技術領域

本發明涉及一種制造具有在絕緣體上形成有單晶硅層的絕緣層上覆硅(Silicon-On-Insulator：SOI)結構的SOI晶片的方法。

背景技術

隨著元件一代代地發展，為了滿足趨向于高性能化這一目標，僅靠現有的利用塊硅晶片而實現的尺度效應(Scaling?Effect)已無法應對，必須要采用新的元件結構，作為所述元件結構的原材料，SOI晶片正引人關注。而且，由于使用了SOI晶片的元件的種類擴展，所以與SOI層的厚度一樣，對埋入式氧化膜的厚度也要求廣闊的范圍。

作為該SOI晶片的代表性的制造方法，具有在將氧離子高濃度地注入至硅晶片中后于高溫下進行熱處理從而在晶片內形成氧化膜的稱為SIMOX法(注氧隔離法：Separation?by?Implantation?Oxygen)或貼合法等方法。貼合法，是在形成SOI層的結合晶片與作為支持基板的基體晶片中的至少一方上形成氧化膜，并經由該氧化膜將結合晶片與基體晶片貼合后將結合晶片薄膜化，由此制造出在作為絕緣體的埋入式氧化膜上形成有SOI層的SOI晶片的方法。

在采用了該貼合法的SOI晶片的制造方法中，在較薄SOI層的制作中，從可在均勻且廣泛的膜厚范圍內進行SOI制作這一方面考慮，采用貼合法之一的離子注入剝離法(也稱為智能剝離(Smart?Cut)(注冊商標)法)而制作的SOI晶片正成為主流。

通常在離子注入剝離法中，埋入式氧化膜是通過在進行貼合前的階段中在晶片上使氧化膜成長而形成，通過在該貼合前的氧化膜成長時控制氧化膜的厚度，可控制SOI晶片的埋入式氧化膜的厚度，可將該控制范圍廣泛實施。然而，在埋入式氧化膜較薄的情況下，存在貼合難以實施的傾向，出現了SOI晶片上容易產生稱為空隙或氣泡的缺陷，進一步造成無法實施貼合從而無法形成SOI層的問題。

并且，在以離子注入層為界進行剝離形成SOI層后，也存在為了調整SOI層的厚度或表面狀態而實施各種熱處理的情況，已知此時不僅僅是表面的SOI層的厚度，埋入式氧化膜的厚度也會發生變化，在埋入式氧化膜厚度控制中，也必須要控制SOI晶片制作時的熱處理步驟。也就是說，通過進一步控制SOI晶片制作時的熱處理步驟，可積極地調整埋入式氧化膜的厚度。

如上所述，作為在制作SOI晶片時進行用于減少埋入式氧化膜厚度的熱處理來調整埋入式氧化膜厚度的方法，已知有專利文獻1、專利文獻2的方法。

如專利文獻1及專利文獻2所述，開發了如下方法：采用進行貼合并在之后的SOI晶片制作時的熱處理步驟中進行減薄化以使埋入式氧化膜成為比最終目標厚度厚的狀態這一方法，來制作缺陷較少的SOI晶片。然而，在該方法中，由于熱處理中使用的氣體或熱處理溫度等的不均勻性，導致埋入式氧化膜的減薄部分的面內均勻性變差，結果出現了埋入式氧化膜的面內分布惡化的問題。

[現有技術文獻]

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2004-221198號公報；

專利文獻2：日本特開2006-156770號公報。

發明內容

本發明是鑒于所述情況而完成，其目的在于提供一種SOI晶片的方法，其在對埋入式氧化膜上形成有SOI層的SOI晶片材料進行減少埋入式氧化膜厚度的熱處理來制造SOI晶片的制造方法中，將因進行減少埋入式氧化膜厚度的熱處理時的熱處理溫度等的不均勻性而產生的埋入式氧化膜面內分布惡化，控制在規定范圍內，從而制造出一種埋入式氧化膜膜厚均勻性優異的SOI晶片。

為了解決所述課題，本發明提供一種SOI晶片的制造方法，對下述SOI晶片材料，即，通過在結合晶片與基體晶片的至少一者的表面形成氧化膜，并經由所述形成的氧化膜將所述結合晶片與基體晶片貼合，然后將結合晶片薄膜化而獲得的埋入式氧化膜上形成有SOI層的SOI晶片材料，進行減少所述埋入式氧化膜厚度的熱處理，由此制造具有規定的埋入式氧化膜厚的SOI晶片，其特征在于：根據通過所述熱處理而減少的埋入式氧化膜的厚度與因所述熱處理而產生的埋入式氧化膜面內范圍變化量的容許值之比，計算出進行減少所述埋入式氧化膜厚度的熱處理的SOI晶片材料的SOI層厚度，并對將所述結合晶片進行薄膜化而獲得的SOI晶片材料，進行減少埋入式氧化膜厚度的熱處理，以使SOI層的厚度成為所述計算出的厚度。