DE112008003330B4

DE112008003330B4 - Epitaktisches Wachstumsverfahren

Info

Publication number: DE112008003330B4
Application number: DE112008003330.7T
Authority: DE
Inventors: Masato Ohnishi
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2028-11-19
Also published as: TW200947520A; US20100251958A1; KR101526895B1; JP2009147105A; WO2009078124A1; US8038793B2; TWI445053B; KR20100093563A; JP5029340B2; DE112008003330T5

Abstract

Epitaktisches Wachstumsverfahren, welches ein epitaktisches Wachstumsverfahren zur Verarbeitung eines Einzelwafers ist, bei welchem mindestens ein Einkristall-Substrat in einer Reaktionskammer mit einer oberen Wand, wobei die obere Wand eine Konvexität abwärts aufweist, angeordnet ist und eine epitaktische Schicht auf dem Einkristall-Substrat durch Einführung von Ausgangsgas und Trägergas durch eine Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer abgeschieden wird, nachdem ein Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer, und eine Differenz in Höhenrichtung zwischen einem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und einem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, eingestellt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein epitaktisches Wachstumsverfahren zur Verarbeitung eines Einzelwafers, bei welchem eine epitaktische Schicht auf einem Einkristall-Substrat abgeschieden wird.
HINTERGRUND
Ein epitaktisches Wachstumsverfahren ist ein Verfahren zum Erhalten einer Einkristall-Dünnfilmschicht durch Aufdampfen, wobei die Einkristall-Dünnfilmschicht zur Herstellung einer integrierten Schaltung wie zum Beispiel MOSLSI oder eines Bipolartransistors verwendet wird, und wobei es ein sehr wichtiges Verfahren ist, da das Verfahren das Aufwachsen eines gleichförmigen Einkristall-Dünnfilms auf einem gesäuberten Halbleiter-Einkristall-Substrat entsprechend einer Kristallorientierung des Substrats und Bilden eines steilen Verunreinigungsgradienten in einem Übergang ermöglicht, wo eine große Differenz in der Dotierstoffkonzentration vorliegt. US 2002/0 066 408 A1 offenbart einen thermischen Reaktor mit einer Wafer-Kammer, der ein Quarzfenster mit einer gekrümmten oberen Wand aufweist.
Als eine typische Vorrichtung zur Durchführung eines solchen epitaktischen Wachstums werden drei Vorrichtungstypen unterschieden: eine Vorrichtung vom vertikalen Typ (Pancake-Typ), eine Trommelvorrichtung (Zylinder-Typ) und eine Vorrichtung vom horizontalen Typ. Diese Wachstumsvorrichtungen haben gemeinsame Grundprinzipien. Die Wachstumsvorrichtung weist eine Reaktionskammer auf, in welcher ein Halter bereitgestellt ist, auf dem ein Einkristall-Substrat aufgebracht ist, eine Heizeinheit, die außerhalb der Reaktionskammer bereitgestellt ist, und aus einer Halogenlampe oder dergleichen und sonstigen Komponenten zusammengesetzt ist. Eine Vorrichtung vom vertikalen Typ, die Substrate nacheinander verarbeitet, wird eine epitaktische Wachstumsvorrichtung zur Einzelwafer-Herstellung genannt.
Vorliegend wird die epitaktische Wachstumsvorrichtung zur Einzelwafer-Herstellung unter Bezugnahme auf 8 erläutert. 8 ist eine schematische Abbildung, die ein Beispiel einer konventionell verwendeten, üblichen epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Einzelwafer-Herstellung zeigt.
Eine epitaktische Wachstumsvorrichtung zur Einzelwafer-Herstellung 101 hat eine Reaktionskammer 103, in welcher ein Einkristall-Substrat 102 eingebracht ist, das Einkristall-Substrat 102 mit einer vorderen Fläche, auf welcher eine epitaktische Schicht aufgebracht ist, und ist mit einer Gaszufuhröffnung 104 zum Einbringen von Ausgangsgas/-Trägergas in die Reaktionskammer 103 und mit einer Gasauslassöffnung 105 zum Auslass des Gases daraus ausgestattet. Darüber hinaus wird in der Reaktionskammer 103 ein Halter 106 bereitgestellt, auf welchem das Einkristall-Substrat 102 aufgebracht ist. Im Übrigen ist eine obere Wand 107 der Reaktionskammer 103 aus Quarzglas hergestellt.
Zudem wird außerhalb der Reaktionskammer 103 eine Heizeinheit 108, wie zum Beispiel eine Halogenlampe, bereitgestellt, die das Einkristall-Substrat 102 erhitzt.
Wenn eine epitaktische Schicht an dem Einkristall-Substrat 102 durch Verwendung der vorliegenden epitaktischen Wachstumsvorrichtung 101 zur Einzelwafer-Herstellung gebildet wird, wird das Einkristall-Substrat 102 an einer Tasche, ausgebildet in dem Halter 106, aufgebracht, und das Einkristall-Substrat 102 wird auf eine vorbestimmte Temperatur mittels der Heizeinheit 108 erwärmt, während das Einkristall-Substrat 102 durch eine Stützwelle 109, die den Halter 106 stützt, und eine nicht abgebildete Drehvorrichtung, die die Stützwelle 109 dreht (die bewirkt, dass sich die Stützwelle 109 dreht) gedreht wird. Wenn eine Silizium-Einkristall-Schicht beispielsweise epitaxial aufgewachsen wird, dann erfolgt das Wachstum durch Zuführen von Ausgangsgas, wie zum Beispiel Trichlorsilan, das mit einem Trägergas, wie zum Beispiel Wasserstoff, verdünnt ist, in die Reaktionskammer 103 durch die Gaszufuhröffnung 104 mit einer vorbestimmten Strömungsrate für eine vorbestimmte Zeit.
Wenn jedoch das epitaktische Wachstum durch Verwendung einer solchen epitaktischen Wachstumsvorrichtung 101 erfolgt, wird die Schichtdicke einer auf einem Einkristall aufgebrachten epitaktischen Schicht ungleichförmig, wodurch ein Problem mit der Schichtdickenform auftritt.
Andererseits offenbart die japanische Übersetzung der PCT-Veröffentlichung der internationalen Anmeldung JP 2001-512 901 A ein Verfahren zum Durchführen eines epitaktischen Wachstums durch eine epitaktische Wachstumsvorrichtung 101', in welcher eine obere Wand 107' einer Reaktionskammer nicht flach ist, sondern eine Konvexität abwärts aufweist, anders als die epitaktische Wachstumsvorrichtung 101 in 8. In 9 ist ein Beispiel einer solchen epitaktischen Wachstumsvorrichtung 101' zur Einzelwafer-Herstellung gezeigt.
Es wurde versucht, die Schichtdicke einer epitaktischen Schicht gleichförmig zu machen durch Förderung, wie in der oben beschriebenen epitaktischen Wachstumsvorrichtung 101', einer epitaktischen Reaktion wirksam durch Verengung des Raums in der Mitte der Reaktionskammer durch Einbringen eines Einkristall-Substrats in die Reaktionskammer, deren obere Wand 107' eine Konvexität abwärts aufweist, wobei epitaktisches Wachstum ausgeführt wird.
Auch wenn eine solche epitaktische Wachstumsvorrichtung 101' verwendet wird, kann jedoch keine hervorragende Schichtdickenform (Schichtdickenverteilung) erhalten werden, und diese Wachstumsvorrichtung ist unzureichend.
Im Übrigen hat die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases den größten Einfluss auf die Schichtdickenverteilung, und es ist notwendig, eine optimale Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases für jede Wachstumsvorrichtung einzustellen.
Wie oben beschrieben, ist weiterhin bekannt, dass die Schichtdickenform auch durch die obere Wand der Reaktionskammer beeinflusst wird. Es besteht zusätzlich eine beträchtliche individuelle Differenz zwischen den oberen Wänden der Reaktionskammer, und die oberen Wände haben mikroskopisch unterschiedliche Formen. Auch wenn Vorrichtungen des gleichen Modells verwendet werden, aufgrund der individuellen Differenzen zwischen den oberen Wänden der Reaktionskammer, haben die Wachstumsvorrichtungen unterschiedliche optimale Strömungsgeschwindigkeiten des Trägergases für die Schichtdickenform.
Betreffend das Verhältnis zwischen der Qualität usw. des epitaktischen Wafers außer der Schichtdickenform und der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, wenn die Qualität von beispielsweise einem Rückseitenhalo oder Rückseitennanotopologie im Vordergrund steht, ist es notwendig, die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases (beispielsweise Wasserstoff), das in die Reaktionskammer eingeführt wird, zu erhöhen. Das macht die Schichtdicke der epitaktischen Schicht in der Nähe der Außenkante des Einkristall-Substrats besonders gering (führt zur Erzeugung des peripheren Durchhangs), wobei das Maß der Flachheit vermindert wird. Zur Steigerung der Produktivität ist es andererseits notwendig, die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases zu verringern und dadurch Nebenprodukte, die sich in der Reaktionskammer ansammeln würden, zu reduzieren. In diesem Fall ist jedoch bekannt, dass die Schichtdickenform einen dicken peripheren Teil hat, was auch zur Verminderung des Grads der Ebenheit führt.
Die oben beschriebene hohe oder niedrige Qualität des epitaktischen Wafers außer der Schichtdickenform und die Produktivität passen nicht notwendigerweise zu der hohen oder niedrigen Qualität der Schichtdickenform der epitaktischen Schicht, und es ist schwierig, ein Gleichgewicht zwischen diesen in einem optimalen Zustand zu erzielen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme gemacht, und ein Gegenstand der Erfindung ist, ein epitaktisches Wachstumsverfahren zur Verarbeitung eines Einzelwafers bereitzustellen, das solche Wirkungen erzielen kann, wie eine Steigerung in der Qualität eines epitaktischen Wafers und einer Steigerung der Produktivität, die durch den Grad der Strömungsgeschwindigkeit von Trägergas entstehen, und eine epitaktische Schicht auf einem Einkristall-Substrat ohne Verformung der Schichtdickenform abzuscheiden.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein epitaktisches Wachstumsverfahren, welches ein epitaktisches Wachstumsverfahren zur Verarbeitung eines Einzelwafers ist, bereit, bei welchem mindestens ein Einkristall-Substrat in einer Reaktionskammer mit einer oberen Wand, wobei die obere Wand eine Konvexität abwärts aufweist, angeordnet ist und eine epitaktische Schicht auf dem Einkristall-Substrat durch Einführung von Ausgangsgas und Trägergas durch eine Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer abgeschieden wird,
nachdem ein Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer und eine Differenz in Höhenrichtung zwischen einem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und einem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer in Abhängigkeit von einer Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, eingestellt werden.
Durch eine intensive Studie, nach dem Verfahren zum Erhalten von sowohl einer Steigerung in der Qualität eines epitaktischen Wafers außer der Schichtdickenform, als auch einer Steigerung der Produktivität und einer verbesserten Schichtdickenverteilung einer epitaktischen Schicht zu suchen, hat sich der Erfinder auf die obere Wand der Reaktionskammer konzentriert und herausgefunden, dass das Ausführen einer Einstellung auf die obere Wand der Reaktionskammer in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases wirkungsvoll ist. Insbesondere hat der Erfinder herausgefunden, dass, wie in der vorliegenden Erfindung, Ausführen einer Einstellung auf den Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer und eine Differenz in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer wichtig ist.
In dem konventionellen Verfahren, bei welchem die Produktivität im Vordergrund steht, wird der Durchhang in dem äußersten Randbereich schlechter. Wenn dagegen eine epitaktische Schicht auf dem Einkristall-Substrat abgeschieden wird, nach dem Ausführen einer Einstellung auf irgendeine oder beide aus dem Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer und einer Differenz in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer auf eine Weise eingeführt wird, wie oben beschrieben, ist es möglich, solche Wirkung zu erzielen, wie die Produktivität oder Qualität der Rückseite, welche durch das Trägergas bei jeder Strömungsgeschwindigkeit erzeugt wird, und eine hervorragende epitaktische Schicht mit einer gleichförmigen Schichtdickenverteilung abzuscheiden.
Vorzugsweise sollte hierbei das Einkristall-Substrat auf einem Halter mit einem oder mehreren darin gebildeten Durchgangslöchern angebracht werden, wenn die epitaktische Schicht auf dem Einkristall-Substrat abgeschieden wird.
Dadurch ist es möglich, einen natürlichen Oxidfilm auf der Rückseite des Einkristall-Substrats zu entfernen und die Bildung von Halo wirksam zu verhindern.
Darüber hinaus kann zu diesem Zeitpunkt das Einkristall-Substrat einen Durchmesser von 300 mm oder mehr aufweisen.
Wenn das Einkristall-Substrat einen relativ großen Durchmesser von 300 mm oder mehr aufweist, wird die Schichtdickenverteilung der epitaktischen Schicht eher besonders ungleichförmig, und deswegen ist das epitaktische Wachstumsverfahren der vorliegenden Erfindung besonders effektiv.
Als Ausgangsgas kann ferner Trichlorsilan und als Trägergas kann Wasserstoff verwendet werden.
Wie oben beschrieben, ist es möglich, durch Verwendung von Trichlorsilan als das Ausgangsgas und Wasserstoff als das Trägergas eine hochwertige Silizium-Einkristallschicht auf dem Einkristall-Substrat abzuscheiden.
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, auf mehr als 70 slm (L/min, 1 atm, 0°C) eingestellt wird, können beide von solchen Einstellungen durchgeführt werden, wie dass der Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer 4500 mm oder mehr, jedoch weniger als 7500 mm wird, und eine Differenz in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer 0 mm oder mehr, jedoch 2 mm oder weniger wird.
Auf diese Weise ist es möglich, auch wenn das Einkristall-Substrat auf beispielsweise einem Halter mit einem oder mehreren darin gebildeten Durchgangslöchern zum Zeitpunkt des epitaktischen Wachstums angebracht wird, eine Verschlechterung der Nanotopologie der Rückseite des Einkristall-Substrats wirksamer zu verhindern, einen epitaktischen Wafer mit einer hochwertigen Rückseite zu erhalten, und einen hochwertigen epitaktischen Wafer mit einer epitaktischen Schicht mit einer gleichförmigen Schichtdickenverteilung zu erhalten.
Wenn die Strömungsrate des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, auf weniger als 60 slm (L/min, 1 atm, 0°C) eingestellt wird, können darüber hinaus beide von solchen Einstellungen gemacht werden, wie dass der Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer mehr als 3000 mm, jedoch weniger als 4500 mm wird, und eine Differenz in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer 2,5 mm oder mehr wird.
Auf diese Weise werden Reaktionsnebenprodukte weniger an die Innenseite der Reaktionskammer haften, wodurch ermöglicht wird, die Häufigkeit der Reinigung der Innenseite der Reaktionskammer zu verringern, und einen hochwertigen epitaktischen Wafer mit einer epitaktischen Schicht mit einer gleichförmigen Schichtdickenverteilung zu erhalten.
Mit dem epitaktischen Wachstumsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, solche Wirkungen zu erzielen, wie eine Steigerung der Qualität der Rückseite eines epitaktischen Wafers und eine Steigerung der Produktivität, die in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases erzeugt werden, und eine epitaktische Schicht mit einem hohem Grad an Schichtdickengleichförmigkeit auf dem Einkristall-Substrat abzuscheiden, und dadurch einen hochwertigen epitaktischen Wafer zu erhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[1] zeigt eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers zeigt, die verwendet werden kann, wenn ein epitaktisches Wachstumsverfahren der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
[2] (A) ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel zeigt, wie eine epitaktische Schicht abgeschieden wird, wenn das epitaktische Wachstum mittels eines konventionellen Verfahrens durchgeführt wird; und (B) ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel zeigt, wie eine epitaktische Schicht abgeschieden wird, wenn das epitaktische Wachstum durchgeführt wird, nachdem eine Einstellung auf eine obere Wand einer Reaktionskammer durchgeführt wird.
[3] ist eine Grafik und Tabelle, die ein Beispiel von Messergebnissen der Schichtdickenverteilung (Ungleichförmigkeit) einer epitaktischen Schicht zeigen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases 80 slm (L/min, 1 atm, 0°C) beträgt.
[4] ist eine Grafik und Tabelle, die ein Beispiel von Messergebnissen der Schichtdickenverteilung (Ungleichförmigkeit) einer epitaktischen Schicht zeigen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases 50 slm (L/min, 1 atm, 0°C) beträgt.
[5] zeigt eine Grafik eines Beispiels einer Abweichung an jedem einzelnen Messpunkt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases 80 slm (L/min, 1 atm, 0°C) in den Standardspezifikationen beträgt.
[6] zeigt eine Grafik eines Beispiels einer Abweichung an jedem einzelnen Messpunkt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases 80 slm (L/min, 1 atm, 0°C), R = 4500 mm und H = 1,5 mm ist.
[7] ist eine Grafik, die ein Beispiel einer Abweichung an jedem einzelnen Messpunkt zeigt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases 50 slm (L/min, 1 atm, 0°C), R = 3556 mm und H = 4,5 mm ist.
[8] ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer üblichen epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers zeigt.
[9] ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Beispiel einer üblichen epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers zeigt.
BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, ohne die Erfindung dabei zu beschränken.
Zuerst führte der Erfinder eine Untersuchung der Schichtdickenverteilung einer epitaktischen Schicht durch, die auf einem Einkristall-Substrat abgeschieden ist, durch ein konventionelles epitaktisches Wachstumsverfahren mittels einer epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers, in welcher eine obere Wand einer Reaktionskammer einer Konvexität abwärts hat, wie in 9 gezeigt. Im Übrigen wurde hier Trichlorsilan als Ausgangsgas verwendet, Wasserstoff wurde als Trägergas verwendet, und eine Silizium-Einkristallschicht wurde auf einem Silizium-Einkristall-Substrat abgeschieden.
Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass der Vertikalschnitt der Silizium-Einkristallschicht eine Form, wie in 2(A) gezeigt, hatte, und die Schichtdickenverteilung nicht einheitlich war. Das bedeutet, wie aus der Form des Vertikalschnitts zu sehen war, dass die Silizium-Einkristallschicht eine relativ dicke Schicht in der Mitte und dem äußeren Bereich des Silizium-Einkristall-Substrats hatte, und eine dünne Schicht zwischen der Mitte und dem äußeren Bereich und in dem äußersten Bereich des Silizium-Einkristallsubstrats hatte. Insbesondere wirkte sich ungenügende Abscheidung in dem äußersten Bereich in der Erzeugung eines großen peripheren Durchhangs aus.
Der Erfinder vermutete, dass der Grund des ungenügenden epitaktischen Wachstums in dem äußersten Bereich insbesondere von dem Einkristall-Substrat und der Erzeugung des peripheren Durchhangs wie folgt war. Wegen der ungeeigneten Größe der Reaktionskammer und der ungeeigneten Form der oberen Wand, war eine Position, in welcher das epitaktische Wachstum durch eine Reaktion zwischen Trichlorsilan und Wasserstoff begann, eher näher zur Mitte als zum äußersten Bereich des Einkristall-Substrats, wodurch es schwer war, die epitaktische Schicht auf dem äußersten Bereich angemessen abzuscheiden.
Zusätzlich fand der Erfinder heraus, dass es möglich war, die epitaktische Schicht in der Nähe des äußersten Bereichs des Einkristall-Substrats angemessen abzuscheiden und die Erzeugung des peripheren Durchhangs stark zu unterdrücken, durch Herbeibringen einer Situation, in welcher eine Reaktion von Trichlorsilan, das ein Ausgangsgas war, näher zu der Peripherie des Einkristall-Substrats gestartet wird, beispielsweise mittels Einstellen der Form der oberen Wand der Reaktionskammer und der Größe der Reaktionskammer, die dem Krümmungsradius (R) der oberen Wand der Reaktionskammer und einer Differenz (H) in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer entsprechen.
In 2(B) ist ein Beispiel gezeigt, wie eine epitaktische Schicht abgeschieden wird, wenn das epitaktische Wachstum durchgeführt wird, nachdem eine Einstellung zu der oberen Wand der Reaktionskammer gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Auf diese Weise hat der Erfinder herausgefunden, dass eine Form erhalten wurde, in welcher die epitaktische Schicht in dem äußersten Bereich angemessen abgeschieden war, und die Schichtdickenverteilung verbessert werden konnte, ohne Nachteile eines großen peripheren Durchhangs wie in dem konventionellen Verfahren, durch Einstellen des Krümmungsradius (R) der oberen Wand der Reaktionskammer und einer Differenz (H) in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer, und vollendete die vorliegende Erfindung.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher beschrieben. Zuerst wird ein Beispiel einer epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers in 1 gezeigt, die verwendet werden kann, wenn ein epitaktisches Wachstumsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, und die Grundzüge der epitaktischen Wachstumsvorrichtung werden beschrieben.
Eine epitaktische Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers 1 gemäß 1 hat eine Reaktionskammer 3. Innerhalb der Reaktionskammer 3 wird ein Einkristall-Substrat 2 auf einem Halter 6 angeordnet. Darüber hinaus werden eine Gaszufuhröffnung 4 zum Einführen von Ausgangsgas und Trägergas für das epitaktische Wachstum in die Reaktionskammer 3 und eine Gasauslassöffnung 5, durch welche diese Gase aus der Reaktionskammer ausgelassen werden, bereitgestellt.
Zusätzlich wird außerhalb der Reaktionskammer 3 eine Heizeinheit 8 bereitgestellt, die ermöglicht, das Einkristall-Substrat 2 und das Innere der Reaktionskammer 3 zu erwärmen, wenn das epitaktische Wachstum durchgeführt wird. Die Heizeinheit 8 ist nicht genau beschränkt und eine Halogenlampe kann beispielsweise verwendet werden.
In dem Bestandteil, das die Reaktionskammer 3 bildet, wird eine obere Wand 7 aus Quarzglas hergestellt und hat eine Konvexität abwärts. Wie es nachstehend beschrieben wird, wird zusätzlich die obere Wand 7 mit einer Konvexität abwärts so angeordnet, dass sie einen zweckmäßigen Krümmungsradius aufweist, der zu der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases passt, das durch die Gaszufuhröffnung 4 zum Zeitpunkt des epitaktischen Wachstums eingeführt wird, und dass ein unteres Ende der oberen Wand 7 auf einer richtigen Ebene in Bezug auf ein oberes Ende der Gaszufuhröffnung 4 angebracht wird, so dass die Schichtdickenverteilung einer abzuscheidenden epitaktischen Schicht gleichförmig wird.
Obwohl einige Teile des die Reaktionskammer 3 bildenden Bestandteils hauptsächlich aus Quarzglas hergestellt sind, sind das Material, Form und dergleichen von den anderen Teilen nicht genau beschränkt. Beispielsweise können dasselbe Material, dieselbe Form und dergleichen wie die einer üblichen epitaktischen Wachstumsvorrichtung verwendet werden.
Darüber hinaus wird der Halter 6 an einer Stützwelle 9 befestigt. Die Stützwelle 9 wird mit einer Einrichtung (nicht gezeigt) zum Drehen der Stützwelle 9 (bringt die Stützwelle 9 zum Drehen) bereitgestellt, und ist drehbar. Das bedeutet, dass es möglich ist, durch Drehen der Stützwelle 9 den Halter 6 und das auf diesem angebrachte Einkristall-Substrat 2 zu drehen.
Nachstehend wird ein epitaktisches Wachstumsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, das Verfahren, bei welchem die oben beschriebene epitaktische Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers 1 verwendet wird.
Vorliegend wird als ein Beispiel ein Fall beschrieben, in welchem eine Silizium-Einkristall-Schicht abgeschieden wird, durch Verwendung eines Silizium-Einkristall-Substrats als ein Einkristall-Substrat, an welchem die epitaktische Schicht abgeschieden wird, und durch Verwendung von Trichlorsilan und Wasserstoff entsprechend als Ausgangsgas und Trägergas. Diese werden oft in den meisten Fällen verwendet, und können ein verwendbares epitaktisches Silizium-Einkristall-Substrat erzeugen. Auf diese ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht beschränkt, und das Ausgangsgas usw. können entsprechend einem Verwendungszweck geändert werden.
Zuerst wird das Silizium-Einkristall-Substrat 2 auf dem Halter 6 angeordnet, der innerhalb der Reaktionskammer 3 angeordnet wird.
Als Silizium-Einkristall-Substrat kann beispielsweise ein Substrat mit einem Durchmesser von 300 mm oder mehr verwendet werden. In dem konventionellen Verfahren käme es zur Erzeugung eines peripheren Durchhangs in dem äußersten Bereich, wenn der Durchmesser relativ groß ist. Daher ist das epitaktisches Wachstumsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere in Vorbeugung des peripheren Durchhangs hoch wirksam. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein Substrat mit einem Durchmesser von 300 mm oder mehr beschränkt; die vorliegende Erfindung kann auf ein Substrat mit einem Durchmesser kleiner als 300 mm angewendet werden.
Vorzugsweise sollte darüber hinaus hierbei beispielsweise ein Halter mit einem oder mehreren darin gebildeten Durchgangslöchern verwendet werden, wie der Halter 6, an welchem das Silizium-Einkristall-Substrat 2, wie oben beschrieben, angebracht ist. Der Grund ist wie folgt. Durch Verwendung des Halters mit einem oder mehreren darin gebildeten Durchgangslöchern wird ein natürlicher Oxidfilm auf der Rückseite des Silizium-Einkristall-Substrats 2 während des Betriebs entfernt, wodurch das Austragen von Produkten, die bei der Zersetzung des natürlichen Oxidfilms gebildet werden, durch die Durchgangslöcher möglich gemacht wird. Durch Bilden von mehr als einem oben beschriebenen Durchgangsloch, insbesondere über die gesamte Fläche des Halters 6, wird es möglich, den natürlichen Oxidfilm auf der gesamten Rückseite des Silizium-Einkristall-Substrats 2 wirksam zu entfernen.
Durch Rotieren der Stützwelle 9, die den Halter 6 stützt, durch eine nicht abgebildete Dreheinrichtung während des Betriebs werden der Halter 6 und das darauf angeordnete Silizium-Einkristall-Substrat 2 gedreht.
Als nächstes wird ein Beheizen der Heizeinheiten 8, beispielsweise Halogenlampen, die außerhalb der Reaktionskammer 3 bereitgestellt werden, durchgeführt. Im Übrigen wird hierbei das Beheizen wünschenswert durchgeführt, während die Temperatur des Silizium-Einkristall-Substrats 2 mittels eines Pyrometers oder dergleichen gesteuert wird.
Danach werden der als Trägergas dienende Wasserstoff und das als Ausgangsgas dienende Trichlorsilan durch die Gaszufuhröffnung 4 in die Reaktionskammer 3 bei einer entsprechend einem Verwendungszweck, wie beispielsweise Produktivität, vorgegebener Strömungsgeschwindigkeit eingeführt, wobei eine Silizium-Einkristall-Schicht auf dem Silizium-Einkristall-Substrat 2 abgeschieden wird. Das nicht umgesetzte Gas oder dergleichen wird durch die Gasauslassöffnung 5 ausgelassen (zu beachten ist, dass die obere Angabe einen Hauptversuch beschreibt).
Bevor das epitaktische Wachstum durchgeführt wird, werden in der vorliegenden Erfindung jedoch der Krümmungsradius (R) der oberen Wand 7 der Reaktionskammer 3 und eine Differenz (H) in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung 4 und dem unteren Ende der oberen Wand 7 der Reaktionskammer 3 in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit von Wasserstoff eingestellt, welcher in die Reaktionskammer 3 eingeführt wird.
Durch Durchführen des epitaktischen Wachstums auf diese Weise nach dem angemessenen Anpassen der oberen Wand 7 der Reaktionskammer 3 in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des als Trägergas dienenden Wasserstoff wird es möglich, wenn die Silizium-Einkristall-Schicht auf dem Silizium-Einkristall-Substrat 2 innerhalb der Reaktionskammer 3 durch die Pyrolysereaktion von Trichlorsilan und die Reaktion von Trichlorsilan mit Wasserstoff abgeschieden wird, die epitaktische Schicht aus dem äußersten Bereich des Silizium-Einkristall-Substrats 2 aktiv abzuscheiden, wodurch eine Verringerung der Erzeugung eines großen peripheren Durchhangs wie bei dem konventionellen Verfahren ermöglicht wird. Darüber hinaus ist es möglich, die epitaktische Schicht gleichförmiger abzuscheiden, als gemäß dem konventionellen Verfahren aus dem äußeren Bereich in Richtung der Mitte des Silizium-Einkristall-Substrats 2. Als Grund dazu gilt Folgendes. Als ein Ergebnis der entsprechenden Einstellung der Höhenposition der oberen Wand 7 wird das Ausgangsgas zu dem Silizium-Einkristall-Substrat 2 gleichförmig zugeführt.
Das bedeutet, dass es möglich wird, ein hervorragendes epitaktisches Silizium-Einkristall-Substrat mit einer epitaktischen Schicht mit einer gleichförmigen Schichtdickenverteilung auf der gesamten Fläche zu erhalten.
Darüber hinaus ist es auch möglich, Wirkungen zu erzielen, die durch das Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases erzeugt werden (im Falle einer hohen Strömungsgeschwindigkeit ist es die Qualität der Rückseite des Einkristall-Substrats; im Falle einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit ist es eine Verringerung der Häufigkeit einer Reinigung innerhalb der Reaktionskammer und eine sich daraus ergebende Steigerung der Produktivität).
Der Grad der obigen Einstellung, die zu der oberen Wand 7 der Reaktionskammer 3 in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases gemacht wurde, kann im Übrigen durch beispielsweise Durchführen eines Versuchs im voraus vor dem oben beschriebenen Hauptversuch bestimmt werden. Dieser Vorversuch wird ausführlich beschrieben.
In der epitaktischen Wachstumsvorrichtung wird die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases bei einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit entsprechend einem Verwendungszweck in der gleichen Weise eingestellt, wie in dem Hauptversuch, und ein Verfahren, bei welchem eine epitaktische Schicht auf einem Silizium-Einkristall-Substrat durch Einführen des Ausgangsgases und des Trägergases in die Reaktionskammer abgeschieden wird, wird wiederholt durchgeführt, während sich die oben beschriebenen R und H ändern, wobei die epitaktischen Silizium-Einkristall-Substrate mit epitaktischen Schichten erhalten werden, die unter den Bedingungen mit entsprechenden Werten von R und H abgeschieden werden. Die R und H können beispielsweise durch Herstellen einer Vielzahl von Mustern von Elementen geändert werden, die die oberen Wände 7 bilden, welche sich in R und H unterscheiden, und durch Änderung der Muster für andere Elemente.
Ferner werden die so erhaltenen Schichtdickenverteilungen der epitaktischen Schichten der epitaktischen Silizium-Einkristall-Substrate gemessen. Bezogen auf die Messergebnisse werden dann richtige R und H ausgewählt, um eine epitaktische Schicht mit einer hervorragenden Schichtdickenverteilung, beispielsweise im Hinblick auf eine vorgegebene Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, abzuscheiden.
Nachdem die R und H auf die richtigen R und H eingestellt werden, die in einer oben beschriebenen Weise ausgewählt sind, kann anschließend die eigentliche Erzeugung eines epitaktischen Silizium-Einkristall-Substrats in dem oben beschriebenen Hauptversuch erfolgen.
Die in dem Hauptversuch (oder dem Vorversuch) eingestellte Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases kann entsprechend einem Verwendungszweck, wie zum Beispiel Produktivität und der Qualität der Rückseite des Einkristall-Substrats, eingestellt werden.
Das bedeutet, dass die Strömungsgeschwindigkeit auf eine hohe Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden kann, um die Qualität der Rückseite des Einkristall-Substrats, wie oben beschrieben, aufrechtzuerhalten. Alternativ kann das Trägergas auf eine geringere Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden, um eine Kontamination der Wachstumsvorrichtung mit Nebenprodukten des Ausgangsgases zu vermeiden und die Produktivität zu erhöhen. Durch Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit auf eine hohe Strömungsgeschwindigkeit ist es möglich, das Bilden von Halo und Verschlechterung der Nanotopologie auf der Rückseite des Einkristall-Substrats zu verhindern.
Nachstehend wird der oben beschriebene Vorversuch insbesondere anhand eines Beispiels beschrieben.
Es wird vorliegend eine Beschreibung eines Falles gegeben, bei welchem eine epitaktische Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers (Centura, hergestellt von Applied Materials, Inc.) verwendet wird, die mit einer Reaktionskammer mit einer oberen Wand mit einem Krümmungsradius (R) von 3556 mm ausgestattet ist, wobei in der epitaktischen Wachstumsvorrichtung zur Verarbeitung eines Einzelwafers eine Differenz (H) in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer 1,5 mm beträgt, indem Standard-Spezifikationen der Hersteller verwendet werden.
In den 3 und 4 und 5 bis 7 wird ein Beispiel der Messergebnisse der Schichtdickenverteilungen (auf dem Durchmesser) der epitaktischen Schichten gezeigt, erhalten durch Durchführen des epitaktischen Wachstums bei zweckmäßiger Änderung der obigen R und H.
3 zeigt vorliegend Gleichförmigkeit der epitaktischen Schicht, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des als Ausgangsgas dienenden Trichlorsilan auf 16 slm (L/min, 1 atm, 0°C) eingestellt ist, und die Strömungsgeschwindigkeit des als Trägergas dienenden Wasserstoffs auf eine hohe Strömungsgeschwindigkeit (vorliegend 80 slm), welche höher als 70 slm (L/min, 1 atm, 0°C) ist, eingestellt ist. Zunächst werden nachstehend 3 und 5 und 6 beschrieben.
Bei der Messung der Schichtdickenverteilung der epitaktischen Schicht wird zunächst die Dicke der epitaktischen Schicht basierend auf einer Differenz der optischen Weglänge zwischen Grenzflächenreflexion und Oberflächenreflexion durch FT-IR (Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie) gemessen. Ein epitaktisches Silizium-Einkristall-Substrat wird unter jeder Bedingung gemessen, und es gibt insgesamt 33 Messpunkte in beiden radialen Richtungen (auf dem Durchmesser) des Einkristall-Substrats.
Darüber hinaus werden 5 mm des äußersten Bereichs aus dem Messbereich ausgeschlossen.
Auf diese Weise wird die Dicke der epitaktischen Schicht an jedem Messpunkt gemessen, die Abweichung in jedem Messpunkt wird basierend auf dem Messwert erhalten, und die Ungleichförmigkeit, die als ein Indikator dafür dient, ob die Schichtdickenverteilung der epitaktischen Schicht gut oder schlecht ist, wird basierend auf der größten Schichtdicke und der geringsten Schichtdicke in jedem Messpunkt in einem Substrat erhalten. Die gleichförmigere und bessere Schichtdickenverteilung bedeutet, dass der Wert von Ungleichförmigkeit geringer ist.
Gleichungen für erhaltene Abweichung und Ungleichförmigkeit sind die folgenden.
[Gleichung 1]

Abweichung = Messwert – Mittelwert / Mittelwert × 100

[Gleichung 2]

Ungleichförmigkeit = Schichtdicke (max) – Schichtdicke (min) / Schichtdicke (max) + Schichtdicke (min) × 100

Wie in 3 gezeigt, beträgt die Ungleichförmigkeit in den Standard-Spezifikationen (R = 3556 mm und H = 1,5 mm) 2,3% Durch Änderung des R auf 4500 mm oder mehr, jedoch auf weniger als 7500 mm und durch Einstellung des H auf 0 mm oder mehr, jedoch auf 2 mm oder weniger, ist es jedoch möglich, dass die Ungleichförmigkeit einen relativ geringen Wert (1,37% oder weniger) hat. Insbesondere wird die Ungleichförmigkeit auf einen geringen Wert von 0,4 bis 0,85%, was weniger als 1% ist, reduziert, wenn R auf 4500 mm und H auf 1 bis 1,5 mm, entsprechend, geändert werden, und eine epitaktische Schicht mit einer besonders gleichförmigen und guten Schichtdickenverteilung, im Vergleich zu solcher in den Standard-Spezifikationen, wird erhalten.
5 bis 7 zeigen ein Beispiel einer Abweichung an jedem Messpunkt. 5 zeigt ein Beispiel in den Standard-Spezifikationen (R = 3556 mm und H = 1,5 mm), und 6 zeigt ein Beispiel, bei welchem R = 4500 mm und H = 1,5 mm sind. Aus den 5 und 6 ist ersichtlich, dass es durch Änderung von R und H möglich ist, unterschiedliche Schichtdickenverteilungen der epitaktischen Schicht zu erhalten. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Schichtdicke der epitaktischen Schicht.
Darüber hinaus wurde als Ergebnis der Untersuchung des peripheren Durchhangs in dem äußersten Bereich in dem epitaktischen Silizium-Einkristall-Substrat, erhalten unter jeder Bedingung, die gleiche Tendenz wie in den Ergebnissen gemäß 3 und 6 beobachtet, das bedeutet, dass die am meisten hervorragenden Ergebnisse erhalten wurden, wenn R = 4500 mm und H = 1,5 mm sind.
Im Übrigen wurde die Untersuchung des peripheren Durchhangs nach Durchführen einer Messung mittels eines Ebenheitsmessinstruments (WaferSight), hergestellt bei ADE Phase Shift, Inc., erarbeitet. Das Differential zweiter Ordnung wird anhand des Ausmaßes der Verschiebung (Unebenheit) auf der Vorderseite des epitaktischen Wafers durch dieses Messinstrument entlang dem Radius eines Wafers durchgeführt, wobei es möglich ist, festzustellen, in welcher Position in dem Radius eines Wafers eine beschleunigte Veränderung in der Oberflächenverschiebung auftritt.
Demgegenüber zeigt 4 einen Fall, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit von Trichlorsilan, das als Ausgangsgas dient, auf 16 slm (L/min, 1 atm, 0°C) eingestellt wird und die Strömungsgeschwindigkeit von Wasserstoff, der als Trägergas dient, auf eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit (vorliegend 50 slm), welche niedriger als 60 slm (L/min, 1 atm, 0°C) ist, eingestellt wird.
Wie in 4 gezeigt, beträgt die Ungleichförmigkeit in den Standard-Spezifikationen (R = 3556 mm und H = 1,5 mm) 1,8%. Durch Einstellen des H auf 2,5 mm oder mehr und Einstellen des R auf mehr als 3000 mm, jedoch weniger als 4500 mm wird es jedoch möglich, dass beispielsweise die Ungleichförmigkeit einen relativ kleinen Wert (1,6% oder weniger) hat. Wenn H auf 3 bis 4,5 mm beim gleichzeitigen Beibehalten von R auf 3556 mm geändert wird, ist es insbesondere möglich, eine Ungleichförmigkeit von 0,51 bis 1,1% zu erhalten, und eine epitaktische Schicht mit einer hervorragenden Schichtdickenverteilung zu erhalten.
Darüber hinaus zeigt 7 die Abweichung an jedem Messpunkt, wenn R = 3556 mm und H = 4,5 mm sind. Diese Grafik zeigt außerdem, dass eine hervorragende Schichtdickenverteilung erhalten wird.
Ferner zeigt die Studie des peripheren Durchhangs in dem äußersten Bereich, dass auch in diesem Fall der periphere Durchhang den niedrigsten Wert erreicht, wenn R = 3556 mm und H = 4,5 mm sind.
Vorzugsweise sollte durch den oben beschriebenen Vorversuch oder dergleichen der Krümmungsradius (R) der oberen Wand der Reaktionskammer und eine Differenz (H) in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer erhalten werden, wobei mit dem Krümmungsradius (R) und Differenz (H) die Schichtdickenverteilung, die dem Verwendungszweck entspricht, erhalten werden kann, in Abhängigkeit von der Einstellung einer Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases in dem Hauptversuch.
Nachdem der Krümmungsradius (R) der oberen Wand der Reaktionskammer und eine Differenz (H) in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer angemessen eingestellt werden, wird anschließend wie vorstehend beschrieben das epitaktische Wachstum auf dem Silizium-Einkristall-Substrat 2 durchgeführt, als der Hauptversuch in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, um die gewünschte Produktivität und Qualität der Rückseite des Einkristall-Substrats zu erhalten. Auf diese Weise wird anders als in dem konventionellen Verfahren der periphere Durchhang in dem äußersten Bereich des Einkristall-Substrats dramatisch unterdrückt, wodurch ermöglicht wird, eine gleichförmige epitaktische Schicht auf der gesamten Fläche abzuscheiden. Das heißt, dass es möglich ist, ein epitaktisches Silizium-Einkristall-Substrat mit sowohl Produktivität, nämlich der Qualität der Rückseite des Substrats und dergleichen, als auch eine gute Schichtdickenverteilung der epitaktischen Schicht zu erhalten.
Eine Erläuterung wird beispielsweise durch Verwendung eines besonderen Beispiels in dem oben beschriebenen Vorversuch gegeben. Die Strömungsgeschwindigkeit des als Trägergas dienenden Wasserstoffs wird auf 70 slm (L/min, 1 atm, 0°C) oder mehr (vorliegend 80 slm) eingestellt, die eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit darstellt, und demgemäß wird R auf 4500 mm oder mehr, jedoch auf weniger als 7500 mm (vorliegend 4500 mm) eingestellt, und H wird auf 0 mm oder mehr, jedoch auf 2 mm oder weniger (vorliegend 1,5 mm) eingestellt. Wenn das epitaktische Wachstum unter diesen Bedingungen durchgeführt wird, wird ein epitaktisches Silizium-Einkristall-Substrat mit einer Rückseite guter Qualität und einer gleichförmigen epitaktischen Schicht, wie beispielsweise die in 3 gezeigte Ungleichförmigkeit, erhalten.
Alternativ wird die Strömungsgeschwindigkeit des als Trägergas dienenden Wasserstoffs auf 60 slm (L/min, 1 atm, 0°C) oder weniger (vorliegend 50 slm) eingestellt, was eine relativ niedrige Strömungsgeschwindigkeit darstellt, und demgemäß wird R auf mehr als 3000 mm, jedoch auf weniger als 4500 mm (vorliegend 3556 mm) eingestellt, und H wird auf 2,5 mm oder mehr (vorliegend 4,5 mm) eingestellt. Wenn das epitaktische Wachstum unter diesen Bedingungen durchgeführt wird, ist es möglich, ein epitaktisches Wachstum mit erhöhter Produktivität und niedriger Häufigkeit einer Reinigung innerhalb der Reaktionskammer durchzuführen, und ein epitaktisches Silizium-Einkristall-Substrat mit einer gleichförmigen epitaktischen Schicht, wie beispielsweise in 4 gezeigt, zu erhalten.

Claims

Epitaktisches Wachstumsverfahren, welches ein epitaktisches Wachstumsverfahren zur Verarbeitung eines Einzelwafers ist, bei welchem mindestens ein Einkristall-Substrat in einer Reaktionskammer mit einer oberen Wand, wobei die obere Wand eine Konvexität abwärts aufweist, angeordnet ist und eine epitaktische Schicht auf dem Einkristall-Substrat durch Einführung von Ausgangsgas und Trägergas durch eine Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer abgeschieden wird, nachdem ein Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer, und eine Differenz in Höhenrichtung zwischen einem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und einem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, eingestellt werden.
Epitaktisches Wachstumsverfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die epitaktische Schicht auf dem Einkristall-Substrat abgeschieden wird, das Einkristall-Substrat auf einem Halter mit einem oder mehreren darin gebildeten Durchgangslöchern angeordnet wird.
Epitaktisches Wachstumsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Einkristall-Substrat einen Durchmesser von 300 mm oder mehr hat.
Epitaktisches Wachstumsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Trichlorsilan als Ausgangsgas verwendet wird und Wasserstoff als Trägergas verwendet wird.
Epitaktisches Wachstumsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, auf mehr als 70 slm (L/min, 1 atm, 0°C) eingestellt wird, der Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer auf 4500 mm bis 7500 mm eingestellt wird, und die Differenz in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer auf 0 mm bis 2 mm eingestellt wird.
Epitaktisches Wachstumsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases, welches durch die Gaszufuhröffnung in die Reaktionskammer eingeführt wird, auf weniger als 60 slm (L/min, 1 atm, 0°C) eingestellt wird, der Krümmungsradius der oberen Wand der Reaktionskammer auf 3000 mm bis 4500 mm eingestellt wird, und die Differenz in Höhenrichtung zwischen dem oberen Ende der Gaszufuhröffnung und dem unteren Ende der oberen Wand der Reaktionskammer auf 2,5 mm oder mehr eingestellt wird.