TWI611036B - 磊晶矽晶圓之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠防止矽晶圓的背面產生模糊的磊晶矽晶圓的製造方法,包括:氫烘烤步驟,在含有氫氣的氣體環境下,對載置於承托器20的矽晶圓W進行熱處理;以及磊晶生長步驟,在矽晶圓W的表面形成磊晶層。承托器20具有底壁20a以及側壁20b所組成的袋部20c。底壁20a在從上面觀看時的位於與矽晶圓W重疊的領域內設置有複數的貫通孔20e。矽晶圓W是被彎過的晶圓,其中央相對於外緣更往一面側突出。在矽晶圓W載置於承托器20,使矽晶圓W的另一面側面向底壁20a的狀態下,實施該氫烘烤步驟。

Description

磊晶矽晶圓之製造方法
本發明矽有關於一種磊晶矽晶圓的製造方法。
近年,為了對應矽晶圓的大口徑化,主要會使用枚葉式的磊晶生長裝置。如果使用這種磊晶生長裝置形成磊晶層於矽晶圓的表面的話,會有得到的磊晶矽晶圓的背面發生模糊的問題。磊晶矽晶圓的背面模糊屬於外觀不良,作為產品晶圓是比較不好的。又,背面有模糊的話,在背面的粒子測量時有可能會檢測出錯誤結果。
作為防止磊晶晶圓的背面發生模糊的技術,有一種方法(例如專利文獻1)是使用的矽晶圓以HF類的溶液洗淨背面來作為疏水面,在氫烘烤時控制分別設置於承托器的上方及下方的上側加熱器及下側加熱器的輸出功率(加熱比率)。
專利文獻1:日本特開2013-123004號公報
然而,上述專利文獻1的方法中,雖然以HF類的溶液洗淨矽晶圓的背面來作為疏水面,但洗淨之後,到實施磊晶生長之前矽晶圓的背面仍然有時會產生自然氧化膜。在這個情況下,就可能無法充分地防止磊晶矽晶圓的背面產生模糊。
本發明的目的是提供一種磊晶矽晶圓的製造方法,能夠防止晶圓背面產生模糊。
本發明的磊晶矽晶圓的製造方法,包括:氫烘烤步驟,在含有氫氣的氣體環境下,對載置於承托器的矽晶圓,進行熱處理;以及磊晶生長步驟,在該氫烘烤步驟結束的該矽晶圓的表面形成磊晶層。其中該承托器具有略圓形的底壁以及包圍該底壁的側壁所組成的袋部。該底壁在從上面觀看時的位於與該矽晶圓重疊的領域內設置有複數的貫通孔。該矽晶圓是被彎過的晶圓,其中央相對於外緣更往一面側突出。在該矽晶圓載置於該承托器,使該矽晶圓的另一面側面向該底壁的狀態下,實施該氫烘烤步驟。在此,關於矽晶圓,中央相對於外緣更往一面側突出的彎曲是指,以一面側的外緣為基準的高度位置,會從外緣朝向中央變高的彎曲形狀。本發明中,將矽晶圓載置於承托器,使上述被彎過的矽晶圓形成上凸狀的狀態下,進行氫烘烤步驟。
第1圖係顯示本實施型態的磊晶矽晶圓的製造步驟。首先,磊晶生長裝置的反應室內填充非活性氣體,以氦燈加熱使反應室內昇溫(S1、S2)。接著,將矽晶圓搬入磊晶生長裝置的反應室內。搬入的矽晶圓載置於反應室內的承托器的上面。
如第2圖所示,承托器20具有袋部20c,袋部20c由比矽晶圓更大徑長的圓形的底壁20a、包圍著底壁20a的圓筒形狀的側壁20b所構成。矽晶圓被收納、載置於這個袋部20c。承托器20的載置面,也就是底面20a,設置有從外周側朝向內周 側往下傾斜的支持部20d。透過支持部20d,矽晶圓的外周部以線接觸的狀態被支持。藉此,將矽晶圓載置於承托器20上時,在中央部,承托器20與矽晶圓之間形成空間。結果,促進了氫氣流進矽晶圓的背面側,從矽晶圓的背面釋放出的不純物的排出效果變大。又,承托器20的矽晶圓的載置面,也就是底面20a,會形成有複數的貫通孔20e,目的是為了防止形成於矽晶圓的外周部的表面的磊晶層的膜厚降低、以及排出矽晶圓的背面釋放出的不純物。複數的貫通孔20e是貫通承托器20的厚度方向(從底壁20a上面朝向承托器20下面)的孔。
回到第1圖,昇溫後,將氫氣供給到反應室內,對載置於承托器上面的矽晶圓進行氫烘烤步驟(S3)。氫烘烤步驟後,供給原料氣體到反應室內,形成磊晶層於矽晶圓的表面(S4)。形成既定的膜厚的磊晶層後,停止供給原料氣體,冷卻反應室內(S5)。然後,將磊晶矽晶圓從冷卻後的反應室內搬出。
如第3圖所示,氫烘烤步驟中,供給到反應室內的氫氣會沿著矽晶圓W的表面流動,形成於矽晶圓W的表面的自然氧化膜會因為氫氣而被蝕刻除去。承托器20與矽晶圓W之間的線接觸部位形成微觀的間隙。因此一部分的氫氣從這個微觀的間隙流入承托器20與矽晶圓W之間所形成的空間。然後,到達承托器20與矽晶圓W之間所形成的空間的氫氣,會從形成於承托器20的底壁20a的貫通孔20e排出。此時,藉由氫氣,矽晶圓W的背面的貫通孔20e附近的自然氧化膜被除去。
然而,如第3圖所示,載置向下凸的形狀的矽晶圓 於承托器20的狀態下實施氫烘烤的情況下,承托器20與矽晶圓W之間形成的空間狹窄,因此就不會有足夠的氫氣到達沒有形成貫通孔20e的領域。因此,在矽晶圓W的背面沒有形成貫通孔20e的領域的附近的自然氧化膜沒有被完全除去而殘留。這些殘留的自然氧化膜是磊晶矽晶圓的背面模糊的原因。另外,載置平坦的矽晶圓於承托器20的狀態下實施氫烘烤的情況下,仍然會因為相同的機制使得背面的自然氧化膜殘留。
另一方面,根據本發明,如第4圖所示,載置向上凸的形狀的矽晶圓W於承托器20的狀態下實施氫烘烤。在第4圖中為了容易理解,而將彎曲的程度畫得比矽晶圓實際的彎曲程度大。藉由載置向上凸的形狀的矽晶圓W於承托器20,比起載置向下凸的形狀或平坦的矽晶圓W於承托器20,承托器20與載置於此承托器20的矽晶圓W之間所形成的空間擴大。在這個狀態下實施氫烘烤的話,氫氣流入承托器20與矽晶圓W之間形成的空間的量增加。因為流入量的增加,沒有形成貫通孔20e的領域也會有足夠除去自然氧化膜的量的氫氣到達。因此,形成於矽晶圓W的背面全面的自然氧化膜會被均一除去。結果防止了因為自然氧化膜的殘存而造成的磊晶矽晶圓的背面的模糊。
又,本發明的磊晶矽晶圓的製造方法中,該矽晶圓的該中央相對於該外緣朝向一面側的突出量超過0μm且在15μm以下為佳。根據本發明,矽晶圓的中央相對於外緣朝向一面側的突出量超過0μm且在15μm以下。上述範圍內的突出量的話,將矽晶圓載置於承托器時,比起將平坦的矽晶圓載置 於承托器的情況,或是比起將下凸狀的矽晶圓載置於承托器的情況,氫烘烤步驟時,氫氣流進承托器與矽晶圓之間所形成的空間的量增加。因此,能夠均一地除去形成於矽晶圓的背面的全面的自然氧化膜。另外,如果突出量超過15μm的話,磊晶生長時矽晶圓上有可能發生滑動移位。
又,本發明的製造方法中,該矽晶圓的背面側預先被處理成疏水面為佳。根據本發明,藉由將矽晶圓的背面側預先處理成疏水面,用提供於氫烘烤步驟及磊晶生長步驟的矽晶圓會保持在自然氧化膜少的接近裸露的狀態。此時的自然氧化膜的厚度只有數nm左右的相當小的厚度,氫烘烤步驟中,能夠除去這個自然氧化膜,防止磊晶矽晶圓的背面產生模糊。矽晶圓的背面側的疏水面的處理可舉出以HF溶液或BHF溶液來進行洗淨。又,這些HF類溶液也可以與O3水(臭氧水)組合。
又,本發明的製造方法中,該承托器的至少載置有該矽晶圓的面形成有矽膜為佳。磊晶生長裝置中,為了防止來自承托器的金屬污染,一般會在承托器的至少載置矽晶圓的面包覆一層矽膜。使用這種覆蓋矽膜的承托器,再用習知的製造方法製造磊晶矽晶圓的情況下,磊晶矽晶圓的背面會產生模糊。
第5圖係說明使用矽包膜的承托器時的晶圓的背面產生模糊的機制。使用矽包膜的承托器的情況下,磊晶矽晶圓的背面產生模糊的具體機制如下。如第5(A)圖所示,承托器20塗布包上一層矽膜20f於載置矽晶圓W的面側。首先,如第5(A)圖所示,正在磊晶生長時,將矽晶圓W載置於磊晶生長 裝置的反應室內所設置的承托器20的載置面。另外,矽晶圓W的正反面會形成自然氧化膜W1。
接著,如第5(B)圖所示,進行氫烘烤步驟。氫烘烤步驟中,供給氫氣到反應室內。供給的氫氣主要沿著矽晶圓W的表面流動,形成於矽晶圓W的表面的自然氧化膜W1會因為氫氣而被除去。又,供給的氫氣不只會流過矽晶圓W的表面側,一部分的氫氣會流入矽晶圓W的背面側。然後,到達承托器20與矽晶圓W之間所形成的空間的氫氣,會從形成於承托器20的底壁20a的貫通孔20e排出。此時,藉由氫氣,矽晶圓W的背面的貫通孔20e附近的自然氧化膜被除去。另一方面,沒有形成貫通孔20e的領域的附近氫氣難以到達,或使即使到達也很少量。因此矽晶圓W的背面的沒有形成貫通孔20e的領域的附近的自然氧化膜W11沒有被完全除去而殘留。
接著,如第5(C)圖所示,實施磊晶生長步驟。磊晶生長步驟中,形成磊晶層W2於矽晶圓W的表面。形成於承托器20的矽膜20f是SiC等的碳基材組成的氣相成長於承托器表面的矽膜。因此,這個矽膜不是由單晶矽而是由多晶矽構成。又,多晶矽膜是極為多孔性,具有將其他成份吸受到內部的性質。因此,包膜於承托器20的多晶矽膜中會有矽包膜時使用的原料氣體(SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4等)中的C1基等吸收到內部,也有其他的水分等吸被吸附的可能性。
然後,磊晶生長步驟中,承托器受到高溫熱處理,承托器的載置面的矽膜中的成分(例如HCl成分或Si成分等)轉印(物質移動)到矽晶圓的背面。如上述,氫烘烤結束的矽 晶圓的背面一部分會殘存自然氧化膜,因此承托器的矽膜也會轉印到殘存的自然氧化膜上。轉印到殘存的自然氧化膜上的領域會變模糊。可推測磊晶矽晶圓的背面的模糊是因為這樣的機制而產生。
另一方面,本發明中,載置向上凸的形狀的矽晶圓於承托器的狀態下實施氫烘烤。藉由載置向上凸的形狀的矽晶圓於承托器,比起載置平坦的矽晶圓於承托器或載置向下凸的形狀的矽晶圓於承托器,承托器與矽晶圓之間所形成的空間擴大。然後,氫烘烤步驟中,當供給氫氣至反應室內,因應承托器與矽晶圓之間形成的空間的擴大,氫氣流入承托器與矽晶圓之間形成的空間的量增加。因為流入量的增加,沒有形成貫通孔的領域也會有足夠除去自然氧化膜的量的氫氣到達。因此,形成於矽晶圓的背面全面的自然氧化膜會被均一除去。結果,即使在氫烘烤步驟後的磊晶生長步驟中,包膜於承托器的載置面的矽膜轉印到矽晶圓的背面,因為背面沒有自然氧化膜殘存,所以也能夠防止了磊晶矽晶圓的背面產生模糊。
另外,使用沒有包覆矽膜的承托器,與習知的製造方法同樣地製造磊晶矽晶圓的情況下,磊晶矽晶圓的背面產生蝕刻不均。第6圖係用以說明使用沒有包覆矽的承托器時的晶圓的背面產生蝕刻不均,使用沒有包覆矽的承托器的情況下,磊晶矽晶圓的背面產生蝕刻不均的具體機制如下。首先,如第6(A)圖所示,正在磊晶生長時,將矽晶圓W載置於磊晶生長裝置的反應室內所設置的承托器20的載置面。另外,矽晶圓W的正反面會形成自然氧化膜W1。
接著,如第6(B)圖所示,進行氫烘烤步驟。氫烘烤步驟中,供給氫氣到反應室內。供給的氫氣主要沿著矽晶圓W的表面流動,形成於矽晶圓W的表面的自然氧化膜W1會因為氫氣而被除去。又,供給的氫氣不只會流過矽晶圓W的表面側,一部分的氫氣會流入矽晶圓W的背面側。然後,到達承托器20與矽晶圓W之間所形成的空間的氫氣,會從形成於承托器20的底壁20a的貫通孔20e排出。此時,藉由氫氣,矽晶圓W的背面的貫通孔20e附近的自然氧化膜被除去。另一方面,沒有形成貫通孔20e的領域的附近氫氣難以到達,或即使到達也很少量。因此矽晶圓W的背面的沒有形成貫通孔20e的領域的附近的自然氧化膜W11沒有被完全除去而殘留。
接著,如第6(C)圖所示,實施磊晶生長步驟。磊晶生長步驟中,形成磊晶層W2於矽晶圓W的表面。使用沒有包覆矽膜的承托器的情況下,與使用具有上述矽包膜的承托器不同,因為沒有矽膜包覆,所以矽膜不會轉印到矽晶圓W的背面。因此,氫烘烤步驟中殘存的自然氧化膜會就維持在殘留的狀態。可推測磊晶矽晶圓的背面的蝕刻不均是因為這樣的機制而產生。
另一方面,本發明中,載置向上凸的形狀的矽晶圓於承托器的狀態下實施氫烘烤,因此形成於矽晶圓背面的全面的自然氧化膜被均一除去。結果,即使使用沒有矽包膜的承托器,也能夠在磊晶矽晶圓的背面不產生蝕刻不均的情況下,防止因為蝕刻不均而造成的磊晶矽晶圓的背面的模糊。
又,本發明的磊晶矽晶圓的製造方中,該複數的 貫通孔配置於該底壁上的比該中心到半徑的1/2距離更朝向半徑方向的外側的外周領域內,且至少上方載置有矽晶圓的底壁領域內包含有貫通孔為佳。
過去,有提出一種使用底壁的略全面形成有分散的多數的貫通孔的承托器來進行磊晶生長的方法。然而,承托器的底壁的略全面存在分散多數的貫通孔的情況下,貫通孔的形成領域與非形成領域之間的溫度差可能會造矽晶圓的表面的奈米形貌大幅劣化。又,從底壁的中心位置到半徑1/2為止的領域是磊晶生長裝置中的磊晶生長處理溫度的量測領域。因此,在這個領域形成貫通孔的話,處理溫度的量測會產生不均一的偏差,結果磊晶層產生滑動的可能性提高。根據本發明,如第7圖所示,將複數的貫通孔20e配設在比底壁20a的中心至半徑的1/2的距離更往半徑方向的外側的外周領域,因此能夠解決上述問題。
又,形成貫通孔於超過載置矽晶圓的徑長的承托器的外周領域的情況下。因為承托器的外周部產生溫度不均一,容易發生往磊晶層的滑動移位。又,從矽晶圓的背面排出的摻雜氣體的排出效果降低,無法排除自摻雜的影響。根據本發明,至少在矽晶圓配置在上方的底壁領域內設置有貫通孔20e,因此能夠解決上述問題。
又,本發明的磊晶矽晶圓的製造方中,該複數的貫通孔配置成至少上方載置有矽晶圓的底壁領域內包含有環狀排成一列的貫通孔為佳。環狀排成一列的貫通孔能夠抑制因為貫通孔的形成領域與非形成領域之間的溫度差所造成的矽 晶圓表面的奈米形貌的劣化。
2‧‧‧反應室
3‧‧‧上側圓蓋
4‧‧‧下側圓蓋
6‧‧‧圓蓋安裝體
7‧‧‧軸部
8‧‧‧承托器支持構件
9‧‧‧鹵素燈
10‧‧‧磊晶生長裝置
20‧‧‧承托器
20a‧‧‧底壁
20b‧‧‧側壁
20c‧‧‧袋部
20d‧‧‧支持部
20e‧‧‧貫通孔
20f‧‧‧矽膜
31‧‧‧氣體供給口
32‧‧‧氣體排出口
33‧‧‧氣體供給管
34‧‧‧排出管
S1‧‧‧洗淨步驟
S2‧‧‧昇溫步驟
S3‧‧‧氫烘烤步驟
S4‧‧‧磊晶生長步驟
W‧‧‧矽晶圓
W1‧‧‧自然氧化膜
W11‧‧‧自然氧化膜
第1圖係顯示本實施型態的磊晶矽晶圓的製造步驟。
第2圖係本實施型態的承托器的概略圖。
第3圖係載置向下凸的形狀的矽晶圓於承托器實施氫烘烤時的氫氣流動圖。
第4圖係載置向上凸的形狀的矽晶圓於承托器實施氫烘烤時的氫氣流動圖。
第5圖係用以說明使用包覆矽膜的承托器時的晶圓背面產生模糊的機制。
第6圖係用以說明使用沒有包覆矽膜的承托器時的晶圓背面產生蝕刻不均的機制。
第7圖係本實施型態的承托器的平面圖。
第8圖係本實施型態的枚葉式的磊晶生長裝置的概略圖。
以下說明本實施型態的磊晶矽晶圓的製造方法。首先,說明磊晶生長裝置的構成。
[磊晶生長裝置的構成]
第8圖係本實施型態的枚葉式的磊晶生長裝置的概略圖。如第8圖所示,枚葉式的磊晶生長裝置10包括具有凹面的圓形的上側圓蓋3、相同圓形的下側圓蓋4。上側圓蓋3及下側圓蓋4是以石英等的透明素材形成。然後,將上側圓蓋3及下側圓蓋4上下相對配置,使它們的端緣部分別固定於圓環狀 的圓蓋安裝體6的上下面。藉此,上面觀看下會形成略圓形的密閉反應室2。反應室2的上方及下方分別在圓周方向略等間隔分離設置複數的用以加熱反應室2的鹵素燈9。
反應室2水平配置了搭載矽晶圓W的承托器20。承托器20採用能夠耐反應室2內的高溫的SiC等的碳基材。本實施型態中,碳基材的表面會覆蓋矽膜。如第2圖所示,承托器20具有袋部20c,袋部20c由比矽晶圓W更大徑長的圓形的底壁20a、包圍著底壁20a的圓筒形狀的側壁20b所構成。矽晶圓W被收納、載置於這個袋部20c。袋部20c的深度,也就是承托器20的底壁20a的上面到側壁20b的上端的高度形成與矽晶圓W的厚度略相同。底壁20a設置有從外周側朝向內周側下方傾斜的支持部20d。又,底壁20a從上面觀看下與矽晶圓W重疊的領域形成有複數的貫通孔20e。具體來說,複數的貫通孔20e配設在底壁20a上的比中心到半徑1/2的距離更往半徑方向的外側的外周領域內。又,複數的貫通孔20e配設成貫通孔至少包含於上方載置矽晶圓W的底壁領域內。又,複數的貫通孔20e配置成至少環狀排成一列的貫通孔包含於上方載置矽晶圓W的底壁領域內。
回到第8圖,承托器20的背面側(下方)設置有支持承托器20的承托器支持構件8。承托器支持構件8的下方有軸部7固定設置。軸部7藉由未圖示的旋轉機構以可自由旋轉的方式設置,結果,承托器支持構件8及承托器20在水平面上也以可以既定速度自由旋轉的方式設置。又,軸部7藉由未圖示的上下動機構而以可在軸方向上下移動的方式設置,結果,圓筒 形狀的承托器支持構件8及承托器20也以可上下移動的方式設置。
然後,反應室2的圓蓋安裝體6的既定位置設置有將氣體流入反應室2的氣體供給口31。又,在圓蓋安裝體6的對向位置(與氣體供給口31分離180°的位置)設置有將反應室2的氣體排出到外部的排出口32。原料氣體等會從氣體供給管33經過氣體供給口31供給到反應室2,通過反應室2內的矽晶圓W的表面上,從氣體排出口32經過排出管34排出。
[磊晶矽晶圓的製造方法]
接著,說明使用第8圖的枚葉式磊晶生長裝置10的本實施型態的磊晶矽晶圓的製造方法。
<矽晶圓>
首先,準備一塊被彎過的矽晶圓,使其一個面側的中央位置相對於外緣突出。具體來說,準備一塊被彎過的矽晶圓,其一個面側的中央位置相對於外緣突出量超過0μm在15μm以下。從單晶棒切出的矽晶圓以被彎到上述的範圍的情況下,也可以直接使用。又,被彎到上述範圍的矽晶圓能夠由以下的製造步驟獲得。
首先,將薄圓板狀的矽晶圓的表面吸附保持於桌面,對矽晶圓的背面進行研削及研磨任一者的處理。這個背面處理中,是在將吸附保持矽晶圓的桌面傾斜希望的角度的狀態下,對矽晶圓的背面研削或研磨。藉由這個背面處理,製作出從晶圓外周朝向晶圓中心厚度增加的凸狀的晶圓。接著,將矽晶圓的形成凸狀的背面吸附保持於桌面,藉此利用彈性變形形 成表面側的中央突出的狀態,對這個表面進行研削及研磨任一者的處理。這個表面處理中,與上述背面處理不同,吸附保持矽晶圓的桌面傾斜希望的角度的狀態回到水平狀態,然後進行矽晶圓表面的研削或研磨,使表面平坦。表面處理結束後,解除矽晶圓的吸附保持,藉此矽晶圓因為彈性而復原,獲得一塊被彎過的矽晶圓,該矽晶圓的一個面側的中央位置相對於外緣突出希望的突出量。
準備的矽晶圓以HF溶液洗淨,預先將背面側處理成疏水面。
<洗淨步驟S1>
洗淨步驟中,供給非活性氣體到磊晶生長裝置10的反應室2內,使反應室成為非活性氣體環境。
<昇溫步驟S2>
昇溫步驟中,以鹵素燈9照射,將磊晶生長裝置10的反應室2內的溫度從室溫昇溫到目標溫度。目標溫度設定為1050℃~1280℃。在昇溫步驟將反應室2內昇溫到希望的溫度後,將矽晶圓W搬入磊晶生長裝置10的反應室2。搬入的矽晶圓W載置於反應室2內的承托器20的上面,使其形成上凸狀,也就是使矽晶圓W的另一面側與底壁相向。
<氫烘烤步驟S3>
接著,為了除去存在矽晶圓W的表面的自然氧化膜或粒子,進行氫烘烤。這個氫烘烤步驟是利用未圖示的氣體供給源將僅氫氣從氣體供給口31供給到反應室2內,同時鹵素燈9將矽晶圓W加熱到1100℃的狀態維持70秒左右。本實施型態 中,如第4圖所示,因為載置矽晶圓到承托器20上,使矽晶圓W形成上凸的形狀,比起將下凸形狀的矽晶圓載置於承托器或是將平坦的矽晶圓載置於承托器的情況,承托器20與矽晶圓W之間形成的空間擴大。因此,氫氣流入承托器20與矽晶圓W之間形成的空間的流入量增加,因而能夠均一地除去形成於矽晶圓W的背面全面的自然氧化膜。
<磊晶生長步驟S4>
接著,進行用以形成磊晶層的磊晶生長步驟。首先,利用未圖示的氣體供給源將載子氣體或原料氣體、摻雜氣體等混合的反應氣體,從氣體供給口31供給到反應室2內。載子氣體可以舉出H2、N2、Ar等氣體。原料氣體可以舉出四氯化矽(SiCl4)、矽甲烷(SiH4)、三氯氫矽(SiHCl3)、二氯二氫矽(SiH2Cl2)等。摻雜氣體可以舉出乙硼丸(B2H6)、磷化氫(PH3)等。然後,利用設置於反應室2的上方及下方的鹵素燈9進行熱輻射,將矽晶圓W的溫度加熱到1100℃左右。藉此,原料氣體能夠在矽晶圓的表面反應,生長出磊晶層於矽晶圓W的表面。本實施型態中,以前述的氫烘烤將形成於矽晶圓W的背面全面的自然氧化膜均一地除去。因此,磊晶生長步驟中,即使包覆於承托器20的載置面的矽膜20f轉印到矽晶圓W的背面,因為背面沒有殘存自然氧化膜,所以能夠防止因為殘存的自然氧化膜所導致的磊晶矽晶圓的背面的模糊產生。
<降溫步驟S5>
形成磊晶層到希望的膜厚後,停止供給原料氣體,使反應室內冷卻。然後,從冷卻後的反應室內搬出磊晶矽 晶圓。利用以上的方法,能夠製造出防止背面產生模糊的磊晶矽晶圓。
[其他實施型態]
另外,本發明並不限定於上述的實施型態,在不脫離本發明的要旨的範圍內可做各種改良及設計的變更。上述實施型態中,使用底壁的外周形成複數的貫通孔的承托器,但也可以使用在上方載置有矽晶圓的底壁領域內至少包含環狀排成一列的貫通孔的承托器。又,上述實施型態中,使用了底壁的外周形成複數的貫通孔的承托器,但也可以使用底壁的略全面形成複數的貫通孔的承托器。又,上述實施型態中,使用了覆蓋矽膜的承托器,但也可以使用沒有覆蓋矽膜的承托器。又,實施本發明時的具體步驟及構造等在能夠達成本發明的目的的範圍內也可以是其他構造等。
[實施例]
接著,用實施例及比較例更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於這些例子。
[實施例1~4、比較例1~4]
準備下表1所示的形狀的300mm的矽晶圓。表1中,突出量為正值表示將矽晶圓W載置於承托器20時是上凸形狀。又,突出量為負值表示將矽晶圓W載置於承托器20時是下凸形狀。然後,將下表1所示的各水準的矽晶圓搬運到磊晶生長裝置(應用材料公司製)內,在裝置內以1150℃的溫度實施30秒的氫烘烤處理後,將氫作為載子氣體,將三氯氫矽作為來源氣體,將磷化氫作為摻雜氣體,在1000~1150℃的生長溫度 下,以CVD法在矽晶圓上生長出矽的磊晶層,製作出根據本發明的磊晶矽晶圓。
以光學觀察獲得的磊晶矽晶圓的背面,確認背面有無模糊,結果顯示於表1。
Figure TWI611036BD00001
從表1可以確認到,載置於承托器的矽晶圓的突出量超過0μm的話,磊晶矽晶圓的背面就不會產生模糊。
20‧‧‧承托器
20a‧‧‧底壁
20b‧‧‧側壁
20c‧‧‧袋部
20d‧‧‧支持部
20e‧‧‧貫通孔
W‧‧‧矽晶圓

Claims (6)

  1. 一種磊晶矽晶圓的製造方法,包括:氫烘烤步驟,在含有氫氣的氣體環境下,對載置於承托器的矽晶圓,進行熱處理;以及磊晶生長步驟,在該氫烘烤步驟結束的該矽晶圓的表面形成磊晶層,其中該承托器具有略圓形的底壁以及包圍該底壁的側壁所組成的袋部,該底壁在從上面觀看時的位於與該矽晶圓重疊的領域內設置有複數的貫通孔,該矽晶圓是被彎過的晶圓,其中央相對於外緣更往一面側突出,在該矽晶圓載置於該承托器,使該矽晶圓的另一面側面向該底壁的狀態下,實施該氫烘烤步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之磊晶矽晶圓的製造方法,其中該矽晶圓的該中央相對於該外緣朝向一面側的突出量超過0μm且在15μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之磊晶矽晶圓的製造方法,其中該矽晶圓的背面側預先被處理成疏水面。
  4. 如申請專利範圍第1至2項所述之磊晶矽晶圓的製造方法,其中該承托器的至少載置有該矽晶圓的面形成有矽膜。
  5. 如申請專利範圍第1至2項所述之磊晶矽晶圓的製造方法,其中該複數的貫通孔配置於該底壁上的比該中心到半徑的1/2距離更朝向半徑方向的外側的外周領域內,且至少上方 載置有矽晶圓的底壁領域內包含有貫通孔。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之磊晶矽晶圓的製造方法,其中該複數的貫通孔配置成至少上方載置有矽晶圓的底壁領域內包含有環狀排成一列的貫通孔。
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