[发明专利]伯努利基座

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置领域，特别涉及一种伯努利基座。

背景技术

外延工艺是半导体制造过程中十分重要的一道工序，随着半导体器件的不断缩小，外延硅的质量对半导体器件的影响越来越大。但是，在外延硅的生长过程中不可避免的会遇到各种缺陷，例如：位错滑移(slip dislocation)、背部沉积(backside deposition)、自掺杂(autodoping)等，这些缺陷会导致最终形成的半导体器件性能的下降。

位错滑移主要是由于局部应力超过硅的抗曲强度造成的，例如：(1)在晶圆内部径向温度的不均匀性造成的热应力，不均匀的热膨胀会造成晶圆内一些硅键的断裂，导致一些硅原子被临近的原子所取代；(2)由于接触面积及晶圆的重量造成的接触应力；(3)由于重力造成的弯曲应力。其中，热应力是造成位错滑移的主要因素。

背部沉积造成衬底表面不均匀，从而影响后续光刻步骤的精度。背部沉积主要由以下几个因素造成：(1)如图1所示，在晶圆10的装载过程中，由于晶圆10未与基座20完全对准，导致在外延硅生长过程中反应气体进入晶圆10与基座20的间隙，在晶圆10背部形成硅沉积30；(2)如图2所示，由于晶圆10与基座20以及支撑柱21(lift pins)有接触，而基座20以及支撑柱21上涂布有硅，当晶圆10的温度低于基座20及支撑柱21的温度时，所述基座20及支撑柱21上的硅会迁移至晶圆10，形成背部沉积30；(3)由于晶圆用氧化层密封或者晶圆上形成有自然氧化物，当使用氢气进行前烘(pre-bake)时，氢气会与晶圆上的氧化物反应，在晶圆上形成针孔11(pinhole)，从而导致后续形成的外延硅不均匀。

自掺杂主要是由于在外延硅生长的过程中，在衬底背面的掺杂原子从晶圆 的边缘析出并扩散至晶圆的正面成为外延硅的一部分，从而导致晶圆边缘的电阻率均匀性降低。

因此，如何控制外延硅生长过程中的缺陷是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伯努利基座，通过避免与晶圆的直接接触来控制外延硅生长过程中各缺陷的产生。

本发明的技术方案是一种伯努利基座，包括支撑柱以及位于所述支撑柱上的支撑平台，所述支撑平台用于支撑晶圆，所述支撑平台内设置有气体通道，所述支撑平台的上表面设置有若干个气孔，所述气孔与所述气体通道连通；所述支撑柱内设置有气体入口，用于向所述气体通道内通入气体。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述若干个气孔中第一部分气孔与所述气体通道直接连通，第二部分气孔通过所述第一部分气孔与所述气体通道连通。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述若干个气孔在所述支撑平台上构成多个类似图形，每个所述图形上的气孔相连通，每个所述图形上均有气孔与所述气体通道直接连通。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述图形为圆环。

进一步的，在所述伯努利基座中，多个圆环为直径各异的同心圆环。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述支撑平台内设置有一个气体通道，所述气体通道连通多个圆环上经过圆心的相互垂直的两个方向上的气孔。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述若干个气孔在所述支撑平台上构成两个圆环，每个所述圆环内的气孔相连通，每个所述圆环内均有气孔与所述气体通道直接连通。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述支撑平台内设置有两个气体通道，每一个气体通道连通一个圆环上经过圆心的某一方向上的气孔。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述两个圆环上被所述气体通道连通的气孔所在方向相互垂直。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述气孔所在的方向与所述支撑平台的 上表面具有一角度。

进一步的，在所述伯努利基座中，还包括一腔室，包围所述支撑柱、支撑平台以及位于所述支撑平台上方的晶圆。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述腔室包括位于一侧的第一进气口以及位于另一侧的出气口，所述第一进气口用于通入反应气体。

进一步的，在所述伯努利基座中，所述腔室还包括第二进气口，与所述第一进气口位于同侧，且位置低于所述支撑平台。