[发明专利]外延生长晶圆及其制造方法

说明书

本发明提供一种减少了外延缺陷的外延生长晶圆。该制造方法具备如下工序：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。在形成所述外延膜的工序中，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，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。

技术领域

本发明涉及一种在包括单晶硅的晶圆基板的表面上形成包括单晶硅的外延膜的外延生长晶圆及其制造方法。

背景技术

硅外延生长晶圆为在包括单晶硅的晶圆基板的表面上将单晶硅的膜进行气相生长的晶圆，对能够应对要求结晶的完整性的情况或需要电阻率不同的多层结构的情况的高品质晶圆的需求越来越高。这种硅外延生长晶圆尤其适合用于高新逻辑LSI和CMOS图像传感器的制造。

近年来，对外延生长晶圆的高品质化的要求越加严格，要求改善外延生长晶圆表面的缺陷。

作为所述问题之一，有时在利用切克劳斯基法获得的CZ-Si晶圆基板上使外延膜生长之后，在外延膜的表面残留因利用切克劳斯基法使结晶生长时所导入的各种结晶缺陷(以下，称为生长引入(grown-in)缺陷)引起的缺陷，而给形成于外延膜的半导体元件带来不良影响。这种外延生长晶圆表面的缺陷(以下，称为外延缺陷)以外延生长晶圆表面的光点缺陷(Light Point Defect，以下称为LPD)的等级恶化的形式显现。

所述LPD为对晶圆表面照射激光时，通过光散射检测到的缺陷，能够用市售的微粒计算器测量。LPD的等级也可用外延层的表面上的每片晶圆或每100cm²的LPD的个数来评价。

发明内容

本发明的课题在于，提供一种减少了所述外延缺陷的外延生长晶圆及其制造方法。

为了实现所述课题，本发明的外延生长晶圆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，该外延生长晶圆的特征在于，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。

本发明的外延生长晶圆的制造方法的特征在于，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，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。

所述COP(Crystal Originated Particle)作为生长引入(Grown-in)缺陷之一，是指在单晶的格子点没有硅原子即聚集了“空孔”的微细的缺陷。所述大面积位错缺陷(LargeDislocation Defects、以下称为L/D缺陷)作为生长引入(Grown-in)缺陷之一，是指格子间聚集了硅原子而产生的位错环。

附图说明

图1为表示使用于本发明的外延生长晶圆制造方法的一实施方式的单晶提拉装置的纵剖视图。