JP2003532612A - オートドーピングおよび後面ハローがないエピタキシャルシリコンウエハ - Google Patents
オートドーピングおよび後面ハローがないエピタキシャルシリコンウエハInfo
- Publication number
- JP2003532612A JP2003532612A JP2001582618A JP2001582618A JP2003532612A JP 2003532612 A JP2003532612 A JP 2003532612A JP 2001582618 A JP2001582618 A JP 2001582618A JP 2001582618 A JP2001582618 A JP 2001582618A JP 2003532612 A JP2003532612 A JP 2003532612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- wafer
- epitaxial
- single crystal
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 241
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 241
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 239
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 57
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 109
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 98
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 43
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 40
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 39
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 35
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 32
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 30
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 30
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 25
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 24
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 22
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 21
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 16
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 claims description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 47
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 418
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 13
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 12
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- -1 trichlorosilane Chemical compound 0.000 description 2
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical group O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004616 Pyrometry Methods 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0227—Pretreatment of the material to be coated by cleaning or etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/12—Substrate holders or susceptors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
オキシドシールを有さず、化学蒸着工程誘発ハローを実質的に有さない後表面、前表面上のエピタキシャルシリコン層を有する単結晶シリコンウエハであって、該エピタキシャル層が、ウエハの中心軸からウエハの周囲縁に向かって半径方向に外向きに延在する実質的に均一な抵抗率を有する軸対称領域を特徴とし、軸対称領域の半径がウエハの半径の少なくとも約80％である単結晶シリコンウエハ。
Description
【０００１】
（技術分野）
本発明は一般に、電子部品の製造に使用される半導体材料基材、特にシリコン
ウエハの製造に関する。本発明は特に、減少したオートドーピングおよびハロー
がない後表面を有するエピタキシャルシリコン層を有して成る単結晶シリコンウ
エハに関する。
ウエハの製造に関する。本発明は特に、減少したオートドーピングおよびハロー
がない後表面を有するエピタキシャルシリコン層を有して成る単結晶シリコンウ
エハに関する。
【０００２】
（背景技術）
チョクラルスキー法で成長させる単結晶シリコンの製造において、先ず、多結
晶シリコンを、ドーパントを使用するかまたは使用せず石英ルツボで溶融させる
。多結晶シリコンが溶融し、温度が平衡に達した後に、種結晶をメルトに浸し、
次に、石英ルツボを回転させながら引き上げて単結晶シリコンインゴットを形成
する。次に、単結晶シリコンインゴットを個々のシリコンウエハにスライスし、
それらを、ラッピング／研削、エッチングおよび研磨を包含するいくつかの処理
工程にかけて、鏡面光沢の前表面を有する完成シリコンウエハを得る。前表面の
研磨に加えて、多くのデバイス製造業者は、鏡面光沢の研磨後表面をも必要とす
る（そのようなウエハは一般に「両面研磨」と称される）。デバイス製造用の完
成ウエハを製造するために、ウエハを、エピタキシャル蒸着工程のような化学蒸
着工程にかけて、ウエハの前表面に一般に約0．1μm〜約200μmの厚さのシリコ
ンの薄い層を形成し、それによって、デバイスをエピタキシャル層上に直接的に
製造することができる。従来のエピタキシャル蒸着工程は、米国特許第5904769
号および第5769942号に開示されている。
晶シリコンを、ドーパントを使用するかまたは使用せず石英ルツボで溶融させる
。多結晶シリコンが溶融し、温度が平衡に達した後に、種結晶をメルトに浸し、
次に、石英ルツボを回転させながら引き上げて単結晶シリコンインゴットを形成
する。次に、単結晶シリコンインゴットを個々のシリコンウエハにスライスし、
それらを、ラッピング／研削、エッチングおよび研磨を包含するいくつかの処理
工程にかけて、鏡面光沢の前表面を有する完成シリコンウエハを得る。前表面の
研磨に加えて、多くのデバイス製造業者は、鏡面光沢の研磨後表面をも必要とす
る（そのようなウエハは一般に「両面研磨」と称される）。デバイス製造用の完
成ウエハを製造するために、ウエハを、エピタキシャル蒸着工程のような化学蒸
着工程にかけて、ウエハの前表面に一般に約0．1μm〜約200μmの厚さのシリコ
ンの薄い層を形成し、それによって、デバイスをエピタキシャル層上に直接的に
製造することができる。従来のエピタキシャル蒸着工程は、米国特許第5904769
号および第5769942号に開示されている。
【０００３】
エピタキシャル蒸着工程は一般に、2つの段階を含んで成る。第一段階におい
て、シリコンを蒸着室に装填し、サセプターの上に降ろした後、ウエハの前表面
を、水素または水素／塩酸混合物のような清浄ガスに約1150℃で暴露して、「予
備焼付け」し、シリコンウエハの前表面を清浄にし、該表面の自然オキシド（自
然酸化物）を除去して、エピタキシャルシリコン層が前表面に連続的かつ均一に
成長することを可能にする。エピタキシャル蒸着工程の第二段階において、ウエ
ハの前表面を、シランまたはトリクロロシランのような蒸気シリコン源に約800
℃またはそれ以上で暴露して、前表面にシリコンのエピタキシャル層を蒸着させ
、成長させる。エピタキシャル蒸着工程の両方の段階において、シリコンウエハ
をエピタキシャル蒸着室にサセプターによって維持し、該サセプターは、該工程
の間に一般に回転して、エピタキシャル層の均一な成長を確実にする。サセプタ
ーは一般に高純度グラファイトから成り、グラファイトを完全に覆う炭化珪素層
を有し、高温工程の間にグラファイトから周囲の環境に放出される鉄のような汚
染物の量を減少させる。エピタキシャル成長工程において使用される一般的なサ
セプターは当分野で既知であり、米国特許第4322592号、第4496609号、第520015
7号および第5242501号に開示されている。
て、シリコンを蒸着室に装填し、サセプターの上に降ろした後、ウエハの前表面
を、水素または水素／塩酸混合物のような清浄ガスに約1150℃で暴露して、「予
備焼付け」し、シリコンウエハの前表面を清浄にし、該表面の自然オキシド（自
然酸化物）を除去して、エピタキシャルシリコン層が前表面に連続的かつ均一に
成長することを可能にする。エピタキシャル蒸着工程の第二段階において、ウエ
ハの前表面を、シランまたはトリクロロシランのような蒸気シリコン源に約800
℃またはそれ以上で暴露して、前表面にシリコンのエピタキシャル層を蒸着させ
、成長させる。エピタキシャル蒸着工程の両方の段階において、シリコンウエハ
をエピタキシャル蒸着室にサセプターによって維持し、該サセプターは、該工程
の間に一般に回転して、エピタキシャル層の均一な成長を確実にする。サセプタ
ーは一般に高純度グラファイトから成り、グラファイトを完全に覆う炭化珪素層
を有し、高温工程の間にグラファイトから周囲の環境に放出される鉄のような汚
染物の量を減少させる。エピタキシャル成長工程において使用される一般的なサ
セプターは当分野で既知であり、米国特許第4322592号、第4496609号、第520015
7号および第5242501号に開示されている。
【０００４】
装填工程の間に、ウエハをサセプター上に降ろすと共に、ガスが従来のサセプ
ターとウエハの間に捕捉され、その結果、ウエハが「浮動」し、意図しない位置
においてサセプター上に滑り込む（例えば、窪んだ「ポケット」から部分的に出
ている）。これは、不均一なエピタキシャル成長を生じうる。さらに、予備焼付
け段階の間に、少量の清浄ガス、例えば水素が、ウエハとサセプターの間のウエ
ハの縁の周囲、およびウエハとサセプターの間のスペースに滲出（effuse）しう
る。ウエハの後表面をオキシド層でシールする場合（一般に約3000Å〜約5500Å
の厚み）、滲出水素がオキシド層と充分に反応せず、層にピンホールを形成する
か、またはオキシド層を完全に除去する。後表面が、多くのデバイス製造業者に
よって所望されるエッチング（蝕刻）または研磨された表面であり、薄い自然オ
キシド層（一般に約15Å〜約30Å）だけを有する場合、水素または水素／塩酸混
合物は一般に、清浄ガスがウエハのまわりに滲出する場所である後表面の外縁の
近くの自然オキシド層を完全に除去し、自然オキシド層にピンホール開口を形成
し、エッチングがウエハの外縁から内側に移動すると共にシリコン表面を露出さ
せる。これらのピンホールは一般に、ウエハの周囲縁の内側の環状領域に形成さ
れる。
ターとウエハの間に捕捉され、その結果、ウエハが「浮動」し、意図しない位置
においてサセプター上に滑り込む（例えば、窪んだ「ポケット」から部分的に出
ている）。これは、不均一なエピタキシャル成長を生じうる。さらに、予備焼付
け段階の間に、少量の清浄ガス、例えば水素が、ウエハとサセプターの間のウエ
ハの縁の周囲、およびウエハとサセプターの間のスペースに滲出（effuse）しう
る。ウエハの後表面をオキシド層でシールする場合（一般に約3000Å〜約5500Å
の厚み）、滲出水素がオキシド層と充分に反応せず、層にピンホールを形成する
か、またはオキシド層を完全に除去する。後表面が、多くのデバイス製造業者に
よって所望されるエッチング（蝕刻）または研磨された表面であり、薄い自然オ
キシド層（一般に約15Å〜約30Å）だけを有する場合、水素または水素／塩酸混
合物は一般に、清浄ガスがウエハのまわりに滲出する場所である後表面の外縁の
近くの自然オキシド層を完全に除去し、自然オキシド層にピンホール開口を形成
し、エッチングがウエハの外縁から内側に移動すると共にシリコン表面を露出さ
せる。これらのピンホールは一般に、ウエハの周囲縁の内側の環状領域に形成さ
れる。
【０００５】
エピタキシャル蒸着工程の間に、少量のシリコン含有源ガスも、ウエハとサセ
プターの間のウエハの縁のまわり、およびウエハとサセプターの間のスペースに
滲出しうる。ウエハの後表面がオキシドシールされている場合、シリコン皮膜の
核形成および成長は実質的に抑制される。自然オキシド層が清浄ガスによって完
全にエッチングされた領域において、シリコンの平滑連続層が成長する。しかし
、清浄ガスが自然オキシド層を完全に除去していない領域においては、自然オキ
シド層のピンホールがシリコンウエハを露出させ、シリコン含有源ガスをピンホ
ール内のシリコンに付着させ、エピタキシャル蒸着の間にウエハ後表面に不均一
シリコン皮膜を形成させる。従って、自然オキシド層だけを有するエッチングま
たは研磨後表面を有するウエハに関して、予備焼付け段階の間に自然オキシド層
に形成されたピンホールは、後表面に、明るい照明下に曇って見える不連続シリ
コンの成長を生じうる。ウエハの後表面におけるこの曇り（もや）または「ハロ
ー」は、約0．5μmの直径および約10nmの高さのシリコンの小さい膨らみ（growt
hs）または隆起（bumps）から成る。これらのシリコンの膨らみは、光を散乱さ
せ、曇りを生じ、デバイス処理の間にウエハの後表面を検査する機械画像および
光学高温測定システムを妨げるので好ましくないと考えられる。ハローは特に、
明るい光の下、および、両面研磨ウエハの鏡面光沢後表面におけるレーザーサー
フィススキャナーによって、肉眼で見ることができる（図12A参照）。これに対
して、単表面研磨ウエハの比較的粗い後表面は、反射光の有意な程度の拡散散乱
を生じ、ハローの発生を減少させる。
プターの間のウエハの縁のまわり、およびウエハとサセプターの間のスペースに
滲出しうる。ウエハの後表面がオキシドシールされている場合、シリコン皮膜の
核形成および成長は実質的に抑制される。自然オキシド層が清浄ガスによって完
全にエッチングされた領域において、シリコンの平滑連続層が成長する。しかし
、清浄ガスが自然オキシド層を完全に除去していない領域においては、自然オキ
シド層のピンホールがシリコンウエハを露出させ、シリコン含有源ガスをピンホ
ール内のシリコンに付着させ、エピタキシャル蒸着の間にウエハ後表面に不均一
シリコン皮膜を形成させる。従って、自然オキシド層だけを有するエッチングま
たは研磨後表面を有するウエハに関して、予備焼付け段階の間に自然オキシド層
に形成されたピンホールは、後表面に、明るい照明下に曇って見える不連続シリ
コンの成長を生じうる。ウエハの後表面におけるこの曇り（もや）または「ハロ
ー」は、約0．5μmの直径および約10nmの高さのシリコンの小さい膨らみ（growt
hs）または隆起（bumps）から成る。これらのシリコンの膨らみは、光を散乱さ
せ、曇りを生じ、デバイス処理の間にウエハの後表面を検査する機械画像および
光学高温測定システムを妨げるので好ましくないと考えられる。ハローは特に、
明るい光の下、および、両面研磨ウエハの鏡面光沢後表面におけるレーザーサー
フィススキャナーによって、肉眼で見ることができる（図12A参照）。これに対
して、単表面研磨ウエハの比較的粗い後表面は、反射光の有意な程度の拡散散乱
を生じ、ハローの発生を減少させる。
【０００６】
エピタキシャルシリコン層の高温成長の間に出会う他の問題は、高温予備焼付
けおよびエピタキシャル成長段階の際の、シリコンウエハの後表面におけるホウ
素または燐のようなドーパント原子の外方拡散である。従来のサセプターの場合
、後表面から外方拡散するドーパント原子は、ウエハの縁とサセプターの間に、
ウエハの前表面に向かって滲出することができる。これらのドーパント原子は、
成長しつつある蒸着層に組み込まれて汚染し、ウエハの縁の近くの抵抗率均一性
を減少させる。シリコンウエハの後表面がオキシドシールされている場合、ドー
パント原子は、後表面から実質的に外方拡散しない。しかし、エッチングまたは
研磨後表面を有するシリコンウエハは、エピタキシャル蒸着工程の間の後表面か
らのドーパント原子の外方拡散を受け、それによって、好ましくない前表面のオ
ートドーピングを生じる。
けおよびエピタキシャル成長段階の際の、シリコンウエハの後表面におけるホウ
素または燐のようなドーパント原子の外方拡散である。従来のサセプターの場合
、後表面から外方拡散するドーパント原子は、ウエハの縁とサセプターの間に、
ウエハの前表面に向かって滲出することができる。これらのドーパント原子は、
成長しつつある蒸着層に組み込まれて汚染し、ウエハの縁の近くの抵抗率均一性
を減少させる。シリコンウエハの後表面がオキシドシールされている場合、ドー
パント原子は、後表面から実質的に外方拡散しない。しかし、エッチングまたは
研磨後表面を有するシリコンウエハは、エピタキシャル蒸着工程の間の後表面か
らのドーパント原子の外方拡散を受け、それによって、好ましくない前表面のオ
ートドーピングを生じる。
【０００７】
後表面ハローおよびオートドーピングを除去する試みに関して、いくつかの提
案がなされている。後表面ハローを除去するために、Nakamura（日本国未審査特
許出願第11−16844号）は、ウエハをエピタキシャル反応器に装填する10日前ま
でに、後表面のフッ化水素ストリップおよび／または高温水素アニール工程を行
うことを開示している。該方法は、処理工程を増やし、蒸着工程の複雑さおよび
コストをかなり増加させる。Deatonら（米国特許第5960555号）は、パージガス
流れをウエハの縁に誘導するウエハの縁に沿ったビルトインチャンネルを有する
サセプターを使用することによって、前表面反応性源ガスが、ウエハ後表面に滲
出するのを防止する方法を開示している。この方法は、現在のエピタキシャル蒸
着室の実質的改変を必要とし、増加したパージガス流れを使用し、これによって
、パージガスが前表面に漏出し、源ガスと混合し、得られたエピタキシャル皮膜
を崩壊しうる。
案がなされている。後表面ハローを除去するために、Nakamura（日本国未審査特
許出願第11−16844号）は、ウエハをエピタキシャル反応器に装填する10日前ま
でに、後表面のフッ化水素ストリップおよび／または高温水素アニール工程を行
うことを開示している。該方法は、処理工程を増やし、蒸着工程の複雑さおよび
コストをかなり増加させる。Deatonら（米国特許第5960555号）は、パージガス
流れをウエハの縁に誘導するウエハの縁に沿ったビルトインチャンネルを有する
サセプターを使用することによって、前表面反応性源ガスが、ウエハ後表面に滲
出するのを防止する方法を開示している。この方法は、現在のエピタキシャル蒸
着室の実質的改変を必要とし、増加したパージガス流れを使用し、これによって
、パージガスが前表面に漏出し、源ガスと混合し、得られたエピタキシャル皮膜
を崩壊しうる。
【０００８】
Hoshi（日本国未審査特許出願第11−87250号）は、オートドーピングを減少さ
せるために、サセプターの縁で真空吸引して、サセプターの縁のフッ素ドーパン
トを排出し、オートドーピングを防止することを開示している。この方法は、ウ
エハの縁の均一性および厚さに影響を与え、現在のエピタキシャル蒸着システム
に実質的な改変を加えることを必要とする。Nakamura（日本国特許出願第10−22
3545号）は、サセプターの縁に溝を有し、それによって、外方拡散したドーパン
ト原子が、溝を通って下に行き、排出管（exhaust）に入る改変サセプターを開
示している。この方法も、かなりの量の蒸着ガスをウエハの後表面の下方に排出
させ、前記のハロー作用ならびに排出システムの早期腐蝕および安全性の問題を
生じうる。
せるために、サセプターの縁で真空吸引して、サセプターの縁のフッ素ドーパン
トを排出し、オートドーピングを防止することを開示している。この方法は、ウ
エハの縁の均一性および厚さに影響を与え、現在のエピタキシャル蒸着システム
に実質的な改変を加えることを必要とする。Nakamura（日本国特許出願第10−22
3545号）は、サセプターの縁に溝を有し、それによって、外方拡散したドーパン
ト原子が、溝を通って下に行き、排出管（exhaust）に入る改変サセプターを開
示している。この方法も、かなりの量の蒸着ガスをウエハの後表面の下方に排出
させ、前記のハロー作用ならびに排出システムの早期腐蝕および安全性の問題を
生じうる。
【０００９】
従って、現在、エピタキシャル蒸着工程の間の、シリコンウエハの後表面にお
けるハロー作用、および後表面からのドーパント外方拡散に関連したオートドー
ピング問題を抑制する方法は満足のゆくものではない。従って、半導体工業にお
いて、エピタキシャル蒸着工程の間の、ハロー作用、およびシリコンウエハの前
表面の好ましくないオートドーピングを解決する簡単かつ原価効率的な方法が求
められている。
けるハロー作用、および後表面からのドーパント外方拡散に関連したオートドー
ピング問題を抑制する方法は満足のゆくものではない。従って、半導体工業にお
いて、エピタキシャル蒸着工程の間の、ハロー作用、およびシリコンウエハの前
表面の好ましくないオートドーピングを解決する簡単かつ原価効率的な方法が求
められている。
【００１０】
（発明の開示）
従って、本発明の目的は、（a）気相オートドーピングによって本質的に影響
を受けていないエピタキシャル表面を有し、（b）ハローがない後表面を有する
、単結晶シリコンウエハを提供することである。
を受けていないエピタキシャル表面を有し、（b）ハローがない後表面を有する
、単結晶シリコンウエハを提供することである。
【００１１】
従って、簡単に言えば、本発明は、中心軸、中心軸にほぼ垂直な前表面および
後表面、周囲縁、および中心軸からウエハの周囲縁に延在する半径を有して成る
単結晶シリコンウエハに関する。ウエハの後表面は、オキシドシールを有さず、
化学蒸着工程によって誘発されるハローを実質的に有さない。さらに、シリコン
ウエハ基材は、P型またはN型ドーパント原子を含んで成る。単結晶シリコンウエ
ハは、シリコンウエハ基材の前表面におけるエピタキシャルシリコン層をさらに
有して成る。エピタキシャルシリコン層は、中心軸から周囲縁に向かって半径方
向に外向きに延在する、抵抗率が実質的に均一な軸対称領域を特徴とする。軸対
称領域の半径は、基材の半径の少なくとも約80％である。エピタキシャルシリコ
ン層も、P型またはN型ドーパント原子を含んで成る。
後表面、周囲縁、および中心軸からウエハの周囲縁に延在する半径を有して成る
単結晶シリコンウエハに関する。ウエハの後表面は、オキシドシールを有さず、
化学蒸着工程によって誘発されるハローを実質的に有さない。さらに、シリコン
ウエハ基材は、P型またはN型ドーパント原子を含んで成る。単結晶シリコンウエ
ハは、シリコンウエハ基材の前表面におけるエピタキシャルシリコン層をさらに
有して成る。エピタキシャルシリコン層は、中心軸から周囲縁に向かって半径方
向に外向きに延在する、抵抗率が実質的に均一な軸対称領域を特徴とする。軸対
称領域の半径は、基材の半径の少なくとも約80％である。エピタキシャルシリコ
ン層も、P型またはN型ドーパント原子を含んで成る。
【００１２】
本発明は、化学蒸着室において、シリコンウエハ基材上にエピタキシャルシリ
コン層を成長させる方法にも関する。該方法は、シリコンウエハ基材の前表面、
およびシリコンウエハ基材の実質的に全後表面を、清浄ガスに接触させて、シリ
コンウエハ基材の前表面および後表面からオキシド層を除去することを含んで成
る。オキシド層を除去した後、シリコンウエハ基材の前表面にエピタキシャル層
を成長させる。エピタキシャル層の成長の間に、パージガスを化学蒸着室に導入
して、エピタキシャルシリコン層に組み込まれるシリコンウエハ基材の後表面か
らの外方拡散ドーパント原子の数を減少させる。
コン層を成長させる方法にも関する。該方法は、シリコンウエハ基材の前表面、
およびシリコンウエハ基材の実質的に全後表面を、清浄ガスに接触させて、シリ
コンウエハ基材の前表面および後表面からオキシド層を除去することを含んで成
る。オキシド層を除去した後、シリコンウエハ基材の前表面にエピタキシャル層
を成長させる。エピタキシャル層の成長の間に、パージガスを化学蒸着室に導入
して、エピタキシャルシリコン層に組み込まれるシリコンウエハ基材の後表面か
らの外方拡散ドーパント原子の数を減少させる。
【００１３】
本発明は、化学蒸着工程によってエピタキシャルシリコン層を成長させる間に
、シリコンウエハを支持する装置にも関する。該装置は、サセプター上にシリコ
ンウエハを支持する大きさおよび形態にされたサセプターを有して成る。サセプ
ターは、シリコンウエハとぼほ平行に向き合う関係にある、約0．2開口／cm2〜
約4開口／cm2の開口密度を有する表面を有する。開口は、流体が該表面を通過し
て流れて、シリコンウエハの後表面と流体とが接触しうるようにする。
、シリコンウエハを支持する装置にも関する。該装置は、サセプター上にシリコ
ンウエハを支持する大きさおよび形態にされたサセプターを有して成る。サセプ
ターは、シリコンウエハとぼほ平行に向き合う関係にある、約0．2開口／cm2〜
約4開口／cm2の開口密度を有する表面を有する。開口は、流体が該表面を通過し
て流れて、シリコンウエハの後表面と流体とが接触しうるようにする。
【００１４】
本発明は、エピタキシャルシリコン層を、前表面および後表面を有するシリコ
ンウエハ基材上に成長させる、エピタキシャル蒸着工程に使用される装置にも関
する。該装置は、室、シリコンウエハ基材を支えるウエハ支持デバイス、ならび
にウエハ支持デバイスおよびシリコンウエハ基材を支える回転手段を有して成る
。ウエハ支持デバイスは、流体が、シリコンウエハ基材の前表面、およびシリコ
ンウエハ基材の実質的に全後表面と接触することを可能にする。該装置は、発熱
要素、清浄ガス、源ガスおよびパージガスを装置に入れるガス入口、および前記
のガスを装置から出すガス出口をさらに有して成る。
ンウエハ基材上に成長させる、エピタキシャル蒸着工程に使用される装置にも関
する。該装置は、室、シリコンウエハ基材を支えるウエハ支持デバイス、ならび
にウエハ支持デバイスおよびシリコンウエハ基材を支える回転手段を有して成る
。ウエハ支持デバイスは、流体が、シリコンウエハ基材の前表面、およびシリコ
ンウエハ基材の実質的に全後表面と接触することを可能にする。該装置は、発熱
要素、清浄ガス、源ガスおよびパージガスを装置に入れるガス入口、および前記
のガスを装置から出すガス出口をさらに有して成る。
【００１５】
本発明の他の目的および特徴は、一部は明らかであり、一部は下記に示す。
【００１６】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明によって、実質的にオートドーピングのない、エピタキシャルシリコン
層を蒸着させた前表面、ならびにオキシドシールおよびハローのない後表面を有
して成る単結晶シリコンウエハを開発した。
層を蒸着させた前表面、ならびにオキシドシールおよびハローのない後表面を有
して成る単結晶シリコンウエハを開発した。
【００１７】
A．シリコンウエハ基材
本発明の出発材料は、チョクラルスキー結晶成長法の一般的改変法によって成
長させた単結晶インゴットからスライスした単結晶シリコンウエハ基材であるの
が好ましい。酸素を含有しないウエハ基材が必要とされる場合、フロート−ゾー
ン（float−zone）結晶成長法の一般的改変法によって成長させた単結晶インゴ
ットから出発材料をスライスするのが好ましい。シリコンインゴットの成長、一
般的シリコンスライシング、ラッピング、エッチングおよび研磨の方法は、当分
野で既知であり、例えば、F． Shimura， Semiconductor Silicon Crystal
Technology（Academic Press， 1989）、およびSilicon Chemical Etchin
g（J． Grabmaier編、Springer−Verlang， New York， 1982）に記載され
ている。
長させた単結晶インゴットからスライスした単結晶シリコンウエハ基材であるの
が好ましい。酸素を含有しないウエハ基材が必要とされる場合、フロート−ゾー
ン（float−zone）結晶成長法の一般的改変法によって成長させた単結晶インゴ
ットから出発材料をスライスするのが好ましい。シリコンインゴットの成長、一
般的シリコンスライシング、ラッピング、エッチングおよび研磨の方法は、当分
野で既知であり、例えば、F． Shimura， Semiconductor Silicon Crystal
Technology（Academic Press， 1989）、およびSilicon Chemical Etchin
g（J． Grabmaier編、Springer−Verlang， New York， 1982）に記載され
ている。
【００１８】
図1を参照すると、単結晶シリコンウエハ1は、中心軸8、該中心軸にほぼ垂直
な前表面3および後表面5、前表面と後表面の間の仮想中心面7、前表面3および後
表面5に接合する周囲縁、ならびに中心軸から周囲縁2に延在する半径9を有する
のが好ましいウエハ基材4を有して成る。後表面は、オキシドシールを有さない
。シリコンウエハは一般にいくらかの全厚み変化（TTV）、歪みおよび湾曲を有
するので、前表面上の全ての点と後表面上の全ての点の間の中心点は、厳密には
平面にならないことに注意すべきである。しかし、実際には、全厚み変化、歪み
および曲がりは一般に極めて少ないので、極めて近似的に、中心点は、前表面と
後表面にほぼ等距離の仮想中心面になると言える。
な前表面3および後表面5、前表面と後表面の間の仮想中心面7、前表面3および後
表面5に接合する周囲縁、ならびに中心軸から周囲縁2に延在する半径9を有する
のが好ましいウエハ基材4を有して成る。後表面は、オキシドシールを有さない
。シリコンウエハは一般にいくらかの全厚み変化（TTV）、歪みおよび湾曲を有
するので、前表面上の全ての点と後表面上の全ての点の間の中心点は、厳密には
平面にならないことに注意すべきである。しかし、実際には、全厚み変化、歪み
および曲がりは一般に極めて少ないので、極めて近似的に、中心点は、前表面と
後表面にほぼ等距離の仮想中心面になると言える。
【００１９】
ウエハに1種類またはそれ以上のドーパントを含有させて、ウエハに種々の所
望の特性を与えることができる。例えば、ウエハは、P型ウエハ（即ち、周期表
の第3族からの元素、例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウムおよびインジウ
ム、最も一般的にはホウ素でドーピングされたウエハ）、またはN型ウエハ（即
ち、周期表の第5族からの元素、例えば、燐、ヒ素、アンチモン、最も一般的に
は燐でドーピングされたウエハ）であることができる。ウエハは、約100Ωcm〜
約0．005Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハであるのが好ましい。ホウ素をドーピ
ングしたシリコンについては、前記の抵抗率値はそれぞれ約2．7x1017原子／cm3 〜約2x1019原子／cm3のドーパント濃度に対応する。特に好ましい実施態様にお
いて、ウエハは、約20Ωcm〜約1Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハ（一般にP−−
シリコンと称される）である。他の特に好ましい実施態様において、ウエハは、
約0．01Ωcm〜0．005Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハ（一般にP＋＋−シリコン
と称される）である。他の特に好ましい実施態様において、ウエハは、約0．03
Ωcm〜0．01Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハ（一般にP＋−シリコンと称される
）である。
望の特性を与えることができる。例えば、ウエハは、P型ウエハ（即ち、周期表
の第3族からの元素、例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウムおよびインジウ
ム、最も一般的にはホウ素でドーピングされたウエハ）、またはN型ウエハ（即
ち、周期表の第5族からの元素、例えば、燐、ヒ素、アンチモン、最も一般的に
は燐でドーピングされたウエハ）であることができる。ウエハは、約100Ωcm〜
約0．005Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハであるのが好ましい。ホウ素をドーピ
ングしたシリコンについては、前記の抵抗率値はそれぞれ約2．7x1017原子／cm3 〜約2x1019原子／cm3のドーパント濃度に対応する。特に好ましい実施態様にお
いて、ウエハは、約20Ωcm〜約1Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハ（一般にP−−
シリコンと称される）である。他の特に好ましい実施態様において、ウエハは、
約0．01Ωcm〜0．005Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハ（一般にP＋＋−シリコン
と称される）である。他の特に好ましい実施態様において、ウエハは、約0．03
Ωcm〜0．01Ωcmの抵抗率を有するP型ウエハ（一般にP＋−シリコンと称される
）である。
【００２０】
チョクラルスキー法を使用して製造したウエハは、一般的に、約5x1017原子／
cm3〜約9x1017原子／cm3（言い換えれば、約10ppm〜約18ppm（即ち、ウエハ中の
全原子1，000，000個につき、約10個〜約18個の酸素原子）（ASTM標準規格F−12
1−80）、最も一般的には、約6x1017原子／cm3〜約8．5x1017原子／cm3（即ち、
約12ppm〜約17ppm）の酸素濃度を有する。
cm3〜約9x1017原子／cm3（言い換えれば、約10ppm〜約18ppm（即ち、ウエハ中の
全原子1，000，000個につき、約10個〜約18個の酸素原子）（ASTM標準規格F−12
1−80）、最も一般的には、約6x1017原子／cm3〜約8．5x1017原子／cm3（即ち、
約12ppm〜約17ppm）の酸素濃度を有する。
【００２１】
B．エピタキシャルシリコン層
本発明によって製造される単結晶シリコンウエハは、エピタキシャルシリコン
層を蒸着させた表面を有して成る。エピタキシャル層は、ウエハ全体に蒸着させ
てもよく、またはウエハの一部だけに蒸着させてもよい。図1を参照すると、エ
ピタキシャル層10が、ウエハの前表面3、好ましくはウエハの前表面3全体に蒸着
される。エピタキシャル層をウエハの他の部分に蒸着させるのが好ましいかどう
かは、ウエハの意図する使用に依存する。大部分の用途において、ウエハの他の
部分におけるエピタキシャル層の存在または不存在は限定されない。
層を蒸着させた表面を有して成る。エピタキシャル層は、ウエハ全体に蒸着させ
てもよく、またはウエハの一部だけに蒸着させてもよい。図1を参照すると、エ
ピタキシャル層10が、ウエハの前表面3、好ましくはウエハの前表面3全体に蒸着
される。エピタキシャル層をウエハの他の部分に蒸着させるのが好ましいかどう
かは、ウエハの意図する使用に依存する。大部分の用途において、ウエハの他の
部分におけるエピタキシャル層の存在または不存在は限定されない。
【００２２】
チョクラルスキー法によって製造したインゴットからスライスした単結晶シリ
コンウエハは、それらの表面に、結晶由来ピット（COP）を有する場合が多い。
しかし、集積回路の製造に使用されるウエハは一般に、COPを本質的に有さない
表面を有することが要求される。COPを本質的に有さない表面を有するウエハは
、エピタキシャルシリコン層をウエハの表面に蒸着させることによって製造する
ことができる。そのようなエピタキシャル層は、COPをふさぎ、最終的に平滑ウ
エハ表面を形成する。これは、最近の化学研究の論題である。Schmolkeら、The
Electrochem． Soc． Proc．、 第98−1巻、p．855（1998）；Hirofumiら
、Jpn． J． Appl． Phys．、第36巻、p．3565（1997）参照。一般に、ウエ
ハ表面のCOPは、少なくとも約0．1μmのエピタキシャルシリコン層の厚みを使用
することによって除去される。好ましくは、エピタキシャル層は約0．1μm以上
および約2μm未満の厚みを有する。より好ましくは、エピタキシャル層は、約0
．25μm〜約1μm、最も好ましくは約0．5μm〜約1μmの厚みを有する。
コンウエハは、それらの表面に、結晶由来ピット（COP）を有する場合が多い。
しかし、集積回路の製造に使用されるウエハは一般に、COPを本質的に有さない
表面を有することが要求される。COPを本質的に有さない表面を有するウエハは
、エピタキシャルシリコン層をウエハの表面に蒸着させることによって製造する
ことができる。そのようなエピタキシャル層は、COPをふさぎ、最終的に平滑ウ
エハ表面を形成する。これは、最近の化学研究の論題である。Schmolkeら、The
Electrochem． Soc． Proc．、 第98−1巻、p．855（1998）；Hirofumiら
、Jpn． J． Appl． Phys．、第36巻、p．3565（1997）参照。一般に、ウエ
ハ表面のCOPは、少なくとも約0．1μmのエピタキシャルシリコン層の厚みを使用
することによって除去される。好ましくは、エピタキシャル層は約0．1μm以上
および約2μm未満の厚みを有する。より好ましくは、エピタキシャル層は、約0
．25μm〜約1μm、最も好ましくは約0．5μm〜約1μmの厚みを有する。
【００２３】
COPを除去することに加えて、別の目的にエピタキシャル層を使用する場合、
そのような目的は、COPを除去するのに使用される好ましい厚みより厚いエピタ
キシャル層厚みを必要とすることもある。例えば、COPを除去することに加えて
、ウエハ表面に電気的特性を付与するためにエピタキシャル層を使用する場合、
エピタキシャル層の厚みは、最大約200μmである。一般に、電気的特性を付与す
るために蒸着されるエピタキシャル層の厚みは、約1μm〜約100μm、好ましくは
約2μm〜約30μmである。最少限の厚み（例えば約3μm）で付加的所望作用を得
るのが、より好ましい。
そのような目的は、COPを除去するのに使用される好ましい厚みより厚いエピタ
キシャル層厚みを必要とすることもある。例えば、COPを除去することに加えて
、ウエハ表面に電気的特性を付与するためにエピタキシャル層を使用する場合、
エピタキシャル層の厚みは、最大約200μmである。一般に、電気的特性を付与す
るために蒸着されるエピタキシャル層の厚みは、約1μm〜約100μm、好ましくは
約2μm〜約30μmである。最少限の厚み（例えば約3μm）で付加的所望作用を得
るのが、より好ましい。
【００２４】
エピタキシャル層の厚みは均一であるのが好ましい。ウエハの全表面における
厚みの均一性は、目標の厚みの約1％未満〜約5％未満であるのが好ましい。従っ
て、目標の厚みが約3μmである場合、全ウエハ表面の厚みの変化は、約30nm未満
〜約150nm未満であるのが好ましい。より好ましくは、全ウエハ表面の厚みの変
化は、約30nm未満〜約100nm未満である。エピタキシャル層の厚みは、Fourier
Transform赤外分光測定法（FTIR）を使用して、ウエハ表面のいくつかの点にお
いて一般に測定される。例えば、FTIRを使用して、ウエハの中心近く、および周
囲縁に近い4点（例えば、周囲縁から内向きに5〜10mmで約90°離れた点）で、エ
ピタキシャル層の厚みを測定する。
厚みの均一性は、目標の厚みの約1％未満〜約5％未満であるのが好ましい。従っ
て、目標の厚みが約3μmである場合、全ウエハ表面の厚みの変化は、約30nm未満
〜約150nm未満であるのが好ましい。より好ましくは、全ウエハ表面の厚みの変
化は、約30nm未満〜約100nm未満である。エピタキシャル層の厚みは、Fourier
Transform赤外分光測定法（FTIR）を使用して、ウエハ表面のいくつかの点にお
いて一般に測定される。例えば、FTIRを使用して、ウエハの中心近く、および周
囲縁に近い4点（例えば、周囲縁から内向きに5〜10mmで約90°離れた点）で、エ
ピタキシャル層の厚みを測定する。
【００２５】
本発明のウエハを特徴付ける第二の方法は、「ナノトポグラフィー」と一般に
称されるウエハの表面の高さの変化（局部表面領域における厚みの変化）である
（例えば、ウエハ表面は、0．5mm x 0．5mm、2mm x 2mmまたは10mm x 10mmの仮
想正方形に分割しうる）。ナノトポグラフィーは主として、ラッピング、エッチ
ングおよび研磨のようなウエハ処理によるが、エピタキシャル層の厚みの変化も
重大な原因である。フォトリソグラフィー（写真平版）の臨界特徴サイズが減少
し続けると共に、シリコンウエハはより厳しいナノトポグラフィー基準を満たさ
なければならない（現在、最新技術の臨界特徴サイズは約0．15μm〜約0．18μm
である）。エピタキシャルシリコン層のナノトポグラフィーの変化は、その大部
分が、エピタキシャル蒸着工程の間のウエハの不均一加熱によって生じるウエハ
における熱勾配によるものである。不均一加熱の重大な原因は、サセプターにお
ける比較的大きいリフトピンホールであり、該ピンホールはリフトピンホールの
直ぐ上のウエハの領域を周囲の材料と異なる温度に加熱させる。リフトピンを構
成する材料（例えば、グラファイト、炭化珪素および石英）も、リフトピンの上
方のウエハの領域を異なる温度に加熱させる。温度差は、エピタキシャル層を異
なる速度で成長させて、ピンマークとして一般に知られている局部的厚み変化（
例えば、40nm、60nmまたはそれ以上）を生じる。
称されるウエハの表面の高さの変化（局部表面領域における厚みの変化）である
（例えば、ウエハ表面は、0．5mm x 0．5mm、2mm x 2mmまたは10mm x 10mmの仮
想正方形に分割しうる）。ナノトポグラフィーは主として、ラッピング、エッチ
ングおよび研磨のようなウエハ処理によるが、エピタキシャル層の厚みの変化も
重大な原因である。フォトリソグラフィー（写真平版）の臨界特徴サイズが減少
し続けると共に、シリコンウエハはより厳しいナノトポグラフィー基準を満たさ
なければならない（現在、最新技術の臨界特徴サイズは約0．15μm〜約0．18μm
である）。エピタキシャルシリコン層のナノトポグラフィーの変化は、その大部
分が、エピタキシャル蒸着工程の間のウエハの不均一加熱によって生じるウエハ
における熱勾配によるものである。不均一加熱の重大な原因は、サセプターにお
ける比較的大きいリフトピンホールであり、該ピンホールはリフトピンホールの
直ぐ上のウエハの領域を周囲の材料と異なる温度に加熱させる。リフトピンを構
成する材料（例えば、グラファイト、炭化珪素および石英）も、リフトピンの上
方のウエハの領域を異なる温度に加熱させる。温度差は、エピタキシャル層を異
なる速度で成長させて、ピンマークとして一般に知られている局部的厚み変化（
例えば、40nm、60nmまたはそれ以上）を生じる。
【００２６】
本発明の1つの実施態様において、0．5mm x 0．5mm領域のナノトポグラフィー
は、好ましくは、エピタキシャル層の目標厚みの約1％未満、より好ましくは該
目標厚みの約0．7％未満、さらに好ましくは該目標厚みの約0．3％未満である。
従って、3μmのエピタキシャル層については、0．5mm x 0．5mm領域のナノトポ
グラフィーは、好ましくは約30nm未満、より好ましくは約20nm未満、さらに好ま
しくは約10nm未満である。本発明の他の実施態様において、2mm x 2mm領域のナ
ノトポグラフィーは、好ましくは、エピタキシャル層の目標厚みの約1％未満、
より好ましくは該目標厚みの約0．7％未満、さらに好ましくは該目標厚みの約0
．3％未満である。他の実施態様において、10mm x 10mm領域のナノトポグラフィ
ーは、好ましくは、エピタキシャル層の目標厚みの約3％未満である。
は、好ましくは、エピタキシャル層の目標厚みの約1％未満、より好ましくは該
目標厚みの約0．7％未満、さらに好ましくは該目標厚みの約0．3％未満である。
従って、3μmのエピタキシャル層については、0．5mm x 0．5mm領域のナノトポ
グラフィーは、好ましくは約30nm未満、より好ましくは約20nm未満、さらに好ま
しくは約10nm未満である。本発明の他の実施態様において、2mm x 2mm領域のナ
ノトポグラフィーは、好ましくは、エピタキシャル層の目標厚みの約1％未満、
より好ましくは該目標厚みの約0．7％未満、さらに好ましくは該目標厚みの約0
．3％未満である。他の実施態様において、10mm x 10mm領域のナノトポグラフィ
ーは、好ましくは、エピタキシャル層の目標厚みの約3％未満である。
【００２７】
C．エピタキシャル成長工程
前記のように、エッチングした後表面を有する単表面研磨ウエハ、および両面
研磨ウエハは、前表面および後表面に自然オキシド層を有する。本発明によれば
、エピタキシャル蒸着工程は、エピタキシャル層を前表面に蒸着する前に、ウエ
ハの前表面および実質的に全後表面から自然オキシド層を除去することを含む。
シリコンオキシド層の除去は、オキシダントを本質的に含有しない雰囲気（最も
好ましくは、オキシダント不含雰囲気）において、シリコンオキシド層が表面か
ら除去されるまでウエハの表面を加熱することによって行うのが好ましい。特に
好ましい実施態様においては、ウエハの表面を少なくとも約1100℃の温度、より
好ましくは少なくとも約1150℃の温度に加熱する。この加熱は、ウエハの全前表
面および実質的に全後表面を、貴ガス（例えば、He、Ne、またはAr）、H2、HFガ
ス、HClガス、またはそれらの組合せを含んで成る清浄ガスに暴露しながら行う
のが好ましい。より好ましくは、清浄ガスは、H2、またはH2とHClの組合せを含
んで成る。最も好ましくは、清浄ガスは、H2から本質的に成る。N2を含有する雰
囲気を使用してもよいが、そのような雰囲気は、次に行う表面へのエピタキシャ
ル蒸着を妨げる窒化物を表面上に形成するのであまり好ましくないことに注意す
べきである。清浄ガスの流量は、少なくとも約10秒間にわたって、一般に約1L／
分〜約50L／分であり、好ましくは約10L／分〜約20L／分である。
研磨ウエハは、前表面および後表面に自然オキシド層を有する。本発明によれば
、エピタキシャル蒸着工程は、エピタキシャル層を前表面に蒸着する前に、ウエ
ハの前表面および実質的に全後表面から自然オキシド層を除去することを含む。
シリコンオキシド層の除去は、オキシダントを本質的に含有しない雰囲気（最も
好ましくは、オキシダント不含雰囲気）において、シリコンオキシド層が表面か
ら除去されるまでウエハの表面を加熱することによって行うのが好ましい。特に
好ましい実施態様においては、ウエハの表面を少なくとも約1100℃の温度、より
好ましくは少なくとも約1150℃の温度に加熱する。この加熱は、ウエハの全前表
面および実質的に全後表面を、貴ガス（例えば、He、Ne、またはAr）、H2、HFガ
ス、HClガス、またはそれらの組合せを含んで成る清浄ガスに暴露しながら行う
のが好ましい。より好ましくは、清浄ガスは、H2、またはH2とHClの組合せを含
んで成る。最も好ましくは、清浄ガスは、H2から本質的に成る。N2を含有する雰
囲気を使用してもよいが、そのような雰囲気は、次に行う表面へのエピタキシャ
ル蒸着を妨げる窒化物を表面上に形成するのであまり好ましくないことに注意す
べきである。清浄ガスの流量は、少なくとも約10秒間にわたって、一般に約1L／
分〜約50L／分であり、好ましくは約10L／分〜約20L／分である。
【００２８】
自然オキシド層を除去する清浄ガスへのウエハ後表面の暴露は、自然オキシド
層のピンホールから生じるハロー作用を実質的に減少させるかまたは除去する。
言い換えれば、エピタキシャル層を成長させる前に自然オキシドを除去すること
によって、ウエハ検査用の明るい光またはレーザーサーフィスキャナー下に肉眼
でハローが見えないウエハ後表面を生じる。
層のピンホールから生じるハロー作用を実質的に減少させるかまたは除去する。
言い換えれば、エピタキシャル層を成長させる前に自然オキシドを除去すること
によって、ウエハ検査用の明るい光またはレーザーサーフィスキャナー下に肉眼
でハローが見えないウエハ後表面を生じる。
【００２９】
自然オキシド層の除去の前またはその間に、スリップを生じない速度でウエハ
を加熱するのが好ましい。特に、ウエハの加熱が速すぎる場合、熱勾配が生じ、
該熱勾配は、ウエハ内の種々の表面を相互に対して持ち上げるのに充分な内部応
力を生じる（即ち、スリップ）。約750℃〜約800℃未満におけるウエハの急速加
熱は、スリップの重大な原因ではないが、約800〜900℃から約1150〜1200℃への
ウエハの急速加熱は、スリップを生じうる。軽度にドーピングされたウエハ（例
えば、ホウ素でドーピングされ、約1Ωcm〜約100Ωcmの抵抗率を有するウエハ）
はスリップを特に受けやすいことが分かった。この問題を避けるために、約800
〜900℃から、シリコンオキシド除去温度に、約20℃／秒〜約35℃／秒の平均速
度で、ウエハを加熱するのが好ましい。
を加熱するのが好ましい。特に、ウエハの加熱が速すぎる場合、熱勾配が生じ、
該熱勾配は、ウエハ内の種々の表面を相互に対して持ち上げるのに充分な内部応
力を生じる（即ち、スリップ）。約750℃〜約800℃未満におけるウエハの急速加
熱は、スリップの重大な原因ではないが、約800〜900℃から約1150〜1200℃への
ウエハの急速加熱は、スリップを生じうる。軽度にドーピングされたウエハ（例
えば、ホウ素でドーピングされ、約1Ωcm〜約100Ωcmの抵抗率を有するウエハ）
はスリップを特に受けやすいことが分かった。この問題を避けるために、約800
〜900℃から、シリコンオキシド除去温度に、約20℃／秒〜約35℃／秒の平均速
度で、ウエハを加熱するのが好ましい。
【００３０】
ウエハの前表面および後表面から自然オキシド層を除去した後、清浄ガスの流
れを停止し、反応室の温度を約600℃〜約1200℃、好ましくは少なくとも約1100
℃、より好ましくは少なくとも約1150℃に調節する。次に、シリコン含有源ガス
にウエハの前表面を接触させて、前表面にエピタキシャル層を蒸着させる。好ま
しくは、自然オキシドを除去してから30秒以内、より好ましくは、自然オキシド
層を除去してから約20秒以内、最も好ましくは、自然オキシド層を除去してから
約10秒以内で、前表面を源ガスに接触させる。シリコンオキシド層を除去した後
、シリコン蒸着を開始するのを約10秒間待って、ウエハの温度を安定化し、均一
にする。
れを停止し、反応室の温度を約600℃〜約1200℃、好ましくは少なくとも約1100
℃、より好ましくは少なくとも約1150℃に調節する。次に、シリコン含有源ガス
にウエハの前表面を接触させて、前表面にエピタキシャル層を蒸着させる。好ま
しくは、自然オキシドを除去してから30秒以内、より好ましくは、自然オキシド
層を除去してから約20秒以内、最も好ましくは、自然オキシド層を除去してから
約10秒以内で、前表面を源ガスに接触させる。シリコンオキシド層を除去した後
、シリコン蒸着を開始するのを約10秒間待って、ウエハの温度を安定化し、均一
にする。
【００３１】
エピタキシャル蒸着は、化学蒸着によって行うのが好ましい。一般的に言えば
、化学蒸着は、エピタキシャル蒸着反応器、例えば、EPI CENTURA（登録商標）
反応器（Applied Materials， Santa Clara， CA）において、シリコンを含
んで成る雰囲気にウエハの表面を暴露することを含む。本発明の好ましい実施態
様においては、シリコンを含有する揮発性ガス（例えば、SiCl4、SiHCl3、SiH2C
l2、SiH3Cl、またはSiH4）を含んで成る雰囲気にウエハの表面を暴露する。雰囲
気は、キャリヤーガス（最も好ましくはH2）も含有するのが好ましい。1つの実
施態様において、エピタキシャル蒸着の間のシリコン源は、SiH2Cl2またはSiH4
である。SiH2Cl2を使用する場合、蒸着の間の反応器圧力は、約500〜約760トル
であるのが好ましい。SiH4を使用する場合は、反応器圧力は約100トルであるの
が好ましい。最も好ましくは、蒸着の間のシリコン源はSiHCl3である。これは、
他のシリコン源よりかなり低価格である。さらに、SiHCl3を使用するエピタキシ
ャル蒸着は、大気圧において行うことができる。これは、真空ポンプを必要とせ
ず、反応室を崩壊防止のために堅固にする必要がないので有利である。さらに、
危険性がほとんどなく、反応室への空気漏れの可能性が少ない。
、化学蒸着は、エピタキシャル蒸着反応器、例えば、EPI CENTURA（登録商標）
反応器（Applied Materials， Santa Clara， CA）において、シリコンを含
んで成る雰囲気にウエハの表面を暴露することを含む。本発明の好ましい実施態
様においては、シリコンを含有する揮発性ガス（例えば、SiCl4、SiHCl3、SiH2C
l2、SiH3Cl、またはSiH4）を含んで成る雰囲気にウエハの表面を暴露する。雰囲
気は、キャリヤーガス（最も好ましくはH2）も含有するのが好ましい。1つの実
施態様において、エピタキシャル蒸着の間のシリコン源は、SiH2Cl2またはSiH4
である。SiH2Cl2を使用する場合、蒸着の間の反応器圧力は、約500〜約760トル
であるのが好ましい。SiH4を使用する場合は、反応器圧力は約100トルであるの
が好ましい。最も好ましくは、蒸着の間のシリコン源はSiHCl3である。これは、
他のシリコン源よりかなり低価格である。さらに、SiHCl3を使用するエピタキシ
ャル蒸着は、大気圧において行うことができる。これは、真空ポンプを必要とせ
ず、反応室を崩壊防止のために堅固にする必要がないので有利である。さらに、
危険性がほとんどなく、反応室への空気漏れの可能性が少ない。
【００３２】
エピタキシャル蒸着の間に、シリコンを含んで成る雰囲気が、多結晶シリコン
を表面に蒸着させるのを防止するのに充分な温度に、ウエハ表面の温度を維持す
るのが好ましい。一般に、この間の表面温度は、少なくとも約900℃であるのが
好ましい。より好ましくは、表面温度を約1050〜1150℃に維持する。最も好まし
くは、表面温度をシリコンオキシド除去温度に維持する。
を表面に蒸着させるのを防止するのに充分な温度に、ウエハ表面の温度を維持す
るのが好ましい。一般に、この間の表面温度は、少なくとも約900℃であるのが
好ましい。より好ましくは、表面温度を約1050〜1150℃に維持する。最も好まし
くは、表面温度をシリコンオキシド除去温度に維持する。
【００３３】
大気圧下に蒸着を行う場合、エピタキシャル層の成長速度は、好ましくは約3
．5μm／分〜約4．0μm／分であるのが好ましい。これは、例えば、約1050℃〜1
150℃の温度、約1L／分〜約20L／分の流速で、約2．5モル％のSiHCl3および約97
．5モル％のH2から本質的に成る雰囲気を使用することによって行うことができ
る。
．5μm／分〜約4．0μm／分であるのが好ましい。これは、例えば、約1050℃〜1
150℃の温度、約1L／分〜約20L／分の流速で、約2．5モル％のSiHCl3および約97
．5モル％のH2から本質的に成る雰囲気を使用することによって行うことができ
る。
【００３４】
ウエハの意図する使用が、エピタキシャル層にドーパントを含有させることを
必要とする場合、シリコンを含んで成る雰囲気もドーパントを含有するのが好ま
しい。例えば、エピタキシャル層がホウ素を含有するのが好ましい場合が多い。
そのような層は、例えば、蒸着の間に雰囲気にB2H6を導入することによって製造
できる。所望の特性（例えば抵抗率）を得るのに必要とされる雰囲気におけるB2 H6のモル分率は、エピタキシャル蒸着の間の特定の基材からのホウ素の外方拡散
の量、反応器および基材に汚染物として存在するP型ドーパントおよびN型ドーパ
ントの量、ならびに反応器圧力および温度のようないくつかの要因に依存する。
ウエハ基材と同様に、エピタキシャル層におけるドーパントの濃度を調節して、
種々の抵抗率を得ることができる。例えば、約1125℃の温度、約1気圧の圧力で
、約0．03ppmのB2H6を含有する雰囲気（即ち、1，000，000モルの全ガスに対し
て約0．03モルのB2H6）を使用して、約10Ωcmの抵抗率を有するエピタキシャル
層が得られる。
必要とする場合、シリコンを含んで成る雰囲気もドーパントを含有するのが好ま
しい。例えば、エピタキシャル層がホウ素を含有するのが好ましい場合が多い。
そのような層は、例えば、蒸着の間に雰囲気にB2H6を導入することによって製造
できる。所望の特性（例えば抵抗率）を得るのに必要とされる雰囲気におけるB2 H6のモル分率は、エピタキシャル蒸着の間の特定の基材からのホウ素の外方拡散
の量、反応器および基材に汚染物として存在するP型ドーパントおよびN型ドーパ
ントの量、ならびに反応器圧力および温度のようないくつかの要因に依存する。
ウエハ基材と同様に、エピタキシャル層におけるドーパントの濃度を調節して、
種々の抵抗率を得ることができる。例えば、約1125℃の温度、約1気圧の圧力で
、約0．03ppmのB2H6を含有する雰囲気（即ち、1，000，000モルの全ガスに対し
て約0．03モルのB2H6）を使用して、約10Ωcmの抵抗率を有するエピタキシャル
層が得られる。
【００３５】
シリコンウエハの前表面をシリコン含有源ガスに接触させると同時に、パ−ジ
ガスを化学蒸着室に導入して、ウエハの前表面に成長するエピタキシャル層に組
み込まれる、ウエハの後表面からの外方拡散ドーパント原子の数を減少させる。
パージガスは、窒素、アルゴン、水素、トリクロロシランのようなシリコンを含
有するガス、またはそれらの混合物を含んで成る。例えば、ASMによって製造さ
れるEpsikon（登録商標）エピタキシャル反応器を使用する場合、パージガスは
、エピタキシャル蒸着ガスと同じ組成（例えば、トリクロロシランと水素の混合
物）であるのが好ましい。一般に、パージガスの流量は、約1L／分〜約50L／分
、好ましくは約10L／分〜約20L／分である。
ガスを化学蒸着室に導入して、ウエハの前表面に成長するエピタキシャル層に組
み込まれる、ウエハの後表面からの外方拡散ドーパント原子の数を減少させる。
パージガスは、窒素、アルゴン、水素、トリクロロシランのようなシリコンを含
有するガス、またはそれらの混合物を含んで成る。例えば、ASMによって製造さ
れるEpsikon（登録商標）エピタキシャル反応器を使用する場合、パージガスは
、エピタキシャル蒸着ガスと同じ組成（例えば、トリクロロシランと水素の混合
物）であるのが好ましい。一般に、パージガスの流量は、約1L／分〜約50L／分
、好ましくは約10L／分〜約20L／分である。
【００３６】
ウエハの実質的に全後表面をパージガスに暴露して、後表面からの外方拡散原
子を前表面からそらし、それによって、基材の周囲縁に近い環状領域において、
蒸着されつつあるエピタキシャル層へのそれらの組み込みを減少させるかまたは
除去する。従って、エピタキシャル層の抵抗率は、オートドーピングによって実
質的な影響を受けず、オートドーピングによる抵抗率の減少は、約10％未満、好
ましくは約5％未満、より好ましくは約2％未満である。図1を参照すると、オー
トドーピングによって実質的な影響を受けないエピタキシャル層10の領域は、基
材の半径9の長さの少なくとも約80％の半径11を有する、中心軸8から周囲縁2に
半径方向に外向きに延在する軸対称領域6として特徴づけることができる。軸対
称領域の半径11は、基材の半径9の長さの少なくとも約85％、90％、95％または1
00％であるのが好ましい。
子を前表面からそらし、それによって、基材の周囲縁に近い環状領域において、
蒸着されつつあるエピタキシャル層へのそれらの組み込みを減少させるかまたは
除去する。従って、エピタキシャル層の抵抗率は、オートドーピングによって実
質的な影響を受けず、オートドーピングによる抵抗率の減少は、約10％未満、好
ましくは約5％未満、より好ましくは約2％未満である。図1を参照すると、オー
トドーピングによって実質的な影響を受けないエピタキシャル層10の領域は、基
材の半径9の長さの少なくとも約80％の半径11を有する、中心軸8から周囲縁2に
半径方向に外向きに延在する軸対称領域6として特徴づけることができる。軸対
称領域の半径11は、基材の半径9の長さの少なくとも約85％、90％、95％または1
00％であるのが好ましい。
【００３７】
所望の厚みを有するエピタキシャル層が一旦形成されると、シリコンを含んで
成る雰囲気を、貴ガス、H2、またはそれらの組合せ、より好ましくはH2だけを使
用して、反応室からパージするのが好ましい。次に、ウエハを、好ましくは、損
傷を与えずに取り扱うことができる温度に冷却し（一般に約800〜900℃以下であ
るが、約900℃よりかなり高い温度でウエハを取り扱うことができる装置もある
）、次に、エピタキシャル蒸着反応器から取り出す。
成る雰囲気を、貴ガス、H2、またはそれらの組合せ、より好ましくはH2だけを使
用して、反応室からパージするのが好ましい。次に、ウエハを、好ましくは、損
傷を与えずに取り扱うことができる温度に冷却し（一般に約800〜900℃以下であ
るが、約900℃よりかなり高い温度でウエハを取り扱うことができる装置もある
）、次に、エピタキシャル蒸着反応器から取り出す。
【００３８】
D．エピタキシャル蒸着反応器
前記のように、本発明のウエハは、下記の明確な数個の段階を統合したエピタ
キシャル蒸着工程よって製造される：（a）ウエハの前表面および後表面から自
然オキシド層を除去し；（b）ウエハの前表面をシリコン含有源ガスに暴露する
ことによって、ウエハの前表面にエピタキシャルシリコン層を成長させ；および
（c）ウエハの後表面をパージガスに暴露する。単一エピタキシャル蒸着工程で
前記のことを行うために、本発明のエピタキシャル蒸着反応器を改変して、ウエ
ハの前表面および後表面への処理ガスの流動を可能にする。
キシャル蒸着工程よって製造される：（a）ウエハの前表面および後表面から自
然オキシド層を除去し；（b）ウエハの前表面をシリコン含有源ガスに暴露する
ことによって、ウエハの前表面にエピタキシャルシリコン層を成長させ；および
（c）ウエハの後表面をパージガスに暴露する。単一エピタキシャル蒸着工程で
前記のことを行うために、本発明のエピタキシャル蒸着反応器を改変して、ウエ
ハの前表面および後表面への処理ガスの流動を可能にする。
【００３９】
一般に、エピタキシャル蒸着反応器は、石英で一般に製造された室、処理ガス
を反応器に入れるガス入口、処理ガスを反応器から除去するガス出口、シリコン
ウエハの加熱用の発熱要素、ウエハを支えるサセプター、およびサセプターおよ
びウエハを支える回転手段を有して成る。本発明において、サセプターは、ウエ
ハの前表面およびウエハの実質的に全後表面に流体を接触させるウエハ支持デバ
イスで置き換えられる。ウエハの前表面および後表面に流体を接触させることに
よって、装填の間の「浮動」を除くことができるので有利である。さらに、ウエ
ハ支持デバイスは、エピタキシャル蒸着工程の予備焼付け段階に使用される清浄
ガスが、シリコンウエハの実質的に全後表面に接触し、実質的に全自然オキシド
層を化学的に除去することを可能にし、それによって、源ガスがシリコンウエハ
の後表面に接触する際のエピタキシャル層の成長の間に、平滑連続シリコン層が
成長し、後表面におけるハロー作用が顕著に減少されるかまたは除去される。さ
らに、ウエハ支持デバイスは、エピタキシャル蒸着工程の間にウエハの後表面か
ら外方拡散する、シリコンウエハに含有されるドーパント原子を、ウエハの前表
面からパージガス流れに運び排出することを可能にする。外方拡散ドーパント原
子の排出は、かなりの量のドーパントが、ウエハとサセプターの縁の間に滲出し
、前表面と接触して、好ましくない前表面のオートドーピングを生じるのを防止
する。
を反応器に入れるガス入口、処理ガスを反応器から除去するガス出口、シリコン
ウエハの加熱用の発熱要素、ウエハを支えるサセプター、およびサセプターおよ
びウエハを支える回転手段を有して成る。本発明において、サセプターは、ウエ
ハの前表面およびウエハの実質的に全後表面に流体を接触させるウエハ支持デバ
イスで置き換えられる。ウエハの前表面および後表面に流体を接触させることに
よって、装填の間の「浮動」を除くことができるので有利である。さらに、ウエ
ハ支持デバイスは、エピタキシャル蒸着工程の予備焼付け段階に使用される清浄
ガスが、シリコンウエハの実質的に全後表面に接触し、実質的に全自然オキシド
層を化学的に除去することを可能にし、それによって、源ガスがシリコンウエハ
の後表面に接触する際のエピタキシャル層の成長の間に、平滑連続シリコン層が
成長し、後表面におけるハロー作用が顕著に減少されるかまたは除去される。さ
らに、ウエハ支持デバイスは、エピタキシャル蒸着工程の間にウエハの後表面か
ら外方拡散する、シリコンウエハに含有されるドーパント原子を、ウエハの前表
面からパージガス流れに運び排出することを可能にする。外方拡散ドーパント原
子の排出は、かなりの量のドーパントが、ウエハとサセプターの縁の間に滲出し
、前表面と接触して、好ましくない前表面のオートドーピングを生じるのを防止
する。
【００４０】
ウエハ支持デバイスは、処理ガス、特に清浄ガスおよびパージガスが、シリコ
ンウエハ基材の後表面に接触しうるようにするどのような形態であってもよい。
ウエハ支持デバイスは、例えば150mm、200mmおよび300mmまたはそれ以上のウエ
ハを包含するどのような直径のシリコンウエハでも収容しうる大きさにすること
ができる。ウエハ支持デバイスは、従来材料、例えば、高温エピタキシャル蒸着
工程の間にグラファイトから周囲環境に放出される汚染物の量を減少させるグラ
ファイトを覆う炭化珪素またはガラス質炭素層を有する高純度グラファイトから
構成することができる。ウエハ支持デバイスを構成するのに使用されるグラファ
イトは一般に少なくとも約99％、より好ましくは少なくとも約99．9％、最も好
ましくは少なくとも約99．99％の純粋グラファイトである。グラファイトは、好
ましくは約20ppm未満の合計金属、好ましくは、鉄、モリブデン、銅、およびニ
ッケル、より好ましくは約5ppm未満の合計金属、特に、鉄、モリブデン、銅、お
よびニッケルも含有する。グラファイトを覆う炭化珪素またはガラス質炭素被膜
は、一般に約75μm〜約150μm、好ましくは100μm〜約125μmの厚みを有する。
グラファイトと同様に、炭化珪素またはガラス質炭素被膜は、約20ppm未満、好
ましくは約5ppm未満の合計属濃度を有していなければならない。
ンウエハ基材の後表面に接触しうるようにするどのような形態であってもよい。
ウエハ支持デバイスは、例えば150mm、200mmおよび300mmまたはそれ以上のウエ
ハを包含するどのような直径のシリコンウエハでも収容しうる大きさにすること
ができる。ウエハ支持デバイスは、従来材料、例えば、高温エピタキシャル蒸着
工程の間にグラファイトから周囲環境に放出される汚染物の量を減少させるグラ
ファイトを覆う炭化珪素またはガラス質炭素層を有する高純度グラファイトから
構成することができる。ウエハ支持デバイスを構成するのに使用されるグラファ
イトは一般に少なくとも約99％、より好ましくは少なくとも約99．9％、最も好
ましくは少なくとも約99．99％の純粋グラファイトである。グラファイトは、好
ましくは約20ppm未満の合計金属、好ましくは、鉄、モリブデン、銅、およびニ
ッケル、より好ましくは約5ppm未満の合計金属、特に、鉄、モリブデン、銅、お
よびニッケルも含有する。グラファイトを覆う炭化珪素またはガラス質炭素被膜
は、一般に約75μm〜約150μm、好ましくは100μm〜約125μmの厚みを有する。
グラファイトと同様に、炭化珪素またはガラス質炭素被膜は、約20ppm未満、好
ましくは約5ppm未満の合計属濃度を有していなければならない。
【００４１】
本発明のエピタキシャル蒸着反応器は、ウエハの品質を向上させ、処理量を増
加させる任意デバイスを有して成ってもよい。例えば、縁リング（edge ring）
を、シリコンウエハおよび／またはウエハ支持デバイスの周囲の外側に配置して
、ウエハの縁を断熱し、および／または室に流入する処理ガスを、それらがウエ
ハ表面と接触する前に予熱することによって、ウエハにおける温度均一性を向上
させることができる。さらに、反応器は、シリコン含有源ガス流れとパージガス
流れとの分離を向上させる仕切（dividers）を有して成ってもよい。サセプター
と同様に、縁リングおよび仕切は一般に、炭化珪素およびガラス質炭素で被覆さ
れたグラファイトから構成される。
加させる任意デバイスを有して成ってもよい。例えば、縁リング（edge ring）
を、シリコンウエハおよび／またはウエハ支持デバイスの周囲の外側に配置して
、ウエハの縁を断熱し、および／または室に流入する処理ガスを、それらがウエ
ハ表面と接触する前に予熱することによって、ウエハにおける温度均一性を向上
させることができる。さらに、反応器は、シリコン含有源ガス流れとパージガス
流れとの分離を向上させる仕切（dividers）を有して成ってもよい。サセプター
と同様に、縁リングおよび仕切は一般に、炭化珪素およびガラス質炭素で被覆さ
れたグラファイトから構成される。
【００４２】
E．有孔サセプター
1．ウエハが内環状棚に載る有孔サセプター
特定の形態または実施態様において、ウエハ支持デバイスは、有孔サセプター
である。図2を参照すると、有孔サセプター12の断面図が示されている。有孔サ
セプター12は、前表面3および後表面5を有するシリコンウエハ基材を支えること
ができる内環状棚13を有する。有孔サセプター12は、複数の孔または開口15、16
、17、18、19、20、21および22を有する多孔表面14を有する。後表面ロボットハ
ンドリング（robotic handling）を有する単一ウエハ反応器（例えば、Applied
Materialsによって製造されるCentura（登録商標）反応器）に使用される有孔
サセプターは、ウエハリフトピンホール23、24および25（図示せず、図3参照）
も必要とする。これに対して、ASMによって製造される単一ウエハEpsilon（登録
商標）反応器、または手で装填されるバレル反応器に使用される有孔サセプター
は、リフトピンホールを必要としない。「開口」および「孔」という用語は、本
明細書において互換的に使用され、両方とも多孔表面14における開口通路を意味
する。開口を有する多孔表面14は、シリコンウエハ基材4のすぐ下に配置される
。本明細書において使用される「複数」という用語は、2つまたはそれ以上の孔
を意味する。被膜を適用する前に、有孔サセプター12に孔15、16、17、18、19、
20、21および22を開ける。エピタキシャル蒸着工程の予備焼付け段階の間に、孔
15、16、17、18、19、20、21および22は、清浄ガスが、シリコンウエハ基材4の
実質的に全後表面5に接触することを可能にして、清浄ガスが、シリコン基材4の
後表面5の実質的に全ての自然オキシドと反応し、それらを除去しうるようにす
る。サセプター12の内環状棚13と接するシリコンウエハ基材4の後表面の部分は
、ウエハとサセプターの間に清浄ガスが滲出する際に清浄ガスによって実質的に
エッチングもされ、後表面の自然オキシド層を実質的に完全に除去する。エピタ
キシャル成長工程の間に、ウエハとサセプターの間に滲出し、後表面5に接触す
る源ガスが、シリコン表面に平滑に連続的に成長する際に、後表面5からの自然
オキシドの除去は、シリコンウエハの後表面におけるハロー作用を有意に減少さ
せるかまたは除去する。孔15、16、17、18、19、20、21および22は、エピタキシ
ャル蒸着工程の高温清浄化段階およびエピタキシャル蒸着段階の際に、シリコン
ウエハ基材4の後表面から外方拡散するドーパント原子が、それらの孔を通って
、パージガス流れまたは水素流れに排出され、シリコンウエハ基材4の前表面3か
ら排出システムに入ることを可能にする。従って、エピタキシャル蒸着工程の間
の、前表面のオートドーピングの有意な減少が達成される。
である。図2を参照すると、有孔サセプター12の断面図が示されている。有孔サ
セプター12は、前表面3および後表面5を有するシリコンウエハ基材を支えること
ができる内環状棚13を有する。有孔サセプター12は、複数の孔または開口15、16
、17、18、19、20、21および22を有する多孔表面14を有する。後表面ロボットハ
ンドリング（robotic handling）を有する単一ウエハ反応器（例えば、Applied
Materialsによって製造されるCentura（登録商標）反応器）に使用される有孔
サセプターは、ウエハリフトピンホール23、24および25（図示せず、図3参照）
も必要とする。これに対して、ASMによって製造される単一ウエハEpsilon（登録
商標）反応器、または手で装填されるバレル反応器に使用される有孔サセプター
は、リフトピンホールを必要としない。「開口」および「孔」という用語は、本
明細書において互換的に使用され、両方とも多孔表面14における開口通路を意味
する。開口を有する多孔表面14は、シリコンウエハ基材4のすぐ下に配置される
。本明細書において使用される「複数」という用語は、2つまたはそれ以上の孔
を意味する。被膜を適用する前に、有孔サセプター12に孔15、16、17、18、19、
20、21および22を開ける。エピタキシャル蒸着工程の予備焼付け段階の間に、孔
15、16、17、18、19、20、21および22は、清浄ガスが、シリコンウエハ基材4の
実質的に全後表面5に接触することを可能にして、清浄ガスが、シリコン基材4の
後表面5の実質的に全ての自然オキシドと反応し、それらを除去しうるようにす
る。サセプター12の内環状棚13と接するシリコンウエハ基材4の後表面の部分は
、ウエハとサセプターの間に清浄ガスが滲出する際に清浄ガスによって実質的に
エッチングもされ、後表面の自然オキシド層を実質的に完全に除去する。エピタ
キシャル成長工程の間に、ウエハとサセプターの間に滲出し、後表面5に接触す
る源ガスが、シリコン表面に平滑に連続的に成長する際に、後表面5からの自然
オキシドの除去は、シリコンウエハの後表面におけるハロー作用を有意に減少さ
せるかまたは除去する。孔15、16、17、18、19、20、21および22は、エピタキシ
ャル蒸着工程の高温清浄化段階およびエピタキシャル蒸着段階の際に、シリコン
ウエハ基材4の後表面から外方拡散するドーパント原子が、それらの孔を通って
、パージガス流れまたは水素流れに排出され、シリコンウエハ基材4の前表面3か
ら排出システムに入ることを可能にする。従って、エピタキシャル蒸着工程の間
の、前表面のオートドーピングの有意な減少が達成される。
【００４３】
図3を参照すると、内環状棚13、および複数の孔を有する多孔表面9を有する有
孔サセプター12の上面図が示されている。後表面ウエハハンドリングを有する反
応器に使用される有孔サセプターは、多孔表面14上にウエハリフトピンホール23
、24および25も必要とし、それらは、有孔サセプター12の下のリフトピン（図示
せず）が、エピタキシャル蒸着工程の間および後に、シリコンウエハを有孔サセ
プター12に載せたり持ち上げたりすることを可能にする。縁リング27は、有孔サ
セプター12の周囲を囲んで、シリコンウエハにおける温度均一性を確実にする。
縁リング27は一般に、有孔サセプター12より約4cm〜約10cm大きい直径を有する
。
孔サセプター12の上面図が示されている。後表面ウエハハンドリングを有する反
応器に使用される有孔サセプターは、多孔表面14上にウエハリフトピンホール23
、24および25も必要とし、それらは、有孔サセプター12の下のリフトピン（図示
せず）が、エピタキシャル蒸着工程の間および後に、シリコンウエハを有孔サセ
プター12に載せたり持ち上げたりすることを可能にする。縁リング27は、有孔サ
セプター12の周囲を囲んで、シリコンウエハにおける温度均一性を確実にする。
縁リング27は一般に、有孔サセプター12より約4cm〜約10cm大きい直径を有する
。
【００４４】
シリコンウエハのすぐ下に配置される有孔サセプターの多孔表面の穴は、炭化
珪素またはガラス質炭素被膜（サセプターに穴をあけた後にサセプターに適用さ
れる場合）が、穴を実質的にブロックするかまたは塞いで、穴を通る流体の流れ
を制限することがないような直径を有するのが好ましい。全体と通して一般に穴
と称される開口は、正方形、スロット、菱形、または流体がそこを流れることが
できるどのような他の形であってもよいことを当業者は理解する。開口は、好ま
しくは約0．1mm〜約3mm、より好ましくは約0．1mm〜約1mm、最も好ましくは約0
．5mm〜約1mmの幅を有する。開口の幅は、2つの角の最も短い距離、または開口
が円形である場合は直径として定義される。エピタキシャル蒸着工程の予備焼付
け段階の間に使用される清浄ガスが、シリコンウエハの実質的に全後表面に接触
し、エッチングしうるように、有孔サセプターの穴の間隔をあける。約0．5mm〜
約4cm、より好ましくは約2mm〜約2cm、最も好ましくは約6mm〜約1．5cmで有孔サ
セプターの穴の間隔あけることは、清浄ガスがシリコンウエハの実質的に全後表
面に接触し、それによって、実質的に全ての自然オキシドを後表面からエッチン
グすることができる。サセプターの有孔表面の開口領域の合計パーセントは、有
孔表面の全表面積の約0．5％〜約4％、より好ましくは有孔表面の全表面積の約1
％〜約3％である。サセプターの有孔表面は、好ましくは約0．2穴／cm2〜約4穴
／cm2、より好ましくは約0．8穴／cm2〜約1．75穴／cm2の密度を有する。本明細
書において使用される「密度」という用語は、均一または不均一密度を意味する
。
珪素またはガラス質炭素被膜（サセプターに穴をあけた後にサセプターに適用さ
れる場合）が、穴を実質的にブロックするかまたは塞いで、穴を通る流体の流れ
を制限することがないような直径を有するのが好ましい。全体と通して一般に穴
と称される開口は、正方形、スロット、菱形、または流体がそこを流れることが
できるどのような他の形であってもよいことを当業者は理解する。開口は、好ま
しくは約0．1mm〜約3mm、より好ましくは約0．1mm〜約1mm、最も好ましくは約0
．5mm〜約1mmの幅を有する。開口の幅は、2つの角の最も短い距離、または開口
が円形である場合は直径として定義される。エピタキシャル蒸着工程の予備焼付
け段階の間に使用される清浄ガスが、シリコンウエハの実質的に全後表面に接触
し、エッチングしうるように、有孔サセプターの穴の間隔をあける。約0．5mm〜
約4cm、より好ましくは約2mm〜約2cm、最も好ましくは約6mm〜約1．5cmで有孔サ
セプターの穴の間隔あけることは、清浄ガスがシリコンウエハの実質的に全後表
面に接触し、それによって、実質的に全ての自然オキシドを後表面からエッチン
グすることができる。サセプターの有孔表面の開口領域の合計パーセントは、有
孔表面の全表面積の約0．5％〜約4％、より好ましくは有孔表面の全表面積の約1
％〜約3％である。サセプターの有孔表面は、好ましくは約0．2穴／cm2〜約4穴
／cm2、より好ましくは約0．8穴／cm2〜約1．75穴／cm2の密度を有する。本明細
書において使用される「密度」という用語は、均一または不均一密度を意味する
。
【００４５】
有孔サセプターの穴は、可能な限り小さい直径を有し、しかもその穴を通って
シリコンウエハの後表面に向かう流体の流れを炭化珪素またはガラス質炭素被膜
が制限しないのが一般に好ましい。サセプターの穴が大きすぎる場合、後表面に
おける局部的温度不均一性によって生じるウエハの前表面のナノトポグラフィー
の問題が生じうる。有孔サセプターにおける大きい直径の穴は、シリコンウエハ
の下方に配置された加熱灯による後表面の直接照射によって、シリコンウエハの
後表面にホットスポットまたはコールドスポットが発生しうる。これらのホット
スポットまたはコールドスポットは、シリコンウエハの前表表面に温度勾配を形
成し、シリコンウエハの前表面における不均一エピタキシャルシリコン成長を生
じうる。エピタキシャル層の不均一成長は、ウエハの品質を顕著に低下させる。
有孔サセプターの穴を斜角でサセプターに開けて、加熱灯による後表面の直接照
射、および前表面における不均一エピタキシャル成長を生じるホットスポットま
たはコールドスポットの形成の可能性をさらに減少させることができ、しかも、
ガスがサセプターを通って後表面と接触しうるようにし、外方拡散したドーパン
ト原子を後表面から除去しうるようにする。穴からのウエハの直接照射によるホ
ットスポットまたはコールドスポットの形成およびシリコンウエハにおける温度
勾配の発生の可能性をさらに減少し、リフトピンホールによって生じるホットス
ポットまたはコールドスポットを減少するかまたは除去するために、シリコンウ
エハの上方および下方の加熱灯の灯電力比率を調節して、灯からのバランスのと
れた加熱を得ることができる。
シリコンウエハの後表面に向かう流体の流れを炭化珪素またはガラス質炭素被膜
が制限しないのが一般に好ましい。サセプターの穴が大きすぎる場合、後表面に
おける局部的温度不均一性によって生じるウエハの前表面のナノトポグラフィー
の問題が生じうる。有孔サセプターにおける大きい直径の穴は、シリコンウエハ
の下方に配置された加熱灯による後表面の直接照射によって、シリコンウエハの
後表面にホットスポットまたはコールドスポットが発生しうる。これらのホット
スポットまたはコールドスポットは、シリコンウエハの前表表面に温度勾配を形
成し、シリコンウエハの前表面における不均一エピタキシャルシリコン成長を生
じうる。エピタキシャル層の不均一成長は、ウエハの品質を顕著に低下させる。
有孔サセプターの穴を斜角でサセプターに開けて、加熱灯による後表面の直接照
射、および前表面における不均一エピタキシャル成長を生じるホットスポットま
たはコールドスポットの形成の可能性をさらに減少させることができ、しかも、
ガスがサセプターを通って後表面と接触しうるようにし、外方拡散したドーパン
ト原子を後表面から除去しうるようにする。穴からのウエハの直接照射によるホ
ットスポットまたはコールドスポットの形成およびシリコンウエハにおける温度
勾配の発生の可能性をさらに減少し、リフトピンホールによって生じるホットス
ポットまたはコールドスポットを減少するかまたは除去するために、シリコンウ
エハの上方および下方の加熱灯の灯電力比率を調節して、灯からのバランスのと
れた加熱を得ることができる。
【００４６】
図4を参照すると、本発明の有孔サセプター12を使用するエピタキシャル成長
工程の間に使用されるエピタキシャル反応室30が示されている。有孔サセプター
12は、回転支え31および32に取り付けられ、エピタキシャル蒸着工程の間に内環
状棚13上のシリコンウエハ基材4を支える大きさおよび形態にされる。シリコン
ウエハ基材4は、有孔サセプター12の多孔表面14の穴15、16、17、18、19、20、2
1および22と間隔をあけた関係にある。リフトピンホール23は、リフトピン（図
示せず）が、有孔サセプター12の多孔表面14を通ってシリコンウエハ基材4に接
触できるようにし、それによって、エピタキシャル蒸着工程の前および後に、シ
リコンウエハ基材4を有孔サセプター12に載せたり持ち上げたりすることができ
る。エピタキシャル蒸着室30は、有孔サセプター12の上方および下方にそれぞれ
配置された、エピタキシャル蒸着工程の間の加熱用の加熱灯配列33および34も有
する。ガス入口35および36は、エピタキシャル蒸着工程の予備焼付け段階の間の
清浄ガスの導入を可能にし、それによって、清浄ガスをシリコンウエハ基材4の
上方および下方に導入して、シリコンウエハ基材4の前表面3および後表面5の自
然オキシドの除去を向上させることができる。エピタキシャル成長段階の間に、
ガス入口35は、シリコンウエハ基材4の上方を流れるシリコン含有源ガスを導入
し、ガス入口36は、シリコンウエハ基材4の下方に水素または不活性ガスを導入
して、シリコンウエハ基材4の後表面5をフラッシュし、外方拡散ドーパント原子
が前表面に行かないようにする。図4に示すように、エピタキシャル蒸着室に導
入されたガスは、シリコンウエハの前表面および後表面に平行に流れるのが好ま
しい（しかし、平行フローパターンは必要ではない）。そのようなフローパター
ンは、導入されたガスが、前表面に接触し、サセプター表面の穴を通ってサセプ
ターを通過して、ウエハの後表面に接触することを可能にする。ガスは、シリコ
ンウエハに平行に流れ、垂直に流れないので、シリコンウエハが、ウエハの縁と
環状棚の縁の間に滲出するガスによって環状棚から持ち上げられて変形する可能
性は、顕著に減少するかまたは除去される。ガス入口35および36から室30に導入
されるガスは、出口37を通って室34から除去される。
工程の間に使用されるエピタキシャル反応室30が示されている。有孔サセプター
12は、回転支え31および32に取り付けられ、エピタキシャル蒸着工程の間に内環
状棚13上のシリコンウエハ基材4を支える大きさおよび形態にされる。シリコン
ウエハ基材4は、有孔サセプター12の多孔表面14の穴15、16、17、18、19、20、2
1および22と間隔をあけた関係にある。リフトピンホール23は、リフトピン（図
示せず）が、有孔サセプター12の多孔表面14を通ってシリコンウエハ基材4に接
触できるようにし、それによって、エピタキシャル蒸着工程の前および後に、シ
リコンウエハ基材4を有孔サセプター12に載せたり持ち上げたりすることができ
る。エピタキシャル蒸着室30は、有孔サセプター12の上方および下方にそれぞれ
配置された、エピタキシャル蒸着工程の間の加熱用の加熱灯配列33および34も有
する。ガス入口35および36は、エピタキシャル蒸着工程の予備焼付け段階の間の
清浄ガスの導入を可能にし、それによって、清浄ガスをシリコンウエハ基材4の
上方および下方に導入して、シリコンウエハ基材4の前表面3および後表面5の自
然オキシドの除去を向上させることができる。エピタキシャル成長段階の間に、
ガス入口35は、シリコンウエハ基材4の上方を流れるシリコン含有源ガスを導入
し、ガス入口36は、シリコンウエハ基材4の下方に水素または不活性ガスを導入
して、シリコンウエハ基材4の後表面5をフラッシュし、外方拡散ドーパント原子
が前表面に行かないようにする。図4に示すように、エピタキシャル蒸着室に導
入されたガスは、シリコンウエハの前表面および後表面に平行に流れるのが好ま
しい（しかし、平行フローパターンは必要ではない）。そのようなフローパター
ンは、導入されたガスが、前表面に接触し、サセプター表面の穴を通ってサセプ
ターを通過して、ウエハの後表面に接触することを可能にする。ガスは、シリコ
ンウエハに平行に流れ、垂直に流れないので、シリコンウエハが、ウエハの縁と
環状棚の縁の間に滲出するガスによって環状棚から持ち上げられて変形する可能
性は、顕著に減少するかまたは除去される。ガス入口35および36から室30に導入
されるガスは、出口37を通って室34から除去される。
【００４７】
有孔サセプターの穴は、清浄化段階の間に、清浄ガスが、有孔サセプターを通
って、シリコンウエハの実質的に全後表面と接触することを可能にし、それによ
って、後表面に存在する自然オキシドが清浄ガスによって除去される。後表面か
らのこの自然オキシド除去は、エピタキシャル層の成長の間に源ガスと接触する
シリコンウエハの後表面のどの部分でも平滑連続エピタキシャルシリコン層が成
長することを可能にし、従って、後表面におけるハローの形成を実質的に除去す
る。さらに、有孔サセプターの穴は、不活性ガスまたは水素が、ウエハの後表面
と接触することを可能にし、それによって、清浄化段階の間、およびエピタキシ
ャル成長段階の間の両方において、後表面から外方拡散するドーパント原子をシ
リコンウエハから出口へ運び、従って、ウエハの前表面のオートドーピングの可
能性を実質的に減少させる。
って、シリコンウエハの実質的に全後表面と接触することを可能にし、それによ
って、後表面に存在する自然オキシドが清浄ガスによって除去される。後表面か
らのこの自然オキシド除去は、エピタキシャル層の成長の間に源ガスと接触する
シリコンウエハの後表面のどの部分でも平滑連続エピタキシャルシリコン層が成
長することを可能にし、従って、後表面におけるハローの形成を実質的に除去す
る。さらに、有孔サセプターの穴は、不活性ガスまたは水素が、ウエハの後表面
と接触することを可能にし、それによって、清浄化段階の間、およびエピタキシ
ャル成長段階の間の両方において、後表面から外方拡散するドーパント原子をシ
リコンウエハから出口へ運び、従って、ウエハの前表面のオートドーピングの可
能性を実質的に減少させる。
【００４８】
2．ウエハが多孔表面に載る有孔サセプター
本発明の選択的実施態様において、有孔サセプターを、シリコンウエハが多孔
表面に直接的に載るような大きさおよび形態にし、それによって、図4に示す内
環状棚13を除去する。図5を参照すると、シリコンウエハが多孔表面に直接的に
載っている有孔サセプターの断面図が示されている。シリコンウエハ基材4の後
表面5は、有孔サセプター40の多孔表面41に直接的に載っている。シリコンウエ
ハ基材4の後表面5は、多孔表面41と直接的に接しているが、有孔サセプター40の
下方に流れるガスは、穴42、43、44、45、46、47、48および49を通って多孔表面
41を通過して、ウエハ基材4の実質的に全後表面と接触することができる。
表面に直接的に載るような大きさおよび形態にし、それによって、図4に示す内
環状棚13を除去する。図5を参照すると、シリコンウエハが多孔表面に直接的に
載っている有孔サセプターの断面図が示されている。シリコンウエハ基材4の後
表面5は、有孔サセプター40の多孔表面41に直接的に載っている。シリコンウエ
ハ基材4の後表面5は、多孔表面41と直接的に接しているが、有孔サセプター40の
下方に流れるガスは、穴42、43、44、45、46、47、48および49を通って多孔表面
41を通過して、ウエハ基材4の実質的に全後表面と接触することができる。
【００４９】
3．ウエハが凹形多孔表面に載る有孔サセプター
他の選択的実施態様において、図5に示す本発明の有孔サセプターに変更を加
えて、多孔表面を皿型にして、シリコンウエハの外縁だけが有孔サセプターに接
するようにする。図6を参照すると、シリコンウエハが有孔サセプター50の多孔
表面51に直接的に載っている有孔サセプター50の断面図が示されている。シリコ
ンウエハ基材4の後表面5は、有孔サセプター50の多孔表面51に直接的に載ってい
る。多孔表面51は、皿形にされ、それによって、シリコンウエハ基材4の外縁2は
、多孔表面51に直接的に接し、シリコンウエハ基材4の後表面5の残りの部分は、
多孔表面51と直接的に接していない。使用の間に、穴52、53、54、55、56、57お
よび58は、それらを通ってウエハの後表面に行く流体の流れを可能にする。
えて、多孔表面を皿型にして、シリコンウエハの外縁だけが有孔サセプターに接
するようにする。図6を参照すると、シリコンウエハが有孔サセプター50の多孔
表面51に直接的に載っている有孔サセプター50の断面図が示されている。シリコ
ンウエハ基材4の後表面5は、有孔サセプター50の多孔表面51に直接的に載ってい
る。多孔表面51は、皿形にされ、それによって、シリコンウエハ基材4の外縁2は
、多孔表面51に直接的に接し、シリコンウエハ基材4の後表面5の残りの部分は、
多孔表面51と直接的に接していない。使用の間に、穴52、53、54、55、56、57お
よび58は、それらを通ってウエハの後表面に行く流体の流れを可能にする。
【００５０】
本発明の有孔サセプターは、使用されるサセプターの形に関係なく、バレル、
パンケーキおよびミニバッチ反応器を包含する種々のタイプの蒸着反応器と共に
使用しうることを当業者は理解する。
パンケーキおよびミニバッチ反応器を包含する種々のタイプの蒸着反応器と共に
使用しうることを当業者は理解する。
【００５１】
F．延在リフトピンを有するサセプター
図7を参照すると、本発明の選択的実施態様において、ウエハ支持デバイスは
、従来のサセプター60であり、該サセプターにおいて、少なくとも3つのリフト
ピン61、62、63は、全エピタキシャル蒸着工程（即ち、予備焼付けおよびエピタ
キシャル成長の間）を通して、延在した位置または上がった（up）位置に維持さ
れる。シリコンウエハをサセプター60より上に持ち上げることによって、予備焼
付けの間に、エピタキシャル蒸着室30に洗浄ガスが導入され、ウエハ基材4の後
表面5の自然オキシド層に接触して除去し、化学蒸着誘発ハローの形成を防止す
る。同様に、エピタキシャルシリコン層の成長の間に、エピタキシャル蒸着室30
に導入されるパージガスは、後表面5から放出されるドーパント原子が前表面3に
行かないようにし、エピタキシャルシリコン層のオートドーピングを防止する。
、従来のサセプター60であり、該サセプターにおいて、少なくとも3つのリフト
ピン61、62、63は、全エピタキシャル蒸着工程（即ち、予備焼付けおよびエピタ
キシャル成長の間）を通して、延在した位置または上がった（up）位置に維持さ
れる。シリコンウエハをサセプター60より上に持ち上げることによって、予備焼
付けの間に、エピタキシャル蒸着室30に洗浄ガスが導入され、ウエハ基材4の後
表面5の自然オキシド層に接触して除去し、化学蒸着誘発ハローの形成を防止す
る。同様に、エピタキシャルシリコン層の成長の間に、エピタキシャル蒸着室30
に導入されるパージガスは、後表面5から放出されるドーパント原子が前表面3に
行かないようにし、エピタキシャルシリコン層のオートドーピングを防止する。
【００５２】
G．開放形ウエハ支持デバイス
本発明の選択的実施態様において、発熱要素からの直接的な照射にウエハの実
質的に全後表面を暴露するようにウエハを支える（即ち、開放形ウエハ支持デバ
イス）。エピタキシャル蒸着室における開放形ウエハ支持デバイスの使用は、特
定の用途に依存して好ましい場合がある。例えば、開放形ウエハ支持は、ウエハ
が所望の蒸着温度に速く到達しうるようにし、それによって処理量を増加させる
。さらに、開放形ウエハ支持は、有孔サセプターより均一にウエハを加熱しうる
ようにし、より均一なエピタキシャル層（即ち、減少したナノトポグラフィー）
を与える。
質的に全後表面を暴露するようにウエハを支える（即ち、開放形ウエハ支持デバ
イス）。エピタキシャル蒸着室における開放形ウエハ支持デバイスの使用は、特
定の用途に依存して好ましい場合がある。例えば、開放形ウエハ支持は、ウエハ
が所望の蒸着温度に速く到達しうるようにし、それによって処理量を増加させる
。さらに、開放形ウエハ支持は、有孔サセプターより均一にウエハを加熱しうる
ようにし、より均一なエピタキシャル層（即ち、減少したナノトポグラフィー）
を与える。
【００５３】
1．ピン支え
開放形ウエハ支持デバイスの1つの実施態様は、Steag（登録商標）SHS3000迅
速熱アニーラーに使用されるデバイスと同様に、回転支えから延在する少なくと
も3つのピンを有して成り、該ピンは、ウエハの周囲縁の内側でウエハの後表面
に接して、エピタキシャル成長工程の間にウエハを支える。図8を参照すると、
本発明のピン支えを使用する、エピタキシャル成長工程の間に使用されるエピタ
キシャル反応室30が示されている。3つのピン70、71および72は、回転支え74に
取り付けられ、エピタキシャル蒸着工程の間にシリコンウエハ基材4を支える大
きさおよび形態にされる。エピタキシャル蒸着室34は、ウエハ基材4の上方およ
び下方にそれぞれ配置された、エピタキシャル蒸着工程の間の加熱用の加熱灯配
列33および34も有する。ガス入口35および36は、エピタキシャル蒸着工程の予備
焼き付け段階の間の清浄ガスの導入を可能にし、それによって、清浄ガスがシリ
コンウエハ基材4の上方および下方に導入されて、シリコンウエハ基材4の前表面
3および後表面5の自然オキシド除去を向上させる。エピタキシャル成長段階の間
に、ガス入口35は、ウエハ基材4の上方を流れるシリコン含有源ガスを導入し、
ガス入口36は、ウエハ基材4の下方に水素または不活性ガスを導入して、シリコ
ンウエハ基材4の後表面5をフラッシュし、外方拡散ドーパント原子が前表面3に
行かないようにする。エピタキシャル蒸着室34は、室仕切75および76も有して成
り、パージガスからの蒸着ガスの分離を向上させる。エピタキシャル蒸着室34は
、支柱78および79上に縁リング77も有して成り、ウエハ表面の温度均一性を向上
させる。
速熱アニーラーに使用されるデバイスと同様に、回転支えから延在する少なくと
も3つのピンを有して成り、該ピンは、ウエハの周囲縁の内側でウエハの後表面
に接して、エピタキシャル成長工程の間にウエハを支える。図8を参照すると、
本発明のピン支えを使用する、エピタキシャル成長工程の間に使用されるエピタ
キシャル反応室30が示されている。3つのピン70、71および72は、回転支え74に
取り付けられ、エピタキシャル蒸着工程の間にシリコンウエハ基材4を支える大
きさおよび形態にされる。エピタキシャル蒸着室34は、ウエハ基材4の上方およ
び下方にそれぞれ配置された、エピタキシャル蒸着工程の間の加熱用の加熱灯配
列33および34も有する。ガス入口35および36は、エピタキシャル蒸着工程の予備
焼き付け段階の間の清浄ガスの導入を可能にし、それによって、清浄ガスがシリ
コンウエハ基材4の上方および下方に導入されて、シリコンウエハ基材4の前表面
3および後表面5の自然オキシド除去を向上させる。エピタキシャル成長段階の間
に、ガス入口35は、ウエハ基材4の上方を流れるシリコン含有源ガスを導入し、
ガス入口36は、ウエハ基材4の下方に水素または不活性ガスを導入して、シリコ
ンウエハ基材4の後表面5をフラッシュし、外方拡散ドーパント原子が前表面3に
行かないようにする。エピタキシャル蒸着室34は、室仕切75および76も有して成
り、パージガスからの蒸着ガスの分離を向上させる。エピタキシャル蒸着室34は
、支柱78および79上に縁リング77も有して成り、ウエハ表面の温度均一性を向上
させる。
【００５４】
2．リング支え
図9を参照すると、選択的実施態様において、ウエハ支持デバイスは、Applied
Materialsによって製造されるCentura（登録商標）迅速熱処理装置に使用され
るものと同様のリング支え80である。図10を参照すると、リング支え90は、ウエ
ハ基材4を支える内環状棚91、および外環状段92を有して成るのが好ましく、該
外環状段は、縁リングと極めて似た働きをして、ウエハの周囲縁を断熱し、反応
ガスを予熱して、スリップを防止する。
Materialsによって製造されるCentura（登録商標）迅速熱処理装置に使用され
るものと同様のリング支え80である。図10を参照すると、リング支え90は、ウエ
ハ基材4を支える内環状棚91、および外環状段92を有して成るのが好ましく、該
外環状段は、縁リングと極めて似た働きをして、ウエハの周囲縁を断熱し、反応
ガスを予熱して、スリップを防止する。
【００５５】
H．本発明のエピタキシャル蒸着法の有効性
いくつかの実験を行って、本発明の単結晶ウエハを製造する本発明の方法およ
び装置の有効性を評価した。例えば、一般的サセプターおよび有孔サセプターを
使用して、約2．75μmの厚みのエピタキシャル層を、約0．005Ωcm〜約0．01Ωc
mの抵抗率を有する直径200mmのホウ素ドーピングウエハ基材に蒸着した。図11を
参照すると、後表面オキシドシールを有するウエハは、ウエハ表面において実質
的に均一な抵抗率を有していたことがわかる。同様に、有孔サセプターを使用し
て、後表面オキシドシールを有さないウエハに蒸着したエピタキシャル層も、ウ
エハ表面において実質的に均一な抵抗率を有していた。しかし、一般的なサセプ
ターを使用して、後表面オキシドシールを有さないウエハに蒸着したエピタキシ
ャル層は、ウエハ表面において不均一な抵抗率を有していた（表面位置の関数と
しての抵抗率プロットの「W」形は、大部分が、抵抗率を許容範囲に維持するた
めに周囲縁の近くのオートドーピングを補うために温度およびガス流れのような
工程変数を操作したことによる）。そのような操作を行わなければ、抵抗率は、
中心から、周囲縁から約10mmまでは実質的に均一であり、最後の10mmにおいて、
オートドーピングによって抵抗率はかなり減少すると考えられる。例えば、周囲
縁から内側に10mmにおいて、エピタキシャル層の抵抗率は、基材の抵抗率とエピ
タキシャル層の抵抗率との差に依存して、約10％〜約20％、または約50％または
それ以上減少しうる。
び装置の有効性を評価した。例えば、一般的サセプターおよび有孔サセプターを
使用して、約2．75μmの厚みのエピタキシャル層を、約0．005Ωcm〜約0．01Ωc
mの抵抗率を有する直径200mmのホウ素ドーピングウエハ基材に蒸着した。図11を
参照すると、後表面オキシドシールを有するウエハは、ウエハ表面において実質
的に均一な抵抗率を有していたことがわかる。同様に、有孔サセプターを使用し
て、後表面オキシドシールを有さないウエハに蒸着したエピタキシャル層も、ウ
エハ表面において実質的に均一な抵抗率を有していた。しかし、一般的なサセプ
ターを使用して、後表面オキシドシールを有さないウエハに蒸着したエピタキシ
ャル層は、ウエハ表面において不均一な抵抗率を有していた（表面位置の関数と
しての抵抗率プロットの「W」形は、大部分が、抵抗率を許容範囲に維持するた
めに周囲縁の近くのオートドーピングを補うために温度およびガス流れのような
工程変数を操作したことによる）。そのような操作を行わなければ、抵抗率は、
中心から、周囲縁から約10mmまでは実質的に均一であり、最後の10mmにおいて、
オートドーピングによって抵抗率はかなり減少すると考えられる。例えば、周囲
縁から内側に10mmにおいて、エピタキシャル層の抵抗率は、基材の抵抗率とエピ
タキシャル層の抵抗率との差に依存して、約10％〜約20％、または約50％または
それ以上減少しうる。
【００５６】
図12Aを参照すると、Tencor（登録商標）SP1曇りマップは、後表面オキシドシ
ールを有さないウエハにおける、従来のサセプターを使用してエピタキシャルシ
リコン層を蒸着することによって生じた後表面ハローの位置をはっきりと示して
いる。これに対して、図12Bは、本発明の有孔サセプターを使用することによっ
て、後表面オキシドシールを使用せずにハローが除去されることを示している。
ールを有さないウエハにおける、従来のサセプターを使用してエピタキシャルシ
リコン層を蒸着することによって生じた後表面ハローの位置をはっきりと示して
いる。これに対して、図12Bは、本発明の有孔サセプターを使用することによっ
て、後表面オキシドシールを使用せずにハローが除去されることを示している。
【００５７】
図13Aを参照すると、ADE（登録商標）CR−83 SQMナノトポグラフィーマップ
は、従来のサセプターの使用によって、リフトピンホールの直ぐ上に、約60nmの
ナノトポグラフィーを有するエピタキシャル層を生じることをはっきりと示して
いる。これに対して図13Bは、有孔サセプターの使用は、リフトピンホールの上
方のエピタキシャル層のナノトポグラフィーを、約20nm未満にまで顕著に減少さ
せることを示している。
は、従来のサセプターの使用によって、リフトピンホールの直ぐ上に、約60nmの
ナノトポグラフィーを有するエピタキシャル層を生じることをはっきりと示して
いる。これに対して図13Bは、有孔サセプターの使用は、リフトピンホールの上
方のエピタキシャル層のナノトポグラフィーを、約20nm未満にまで顕著に減少さ
せることを示している。
【００５８】
種々の穴の大きさ、間隔および密度を有する有孔サセプターの3つの実施態様
を、エピタキシャル蒸着工程の間に200mmの直径のシリコンウエハを支えること
に関して評価した。各実施態様は、下部に向かって垂直にあけた約95mmの半径を
有する筒形のほぼ等距離の穴を有していた。穴の数および大きさは、下記のよう
に様々であった：有孔サセプターAは、約1．32mmの直径を有する274個の穴（約0
．95穴／cm2の穴密度）を有し；有孔サセプターBは、約1．32mmの直径を有する5
48個の穴（約1．95穴／cm2の穴密度）を有し；有孔サセプターCは、約1．02mmの
直径を有する274個の穴（約0．95穴／cm2の穴密度）を有していた。各実施態様
は、サセプターの中心から約90mmの位置に、約120°の間隔をあけた、直径約8mm
の3つのリフトピンホールも有していた。
を、エピタキシャル蒸着工程の間に200mmの直径のシリコンウエハを支えること
に関して評価した。各実施態様は、下部に向かって垂直にあけた約95mmの半径を
有する筒形のほぼ等距離の穴を有していた。穴の数および大きさは、下記のよう
に様々であった：有孔サセプターAは、約1．32mmの直径を有する274個の穴（約0
．95穴／cm2の穴密度）を有し；有孔サセプターBは、約1．32mmの直径を有する5
48個の穴（約1．95穴／cm2の穴密度）を有し；有孔サセプターCは、約1．02mmの
直径を有する274個の穴（約0．95穴／cm2の穴密度）を有していた。各実施態様
は、サセプターの中心から約90mmの位置に、約120°の間隔をあけた、直径約8mm
の3つのリフトピンホールも有していた。
【００５９】
前記の有孔サセプターを使用して、シリコンエピタキシャル層を有する多くの
シリコンウエハを製造した。各ウエハは、後表面ハロー、および前表面のオート
ドーピングを有していなかった。現在までの結果は、ハローまたはオートドーピ
ングに関して、穴密度の違いによって利益が得られるわけではないことを示して
いる。しかし、エピタキシャルシリコンウエハ表面における減少したナノトポグ
ラフィーは、サセプターC（小さい直径の穴を有するサセプター）を使用して製
造したウエハにおいて観察された。特に、サセプターAおよびBを使用して成長さ
せた約3μmの厚みのエピタキシャル層を有するウエハは、穴のすぐ上の表面に約
20nmのナノトポグラフィーを示し、サセプターCを使用して製造したウエハは、
約10nmまたはそれ以下のナノトポグラフィーを示した。
シリコンウエハを製造した。各ウエハは、後表面ハロー、および前表面のオート
ドーピングを有していなかった。現在までの結果は、ハローまたはオートドーピ
ングに関して、穴密度の違いによって利益が得られるわけではないことを示して
いる。しかし、エピタキシャルシリコンウエハ表面における減少したナノトポグ
ラフィーは、サセプターC（小さい直径の穴を有するサセプター）を使用して製
造したウエハにおいて観察された。特に、サセプターAおよびBを使用して成長さ
せた約3μmの厚みのエピタキシャル層を有するウエハは、穴のすぐ上の表面に約
20nmのナノトポグラフィーを示し、サセプターCを使用して製造したウエハは、
約10nmまたはそれ以下のナノトポグラフィーを示した。
【００６０】
I．固有ゲッタリング単結晶シリコンウエハ
前記のように、チョクラルスキー法を使用して製造したウエハは、約10ppm〜
約18ppmの酸素濃度を有する。さらに、シリコンの融点（即ち、約1410℃）から
、約750℃〜約350℃への、単結晶シリコンインゴットの冷却速度に依存して、酸
素析出物核形成中心を形成しうる。電子デバイスの製造に一般に使用される熱処
理サイクルも、酸素の過飽和状態のシリコンウエハにおいて、酸素の析出を生じ
うる。析出物は、ウエハにおける位置に依存して、有害にも有益にもなりうる。
ウエハの活性デバイス領域（即ち、一般に表面付近）に存在する酸素析出物は、
デバイスの性能を損なう。しかし、ウエハのバルクに存在する酸素析出物は、ウ
エハと接触する好ましくない金属不純物を捕捉することができる。金属を捕捉す
るために、ウエハのバルクに存在する酸素析出物を使用することは、一般に内部
または固有ゲッタリング（IG）と称される。
約18ppmの酸素濃度を有する。さらに、シリコンの融点（即ち、約1410℃）から
、約750℃〜約350℃への、単結晶シリコンインゴットの冷却速度に依存して、酸
素析出物核形成中心を形成しうる。電子デバイスの製造に一般に使用される熱処
理サイクルも、酸素の過飽和状態のシリコンウエハにおいて、酸素の析出を生じ
うる。析出物は、ウエハにおける位置に依存して、有害にも有益にもなりうる。
ウエハの活性デバイス領域（即ち、一般に表面付近）に存在する酸素析出物は、
デバイスの性能を損なう。しかし、ウエハのバルクに存在する酸素析出物は、ウ
エハと接触する好ましくない金属不純物を捕捉することができる。金属を捕捉す
るために、ウエハのバルクに存在する酸素析出物を使用することは、一般に内部
または固有ゲッタリング（IG）と称される。
【００６１】
歴史的に、電子デバイスの製造工程は、酸素析出物を含有しないウエハの表面
に近い領域（一般に、「露出領域」または「析出物不含領域」と称される）、お
よびIGの目的に充分な数の酸素析出物を含有するウエハの残りの部分（即ち、ウ
エハバルク）を有するシリコンを製造するように設計された一連の段階を含む。
露出領域は、例えば、（a）不活性ガス中、少なくとも約4時間にわたる高温（＞
1100℃）での酸素外方拡散熱処理、（b）低温（600℃〜750℃）での酸素析出物
核形成、および（c）高温（1000℃〜1150℃）での酸素（SiO2）析出物の成長の
ような、高−低−高の熱順序において形成される。例えば、F． Shimura， Se
miconductor Silicon Crystal Technology， p．361−367（Academic Pres
s， Inc．， San Diego CA， 1989）（およびそれに引用されている文献）
を参照。
に近い領域（一般に、「露出領域」または「析出物不含領域」と称される）、お
よびIGの目的に充分な数の酸素析出物を含有するウエハの残りの部分（即ち、ウ
エハバルク）を有するシリコンを製造するように設計された一連の段階を含む。
露出領域は、例えば、（a）不活性ガス中、少なくとも約4時間にわたる高温（＞
1100℃）での酸素外方拡散熱処理、（b）低温（600℃〜750℃）での酸素析出物
核形成、および（c）高温（1000℃〜1150℃）での酸素（SiO2）析出物の成長の
ような、高−低−高の熱順序において形成される。例えば、F． Shimura， Se
miconductor Silicon Crystal Technology， p．361−367（Academic Pres
s， Inc．， San Diego CA， 1989）（およびそれに引用されている文献）
を参照。
【００６２】
しかし、最近では、進歩した電子デバイス製造法、例えばDRAM製造法は、高温
処理工程の使用を最少限にしている。これらの製造法のいくつかは、露出領域お
よび充分な密度のバルク析出物を得るのに充分な高温熱処理段階をまだ使用して
いるが、材料の許容範囲が狭すぎて、工業的に実現性のある製品にすることがで
きない。現在の他の高度に進歩した電子デバイス製造法は、外方拡散段階を全く
有さない。従って、活性デバイス領域における酸素析出物に関連した問題の故に
、これらの電子デバイス製造業者は、それらの処理条件下に、ウエハのどこにも
酸素析出物を形成しないシリコンウエハを使用しなければならない。その結果、
IGの可能性が失われる。
処理工程の使用を最少限にしている。これらの製造法のいくつかは、露出領域お
よび充分な密度のバルク析出物を得るのに充分な高温熱処理段階をまだ使用して
いるが、材料の許容範囲が狭すぎて、工業的に実現性のある製品にすることがで
きない。現在の他の高度に進歩した電子デバイス製造法は、外方拡散段階を全く
有さない。従って、活性デバイス領域における酸素析出物に関連した問題の故に
、これらの電子デバイス製造業者は、それらの処理条件下に、ウエハのどこにも
酸素析出物を形成しないシリコンウエハを使用しなければならない。その結果、
IGの可能性が失われる。
【００６３】
しかし、本発明は、ウエハ内における結晶格子空孔の鋳型の形成を可能にし、
該鋳型は、ウエハを熱処理した際に、理想的な不均一な深さの酸素析出物の分布
をウエハ内に生じる（全体として本発明に含まれる2000年6月15日に公開されたW
O 00／34999参照）。一般に、結晶格子空孔の鋳型を形成するかどうかの判断は
、ウエハ基材の組成に部分的に基づく。特に、ホウ素は酸素の析出を増加し、そ
の結果、重度にドーピングされたP型基材（例えば、P＋およびP＋＋基材）は、
充分な酸素析出物を形成するので、鋳型の形成は一般に必要ないが、軽度にドー
ピングされたP型基材（例えば、P−基材）は、IGの目的のために鋳型の形成を一
般に必要とする。
該鋳型は、ウエハを熱処理した際に、理想的な不均一な深さの酸素析出物の分布
をウエハ内に生じる（全体として本発明に含まれる2000年6月15日に公開されたW
O 00／34999参照）。一般に、結晶格子空孔の鋳型を形成するかどうかの判断は
、ウエハ基材の組成に部分的に基づく。特に、ホウ素は酸素の析出を増加し、そ
の結果、重度にドーピングされたP型基材（例えば、P＋およびP＋＋基材）は、
充分な酸素析出物を形成するので、鋳型の形成は一般に必要ないが、軽度にドー
ピングされたP型基材（例えば、P−基材）は、IGの目的のために鋳型の形成を一
般に必要とする。
【００６４】
図14は、本発明によって製造したウエハの加熱処理によって形成しうる1つの
そのような酸素析出物分布を示す。この特定の実施態様において、ウエハ基材4
（前表面3に蒸着したエピタキシャル層を有するかまたは有さない）は、酸素析
出物95を含有しない領域93および93’（露出領域）を特徴とする。これらの領域
は、前表面3および後表面5から、それぞれtおよびt'の深さで延在する。好まし
くは、tおよびt'はそれぞれ約10μm〜100μm、より好ましくは約50μm〜約100μ
mである。酸素析出物不含領域93と93’の間に、実質的に均一な濃度の酸素析出
物を含有する領域94が存在する。大部分の用途において、領域94における酸素析
出物濃度は、少なくとも約5x108析出物／cm3、より好ましくは約1x109析出物／c
m3である。図14の目的は、単に1つの本発明の実施態様を示すことによって、当
業者に本発明を知らせるものであると理解すべきである。本発明は、その実施態
様に限定されない。例えば、本発明を使用して、2つの露出領域93および93’を
有する代わりに唯1つの露出領域93を有するウエハを製造することもできる。
そのような酸素析出物分布を示す。この特定の実施態様において、ウエハ基材4
（前表面3に蒸着したエピタキシャル層を有するかまたは有さない）は、酸素析
出物95を含有しない領域93および93’（露出領域）を特徴とする。これらの領域
は、前表面3および後表面5から、それぞれtおよびt'の深さで延在する。好まし
くは、tおよびt'はそれぞれ約10μm〜100μm、より好ましくは約50μm〜約100μ
mである。酸素析出物不含領域93と93’の間に、実質的に均一な濃度の酸素析出
物を含有する領域94が存在する。大部分の用途において、領域94における酸素析
出物濃度は、少なくとも約5x108析出物／cm3、より好ましくは約1x109析出物／c
m3である。図14の目的は、単に1つの本発明の実施態様を示すことによって、当
業者に本発明を知らせるものであると理解すべきである。本発明は、その実施態
様に限定されない。例えば、本発明を使用して、2つの露出領域93および93’を
有する代わりに唯1つの露出領域93を有するウエハを製造することもできる。
【００６５】
結晶格子空孔の鋳型を形成するために、一般に、ウエハを先ず加熱し、次に、
少なくとも約10℃／秒の速度で冷却する。ウエハを加熱する目的は、下記の通り
である：（a）ウエハ全体に均一に分布する、結晶格子中の自己格子間原子およ
び空孔対（即ち、Frenkel欠陥）を形成し、（b）ウエハに存在する不安定化した
酸素析出物核形成中心を溶解する。一般に、より高い温度に加熱するほど、より
多くのFrenkel欠陥が形成される。冷却段階の目的は、結晶格子空孔の不均一分
布を生じさせることであり、該分布において、空孔濃度は、ウエハの中心かまた
は中心付近で最大であり、ウエハの表面に向かって減少する。結晶格子空孔のこ
の不均一分布は、ウエハの表面付近の空孔の一部が冷却の間に表面に拡散し、そ
れによって消滅し、その結果、表面付近における空孔の低濃度を生じることによ
って生じると考えられる。
少なくとも約10℃／秒の速度で冷却する。ウエハを加熱する目的は、下記の通り
である：（a）ウエハ全体に均一に分布する、結晶格子中の自己格子間原子およ
び空孔対（即ち、Frenkel欠陥）を形成し、（b）ウエハに存在する不安定化した
酸素析出物核形成中心を溶解する。一般に、より高い温度に加熱するほど、より
多くのFrenkel欠陥が形成される。冷却段階の目的は、結晶格子空孔の不均一分
布を生じさせることであり、該分布において、空孔濃度は、ウエハの中心かまた
は中心付近で最大であり、ウエハの表面に向かって減少する。結晶格子空孔のこ
の不均一分布は、ウエハの表面付近の空孔の一部が冷却の間に表面に拡散し、そ
れによって消滅し、その結果、表面付近における空孔の低濃度を生じることによ
って生じると考えられる。
【００６６】
大部分の用途において、ウエハを、少なくとも約1175℃の浸漬（soak）温度に
加熱するのが好ましい。より好ましくは、約1200℃〜約1300℃、最も好ましくは
約1225℃〜約1250℃の浸漬温度に加熱する。ウエハの温度が所望の浸漬温度に到
達した際に、ウエハ温度を、所定時間にわたってその浸漬温度に維持する。好ま
しい時間は一般に約10秒〜約15秒である。一般的な現在の市販のエピタキシャル
蒸着反応器において、ウエハを約12秒〜約15秒間にわたって浸漬温度に維持する
のが好ましい。これに対して、一般的な現在の市販のRTA炉においては、ウエハ
を約10秒間にわたって浸漬温度に維持するのが好ましい。
加熱するのが好ましい。より好ましくは、約1200℃〜約1300℃、最も好ましくは
約1225℃〜約1250℃の浸漬温度に加熱する。ウエハの温度が所望の浸漬温度に到
達した際に、ウエハ温度を、所定時間にわたってその浸漬温度に維持する。好ま
しい時間は一般に約10秒〜約15秒である。一般的な現在の市販のエピタキシャル
蒸着反応器において、ウエハを約12秒〜約15秒間にわたって浸漬温度に維持する
のが好ましい。これに対して、一般的な現在の市販のRTA炉においては、ウエハ
を約10秒間にわたって浸漬温度に維持するのが好ましい。
【００６７】
一般に、雰囲気に露出させながらウエハを加熱する。本発明の1つの実施態様
において、雰囲気は、H2OおよびH2を含んで成る酸化雰囲気である。しかし、よ
り好ましくは、酸化雰囲気中のオキシダントは、少なくとも約300ppmの濃度で雰
囲気に存在する酸素ガス（即ち、合計ガス1，000，000モルにつき300モルのO2）
である。酸素濃度は、より好ましくは約300ppm〜約2000ppm、最も好ましくは約3
00ppm〜約500ppmである。酸化雰囲気の残りは、シリコン表面またはオキシダン
トと反応しないガスから本質的に成るのが好ましい。ガスの残りは、好ましくは
貴ガスまたはN2、より好ましくは貴ガス、最も好ましくはArから本質的に成る。
酸化雰囲気は、加熱の間に少なくともエピタキシャル表面に暴露するのが好まし
い。より好ましくは、酸化雰囲気は、本質的にウエハの全表面に暴露する。
において、雰囲気は、H2OおよびH2を含んで成る酸化雰囲気である。しかし、よ
り好ましくは、酸化雰囲気中のオキシダントは、少なくとも約300ppmの濃度で雰
囲気に存在する酸素ガス（即ち、合計ガス1，000，000モルにつき300モルのO2）
である。酸素濃度は、より好ましくは約300ppm〜約2000ppm、最も好ましくは約3
00ppm〜約500ppmである。酸化雰囲気の残りは、シリコン表面またはオキシダン
トと反応しないガスから本質的に成るのが好ましい。ガスの残りは、好ましくは
貴ガスまたはN2、より好ましくは貴ガス、最も好ましくはArから本質的に成る。
酸化雰囲気は、加熱の間に少なくともエピタキシャル表面に暴露するのが好まし
い。より好ましくは、酸化雰囲気は、本質的にウエハの全表面に暴露する。
【００６８】
本発明の他の実施態様において、雰囲気は、本質的にオキシダントを含有しな
い。エピタキシャル反応器（以下に記載）において結晶格子空孔の鋳型を形成す
る場合、ウエハの表面の曇りを生じる傾向があるのもかかわらず、安全性の考慮
（爆発を避ける）およびオキシダントと未反応クロロシランが接触する際に生じ
る粒子発生の故に、雰囲気は本質的にオキシダントを含有しないのが好ましい。
オキシダントを本質的に含有しない雰囲気は、還元ガス（例えばH2）および／ま
たは不活性ガス（例えば、He、Ne、Ar、KrおよびXeのような貴ガス）を含んで成
ることができる。雰囲気は、H2、Arおよびそれらの混合物から本質的に成るのが
好ましい。
い。エピタキシャル反応器（以下に記載）において結晶格子空孔の鋳型を形成す
る場合、ウエハの表面の曇りを生じる傾向があるのもかかわらず、安全性の考慮
（爆発を避ける）およびオキシダントと未反応クロロシランが接触する際に生じ
る粒子発生の故に、雰囲気は本質的にオキシダントを含有しないのが好ましい。
オキシダントを本質的に含有しない雰囲気は、還元ガス（例えばH2）および／ま
たは不活性ガス（例えば、He、Ne、Ar、KrおよびXeのような貴ガス）を含んで成
ることができる。雰囲気は、H2、Arおよびそれらの混合物から本質的に成るのが
好ましい。
【００６９】
酸化雰囲気におけるウエハの熱処理の後に、ウエハを急速に冷却する。この冷
却段階は、好都合なことに、熱処理を行ったのと同じ雰囲気で行うことができる
。または、ウエハ表面と反応しない雰囲気で行うのも好ましい。ウエハを少なく
とも約10℃／秒の速度で冷却するのが好ましい。より好ましくは少なくとも約15
℃／秒、さらに好ましくは少なくとも約20℃／秒、最も好ましくは少なくとも約
50℃／秒の速度でウエハを冷却する。結晶格子空孔が単結晶シリコンを通って拡
散する温度範囲にウエハの温度が下がると共に、この急速冷却速度を使用するの
が好ましい。一旦、結晶格子空孔が比較的移動性である温度の範囲を越えた温度
にウエハが冷却されると、冷却速度は、ウエハの析出特性に有意に影響を与えず
、従って限定されない。一般に、結晶格子空孔は、約1000℃より高い温度で比較
的移動性である。
却段階は、好都合なことに、熱処理を行ったのと同じ雰囲気で行うことができる
。または、ウエハ表面と反応しない雰囲気で行うのも好ましい。ウエハを少なく
とも約10℃／秒の速度で冷却するのが好ましい。より好ましくは少なくとも約15
℃／秒、さらに好ましくは少なくとも約20℃／秒、最も好ましくは少なくとも約
50℃／秒の速度でウエハを冷却する。結晶格子空孔が単結晶シリコンを通って拡
散する温度範囲にウエハの温度が下がると共に、この急速冷却速度を使用するの
が好ましい。一旦、結晶格子空孔が比較的移動性である温度の範囲を越えた温度
にウエハが冷却されると、冷却速度は、ウエハの析出特性に有意に影響を与えず
、従って限定されない。一般に、結晶格子空孔は、約1000℃より高い温度で比較
的移動性である。
【００７０】
特に好ましい実施態様において、ウエハの温度が、浸漬温度から、浸漬温度よ
り約150℃低い温度に下がる際に、ウエハの平均冷却速度は、少なくとも約10℃
／秒（より好ましくは少なくとも約15℃／秒、さらに好ましくは少なくとも約20
℃／秒、最も好ましくは少なくとも約50℃／秒）である。他の特に好ましい実施
態様において、ウエハの温度が、浸漬温度から、浸漬温度より約250℃低い温度
に下がる際に、ウエハの平均冷却速度は、少なくとも約10℃／秒（より好ましく
は少なくとも約15℃／秒、さらに好ましくは少なくとも約20℃／秒、最も好まし
くは少なくとも約50℃／秒）である。
り約150℃低い温度に下がる際に、ウエハの平均冷却速度は、少なくとも約10℃
／秒（より好ましくは少なくとも約15℃／秒、さらに好ましくは少なくとも約20
℃／秒、最も好ましくは少なくとも約50℃／秒）である。他の特に好ましい実施
態様において、ウエハの温度が、浸漬温度から、浸漬温度より約250℃低い温度
に下がる際に、ウエハの平均冷却速度は、少なくとも約10℃／秒（より好ましく
は少なくとも約15℃／秒、さらに好ましくは少なくとも約20℃／秒、最も好まし
くは少なくとも約50℃／秒）である。
【００７１】
加熱および急速冷却は、例えば、高電力灯の列によってウエハを加熱する多く
の市販の急速アニーリング（RTA）炉において行うことができる。RTA炉は、シリ
コンウエハを急速に加熱することができる。例えば、多くの炉は、ウエハを室温
から1200℃に数秒間で加熱することができる。好適な市販の炉の例は、AG Asso
ciated（Mountain View， CA）からの610型炉、およびApplied Materials（S
anta Clara， CA）からのCENTURA（登録商標）RTPである。
の市販の急速アニーリング（RTA）炉において行うことができる。RTA炉は、シリ
コンウエハを急速に加熱することができる。例えば、多くの炉は、ウエハを室温
から1200℃に数秒間で加熱することができる。好適な市販の炉の例は、AG Asso
ciated（Mountain View， CA）からの610型炉、およびApplied Materials（S
anta Clara， CA）からのCENTURA（登録商標）RTPである。
【００７２】
または、加熱および急速冷却は、エピタキシャル蒸着反応器においても行うこ
とができ、但し、所望の冷却速度は反応器において到達しうるものとする。本出
願人は、加熱および冷却段階を、EPI CENTURA（登録商標）反応器で行えること
を確認した。図15および図19を参照すると、そのような反応器は、ウエハを支え
るサセプター101を有する。サセプター101は、ウエハリフト軸107の内腔106に滑
動的に取り付けられたサセプター支持軸105のアーム103に固定的に取り付けられ
ている。ウエハリフト軸は、反応器の下方ドーム（図示せず）の筒状開口部にお
ける垂直運動のために取り付けられている。サセプター支持軸105およびウエハ
リフト軸107を、必要に応じて一緒にかまたは独立に、垂直に動かす空気圧メカ
ニズム（図示せず）を使用することができる。該メカニズムは、内腔106のサセ
プター支持軸105を回転させ、それによってサセプター101およびウエハを回転さ
せるのにも使用できる。サセプターは、サセプターの開口に滑動可能に取り付け
られて、それらの下方末端においてウエハリフト軸の止め111と係合する硬質ピ
ン109を有する。ピン109の上方末端は、ウエハを支えることができる。一般に、
ピン109は、反応器へのまたは反応器からの移動の間に、ウエハを支えるためだ
けに使用されている。
とができ、但し、所望の冷却速度は反応器において到達しうるものとする。本出
願人は、加熱および冷却段階を、EPI CENTURA（登録商標）反応器で行えること
を確認した。図15および図19を参照すると、そのような反応器は、ウエハを支え
るサセプター101を有する。サセプター101は、ウエハリフト軸107の内腔106に滑
動的に取り付けられたサセプター支持軸105のアーム103に固定的に取り付けられ
ている。ウエハリフト軸は、反応器の下方ドーム（図示せず）の筒状開口部にお
ける垂直運動のために取り付けられている。サセプター支持軸105およびウエハ
リフト軸107を、必要に応じて一緒にかまたは独立に、垂直に動かす空気圧メカ
ニズム（図示せず）を使用することができる。該メカニズムは、内腔106のサセ
プター支持軸105を回転させ、それによってサセプター101およびウエハを回転さ
せるのにも使用できる。サセプターは、サセプターの開口に滑動可能に取り付け
られて、それらの下方末端においてウエハリフト軸の止め111と係合する硬質ピ
ン109を有する。ピン109の上方末端は、ウエハを支えることができる。一般に、
ピン109は、反応器へのまたは反応器からの移動の間に、ウエハを支えるためだ
けに使用されている。
【００７３】
EPI CENTURA（登録商標）反応器における熱処理のためにウエハを配置するた
めに、例えば、硬質ピン109の間に適合する大きさにされるブレード113によって
、ウエハを反応器に運ぶ（図19参照）。サセプター支持軸105およびウエハリフ
ト軸107は、図15に示す交換位置から図16に示す定位置に、上向きに移動する。
サセプター支持軸105の上向きの移動は、ピン109（ウエハリフト軸106と係合す
る）を、ウエハの後表面と係合させ、ブレード113からウエハを持ち上げる。次
に、ブレードを反応器から除去する。図17を参照すると、次に、ウエハリフト軸
107を静止させたまま、サセプター支持軸105をさらに上向きに移動させる。これ
は、サセプター101の上表面がウエハと接するまで、ピン109をサセプター101に
対して下向きに滑らせる。次に、サセプター101はウエハを支える。一方、支持
軸105は、サセプター101がリング115と共表面になるまで上向きに移動し続ける
。共表面になった時に、サセプターは処理位置にある。次に、高電力灯の列（図
示せず）を作動させて、ウエハを処理位置においてサセプター101で支えながら
ウエハを加熱する。ウエハが均一に加熱されるように、加熱の際にサセプター10
1およびウエハを回転させるのが好ましい。
めに、例えば、硬質ピン109の間に適合する大きさにされるブレード113によって
、ウエハを反応器に運ぶ（図19参照）。サセプター支持軸105およびウエハリフ
ト軸107は、図15に示す交換位置から図16に示す定位置に、上向きに移動する。
サセプター支持軸105の上向きの移動は、ピン109（ウエハリフト軸106と係合す
る）を、ウエハの後表面と係合させ、ブレード113からウエハを持ち上げる。次
に、ブレードを反応器から除去する。図17を参照すると、次に、ウエハリフト軸
107を静止させたまま、サセプター支持軸105をさらに上向きに移動させる。これ
は、サセプター101の上表面がウエハと接するまで、ピン109をサセプター101に
対して下向きに滑らせる。次に、サセプター101はウエハを支える。一方、支持
軸105は、サセプター101がリング115と共表面になるまで上向きに移動し続ける
。共表面になった時に、サセプターは処理位置にある。次に、高電力灯の列（図
示せず）を作動させて、ウエハを処理位置においてサセプター101で支えながら
ウエハを加熱する。ウエハが均一に加熱されるように、加熱の際にサセプター10
1およびウエハを回転させるのが好ましい。
【００７４】
結晶格子空孔が比較的移動性である温度において、EPI CENTURA（登録商標）
反応器におけるウエハの一般的な平均冷却速度（即ち、約10℃〜15℃／秒）は、
RTA炉で得られる一般的平均冷却速度（即ち、約70℃〜100℃／秒）よりかなり遅
くなる傾向があることがわかった。これは、一部分は、ウエハと接しているサセ
プター101（図17参照）が、加熱が終了した後にいくらかの時間にわたって熱い
ままであることによる。従って、冷却速度を速くするために、ウエハを、サセプ
ター101からできるだけ遠い位置に移動させるのが好ましい。これは、加熱の終
了後すぐに、サセプター支持軸105を、図18に示す交換位置に下げることによっ
て行うことができる。ウエハは、ピン109だけで支えられているので、ウエハの
実質的に全後表面および全前表面が、他の固体熱表面（ピン109以外）と接触し
ない。さらに、ウエハは、熱いサセプター101からできるだけ遠い位置に配置さ
れる。ウエハをサセプター101から持ち上げることによって、ウエハの冷却速度
をほぼ2倍にすることができる（即ち、平均冷却速度が約10℃〜15℃／秒から約2
5℃〜約30℃／秒に増加する）。
反応器におけるウエハの一般的な平均冷却速度（即ち、約10℃〜15℃／秒）は、
RTA炉で得られる一般的平均冷却速度（即ち、約70℃〜100℃／秒）よりかなり遅
くなる傾向があることがわかった。これは、一部分は、ウエハと接しているサセ
プター101（図17参照）が、加熱が終了した後にいくらかの時間にわたって熱い
ままであることによる。従って、冷却速度を速くするために、ウエハを、サセプ
ター101からできるだけ遠い位置に移動させるのが好ましい。これは、加熱の終
了後すぐに、サセプター支持軸105を、図18に示す交換位置に下げることによっ
て行うことができる。ウエハは、ピン109だけで支えられているので、ウエハの
実質的に全後表面および全前表面が、他の固体熱表面（ピン109以外）と接触し
ない。さらに、ウエハは、熱いサセプター101からできるだけ遠い位置に配置さ
れる。ウエハをサセプター101から持ち上げることによって、ウエハの冷却速度
をほぼ2倍にすることができる（即ち、平均冷却速度が約10℃〜15℃／秒から約2
5℃〜約30℃／秒に増加する）。
【００７５】
選択的実施態様において、前記のピン支えまたはリング支えのような開放後表
面ウエハ支持デバイスを有して成るエピタキシャル蒸着反応器において、所望の
冷却速度を得ることができる。開放後表面ウエハ支持デバイスを使用することに
よって、サセプターの断熱作用を除去して、より急速にウエハを加熱し冷却する
ことができる。特に、約25℃〜約30℃／秒の速度で一般に冷却するサセプターの
上方にリフトピンで支えられたウエハに対して、ピン支えまたはリング支え上の
ウエハは一般に約70℃〜約100℃／秒の速度で冷却する。開放後表面ウエハ支持
デバイスは、ウエハに損傷を与えうる、ピンにウエハを載せる付加的物理接触な
しに、露出領域を形成する熱処理をエピタキシャル蒸着工程に統合できるので好
ましい。
面ウエハ支持デバイスを有して成るエピタキシャル蒸着反応器において、所望の
冷却速度を得ることができる。開放後表面ウエハ支持デバイスを使用することに
よって、サセプターの断熱作用を除去して、より急速にウエハを加熱し冷却する
ことができる。特に、約25℃〜約30℃／秒の速度で一般に冷却するサセプターの
上方にリフトピンで支えられたウエハに対して、ピン支えまたはリング支え上の
ウエハは一般に約70℃〜約100℃／秒の速度で冷却する。開放後表面ウエハ支持
デバイスは、ウエハに損傷を与えうる、ピンにウエハを載せる付加的物理接触な
しに、露出領域を形成する熱処理をエピタキシャル蒸着工程に統合できるので好
ましい。
【００７６】
本発明によって製造される不均一空孔プロファイルは、後にウエハが加熱され
る際の酸素析出の鋳型である。特に、ウエハ基材4（図14参照）を加熱した際に
、酸素が急速に密集して、高濃度の空孔を含有するウエハ基材4の領域94に析出
物95を形成するが、低濃度の空孔を含有するウエハ表面3および5に近い領域93お
よび93’においては、密集しにくい。一般に、酸素は約500℃〜約800℃の温度で
核を形成し、約700℃〜約1000℃の温度で析出物を成長させる。従って、例えば
、ウエハにおける酸素析出物95の不均一分布は、電子デバイス製造工程の熱処理
サイクルが800℃に近い温度で行われる場合が多いことを考慮すれば、そのよう
な熱処理サイクルの間に形成されると考えられる。
る際の酸素析出の鋳型である。特に、ウエハ基材4（図14参照）を加熱した際に
、酸素が急速に密集して、高濃度の空孔を含有するウエハ基材4の領域94に析出
物95を形成するが、低濃度の空孔を含有するウエハ表面3および5に近い領域93お
よび93’においては、密集しにくい。一般に、酸素は約500℃〜約800℃の温度で
核を形成し、約700℃〜約1000℃の温度で析出物を成長させる。従って、例えば
、ウエハにおける酸素析出物95の不均一分布は、電子デバイス製造工程の熱処理
サイクルが800℃に近い温度で行われる場合が多いことを考慮すれば、そのよう
な熱処理サイクルの間に形成されると考えられる。
【００７７】
ウエハにおける結晶格子空孔の鋳型の形成および次の酸素析出は、次の処理工
程が酸素析出物核形成中心／酸素析出物を消滅させないことを条件として、ウエ
ハおよび／またはデバイス製造工程の間のどの時点で行ってもよい（例えば、核
形成中心／酸素析出物をシリコンに溶解させるのに充分に短い時間での、充分な
温度へのウエハの次の加熱）。本発明の1つの好ましい実施態様において、結晶
格子空孔の鋳型および核形成中心／酸素析出物の形成が、エピタキシャル層を蒸
着させた後に起こる。例えば、前記のように、結晶格子空孔の鋳型を、エピタキ
シャル蒸着後のウエハ製造工程の間に形成し、核形成／析出を、電子デバイス製
造工程の熱処理サイクルの間に行う。他の実施態様において、結晶格子空孔およ
び核形成中心／酸素析出物の形成が、エピタキシャル層の蒸着前に起こる。核形
成中心／析出物は、後の熱処理に耐えるのに充分な大きさの核形成中心／析出物
（即ち、核形成中心／析出物の半径が「臨界半径」より大きい）を成長させるの
に充分な時間で、ウエハを所定温度に加熱することによって形成される。
程が酸素析出物核形成中心／酸素析出物を消滅させないことを条件として、ウエ
ハおよび／またはデバイス製造工程の間のどの時点で行ってもよい（例えば、核
形成中心／酸素析出物をシリコンに溶解させるのに充分に短い時間での、充分な
温度へのウエハの次の加熱）。本発明の1つの好ましい実施態様において、結晶
格子空孔の鋳型および核形成中心／酸素析出物の形成が、エピタキシャル層を蒸
着させた後に起こる。例えば、前記のように、結晶格子空孔の鋳型を、エピタキ
シャル蒸着後のウエハ製造工程の間に形成し、核形成／析出を、電子デバイス製
造工程の熱処理サイクルの間に行う。他の実施態様において、結晶格子空孔およ
び核形成中心／酸素析出物の形成が、エピタキシャル層の蒸着前に起こる。核形
成中心／析出物は、後の熱処理に耐えるのに充分な大きさの核形成中心／析出物
（即ち、核形成中心／析出物の半径が「臨界半径」より大きい）を成長させるの
に充分な時間で、ウエハを所定温度に加熱することによって形成される。
【００７８】
前記に鑑みて、本発明の目的が達成されることが理解される。本発明の範囲を
逸脱せず、前記の有孔サセプターに種々の変更を加えることができるので、前記
の全ての事柄は、例示するものであって、限定するものではないと理解される。
逸脱せず、前記の有孔サセプターに種々の変更を加えることができるので、前記
の全ての事柄は、例示するものであって、限定するものではないと理解される。
【図１】 本発明の出発材料として使用しうる単結晶シリコンウエハの構造
を示す図である。
を示す図である。
【図２】 図3の線26−26の面における、本発明のウエハ支持デバイスの実
施態様の断面図である。
施態様の断面図である。
【図３】 本発明のウエハ支持デバイスの実施態様の上面図である。
【図４】 図3の線26−26の断面における本発明のウエハ支持デバイスの実
施態様を示すエピタキシャル反応室の図である。
施態様を示すエピタキシャル反応室の図である。
【図５】 本発明のウエハ支持デバイスの実施態様の断面図である。
【図６】 本発明のウエハ支持デバイスの実施態様の断面図である。
【図７】 ウエハ支持デバイスの実施態様を示す本発明のエピタキシャル反
応室の図である。
応室の図である。
【図８】 ウエハ支持デバイスの実施態様を示す本発明のエピタキシャル反
応室の図である。
応室の図である。
【図９】 ウエハ支持デバイスの実施態様を示す本発明のエピタキシャル反
応室の図である。
応室の図である。
【図１０】 ウエハ支持デバイスの実施態様を示す本発明のエピタキシャル
反応室の図である。
反応室の図である。
【図１１】 本発明および従来法によって成長させたシリコンウエハに蒸着
したエピタキシャル層の抵抗率プロファイルを比較するグラフである。
したエピタキシャル層の抵抗率プロファイルを比較するグラフである。
【図１２】 エピタキシャルウエハの後表面におけるハローの程度を比較す
る、2つの曇りマップを示す図である。図12Aは、従来法を使用して製造した、エ
ピタキシー後の後表面シールを有さないウエハのマップであり、図12Bは、本発
明によって製造した、エピタキシー後の後表面シールを有さないウエハのマップ
である。
る、2つの曇りマップを示す図である。図12Aは、従来法を使用して製造した、エ
ピタキシー後の後表面シールを有さないウエハのマップであり、図12Bは、本発
明によって製造した、エピタキシー後の後表面シールを有さないウエハのマップ
である。
【図１３】 エピタキシャルウエハの前表面のナノトポグラフィーを比較す
る、表面ナノトポグラフィーマップを示す図である。図13Aは、従来のサセプタ
ーを使用して製造したウエハのマップであり、図13Bは、貫通孔をあけたサセプ
ターを使用して製造したウエハのマップである。
る、表面ナノトポグラフィーマップを示す図である。図13Aは、従来のサセプタ
ーを使用して製造したウエハのマップであり、図13Bは、貫通孔をあけたサセプ
ターを使用して製造したウエハのマップである。
【図１４】 本発明の好ましい実施態様によって製造しうるウエハの酸素析
出局面を示す図である。
出局面を示す図である。
【図１５】 反応器内のウエハの配置に関して、EPI CENTURA（登録商標）
反応器（Applied Materials， Santa Clara， CA）において使用されるメカ
ニズムを示す模式図である。この図において、サセプター支持軸105およびウエ
ハリフト軸107は、交換位置にある。
反応器（Applied Materials， Santa Clara， CA）において使用されるメカ
ニズムを示す模式図である。この図において、サセプター支持軸105およびウエ
ハリフト軸107は、交換位置にある。
【図１６】 反応器内のウエハの位置に関して、EPI CENTURA（登録商標）
反応器において使用されるメカニズムを示す模式図であり、この図において、サ
セプター支持軸105およびウエハリフト軸107は、定位置にある。
反応器において使用されるメカニズムを示す模式図であり、この図において、サ
セプター支持軸105およびウエハリフト軸107は、定位置にある。
【図１７】 反応器内のウエハの位置に関して、EPI CENTURA（登録商標）
反応器において使用されるメカニズムを示す模式図である。この図において、サ
セプター支持軸105およびウエハリフト軸107は、処理位置にある。
反応器において使用されるメカニズムを示す模式図である。この図において、サ
セプター支持軸105およびウエハリフト軸107は、処理位置にある。
【図１８】 反応器内のウエハの位置に関して、EPI CENTURA（登録商標）
反応器において使用されるメカニズムを示す模式図である。この図は、本発明に
よってウエハを急速に冷却して、ウエハの結晶格子空孔プロファイルに影響を与
える際の、サセプター支持軸105およびウエハリフト軸107の好ましい位置を示す
。
反応器において使用されるメカニズムを示す模式図である。この図は、本発明に
よってウエハを急速に冷却して、ウエハの結晶格子空孔プロファイルに影響を与
える際の、サセプター支持軸105およびウエハリフト軸107の好ましい位置を示す
。
【図１９】 図15の反応器内のウエハの配置に関して、EPI CENTURA（登録
商標）反応器において使用されるメカニズムを示す上面図である。 対応する符号は、図面を通じて対応する部分を示す。
商標）反応器において使用されるメカニズムを示す上面図である。 対応する符号は、図面を通じて対応する部分を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 チャールズ・チュン−チー・ヤン
アメリカ合衆国63376ミズーリ州セント・
ピーターズ、アンジー・ドライブ408シー
番
(72)発明者 ロバート・ダブリュー・スタンドリー
アメリカ合衆国63017ミズーリ州チェスタ
ーフィールド、エルドン・リッジ・コート
1716番
Ｆターム(参考） 4G077 AA02 AA03 BA04 CF10 DB04
DB05 EA02 EB01 HA06 TA04
TB02 TB04 TF02
4K030 AA03 AA06 AA17 BA29 BB02
CA04 FA10 GA02 JA01 JA03
JA06 JA07 JA12 LA15
5F045 AA04 AB02 AC01 AC03 AC05
AD13 AD14 AD15 AE25 AF03
AF16 BB06 DA66 EB15 EE13
EM07 EM09 HA03
Claims (87)
- 【請求項１】 単結晶シリコンウエハであって、 中心軸、中心軸にほぼ垂直な前表面および後表面、周囲縁、および中心軸から
ウエハの周囲縁に延在する半径を有するシリコンウエハ基材であって、該後表面
が、オキシドシールを有さず、化学蒸着工程誘発ハローを実質的に有さず、該シ
リコンウエハ基材がP型またはN型ドーパント原子を含んで成るシリコンウエハ基
材；および 抵抗率が実質的に均一である、中心軸から周囲縁に半径方向に外向きに延在す
る軸対称領域を特徴とするシリコンウエハ基材の前表面上のエピタキシャルシリ
コン層であって、該軸対称領域の半径がシリコンウエハ基材の半径の少なくとも
約80％であり、該エピタキシャルシリコン層がP型またはN型ドーパント原子を含
んで成るエピタキシャルシリコン層； を有して成る単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２】 前表面および後表面が鏡面光沢を有する請求項1に記載の単
結晶シリコンウエハ。 - 【請求項３】 軸対称領域の抵抗率が約10％未満で変化する請求項1に記載
の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項４】 軸対称領域の抵抗率が約5％未満で変化する請求項1に記載の
単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項５】 軸対称領域の抵抗率が約2％未満で変化する請求項1に記載の
単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項６】 軸対称領域の半径が、シリコンウエハ基材の半径の少なくと
も約85％である請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項７】 軸対称領域の半径が、シリコンウエハ基材の半径の少なくと
も約90％である請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項８】 軸対称領域の半径が、シリコンウエハ基材の半径の少なくと
も約95％である請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項９】 軸対称領域の半径が、シリコンウエハ基材の半径の約100％
である請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１０】 シリコンウエハ基材の半径が少なくとも約50mmである請求
項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１１】 シリコンウエハ基材の半径が少なくとも約75mmである請求
項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１２】 シリコンウエハ基材の半径が少なくとも約100mmである請
求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１３】 シリコンウエハ基材の半径が少なくとも約150mmである請
求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１４】 エピタキシャルシリコン層が約0．1μm〜約200μmの厚み
である請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１５】 エピタキシャルシリコン層が約1μm〜約100μmの厚みであ
る請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１６】 エピタキシャルシリコン層が約2μm〜約30μmの厚みであ
る請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１７】 エピタキシャルシリコン層が約3μmの厚みである請求項1
に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１８】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約1％未満である0．5mm x 0．5mmナノトポグラフィーを特徴とする請求
項14に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項１９】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約0．7％未満である0．5mm x 0．5mmナノトポグラフィーを特徴とする
請求項14に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２０】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約0．3％未満である0．5mm x 0．5mmナノトポグラフィーを特徴とする
請求項14に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２１】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約1％未満である2mm x 2mmナノトポグラフィーを特徴とする請求項14に
記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２２】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約0．7％未満である2mm x 2mmナノトポグラフィーを特徴とする請求項1
4に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２３】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約0．3％未満である2mm x 2mmナノトポグラフィーを特徴とする請求項1
4に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２４】 エピタキシャルシリコン層が、エピタキシャルシリコン層
の厚みの約3％未満である10mm x 10mmナノトポグラフィーを特徴とする請求項14
に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２５】 エピタキシャルシリコン層が、約60nm未満の2mm x 2mmナ
ノトポグラフィーを特徴とする請求項17に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２６】 エピタキシャルシリコン層が、約40nm未満の2mm x 2mmナ
ノトポグラフィーを特徴とする請求項17に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２７】 エピタキシャルシリコン層が、約20nm未満の2mm x 2mmナ
ノトポグラフィーを特徴とする請求項17に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２８】 エピタキシャルシリコン層が、約10nm未満の2mm x 2mmナ
ノトポグラフィーを特徴とする請求項17に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項２９】 シリコンウエハ基材およびエピタキシャルシリコン層が、
約100Ωcm〜約0．005Ωcmの電気抵抗率を有する請求項1に記載の単結晶シリコン
ウエハ。 - 【請求項３０】 シリコンウエハ基材が約0．01Ωcm〜約0．03Ωcmの電気抵
抗率を有し、エピタキシャルシリコン層が約1Ωcm〜約20Ωcmの電気抵抗率を有
する請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項３１】 シリコンウエハ基材が約0．005Ωcm〜約0．01Ωcmの電気
抵抗率を有し、エピタキシャルシリコン層が約1Ωcm〜約20Ωcmの電気抵抗率を
有する請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項３２】 シリコンウエハ基材が、 前表面と後表面の間の、前表面および後表面に平行な、中心面； 前表面から中心面に向かって少なくとも約10μmの距離D1で延在するウエハの
領域を含んで成る前表面層；および 中心面から前表面層に延在するウエハの領域を含んで成るバルク層； をさらに有して成り；シリコンウエハ基材が、 結晶格子空孔の不均一分布を有し、該分布において、（a）バルク層が、前表
面層より高い結晶格子空孔濃度を有し、（b）結晶格子空孔が、中心面に、また
は中心面の近くに、結晶格子空孔のピーク濃度を有する濃度プロファイルを有し
、（c）結晶格子空孔の濃度が、ピーク濃度の位置からウエハの前表面に向かっ
てほぼ減少することを特徴とする； 請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項３３】 D1が約50μm〜約100μmである請求項32に記載の単結晶シ
リコンウエハ。 - 【請求項３４】 シリコンウエハ基材が、 前表面と後表面の間の、前表面および後表面に平行な、中心面； 前表面から中心面に向かって少なくとも約10μmの距離D1で延在するウエハの
領域を含んで成る前表面層；および 中心面から前表面層に延在するウエハの領域を含んで成るバルク層； をさらに有して成り；シリコンウエハ基材が、 酸素析出物の不均一分布を有し、該分布において、（a）バルク層が、前表面
層より高い酸素析出物濃度を有し、（b）酸素析出物が、中心面に、または中心
面の近くに、酸素析出物のピーク濃度を有する濃度プロファイルを有し、（c）
酸素析出物の濃度が、ピーク濃度の位置からウエハの前表面に向かってほぼ減少
することを特徴とする； 請求項1に記載の単結晶シリコンウエハ。 - 【請求項３５】 D1が約50μm〜約100μmである請求項34に記載の単結晶シ
リコンウエハ。 - 【請求項３６】 化学蒸着室において、シリコンウエハ基材上にエピタキシ
ャルシリコン層を成長させる方法であって、該シリコンウエハ基材が前表面およ
び後表面を有し、該方法が、 シリコンウエハ基材の前表面、およびシリコンウエハ基材の実質的に全後表面
を、清浄ガスに接触させて、シリコンウエハ基材の前表面および後表面からオキ
シド層を除去し； オキシド層を除去した後に、エピタキシャルシリコン層をシリコンウエハ基材
の前表面に成長させ；および エピタキシャルシリコン層の成長の間に、パージガスを化学蒸着室に導入して
、エピタキシャルシリコン層に組み込まれた、シリコンウエハ基材の後表面から
の外方拡散ドーパント原子の数を減少させる； ことを含んで成る方法。 - 【請求項３７】 清浄ガスが、水素、または水素／塩酸混合物である請求項
36に記載の方法。 - 【請求項３８】 パージガスが、窒素、アルゴン、水素、SiCl4、SiHCl3、S
iH2Cl2、SiH3Cl、SiH4、およびそれらの混合物から成る群から選択される請求項
36に記載の方法。 - 【請求項３９】 エピタキシャル層が約0．1μm〜約200μmの厚みである請
求項36に記載の方法。 - 【請求項４０】 エピタキシャル層が約1μm〜約100μmの厚みである請求項
36に記載の方法。 - 【請求項４１】 エピタキシャル層が約2μm〜約30μmの厚みである請求項3
6に記載の方法。 - 【請求項４２】 エピタキシャル層が約3μmの厚みである請求項36に記載の
方法。 - 【請求項４３】 エピタキシャル層が、約60nm未満の2mm x 2mmナノトポグ
ラフィーを特徴とする請求項42に記載の方法。 - 【請求項４４】 エピタキシャル層が、約40nm未満の2mm x 2mmナノトポグ
ラフィーを特徴とする請求項42に記載の方法。 - 【請求項４５】 エピタキシャル層が、約20nm未満の2mm x 2mmナノトポグ
ラフィーを特徴とする請求項42に記載の方法。 - 【請求項４６】 エピタキシャル層が、約10nm未満の2mm x 2mmナノトポグ
ラフィーを特徴とする請求項42に記載の方法。 - 【請求項４７】 シリコンウエハ基材およびエピタキシャルシリコン層を有
して成る単結晶シリコンウエハを、少なくとも約1175℃の浸漬温度に加熱し；お
よび 加熱したエピタキシャルウエハを、少なくとも約10℃／秒の速度で冷却する； ことをさらに含んで成る請求項36に記載の方法。 - 【請求項４８】 加熱の間に、O2を含んで成る酸化雰囲気、H2を含んで成る
還元雰囲気、またはArを含んで成る不活性雰囲気に、単結晶シリコンウエハを暴
露する請求項47に記載の方法。 - 【請求項４９】 冷却速度が少なくとも約15℃／秒である請求項47に記載の
方法。 - 【請求項５０】 ウエハを、浸漬温度から、浸漬温度より約150℃低い温度
に冷却する際に、ウエハの平均冷却速度が少なくとも約15℃／秒である請求項47
に記載の方法。 - 【請求項５１】 冷却速度が少なくとも約20℃／秒である請求項47に記載の
方法。 - 【請求項５２】 ウエハを、浸漬温度から、浸漬温度より約150℃低い温度
に冷却する際に、ウエハの平均冷却速度が少なくとも約20℃／秒である請求項47
に記載の方法。 - 【請求項５３】 冷却速度が少なくとも約50℃／秒である請求項47に記載の
方法。 - 【請求項５４】 ウエハを、浸漬温度から、浸漬温度より約150℃低い温度
に冷却する際に、ウエハの平均冷却速度が少なくとも約50℃／秒である請求項47
に記載の方法。 - 【請求項５５】 エピタキシャルシリコン層をシリコンウエハ基材上に成長
させる化学蒸着工程に使用される装置であって、該装置が、 シリコンウエハを支える大きさおよび形態にされたサセプターであって、該サ
セプターが、約0．2開口／cm2〜約4開口／cm2の開口密度を有する表面を有し、
該表面が、シリコンウエハとほぼ平行に向き合う関係にあって、流体が該表面を
通って流れて、シリコンウエハの後表面と流体とが接触しうるようにするサセプ
ター； を有して成る装置。 - 【請求項５６】 サセプターによって支えられたシリコンウエハが、開口を
有する表面と間隔を開けた関係にある請求項55に記載の装置。 - 【請求項５７】 シリコンウエハが、サセプターの内環状棚によって支えら
れる請求項55に記載の装置。 - 【請求項５８】 サセプターが、複数の開口を有する表面に、リフトピンホ
ールを有して、リフトピンがサセプターを通り抜けることを可能にする請求項55
に記載の装置。 - 【請求項５９】 開口が約0．1mm〜約3mmの直径を有する請求項55に記載の
装置。 - 【請求項６０】 開口が約0．1mm〜約1mmの直径を有する請求項55に記載の
装置。 - 【請求項６１】 開口が約0．5mm〜約1mmの直径を有する請求項55に記載の
装置。 - 【請求項６２】 開口が約2mm〜約20mmの間隔をあけている請求項55に記載
の装置。 - 【請求項６３】 開口が約6mm〜約15mmの間隔をあけている請求項55に記載
の装置。 - 【請求項６４】 該表面が約0．8開口／cm2〜約1．75開口／cm2を有する請
求項55に記載の装置。 - 【請求項６５】 該表面における開口領域の合計パーセントが、約0．5％〜
約4％である請求項55に記載の装置。 - 【請求項６６】 該表面における開口領域の合計パーセントが、約1％〜約3
％である請求項55に記載の装置。 - 【請求項６７】 シリコンウエハを、開口を有する表面に直接的に載せる請
求項55に記載の装置。 - 【請求項６８】 エピタキシャル層をシリコンウエハ基材上に成長させるエ
ピタキシャル蒸着工程に使用される装置であって、該シリコンウエハ基材が前表
面および後表面を有し、該装置が、 室； シリコンウエハ基材を支え、シリコンウエハ基材の前表面およびシリコンウエ
ハ基材の実質的に全後表面と流体との接触を可能にする、ウエハ支持デバイス； ウエハ支持デバイスおよびシリコンウエハ基材を支える回転手段； 発熱要素； 洗浄ガス、源ガス、およびパージガスを装置に入れるガス入口；および 洗浄ガス、源ガス、およびパージガスを装置から出すガス出口； を有して成る装置。 - 【請求項６９】 室仕切をさらに有して成る請求項68に記載の装置。
- 【請求項７０】 ウエハ支持デバイスが、約0．5開口／cm2〜約2開口／cm2
の開口密度を有する表面を有するサセプターであり、該表面がシリコンウエハと
ほぼ平行に向き合う関係にあり、該開口が、それを通って流体が流れてシリコン
ウエハの実質的に全後表面と流体とが接触しうるようにする請求項68に記載の装
置。 - 【請求項７１】 サセプターによって支えられたシリコンウエハが、開口を
有する表面と間隔を開けた関係にある請求項70に記載の装置。 - 【請求項７２】 シリコンウエハが、サセプターの内環状棚によって支えら
れる請求項70に記載の装置。 - 【請求項７３】 サセプターの周囲をかこむ縁リングをさらに有して成る請
求項70に記載の装置。 - 【請求項７４】 開口が約0．1mm〜約3mmの直径を有する請求項70に記載の
装置。 - 【請求項７５】 開口が約0．1mm〜約1mmの直径を有する請求項70に記載の
装置。 - 【請求項７６】 開口が約0．5mm〜約1mmの直径を有する請求項70に記載の
装置。 - 【請求項７７】 開口が約2mm〜約20mmの間隔を開けている請求項70に記載
の装置。 - 【請求項７８】 開口が約6mm〜約15mmの間隔を開けている請求項70に記載
の装置。 - 【請求項７９】 該表面が約0．8開口／cm2〜約1．75mm開口／cm2を有する
請求項70に記載の装置。 - 【請求項８０】 該表面の開口領域の合計パーセントが約0．5％〜約4％で
ある請求項70に記載の装置。 - 【請求項８１】 該表面の開口領域の合計パーセントが約1％〜約3％である
請求項70に記載の装置。 - 【請求項８２】 ウエハ支持デバイスが、サセプターから延在する少なくと
も3つのピンを有するサセプターであり、シリコンウエハが該ピン上に支えられ
る請求項68に記載の装置。 - 【請求項８３】 サセプターの周囲をかこむ縁リングをさらに有して成る請
求項82に記載の装置。 - 【請求項８４】 ウエハ支持デバイスが少なくとも3つのピンを有して成る
請求項68に記載の装置。 - 【請求項８５】 シリコンウエハの周囲をかこむ縁リングをさらに有して成
る請求項84に記載の装置。 - 【請求項８６】 ウエハ支持デバイスがリング支えである請求項68に記載の
装置。 - 【請求項８７】 リング支えが、シリコンウエハを支える内環状棚、および
エピタキシャル蒸着の間に結晶スリップを調節する外環状部分を有して成る請求
項86に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/752,222 | 2000-11-29 | ||
| US09/752,222 US6596095B2 (en) | 2000-05-08 | 2000-12-29 | Epitaxial silicon wafer free from autodoping and backside halo and a method and apparatus for the preparation thereof |
| PCT/US2001/013046 WO2001086035A1 (en) | 2000-05-08 | 2001-04-23 | Epitaxial silicon wafer free from autodoping and backside halo |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003532612A true JP2003532612A (ja) | 2003-11-05 |
| JP2003532612A5 JP2003532612A5 (ja) | 2006-01-05 |
| JP4263410B2 JP4263410B2 (ja) | 2009-05-13 |
Family
ID=25025404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001582618A Expired - Fee Related JP4263410B2 (ja) | 2000-12-29 | 2001-04-23 | オートドーピングおよび後面ハローがないエピタキシャルシリコンウエハ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1287188B1 (ja) |
| JP (1) | JP4263410B2 (ja) |
| KR (1) | KR100726301B1 (ja) |
| DE (1) | DE60127252T2 (ja) |
| WO (1) | WO2001086035A1 (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003229370A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-08-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 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 |
| JP2003273037A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-26 | Wacker Siltronic Ag | Ｃｖｄ反応器中で半導体ウェーハの表側をエピタキシャル被覆する方法、この種の被覆された半導体ウェーハおよびｃｖｄ反応器用サセプタ |
| JP2003289044A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | サセプタ、エピタキシャルウェーハの製造装置および製造方法 |
| JP2005020000A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを搭載するためのサセプタ及び半導体ウェハを製造する方法 |
| JP2006040943A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Epiquest:Kk | 面発光レーザ作製用酸化装置 |
| JP2006173631A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Siltronic Ag | 被覆された半導体ウェハ及び半導体ウェハを製造する方法及び装置 |
| JPWO2005093136A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2008-02-14 | エピクルー株式会社 | 支持体並びに半導体基板の処理方法 |
| WO2008050476A1 (fr) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procédé de fabrication d'une plaquette de silicium épitaxiale et plaquette de silicium épitaxiale |
| US7377978B2 (en) | 2003-06-26 | 2008-05-27 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing silicon epitaxial wafer and silicon epitaxial wafer |
| US7615116B2 (en) | 2003-10-01 | 2009-11-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing silicon epitaxial wafer and silicon epitaxial wafer |
| JP2010516602A (ja) * | 2007-01-17 | 2010-05-20 | コンシッリョ ナツィオナーレ デッレ リチェルケ | 電子および／または光電子デバイスおよび関連する製造プロセス実現化に適した半導体基板 |
| JP2010135598A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Sumco Corp | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
| JP2010530645A (ja) * | 2007-06-19 | 2010-09-09 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | スループットを改善しウェハダメージを低減するサセプタ |
| JP5321980B2 (ja) * | 2007-11-08 | 2013-10-23 | 株式会社Sumco | 気相成長用サセプタ |
| JP2015506588A (ja) * | 2012-01-13 | 2015-03-02 | エルジー シルトロン インコーポレイテッド | サセプタ |
| US9181619B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-11-10 | Fujifilm Corporation | Physical vapor deposition with heat diffuser |
| KR20160115806A (ko) * | 2015-03-25 | 2016-10-06 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 에피택셜 성장 장치를 위한 챔버 컴포넌트들 |
| JP2017011239A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | 株式会社Sumco | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法 |
| JP2020096181A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 昭和電工株式会社 | サセプタ及び化学気相成長装置 |
| WO2022013906A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | 三菱電機株式会社 | ＳｉＣエピタキシャル基板の製造装置及び製造方法 |
| JP7484798B2 (ja) | 2021-04-05 | 2024-05-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004172392A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 半導体エピタキシャルウェーハの製造装置およびサセプタ並びにサセプタの支持装置 |
| DE102006055038B4 (de) | 2006-11-22 | 2012-12-27 | Siltronic Ag | Epitaxierte Halbleiterscheibe sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer epitaxierten Halbleiterscheibe |
| US9401271B2 (en) | 2012-04-19 | 2016-07-26 | Sunedison Semiconductor Limited (Uen201334164H) | Susceptor assemblies for supporting wafers in a reactor apparatus |
| KR102150728B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2020-09-01 | 에스케이실트론 주식회사 | 공정 챔버의 세정 장치 및 세정 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8602357A (nl) * | 1985-10-07 | 1987-05-04 | Epsilon Ltd Partnership | Inrichting en werkwijze voor het chemisch uit damp neerslaan met gebruik van een axiaal symmetrische gasstroming. |
| US5133284A (en) * | 1990-07-16 | 1992-07-28 | National Semiconductor Corp. | Gas-based backside protection during substrate processing |
| JP3725598B2 (ja) * | 1996-01-12 | 2005-12-14 | 東芝セラミックス株式会社 | エピタキシャルウェハの製造方法 |
| JP3467960B2 (ja) * | 1996-02-29 | 2003-11-17 | 信越半導体株式会社 | 半導体単結晶薄膜の製造方法および装置 |
| US5960555A (en) * | 1996-07-24 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for purging the back side of a substrate during chemical vapor processing |
| EP1125008B1 (en) * | 1998-10-14 | 2003-06-18 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Thermally annealed, low defect density single crystal silicon |
| US6454854B1 (en) * | 1998-10-29 | 2002-09-24 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Semiconductor wafer and production method therefor |
| US6284384B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Epitaxial silicon wafer with intrinsic gettering |
-
2001
- 2001-04-23 DE DE60127252T patent/DE60127252T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-23 WO PCT/US2001/013046 patent/WO2001086035A1/en active IP Right Grant
- 2001-04-23 EP EP01930651A patent/EP1287188B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-23 JP JP2001582618A patent/JP4263410B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-08 KR KR1020027015042A patent/KR100726301B1/ko active IP Right Grant
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003229370A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-08-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 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 |
| JP2003273037A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-26 | Wacker Siltronic Ag | Ｃｖｄ反応器中で半導体ウェーハの表側をエピタキシャル被覆する方法、この種の被覆された半導体ウェーハおよびｃｖｄ反応器用サセプタ |
| JP2003289044A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | サセプタ、エピタキシャルウェーハの製造装置および製造方法 |
| JP2005020000A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを搭載するためのサセプタ及び半導体ウェハを製造する方法 |
| JP2008060591A (ja) * | 2003-06-26 | 2008-03-13 | Siltronic Ag | 半導体ウェハ及び半導体ウェハの製造方法 |
| US7377978B2 (en) | 2003-06-26 | 2008-05-27 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing silicon epitaxial wafer and silicon epitaxial wafer |
| US7615116B2 (en) | 2003-10-01 | 2009-11-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing silicon epitaxial wafer and silicon epitaxial wafer |
| JPWO2005093136A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2008-02-14 | エピクルー株式会社 | 支持体並びに半導体基板の処理方法 |
| JP2006040943A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Epiquest:Kk | 面発光レーザ作製用酸化装置 |
| JP2006173631A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Siltronic Ag | 被覆された半導体ウェハ及び半導体ウェハを製造する方法及び装置 |
| WO2008050476A1 (fr) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procédé de fabrication d'une plaquette de silicium épitaxiale et plaquette de silicium épitaxiale |
| JP2010516602A (ja) * | 2007-01-17 | 2010-05-20 | コンシッリョ ナツィオナーレ デッレ リチェルケ | 電子および／または光電子デバイスおよび関連する製造プロセス実現化に適した半導体基板 |
| JP2013093582A (ja) * | 2007-06-19 | 2013-05-16 | Memc Electron Materials Inc | スループットを改善しウェハダメージを低減するサセプタ |
| JP2010530645A (ja) * | 2007-06-19 | 2010-09-09 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | スループットを改善しウェハダメージを低減するサセプタ |
| JP5321980B2 (ja) * | 2007-11-08 | 2013-10-23 | 株式会社Sumco | 気相成長用サセプタ |
| JP2010135598A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Sumco Corp | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
| US9181619B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-11-10 | Fujifilm Corporation | Physical vapor deposition with heat diffuser |
| JP2015506588A (ja) * | 2012-01-13 | 2015-03-02 | エルジー シルトロン インコーポレイテッド | サセプタ |
| KR102534192B1 (ko) * | 2015-03-25 | 2023-05-17 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 에피택셜 성장 장치를 위한 챔버 컴포넌트들 |
| KR20160115808A (ko) * | 2015-03-25 | 2016-10-06 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 에피택셜 성장 장치를 위한 챔버 컴포넌트들 |
| JP2016184734A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | エピタキシャル成長装置用のチャンバ構成要素 |
| US11441236B2 (en) | 2015-03-25 | 2022-09-13 | Applied Materials, Inc. | Chamber components for epitaxial growth apparatus |
| KR20160115806A (ko) * | 2015-03-25 | 2016-10-06 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 에피택셜 성장 장치를 위한 챔버 컴포넌트들 |
| KR102571041B1 (ko) | 2015-03-25 | 2023-08-24 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 에피택셜 성장 장치를 위한 챔버 컴포넌트들 |
| JP2017011239A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | 株式会社Sumco | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法 |
| JP2020096181A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 昭和電工株式会社 | サセプタ及び化学気相成長装置 |
| JP7419779B2 (ja) | 2018-12-10 | 2024-01-23 | 株式会社レゾナック | サセプタ及び化学気相成長装置 |
| WO2022013906A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | 三菱電機株式会社 | ＳｉＣエピタキシャル基板の製造装置及び製造方法 |
| JP7484798B2 (ja) | 2021-04-05 | 2024-05-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001086035A1 (en) | 2001-11-15 |
| DE60127252T2 (de) | 2007-12-20 |
| KR100726301B1 (ko) | 2007-06-13 |
| JP4263410B2 (ja) | 2009-05-13 |
| EP1287188B1 (en) | 2007-03-14 |
| KR20030009481A (ko) | 2003-01-29 |
| EP1287188A1 (en) | 2003-03-05 |
| DE60127252D1 (de) | 2007-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6596095B2 (en) | Epitaxial silicon wafer free from autodoping and backside halo and a method and apparatus for the preparation thereof | |
| JP4263410B2 (ja) | オートドーピングおよび後面ハローがないエピタキシャルシリコンウエハ | |
| US7977219B2 (en) | Manufacturing method for silicon wafer | |
| KR20010092733A (ko) | 고유 게터링을 가지는 에피택시얼 실리콘 웨이퍼 및 그제조 방법 | |
| JP2009200503A (ja) | 熱処理方法、基板の製造方法及びｓｉｍｏｘ基板の製造方法。 | |
| US6666915B2 (en) | Method for the preparation of an epitaxial silicon wafer with intrinsic gettering | |
| JP2004503086A (ja) | 削剥領域を備えたシリコンウエハの製造方法及び製造装置 | |
| CN1312326C (zh) | 消除自动掺杂和背面晕圈的外延硅晶片 | |
| JP2003273037A (ja) | Ｃｖｄ反応器中で半導体ウェーハの表側をエピタキシャル被覆する方法、この種の被覆された半導体ウェーハおよびｃｖｄ反応器用サセプタ | |
| JP2004503084A (ja) | 表面削剥領域を有するエピタキシャルシリコンウェーハを形成するための方法および装置 | |
| US20050032337A1 (en) | Method and apparatus for forming a silicon wafer with a denuded zone | |
| JP2010177495A (ja) | シリコンウェーハの熱処理方法 | |
| JP2003188107A (ja) | 半導体エピタキシャルウエーハの製造方法および半導体エピタキシャルウエーハ | |
| JP2010177494A (ja) | シリコンウェーハの熱処理方法 | |
| KR20220135494A (ko) | 웨이퍼의 에피택셜층 성장 방법 | |
| JP2003086525A (ja) | シリコンウエハ熱処理用治具およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050608 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050608 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080701 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080930 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081007 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081031 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090127 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090212 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4263410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |