[发明专利]基座、外延生长装置、外延硅晶片的制造方法及外延硅晶片

说明书

提供一种能够提高外延硅晶片的外延层的平坦度的周向均匀性的基座。本发明的基座（100）设有载置硅晶片（W）的凹形状的锪孔部；基座的中心与锪孔部的开口缘之间的径向距离L以90度周期在周向上变动，并且当将径向距离L成为最小的位置的角度设为0度时，在90度、180度、270度的各处，径向距离L成为最小值Lsubgt;1/subgt;，并且在45度、135度、225度、315度的各处，径向距离L成为最大值Lsubgt;2/subgt;，将基座（100）俯视时的开口缘（110C）描绘使径向外侧为凸的4个椭圆弧。

技术领域

本发明涉及基座及具备该基座的外延生长装置。进而，本发明涉及使用该基座的外延硅晶片的制造方法和外延硅晶片。

背景技术

一般，硅晶片通过以下这样得到：由切克劳斯基单晶生长法（CZ法）等培育单晶硅，将该硅单晶切断成块之后，较薄地进行切片，经过平面磨削（lapping；研磨）工序、腐蚀工序及镜面研磨（polishing；抛光）工序，进行最终清洗。然后，进行各种品质检查，如果没有确认出异常，则作为制品被出厂。

这里，在更要求结晶的完全性的情况、或需要电阻率不同的多层构造的情况下等，在硅晶片的表面使由单晶硅薄膜构成的外延层进行气相生长（外延生长），制造外延硅晶片。

通过将硅晶片载置到基座的锪孔部、一边使该基座旋转一边将生长气体向硅晶片表面喷吹，来进行外延生长。在图1中表示以往公知的一般的基座1的俯视图及A－A剖视图的示意图。

在基座1，设有圆形凹状的锪孔部11，以硅晶片W的中心位于该锪孔部11的中心的方式载置硅晶片W。硅晶片W和基座100在壁架（ledge）部110L接触。硅晶片W在基座100图1中，基座的中心与锪孔部11的开口缘11C之间的径向距离L在周向上为一定。因此，被称作袋宽L_p的硅晶片W的径向外侧端面与内周壁面11A的距离L也在周向上为一定。因此，将基座1俯视时的开口缘11C描绘出圆弧。

此外，由于基座1的锪孔部11的开口缘11C侧的内周壁面11A的上端（相当于开口缘11C）与下端的高度的差H（也被称作“锪孔深度”）在周向上为一定，所以内周壁面11A的上端与硅晶片W的表面的高度的差H_w也为一定。

这里，如图2所示，将主表面设为{100}面的硅晶片以45度单位重复110方位和100方位。起因于该结晶方位的周期性，如果在硅晶片表面使外延层生长，则外延层通过以90度周期而不同的生长速度（被称作“生长速度方位依存性”）生长。随着这样的各个结晶方位的生长速度差，外延层的膜厚在周向上较大地变动，其影响越靠晶片边缘区域（外周区域）越大。因此，生长速度方位依存性作为使外延硅晶片的平坦度变差的原因被知晓。

在专利文献1中，公开了在基座开口部的内周面的附近随着半导体晶片的结晶方位的变化而构造及/或形状周期性地变化的基座。进而，在专利文献1中，公开了优选的是通过该基座的部分热容、袋的锪孔深度或袋的宽度以90度、180度或270度的周期变化，构造及/或形状周期性地变化。

如在专利文献1中公开那样，如果基座的袋宽变宽，则硅源气体被向硅晶片周缘部顺畅地供给，周缘部的外延层生长速度变快。相对于此，如果基座的袋宽变窄，则成为相反的现象，生长速度变慢。此外，如果基座的锪孔深度变浅，则硅源气体被向晶片周缘部顺畅地供给，周缘部的外延层生长速度变快。相对于此，如果基座的锪孔深度变深，则成为相反的现象，生长速度变慢。

因而，通过使用遵循专利文献1的基座，能够抑制生长速度方位依存性，改善外延层的膜厚分布。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－294942号公报。

发明内容

发明要解决的课题