[发明专利]外延片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体晶片表面使用蚀刻液使该表面平滑，从而使外 延层有效形成的外延片的制造方法。

背景技术

以往的外延片的制造工艺如图13所示，首先将培育好的单晶硅锭 前端和后端切去成块状，磨削锭的外径以使锭的直径均匀得到块体，为 表示特定的结晶方位，给块体施加定位边或定位凹槽后，对着锭轴方向 按规定角度将块体切片(工序1)。为防止晶片四边缺损或碎裂，对切 下的晶片四边进行倒角加工(工序2)。然后是平坦化工序，进行同时 磨削硅晶片正反面的两面同时磨削(Double Disk Surface Grind，以下称 为DDSG)(工序3)。接下来，进行仅磨削晶片表面或分别磨削正反 面的单面磨削(Single Disk Surface Grind，以下称为SDSG)工序(工序 4)。再接着进行对晶片的正反面同时抛光的两面同时抛光(以下称为 DSP)(工序5)。继而进行仅抛光晶片的表面或分别抛光正反面的单 面抛光(以下称为SMP)工序(工序6)。最后，在晶片表面通过外延 生长形成单晶硅构成的外延层(工序7)，从而得到所要的外延片。

但是上述传统工艺存在以下问题。

由于进行切片和磨削等机械加工处理，晶片势必受到机械损害和加 工损伤。采用外延生长形成外延层的工序受晶片表面损伤或损害(晶格 混乱)的影响大，所以以磨削等机械加工处理引起的缺陷部分为起点， 在外延层发生错位、堆垛缺陷等结晶缺陷，导致作为外延层表面上的表 面缺陷而明显化的情况。此外，机械加工时的损伤或加工损害大时，还 会在形成的外延层产生滑移。再者，由于形成外延片所需工序较多，生 产量下降、成本升高。

为解决上述问题，有专利公开了一种硅外延片制造方法，该方法的 特征在于按顺序进行下述工序：在单晶硅基板上让单晶硅薄膜气相成长 的气相成长工序；水抛光工序；抛光剂抛光工序(参照专利文献1)。 该专利文献1所示的方法中的气相成长工序前的单晶硅基板按如下方法 得到：首先将单晶硅锭切成块状，进行外径磨削后切片。然后，对切片 后的单晶硅晶片两侧的外缘进行倒角处理，再用游离磨粒对两面进行研 磨。将研磨片浸渍于蚀刻液中，化学蚀刻双面成为制得化学蚀刻片。以 该化学蚀刻片为单晶硅基板，在该基板上让单晶硅薄膜气相成长。专利 文献1所述的方法可抑制气相成长的单晶硅薄膜表面形成的突起状缺陷 产生的不良损伤，并可降低该突起状缺陷的高度。

专利文献1：特开2002-43255号公报(权利要求项1，[0006]、[0013]～ [0015]段)。

发明内容

发明要解决的问题

但由于上述专利文献1所述的方法是进行浸渍式蚀刻，晶片表面全 部被均匀的蚀刻，所以无法在晶片面内控制除去量(removal amount) 进而控制形状以得到规定的表面形状，平坦度等表面状态有时比前面工 序中研磨、磨削时还差，但提高起来很困难。而且，在单晶硅薄膜气相 成长之前，由于通过研磨等机械加工进行平坦化处理，所以晶片势必产 生机械损害或加工损伤，这使得即使在后续工序进行水磨、抛光剂抛光， 也不能有效减少外延层上形成的表面缺陷或滑移。

本发明的目的在于提供一种外延片的制造方法，其特征在于对半导 体晶片表面使用蚀刻液实现表面的平滑，并能减少外延层上形成的表面 缺陷及滑移的发生。

解决问题的手段

本发明人等发现：通过在特定条件下对硅晶片施以使用蚀刻液的平 滑化处理工序、外延层形成工序，可减少外延层上形成的表面缺陷和滑 移的发生。

本发明涉及一种外延片的制造方法，其特征在于包括：根据硅晶片 的表面形状控制使用蚀刻液使所述晶片表面平滑的平滑化工序和在所 述晶片表面通过外延生长形成单晶硅构成的外延层的外延层形成工序。

发明效果

本发明的外延片的制造方法通过根据晶片表面的形状控制晶片表 面蚀刻液的使用，可起到能使晶片表面平滑的效果。此外，由于晶片表 面的平滑化处理是将蚀刻液用于晶片的不含机械要素的化学处理，所以 几乎不会产生晶片损伤或损害等现象，可以降低由机械加工引起的外延 层上形成的表面缺陷和滑移的发生。

附图的简单说明

[图1]表示本实施方式的外延片的制造方法的图。

[图2]本实施其他方式的外延片的制造方法的图。

[图3]本实施又一方式的外延片的制造方法的图。