[發(fā)明專利]硅外延晶片的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710909361.1 | 申請日： | 2017-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN109576796A | 公開（公告）日： | 2019-04-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 小野敏昭;伊藤亙;藤瀨淳 | 申請（專利權(quán)）人： | 勝高股份有限公司 |
| 主分類號： | C30B33/02 | 分類號： | C30B33/02 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 李志強;黃念 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 半導(dǎo)體器件 硅單晶基板 制備過程 制備 升降 硅外延晶片 析出 外延晶片 溫熱 熔化熱 熔點 熔化 外延硅晶片 處理工序 晶片變形 氧析出核 氧析出物 滑移性 外延層 電阻 摻雜 | ||
1.硅外延晶片的制備方法，所述硅外延晶片供于具有設(shè)定最高溫度為1050℃以上且硅的熔點以下、升降溫速度為150℃/sec以上的條件的急速升降溫熱處理工序的半導(dǎo)體器件的制備過程，其中，
對于摻雜硼使得電阻值為0.02Ωcm~0.001Ωcm的硅單晶基板，具有在其表面使外延層成長的外延工序，
在所述硅單晶基板的初期氧濃度Oi為規(guī)定濃度以上的情況下，在所述外延工序前，進行熔化晶片中含有的氧析出核的析出熔化熱處理，
在所述硅單晶基板的初期氧濃度Oi低于所述規(guī)定濃度的情況下，在所述外延工序前不進行所述析出熔化熱處理。
2.權(quán)利要求1的硅外延晶片的制備方法，其中，
在所述硅單晶基板的初期氧濃度Oi為11.0×1017~18.0×1017個原子/cm3 (Old-ASTM)的情況下，在所述外延工序前，在處理溫度為1150℃~1300℃的范圍、保持時間為5sec~1min的范圍、降溫速度為原子空穴不凍結(jié)的10℃/sec~0.1℃/sec的范圍內(nèi)，進行作為處理氣氛設(shè)為不含有氮的非氧化性氣體氣氛的析出熔化熱處理，
在所述硅單晶基板的初期氧濃度Oi為3.0×1017~10.5×1017個原子/cm3 (Old-ASTM)的情況下，在所述外延工序前不進行所述析出熔化熱處理。
3.權(quán)利要求2的硅外延晶片的制備方法，其中，在進行1000℃、16hr的熱處理的情況下，將晶片內(nèi)部的氧析出物密度設(shè)為在半導(dǎo)體器件的制備過程的光刻工序中因由氧析出物產(chǎn)生的滑移而產(chǎn)生的晶片變形所導(dǎo)致的最大位錯量不超過作為容許基準值的10nm的5×104個/cm2以下。
4.權(quán)利要求2或3的硅外延晶片的制備方法，其中，在所述析出熔化熱處理中，作為處理氣氛設(shè)為不含有氮的非氧化性氣體和1%以上的氧氣的混合氣氛。
5.權(quán)利要求2或3的硅外延晶片的制備方法，其中，在所述析出熔化熱處理中，作為處理氣氛設(shè)為不含有氮的非氧化性氣體和3%以上的氧氣的混合氣氛，并且將降溫速度設(shè)為50℃/sec~20℃/sec的范圍內(nèi)。
6.權(quán)利要求1的硅外延晶片的制備方法，其中，在進行所述急速升降溫熱處理工序的處理時，在將所述硅晶片中含有的板狀氧析出物的對角線長設(shè)為S(nm)，將所述急速升降溫熱處理工序的最高到達溫度設(shè)為T(℃)的情況下，滿足T×S2≤9×106。
7.權(quán)利要求2或6的硅外延晶片的制備方法，其中，在進行急速升降溫熱處理工序的熱處理時晶片內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力超過20MPa。
8.權(quán)利要求2或6的硅外延晶片的制備方法，其中，晶片的直徑為300mm以上。
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