[发明专利]半导体外延晶片和其制造方法以及固体摄像元件的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供外延层的结晶性优越的半导体外延晶片。本发明的半导体外延晶片是在半导体晶片10的表面10A上形成有外延层20的半导体外延晶片100，其特征在于，在半导体晶片10的形成有外延层20的一侧的表层部存在利用SIMS分析检测出的氢浓度分布的峰值。

技术领域

本发明涉及半导体外延晶片和其制造方法以及固体摄像元件的制造方法。

背景技术

在半导体晶片上形成有外延层的半导体外延晶片被用作MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）、DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器）存储器、功率晶体管和背面照射型固体摄像元件等各种半导体器件的器件基板。

例如，背面照射型固体摄像元件通过将布线层等配置在传感器部的下层来将来自外面的光直接取入到传感器中，即使在暗处等也能够拍摄更鲜明的图像或活动图像，因此，近年来，被广泛地用于数字视频摄像机（digital video camera）或智能电话等便携式电话。

在半导体器件的微细化或高性能化越来越发展的近年来，为了使器件特性高品质化，期望用作器件基板的半导体外延晶片的高品质化。为了器件特性的进一步的改善，开发了利用氧析出热处理的晶体品质改善技术或用于防止外延生长时的重金属污染的吸杂技术等。

例如，在专利文献1中，公开了如下的外延晶片的制造方法：在对硅基板实施氧析出热处理而之后形成外延层来制造外延晶片时，控制前述氧析出热处理的条件，制造在前述外延层的形成后的泄露电流的值为1.5E-10A以下的外延晶片。

此外，关于吸杂技术，本申请申请人在专利文献2中提出了硅晶片，所述硅晶片具备形成在从形成有器件的表面起1μm以上10μm以下的深度且将剂量为1×10¹³/cm²以上3×10¹⁴/cm²以下的非金属离子导入而成的污染保护层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-197373号公报；

专利文献2：日本特开2010-287855号公报。

发明内容

发明要解决的课题

如专利文献1和专利文献2所记载那样，进行了各种使半导体外延晶片高品质化的尝试。但是，在此之前，针对外延层的表层部的表面坑（pit）等的结晶性尝试了各种改善，但是，关于外延层内部的结晶性，被识别为充分高的结晶性，丝毫未提出提高外延层内部的结晶性其本身的技术。只要能够更加提高外延层内部的结晶性，则能够期待器件特性的提高。

用于解决课题的方案

因此，本发明鉴于上述课题，其目的在于提供具有具备更高的结晶性的外延层的半导体外延晶片和其制造方法。