[發明專利]伯努利基座

在審

• 申請號: 201610278821.0
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN107326434A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 劉源;保羅·邦凡蒂
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: C30B25/12
• 分類號: C30B25/12
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 金華

技術領域

本發明涉及半導體裝置領域，特別涉及一種伯努利基座。

背景技術

外延工藝是半導體制造過程中十分重要的一道工序，隨著半導體器件的不斷縮小，外延硅的質量對半導體器件的影響越來越大。但是，在外延硅的生長過程中不可避免的會遇到各種缺陷，例如：位錯滑移(slip dislocation)、背部沉積(backside deposition)、自摻雜(autodoping)等，這些缺陷會導致最終形成的半導體器件性能的下降。

位錯滑移主要是由于局部應力超過硅的抗曲強度造成的，例如：(1)在晶圓內部徑向溫度的不均勻性造成的熱應力，不均勻的熱膨脹會造成晶圓內一些硅鍵的斷裂，導致一些硅原子被臨近的原子所取代；(2)由于接觸面積及晶圓的重量造成的接觸應力；(3)由于重力造成的彎曲應力。其中，熱應力是造成位錯滑移的主要因素。

背部沉積造成襯底表面不均勻，從而影響后續光刻步驟的精度。背部沉積主要由以下幾個因素造成：(1)如圖1所示，在晶圓10的裝載過程中，由于晶圓10未與基座20完全對準，導致在外延硅生長過程中反應氣體進入晶圓10與基座20的間隙，在晶圓10背部形成硅沉積30；(2)如圖2所示，由于晶圓10與基座20以及支撐柱21(lift pins)有接觸，而基座20以及支撐柱21上涂布有硅，當晶圓10的溫度低于基座20及支撐柱21的溫度時，所述基座20及支撐柱21上的硅會遷移至晶圓10，形成背部沉積30；(3)由于晶圓用氧化層密封或者晶圓上形成有自然氧化物，當使用氫氣進行前烘(pre-bake)時，氫氣會與晶圓上的氧化物反應，在晶圓上形成針孔11(pinhole)，從而導致后續形成的外延硅不均勻。

自摻雜主要是由于在外延硅生長的過程中，在襯底背面的摻雜原子從晶圓 的邊緣析出并擴散至晶圓的正面成為外延硅的一部分，從而導致晶圓邊緣的電阻率均勻性降低。

因此，如何控制外延硅生長過程中的缺陷是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種伯努利基座，通過避免與晶圓的直接接觸來控制外延硅生長過程中各缺陷的產生。

本發明的技術方案是一種伯努利基座，包括支撐柱以及位于所述支撐柱上的支撐平臺，所述支撐平臺用于支撐晶圓，所述支撐平臺內設置有氣體通道，所述支撐平臺的上表面設置有若干個氣孔，所述氣孔與所述氣體通道連通；所述支撐柱內設置有氣體入口，用于向所述氣體通道內通入氣體。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述若干個氣孔中第一部分氣孔與所述氣體通道直接連通，第二部分氣孔通過所述第一部分氣孔與所述氣體通道連通。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述若干個氣孔在所述支撐平臺上構成多個類似圖形，每個所述圖形上的氣孔相連通，每個所述圖形上均有氣孔與所述氣體通道直接連通。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述圖形為圓環。

進一步的，在所述伯努利基座中，多個圓環為直徑各異的同心圓環。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述支撐平臺內設置有一個氣體通道，所述氣體通道連通多個圓環上經過圓心的相互垂直的兩個方向上的氣孔。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述若干個氣孔在所述支撐平臺上構成兩個圓環，每個所述圓環內的氣孔相連通，每個所述圓環內均有氣孔與所述氣體通道直接連通。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述支撐平臺內設置有兩個氣體通道，每一個氣體通道連通一個圓環上經過圓心的某一方向上的氣孔。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述兩個圓環上被所述氣體通道連通的氣孔所在方向相互垂直。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述氣孔所在的方向與所述支撐平臺的 上表面具有一角度。

進一步的，在所述伯努利基座中，還包括一腔室，包圍所述支撐柱、支撐平臺以及位于所述支撐平臺上方的晶圓。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述腔室包括位于一側的第一進氣口以及位于另一側的出氣口，所述第一進氣口用于通入反應氣體。

進一步的，在所述伯努利基座中，所述腔室還包括第二進氣口，與所述第一進氣口位于同側，且位置低于所述支撐平臺。