本申请公开了一种单晶薄膜晶圆结构及其制备方法，该单晶薄膜晶圆结构包括衬底层和单晶薄膜层，单晶薄膜层位于衬底层的表面上；单晶薄膜层的欧拉角的进动角为0,章动角的为θ±n*180°,旋进角为0，θ的取值范围为‑90°～‑20°，n为正整数；其中，单晶薄膜层对应的单晶晶圆被不同离子在相同条件下进行注入时，弯曲度变化为正值；单晶晶圆的弯曲度变化与单晶晶圆的欧拉角的θ值成反比。本申请实现了单晶晶圆在键合过程中，与衬底层的中间点先接触，提高了键合良率；同时，可通过调整单晶薄膜层的欧拉角，来调整晶圆的弯曲度变化，从而可以改善晶圆形貌。