一种用于背封硅片的装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种用于背封硅片的装置，所述装置包括用于将反应气体供应至所述硅片以在所述硅片上生长背封膜的反应气体供应单元，所述反应气体供应单元构造成使得供应至所述硅片的中心区域的反应气体的第一流速大于供应至所述硅片的边缘区域的反应气体的第二流速。能够避免因硅片中心加热温度低导致的背封膜厚度不均匀的问题。的背封膜厚度不均匀的问题。的背封膜厚度不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于背封硅片的装置


[0001]本专利技术涉及半导体硅片生产领域，尤其涉及一种用于背封硅片的装置。

技术介绍

[0002]外延硅片半导体集成电路产业的关键基础材料，大规模集成电路多数产品工艺均使用外延硅片。外延硅片可以通过硅片的外延生长获得，但在该过程中特别是对于重掺硅片而言不可避免地会存在自掺杂现象。自掺杂现象产生的一种可能的原因为：在硅片外延生长的高温环境下，硅片中含有的例如硼或磷的掺杂剂原子向外扩散并穿过硅片背面进入到用于外延生长的反应气体中，并沉积到硅片的外延层中。硅片的外延层中沉积有上述掺杂剂原子的情况下会导致电阻率漂移，从而严重影响外延硅片的品质。
[0003]硅片背封技术是一种常用的阻止自掺杂现象出现的手段，该技术是指在硅片背面沉积一层比如高纯二氧化硅薄膜之类的背封膜，以避免上述掺杂剂原子穿过硅片背面进入反应气体中，起到对掺杂剂原子封闭的作用，从而有效抑制自掺杂，减小对电阻率的影响，改善外延硅片的品质。
[0004]出于成本及成膜质量的考虑，通常采用常压化学气相沉积(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition，APCVD)方式将背封膜沉积在将要进行外延生长的硅片的背面。现有的连续式APCVD系统一般包括硅片传送模块、加热模块和沉积模块等，硅片被传送模块携带经过沉积模块以在加热模块提供的高温的作用下在硅片背面沉积背封膜。早期的APCVD系统传送模块采用合金材质的传送带，现出于金属污染的考虑更多选用非金属材料的硅片承载托盘。
[0005]硅片在加热的过程中，为防止硅片中心由于过热导致塌陷问题，所以加热区分成了不同区域，使得硅片中心区域较其他区域温度低，这样就有效的阻止了这样的塌陷问题的产生。但是，由于硅片受热不均，导致硅片中心区域沉积膜厚偏低，造成了沉积膜的厚度均匀性变差。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种用于背封硅片的装置，即使为避免塌陷问题将硅片中心加热至较低温度，也能够避免背封膜厚度不均匀的问题。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]本专利技术实施例提供了一种用于背封硅片的装置，所述装置可以包括用于将反应气体供应至所述硅片以在所述硅片上生长背封膜的反应气体供应单元，所述反应气体供应单元构造成使得供应至所述硅片的中心区域的反应气体的第一流速大于供应至所述硅片的边缘区域的反应气体的第二流速。
[0009]在根据本专利技术的实施例的装置中，供应至硅片的中心区域的反应气体的第一流速较大，而供应至硅片的边缘区域的反应气体的第二流速较小，因此，即使出于避免硅片塌陷的角度考虑，将硅片的中心区域的温度加热至较低，而将硅片的边缘区域的温度加热至较
高，会使背封膜在中心区域的生长速率低于在边缘区域的生长速率，但由于在单位时间内对于中心区域而言较多的反应气体可以参与背封膜的生长过程，而对于边缘区域而言较少的反应气体可以参与背封膜的生长过程，因此背封膜在中心区域的生长速率会较高，在边缘区域的生长速率会较低，抵消了由于温度差异导致的生长速率的不同，由此使得生长的背封膜在硅片的整个背面上的厚度是均匀的。
[0010]优选地，所述反应气体供应单元可以包括第一筒体和围绕所述第一筒体的第二筒体，反应气体经由所述第一筒体限定出的第一通道供应至所述硅片的中心区域并且经由所述第一筒体和所述第二筒体之间形成的第二通道供应至所述硅片的边缘区域。
[0011]优选地，所述装置还可以包括围绕所述第二筒体的第三筒体，所述第二筒体和所述第三筒体之间形成第三通道，保护性气体经由所述第三通道朝向所述硅片供应。
[0012]优选地，所述装置还可以包括围绕所述第三筒体的第四筒体，所述第四筒体和所述第三筒体之间形成第四通道，供应的反应气体和保护性气体经由所述第四通道远离所述硅片被抽吸。
[0013]优选地，所述反应气体供应单元还可以包括第一流速调节器和第二流速调节器，所述第一流速调节器用于对流经所述第一通道的反应气体的流速进行调节，所述第二流速调节器用于对流经所述第二通道的反应气体的流速进行调节。
[0014]优选地，所述装置还可以包括用于传送所述硅片的传送带，所述传送带配置成将所述硅片传送至与所述反应气体供应单元相对的相对位置处并使所述硅片保持在所述相对位置处所需要的背封膜的生长时间后将所述硅片传送离开所述相对位置处。
[0015]优选地，所述反应气体供应单元的出口与处于所述相对位置的所述硅片之间的间距可以小于10cm，并且所述反应气体供应单元的出口构造成使得能够将反应气体直接供应至所述硅片的生长所述背封膜的整个表面。
[0016]优选地，所述装置还可以包括多个托盘，所述多个托盘以沿着所述传送带的传送方向排列的方式搁置在所述传送带上以被所述传送带传送，每个托盘用于承载单个所述硅片。
[0017]优选地，所述反应气体可以包括体积比介于1：10至1：5之间的四氢化硅和氧气。
[0018]优选地，所述装置还可以包括用于加热所述硅片的加热单元。
附图说明
[0019]图1为根据本专利技术的实施例的用于背封硅片的装置的反应气体供应单元的示意图；
[0020]图2为根据本专利技术的实施例的用于背封硅片的装置的反应气体供应单元的剖视结构图；
[0021]图3为根据本专利技术的实施例的用于背封硅片的装置的反应气体供应单元和第三筒体的剖视结构图；
[0022]图4为根据本专利技术的实施例的用于背封硅片的装置的反应气体供应单元、第三筒体和第四筒体的剖视结构图；
[0023]图5为根据本专利技术的实施例的用于背封硅片的装置的反应气体供应单元、第一流速调节器和第二流速调节器的剖视结构图；
[0024]图6为根据本专利技术的实施例的用于背封硅片的装置的结构示意图；
[0025]图7示出了为了获得背封膜的厚度在硅片中的分布情况而选取的厚度测量位置；
[0026]图8示出了现有的硅片背封装置处理得到的背封硅片的背封膜的厚度分布的曲线图；
[0027]图9示出了根据本专利技术的装置处理得到的背封硅片的背封膜的厚度分布的曲线图；
[0028]图10示出了根据本专利技术的装置处理得到的另一背封硅片的背封膜的厚度分布的曲线图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]参见图1，本专利技术实施例提供了一种用于背封硅片W的装置1，所述装置1可以包括用于将反应气体RG供应至所述硅片W以在所述硅片W上生长背封膜F的反应气体供应单元10，如在图1中示出的，反应气体供应单元10可以位于硅片W的上方并向下供应反应气体RG，以使背封膜F生长在硅片W的上表面上，所述反应气体供应单元10构造成使得供应至所述硅片W的中心区域CA的反应气体RG的第一流速V1大于供应至所述硅片W的边缘区域EA的反应气体RG的第二流速V2，具体地在图1中，通过硅片W的上表面中的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于背封硅片的装置，其特征在于，所述装置包括用于将反应气体供应至所述硅片以在所述硅片上生长背封膜的反应气体供应单元，所述反应气体供应单元构造成使得供应至所述硅片的中心区域的反应气体的第一流速大于供应至所述硅片的边缘区域的反应气体的第二流速。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应气体供应单元包括第一筒体和围绕所述第一筒体的第二筒体，反应气体经由所述第一筒体限定出的第一通道供应至所述硅片的中心区域并且经由所述第一筒体和所述第二筒体之间形成的第二通道供应至所述硅片的边缘区域。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括围绕所述第二筒体的第三筒体，所述第二筒体和所述第三筒体之间形成第三通道，保护性气体经由所述第三通道朝向所述硅片供应。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括围绕所述第三筒体的第四筒体，所述第四筒体和所述第三筒体之间形成第四通道，供应的反应气体和保护性气体经由所述第四通道远离所述硅片被抽吸。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应气体供应单元还包括第一流速调节器和第二流速调节器，所述第一流速调节器用于对流经所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝宁，王力，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：