[發(fā)明專利]外延硅晶片的制備方法及外延硅晶片

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710833605.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109509704A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 川島正;野中直哉;品川正行;上園剛
• 申請（專利權(quán)）人: 勝高股份有限公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 童春媛;周李軍

1.外延硅晶片的制備方法，其是在硅晶片的表面設置有外延膜的外延硅晶片的制備方法，所述硅晶片以使電阻率為0.6mΩ·cm以上且0.9mΩ·cm以下的方式添加有磷，所述制備方法的特征在于，具有：

晶片形成工序，其中，通過CZ法使硅單晶生長，并切割出硅晶片；

簇固溶處理工序，其中，在所述硅晶片中，制成在用平面TEM即透射電子顯微鏡觀察其表面的情況下規(guī)定尺寸的缺陷不被檢出的狀態(tài)；和

外延膜生長工序，其中，在所述硅晶片的表面使外延膜生長。

2.權(quán)利要求1所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，將用所述平面TEM觀察的所述硅晶片的表面積設定為2.5μm見方。

3.權(quán)利要求2所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，在用所述平面TEM觀察時，檢出的所述硅晶片的表面缺陷尺寸為10~50nm。

4.權(quán)利要求2所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，在用所述平面TEM觀察時，檢出的所述硅晶片的表面缺陷密度為2×10⁷個/cm²以下，這通過所述簇固溶處理而不再被檢出。

5.權(quán)利要求1所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，將用所述平面TEM觀察的所述硅晶片設為從所述單晶錠切割出的評價用硅晶片，基于其評價實施所述簇固溶處理。

6.權(quán)利要求1所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，所述簇固溶處理工序是通過在氬氣氣氛下于1200℃以上且1220℃以下的溫度進行的熱處理，將由所述硅晶片中的氧與磷的結(jié)合形成的簇固溶。

7.權(quán)利要求6所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，所述簇固溶處理工序的熱處理時間為60分鐘以上且120分鐘以下。

8. 權(quán)利要求1所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，所述外延膜形成工序具有：

預烘烤工序，其中，通過在含有氫和氯化氫的氣體氣氛下對所述硅晶片進行熱處理，將所述硅晶片的表層蝕刻；和

外延膜生長工序，其中，在所述預烘烤工序后的所述硅晶片的表面使所述外延膜生長。

9.權(quán)利要求8所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，所述預烘烤工序中，將厚度為100nm以上且300nm以下的所述表層蝕刻。

10.權(quán)利要求8所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，所述預烘烤工序中，于1050℃以上且1250℃以下的溫度進行30秒以上且300秒以下的熱處理。

11.權(quán)利要求1所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，在所述外延膜生長工序后進一步具有研磨工序。

12.權(quán)利要求1所述的外延硅晶片的制備方法，其特征在于，在所述固溶處理工序前，包括：于低于500℃的溫度形成氧化膜的工序，和除去外周部的氧化膜的工序。