[发明专利]外延生长晶圆及其制造方法有效
申请号: | 201710113065.0 | 申请日: | 2017-02-28 |
公开(公告)号: | CN108505114B | 公开(公告)日: | 2021-03-05 |
发明(设计)人: | 长谷川博之 | 申请(专利权)人: | 胜高股份有限公司 |
主分类号: | C30B29/06 | 分类号: | C30B29/06;C30B29/64;C30B25/20;C30B15/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 张雨;刘林华 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 外延 生长 及其 制造 方法 | ||
1.一种在包括单晶硅的晶圆基板的表面上形成有包括单晶硅的外延膜的外延生长晶圆,其特征在于,
所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下,并且所述外延膜的表面上粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积11.3个以下。
2.根据权利要求1所述的外延生长晶圆,其特征在于,
所述外延生长晶圆的外径为150mm以上且450mm以下,所述外延生长晶圆的厚度为625μm以上且1300μm以下,所述外延膜的膜厚为1μm以上且10μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的外延生长晶圆,其特征在于,
所述晶圆基板包括以1×1013atoms/cm3以上且1×1016atoms/cm3以下的浓度掺杂有氮的单晶硅。
4.一种外延生长晶圆的制造方法,其特征在于,具备如下工序:
在将利用切克劳斯基法进行的提拉速度设为V(mm/min),将结晶生长界面上的提拉轴向的温度梯度的平均值设为G(℃/mm)的情况下,在控制V/G的值而成为COP丰富范围的条件下生长单晶锭,从而获得在进行切片时的整个切断面不存在大面积位错缺陷的单晶硅锭的工序;
将所述单晶硅锭进行切片,以在其表面进行镜面抛光而获得晶圆基板的工序;及
在所述晶圆基板的表面使硅单晶的膜生长以形成外延膜的工序,
在获得所述单晶硅锭的工序中,通过控制所述V/G的值,从而获得在形成外延膜之前的表面存在尺寸0.1μm以上的COP为20个/cm2以上的晶圆基板,
在形成所述外延膜的工序中,常压下将单晶生长速率设定为1μm/min以上且5μm/min以下,
在获得所述单晶硅锭的工序中,在以1×1013atoms/cm3以上且1×1016atoms/cm3以下的浓度掺杂氮的同时提拉单晶硅,
获得所述晶圆基板的工序之后,用氢氟酸水溶液清洗所述晶圆基板,从而去除因存在于所述晶圆基板的表面的COP导致的突起物,
所述氢氟酸水溶液的氢氟酸浓度为0.5mass%以上且50mass%以下,
通过形成所述外延膜的工序,形成所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下,并且粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积11.3个以下的外延膜。
5.根据权利要求4所述的外延生长晶圆的制造方法,其特征在于,
在形成所述外延膜的工序中,分别配置与所述晶圆基板的表面的内周部对置的表面内周侧加热器、与所述晶圆基板的表面的外周部对置的表面外周侧加热器、与所述晶圆基板的背面的内周部对置的背面内周侧加热器、与所述晶圆基板的背面的外周部对置的背面外周侧加热器,将所述表面内周侧加热器的输出设为大于所述表面外周侧加热器,将所述背面内周侧加热器的输出设为大于所述背面外周侧加热器,从而在将所述晶圆基板的内周侧加热成高于外周侧温度的同时形成所述外延膜。
6.根据权利要求4或5所述的外延生长晶圆的制造方法,其特征在于,
在去除所述突起物的工序中具备在用氢氟酸水溶液清洗所述晶圆基板之前使用臭氧水氧化所述晶圆基板的表面的臭氧水处理工序。
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