用于外延制程的晶圆承载盘的制作方法

文档序号:8119040阅读:633来源:国知局
专利名称:用于外延制程的晶圆承载盘的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体制程中外延(Epitaxy)制程使用的晶圆承载盘 (Susc印tor)。
背景技术
如图1上半部分所示,传统的外延成长反应器100内部左右各设置有一个晶 圆承载盘基座102,晶圆承载盘基座102的下方安置有加热线圈103提供外延成 长之反应所需要的温度,基座102提供晶圆承载盘11置放用; 一个钟罩104罩 盖住基座102的周边上方,构成一个外延成长反应室105。反应器100的中央设 置有喷气组件14,提供反应气体15喷流至晶圆表面,喷出的反应气体15以及反 应以后的废气体会在晶圆承载盘11的周边与钟罩104之间的隙缝往下方流动, 从下方的出口(图中未表示)流出,反应气体15经过晶圆表面时,晶圆会进行外 延的成长。
如图1下半部分所示,晶圆承载盘11有多个晶圆凹槽12提供晶圆(图中未 表示)置放用;在外延成长的过程中,为了均匀反应,基座102会带动安置在上 面的晶圆承载盘11旋转,晶圆承载盘11有一个轴孔16用以将晶圆承载盘11固 着在基座102的转轴(图中未表示)上。该晶圆承载盘11的周边为一个平坦区域, 经过此处的反应气体15会快速流动到下方排出,致使位于晶圆承载盘11周边的 晶圆,其外延层厚度较薄。
如图2所示,晶圆承载盘11的周边为一个平面状,反应气体会迅速流过此 一区域P到下方排除,致使该区域附近的晶圆之外延成长的厚度比较不充分。外延薄膜的厚度成长与反应气体停留的时间有正相关,反应气体停留时间愈 久,外延层厚度就长得比较厚,相对地,反应气体停留时间愈短,外延层厚度就 长得比较薄。在上述传统的晶圆承载盘ll中,靠近中央轴孔16的晶圆接触到反 应气体的机会相对较久,其所成长的外延层厚度较厚;靠近晶圆承载盘11周边 的晶圆接触到反应气体的时间相对较短,成长的外延层厚度较薄;其间所成长的 外延厚度均匀度差异可以达到5-8%,这种差异造成晶圆之外延厚度不均匀。

发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明所要解决的技术问题是提出一种用于外延 制程的晶圆承载盘。藉由该承载盘所成长的外延厚度均匀度差异很小,克服了传 统的晶圆承载盘在内圈的晶圆与在外圈的晶圆之间的外延薄膜成长厚度分布不 均匀的缺点。
为了解决上述技术问题,本发明提出的用于外延制程的晶圆承载盘,包括用 于置放晶圆的晶圆凹槽和凸缘,晶圆凹槽设在承载盘上方,凸缘设在承载盘周边。 本发明中,上述用于外延制程的晶圆承载盘最好还包括设在承载盘中心的轴孔。
本发明的晶圆承载盘,凸缘安置在晶圆承载盘的周边,用以阻挡反应气体使 其流失速率减缓,让位于晶圆承载盘周边的晶圆在外延成长过程中,可以获得充 分的外延层厚度。本发明的晶圆承载盘可以减少传统的晶圆承载盘在内圈的晶圆 与在外圈的晶圆之间外延薄膜的成长厚度分布不均匀的缺点。


图1上半部分是传统外延成长反应器的结构示意图丄下半部分是传统外延成长反应器晶圆承载盘的结构示意图2是图1中AA剖面图3是本发明晶圆承载盘的截面图;图4是图3中BB剖面图。
其中100为外延成长反应器;102为晶圆承载盘基座;103为加热线圈; 104为钟罩;105为外延成长反应室;ll为晶圆承载盘;12为晶圆凹槽;14为喷 气组件;15为反应气体;16为轴孔。
具体实施例方式
有关本发明前述及其它技术内容、特点与功效,在以下结合附图的较佳实 施例的详细说明中,将可清楚的呈现。
如图3-4所示,本发明一较佳实施例提出的晶圆承载盘21的周边设置一个 凸缘20,围绕在晶圆承载盘21的边缘周边。这个凸缘20的存在,可以增加反应 气体15在晶圆承载盘21靠近周边的区域W停留时间,使得位于周边的晶圆可以 有较为充分的外延成长,而可以使得外延成长的厚度在晶圆承载盘21的全部区 域的晶圆之外延层厚度都能够较为均匀一致。
如图4所示,晶圆承载盘21周边具有一个凸缘20,提供反应气体15—个缓 冲区域,可以避免反应气体15由承载盘21的周边快速流失。反应气体15受到 凸缘20的阻挡可以有较长停留的时间,可以提高外延成长反应的机会,让周边 的晶圆之外延成长与内圈相同,而达到内外圈相同的成长厚度。
经测定,藉由本发明上述实施例提出的晶圆承载盘成长的外延厚度均匀度差 异可以控制到1%或是更低,这种显着的厚度均匀化的效果,大大提升了产品良率, 对于晶圆产出成本的降低、质量均匀性的提升有显着功效。
权利要求
1、一种用于外延制程的晶圆承载盘,其特征是,该承载盘包括用于置放晶圆的晶圆凹槽和凸缘,晶圆凹槽设在承载盘上方,凸缘设在承载盘周边。
2、 根据权利要求1所述的用于外延制程的晶圆承载盘,其特征是,还包括 设在承载盘中心的轴孔。
全文摘要
本发明公开了一种半导体制程中外延(Epitaxy)制程使用的晶圆承载盘(Susceptor)。该晶圆承载盘包括用于置放晶圆的晶圆凹槽和凸缘,晶圆凹槽设在承载盘上方,凸缘设在承载盘周边。本发明晶圆承载盘的凸缘安置在晶圆承载盘的周边,用以阻挡反应气体使其流失速率减缓,让位于晶圆承载盘周边的晶圆在外延成长过程中,可以获得与外圈相同的外延层厚度。
文档编号C30B25/12GK101487138SQ200810003739
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月17日 优先权日2008年1月17日
发明者林荣延 申请人:矽延电子实业有限公司
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