JP2006108404A - Ｓｏｉウェーハの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリコン薄膜と絶縁体との界面の界面準位密度を低減するＳＯＩウェーハの製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁体上にシリコン薄膜を形成したＳＯＩウェーハの製造方法であって、少なくとも複数の熱処理工程を含み、該複数の熱処理工程のうち最後に行なう熱処理として、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理及び／又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理を行なうことを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、絶縁体上にシリコン薄膜（シリコン活性層）を形成したＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハの製造方法に関するものであり、特に、シリコン薄膜と絶縁体との界面の界面準位密度を低減するＳＯＩウェーハの製造方法に関する。

近年、デバイス用基板として、ＳＯＩウェーハが広く利用されてきている。このようなＳＯＩウェーハの製造方法としては、例えば、２枚のウェーハ同士を貼り合わせる貼り合わせ法や１枚のシリコンウェーハ内に酸素を注入して埋め込み酸化膜（ＢＯＸ（Ｂｕｒｉｅｄ ＯＸｉｄｅ）酸化膜）で仕切られたシリコン薄膜を形成するＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ ＩＭｐｌａｎｔｅｄ ＯＸｙｇｅｎ）法などが知られている。

貼り合わせ法では、例えばシリコンからなるボンドウェーハとベースウェーハのうちの一方の表面に熱酸化膜を形成した後、この形成した酸化膜を介して２枚のウェーハの表面を密着させて貼り合わせる。次に結合熱処理を施すことによって貼り合わせ面の結合力を高め、その後に片方のシリコンウェーハを研磨等により薄膜化することによってシリコン活性層として、ＳＯＩウェーハを製造できる。

また、ＳＩＭＯＸ法では、鏡面研磨等が施されたシリコンウェーハの一方の主表面からウェーハ内部に酸素イオンを注入し、酸素イオン注入層を形成する。その後、例えば不活性ガス雰囲気下１３００℃以上の温度で熱処理し、ウェーハ内部に形成された酸素イオン注入層から埋め込み酸化膜を形成する。これにより、一枚のウェーハから絶縁体上にシリコン薄膜を形成したＳＯＩウェーハを製造できる。

一方、このようにデバイス用基板としてＳＯＩウェーハが利用されるようになってくると、シリコン薄膜と絶縁体との界面、例えばシリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度が非常に重要となってくる。従来の界面準位密度の議論は主にゲート酸化膜/シリコン基板界面で議論されてきたが、近年利用されているＳＯＩウェーハでは、シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面も重要となる。シリコン活性層全体が空乏化するようになってくるとき、シリコン活性層／ＢＯＸ酸化膜界面準位密度（以下、界面準位密度という）が増加すると、キャリア移動度の低下等の問題が発生する。この界面準位密度は、近年報告されているＰｓｅｕｄｏ−ＭＯＳＦＥＴにて評価されるが、デバイスの高集積化や低消費電力化などの高性能化に伴い、シリコン活性層の薄膜化がますます進むものと考えられる。そのため、実際のデバイスでは、シリコン活性層すべてが空乏化され動作することも起こってきており、界面準位密度の低減は一層重要となっている（例えば特許文献１、２及び非特許文献１、２、３参照）。

特開２００１−６０６７６号公報 特開２００１−２６７３８４号公報 S. Cristoleveanu et al., "A Review of the Pseudo-MOS Transistor in SOI Wafers: Operation, Parameter Extraction, and Applications", IEEE Trans. Electron Dev., vol. 47, 1018 (2000). H. J. Hovel, "Si film electrical characterization in SOI substrates by HgFET technique", Solid-State Electronics, vol. 47, 1311 (2003). M. L. Reed and J. D. Plummer, "Chemistry of Si-SiO2 interface trap annealing", J. Appl. Phys., vol. 63, 5776 (1988).

本発明は、シリコン薄膜と絶縁体との界面の界面準位密度を低減するＳＯＩウェーハの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、絶縁体上にシリコン薄膜を形成したＳＯＩウェーハの製造方法であって、少なくとも複数の熱処理工程を含み、該複数の熱処理工程のうち最後に行なう熱処理として、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理及び／又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理を行なうことを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法を提供する（請求項１）。

このように、ＳＯＩウェーハを製造する場合、複数の熱処理工程を含み、該複数の熱処理工程のうち最後に行なう熱処理として、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理、あるいはこれらの両方の熱処理を行なえば、それまでに行なった熱処理工程やその他のＳＯＩウェーハ製造工程において増加した界面準位密度を低減でき、キャリア移動度の高いシリコン活性層を有するＳＯＩウェーハを製造できる。

この場合、前記ＳＯＩウェーハを、ボンドウェーハとベースウェーハとを貼り合わせる貼り合わせ法により製造し、前記熱処理工程として、前記ＳＯＩウェーハの貼り合わせ面を結合させる熱処理を含むものとすることができる（請求項２）。
このように、ＳＯＩウェーハを貼り合わせ法により製造する場合、高温で行なわれる貼り合わせ法工程中の熱処理により界面準位密度が増加する場合があるが、本発明によればこのようにして増加した界面準位密度を最後に行なう熱処理によって好適に低減できる。

また、前記ＳＯＩウェーハを、シリコンウェーハに酸素イオンをイオン注入して埋め込み酸化膜を形成するＳＩＭＯＸ法により製造し、前記熱処理工程として、前記ＳＯＩウェーハの埋め込み酸化膜を形成する熱処理を含むものとすることもできる（請求項３）。
このように、ＳＯＩウェーハをＳＩＭＯＸ法により製造する場合、イオン注入とそれに続いて高温で行なわれる埋め込み酸化膜形成熱処理により界面準位密度が増加する場合があるが、本発明によればこのようにして増加した界面準位密度を最後に行なう熱処理によって好適に低減できる。

この場合、前記熱処理工程として、前記埋め込み酸化膜を形成する熱処理の後に、該形成した埋め込み酸化膜を厚くする熱処理を含むものとすることができる（請求項４）。
このように、ＳＯＩウェーハをＳＩＭＯＸ法により製造する場合であって、前記の埋め込み酸化膜形成熱処理を行なった後、さらに該形成した埋め込み酸化膜を厚くするいわゆるＩＴＯＸ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ ＯＸｉｄａｔｉｏｎ）熱処理を行なう場合、このＩＴＯＸ熱処理によっても界面状態が改善されるが、本発明によれば最後に行なう熱処理によって界面準位密度をさらに好適に低減できる。

また、前記最後の熱処理により、前記ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜と絶縁体との界面における界面準位密度を１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１より高い値から１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下の値とすることができる（請求項５）。
このように、ＳＯＩウェーハ製造工程において、それまでに行なった熱処理工程やその他の製造工程により界面準位密度が増加して１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１より高い値となったとしても、本発明の最後の熱処理を行なうことにより、界面準位密度を１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下の値に改善することができ、これによって例えばキャリア移動度を改善することができる。

本発明に従い、ＳＯＩウェーハを製造する場合、複数の熱処理工程を含み、該複数の熱処理のうち最後に行なう熱処理として、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理及び／又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理を行なえば、それまでに行なった熱処理工程やその他のＳＯＩウェーハ製造工程において増加した界面準位密度を低減でき、キャリア移動度の高いシリコン活性層を有するＳＯＩウェーハを製造できる。

以下、本発明について詳述する。
前述のように、デバイス用基板として近年利用されているＳＯＩウェーハにおいて、シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面等の界面準位密度の低減は重要である。
しかし、この界面準位密度の制御は、ＳＯＩウェーハ製造工程の複雑さなども影響し非常に難しかった。
そこで本発明者らは、このような複雑なＳＯＩウェーハ製造工程においても界面準位密度を制御し、界面準位密度の低いＳＯＩウェーハを製造できる方法を検討したところ、たとえばＳＩＭＯＸ法であれば、酸素イオン注入層の形成工程とそれに続く高温での埋め込み酸化膜形成熱処理工程の影響でシリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面のＤｉｔ（界面準位密度）が増加する可能性があることを見出した。一方の貼り合わせＳＯＩにしても、例えば２枚のウェーハの貼り合わせの後に高温での熱処理が行なわれる等して、シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜間のＤｉｔが増加する可能性があるのは同様である。

このようにＳＩＭＯＸ法や貼り合わせ法等の各種ＳＯＩウェーハ作製工程は、種々の熱処理工程を必要とする。このために、ＳＯＩウェーハ製造工程中でシリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位が増加することがある。
本発明者らは、この課題を解決するため、ＳＯＩウェーハの製造工程に含まれる熱処理工程のうち最後に行なう熱処理として、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理、あるいはこれらの両方の熱処理を行なえば、それまでに行なった熱処理工程やその他のＳＯＩウェーハ製造工程において増加した界面準位密度を低減でき、キャリア移動度の高いシリコン活性層を有するＳＯＩウェーハを製造できることに想到し、本発明を完成させた。

以下では、本発明の実施の形態について、添付した図面に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は本発明に従うＳＯＩウェーハの製造方法であって貼り合わせ法を用いる場合の一例を示す工程図である。

まず、ボンドウェーハとベースウェーハとを用意する（工程１Ａ）。ボンドウェーハはシリコン薄膜とするためシリコンウェーハであり、ベースウェーハはシリコンからなるものであってもよいし、石英、アルミナ等からなる絶縁性ウェーハであってもよい。次に、これらのウェーハを常温で密着させ貼り合わせて貼り合わせウェーハとする（工程１Ｂ）。貼り合わせる際には、例えば２枚のウェーハの一方あるいは両方の表面に熱酸化膜等の酸化膜を形成して、それを介して貼り合わせる。ベースウェーハが絶縁性ウェーハであれば、ボンドウェーハに酸化膜を形成してそれを介して貼り合わせるか直接貼り合わせてもよい。

次に、貼り合わせウェーハの貼り合わせ面の結合強度を上げるために結合熱処理を行なう（工程１Ｃ）。この結合熱処理は例えば水素雰囲気下１２００℃程度の温度で行なうことができる。

次に、貼り合わせウェーハのボンドウェーハを薄膜化する（工程１Ｄ）。この薄膜化は、エッチング処理、研磨処理、イオン注入剥離処理等の従来法により行なうことができる。この工程により、貼り合わせウェーハは絶縁体上にシリコン薄膜を形成したＳＯＩ構造を有するＳＯＩウェーハとなる。

このような各種熱処理を含む製造工程により作製されたＳＯＩウェーハは、シリコン活性層／ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度が増加し、電子移動度が減少している場合がある。通常のＳＯＩウェーハにおいては、界面準位密度（Ｄｉｔ）は５×１０^１１ｃｍ^−２ｅＶ^−１前後であり、電子移動度は６５０ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１前後であるが、ＳＯＩウェーハの作製条件によっては、Ｄｉｔは５×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１、電子移動度は５００ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１前後となる場合がある。これは、ＳＯＩウェーハ作製条件によっては、シリコン活性層／ＢＯＸ酸化膜界面にシリコンのダングリングボンドが過剰に存在する等して、界面状態が通常のＳＯＩウェーハと比べて良くないことを示している。

そこで、その後、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理、あるいはこれらの両方の熱処理を行なう（工程１Ｅ）。これによって、界面の過剰なダングリングボンドが終端される等して界面状態が改善され、界面準位密度を低減でき、しかもこれらの熱処理は最後の熱処理として行なわれるので、その後界面準位密度は増加しない。したがって、このような製造工程により、界面準位密度が低く電子等のキャリア移動度の高いシリコン活性層を有するＳＯＩウェーハを製造できる。
特に、界面準位密度が増加して１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１より高い値となったとしても、工程１Ｅの熱処理を行なうことにより、界面準位密度を１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下の値に改善することができ、これによってキャリア移動度を改善することができる。

工程１Ｅの熱処理として水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理を行なう場合、水素を含む雰囲気としては、例えばウェーハへの配線パターン加工後に行なわれるシンター熱処理の場合のように、窒素ガスに水素ガスを含むものを用いることができる。水素ガスの濃度は、例えば４％未満であれば、爆発下限以下の濃度であり取り扱いも設備も簡単なものとできる。また温度については、このように３００℃以上であれば界面準位密度の低減の効果が得られるものとなるし、４４０℃以下であれば、水素雰囲気によるドーパント濃度の低下や、表面や界面のエッチング等が進行するおそれがないものとなる。熱処理時間は１時間程度で十分に界面準位密度の低減の効果が得られる。

一方、窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理を行なう場合、水素ガスに比べて取り扱いが簡単であるので、窒素ガス１００％の雰囲気とできる。また温度については、このように４００℃以上であれば界面準位密度の低減の効果が得られるものとなるし、１１００℃以下であれば、スリップの発生などの悪影響がないものとなる。熱処理時間は、水素雰囲気下で熱処理を行なう場合と同様、１時間程度で十分である。
また、これらの水素を含む雰囲気下での熱処理及び窒素雰囲気下での熱処理を組み合わせて両方行なってもよい。これらの熱処理を組み合わせることで、さらに様々の原因により生じた界面状態の問題を解決することができる。

図２は本発明に従うＳＯＩウェーハの製造方法であってＳＩＭＯＸ法を用いる場合の一例を示す工程図である。

まず、シリコンウェーハを用意し（工程２Ａ）、このシリコンウェーハを５００℃程度に加熱し、一方の主表面から酸素イオンを所定の深さにイオン注入して酸素イオン注入層を形成する（工程２Ｂ）。イオン注入条件としては例えば、注入エネルギーは一般的に広く用いられている１５０〜２００ｋｅＶ程度とでき、また酸素ドーズ量は、高ドーズ条件であれば１〜２×１０^１８／ｃｍ^２程度とすれば良く、低ドーズ条件であれば２〜４×１０^１７／ｃｍ^２程度に制御すれば良い。このとき、必要に応じて、酸素イオンの注入を２回以上に分割して行うこともできる。

酸素イオン注入後、例えば酸素を１％以下含むアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下１３００℃以上の温度で埋め込み酸化膜形成熱処理を行うことにより、酸素イオン注入層から埋め込み酸化膜を形成する（工程２Ｃ）。熱処理時間は例えば３〜６時間行なえばよい。

また、必要に応じて、工程２Ｃの埋め込み酸化膜形成熱処理の後、該形成した埋め込み酸化膜を厚くするＩＴＯＸ熱処理を行なってもよい（工程２Ｄ）。
具体的には、例えば酸素を数十％程度含むアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下１３００℃以上で数時間の熱処理を行うことによって、雰囲気から基板中に導入される酸素により埋め込み酸化膜を成長させて厚膜化することができる。このＩＴＯＸ熱処理により、埋め込み酸化膜の絶縁耐圧が向上し、さらにシリコン活性層／ＢＯＸ酸化膜の界面の平坦度等が改善され、またシリコン活性層表面の表面粗さも改善されるという効果が得られる。また、ＩＴＯＸ熱処理を行なうとシリコン活性層表面に酸化膜が成長することによりシリコン活性層が消費され、それによって薄膜のシリコン活性層が得られるという利点も持ち合わせている。
このような工程により、シリコンウェーハは絶縁体上にシリコン薄膜を形成したＳＯＩ構造を有するＳＯＩウェーハとなる。

このような埋め込み酸化膜形成処理やＩＴＯＸ熱処理を含む製造工程を経たＳＯＩウェーハは、界面準位密度が増加している場合がある。例えば、前述のようにＤｉｔは５×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１、電子移動度は５００ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１前後となる場合がある。

そこで、その後、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理、あるいはこれらの両方の熱処理を行なう（工程２Ｅ）。この工程は図１に示す工程１Ｅと同様のものである。これによって界面準位密度を低減でき、しかもこれらの熱処理は最後の熱処理として行なわれるので、その後界面準位密度は増加しない。したがって、このような製造工程により、界面準位密度が低く電子等のキャリア移動度の高いシリコン活性層を有するＳＯＩウェーハを製造できる。
前述の場合と同様、界面準位密度が増加して１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１より高い値となったとしても、工程２Ｅの熱処理を行なうことにより、界面準位密度を１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下の値に改善することができ、これによってキャリア移動度を改善することができる。
このような最後の熱処理は、工程に存する複数の熱処理のうち最後の熱処理として行なわれる必要がある。ＳＯＩウェーハの製造工程において、この熱処理後にさらに熱処理が行なわれると、再び界面準位が発生してしまうおそれがあるからである。従って、本発明の最後の熱処理は、工程にある複数の熱処理のうち最後となる熱処理が本発明のものであればよく、必ずしも工程のうち最終工程がこの熱処理である必要はない。従って、最後の熱処理の後に洗浄等の工程が行なわれることは、もちろん有り得る。

なお、上記のような貼り合わせ法又はＳＩＭＯＸ法、又はその他の方法により作製されたＳＯＩウェーハのシリコン活性層／ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度及び電子移動度は、前述のＰｓｅｕｄ−ＭＯＳＦＥＴにより評価することができる。図３はその測定の説明図である。このように、支持基板３、埋め込み酸化膜２、シリコン活性層１が順次積層された構造を有するＳＯＩウェーハ１０に対して、シリコン活性層１の表面にソース電極Ｓとドレイン電極Ｄを取り付け、支持基板３の表面に金属電極４を形成し、ゲート電極Ｇを取り付けて測定を行なう。

以下、本発明の実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。
（実施例１）
試料として導電型がＰ型で直径２００ｍｍ、面方位＜１００＞のシリコンウェーハからＳＩＭＯＸ法によりＳＯＩウェーハを作製した。なお、このＰ型ウェーハのドーパントはボロンである。また、シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜厚さは、１００／１４５ｎｍ程度のものである。
上記ＳＯＩウェーハの製造工程において、埋め込み酸化膜形成熱処理とＩＴＯＸ熱処理を行なった後、従来のＰｓｅｕｄｏ−ＭＯＳＦＥＴによる方法によりシリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度と電子移動度を評価したところ、Ｄｉｔが５×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以上、電子移動度が５００ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１前後と界面状態が悪いウェーハが見つかった。そこで、図４に示すように、炉内温度を４００℃とし窒素ガスを２０ｌ／ｍｉｎの流量で導入する熱処理炉に上記の界面状態が悪いウェーハを投入し、上記窒素ガスの導入に加えて水素ガスを１ｌ／ｍｉｎの流量で導入し、３０分間のシンター熱処理を行なった。その後、水素ガスの導入を停止し、窒素ガスのみ導入して３０分パージングを行い、その後ウェーハを取り出した。そして、再度シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度と電子移動度を評価したところ、Ｄｉｔが５×１０^１１ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下、電子移動度が６５０ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１となり、界面の状態が大幅に改善された。

（実施例２）
試料として実施例１と同様の方法で同様の特性のＳＯＩウェーハを作製した。
上記ＳＯＩウェーハの製造工程において、埋め込み酸化膜形成熱処理とＩＴＯＸ熱処理を行なった後、実施例１と同様の方法によりシリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度と電子移動度を評価したところ、Ｄｉｔが５×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以上、電子移動度が５００ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１前後と界面の状態が悪いウェーハが見つかった。そこで、図５に示すように、炉内温度を１０００℃とし、窒素ガスを２０ｌ／ｍｉｎの流量で導入する熱処理炉に上記の界面状態が悪いウェーハを投入し、６０分間のアニール熱処理を行ない、その後ウェーハを取り出した。そして、再度シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度と電子移動度を評価したところ、Ｄｉｔが６×１０^１１ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下、電子移動度が６６０ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１となり、界面の状態が大幅に改善された。

（実施例３）
試料として実施例１と同様の方法で同様の特性のＳＯＩウェーハを作製した。
上記ＳＯＩウェーハの製造工程において、埋め込み酸化膜形成熱処理とＩＴＯＸ熱処理を行なった後、実施例１と同様の方法によりシリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度と電子移動度を評価したところ、Ｄｉｔが５×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以上、電子移動度が５００ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１前後と界面の状態が悪いウェーハが見つかった。そこで、この界面状態の悪いウェーハに、実施例１と同様な方法で水素を含む雰囲気下でのシンター熱処理を行なった後、実施例２と同様な方法で窒素雰囲気下のアニール熱処理を行なった。そして、再度シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面準位密度と電子移動度を評価したところ、Ｄｉｔが４×１０^１１ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下、電子移動度が６８０ｃｍ^２Ｖ^−１ｓ^−１となり、界面の状態が大幅に改善された。

このように、本発明のＳＯＩウェーハの製造方法によれば、シリコン活性層/ＢＯＸ酸化膜界面の界面状態を改善し、界面準位密度を低減でき、キャリア移動度の高いシリコン活性層を有するＳＯＩウェーハを製造できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
例えば、上記実施例ではＳＩＭＯＸ法により作製したＳＯＩウェーハについて説明したが、本発明のＳＯＩウェーハの製造方法は貼り合わせ法により作製したＳＯＩウェーハやその他の方法で作製したＳＯＩウェーハであっても効果を奏するものである。

本発明に従うＳＯＩウェーハの製造方法であって貼り合わせ法を用いる場合の一例を示す工程図である。 本発明に従うＳＯＩウェーハの製造方法であってＳＩＭＯＸ法を用いる場合の一例を示す工程図である。 Ｐｓｅｕｄｏ ＭＯＳＦＥＴによるＳＯＩウェーハの測定の説明図である。 実施例１及び実施例３における水素を含む雰囲気下での熱処理工程を説明する図である。 実施例２及び実施例３における窒素雰囲気下での熱処理工程を説明する図である。

符号の説明

１…シリコン活性層、 ２…埋め込み酸化膜、 ３…支持基板、 ４…金属電極、
１０…ＳＯＩウェーハ、
Ｓ…ソース電極、 Ｄ…ドレイン電極、 Ｇ…ゲート電極。

Claims (5)

1. 絶縁体上にシリコン薄膜を形成したＳＯＩウェーハの製造方法であって、少なくとも複数の熱処理工程を含み、該複数の熱処理工程のうち最後に行なう熱処理として、水素を含む雰囲気下３００〜４４０℃の熱処理及び／又は窒素雰囲気下４００〜１１００℃の熱処理を行なうことを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
2. 前記ＳＯＩウェーハを、ボンドウェーハとベースウェーハとを貼り合わせる貼り合わせ法により製造し、前記熱処理工程として、前記ＳＯＩウェーハの貼り合わせ面を結合させる熱処理を含むものとすることを特徴とする請求項１に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
3. 前記ＳＯＩウェーハを、シリコンウェーハに酸素イオンをイオン注入して埋め込み酸化膜を形成するＳＩＭＯＸ法により製造し、前記熱処理工程として、前記ＳＯＩウェーハの埋め込み酸化膜を形成する熱処理を含むものとすることを特徴とする請求項１に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
4. 前記熱処理工程として、前記埋め込み酸化膜を形成する熱処理の後に、該形成した埋め込み酸化膜を厚くする熱処理を含むものとすることを特徴とする請求項３に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。
5. 前記最後の熱処理により、前記ＳＯＩウェーハのシリコン薄膜と絶縁体との界面における界面準位密度を１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１より高い値から１×１０^１２ｃｍ^−２ｅＶ^−１以下の値とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のＳＯＩウェーハの製造方法。

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