制造外延晶片的方法与流程

本发明实施方式涉及一种制造外延晶片的方法，更具体地，涉及一种制造外延晶片的方法，当在加工室中的晶片上生长外延层时，该方法能够有效地将残余气体排出加工室。

背景技术：

1、广泛用作半导体器件制造材料的晶片可以由多种材料制成，例如单晶基材，包括单晶硅(si)、碳化硅(sic)、蓝宝石、氮化镓(gan)和玻璃基材。晶片通过以下过程生产：将单晶硅锭切割成薄晶片的切片工序；提高晶片平整度同时将晶片研磨到所需厚度的研磨工序；去除晶片损伤层的蚀刻工序；抛光晶片表面并提高其平整度的抛光工序；以及去除晶片表面污染物的清洁工序。

2、通过上述工艺制造的晶片被称为抛光晶片。在抛光晶片上生长有外延层的晶片称为外延晶片。外延晶片的特征在于，外延晶片具有比抛光晶片更少的表面缺陷，并且掺杂剂的浓度或种类是可控的。此外，该外延晶片的优点在于，外延层的纯度高并且外延层的晶体特性优异，这有利于提高高度集成的半导体器件的良率和器件特性。

3、可以使用化学气相沉积(cvd)方法来沉积外延层。化学气相沉积法是在目标对象(例如半导体晶片)上生长薄材料层的方法。通过化学气相沉积将具有不同导电性的层施加到半导体晶片上，从而使半导体晶片具有所期望的电特性。

4、一般的化学气相沉积设备包括沉积单晶膜的加工室、安装在加工室中的基座(susceptor)、设置在加工室中的加热灯，以及被配置为向晶片注入源气体的源气体注入装置。从源气体注入装置注入的源气体在支撑在基座上的晶片上形成单晶膜。

5、然而，在晶片上沉积外延层的常规方法存在以下问题。

6、引入化学气相沉积设备的加工室中的源气体即使在外延层沉积之后仍可能留在加工室中，并且可能耦合到外延层(其表面在高温下不稳定)以形成细颗粒。这些细颗粒被称为局域光散射体(lls)。具有较少lls数量的晶片可以是具有较少表面缺陷的晶片。

技术实现思路

1、本发明的实施方式提供了一种制造表面缺陷少，特别是lls得到改善的外延晶片的方法。

2、在一个实施方式中，制造外延晶片的方法包括：将晶片设置在加工室中的基座上，将基座设置在加工室中的源气体供应高度处，供应源气体以在晶片表面生长单晶膜，在加工室中向下移动基座，降低加工室中的温度以冷却晶片。

3、可以在加工室的一个侧壁的第一高度处设置源气体入口，可以在加工室一个侧壁的第二高度处设置吹扫气体入口，并且第一高度可以高于第二高度。

4、可以在加工室的面向所述一个侧壁的另一侧壁的第三高度处设置气体出口，并且第三高度可以高于第二高度。

5、在冷却步骤中，从第二高度到基座的高度是从第一高度到第二高度的距离的32％或更小。

6、在冷却步骤中，加工室内的温度可为750至1000℃。

7、冷却步骤可以进行20秒或更长时间。

8、在冷却步骤中，可以通过源气体入口供应源气体和吹扫气体，并可以通过吹扫气体入口供应吹扫气体。

9、吹扫气体入口可以设置在加工室的所述一个侧壁中以相对于水平方向向上倾斜。

技术特征：

1.一种制造外延晶片的方法，该方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中

3.如权利要求2所述的方法，其中

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在冷却步骤中，从第二高度到基座的高度是从第二高度到第一高度的距离的32％或更小。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在冷却步骤中，加工室中的温度为750至1000℃。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中冷却步骤进行20秒或更长时间。

7.如权利要求2或3所述的方法，其中，在冷却步骤中，通过源气体入口供应源气体和吹扫气体，并通过吹扫气体入口供应吹扫气体。

8.如权利要求2或3所述的方法，其中，吹扫气体入口设置在加工室的所述一个侧壁中以相对于水平方向向上倾斜。

技术总结
公开了一种制造外延晶片的方法，该方法包括将晶片设置在加工室中的基座上，将基座设置在加工室内的源气体供应高度处，供应源气体以在晶片的表面上生长单晶膜，在加工室中向下移动基座，以及降低加工室中的温度以冷却晶片。

技术研发人员：金镇权,朴在旭
受保护的技术使用者：爱思开矽得荣株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/5/20