[发明专利]用于在半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法和实施该方法的装置有效

申请号：	201880079351.2	申请日：	2018-11-28
公开（公告）号：	CN111433891B	公开（公告）日：	2023-06-02
发明（设计）人：	J·哈贝雷希特;R·施泰因;S·海因里希	申请（专利权）人：	硅电子股份公司
主分类号：	H01L21/205	分类号：	H01L21/205;H01L21/687;C30B25/10;C30B25/12;C30B29/06;C23C16/458
代理公司：	永新专利商标代理有限公司 72002	代理人：	刘佳斐
地址：	德国***	国省代码：	暂无信息
权利要求书：	查看更多	说明书：	查看更多
摘要：
搜索关键词：	用于半导体面上沉积外延方法实施装置
钻瓜网技术展会专利词库专利权人专利榜在售专利公布日期热门专利

【说明书】：

本发明提供一种用于在由单晶材料构成的半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法，包括：提供半导体晶圆；将该半导体晶圆设置在基座上；借助于导向该半导体晶圆的正面和后面的热辐射将该半导体晶圆加热到沉积温度；在该半导体晶圆的正面上方引导沉积气体；和选择性地减小导向该半导体晶圆的后面的一部分热辐射的强度，其结果是在该半导体晶圆的边缘处的第一局部区域与相邻的第二局部区域相比，被更弱地加热，由于单晶材料的取向，在给定该半导体晶圆的均匀温度的情况下，在该第一局部区域中外延层的生长速率比在相邻的该第二局部区域中的更大。

技术领域

本发明涉及一种用于在由单晶材料构成的半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法，在此过程中，所提供的半导体晶圆被设置在基座上并借助于热辐射被加热至沉积温度，并且在半导体晶圆的正面上方引导沉积气体。本发明还涉及一种用于在由单晶材料构成的半导体晶圆的正面上沉积外延层的装置。

背景技术

通常在CVD反应器中，通常在单晶圆反应器中，通过CVD(化学气相沉积)在半导体晶圆的正面上进行外延层的沉积。举例来说，将提及US 2014/0251 208 A1，其中描述了这种CVD反应器。单晶圆反应器在上盖和下盖(圆顶)之间提供反应室，在该反应室中，基座通过基座支撑销上的基座承载轴的基座承载臂被保持。基座和放置在其上的半导体晶圆被设置在盖上方和下方的灯阵列借助于热辐射而被加热，同时沉积气体在面对上盖的半导体晶圆的正面上方被引导。

US 2008/0118712 A1描述了一种基座，其包括基座环和基座基底。基座环具有用于将半导体晶圆放置在半导体晶圆的后面的边缘区域中的凸缘。为了在半导体晶圆的正面上沉积层，将基座环放置在基座基底上。

US 2007/0227441 A1引起对由硅构成的外延涂覆的半导体晶圆的边缘区域中的厚度的周期性波动的关注。原因是外延层生长的生长速率不同。不同的生长速率与半导体晶圆的正面的晶体取向有关。半导体晶圆的正面是在其上沉积外延层的半导体晶圆的侧表面。为了使外延层的厚度在边缘区域中均匀，US 2007/0227441 A1提出了以厚度波动的周期来改变基座的结构。

为了相同的目标，US 2015/0184314 A1提出限制半导体晶圆的边缘区域的宽度。

所提到的建议要求对所使用的基座或半导体晶圆的边缘区域的形状进行修改。

发明内容

本发明的目的是改进在边缘区域中具有沉积的外延层的半导体晶圆的平坦度，而不必为此目的而改变基座或半导体晶圆的边缘区域的形状。

该目的借助于一种用于在由单晶材料构成的半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法来实现，该方法包括：

提供半导体晶圆；

将该半导体晶圆设置在基座上；

借助于导向半导体晶圆的正面和后面的热辐射将该半导体晶圆加热到沉积温度；

在该半导体晶圆的正面上方引导沉积气体；和

选择性地减小导向该半导体晶圆的后面的一部分热辐射的强度，其结果是在该半导体晶圆的边缘处的第一局部区域与相邻的第二局部区域相比，被更弱地加热，由于单晶材料的取向，在给定半导体晶圆的均匀温度的情况下，在第一局部区域中外延层的生长速率比在相邻的第二局部区域中的更大。

本发明还涉及一种用于在由单晶材料构成的半导体晶圆的正面上沉积外延层的装置，该装置包括：

基座；