JP2001044125A - エピタキシャル成長装置及び方法 - Google Patents
エピタキシャル成長装置及び方法Info
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- JP2001044125A JP2001044125A JP11215207A JP21520799A JP2001044125A JP 2001044125 A JP2001044125 A JP 2001044125A JP 11215207 A JP11215207 A JP 11215207A JP 21520799 A JP21520799 A JP 21520799A JP 2001044125 A JP2001044125 A JP 2001044125A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＶＤ膜等を形成することなく、エピタキシ
ャル層の不純物濃度を低濃度で制御することのできるエ
ピタキシャル成長装置及び方法を提供すること。 【解決手段】 本発明は、ウェハＷが載置されるサセプ
タ１４を内部に有する処理チャンバ１２と、ウェハ表面
にエピタキシャル層を成長させるべく処理ガスを処理チ
ャンバ内に供給するよう、処理チャンバの側部に並設さ
れた少なくとも５つのガス供給口２２ａ〜２２ｅと、前
記のガス供給口のうち、最も外側に位置する２つのガス
供給口２２ｄ，２２ｅ以外のものに、不純物を含む不純
物ガスを供給する手段３６とを備えるエピタキシャル成
長装置を特徴とする。かかる構成においては、外側のガ
ス供給口２２ｄ，２２ｅからは処理ガスのみが流れるた
め、ウェハ最外周部はオートドープのみとなり、ウェハ
全面のエピタキシャル層の不純物濃度を低く抑えること
ができる。
ャル層の不純物濃度を低濃度で制御することのできるエ
ピタキシャル成長装置及び方法を提供すること。 【解決手段】 本発明は、ウェハＷが載置されるサセプ
タ１４を内部に有する処理チャンバ１２と、ウェハ表面
にエピタキシャル層を成長させるべく処理ガスを処理チ
ャンバ内に供給するよう、処理チャンバの側部に並設さ
れた少なくとも５つのガス供給口２２ａ〜２２ｅと、前
記のガス供給口のうち、最も外側に位置する２つのガス
供給口２２ｄ，２２ｅ以外のものに、不純物を含む不純
物ガスを供給する手段３６とを備えるエピタキシャル成
長装置を特徴とする。かかる構成においては、外側のガ
ス供給口２２ｄ，２２ｅからは処理ガスのみが流れるた
め、ウェハ最外周部はオートドープのみとなり、ウェハ
全面のエピタキシャル層の不純物濃度を低く抑えること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
ス等で用いられるエピタキシャル成長装置及び方法に関
し、特に、エピタキシャル層の不純物濃度制御技術に関
するものである。
ス等で用いられるエピタキシャル成長装置及び方法に関
し、特に、エピタキシャル層の不純物濃度制御技術に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】エピタキシャル成長装置には、被処理基
板である半導体ウェハを１枚ずつ処理する枚葉式と称さ
れるものがある。従来一般の枚葉式エピタキシャル成長
装置は、内部に処理空間を形成する石英ガラスから成る
処理チャンバと、この処理チャンバ内に配設され、１枚
のウェハを水平に支持するサセプタ（基板支持台）と、
処理チャンバの上方及び下方に放射状に配置された複数
本のハロゲンランプとを備えている。また、処理チャン
バの側部には、処理ガスの供給口と排気口とが形成され
ている。このようなエピタキシャル成長装置において、
サセプタ上にウェハを載置した後、ハロゲンランプを点
灯してウェハを加熱すると共に、処理ガスをガス供給口
から処理チャンバ内に導入すると、所定温度に加熱され
たウェハの表面に沿って反応ガスが層流状態で流れ、反
応ガスの熱分解反応が起こり、ウェハ表面に薄膜、いわ
ゆるエピタキシャル層が形成される。
板である半導体ウェハを１枚ずつ処理する枚葉式と称さ
れるものがある。従来一般の枚葉式エピタキシャル成長
装置は、内部に処理空間を形成する石英ガラスから成る
処理チャンバと、この処理チャンバ内に配設され、１枚
のウェハを水平に支持するサセプタ（基板支持台）と、
処理チャンバの上方及び下方に放射状に配置された複数
本のハロゲンランプとを備えている。また、処理チャン
バの側部には、処理ガスの供給口と排気口とが形成され
ている。このようなエピタキシャル成長装置において、
サセプタ上にウェハを載置した後、ハロゲンランプを点
灯してウェハを加熱すると共に、処理ガスをガス供給口
から処理チャンバ内に導入すると、所定温度に加熱され
たウェハの表面に沿って反応ガスが層流状態で流れ、反
応ガスの熱分解反応が起こり、ウェハ表面に薄膜、いわ
ゆるエピタキシャル層が形成される。
【０００３】このようなエピタキシャル成長装置は、ハ
ロゲンランプの設置位置や反応ガスの流速等の要因によ
って、ウェハ表面に形成されるエピタキシャル層の膜厚
分布が不均一になってしまう傾向にある。そこで、従来
では、ガス供給口を処理チャンバに複数設け、各ガス供
給口から処理チャンバ内に導入される反応ガスの流量を
調整して、ウェハ表面に形成されるエピタキシャル層の
膜厚分布を改善するようにしている。
ロゲンランプの設置位置や反応ガスの流速等の要因によ
って、ウェハ表面に形成されるエピタキシャル層の膜厚
分布が不均一になってしまう傾向にある。そこで、従来
では、ガス供給口を処理チャンバに複数設け、各ガス供
給口から処理チャンバ内に導入される反応ガスの流量を
調整して、ウェハ表面に形成されるエピタキシャル層の
膜厚分布を改善するようにしている。
【０００４】ところで、エピタキシャル成長装置におい
て、不純物濃度の高いウェハ上にエピタキシャル層を成
長した場合には、ウェハから不純物が気相中に拡散し
て、これがエピタキシャル層に取り込まれ、エピタキシ
ャル層の不純物濃度分布が不均一となり、製品である半
導体デバイスの性能に影響を与えるおそれがある。
て、不純物濃度の高いウェハ上にエピタキシャル層を成
長した場合には、ウェハから不純物が気相中に拡散し
て、これがエピタキシャル層に取り込まれ、エピタキシ
ャル層の不純物濃度分布が不均一となり、製品である半
導体デバイスの性能に影響を与えるおそれがある。
【０００５】この問題を防止する手段として、基板の裏
面にＣＶＤ膜等を形成し、不純物の気相への拡散を低減
する方法がある。また、従来においては、各ガス供給口
に送り込む処理ガスに不純物を含んだガス（以下「不純
物ガス」という）を積極的に添加し、その流量を個別に
制御して、エピタキシャル層の不純物濃度分布の均一性
を向上させるという手段も知られている。
面にＣＶＤ膜等を形成し、不純物の気相への拡散を低減
する方法がある。また、従来においては、各ガス供給口
に送り込む処理ガスに不純物を含んだガス（以下「不純
物ガス」という）を積極的に添加し、その流量を個別に
制御して、エピタキシャル層の不純物濃度分布の均一性
を向上させるという手段も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなＣＶＤ膜等を形成する方法は、工程数が増えコ
ストが増すという問題がある。また、各ガス供給口から
供給される処理ガスの全てに不純物ガスを添加、随伴さ
せる方法では、エピタキシャル層全体の不純物濃度が所
望の値よりも高くなるおそれがある。
たようなＣＶＤ膜等を形成する方法は、工程数が増えコ
ストが増すという問題がある。また、各ガス供給口から
供給される処理ガスの全てに不純物ガスを添加、随伴さ
せる方法では、エピタキシャル層全体の不純物濃度が所
望の値よりも高くなるおそれがある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、ＣＶＤ膜等を形
成することなく、エピタキシャル層の不純物濃度を低濃
度で制御することのできるエピタキシャル成長装置及び
方法を提供することにある。
成することなく、エピタキシャル層の不純物濃度を低濃
度で制御することのできるエピタキシャル成長装置及び
方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは種々検討した結果、ウェハの裏面側の
不純物が拡散してエピタキシャル層に取り込まれる場
合、不純物濃度はウェハの最外周部が最も高くなること
を見出した。
に、本発明者らは種々検討した結果、ウェハの裏面側の
不純物が拡散してエピタキシャル層に取り込まれる場
合、不純物濃度はウェハの最外周部が最も高くなること
を見出した。
【０００９】そこで、請求項１に係る本発明は、基板
（ウェハ）が載置される基板支持台を内部に有する処理
チャンバと、基板支持台上の基板表面にエピタキシャル
層を成長させるべく処理ガスを処理チャンバ内に供給す
るよう、処理チャンバの側部に並設された少なくとも５
つのガス供給口と、前記少なくとも５つのガス供給口に
処理ガスを供給する手段と、前記少なくとも５つのガス
供給口のうち、最も外側に位置する２つのガス供給口以
外のものに、不純物を含む不純物ガスを供給する手段と
を備えるエピタキシャル成長装置を特徴としている。
（ウェハ）が載置される基板支持台を内部に有する処理
チャンバと、基板支持台上の基板表面にエピタキシャル
層を成長させるべく処理ガスを処理チャンバ内に供給す
るよう、処理チャンバの側部に並設された少なくとも５
つのガス供給口と、前記少なくとも５つのガス供給口に
処理ガスを供給する手段と、前記少なくとも５つのガス
供給口のうち、最も外側に位置する２つのガス供給口以
外のものに、不純物を含む不純物ガスを供給する手段と
を備えるエピタキシャル成長装置を特徴としている。
【００１０】かかる構成においては、請求項４に記載の
本発明による方法からも理解されるように、少なくとも
５つのガス供給口から処理ガスを同方向に流し、処理チ
ャンバ内で支持された基板の表面にエピタキシャル層を
成長させる場合に、内側のガス供給口からの処理ガスに
のみに不純物を含ませることができる。すなわち、最も
外側のガス供給口からは処理ガスのみが流れるため、基
板の最外周部のエピタキシャル層には、不純物ガスによ
る不純物の混入量は少なく、当該部位における不純物の
大部分は基板の裏面側からの不純物によるものとなる。
従って、ウェハの最外周部での不純物濃度は低く抑えら
れ、この部分の濃度に合わせて他のガス供給口からの不
純物ガスの供給量を調整することで、ウェハ上のエピタ
キシャル層における不純物濃度を低く均一な分布とする
ことができる。
本発明による方法からも理解されるように、少なくとも
５つのガス供給口から処理ガスを同方向に流し、処理チ
ャンバ内で支持された基板の表面にエピタキシャル層を
成長させる場合に、内側のガス供給口からの処理ガスに
のみに不純物を含ませることができる。すなわち、最も
外側のガス供給口からは処理ガスのみが流れるため、基
板の最外周部のエピタキシャル層には、不純物ガスによ
る不純物の混入量は少なく、当該部位における不純物の
大部分は基板の裏面側からの不純物によるものとなる。
従って、ウェハの最外周部での不純物濃度は低く抑えら
れ、この部分の濃度に合わせて他のガス供給口からの不
純物ガスの供給量を調整することで、ウェハ上のエピタ
キシャル層における不純物濃度を低く均一な分布とする
ことができる。
【００１１】また、上記目的を達成するために、前記少
なくとも５つのガス供給口のうち、最も外側に位置する
２つのガス供給口以外のものに対する不純物ガスの供給
量を、当該ガス供給口のそれぞれについて個々に制御し
たり、前記少なくとも５つのガス供給口に対する処理ガ
スの供給量を、各ガス供給口のそれぞれについて個々に
制御したりすることが有効である。
なくとも５つのガス供給口のうち、最も外側に位置する
２つのガス供給口以外のものに対する不純物ガスの供給
量を、当該ガス供給口のそれぞれについて個々に制御し
たり、前記少なくとも５つのガス供給口に対する処理ガ
スの供給量を、各ガス供給口のそれぞれについて個々に
制御したりすることが有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について詳細に説明する。
適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】図１及び図２は、本発明によるエピタキシ
ャル成長装置を概略的に示している。図示のエピタキシ
ャル成長装置１０は被処理基板である半導体ウェハＷを
１枚ずつ処理する枚葉式であり、石英ガラスで構成され
た処理チャンバ１２を備え、この処理チャンバ１２内に
ウェハＷを支持するためのサセプタ（基板支持台）１４
が配設されている。
ャル成長装置を概略的に示している。図示のエピタキシ
ャル成長装置１０は被処理基板である半導体ウェハＷを
１枚ずつ処理する枚葉式であり、石英ガラスで構成され
た処理チャンバ１２を備え、この処理チャンバ１２内に
ウェハＷを支持するためのサセプタ（基板支持台）１４
が配設されている。
【００１４】サセプタ１４は、炭化シリコンで被覆され
たグラファイト材料から成る円盤状のものである。サセ
プタ１４の上面中央部はウェハＷを支持する支持領域と
なっている。また、サセプタ１４は、処理チャンバ１２
の下部に垂直に延設された石英ガラス製の支持シャフト
１６により、裏面側から三点で水平に支持されている。
この支持シャフト１６は図示しない駆動モータにより回
転駆動され、これによりサセプタ１４は一定の回転速度
で回転できるようになっている。本実施形態では、サセ
プタ１４の回転中心とウェハ支持領域の中心とは一致し
ているため、駆動モータを回転駆動させた際、サセプタ
１４上に支持されたウェハＷの中心は回転中心となる。
たグラファイト材料から成る円盤状のものである。サセ
プタ１４の上面中央部はウェハＷを支持する支持領域と
なっている。また、サセプタ１４は、処理チャンバ１２
の下部に垂直に延設された石英ガラス製の支持シャフト
１６により、裏面側から三点で水平に支持されている。
この支持シャフト１６は図示しない駆動モータにより回
転駆動され、これによりサセプタ１４は一定の回転速度
で回転できるようになっている。本実施形態では、サセ
プタ１４の回転中心とウェハ支持領域の中心とは一致し
ているため、駆動モータを回転駆動させた際、サセプタ
１４上に支持されたウェハＷの中心は回転中心となる。
【００１５】処理チャンバ１２の上方と下方とにはそれ
ぞれ、処理チャンバ１２の内部を加熱し、ひいてはウェ
ハＷを加熱するための加熱手段として複数のハロゲンラ
ンプ１８が配置されている。これらのハロゲンランプ１
８は、サセプタ１４上で支持されている状態のウェハＷ
が反りを生ずることなく所定温度に加熱されるよう、数
量、位置、印加電力等が設定されている。
ぞれ、処理チャンバ１２の内部を加熱し、ひいてはウェ
ハＷを加熱するための加熱手段として複数のハロゲンラ
ンプ１８が配置されている。これらのハロゲンランプ１
８は、サセプタ１４上で支持されている状態のウェハＷ
が反りを生ずることなく所定温度に加熱されるよう、数
量、位置、印加電力等が設定されている。
【００１６】処理チャンバ１２の側部の一部を形成する
ライナー部２０には、処理ガスを供給するガス供給口２
２が設けられ、このガス供給口２２に対向する位置のラ
イナー部２０に排気口２４が設けられている。従って、
ガス供給口２２及び排気口２４の間にサセプタ１４が配
置される。
ライナー部２０には、処理ガスを供給するガス供給口２
２が設けられ、このガス供給口２２に対向する位置のラ
イナー部２０に排気口２４が設けられている。従って、
ガス供給口２２及び排気口２４の間にサセプタ１４が配
置される。
【００１７】本実施形態では、図２に明示するように、
ガス供給口２２は互いに略平行に所定間隔で配置された
仕切板２６により５つに区分されている。中央のガス供
給口２２ａ、その両側のガス供給口２２ｄ，２２ｅ及び
最も外側に位置するガス供給口２２ｂ，２２ｃには、そ
れぞれ、処理ガス源２８から延びるガス供給管３０ａ，
３０ｂ，３０ｃが接続されている。各ガス供給管３０
ａ，３０ｂ，３０ｃにはマスフローコントローラ３２が
介設されている。従って、処理ガス源２８から処理ガス
を送り出すと、マスフローコントローラ３２により質量
流量が調整された後、各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから
処理ガスが図２の点線で示すように、同方向てで且つ互
いにほぼ平行な流れでサセプタ１４上に供給される。ま
た、排気口２４には排気ダクト３４が接続され、サセプ
タ１４上を通過した処理ガスを排ガスとして吸引、排気
するようになっている。なお、ガス供給口２２ａ〜２２
ｅ及び排気口２４はサセプタ１４の上面とほぼ同じ高さ
位置にあるため、ガス供給口２２ａ〜２２ｅから処理チ
ャンバ１２内に供給された処理ガスはサセプタ１４上の
ウェハＷの表面に沿って層流状態で流れる。
ガス供給口２２は互いに略平行に所定間隔で配置された
仕切板２６により５つに区分されている。中央のガス供
給口２２ａ、その両側のガス供給口２２ｄ，２２ｅ及び
最も外側に位置するガス供給口２２ｂ，２２ｃには、そ
れぞれ、処理ガス源２８から延びるガス供給管３０ａ，
３０ｂ，３０ｃが接続されている。各ガス供給管３０
ａ，３０ｂ，３０ｃにはマスフローコントローラ３２が
介設されている。従って、処理ガス源２８から処理ガス
を送り出すと、マスフローコントローラ３２により質量
流量が調整された後、各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから
処理ガスが図２の点線で示すように、同方向てで且つ互
いにほぼ平行な流れでサセプタ１４上に供給される。ま
た、排気口２４には排気ダクト３４が接続され、サセプ
タ１４上を通過した処理ガスを排ガスとして吸引、排気
するようになっている。なお、ガス供給口２２ａ〜２２
ｅ及び排気口２４はサセプタ１４の上面とほぼ同じ高さ
位置にあるため、ガス供給口２２ａ〜２２ｅから処理チ
ャンバ１２内に供給された処理ガスはサセプタ１４上の
ウェハＷの表面に沿って層流状態で流れる。
【００１８】本実施形態に係るエピタキシャル成長装置
１０は、更に、不純物を含んだ不純物ガスを処理チャン
バ１２内に供給するよう不純物ガス源３６を備えてい
る。この不純物ガス源３６は、中央のガス供給口２２ａ
に接続されたガス供給管３０ａと、その両側のガス供給
口２２ｂ，２２ｃに接続されたガス供給管（分岐管の上
流側部分）３０ｂにそれぞれガス供給管３８ａ，３８ｂ
を介して接続されている。これらのガス供給管３８ａ，
３８ｂにはマスフローコントローラ４０が介設されてい
る。最も外側に位置するガス供給口２２ｄ，２２ｅにつ
いては不純物ガスは供給されず、従って、ガス供給管３
０ｃは処理ガス源２８にのみ接続されている。
１０は、更に、不純物を含んだ不純物ガスを処理チャン
バ１２内に供給するよう不純物ガス源３６を備えてい
る。この不純物ガス源３６は、中央のガス供給口２２ａ
に接続されたガス供給管３０ａと、その両側のガス供給
口２２ｂ，２２ｃに接続されたガス供給管（分岐管の上
流側部分）３０ｂにそれぞれガス供給管３８ａ，３８ｂ
を介して接続されている。これらのガス供給管３８ａ，
３８ｂにはマスフローコントローラ４０が介設されてい
る。最も外側に位置するガス供給口２２ｄ，２２ｅにつ
いては不純物ガスは供給されず、従って、ガス供給管３
０ｃは処理ガス源２８にのみ接続されている。
【００１９】なお、図１及び図２において符号４２は、
ライナー部２０とサセプタ１４との間に配置された予備
加熱リングであり、各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから供
給されたガスを加熱し、ウェハＷに対して効果的な熱分
解反応が行えるようにするためのものである。
ライナー部２０とサセプタ１４との間に配置された予備
加熱リングであり、各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから供
給されたガスを加熱し、ウェハＷに対して効果的な熱分
解反応が行えるようにするためのものである。
【００２０】次に、上記構成のエピタキシャル成長装置
１０を用いた本発明のエピタキシャル成長方法について
説明する。
１０を用いた本発明のエピタキシャル成長方法について
説明する。
【００２１】まず、サセプタ１４の中央の支持領域上に
ウェハＷを載置すると共に、ハロゲンランプ１８を点灯
してウェハＷを処理温度まで加熱する。そして、サセプ
タ１４を回転させた状態で、トリクロルシラン（ＳｉＨ
Ｃｌ3）ガスやジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）ガス等
の処理ガスを処理ガス源２８からガス供給管３０ａ〜３
０ｃを通して各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから処理チャ
ンバ１２内に供給する。処理ガスの供給量についてはマ
スフローコントローラ３２により適宜調整される。この
ようにして、ウェハＷの表面に沿って処理ガスが層流状
態で流れ、ウェハＷ上にシリコン層がエピタキシャル成
長する。
ウェハＷを載置すると共に、ハロゲンランプ１８を点灯
してウェハＷを処理温度まで加熱する。そして、サセプ
タ１４を回転させた状態で、トリクロルシラン（ＳｉＨ
Ｃｌ3）ガスやジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）ガス等
の処理ガスを処理ガス源２８からガス供給管３０ａ〜３
０ｃを通して各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから処理チャ
ンバ１２内に供給する。処理ガスの供給量についてはマ
スフローコントローラ３２により適宜調整される。この
ようにして、ウェハＷの表面に沿って処理ガスが層流状
態で流れ、ウェハＷ上にシリコン層がエピタキシャル成
長する。
【００２２】また、処理ガスの供給と同時に、不純物ガ
ス源３６から不純物ガスがガス供給管３８ａ，３８ｂを
通して３つのガス供給口２２ａ，２２ｂ，２２ｃから処
理チャンバ１２内に供給される。これにより、形成され
るシリコンのエピタキシャル層には不純物がドープされ
ることになる。不純物ガスとしては、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6等
のIII族VI続原子の水素化物を不純物として含み、水素
をキャリアガスとしたガスが好ましい。
ス源３６から不純物ガスがガス供給管３８ａ，３８ｂを
通して３つのガス供給口２２ａ，２２ｂ，２２ｃから処
理チャンバ１２内に供給される。これにより、形成され
るシリコンのエピタキシャル層には不純物がドープされ
ることになる。不純物ガスとしては、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6等
のIII族VI続原子の水素化物を不純物として含み、水素
をキャリアガスとしたガスが好ましい。
【００２３】ここで、各ガス供給口２２ａ〜２２ｅから
のガス流の幅が排気口２４まで変化しないと仮定した図
３から理解されるように、中央のガス供給口２２ａやそ
の両側のガス供給口２２ｂ，２２ｃから供給されたガス
は、ウェハＷの最外周部Ｗ１に触れる時間は極めて短
い。一方、外側のガス供給口２２ｄ，２２ｅからのガス
は、ウェハ最外周部Ｗ１には長時間触れている。従っ
て、ウェハ最外周部Ｗ１の成膜は、主として外側のガス
供給口２２ｄ，２２ｅからのガスによってコントロール
されることになる。これに対して、中央のガス供給口２
２ａからのガスはウェハＷの中央円形部分Ｗ２の成膜を
主として担い、中間のガス供給口２２ｂ，２２ｃからの
ガスはウェハＷの中間環状部分Ｗ３の成膜を担ってい
る。このため、外側のガス供給口２２ｄ，２２ｅからの
ガスは処理ガスのみであり、不純物を含んでいないの
で、ウェハ最外周部Ｗ１のエピタキシャル層にドープさ
れる不純物は必然的に少なくなる。すなわち、ウェハ最
外周部Ｗ１のエピタキシャル層に含まれる不純物の大部
分は、ウェハＷを加熱することにより裏面側から気相中
に拡散された不純物となる。
のガス流の幅が排気口２４まで変化しないと仮定した図
３から理解されるように、中央のガス供給口２２ａやそ
の両側のガス供給口２２ｂ，２２ｃから供給されたガス
は、ウェハＷの最外周部Ｗ１に触れる時間は極めて短
い。一方、外側のガス供給口２２ｄ，２２ｅからのガス
は、ウェハ最外周部Ｗ１には長時間触れている。従っ
て、ウェハ最外周部Ｗ１の成膜は、主として外側のガス
供給口２２ｄ，２２ｅからのガスによってコントロール
されることになる。これに対して、中央のガス供給口２
２ａからのガスはウェハＷの中央円形部分Ｗ２の成膜を
主として担い、中間のガス供給口２２ｂ，２２ｃからの
ガスはウェハＷの中間環状部分Ｗ３の成膜を担ってい
る。このため、外側のガス供給口２２ｄ，２２ｅからの
ガスは処理ガスのみであり、不純物を含んでいないの
で、ウェハ最外周部Ｗ１のエピタキシャル層にドープさ
れる不純物は必然的に少なくなる。すなわち、ウェハ最
外周部Ｗ１のエピタキシャル層に含まれる不純物の大部
分は、ウェハＷを加熱することにより裏面側から気相中
に拡散された不純物となる。
【００２４】そして、このウェハ最外周部Ｗ１のエピタ
キシャル層における不純物の濃度を最低値として、内側
のガス供給口２２ａ，２２ｂ，２２ｃから供給される不
純物ガスの量をマスフローコントローラ４０により適宜
調整することによって、ウェハ表面に形成されるエピタ
キシャル層は、その全域において、不純物濃度が均一と
なり、その濃度も極めて低いものとなる。なお、処理ガ
スは、下流側では殆ど成膜に寄与しないため、図３では
下流側の部分については考慮していない。
キシャル層における不純物の濃度を最低値として、内側
のガス供給口２２ａ，２２ｂ，２２ｃから供給される不
純物ガスの量をマスフローコントローラ４０により適宜
調整することによって、ウェハ表面に形成されるエピタ
キシャル層は、その全域において、不純物濃度が均一と
なり、その濃度も極めて低いものとなる。なお、処理ガ
スは、下流側では殆ど成膜に寄与しないため、図３では
下流側の部分については考慮していない。
【００２５】以上、本発明の好適な実施形態について詳
細に述べたが、本発明は上記実施形態に限定されないこ
とは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、ガス
供給口２２は５つであるが、その数は６以上であっても
よい。但し、４以下である場合には、エピタキシャル層
の厚さの均一性が損なわれるため、所望の効果は得られ
ない。また、処理ガスの成分についても上記のものに限
られない。
細に述べたが、本発明は上記実施形態に限定されないこ
とは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、ガス
供給口２２は５つであるが、その数は６以上であっても
よい。但し、４以下である場合には、エピタキシャル層
の厚さの均一性が損なわれるため、所望の効果は得られ
ない。また、処理ガスの成分についても上記のものに限
られない。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、エ
ピタキシャル層における不純物濃度分布の均一性を向上
させると共に、不純物の濃度を低く抑制することが可能
となる。従って、このエピタキシャル成長プロセスを経
て得られる半導体デバイスは、一定品質で且つ高品質の
ものとなり得る。
ピタキシャル層における不純物濃度分布の均一性を向上
させると共に、不純物の濃度を低く抑制することが可能
となる。従って、このエピタキシャル成長プロセスを経
て得られる半導体デバイスは、一定品質で且つ高品質の
ものとなり得る。
【００２７】また、ＣＶＤ膜を基板の裏面に成膜するこ
となく不純物濃度の制御を行うことができるので、工程
数の増加によるコスト増を防止することができる。
となく不純物濃度の制御を行うことができるので、工程
数の増加によるコスト増を防止することができる。
【図１】本発明に係るエピタキシャル成長装置を概略的
に示す説明図である。
に示す説明図である。
【図２】図１のII−II線に沿っての断面図である。
【図３】各ガス供給口からのガス流れのウェハ上の通過
部分を概略的に示す説明図である。
部分を概略的に示す説明図である。
１０…エピタキシャル成長装置、１２…処理チャンバ、
１４…サセプタ（基板支持台）、１８…ハロゲンラン
プ、２２ａ〜２２ｅ…ガス供給口、２４…排気口、２８
…処理ガス源、３６…不純物ガス供給源。
１４…サセプタ（基板支持台）、１８…ハロゲンラン
プ、２２ａ〜２２ｅ…ガス供給口、２４…排気口、２８
…処理ガス源、３６…不純物ガス供給源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有馬 靖二 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 石井 才人 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA03 AA06 AA20 BB02 EA01 EA03 FA10 JA05 KA41 5F045 AA03 AB02 AC05 AC19 AF03 BB06 DP04 EE15 EF08 EK11
Claims (6)
- 【請求項１】 基板が載置される基板支持台を内部に有
する処理チャンバと、 前記基板支持台上の基板表面にエピタキシャル層を成長
させるべく処理ガスを前記処理チャンバ内に供給するよ
う、前記処理チャンバの側部に並設された少なくとも５
つのガス供給口と、 前記少なくとも５つのガス供給口に処理ガスを供給する
手段と、 前記少なくとも５つのガス供給口のうち、最も外側に位
置する２つの前記ガス供給口以外のものに、不純物を含
む不純物ガスを供給する手段と、を備えるエピタキシャ
ル成長装置。 - 【請求項２】 前記少なくとも５つのガス供給口のう
ち、最も外側に位置する２つの前記ガス供給口以外のも
のに対する不純物ガスの供給量を、当該ガス供給口のそ
れぞれについて個々に制御する手段を備える請求項１に
記載のエピタキシャル成長装置。 - 【請求項３】 前記少なくとも５つのガス供給口に対す
る処理ガスの供給量を、前記少なくとも５つのガス供給
口のそれぞれについて個々に制御する手段を備える請求
項１又は２に記載のエピタキシャル成長装置。 - 【請求項４】 処理チャンバに並設された少なくとも５
つのガス供給口から処理ガスを同方向に流し、前記処理
チャンバ内で支持された基板の表面にエピタキシャル層
を成長させるエピタキシャル成長方法であって、前記少
なくとも５つのガス供給口のうち、最も外側に位置する
２つの前記ガス供給口以外のものに、不純物を含む不純
物ガスを供給し、当該ガス供給口からの処理ガスに不純
物ガスを随伴させるエピタキシャル成長方法。 - 【請求項５】 前記少なくとも５つのガス供給口のう
ち、最も外側に位置する２つの前記ガス供給口以外のも
のに対する不純物ガスの供給量を、当該ガス供給口のそ
れぞれについて個々に制御する請求項４に記載のエピタ
キシャル成長方法。 - 【請求項６】 前記少なくとも５つのガス供給口に対す
る処理ガスの供給量を、前記少なくとも５つのガス供給
口のそれぞれについて個々に制御する請求項４又は５に
記載のエピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11215207A JP2001044125A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | エピタキシャル成長装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11215207A JP2001044125A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | エピタキシャル成長装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044125A true JP2001044125A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16668476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11215207A Withdrawn JP2001044125A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | エピタキシャル成長装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044125A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005059980A1 (ja) * | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 |
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| TWI488221B (zh) * | 2013-06-17 | 2015-06-11 | Sumco Corp | Fabrication method of epitaxial wafer and manufacturing device thereof |
-
1999
- 1999-07-29 JP JP11215207A patent/JP2001044125A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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