TWI424476B - 磊晶塗覆的矽晶圓及製造磊晶塗覆的矽晶圓的方法 - Google Patents

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Description

磊晶塗覆的矽晶圓及製造磊晶塗覆的矽晶圓的方法
本發明係關於一種磊晶塗覆的矽晶圓及一種製造磊晶塗覆的矽晶圓的方法。
磊晶塗覆的矽晶圓適用於半導體工業，尤其適用在製造大型積體電子元件，如微處理器或記憶體晶片。現代微電子技術對起始材料(基材)在總體及局部平面度、厚度分佈、單面參考的局部平面度(奈米拓墣結構)及無缺陷性方面有著嚴苛的要求。
總體平面度涉及將半導體晶圓之整個表面減去待定義的邊緣排除區域(edge exclusion)。總體平面度可由GBIR(「總體背面參考理想平面/範圍(global backsurface-referenced ideal plane/range)」=對於半導體晶圓的整個正面，自背面參考理想平面之正偏差及負偏差的量)所描述，GBIR相當於昔日常用之TTV(「總厚度變化(total thickness variation)」)規格。
目前依照SEMI(國際半導體設備材料產協會)標準，將昔日常用的LTV(「局部厚度變化(local thickness variation)」)規格改稱作SBIR(「部位背面參考理想平面/範圍(site backsurface-referenced ideal plane/range)」=對於一經定義尺寸的單獨元件區域，自背面參考理想平面之正偏差和負偏差的量)，而且LTV相當於一元件區域(「部位(site)」)的GBIR或TTV。因此，與總體平面度GBIR相反，SBIR係以晶圓上經定義的區域(例如尺寸為26×8平方毫米的測量視窗之區域網格的區段(部位幾何結構))作為參考。最大部位幾何結構值SBIRmax 係指在矽晶圓上列入考量之元件區域的最大SBIR值。
測定最大部位參考平面度或幾何結構值(如SBIRmax )時，通常考慮到一特定之邊緣排除區域(edge excludsion，EE)，例如3毫米。在矽晶圓上位於一名義上之邊緣排除區域內的區域通常稱作「固定品質區域(Fixed Quality Area)」，縮寫為FQA。一部分區域位於FQA外，但其中心位於FQA內之部位稱作「部分部位(partial site)」。測定最大局部平面度時通常不涉及使用「部分部位」，而僅涉及所謂的「完全部位(full sites)」，即，完全位於FQA內的元件區域。為能比較最大平面度值，說明邊緣排除區域及FQA的尺寸，並更進一步地說明是否將「部分部位」列入考慮係至關重要的。
此外，在成本最佳化方面，舉例而言，目前通常不會僅因有超過元件製造商規定的SBIRmax 值之元件區域就捨棄矽晶圓，而係允許具有更高數值之元件區域的特定百分比，例如1%。通常以PUA(「可用區域百分比(Percent Useable Area)」)值表示位於或允許低於一特定幾何結構參數極限值的部位的百分比，例如在SBIRmax 值小於或等於0.7微米且PUA值為99%的情況下，即說明99%之部位的SBIRmax 值小於或等於0.7微米，同時對於1%之部位(「晶片良率」)，亦允許更高之SBIR值。
根據先前技術，矽晶圓可按照以下加工順序所製成：將矽單晶切割成晶圓，圓整(rounding)機械敏感之邊緣，實施研磨步驟，如磨削(grinding)或研光(lapping)，然後拋光(polishing)。EP 547894 A1描述一種研光方法；EP 272531 A1及EP 580162 A1之專利申請案中主張磨削方法。
最終平面度通常藉由拋光步驟實現，視需要地，其可藉由實施一蝕刻步驟以移除擾亂的晶層及移除雜質來進行。適當之蝕刻方法，舉例而言，可在DE 19833257 C1中習得。傳統之單面拋光方法通常會導致較差之平面平行度(plane-parallelisms)，而作用於雙面的拋光方法(「雙面拋光」)則可製得具有改良平面度的矽晶圓。
因此，對於經拋光的矽晶圓，嘗試藉由合適的加工步驟，如磨削、研光及拋光來達到所需的平面度。
然而，拋光矽晶圓通常會造成平面矽晶圓之厚度朝邊緣方向降低(「邊緣下降(edge roll-off)」)。蝕刻方法亦傾向使待處理的矽晶圓在邊緣處受到更大程度的侵蝕，並產生此類的邊緣下降。
為克服此現象，通常對矽晶圓實施凹面拋光。經凹面拋光的矽晶圓的中心較薄，其厚度朝邊緣方向增加且外部邊緣區域之厚度會降低。
DE 19938340 C1描述在單晶矽晶圓上沉積一單晶層，該層係由具有相同晶體取向的矽所製成，即所謂的磊晶層，隨後在該層上施加半導體元件。相較於以均質材料所製成的矽晶圓，此類系統具有以下優點如：防止雙極性互補型金屬氧化物半導體(CMOS)電路內的電荷逆轉及元件短路(「閂鎖效應問題(latch-up problem)」)，降低缺陷密度(例如降低COP(「晶體原生顆粒(crystal-originated particle)」)的數量)，且消除可觀的氧含量，藉此可排除因存在於元件相關區域內的氧析出物所造成的短路風險。
根據先前技術，磊晶塗覆的矽晶圓係經由適當的中間物，並藉由以下之加工順序所製得：移除拋光-最終拋光-清潔-磊晶。
舉例而言，DE 10025871 A1揭露一種用於製造在其正面上沉積有磊晶層之矽晶圓的方法，該方法包含以下加工步驟：
(a)一作為唯一拋光步驟之移除拋光步驟；
(b)矽晶圓的(親水性)清潔及乾燥；
(c)在950℃至1250℃之溫度下，於一磊晶反應器中預處理該矽晶圓的正面；及
(d)在經預處理的矽晶圓正面上沉積一磊晶層。
為保護矽晶圓不被顆粒載入，通常在拋光後對矽晶圓進行一親水性清潔。該親水性清潔在矽晶圓的正面及背面上產生非常薄的原始氧化物(native oxide)(取決於清潔及測量的類型，約0.5奈米至2奈米)。
在預處理過程中，於一磊晶反應器內，在氫氣氛圍(也稱作H2 烘烤)下，將原始氧化物移除。
於一第二步驟中，通常將少量蝕刻介質如氣態氯化氫(HCl)加至氫氣氛圍內，藉此使矽晶圓正面的表面粗糙度降低，並從表面移除拋光缺陷。
除蝕刻介質(如HCl)以外，有時也將定量之矽烷化合物，如矽烷(SiH4 )、二氯矽烷(SiH2 Cl2 )、三氯矽烷(TCS，SiHCl3 )或四氯矽烷(SiCl4 )添加至氫氣氛圍中，使矽沉積與矽蝕刻移除達到平衡。然而，此兩個反應要在足夠高的反應速率下進行，才得以使表面上的矽移動，且使表面平滑，並移除表面上的缺陷。
在先前技術中已描述磊晶反應器，其在半導體工業中特別用於在矽晶圓上沉積磊晶層。
在所有塗覆或沉積步驟過程中，對一或多個矽晶圓利用熱源，較佳係利用上方及下方的熱源(如燈具或燈組(lamp bank))進行加熱，隨後曝露於包含源氣體(source gas)、載體氣體及視需要之摻雜氣體的氣體混合物中。
舉例而言，將包含有石墨、碳化矽或石英的基座用作磊晶反應器之加工室(process chamber)內的矽晶圓的支架。在沉積過程中，矽晶圓平放於該基座上或位於基座的銑孔(milled-out portion)內，以確保均勻之加熱，並保護通常沒有進行沉積的矽晶圓背面，使其不與源氣體接觸。依照先前技術，加工室係設計供一或多個矽晶圓所用。
對於具有相對較大直徑(大於或等於150毫米)的矽晶圓，通常使用單一晶圓反應器，並單獨地對矽晶圓進行加工，因而產生優良之磊晶層厚度規則度(regularity)。層之厚度均勻度(uniformity)可藉由不同的手段來達成，例如藉由改變氣流(H2 、SiHCl3 )、藉由併入及調節氣體入口裝置(注射器)、藉由改變沉積溫度、或對基座進行修改。
此外，在磊晶中，在矽晶圓上實施一或多次磊晶沉積之後，通常對無基材的基座進行一蝕刻處理，在此過程中對基座及加工室的其他元件進行矽沉積物之移除。此種蝕刻，以使用氯化氫(HCl)為例，在一單晶圓反應器的情況下，通常在已經加工少量矽晶圓之後(1至5個矽晶圓之後)實施，而在沉積薄的磊晶層時，在加工更多個矽晶圓之前(10至20個矽晶圓之前)不會實施。通常僅實施HCl蝕刻處理，或者在HCl蝕刻處理之後，對基座實施簡略的塗覆。
製造具有優良之總體平面度的磊晶塗覆矽晶圓被證實係極為困難的，正如前文所述，通常以經凹面拋光的矽晶圓作為基材。在先前技術中，相較於只經凹面拋光的矽晶圓，經磊晶成長後，磊晶塗覆矽晶圓的總體平面度及局部平面度通常會變差。此與所沉積之磊晶層本身所具之一定程度的不規則度有關。
雖然可對經凹面拋光的矽晶圓之中心沉積一較厚的磊晶層，其中該磊晶層的厚度必須朝外向矽晶圓邊緣的方向減少，以補償矽晶圓原來的凹面形狀，並因此改善矽晶圓的總體平面度，但在矽晶圓的磊晶中並未考慮此方法，乃因其無法避免超出磊晶塗覆矽晶圓中的重要規格，即，磊晶層規則度的極限值。
DE 102005045339 A1揭露一種製造磊晶塗覆的矽晶圓的方法，其中提供複數個至少在其正面上經過拋光的矽晶圓，並依序在一磊晶反應器內各別單獨地進行塗覆，其係藉由以下步驟所實施：將所提供的各別矽晶圓放置在該磊晶反應器內的一基座上，在一第一步驟中，在一氫氣氛圍下，於20至100標準公升/分鐘(slm)的第一氫氣流速下實施預處理，以及在一第二步驟中，在降低之0.5至10標準公升/分鐘之第二氫氣流速下，將一蝕刻介質加入該氫氣氛圍中，隨後在該矽晶圓經拋光的正面上實施磊晶塗覆，並將該矽晶圓自該磊晶反應器中取出，且在實施一定次數之磊晶塗覆後，對該基座進一步實施蝕刻處理。
DE 102005045339 A1也揭露一種具有一正面和一背面的矽晶圓，其中至少該矽晶圓的正面係經過拋光，且至少在該矽晶圓的正面上施加有一磊晶層，且相對於2毫米的邊緣排除區域，該矽晶圓的總體平面度值GBIR為0.07微米至0.3微米。
此種磊晶塗覆的矽晶圓具有相對良好的幾何結構是因為，在加入一蝕刻介質的預處理的第二步驟中氫氣流速的減小，使得可以針對性之方式蝕刻掉矽晶圓邊緣的材料，並且實質地在磊晶塗覆步驟前，對矽晶圓作總體性的整平(level)。DE 102005045339所揭露的方法之缺點在於，儘管減小的氫氣流速加劇了經拋光的晶圓的邊緣的蝕刻效果，但是半導體晶圓上的氣流並非層流(laminar)。已顯示正因此點妨礙了低於DE 102005045339 A1主張之0.07微米之GBIR值之總體平面度的進一步最佳化。
US 2008/0182397 A1揭露一種磊晶反應器，其在所謂的「內區」和所謂的「外區」中提供不同的氣流。對於一直徑為300毫米的晶圓，「內區」被規定為在300毫米的晶圓中，一直徑為75毫米的中心區域。反應器中的不同氣流之設定係藉由設定氣體管道的直徑所實現。因此，舉例而言，減小管道的直徑亦減少朝向這兩個區域之其中之一之方向上的氣流。此種氣體分配系統可自Applied Materials Inc.之Epi Centura AccusettTM (Epi Centura係Applied Materials Inc.的磊晶反應器的名稱)購得。或者，為控制氣流，亦可以利用所謂的「質量流量控制器(Mass Flow Controller)」，或用類似裝置以調節流量。在US 2008/0182397 A1中之內區和外區的氣體分佈係以I/O表示。此符號亦用於本發明之文章內容中。
US 2008/0182397 A1中規定了氣體分佈I/O的兩個範圍：首先，在磊晶塗覆期間的範圍I/O=0.2至1.0；其次，在蝕刻步驟(基材預處理)期間I/O為1.0至6.0。
US 2008/0245767 A1揭露一種方法，其中利用蝕刻氣體移除基材中受污染或受損之層，以露出基材表面。隨後可對該清理過的基材實施磊晶塗覆。蝕刻氣體的流速為0.01至15標準公升/分鐘。如果供應一惰性氣體(惰性乃相對於基材材料(例如矽)而言)，特別如氫氣或氮氣、氬氣或氦氣等，其流速為1至100標準公升/分鐘。基材溫度為600至850℃。指定之氫氣流量的I/O比為1.0至7.0(5/5至35/5)。
US 2007/0010033 A1揭露藉由調節內區和外區內的氣體分佈，以影響磊晶沉積層的厚度。然而，如上所述，為補償經拋光的晶圓的初始幾何結構，在經凹面拋光的矽晶圓的中心沉積較厚的磊晶層係不合適的，因為磊晶層的層厚度規則度會超出規格。
本發明之目的係提供一種磊晶塗覆矽晶圓的方法，該方法可提供與先前技術相比，具有改進之總體平面度的磊晶塗覆矽晶圓。
該目的可藉由一用於製造磊晶塗覆的矽晶圓的第一種方法所實現，其中提供複數個至少於其正面上經過拋光的矽晶圓，並依序在一磊晶反應器內各別單獨地進行塗覆，其係藉由以下步驟所實施，其中將所提供的各別矽晶圓放置在該磊晶反應器內的一基座上，在一第一步驟中係僅在一氫氣氛圍下實施預處理，以及在一第二步驟中，係以1.5至5標準公升/分鐘(slm)的流速添加一蝕刻介質至該氫氣氛圍中，在兩個步驟中，氫氣流速均為1至100標準公升/分鐘，隨後在該矽晶圓之經拋光的矽晶圓正面上實施磊晶塗覆，並將該矽晶圓自該磊晶反應器中取出。
該目的亦可藉由一用於製造磊晶塗覆的矽晶圓的第二種方法所實現，其中提供複數個至少於正面上經過拋光的矽晶圓，並依序在一磊晶反應器內各別單獨地進行塗覆，其係藉由以下步驟所實施，其中將所提供的各別矽晶圓放置在該磊晶反應器的反應器室內的一基座上，藉由注射器引入至該反應器室內的氣流，可以利用閥分配至該反應器室的一外區和一內區中，使得該內區中的氣流作用在該矽晶圓中心周圍的區域上，且使得該外區中的氣流作用在該矽晶圓的邊緣區域上，其中，該矽晶圓在一第一步驟中係僅在一氫氣氛圍及1至100標準公升/分鐘的氫氣流速下實施預處理，以及在一第二步驟中，以1.5至5標準公升/分鐘的流速添加一蝕刻介質至該氫氣氛圍中，在該第二步驟中的氫氣流速也為1至100標準公升/分鐘，且該蝕刻介質在該內區及該外區中的分佈為內區/外區(I/O)=0至0.75，隨後在該矽晶圓之經拋光的正面上實施磊晶塗覆，並將該矽晶圓自該磊晶反應器中取出。
在根據本發明的方法中，首先提供複數個至少於其正面上經過拋光的矽晶圓。
為此目的，利用已知的分離方法，較佳係藉由具有自由顆粒(「漿料」)或經結合之顆粒(鑽石線)的線鋸，將根據先前技術，較佳係藉由柴可斯基(Czochralski)的坩堝拉晶法所製得的矽單晶切割成複數個矽晶圓。
此外，實施機械加工步驟，例如連續單面磨削法(SSG)、同步雙面磨削法(「雙面磨削」，DDG)或研光。包含視需要存在的機械標記(如矽晶圓邊緣之定向切口，或基本的直線平坦化(「平坦」))的矽晶圓邊緣，通常也進行加工(邊緣圓整、「邊緣切口磨削」)。
此外，亦提供包含清潔及蝕刻步驟的化學處理步驟。
在實施磨削、清潔及蝕刻步驟之後，藉由移除拋光使矽晶圓的表面平滑。在單面拋光(SSP)之情況下，於加工期間藉由接合劑、真空或附著之方式將矽晶圓的背面固定在一載體板上。在雙面拋光(DSP)之情況下，將矽晶圓鬆散地嵌入一薄齒盤(thin toothed disk)中，並在覆蓋著拋光布的上拋光盤和下拋光盤間，以「自由浮動(floating freely)」的方式同步地拋光矽晶圓之正面及背面。
矽晶圓的正面較佳係以無霧(haze-free)的方式拋光，例如利用軟拋光布，藉助於鹼性拋光溶膠實施拋光。為獲得至此步驟所產生之矽晶圓的平面度，在此情況下的材料移除相對較小，較佳係0.05至1.5微米。文獻中通常稱此步驟為CMP拋光(化學機械拋光)。
所提供的矽晶圓較佳係實施凹面拋光，以限制由拋光步驟(以及蝕刻步驟)對矽晶圓的外邊緣區域所造成的邊緣下降。
於2毫米之邊緣排除區域下，所提供之經拋光的矽晶圓的總體平面度值GBIR通常為0.2至0.5微米。
在拋光之後，根據先前技術對矽晶圓實施親水性清潔及乾燥。可以批次之方式同時將複數個矽晶圓在浴槽中清潔，或以噴灑方式，或其他之單一晶圓加工之方式進行清潔。
所提供的矽晶圓較佳係由單晶矽材料所製成的晶圓、SOI(「絕緣體上矽」)晶圓、具有應變矽層(「應變矽」)的矽晶圓、或sSOI(「絕緣體上應變矽」)晶圓。製造SOI或sSOI晶圓的方法，如SmartCut，以及具應變矽層之晶圓的製造方法皆為先前技術所習知。
所提供的經拋光的矽晶圓依序在一磊晶反應器內各別單獨地實施預處理。在各種情況下，實施預處理包含：在氫氣氛圍(H2 烘烤)中處理矽晶圓，以及將一蝕刻介質加入氫氣氛圍內，以對矽晶圓進行處理，較佳係950至1200℃的溫度範圍內實施。
蝕刻介質較佳係氯化氫(HCl)。
在氫氣氛圍內實施預處理時，氫氣流速為1至100標準公升/分鐘，更佳為40至60標準公升/分鐘。
於氫氣氛圍內的預處理時間較佳為10至120秒。
在用蝕刻介質實施預處理期間，蝕刻介質的流速為1.5至5標準公升/分鐘。
在用蝕刻介質實施預處理期間，氫氣流速也為1至100標準公升/分鐘，更佳為40至60標準公升/分鐘。
已顯示，相較於先前技術，藉由增大蝕刻介質的流速可以明顯地改善磊晶塗覆的矽晶圓的總體平面度。
藉由將HCl流速提高到1.5至5標準公升/分鐘，且如同第一預處理步驟，氫氣流速為1至100標準公升/分鐘，矽晶圓邊緣處的厚度相較於矽晶圓的中心方向者，有較大程度之減少。此會抵消矽晶圓的凹面的初始幾何結構。
在H2 流速為50標準公升/分鐘與HCl流速為0.9標準公升/分鐘之情況下，(即，先前技術中常用的HCl流速)，矽晶圓之邊緣處觀察不到材料移除的增加(在整個晶圓上，材料移除係均勻的)，但藉由將HCl流速增加到1.5至5標準公升/分鐘(即，大幅地提高HCl濃度)，矽晶圓邊緣處的材料移除將達500至700奈米，其值取決於HCl的處理時間。
在HCl蝕刻處理期間，處理時間較佳係10至120秒，更佳係20至60秒，其時間取決於待實施磊晶塗覆之矽晶圓之邊緣處之所欲的材料移除。
此方法的特別優點在於，在預處理步驟之後，矽晶圓獲得對於隨後之磊晶矽層沉積作用而言為最佳的正面形狀，此係藉由預處理以平整矽晶圓的邊緣區域，並對矽晶圓的凹面形狀進行補償。亦得將幾何結構轉換為凸面形狀，此將基於下文中之實施例顯示。
特別之優點在於，相較於最近之先前技術者，在第二預處理步驟中，因H2 流速增大使得氣流為層流。
已顯示此對於磊晶塗覆的矽晶圓之總體平面度具有額外的正向效果，其已超出在先前技術(藉由在第二預處理步驟中減小H2 流速)中所觀察到的效果。
根據本發明的第二種方法涉及控制HCl流在反應器室中的分佈。正如先前技術中所描述的，在Applied Materials的Epi Centura反應器中，可使用一稱為AccusettTM 的裝置，其包含可以實現上述控制的閥(「計量閥」)。蝕刻介質流係分配到反應器室的外區和內區中。較佳係使用適當的軟體實施控制。
分配到內區中的蝕刻介質係作用在位於一基座上之矽晶圓的中心周圍的區域上。分配到反應器室的外區中的蝕刻介質部分係作用在矽晶圓的外部區域上，亦即，特別作用在邊緣區域上。總體而言，內區和外區係大致對應於待處理的矽晶圓的整體尺寸。
根據本發明的第二種方法，蝕刻介質的流速係1.5至5標準公升/分鐘。蝕刻介質在內區和外區之間的分佈係由0至最大為0.75。該比例得自於內區中的蝕刻介質的量相對於外區中的蝕刻介質的量之比。此與先前技術相較，有著明顯的區別，在US 2008/0182397 A1中說明，在蝕刻處理期間，蝕刻介質的分佈為1.0至6.0。
相對於矽晶圓的內區和外區尺寸可同樣地被控制，最簡單者係藉由將氣體導入反應器室中之氣體入口裝置(「注射器」)作相應之排列和配置。舉例來說，當晶圓直徑為300毫米時，內區可為在矽晶圓中心之直徑為75毫米的圓形區域，如在US 2008/0182397 A1中所述者。
在根據本發明的方法中，內區較佳係對應於矽晶圓中心之直徑為100毫米之圓，而外區係對應於包圍矽晶圓邊緣之寬度為100毫米的環。對於直徑為300毫米的矽晶圓，係以相同之方式假設該等數值。當在使用目前正在開發之下一代的矽晶圓(基材直徑為450毫米)時，以類似方式選擇內區和外區，在例如200毫米或150毫米之晶圓之較小基材的情況中也是如此。
蝕刻介質之量較佳係藉由改變內區和外區的氣體管道的直徑來實現。藉由減小管路直徑來降低蝕刻介質的量。
原則上，在根據本發明的第二種方法中，以下構造係較佳的：利用質量流量控制器(MFC)設定氣體量，其能夠將流速設定為1至5標準公升/分鐘之間。因為在先前技術中所使用的質量流量控制器係限制為1標準公升/分鐘，故此流速是新的。然後，此氣體量經由主要氣體管路到達兩個針閥(內區和外區)，並進行分配。藉由設置閥(管路直徑、內區和外區互相獨立的調節)以實施調節。然後，將氣體之分配量藉由一注射器引入反應器室中。此種構造的優點在於，可利用適當的軟體實施自動控制。
關於處理時間和處理溫度，在根據本發明之第一種方法中之較佳數值範圍亦為根據本發明之第二種方法中之較佳數值範圍。
在預處理步驟之後，至少在矽晶圓之經拋光的正面上沉積磊晶層。為此目的，將作為源氣體的矽烷源加入至作為載體氣體的氫氣中。在900至1200℃的溫度下沉積磊晶層，其值取決於所用的矽烷源。
較佳係在1050至1150℃的沉積溫度下，使用三氯矽烷(TCS)作為矽烷源。
沉積的磊晶層厚度較佳係0.5至5微米。
在沉積磊晶層之後，將磊晶塗覆的矽晶圓自磊晶反應器中取出。
舉例言之，在矽晶圓上實施一定次數之磊晶沉積之後，用一蝕刻介質(較佳為HCl)處理基座，以清除基座上的矽沉積物。
基座之蝕刻較佳係在實施1至5次矽晶圓的磊晶塗覆之後進行。為此目的，將磊晶塗覆的矽晶圓取出，並用HCl處理無基材的基座。
除了基座表面之外，較佳係用氯化氫沖洗整個加工室，以移除矽沉積物。
在基座蝕刻後且於進一步之磊晶加工之前，較佳係以矽塗覆基座。此方法之優點乃在於，待實施磊晶塗覆的矽晶圓不會直接地承載在該基座上。
此外，已顯示根據本發明的方法適用於製造一種包含一正面和一背面的矽晶圓，其中至少該矽晶圓的正面係經過拋光，且至少該矽晶圓的正面上施加有磊晶層，且相對於2毫米的邊緣排除區域，該矽晶圓的總體平面度值GBIR為0.02至0.06微米。
如果採用1毫米的邊緣排除區域(即，更為嚴格的條件)，此使GBIR值為0.04至0.08微米。
將矽晶圓至少於其正面實施拋光之後，實施親水性清潔，因此在矽晶圓上形成原始氧化物層，隨後在一磊晶反應器中之氫氣氛圍下進行預處理，藉此將原始氧化物自矽晶圓上移除，隨後在一第二步驟中，將氯化氫加入至該氫氣氛圍中以進行處理，在該第二步驟中，HCl流速為1.5至5標準公升/分鐘，藉此可以針對性之方式，將該矽晶圓之邊緣區域內的矽材料移除，以補償經拋光的矽晶圓的凹面初始幾何結構，或達成過度補償(凸面幾何結構)，並使該矽晶圓在磊晶沉積後具有更平坦的幾何形狀。
已顯示藉由將HCl流速提高到2標準公升/分鐘或更大(最高達5標準公升/分鐘)，可進一步地改善磊晶塗覆的矽晶圓的總體平面度值。
此亦適用於以SBIRmax 表示的局部平面度，於根據本發明的矽晶圓的情況中，同樣於2毫米的邊緣排除區域，以及相對於尺寸為26×8平方毫米之片段之區域網格的部分區域下，局部平面度係大於或等於0.02微米，且小於或等於0.05微米。在此情況下製成336個片段，其中52個係「部分部位」。測定SBIRmax 時較佳係將「部分部位」列入計算中。PUA值較佳係100%。
相對於1毫米的邊緣排除區域，產生SBIRmax 為0.04至0.07微米。
矽晶圓較佳係由單晶矽材料製成的晶圓、SOI(「絕緣體上矽」)晶圓、具有應變矽層(「應變矽」))的矽晶圓、或經提供一磊晶層的sSOI(「絕緣體上應變矽」)晶圓。
根據本發明的磊晶塗覆的矽晶圓的磊晶層厚度規則度較佳為最高2.0%。磊晶層厚度規則度可以藉由測量磊晶層厚度的平均值t和範圍Δt=tmax -tmin 所確定。Δt/t較佳為0.5%至2.0%，更佳為1.0%至1.5%。根據本發明的方法，對於所主張的氣流和氣流分佈，可以製造具有此磊晶層厚度規則度的磊晶塗覆的矽晶圓。
若是在先前技術中，試圖修正經拋光的矽晶圓的凹面初始幾何結構，係藉由在磊晶成長期間，在矽晶圓中心沉積一較厚的磊晶層的過程來達成；或是藉由以下過程來達成，首先沉積大量規則的磊晶層，但藉由隨後之磊晶層的蝕刻移除來修正磊晶塗覆的矽晶圓的凹面幾何結構，此等方法不可能保持磊晶層厚度規則度之參數在小於或等於2%的狹窄範圍內，該參數對於元件製造商是非常重要和關鍵的。
實施例
在一參照先前技術所製造的直徑為300毫米的矽晶圓上沉積一磊晶層，並且在其正面上，藉由化學機械拋光實施最終拋光。對將要實施磊晶塗覆的矽晶圓進行凹面拋光，亦即，具有凹面的初始幾何結構和邊緣下降。
在磊晶反應器中，於該矽晶圓的預處理期間，首先於一氫氣氛圍中，在50標準公升/分鐘的H2 流速下實施預處理。
以加入該氫氣氛圍內的氯化氫進行後續預處理之期間，HCl流速為2.5標準公升/分鐘。根據本發明的第二種方法檢驗不同的氣體分佈。在各種情況下，使用氯化氫的預處理時間為60秒。
隨後於1120℃的沉積溫度和17標準公升/分鐘的三氯矽烷流速下沉積磊晶層。
以下將參考第1圖至第8圖對所得結果加以說明。
第1圖所示為以直線掃描(line scan)的方式，直徑為300毫米之經凹面拋光之矽晶圓之隨直徑變化的厚度分佈圖。此處係以2毫米的邊緣排除區域作為基準。厚度係由中心向邊緣方向增加，並在邊緣處顯現出下降。
於2毫米的邊緣排除區域下，所得之總體平面度值GBIR為0.3微米。
第2圖所示為在蝕刻預處理期間，材料移除隨矽晶圓之直徑的變化。儘管在矽晶圓中心移除約0.13微米的矽，但是材料移除朝著邊緣增加，且整體上顯現出凹面輪廓，正如同經拋光的矽晶圓的初始幾何結構，其係為藉由蝕刻掉矽材料，以實現凹面之初始幾何結構之補償的結果。
第3圖所示為以直線掃描的方式，磊晶塗覆的矽晶圓與經凹面拋光的矽晶圓之間的厚度差隨直徑的變化。該厚度差在邊緣區域內局部增加。然而，此並不對應於實際上所沉積之磊晶層的厚度，而尚需考慮到因預處理步驟所產生的厚度變化。因為用蝕刻介質實施預處理期間，在矽晶圓的邊緣移除材料，所以與第3圖所示者相比，在邊緣沉積明顯更多的矽。在邊緣的材料移除達到700奈米，隨後於邊緣上過度生長一厚度為2.6微米±1.5%的均勻磊晶層。此符合磊晶層的層厚度規則度的規格。
第4圖所示為以直線掃描的方式，經磊晶塗覆及化學機械拋光之矽晶圓之隨其直徑變化的厚度分佈圖，於2毫米的邊緣排除區域下，所得之總體平面度值GBIR為0.056微米，換言之，與經凹面拋光的矽晶圓的總體平面度相比，有著顯著的改進。與最近之先前技術者相比，也清楚顯示出顯著的改進。
第5圖顯示經拋光之矽晶圓51的初始幾何結構。第5圖顯示矽晶圓的厚度隨其直徑的變化。清楚顯示出凹面輪廓和邊緣處之厚度的減少。
52顯示以0.9標準公升/分鐘的HCl流速進行預處理(先前技術)後的矽晶圓厚度。這相當於受限於常見的質量流量控制器的HCl流速所實施的標準蝕刻。53顯示以2.5標準公升/分鐘的HCl流速(根據本發明的第一種方法)，以實施根據本發明的處理後的晶圓的幾何結構。
54顯示以2.5標準公升/分鐘的HCl流速和根據本發明的I/O=0/200=0的氣體分佈(根據本發明的第二種方法)，以實施根據本發明的處理後的晶圓的幾何結構。
在53的情況下及特別是在54的情況下，在邊緣區域特別地清楚顯示出蝕刻移除之增加。根據本發明的方法能夠使經拋光之晶圓的初始幾何結構產生更明顯的變化，其將凹面幾何結構轉換為凸面幾何結構，且可在後續之磊晶沉積之前，依照初始幾何結構，給予晶圓一符合各自要求且為最佳的幾何結構。
第6圖所示為經拋光的矽晶圓隨著根據本發明的蝕刻預處理的幾何結構的變化。在此選擇HCl流速為2.5標準公升/分鐘，以及流量分佈為I/O=131/180=0.73。在此清楚顯示出在邊緣處之材料移除係達到500奈米。該圖顯示出，在經拋光的晶圓與在磊晶反應器中經預處理的晶圓之間的厚度差Δt(=材料移除)隨直徑的變化。
第7圖所示為晶圓的幾何結構的變化，在此係與第6圖中之實施例相比，在2.5標準公升/分鐘的恆定HCl流速下，選擇一不同的流量分佈I/O=0/200=0。在此，該圖也顯示了因蝕刻預處理所造成的厚度差Δt或材料移除隨晶圓直徑的變化。由於氣體分佈變化，邊緣處的材料移除係增加到700奈米。
在先前技術中，即使在蝕刻預處理期間將H2 流速減小，除了具有如前文所述之其他缺點外，在邊緣處僅可能達到最高300奈米的材料移除(參見DE 102005045339 A1)。
第8圖所示為將磊晶塗覆的矽晶圓劃分成336個尺寸為26×8平方毫米的元件區域(「部位」)的部位幾何結構值SBIR。此336個元件區域中有52個是「部分部位」。在利用2毫米的邊緣排除區域或296毫米的固定品質區域(FQA)，並且將所有的「部分部位」列入計算的情況下，所得的最大部位幾何結構值SBIRmax 為0.044微米。在此實施例中使用了下列程序參數：
51．．．經拋光之矽晶圓
52．．．以0.9標準公升/分鐘的HCl流速進行預處理(先前技術)後的矽晶圓
53．．．以2.5標準公升/分鐘的HCl流速實施根據本發明之處理後的晶圓
54．．．以2.5標準公升/分鐘的HCl流速和根據本發明之I/O=0/200=0的氣體分佈以實施根據本發明之處理後的晶圓
第1圖顯示經凹面拋光之矽晶圓的厚度相對其直徑的變化曲線(「直線掃描」)；
第2圖顯示在磊晶反應器中，一經拋光的矽晶圓於蝕刻預處理期間之材料移除相對其直徑的變化曲線；
第3圖主要顯示所沉積的磊晶層的厚度相對直線掃描的變化曲線；
第4圖顯示磊晶塗覆的矽晶圓的厚度相對直線掃描的變化曲線；
第5圖顯示在蝕刻預處理期間，不同加工參數對晶圓幾何結構的影響，尤其是相對於邊緣區域中的材料移除；
第6圖顯示在磊晶反應器中的蝕刻預處理期間，矽晶圓的厚度的變化曲線；
第7圖顯示在磊晶反應器中的蝕刻預處理期間，矽晶圓的厚度隨氣體分佈變化的變化曲線；以及
第8圖顯示對於各個元件區域，根據本發明的磊晶塗覆的矽晶圓的SBIR值。

Claims (22)

  1. 一種製造磊晶塗覆的矽晶圓的方法，其中提供複數個至少於其正面上經過拋光的矽晶圓，並依序在一磊晶反應器內各別單獨地進行塗覆，其係藉由以下步驟所實施：其中將所提供的各別矽晶圓放置在該磊晶反應器內的一基座上，且在一第一步驟中係僅在一氫氣氛圍下實施預處理，以及在一第二步驟中，以1.5至5標準公升/分鐘(slm)的流速添加一蝕刻介質至該氫氣氛圍中，在兩個步驟中，氫氣流速均為40至60標準公升/分鐘，隨後在該矽晶圓之經拋光的正面上實施磊晶塗覆，並將該矽晶圓自該磊晶反應器中取出。
  2. 如請求項1所述之方法，其中各該兩個預處理步驟均在950至1200℃的溫度範圍內實施。
  3. 如請求項1或2所述之方法，其中加入至該氫氣氛圍中的該蝕刻介質為氯化氫。
  4. 如請求項1或2所述之方法，其中在該兩個預處理步驟中的預處理時間都為10至120秒。
  5. 如請求項1或2所述之方法，其中在該兩個預處理步驟中的預處理時間都為20至60秒。
  6. 如請求項1或2所述之方法，其中所提供的該矽晶圓係由單晶矽材料所製成之晶圓、絕緣體上矽(silicon-on-insulator，SOI)之晶圓、具有應變矽層(應變矽)的矽晶圓、或絕緣體上應變矽(strained silicon-on-insulator，sSOI)之晶圓。
  7. 一種製造磊晶塗覆的矽晶圓的方法，其中提供複數個至少在其正面上經過拋光的矽晶圓，並依序在一磊晶反應器內各別單獨 地進行塗覆，其係藉由以下步驟所實施：其中將所提供的各別矽晶圓放置在該磊晶反應器的反應器室內的一基座上，其中藉由注射器引入至該反應器室內的氣流，可以利用閥分配至該反應器室的一外區及一內區中，使得該內區中的氣流作用在該矽晶圓的中心周圍的區域上，且使得該外區中的氣流作用在該矽晶圓的邊緣區域上，其中，在一第一步驟中係將該矽晶圓僅在一氫氣氛圍及1至100標準公升/分鐘的氫氣流速下實施預處理，以及在一第二步驟中，係以1.5至5標準公升/分鐘的流速添加一蝕刻介質至該氫氣氛圍中，在該第二步驟中的氫氣流速也為1至100標準公升/分鐘，且該蝕刻介質在該內區及該外區中的分佈為內區/外區(I/O)=0至0.75，隨後在該矽晶圓之經拋光的正面上實施磊晶塗覆，並將該矽晶圓自該磊晶反應器中取出。
  8. 如請求項7所述之方法，其中各該兩個預處理步驟均在950至1200℃的溫度範圍內實施。
  9. 如請求項7或8所述之方法，其中加入至該氫氣氛圍中的該蝕刻介質為氯化氫。
  10. 如請求項7或8所述之方法，其中在該兩個預處理步驟中的氫氣流速都為40至60標準公升/分鐘。
  11. 如請求項7或8所述之方法，其中在該兩個預處理步驟中的預處理時間都為10至120秒。
  12. 如請求項7或8所述之方法，其中在該兩個預處理步驟中的預處理時間都為20至60秒。
  13. 一種具有一正面及一背面之矽晶圓，其中至少該矽晶圓的正面係經過拋光，且至少該矽晶圓的正面上係施加有一磊晶層，且相對於2毫米的邊緣排除區域，該矽晶圓之總體背面參考理想平面/範圍(GBIR)的總體平面度值為0.02至0.06微米。
  14. 如請求項13所述之矽晶圓，相對於具有尺寸為26×8平方毫米的片段的區域網格的部分區域，且於2毫米的邊緣排除區域下，該矽晶圓的局部平面度，以最大部位背面參考理想平面/範圍(SBIRmax )表示，係大於或等於0.02微米，且小於或等於0.05微米。
  15. 如請求項13或14所述之矽晶圓，其中該矽晶圓為單晶矽材料所製成的晶圓、絕緣體上矽之晶圓、具有一應變矽層的矽晶圓、或提供有一磊晶層之絕緣體上應變矽之晶圓。
  16. 如請求項13或14所述之矽晶圓，其進一步之特徵在於該磊晶層的層厚度規則度(layer thickness regularity)為0.5%至2%。
  17. 如請求項16所述之矽晶圓，其特徵在於該磊晶層的層厚度規則度為1.0%至1.5%。
  18. 一種具有一正面及一背面之矽晶圓，其中至少該矽晶圓的正面係經過拋光，且至少該矽晶圓的正面上係施加有一磊晶層，且相對於1毫米的邊緣排除區域，該矽晶圓的總體平面度值為0.04至0.08微米。
  19. 如請求項18所述之矽晶圓，相對於具有尺寸為26×8平方毫米的片段的區域網格的部分區域，且於1毫米的邊緣排除區域下，該矽晶圓的局部平面度，以最大部位背面參考理想平面/ 範圍(SBIRmax )表示，係大於或等於0.04微米，且小於或等於0.07微米。
  20. 如請求項18或19所述之矽晶圓，其中該矽晶圓為單晶矽材料所製成的晶圓、絕緣體上矽之晶圓、具有一應變矽層的矽晶圓、或提供有一磊晶層之絕緣體上應變矽之晶圓。
  21. 如請求項18或19所述之矽晶圓，其進一步之特徵在於該磊晶層的層厚度規則度為0.5%至2%。
  22. 如請求項21所述之矽晶圓，其特徵在於該磊晶層的層厚度規則度為1.0%至1.5%。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009022224B4 (de) * 2009-05-20 2012-09-13 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung von epitaxierten Siliciumscheiben
JP2013055231A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Shin Etsu Handotai Co Ltd エピタキシャルウェーハの製造方法
US9343379B2 (en) * 2011-10-14 2016-05-17 Sunedison Semiconductor Limited Method to delineate crystal related defects
US9543381B2 (en) 2014-09-11 2017-01-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor structure and manufacturing method of the same
WO2016181667A1 (ja) * 2015-05-11 2016-11-17 住友電気工業株式会社 炭化珪素単結晶基板、炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法
DE102015225663A1 (de) 2015-12-17 2017-06-22 Siltronic Ag Verfahren zum epitaktischen Beschichten von Halbleiterscheiben und Halbleiterscheibe
CN105671631B (zh) * 2016-02-05 2020-08-11 浙江金瑞泓科技股份有限公司 一种原位清洗200mm-300mm外延设备基座背面的方法
DE102017210450A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Siltronic Ag Verfahren, Steuerungssystem und Anlage zum Bearbeiten einer Halbleiterscheibe sowie Halbleiterscheibe
CN107400921A (zh) * 2017-07-27 2017-11-28 上海晶盟硅材料有限公司 外延设备保养方法
CN109518271A (zh) * 2017-09-18 2019-03-26 上海新昇半导体科技有限公司 一种SiC外延表面的预处理及外延生长方法
CN110189991A (zh) * 2019-04-30 2019-08-30 上海新昇半导体科技有限公司 一种外延片的制造方法
CN112201568A (zh) * 2020-10-28 2021-01-08 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种用于硅片的外延生长的方法和设备
CN113345798B (zh) * 2021-06-01 2022-07-12 中科汇通(内蒙古)投资控股有限公司 一种SiC基片外延制备GaN的方法
CN115537918A (zh) * 2022-10-10 2022-12-30 中环领先半导体材料有限公司 一种改善111衬底外延表面粗糙度的工艺方法
CN115747962A (zh) * 2022-12-07 2023-03-07 西安奕斯伟材料科技有限公司 晶圆的外延生长方法及设备
CN118136497A (zh) * 2024-05-08 2024-06-04 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 外延硅晶圆及其制造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW540100B (en) * 2000-05-25 2003-07-01 Wacker Siltronic Halbleitermat Method for the production of an epitaxially grown semiconductor wafer
US20070062438A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Siltronic Ag Epitaxially coated silicon wafer and method for producing epitaxially coated silicon wafers
TW200713429A (en) * 2005-09-22 2007-04-01 Siltronic Ag Epitaxially coated silicon wafer and method for producing epitaxially coated silicon wafers
TW200807550A (en) * 2006-06-30 2008-02-01 Applied Materials Inc Pre-cleaning of substrates in epitaxy chambers
TW200823324A (en) * 2006-11-22 2008-06-01 Siltronic Ag Epitaxially coated semiconductor wafer and device and method for producing an epitaxially coated semiconductor wafer
TW200831721A (en) * 2006-09-05 2008-08-01 Sumco Corp Epitaxial silicon wafer and fabrication method thereof
TW200834678A (en) * 2007-01-31 2008-08-16 Applied Materials Inc Selective epitaxy process control

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035087A (en) 1986-12-08 1991-07-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface grinding machine
DE4119531A1 (de) * 1991-06-13 1992-12-17 Wacker Chemitronic Epitaxierte halbleiterscheiben mit sauerstoffarmer zone einstellbarer ausdehnung und verfahren zu ihrer herstellung
JPH0615565A (ja) 1991-12-18 1994-01-25 Shin Etsu Handotai Co Ltd ウエーハ自動ラッピング装置
DE4224395A1 (de) 1992-07-23 1994-01-27 Wacker Chemitronic Halbleiterscheiben mit definiert geschliffener Verformung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19938340C1 (de) 1999-08-13 2001-02-15 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zur Herstellung einer epitaxierten Halbleiterscheibe
DE19960823B4 (de) 1999-12-16 2007-04-12 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer epitaxierten Halbleiterscheibe und deren Verwendung
JP3897963B2 (ja) * 2000-07-25 2007-03-28 株式会社Ｓｕｍｃｏ 半導体ウェーハおよびその製造方法
US6774040B2 (en) 2002-09-12 2004-08-10 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for surface finishing a silicon film
US7195934B2 (en) 2005-07-11 2007-03-27 Applied Materials, Inc. Method and system for deposition tuning in an epitaxial film growth apparatus
DE102005045337B4 (de) 2005-09-22 2008-08-21 Siltronic Ag Epitaxierte Siliciumscheibe und Verfahren zur Herstellung von epitaxierten Siliciumscheiben

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW540100B (en) * 2000-05-25 2003-07-01 Wacker Siltronic Halbleitermat Method for the production of an epitaxially grown semiconductor wafer
US20070062438A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Siltronic Ag Epitaxially coated silicon wafer and method for producing epitaxially coated silicon wafers
TW200713429A (en) * 2005-09-22 2007-04-01 Siltronic Ag Epitaxially coated silicon wafer and method for producing epitaxially coated silicon wafers
TW200807550A (en) * 2006-06-30 2008-02-01 Applied Materials Inc Pre-cleaning of substrates in epitaxy chambers
TW200831721A (en) * 2006-09-05 2008-08-01 Sumco Corp Epitaxial silicon wafer and fabrication method thereof
TW200823324A (en) * 2006-11-22 2008-06-01 Siltronic Ag Epitaxially coated semiconductor wafer and device and method for producing an epitaxially coated semiconductor wafer
TW200834678A (en) * 2007-01-31 2008-08-16 Applied Materials Inc Selective epitaxy process control

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