[發明專利]外延生長晶圓及其制造方法

有效

• 申請號: 201710113065.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN108505114B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 長谷川博之
• 申請（專利權）人: 勝高股份有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B29/64;C30B25/20;C30B15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨;劉林華

1.一種在包括單晶硅的晶圓基板的表面上形成有包括單晶硅的外延膜的外延生長晶圓，其特征在于，

所述外延膜的表面上粒徑0.045μm以上的LPD的檢測密度為每100cm²面積4.24個以下，并且所述外延膜的表面上粒徑0.032μm以上的LPD的檢測密度為每100cm²面積11.3個以下。

2.根據權利要求1所述的外延生長晶圓，其特征在于，

所述外延生長晶圓的外徑為150mm以上且450mm以下，所述外延生長晶圓的厚度為625μm以上且1300μm以下，所述外延膜的膜厚為1μm以上且10μm以下。

3.根據權利要求1或2所述的外延生長晶圓，其特征在于，

所述晶圓基板包括以1×10¹³atoms/cm³以上且1×10¹⁶atoms/cm³以下的濃度摻雜有氮的單晶硅。

4.一種外延生長晶圓的制造方法，其特征在于，具備如下工序：

在將利用切克勞斯基法進行的提拉速度設為V（mm/min），將結晶生長界面上的提拉軸向的溫度梯度的平均值設為G（℃/mm）的情況下，在控制V/G的值而成為COP豐富范圍的條件下生長單晶錠，從而獲得在進行切片時的整個切斷面不存在大面積位錯缺陷的單晶硅錠的工序；

將所述單晶硅錠進行切片，以在其表面進行鏡面拋光而獲得晶圓基板的工序；及

在所述晶圓基板的表面使硅單晶的膜生長以形成外延膜的工序，

在獲得所述單晶硅錠的工序中，通過控制所述V/G的值，從而獲得在形成外延膜之前的表面存在尺寸0.1μm以上的COP為20個/cm²以上的晶圓基板，

在形成所述外延膜的工序中，常壓下將單晶生長速率設定為1μm/min以上且5μm/min以下，

在獲得所述單晶硅錠的工序中，在以1×10¹³atoms/cm³以上且1×10¹⁶atoms/cm³以下的濃度摻雜氮的同時提拉單晶硅，

獲得所述晶圓基板的工序之后，用氫氟酸水溶液清洗所述晶圓基板，從而去除因存在于所述晶圓基板的表面的COP導致的突起物，

所述氫氟酸水溶液的氫氟酸濃度為0.5mass%以上且50mass%以下，

通過形成所述外延膜的工序，形成所述外延膜的表面上粒徑0.045μm以上的LPD的檢測密度為每100cm²面積4.24個以下，并且粒徑0.032μm以上的LPD的檢測密度為每100cm²面積11.3個以下的外延膜。

5.根據權利要求4所述的外延生長晶圓的制造方法，其特征在于，

在形成所述外延膜的工序中，分別配置與所述晶圓基板的表面的內周部對置的表面內周側加熱器、與所述晶圓基板的表面的外周部對置的表面外周側加熱器、與所述晶圓基板的背面的內周部對置的背面內周側加熱器、與所述晶圓基板的背面的外周部對置的背面外周側加熱器，將所述表面內周側加熱器的輸出設為大于所述表面外周側加熱器，將所述背面內周側加熱器的輸出設為大于所述背面外周側加熱器，從而在將所述晶圓基板的內周側加熱成高于外周側溫度的同時形成所述外延膜。

6.根據權利要求4或5所述的外延生長晶圓的制造方法，其特征在于，

在去除所述突起物的工序中具備在用氫氟酸水溶液清洗所述晶圓基板之前使用臭氧水氧化所述晶圓基板的表面的臭氧水處理工序。