[发明专利]硅外延片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅外延片及其制造方法，特别涉及能够应用于将使{110}面倾斜后的面作为主面的硅晶片的技术。

背景技术

近来，使用硅单晶的主面是{110}面或者其附近的所谓的{110}硅晶片的半导体集成电路元件的实现性变高。对于该{110}硅晶片来说，存在MOSFET的沟道方向的载流子迁移率比以往所使用的{100}晶片高的可能性，可应用于逻辑类器件。

专利文献1特开2004-265918号公报

但是，对于在{110}硅晶片上形成外延层后的外延片来说，存在如下问题：与在{100}晶片上形成外延层的外延片相比，外延生长后的晶片表面粗糙度恶化。

该表面粗糙度恶化的影响成为表面检查设备中的雾状缺陷(HAZE)水平恶化的原因，对应高精度产品，特别是从测定表面的微小尺寸LPD来看，作为噪声对测定值带来很大的影响。

其结果是，由于对所述的噪声值的影响，在{110}外延片中，在检查晶片表面时，测定100nm尺寸以下的LPD(Light Point Defect：光点缺陷)比较困难，因此，不能识别晶片表面的状态，不能进行晶片的品质评价。

发明内容

本发明是鉴于所述问题而进行的，为了达成以下目的。

在{110}晶片中，谋求提高表面粗糙度。

本发明的硅外延片是在硅晶片上生长外延层后的硅外延片，该硅晶片将使硅单晶的{110}面倾斜后的面作为主面，其中，在生长外延层的硅晶片中，将使所述{110}面倾斜的倾角方位设定在从与该{110}面平行的<100>方位向<110>方向的0～45°的范围，由此，解决所述问题。

此外，在另一本发明中，优选使所述{110}面倾斜的倾斜角度设定在从所述{110}面开始的0～10°的范围。

此外，对于另一本发明来说，以激光表面检查设备测定所述硅外延片表面，所检测到的LPD的最小尺寸是100nm以下。

此外，本发明的硅外延片的制造方法是制造在硅晶片上生长外延层后的硅外延片的方法，该硅晶片将使硅单晶的{110}面倾斜后的面作为主面，其中，从所提拉的单晶切割生长外延层的硅晶片时，以使所述{110}面倾斜的倾角方位在从与该{110}面平行的<100>方位向<110>方向的0°～45°的范围的方式，设定进行切割的切割角度。

此外，在另一本发明中，设定所述切割角度，以使将所述{110}面倾斜的倾斜角度在从所述{110}面开始的0～10°的范围。

此处，在倾角方位比所述的范围大的情况下，表面粗糙度变大，在利用激光表面检查设备进行测定时，不能检测出至少100nm尺寸以下的LPD，因此，不优选。

作为另一例，倾角方位(倾斜方向)包括使(110)面倾斜时从[001]方位向<110>方向中的[1-10]的方向倾斜的正方向的范围0～45°以及向[-110]的方向倾斜的负方向的范围0～45°。

此外，优选倾角方位(倾斜方向)包括0°并且不包括45°，更加优选的是倾角方位(倾斜方向)不包含0°，并且为20°以下。

作为倾角方位，若设定为比30°大的<111>方向，则平台(terrace)的台阶差(高度)急剧增加，能够检测为雾状缺陷、表面龟裂。

通过以所述角度进行倾斜，不仅能进行作为课题的LPD测定，即使形成何种MOSFET都可以得到良好的特性。

在本发明中，优选将使所述{110}面倾斜的倾斜角度设定在从所述{110}面开始的0～10°的范围内，更优选的是设定在大于0°且10°以下的范围内，由此，{110}面的台阶间隔较窄，平坦性更好，可以进行LPD的测定，能够得到可分离测量表面的台阶、粒子及缺陷的外延片。

此处，若使{110}面倾斜的倾斜角度为10°以上左右，则平台宽度变小，所以，妨碍外延步骤中的台阶生长，考虑到外延步骤中的形成稳定的台阶比较困难，所以，不优选。

此外，将倾斜角度设定为0°、即刚好设定为{110}面的情况下，因为不存在台阶，所以，能够得到平坦的面。

此外，若倾斜角度为10°以上，则对于单原子层台阶的台阶差(0.192nm)，平台宽度变小，妨碍台阶生长并且存在产生与{110}面不同的面的可能性，所以不优选。