度予以测定(图4(C1))。接下来基于借由在(C1)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在第一薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行第一薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到所决定的旋转位置(图4(C2))。接下来借由批次式洗净，而因应于(C1)步骤所得到的SOI膜厚度来控制SOI层的蚀刻量的同时，对SOI层予以薄膜化处理而薄膜化至厚于最终的目标值，其中批次式洗净包括去除在(C2)步骤中所旋转出的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜以及SOI层的蚀刻(第一薄膜化处理，图4(C3))。接下来，测定第一薄膜化处理后的SOI晶圆的SOI膜厚度(图4(C4))。接下来，基于借由(C4)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在第二薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行第二薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置(图4(C5))。接下来，借由包括在(C5)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层的蚀刻的洗净，而因应于(C4)步骤所得到的SOI膜厚度来控制SOI层的蚀刻量的同时，对SOI层予以薄膜化处理而薄膜化至最终的目标值(第二薄膜化处理，图4(C6))。

再者，SOI层的形成、(C1)步骤以及(C2)步骤，分别以等同于上述的SOI层的形成、(A1)步骤以及(A2)步骤来进行即可。另外，(C0)步骤以等同于上述的(B0)步骤来进行即可。

＜(C3)旋转出的SOI晶圆的SOI层的薄膜化(第一薄膜化处理)＞

(C3)步骤中，借由批次式洗净，而因应于该(C1)步骤所得到的SOI膜厚度(例如：平面内平均值)来控制SOI层的蚀刻量的同时，对SOI层予以薄膜化处理而薄膜化至厚于最终的目标值，其中该批次式洗净包括去除在(C2)步骤中所旋转出的SOI晶圆的SOI层表面的热氧化膜以及SOI层的蚀刻。(C3)步骤中，虽以等同于上述的(B3)步骤来进行即可，第一薄膜化处理中以厚于最终的目标值来进行薄膜化处理，后述的第二薄膜化处理则薄膜化至最终的目标值。

＜(C4)第一薄膜化处理后的SOI膜厚度测定＞

(C4)步骤中，测定第一薄膜化处理后的SOI晶圆的SOI膜厚度。(C4)步骤以等同于上述的(A1)步骤来进行即可。

＜(C5)SOI晶圆的旋转位置的决定以及SOI晶圆的旋转＞

(C5)步骤中，基于借由在(C4)步骤的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在第二薄膜化处理的平面内加工量分布，而决定出在进行第二薄膜化处理时的SOI晶圆的旋转位置，使SOI晶圆绕中心轴旋转而达到该旋转位置。(C5)步骤以等同于上述的(A2)步骤来进行即可。

＜(C6)旋转出的SOI晶圆的SOI层的薄膜化(第二薄膜化处理)＞

(C6)步骤中，借由包括在(C5)步骤中经旋转的SOI晶圆的SOI层的蚀刻的洗净，而因应于(C4)步骤所得到的SOI膜厚度(例如：平面内平均值)来控制SOI层的蚀刻量的同时，对SOI层予以薄膜化处理而薄膜化至最终的目标值。再者，(C6)步骤中的洗净，以等同于上述的(A3)步骤来进行即可，特别是以单片式洗净来进行为佳。

依据此SOI晶圆的制造方法，借由于薄膜化处理之前去除形成在SOI层表面的热氧化膜的第一薄膜化处理，以及借由蚀刻来调整至目标的膜厚度的第二薄膜化处理的两阶段的薄膜化处理，能够制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性更良好的SOI晶圆。

再者，以上所说明的本发明的SOI晶圆的制造方法，适用于Smart Cut法或是SIMOX法(Separation by IMplanted Oxygen)、rTCCP法(room-Temeratture Controlled Cleave Process)等种种的SOI晶圆的制造方法，此些方法也能借由于薄膜化处理前决定出在进行该薄膜化处理时的旋转位置，使SOI晶圆旋转而达到所决定的旋转位置，能够在薄膜化处理后改善SOI层的平面内膜厚度均一性。

如以上所示，依据本发明的SOI晶圆的制造方法，例如，在进行将形成在SOI层表面的热氧化膜予以去除的SOI层的薄膜化方法中，或是在借由去除热氧化膜与膜厚度调整的两阶段的薄膜化处理来进行SOI层的薄膜化的方法中，能够在高精度地控制SOI层的膜厚度的同时，制造在薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。因此，此方法适合用于有极高SOI层膜厚度均一性要求的FD-SOI晶圆的制造方法。另外，由于提升了SOI膜厚度的平面内分布，而使具有目标的膜厚度的SOI晶圆制造产率提升，作为结果能降低程序的成本。

【实施例】

以下，使用实施例及比较例对本发明进行具体的说明，但本发明并未被限定于此。再者，以下的实施例及比较例将SOI层的最终的目标值定于12.0nm，借由第一与第二薄膜化步骤来进行薄膜化。

＜实施例1＞

首先，准备50片借由离子注入剥离法制作的SOI膜厚度150nm的SOI晶圆(直径300mm)，对此SOI晶圆，以显示于表1的氧化条件进行热处理，于SOI层的表面形成热氧化膜。之后使用椭圆偏光计测定形成热氧化膜后的SOI层与热氧化膜的膜厚度。将结果显示于表1。

接下来，基于借由膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在第一薄膜化处理的平面内加工量分布，于SOI膜厚度测定后在移载机(SOI膜厚度测定装置外)使晶圆以顺时针方向135度旋转后移载至洗净用载体，使在SOI层的平面内膜厚度最薄的区域到达进行第一薄膜化处理的洗净槽内的上侧(即加工量最小的区域)。

接下来，作为第一薄膜化处理，使用将多个晶圆作为一个批次而置入同一个卡匣的批次式的洗净机，以显示于表1的洗净条件进行批次式洗净(去除氧化膜洗净)使SOI膜厚度到达(较最终的目标为厚)13.0nm。再者，洗净是组合使用15％HF溶液的洗净(100秒)与使用SC1溶液(NH₄OH水溶液(29％)：H₂O₂水溶液(30％)：H₂O＝1：1：5，液温76℃)的洗净来进行。

其后，进行第一薄膜化处理后的SOI膜厚度的测定，将结果显示于表1。

接下来，基于借由第一薄膜化处理后的膜厚度测定所得到的SOI膜厚度的平面内分布以及预先求出的在第二薄膜化处理的平面内加工量分布，于SOI膜厚度测定后在移载机(SOI膜厚度测定装置外)旋转各个晶圆后移载至洗净用载体，使SOI层的平面内膜厚度最薄的区域到达进行第二薄膜化处理的洗净槽内的上侧(即加工量最小的区域)。

接下来，作为第二薄膜化处理，使用批次式的洗净机，以显示于表1的洗净条件使用SC1溶液进行批次式洗净(膜厚度调整洗净)。在批次式的膜厚度调整洗净中，基于第一薄膜化处理后的SOI膜厚度测定结果，划分洗净用载体，使SOI晶圆依照SOI膜厚度的平面内平均值于每隔0.1nm予以收容，于每个载体改变膜厚度调整洗净的SC1浸泡时间，而薄膜化至目标值(12.0nm)。再者，所使用的SC1与第一薄膜化处理的相同。

其后，进行第二薄膜化处理后的SOI膜厚度的测定。并且根据测定出的第二薄膜化处理后的SOI膜厚度的平面内分布，计算出SOI层已达到12.0nm±0.5nm的晶圆的比率(产率)。将结果显示于表1。

＜实施例2＞

除了进行第一薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转以及进行第二薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转，不另外设置晶圆的旋转步骤而于SOI膜厚度测定装置内的晶圆旋转机构进行以外，进行与实施例1相同的操作，而进行SOI层的薄膜化。再者，进行第一薄膜化处理以及第二薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转，与实施例1相同，旋转使得在SOI层的平面内膜厚度最薄的区域到达进行薄膜化处理的洗净槽内的上侧(即加工量最小的区域)。

将实验条件、在各阶段的SOI膜厚度的测定结果以及计算出的产率显示于表1。

＜实施例3＞

除了进行第一薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转以及进行第二薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转，不另外设置晶圆的旋转步骤而于SOI膜厚度测定装置内的晶圆旋转机构进行，并且第二薄膜化处理以晶圆浸泡型的单片式洗净来进行以外，进行与实施例1相同的操作，而进行SOI层的薄膜化。再者，进行第一薄膜化处理以及第二薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转，与实施例1相同，旋转使得在SOI层的平面内膜厚度最薄的区域到达进行薄膜化处理的洗净槽内的上侧(即加工量最小的区域)。

另外，晶圆浸泡型的单片式洗净是基于第一薄膜化处理后的SOI膜厚度测定结果，因应SOI膜厚度于每片晶圆改变SC1浸泡时间而薄膜化至目标值(12.0nm)。再者，所使用的SC1与第一薄膜化处理的相同。

将实验条件、各阶段的SOI膜厚度测定结果以及计算出的产率显示于表1。

＜比较例1＞

除了不进行第一薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转以及第二薄膜化处理前的SOI晶圆的旋转以外，进行与实施例1相同的操作，而进行SOI层的薄膜化。将实验条件、各阶段的SOI膜厚度的测定结果以及计算出的产率显示于表1。

【表1】

如表1所示，与第一薄膜化处理(氧化膜去除洗净)后的SOI膜厚度比较后，在第一薄膜化处理之前旋转晶圆的实施例1～3中，第一薄膜化处理后的膜厚度Range成为0.64nm，与未旋转晶圆的比较例1(膜厚度Range＝0.75nm)相比，SOI层的膜厚度Range已有改善。

另外，与第二薄膜化处理(膜厚度调整洗净)后的SOI膜厚度相比，第二薄膜化处理之前的晶圆旋转的实施例1～3中，第二薄膜化处理后的膜厚度Range成为0.61nm，与未旋转晶圆的比较例1(膜厚度Range＝0.79nm)相比，SOI层的膜厚度Range已有改善。

另外，膜厚度Range改善的结果，对于SOI膜厚度的规格(12.0nm±0.5nm)的制造产率已有提升。

再者，关于膜厚度Range或产率，SOI膜厚度测定的晶圆回收时，于膜厚度测定装置内旋转晶圆的状况(实施例2)与SOI膜厚度测定后另外旋转晶圆的状况(实施例1)中并没有发现差别。

根据以上可以很清楚地得知，本发明的SOI晶圆的制造方法，能够制造出在调整SOI膜厚度的薄膜化处理后的SOI层的平面内膜厚度均一性良好的SOI晶圆。

此外，本发明并未被限定于上述实施例，上述实施例为例示，凡具有与本发明的申请专利范围所记载的技术思想实质上相同的构成，能得到同样的作用效果的，都被包含在本发明的技术范围内。