TWI334167B - - Google Patents

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1334167 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於矽單結晶基板的表面處理方法、矽磊晶 晶圓的製造方法及矽磊晶晶圓。 【先前技術】 習知上，作爲在矽單結晶基板之主表面上令矽磊晶層 氣相成長之裝置，例如是使用氣缸型之氣相成長裝置。此 氣相成長裝置是在反應爐的內部具備有多角紡錘狀之感受 器。在感受器的外周面形成有凹座部，在氣相成長時，砍 單結晶基板是以站立狀態所載置。 且說，使用此氣相成長裝置，在低阻抗率之矽單結晶 基板的主面上令高阻抗率的矽磊晶層氣相成長之情形，容 易發生矽單結晶基板內的摻雜劑由矽單結晶基板的背面等 被放出於氣相中，被摻雜在矽磊晶層之現象，即自動摻雜 。因此，在進行氣相成長前，在矽單結晶基板的背面形成 自動摻雜防止用之矽氧化膜。 但是，在前述矽氧化膜之形成使用CVD法之情形’ 矽氧化膜係由矽單結晶基板的背面橫跨外周面之主表面側 而形成故，在氣相成長時，於砂單結晶基板的外周部之主 面側會產生如第9圖所示之小瘤5，即塊狀的多晶矽。而 且，此小瘤5由矽磊晶晶圓脫離而成爲微粒之原因。因此 ，習知上，作爲防止此種小瘤產生之方法，有在去除矽單 結晶基板的外周部整體的矽氧化膜之狀態下’以進行氣相 -5- (2) (2)1334167 成長之方法被提出（例如，參考日本專利特開平I -24 8 5 2 7號公報）。 可是，使用前述特開平1 -2 4 8 5 2 7號公報所揭示之方 法，在矽單結晶基板的主表面上例如以氣缸型之氣相成長 裝置令厚的矽磊晶層氣相成長時，變成該矽磊晶層介於其 間而貼合前述感受器和矽單結晶基板，在矽磊晶晶圓會產 生龜裂。因此，作爲防止此種龜裂產生之方法，則有在控 制矽磊晶層的成長速度之狀態以進行氣相成長之方法被提 出（例如，參考日本專利特開平8 -2 794 70號公報）》 但是，在使用前述特開平8 -279470號公報之方法的 情形，雖可防止龜裂的產生，卻由於矽磊晶層的成長速度 低，矽磊晶晶圓的生產性大幅降低。 【發明內容】 本發明之課題在於提供：於抑制自動摻雜、微粒及龜 裂的產生之狀態下，一面保持高的成長速度，一面可在矽 單結晶基板的主面令磊晶層氣相成長之表面處理方法、矽 磊晶晶圓的製造方法及矽磊晶晶圓。 如依據本發明之第1側面，本發明之矽單結晶基板的 表面處理方法係具有：在覆蓋形成於矽單結晶基板的背面 之矽氧化膜，而且，令矽單結晶基板的外周部之一部份露 出液面上之狀態下，將矽單結晶基板浸漬於氟酸中之氟酸 處理工程》 如依據本發明，矽單結晶基板之背面在覆蓋矽氧化膜 -6 - (3) (3)1334167 之狀態下，藉由將矽單結晶基板浸漬於氟酸（氟化氫）中 ’可不蝕刻去除矽單結晶基板的背面之矽氧化膜而令其殘 留故，在進行氣相成長之情形，能夠抑制自動摻雜的發生 〇 此處，小瘤以所以產生，是在厚度產生不均之狀態下 ，所薄薄形成的矽單結晶基板之外周部的矽氧化膜於氣相 成長時，被氫氣體所蝕刻，而令矽單結晶基板局部地露出 ，矽在此露出部份氣相成長的關係。因此，藉由在令矽單 結晶基板的外周部的一部份露出於液面上之狀態下，將矽 單結晶基板浸漬於氟酸中，令矽單結晶基板的外周部中， 在氟酸處理工程所殘留的外周氧化膜以外的部份成爲不藉 由矽氧化膜所覆蓋之狀態，可以防止小瘤的產生。另外， 關於在氟酸處理工程中所殘留之外周氧化膜，將小瘤容易 產生之部份，即矽單結晶基板的外周部之主表面側領域中 ，矽氧化膜的厚度比較小，會被氫氣體蝕刻而稀疏去除之 部份藉由由氟酸所蒸發之氟酸蒸氣事先予以蝕刻去除，可 令比較厚的矽氧化膜殘留故，在進行氣相成長時，可令殘 留的矽氧化膜被氫氣體蝕刻而局部地令矽單結晶基板露出 之時間變長，因此，可令小瘤不易產生。其結果爲，可以 抑制起因於小瘤之微粒的產生。 且說，矽磊晶晶圓之所以產生龜裂，是由於堆積在感 受器的表面上之多晶矽層，和氣相成長在矽單結晶基板的 主表面上的砂嘉晶層在感受益和砂卓結晶基板的接觸部附 近成爲一體，冷卻時，此部份受到熱應力的關係。因此’ (4) (4)1334167 藉由令一部份所殘留的外周氧化膜和感受器抵接，可令矽 單結晶基板的外周部和感受器成爲非接觸狀態。另外，在 矽氧化膜上不有氣相成長矽磊晶層故，在此狀態下，進行 氣相成長之情形，可令堆積於感受器之表面上的多晶矽層 和矽單結晶基板的主表面上面所氣相成長之矽磊晶層不成 爲一體故，在氣相成長結束後，可以抑制矽磊晶晶圓產生 龜裂。 藉由以上，即使不令矽磊晶層的成長速度變低，對於 前述表面處理後之矽單結晶基板的主表面，也可在抑制自 動摻雜、微粒及龜裂的產生之狀態下，令矽磊晶層氣相成 長。 另外，如依據本發明之第2側面，本發明之矽單結晶 基板的表面處理方法是以：藉由 CVD法，在矽單結晶基 板的背面形成矽氧化膜之氧化膜形成工程，和 令矽單結晶基板的主表面側外周部接觸氟酸蒸氣之氟 酸處理工程之順序來進行該工程。 如依據本發明，藉由以CVD法在矽單結晶基板的背 面形成矽氧化膜，可做成矽單結晶基板的背面藉由矽氧化 膜所覆蓋之狀態故，在進行氣相成長之際，可以抑制自動 摻雜的發生。 另外，藉由令矽單結晶基板的主表面外周部接觸氟酸 蒸氣，在形成於矽單結晶基板的外周部之主表面側的矽氧 化膜中’將小瘤容易產生之部份，即矽氧化膜的厚度比較 小’會被氫氣體蝕刻而稀疏去除之部份事先予以蝕刻去除 -8- (5) (5)1334167 ’令比較厚的矽氧化膜殘留故。因此，在進行氣相成長時 ’可令殘留的矽氧化膜被氫氣體蝕刻而局部地令矽單結晶 基板露出之時間變長，因此，可令小瘤不易產生。其結果 爲，可以抑制起因於小瘤之微粒的產生。 另外，在將矽單結晶基板載置於感受器時，藉由令殘 留於矽單結晶基板的外周部之矽氧化膜和感受器抵接，可 令矽單結晶基板的外周部和感受器成爲非接觸狀態。另外 ，矽磊晶層不在矽氧化膜上氣相成長故，藉由在此狀態下 進行氣相成長，可令堆積在感受器的表面上之多晶矽層和 氣相成長在矽單結晶基板的主表面上之矽磊晶層不成爲一 體故，可以抑制在氣相成長結束後，在矽磊晶晶圓產生龜 裂。 基於以上，即使不令矽磊晶層的成長速度變慢，對於 前述表面處理後之矽單結晶基板的主表面，可在抑制自動 摻雜、微粒及龜裂的發生之狀態下，令矽磊晶層氣相成長 〇 另外，如依據本發明之第3側面，本發明之矽磊晶晶 圓的製造方法是以：藉由 CVD法，在矽單結晶基板的背 面形成矽氧化膜之氧化膜形成工程， 和在覆蓋形成於矽單結晶基板的背面之矽氧化膜，且 令矽單結晶基板的外周部之一部份露出於液面上之狀態下 ^藉由令砂單結晶基板浸漬於氣酸中，令由砂單結晶基板 的背面至外周部的至少最外緣之外周氧化膜只殘留於外周 部的一部份之氟酸處理工程， -9- (6) 1334167 和在將在氟酸處理工程所殘留的外周氧化膜 的凹座部的側面抵接之狀態下，令矽磊晶層氣相 單結晶基板的主表面上之氣相成長工程之順序依 工程。 此處，在氟酸處理工程中，以在令矽單結晶 周部的1Μ以下之領域露出於液面上之狀態下， 晶基板浸漬於氟酸中爲佳。 如依據本發明，在覆蓋藉由CVD法所形成 晶基板的背面之矽氧化膜之狀態下，藉由令矽單 浸漬於氟酸中，可不蝕刻去除矽單結晶基板的背 化膜而令其殘留故，在氣相成長工程時，可以抑 雜的發生。 另外，如依據CVD法，矽氧化膜雖也形成 晶基板的外周部的主表面側領域，但是，在藉由 晶基板的外周部的一部份，最好爲外周部的W4 域露出於液面上之狀態，令矽單結晶基板浸漬於 可令矽單結晶基板的外周部之中，在氟酸處理工 的外周氧化膜以外的部份成爲不藉由矽氧化膜所 態，可以防止小瘤的產生。進而，令在氟酸處理 部份殘留的外周氧化膜中，特別是外周部的1/4 域露出於氟酸的液面上之情形，將在氟酸處理工 留之外周氧化膜全體接觸氟酸蒸氣，容易產生小 ，即矽單結晶基板的外周部之主表面側領域中， 的厚度比較小，被氫氣體蝕刻而稀疏去除之部份 與感受器 成長於矽 序進行該 基板的外 令矽單結 於矽單結 結晶基板 面之矽氧 制自動摻 在矽單結 令矽單結 以下的領 氟酸中， 程所殘留 覆蓋之狀 工程中一 以下的領 程中所殘 瘤之部份 矽氧化膜 ，藉由由 -10- (7) (7)1334167 氟酸所蒸發之氟酸蒸氣所事先蝕刻去除，只殘留比較厚的 矽氧化膜。因此，在氣相成長工程時，可令殘留之矽氧化 膜被氫氣體所蝕刻而局部地令矽單結晶基板露出之時間變 長，因此，在矽單結晶基板的外周部之主表驗側領域中， 可令小瘤不容易產生。其結果爲，可以抑制起因於小瘤之 微粒的產生。 矽磊晶層之氣相成長時，藉由令在氟酸處理工程中所 殘留之外周氧化膜與感受器抵接，可令矽單結晶基板的外 周部和感受器成爲非接觸狀態。另外，矽磊晶層不氣相成 長於矽氧化膜上故，藉由在此狀態下進行氣相成長工程， 可令堆積在感受器的表面上之多晶矽層和氣相成長在矽單 結晶基板的主表面上之矽磊晶層不成爲一體故，可以抑制 砂晶晶晶圓產生龜裂。 基於以上，即使不令矽磊晶層的成長速度變慢，對於 前述表面處理後之矽單結晶基板的主表面，可在抑制自動 摻雜、微粒及龜裂的發生之狀態下，令矽磊晶層氣相成長 〇 另外’如依據本發明之第4側面，本發明之矽磊晶晶 圓疋一種具備.砂卓結晶基板’和形成在該砂單結晶基板 的背面之矽氧化膜，和形成在矽單結晶基板的主表面上之 矽磊晶層之矽磊晶晶圓， 只在外周部的一部份具有由矽單結晶基板的背面橫跨 該矽單結晶基板的外周部的至少最外緣之外周氧化膜， 此處’外周氧化膜最好形成於矽單結晶基板的外周部 -11 - (8) (8)1334167 的1/4以下的領域。 如依據本發明，在矽單結晶基板的背面形成有矽氧化 膜之狀態，即自動摻雜之產生受到抑制之狀態下，在矽單 結晶基板的主表面上形成有矽磊晶層。因此，於矽單結晶 基板的主表面上形成矽磊晶層時，成爲在矽單結晶基板的 背面形成了矽氧化膜之狀態下進行氣相成長故，可一面抑 制自動摻雜的發生，一面令矽磊晶層氣相成長。 另外，只在前述外周部的一部份，最好是外周部的 I /4以下的領域具有由矽單結晶基板的背面橫跨此矽單結 晶基板的外周部的至少最外緣之外周氧化膜，在矽單結晶 基板的主表面上形成矽磊晶層時，藉由另外周氧化膜與感 受器抵接，可以令矽單結晶基板的外周部與感受器成爲非 接觸狀態以進行氣相成長。另外，矽磊晶層並不氣相成長 於矽氧化膜上故，可令堆積在感受器的表面上之多晶矽層 和在矽單結晶基板的主表面上氣相成長之矽磊晶層不成爲 一體故，可以抑制矽磊晶晶圓產生龜裂。另外，在矽單結 晶基板的外周部中，外周氧化膜以外的部份變成不由矽氧 化膜所覆蓋之狀態，即在氣相成長時，不會發生小瘤之狀 態。因此，在矽單結晶基板的主表面上形成矽磊晶層時， 設爲不藉由矽氧化膜以覆蓋矽單結晶基板的外周部中之外 周氧化膜以外的部份之狀態以進行氣相成長故，可以一面 抑制起因於小瘤之微粒的產生，一面令矽磊晶層氣相成長 〇 基於以上，可以獲得：即使不令矽磊晶層的成長速度 -12- (9) (9)1334167 變慢，對於矽單結晶基板的主表面，可在抑制自動摻雜、 微粒及龜裂的發生之狀態下’令於矽單結晶基板的主表面 上氣相成長砂嘉晶層之砍幕晶晶圓。 【實施方式】 以下，參考圖面說明本發明之實施形態。 <第1實施形態> 首先，說明關於本發明之矽磊晶晶圓之實施形態。 第1 A、1 B圖係顯示矽磊晶晶圓1之圖。如這些圖所 示般，矽磊晶晶圓1是具備略圓板狀的矽單結晶基板1 0 。如第1 B圖所示般，在矽單結晶基板1 0則形成有定位平 面部11。在矽單結晶基板10的主表面12上形成有矽磊 晶層1 3，在矽單結晶基板1 0的背面1 4形成有矽氧化膜 15。矽氧化膜15是在矽單結晶基板10的外周部16之中 ，與定位平面部1 1相反側之一部份具有外周氧化膜1 1 0 。此外周氧化膜110矽形成在外周部16的1 Μ以下的領 域’在本實施形態中爲1 /8之領域，中心角呈45 °之圓弧 狀β另外，外周氧化膜1 1 0係由矽單結晶基板1 〇的背面 Μ橫跨此矽單結晶基板10的外周部16之至少最外緣X 而形成。 以下，說明關於本發明之矽磊晶晶圓1的製造方法。 在製造矽磊晶晶圓1上，首先’例如對於藉由FZ法 或c Z法等所製造的矽單結晶錠，依序進行切片工程、倒 • 13- (10) (10)1334167 角工程、鏡面硏磨工程及蝕刻工程，產生如第2A圖所示 之砂卓結晶基板10。 接著，藉由常壓CVD法等，在矽單結晶基板10的背 面I4形成矽氧化膜15，產生如第2B圖所示般之基板17 (氧化膜形成工程）。具體爲，將矽單結晶基板10加熱 至350〜450 °C ’將原料氣體和載氣一同吹向其背面14。 藉此，矽氧化膜15形成在矽單結晶基板1〇的背面14» 另外，此矽氧化膜15也繞至矽單結晶基板1〇的外周部 1 6中之主表面1 2側領域而形成，成爲外周氧化膜1 1 〇。 另外，原料氣體最好是矽烷（SiH4)氣體和氧氣之混合氣 體，載氣則以氮氣等之惰性氣體爲佳。 接著，對基板17的外周部16施以氟酸（HF)處理 ，產生如第2C圖所示之基板18(氟酸處理工程）。基板 18雖在背面14和外周部16(第2C圖中，左側所示之外 周部1 6 )的1 Μ以下之領域，在本實施形態中爲1 /8之領 域具有外周氧化膜11〇，但是，在其他的外周部16(第 2C圖中，右側所示之外周部16)的領域並不具有外周氧 化膜110。外周氧化膜110所成之圓弧的中心角爲45°。 另外，前述圓弧的中心角以在3β以上爲佳。 在此氟酸處理工程中，例如使用第3圖所示之氟酸處 理裝置2。氟酸處理裝置2矽在內部充滿氟酸（氟化氫） F之浴槽20中，具備有保持複數的基板17之保持裝置21 。保持裝置21是把持交互積層藉由氯化乙烯等形成爲與 基板17略相同形狀的耐腐蝕性板22和基板17之積層體 -14 - (11) (11)1334167 23。更詳細爲’保持裝置21係在令基板17的较單結晶基 板10之定位平面部11於下方一致之狀態下，令基板17 和耐腐蝕性板2 2相互密接而加以把持。另外’作爲此種 氟酸處理裝置2例如有日本專利特開平1-248527號公報 所揭示之裝置。在浴槽20的上部存在著由稀氟酸F所蒸 發之氟酸蒸氣V。 在使用此種氟酸處理裝置2之氟酸處理工程中，首先 ，另積層體23由保持裝置21所把持，在令基板17的定 位平面部1 1朝向下方之狀態下，將積層體2 3浸漬在浴槽 20中的稀氟酸F。此時，令積層體23的上端部，即與基 扳1 7的定位平面部1 I相反側之外周部1 6的一部份露出 於稀氟酸F的液面上。另外，露出於液面上之基板17的 外周部16的一部份所成之圓弧的中心角最好在3°以上 9 〇 °以下（外周部1 6的1Μ以下）。在此情形下，可一 面另基板17的外周部16之一部份暴露於氟酸蒸氣V，一 面令其確實露出於稀氟酸F的上部。 藉此，在基板17的外周部16的主表面12側領域中 ’與定位平面部丨1相反側的一部份，如第2 C圖之左側的 外周部16所示般，殘留形成外周氧化膜110，此外周氧 化膜1 1 0以外的部份如第2 C圖之右側的外周部1 6所示般 ’成爲不藉由矽氧化膜所覆蓋的狀態。更詳細爲，即使在 外周氧化膜110中’小瘤容易產生的部份，即外周氧化膜 110的厚度比較小，在後述的氣相成長工程中被氫氣體所 貪虫刻而稀疏去除之部份’錯由字稀氟酸F所蒸發的氟酸蒸 -15- (12) (12)1334167 氣V所蝕刻去除，殘留比較厚的矽氧化膜。此處，露出 於稀氟酸F的液面上之基板17的外周部16所成圓弧的中 心角比90°大’如存在有不暴露於氟酸蒸氣v之領域時 ，則在該領域的外周部1 6容易產生小瘤5。 另外’基板17的背面14之砂氧化膜15並被飽刻去 除而殘留。 接著，對所產生的基板18施以鏡面硏磨和淸洗。 接著’在基板18的主表面12的上部形成矽磊晶層 1 3 (氣相成長工程）。 此氣相成長工程例如係使用第4圖所示之氣缸型的氣 相成長裝置3。此氣相成長裝置3係在內部具備配置有複 數之基板1 8的反應爐3 0。反應爐3 0的側壁3 0 a係以透 光性的石英所形成，在此側壁3 0a之上形成有氣體供給口 3〇b。在反應爐30的底壁30c形成有氣體排出口 30d。在 反應爐3 0的側方配設有通過側壁3 0 a而朝向反應爐3 0的 內部進行輻射之複數的加熱裝置31。在反應爐30的內部 ，於由反應爐30的頂壁30e下垂之狀態配設有多角紡錘 狀的感受器32。此感受器32係藉由旋轉驅動裝置（未圖 示出）而可以旋轉，在其之外周面32a的各面例如形成有 上段、中段、下段等之複數的凹座部3 3。基板1 8係以站 立狀態而被載置在各凹座部33。 在使用此種氣相成長裝置3之氣相成長工程中，首先 ’於感受器32的凹座部33內載置基板18。此時，將外 周氧化膜110配置於下側，令與感受器32的凹座部33的 -16- (13) (13)1334167 側面抵接。藉此’在基板1 8的矽單結晶基板1 〇的外周部 1 6和凹座部3 3的側面之間存在有外周氧化膜丨丨〇故，外 周部16和凹座部33的側面成爲非接觸狀態。另外，在外 周氧化膜1 1 0所成圓弧的中心角爲3。以上之情形，可在 與凹座部3 3的側面之間確實令外周氧化膜1 1 〇介於其間 。接著’藉由加熱裝置3 1將基板18加熱至1 100〜1200 °C ’同時，藉由前述旋轉驅動裝置令感受器32旋轉。而 且’在此狀態下，藉由對反應爐30內和氫氣體的載氣一 同地供給三氯矽烷（SiHC13 )氣體等之反應氣體，令矽磊 晶層1 3氣相成長。如此，在另基板1 8的外周部1 6和凹 座部3 3的側面成爲非接觸之狀態下以進行氣相成長，堆 積在感受器32的表面上之多晶矽層和氣相成長在基板18 的主表面12上之矽磊晶層13不會成爲一體。另外，此時 ，外周氧化膜110藉由氫氣體而被蝕刻，但是，外周氧化 膜1 1 〇是由比較厚的矽氧化膜所構成故，即使被蝕刻，也 不容易令矽單結晶基板10露出。 如依據前述之矽磊晶晶圓1的製造方法，則可不蝕刻 去除矽單結晶基板10的背面14之矽氧化膜15而令其殘 留故，在氣相成長工程時，可以抑制自動摻雜的發生。 另外，可令矽單結晶基板10的外周部16中之在氟酸 處理工程所殘留的外周氧化膜110以外之部份不藉由矽氧 化膜所覆蓋之狀態，而且，關於在氟酸處理工程中所殘留 之外周氧化膜110，也可將容易發生小瘤之部份’即外周 部1 6之主表面1 2側領域中之矽氧化膜的厚度比較小的部 -17- (14) (14)1334167 份，藉由由稀氟酸F所蒸發的氟酸蒸氣V事先予以蝕刻 去除，令比較厚的矽氧化膜殘留。因此，在氣相成長工程 時，可令殘留之矽氧化膜被氫氣所蝕刻而局部地露出矽單 結晶基板之時間變長1因此’可令小瘤不容易產生故，可 以抑制小瘤由矽磊晶晶圓1脫落而成爲微粒。 另外，即使不令矽磊晶層的成長速度變慢，在氣相成 長工程中，也可令堆積在感受器32的表面上之多晶矽層 和在矽單結晶基板的主表面12上所氣相成長的矽磊晶 層1 3不成爲一體。 藉由以上，可以一面很高地保持氣相成長的速度，一 面對於矽單結晶基板1 〇的主表面1 2，在抑制自動摻雜、 微粒及龜裂的發生之狀態下，令矽磊晶層1 3氣相成長。 <第2實施形態> 接著，說明本發明之第2實施形態。另外，對於與前 述第1實施形態相同的構成要素，賦予相同的符號，省略 其說明。 本第2實施形態之矽磊晶晶圓1 A係如第5 A、第5B 圖所示般，在矽單結晶基板1 0的背面1 4形成有矽氧化膜 1 5 A »矽氧化膜丨5 a係在矽單結晶基板丨〇的外周部1 6之 周圍整體具有外周氧化膜11 0A，此外周氧化膜110A係橫 跨由矽單結晶基板1 〇的背面1 4至此矽單結晶基板1 〇的 外周部16之至少最外緣X而形成》 以下，說明關於本發明之矽磊晶晶圓1 A的製造方法 -18 - (15) (15)1334167 。本第2實施形態之砂嘉晶晶圓1A的製造方法係具有與 前述第1實施形態之氟酸處理工程不同的氟酸處理工程。 以下，針對此點，詳細加以說明。 本第2實施形態之氟酸處理工程係藉由將矽氧化膜 1 5 A形成在背面1 4之基板1 7的主表面1 2側暴露於氟酸 蒸氣V中而進行。 更詳細爲，氟酸處理工程係例如可以藉由第6圖所示 之氟酸處理裝置2A而進行。氟酸處理裝置2A係具備內 部充滿稀氟酸F之浴槽20。在浴槽20的上部存在有由氟 酸F所蒸發之氟酸蒸氣V。 在使用此種氟酸處理裝置2A之氟酸處理工程中，於 氟酸處理裝置2A的上部之氟酸蒸氣V中，在令主表面12 朝下側下配置基板17。藉此，基板17的主表面12被暴 露於氟酸蒸氣V中，在基板17的外周部16之主表面12 側的矽氧化膜1 5 A中，矽氧化膜的厚度比較小的部份， 即容易發生小瘤的部份被蝕刻去除。另外’矽單結晶基板 1 〇的背面1 4之矽氧化膜1 5 A未被蝕刻去除而殘留。 如依據前述之矽磊晶晶圓1 A的製造方法’可做成藉 由矽氧化膜1 5 A以覆蓋矽單結晶基板1 〇的背面之狀態故 ，在進行氣相成長之情形，可以抑制自動摻雜的發生。 另外，在矽單結晶基板10的外周部16之主表面12 側的矽氧化膜中，可蝕刻去除容易發生小瘤的部份’令比 較厚的矽氧化膜殘留。藉此，在進行氣相成長時’可令殘 留之矽氧化膜被氫氣蝕刻而局部地令矽單結晶基板1 0露 -19 - (16) (16)1334167 出之時間變長，因此，可令小瘤不易產生故，得以抑制起 因於小瘤之微粒的發生。 另外，在進行氣相成長工程時，藉由令殘留在矽單結 晶基板10的外周部16之周圍整體之外周氧化膜UOA和 感受器3 2的凹座部3 3之側面抵接，能令矽單結晶基板 1 〇的外周部1 6和凹座部3 3的側面之間確實中介存在有 外周氧化膜丨1 〇 A故，可另外周部1 6和凹座部3 3的側面 成爲非接觸狀態。因此，藉由在此狀態下進行氣相成長， 可令堆積在感受器32的表面上之多晶矽層和氣相成長在 矽單結晶基板1 〇的主表面1 2上之矽磊晶層1 3不成爲一 體故，能夠抑制在矽磊晶晶圓1 A發生龜裂。進而，在矽 單結晶基板10的外周部16之周圍整體形成有外周氧化膜 1 1 0 A故，與外周氧化膜1 1 Ο A被去除之情形相比，可以更 有效果地防止自動摻雜。 基於以上，即使不令矽磊晶層的成長速度變慢，對於 前述表面處理後之矽單結晶基板10的主表面，也可在抑 制自動摻雜、微粒及龜裂的發生之狀態下，令矽磊晶晶圓 1 A氣相成長。 另外，在前述第1及第2實施形態中，雖然氣相成長 工程係設爲使用氣缸型之氣相成長裝置3而說明，但是， 也可使用縱型或葉片型之氣相成長裝置。那時，需要令外 周氧化膜和感受器的凹座部的側面抵接而載置矽單結晶基 板。 另外，在第2實施形態中，雖說明藉由存在於氟酸處 -20- (17)1334167 理裝置2A的上部之氟酸蒸氣以去除矽氧化膜15A， ，也可藉由吹以在另外的場所所準備的氟酸蒸氣以去 氧化膜15A » 但是 除矽 [實施例] 以下，藉由舉出實施例及比較例，更具體說明本 發明 <實施例> 在實施例中，藉由前述第1實施形態之矽磊晶晶 製造方法，以個別之特定的成長速度在矽單結晶基布 的主表面1 2上形成矽磊晶層1 3，製造矽磊晶晶圓1 外，在氧化膜形成工程中，以約500nm之厚度，在 結晶基板10的背面14形成矽氧化膜15»另外，在 處理工程中，令外周氧化膜1 1 0分別殘留在矽單結晶 10的外周部16之1/2、1/4、1/8的領域。另外，在 成長工程中，令外周氧化膜110和感受器32的凹座ΐ 的側面抵接，設成長速度爲1、1 . 2 5、1 . 5 y m / m i η， 磊晶層13氣相成長爲4〇/zm的厚度。 圓的 Ϊ 10 。另 矽單 氟酸 基板 氣相 ^ 33 令矽 <比較例> 在比較例中，於完全去除矽單結晶基板10的外 16之矽氧化膜15的狀態下，以特定的成長速度，於 結晶基板1 〇的主表面1 2上形成矽磊晶層1 3，製造 周部 矽單 矽磊 -21 - (18) 1334167 晶晶圓。另外，矽單結晶基板1 〇的背面14之砂氧化膜 1 5的厚度設爲約5 Ο Ο n m。另外，在氣相成長工程中’。又 成長速度爲1、1.25、1.5jtzm/min’令砂幕晶層lj菊1相成 長爲40/zm的厚度》 將藉由以上之實施例及比較例的矽磊晶晶® @製造方 法以製造矽磊晶晶圓之結果顯示於以下的第7圖 ' 第8圖

第7圖係顯示矽磊晶層的氣相成長速度m/min ) 和矽磊晶晶圓1的龜裂之發生率（％ )的關係。另外’在 此圖中，實施例雖顯示令矽單結晶基板1 〇的外周部1 6之 1 /2的領域殘留外周氧化膜1 1 0之情形的龜裂發生率’但 是，外周氧化膜1 10殘留在1/4、1/8之領域的情形，也 是相同結果®

如此圖所示般，實施例與比較例不同，即使成長速度 高，也不會發生龜裂。即在抑制龜裂的發生之狀態下，可 以高的成長速度令矽磊晶層氣相成長。 第8圖係顯示在1片的矽磊晶晶圓中所發生之微粒的 個數（個）和矽磊晶層的氣相成長速度m/min )及外 周氧化膜1 1 〇的殘留比例的關係圖。另外，在此圖中，橫 軸的上段之數値係表示成長速度（μ m/m in )，下段的括 號內之分數係表示在氟酸處理工程中所殘留之外周氧化膜 1 1 0的比例。 如此圖所示般，於外周氧化膜110殘留在矽單結晶基 板10的外周部16的1/4、1/8的領域之情形，所發生之 -22- (19) (19)1334167 微粒爲1 5個，得以抑制微粒的發生是與不具有外周氧化 膜1 1 〇之比較例相同程度。但是，如令在外周氧化膜1 1 〇 殘留於1 /2領域之矽單結晶基板1 0使矽磊晶層氣相成長 時，則產生多數之小瘤，微粒的發生率也高。即在使用外 周氧化膜110殘留於1/4以下領域之矽單結晶基板10的 情形，可在抑制小瘤的發生之狀態下，且以高的成長速度 ，令矽磊晶層氣相成長。 如依據本發明，即使不令矽磊晶層的成長速度變低， 對於矽單結晶基板的主表面，也可在抑制自動摻雜、微粒 及龜裂的發生之狀態下，令矽磊晶層氣相成長。 【圖式簡單說明】 本發明雖可基於以下之詳細說明及所附圖面而獲得充 分之理解，但是此不過是說明用者，並不限定本發明之範 圍。 弟ΙΑ、1B圖係顯不關於本發明之砂嘉晶晶圓之圖， 第1 A圖係縱剖面圖，第1 B圖係主表面側之平面圖。 第2A〜2C圖係說明關於本發明之矽磊晶晶圓的製造 方法圖。 第3圖係氟酸處理裝置的縱剖面圖。 第4圖係顯示氣相成長裝置的槪略構造縱剖面圖。 第5 A、5 B圖係顯示關於本發明之矽磊晶晶圓的其他 實施形態之平面圖及縱剖面圖。 第6圖係氟酸處理裝置的縱剖面圖。 -23- (20) 1334167 第7圖係顯示龜裂的發生率和氣相成長速度的關係圖 〇 第8圖係顯示微粒的發生個數和氣相成長速度及外周 氧化膜的殘留量的關係圖。 弟9圖係形成有小瘤之砂晶晶晶圓的縱剖面圖。 [主要元件符號說明] 1、1A:砂嘉晶晶圓’

5 :小瘤， 1 0 :矽單結晶基板， 1 2 :矽單結晶基板的主表面， 1 3 :砂嘉晶層， 1 4 :矽單結晶基板的背面， 1 5、1 5 A :矽氧化膜，

1 6 :矽單結晶基板的外周部， 32 :感受器， 33 :凹座部， 1 10、1 10A :外周氧化膜， F :稀氟酸（氟酸）， X:矽單結晶基板的外周部之最外緣 -24 -

Claims (1)

1334167 9%Λ. 拾、甲請导4範圍 第93 1 1 3 228號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 修正 氧化 前述 露出 議酸 的至 之氟 化膜 氣相 之順 製造 以下 浸漬 民國99年3月16日 1. 一種矽磊晶晶圓的製造方法，其特徵爲： 以藉由CVD法，在矽單結晶基板的背面形成矽 膜之氧化膜形成工程， ( 和在覆蓋形成於前述矽單結晶基板的前述背面之 矽氧化膜，且令前述矽單結晶基板的外周部之一部份 於液面上之狀態下，藉由令前述矽單結晶基板浸漬於 中，令由前述矽單結晶基板的前述背面至前述外周部 少最外緣之外周氧化膜只殘留於前述外周部的一部份 酸處理工程， 和在將在前述氟酸處理工程所殘留的前述外周氧 與感受器的凹座部的側面抵接之狀態下，令矽磊晶層 >成長於前述矽單結晶基板的主表面上之氣相成長工程 序依序進行該工程。 2 .如申請專利範圍第1項所記載之矽聶晶晶圓的 方法，其中，在令前述矽單結晶基板的外周部的1/4 之領域露出於液面上之狀態下，將前述矽單結晶基板 於前述氟酸中。 3 . —種矽磊晶晶圓，是針對具備：矽單結晶基板，和 形成在該矽單結晶基板的背面之矽氧化膜，和形成在矽單 結晶基板的主表面上之矽磊晶層之矽磊晶晶圓，其特徵爲 1334167

只在前述外周部的一部份具有由前述矽單結晶基板的 前述背面橫跨該矽單結晶基板的外周部的至少最外緣之外 周氧化膜。 4.如申請專利範圍第3項所記載之矽磊晶晶圓，其中 ’前述外周I氧化膜係形成在前述矽單結晶基板的外周部之 1/4以下的領域。

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