TW201005803A - Silicon epitaxial wafer and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
201005803 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域] 本發明是有關於一種將基板載置於承受體上,而在磊 晶成長裝置内,使磊晶矽層成長來製造磊晶矽晶圓的方 法;以及關於一種藉由此方法而製造出來的磊晶矽晶圓。 【先前技術】 • 磊晶成長技術,是在製造雙載子電晶體(Bipolar transistor)或MOSLSI等的積體電路時所採用的使單晶薄 膜層氣相成長之技術,因為能夠在潔淨的半導體單晶基板 上配合基板的結晶方位而成長均勻的單晶薄膜、或是以摻 雜劑的濃度差異大的方式來形成具有陡p肖的不純物梯度之 接合’所以是一種非常重要的技術。 作為用以進行此種磊晶成長之裝置,通常可區分為縱 型(餅型;panCake型)、圓筒型(cylinder型)及橫型之3種 ®類。延些成長裝置有共同的基本原理。該成長裝置是具備 反應室和加熱手段等而構成,該反應室是在内㈣備用以 載置單晶基板之蟲晶成長用承受體而成,而該加熱手段是 由設置在反應室的外部之画素燈等而構成;將縱型之中每 次處理1片之裝置,稱為單片式磊晶成長裝置。 在此,參照第4圖來說明該單片式磊晶成長裝置。第* 圖是先前所使用的通常的單片式蠢晶成長裝置的一個例子 之概略圖。 該早片式磊晶成長裝置41,具有反應室43,在其表面 3 201005803 要被層積磊晶層之矽基板42 被配置在該反應室43的内 部;且在該反應室43中,今古_ T °又有用以導入原料氣體、载氣之 軋體導入口 44及用以排出氣體 、 叫札耀之軋體排出口 45。又,在 反應室43内,具有用以缸 秕置石夕基板42之承受體 (susceptor)46 〇 又,至少在反應室43的外部, Γ 1具備例如齒素燈等的加 熱手段48 ’用以加熱矽基板42。 ❿ 而且’若使用第4圖所示的單片式蟲晶成長裝置41, 來說明通常在矽基板42上形成磊晶層的方法時,首先,將 單晶梦基板42載置在承受體乜上,然後一邊藉由用以支 持承受體46之支持軸49及使其旋轉(自轉)之未圖示的旋 轉機構,來使單晶石夕基板42旋轉,一邊藉由加熱手段48 將基板42加熱至規定溫度,且藉由以規定時間、規定流 量,將例如使用氫等載氣稀釋而成之三氣石夕院等的原料氣 體,從氣體導人π 44供給至反應室43内。藉此,能得到 種在基板42上已層積有蟲晶層而成之蟲晶石夕晶圓。 針對上述磊晶矽晶圓的製造,以往一直謀求品質的提 高,作為其中一種方法,對形成於承受體上的柱坑 (counterbore)形狀,進行改變。例如,在曰本特開昭 59-50095號公報中’揭示出各種各樣的承受體。如此的承 受體,可大致區分成:支持基板的大約整個背面之型式、 及僅支持基板的一部份之型式(例如參照日本特開昭 59-50095號公報、特開平5_238882號公報、特開平7 58〇39 號公報、特開2004-3 19623號公報)。 4 201005803 在支持基板的大約整個背面之型式中,可舉出:其柱 坑的底面是平坦狀者;在柱坑的底面,形成圓柱狀的凸部 (其直徑,比要載置的基板的直徑小)者;或是與基板接觸 的部分,成為網格狀者等》 但是’如此型式的承受體,由於接觸基板的大約整個 背面’所以會有損傷基板的載置面(背面)這樣的問題。進 而,若在基板的背面殘留有傷痕,則在後面的元件製造步 驟中’成為發塵的原因。 另一方面,在僅支持基板的一部份之型式中,可舉出·· 其環狀的凸部,是被形成於要被載置的基板的邊緣部的更 内側者;或是在柱坑的中央部,進而形成有凹部,來保持 沒有要製作元件之基板的外周部(比邊緣部更内側)者。 但是,此種型式的承受體,雖然不會損傷基板的整個 背面’但是由於只支持基板的一部分,所以會有該接觸部 分的傷痕會變深、或是基板撓曲而從基板的邊緣部發生滑 動這樣的問題。 又,在日本特開2005-235906號公報中,揭示出一種 承受體,為了減少發生在基板背面的傷痕,在柱坑的外周, 形成傾斜面,並以基板的邊緣部接觸該傾斜面的方式來支 持基板。進而,在日本特開2003-100855號公報中,揭示 出一種為了使升降銷不會損傷基板的背面,而在基板的背 面形成矽氧化膜的技術。 但是’即使如此地想辦法來改善基板的支持方法,在 元件製造步驟中的發塵的問題,仍然會發生。 201005803 【發明内容】 本發明是鑒於上述問題點而開發出來,其目的是提供 一種磊晶矽晶圓及其製造方法,該磊晶矽晶圓,即使在元 件製造步驟中,也能降低發塵。 為了達成上述目的’本發明提供一種磊晶矽晶圓的製 造方法,是針對將矽基板載置在承受體上,並藉由使磊晶 鲁 層成長來製造磊晶矽晶圓的方法,其特徵在於: 至少包含:在上述矽基板的整個背面,形成石夕氧化膜 之步驟; 除去已形成在上述矽基板的至少邊緣部上的矽氧化膜 之步驟;以及 經由上述矽氧化膜,將上述矽基板載置在上述承受體 上之步驟; 並且,利用該承受體,經由上述矽氧化膜,來保持上 • 述矽基板,在此狀態下,使磊晶層成長在上述矽基板上。 又,本發明,提供一種磊晶矽晶圓,是使磊晶層成長 在矽基板上而成之磊晶矽晶圓,其特徵在於: 上述矽基板的至少邊緣部及從主背面的外周往内側 1mm為止的範圍,沒有由於承受體而造成的接觸傷痕。特 別是,較佳為:上述矽基板的背面,整個面沒有由於承受 體而造成的接觸傷痕。 如此’將基板(除了基板的邊緣部以外,在主背面具有 矽氧化膜)’經由該矽氧化膜,載置在承受體上,來形成蟲 201005803 晶層’藉此,便能在石夕基板的背面的至少邊緣部及從主背 面的外周往内側lmm為止的範圍、或是整個背面,沒有因 與承受體接觸而產生傷痕的情況, 基板的表面上),並且,在之後的_使;^層成長(成長在 來的:因此’能提高晶圓製造、甚至是元件製造的: 而且,上述矽基板含有摻雜劑的情況,於上述矽氧化 膜的除去步驟中’較佳是:即使增加上财氧化膜的除去 區域’也設為從主背面的外周至往内侧imm為止。 如此’矽基板含有摻雜劑的情況,要除去的矽氧化膜, 最多設為從主背面的外周至往内側lmm為止,藉此,在蟲 晶層的成長中’能抑制從碎基板的背面來的自動捧雜。 此情況,上述除去石夕氧化膜的步驟,較佳是藉由鏡面 研磨來進行;X’上述砍基板的邊緣部,較佳是鏡面。 如此,藉由鏡面研磨,能精度佳地除去邊緣部的矽氧 化膜,又,藉由矽基板的邊緣部是鏡面,能進一步地製造 出沒有發塵的磊晶矽晶圓。 進而,上述形成矽氧化膜的步驟,是藉由化學氣相沈 積法(CVD法)來進行。 如此,藉由利用CVD法來將矽氧化膜形成於矽基板的 整個背面上’不但能簡單地形成CVD矽氧化膜,且在成長 磊晶層後,能簡單地除去矽氡化膜。 若是根據本發明的磊晶矽晶圓及其製造方法,便能在 矽基板的背面沒有因與承受體接觸而產生傷痕的情況下, 201005803 使蟲晶層成長(成長在基板的表面上),並且,在之後的步 驟中,也能抑制由基板來的發塵。因此,能提高晶圓製造、 甚至是元件製造的良率及品質。 【實施方式】 在磊晶晶圓的製造及之後的元件製造中的發塵,除了 從已堆積在邊緣部的聚石夕或位於基板上的傷痕而直接發塵 參 以外’也有在矽氧化膜等的膜形成、除去t程中,石夕氧化 膜殘留在傷痕内部’由於剝離此矽氧化膜而會發塵。因此, 以往便開發出各種各樣的承受體。但是,不論如何地改變 承受體上的基板的支持方法,仍然無法解決元件製造步驟 中的發塵問題。 關於上述成為發塵的原因之基板的傷痕,本發明人進 行深入的研究。 目前’當要製造直徑超過3〇〇mm的磊晶矽晶圓時,藉 ❹ 由利用承受體來支持矽基板的主背面的外周附近(比邊緣 部更内側),來防止與承受體接觸而產生的傷痕。但是,即 便是此種支持方法,在與承受體接觸的點,仍會發生傷痕。 與基板主背面的外周接觸來進行支持之型式的承受 體,若載置晶圓並在氫氣氛中加熱至丨1〇(rc為止,則承受 體與基板局部地黏結,接著,當溫度下降,難結點剝離二 邊剝離部分則成為傷痕。 α右利用電子顯微鏡來觀察此傷痕,則發現在傷痕的内 部含有深的裂紋。傷痕的位置,根據與承受體之接觸角度 8 201005803 5例如在其柱坑的外周部所形成的基板的設置部的 : '《承受體’傷痕是發生在從主背面的外周往内侧
、寬度之間,若設置部的角度小,則與承受體之間的 接觸點’會從φ择;& L 、 從主者面的外周,更往内側移動,而在接觸點, 仍然會由於剝離而發生傷痕。 :為防止傷痕的手段,如日本特開號公 立=考慮藉由CVD氧化膜等,來保護與承受體接觸的 部分。但是,使用承受體來支持矽基板的主背面的外周的 月況至主月面的外周為止,甚至是至邊緣部為止,都存 在著CVD氧化膜’❿成為不佳。這是因為:用來防止傷痕 之夕氧化膜,右存在於邊緣部,則在磊晶層成長時,聚矽 會成長於矽氧化膜上,反而會成為發塵的原因的緣故。 因此本發明人反覆地研究,想到了以下的技術思想, 而凡成本發明。亦即’當要製造並提供—種在基板(使蟲晶 層成長於其上)的者面沒有傷痕,且在之後的步驟中也不會 發塵之遙晶石夕晶圓時’只要使石夕基板沒有直接接觸承受 體’並使聚石夕不會成長即可。 以下’ 一邊參照圖式一邊說明本發明的實施形態,但 本發明並未限定於此實施形態。 第1圖疋在製造本發明的蟲晶石夕晶圓的方、法中,詳細 地表示與承受體之間的接觸關係的剖面圖。又,第3圖是 用以說明有關本發明的單晶矽晶圓的製造方法的步驟流程 圖。 201005803 本發明的蟲晶發晶_製造方法,首先,在步驟A中, 將梦氧化膜4 ’形成於所準備的石夕基板w的整個背面上。 此時’所準備的⑪基板w,沒有特別地限定。 矽乳化膜4的形成,沒有特別地限定,也能進行熱氧 化法來形成,但較佳是藉由CVD(Chemical Vapor Deposition:化學氣相沈積法)來進行。 如此,藉由利肖CVD法來將石夕氧化膜形成於石夕基板的 f個背面,不但能簡單地形成CVD矽氧化膜,且在成長磊 B曰層後,不會損傷磊晶矽晶圓,便能簡單地除去矽氧化膜。 又’例如基板含有摻雜劑的情況,在背面(沒有形成蟲晶層 的面)’利用CVD法所作成㈣氧化膜是敏密的,因此在 蟲晶層的成長中’能防止已包含在基板中的摻雜劑往外方 擴散’也就是能抑制所謂的由於磊晶層的自動摻雜所造成 的電阻率變化。 上述CVD法的條件沒有限定,例如能應用在常壓下進 行的CVD法。 、接著,在步驟3中,如第1圖及第2所示,除去已形 成,石夕基板1的至少邊緣部3上㈣氧化膜4。第2圖是 從背面來看剛除去發氧化膜後的基板w而得到的概略圖。 此時的矽氧化膜,雖然也可以除去直到比邊緣部更内 〇為止,但至少需要剩下要與承受體接觸的部分。此矽氧 化膜,疋為了使承受體與基板不會直接接觸。 又,若過度地除去矽氧化膜至基板的内側為止,則例 如基板含有鬲濃度的硼等的摻雜劑之情況,當使磊晶層成 201005803 長時,大篁的摻雜劑會從背面往外方擴散,於是有可能進 行蠢晶石夕^自動推雜。目此,在擔心會發生自動捧雜的 基板上,使磊晶層成長時,即使增加矽氧化膜的除去區域, 較佳是:從主背面的外周la至往内側lb為止,設為。 如此,基板含有摻雜劑的情況,藉由將已形成於主背 面上的氧化膜除去至不太往内側為止,便能抑制成長中的 蟲晶層的自動摻雜。 矽氧化膜4的除去,例如能利用以下兩種方式來進行: 先在想要殘留下來的矽氧化膜上進行遮蔽(mask),然後浸 潰於HF水溶液中;或是將背面已形成有石夕氧化膜之複數 片基板,使其表背面的主面彼此之間互相重疊,例如以1〇〇 片為單位,批式地將邊緣部浸潰於HF水溶液中。但是, 當想要使製造出來的蟲晶石夕晶圓,進而沒有傷痕的情況, 除去矽氧化膜的步驟B,較佳是藉由鏡面研磨來進行。 利用鏡面研磨來除去已形成於矽基板w的邊緣部3上 # ㈣氧化膜4 ’藉此,可確實地除去氧化膜,且利㈣經 成長步驟,能製造出沒有成長出㈣之以@晶而且, 由於邊緣部平滑化,所以在遙晶步驟中,在邊緣部,能防 止被稱為團塊之聚矽的異常成長。 接著,在步驟C中,經由(隔著)在步驟β中所形成的 矽氧化膜4,將矽基板w載置在承受體16上。 、 此時,承受體16,如第3圖(C)所示,能使用一種在 受體的柱坑的t央,形成有圓柱狀的凸部去 〇可。又,本於明 中所使用的承受體,例如也可以是在中水 * 央形成有環狀的凸 201005803 部者。 但是,本發明中所使用的承香 取又體1 6 ’必須經由石夕氧化 膜4來支持梦基板w。因此,盈、、泰m 此無法使用一種承受體,該承 又體在其柱坑也就是凹部的内部,進而形成有凹部,並利 用柱坑的段差(高低差),以邊緣部或是從基板w的主背面 的外周往内側imm為止的範圍,來進行支持。 因此’即便是針對在其柱坑的中央形成有圓柱狀或環 狀的凸部之承受趙,較佳是侦用 1疋便用種承受體,該凸部的圓 柱或環的直徑,較殘留的石夕氧化膜,大約+ lmm〜2mm左 右0 石夕基板W載置在承受體上的位置,如第3圖所示,是 以被支持在柱坑的中央處的方式來進行載置。 接著,在步驟D中,利用承受體16,經由(隔著)矽氧 化膜4來保持矽基板w,在此狀態下,使磊晶層$成長於 矽基板W的表面上。 磊晶層5,例如能以下述方式來進行成長。先在第* 圖中所介紹的單片式磊晶成長裝置的反應室内配置上述 般的承受體,保持已在背面形成有氧化膜之矽基板,並僅 供給載氣(氫),然後一邊使基板旋轉一邊升溫至原料氣體 的反應溫度也就是丨丨3〇°c為止,接著,將磊晶層的成長溫 度設為大約113〇°C,並藉由以一定的流量,從氣體導入口 供給二氯矽烷與氫,來進行成長。反應時間及原料氣體的 流量’可對應所要形成的磊晶層的厚度來加以適當地變更。 在此步驟D之後,進行從背面來全部除去矽氧化膜4 12 201005803 之步驟E,來製造磊晶矽晶圓1 〇。 如此,將在基板W的主背面具有矽氧化膜之基板,經 由該矽氧化膜,載置在承受體上來形成磊晶層,藉此,在 矽基板的背面,不會發生與承受體接觸而產生的傷痕,便 錢磊晶層成長’並且’在之後的步驟中,能抑制由基板 ㈣發塵。因此,能提高晶圓製造、甚至是元件製造的良 率及品質。 &而,由於在邊緣部沒有殘留石夕氧化膜’所以在轰晶 層成長時’能抑制無用的聚矽的成長。 利用上述本發明时法而製造出來的蟲晶石夕曰曰曰圓,是 在石夕基板w上成長了蟲晶層5而成之蟲晶石夕晶圓,且在 石夕基板W的至少邊緣部3及從主背面的外周1&至往内側 imm的内们b為止的區域,是不會由於承受體而造成接 觸傷痕的區域? 如此的不會因與承受體接觸而發生傷痕之磊晶矽晶 鲁IB ’即使疋在之後的步驟中,也能抑制從基板來的發塵。 因此’能提高晶圓製造、甚至是元件製造的良率及品質。 特別疋磊晶矽晶圓10的矽基板,較佳是整個背面都是 不會由於承受體而造成接觸傷痕的區域,如此的磊晶矽晶 圓此確實地抑制從基板的由於承受體而造成的接觸傷痕 來的發塵。 進而,上述磊晶矽晶圓,較佳是:矽基板w的邊緣部 是^面;藉此’不但能防止聚石夕的成長,並能防止團塊或 想卩(隆起)的成長,進而能防止從基板的邊緣部來的發塵。 13 201005803 [實施例] 以下,顯不本發明的實施例及比較例,更具體說明本 發明’但本發明並未限定於這些例子。 (實施例1、2) 利用第3圖所示的流程,來進行磊晶矽晶圓的製造。 首先,作為基板w,準備一種直徑3〇〇mm、p型、硼 摻雜(6xl〇18at〇ms/Cm3)的P+單晶矽,且具有〇5mm寬度的 邊緣部3之單晶矽基板。此時,基板w的主背面〖,其直 徑是299mm。 接著,藉由常壓下的CVD法,在矽基板|的整個背 面,形成厚度3500A ( 3 5 0 nm )的CVD矽氧化膜。 繼續’藉由鏡面研磨’除去已被形成於基 板的邊緣部及從主背面的外周至往内側lmm為止的區 域上之CVD矽氧化膜。因此,被形成於基板的主背面上的 φ CVD矽氧化膜4的直徑,大約成為297mn^ 接著,將矽基板W,經由(隔著)矽氧化膜4,載置在承 受體16上。 此時,實施例1中的承受體,是使用一種承受體,其 柱坑的直徑是302mm ’且在該柱坑的中央,具有直徑咖 且高度為0· 09mm的圓柱狀凸部(參照第3圖(c))。又,實 施例2中的承受體,是使用一種承受體,其柱坑的直徑是 302mm ’且在s亥柱坑的中央,具有外徑296mm、内徑279mm 且高度為0. 09mm的環狀凸部(未圖示)。 201005803 繼續’先僅將載氣(氫)供給至單片式的磊晶成長裝置 的反應室中,一邊使基板w旋轉一邊升溫至原料氣體的反 應溫度也就是113 0。(:為止,並將磊晶層的成長溫度設為大 約1130°C ’然後從氣体導入口,以10SLM的流量供給作為 反應氣體的三氣;ε夕燒(SiHCh) ’並以5 0SLM的流量供給氫 (HO。並且’在基板w上,形成厚度大約5"ιη的磊晶層。 接著’利用HF(氫氟酸)來除去已形成於基板w的背面 上之矽氧化膜4。 藉此’能製造出一種磊晶矽晶圓,在其基板w的整個 背面’不會有由於承受體而造成的接觸傷痕。 (比較例1) 首先,準備一種與在實施例中所準備的基板w相同規 格的基板W(沒有背面CVD氧化膜)。接著,在承受體的柱 坑内,將基板W載置在具有傾斜(大約丨。的角度)之段差 部釦,使得可在基板的從主背面外周往内側丨mm以内的範 圍内,來支持基板。 繼續,先僅將載氣(氫)供給至單片式的磊晶成長裝置 的反應室中,一邊使基板W旋轉一邊升溫至原料氣體的反 應溫度也就是11 3(TC為止,並將磊晶層的成長溫度設為大 約1130°C ’然後從氣体導入口,以丨〇SLM的流量供給作為 反應氣體的三氣矽烷(SiHCh),並以50SLM的流量供給氫 (Hz)。並且’在基板w上,形成厚度大約的磊晶層。 藉此種方法而製造出來的比較例丨的磊晶矽晶圓,當 15 201005803 使用鹵素燈來觀察基板的背面時,在與承受體接觸的位 置,發現了許多傷痕。 (比較例2) 首先’準備一種與在比較例i中所準備的基板w相同 規格的基板W。接著,將基板贾載置在承受體上,該承受 體,其柱坑的直徑為3〇2mm ’且在該柱坑的中央,且有外 徑28〇mm、内徑279mm且高度為〇.〇9mm之環狀的/凸部。 繼續,先僅將載氣(氫)供給至單片式的蟲晶成長裝置 的反應室中,一邊使基板W旋轉一邊升溫至原料氣體的反 應溫度也就是113(TC為止,並將蟲晶層的成長溫度設為大 約113(TC ’然後從氣体導入口,以10則的流量供給作為 反應氣體的三氣矽烷(SiHCh),並以50SLM的流量供給氫 (1)。並且,在基板W上,形成厚度大約5“m的磊晶層。 結果,被製造出來的磊晶矽晶圓,在基板的主背面, 觀察到因與承受體接觸而產生的傷痕。進而,在接觸部分, 磊晶層成長,因而也觀察到從基板的主背面所產生的高度 約為57nm的石夕的突出部分。 (比較例3) 首先,準備一種與在比較例1中所準備的基板w相同 規格的基板W。 接著,藉由常壓下的CVD法,在矽基板的整個背面, 形成厚度350〇A( 3 5 0 nm)的CVD矽氧化膜。 16 201005803 接著,將石夕基板,經由石夕氧化膜,載置在承受體上β 此時的承受體’是使用—種承受體,其柱坑的直徑是 302咖’且在該柱坑的中央,具有直徑挪咖且高度為 0. 09mm的圓柱狀凸部。 繼續,先僅將載氣(氫)供給至單片式的磊晶成長裝置 的反應至中,一邊使基板W旋轉一邊升溫至原料氣體的反 應溫度也就是113(TC為止,並將磊晶層的成長溫度設為大 約113〇°C,然後從氣体導入口,以10SLM的流量供給作為 反應氣體的三氣矽烷(SiHCl,),並以50SLM的流量供給氫 (Hz)。並且’在基板w上,形成厚度大約5//m的磊晶層。 接著’利用HF(氫氟酸)來除去已形成於基板w的背面 上之CVD氧化膜。 藉此’雖然製造出磊晶矽晶圓,但由於在邊緣部殘留 了 CVD氧化膜,所以在磊晶層成長中,大量地發生聚矽, 而無法獲得可作為製品而出貨之磊晶矽晶圓。 0 關於在上述實施例1、2及比較例1〜3中所製造出來 的磊晶矽晶圓,觀察其背面的傷痕的結果,表示於下述表 1中。 17 201005803 [表i] 背面的氧化膜 承受體的形狀 接觸傷痕的發生 實施例1 主背面的 一部分 在柱坑中,具有圓柱狀的 凸部 無 實施例2 主背面的 一部分 在柱坑中,具有環狀的凸 部 無 比較例1 無 在柱坑中,具有段差,以 基板的從外周至往内側 1刪的區域,來進行支持 從主背面至往内側1刪 以内之與承受體接觸的 部分,有多數傷痕 比較例2 無 在柱坑中,具有環狀的凸 部 在主背面之與承受體接 觸的部分,有多數傷痕 比較例3 包含邊緣部 之整個背面 在柱坑中,具有圓柱狀的 凸部 無 根據此表1的結果可知,若是本發明的磊晶矽晶圓的 製造方法,便能在矽基板的背面不會因與承受體接觸而發 生損傷的情況下,使磊晶層成長。因此,即便是在之後的 步驟中,也能抑制由基板來的發塵,而能提高晶圓製造、 甚至是元件製造的良率及品質。 另外,本發明並未被限定於上述實施形態。上述實施 形態只是例示,凡是具有與被記載於本發明的申請專利範 圍中的技術思想實質上相同的構成,能得到同樣的作用效 果者,不論為何者,皆被包含在本發明的技術範圍内。 18 201005803 【圖式簡單說明】 第1圖是在製造本發明的磊晶矽晶圓的方法中,詳細 地表示與承受體之間的接觸關係的剖面圖。 第2圖是從基板的背面來看而得到的概略圖。 第3圖是用以說明有關本發明的單晶矽晶圓的製造方 法的步驟流程圖。 第4圖是通常的單片式磊晶成長裝置的概略圖。
4 : (CVD)矽氧化膜 5 :磊晶層 1 〇 :磊晶矽晶圓 16 :承受體 W :(矽)基板 【主要元件符號說明】 1 :主背面 1 a :外周 lb :内側 2 :表面 3 ·'.邊緣部
Claims (1)
- 201005803 七、申請專利範圍: ι· 一種磊晶矽晶圓的製造方法,是針對將矽基板載置在 承受體上’並藉由使磊晶層成長來製造磊晶矽晶圓的方 法,其特徵在於: 至少包含:在上述矽基板的整個背面,形成矽氧化膜 之步驟; 除去已形成在上述矽基板的至少邊緣部上的矽氧化膜 之步驟;以及 ❿ 經由上述矽氧化膜,將上述矽基板載置在上述承受體 上之步驟; 並且,利用該承受體,經由上述矽氧化膜,來保持上 述發基板’在此狀態下,使蟲晶層成長在上述石夕基板上。 、、如申§月專利範圍冑!項所述之蠢晶石夕晶圓的製造方 法,其中在上述石夕基板含有摻雜劑的情況,於上述石夕氧化 鲁:的除去步驟中,即使增加上述石夕氧化膜的除去區域,也 ⑶為從主背面的外周至往内側lmm為止。 4.如申請專利範圍第2 法,其中上述除去矽氧化膜 項所述之磊晶矽晶圓的製造方 的步驟’是藉由鏡面研磨來進 20 201005803 行0 二二申⑼專利範圍第1項〜第4項中任-項所述之蟲晶 梦曰曰圓的製造方法’其中上述形切氧化料步驟, 由化學氣相沈積法(CVD法)來進行。 3 6· -種為晶石夕晶圓’是使蟲晶層成長在石夕基板上而成之 磊晶矽晶圓,其特徵在於:上述石夕基板的至少邊緣部及從主背面的外周往内側 1mm為止的範圍,沒有由於承受體而造成的接觸傷痕。 7.如申請專利範圍第6項所述之磊晶矽晶圓,其中上述 矽基板的背面,整個面沒有由於承受體而造成的接觸傷痕。 8'如申請專利範圍第6項或第7項所述之磊晶矽晶圓, 其中上述矽基板的邊緣部是鏡面。 21
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---|---|---|---|---|
JP5571409B2 (ja) * | 2010-02-22 | 2014-08-13 | 株式会社荏原製作所 | 半導体装置の製造方法 |
WO2011125305A1 (ja) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | 信越半導体株式会社 | シリコンエピタキシャルウエーハ、シリコンエピタキシャルウエーハの製造方法、及び半導体素子又は集積回路の製造方法 |
WO2012135469A1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Natcore Technology, Inc. | Method of controlling silicon oxide film thickness |
JPWO2013108335A1 (ja) * | 2012-01-19 | 2015-05-11 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP5845143B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-01-20 | 株式会社Sumco | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法、および、エピタキシャルシリコンウェーハ |
Family Cites Families (16)
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JPH05238882A (ja) | 1992-02-28 | 1993-09-17 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長用サセプタ |
JPH0758039A (ja) | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | サセプタ |
JP3693470B2 (ja) * | 1997-08-08 | 2005-09-07 | 東芝セラミックス株式会社 | 保護膜付きシリコンウェーハの製造方法およびその製造装置 |
JP2000237955A (ja) * | 1999-02-18 | 2000-09-05 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 端面研磨装置におけるウエハ吸着部への液体の供給および真空引き機構 |
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JP2003100855A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハ処理装置、シリコン単結晶ウェーハおよびシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP2003142405A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板の製造方法 |
JP4019998B2 (ja) * | 2003-04-14 | 2007-12-12 | 信越半導体株式会社 | サセプタ及び気相成長装置 |
JP3775681B2 (ja) | 2003-06-12 | 2006-05-17 | 株式会社Sumco | 半導体ウェーハの製造方法 |
KR101144825B1 (ko) * | 2003-06-26 | 2012-05-11 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 실리콘 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 및 실리콘 에피택셜 웨이퍼 |
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US8852349B2 (en) * | 2006-09-15 | 2014-10-07 | Applied Materials, Inc. | Wafer processing hardware for epitaxial deposition with reduced auto-doping and backside defects |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI638387B (zh) * | 2015-12-01 | 2018-10-11 | 世創電子材料公司 | 在沉積室中製造具有磊晶層的半導體晶圓的方法、用於製造具有磊晶層的半導體晶圓的設備、及具有磊晶層的半導體晶圓 |
CN110942986A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 胜高股份有限公司 | 形成于硅晶圆的表面的氧化膜的去除方法 |
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