外延生長(zhǎng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種外延生長(zhǎng)裝置，并且更具體地涉及具有加熱結(jié)構(gòu)的外延生長(zhǎng)裝置，該加熱結(jié)構(gòu)用于有效地且均勻地加熱在室內(nèi)的晶片。
【背景技術(shù)】
[0002]外延生長(zhǎng)裝置廣泛地使用作為用于形成在例如硅晶片的表面上的單晶層(外延層)的裝置。在單個(gè)晶片型外延生長(zhǎng)裝置中，當(dāng)將源氣體引入在其中水平地放置有晶片的室中時(shí)，執(zhí)行加熱以獲得預(yù)定的溫度，因而使外延層生長(zhǎng)。
[0003]晶片需要在范圍為從1000至2000攝氏度的高溫下加熱。將鹵素?zé)粲米骷訜嵩础⒃S多鹵素?zé)舨贾迷谑业纳虾拖虏糠种?。在室的上部分，提供高溫?jì)以測(cè)量晶片的表面溫度。高溫計(jì)設(shè)計(jì)為通過從待測(cè)量的物體接收熱輻射能來測(cè)量溫度。因此，使在高溫計(jì)和待測(cè)量的物體之間一定不存在障礙或不傳熱物。這是為什么通常將鹵素?zé)舨贾贸衫@高溫計(jì)的環(huán)的原因，以便不成為在高溫計(jì)和晶片之間的障礙。
[0004]為了使在晶片平面上的外延層在厚度上盡可能均勻，在由鹵素?zé)艏訜岬木矫鎯?nèi)的溫度分布需要盡可能均勻。在日本專利申請(qǐng)?jiān)缙诠_編號(hào)2000-138170的情況下，將大致圓筒形反射部件放置在鹵素?zé)舻沫h(huán)內(nèi)。反射部件以這樣的方式成形:對(duì)應(yīng)于各個(gè)外部加熱鹵素?zé)舻牟糠值南露瞬课恢帽葘?duì)應(yīng)于各個(gè)內(nèi)部加熱鹵素?zé)舻牟糠值南露瞬课恢酶?。假定從各個(gè)外部加熱鹵素?zé)粜羞M(jìn)至晶片的內(nèi)側(cè)的紅外線在行進(jìn)至晶片的外側(cè)之前由反射部件反射。因此，減少了發(fā)射至晶片的中央部分的紅外線的量。
[0005]日本專利申請(qǐng)?jiān)缙诠_編號(hào)2011-146537公開了帶有某結(jié)構(gòu)的一種外延產(chǎn)生裝置，在該結(jié)構(gòu)中，大致圓筒形反射壁的下端部分設(shè)于向內(nèi)側(cè)傾斜的上燈組的外側(cè)。在該結(jié)構(gòu)中，將從上燈組的任何加熱燈沿著豎直向下方向輻射的電磁波，在由傾斜的表面反射后導(dǎo)向至晶片的端部。因此，該結(jié)構(gòu)可防止硅粘附至晶片的背面的端部，并且因此有可能改善晶片的平面度。
[0006]但是，根據(jù)常規(guī)外延生長(zhǎng)裝置的構(gòu)造，由于反射部件的效果，在由鹵素?zé)艏訜岬木矫鎯?nèi)的溫度分布不充分均勻。因而，外延層可在厚度上不均勻。尤其在如日本專利申請(qǐng)?jiān)缙诠_編號(hào)2000-138170中所公開的，將鹵素?zé)舴蛛x成外部加熱組和內(nèi)部加熱組，并且將反射部件設(shè)于室的上部分中的情況下，在晶片的中央和外周區(qū)域中的溫度傾向于高，而在中央和外周區(qū)域之間的中間區(qū)域傾向于低。
[0007]如果將大致圓筒形反射部件設(shè)于晶片上方，那么產(chǎn)生從上側(cè)經(jīng)由反射部件的內(nèi)部流向下側(cè)的空氣流，并且該空氣流直接碰撞覆蓋在晶片上方的空間的室的上頂部的中央部分。因此，上頂部的中央部分的溫度傾向于下降，并且問題為，硅的副產(chǎn)物可易于粘附至上頂部。如果副產(chǎn)物附接，那么來自鹵素?zé)舻臒彷椛淠懿荒苋菀椎匦羞M(jìn)穿過上頂部。作為結(jié)果，在晶片的中央?yún)^(qū)域中的溫度更有可能下降，并且在晶片平面內(nèi)的溫度分布變得更不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]已經(jīng)作出本發(fā)明以解決上述問題。因此，本發(fā)明的目的為提供一種外延生長(zhǎng)裝置，其可減少形成在晶片的主表面上的外延層的厚度上的平面內(nèi)不均勻性，并且其可防止副產(chǎn)物粘附至室。
[0009]為了解決上述問題，在晶片的表面上生長(zhǎng)外延層的本發(fā)明的外延生長(zhǎng)裝置包括:室，在其中容納有晶片；上燈組，其包括在室上方布置成環(huán)的多個(gè)加熱燈；下燈組，其包括設(shè)于室下方的多個(gè)加熱燈；近似圓筒形反射部件，其設(shè)于上燈組的環(huán)內(nèi)并在室上方；附加反射部件，其設(shè)于反射部件內(nèi)并在晶片上方，并且其包括平行于晶片的反射表面，其中，附加反射部件以接近反射部件的下端部分的開口的至少一部分的方式提供。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，將從上燈組放射并然后由晶片的上表面反射的電磁波通過附加反射部件再次反射，并且然后碰撞晶片的上表面。因此，晶片的上表面的平面內(nèi)溫度分布變得均勻，并且可加強(qiáng)外延層的厚度的平面內(nèi)分布的均勻性。而且，可阻塞從上側(cè)經(jīng)由反射部件的內(nèi)部空間流向下側(cè)的空氣流。因此，有可能防止副產(chǎn)物在上頂部上的沉積，該上頂部覆蓋在晶片上方的空間。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，附加反射部件優(yōu)選地包括:圓板部分，其構(gòu)成反射表面；和側(cè)壁部分，其以圍繞圓板部分的外周的方式提供。這種構(gòu)造可確保機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)保持平行于晶片的反射表面盡可能大。
[0012]本發(fā)明的外延生長(zhǎng)裝置優(yōu)選地還包括高溫計(jì)，其設(shè)于室的上方和晶片的中央，其中，將反射部件以包圍朝向晶片延伸的高溫計(jì)的光軸的方式提供，附加反射部件包括形成在圓板部分的中央處的通孔，并且高溫計(jì)的光軸行進(jìn)穿過通孔。為了提供晶片中央的上方的高溫計(jì)，需要將反射部件設(shè)于上燈組和高溫計(jì)之間。反射部件的存在有可能導(dǎo)致晶片的平面內(nèi)溫度分布的不均勻性。但是，根據(jù)該構(gòu)造，即使提供這種反射部件，晶片的平面內(nèi)溫度分布也可均勻。
[0013]本發(fā)明的外延生長(zhǎng)裝置優(yōu)選地還包括近似圓筒形屏蔽管，將其以圍繞高溫計(jì)的光軸的方式設(shè)于反射部件內(nèi)，其中將屏蔽管插入附加反射部件的通孔。而且，優(yōu)選地將漸縮部分以如下方式設(shè)于反射部件的下端部分中:其直徑朝向下側(cè)變得逐漸更小，并且附加反射部件的外周端部與漸縮部分的內(nèi)周表面接觸。根據(jù)該構(gòu)造，有可能僅僅通過將屏蔽管插入通孔而確定附加反射部件的平面方向位置。因此，附加反射部件可在放置附加反射部件時(shí)在這種情況下容易地操作。而且，可將晶片僅僅通過附加反射部件的自身重量容易且穩(wěn)定地放置，并且反射表面自動(dòng)地變成平行于晶片。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，附加反射部件優(yōu)選地由于反射部件相同的材料制成。根據(jù)該構(gòu)造，當(dāng)反射部件和附加反射部件通過在室內(nèi)的溫度變化而熱膨脹時(shí)，可防止附加反射部件的變形、位置偏離和其它問題，這是因?yàn)榉瓷洳考透郊臃瓷洳考跓崤蛎浶陨舷嗟取?br>[0015]根據(jù)本發(fā)明，有可能提供一種外延生長(zhǎng)裝置，其可減少形成在晶片的上表面上的外延層的厚度上的平面內(nèi)不均勻性，并且其可防止副產(chǎn)物粘附至室。
【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖作出的某些優(yōu)選實(shí)施例的下列描述而更加顯而易見，其中: 圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的外延生長(zhǎng)裝置的構(gòu)造的示意側(cè)視橫截面圖；
圖2是顯示在圖1中顯示的外延生長(zhǎng)裝置中的上燈組的布局的示意平面圖；
圖3A是顯示附加反射部件的形狀的示意平面圖；
圖3B是沿著Π-Χ1線的側(cè)視橫截面圖；
圖4A是示出在未提供附加反射部件的情況下附加反射部件的功能性的示意圖；
圖4B是示出在提供附加反射部件的情況下附加反射部件的功能性的示意圖；
圖5A是示出在未提供附加反射部件的情況下附加反射部件的功能性的示意圖；
圖5B是示出在提供附加反射部件的情況下附加反射部件的功能性的示意圖；
圖6是顯示晶片的上表面的平面內(nèi)溫度分布的圖；
圖7A是顯示外延晶片的錯(cuò)位發(fā)生分布的示意平面圖，所述外延晶片由本發(fā)明的實(shí)施例的外延生長(zhǎng)裝置產(chǎn)生；以及
圖7B是顯示外延晶片的錯(cuò)位發(fā)生分布的示意平面圖，所述外延晶片由常規(guī)外延生長(zhǎng)裝置產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將參照附圖在下面詳細(xì)描述。
[0018]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的外延生長(zhǎng)裝置的構(gòu)造的示意側(cè)視橫截面圖。
[0019]如圖1所示，外延生長(zhǎng)裝置I為單個(gè)晶片形裝置，其可一個(gè)接一個(gè)地加工硅晶片。外延生長(zhǎng)裝置I包括:室10，在其中容納有晶片W ;和基座13，其在室10中從其下表面?zhèn)人降刂尉琖?；?3由支撐軸15以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。在室的一側(cè)部分中，提供有:氣體入口 16、擋板17和調(diào)整部件18。在與一側(cè)部分對(duì)置的另一側(cè)部分中，提供氣體出口19。附帶地，根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)使用條件限定在外延生長(zhǎng)裝置I中的預(yù)定方向。因此，術(shù)語(yǔ)“向上”指從在室10中水平地放置的晶片W的下表面向其上表面的方向，并且術(shù)語(yǔ)“向下”指從晶片的上表面向下表面的方向