外延生长晶圆及其制造方法

摘要

本发明提供一种减少了外延缺陷的外延生长晶圆。该制造方法具备如下工序：获得在进行切片时的整个切断面不存在大面积位错缺陷的单晶硅锭的工序；将所述单晶硅锭进行切片，以在其表面进行镜面抛光而获得晶圆基板的工序；及在所述晶圆基板的表面使硅单晶的膜生长以形成外延膜的工序。在形成所述外延膜的工序中，配置与所述晶圆基板的表面的内周部对置的表面内周侧加热器、与所述晶圆基板的表面的外周部对置的表面外周侧加热器、与所述晶圆基板的背面的内周部对置的背面内周侧加热器、与所述晶圆基板的背面的外周部对置的背面外周侧加热器，在将所述晶圆基板的内周侧加热成高于外周侧温度的同时形成所述外延膜。

权利要求

1.一种在包括单晶硅的晶圆基板的表面上形成有包括单晶硅的外延膜的外延生长晶圆，其特征在于，所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下，并且所述外延膜的表面上粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积11.3个以下。

2.根据权利要求1所述的外延生长晶圆，其特征在于，

所述外延生长晶圆的外径为150mm以上且450mm以下，所述外延生长晶圆的厚度为625μm以上且1300μm以下，所述外延膜的膜厚为1μm以上且10μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的外延生长晶圆，其特征在于，

所述晶圆基板包括以1×1013atoms/cm3以上且1×1016atoms/cm3以下的浓度掺杂有氮的单晶硅。

4.一种外延生长晶圆的制造方法，其特征在于，具备如下工序：

在将利用切克劳斯基法进行的提拉速度设为V（mm/min），将结晶生长界面上的提拉轴向的温度梯度的平均值设为G（℃/mm）的情况下，在控制V/G的值而成为COP丰富范围的条件下生长单晶锭，从而获得在进行切片时的整个切断面不存在大面积位错缺陷的单晶硅锭的工序；

将所述单晶硅锭进行切片，以在其表面进行镜面抛光而获得晶圆基板的工序；及在所述晶圆基板的表面使硅单晶的膜生长以形成外延膜的工序，在获得所述单晶硅锭的工序中，通过控制所述V/G的值，从而获得在形成外延膜之前的表面存在尺寸0.1μm以上的COP为20个/cm2以上的晶圆基板，在形成所述外延膜的工序中，常压下将单晶生长速率设定为1μm/min以上且5μm/min以下，在获得所述单晶硅锭的工序中，在以1×1013atoms/cm3以上且1×1016atoms/cm3以下的浓度掺杂氮的同时提拉单晶硅，获得所述晶圆基板的工序之后，用氢氟酸水溶液清洗所述晶圆基板，从而去除因存在于所述晶圆基板的表面的COP导致的突起物，所述氢氟酸水溶液的氢氟酸浓度为0.5mass%以上且50mass%以下，通过形成所述外延膜的工序，形成所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下，并且粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积

11.3个以下的外延膜。

5.根据权利要求4所述的外延生长晶圆的制造方法，其特征在于，

在形成所述外延膜的工序中，分别配置与所述晶圆基板的表面的内周部对置的表面内周侧加热器、与所述晶圆基板的表面的外周部对置的表面外周侧加热器、与所述晶圆基板的背面的内周部对置的背面内周侧加热器、与所述晶圆基板的背面的外周部对置的背面外周侧加热器，将所述表面内周侧加热器的输出设为大于所述表面外周侧加热器，将所述背面内周侧加热器的输出设为大于所述背面外周侧加热器，从而在将所述晶圆基板的内周侧加热成高于外周侧温度的同时形成所述外延膜。

6.根据权利要求4或5所述的外延生长晶圆的制造方法，其特征在于，在去除所述突起物的工序中具备在用氢氟酸水溶液清洗所述晶圆基板之前使用臭氧水氧化所述晶圆基板的表面的臭氧水处理工序。

说明书

外延生长晶圆及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在包括单晶硅的晶圆基板的表面上形成包括单晶硅的外延膜的外延生长晶圆及其制造方法。

背景技术

[0002] 硅外延生长晶圆为在包括单晶硅的晶圆基板的表面上将单晶硅的膜进行气相生长的晶圆，对能够应对要求结晶的完整性的情况或需要电阻率不同的多层结构的情况的高品质晶圆的需求越来越高。这种硅外延生长晶圆尤其适合用于高新逻辑LSI和CMOS图像传感器的制造。

[0003] 近年来，对外延生长晶圆的高品质化的要求越加严格，要求改善外延生长晶圆表面的缺陷。

[0004] 作为所述问题之一，有时在利用切克劳斯基法获得的CZ-Si晶圆基板上使外延膜生长之后，在外延膜的表面残留因利用切克劳斯基法使结晶生长时所导入的各种结晶缺陷(以下，称为生长引入(grown-in)缺陷)引起的缺陷，而给形成于外延膜的半导体元件带来不良影响。这种外延生长晶圆表面的缺陷(以下，称为外延缺陷)以外延生长晶圆表面的光点缺陷(Light Point Defect，以下称为LPD)的等级恶化的形式显现。

[0005] 所述LPD为对晶圆表面照射激光时，通过光散射检测到的缺陷，能够用市售的微粒计算器测量。LPD的等级也可用外延层的表面上的每片晶圆或每100cm2的LPD的个数来评价。

发明内容

[0006] 本发明的课题在于，提供一种减少了所述外延缺陷的外延生长晶圆及其制造方法。

[0007] 为了实现所述课题，本发明的外延生长晶圆在包括单晶硅的晶圆基板的表面上形成有包括单晶硅的外延膜，该外延生长晶圆的特征在于，所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下，并且所述外延膜的表面上粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积11.3个以下。

[0008] 本发明的外延生长晶圆的制造方法的特征在于，具备如下工序：在将利用切克劳斯基法进行的提拉速度设为V(mm/min)，将结晶生长界面上的提拉轴向的温度梯度的平均值设为G(℃/mm)的情况下，在控制V/G的值而成为COP丰富范围的条件下生长单晶锭，从而获得在进行切片时的整个切断面不存在大面积位错缺陷的单晶硅锭的工序；将所述单晶硅锭进行切片，以在其表面进行镜面抛光而获得晶圆基板的工序；及在所述晶圆基板的表面使硅单晶的膜生长以形成外延膜的工序，通过形成所述外延膜的工序，形成所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下，并且粒径0.032μm2
以上的LPD的检测密度为每100cm面积11.3个以下的外延膜。

[0009] 所述COP(Crystal Originated Particle)作为生长引入(Grown-in)缺陷之一，是指在单晶的格子点没有硅原子即聚集了“空孔”的微细的缺陷。所述大面积位错缺陷(Large Dislocation Defects、以下称为L/D缺陷)作为生长引入(Grown-in)缺陷之一，是指格子间聚集了硅原子而产生的位错环。

附图说明

[0010] 图1为表示使用于本发明的外延生长晶圆制造方法的一实施方式的单晶提拉装置的纵剖视图。

[0011] 图2为表示将利用切克劳斯基法进行的单晶锭的提拉速度设为V(mm/min)，将提拉轴向的结晶内温度梯度的平均值设为G(℃/mm)的情况下，V/G的值与缺陷的分布之间的关系的概略图。

[0012] 图3为表示本发明的一实施方式的方法中将晶圆基板进行切片时的优选倾斜角度θ、φ的范围的图表。

[0013] 图4为表示使用于本发明的一实施方式的方法的外延成膜装置的纵剖视图。

具体实施方式

[0014] 以下，参考图对本发明所涉及的外延生长晶圆及其制造方法的实施方式进行详细说明。

[0015] [外延生长晶圆]

[0016] 本实施方式的外延生长晶圆为在包括单晶硅的晶圆基板的表面上形成有包括单晶硅的外延膜的外延生长晶圆。所述外延膜的表面上粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下，并且所述外延膜的表面上粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积11.3个以下。

[0017] 粒径0.045μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积4.24个以下是指，若为直径300mm晶圆，则其整个面上有30个以下，粒径0.032μm以上的LPD的检测密度为每100cm2面积
11.3个以下是指，若为直径300mm晶圆，则其整个面上有80个以下。

[0018] 作为测定LPD的检测密度的方法，可举出使用晶圆表面检查装置(例如KLA Tencor Corporation制、商品名称“Surfscan SP2”)，利用该装置的DCO模式测量外延生长晶圆的方法。所述晶圆表面检查装置对外延生长晶圆的表面照射紫外激光，并分析该反射光的信号，从而检测存在于晶圆表面的缺陷和异物。本说明书中，将使用晶圆表面检查装置对晶圆整个面测量的LPD的个数(LPD数)换算成每100cm2面积的值用作LPD的检测密度。

[0019] 所述外延生长晶圆的外径没有限定，可以是150mm以上且450mm以下。所述外延生长晶圆的厚度没有限定，可以是625μm以上且1300μm以下。所述外延膜的膜厚没有限定，可以是1μm以上且10μm以下。只要在所述各范围内，便能够轻松地制造具备本发明的特征的外延生长晶圆。

[0020] 所述晶圆基板即使未掺杂氮也能够进行使用，但也可以是利用切克劳斯基法进行结晶生长时掺杂有氮的单晶硅。

[0021] 单晶硅中掺杂有氮的情况下，会促进结晶中的氧的凝结，能够提高氧析出核的密度，并且能够提高氧析出核的热稳定性，能够轻松地在晶圆基板内部形成即使经过在外延工序中实施的高温热处理也不易消失的吸杂源。为了有效提高氧析出核的热稳定性，所述晶圆基板可以包括以1×1013atoms/cm3以上且1×1016atoms/cm3以下的浓度掺杂有氮的单晶硅。氮掺杂量更优选1×1013atoms/cm3以上且1×1015atoms/cm3以下，进一步优选1×1013atoms/cm3以上且1×1014atoms/cm3以下。

[0022] 但是据发现，为掺杂有氮的单晶硅时虽然获得所述效果，而在产生于晶圆基板的COP的周围形成因COP的内壁氧化膜引起的突起物，这些突起物会降低外延膜的品质。因此，使用掺杂有氮的单晶硅的情况下，优选如后述般使用含氢氟酸(HF)的清洗液清洗晶圆基板，溶解并去除所述突起物。

[0023] [外延生长晶圆的制造方法]

[0024] 本实施方式的外延生长晶圆的制造方法具备如下工序：

[0025] (1)在将利用切克劳斯基法进行的提拉速度设为V(mm/min)，将结晶生长界面上的提拉轴向的温度梯度的平均值设为G(℃/mm)的情况下，在控制V/G的值而成为COP丰富范围的条件下生长单晶锭，从而获得在进行切片时的整个切断面不存在大面积位错缺陷的单晶硅锭的工序；

[0026] (2)将所述单晶硅锭进行切片，以在其表面进行镜面抛光而获得晶圆基板的工序；及

[0027] (3)在所述晶圆基板的表面使硅单晶的膜生长以形成外延膜的工序。

[0028] 以下，在下面具体说明各工序。

[0029] (1)单晶硅锭的制造工序

[0030] 本实施方式的方法中，首先通过CZ法制造单晶硅锭。硅单晶提拉装置为一般所使用的装置即可，例如能够使用如图1的装置。图1中，在圆筒状的密封容器即腔室11内设置有垂直竖立于腔室11的中央下部且能够上下移动的轴12、载置于轴12上的碳制加热台13、被加热台13支承且存储硅的熔液即半导体熔液L的石英(SiO2)制坩埚14、在坩埚14的外周隔着规定距离而同轴配置的圆筒状的加热器15及配置在加热器15的周围的保温筒16。

[0031] 在坩埚14的上方与坩埚14同轴配置有流管17。流管17呈直径朝下方变窄的圆筒状，在上端形成有水平扩展的凸缘部17a，该凸缘部17a被安装在保温筒16的上部的圆环状的上环18支承。坩埚14呈有底圆筒状，以轴12的轴线为中心在水平面上以规定的角速度旋转。加热器15将坩埚14内的硅原料进行加热/熔解并对随此产生的半导体熔液L进行保温，通常使用电阻加热式加热器。

[0032] 保温筒16由包括碳纤维(carbon fiber)的保温材料16a形成，在内侧面铺有作为支承板的碳板16b。提拉钢丝19以升降自如且旋转自如的方式悬挂于腔室11的上部，在提拉钢丝19的下端部固定着硅的籽晶。在腔室11的上部设置有用于观察半导体单晶C的固液界面的透视窗20。

[0033] 流管17屏蔽生长时对半导体单晶C的辐射热，并且使从腔室11上端的气体导入口11a供给的氩气(惰性气体)通过并喷吹到半导体熔液L上，并吹走从半导体熔液L产生的SiO2。含吹来的SiO2的氩气从腔室11下端的气体排出口11b排出到外部。

[0034] 进行结晶生长的情况下，首先从气体导入口11a供给氩气，在加热器15上导通电源将坩埚14内的硅原料熔融使之成为半导体熔液L，调整加热器15的电功率使半导体熔液L的中央液面附近保持单晶生长温度。

[0035] 接着，使通过提拉钢丝19悬挂的籽晶下降浸渍并融合于半导体熔液L中，通过所谓的颈缩进行无位错化，之后一边使坩埚14与提拉钢丝19彼此反向旋转一边使半导体单晶C生长并进行提拉。

[0036] 此时，本实施方式中，在将利用切克劳斯基法进行的提拉速度设为V(mm/min)，将结晶生长界面上的提拉轴向的温度梯度的平均值设为G(℃/mm)的情况下，在控制V/G的值而成为COP范围的条件下生长单晶锭。由此，获得切片时的整个切断面不存在大面积位错缺陷的单晶硅锭。

[0037] 图2为表示CZ-Si结晶中将横轴设为结晶径向位置，将纵轴设为V/G时两者的一般关系及缺陷分布的概略图。单晶内的温度分布取决于CZ炉内的热区结构，即使提拉速度发生变化其分布也不会发生太大变化。图2中，越是纵轴的上方，提拉速度越大，越是下方提拉速度越低。在具有相同热区结构的CZ炉内生长硅单晶的情况下，按照图2所示的关系，缺陷分布仅取决于提拉速度。提拉速度为高速时(例如，晶圆A的情况)，几乎整个面检测到高密度的COP，若逐渐调低提拉速度，则出现从外周部呈环状分布的OSF(Oxidation in duced Stacking Fault)，随着速度的下降，OSF环逐渐朝中心部收缩。在比点P靠下的区域，在外周部出现L/D区域，接着逐渐在整个面扩散。图2中，将V/G的值为位于L/D区域的上端的P点以下的范围称为L/D丰富范围，将比P点靠上的范围称为COP丰富范围。

[0038] 该方法中，在图2中以V/G成为比P点靠上的COP丰富区域内的方式设定提拉速度。例如，通过以V/G大于P点的值A制造的硅锭获得的晶圆A的L/D缺陷的产生得到减少，而适合本发明的外延晶圆制造。另一方面，通过以小于P点的值B制造的锭获得的晶圆B的L/D缺陷较多。由于导致L/D缺陷在形成外延膜之后大规模生长，因此不适合本发明的外延晶圆制造。

[0039] 在所述工序(1)中制造掺杂有氮的单晶硅的情况下，为了去除产生于晶圆基板的COP的周围因COP的内壁氧化膜引起的突起物，优选设置用氢氟酸水溶液清洗所述晶圆基板，从而去除由存在于所述晶圆基板的表面的COP引起的突起物的工序(2-1)。

[0040] 该情况下，在提拉工序中，优选以晶圆基板中的氮掺杂浓度成为1×1013atoms/cm3以上且1×1016atoms/cm3以下的方式进行氮掺杂。更优选为1×1013atoms/cm3以上且1×1015atoms/cm3以下，进一步优选1×1013atoms/cm3以上且1×1014atoms/cm3以下。氮掺杂的方法只要是能够掺杂所需浓度的氮则何种方法均可，例如可举出在原料中或熔液中混合氮化物、一边向炉内流入氮或氮化合物气体一边生长单晶、在熔融前的高温下向多晶硅喷吹氮或氮化合物气体、氮化物制坩埚的使用等。无论在哪一种情况下，都能够通过调整氮化物的量、氮气的浓度或喷吹这些的时间来调整掺杂在结晶中的氮浓度。

[0041] 通过在硅单晶中掺杂氮，能够促进结晶中的氧凝结，提高氧析出核的密度，并增加热稳定性。所掺杂的氮浓度小于1×1013atoms/cm3的情况下，难以促进氧析出核的形成，另16 3
一方面，氮浓度超过1×10 atoms/cm的情况下，单晶容易位错化。外延缺陷的产生在氮浓度超过1×1014atoms/cm3时变得显著，因此需要后续的氢氟酸清洗。

[0042] (2)获得晶圆基板的工序

[0043] 通过CZ法生长的硅单晶按照通常的方法与提拉方向垂直进行切片，加工成晶圆基板。例如，进行外周磨削、定向平面加工之后，利用内周刃锯或线锯通过晶圆切断进行切片。在经过切片的晶圆基板实施倒角、研磨，并实施用于去除加工变质层的化学蚀刻，进一步实施抛光，获得具有光学光泽的镜面晶圆基板。

[0044] 用于本实施方式的晶圆基板优选为相对于单晶硅锭的(1 0 0)面以倾斜角度切取的基板。所述倾斜角度为相对于所述(1 0 0)面向[0 1 1]方向或[0 -1 -1]方向为角度θ、以及向[0 1 -1]方向或[0 -1 1]方向为角度φ，角度θ及角度φ分别优选在10′＜θ≤2°、10′＜φ＜30′或10′＜φ≤2°、10′＜θ＜30′的范围。

[0045] 若关于倾斜角度θ、φ进行详细说明，则在晶圆基板的(1 0 0)面上，贯通晶圆基板中心存在结晶方向[0 1 1]、[0 -1 -1]、[0 1 -1]、[0 -1 1]，以(1 0 0)面法线与晶圆基板的表面2a的面法线所成角度为准，将[0 1 1]或[0 -1 -1]方向的角度成分定义为角度θ、将[0 1 -1]或[0 -1 1]方向的角度成分定义为角度φ。

[0046] 图3为表示倾斜角度θ、φ的优选范围的图表，横轴表示倾斜角度φ、即[0 1 1]方向或[0 -1 -1]方向的角度成分，纵轴表示倾斜角度θ、即[0 1 -1]方向或[0 -1 1]方向的角度成分。本实施方式的晶圆基板中，将所述倾斜角度θ及φ设为10′＜θ≤2°、10′＜φ＜30′或10′＜φ≤2°、10′＜θ＜30′的范围，该角度的数值限定范围大致与图3的4个L字形的框内相当。

[0047] 在图3的4个L字形的外侧与横轴、纵轴靠近一侧的十字形的区域，使外延硅层生长之后的COP痕迹的产生得到减少，但容易在晶圆基板产生破裂、脱落、龟裂、碎片等缺陷。在被L字形的内侧包围的矩形区域，微粗糙度(micro roughness)变得良好，但无法减少COP痕迹。但是，4个L字形的框内的区域，破裂、脱落、龟裂、碎片等缺陷的产生变少，并且减少COP痕迹及微粗糙度，而获得优异的外延晶圆。因此，容易制造出前述品质的外延生长晶圆。微粗糙度是硅基板表面的微小的凹凸基准。

[0048] 如以上说明，例如使用线锯将单晶硅锭进行切片时，将单晶硅锭的壁开方向与钢丝的进给方向及锭进给方向稍微错开，将两者错开之后将锭进行切片，从而能够获得平滑的表面。

[0049] 这样获得的晶圆基板经过后续的晶圆加工工艺被加以镜面加工。如此，能够获得虽在表面存在若干个(20个/cm2以上)尺寸0.1μm以上的COP但能够在外延膜形成工序中减少COP痕迹，并且还能够减少外延生长面的微粗糙度的晶圆基板。

[0050] (2-1)在单晶硅中掺杂有氮的情况下去除突起物的工序

[0051] 在单晶硅中掺杂有浓度超过1×1014atoms/cm3的氮的情况下，优选在晶圆基板上进行外延生长之前，使用含氢氟酸的氢氟酸水溶液清洗晶圆基板。其目的在于在进行外延生长之前去除通过掺杂氮而在COP的周围产生的突起物(认为主要是氧化物)。

[0052] 氢氟酸水溶液中的氢氟酸浓度优选为0.5mass％以上且50mass％以下，若在该范围内，则能够在工业上所能允许的时间内有效地去除在COP的周围产生的突起物(认为是氧化物)，该COP产生于晶圆基板表面，轻松地使最终所获得的外延生长晶圆的LPD的检测密度进入到所述范围。氢氟酸浓度更优选为0.5mass％以上且20mass％以下。

[0053] 利用含氢氟酸的水溶液进行清洗之后，微粒容易附着于晶圆基板的表面，因此优选去除微粒，优选进行利用含氨和过氧化氢水的水溶液的清洗，所谓SC-1清洗。优选SC-1清洗液的氨浓度为0.05～5mass％、过氧化氢浓为0.05～10mass％。清洗时的SC-1清洗液的温度优选为20～90℃。即使在单晶硅中未掺杂氮的情况下，也可以根据需要进行SC-1清洗。

[0054] 可以进一步根据需要，在进行SC-1清洗之后进行利用发挥去除金属杂质的作用的含盐酸和过氧化氢水的水溶液的清洗，所谓SC-2清洗。优选SC-2清洗液的氯化氢浓度为0.05～10mass％、过氧化氢浓度为0.05～10mass％。清洗时的SC-2清洗液的温度优选为20～90℃。即使在单晶硅中未掺杂氮的情况下，也可以根据需要进行SC-2清洗。

[0055] 另外，在去除突起物的工序中，也可以具备在用氢氟酸水溶液清洗晶圆基板之前使用臭氧气体来氧化晶圆基板的表面的臭氧水处理工序。臭氧水中的臭氧浓度优选为10～30ppm。

[0056] (3)形成外延膜的工序

[0057] 图4为能够良好地使用于本实施方式的逐片式外延膜制造装置21。外延膜制造装置21具备：成膜室26，由上侧圆顶24及下侧圆顶25形成；圆板状的加热台23，配置在成膜室26的内部；表面侧加热器组27，配置在成膜室26的上侧即晶圆基板22的表面22a侧；及背面侧加热器组28，配置在成膜室26的下侧即晶圆基板22的背面22b侧。通过加热台23大致水平支承晶圆基板22的背面22b。

[0058] 圆板状的加热台23通过旋转轴23a被支承为旋转自如。在旋转轴23a安装有沿放射方向延伸的支承臂23b，在该支承臂23b的前端安装有支承销23c，支承销23c接合于加热台23的外缘部23d。在旋转轴23a安装有提升臂23e。提升臂23e由具有贯穿孔23f1的圆管状的主体部23f和从主体部23f的一端部沿着放射方向延伸的臂部23g构成。旋转轴23a插入于主体部23f的贯穿孔23f1，提升臂23e能够沿着旋转轴23a的轴向自如移动。另一方面，在加热台23安装有用于支承晶圆基板22的可动销23h。在支承臂23b设置有通孔23i且在加热台23设置有贯穿孔23j，可动销23h贯穿这些通孔23i和贯穿孔23j。在可动销23h的正下方配置有提升臂23e的臂部23g的前端，随着提升臂23e进行上下移动，可动销23h也跟着上下移动。

[0059] 构成成膜室26的上侧圆顶24及下侧圆顶25通过圆顶支承部件29被支承固定。上侧圆顶24及下侧圆顶25由石英等透明的部件构成，通过配置在成膜室26的外侧的表面侧加热器组27及背面侧加热器组28而加热加热台23及晶圆基板22。在圆顶支承部件29设置有气体流入口29a及气体流出口29b，使硅烷等反应气体流通到成膜室26内部。在成膜室26的外侧设置有未图示的放射温度计，其能够测量晶圆基板22的表面22a的中央部的温度。

[0060] 如图4所示，表面侧加热器组27由多个加热器27a的有规则的排列而构成。表面侧加热器组27被区分为与晶圆基板22的表面22a对置的内周部加热器27A和位于内周部加热器27A的外侧的外周部加热器27B。内周部加热器27A是指表面侧加热器组27中位于晶圆基板22的表面22a的正上方的加热器。内周部加热器27A的数量优选为1个以上。外周部加热器27B是指位于内周部加热器27A的外侧的多个加热器，这些外周部加热器27B围绕着内周部加热器27A而配置。内周部加热器27A主要对晶圆基板表面22a的大致整个面进行加热，外周部加热器27B对晶圆基板表面22a的外缘部分进行加热。

[0061] 背面侧加热器组28与表面侧加热器组27同样由多个加热器28a的有规则的排列而构成。背面侧加热器组28被区分为位于晶圆基板22的背面22b的对置位置的内周部加热器28A和位于内周部加热器28A的外侧的外周部加热器28B。内周部加热器28A是指背面侧加热器组28中位于晶圆基板22的背面22b的正下方的加热器。内周部加热器28A的数量优选为1个以上。外周部加热器28B是指位于内周部加热器28A的外侧的多个加热器，优选这些外周部加热器28B围绕着内周部加热器28A而配置。内周部加热器28A经由加热台23主要对晶圆基板背面22b的大致整个面进行加热，外周部加热器28B经由加热台23对晶圆基板背面22b的外缘部分进行加热。

[0062] 构成表面侧加热器组27及背面侧加热器组28的加热器27a、28a，例如能够使用卤素加热器等灯加热器、红外线加热器等。各加热器可以是以恒定的输出工作的加热器，也可以是输出可变的加热器。各加热器27a、28a各自的输出值可以全部相同，也可以不同。各加热器27a、28a连接于省略了图示的控制机构，通过控制机构能够将加热器27a、28a各自进行开闭或变更加热器27a、28a各自的输出。

[0063] 形成外延膜时，以前述取向进行切取，将经过镜面加工的晶圆基板22导入到图4所示的外延膜制造装置21，首先，在氢气气氛下将晶圆基板22载置到加热台23上。接着，将成膜室26内部加热至规定的蚀刻温度以将晶圆基板22的表面22a进行氢烘烤。接着，供给氯化氢气体蚀刻晶圆基板22的表面22a，去除微粒等。接着将成膜室26内的温度设定为规定的生长温度，导入氢气和硅烷等反应气体而在前述条件下使外延膜生长。

[0064] 外延生长之后，对成膜室26内部进行降温。接着，从成膜室26取出处理完毕的外延生长晶圆，向成膜室26内部供给氯化氢气体来蚀刻附着于成膜室26的内壁面的硅的堆积物将其去除。如此结束一系列处理，则将其他晶圆基板设置到成膜室26内部继续进行外延生长处理。

[0065] 生长外延膜时，优选将表面侧加热器组27的内周部加热器27A的输出设为大于外周部加热器27B的输出，并且将背面侧加热器组28的内周部加热器28A的输出设为小于外周部加热器28B的输出。具体而言，优选将表面侧加热器组27的输出相对于表面侧加热器组27及背面侧加热器组28的总输出的比率设在46％～60％的范围，将表面侧加热器组27的内周部加热器27A的输出相对于表面侧加热器组27的总输出的比率设在60％～90％的范围，将背面侧加热器组28的内周部加热器28A的输出相对于背面侧加热器组28的总输出的比率设在14％～22％的范围。

[0066] 优选将表面侧加热器组27及背面侧加热器组28的输出设定为使晶圆基板表面22a的中央部分的温度处于1050℃以上1200℃以下的范围。更优选为1100℃以上1150℃以下。

[0067] 更优选将背面侧加热器组28的输出相对于表面侧加热器组27及背面侧加热器组28的总输出的比率设在56％～60％的范围，将内周部加热器27A的输出相对于表面侧加热器组27的总输出的比率设在66％～74％的范围，将内周部加热器28A的输出相对于背面侧加热器组28的总输出的比率设在16％～18％的范围。优选将表面侧加热器组27及背面侧加热器组28的输出设定为使晶圆基板22的表面22a的中央部分的温度处于1100℃以上1130℃以下的范围。

[0068] 作为调整内周部加热器或外周部加热器的输出的具体方法，例如也可以通过未图示的控制机构控制电功率量，将外周部加热器及内周部加热器的输出调整为目标输出比率。也可以通过使所有外周部加热器工作，另一方面使一部分内周部加热器不工作来进行调整。也可以预先将构成内周部加热器的每个加热器的输出的设计值设为小于构成外周部加热器的每个加热器的输出的设计值，通过使这种所有加热器全部工作来进行调整。

[0069] 通过将表面侧加热器组27的内周部加热器27A的输出设为大于外周部加热器27B的输出，并且将背面侧加热器组28的内周部加热器28A的输出设为小于外周部加热器28B的输出，从而能够抑制外延膜中COP痕迹的产生。尤其，通过将各加热器的输出设定为所述范围，从而能够更有效地抑制外延膜中COP痕迹的产生。此外，通过将晶圆基板表面22a的中央部分的温度设定为所述范围，从而能够大幅减少COP痕迹。

[0070] 外延膜的成膜条件为，在常压下加以上述温度控制的基础上控制氢气与反应气体的流量及流量比，优选将成膜速率设为1μm/min以上且5μm/min以下。成膜速率更优选为2μm/min以上且4μm/min以下。所述常压是指形成外延膜时向容纳晶圆基板的成膜室内供给的气体量与从成膜室排除的气体量达到平衡，成膜室内的压力大致为大气压。

[0071] 通过以上工序，能够制造出前述外延生长晶圆。另外，本发明并不仅限定于所述实施方式，能够在权利要求书中记载的范围内任意变更各部和各条件。

[0072] 发明效果

[0073] 根据本发明所涉及的外延生长晶圆及其制造方法，能够获得减少了外延缺陷的外延生长晶圆。