用于对硅片进行背封的方法和设备技术

本公开涉及用于对硅片进行背封的方法和设备，其中，硅片经由其边缘被悬空地且背面朝上地支承，该方法包括：从硅片的下方加热硅片以使其升温至并保持在预定温度；以及在预定温度下对硅片的背面进行化学气相沉积以在其上形成背封膜，其中，在达到预定温度之前的升温过程中，硅片的中心区域的温度被控制成低于边缘的温度。通过该方法，可以阻止背封中硅片中心区域的向下塌陷变形。心区域的向下塌陷变形。心区域的向下塌陷变形。

【技术实现步骤摘要】
用于对硅片进行背封的方法和设备


[0001]本公开涉及半导体制造
，具体地，涉及用于对硅片进行背封的方法和设备。

技术介绍

[0002]重掺硅片在外延生长阶段需要防止出现自掺杂现象，即在外延生长过程的高温环境下，重掺硅片的掺杂剂会从硅片的正面和背面向外扩散，从而与外延生长的反应气体混合并沉积形成硅片的外延层，这会导致电阻率漂移，严重影响硅片的品质。硅片背封技术是一种常用的阻止自掺杂的手段，其通过在硅片背面沉积一层例如二氧化硅膜之类的背封膜来将掺杂剂原子封闭在硅片内，从而有效抑制掺杂剂向外扩散。
[0003]目前，通常采用常压化学气相沉积（APCVD）的方式来沉积背封膜。利用该沉积方式的APCVD设备包括反应腔室，在该腔室内设置有用于承载待沉积的硅片的承载盘、用于传送承载盘的传送装置、设置在传送装置上方的用于向硅片喷射反应气体的装置以及设置在传送装置下方的用于对硅片加热以使其能够处于沉积反应所需温度的加热装置。在对硅片进行背封时，需要将硅片翻转后搭放在承载盘上，以使硅片的背面朝上且正面与承载盘的表面间隙布置，由此，通过化学气相沉积在硅片背面生长出背封膜。
[0004]然而，在通过加热装置对硅片进行加热的预热阶段和反应阶段，由于置于承载盘上的硅片的上下表面存在温度差，即硅片正面的温度略高于背面的温度，并且由于硅片在承载盘上的布置方式即硅片边缘搭放在承载盘上而中心区域不接触承载盘，硅片会在内力及自身重力的作用下发生中心区域向下塌陷的变形，而且可能导致硅片的中心区域与承载盘接触，由此会对硅片的正面即待生长外延层的一面造成损伤。

技术实现思路

[0005]本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
[0006]本公开的目的在于提供一种能够阻止背封中硅片的中心区域的下塌变形的用于对硅片进行背封的方法。
[0007]为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供了一种用于对硅片进行背封的方法，其中，硅片经由其边缘被悬空地且背面朝上地支承，该方法包括：从硅片的下方加热硅片以使其升温至并保持在预定温度；以及在预定温度下对硅片的背面进行化学气相沉积以在其上形成背封膜，其中，在达到预定温度之前的升温过程中，硅片的中心区域的温度被控制成低于边缘的温度。
[0008]在上述用于对硅片进行背封的方法中，边缘的温度与中心区域的温度之差可以随着升温过程的进行逐步减小。
[0009]在上述用于对硅片进行背封的方法中，边缘的温度与中心区域的温度之差可以按
照相等的梯度逐步减小。
[0010]在上述用于对硅片进行背封的方法中，边缘的温度与中心区域的温度之差可以为10℃至50℃。
[0011]在上述用于对硅片进行背封的方法中，预定温度可以为400℃，并且在升温过程中，边缘的温度可以按照50℃的梯度逐步增加。
[0012]在上述用于对硅片进行背封的方法中，在升温过程中，温度可以按照5℃的精度进行控制。
[0013]在上述用于对硅片进行背封的方法中，在升温过程中，中心区域的中心部位的温度可以被控制成低于中心区域的边缘部位的温度。
[0014]根据本公开的另一方面，提供了一种用于对硅片进行背封的设备，该设备用于执行根据前述段落中的任一个所述的用于对硅片进行背封的方法，该设备包括：承载装置，其构造成用于支承背面朝上的硅片的边缘以悬空地承载硅片；加热装置，其设置在承载装置的下方以用于从硅片的下方加热硅片，并且构造成能够针对硅片的以从边缘向中央收缩的方式划分的不同区域单独地进行温度控制；以及沉积装置，其设置在承载装置的上方以用于对硅片的背面进行化学气相沉积。
[0015]在上述用于对硅片进行背封的设备中，加热装置可以为电阻加热器，电阻加热器可以包括并排布置的多条电阻丝，其中，每条电阻丝的发热量是能够调节的。
[0016]在上述用于对硅片进行背封的设备中，还可以包括旋转机构，旋转机构构造成用于使承载装置能够绕其中心轴线旋转，以带动硅片绕其中心轴线旋转，其中，承载装置构造成使得其中心轴线与其所承载的硅片的中心轴线重合。
[0017]根据本公开，通过使得在达到反应阶段的预定温度之前的升温过程中硅片的中心区域的温度低于边缘的温度，使硅片的中心区域相对于硅片的被支承的边缘略微拱起，或者至少在一定程度上限制硅片的中心区域的下塌，从而当在反应阶段于一致的预定温度下反应时，仍能够在总体上减小硅片的中心区域的最终下塌量，由此减小或甚至避免了背封中硅片中心区域的向下塌陷变形，也因此降低了硅片正面的平坦度恶化以及因此外延生长效果变差的风险，而且在硅片由承载盘承载的情况下也降低了因硅片的中心区域下塌程度较大而导致硅片的待生长外延的正面与承载盘接触从而对硅片的正面造成损伤的风险。
[0018]通过以下结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将更加清楚。
附图说明
[0019]图1示意性地示出了背封时硅片在未被加热时在承载盘上的承载状态；图2示意性地示出了背封时硅片在被加热时在承载盘上的承载状态；图3示出了利用根据本公开的实施方式的用于对硅片进行背封的方法设置的温度控制表；以及图4为示意性地示出了根据本公开的实施方式的用于对硅片进行背封的设备的俯视图，其中，示出了硅片的边缘与中心区域在升温过程中的温度关系。
具体实施方式
[0020]下面参照附图、借助于示例性实施方式对本公开进行详细描述。要注意的是，对本公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开的限制。
[0021]如之前所述，参照图1，在背封时，硅片1通过其边缘以背面朝上的方式放置在承载盘2上，并且硅片1的中心区域与承载盘2的表面20间隙布置。当加热装置（未示出）从硅片1下方加热硅片1时，由于承载在承载盘2上的硅片1的下表面即正面相比于上表面即背面距离加热装置更近而导致下表面的温度会略高于上表面的温度，并且由于硅片1通过其边缘以悬空的方式放置在承载盘2上，使得硅片1会在内力及自身重力的作用下发生中心区域向下塌陷的变形，这可能会影响硅片正面的平坦度并在之后影响外延的生长效果，而且当变形较大时，即硅片的中心区域下塌程度较大时，可能导致硅片正面在中心区域处与承载盘2的表面20接触，由此会对硅片的待生长外延的正面造成损伤。
[0022]为此，根据本公开的实施方式，提供了一种用于对硅片进行背封的方法，其中，硅片经由其边缘被悬空地且背面朝上地支承，该方法包括：从硅片的下方加热硅片以使其升温至并保持在预定温度；以及在预定温度下对硅片的背面进行化学气相沉积以在其上形成背封膜，其中，在达到预定温度之前的升温过程中，硅片的中心区域的温度被控制成低于边缘的温度。
[0023]对于硅片的背封过程，可以分为预热阶段和反应阶段。预热阶段也可以称为升温阶段，在该预热阶段中，硅片被加热，使得其温度不断升高直至达到预定温度；之后进入反应阶段，在该反应阶段中，对硅片的背面在该预定温度下进行化学气相沉积以在其上沉积形成背封膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对硅片进行背封的方法，其中，所述硅片经由其边缘被悬空地且背面朝上地支承，其特征在于，所述方法包括：从所述硅片的下方加热所述硅片以使其升温至并保持在预定温度；以及在所述预定温度下对所述硅片的背面进行化学气相沉积以在其上形成背封膜，其中，在达到所述预定温度之前的升温过程中，所述硅片的中心区域的温度被控制成低于所述边缘的温度。2.根据权利要求1所述的用于对硅片进行背封的方法，其特征在于，所述边缘的温度与所述中心区域的温度之差随着所述升温过程的进行逐步减小。3.根据权利要求2所述的用于对硅片进行背封的方法，其特征在于，所述边缘的温度与所述中心区域的温度之差按照相等的梯度逐步减小。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于对硅片进行背封的方法，其特征在于，所述边缘的温度与所述中心区域的温度之差为10℃至50℃。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于对硅片进行背封的方法，其特征在于，所述预定温度为400℃，并且在所述升温过程中，所述边缘的温度按照50℃的梯度逐步增加。6.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于对硅片进行背封的方法，其特征在于，在所述升温过程中，温度按照5℃的精度进行控制。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：