外延片的制作方法

专利2026-02-20  4


本发明涉及一种外延片,其于硅基板上形成有与硅不同的半导体材料的外延膜。


背景技术:

1、在最尖端器件用晶圆中,作为候选,还列举了硅锗或碳化硅、氮化镓等除硅以外的半导体材料。然而,当在硅晶圆上进行异质外延生长时,施加起因于硅与外延膜的晶格常数差的应力,过大的应力造成了引起层叠缺陷或穿透位错的问题。

2、在现有的异质外延生长中,为了抑制应力,提出一种使用包含高浓度掺杂剂的低电阻硅晶圆的方法(专利文献1)。然而,也会产生因掺杂剂从晶圆朝向外部扩散造成的自掺杂等另外的问题。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本专利第4972330号


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明是鉴于上述情况而成的,其目的在于提供一种外延片,其不依赖于硅基板的掺杂浓度或品种等,具有低缺陷的异质外延膜。

3、(二)技术方案

4、为了达成上述目的,本发明提供一种外延片,其为于硅基板上形成有与硅不同的半导体材料的外延膜的外延片,其特征在于,

5、对于所述外延膜而言,在将晶圆中心部的膜厚设为1时,晶圆外周部的膜厚小于1。

6、如果为这样的本发明的外延片,则会成为一种低缺陷的异质外延片,其不依赖于硅基板的掺杂浓度或品种,层叠缺陷密度或穿透位错密度小。

7、此时,所述晶圆外周部能够设为从外周开始至5 mm内侧为止的范围的部分,优选能够设为从外周开始至10 mm内侧为止的范围的部分,进一步优选能够设为从外周开始至20 mm内侧为止的范围的部分。

8、若为这样的晶圆外周部,则会更确实地成为一种低缺陷的外延片。而且,膜厚小于1的晶圆外周部的范围越宽,越会成为进一步低缺陷的外延片。

9、此外,所述外延膜能够设为所述晶圆外周部的膜厚为0.95以上且小于1,优选能够设为所述晶圆外周部的膜厚为0.9以上且小于1,进一步优选能够设为所述晶圆外周部的膜厚为0.8以上且小于1。

10、若为这样的晶圆外周部,则会更确实地成为一种低缺陷的外延片。而且,晶圆外周部的膜厚越比晶圆中心部的膜厚薄,越会成为进一步低缺陷的外延片。

11、此外,所述外延膜能够设为硅锗膜、锗膜、碳化硅膜、及氮化镓膜中的任一种。

12、在最尖端的器件中,由于使用了上述半导体材料,故而合适。

13、此外,所述外延片能够设为直径为300 mm以上。

14、近年来正期望晶圆的大型化(大直径化),如果是直径为300 mm以上的外延片,则能够响应这样的需求。

15、(三)有益效果

16、如果为本发明的外延片,则像起因于由异质外延生长中的晶格常数差所造成的应力的层叠缺陷和穿透位错这样的缺陷已极度减少而质量优异。



技术特征:

1.一种外延片,其为于硅基板上形成有与硅不同的半导体材料的外延膜的外延片,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的外延片,其特征在于,所述晶圆外周部为从外周开始至5 mm内侧为止的范围的部分。

3.根据权利要求1所述的外延片,其特征在于,所述晶圆外周部为从外周开始至10 mm内侧为止的范围的部分。

4.根据权利要求1所述的外延片,其特征在于,所述晶圆外周部为从外周开始至20 mm内侧为止的范围的部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的外延片,其特征在于,所述外延膜的所述晶圆外周部的膜厚为0.95以上且小于1。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的外延片,其特征在于,所述外延膜的所述晶圆外周部的膜厚为0.9以上且小于1。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的外延片,其特征在于,所述外延膜的所述晶圆外周部的膜厚为0.8以上且小于1。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的外延片,其特征在于,所述外延膜为硅锗膜、锗膜、碳化硅膜、及氮化镓膜中的任一种。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的外延片,其特征在于,所述外延片的直径为300mm以上。


技术总结
本发明为一种外延片,其为于硅基板上形成有与硅不同的半导体材料的外延膜的外延片,并且,对于所述外延膜而言,在将晶圆中心部的膜厚设为1时,晶圆外周部的膜厚小于1。由此,提供一种外延片,其不依赖于硅晶圆的掺杂浓度或品种等,具有低缺陷的异质外延膜。

技术研发人员:铃木温
受保护的技术使用者:信越半导体株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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