[发明专利]SOI晶圆的制造方法

说明书

本发明涉及一种SOI晶圆的制造方法，其具有对SOI晶圆实施牺牲氧化处理而对SOI层进行减厚调节的工序，其特征在于，实施牺牲氧化处理的SOI晶圆具有单侧流动形状的膜厚分布，通过使用立式热处理炉，组合非旋转氧化及旋转氧化进行牺牲氧化处理的热氧化，由此以抵消SOI层的单侧流动形状的膜厚分布的方式，在SOI层的表面形成具有单侧流动形状的膜厚分布的热氧化膜，去除该形成的热氧化膜，从而制造具有单侧流动形状的膜厚分布被消除的SOI层的SOI晶圆。由此，提供一种SOI晶圆的制造方法，其通过对具有单侧流动形状的SOI层膜厚分布的SOI晶圆实施牺牲氧化处理，使SOI晶圆具有单侧流动形状的膜厚分布被消除的SOI层。

技术领域

本发明涉及一种SOI晶圆的制造方法。

背景技术

利用离子注入剥离法制作SOI晶圆时，为了维持刚剥离后的SOI层的膜厚均匀性并降低剥离面的表面粗糙度，正在进行通过进行高温热处理来代替研磨以改善表面粗糙度的平坦化热处理。

平坦化热处理后，通常会进行用于将SOI层调节至期望的膜厚的牺牲氧化处理，但在该牺牲氧化中，作为可得到面内分布优异的氧化膜厚的热氧化炉，通常使用能够边旋转晶圆边进行热氧化的立式热处理炉。

与利用研磨(接触抛光)的平坦化相比，改善表面粗糙度的平坦化热处理的最大的优点为不使SOI层的膜厚均匀性变差，但是由于平坦化热处理也会略微地进行SOI层的蚀刻，因此与刚剥离后的膜厚均匀性相比，不可避免地会出现一定程度的恶化。

当刚进行平坦化热处理后的SOI层的膜厚分布为同心圆形状时，通过适用专利文献1中记载的方法，能够通过平坦化热处理后的牺牲氧化处理改善SOI层的膜厚分布。

专利文献1中记载了，对于同心圆形状的SOI膜厚分布，通过使用具有晶圆旋转结构的间歇式热处理炉，在升温中或降温中的至少一者下进行牺牲氧化处理中的热氧化，从而形成同心圆形状的氧化膜厚分布，由此抵消SOI膜厚分布，从而改善SOI膜厚分布。

此外，专利文献2中记载了，测定SOI层的膜厚分布，基于预先求出的薄膜化工序中的面内加工余量分布，为了在薄膜化工序后改善SOI层的膜厚分布，在以使晶圆旋转而进行了配置的状态下进行薄膜化。其中，作为对象的薄膜化工序为SC-1清洗。

此外，专利文献3中记载了，在对SOI层进行热氧化处理前，测定面内膜厚分布，基于该测定值，以使SOI层膜厚中较厚的区域的SOI层的面内温度高于较薄的区域的方式，调节灯输出，进行热氧化处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-125909号公报

专利文献2：日本特开2016-66692号公报

专利文献3：日本特开2007-242972号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

如上所述，刚进行平坦化热处理后的SOI层的膜厚分布为同心圆形状时，通过适用专利文献1中记载的方法，能够通过平坦化热处理后的牺牲氧化处理来改善SOI层的膜厚分布。

另一方面，发现了根据进行平坦化热处理的热处理炉的温度分布特性等，有时平坦化热处理后的SOI层的膜厚分布会成为单侧流动的形状(SOI膜厚以特定的方向倾斜的形状)。

由于即使进行使用具有旋转结构的立式热处理炉而使晶圆旋转从而在具有这样的单侧流动形状的膜厚分布的SOI层上形成面内分布优异的氧化膜的牺牲氧化处理，SOI层的单侧流动形状也维持原样，因此无法通过牺牲氧化处理改善SOI层的膜厚分布。