JP2003229370A - サセプタ、気相成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ - Google Patents
サセプタ、気相成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハInfo
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- JP2003229370A JP2003229370A JP2002051842A JP2002051842A JP2003229370A JP 2003229370 A JP2003229370 A JP 2003229370A JP 2002051842 A JP2002051842 A JP 2002051842A JP 2002051842 A JP2002051842 A JP 2002051842A JP 2003229370 A JP2003229370 A JP 2003229370A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化を
容易に実現し得るサセプタ、気相成長装置、エピタキシ
ャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ
を提供する。 【解決手段】 気相成長の際に半導体基板Ｗを支持する
サセプタ１０であり、上面には、内部に半導体基板Ｗが
配置される座ぐり１１が形成されている。座ぐり１１
は、半導体基板Ｗの外周縁部を支持する上段座ぐり部１
１ａと、該上段座ぐり部１１ａよりも中心側下段に形成
された下段座ぐり部１１ｂとを有する二段構成を成す。
下段座ぐり部１１ｂに、裏面に貫通し、気相成長の際に
も開放状態となる孔部１２が形成されている。
容易に実現し得るサセプタ、気相成長装置、エピタキシ
ャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ
を提供する。 【解決手段】 気相成長の際に半導体基板Ｗを支持する
サセプタ１０であり、上面には、内部に半導体基板Ｗが
配置される座ぐり１１が形成されている。座ぐり１１
は、半導体基板Ｗの外周縁部を支持する上段座ぐり部１
１ａと、該上段座ぐり部１１ａよりも中心側下段に形成
された下段座ぐり部１１ｂとを有する二段構成を成す。
下段座ぐり部１１ｂに、裏面に貫通し、気相成長の際に
も開放状態となる孔部１２が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サセプタ、気相成
長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピ
タキシャルウェーハに関する。
長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピ
タキシャルウェーハに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体基板（以下、単に基板
ともいう。）の主表面上へのエピタキシャル層の気相成
長は、反応容器内にサセプタを配し、このサセプタ上に
基板を配置した状態で、基板を加熱装置により所望の成
長温度に加熱するとともに、ガス供給装置により基板の
主表面上に反応ガスを供給することによって行うように
している。
ともいう。）の主表面上へのエピタキシャル層の気相成
長は、反応容器内にサセプタを配し、このサセプタ上に
基板を配置した状態で、基板を加熱装置により所望の成
長温度に加熱するとともに、ガス供給装置により基板の
主表面上に反応ガスを供給することによって行うように
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、ｐ
+型のボロン（Ｂ）ドープ基板上にｐ型のシリコンエピ
タキシャル層（以下、単にエピタキシャル層ともい
う。）を気相成長させる場合などのように、ドーパント
濃度が高い（従って低抵抗率の）基板上に低濃度（従っ
て高抵抗率）のエピタキシャル層を気相成長させる場合
には、基板内より気相中に一旦放出されたドーパントが
エピタキシャル層にドーピングされる現象（以下、オー
トドープともいう。）が発生する。このオートドープ
は、加熱により基板内から外方拡散するドーパント、お
よび、基板の表面が気相エッチングされることにより基
板内から放出されるドーパントに起因して発生する。オ
ートドープが発生すると、気相成長後のエピタキシャル
層のドーパント濃度が、中心から周縁部に向かうにつれ
て高くなってしまうという問題がある（逆に、ｐ／ｐ+
型あるいはｎ／ｎ+型の場合、抵抗率は中心から周縁部
に向かうにつれて小さくなる）。
+型のボロン（Ｂ）ドープ基板上にｐ型のシリコンエピ
タキシャル層（以下、単にエピタキシャル層ともい
う。）を気相成長させる場合などのように、ドーパント
濃度が高い（従って低抵抗率の）基板上に低濃度（従っ
て高抵抗率）のエピタキシャル層を気相成長させる場合
には、基板内より気相中に一旦放出されたドーパントが
エピタキシャル層にドーピングされる現象（以下、オー
トドープともいう。）が発生する。このオートドープ
は、加熱により基板内から外方拡散するドーパント、お
よび、基板の表面が気相エッチングされることにより基
板内から放出されるドーパントに起因して発生する。オ
ートドープが発生すると、気相成長後のエピタキシャル
層のドーパント濃度が、中心から周縁部に向かうにつれ
て高くなってしまうという問題がある（逆に、ｐ／ｐ+
型あるいはｎ／ｎ+型の場合、抵抗率は中心から周縁部
に向かうにつれて小さくなる）。
【０００４】従来は、このようなオートドープが発生し
てしまうのを防止するため、基板の主裏面に予めシリコ
ン酸化膜（ＳｉＯ2膜、以下単に酸化膜という。）を形
成しておいてから、該酸化膜により基板内からのドーパ
ントの放出を防止しつつ気相成長を行うことにより、ド
ーパント濃度（および抵抗率）の面内均一化を図ってい
る。しかしながら、このように、基板の主裏面に予め酸
化膜を形成しておいてから気相成長を行う場合、酸化膜
を形成するための工程が必要となり生産性が悪い。ま
た、ドーパント濃度の面内均一化を図るために、例えば
特開平１０−２２３５４５号公報に示すように、基板を
位置決め状態で配置するための座ぐり（基板形状に近い
凹部；該公報ではウェーハポケット）の最外周部に、裏
面に貫通する孔部を設けた気相成長用サセプタが提案さ
れているが、このサセプタでは、抵抗率（およびドーパ
ント濃度）の面内分布があまり改善されない（ｐ／ｐ+
型あるいはｎ／ｎ+型の場合の抵抗率は、エピタキシャ
ルウェーハの中心から周縁部に向かうにつれてかなり低
くなるような面内分布を持つ；図４、図５および図６の
サセプタ１００のデータ参照）。
てしまうのを防止するため、基板の主裏面に予めシリコ
ン酸化膜（ＳｉＯ2膜、以下単に酸化膜という。）を形
成しておいてから、該酸化膜により基板内からのドーパ
ントの放出を防止しつつ気相成長を行うことにより、ド
ーパント濃度（および抵抗率）の面内均一化を図ってい
る。しかしながら、このように、基板の主裏面に予め酸
化膜を形成しておいてから気相成長を行う場合、酸化膜
を形成するための工程が必要となり生産性が悪い。ま
た、ドーパント濃度の面内均一化を図るために、例えば
特開平１０−２２３５４５号公報に示すように、基板を
位置決め状態で配置するための座ぐり（基板形状に近い
凹部；該公報ではウェーハポケット）の最外周部に、裏
面に貫通する孔部を設けた気相成長用サセプタが提案さ
れているが、このサセプタでは、抵抗率（およびドーパ
ント濃度）の面内分布があまり改善されない（ｐ／ｐ+
型あるいはｎ／ｎ+型の場合の抵抗率は、エピタキシャ
ルウェーハの中心から周縁部に向かうにつれてかなり低
くなるような面内分布を持つ；図４、図５および図６の
サセプタ１００のデータ参照）。
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、ドーパント濃度および抵抗率
の面内均一化を容易に実現し得るサセプタ、気相成長装
置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキ
シャルウェーハを提供することを目的とする。
るためになされたもので、ドーパント濃度および抵抗率
の面内均一化を容易に実現し得るサセプタ、気相成長装
置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキ
シャルウェーハを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のように、特開平１
０−２２３５４５号公報のサセプタでドーパント濃度の
面内均一化が十分に図れないのは、図１６に示すよう
に、サセプタ１０１の最外周部に孔部１０２があるの
で、基板Ｗより放出されたドーパントを含有するガス
が、孔部１０２を介してサセプタ１０１の下側より座ぐ
り内に流入するガスとともに基板Ｗの上側の気流（矢印
Ａ）に引っ張られて上昇し（矢印Ｂ）、基板Ｗ上面のエ
ピタキシャル層に沿って流れてしまい、該エピタキシャ
ル層内に取り込まれるためであると考えられる。
０−２２３５４５号公報のサセプタでドーパント濃度の
面内均一化が十分に図れないのは、図１６に示すよう
に、サセプタ１０１の最外周部に孔部１０２があるの
で、基板Ｗより放出されたドーパントを含有するガス
が、孔部１０２を介してサセプタ１０１の下側より座ぐ
り内に流入するガスとともに基板Ｗの上側の気流（矢印
Ａ）に引っ張られて上昇し（矢印Ｂ）、基板Ｗ上面のエ
ピタキシャル層に沿って流れてしまい、該エピタキシャ
ル層内に取り込まれるためであると考えられる。
【０００７】そこで、本発明のサセプタは、気相成長の
際に半導体基板を支持するサセプタにおいて、上面に
は、内部に半導体基板が配置される座ぐりが形成され、
該座ぐりは、半導体基板の外周縁部を支持する上段座ぐ
り部と、該上段座ぐり部よりも中心側下段に形成された
下段座ぐり部とを有する二段構成を成し、前記下段座ぐ
り部に、裏面に貫通し、気相成長の際にも開放状態とな
る孔部が形成されていることを特徴としている。この場
合、半導体基板の外周縁部を支持する円環状の上段座ぐ
り部よりも中心側に形成された下段座ぐり部に形成され
た孔部は、必然的に、座ぐり内の最外周部よりも中心側
に位置し、しかも、半導体基板の外周端よりも中心側部
分に臨むようになる。
際に半導体基板を支持するサセプタにおいて、上面に
は、内部に半導体基板が配置される座ぐりが形成され、
該座ぐりは、半導体基板の外周縁部を支持する上段座ぐ
り部と、該上段座ぐり部よりも中心側下段に形成された
下段座ぐり部とを有する二段構成を成し、前記下段座ぐ
り部に、裏面に貫通し、気相成長の際にも開放状態とな
る孔部が形成されていることを特徴としている。この場
合、半導体基板の外周縁部を支持する円環状の上段座ぐ
り部よりも中心側に形成された下段座ぐり部に形成され
た孔部は、必然的に、座ぐり内の最外周部よりも中心側
に位置し、しかも、半導体基板の外周端よりも中心側部
分に臨むようになる。
【０００８】また、本発明のサセプタは、気相成長の際
に半導体基板を支持するサセプタにおいて、上面には、
内部に半導体基板が配置される座ぐりが形成され、該座
ぐり内の最外周部よりも中心側に、裏面に貫通し、気相
成長の際にも開放状態となる孔部が形成されていること
を特徴としても良い。
に半導体基板を支持するサセプタにおいて、上面には、
内部に半導体基板が配置される座ぐりが形成され、該座
ぐり内の最外周部よりも中心側に、裏面に貫通し、気相
成長の際にも開放状態となる孔部が形成されていること
を特徴としても良い。
【０００９】ここで、サセプタには、リフトピン貫通用
の孔部（以下、リフトピン貫通用孔部）が形成されたも
のがあるが、通常の場合のリフトピン貫通用孔部は、気
相成長中は、リフトピンの頭部により閉塞されて、ガス
の流通が実質的に不可能となるため、ここでいう「気相
成長の際にも開放状態となる孔部」には該当しない。な
お、リフトピンとは、サセプタに対し昇降動作可能に設
けられ、半導体基板を下面側から支持した状態で昇降動
作するのに伴わせてサセプタ上に半導体基板を着脱する
ためのピンである。
の孔部（以下、リフトピン貫通用孔部）が形成されたも
のがあるが、通常の場合のリフトピン貫通用孔部は、気
相成長中は、リフトピンの頭部により閉塞されて、ガス
の流通が実質的に不可能となるため、ここでいう「気相
成長の際にも開放状態となる孔部」には該当しない。な
お、リフトピンとは、サセプタに対し昇降動作可能に設
けられ、半導体基板を下面側から支持した状態で昇降動
作するのに伴わせてサセプタ上に半導体基板を着脱する
ためのピンである。
【００１０】本発明のサセプタによれば、座ぐり内の最
外周部よりも中心側に、裏面に貫通する孔部が形成され
ているので、気相成長時の加熱によって半導体基板（以
下、単に基板ともいう。）から外方拡散するドーパン
ト、或いは、気相エッチングにより半導体基板内から放
出されるドーパントを、サセプタの座ぐりに形成された
孔部を介してサセプタの下面側から好適に放出できる。
よって、これらドーパントが基板の主表面側に回り込ん
でしまうことを好適に抑制できる。このため、基板の裏
面にオートドープ防止用の酸化膜を形成しなくてもオー
トドープの発生を大幅に抑制でき、結果、ドーパント濃
度および抵抗率の面内均一化が図れる。つまり、ドーパ
ント濃度および抵抗率の面内均一化を容易に実現でき
る。
外周部よりも中心側に、裏面に貫通する孔部が形成され
ているので、気相成長時の加熱によって半導体基板（以
下、単に基板ともいう。）から外方拡散するドーパン
ト、或いは、気相エッチングにより半導体基板内から放
出されるドーパントを、サセプタの座ぐりに形成された
孔部を介してサセプタの下面側から好適に放出できる。
よって、これらドーパントが基板の主表面側に回り込ん
でしまうことを好適に抑制できる。このため、基板の裏
面にオートドープ防止用の酸化膜を形成しなくてもオー
トドープの発生を大幅に抑制でき、結果、ドーパント濃
度および抵抗率の面内均一化が図れる。つまり、ドーパ
ント濃度および抵抗率の面内均一化を容易に実現でき
る。
【００１１】また、本発明のサセプタは、前記孔部が、
半導体基板の外周端よりも中心側部分に臨むような位置
設定とされていることが好ましい。この場合、孔部が、
気相成長中に基板の上側に形成される気流に対し、基板
の陰に位置することとなるため、該孔部を介した座ぐり
内へのガス（サセプタ下側のガス）の流入を抑制でき
る。よって、基板内から放出されるドーパントが該基板
の主表面側に回り込んでしまうことを、より確実に抑制
でき、結果、オートドープの発生をより好適に防止する
ことができる。
半導体基板の外周端よりも中心側部分に臨むような位置
設定とされていることが好ましい。この場合、孔部が、
気相成長中に基板の上側に形成される気流に対し、基板
の陰に位置することとなるため、該孔部を介した座ぐり
内へのガス（サセプタ下側のガス）の流入を抑制でき
る。よって、基板内から放出されるドーパントが該基板
の主表面側に回り込んでしまうことを、より確実に抑制
でき、結果、オートドープの発生をより好適に防止する
ことができる。
【００１２】また、本発明のサセプタは、半導体基板の
外周縁部に形成された面取部の裏面に臨む位置に形成さ
れた前記孔部を有することが好ましい。この場合、気相
成長の過程で最も顕著に気相エッチングされる箇所であ
る面取部から気相エッチングにより放出されるドーパン
トを、孔部を介してサセプタの下側に放出することがで
きるので、オートドープの発生をより好適に防止するこ
とができる。
外周縁部に形成された面取部の裏面に臨む位置に形成さ
れた前記孔部を有することが好ましい。この場合、気相
成長の過程で最も顕著に気相エッチングされる箇所であ
る面取部から気相エッチングにより放出されるドーパン
トを、孔部を介してサセプタの下側に放出することがで
きるので、オートドープの発生をより好適に防止するこ
とができる。
【００１３】ところで、加熱等により基板から放出され
るドーパントが基板の主表面に回り込むとすれば、それ
は基板の外周部を介してであるが、本発明のサセプタ
は、半導体基板主裏面の外周縁部に臨む位置に形成され
た前記孔部を有することが好ましく、この場合、半導体
基板内から放出されるドーパントが該基板の主表面側に
回り込んでしまう前に孔部を介してサセプタの下側に放
出することができる。
るドーパントが基板の主表面に回り込むとすれば、それ
は基板の外周部を介してであるが、本発明のサセプタ
は、半導体基板主裏面の外周縁部に臨む位置に形成され
た前記孔部を有することが好ましく、この場合、半導体
基板内から放出されるドーパントが該基板の主表面側に
回り込んでしまう前に孔部を介してサセプタの下側に放
出することができる。
【００１４】また、本発明のサセプタは、前記座ぐりと
中心が略等しい円周上に万遍なく形成された多数の孔部
を有することとするのも好ましく、この場合、基板の全
円周方向において万遍なく上記のオートドープ発生防止
効果が得られる。さらに、この場合のサセプタを用いて
製造したエピタキシャルウェーハは、エピタキシャル層
の表面に、点状に隆起した隆起部が、前記多数の孔部と
対応する円周上に万遍なく形成されることとなる。これ
は、以下の理由による。気相成長中、サセプタの孔部内
にはガス（主にＨ2ガス）が存在するが、ガスの熱伝導
率はサセプタ基体の構成材料（例えばグラファイト）よ
りも小さいため、半導体基板上において該孔部に対応す
る部分は局部的に温度が高い高温部となる（半導体基板
からサセプタ基体に伝導する単位面積当たり熱量よりも
半導体基板から孔部内のガスに伝導する単位面積当たり
熱量の方が小さくなるため）。そして、該高温部ではエ
ピタキシャル層の成長速度が大きくなる結果、その部分
の膜厚が他の部分よりも大きくなる。このような理由か
ら、気相成長に使用するサセプタが、座ぐりと中心が略
等しい円周上に万遍なく形成された多数の孔部を有する
場合には、製造されるエピタキシャルウェーハは、エピ
タキシャル層の表面に、該エピタキシャル層の膜厚が周
囲と比べて大きいため点状に隆起した隆起部が円周上に
万遍なく形成されているという特徴を有することとな
る。なお、ここでいう隆起部は、サセプタに形成された
孔部と対応する円周上に形成されるため、サセプタの孔
部の位置に拘わらずパーティクル等により生じる突起状
欠陥や積層欠陥の隆起部とは形状および発生理由が異な
る。
中心が略等しい円周上に万遍なく形成された多数の孔部
を有することとするのも好ましく、この場合、基板の全
円周方向において万遍なく上記のオートドープ発生防止
効果が得られる。さらに、この場合のサセプタを用いて
製造したエピタキシャルウェーハは、エピタキシャル層
の表面に、点状に隆起した隆起部が、前記多数の孔部と
対応する円周上に万遍なく形成されることとなる。これ
は、以下の理由による。気相成長中、サセプタの孔部内
にはガス（主にＨ2ガス）が存在するが、ガスの熱伝導
率はサセプタ基体の構成材料（例えばグラファイト）よ
りも小さいため、半導体基板上において該孔部に対応す
る部分は局部的に温度が高い高温部となる（半導体基板
からサセプタ基体に伝導する単位面積当たり熱量よりも
半導体基板から孔部内のガスに伝導する単位面積当たり
熱量の方が小さくなるため）。そして、該高温部ではエ
ピタキシャル層の成長速度が大きくなる結果、その部分
の膜厚が他の部分よりも大きくなる。このような理由か
ら、気相成長に使用するサセプタが、座ぐりと中心が略
等しい円周上に万遍なく形成された多数の孔部を有する
場合には、製造されるエピタキシャルウェーハは、エピ
タキシャル層の表面に、該エピタキシャル層の膜厚が周
囲と比べて大きいため点状に隆起した隆起部が円周上に
万遍なく形成されているという特徴を有することとな
る。なお、ここでいう隆起部は、サセプタに形成された
孔部と対応する円周上に形成されるため、サセプタの孔
部の位置に拘わらずパーティクル等により生じる突起状
欠陥や積層欠陥の隆起部とは形状および発生理由が異な
る。
【００１５】また、本発明のサセプタは、前記座ぐりの
全面に万遍なく形成された多数の孔部を有することとす
るのも好ましく、この場合、基板の全面において万遍な
く上記のオートドープ発生防止効果が得られる。また、
本発明のサセプタは、下段座ぐり部の全面に万遍なく形
成された多数の孔部を有することとするのも好ましく、
この場合にも、基板のほぼ全面において万遍なく上記の
オートドープ発生防止効果が得られる。なお、これら座
ぐりの全面或いは下段座ぐり部の全面に万遍なく多数の
孔部が形成されたサセプタを用いて製造したエピタキシ
ャルウェーハは、エピタキシャル層において各孔部と対
応する位置には、それぞれ点状に隆起した隆起部が形成
されることとなる。つまり、エピタキシャル層の全面
に、該隆起部が万遍なく形成されることとなる。
全面に万遍なく形成された多数の孔部を有することとす
るのも好ましく、この場合、基板の全面において万遍な
く上記のオートドープ発生防止効果が得られる。また、
本発明のサセプタは、下段座ぐり部の全面に万遍なく形
成された多数の孔部を有することとするのも好ましく、
この場合にも、基板のほぼ全面において万遍なく上記の
オートドープ発生防止効果が得られる。なお、これら座
ぐりの全面或いは下段座ぐり部の全面に万遍なく多数の
孔部が形成されたサセプタを用いて製造したエピタキシ
ャルウェーハは、エピタキシャル層において各孔部と対
応する位置には、それぞれ点状に隆起した隆起部が形成
されることとなる。つまり、エピタキシャル層の全面
に、該隆起部が万遍なく形成されることとなる。
【００１６】また、本発明のサセプタは、前記座ぐりと
中心が略等しい円周上に円弧状に形成された孔部を有す
ることとするのも好ましく、この場合にも、該孔部によ
り上記のオートドープ発生防止効果が得られる。また、
本発明のサセプタは、前記座ぐりと中心が略等しい円環
状の孔部を有することとするのも好ましく、この場合に
も、該孔部により上記のオートドープ発生防止効果が得
られる。なお、これら円弧状或いは円環状の孔部を有す
るサセプタを用いて製造したエピタキシャルウェーハ
は、エピタキシャル層において孔部と対応する位置に
は、膜厚が周囲と比べて大きいため円弧状或いは円環状
に隆起した隆起部（孔部の形状に対応する）が形成され
ることとなる。
中心が略等しい円周上に円弧状に形成された孔部を有す
ることとするのも好ましく、この場合にも、該孔部によ
り上記のオートドープ発生防止効果が得られる。また、
本発明のサセプタは、前記座ぐりと中心が略等しい円環
状の孔部を有することとするのも好ましく、この場合に
も、該孔部により上記のオートドープ発生防止効果が得
られる。なお、これら円弧状或いは円環状の孔部を有す
るサセプタを用いて製造したエピタキシャルウェーハ
は、エピタキシャル層において孔部と対応する位置に
は、膜厚が周囲と比べて大きいため円弧状或いは円環状
に隆起した隆起部（孔部の形状に対応する）が形成され
ることとなる。
【００１７】なお、孔部の数は、例えば３つ以上である
ことが好ましく、１０以上であることがより好ましく、
２０以上であることがより一層好ましい。
ことが好ましく、１０以上であることがより好ましく、
２０以上であることがより一層好ましい。
【００１８】また、本発明の気相成長装置は、本発明の
いずれかのサセプタと、前記座ぐりに半導体基板を配置
した前記サセプタを内部に配して半導体基板の主表面上
にエピタキシャル層を気相成長させるための反応容器
と、気相成長の際に半導体基板を加熱するための加熱装
置と、を備えることを特徴としている。
いずれかのサセプタと、前記座ぐりに半導体基板を配置
した前記サセプタを内部に配して半導体基板の主表面上
にエピタキシャル層を気相成長させるための反応容器
と、気相成長の際に半導体基板を加熱するための加熱装
置と、を備えることを特徴としている。
【００１９】また、本発明のエピタキシャルウェーハの
製造方法は、本発明の気相成長装置のサセプタの座ぐり
に半導体基板を配置し、該サセプタを反応容器内に配し
て、該サセプタ上の半導体基板を前記加熱装置により所
望の成長温度に加熱して、半導体基板の主表面上にエピ
タキシャル層を気相成長させてエピタキシャルウェーハ
を製造することを特徴としている。なお、サセプタの上
面側と裏面側との双方に、該サセプタ（基板）に略平行
にガスを流しながら気相成長を行うことが好ましく、こ
のようにすることで、基板より放出されるドーパントを
含むガスを、サセプタの下側を流れるガスにより孔部を
介して吸引させ、該孔部を介して好適にサセプタの下側
に放出させることができる。さらに、本発明のエピタキ
シャルウェーハの製造方法は、例えばボロン（硼素）あ
るいはヒ素（Ａｓ）が添加された半導体基板を用いる場
合に適用することが好ましい。
製造方法は、本発明の気相成長装置のサセプタの座ぐり
に半導体基板を配置し、該サセプタを反応容器内に配し
て、該サセプタ上の半導体基板を前記加熱装置により所
望の成長温度に加熱して、半導体基板の主表面上にエピ
タキシャル層を気相成長させてエピタキシャルウェーハ
を製造することを特徴としている。なお、サセプタの上
面側と裏面側との双方に、該サセプタ（基板）に略平行
にガスを流しながら気相成長を行うことが好ましく、こ
のようにすることで、基板より放出されるドーパントを
含むガスを、サセプタの下側を流れるガスにより孔部を
介して吸引させ、該孔部を介して好適にサセプタの下側
に放出させることができる。さらに、本発明のエピタキ
シャルウェーハの製造方法は、例えばボロン（硼素）あ
るいはヒ素（Ａｓ）が添加された半導体基板を用いる場
合に適用することが好ましい。
【００２０】ところで、上記においては、本発明のサセ
プタを用いて製造したエピタキシャルウェーハのエピタ
キシャル層の表面には、該エピタキシャル層の膜厚が周
囲と比べて大きいために隆起した隆起部が、サセプタの
孔部と対応する位置に形成されると説明したが、この隆
起部の大きさは、孔部の内径あるいは内幅を調節するこ
とに基づき制御できることが分かった。しかも、該孔部
の内径を、ある程度以上に小さく設定すると、該隆起部
を極めて小さくすることができ、該孔部の内径をさらに
小さく設定すると、該隆起部の発生を実質的に防止でき
ることが分かった。即ち、本発明のエピタキシャルウェ
ーハの製造方法は、製造されるエピタキシャルウェーハ
のエピタキシャル層の表面に、該エピタキシャル層の膜
厚が周囲と比べて大きいために形成される隆起部の大き
さを、前記サセプタの孔部の内径あるいは内幅を調節す
ることに基づき制御することを特徴としても良い。ま
た、本発明のサセプタは、前記孔部が筒形状をなす場
合、当該孔部の内径が３ｍｍ以下であることが好まし
く、このようにすることにより、形成される隆起部を極
めて小さく（例えば、高さが０．０５μｍ未満に）する
ことができる。さらに、本発明のサセプタは、前記筒形
状の孔部の内径が、２ｍｍ以下であることがより好まし
く、このようにすることにより、隆起部の発生を実質的
に防止できる。
プタを用いて製造したエピタキシャルウェーハのエピタ
キシャル層の表面には、該エピタキシャル層の膜厚が周
囲と比べて大きいために隆起した隆起部が、サセプタの
孔部と対応する位置に形成されると説明したが、この隆
起部の大きさは、孔部の内径あるいは内幅を調節するこ
とに基づき制御できることが分かった。しかも、該孔部
の内径を、ある程度以上に小さく設定すると、該隆起部
を極めて小さくすることができ、該孔部の内径をさらに
小さく設定すると、該隆起部の発生を実質的に防止でき
ることが分かった。即ち、本発明のエピタキシャルウェ
ーハの製造方法は、製造されるエピタキシャルウェーハ
のエピタキシャル層の表面に、該エピタキシャル層の膜
厚が周囲と比べて大きいために形成される隆起部の大き
さを、前記サセプタの孔部の内径あるいは内幅を調節す
ることに基づき制御することを特徴としても良い。ま
た、本発明のサセプタは、前記孔部が筒形状をなす場
合、当該孔部の内径が３ｍｍ以下であることが好まし
く、このようにすることにより、形成される隆起部を極
めて小さく（例えば、高さが０．０５μｍ未満に）する
ことができる。さらに、本発明のサセプタは、前記筒形
状の孔部の内径が、２ｍｍ以下であることがより好まし
く、このようにすることにより、隆起部の発生を実質的
に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る実施の形態について説明する。
係る実施の形態について説明する。
【００２２】〔第１の実施の形態〕先ず、図１を参照し
て、本実施の形態で説明するサセプタの一例としてのサ
セプタ１０について説明する。図１に示すように、サセ
プタ１０は、略円盤状に構成され、その主表面には、内
部に半導体基板Ｗ（図１（ａ）；以下、単に基板Ｗとも
いう。）が配置される座ぐり１１が形成されている。こ
の座ぐり１１は、例えば図１（ａ）に示すような状態に
基板Ｗの外周縁部を支持する円環状の上段座ぐり部１１
ａと、該上段座ぐり部１１ａよりも中心側下段に形成さ
れた下段座ぐり部１１ｂとを有する二段構成を成してい
る。なお、これら上段座ぐり部１１ａおよび下段座ぐり
部１１ｂは、例えばともに略平面に形成されている。こ
こで、基板Ｗの外周縁部には、面取部１５が形成されて
いるが、上段座ぐり部１１ａは、例えば面取部１５より
も内側部分から面取部１５にかけての部分を支持可能な
寸法に設定されていても良いし、或いは、面取部１５よ
りも内側部分のみを支持可能な寸法に設定されていても
良い。さらに、座ぐり１１の下段座ぐり部１１ｂには、
サセプタ１０の裏面に貫通し、気相成長の際にも開放状
態となる多数（例えば２０個以上）の孔部１２（図１
（ｂ）では一部の孔部１２にのみ符号を示す）が形成さ
れている。ここで、基板Ｗの外周縁部を支持する円環状
の上段座ぐり部１１ａよりも中心側に形成された下段座
ぐり部１１ｂに形成された孔部１２は、必然的に、上段
座ぐり部１１ａの最外周部に相当する座ぐり１１内の最
外周部よりも中心側に位置するとともに、基板Ｗの外周
端よりも中心側部分に臨むようになっている。各孔部１
２は、より具体的には、例えば下段座ぐり部１１ｂの最
外周部の円周上に等間隔に配されている。つまり、各孔
部１２は、座ぐり１１と中心が略等しい円周上に万遍な
く形成されており、しかも、各孔部１２は、基板Ｗ主裏
面の外周縁部に臨むようになっている。
て、本実施の形態で説明するサセプタの一例としてのサ
セプタ１０について説明する。図１に示すように、サセ
プタ１０は、略円盤状に構成され、その主表面には、内
部に半導体基板Ｗ（図１（ａ）；以下、単に基板Ｗとも
いう。）が配置される座ぐり１１が形成されている。こ
の座ぐり１１は、例えば図１（ａ）に示すような状態に
基板Ｗの外周縁部を支持する円環状の上段座ぐり部１１
ａと、該上段座ぐり部１１ａよりも中心側下段に形成さ
れた下段座ぐり部１１ｂとを有する二段構成を成してい
る。なお、これら上段座ぐり部１１ａおよび下段座ぐり
部１１ｂは、例えばともに略平面に形成されている。こ
こで、基板Ｗの外周縁部には、面取部１５が形成されて
いるが、上段座ぐり部１１ａは、例えば面取部１５より
も内側部分から面取部１５にかけての部分を支持可能な
寸法に設定されていても良いし、或いは、面取部１５よ
りも内側部分のみを支持可能な寸法に設定されていても
良い。さらに、座ぐり１１の下段座ぐり部１１ｂには、
サセプタ１０の裏面に貫通し、気相成長の際にも開放状
態となる多数（例えば２０個以上）の孔部１２（図１
（ｂ）では一部の孔部１２にのみ符号を示す）が形成さ
れている。ここで、基板Ｗの外周縁部を支持する円環状
の上段座ぐり部１１ａよりも中心側に形成された下段座
ぐり部１１ｂに形成された孔部１２は、必然的に、上段
座ぐり部１１ａの最外周部に相当する座ぐり１１内の最
外周部よりも中心側に位置するとともに、基板Ｗの外周
端よりも中心側部分に臨むようになっている。各孔部１
２は、より具体的には、例えば下段座ぐり部１１ｂの最
外周部の円周上に等間隔に配されている。つまり、各孔
部１２は、座ぐり１１と中心が略等しい円周上に万遍な
く形成されており、しかも、各孔部１２は、基板Ｗ主裏
面の外周縁部に臨むようになっている。
【００２３】次に、図２を参照して、本実施の形態で説
明するサセプタの他の一例としてのサセプタ２０につい
て説明する。このサセプタ２０は、以下に説明するよう
に、孔部１２の配置が上記のサセプタ１０と異なり、そ
の他の点ではサセプタ１０と同様であるので、同様の構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。す
なわち、図２に示すように、サセプタ２０の下段座ぐり
部１１ｂには、その全面に万遍なく配置された多数の孔
部１２が形成されている（図２（ｂ）では一部の孔部１
２にのみ符号を示す）。
明するサセプタの他の一例としてのサセプタ２０につい
て説明する。このサセプタ２０は、以下に説明するよう
に、孔部１２の配置が上記のサセプタ１０と異なり、そ
の他の点ではサセプタ１０と同様であるので、同様の構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。す
なわち、図２に示すように、サセプタ２０の下段座ぐり
部１１ｂには、その全面に万遍なく配置された多数の孔
部１２が形成されている（図２（ｂ）では一部の孔部１
２にのみ符号を示す）。
【００２４】なお、上記の各サセプタ１０，２０は、そ
れぞれ例えば炭化珪素で被覆されたグラファイトにより
構成されている。
れぞれ例えば炭化珪素で被覆されたグラファイトにより
構成されている。
【００２５】次に、図３を参照して、気相成長装置３０
の構成について説明する。図３に示すように、気相成長
装置３０は、上記サセプタ１０（或いは上記サセプタ２
０）と、該サセプタ１０（２０）が略水平状態で内部に
配される反応容器３１と、サセプタ１０（２０）を下面
側から支持して回転駆動するサセプタ支持部材３６と、
気相成長の際に基板Ｗを所望の成長温度に加熱するため
の加熱装置３２（具体的には、例えばハロゲンランプ）
と、反応ガスを反応容器３１内のサセプタ１０（２０）
上側の領域に導入し該サセプタ１０（２０）上の基板Ｗ
の主表面上に供給する反応ガス導入管３３と、反応容器
３１に対しこの反応ガス導入管３３と同じ側に設けられ
パージガスを反応容器３１内のサセプタ１０（２０）下
側の領域に導入するパージガス導入管３４と、これらパ
ージガス導入管３４および反応ガス導入管３３と反応容
器３１に対し逆側に設けられ反応容器３１からガスを排
気する排気管３５とを備えて概略構成されている。な
お、図３におけるサセプタ１０（２０）は、その模式的
配置を示すに過ぎない。
の構成について説明する。図３に示すように、気相成長
装置３０は、上記サセプタ１０（或いは上記サセプタ２
０）と、該サセプタ１０（２０）が略水平状態で内部に
配される反応容器３１と、サセプタ１０（２０）を下面
側から支持して回転駆動するサセプタ支持部材３６と、
気相成長の際に基板Ｗを所望の成長温度に加熱するため
の加熱装置３２（具体的には、例えばハロゲンランプ）
と、反応ガスを反応容器３１内のサセプタ１０（２０）
上側の領域に導入し該サセプタ１０（２０）上の基板Ｗ
の主表面上に供給する反応ガス導入管３３と、反応容器
３１に対しこの反応ガス導入管３３と同じ側に設けられ
パージガスを反応容器３１内のサセプタ１０（２０）下
側の領域に導入するパージガス導入管３４と、これらパ
ージガス導入管３４および反応ガス導入管３３と反応容
器３１に対し逆側に設けられ反応容器３１からガスを排
気する排気管３５とを備えて概略構成されている。な
お、図３におけるサセプタ１０（２０）は、その模式的
配置を示すに過ぎない。
【００２６】次に、上記気相成長装置３０を用いるエピ
タキシャルウェーハの製造方法について説明する。この
気相成長装置３０を用いて気相成長を行うには、基板Ｗ
を、その主表面が上を向くようにサセプタ１０（２０）
の座ぐり１１（の上段座ぐり部１１ａ）に載置し、該サ
セプタ１０（２０）上の基板Ｗを加熱装置３２により所
望の成長温度に加熱するとともに、反応ガス導入管３３
を介して基板Ｗの主表面上に反応ガスを略水平に供給す
る。この際、パージガス導入管３４を介してサセプタ１
０（２０）の下側にパージガスを略水平に導入する。従
って、気相成長中、サセプタ１０（２０）の上側には、
反応ガス流が、下側には、パージガス流が、それぞれサ
セプタ１０（２０）および基板Ｗと略平行に形成され
る。このようにして気相成長を行うことにより、基板Ｗ
の主表面上にエピタキシャル層を形成して、エピタキシ
ャルウェーハを製造することができる。
タキシャルウェーハの製造方法について説明する。この
気相成長装置３０を用いて気相成長を行うには、基板Ｗ
を、その主表面が上を向くようにサセプタ１０（２０）
の座ぐり１１（の上段座ぐり部１１ａ）に載置し、該サ
セプタ１０（２０）上の基板Ｗを加熱装置３２により所
望の成長温度に加熱するとともに、反応ガス導入管３３
を介して基板Ｗの主表面上に反応ガスを略水平に供給す
る。この際、パージガス導入管３４を介してサセプタ１
０（２０）の下側にパージガスを略水平に導入する。従
って、気相成長中、サセプタ１０（２０）の上側には、
反応ガス流が、下側には、パージガス流が、それぞれサ
セプタ１０（２０）および基板Ｗと略平行に形成され
る。このようにして気相成長を行うことにより、基板Ｗ
の主表面上にエピタキシャル層を形成して、エピタキシ
ャルウェーハを製造することができる。
【００２７】ここで、気相成長中は、基板Ｗを加熱する
ため、この加熱により基板Ｗに含まれるドーパントが基
板Ｗ外に外方拡散して気相中に放出される。また、気相
成長の直前には、例えば塩化水素ガスを基板Ｗ表面に流
すことにより気相エッチングを行って該表面の自然酸化
膜を除去したりするため、基板Ｗは僅かにエッチングさ
れてガス化する。さらに、反応ガス中には、原料ガスの
他に、キャリアガスとして例えば水素を含んでいる上、
上記パージガスとしても例えば水素を用いるため、この
水素によっても基板Ｗ（中でも特に、面取部１５）は僅
かにエッチングされてガス化する。従って、これらの理
由によっても、基板Ｗに含まれるドーパントが気相中に
放出される。つまり、これらいくつかの理由により、気
相成長の際には基板Ｗ内から気相中にドーパントが放出
されることになる。
ため、この加熱により基板Ｗに含まれるドーパントが基
板Ｗ外に外方拡散して気相中に放出される。また、気相
成長の直前には、例えば塩化水素ガスを基板Ｗ表面に流
すことにより気相エッチングを行って該表面の自然酸化
膜を除去したりするため、基板Ｗは僅かにエッチングさ
れてガス化する。さらに、反応ガス中には、原料ガスの
他に、キャリアガスとして例えば水素を含んでいる上、
上記パージガスとしても例えば水素を用いるため、この
水素によっても基板Ｗ（中でも特に、面取部１５）は僅
かにエッチングされてガス化する。従って、これらの理
由によっても、基板Ｗに含まれるドーパントが気相中に
放出される。つまり、これらいくつかの理由により、気
相成長の際には基板Ｗ内から気相中にドーパントが放出
されることになる。
【００２８】これに対し、本実施の形態のサセプタ１０
（２０）は、その座ぐり１１が、基板Ｗの外周縁部を支
持する上段座ぐり部１１ａと、該上段座ぐり部１１ａよ
りも中心側下段に形成された下段座ぐり部１１ｂとを有
する二段構成を成し、このうち下段座ぐり部１１ｂに、
裏面に貫通する孔部１２が形成されている。従って、気
相成長の際に基板Ｗから気相中に一旦放出されるドーパ
ントを、座ぐり１１に形成された孔部１２を介してサセ
プタ１０（２０）の下面側から好適に放出でき、これら
ドーパントが基板Ｗの主表面側に回り込んで基板Ｗ内に
再び取り込まれてしまうことを好適に抑制できる。よっ
て、半導体基板の裏面にオートドープ防止用の酸化膜を
形成しなくてもオートドープの発生を大幅に抑制でき、
結果、ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化が図れ
る。つまり、ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化
を容易に実現できる。しかも、孔部１２が、基板Ｗの外
周端よりも中心側部分に臨むような位置設定とされてい
るので、孔部１２が、気相成長中に基板Ｗの上側に形成
される気流に対し、基板Ｗの陰に位置することとなるた
め、該孔部１２を介してサセプタ１０（２０）下側のガ
スが基板Ｗの主表面側に流入することを抑制できる。よ
って、基板Ｗ内から放出されるドーパントが該基板Ｗの
主表面側に回り込んでしまうことを、より確実に抑制で
き、結果、オートドープの発生をより好適に抑制するこ
とができる。さらに、基板Ｗ主裏面の外周縁部に臨む位
置に形成された孔部１２を有すると、基板Ｗ内から放出
されるドーパントが該基板Ｗの主表面側に回り込んでし
まう前に孔部１２を介してサセプタの下側に放出するこ
とができる。加えて、上段座ぐり部１１ａに支持させて
基板Ｗを座ぐり１１内に配置した状態では、基板Ｗの主
裏面と下段座ぐり部１１ｂとの間に僅かに間隔が生じて
該間隔をガスが緩やかに流通可能となる。よって、例え
ばサセプタ１０のように、下段座ぐり部１１ｂの一部
（例えば最外周部）にのみ孔部１２が形成されている場
合でも、基板Ｗ内から放出されるドーパントを好適に下
面側から放出できる。なお、図１５に示すように、サセ
プタ１０を用いて製造したエピタキシャルウェーハＥＰ
Ｗは、エピタキシャル層の表面に、該エピタキシャル層
の膜厚が周囲と比べて大きいため点状に隆起した隆起部
Ｒ（図１５（ｂ）では一部の隆起部Ｒにのみ符号を示
す）が、多数の孔部１２（図１５（ａ）では一部の孔部
１２にのみ符号を示す）と対応する円周上に万遍なく形
成されているといった特徴を有することとなる。他方、
サセプタ２０を用いて製造したエピタキシャルウェーハ
は、エピタキシャル層の全面に、点状に隆起した隆起部
が、万遍なく形成されているといった特徴を有すること
となる。これら隆起部の高さは、シリコンエピタキシャ
ル層の厚さが約６μｍの場合、０．０５μｍ〜０．１μ
ｍ程度であった。これらエピタキシャルウェーハは、こ
のように、表面に隆起部を有するが、以下に説明するよ
うに、抵抗率（およびドーパント濃度）の面内分布が良
好なものとなる。
（２０）は、その座ぐり１１が、基板Ｗの外周縁部を支
持する上段座ぐり部１１ａと、該上段座ぐり部１１ａよ
りも中心側下段に形成された下段座ぐり部１１ｂとを有
する二段構成を成し、このうち下段座ぐり部１１ｂに、
裏面に貫通する孔部１２が形成されている。従って、気
相成長の際に基板Ｗから気相中に一旦放出されるドーパ
ントを、座ぐり１１に形成された孔部１２を介してサセ
プタ１０（２０）の下面側から好適に放出でき、これら
ドーパントが基板Ｗの主表面側に回り込んで基板Ｗ内に
再び取り込まれてしまうことを好適に抑制できる。よっ
て、半導体基板の裏面にオートドープ防止用の酸化膜を
形成しなくてもオートドープの発生を大幅に抑制でき、
結果、ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化が図れ
る。つまり、ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化
を容易に実現できる。しかも、孔部１２が、基板Ｗの外
周端よりも中心側部分に臨むような位置設定とされてい
るので、孔部１２が、気相成長中に基板Ｗの上側に形成
される気流に対し、基板Ｗの陰に位置することとなるた
め、該孔部１２を介してサセプタ１０（２０）下側のガ
スが基板Ｗの主表面側に流入することを抑制できる。よ
って、基板Ｗ内から放出されるドーパントが該基板Ｗの
主表面側に回り込んでしまうことを、より確実に抑制で
き、結果、オートドープの発生をより好適に抑制するこ
とができる。さらに、基板Ｗ主裏面の外周縁部に臨む位
置に形成された孔部１２を有すると、基板Ｗ内から放出
されるドーパントが該基板Ｗの主表面側に回り込んでし
まう前に孔部１２を介してサセプタの下側に放出するこ
とができる。加えて、上段座ぐり部１１ａに支持させて
基板Ｗを座ぐり１１内に配置した状態では、基板Ｗの主
裏面と下段座ぐり部１１ｂとの間に僅かに間隔が生じて
該間隔をガスが緩やかに流通可能となる。よって、例え
ばサセプタ１０のように、下段座ぐり部１１ｂの一部
（例えば最外周部）にのみ孔部１２が形成されている場
合でも、基板Ｗ内から放出されるドーパントを好適に下
面側から放出できる。なお、図１５に示すように、サセ
プタ１０を用いて製造したエピタキシャルウェーハＥＰ
Ｗは、エピタキシャル層の表面に、該エピタキシャル層
の膜厚が周囲と比べて大きいため点状に隆起した隆起部
Ｒ（図１５（ｂ）では一部の隆起部Ｒにのみ符号を示
す）が、多数の孔部１２（図１５（ａ）では一部の孔部
１２にのみ符号を示す）と対応する円周上に万遍なく形
成されているといった特徴を有することとなる。他方、
サセプタ２０を用いて製造したエピタキシャルウェーハ
は、エピタキシャル層の全面に、点状に隆起した隆起部
が、万遍なく形成されているといった特徴を有すること
となる。これら隆起部の高さは、シリコンエピタキシャ
ル層の厚さが約６μｍの場合、０．０５μｍ〜０．１μ
ｍ程度であった。これらエピタキシャルウェーハは、こ
のように、表面に隆起部を有するが、以下に説明するよ
うに、抵抗率（およびドーパント濃度）の面内分布が良
好なものとなる。
【００２９】次に、本実施の形態のサセプタ１０、２０
および、これらサセプタ１０，２０の比較対象としての
サセプタ１００（図１３；後述）と、孔部１２を有しな
い点でサセプタ１０と異なり、その他の点ではサセプタ
１０と同様のサセプタ（以下、「孔無しサセプタ」とい
う；図示略）と、をそれぞれ用いて、高濃度にボロン
（Ｂ）を添加したｐ+型のシリコン単結晶基板（主裏面
に酸化膜を有しない；以下、単に基板という。）の主表
面上に、ドーパントを添加しないで厚さ約６μｍのシリ
コンエピタキシャル層を気相成長することにより製造さ
れたシリコンエピタキシャルウェーハの抵抗率（単位：
Ω・ｃｍ）の面内分布を図４、図５および図６に示す。
ここで、サセプタ１００は、図１３に示すように、孔部
１２の配置が上記のサセプタ１０と異なり、その他の点
ではサセプタ１０と同様であるので、同様の構成要素に
は同一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、
サセプタ１００は、上段座ぐり部１１ａの最外周部、つ
まり、座ぐり１１の最外周部に孔部１２が形成されたも
のである（図１３（ｂ）では一部の孔部１２にのみ符号
を示す）。また、図４〜図６のうち、図４は、基板の抵
抗率が約７．０×１０-3Ω・ｃｍ〜８．０×１０-3Ω・
ｃｍの場合、図５は、基板の抵抗率が約１．０×１０-2
Ω・ｃｍ〜１．１×１０-2Ω・ｃｍの場合（図５では、
孔無しサセプタを用いたデータを省略。）、図６は、基
板の抵抗率が約１．４×１０-2Ω・ｃｍ〜１．５×１０
-2Ω・ｃｍの場合を、それぞれ示す。
および、これらサセプタ１０，２０の比較対象としての
サセプタ１００（図１３；後述）と、孔部１２を有しな
い点でサセプタ１０と異なり、その他の点ではサセプタ
１０と同様のサセプタ（以下、「孔無しサセプタ」とい
う；図示略）と、をそれぞれ用いて、高濃度にボロン
（Ｂ）を添加したｐ+型のシリコン単結晶基板（主裏面
に酸化膜を有しない；以下、単に基板という。）の主表
面上に、ドーパントを添加しないで厚さ約６μｍのシリ
コンエピタキシャル層を気相成長することにより製造さ
れたシリコンエピタキシャルウェーハの抵抗率（単位：
Ω・ｃｍ）の面内分布を図４、図５および図６に示す。
ここで、サセプタ１００は、図１３に示すように、孔部
１２の配置が上記のサセプタ１０と異なり、その他の点
ではサセプタ１０と同様であるので、同様の構成要素に
は同一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、
サセプタ１００は、上段座ぐり部１１ａの最外周部、つ
まり、座ぐり１１の最外周部に孔部１２が形成されたも
のである（図１３（ｂ）では一部の孔部１２にのみ符号
を示す）。また、図４〜図６のうち、図４は、基板の抵
抗率が約７．０×１０-3Ω・ｃｍ〜８．０×１０-3Ω・
ｃｍの場合、図５は、基板の抵抗率が約１．０×１０-2
Ω・ｃｍ〜１．１×１０-2Ω・ｃｍの場合（図５では、
孔無しサセプタを用いたデータを省略。）、図６は、基
板の抵抗率が約１．４×１０-2Ω・ｃｍ〜１．５×１０
-2Ω・ｃｍの場合を、それぞれ示す。
【００３０】これら図４〜図６に示すように、座ぐり１
１の最外周部に孔部１２が形成されたサセプタ１００を
用いた場合には、孔無しサセプタを用いた場合とほとん
ど差がない抵抗率の大きさおよび分布傾向を示し、いず
れの場合にも、基板周縁部では、中心と比べて抵抗率の
大きな低下が見られる。これに対し、サセプタ１０，２
０を用いた場合には、孔無しサセプタおよびサセプタ１
００を用いた場合と比べて、それぞれ抵抗率が大幅に上
昇しているのに加えて、中心部と比べたエピタキシャル
層周縁部における抵抗率の低下を大幅に低減できて、抵
抗率の面内均一化が図れていることが分かる。このこと
は、サセプタ１０，２０を用いた場合には、孔無しサセ
プタおよびサセプタ１００を用いた場合と比べて、放出
ドーパントが基板の主表面側に回り込んで再び取り込ま
れてしまうオートドープ現象を抑制できていることを顕
著にあらわしているといえる。
１の最外周部に孔部１２が形成されたサセプタ１００を
用いた場合には、孔無しサセプタを用いた場合とほとん
ど差がない抵抗率の大きさおよび分布傾向を示し、いず
れの場合にも、基板周縁部では、中心と比べて抵抗率の
大きな低下が見られる。これに対し、サセプタ１０，２
０を用いた場合には、孔無しサセプタおよびサセプタ１
００を用いた場合と比べて、それぞれ抵抗率が大幅に上
昇しているのに加えて、中心部と比べたエピタキシャル
層周縁部における抵抗率の低下を大幅に低減できて、抵
抗率の面内均一化が図れていることが分かる。このこと
は、サセプタ１０，２０を用いた場合には、孔無しサセ
プタおよびサセプタ１００を用いた場合と比べて、放出
ドーパントが基板の主表面側に回り込んで再び取り込ま
れてしまうオートドープ現象を抑制できていることを顕
著にあらわしているといえる。
【００３１】次に、本実施の形態のサセプタ２０を用い
て、抵抗率約７．０×１０-3Ω・ｃｍ〜８．０×１０
-3Ω・ｃｍのシリコン単結晶基板、抵抗率約１．０×
１０ -2Ω・ｃｍ〜１．１×１０-2Ω・ｃｍのシリコン単
結晶基板、抵抗率約１．４×１０-2Ω・ｃｍ〜１．５
×１０-2Ω・ｃｍのシリコン単結晶基板（いずれも、ボ
ロン（Ｂ）を添加し、主裏面に酸化膜を有しない；以
下、単に基板ともいう。）の主表面上に、ボロン（ドー
パント）を添加して厚さ約６μｍのｐ型のシリコンエピ
タキシャル層を気相成長することにより製造された抵抗
率約９．５Ω・ｃｍのシリコンエピタキシャルウェーハ
の抵抗率の面内分布を図７に示す。この図７に示すよう
に、〜において基板の抵抗率の違いによるエピタキ
シャル層における抵抗率の面内分布の差はほとんど表れ
ず、オートドープ現象の低減が図れていることが分か
る。
て、抵抗率約７．０×１０-3Ω・ｃｍ〜８．０×１０
-3Ω・ｃｍのシリコン単結晶基板、抵抗率約１．０×
１０ -2Ω・ｃｍ〜１．１×１０-2Ω・ｃｍのシリコン単
結晶基板、抵抗率約１．４×１０-2Ω・ｃｍ〜１．５
×１０-2Ω・ｃｍのシリコン単結晶基板（いずれも、ボ
ロン（Ｂ）を添加し、主裏面に酸化膜を有しない；以
下、単に基板ともいう。）の主表面上に、ボロン（ドー
パント）を添加して厚さ約６μｍのｐ型のシリコンエピ
タキシャル層を気相成長することにより製造された抵抗
率約９．５Ω・ｃｍのシリコンエピタキシャルウェーハ
の抵抗率の面内分布を図７に示す。この図７に示すよう
に、〜において基板の抵抗率の違いによるエピタキ
シャル層における抵抗率の面内分布の差はほとんど表れ
ず、オートドープ現象の低減が図れていることが分か
る。
【００３２】以上のように、本実施のサセプタ１０，２
０、このサセプタ１０（２０）を備える気相成長装置３
０およびこの気相成長装置３０を用いるエピタキシャル
ウェーハの製造方法によれば、気相成長時の加熱によっ
て基板Ｗから外方拡散するドーパント、或いは、気相エ
ッチングにより基板Ｗの面取部１５から主に放出される
ドーパントを、サセプタ１０（２０）の座ぐり１１の最
外周部よりも中心側に形成された孔部１２を介してサセ
プタ１０（２０）の下面側から好適に放出できるので、
これらドーパントが基板Ｗの主表面側に回り込んでしま
うことを好適に抑制できる。よって、基板Ｗの裏面にオ
ートドープ防止用の酸化膜を形成しなくてもオートドー
プの発生を大幅に抑制でき、結果、ドーパント濃度およ
び抵抗率の面内均一化が図れる。つまり、ドーパント濃
度および抵抗率の面内均一化を容易に実現できる。
０、このサセプタ１０（２０）を備える気相成長装置３
０およびこの気相成長装置３０を用いるエピタキシャル
ウェーハの製造方法によれば、気相成長時の加熱によっ
て基板Ｗから外方拡散するドーパント、或いは、気相エ
ッチングにより基板Ｗの面取部１５から主に放出される
ドーパントを、サセプタ１０（２０）の座ぐり１１の最
外周部よりも中心側に形成された孔部１２を介してサセ
プタ１０（２０）の下面側から好適に放出できるので、
これらドーパントが基板Ｗの主表面側に回り込んでしま
うことを好適に抑制できる。よって、基板Ｗの裏面にオ
ートドープ防止用の酸化膜を形成しなくてもオートドー
プの発生を大幅に抑制でき、結果、ドーパント濃度およ
び抵抗率の面内均一化が図れる。つまり、ドーパント濃
度および抵抗率の面内均一化を容易に実現できる。
【００３３】＜変形例１＞上記においては、上段座ぐり
部１１ａと下段座ぐり部１１ｂとのうち、下段座ぐり部
１１ｂに孔部１２が形成されたサセプタ１０，２０につ
いてのみ説明したが、例えば図８に示すように、孔部１
２が上段座ぐり部１１ａに形成されたサセプタ４０であ
っても良い。このサセプタ４０は、以下に説明するよう
に、孔部１２の配置が上記のサセプタ１０と異なり、そ
の他の点ではサセプタ１０と同様であるので、同様の構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。す
なわち、サセプタ４０の上段座ぐり部１１ａには、基板
Ｗの面取部１５の裏面に臨む位置（ただし、基板Ｗの外
周端よりも中心側の位置）に孔部１２が形成されている
（図８（ｂ）では一部の孔部１２にのみ符号を示す）。
この変形例１によれば、気相成長の過程で最も顕著に気
相エッチングされる箇所である面取部１５から放出され
るドーパントを、孔部１２を介してサセプタ４０の下側
に放出することができるので、オートドープの発生をよ
り好適に防止することができる。しかも、孔部１２が、
基板Ｗの外周端よりも中心側部分に臨むような位置設定
とされているので、孔部１２が、気相成長中に基板Ｗの
上側に形成される気流に対し、基板Ｗの陰に位置するの
で、該孔部１２を介してサセプタ１０（２０）下側のガ
スが基板Ｗの主表面側に流入することを抑制できるの
で、基板Ｗから放出されるドーパントを含むガスが、基
板Ｗの上側に回り込んでしまうことも抑制できる。
部１１ａと下段座ぐり部１１ｂとのうち、下段座ぐり部
１１ｂに孔部１２が形成されたサセプタ１０，２０につ
いてのみ説明したが、例えば図８に示すように、孔部１
２が上段座ぐり部１１ａに形成されたサセプタ４０であ
っても良い。このサセプタ４０は、以下に説明するよう
に、孔部１２の配置が上記のサセプタ１０と異なり、そ
の他の点ではサセプタ１０と同様であるので、同様の構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。す
なわち、サセプタ４０の上段座ぐり部１１ａには、基板
Ｗの面取部１５の裏面に臨む位置（ただし、基板Ｗの外
周端よりも中心側の位置）に孔部１２が形成されている
（図８（ｂ）では一部の孔部１２にのみ符号を示す）。
この変形例１によれば、気相成長の過程で最も顕著に気
相エッチングされる箇所である面取部１５から放出され
るドーパントを、孔部１２を介してサセプタ４０の下側
に放出することができるので、オートドープの発生をよ
り好適に防止することができる。しかも、孔部１２が、
基板Ｗの外周端よりも中心側部分に臨むような位置設定
とされているので、孔部１２が、気相成長中に基板Ｗの
上側に形成される気流に対し、基板Ｗの陰に位置するの
で、該孔部１２を介してサセプタ１０（２０）下側のガ
スが基板Ｗの主表面側に流入することを抑制できるの
で、基板Ｗから放出されるドーパントを含むガスが、基
板Ｗの上側に回り込んでしまうことも抑制できる。
【００３４】＜変形例２＞上記においては、座ぐり１１
が、上段座ぐり部１１ａと下段座ぐり部１１ｂとを有す
る２段構成を成しているサセプタ１０，２０，４０につ
いてのみ説明したが、本発明はこれに限らず、要は、孔
部１２が、座ぐり１１の最外周部よりも中心側に配置さ
れていれば良く、例えば図９および図１０に示すよう
に、座ぐり１１が一段のみのサセプタ５０或いはサセプ
タ６０であっても良い。この場合に、図１０に示すよう
に、例えば基板Ｗの面取部１５よりも中心側の主裏面に
臨む位置に多数の孔部１２が形成されていても良いし、
図９に示すように、面取部１５の裏面に臨む位置に多数
の孔部１２が形成されていても良い。特に、後者の場
合、気相成長の過程で最も顕著に気相エッチングされる
箇所である面取部１５から放出されるドーパントを、孔
部１２を介してサセプタ５０の下側に放出することがで
きるので、オートドープの発生をより好適に防止するこ
とができる。さらに、座ぐり１１が一段のみの場合の孔
部１２は、例えば図９および図１０に示すように、座ぐ
り１１と中心が略等しい円周上に多数を配置しても良い
し、図示は省略するが座ぐり１１の全面に万遍なく多数
を配置しても良い。
が、上段座ぐり部１１ａと下段座ぐり部１１ｂとを有す
る２段構成を成しているサセプタ１０，２０，４０につ
いてのみ説明したが、本発明はこれに限らず、要は、孔
部１２が、座ぐり１１の最外周部よりも中心側に配置さ
れていれば良く、例えば図９および図１０に示すよう
に、座ぐり１１が一段のみのサセプタ５０或いはサセプ
タ６０であっても良い。この場合に、図１０に示すよう
に、例えば基板Ｗの面取部１５よりも中心側の主裏面に
臨む位置に多数の孔部１２が形成されていても良いし、
図９に示すように、面取部１５の裏面に臨む位置に多数
の孔部１２が形成されていても良い。特に、後者の場
合、気相成長の過程で最も顕著に気相エッチングされる
箇所である面取部１５から放出されるドーパントを、孔
部１２を介してサセプタ５０の下側に放出することがで
きるので、オートドープの発生をより好適に防止するこ
とができる。さらに、座ぐり１１が一段のみの場合の孔
部１２は、例えば図９および図１０に示すように、座ぐ
り１１と中心が略等しい円周上に多数を配置しても良い
し、図示は省略するが座ぐり１１の全面に万遍なく多数
を配置しても良い。
【００３５】＜変形例３＞上記においては、いずれも孔
部１２が円筒形状である例について説明したが、例えば
内空断面が矩形状をなすような、円筒以外の筒形状であ
っても良い。また、本発明はこれに限らず、例えば図１
１に示すサセプタ７０のように、孔部１２がスリット状
であっても良い。このサセプタ７０は、以下に説明する
ように、孔部１２の形状が上記のサセプタ１０と異な
り、その他の点ではサセプタ１０と同様であるので、同
様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略す
る。この変形例３の場合、例えば図１１に示すように、
下段座ぐり部１１ｂ（の例えば最外周部）に座ぐり１１
と中心が略等しい円周に沿う、スリット状（つまり、円
弧状）の孔部１２を形成することが挙げられ、さらに複
数の該孔部１２を、該円周上に均等に配置することが挙
げられる。なお、図示は省略するが、座ぐり１１と中心
が略等しい複数の同心円にそれぞれ沿うスリット状の複
数の孔部１２を形成することとしても良い。また、座ぐ
り１１が一段のみのサセプタに、スリット状の孔部を適
用しても良い。なお、サセプタ７０を用いて製造したエ
ピタキシャルウェーハは、エピタキシャル層の表面の、
各孔部１２と対応する部分には、膜厚が周囲と比べて大
きいため円弧状に隆起した隆起部が形成されているとい
った特徴を有することとなる。これら隆起部の高さは、
シリコンエピタキシャル層の厚さが約６μｍの場合、
０．０５μｍ〜０．１μｍ程度であった。
部１２が円筒形状である例について説明したが、例えば
内空断面が矩形状をなすような、円筒以外の筒形状であ
っても良い。また、本発明はこれに限らず、例えば図１
１に示すサセプタ７０のように、孔部１２がスリット状
であっても良い。このサセプタ７０は、以下に説明する
ように、孔部１２の形状が上記のサセプタ１０と異な
り、その他の点ではサセプタ１０と同様であるので、同
様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略す
る。この変形例３の場合、例えば図１１に示すように、
下段座ぐり部１１ｂ（の例えば最外周部）に座ぐり１１
と中心が略等しい円周に沿う、スリット状（つまり、円
弧状）の孔部１２を形成することが挙げられ、さらに複
数の該孔部１２を、該円周上に均等に配置することが挙
げられる。なお、図示は省略するが、座ぐり１１と中心
が略等しい複数の同心円にそれぞれ沿うスリット状の複
数の孔部１２を形成することとしても良い。また、座ぐ
り１１が一段のみのサセプタに、スリット状の孔部を適
用しても良い。なお、サセプタ７０を用いて製造したエ
ピタキシャルウェーハは、エピタキシャル層の表面の、
各孔部１２と対応する部分には、膜厚が周囲と比べて大
きいため円弧状に隆起した隆起部が形成されているとい
った特徴を有することとなる。これら隆起部の高さは、
シリコンエピタキシャル層の厚さが約６μｍの場合、
０．０５μｍ〜０．１μｍ程度であった。
【００３６】＜変形例４＞上記においては、孔部１２が
円筒形状又はスリット状である例について説明したが、
本発明はこれに限らず、例えば図１２に示すサセプタ８
０のように、孔部１２が円環状であっても良い。このサ
セプタ８０は、以下に説明する点が上記のサセプタ１０
と異なり、その他の点ではサセプタ１０と同様であるの
で、同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を
省略する。サセプタ８０は、例えば上段座ぐり部１１ａ
等を有する外周側部分８０ａと、下段座ぐり部１１ｂを
構成する内周側部分８０ｂとに分割された分割構造をな
している。ここで、外周側部分８０ａの中央の開口部８
０ｃの内径は、内周側部分８０ｂの外径と比べて、大き
く設定されている。そして、外周側部分８０ａの開口部
８０ｃ内に、該開口部８０ｃの内周壁に接しないように
内周側部分８０ｂを配置することにより、内周側部分８
０ｂと外周側部分８０ａとの間隔に、円環状の孔部１２
が形成される。この状態のサセプタ８０を用いて気相成
長を行うことにより、上記と同様に、オートドープの発
生を抑制することができる。また、座ぐり１１が一段の
みのサセプタに、サセプタ８０と同様の手法で形成する
円環状の孔部１２を適用しても良い。なお、サセプタ８
０を用いて製造したエピタキシャルウェーハは、エピタ
キシャル層の表面の、孔部１２と対応する部分には、膜
厚が周囲と比べて大きいため円環状に隆起した隆起部が
形成されているといった特徴を有することとなる。これ
ら隆起部の高さは、シリコンエピタキシャル層の厚さが
約６μｍの場合、０．０５μｍ〜０．１μｍ程度であ
る。
円筒形状又はスリット状である例について説明したが、
本発明はこれに限らず、例えば図１２に示すサセプタ８
０のように、孔部１２が円環状であっても良い。このサ
セプタ８０は、以下に説明する点が上記のサセプタ１０
と異なり、その他の点ではサセプタ１０と同様であるの
で、同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を
省略する。サセプタ８０は、例えば上段座ぐり部１１ａ
等を有する外周側部分８０ａと、下段座ぐり部１１ｂを
構成する内周側部分８０ｂとに分割された分割構造をな
している。ここで、外周側部分８０ａの中央の開口部８
０ｃの内径は、内周側部分８０ｂの外径と比べて、大き
く設定されている。そして、外周側部分８０ａの開口部
８０ｃ内に、該開口部８０ｃの内周壁に接しないように
内周側部分８０ｂを配置することにより、内周側部分８
０ｂと外周側部分８０ａとの間隔に、円環状の孔部１２
が形成される。この状態のサセプタ８０を用いて気相成
長を行うことにより、上記と同様に、オートドープの発
生を抑制することができる。また、座ぐり１１が一段の
みのサセプタに、サセプタ８０と同様の手法で形成する
円環状の孔部１２を適用しても良い。なお、サセプタ８
０を用いて製造したエピタキシャルウェーハは、エピタ
キシャル層の表面の、孔部１２と対応する部分には、膜
厚が周囲と比べて大きいため円環状に隆起した隆起部が
形成されているといった特徴を有することとなる。これ
ら隆起部の高さは、シリコンエピタキシャル層の厚さが
約６μｍの場合、０．０５μｍ〜０．１μｍ程度であ
る。
【００３７】〔第２の実施の形態〕上記の第１の実施の
形態では、サセプタ１０、２０、４０、５０、６０、７
０、８０等を用いて製造したエピタキシャルウェーハの
エピタキシャル層の表面には、該エピタキシャル層の膜
厚が周囲と比べて大きいために隆起した隆起部が、サセ
プタ１０〜８０の孔部１２と対応する位置に形成される
と説明したが、この隆起部の大きさは、孔部１２の内径
あるいは内幅を調節することに基づき制御できることが
分かった。即ち、本実施の形態では、製造されるエピタ
キシャルウェーハのエピタキシャル層の表面に、該エピ
タキシャル層の膜厚が周囲と比べて大きいために形成さ
れる隆起部の大きさを、サセプタの孔部１２の内径を調
節することに基づき制御する例について説明する。
形態では、サセプタ１０、２０、４０、５０、６０、７
０、８０等を用いて製造したエピタキシャルウェーハの
エピタキシャル層の表面には、該エピタキシャル層の膜
厚が周囲と比べて大きいために隆起した隆起部が、サセ
プタ１０〜８０の孔部１２と対応する位置に形成される
と説明したが、この隆起部の大きさは、孔部１２の内径
あるいは内幅を調節することに基づき制御できることが
分かった。即ち、本実施の形態では、製造されるエピタ
キシャルウェーハのエピタキシャル層の表面に、該エピ
タキシャル層の膜厚が周囲と比べて大きいために形成さ
れる隆起部の大きさを、サセプタの孔部１２の内径を調
節することに基づき制御する例について説明する。
【００３８】先ず、図１４に、サセプタ１０を用いてエ
ピタキシャルウェーハを製造する場合の、該サセプタ１
０の筒形状をなす孔部１２の内径（直径）と、隆起部の
高さとの関係を示す。この図１４に示すように、サセプ
タ１０の孔部１２の内径が４ｍｍの場合には、隆起部の
高さが０．１μｍ以上となる。これに対し、該サセプタ
１０の孔部１２の内径を３ｍｍに変更すると、隆起部の
高さを０．０５μｍ未満（具体的には０．０２μｍ程
度）に減少させることができる。つまり、サセプタ１０
の筒形状をなす孔部１２の内径を３ｍｍ以下に設定する
と、該隆起部を極めて小さくすることができる。さら
に、図１４に示すように、サセプタ１０の筒形状をなす
孔部１２の内径を２ｍｍに変更すると、該隆起部の高さ
は実質的に０となる。つまり、サセプタ１０の孔部１２
の内径を２ｍｍ以下に設定すると、隆起部の発生を実質
的に防止できる。なお、サセプタ１０の筒形状をなす孔
部１２の内径を１．５ｍｍに設定した場合は、図１４に
示すように、該内径が２ｍｍの場合よりも、隆起部の高
さがさらに小さくなるが、いずれも該高さは実質的に０
である。
ピタキシャルウェーハを製造する場合の、該サセプタ１
０の筒形状をなす孔部１２の内径（直径）と、隆起部の
高さとの関係を示す。この図１４に示すように、サセプ
タ１０の孔部１２の内径が４ｍｍの場合には、隆起部の
高さが０．１μｍ以上となる。これに対し、該サセプタ
１０の孔部１２の内径を３ｍｍに変更すると、隆起部の
高さを０．０５μｍ未満（具体的には０．０２μｍ程
度）に減少させることができる。つまり、サセプタ１０
の筒形状をなす孔部１２の内径を３ｍｍ以下に設定する
と、該隆起部を極めて小さくすることができる。さら
に、図１４に示すように、サセプタ１０の筒形状をなす
孔部１２の内径を２ｍｍに変更すると、該隆起部の高さ
は実質的に０となる。つまり、サセプタ１０の孔部１２
の内径を２ｍｍ以下に設定すると、隆起部の発生を実質
的に防止できる。なお、サセプタ１０の筒形状をなす孔
部１２の内径を１．５ｍｍに設定した場合は、図１４に
示すように、該内径が２ｍｍの場合よりも、隆起部の高
さがさらに小さくなるが、いずれも該高さは実質的に０
である。
【００３９】以上のように、本実施の形態によれば、製
造されるエピタキシャルウェーハのエピタキシャル層の
表面に、該エピタキシャル層の膜厚が周囲と比べて大き
いために形成される隆起部の大きさを、サセプタ１０の
孔部１２の内径あるいは内幅を調節することに基づき制
御することができる。さらに、サセプタ１０は、筒形状
をなす孔部１２の内径が３ｍｍ以下であることが好まし
く、このようにすることにより、形成される隆起部を極
めて小さく（例えば、高さが０．０５μｍ未満に）する
ことができる。さらに、サセプタ１０は、筒形状をなす
孔部１２の内径が２ｍｍ以下であることがより好まし
く、このようにすることにより、隆起部の発生を実質的
に防止できる。
造されるエピタキシャルウェーハのエピタキシャル層の
表面に、該エピタキシャル層の膜厚が周囲と比べて大き
いために形成される隆起部の大きさを、サセプタ１０の
孔部１２の内径あるいは内幅を調節することに基づき制
御することができる。さらに、サセプタ１０は、筒形状
をなす孔部１２の内径が３ｍｍ以下であることが好まし
く、このようにすることにより、形成される隆起部を極
めて小さく（例えば、高さが０．０５μｍ未満に）する
ことができる。さらに、サセプタ１０は、筒形状をなす
孔部１２の内径が２ｍｍ以下であることがより好まし
く、このようにすることにより、隆起部の発生を実質的
に防止できる。
【００４０】なお、サセプタ１０に限らず、２０、４
０、５０、６０、７０、８０等についても、同様に、サ
セプタ１０の孔部１２を（孔部１２が筒形状の場合は、
該孔部１２の内径を、孔部１２がスリット状或いは円環
状の場合は該孔部１２の内幅を）調節することに基づき
隆起部の大きさを制御することができる。
０、５０、６０、７０、８０等についても、同様に、サ
セプタ１０の孔部１２を（孔部１２が筒形状の場合は、
該孔部１２の内径を、孔部１２がスリット状或いは円環
状の場合は該孔部１２の内幅を）調節することに基づき
隆起部の大きさを制御することができる。
【００４１】また、上記の各実施の形態では、ｐ+型の
シリコン単結晶基板上にｐ型のシリコンエピタキシャル
層を気相成長させる例についてのみ説明したが、本発明
はこれに限らず、例えばヒ素が添加されてｎ+型のシリ
コン単結晶基板上にｎ型のシリコンエピタキシャル層を
気相成長させる場合、ｎ+型のシリコン単結晶基板上に
ｐ型のシリコンエピタキシャル層を気相成長させる場合
およびｐ+型のシリコン単結晶基板上にｎ型のシリコン
エピタキシャル層を気相成長させる場合等に、本発明の
サセプタ、気相成長装置およびエピタキシャルウェーハ
の製造方法を適用しても良く、この場合にも、抵抗率
（ドーパント濃度）の面内均一化が図れる。また、枚葉
式のサセプタに本発明を適用した例についてのみ説明し
たが、これに限らず、多数枚式のサセプタに適用しても
良い。さらに、いわゆるリフトピン方式のサセプタに、
本発明を適用しても良い。すなわち、サセプタの座ぐり
には、本発明に係る孔部１２の他に、リフトピン貫通用
の孔部が別途形成されていても良い。
シリコン単結晶基板上にｐ型のシリコンエピタキシャル
層を気相成長させる例についてのみ説明したが、本発明
はこれに限らず、例えばヒ素が添加されてｎ+型のシリ
コン単結晶基板上にｎ型のシリコンエピタキシャル層を
気相成長させる場合、ｎ+型のシリコン単結晶基板上に
ｐ型のシリコンエピタキシャル層を気相成長させる場合
およびｐ+型のシリコン単結晶基板上にｎ型のシリコン
エピタキシャル層を気相成長させる場合等に、本発明の
サセプタ、気相成長装置およびエピタキシャルウェーハ
の製造方法を適用しても良く、この場合にも、抵抗率
（ドーパント濃度）の面内均一化が図れる。また、枚葉
式のサセプタに本発明を適用した例についてのみ説明し
たが、これに限らず、多数枚式のサセプタに適用しても
良い。さらに、いわゆるリフトピン方式のサセプタに、
本発明を適用しても良い。すなわち、サセプタの座ぐり
には、本発明に係る孔部１２の他に、リフトピン貫通用
の孔部が別途形成されていても良い。
【００４２】
【発明の効果】本発明のサセプタ、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によれば、気相成長
の際に半導体基板内から放出されるドーパントを、サセ
プタの座ぐりに形成された孔部を介してサセプタの下面
側から好適に放出できるので、これらドーパントが基板
の主表面側に回り込んでしまうことを好適に抑制でき
る。よって、基板の裏面にオートドープ防止用の酸化膜
を形成しなくてもオートドープの発生を大幅に抑制で
き、結果、ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化が
図れる。つまり、ドーパント濃度および抵抗率の面内均
一化を容易に実現できる。
エピタキシャルウェーハの製造方法によれば、気相成長
の際に半導体基板内から放出されるドーパントを、サセ
プタの座ぐりに形成された孔部を介してサセプタの下面
側から好適に放出できるので、これらドーパントが基板
の主表面側に回り込んでしまうことを好適に抑制でき
る。よって、基板の裏面にオートドープ防止用の酸化膜
を形成しなくてもオートドープの発生を大幅に抑制で
き、結果、ドーパント濃度および抵抗率の面内均一化が
図れる。つまり、ドーパント濃度および抵抗率の面内均
一化を容易に実現できる。
【図１】本発明に係るサセプタの一例を示す図であり、
このうち（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。
このうち（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明に係るサセプタの一例を示す図であり、
このうち（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。
このうち（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】本発明に係る気相成長装置を示す模式図であ
る。
る。
【図４】シリコンエピタキシャルウェーハの抵抗率の面
内分布を示す図である。
内分布を示す図である。
【図５】シリコンエピタキシャルウェーハの抵抗率の面
内分布を示す図である。
内分布を示す図である。
【図６】シリコンエピタキシャルウェーハの抵抗率の面
内分布を示す図である。
内分布を示す図である。
【図７】シリコンエピタキシャルウェーハの抵抗率の面
内分布を示す図である。
内分布を示す図である。
【図８】本発明に係るサセプタの一例を示す図であり、
このうち（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。
このうち（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。
【図９】本発明に係るサセプタの一例を示す正面断面図
である。
である。
【図１０】本発明に係るサセプタの一例を示す正面断面
図である。
図である。
【図１１】本発明に係るサセプタの一例を示す正面断面
図である。
図である。
【図１２】本発明に係るサセプタの一例を示す正面断面
図である。
図である。
【図１３】本発明に係るサセプタの比較対照としてのサ
セプタを示す図であり、このうち（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は平面図である。
セプタを示す図であり、このうち（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は平面図である。
【図１４】サセプタの孔部の内径と隆起部の高さとの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図１５】（ａ）はサセプタの孔部の位置を示し、
（ｂ）はシリコンエピタキシャルウェーハに形成される
隆起部の位置を示し、これら（ａ）、（ｂ）の対比によ
り、サセプタの孔部とシリコンエピタキシャルウェーハ
の隆起部との位置的な対応を示す。
（ｂ）はシリコンエピタキシャルウェーハに形成される
隆起部の位置を示し、これら（ａ）、（ｂ）の対比によ
り、サセプタの孔部とシリコンエピタキシャルウェーハ
の隆起部との位置的な対応を示す。
【図１６】従来のサセプタを示す要部拡大正面断面図で
ある。
ある。
１０ サセプタ
２０ サセプタ
１１ 座ぐり
１１ａ 上段座ぐり部
１１ｂ 下段座ぐり部
１２ 孔部
４０ サセプタ
５０ サセプタ
６０ サセプタ
７０ サセプタ
８０ サセプタ
Ｗ 半導体基板
１５ 面取部
ＥＰＷ エピタキシャルウェーハ
Ｒ 隆起部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 秋山 謙二
福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平
150番地 信越半導体株式会社白河工場内
(72)発明者 大瀬 広樹
福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平
150番地 信越半導体株式会社半導体白河
研究所内
Ｆターム(参考） 4K030 BB01 CA04 CA12 GA02 LA12
5F045 AA04 AB02 BB06 BB08 DP02
EM02 EM06
Claims (26)
- 【請求項１】 気相成長の際に半導体基板を支持するサ
セプタにおいて、上面には、内部に半導体基板が配置さ
れる座ぐりが形成され、該座ぐりは、半導体基板の外周
縁部を支持する上段座ぐり部と、該上段座ぐり部よりも
中心側下段に形成された下段座ぐり部とを有する二段構
成を成し、前記下段座ぐり部に、裏面に貫通し、気相成
長の際にも開放状態となる孔部が形成されていることを
特徴とするサセプタ。 - 【請求項２】 気相成長の際に半導体基板を支持するサ
セプタにおいて、上面には、内部に半導体基板が配置さ
れる座ぐりが形成され、該座ぐり内の最外周部よりも中
心側に、裏面に貫通し、気相成長の際にも開放状態とな
る孔部が形成されていることを特徴とするサセプタ。 - 【請求項３】 前記孔部が、半導体基板の外周端よりも
中心側部分に臨むような位置設定とされていることを特
徴とする請求項２記載のサセプタ。 - 【請求項４】 半導体基板の外周縁部に形成された面取
部の裏面に臨む位置に形成された前記孔部を有すること
を特徴とする請求項２又は３記載のサセプタ。 - 【請求項５】 前記座ぐりの全面に万遍なく形成された
多数の孔部を有することを特徴とする請求項２〜４のい
ずれかに記載のサセプタ。 - 【請求項６】 半導体基板主裏面の外周縁部に臨む位置
に形成された前記孔部を有することを特徴とする請求項
１〜５のいずれかに記載の記載のサセプタ。 - 【請求項７】 前記座ぐりと中心が略等しい円周上に万
遍なく形成された多数の孔部を有することを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載のサセプタ。 - 【請求項８】 前記座ぐりと中心が略等しい円周上に円
弧状に形成された孔部を有することを特徴とする請求項
１〜６のいずれかに記載のサセプタ。 - 【請求項９】 前記座ぐりと中心が略等しい円環状の孔
部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
記載のサセプタ。 - 【請求項１０】 前記下段座ぐり部の全面に万遍なく形
成された多数の孔部を有することを特徴とする請求項１
記載のサセプタ。 - 【請求項１１】 ３つ以上の前記孔部を有することを特
徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のサセプタ。 - 【請求項１２】 １０以上の前記孔部を有することを特
徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のサセプタ。 - 【請求項１３】 ２０以上の前記孔部を有することを特
徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のサセプタ。 - 【請求項１４】 前記孔部が筒形状をなし、当該孔部の
内径が３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７
あるいは請求項１０〜１３のいずれかに記載のサセプ
タ。 - 【請求項１５】 前記孔部が筒形状をなし、当該孔部の
内径が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７
あるいは請求項１０〜１３のいずれかに記載のサセプ
タ。 - 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれかに記載のサ
セプタと、前記座ぐりに半導体基板を配置した前記サセ
プタを内部に配して半導体基板の主表面上にエピタキシ
ャル層を気相成長させるための反応容器と、気相成長の
際に半導体基板を加熱するための加熱装置と、を備える
ことを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の気相成長装置のサセ
プタの座ぐりに半導体基板を配置し、該サセプタを反応
容器内に配して、該サセプタ上の半導体基板を前記加熱
装置により加熱して、半導体基板の主表面上にエピタキ
シャル層を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製
造することを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造
方法。 - 【請求項１８】 前記サセプタの上面側と裏面側との双
方に、該サセプタに略平行にガスを流しながら気相成長
を行うことを特徴とする請求項１７記載のエピタキシャ
ルウェーハの製造方法。 - 【請求項１９】 前記半導体基板として、ボロンが添加
されたものを用いることを特徴とする請求項１７又は１
８記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。 - 【請求項２０】 前記半導体基板として、ヒ素が添加さ
れたものを用いることを特徴とする請求項１７又は１８
記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。 - 【請求項２１】 製造されるエピタキシャルウェーハの
エピタキシャル層の表面に、該エピタキシャル層の膜厚
が周囲と比べて大きいために形成される隆起部の大きさ
を、前記サセプタの孔部の内径あるいは内幅を調節する
ことに基づき制御することを特徴とする請求項１７記載
のエピタキシャルウェーハの製造方法。 - 【請求項２２】 エピタキシャル層の表面に、膜厚が周
囲と比べて大きいため点状に隆起した隆起部が円周上に
万遍なく形成されていることを特徴とするエピタキシャ
ルウェーハ。 - 【請求項２３】 エピタキシャル層の全面に、膜厚が周
囲と比べて大きいため点状に隆起した隆起部が万遍なく
形成されていることを特徴とするエピタキシャルウェー
ハ。 - 【請求項２４】 エピタキシャル層の表面に、膜厚が周
囲と比べて大きいため円弧状に隆起した隆起部が形成さ
れていることを特徴とするエピタキシャルウェーハ。 - 【請求項２５】 エピタキシャル層の表面に、膜厚が周
囲と比べて大きいため円環状に隆起した隆起部が形成さ
れていることを特徴とするエピタキシャルウェーハ。 - 【請求項２６】 前記隆起部は、サセプタの孔部と対応
する位置に形成されていることを特徴とする請求項２２
〜２５のいずれかに記載のエピタキシャルウェーハ。
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| CNB028276418A CN100338734C (zh) | 2001-11-30 | 2002-11-27 | 基座、气相生长装置、外延晶片的制造装置、外延晶片的制造方法和外延晶片 |
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