專利名稱：制造外延涂覆半導(dǎo)體晶片的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有通過化學(xué)氣相沉積法(CVD)涂覆的正面的半導(dǎo)體晶片以及用于制造該半導(dǎo)體晶片的方法。本發(fā)明還涉及用于在通過化學(xué)氣相沉積法(CVD)在半導(dǎo)體晶片的正面上沉積一層時支撐該半導(dǎo)體晶片的裝置。
背景技術(shù)：
在化學(xué)氣相沉積法(CVD)期間，尤其是在經(jīng)拋光的半導(dǎo)體晶片上沉積一層外延層期間，產(chǎn)生兩種稱作“自動摻雜”和“暈圈(halo ) ”的現(xiàn)象。在“自動摻雜”的情況下，摻雜劑從該半導(dǎo)體晶片的背面經(jīng)氣相進入沉積氣體，該沉積氣體被送至該半導(dǎo)體晶片正面的上方。這些摻雜劑隨后主要在該半導(dǎo)體晶片正面邊緣的范圍內(nèi)被引入該外延層內(nèi)，由此導(dǎo)致該外延層的電阻率沿徑向變化，這或多或少是非常不期望的?！皶炄Α笔侵竿ㄟ^光散射結(jié)構(gòu)在該半導(dǎo)體晶片背面上產(chǎn)生的散射光效應(yīng)，該效應(yīng)在照射該半導(dǎo)體晶片背面時由準直光線顯現(xiàn)出。該結(jié)構(gòu)在該半導(dǎo)體晶片背面的表面上標記轉(zhuǎn)變情況，此處具有天然氧化物層的區(qū)域與不存在或不再存在此類氧化物層的區(qū)域相鄰。若在實際的外延沉積之前，在氫氣氛中預(yù)處理(“預(yù)焙”)期間，沒有將該天然氧化物層完全去除，則會發(fā)生該轉(zhuǎn)變情況。一種對該效應(yīng)加以量化的方法是，例如用KLA Tencor公司的SPl型光散射測量裝置在所謂的DNN (暗場窄法線DarkField Narrow Normal)或DWN通道(暗場寬法線DarkField Wide Normal)中實施光霧(haze，渾濁度，不透明度)的散射光測量。為避免“自動摻雜”的問題，US6，129，047中建議，在基座的接受該半導(dǎo)體晶片的凹槽(“ 口袋”)的底部設(shè)有縫隙，這些縫隙置于底部的外邊緣。由該半導(dǎo)體晶片的背面擴散出的摻雜劑，沒有預(yù)先到達該半導(dǎo)體晶片的正面，而是可以利用通過基座中的縫隙送至該晶片背面上的清洗氣體從該反應(yīng)器去除。根據(jù)US6，596，095B2，對于相同的目的，在基座的整個底部內(nèi)存在小孔。在此也通過清洗氣體從旁邊經(jīng)過而將由該半導(dǎo)體晶片的背面擴散出的摻雜劑輸送出。因為在消除天然氧化物時產(chǎn)生的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物同樣通過底部的孔洞以及旁邊流過的清洗氣體被輸送出，這些措施使天然氧化物層的消除更加容易，所以對于“暈圈”的形成也是有效的。DE10328842公開了一種基座，其具有孔隙率至少為15%且密度為0.5至1.5g/cm3的透氣性結(jié)構(gòu)。通過使用該多孔基座，將在通過消除天然氧化物層而進行預(yù)處理時形成的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物以及從待涂覆的半導(dǎo)體晶片擴散的摻雜劑通過基座的孔釋放至基座的背面，被清洗氣流吸收并從反應(yīng)器除去。通過使用所述的基座，還避免了在帶有孔的基座的情況下產(chǎn)生的半導(dǎo)體晶片的背面上的非期望的納米形貌效應(yīng)。待涂覆的半導(dǎo)體晶片的正面和背面上的溫度場受基座中的孔影響，這導(dǎo)致局部不同的沉積速率，并最終導(dǎo)致所述的納米形貌效應(yīng)。術(shù)語“納米形貌”是指在0.5至10毫米的橫向范圍上測量的納米范圍內(nèi)的高度變化。外延涂覆半導(dǎo)體晶片時的另一個問題涉及經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片中的應(yīng)力，這會導(dǎo)致位錯及滑移。已知許多表征半導(dǎo)體晶片內(nèi)的滑移的方法:一方面是通過利用檢查半導(dǎo)體晶片的表面的裝置或者用適合于測定納米形貌的裝置在平行光下進行直觀的檢查。但此處最靈敏的方法是SIRD (“掃描紅外線去極化作用”)，因為利用SIRD不僅可以檢測滑移，而且可以測量光彈性應(yīng)力。例如US6，825，487B2描述了用于通過引入光學(xué)雙折射而表征應(yīng)力場、滑移、滑移線、外延缺陷的SIRD法。通過降低在氫氣氛中預(yù)處理步驟(烘焙)期間以及在添加氯化氫至氫氣氛(HCl蝕亥IJ)以及在實際的涂覆步驟中的溫度，從而可以在外延涂覆半導(dǎo)體晶片時避免經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片內(nèi)的熱誘導(dǎo)應(yīng)力。但更低的涂覆溫度導(dǎo)致產(chǎn)生更多非期望的晶體缺陷，如堆垛層錯或典型的外延缺陷，稱作術(shù)語“小丘”、“小堆”或“小坑”。在非常低的溫度下，甚至可能發(fā)生多晶生長。另一個缺點是外延層的變差的邊緣下降現(xiàn)象(“Edge Roll-off”)以及半導(dǎo)體晶片的局部平坦度(幾何形狀，SFQR)變差。此外，生長速率隨著沉積溫度的降低而下降，這會使該方法不經(jīng)濟。因此，預(yù)處理溫度及沉積溫度的降低由于相關(guān)的缺點而完全不可接受。

目前現(xiàn)有技術(shù)并沒有揭示如上所述迫切需要的有關(guān)在高的預(yù)處理溫度及沉積溫度下減少經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片內(nèi)的應(yīng)力、位錯及滑移的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的發(fā)明人的目的在于提供避免了非期望的晶體缺陷、背面暈圈、自動摻雜及納米形貌效應(yīng)的無應(yīng)力的經(jīng)外延涂覆的具有良好的邊緣下降值以及良好的局部平坦度的半導(dǎo)體晶片。該目的是通過本發(fā)明加以解決的。本發(fā)明涉及用于在外延反應(yīng)器內(nèi)通過化學(xué)氣相沉積法于半導(dǎo)體晶片的正面上沉積一層時支撐半導(dǎo)體晶片的裝置，其包括具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座以及位于該基座上的用作基座與所支撐的半導(dǎo)體晶片之間的熱緩沖器的環(huán)。優(yōu)選為孔隙率(孔體積/總體積)至少為15%且密度為0.5至1.5g/cm3的基座?；璧目紫堵始懊芏仁峭ㄟ^在制造基座時適當?shù)貕嚎s纖維或顆粒而進行調(diào)節(jié)的。該基座優(yōu)選包含石墨或石墨纖維。該基座優(yōu)選用碳化娃涂覆。根據(jù)本發(fā)明的裝置包括位于基座上的環(huán)，其中該環(huán)優(yōu)選在其厚度及其材料特性方面加以選擇，從而使其用作基座與所支撐的半導(dǎo)體晶片之間的熱緩沖器。該環(huán)的內(nèi)徑優(yōu)選小于待接收的半導(dǎo)體晶片的直徑。該環(huán)的外徑優(yōu)選大于待接收的半導(dǎo)體晶片的直徑，并且優(yōu)選對應(yīng)于基座的直徑。該環(huán)的外徑特別優(yōu)選比基座的直徑大幾毫米。
該環(huán)的厚度優(yōu)選為至少0.5毫米，特別優(yōu)選為0.5至1.5毫米，最優(yōu)選為I毫米。此外，該環(huán)特別優(yōu)選具有同樣為環(huán)狀的凹槽以接收半導(dǎo)體晶片。該環(huán)狀凹槽的深度優(yōu)選為0.3至0.7毫米，特別優(yōu)選為0.5毫米，寬度為3至15毫米，特別優(yōu)選為6毫米。該環(huán)優(yōu)選為碳化硅環(huán)。優(yōu)選還使用由碳化硅涂覆的石墨環(huán)。該環(huán)優(yōu)選包含1000°C下的熱導(dǎo)率為5至100W/m.Κ，特別優(yōu)選為5至50W/m.Κ，最優(yōu)選為10至30W/m.K的材料。根據(jù)本發(fā)明的裝置優(yōu)選用于單晶片反應(yīng)器中。特別優(yōu)選用于ASM及Applied Materials (AMAT Centura Epi)的單晶片反應(yīng)器中。根據(jù)本發(fā)明的裝置優(yōu)選被設(shè)定為接收直徑為150毫米、200毫米、300毫米及450毫米的半導(dǎo)體晶片。本發(fā)明的目的還通過用于制造經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片的方法加以解決，其中制備多個至少在其正面上拋光的半導(dǎo)體晶片，并且均依次單獨通過化學(xué)氣相沉積法在外延反應(yīng)器內(nèi)于800至1200°C的溫度下將外延層施加到其經(jīng)拋光的正面上而通過以下步驟進行涂覆:分別將一片所制備的半導(dǎo)體晶片支撐在包括具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座以及位于該基座上的用作基座與所支撐的半導(dǎo)體晶片之間的熱緩沖器的環(huán)的裝置上，從而使該半導(dǎo)體晶片位于該環(huán)上，該半導(dǎo)體晶片的背面朝向具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座的底部，但是不接觸該基座，從而通過氣體擴散使氣態(tài)物質(zhì)從該半導(dǎo)體晶片的背面上方的區(qū)域透過該基座導(dǎo)入基座的背面上方的區(qū)域內(nèi)，此外該半導(dǎo)體晶片僅在其背面的邊緣區(qū)域內(nèi)與該環(huán)相接觸，其中在半導(dǎo)體晶片內(nèi)完全不會產(chǎn)生利用光彈性應(yīng)力測量法(“SIRD”)可測的應(yīng)力。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，首先制備多個至少于其正面上經(jīng)拋光的半導(dǎo)體晶片。為此，利用已知的切割方法，優(yōu)選通過具有自由研磨劑(“漿料”)或粘結(jié)研磨劑(金剛砂線)的鋼絲鋸，將依照現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)選通過Czochralski坩堝拉伸法制得的單晶切割成多個半導(dǎo)體晶片。此外，實施機械加工步驟，如順序單面磨削法、同時雙面磨削法(DDG)或研磨。半導(dǎo)體晶片的邊緣包含任選存在的機械標記，如刻痕或削平，通常還進行加工(“邊緣-刻痕-磨削”)。此外，還提供包括清洗及蝕刻步驟的化學(xué)處理步驟。在依照現(xiàn)有技術(shù)實施磨削、清洗及蝕刻步驟之后，優(yōu)選通過去除材料拋光使該半導(dǎo)體晶片的表面平滑化。這優(yōu)選是通過雙面拋光(DSP)實施的，為此將半導(dǎo)體晶片松散地置于鋸齒狀的薄圓盤中，并于覆蓋著拋光布的上拋光盤和下拋光盤之間以“自由浮動”的方式同時拋光正面及背面。此外，所制備的半導(dǎo)體晶片的正面優(yōu)選以不含光霧的方式，例如利用軟拋光布借助于堿性拋光溶膠實施拋光。文獻中通常稱此步驟為CMP拋光(“化學(xué)機械拋光”)。在拋光之后，優(yōu)選依照現(xiàn)有技術(shù)對半導(dǎo)體晶片實施親水性清洗及烘干。

隨后于單晶片反應(yīng)器內(nèi)在所制備的半導(dǎo)體晶片的經(jīng)拋光的正面上沉積外延層。在此情況下，該半導(dǎo)體晶片并不是直接位于基座上，而是在一個環(huán)上進而位于基座上，從而使半導(dǎo)體晶片的背面朝向基座的底部。該基座的底部具有透氣性結(jié)構(gòu)。該基座的孔隙率(孔體積/總體積)優(yōu)選為至少15%，密度為0.5至1.5g/cm3。該環(huán)位于該基座上。該環(huán)也不與該基座相連接。該環(huán)優(yōu)選在厚度及材料特性方面加以選擇，從而使其用作基座與所支撐的半導(dǎo)體晶片之間的熱緩沖器。該環(huán)的厚度優(yōu)選為至少0.5毫米，特別優(yōu)選為0.5至1.5毫米，最優(yōu)選為I毫米。該環(huán)特別優(yōu)選具有同樣為環(huán)狀的凹槽以接收半導(dǎo)體晶片。該環(huán)狀凹槽的深度優(yōu)選為0.3至0.7毫米，特別優(yōu)選為0.5毫米，寬度為3至15毫米，特別優(yōu)選為6毫米。該環(huán)優(yōu)選為碳化硅環(huán)。優(yōu)選還 使用由碳化硅涂覆的石墨環(huán)。該環(huán)優(yōu)選包含1000°C下的熱導(dǎo)率為5至100W/m !(，特別優(yōu)選為5至50W/m !(，最優(yōu)選為10至30W/m K的材料。外延反應(yīng)器優(yōu)選為單晶片反應(yīng)器,特別優(yōu)選為ASM或Applied Materials (AMATCentura Epi )的單晶片反應(yīng)器。所制備的半導(dǎo)體晶片的直徑優(yōu)選為150毫米、200毫米、300毫米及450毫米。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在根據(jù)本發(fā)明的方法中仍然保持了已在現(xiàn)有技術(shù)中加以描述的具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座(氈、孔、洞、縫、鉆孔)對于半導(dǎo)體晶片背面的關(guān)于暈圈及納米形貌的特性的效果，即對于其中半導(dǎo)體晶片不直接位于基座上而是位于環(huán)上的情況。若待外延涂覆的半導(dǎo)體晶片預(yù)先加熱，并且暴露于通常是氫氣氛的清洗氣體，以去除天然氧化物層，則這在預(yù)處理半導(dǎo)體晶片期間已經(jīng)是可見的。將在消除氧化物層時形成的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物以及由半導(dǎo)體晶片擴散出的摻雜劑通過氣體擴散透過基座的透氣性結(jié)構(gòu)，即透過基座的孔或開口，而釋放至基座的背面，在此被清洗氣體流吸收并從反應(yīng)器除去。在去除氧化物層之后，將蝕刻介質(zhì)，優(yōu)選氯化氫，加入清洗氣體，從而在沉積外延層之前使該半導(dǎo)體晶片正面的表面平滑化。為了沉積外延層，對該待外延涂覆的半導(dǎo)體晶片施加沉積溫度，并將半導(dǎo)體晶片的正面與沉積氣體相接觸，同時該基體晶片的背面優(yōu)選繼續(xù)暴露于清洗氣體的影響。該沉積氣體含有在其化學(xué)分解之后提供形成層的物質(zhì)的化合物。這些物質(zhì)優(yōu)選包括硅、鍺以及諸如硼的摻雜劑。沉積氣體特別優(yōu)選含有三氯硅烷、氫和二硼烷。在沉積外延層之后，例如在通過反應(yīng)器的氫氣流中，冷卻經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片。位于基座上的環(huán)的作用是使半導(dǎo)體晶片不接觸基座，從而在其表面內(nèi)無應(yīng)力點。因此，該半導(dǎo)體晶片在其表面內(nèi)無應(yīng)力，即完全不具有機械應(yīng)力。此外，由碳化硅制成的環(huán)用于在半導(dǎo)體晶片與基座之間產(chǎn)生一種隔離或熱緩沖器。因此，即使在邊緣的支撐點上也不產(chǎn)生會導(dǎo)致位錯及滑移的熱誘導(dǎo)應(yīng)力。例如PVA TePla公司的SIRD計量系統(tǒng)或JenaWave公司的SIRD-300型裝置適合于測定應(yīng)力。TePla-SIRD裝置的靈敏度為6kPa。因此，在本發(fā)明范疇內(nèi)，無應(yīng)力的半導(dǎo)體晶片理解為完全不具有6kPa或更大應(yīng)力的半導(dǎo)體晶片。利用這些SIRD測量裝置可以檢測半導(dǎo)體晶片的正面、背面以及邊緣區(qū)域。不存在邊緣排除區(qū)域，例如在幾何形狀測量裝置的情況下。因此，除非另有說明，有關(guān)利用SIRD檢測的半導(dǎo)體晶片內(nèi)的應(yīng)力的數(shù)據(jù)均涉及半導(dǎo)體晶片的正面、背面以及邊緣區(qū)域(無邊緣排除區(qū)域)。碳化硅特別適合作為環(huán)的材料，因為其堅硬、結(jié)實、但不脆(例如如同石英)、相對廉價，此外容易加工。碳化硅是不透明的(混濁)，因此不會導(dǎo)致光導(dǎo)效應(yīng)。所用的單晶片反應(yīng)器是利用IR燈從上方及從下方進行加熱的。其在使用傳統(tǒng)基座時的作用是，在預(yù)處理步驟及涂覆步驟期間半導(dǎo)體晶片的溫度高于基座。因此，在與基座接觸的點上產(chǎn)生熱誘導(dǎo)應(yīng)力，這在最差的情況下會導(dǎo)致半導(dǎo)體晶片的位錯及滑移。但是在具有環(huán)，尤其是具有碳化硅環(huán)的基座的情況下，環(huán)的溫度高于基座，并且具有與半導(dǎo)體晶片的溫度接近的溫度值。由此可以避免在現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。若半導(dǎo)體晶片的溫度低于基座的溫度，則還產(chǎn)生如同在沉積過程之后冷卻半導(dǎo)體晶片時的情況下的效應(yīng) 。在此該環(huán)還用作一種熱緩沖器。根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個優(yōu)點在于，可以非常精確地加工該環(huán)，特別是在其尺寸及其粗糙度方面。因此，可以改善根據(jù)本發(fā)明的裝置對半導(dǎo)體晶片的適配性，這還可以避免在半導(dǎo)體晶片的支撐點上的機械應(yīng)力場。根據(jù)本發(fā)明，該環(huán)直接位于基座上。但是利用隔離物將環(huán)保持在基座表面上方幾毫米的方案不是優(yōu)選的，因為雖然其優(yōu)點在于，將從高度摻雜的半導(dǎo)體晶片的背面擴散出的氣體在環(huán)下方橫向釋放，從而可以減少“自動摻雜”效應(yīng)，但是另一方面由于增加環(huán)(因此是半導(dǎo)體晶片)與基座的距離而減少熱平衡效應(yīng)，并提高對熱誘導(dǎo)應(yīng)力及滑移的敏感性。此夕卜，沉積氣體可以進入環(huán)與基座之間，從而還非期望地涂覆晶片背面。與此相反，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，該環(huán)是牢固的，從而避免任何背面沉積，因為沉積氣體無法到達基座與半導(dǎo)體晶片之間，因此不會到達半導(dǎo)體晶片的背面。該待外延涂覆的半導(dǎo)體晶片優(yōu)選為其上施加有外延硅層的單晶硅晶片。該待外延涂覆的半導(dǎo)體晶片優(yōu)選至少在其正面上進行拋光。該待外延涂覆的半導(dǎo)體晶片優(yōu)選在其背面上進行蝕刻及拋光。該待外延涂覆的半導(dǎo)體晶片的直徑優(yōu)選為150毫米、200毫米、300毫米或450毫米。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)點在于，在沉積溫度方面能夠使加工窗變寬:與具有更高摻雜度的P+硅晶片相比，P -硅晶片(具有低摻雜度的硅晶片)通常對應(yīng)力更加敏感。因此，與P -硅晶片相比，在P+硅晶片上沉積外延層時可以選擇更高的溫度。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的典型的沉積溫度(在單晶片反應(yīng)器中)如下:P - /p+ (在高度摻雜的硅晶片上的低度摻雜的外延層):1120至1150°C。P - /p -(在低度摻雜的硅晶片上的低度摻雜的外延層):1080至1120°C。與此相反，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，所述溫度范圍優(yōu)選可以提高20至30°C (即在P - /P+的情況下提高至1180°C，而在P - /p -的情況下提高至1150°c ):獲得根據(jù)SIRD無應(yīng)力的外延涂覆的硅晶片，其具有與現(xiàn)有技術(shù)相比降低的缺陷及改善的幾何形狀。因此，在本發(fā)明范疇內(nèi)，優(yōu)選以如下方式選擇沉積溫度:在具有高摻雜度(p+)的硅晶片上于1140至1180°C的溫度下實施外延沉積。在具有低摻雜度(p -)的硅晶片上于1100至1150°C的溫度下實施沉積。提高沉積溫度的另一個優(yōu)點在于，改善經(jīng)拋光的半導(dǎo)體晶片的邊緣下降現(xiàn)象，因為在提高的沉積溫度下外延層的層厚度分布在半導(dǎo)體晶片邊緣處增加，從而補償了邊緣下降現(xiàn)象。所述的本發(fā)明方法適合于制造包括正面及背面的半導(dǎo)體晶片，在其正面上具有根據(jù)光彈性應(yīng)力測量法(“SIRD”)無應(yīng)力的外延層，此外以面積為2mmX2mm的正方形測量窗為基準，該半導(dǎo)體晶片在其背面上具有表示為高度變化PV (“峰至谷”)的大于或等于2納米并且小于或等于5納米的納米形貌，而表示為光霧的背面“暈圈”大于或等于0.1ppm并且小于或等于5ppm。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片依照SIRD的表征是無應(yīng)力的。此外，在其背面上具有良好的納米形貌值及光霧值。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片一方面在其表面內(nèi)無應(yīng)力點，因而在其表面內(nèi)無應(yīng)力，即不存在任何機械或熱誘導(dǎo)應(yīng)力。通過在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用如上所述非常容易加工(尤其是有關(guān)其粗糙度)的碳化硅環(huán)，還避免了在半導(dǎo)體晶片的邊緣處(在現(xiàn)有技術(shù)中在半導(dǎo)體晶片在基座上的支撐點處)的機械應(yīng)力場。因此，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片優(yōu)選依照光彈性應(yīng)力測量法(SIRD)的表征在其正面及其背面上及其邊緣區(qū)域內(nèi)無應(yīng)力。由于所用的測量方法，稱為LPD (“光點缺陷”)的晶體缺陷例如是epi堆垛層錯、小丘或小坑，通常是結(jié)構(gòu)外延缺陷，它們可以借助于光散射作為LLS (“局部光散射體”)通過諸如KLA Tencor Surfscan SPl的表面檢測裝置進行檢測。對根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的檢測顯示出以下結(jié)果，均是在暗場內(nèi)于不透明模式(DffO, DNO) (SPl中激光的不透明入射角)下測量的:
權(quán)利要求
1.用于在外延反應(yīng)器內(nèi)通過化學(xué)氣相沉積法于半導(dǎo)體晶片的正面上沉積一層時支撐該半導(dǎo)體晶片的裝置，其包括具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座以及位于該基座上的用作該基座與所支撐的半導(dǎo)體晶片之間的熱緩沖器的環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位于所述基座上的環(huán)由碳化硅構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位于所述基座上的環(huán)由用碳化硅涂覆的石墨構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位于所述基座上的環(huán)由在1000°C的溫度下的熱導(dǎo)率為5至100W/m.K的材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位于所述基座上的環(huán)由在1000°C的溫度下的熱導(dǎo)率為5至50W/m.K的材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位于所述基座上的環(huán)由在1000°C的溫度下的熱導(dǎo)率為10至30W/m.K的材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基座及所述環(huán)的尺寸被設(shè)計為用于接收直徑選自150毫米、200毫米、300毫米及450毫米的半導(dǎo)體晶片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述基座及所述環(huán)被設(shè)計為所述環(huán)的內(nèi)徑小于所述半導(dǎo)體晶片的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)在其內(nèi)徑方向上具有寬度為5至15毫米且深度為0.3至0.7毫米的環(huán)狀凹槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)的厚度為0.5至1.5毫米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基座的孔隙率至少為15%且密度為0.5 至 1.5g/cm3。
12.用于制造經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片的方法，其中制備多個至少在其正面上拋光的半導(dǎo)體晶片，并且均依次單獨通過化學(xué)氣相沉積法在外延反應(yīng)器內(nèi)于800至1200°C的溫度下將外延層施加到其經(jīng)拋光的正面上而通過以下步驟進行涂覆:分別將一片所制備的半導(dǎo)體晶片支撐在根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的裝置上，從而使該半導(dǎo)體晶片位于該環(huán)上，該半導(dǎo)體晶片的背面朝向具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座的底部，但是不接觸該基座，從而通過氣體擴散使氣態(tài)物質(zhì)從該半導(dǎo)體晶片的背面上方的區(qū)域透過該基座導(dǎo)入該基座的背面上方的區(qū)域內(nèi)，此外該半導(dǎo)體晶片僅在其背面的邊緣區(qū)域內(nèi)與該環(huán)相接觸，在該半導(dǎo)體晶片內(nèi)完全不會產(chǎn)生利用光彈性應(yīng)力測量法(“SIRD”)可測的應(yīng)力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所制備的半導(dǎo)體晶片是單晶硅晶片。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在外延涂覆p+摻雜的硅晶片時選擇1140至1180°C的沉積溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在外延涂覆P-摻雜的硅晶片時選擇1100至1150°C的沉積溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造經(jīng)外延涂覆的半導(dǎo)體晶片的方法，其中制備多個至少在其正面上拋光的半導(dǎo)體晶片，并且均依次單獨通過化學(xué)氣相沉積法在外延反應(yīng)器內(nèi)于800至1200℃的溫度下將外延層施加到其經(jīng)拋光的正面上而通過以下步驟進行涂覆分別將一片所制備的半導(dǎo)體晶片支撐在根據(jù)本發(fā)明的裝置上，從而使該半導(dǎo)體晶片位于該環(huán)上，該半導(dǎo)體晶片的背面朝向具有透氣性結(jié)構(gòu)的基座的底部，但是不接觸該基座，從而通過氣體擴散使氣態(tài)物質(zhì)從該半導(dǎo)體晶片的背面上方的區(qū)域透過該基座導(dǎo)入基座的背面上方的區(qū)域內(nèi)，此外該半導(dǎo)體晶片僅在其背面的邊緣區(qū)域內(nèi)與該環(huán)相接觸，其中在半導(dǎo)體晶片內(nèi)完全不會產(chǎn)生利用光彈性應(yīng)力測量法(“SIRD”)可測的應(yīng)力。
文檔編號C30B25/12GK103173854SQ201310080898
公開日2013年6月26日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者R·紹爾, N·維爾納 申請人:硅電子股份公司