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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102644106A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102644106A(43)申请公布日2012.08.22(21)申请号201210123065.6(22)申请日2012.04.24(71)申请人浙江金瑞泓科技股份有限公司地址315800浙江省宁波市保税东区0125-3地块(72)发明人陈华田达晰李慎重王震梁兴勃(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人宋缨孙健(51)Int.Cl.C30B25/02(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法(57)摘要本发明涉及一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法,包括以下步骤:将上部石英圆盖的内表面制作成倾斜面;将上部石英圆盖安装在基座上,上部石英圆盖的倾斜面沿气流方向安装,即越离气流末尾的位置上部石英圆盖离基座越近;通入反应气体,反应气体通过硅片时在硅片上沉积下硅,形成外延。本发明解决沿着气流方向硅源浓度越来越少导致生长速率不断下降的问题,消除了外延层厚度沿硅片径向分布成特殊的“W”形,极大提高外延片产品质量。CN10264ACN102644106A权利要求书1/1页1.一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将上部石英圆盖的内表面制作成倾斜面;(2)将上部石英圆盖安装在基座上,上部石英圆盖的倾斜面沿气流方向安装,即越离气流末尾的位置上部石英圆盖离基座越近;(3)通入反应气体,反应气体通过硅片时在硅片上沉积下硅,形成外延。2.根据权利要求1所述的单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法,其特征在于,所述步骤(1)中的倾斜面与基座之间呈2-15度。3.根据权利要求1所述的单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法,其特征在于,所述步骤(3)中的外延的厚度为2um-100um。2CN102644106A说明书1/3页一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法技术领域[0001]本发明涉及硅外延生长技术领域,特别是涉及一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法。背景技术[0002]外延是在表面平整的单晶硅片上通过化学气相反应沉积一定厚度的单晶硅层,化学反应是:SiHCL3+H2=Si(沉积)+HCL。[0003]外延根据反应炉型不同可以分为:桶式反应腔体炉(一个炉次可以在类似桶的基座上放14片);平板式反应腔体炉(一个炉次可以在类似平板的基座上放18片);单片式反应腔体炉(一个炉次只能在平板的基座上放1片硅片)。[0004]应用材料Centura200型号的是单片式反应腔体炉,如图1所示,该腔体由“上部石英圆盖”和“下部石英部件”组成密封的反应腔体空间,在这个腔体中通过支撑架支撑一个可以用来平放硅片的石墨基座。反应气体从该腔体的一边流到另一边,反应气体通过硅片时在硅片上沉积下Si。[0005]常规的上部石英圆盖表面是没有斜面的平面,该常规的上部石英圆盖和用来平放硅片的石墨基座是平行的,这样沿着气流方向SiHCL3硅源浓度越来越少,这样就导致沿着气流方向生长速率不断下降的问题。[0006]因在生长的过程中基座是以34转/分钟旋转的,所以就出现了Centura200单片炉外延层厚度因沿硅片径向方向生长速率不一致,导致出现厚度沿硅片径向方向“W”形,最终导致厚度均匀性较差,可以用红外测厚仪测试沿硅片径向方向厚度分布图形,另使用ADE公司的ADE8150测试硅片表面的TTV(表面厚度变化)。[0007]随着线宽尺寸的不断变小,对硅外延后表面几何参数也越来越高,因为几何参数好差直接影响到光刻,影响到产品的成品率。[0008]典型的厚度沿硅片径向方向的厚度分布图形和硅片表面的TTV(表面厚度变化)如下:[0009]使用TTV(表面厚度变化)<1um的衬底,做200mm厚度为60um的外延层,得到成“W”形的厚度分布图形(参见图3)。[0010]使用TTV(表面厚度变化)<1um的衬底,做200mm厚度为60um的外延层,得到TTV(表面厚度变化)为:3-4um(参见图4)。发明内容[0011]本发明提供一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法,解决沿着气流方向硅源浓度越来越少导致生长速率不断下降的问题。[0012]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种单片炉外延层厚度均匀性生长的控制方法,包括以下步骤:[0013](1)将上部石英圆盖的内表面制作成倾斜面;3CN102644106A说明书2/3页[0014](2)将上部石英圆盖安装在基座上,上部石英圆盖的倾斜面沿气流方向安装,即越离气流末尾的位置上部石英圆盖离基座越近;[0015](3)通入反应气体,反应气体通过硅片时