[发明专利]一种用于硅片的外延生长的方法和设备

说明书

本发明实施例公开了一种用于硅片的外延生长的方法及设备，所述方法包括：将所述硅片放置在反应腔室内部的圆盘状的基座上的第一步骤；经由进气口将刻蚀气体输送到所述反应腔室中以对所述硅片进行刻蚀的第二步骤，其中，所述进气口位于所述基座的径向外侧并且所述基座处于与所述进气口齐平的第一高度处；经由所述进气口将硅源气体输送到所述反应腔室中以在所述硅片的表面上生长外延层的第三步骤。

技术领域

本发明涉及半导体领域中的硅片外延生长技术，尤其涉及一种用于硅片的外延生长的方法和设备。

背景技术

硅片的外延生长工艺是半导体芯片制造过程中的一个重要工艺，该工艺是指在一定条件下，在经抛光的硅片上再生长一层具有相同晶体取向的单晶硅薄膜，即外延层，从而获得外延硅片。外延硅片因为其良好的晶体结构、更低的缺陷密度和优秀的导电性能，广泛应用于高性能半导体器件的生产制造。硅片的外延生长主要包括真空外延沉积、气相外延沉积以及液相外延沉积等生长方法，其中以气相外延沉积的应用最为广泛。如果没有另外说明，本发明提及的外延生长都是指通过化学气相沉积方式完成的外延生长。

在常规的外延生长过程中，能够使硅片进行外延生长的硅源气体通常首先或者说最早接触硅片的径向边缘区域，导致在该区域上生长的外延层的厚度较大，从而影响了外延层的厚度均匀性进而影响了最终获得的外延硅片的表面平坦度。

随着半导体制程工艺的不断发展，对外延硅片的外延层的厚度均匀性以及外延硅片的表面平坦度的要求也越来越高，通过常规的外延生长方法获得的外延硅片常常无法满足更高的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于硅片的外延生长的方法和设备，能够改善硅片在经过外延生长后所获得的具有外延层的外延硅片的平坦度。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于硅片的外延生长的方法，所述方法包括：

将所述硅片放置在反应腔室内部的圆盘状的基座上的第一步骤；

经由进气口将刻蚀气体输送到所述反应腔室中以对所述硅片进行刻蚀的第二步骤，其中，所述进气口位于所述基座的径向外侧并且所述基座处于与所述进气口齐平的第一高度处；

经由所述进气口将硅源气体输送到所述反应腔室中以在所述硅片的表面上生长外延层的第三步骤。

第二方面，本发明实施例提供了一种用于硅片的外延生长的设备，所述设备包括：

外延反应装置，所述外延反应装置包括：围闭出反应腔室的钟罩；所述反应腔室内部的圆盘状的基座，所述基座构造成承载所述硅片；进气口，所述进气口构造成向所述反应腔室中输送反应气体，其中，所述进气口位于所述基座的径向外侧并且所述基座处于与所述进气口齐平的第一高度处；

刻蚀气体供应装置，所述刻蚀气体供应装置构造成经由所述进气口将刻蚀气体输送到所述反应腔室中以对所述硅片进行刻蚀；

硅源气体供应装置，所述硅源气体供应装置构造成在所述刻蚀气体供应装置将刻蚀气体输送到所述反应腔室之后，经由所述进气口将硅源气体输送到所述反应腔室中以在所述硅片的表面上生长外延层。

本发明实施例提供了一种用于硅片的外延生长的方法及设备，在将硅源气体输送到反应腔室以在硅片的表面上生长外延层之前，先将刻蚀气体通入到反应腔室中以对硅片进行刻蚀，以将硅片的在外延生长过程中会生长较厚的外延层的区域的厚度减薄，使得随后在该区域生长较厚的外延层后，最终获得的外延硅片的平坦度能够得到改善。

附图说明

图1为现有的外延反应装置的示意图；

图2为常规方法中硅片直径方向上的不同位置与外延层厚度之间的关系的示意图；