本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體制造，尤其涉及一種外延晶圓及其制造方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、作為半導(dǎo)體器件的制造工序中所使用的基板，硅晶圓等由半導(dǎo)體構(gòu)成的晶圓被廣泛地使用。而已知有對(duì)單晶錠進(jìn)行切片并進(jìn)行過(guò)研磨、拋光、清洗等加工工藝制成的拋光（polished?wafer，pw）晶圓，以及在拋光晶圓表面通過(guò)化學(xué)氣相沉積等方式形成具有單晶硅外延層的外延晶圓。通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式所得到的外延晶圓具有表面缺陷少、結(jié)晶性能優(yōu)異和電阻率可控等特性。

2、外延晶圓表面的平坦度是半導(dǎo)體器件性能的重要影響參數(shù)，平坦度越好，器件良率與性能也越高，因而平坦度改善是外延晶圓研究的重要內(nèi)容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)提供了一種外延晶圓及其制造方法和裝置；能夠提高外延晶圓的平坦度。

2、本公開(kāi)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本公開(kāi)提供了一種外延晶圓的制造方法，所述方法包括：

4、當(dāng)外延晶圓的在對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向上的esfqd值之差的絕對(duì)值小于設(shè)定的差值閾值時(shí)，判斷所述外延晶圓的最大局部平坦度sfqrmax與具有所述sfqrmax的角度方向上的esfqd值是否具有設(shè)定的相關(guān)性；

5、若具有所述相關(guān)性，當(dāng)所述外延晶圓的esfqd值均值為正且大于設(shè)定的第一均值閾值時(shí)，確定用于降低邊緣外延層厚度的改善手段；

6、若具有所述相關(guān)性，當(dāng)所述外延晶圓的esfqd值均值為負(fù)且小于設(shè)定的第二均值閾值時(shí)，確定用于增加邊緣外延層厚度的改善手段；

7、基于確定的改善手段對(duì)所述外延晶圓的外延工藝參數(shù)進(jìn)行改善后，對(duì)待外延生長(zhǎng)的拋光晶圓按照改善后的外延工藝參數(shù)進(jìn)行外延生長(zhǎng)。

8、第二方面，本公開(kāi)提供了一種外延晶圓的制造裝置，所述外延晶圓的制造裝置包括：第一判定部、第二判定部、確定部以及外延執(zhí)行部；其中，

9、所述第一判定部，被配置成當(dāng)外延晶圓的在對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向上的esfqd值之差的絕對(duì)值小于設(shè)定的差值閾值時(shí)，判斷所述外延晶圓的最大局部平坦度sfqrmax與具有所述sfqrmax的角度方向上的esfqd值是否具有設(shè)定的相關(guān)性；

10、第二判定部，被配置成：若具有所述相關(guān)性，判斷所述外延晶圓的esfqd值均值是否為正且是否大于設(shè)定的第一均值閾值；

11、所述確定部，被配置成：若具有所述相關(guān)性，當(dāng)所述外延晶圓的esfqd值均值為正且大于設(shè)定的第一均值閾值時(shí)，確定用于降低邊緣外延層厚度的改善手段；

12、所述第二判定部，還被配置成：若具有所述相關(guān)性，判斷所述外延晶圓的esfqd值均值是否為負(fù)且是否小于設(shè)定的第二均值閾值；

13、所述確定部，還被配置成：若具有所述相關(guān)性，當(dāng)所述外延晶圓的esfqd值均值為負(fù)且小于設(shè)定的第二均值閾值時(shí)，確定用于增加邊緣外延層厚度的改善手段；

14、所述外延執(zhí)行部，被配置成基于確定的改善手段對(duì)所述外延晶圓的外延工藝參數(shù)進(jìn)行改善后，對(duì)待外延生長(zhǎng)的拋光晶圓按照改善后的外延工藝參數(shù)進(jìn)行外延生長(zhǎng)。

15、第三方面，本公開(kāi)提供了一種外延晶圓的制造裝置，所述外延晶圓的制造裝置包括：處理器和存儲(chǔ)器；所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令，以實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的外延晶圓的制造方法。

16、第四方面，本公開(kāi)提供了一種外延晶圓，所述外延晶圓由第一方面所述的外延晶圓的制造方法制造得到，且所述外延晶圓的esfqd值處于[-11,-3]，外延晶圓的sfqrmax小于或等于14.92。

17、本公開(kāi)提供了一種外延晶圓及其制造方法和裝置；在檢測(cè)出的外延生長(zhǎng)完畢的外延晶圓的對(duì)稱(chēng)的角度方向上的esfqd值大致相同且該外延晶圓的sfqrmax與具有sfqrmax的角度方向上的esfqd值具有相關(guān)性的情況下，根據(jù)esfqd值的均值確定后續(xù)待外延生長(zhǎng)的拋光晶圓改善手段，以使得后續(xù)的拋光晶圓所產(chǎn)出的外延晶圓的esfqd值能夠接近或達(dá)到較低的sfqr值所對(duì)應(yīng)的區(qū)間，提高了由后續(xù)拋光晶圓所產(chǎn)出的外延晶圓的平坦度。

技術(shù)特征：

1.一種外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向包括：相對(duì)于所述外延晶圓中心對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向；或者，相對(duì)于設(shè)定的基準(zhǔn)方向鏡像對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述用于降低邊緣外延層厚度的改善手段包括以下至少一項(xiàng)：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述用于增加邊緣外延層厚度的改善手段包括以下至少一項(xiàng)：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述第一均值閾值的取值范圍為大于0；所述第二均值閾值的取值范圍為小于-13。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述方法還包括：當(dāng)外延晶圓的在對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向上的esfqd值之差的絕對(duì)值大于設(shè)定的差值閾值時(shí)，確定用于調(diào)整所述拋光晶圓在基座上的位置以使得晶圓的中心與外延基座的中心重合的改善手段。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延晶圓的制造方法，其特征在于，所述方法還包括：若所述外延晶圓的最大局部平坦度sfqrmax與具有所述sfqrmax的角度方向上的esfqd值不具有設(shè)定的相關(guān)性，確定用于調(diào)整基座水平度以使得基座在外延生長(zhǎng)過(guò)程中保持水平的改善手段。

8.一種外延晶圓的制造裝置，其特征在于，所述外延晶圓的制造裝置包括：第一判定部、第二判定部、確定部以及外延執(zhí)行部；其中，

9.一種外延晶圓的制造裝置，其特征在于，所述外延晶圓的制造裝置包括：處理器和存儲(chǔ)器；所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令，以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的外延晶圓的制造方法。

10.一種外延晶圓，其特征在于，所述外延晶圓由權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的外延晶圓的制造方法制造得到，且所述外延晶圓的esfqd值處于[-10,-3]，外延晶圓的sfqrmax小于或等于15。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供了一種外延晶圓及其制造方法和裝置，該方法可以包括：當(dāng)外延晶圓的在對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)角度方向上的ESFQD值之差的絕對(duì)值小于設(shè)定的差值閾值時(shí)，判斷外延晶圓的SFQR<subgt;max</subgt;與具有所述SFQR<subgt;max</subgt;的角度方向上的ESFQD值是否具有設(shè)定的相關(guān)性；若具有相關(guān)性，當(dāng)外延晶圓的ESFQD值均值為正且大于設(shè)定的第一均值閾值時(shí)，確定用于降低邊緣外延層厚度的改善手段；若具有相關(guān)性，當(dāng)外延晶圓的ESFQD值均值為負(fù)且小于設(shè)定的第二均值閾值時(shí)，確定用于增加邊緣外延層厚度的改善手段；基于確定的改善手段對(duì)外延晶圓的外延工藝參數(shù)進(jìn)行改善后，對(duì)待外延生長(zhǎng)的拋光晶圓按照改善后的外延工藝參數(shù)進(jìn)行外延生長(zhǎng)。

技術(shù)研發(fā)人員：梁鵬歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安奕斯偉材料科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19