[发明专利]制造硅外延晶片的方法和硅外延晶片

摘要

定义允许衬底的主平面MP的法线矢量α和在填充有填充外延层的沟槽11的纵向上的内壁平面的法线矢量β以最小旋转角度交迭的角度范围作为过渡平面法线角度范围θ，并假设包括在沟槽的纵向上的开口边缘的区域作为在其上法线矢量在过渡平面法线角度范围θ内连续改变的过渡平面区域。然后确定衬底的主平面MP的密勒指数(h₁k₁l₁)和在沟槽的纵向上的内壁平面WP的密勒指数(h₂k₂l₂)，以使平面{111}的法线矢量落在过渡平面法线角度范围θ之外。这提供了一种制造硅外延晶片的方法，使得几乎不可能因为填充外延层的过剩生长而引起沟槽开口的窄化，并因此使得甚至在大的沟槽纵横比下也可以有效抑制沟槽内的填充外延层中的残留空隙。

主权项

1.一种制造硅外延晶片的方法，所述硅外延晶片具有在硅单晶衬底的主平面上形成的沟槽，所述沟槽的内部空间填充有由硅单晶构成的填充外延层，包括以下步骤：在定义一角度范围作为过渡平面法线角度范围，并假设一区域作为过渡平面区域的情况下，所述角度范围允许所述衬底的所述主平面的法线矢量α和在所述沟槽的纵向上的内壁平面的法线矢量β以最小旋转角度交迭，所述区域包括在所述沟槽的所述纵向上的开口边缘，在所述过渡平面区域上法线矢量在所述过渡平面法线角度范围内连续改变，确定所述衬底的所述主平面的密勒指数(h1k1l1)和在所述沟槽的所述纵向上的所述内壁平面的密勒指数(h2k2l2)，以使平面｛111}的法线矢量落在所述过渡平面法线角度范围之外；以及获得具有用所述密勒指数(h1k1l1)表示的所述主平面的硅单晶衬底，在所述衬底的所述主平面上形成具有用所述密勒指数(h2k2l2)表示的在所述纵向上的所述内壁平面的沟槽，并允许所述填充外延层在所述沟槽内生长。