晶片W的平面内温度分布更加不均匀。
[0038]在如图5B所示将附加反射部件27设于反射部件26内的情况下，可阻碍从上侧经由反射部件26的内部空间向下侧行进的冷却空气Cl。如果提供附加反射部件27，那么由晶片W的上表面反射的电磁波由附加反射部件27再次反射，并且因此行进至上顶部12a的中央部分Ao。作为结果，电磁波在上顶部12a的中央部分Ao上聚焦，并且上顶部12a的中央部分Ao可比周围区域更加加热。由此，有可能抑制上顶部12a的中央部分Ao的温度的下降，并且防止在上顶部12a上的副产物的沉积。
[0039]在上述外延生长装置I中，在将晶片W放置在基座13上后，打开上灯组20G和下灯组21G来加热晶片W。同时，源气体(例如三氯氢硅(SiHCls)气体或二氯硅烷(SiH2C12)气体)经由气体入口 16引入，同时将空气经由气体出口 19排出。
[0040]源气体从气体入口 16行进穿过挡板17和调整部件18，并且流入室10的上空间。已经通过上灯组20G和下灯组21G加热晶片W，基座13和初步环14。源气体沿着晶片W的加热表面作为层流流动。作为结果，外延生长在晶片W上发生，并且形成外延层。
[0041]图6是显示在室中加热的晶片的上表面的平面内温度分布的图。水平轴线代表与晶片的中央的距离，并且竖直轴线代表相对晶片的中央位置的温差。线Gl代表在由本实施例的外延生长装置加热的晶片中的温差，该外延生长装置包括附加反射部件27。线G2和G3代表在由不带有附加反射部件27的常规外延生长装置加热的晶片中的温差。更具体地，线G2显示在未使上顶部不透明时的平面内温度分布，并且线G3显示了在使上顶部的中央部分不透明时的平面内温度分布。
[0042]如图6所示，如果使用常规外延生长装置，那么不提供附加反射部件27。因此，如果未使上顶部的中央部分不透明，那么温度分布如线G2所示为W形。即，晶片W的中央部分的温度是相当高的，并且晶片W的外周部分的温度也是相当高的。但是，晶片的中间部分温度是相当低的。如果由副产物的沉积而使上顶部的中央部分不透明，那么晶片的中央部分的温度如线G3所示骤降，并且温度分布因此为V形。这种温差导致外延层的生长的差异，并且外延层厚度变得更不均匀。
[0043]在使用本实施例的外延生长装置I的情况下，由于附加反射部件27的效果(见线Gl)，在晶片W的中央和外周端部之间的温度变得近似相等。因此，晶片的平面内温度分布变得均匀，从而抑制外延层的厚度的平面内不均匀性。由此，可产生高品质外延晶片。
[0044]图7A和图7B是显不外延晶片的错位发生分布的不意平面图。图7A显不了由本实施例的外延生长装置I产生的晶片，该外延生长装置包括附加反射部件27。图7B显示了由不带有附加反射部件27的常规外延生长装置产生的晶片。
[0045]如图7A所示，在由本实施例的外延生长装置I产生的外延晶片上存在极少的滑动错位。如图7B所示，在由常规外延生长装置产生的外延晶片的外周部分中存在许多滑动错位。由此，本实施例的外延生长装置I可通过减少晶片的平面内温度分布的不均匀性而防止滑动错位的发生。
[0046]如上所述，在本实施例的外延生长装置I中，附加反射部件27设于近似圆筒形反射部件26内。因此，晶片的平面内温度分布可为均匀的。作为结果，可加强外延层的薄膜厚度分布的均匀性。而且，有可能防止在室10的上顶部12a上的硅副产物的沉积，并且防止晶片的平面内温度分布恶化。
[0047]显而易见的是，本发明不限于上述实施例，而是可修改和改变而不脱离本发明的范围和精神。
[0048]例如，在上述实施例中，卤素灯描述作为加热灯的一个实例。但是，本发明不限于卤素灯。可产生红外线的任何大功率加热源均可使用。在上述实施例中，描述了硅晶片。但是，本发明不限于硅晶片，并且可用于各种晶片。
[0049]在上述实施例中，附加反射部件27由圆板部分27a和侧壁部分27b组成。备选地，例如，附加反射部件27可为顶形。附加反射部件27附接的方式不限于上面描述的方法，并且可采用其它方法。
【主权项】
1.一种用于在晶片的表面上生长外延层的外延生长装置，所述装置包括: 室，在其中容纳有所述晶片； 上灯组，其包括在所述室上方布置成环的多个加热灯； 下灯组，其包括在所述室下方提供的多个加热灯； 反射部件，其设于所述上灯组的环内，所述反射部件具有大致圆筒形状；以及附加反射部件，其设于所述反射部件内，所述附加反射部件包括大致平行于所述晶片的表面的反射表面， 其中，所述附加反射部件以接近所述反射部件的下端部分的开口的至少一部分的方式提供。
2.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述附加反射部件包括: 圆板部分，其构成所述反射表面；以及 侧壁部分，其以围绕所述圆板部分的外周的方式提供。
3.根据权利要求2所述的外延生长装置，其特征在于，还包括在所述室和所述晶片的中央的上方提供的高温计， 其中，所述反射部件以包围朝向所述晶片延伸的所述高温计的光轴的方式提供， 其中，所述附加反射部件包括形成在所述圆板部分的中央处的通孔，以及 其中，所述高温计的光轴行进穿过所述通孔。
4.根据权利要求3所述的外延生长装置，其特征在于，还包括圆筒形屏蔽管，其以围绕所述高温计的光轴的方式设于所述反射部件内， 其中，所述屏蔽管插入所述附加反射部件的通孔。
5.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述反射部件具有渐缩部分，所述渐缩部分以其直径朝向下侧变得逐渐更小的方式设于所述反射部件的下端部分中，并且所述附加反射部件的外周端部与所述渐缩部分的内周表面接触。
6.根据权利要求1至5中的任一个所述的外延生长装置，其特征在于，所述附加反射部件由与所述反射部件相同的材料制成。
7.一种外延生长装置，其特征在于，包括: 室，其可容纳晶片； 加热源，其设于所述室的上方； 第一反射部件，其提供成被所述加热源包围；以及 第二反射部件，其提供成被所述第一反射部件包围， 其中，所述第一反射部件包括圆筒形表面，其大致垂直于所述晶片的主表面，以及 其中，所述第二反射部件包括平坦表面，其大致平行于所述晶片的主表面。
8.根据权利要求7所述的外延生长装置，其特征在于，还包括高温计， 其中，所述第二反射部件包括通孔，所述高温计的光轴行进穿过所述通孔。
9.根据权利要求8所述的外延生长装置，其特征在于，还包括屏蔽管以包围所述高温计的光轴， 其中，所述屏蔽管穿透所述第二反射部件的通孔。
10.根据权利要求7至9中的任一个所述的外延生长装置，其特征在于，所述第一反射部件具有渐缩部分，其包括渐缩至所述晶片的主表面的渐缩表面。
11.根据权利要求10所述的外延生长装置，其特征在于，所述第二反射部件与所述第一反射部件的渐缩部分接触。
【专利摘要】本发明涉及外延生长装置。在本文中公开了一种用于在晶片的表面上生长外延层的外延生长装置。该装置包括：室，在其中容纳晶片；上灯组，其包括在室上方布置成环的多个加热灯；下灯组，其包括在室下方提供的多个加热灯；反射部件，其设于上灯组的环内，反射部件具有大致圆筒形状；以及附加反射部件，其设于反射部件内，附加反射部件包括大致平行于晶片的表面的反射表面。附加反射部件以接近反射部件的下端部分的开口的至少一部分的方式提供。
【IPC分类】H01L21-67
【公开号】CN104752277
【申请号】CN201410823762
【发明人】吉武贯, 冈本王孝, 东海林春树
【申请人】胜高股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月26日
【公告号】US20150184313