(57)【要約】【課題】  ＳＯＩウェーハに混入した金属不純物が絶縁性シリコン酸化膜に存在することを防ぐことができ、また絶縁性シリコン酸化膜を汚染した金属不純物をＳＯＩ層を汚染することなく除去できる能力をもつＳＯＩウェーハ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ベースウェーハと表面に設けられたＳＯＩ層とを有するＳＯＩウェーハであって、該ベースウェーハ上に、少なくとも高融点金属膜、シリコン酸化膜、及びＳＯＩ層が順次積層された構造を有するようにした。【選択図】  図１
2005064340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースウェーハと表面に設けられたＳＯＩ層とを有するＳＯＩウェーハであって、該ベースウェーハ上に、少なくとも高融点金属膜、シリコン酸化膜、及びＳＯＩ層が順次積層された構造を有することを特徴とするＳＯＩウェーハ。
【請求項２】
前記高融点金属膜とシリコン酸化膜との間に、さらに高融点金属酸化膜を有することを特徴とする請求項１に記載されたＳＯＩウェーハ。
【請求項３】
前記高融点金属膜がＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の膜であることを特徴とする請求項１または２に記載されたＳＯＩウェーハ。
【請求項４】
ベースウェーハと表面に設けられたＳＯＩ層とを有するＳＯＩウェーハであって、該ベースウェーハ上に、少なくとも高融点金属酸化膜、シリコン酸化膜、及びＳＯＩ層が順次積層された構造を有することを特徴とするＳＯＩウェーハ。
【請求項５】
前記高融点金属酸化膜がＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の酸化膜であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載されたＳＯＩウェーハ。
【請求項６】
前記ベースウェーハがシリコン単結晶ウェーハであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載されたＳＯＩウェーハ。
【請求項７】
第１のシリコン単結晶ウェーハの表面に高融点金属膜を形成する工程と、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記高融点金属膜と前記シリコン酸化膜を介して前記第１のシリコン単結晶ウェーハと前記第２のシリコン単結晶ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する工程と、前記貼り合わせウェーハの前記第２のシリコン単結晶ウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有することを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項８】
第１のシリコン単結晶ウェーハの表面に高融点金属膜を形成する工程と、前記高融点金属膜の表面に高融点金属酸化膜をさらに形成する工程と、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、該高融点金属酸化膜と前記シリコン酸化膜を介して前記第１のシリコン単結晶ウェーハと前記第２のシリコン単結晶ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する工程と、前記貼り合わせウェーハの前記第２のシリコン単結晶ウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有することを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項９】
前記高融点金属膜がＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の膜であることを特徴とする請求項７または８に記載されたＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項１０】
第１のシリコン単結晶ウェーハの表面に高融点金属酸化膜を形成する工程と、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記高融点金属酸化膜と前記シリコン酸化膜を介して前記第１のシリコン単結晶ウェーハと前記第２のシリコン単結晶ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する工程と、前記貼り合わせウェーハの前記第２のシリコン単結晶ウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有することを特徴とするＳＯＩウェーハの製造方法。
【請求項１１】
前記高融点金属酸化膜がＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の酸化膜であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載されたＳＯＩウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス作製用ウェーハであるＳＯＩウェーハに関し、特にデバイス動作に悪影響を及ぼす重金属不純物を除去するためのゲッタリング層を有するＳＯＩウェーハ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路等のデバイスを作製するための半導体ウェーハとしては、主にＣＺ法によって育成されたシリコン単結晶ウェーハが用いられている。このウェーハ上にデバイスを形成する際、ｐ−ｎジャンクションや絶縁体を形成することにより各素子間の分離を行っている。しかし近年、素子分離用絶縁体を予めウェーハ内に形成しておく構造のウェーハが使われるようになってきた。この代表的なものがＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハである。ＳＯＩウェーハの具体的構造はウェーハの深さ方向に対して、表層のシリコン単結晶層（ＳＯＩ層）の下に酸化膜等の絶縁体層（埋め込み酸絶縁層）をはさみ、その下部にまたシリコン単結晶層（支持基板）をもつ三層構造になっている。
【０００３】
このＳＯＩウェーハの製法には大きく分けて、二種類の方法がある。第一の方法は、シリコン単結晶ウェーハの表層から酸素イオンを注入して高濃度酸素イオン注入層を形成し、その後の熱処理にて二つのシリコン単結晶層間にシリコン酸化膜を形成する、いわゆるＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ）である。第二の方法は、少なくとも一方のシリコン単結晶ウェーハの表面に熱酸化等の方法で酸化膜を形成し、その酸化膜と新たに用意したシリコン単結晶ウェーハを貼り合わせた後、一方のウェーハを薄膜化することによりＳＯＩ層を形成する、いわゆる貼り合わせＳＯＩウェーハである。
【０００４】
一方、デバイス動作に悪影響を及ぼす重金属不純物はシリコン単結晶ウェーハを電子デバイス作製用基板として用いる場合に問題とされており、その除去法としてのゲッタリング技術も様々な方法にて開発が進められてきている。これら重金属不純物がデバイスに与える影響については、ＳＯＩウェーハを電子デバイス作製用基板として用いる場合にも問題であり、様々な工夫が施されている。具体的には、後に作製される電子デバイスは表層単結晶層（ＳＯＩ層）に形成されるため、このＳＯＩ層中の金属を除去するため、ＳＯＩ層直下、または絶縁酸化膜直下、絶縁酸化膜下の基板全体、ＳＯＩウェーハ全体の裏面などに、シリコン単結晶ウェーハのゲッタリング技術として培われたあらゆる手法が適用されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
しかし、近年、酸化膜中の金属の物性が明らかになってきており、従来の手法ではＳＯＩウェーハを電子デバイス用として使用する際の問題となる重金属除去の立場において、全く対処できない場合があることがわかってきた。具体的には、ＳＯＩ構造にＦｅが混入した場合である。酸化膜中のＦｅの固溶度は単結晶シリコン中のＦｅの固溶度と比較し、１０００℃で７桁以上高く、１０００℃より低温ではその差はさらに広がることが報告されている（非特許文献１）。
【０００６】
そのため、ＳＯＩ構造中にＦｅが混入すると、従来のいかなるゲッタリング手法、例えば、裏面ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜、高濃度ホウ素添加層（基板）、サンドブラストなどによる結晶歪み層、酸素析出物を高密度に含む層（基板）などを付加しても、Ｆｅをゲッタリング層へ移動させることはできない。何故なら、これらのゲッタリング手法では、ゲッタリング領域におけるＦｅの固溶度がシリコン酸化膜と比して低いため、同一系内によりＦｅの高固溶を可能たらしめる層、すなわちシリコン酸化膜などが存在すれば、そのシリコン酸化膜中にＦｅが存在する方が安定なため、そちらに移動することになる。これが偏析固溶の機構であり、従来の偏析型ゲッタリング手法（例えば、裏面ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜など）はシリコン酸化膜よりは弱いものの、この現象を利用したものである。
【０００７】
これらの事情から、通常考えうるＳＯＩウェーハへのＦｅの混入は、ＳＯＩウェーハの埋め込み絶縁層（埋め込み酸化膜）中へのＦｅの高濃度固溶を意味し、埋め込み酸化膜の絶縁性を著しく悪化させ、ひいてはＳＯＩ層に形成される電子デバイスの特性も著しく悪化させることになり、問題である。
【特許文献１】特開平６−２７５５２５
【特許文献２】特開平９−３２６３９６
【非特許文献１】Ｄ．Ａ．Ｒａｍａｐｐａ  ｅｔ  ａｌ．；Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１４６（１０）（１９９９）３７７３−３７７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ＳＯＩウェーハに混入した金属不純物がシリコン酸化膜（埋め込み酸化膜）に存在することを防ぐことができ、またシリコン酸化膜を汚染した金属不純物をＳＯＩ層を汚染することなく除去できる能力をもつＳＯＩウェーハ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ＳＯＩウェーハ内の埋め込み酸化膜に不純物が偏析する理由は、他の層と比して高固溶度だからである。言い換えれば、金属不純物の存在しうる系内で、最も安定して存在しうる層が埋め込み酸化膜だからである。本発明はその点を考慮してなされたもので、埋め込み酸化膜から不純物を除去し、しかも、除去後に再放出が起こらないよう安定に存在させるために、埋め込み酸化膜よりさらに高固溶度の別層（高融点金属膜及び／又は高融点金属酸化膜）を埋め込み酸化膜の下部（ＳＯＩ層とは反対側）に設けるところに特徴がある。
【００１０】
そのような高融点金属としては、融点が１２００℃以上、好ましくはシリコンの融点以上、より好ましくは１５００℃以上であり、かつ高融点金属そのものがシリコン単結晶ウェーハ中で不純物とならないように、シリコン中における溶解度が低く、かつ拡散の遅い元素が好ましい。具体的には、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷなどの高融点金属膜やその金属酸化膜を挙げることができる。これらの高融点金属のうち、Ｔｉ又はＴａが特に好適である。これらの層は、少なくともパーセントオーダーの金属固溶度を有すものが多く、場合によっては全率固溶するものもある。従って、これら金属やその酸化膜をＳＯＩ構造中に配置することによって、埋め込み酸化膜中の不純物除去という目的が達成できる。
【００１１】
本発明のＳＯＩウェーハの第１の態様は、ベースウェーハと表面に設けられたＳＯＩ層とを有するＳＯＩウェーハであって、該ベースウェーハ上に、少なくとも高融点金属膜、及びシリコン酸化膜、ＳＯＩ層が順次積層された構造を有することを特徴とする。上記高融点金属膜とシリコン酸化膜との間に、さらに高融点金属酸化膜を設ける構成とすることもできる。上記高融点金属膜としてはＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の膜が好適に用いられる。
【００１２】
本発明のＳＯＩウェーハの第２の態様は、ベースウェーハと表面に設けられたＳＯＩ層とを有するＳＯＩウェーハであって、該ベースウェーハ上に、少なくとも高融点金属酸化膜、シリコン酸化膜、及びＳＯＩ層が順次積層された構造を有することを特徴とする。上記高融点金属酸化膜としてはＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の酸化膜が好適に用いられる。上記ベースウェーハとしてはシリコン単結晶ウェーハを用いることができる。
【００１３】
本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の第１の態様は、第１のシリコン単結晶ウェーハの表面に高融点金属膜を形成する工程と、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記高融点金属膜と前記シリコン酸化膜を介して前記第１のシリコン単結晶ウェーハと前記第２のシリコン単結晶ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する工程と、前記貼り合わせウェーハの前記第２のシリコン単結晶ウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の第２の態様は、第１のシリコン単結晶ウェーハの表面に高融点金属膜を形成する工程と、前記高融点金属膜の表面に高融点金属酸化膜をさらに形成する工程と、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、該高融点金属酸化膜と前記シリコン酸化膜を介して前記第１のシリコン単結晶ウェーハと前記第２のシリコン単結晶ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する工程と、前記貼り合わせウェーハの前記第２のシリコン単結晶ウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有することを特徴とする。上記高融点金属膜としてはＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の膜が好適に用いられる。
【００１５】
本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の第３の態様は、第１のシリコン単結晶ウェーハの表面に高融点金属酸化膜を形成する工程と、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記高融点金属酸化膜と前記シリコン酸化膜を介して前記第１のシリコン単結晶ウェーハと前記第２のシリコン単結晶ウェーハとを貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成する工程と、前記貼り合わせウェーハの前記第２のシリコン単結晶ウェーハを薄膜化してＳＯＩ層を形成する工程とを有することを特徴とする。上記高融点金属酸化膜としてはＴｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｐｄ，Ｚｒ，及びＷからなる群から選択された１種又は２種以上の金属の酸化膜が好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＳＯＩウェーハは、ＳＯＩウェーハに混入した金属不純物が絶縁性シリコン酸化膜に存在することを防ぐことができ、また絶縁性シリコン酸化膜を汚染した金属不純物をＳＯＩ層を汚染することなく除去することができる。本発明のＳＯＩウェーハの製造方法によれば、本発明のＳＯＩウェーハを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００１８】
図１は本発明のＳＯＩウェーハの第１の構造例を示す断面的模式図である。図１において、１０ａは本発明のＳＯＩウェーハで、ベースウェーハ１２上に、高融点金属膜１４、シリコン酸化膜１６及びＳＯＩ層１８が順次積層された構造を有している。このようにシリコン酸化膜（埋め込み酸化膜）１６よりさらに高固溶度の高融点金属膜１４を該シリコン酸化膜１６の下部側に設けることによって、シリコン酸化膜１６から不純物を高融点金属膜１４によって除去し、しかも除去した不純物が高融点金属膜１４から再放出しない構造とすることができる。
【００１９】
本発明のＳＯＩウェーハの構造としては図１に示した以外の態様を採用することも可能であり、さらに説明する。図２は本発明のＳＯＩウェーハの第２の構造例を示す断面的模式図である。図２において、１０ｂは本発明のＳＯＩウェーハで、ベースウェーハ１２上に、高融点金属膜１４、高融点金属酸化膜１５、シリコン酸化膜１６及びＳＯＩ層１８が順次積層された構造を有している。つまり、図２の構造は、図１の構造において、高融点金属膜１４とシリコン酸化膜１６との間に、さらに高融点金属酸化膜１５を設けるようにしたものである。図２の構造においてもシリコン酸化膜１６よりさらに高固溶度の高融点金属膜１４及び高融点金属酸化膜１５がシリコン酸化膜１６の下部側に設けられており、図１の構造と同様に、シリコン酸化膜１６から不純物を高融点金属膜１４及び高融点金属酸化膜１５によって除去し、除去した不純物が高融点金属膜１４及び高融点金属酸化膜１５から再放出しないようにすることができる。
【００２０】
図３は本発明のＳＯＩウェーハの第３の構造例を示す断面的模式図である。図３において、１０ｃは本発明のＳＯＩウェーハで、ベースウェーハ１２上に、高融点金属酸化膜１５、シリコン酸化膜１６及びＳＯＩ層が順次積層された構造を有している。図３の構造においても、シリコン酸化膜１６よりさらに高固溶度の高融点金属酸化膜１５がシリコン酸化膜１６の下部側に設けられており、図１及び図２の構造と同様に、シリコン酸化膜１６から不純物を高融点金属酸化膜１５によって除去し、除去した不純物が高融点金属酸化膜１５から再放出しないようにすることができる。
【００２１】
続いて、本発明のＳＯＩウェーハの製造方法について説明する。図４は本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の工程順の第１の例（上述した本発明のＳＯＩウェーハ１０ａの製造工程）を示すフローチャート、図５は図４の工程順の模式図である。まず、第１シリコン単結晶ウェーハ（ベースウェーハ）１２及び第２シリコン単結晶ウェーハ（ボンドウェーハ）１３を用意する〔図４のステップ１００及び１００ａ、図５（ａ１）及び（ａ２）〕。ついで、第１シリコン単結晶ウェーハ１２表面に高融点金属膜１４を形成する〔図４のステップ１０２、図５（ｂ１）〕。第２シリコン単結晶ウェーハ１３表面にシリコン酸化膜１６を形成する〔図４のステップ１０２ａ、図５（ｂ２）〕。そして、上記高融点金属膜１４とシリコン酸化膜１６を介して上記第１シリコン単結晶ウェーハ１２と第２シリコン単結晶ウェーハ１３とを貼り合わせる〔図４のステップ１０４、図５（ｃ）〕。貼り合わせたウェーハの第２シリコン単結晶ウェーハ１３を薄膜化してＳＯＩ層１８を形成し〔図４のステップ１０６、図５（ｄ）〕、図１に示した構造のＳＯＩウェーハ１０ａを完成する(図４ステップ１０８）。
【００２２】
図６は本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の工程順の第２の例（上述した本発明のＳＯＩウェーハ１０ｂの製造工程）を示すフローチャート、図７は図６の工程順の模式図である。図６及び図７の工程順においては、第１シリコン単結晶ウェーハ１２表面に高融点金属膜１４を形成し〔図６のステップ１０２、図７（ｂ１）〕、ついでその高融点金属膜１４の表面にさらに高融点金属酸化膜１５を形成し〔図６のステップ１０３、図７（ｂ３）〕、上記高融点金属酸化膜１５とシリコン酸化膜１６を介して上記第１シリコン単結晶ウェーハ１２と第２シリコン単結晶ウェーハ１３とを貼り合わせる〔図６のステップ１０４ａ、図７（ｃ）〕点を除いて、図４及び図５の工程順と同様であるので再度の説明は省略する。図６及び図７の製造工程によれば図２に示した構造のＳＯＩウェーハ１０ｂが得られる。
【００２３】
図８は本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の工程順の第３の例（上述した本発明のＳＯＩウェーハ１０ｃの製造工程）を示すフローチャート、図９は図８の工程順の模式図である。図８及び図９の工程順においては、第１シリコン単結晶ウェーハ１２表面に高融点金属酸化膜１５を形成し〔図８のステップ１０２ｂ、図９（ｂ３）〕、ついで上記高融点金属酸化膜１５とシリコン酸化膜１６を介して上記第１シリコン単結晶ウェーハ１２と第２シリコン単結晶ウェーハ１３とを貼り合わせる〔図８のステップ１０４ｂ、図９（ｃ）〕点を除いて、図４及び図５の工程順と同様であるので再度の説明は省略する。図８及び図９の製造工程によれば図３に示した構造のＳＯＩウェーハ１０ｃが得られる。
【実施例】
【００２４】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
（実施例１〜３及び比較例１）
【００２５】
ＣＺ法により、直径８インチ、初期酸素濃度１４ｐｐｍａ（ＪＥＩＤＡスケール）、方位＜１００＞の結晶棒を、通常の引き上げ速度（１．２ｍｍ／ｍｉｎ）で引き上げた。この結晶棒をスライス、ラップ、エッチング、鏡面研磨等の加工を行い、一方の面（表面）が鏡面のシリコン単結晶ウェーハを４枚作製した。
【００２６】
これらのウェーハ（第１のシリコン単結晶ウェーハ又はベースウェーハ）のうちの２枚のウェーハの鏡面には、スパッタリング法によりチタン膜を形成し、１枚のウェーハの鏡面にはチタン酸化膜を形成した。さらに、上記チタン膜を形成した２枚のウェーハから１枚を抜き取り、酸化性雰囲気で熱処理することによりチタン膜の表面にチタン酸化膜を形成し、上記２種類のウェーハとあわせて合計３種類のウェーハを作製した。
【００２７】
また、上記のシリコン単結晶ウェーハと同一条件で作製されたウェーハ４枚を別途用意し、これらのウェーハ（第２のシリコン単結晶ウェーハ又はボンドウェーハ）に１０００℃、１２０分で酸素雰囲気の熱処理を施し、表面に１００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した。
【００２８】
上記のチタン膜及び／又はチタン酸化膜が表面（鏡面側）に形成された３種類のウェーハのそれぞれに対し、別途用意した酸化膜付きウェーハの鏡面側を密着させ、１１００℃、１２０分の結合熱処理を酸素雰囲気にて施した。こうしてシリコン単結晶／シリコン酸化膜／チタン膜／シリコン単結晶という構造（実施例１）と、シリコン単結晶／シリコン酸化膜／チタン酸化膜／シリコン単結晶という構造（実施例２）と、シリコン単結晶／シリコン酸化膜／チタン酸化膜／チタン膜／シリコン単結晶という構造（実施例３）をもつ貼り合わせウェーハを作製し、それぞれの第２のシリコン単結晶ウェーハをその裏面（鏡面ではない方の面）から研削・研磨により薄膜化し、最表層のシリコン単結晶層厚（ＳＯＩ層厚）を１０μｍにした。
【００２９】
また、比較例用として前記したチタン膜及び／又はチタン酸化膜のない鏡面シリコン単結晶ウェーハ（第１のシリコン単結晶ウェーハ又はベースウェーハ）と、前記した酸化膜付きシリコン単結晶ウェーハ（第２のシリコン単結晶ウェーハ又はボンドウェーハ）を重ね、同様に１１００℃、１２０分の結合熱処理を酸素雰囲気にて施した後、酸化膜付きウェーハをその裏面（鏡面ではない方の面）から研削・研磨により薄膜化し、最表層のシリコン単結晶層厚（ＳＯＩ層厚）を１０μｍにした（比較例１）。
【００３０】
これら４種類（実施例１〜３の３種類、比較例１の１種類）のＳＯＩウェーハのＳＯＩ層上にＦｅを４×１０13ｃｍ-2の濃度で塗布した。続いて、１０００℃、８時間の熱処理を施し、Ｆｅの汚染（拡散）を行った。その後、ＳＯＩ層に残留したＦｅ濃度をＤＬＴＳ法で測定した。
【００３１】
その結果、チタン膜及び／又はチタン酸化膜層を含まない通常の三層構造のＳＯＩウェーハ（比較例１）では、３×１０11ｃｍ-3の濃度でＦｅが検出されたのに対し、チタン膜及び／又はチタン酸化膜層を含む３種類のＳＯＩウェーハ（実施例１〜３）ではＦｅは検出されなかった。表面への初期塗布量からウェーハの深さ方向に均一にＦｅが分布したとすると、６×１０14ｃｍ-3の濃度のＦｅが存在することになることから、実施例１〜３のいずれのＳＯＩウェーハも表面ＳＯＩ層からＦｅをある程度除けていることがわかる。
【００３２】
さらに表層ＳＯＩ層をフッ化水素酸と硝酸の混合液によるエッチングで除去し、絶縁性シリコン酸化膜中Ｆｅ濃度を化学分析法にて測定したところ、チタン膜及び／又はチタン酸化膜を含まない通常の三層構造のＳＯＩウェーハ（比較例１）では、４×１０18ｃｍ-3の濃度でＦｅが検出された。この値は初期汚染したＦｅのほぼ全量が酸化膜中に存在していることを示す。つまり絶縁性シリコン酸化膜に全ての汚染されたＦｅを集めてしまった結果になり、酸化膜の絶縁性は著しく損なわれたことになる。一方、チタン膜及び／又はチタン酸化膜を含む構造のＳＯＩウェーハ（実施例１〜３）では、Ｆｅは検出されなかった。
【００３３】
以上の結果から、チタン膜及び／又はチタン酸化膜を挟み込むことで、ＳＯＩ層と絶縁性シリコン酸化膜層のどちらからもＦｅを除去できた。
【００３４】
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、かつ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。
【００３５】
例えば、本発明において、ＳＯＩウェーハに挟み込む高融点金属膜及び／又は金属酸化膜は、チタンやチタン酸化膜に限定するものではなく、また酸化膜形成の手法を問われておらず、同様の効果が得られれば本発明の範囲に含まれる。
【００３６】
また、上記実施例においては、第２のシリコン単結晶ウェーハの薄膜化を研削・研磨により行ったが、第２のシリコン単結晶ウェーハの表面に形成したシリコン酸化膜を通して、第２のシリコン単結晶ウェーハの表層部に予め水素イオンを注入しておき、第１のシリコン単結晶ウェーハと貼り合わせた後、水素イオン注入層で剥離することにより薄膜化する、いわゆるスマートカット（登録商標）法によって第２のシリコン単結晶ウェーハの薄膜化を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のＳＯＩウェーハの第１の構造例を示す断面的模式図である。
【図２】本発明のＳＯＩウェーハの第２の構造例を示す断面的模式図である。
【図３】本発明のＳＯＩウェーハの第３の構造例を示す断面的模式図である。
【図４】本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の工程順の第１の例を示すフローチャートである。
【図５】図４の工程順の模式図である。
【図６】本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の工程順の第２の例を示すフローチャートである。
【図７】図６の工程順の模式図である。
【図８】本発明のＳＯＩウェーハの製造方法の工程順の第３の例を示すフローチャートである。
【図９】図８の工程順の模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：本発明のＳＯＩウェーハ、１２：第１のシリコン単結晶ウェーハ（ベースウェーハ）、１３：第２のシリコン単結晶ウェーハ（ボンドウェーハ）、１４：高融点金属膜、１５：高融点金属酸化膜、１６：シリコン酸化膜、１８：ＳＯＩ層。
【図１】
2005064340.tif 000003
【図２】
2005064340.tif 000004
【図３】
2005064340.tif 000005
【図４】
2005064340.tif 000006
【図５】
2005064340.tif 000007
【図６】
2005064340.tif 000008
【図７】
2005064340.tif 000009
【図８】
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【図９】
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