JP2006186105A - Epitaxial growth device and susceptor used therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a susceptor for an epitaxial growth device which can reduce a thermal stress applied locally to a wafer and has less fault occurring in the wafer. <P>SOLUTION: The susceptor used for the epitaxial growth device 1 is provided with a recessed part 15 enough to place a wafer 14 with an orientation flat 16. In the epitaxial growth device 1, the plane shape of the recessed part 15 and that of the wafer 14 are homothetical to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エピタキシャル成長装置およびそれに用いるサセプターに関する。   The present invention relates to an epitaxial growth apparatus and a susceptor used therefor.

従来、ウェハーを製造するときには、ウェハー表面の微小欠陥を少なくするために、気相成長法(エピタキシャル成長法)によってウェハー上にエピタキシャル層を成長させる技術が知られている。   Conventionally, when manufacturing a wafer, a technique for growing an epitaxial layer on the wafer by a vapor phase growth method (epitaxial growth method) is known in order to reduce micro defects on the wafer surface.

このエピタキシャル層の成長は、一般に、例えばパンケーキ型のエピタキシャル成長装置を用いて行われる。具体的には、エピタキシャル層の成長は、このエピタキシャル成長装置内のサセプターにウェハーを載置させて、このウェハーを加熱等することにより行われる。   The growth of the epitaxial layer is generally performed using, for example, a pancake type epitaxial growth apparatus. Specifically, the growth of the epitaxial layer is performed by placing the wafer on a susceptor in the epitaxial growth apparatus and heating the wafer.

上記サセプターとして、図5にサセプター49を示す。サセプター49は、同図に示すように、円形の平板からなっている。このサセプター49には、同心円状に適当な間隔を空けて並んだ複数の円形のポケット部50が設けられている。図6に示すように、このポケット部50に、ウェハー51を入れて、該ウェハー51に対して反応ガスの供給、加熱等することによってウェハー51上にエピタキシャル層が成長する。
S.M.Sze著 「Semicondutor Dvices Physics and Tecnology 2nd Edition」John Wiley&Sons,Inc出版 2002年 東芝セラミック株式会社、特殊炭素・高純度黒鉛製品、[平成16年12月24日検索]、インターネット<URL:http://tocera.co.jp/ja/products/semidon/carbon.html>
As the susceptor, a susceptor 49 is shown in FIG. The susceptor 49 is formed of a circular flat plate as shown in FIG. The susceptor 49 is provided with a plurality of circular pocket portions 50 arranged concentrically at appropriate intervals. As shown in FIG. 6, an epitaxial layer grows on the wafer 51 by placing the wafer 51 in the pocket portion 50 and supplying the reaction gas to the wafer 51 and heating the wafer 51.
SMSze “Semicondutor Dvices Physics and Tecnology 2nd Edition” published by John Wiley & Sons, Inc 2002 Toshiba Ceramic Co., Ltd., special carbon and high purity graphite products, [Search on December 24, 2004], Internet <URL: http://tocera.co.jp/en/products/semidon/carbon.html>

上記ポケット部50の平面形状は、図5・図6に示すように円形である。これに対して、このポケット部50に入れるウェハー51は、図6に示すように、ウェハー51の面方位等を示すために直線状の切り欠け(オリエンテーションフラット部;オリフラ部)52を有している。すなわちウェハー51の平面形状は、非円形である。   The planar shape of the pocket portion 50 is circular as shown in FIGS. On the other hand, the wafer 51 put in the pocket portion 50 has a linear notch (orientation flat portion; orientation flat portion) 52 in order to indicate the surface orientation of the wafer 51 and the like, as shown in FIG. Yes. That is, the planar shape of the wafer 51 is non-circular.

上述したように、このウェハー51上にエピタキシャル層を成長させる場合には、該ウェハー51をポケット部50に入れて加熱する必要がある。ところが、ウェハー51は、オリフラ部52を有しているため、ポケット部50からの熱の伝わり方が、ウェハー51の外周部の位置によって異なる。具体的には、図6に示すように、ウェハー51におけるオリフラ部52と曲面部54との境界領域P・Qと、該境界領域P・Q以外の領域とでは熱の伝わり方が異なる。   As described above, when an epitaxial layer is grown on the wafer 51, the wafer 51 needs to be put in the pocket portion 50 and heated. However, since the wafer 51 has the orientation flat portion 52, how heat is transmitted from the pocket portion 50 varies depending on the position of the outer peripheral portion of the wafer 51. Specifically, as shown in FIG. 6, the way in which heat is transmitted differs between the boundary region P · Q between the orientation flat portion 52 and the curved surface portion 54 in the wafer 51 and the region other than the boundary region P · Q.

より詳細には、上記境界領域P・Qは、該境界領域P・Q以外の領域よりも大きな熱ストレスがかかるため、主に境界領域P・Qにおいて、図6に示すように、スリップライン55、すなわち線状に続く結晶欠陥がウェハー51上のエピタキシャル層に多く生じる。   More specifically, the boundary regions P and Q are subjected to a larger thermal stress than regions other than the boundary regions P and Q. Therefore, as shown in FIG. That is, a large number of linear crystal defects occur in the epitaxial layer on the wafer 51.

このため、この結晶欠陥が生じた境界領域P・Qに形成された素子は、素子不良、特性不良となるため除去する必要があった。素子を除去した場合、ウェハー51内でのチップ取れ数が低下するため、歩留まりが低下するという問題が生じる。   For this reason, the element formed in the boundary region P / Q in which the crystal defect has occurred becomes an element defect and a characteristic defect, and thus has to be removed. When the elements are removed, the number of chips that can be taken in the wafer 51 is lowered, which causes a problem that the yield is lowered.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ウェハーへの熱の伝わり方を均一にして、ウェハーへの局所的な熱ストレスを低減し、ウェハーに生じる結晶欠陥が非常に少ないエピタキシャル成長装置用サセプターを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to make the way of heat transfer to the wafer uniform, reduce local thermal stress on the wafer, and generate crystals on the wafer. An object is to provide a susceptor for an epitaxial growth apparatus with very few defects.

本発明のエピタキシャル成長装置用サセプターは、上記課題を解決するために、オリエンテーションフラット部を有するウェハーを載置可能な凹部を備えたエピタキシャル成長装置用サセプターにおいて、上記凹部の平面形状と、上記ウェハーの平面形状とを互いに相似形状にしたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, the susceptor for an epitaxial growth apparatus of the present invention is a susceptor for an epitaxial growth apparatus provided with a recess on which a wafer having an orientation flat portion can be placed, and the planar shape of the recess and the planar shape of the wafer Are characterized by having similar shapes to each other.

従来、サセプターとウェハーとの平面形状は、互いに異なっていた。つまり、ウェハーは、直線状の切り欠けであるオリエンテーションフラット部を有する一方、サセプターの凹部にはこのオリエンテーションフラット部に相当する構成が設けられていなかった。従って、オリエンテーションフラット部を有するウェハーをサセプターの凹部に入れてウェハーを加熱した場合、ウェハーの外周部におけるオリエンテーションフラット部とそれ以外の部分との境界領域と、該領域以外の領域とでは熱の伝わり方が互いに異なる。より詳細には、上記境界領域において、該境界領域以外の領域よりも大きな熱ストレスがかかる。故に、ウェハーの上記境界領域に結晶欠陥が多く生じる、という問題があった。   Conventionally, the planar shapes of the susceptor and the wafer are different from each other. In other words, the wafer has an orientation flat portion that is a linear notch, while the concave portion of the susceptor is not provided with a configuration corresponding to the orientation flat portion. Therefore, when a wafer having an orientation flat part is placed in the recess of the susceptor and the wafer is heated, heat is transferred between the boundary area between the orientation flat part and the other part of the outer peripheral part of the wafer and other areas. Are different from each other. More specifically, greater thermal stress is applied in the boundary region than in regions other than the boundary region. Therefore, there is a problem that many crystal defects occur in the boundary region of the wafer.

これに対して上記構成によれば、ウェハーの平面形状と、サセプターに備えられた凹部の平面形状とが互いに相似形状になっている。よって、凹部の平面形状とウェハーの平面形状とを互いに対応させてウェハーを凹部に載置させることができる。このようにウェハーを凹部に載置させると、ウェハーを加熱した際に凹部からウェハーの外周部に対してかかる熱の伝わり方をほぼ均一にすることができる。すなわち、従来のようにいずれかの領域、すなわち局所的に大きな熱ストレスがかかることがない。従って、ウェハー上のエピタキシャル層に生じるスリップライン、すなわち線状に続く結晶欠陥を非常に少なくすることができる。故に、ウェハー内でのチップの取れ数を増加させ、歩留まりを向上させることができる。   On the other hand, according to the above configuration, the planar shape of the wafer and the planar shape of the recess provided in the susceptor are similar to each other. Therefore, the wafer can be placed in the recess so that the planar shape of the recess and the planar shape of the wafer correspond to each other. When the wafer is placed in the recess as described above, the way in which heat is applied from the recess to the outer periphery of the wafer when the wafer is heated can be made substantially uniform. That is, a large thermal stress is not applied to any region, that is, locally, as in the past. Therefore, slip lines generated in the epitaxial layer on the wafer, that is, crystal defects following the linear shape can be greatly reduced. Therefore, the number of chips that can be taken in the wafer can be increased, and the yield can be improved.

また、本発明のエピタキシャル成長装置用サセプターでは、上記オリエンテーションフラット部に対応した形状を有する上記凹部の平面部が、上記サセプターの外縁側に位置していることが好ましい。   Moreover, in the susceptor for epitaxial growth apparatuses of this invention, it is preferable that the plane part of the said recessed part which has a shape corresponding to the said orientation flat part is located in the outer edge side of the said susceptor.

上述の通り、ウェハーの平面形状と凹部の平面形状とは互いに相似形状である。従って、凹部はその平面形状においてウェハーのオリエンテーションフラット部に対応した形状を有する部分(平面部)を有している。   As described above, the planar shape of the wafer and the planar shape of the recess are similar to each other. Therefore, the concave portion has a portion (planar portion) having a shape corresponding to the orientation flat portion of the wafer in the planar shape.

ウェハーの凹部への出し入れは、ウェハーのオリエンテーションフラット部、すなわち凹部の平面部から行う。上記構成によれば、凹部の平面部がサセプターの外縁側に位置しているので、ウェハーの凹部への出し入れを容易に行うことができる。   The wafer is taken into and out of the concave portion from the orientation flat portion of the wafer, that is, the flat portion of the concave portion. According to the above configuration, since the flat portion of the concave portion is located on the outer edge side of the susceptor, the wafer can be easily put into and out of the concave portion.

また、本発明のエピタキシャル成長装置では、上記いずれかに記載のサセプターを備えていることが好ましい。   The epitaxial growth apparatus of the present invention preferably includes any one of the above susceptors.

本発明のエピタキシャル成長装置用サセプターは、以上のように、凹部の平面形状と、上記ウェハーの平面形状とを互いに相似形状になっている。このため、ウェハーへの熱の伝わり方をほぼ均一にすることができ、ウェハーへの局所的な熱ストレスを低減し、ウェハーに生じる結晶欠陥を非常に少なくすることができる。故に、ウェハー内でのチップの取れ数を増加させ、歩留まりを向上させることができるという効果を奏する。   As described above, the susceptor for an epitaxial growth apparatus according to the present invention has the planar shape of the recess and the planar shape of the wafer similar to each other. For this reason, the way in which heat is transferred to the wafer can be made substantially uniform, local thermal stress on the wafer can be reduced, and crystal defects generated in the wafer can be greatly reduced. Therefore, there is an effect that the number of chips taken in the wafer can be increased and the yield can be improved.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図4に基づいて説明すると、以下の通りである。
[Embodiment 1]
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 as follows.

図2は、本実施の形態のエピタキシャル成長装置の断面図である。このエピタキシャル成長装置は、例えばツェナーダイオード用のウェハー上にエピタキシャル層を成長させるために必要な温度に加熱する装置である。また、本実施の形態のエピタキシャル成長装置は、いわゆるパンケーキ型の装置である。また、本実施の形態のエピタキシャル成長装置を用いてエピタキシャル層を成長させるウェハーのインチサイズは、例えば5インチ、6インチである。しかしながら、本実施の形態のエピタキシャル成長装置は、4インチ以下のウェハーサイズへの適用を妨げるものではない。なお、以下に本実施の形態のエピタキシャル成長装置の構成について説明するが、この構成に限定されるわけではない。
〔エピタキシャル成長装置の構成〕
このエピタキシャル成長装置1は、同図に示すように、基台としてのベースプレート2、石英ベルジャ4、金属ベルジャ5、反射板6、ガスノズル7、高周波誘導コイル(以下、コイルと称する)8、コイルカバー9、複数のウェハー14を載せるための円板状のサセプター10、該サセプター10を支持するためのサセプター支持部11、サセプター回転部12、およびノズル回転部13を有している。なお、サセプター10は、本発明に係る特徴的構成を有しているが、これについては後述する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the epitaxial growth apparatus of the present embodiment. This epitaxial growth apparatus is an apparatus for heating to a temperature necessary for growing an epitaxial layer on a wafer for a Zener diode, for example. Further, the epitaxial growth apparatus of the present embodiment is a so-called pancake type apparatus. In addition, the inch size of a wafer on which an epitaxial layer is grown using the epitaxial growth apparatus of the present embodiment is, for example, 5 inches or 6 inches. However, the epitaxial growth apparatus of this embodiment does not prevent application to a wafer size of 4 inches or less. In addition, although the structure of the epitaxial growth apparatus of this Embodiment is demonstrated below, it is not necessarily limited to this structure.
[Configuration of epitaxial growth equipment]
As shown in FIG. 1, the epitaxial growth apparatus 1 includes a base plate 2 as a base, a quartz bell jar 4, a metal bell jar 5, a reflecting plate 6, a gas nozzle 7, a high frequency induction coil (hereinafter referred to as a coil) 8, and a coil cover 9. And a disk-shaped susceptor 10 for mounting a plurality of wafers 14, a susceptor support 11 for supporting the susceptor 10, a susceptor rotating unit 12, and a nozzle rotating unit 13. The susceptor 10 has a characteristic configuration according to the present invention, which will be described later.

上記石英ベルジャ4は、釣鐘形状をしており、ベースプレート2上に気密な反応室3を構成している。また金属ベルジャ5は、同じく釣鐘形状をしており、石英ベルジャ4の外側を補強している。   The quartz bell jar 4 has a bell shape and forms an airtight reaction chamber 3 on the base plate 2. Further, the metal bell jar 5 has the same bell shape and reinforces the outside of the quartz bell jar 4.

上記反射板6は、金属ベルジャ5と石英ベルジャ4とに間の一部分に配設されており、サセプター10によって発せられる放射エネルギーをウェハー14表面に戻す役割を有している。これにより、省エネルギーを図ることができると共に、ウェハー14表裏の温度差を少なくすることができ、結晶欠陥を低減することができる。   The reflection plate 6 is disposed in a part between the metal bell jar 5 and the quartz bell jar 4 and has a function of returning the radiant energy emitted by the susceptor 10 to the surface of the wafer 14. Thereby, energy saving can be achieved, temperature difference between the front and back of the wafer 14 can be reduced, and crystal defects can be reduced.

また、上記ガスノズル7は、サセプター10、サセプター支持部11、およびサセプター回転部12の各々の中心部を貫通して、ノズル回転部13に接続されていて、該ノズル回転部13によって回転駆動されるようになっている。さらに、上記ガスノズル7は、反応室3内に例えばモノシランなどの反応ガスを水平方向へ噴出する複数の噴出孔7aを有している。このように反応室3に噴出された反応ガスは、サセプター10に載置されたウェハー14の上部空間に放射状に供給される。   The gas nozzle 7 passes through the center of each of the susceptor 10, the susceptor support part 11, and the susceptor rotation part 12, is connected to the nozzle rotation part 13, and is driven to rotate by the nozzle rotation part 13. It is like that. Further, the gas nozzle 7 has a plurality of ejection holes 7 a for ejecting a reaction gas such as monosilane in the reaction chamber 3 in the horizontal direction. The reaction gas ejected into the reaction chamber 3 in this manner is supplied radially to the upper space of the wafer 14 placed on the susceptor 10.

また、上記コイル8は、上記サセプター10を加熱する加熱源としての役割を有している。上記コイルカバー9は、サセプター10と、コイル8との間に、該コイル8を覆うように配設されており、該コイル8を上記反応ガスから隔離する役割を有している。   Further, the coil 8 has a role as a heating source for heating the susceptor 10. The coil cover 9 is disposed between the susceptor 10 and the coil 8 so as to cover the coil 8, and has a role of isolating the coil 8 from the reaction gas.

上記サセプター回転部12は、自身が回転することにより、サセプター支持部11と共にサセプター10を一体的に回転させるようになっている。ベースプレート2と石英ベルジャ4との間には図示しない排気路が設けられている。これにより、反応室3内部の反応ガスなどを排気することができる。
〔エピタキシャル成長装置の動作〕
次に、上記エピタキシャル成長装置1の動作について説明する。
The susceptor rotating part 12 rotates the susceptor 10 together with the susceptor support part 11 by rotating itself. An exhaust path (not shown) is provided between the base plate 2 and the quartz bell jar 4. Thereby, the reaction gas etc. in the reaction chamber 3 can be exhausted.
[Operation of epitaxial growth system]
Next, the operation of the epitaxial growth apparatus 1 will be described.

まず、サセプター10上にウェハー14を載置する。このときエピタキシャル成長の下地となるウェハー14の表面は、露呈した状態である。そして、コイル8に高周波電流を印加してサセプター10に誘導電流を流してサセプター10の加熱を行う。サセプター10が加熱されると、その熱を受けてウェハー14が高温に加熱される。このとき、サセプター10をサセプター回転部12によって回転させると共に、ガスノズル7の噴出孔7aからモノシランなどの反応ガスを噴出させる。   First, the wafer 14 is placed on the susceptor 10. At this time, the surface of the wafer 14 which is the base of the epitaxial growth is in an exposed state. Then, a high frequency current is applied to the coil 8 to cause an induced current to flow through the susceptor 10 to heat the susceptor 10. When the susceptor 10 is heated, the wafer 14 is heated to a high temperature in response to the heat. At this time, the susceptor 10 is rotated by the susceptor rotating unit 12 and a reactive gas such as monosilane is ejected from the ejection hole 7 a of the gas nozzle 7.

この反応ガスが熱分解などの気相反応を経てウェハー14表面に堆積することによってエピタキシャル層が形成される。なお、このエピタキシャル層の厚み、電気抵抗率は、適用されるデバイスに合わせてプロセス的に制御される。例えば、エピタキシャル層の厚さは、成長レート、成長時間によって制御される一方、エピタキシャル層の電気抵抗率は、ドーパント(n型不純物またはp型不純物)の注入量によって制御される。なお、ドーパントとしては、例えばn型のエピタキシャル層を成長させる場合にはリンまたはヒ素などを用いる一方、p型のエピタキシャル層の場合にはボロンなどを用いることができる。
〔サセプターの構成〕
次に、本発明の最重要部であるサセプター10について説明する。
The reaction gas is deposited on the surface of the wafer 14 through a gas phase reaction such as thermal decomposition, whereby an epitaxial layer is formed. Note that the thickness and electrical resistivity of the epitaxial layer are controlled in a process according to the applied device. For example, the thickness of the epitaxial layer is controlled by the growth rate and growth time, while the electrical resistivity of the epitaxial layer is controlled by the amount of dopant (n-type impurity or p-type impurity) implanted. As the dopant, for example, phosphorus or arsenic can be used for growing an n-type epitaxial layer, while boron or the like can be used for a p-type epitaxial layer.
[Configuration of susceptor]
Next, the susceptor 10 which is the most important part of the present invention will be described.

上記サセプター10は、図3に示すように、円盤状の平板で、かつ、表面に複数の凹部(ウェハーポケット)15を有している。サセプター10は上記のように複数のウェハーポケット15を有しており、1つのサセプター10に複数のウェハー14を載置させることができる。なお、サセプター10の形状を円盤状にすることによって、エピタキシャル装置1の反応炉(石英ベルジャー)内でのガスの流れを均一にすることができると共に、ウェハー14上にエピタキシャル層を均一に成長させることができる。   As shown in FIG. 3, the susceptor 10 is a disk-shaped flat plate and has a plurality of recesses (wafer pockets) 15 on the surface. The susceptor 10 has a plurality of wafer pockets 15 as described above, and a plurality of wafers 14 can be placed on one susceptor 10. In addition, by making the shape of the susceptor 10 into a disk shape, the gas flow in the reactor (quartz bell jar) of the epitaxial apparatus 1 can be made uniform, and the epitaxial layer can be grown uniformly on the wafer 14. be able to.

また、図3におけるサセプター10上のウェハーポケット15の数および配置は、単なる一例にすぎずこれに限定されない。また、必ずしも全ウェハーポケット15にウェハー14を入れる必要がないことは言うまでもない。さらに、ウェハーポケット15の大きさに対するウェハー14の大きさは、単なる一例にすぎず、これに限定されない。   Further, the number and arrangement of the wafer pockets 15 on the susceptor 10 in FIG. 3 is merely an example, and the present invention is not limited to this. Needless to say, it is not always necessary to place the wafers 14 in all the wafer pockets 15. Furthermore, the size of the wafer 14 relative to the size of the wafer pocket 15 is merely an example, and is not limited thereto.

上述したように、ウェハー14上にエピタキシャル層を成長させる際には、ウェハー14をサセプター10に載置させ、該サセプター10を回転させる必要がある。このとき、サセプター10にウェハーポケット15を設けることにより、ウェハー14をウェハーポケット15に入れた状態でサセプター10を回転させてもウェハー14がサセプター10から落ちたり、ウェハー14同士が衝突したりすることを防止することができる。
〔ウェハーポケットの平面構成〕
上記ウェハーポケット15に入れるウェハー14は、図1(a)(b)に示すように、オリエンテーションフラット部(以下、オリフラ部と称する)16と呼ばれる直線状の切り欠けを有している。
As described above, when an epitaxial layer is grown on the wafer 14, it is necessary to place the wafer 14 on the susceptor 10 and rotate the susceptor 10. At this time, by providing the wafer pocket 15 in the susceptor 10, the wafer 14 falls from the susceptor 10 or the wafers 14 collide even when the susceptor 10 is rotated with the wafer 14 in the wafer pocket 15. Can be prevented.
[Planar configuration of wafer pocket]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the wafer 14 placed in the wafer pocket 15 has a linear notch called an orientation flat portion (hereinafter referred to as an orientation flat portion) 16.

このオリフラ部16は、ウェハー14の面方位等を示すための目印としての機能を有している。一方、このウェハー14をウェハーポケット15に入れてエピタキシャル層を成長させる場合には、上記のようにウェハー14を高温に加熱する必要がある。   The orientation flat portion 16 has a function as a mark for indicating the surface orientation and the like of the wafer 14. On the other hand, when the epitaxial layer is grown by putting the wafer 14 in the wafer pocket 15, it is necessary to heat the wafer 14 to a high temperature as described above.

本実施の形態のウェハーポケット15は、図1(b)に示すように、その内側壁19に平らな平面部17を有している。さらに注目すべきは、図1(a)(b)に示すように該ウェハーポケット15の平面形状が、ウェハー14の平面形状と互いに相似形となっていることである。   As shown in FIG. 1B, the wafer pocket 15 of the present embodiment has a flat plane portion 17 on the inner wall 19 thereof. Further, it should be noted that the planar shape of the wafer pocket 15 is similar to the planar shape of the wafer 14 as shown in FIGS.

このように、ウェハーポケット15の平面形状と、ウェハー14の平面形状とを相似形にすることにより、ウェハー14にエピタキシャル層を成長させるときに、ウェハーポケット15の内側壁19からウェハー14の外周部20に対してかかる熱の伝わり方をウェハー14の外周部20のどの部分でもほぼ均一にすることができる。   Thus, when the epitaxial layer is grown on the wafer 14 by making the planar shape of the wafer pocket 15 similar to the planar shape of the wafer 14, the outer peripheral portion of the wafer 14 from the inner wall 19 of the wafer pocket 15. It is possible to make the way of heat transfer with respect to 20 almost uniform in any part of the outer peripheral portion 20 of the wafer 14.

具体的には、ウェハー14の外周部20における直線状のオリフラ部16と曲線状の曲面部21との境界領域A・Bと、ウェハー14の外周部20における境界領域A・B以外の領域とで熱の伝わり方を均一にすることができる。従って、ウェハー14にかかる局所的な熱ストレスを低減することができる。   Specifically, boundary regions A and B between the linear orientation flat portion 16 and the curved curved surface portion 21 on the outer peripheral portion 20 of the wafer 14, and regions other than the boundary regions A and B on the outer peripheral portion 20 of the wafer 14 The heat can be transmitted uniformly. Therefore, local thermal stress applied to the wafer 14 can be reduced.

故に、ウェハー14に対してウェハーポケット15から高温の熱が伝わった場合でもエピタキシャル層成長時のスリップライン、すなわち線状に続く結晶欠陥の発生を非常に少なくすることができる。従って、ウェハー14からのチップ取れ数を増加させることができるため、歩留まりを向上させることができる。
〔ウェハーポケットの断面構成〕
また、ウェハーポケット15は、図1(c)に示すように、底面に曲面部(Rともいう)18を有していてもよい。曲面部18は、同図に示すように、外周から中央に近づくにつれて下方に膨らんだような、言い換えれば、ウェハーポケット15の深さが徐々に深くなるような形状を有している。
Therefore, even when high-temperature heat is transmitted from the wafer pocket 15 to the wafer 14, the occurrence of slip lines during epitaxial layer growth, that is, the generation of crystal defects following a linear shape can be greatly reduced. Therefore, since the number of chips that can be taken from the wafer 14 can be increased, the yield can be improved.
[Cross sectional configuration of wafer pocket]
Further, as shown in FIG. 1C, the wafer pocket 15 may have a curved surface portion (also referred to as R) 18 on the bottom surface. As shown in the figure, the curved surface portion 18 has a shape that swells downward from the outer periphery toward the center, in other words, the depth of the wafer pocket 15 gradually increases.

ウェハーポケット15の底面に曲面部18を設けることにより、ウェハー14上にエピタキシャル層を成長させるときに、ウェハー14が反ったり、ウェハー14上のエピタキシャル層にムラが発生したり、ウェハー14上のエピタキシャル層の膜(層)厚の均一性が悪くなったりすることを防止することができる。また、このような弊害を防止することができるという機能を損なわなければ、曲面部18の形状は特に限定されない。また、ウェハーポケット15の深さdは、約500μmであるが、この数値は単なる一例にすぎない。   By providing the curved surface portion 18 on the bottom surface of the wafer pocket 15, when the epitaxial layer is grown on the wafer 14, the wafer 14 is warped, the epitaxial layer on the wafer 14 is uneven, or the epitaxial layer on the wafer 14 is epitaxially grown. It is possible to prevent the uniformity of the film (layer) thickness of the layers from being deteriorated. In addition, the shape of the curved surface portion 18 is not particularly limited as long as the function of preventing such harmful effects is not impaired. Further, the depth d of the wafer pocket 15 is about 500 μm, but this value is merely an example.

また、上記平面部17は、図3に示すように、サセプター10の外周側(外縁側)に取り付けられていることが好ましい。換言すれば、同図に示すようにウェハーポケット15の平面形状と、ウェハー14の平面形状とを対応させてウェハーポケット15にウェハー14を載置させた場合に、ウェハー14のオリフラ部16がサセプター10の外周側に位置することが好ましい。図3は、上記平面部17がサセプター10の半径方向に直交する位置関係となるように設けられた状態を示している。   Moreover, it is preferable that the said plane part 17 is attached to the outer peripheral side (outer edge side) of the susceptor 10, as shown in FIG. In other words, when the wafer 14 is placed in the wafer pocket 15 so that the planar shape of the wafer pocket 15 and the planar shape of the wafer 14 correspond to each other as shown in the figure, the orientation flat portion 16 of the wafer 14 becomes the susceptor. 10 is preferably located on the outer peripheral side. FIG. 3 shows a state in which the planar portion 17 is provided so as to have a positional relationship orthogonal to the radial direction of the susceptor 10.

ウェハー14をウェハーポケット15へ出し入れするときには、例えば真空ピンセット(不図示)を用いて行われる。具体的には、例えばウェハー14をウェハーポケット15から取り出す際には、該真空ピンセットをウェハー14の下面に挿入し、ウェハー14を真空ピンセットに真空状態で吸着させて取り出す。このとき、真空ピンセットのウェハー14の下面への挿入は、該ウェハー14におけるオリフラ部16の側から行われる。すなわち、ウェハーポケット15の平面部17の側から真空ピンセットを挿入してウェハー14の出し入れが行われる。   For example, vacuum tweezers (not shown) are used when the wafer 14 is taken in and out of the wafer pocket 15. Specifically, for example, when the wafer 14 is taken out from the wafer pocket 15, the vacuum tweezers are inserted into the lower surface of the wafer 14, and the wafer 14 is sucked into the vacuum tweezers in a vacuum state and taken out. At this time, the vacuum tweezers are inserted into the lower surface of the wafer 14 from the orientation flat portion 16 side of the wafer 14. That is, the wafer 14 is put in and out by inserting vacuum tweezers from the flat surface portion 17 side of the wafer pocket 15.

従って、上記のように、平面部17をサセプター10の外周側に取り付けることによりウェハー14のウェハーポケット15への出し入れを容易に行うことができる。また、平面部17をサセプター10の外周側に取り付けることによって、ウェハー14をウェハーポケット15に出し入れするときにエピタキシャル成長装置(図2)に作業者が頭を突っ込む必要が無く、作業者の安全を確保することができる。
〔実施の形態2〕
実施の形態1では、ウェハー14にオリフラ部16が1つ設けられている場合について説明したが、これに限定されず、1つのウェハー14にオリフラ部16が2つ以上設けられていてもよい。本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
Accordingly, as described above, by attaching the flat portion 17 to the outer peripheral side of the susceptor 10, the wafer 14 can be easily put in and out of the wafer pocket 15. Further, by attaching the flat portion 17 to the outer periphery of the susceptor 10, it is not necessary for the operator to poke the head into the epitaxial growth apparatus (FIG. 2) when the wafer 14 is taken in and out of the wafer pocket 15, thereby ensuring the safety of the operator. can do.
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the case where one orientation flat portion 16 is provided on the wafer 14 has been described. However, the present invention is not limited to this, and two or more orientation flat portions 16 may be provided on one wafer 14. In this embodiment, in order to explain the difference from the first embodiment, for the sake of convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Is omitted.

図4に示すように、ウェハー22が第1オリフラ部23と、該第1オリフラ部23に隣接する第2オリフラ部24との2つのオリフラ部23・24を有していてもよい。この場合には、ウェハー22を入れるウェハーポケット25は、同図に示すように、第1の平面部26と、該第1の平面部26に隣接する第2の平面部27とを有しており、かつ、ウェハー22の平面形状とウェハーポケット25の平面形状とが互いに相似形状となっている。   As shown in FIG. 4, the wafer 22 may have two orientation flat portions 23, 24, a first orientation flat portion 23 and a second orientation flat portion 24 adjacent to the first orientation flat portion 23. In this case, the wafer pocket 25 into which the wafer 22 is placed has a first plane portion 26 and a second plane portion 27 adjacent to the first plane portion 26 as shown in FIG. In addition, the planar shape of the wafer 22 and the planar shape of the wafer pocket 25 are similar to each other.

上記のように、第1オリフラ部23と第2オリフラ部24との2つのオリフラ部を設けることにより、例えば第1オリフラ部23によってウェハー22の位置を決める一方、第2オリフラ部24によって面方位および/または導伝型を示すことができる。   As described above, by providing the two orientation flat portions of the first orientation flat portion 23 and the second orientation flat portion 24, for example, the position of the wafer 22 is determined by the first orientation flat portion 23, while the surface orientation is determined by the second orientation flat portion 24. And / or conductivity type may be indicated.

また、上記では、ウェハー22の第1オリフラ部23と第2オリフラ部24とを隣接させた構成について示したが、これに限定されず、2つのオリフラ部が離間していてもよい。   In the above description, the configuration in which the first orientation flat portion 23 and the second orientation flat portion 24 of the wafer 22 are adjacent to each other has been described. However, the configuration is not limited thereto, and the two orientation flat portions may be separated from each other.

このように、ウェハー22が第1オリフラ部23・第2オリフラ部24とが2つ以上のオリフラ部を有する場合でも、該ウェハー22の平面形状と相似形の平面形状を持つウェハーポケット25を設け、該ウェハーポケット25にウェハー22を入れることによって、上記と同様にウェハー22の外周部への熱の伝わり方を均一にすることができる。従って、ウェハー22に対して局所的にかかる熱ストレスを低減することができ、スリップラインの発生を非常に少なくすることができる。故に、ウェハー22からのチップの取れ数を増加させることができるため、歩留まりを向上させることができる。   In this way, even when the first orientation flat portion 23 and the second orientation flat portion 24 have two or more orientation flat portions, the wafer pocket 25 having a planar shape similar to the planar shape of the wafer 22 is provided. By inserting the wafer 22 into the wafer pocket 25, the way of heat transfer to the outer peripheral portion of the wafer 22 can be made uniform as described above. Therefore, it is possible to reduce the thermal stress locally applied to the wafer 22 and to greatly reduce the occurrence of slip lines. Therefore, since the number of chips taken from the wafer 22 can be increased, the yield can be improved.

また、上記構成とすることによって、第1オリフラ部23と第2オリフラ部24との境界領域に発生するスリップラインの発生も少なくすることができる。   Further, by adopting the above-described configuration, it is possible to reduce the occurrence of slip lines generated in the boundary region between the first orientation flat portion 23 and the second orientation flat portion 24.

また、本実施の形態においても、ウェハーポケット25における第1の平面部26はサセプター10の外周部(外縁部)に取り付けられていることが好ましい。   Also in the present embodiment, it is preferable that the first flat portion 26 in the wafer pocket 25 is attached to the outer peripheral portion (outer edge portion) of the susceptor 10.

また、上記ウェハーポケット15・25の上からの形状と、横断面の形状とを合わせてザグリ形状と呼ぶ。上記した通り、本実施の形態のエピタキシャル成長装置1は、伝統的なパンケーキ型としているが、パンケーキ型に限定されず、例えばバレル型、または枚葉式のエピタキシャル成長装置でもよい。   The shape from above of the wafer pockets 15 and 25 and the shape of the cross section are collectively called a counterbore shape. As described above, the epitaxial growth apparatus 1 of the present embodiment is a traditional pancake type, but is not limited to the pancake type, and may be, for example, a barrel type or a single wafer type epitaxial growth apparatus.

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明のサセプターは、パンケーキ型のエピタキシャル成長装置に利用でき、ツェナーダイオード用ウェハーの作製に特に好適に用いることができる。さらに、半導体デバイスの製造に用いられるウェハーの作製に用いることができる。   The susceptor of the present invention can be used for a pancake type epitaxial growth apparatus, and can be particularly suitably used for producing a Zener diode wafer. Furthermore, it can be used for the production of a wafer used for the production of semiconductor devices.

(a)は、本発明の第1の実施の形態のウェハーポケットの形状を示す平面図であり、(b)は、(a)に示すウェハーポケットを示す斜視図であり、(c)は、(a)に示すウェハーポケットを示す縦断面図である。(A) is a top view which shows the shape of the wafer pocket of the 1st Embodiment of this invention, (b) is a perspective view which shows the wafer pocket shown to (a), (c), It is a longitudinal cross-sectional view which shows the wafer pocket shown to (a). 本発明の第1および第2の実施の形態のパンケーキ型のエピタキシャル成長装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pancake type epitaxial growth apparatus of the 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態のサセプターを示す平面図である。It is a top view which shows the susceptor of the 1st Embodiment of this invention. 第2の実施形態におけるオリエンテーションフラット部を2つ持つウェハーを入れたウェハーポケットを示す平面図である。It is a top view which shows the wafer pocket which put the wafer which has two orientation flat parts in 2nd Embodiment. 従来のサセプターを示す平面図である。It is a top view which shows the conventional susceptor. 従来のウェハーポケットの形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the conventional wafer pocket.

符号の説明Explanation of symbols

1 エピタキシャル成長装置
10 サセプター
14 ウェハー
15 ウェハーポケット(凹部)
16 オリフラ部(オリエンテーションフラット部)
17 平面部
23 第1のオリフラ部(オリエンテーションフラット部)
24 第2のオリフラ部(オリエンテーションフラット部)
25 ウェハーポケット(凹部)
1 Epitaxial Growth Equipment 10 Susceptor 14 Wafer 15 Wafer Pocket (Recess)
16 Orientation flat part (orientation flat part)
17 plane part 23 1st orientation flat part (orientation flat part)
24 2nd orientation flat part (orientation flat part)
25 Wafer pocket (recess)

Claims (3)

オリエンテーションフラット部を有するウェハーを載置可能な凹部を備えたエピタキシャル成長装置用サセプターにおいて、
上記凹部の平面形状と、上記ウェハーの平面形状とを互いに相似形状にしたことを特徴とするエピタキシャル成長装置用サセプター。
In the susceptor for an epitaxial growth apparatus provided with a recess capable of mounting a wafer having an orientation flat part,
A susceptor for an epitaxial growth apparatus, wherein the planar shape of the recess and the planar shape of the wafer are similar to each other.
上記オリエンテーションフラット部に対応した形状を有する上記凹部の平面部が、上記サセプターの外縁側に位置していることを特徴とする請求項1に記載のエピタキシャル成長装置用サセプター。   The susceptor for an epitaxial growth apparatus according to claim 1, wherein the flat portion of the concave portion having a shape corresponding to the orientation flat portion is located on the outer edge side of the susceptor. 請求項1または2に記載のサセプターを備えたことを特徴とするエピタキシャル成長装置。   An epitaxial growth apparatus comprising the susceptor according to claim 1.
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