[发明专利]外延膜形成装置及其用的基座、外延晶片及其制造方法

说明书

本申请主张2007年10月31日申请的日本国专利申请第2007- 284512号的优先权，将其内容援引到本说明书中。

技术领域

本发明涉及外延膜形成装置用的基座(suscepter)、外延膜形成 装置、外延晶片及外延晶片的制造方法。

背景技术

以往，作为使外延膜在半导体晶片上气相生长的外延膜形成装置， 提出了加热方法或基座的形状不同的各种构造的装置。具体而言，公 知有从下侧对圆形平板上的基座进行加热的纵型外延膜形成装置；逐 片将半导体晶片导入到成膜室，并水平设置在基座上，从半导体晶片 的上下进行加热的单张型外延膜形成装置；和如特开2001-160538号 公报所记载的、利用侧面的高频线圈对圆筒型的基座进行加热的桶型 外延膜形成装置。

在这些外延膜形成装置的成膜室内，配置有在石墨的表面涂敷了 SiC膜的基座，在该基座上形成了能够对使外延膜生长的半导体晶片进 行收容的圆形凹部。

在这些外延膜形成装置中，以在基座的凹部收容了使外延膜生长 的半导体晶片的状态，对成膜室内进行减压。利用灯加热器等加热机 构，在该成膜室内对半导体晶片直接或间接加热。同时向成膜室供给 反应气体，在半导体晶片的表面析出单晶体、多晶体或非品质的固体， 例如硅等半导体、氧化物、氮化物、金属、合金、其他化合物，使外 延膜生长。

在现有的外延膜形成装置中，使基座的凹部只承载半导体晶片， 不一定使半导体晶片的整个背面与基座的凹部的底面紧贴。因此，成 为在半导体晶片的背面侧也能够迂回流通少量反应气体的构造。不过， 由于半导体晶片的整个背面与凹部的底面相接，所以，与背面的中央 部分相比周缘部更容易接触反应气体。

但在桶型外延膜形成装置中，由于只从表面侧加热半导体晶片， 所以，不会对半导体晶片的背面侧供给充足的热量，半导体晶片的背 面侧成为容易被迂回的少量反应气体蚀刻的状态。

另外，在单张型外延膜形成装置中，虽然利用灯加热器从半导体 晶片的上下进行加热，但由于半导体晶片载置在基座上，半导体晶片 不与下侧的灯加热器直接对置，所以，与桶型的情况相同，在无法向 半导体晶片的背面侧供给足够的热量的情况下，半导体晶片的背面侧 处于容易被蚀刻的状况。

因此，现有的外延膜形成装置中，在半导体晶片的表面侧形成外 延膜，而半导体晶片的背面中尤其是周缘部被蚀刻。因此，对于作为 完成品的外延晶片的厚度而言，周缘部处比中央部分小，使得外延晶 片整体的厚度偏差增大。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供能够减小外延晶 片整体的厚度偏差的基座及具备该基座的外延膜形成装置、和厚度的 偏差小的外延晶片及外延晶片的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的结构。

本发明的外延膜形成装置的基座，被设置在外延膜形成装置的成 膜室内，设置有收容半导体晶片的俯视近似为圆形的凹部，在前述凹 部中设置有支承前述半导体晶片的俯视近似为圆形的凸部，前述凸部 的直径比前述凹部的直径小，且前述凸部的直径被设定为当在前述凹 部上载置前述半导体晶片时，气相生长反应用的反应气体能够在前述 凸部与前述半导体晶片的交界整体流通的大小。

根据本发明的外延膜形成装置用的基座，由于在收容半导体晶片 的凹部设置有凸部，且凸部的直径被设定为当在凹部上载置半导体晶 片时，气相生长反应用的反应气体能够在凸部与半导体晶片的交界整 体流通的大小，所以，在使用该基座形成外延膜时，能够使反应气体 遍及半导体晶片的凸部侧的面的整个面，由此，可使半导体晶片的凸 部侧的面的整个面被均匀蚀刻。从而，可制造厚度偏差小的外延晶片。

对于本发明的外延膜形成装置的基座而言，优选前述凹部的直径 为能够收容150mm以下的直径的半导体晶片的大小，前述凸部的直径 为50mm～90mm的范围，前述凸部的高度为0.1mm以上小于0.4mm。

该情况下，可制造厚度偏差小的直径为150mm以下的外延晶片。

如果凸部的直径为50mm以上，则在凹部内能够稳定保持半导体晶 片，因此优选，而且如果凸部的直径为90mm以下，则能够在凸部与半 导体晶片的交界整体流通气相生长反应用的反应气体，使得半导体晶 片的凸部侧的面的整个面被均匀蚀刻，因此优选。