JP2546753B2 - Ｓｏｉ基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置における
ＳＯＩ(Silicon on Insulator)基板の製造方法，および
ＳＯＩ基板の製造における被薄膜化シリコン基板の膜厚
測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の半導体装置におけるＳＯＩ基
板，つまり、酸化膜を介して支持体シリコン基板と被薄
膜化シリコン基板とを結合させると共に、被薄膜化シリ
コン基板を研削，および研磨加工して絶縁物上にシリコ
ン薄膜を形成するＳＯＩ基板においては、このシリコン
薄膜の膜厚の精度が極めて重要である。一方、現行の研
磨技術では、研磨時間の制御だけでは、要求に見合う膜
厚精度を得ることが難しく、膜厚を随時測定しつつ研磨
加工を行なわなければならない。

【０００３】目的のシリコン薄膜の膜厚が10μm 程度以
下のときには、可視光はこの程度の厚さのシリコン層を
透過可能なので、表面で反射した光と、薄膜層を透過し
酸化膜との界面で反射した光との干渉を利用した、光干
渉式膜厚計を用いることにより、ＳＯＩ基板を研削プレ
ートまたは研磨プレートに貼着したまゝの状態で、当該
被薄膜化基板の膜厚測定が可能である。しかし、膜厚が
これ以上となると、可視光がシリコンに吸収され易いこ
とから、この方法は利用できない。その為、膜厚が10μ
m 程度以上の場合は、一般に、入射光と表面での反射光
との干渉を利用した光干渉式距離計、あるいは基板とプ
ローブの間の静電容量の変化の測定を利用した静電容量
式距離計などによって基板全体の厚さ（高さ）を測定し
た上で、当該全体の厚さ測定値から、予め測定しておい
た支持体シリコン基板（以下，支持体基板とも呼ぶ）の
厚さを減ずることによって測定するようにしている。こ
の場合、当然、ＳＯＩ基板を一旦研削プレート、もしく
は研磨プレートから剥さなければ測定が出来ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、目的
のシリコン薄膜の膜厚が１０μm 以上の場合、ＳＯＩ基
板を研削プレート、もしくは研磨プレート面から一旦、
引き剥して測定する必要がある。このため、測定された
薄膜厚が所定値に達していない場合などにおいては、こ
れを再研削，もしくは再研磨する必要から、再度，該当
プレート面の正確な位置に貼着させなければならず、工
程的に極めて煩わしいものであった。

【０００５】そして、前記のような再貼着では、対象Ｓ
ＯＩ基板の再貼着位置が、引き剥し前の貼着位置からず
れたり、ワックスなどを利用した貼着においては、当該
ワックスなどの厚さムラ，バラツキなどによって、新た
に、これに対応した研削，もしくは研磨のバラツキを生
じ、ＳＯＩ基板面内での被薄膜化基板の膜厚分布が悪く
なるなどの問題点がある。

【０００６】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、酸化膜を介して支持体基板と被薄膜化基板とを結合
させると共に、被薄膜化基板を研削，および研磨加工し
て薄膜化形成するＳＯＩ基板の製造において、ＳＯＩ基
板を研削プレート，もしくは研磨プレート面に貼着した
まゝの状態で、加工対象の被薄膜化基板の薄膜厚を非接
触的に正確に測定可能とし、かつ当該測定された薄膜厚
が所定の規格値に達していない場合には、これを容易に
再研削，もしくは再研磨し得るようにした，この種のＳ
ＯＩ基板の製造方法，およびＳＯＩ基板の製造における
被薄膜化基板の膜厚測定方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体装置におけるＳＯＩ基板の製
造方法，およびＳＯＩ基板の製造における被薄膜化基板
の膜厚測定方法は、ＳＯＩ基板面の外周部分にあって、
酸化膜を含む被薄膜化基板，もしくは被薄膜化基板の少
なくとも一部を除去，または除去相当の形態にすること
により、該当する表面部を露出させ、酸化膜を含む被薄
膜化基板面と支持体基板の露出面との間，もしくは被薄
膜化基板面と酸化膜の露出面との間に所要の段差部を形
成させるようにし、かつ当該段差部を基準にして被薄膜
化基板の厚さを測定可能にしたものである。

【０００８】これを一層，詳細に述べると、前記した如
く半導体基板としての結合方式によるＳＯＩ基板は、酸
化膜を介して支持体基板と被薄膜化基板とを結合させる
と共に、被薄膜化基板を研削，および研磨加工して薄膜
化形成することで製造されており、通常の場合には、そ
の他の半導体基板の場合と全く同様に、こゝでのＳＯＩ
基板面の外周該当部分については、これがデバイスチッ
プの製造に於いて全く活用されていない。この事実に着
目して、この発明によるＳＯＩ基板の製造方法において
は、被薄膜化基板の外周部の少なくとも一部を、酸化膜
を含むか、もしくはそれ自身を除去し、当該外周部の支
持体基板面，もしくは酸化膜面を露出させて、酸化膜を
含んだ被薄膜化基板と支持体基板との間，もしくは被薄
膜化基板と酸化膜との間にあって、意図的に段差部を形
成させるようにしたものであり、また、この発明による
被薄膜化基板の膜厚測定方法においては、当該段差部を
基準にして所要の被薄膜化基板の厚さを測定し得るよう
にしたものである。

【０００９】すなわち、この発明に係る第１の発明は、
支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介して被薄膜化シ
リコン基板を一体的に結合させ、かつ当該被薄膜化シリ
コン基板を所要厚さまで研削，および研磨して薄膜化す
るＳＯＩ基板の製造方法において、前記被薄膜化シリコ
ン基板の薄膜化が終了する以前に、前記酸化膜を含む当
該被薄膜化シリコン基板の外周部の少なくとも一部を選
択的に除去し、この除去部分対応に、前記支持体シリコ
ン基板面を露出させて、酸化膜を含む被薄膜化シリコン
基板面と、支持体シリコン基板の露出面との間に段差部
を形成させ、当該段差部を被薄膜化シリコン基板の研
削，および研磨による薄膜化制御のための膜厚測定に用
いるようにしたことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法
である。

【００１０】また、この発明に係る第２の発明は、支持
体シリコン基板に対し、酸化膜を介して被薄膜化シリコ
ン基板を一体的に結合させ、かつ当該被薄膜化シリコン
基板を所要厚さまで研削，および研磨して薄膜化するＳ
ＯＩ基板の製造方法において、前記被薄膜化シリコン基
板の薄膜化が終了する以前に、当該被薄膜化シリコン基
板の外周部の少なくとも一部を選択的に除去し、この除
去部分対応に、前記酸化膜面を露出させて、被薄膜化シ
リコン基板面と酸化膜の露出面との間に段差部を形成さ
せ、当該段差部を被薄膜化シリコン基板の研削，および
研磨による薄膜化制御のための膜厚測定に用いるように
したことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法である。

【００１１】また、この発明に係る第３の発明は、支持
体シリコン基板に対し、酸化膜を介して被薄膜化シリコ
ン基板を一体的に結合させ、かつ当該被薄膜化シリコン
基板を所要厚さまで研削，および研磨して薄膜化するＳ
ＯＩ基板の製造方法において、前記支持体シリコン基板
には、所定外径の基板を用い、また、前記被薄膜化シリ
コン基板には、外周部相当分だけ小径にされた基板を用
い、当該所定外径の支持体シリコン基板に対し、その外
周部が露出されるように、前記酸化膜を含む当該小径の
被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させて、酸化膜を
含む被薄膜化シリコン基板面と、支持体シリコン基板の
露出面との間に段差部を形成させ、当該段差部を被薄膜
化シリコン基板の研削，および研磨による薄膜化制御の
ための膜厚測定に用いるようにしたことを特徴とするＳ
ＯＩ基板の製造方法である。

【００１２】また、この発明に係る第４の発明は、支持
体シリコン基板に対し、酸化膜を介して被薄膜化シリコ
ン基板を一体的に結合させ、かつ当該被薄膜化シリコン
基板を所要厚さまで研削，および研磨して薄膜化するＳ
ＯＩ基板の製造方法において、前記支持体シリコン基板
には、所定外径の基板を用い、前記被薄膜化シリコン基
板には、外周部相当分だけ小径にされた基板を用い、当
該所定外径の支持体シリコン基板の全面に形成される前
記酸化膜に対し、その外周部が露出されるように、当該
小径の被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させて、被
薄膜化シリコン基板面と、酸化膜の露出面との間に段差
部を形成させ、当該段差部を被薄膜化シリコン基板の研
削，および研磨による薄膜化制御のための膜厚測定に用
いるようにしたことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法
である。

【００１３】また、この発明に係る第５の発明は、支持
体シリコン基板に対し、酸化膜を介して被薄膜化シリコ
ン基板を一体的に結合させ、かつ当該被薄膜化シリコン
基板を所要厚さまで研削，および研磨して薄膜化するＳ
ＯＩ基板の製造方法において、前記支持体シリコン基板
には、所定外径の基板を用い、前記被薄膜化シリコン基
板には、少なくとも外周部の一部に切欠部を形成させた
基板を用い、当該所定外径の支持体シリコン基板に対
し、前記酸化膜を含む当該切欠部をもつ被薄膜化シリコ
ン基板を一体的に結合させて、酸化膜を含む被薄膜化シ
リコン基板面と、前記切欠部対応の支持体シリコン基板
での露出面との間に段差部を形成させ、当該段差部を被
薄膜化シリコン基板の研削，および研磨による薄膜化制
御のための膜厚測定に用いるようにしたことを特徴とす
るＳＯＩ基板の製造方法である。

【００１４】また、この発明に係る第６の発明は、支持
体シリコン基板に対し、酸化膜を介して被薄膜化シリコ
ン基板を一体的に結合させ、かつ当該被薄膜化シリコン
基板を所要厚さまで研削，および研磨して薄膜化するＳ
ＯＩ基板の製造方法において、前記支持体シリコン基板
には、所定外径の基板を用い、前記被薄膜化シリコン基
板には、少なくとも外周部の一部に切欠部を形成させた
基板を用い、当該所定外径の支持体シリコン基板の全面
に形成される前記酸化膜に対し、当該切欠部をもつ被薄
膜化シリコン基板を一体的に結合させて、被薄膜化シリ
コン基板面と、前記切欠部対応の酸化膜での露出面との
間に段差部を形成させ、当該段差部を被薄膜化シリコン
基板の研削，および研磨による薄膜化制御のための膜厚
測定に用いるようにしたことを特徴とするＳＯＩ基板の
製造方法である。

【００１５】さらに、この発明に係る第７の発明は、前
記請求項１，２，４，５，６，または７記載のＳＯＩ基
板の製造方法において、前記段差部による被薄膜化シリ
コン基板の研削，および研磨による薄膜化制御のための
膜厚測定を、水中にあって非接触的に行なうことを特徴
とするＳＯＩ基板の製造における被薄膜化シリコン基板
の膜厚測定方法である。

【００１６】

【作用】この発明では、ＳＯＩ基板面の外周部分にあっ
て、酸化膜を含む被薄膜化シリコン基板、もしくは被薄
膜化シリコン基板の少なくとも一部を除去，または除去
相当の形態にするようにして、支持体シリコン基板、も
しくは酸化膜の表面部を露出させたから、酸化膜を含む
被薄膜化シリコン基板面と支持体シリコン基板の露出面
との間，もしくは被薄膜化シリコン基板面と酸化膜の露
出面との間に所要の段差部を形成させることができ、か
つ当該段差部を基準にして製造中における被薄膜化シリ
コン基板の厚さを測定し得るのである。

【００１７】

【実施例】以下，この発明に係る半導体装置におけるＳ
ＯＩ基板の製造方法，およびＳＯＩ基板の製造における
被薄膜化シリコン基板の膜厚測定方法の実施例につき、
図１ないし図５を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１(a),(b) はこの発明の第１，第２の実
施例を適用したＳＯＩ基板の概要構成を示すそれぞれに
断面模式図であり、図２は同上第１実施例における被薄
膜化基板での膜厚測定の態様を模式的に示す説明図であ
る。また、図３(a) ないし(d) は同上第１，第２の各実
施例によるＳＯＩ基板の製造方法の主要な工程を順次模
式的に示すそれぞれに断面図、図４は同上製造方法にお
ける被薄膜化基板の膜厚測定工程の態様を模式的に示す
説明図であり、さらに、図５は同上段差測定結果例とし
ての補正済の各測定点と測長器・基板面間距離との関係
を示すグラフである。

【００１９】これらの図１(a),(b) に示す第１，第２の
実施例構成において、結合方式によるＳＯＩ基板１０
は、支持体基板１１に対し、酸化膜１２を介して被薄膜
化基板１３を一体的に結合させると共に、当該被薄膜化
基板１３を所要の厚さまで研削，および研磨加工するこ
とにより、これを薄膜化して製造されており、このよう
に構成されるＳＯＩ基板１０での薄膜化基板１３の厚さ
を測定するために、これらの各実施例では、先にも述
べ、かつ従来からよく知られているように、ＳＯＩ基板
１０の基板面での外周該当部分がデバイスチップの製造
に全く活用されていない点に着目して、それぞれ次のよ
うにしたものである。

【００２０】まず、一方の図１(a) に示す第１実施例で
は、前記ＳＯＩ基板１０における外周部対応の酸化膜１
２を含んだ被薄膜化基板１３の全部，または一部，つま
り少なくとも一部を選択的にエッチング除去して支持体
基板１１の該当露出面１１ａを露出させ、これらの酸化
膜１２を含む被薄膜化基板１３と支持体基板１１との間
に、被薄膜化基板１３の厚さを測定するための段差１４
を意図的に形成させたものであり、また、他方の図１
(b) に示す第２実施例では、前記ＳＯＩ基板１０におけ
る外周部対応の被薄膜化基板１３の少なくとも一部を選
択的にエッチング除去して酸化膜１２の該当露出面１２
ａを露出させ、これらの被薄膜化基板１３と酸化膜１２
との間に、こゝでも、被薄膜化基板１３の厚さを測定す
るための段差１５を意図的に形成させたものである。

【００２１】しかして、前記それぞれ意図的に形成され
た各段差部１１ａ，もしくは１２ａによる被薄膜化基板
１３の厚さ測定には、接触式厚さ計（例えば、ダイヤル
ゲージ）であるとか、あるいは接触式段差計（例えば、
タリステップ）などを用いることができるが、これらの
各測定計器では、共に接触式であることから、各露出面
１１ａ，１２ａのそれぞれ，ひいては各被薄膜化基板１
３を傷付ける惧れがあって必ずしも適切でない。そこ
で、この場合は、非接触式段差計（例えば、非接触式変
位計，もしくは非接触式距離計など）を用いるようにし
ており、この種の非接触による段差測定可能な方式とし
ては、レーザー三角測量方式，焦点深度測定方式，およ
び反射率測定方式などがある。

【００２２】すなわち、一層，具体的に述べると、前記
図１(a) に示した支持体基板１１に露出面１１ａを形成
させた場合の段差測定には、図２に示されているよう
に、１組２台の非接触式段差計２１ａ，２１ｂを用いる
ことにより、一方の非接触式段差計２１ａによって、Ｓ
ＯＩ基板１０の被薄膜化基板１３の表面までの距離２２
ａの値を測定し、他方の非接触式段差計２１ｂによっ
て、支持体基板１１の露出面１１ａまでの距離２２ｂの
値を測定した上で、後者の測定値から、前者の測定値と
既知の酸化膜１２の膜厚値とを減算して、その差の値に
より所要の被薄膜化基板１３の厚さを得るのである。

【００２３】こゝで、前記各非接触式段差計２１ａ，２
１ｂについては、その１台のみを用い、測定位置を一方
から他方へ移動させて、これらの所要各距離２２ａ，２
２ｂの測定値を個別に得るようにしてもよい。

【００２４】ただし、前記図１(b) でのように、酸化膜
１２に露出面１２ａを形成させた場合の段差測定には、
使用する非接触式段差計の種類により、その測定点が、
酸化膜表面であったり、酸化膜下面，つまりこれを換言
すると、支持体基板表面であったり、これらの中間の酸
化膜中であったりすることがあるために、較正を必要と
する。また一方では、反射率測定方式による場合、被薄
膜化基板面と露出面との面状態が相互に異なるときに、
その影響を受け易いので、このときにも対応した較正を
必要とする。

【００２５】さらに、前記研削，および研磨時点におけ
る段差測定は、対象となる製造過程でのＳＯＩ基板を、
研削プレート，もしくは研磨プレートに貼着したまゝで
も、あるいは必要に応じて一旦，引き剥して行なっても
よいが、先に述べたような理由で前者のプレートに貼着
したまゝでの測定をよしとする。 そしてまた、このよ
うにＳＯＩ基板をプレートに貼着したまゝの段差測定
は、大気中，または特別な気相中，ないしは水中の何れ
において行なうも差し支えないが、研削，および研磨途
上での測定が、防水，耐水性非接触段差計を用いて水中
で行なわれる場合には、被測定面の乾燥ムラなどの影響
を避け得るほか、再研削，もしくは再研磨に際して表面
を傷付けるような惧れがない。

【００２６】次に、図３，ないし図５を参照して、この
実施例でのＳＯＩ基板の製造について述べる。

【００２７】この実施例方法においては、まず、例え
ば、Ｃｚ引上げ法Ｎ型〈１００〉による外径 150mm，厚
さ 675μm の２枚１組からなる単結晶シリコン基板３
１，３２を準備し（図３(a))、かつこれらの各単結晶シ
リコン基板３１，３２の一方に対して 1μm 程度の酸化
膜３３を形成させた後、両者を結合させるが、当該結合
に際しては、結合熱処理による酸化性雰囲気のために他
方の裏面に酸化膜３４が生成される（図３(b))。

【００２８】続いて、前記一方の単結晶シリコン基板３
１，こゝでは、被薄膜化基板３１の基板面を、平面研削
盤によって研削し、当該結合基板の全厚が 700±3 μm
となるまで薄膜化させて薄膜化基板３５を得る（図３
(c))。

【００２９】また、前記薄膜化処理を終えた結合基板を
しかるべく洗浄処理し、ついで、当該薄膜化基板３５の
研削面上に、例えば、外径 144mmの耐アルカリ性シール
３６を中心が一致するように貼着させた後、例えば、60
℃，20％ＫＯＨ水溶液中に浸漬させて、当該耐アルカリ
性シール３６のマスクにより、当該薄膜化基板３５の露
出されている外周部分が全てエッチング除去されて、前
記酸化膜３３の該当面３７が露出するまで処理し、この
結果，こゝでの薄膜化基板３５の研削された表面と薄膜
化基板３５の露出面３７との間に段差３８が生成され
（図３(d))るもので、この際、研削を受けない他方の単
結晶シリコン基板３２，こゝでは、支持体基板３２につ
いては、前記酸化膜３４が形成されているために、殆ん
どエッチングされない。

【００３０】そして、前記エッチング処理を終えた結合
基板を、支持体基板３２側で研磨プレート４１（図４参
照）上に貼着させ、薄膜化基板３５の研削された表面
を、研磨盤によってメカノケミカルポリッシュし、つい
で、研磨盤の特性，研磨条件などにより、当該研削され
た表面をおゝよそ10μm 程度まで研磨したと推定できる
時間後、図４に示されているように、この結合基板を研
磨プレート４１毎取り出して、段差測定用の水槽４２内
に水平状態で据え置き、かつ所定の深さまで水４３に浸
した上で、防水，耐水性のレーザー三角測量方式による
測長器４４を用いて、研磨面４５と先の露出面３７との
間の段差４６の値を、次のようにして測定した。

【００３１】すなわち、前記測長器４４の下面における
発光，受光各部を水４３に浸した状態で、研磨面４５上
での最初の測定点４７が、基板オリエンテーションフラ
ット部４８で段差部から中芯方向へ15mmの位置になるよ
うにセットした後、まず、マイクロコンピュータからの
指令によって、当該測長器４４と基板表面間の距離測定
を開始し、この測長器４４を基板表面に平行させて径方
向外側へ移動させながら 0.2mm毎に測定を行ない、当該
測定値データをコンピュータに蓄えると共に、移動走査
距離20mmの最終測定点で測定を終了させ、その後，各測
定点と測長器・基板面間距離との関係をＣＲＴ上に図示
表示させた。

【００３２】こゝで、この種の測定による多くの場合，
基板表面に対する測長器４４の移動が完全に平行ではな
くて、このために当該段差測定に何らかの誤差が加えら
れることを考慮し、その影響を取り除く必要上、測定開
始から10mm走査分のデータより補正をなして、この補正
結果をあらためてＣＲＴ上に図示表示させ、かつ段差測
定値を数値表示させた。このようにしてなされた測定結
果，段差の値は、14.0μm であり、そして、ＳＯＩ膜規
格は、10±1 μm であるので、この場合には、再研磨を
必要とすることが判明した。そこで、許容値に相当する
4μm 分対応の時間だけ再研磨を行なった後、再度，同
様にして段差を測定したところ、10.0μm であった。
なお、この際の補正済の各測定点と測長器・基板面間距
離との関係を図５に示す。当該図５中，５１は薄膜化研
磨面対応データ、５２は酸化膜露出面対応データ、５３
は段差量データ、５４は外周部異常箇所データである。

【００３３】その後、前記段差測定を終了した結合基板
を、例えば、 5％弗化水素酸水溶液に浸漬させて、露出
面対応の酸化膜部分を完全に除去した上で、再度，プレ
ート面に貼着した状態で、上記と同様に段差部の厚さを
測定したところ、10.0μm であった。すなわち、これに
よって前記防水，耐水性のレーザー三角測量方式による
測長器４４のレーザーは、 1μm 程度の酸化膜を透過し
て、実質的に支持体基板面までの距離を測定しているこ
とが判明した。

【００３４】

【発明の効果】以上、実施例によって詳述したように、
この発明方法によれば、支持体シリコン基板に対し、酸
化膜を介して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合さ
せ、かつ当該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研
削，および研磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法に
おいて、ＳＯＩ基板面の外周部分対応に、酸化膜を含む
被薄膜化シリコン基板，もしくは被薄膜化シリコン基板
の少なくとも一部を除去，または除去相当の形態にする
ようにしたから、当該除去，または除去相当の形態に該
当する支持体シリコン基板，もしくは酸化膜の表面部を
露出させることができて、酸化膜を含む被薄膜化シリコ
ン基板面と、支持体シリコン基板の露出面との間，もし
くは被薄膜化シリコン基板面と酸化膜の露出面との間に
所要の段差部を容易に形成し得るのであり、かつ当該段
差部を基準にして製造中における被薄膜化シリコン基板
の厚さを、研削プレート，もしくは研磨プレートなどに
貼着したまゝの状態で極めて容易に測定でき、かつ必要
に応じて簡単に再研削，もしくは再研磨可能であるほ
か、測定雰囲気に制限されず、結果的に、被薄膜化シリ
コン基板の薄膜化制御を容易に行ない得るなどの優れた
特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１，第２の実施例を適用したＳＯ
Ｉ基板の概要構成を示すそれぞれに断面模式図である。

【図２】同上第１実施例における被薄膜化基板での膜厚
測定の態様を模式的に示す説明図である。

【図３】同上第２実施例によるＳＯＩ基板の製造方法の
主要な工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図であ
る。

【図４】同上図３の製造方法における被薄膜化基板の膜
厚測定工程の態様を模式的に示す説明図である。

【図５】同上段差測定結果例としての補正済の各測定点
と測長器・基板面間距離との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ ＳＯＩ基板 １１ 支持体基板（支持体シリコン基板） １１ａ 露出面 １２ 酸化膜 １２ａ 露出面 １３ 被薄膜化基板（被薄膜化シリコン基板） １４ 被薄膜化基板と支持体基板との間の段差 １５ 被薄膜化基板と酸化膜との間の段差 ２１ａ，２１ｂ 非接触式段差計 ２２ａ 非接触式段差計から被薄膜化基板表面までの距
離 ２２ｂ 非接触式段差計から支持体基板露出面までの距
離 ３１ 単結晶シリコン基板（被薄膜化シリコン基板） ３２ 単結晶シリコン基板（支持体シリコン基板） ３３，３４ 酸化膜 ３５ 薄膜化基板 ３６ 耐アルカリ性シール ３７ 酸化膜の露出面 ３８ 薄膜化基板と酸化膜との間の段差 ４１ 研磨プレート ４２ 段差測定用水槽 ４３ 水 ４４ 防水，耐水性のレーザー三角測量方式による測長
器 ４５ 研磨面 ４６ 研磨面と露出面との間の段差 ４７ 測定点 ４８ 基板オリエンテーションフラット部 ５１ 薄膜化研磨面対応データ ５２ 酸化膜露出面対応データ ５３ 段差量データ ５４ 外周部異常箇所データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 正健 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 半導体株式会社 半導体磯部研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−1233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−257742（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−76118（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228326（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介
   して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ、かつ当
   該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研削、および研
   磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法において、 前記被薄膜化シリコン基板の薄膜化が終了する以前に、
   前記酸化膜を含む当該被薄膜化シリコン基板の外周部の
   少なくとも一部を選択的に除去し、この除去部分対応
   に、前記支持体シリコン基板面を露出させて、酸化膜を
   含む被薄膜化シリコン基板面と、支持体シリコン基板の
   露出面との間に段差部を形成させ、当該段差部を被薄膜
   化シリコン基板の研削、および研磨による薄膜化制御の
   ための膜厚測定に用いるようにしたことを特徴とするＳ
   ＯＩ基板の製造方法。
2. 【請求項２】 支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介
   して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ、かつ当
   該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研削、および研
   磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法において、 前記被薄膜化シリコン基板の薄膜化が終了する以前に、
   当該被薄膜化シリコン基板の外周部の少なくとも一部を
   選択的に除去し、この除去部分対応に、前記酸化膜面を
   露出させて、被薄膜化シリコン基板面と酸化膜の露出面
   との間に段差部を形成させ、当該段差部を被薄膜化シリ
   コン基板の研削，および研磨による薄膜化制御のための
   膜厚測定に用いるようにしたことを特徴とするＳＯＩ基
   板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記酸化膜を含む当該被薄膜化シリコン
   基板，もしくは当該被薄膜化シリコン基板の外周部の少
   なくとも一部の選択的除去が、耐エッチング性マスクを
   用いたエッチングによってなされることを特徴とする請
   求項１，２の何れかに記載の半導体装置におけるＳＯＩ
   基板の製造方法。
4. 【請求項４】 支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介
   して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ、かつ当
   該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研削，および研
   磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法において、 前記支持体シリコン基板には、所定外径の基板を用い、
   また、前記被薄膜化シリコン基板には、外周部相当分だ
   け小径にされた基板を用い、当該所定外径の支持体シリ
   コン基板に対し、その外周部が露出されるように、前記
   酸化膜を含む当該小径の被薄膜化シリコン基板を一体的
   に結合させて、酸化膜を含む被薄膜化シリコン基板面
   と、支持体シリコン基板の露出面との間に段差部を形成
   させ、当該段差部を被薄膜化シリコン基板の研削，およ
   び研磨による薄膜化制御のための膜厚測定に用いるよう
   にしたことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
5. 【請求項５】 支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介
   して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ、かつ当
   該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研削，および研
   磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法において、 前記支持体シリコン基板には、所定外径の基板を用い、
   また、前記被薄膜化シリコン基板には、外周部相当分だ
   け小径にされた基板を用い、当該所定外径の支持体シリ
   コン基板の全面に形成される前記酸化膜に対し、その外
   周部が露出されるように、当該小径の被薄膜化シリコン
   基板を一体的に結合させて、被薄膜化シリコン基板面
   と、酸化膜の露出面との間に段差部を形成させ、当該段
   差部を被薄膜化シリコン基板の研削，および研磨による
   薄膜化制御のための膜厚測定に用いるようにしたことを
   特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
6. 【請求項６】 支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介
   して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ、かつ当
   該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研削，および研
   磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法において、 前記支持体シリコン基板には、所定外径の基板を用い、
   また、前記被薄膜化シリコン基板には、少なくとも外周
   部の一部に切欠部を形成させた基板を用い、当該所定外
   径の支持体シリコン基板に対し、前記酸化膜を含む当該
   切欠部をもつ被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ
   て、酸化膜を含む被薄膜化シリコン基板面と、前記切欠
   部対応の支持体シリコン基板での露出面との間に段差部
   を形成させ、当該段差部を被薄膜化シリコン基板の研
   削，および研磨による薄膜化制御のための膜厚測定に用
   いるようにしたことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方
   法。
7. 【請求項７】 支持体シリコン基板に対し、酸化膜を介
   して被薄膜化シリコン基板を一体的に結合させ、かつ当
   該被薄膜化シリコン基板を所要厚さまで研削，および研
   磨して薄膜化するＳＯＩ基板の製造方法において、 前記支持体シリコン基板には、所定外径の基板を用い、
   また、前記被薄膜化シリコン基板には、少なくとも外周
   部の一部に切欠部を形成させた基板を用い、当該所定外
   径の支持体シリコン基板の全面に形成される前記酸化膜
   に対し、当該切欠部をもつ被薄膜化シリコン基板を一体
   的に結合させて、被薄膜化シリコン基板面と、前記切欠
   部対応の酸化膜での露出面との間に段差部を形成させ、
   当該段差部を被薄膜化シリコン基板の研削，および研磨
   による薄膜化制御のための膜厚測定に用いるようにした
   ことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記請求項１，２，４，５，６，または
   ７記載のＳＯＩ基板の製造方法において、 前記段差部
   による被薄膜化シリコン基板の研削，および研磨による
   薄膜化制御のための膜厚測定を、水中にあって非接触的
   に行なうことを特徴とするＳＯＩ基板の製造における被
   薄膜化シリコン基板の膜厚測定方法。