JP2007214531A - 気相成長装置及び気相成長方法 - Google Patents
気相成長装置及び気相成長方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007214531A JP2007214531A JP2006192098A JP2006192098A JP2007214531A JP 2007214531 A JP2007214531 A JP 2007214531A JP 2006192098 A JP2006192098 A JP 2006192098A JP 2006192098 A JP2006192098 A JP 2006192098A JP 2007214531 A JP2007214531 A JP 2007214531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- gas
- flow path
- silicon wafer
- chamber
- 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
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 141
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 13
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 212
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 212
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 212
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 95
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 43
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-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
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
【構成】チャンバ120内にはホルダ110上に載置されたシリコンウェハ101が収容され、前記チャンバ120には成膜するためのガスを供給する流路122及びガスを排気する流路124が接続されたエピタキシャル成長装置100において、ホルダ110は、前記シリコンウェハ101に対しシリコンウェハ101面と同方向の移動を拘束する複数の凸部112を有し、前記シリコンウェハ101裏面と接触する面で前記シリコンウェハ101を支持することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
シリコンウェハ等の半導体基板に単結晶薄膜を気相成長させるエピタキシャル成長には、一般に常圧化学気相成長法が用いられており、場合によっては減圧化学気相成長(LP−CVD)法が用いられている。反応容器内にシリコンウェハ等の半導体基板を配置し、反応容器内を常圧(0.1MPa(760Torr))雰囲気或いは所定の真空度の真空雰囲気に保持した状態で前記半導体基板を加熱し回転させながらシリコン源とボロン化合物、ヒ素化合物、或いはリン化合物等のドーパントとを含む原料ガスを供給する。そして、加熱された半導体基板の表面で原料ガスの熱分解或いは水素還元反応を行なって、ボロン(B)、リン(P)、或いはヒ素(As)がドープされたシリコンエピタキシャル膜を成長させることにより製造する(例えば、特許文献1参照)。
図25は、図24に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
シリコンウェハ200の支持部材となるホルダ210(サセプタともいう。)には、シリコンウェハ200の直径より若干大きめの径のザグリ穴が形成されている。そして、かかるザグリ穴にシリコンウェハ200が収まるように載置される。かかる状態でホルダ210を回転させることによりシリコンウェハ200を回転させて、供給された原料ガスの熱分解或いは水素還元反応によりシリコンエピタキシャル膜を成長させる。
チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
支持台には、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、前記基板を取り囲むように配置された複数の第1の凸部が設けられ、基板裏面と接触する面で基板を支持することを特徴とする。
チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
支持台には、基板に対し基板面と同方向の移動を拘束するリングが設けられていることを特徴とする。
チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
支持台は、基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する面が基板側に向かって基板を取り囲むように複数個所で凸のR状に形成され、基板裏面と接触する面で基板を支持することを特徴とする。
チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
支持台には、基板と接触する面に複数の第2の凸部が設けられ、その第2の凸部の頂面で基板が支持されていることを特徴とする。
このようにすることにより、基板の裏面における支持台と貼り付きも殆どなくなり、50μm以上のエピタキシャル成長も可能となった。
チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
支持台には、基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、基板を取り囲むように配置された複数の第1の凸部が設けられ、且つ、基板と接触する面に複数の第2の凸部が設けられ、その第2の凸部の頂面で基板を支持されていることを特徴とする。
このように構成することにより、基板の側面及び裏面における支持台と貼り付きも殆どなくなり、60μm以上のエピタキシャル成長も可能となった。
チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
支持台に、基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、基板を取り囲むように配置された複数の凸部を設け、基板裏面と接触する面で基板を支持して、第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする。
チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
支持台に、基板に対し基板面と同方向の移動を拘束するリングを設け、基板裏面と接触する面で基板を支持して、第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする。
チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
支持台に、基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する第1の面が基板側に向かって基板を取り囲むように複数個所で凸のR状に形成され、基板裏面と接触する第2の面で基板を支持して、第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする。
チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
支持台に、基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、基板を取り囲むように配置された複数の第1の凸部を設け、且つ、基板と接触する面に複数の第2の凸部を設け、その第2の凸部の頂面で基板を支持して、第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする。
さらに、基板の裏面における支持台と貼り付きも殆どなくなり、50μm以上のエピタキシャル成長も可能となる。
図1は、実施の形態1におけるエピタキシャル成長装置の構成を示す概念図である。
図1において、気相成長装置の一例となるエピタキシャル成長装置100は、支持台の一例となるホルダ(サセプタとも言う。)110、チャンバ120、シャワーヘッド130、真空ポンプ140、圧力制御弁142、アウトヒータ150、インヒータ160、回転部材170を備えている。チャンバ120には、ガスを供給する流路122とガスを排気する流路124が接続されている。そして、流路122は、シャワーヘッド130に接続されている。図1では、実施の形態1を説明する上で必要な構成以外を省略している。また、縮尺等も、実物とは一致させていない(以下、各図面において同様である)。
図2に示すように、エピタキシャル成長装置システム300は、筺体により全体が囲まれている。
図3は、エピタキシャル成長装置システムのユニット構成の一例を示す図である。
エピタキシャル成長装置システム300内では、カセットステージ(C/S)310或いはカセットステージ(C/S)312に配置されたカセットにセットされたシリコンウェハ101が、搬送ロボット350によりロードロック(L/L)チャンバ320内に搬送される。そして、トランスファーチャンバ330内に配置された搬送ロボット332によりL/Lチャンバ320からシリコンウェハ101がトランスファーチャンバ330内に搬出される。そして、搬出されたシリコンウェハ101がエピタキシャル成長装置100のチャンバ120内に搬送され、エピタキシャル成長法によりシリコンウェハ101表面にシリコンエピタキシャル膜が成膜される。シリコンエピタキシャル膜が成膜されたシリコンウェハ101は、再度、搬送ロボット332によりエピタキシャル成長装置100からトランスファーチャンバ330内に搬出される。そして、搬出されたシリコンウェハ101は、L/Lチャンバ320に搬送された後、搬送ロボット350によりL/Lチャンバ320からカセットステージ(C/S)310或いはカセットステージ(C/S)312に配置されたカセットに戻される。図3に示すエピタキシャル成長装置システム300では、エピタキシャル成長装置100のチャンバ120とL/Lチャンバ320とが2台ずつ搭載されており、スループットを向上させることができる。
図5は、図4に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110に形成された第1の凸部112は、シリコンウェハ101の裏面が接触する面と接続する側面からホルダ110中心に向かって延びており、その先端は、平面に形成されている。ここでは、8個の凸部112が均等に配置されている。ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101が8個の凸部112に取り囲まれた領域内をシリコンウェハ面と平行な方向、すなわち、実質的に水平な方向に移動したとしてもシリコンウェハ101の側面の一部が8個の凸部112のいくつかに接触するだけなので、第1の凸部112を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と凸部112の先端部分に堆積した膜とが接触しても接触領域が小さいため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きを低減することができる。ここでは、8個の凸部112が均等に配置されているが、これに限るものではなく、3個以上であれば構わない。凸部112の数が多いほど、シリコンウェハ101のセンターリング精度を向上させることができる。逆に、第1の凸部112の数が少ないほど、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と第1の凸部112の先端部分に堆積した膜との接触領域を小さくすることができる。
図7は、図6に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110に形成された凸部113は、シリコンウェハ101の裏面が接触する面と接続する側面からホルダ110中心に向かって延びており、その先端は、上面から見た場合にR状の曲面に形成されている。ここでは、8個の第1の凸部113が均等に配置されている。ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101が8個の凸部113に取り囲まれた領域内をシリコンウェハ面と平行な方向、すなわち、実質的に水平な方向に移動したとしてもシリコンウェハ101の側面の一部が8個の凸部113のいくつかに接触するだけなので、第1の凸部113を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。さらに、ここでは、第1の凸部113の先端がR状の曲面に形成されているため、シリコンウェハ101の側面と接触する場合でも線接触或いは点接触にすることができる。その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と第1の凸部113の先端部分に堆積した膜とが接触しても、さらに接触領域を小さくすることができるため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きをさらに低減することができる。ここでは、8個の凸部113が均等に配置されているが、これに限るものではなく、3個以上であれば構わない点は、第1の凸部112の数の説明と同様なので説明を省略する。
図9は、図8に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110に複数個所で形成された第1の凸部117は、シリコンウェハ101の裏面が接触する面と接続する側面からなだらかな曲線でつながりながらホルダ110中心に向かって続いて延びており、その先端は、上面から見た場合にR状の曲面に形成されている。ここでは、8個の第1の凸部117が均等に配置されている。ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101が8個の凸部117に取り囲まれた領域内をシリコンウェハ面と平行な方向、すなわち、実質的に水平な方向に移動したとしてもシリコンウェハ101の側面の一部が8個の凸部117のいくつかに接触するだけなので、第1の凸部117を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。その他は、図6、図7と同様であるため説明を省略する。
図11は、図10に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110に形成された凸部114は、シリコンウェハ101の裏面が接触する面と接続する側面からホルダ110中心に向かって延びており、その先端は、断面を見た場合にR状の曲線に形成されている。言い換えれば、ホルダ110の表面側から裏面側に向けて曲面に形成されている。ここでは、8個の凸部114が均等に配置されている。ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101が8個の凸部114に取り囲まれた領域内をシリコンウェハ面と平行な方向、すなわち、実質的に水平な方向に移動したとしてもシリコンウェハ101の側面の一部が8個の凸部114のいくつかに接触するだけなので、第1の凸部114を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。さらに、ここでは、第1の凸部114の先端がR状の曲面に形成されているため、シリコンウェハ101の側面と接触する場合でも線接触或いは点接触にすることができる。その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と第1の凸部114の先端部分に堆積した膜とが接触しても、さらに接触領域を小さくすることができるため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きをさらに低減することができる。ここでは、8個の凸部114が均等に配置されているが、これに限るものではなく、3個以上であれば構わない点は、凸部112の数の説明と同様なので説明を省略する。
図12に示すように、シリコンウェハ101の側面先端と第1の凸部114の先端とが同じ高さになるように凸部114を形成することが望ましい。例えば、図12における寸法X1は、シリコンウェハ101の厚さの1/2が望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、X1=0.3625mmが望ましい。しかし、これに限るものではなく、X1≒0.3625mmでも構わない。また、寸法X2は、シリコンウェハ101の厚さと同等、或いは若干大きな値とすることが望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、X2=0.725〜1.5mmが望ましい。また、寸法R1は、シリコンウェハ101の厚さの1/2と同等、或いは若干大きな値とすることが望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、R1=3625〜0.75mmが望ましい。
図14は、図13に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110に形成された凸部115は、シリコンウェハ101の裏面が接触する面と接続する側面からホルダ110中心に向かって延びており、その先端は、球状の曲面に形成されている。ここでは、8個の凸部115が均等に配置されている。ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101が8個の凸部115に取り囲まれた領域内をシリコンウェハ面と平行な方向、すなわち、実質的に水平な方向に移動したとしてもシリコンウェハ101の側面の一部が8個の第1の凸部115のいくつかに接触するだけなので、第1の凸部115を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。さらに、ここでは、凸部115の先端が球状の曲面に形成されているため、シリコンウェハ101の側面と接触する場合でも点接触にすることができる。その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と凸部115の先端部分に堆積した膜とが接触しても、さらに接触領域を小さくすることができるため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きをさらに低減することができる。ここでは、8個の凸部115が均等に配置されているが、これに限るものではなく、3個以上であれば構わない点は、凸部112の数の説明と同様なので説明を省略する。
図15に示すように、シリコンウェハ101の側面先端と第1の凸部115の先端とが同じ高さになるように凸部115を形成することが望ましい。例えば、図15における寸法X3は、シリコンウェハ101の厚さの1/2が望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、X3=0.3625mmが望ましい。しかし、これに限るものではなく、X3≒0.3625mmでも構わない。また、寸法X4は、シリコンウェハ101の厚さと同等、或いは若干大きな値とすることが望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、X4=0.725〜1.5mmが望ましい。また、寸法R2は、シリコンウェハ101の厚さの1/2と同等、或いは若干大きな値とすることが望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、R2=0.3625〜0.75mmが望ましい。
図17は、図16に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110に形成された第1の凸部116は、シリコンウェハ101の裏面が接触する面に球を溶着することで形成される。よって、シリコンウェハ101側面に向かうその先端は、球状の曲面に形成されている。ここでは、8個の凸部116が均等に配置されている。ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101が8個の凸部116に取り囲まれた領域内をシリコンウェハ面と平行な方向、すなわち、実質的に水平な方向に移動したとしてもシリコンウェハ101の側面の一部が8個の凸部116のいくつかに接触するだけなので、第1の凸部116を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。さらに、ここでは、凸部116の先端が球状の曲面に形成されているため、シリコンウェハ101の側面と接触する場合でも点接触にすることができる。その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と凸部116の先端部分に堆積した膜とが接触しても、さらに接触領域を小さくすることができるため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きをさらに低減することができる。ここでは、8個の凸部116が均等に配置されているが、これに限るものではなく、3個以上であれば構わない点は、凸部112の数の説明と同様なので説明を省略する。
図18に示すように、シリコンウェハ101の側面先端と第1の凸部116の先端とが同じ高さになるように凸部116を形成することが望ましい。例えば、図18における寸法Φ1は、シリコンウェハ101の厚さより埋め込む分だけ若干大きな値とすることが望ましい。具体的には、例えば、直径200mmのシリコンウェハの場合、厚さtが0.725mmなので、Φ1=1〜1.5mmが望ましい。また、寸法X5は、球体の凸部116の位置決めができる程度に掘り込んでいればよい。具体的には、X5=0.1375〜0.6375mmが望ましい。
図20は、本実施の形態における第1の凸部を形成したホルダを用いた場合の成膜後の状態を説明するための図である。
図19に示すように、第1の凸部を形成していないホルダを用いた場合、シリコンウェハの側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜402とホルダのザグリ穴の側面に堆積したデポ膜404とが接触し、くっ付いて(接着して)しまい、シリコンウェハがホルダに貼り付いてしまう。これに対し、図20(a)に示すように、本実施の形態における凸部を形成したホルダを用いた場合、凸部以外の位置では、シリコンウェハの側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜402とホルダの底面および側面に堆積したデポ膜404とを接触させないようにすることができる。ここで、図20(b)に示すように、シリコンウェハの中心方向に向かって延びる凸部の中心方向に向かう長さLは、原料ガスによりシリコンウェハ表面に成膜される膜の膜厚の2倍以上の寸法に形成されるようにすることが望ましい。凸部以外の位置において、シリコンウェハの側面から成長してくる膜と前記凸部以外部分のシリコンウェハ側に成長してくる膜との膜厚は同程度となる。よって、前記凸部の中心方向に向かう長さLが成膜される膜の膜厚の2倍以上の寸法に形成されることにより、前記凸部以外の位置において、シリコンウェハの側面から成長してきたシリコンエピタキシャル膜402と前記凸部以外の側面部分からシリコンウェハ側に成長してきたデポ膜404との接触を回避することができる。例えば、シリコンエピタキシャル膜を120μm成膜する場合、寸法Lを240μm以上、すなわち、0.24mm以上とすることが望ましい。
ここでは、シリコン源として、トリクロルシラン(SiHCl3)を水素(H2)で25%に希釈したガスを34Pa・m3/s(20SLM)、キャリアガスとして、H2を85Pa・m3/s(50SLM)をシャワーヘッド130から供給した。すなわち、ガス全体でのSiHCl3濃度を7.2%とした。そして、インヒータ160を1100℃、アウトヒータ150を1098℃に設定した。また、シリコンウェハの回転数は、500min−1(500rpm)とした。チャンバ内圧力は、9.3×104Pa(700Torr)とした。
図21に示すように、本実施の形態における第1の凸部を設けずに、凸部を形成していないホルダを用いた場合(単なるザグリ穴の場合)、シリコンエピタキシャル膜を28μm成膜した場合にはシリコンウェハがホルダに貼り付かなかったが、40μm成膜した場合にはシリコンウェハとホルダとの間に軽微な貼り付きが起こった。一方、本実施の形態における凸部の先端を平面にした凸部(シリコンウェハとの接触幅3mm)を設けた場合、シリコンエピタキシャル膜を63μm成膜した場合にはシリコンウェハがホルダに貼り付かなかったが、100μm成膜した場合にはシリコンウェハとホルダとの間に軽微な貼り付きが起こった。さらに、本実施の形態における凸部の先端をR状或いは球状にした凸部(シリコンウェハとは点接触)を設けた場合(点接触1)、シリコンエピタキシャル膜を70μm成膜した場合にはシリコンウェハがホルダに貼り付かなかったが、90μm成膜した場合にはシリコンウェハとホルダとの間に軽微な貼り付きが起こった。
実施の形態1では、第1の凸部を設けて、前記基板の側面部分に成長した膜とホルダ側に堆積した膜との接触領域を小さくしたが、実施の形態2では、効果は劣るが、従来よりは接触領域を小さくしたホルダの形状について説明する。
図22は、実施の形態2におけるホルダにシリコンウェハが支持された状態の一例を示す上面図である。
図23は、図22に示すホルダにシリコンウェハが支持された状態の断面を示す断面図である。
ホルダ110には、シリコンウェハ101の径より大きいザグリ穴が形成され、かかるザグリ穴に断面が円形に形成されたリング118を配置する。言い換えれば、ホルダ110は、シリコンウェハ101に対しシリコンウェハ101面と同方向の移動、すなわち、実質的に水平な方向を拘束する面がシリコンウェハ101側に向かって凸のR状に形成されたリング118を備えている。
そして、リング118の内側に、シリコンウェハ101を配置する。ホルダ110とリング118は溶着してもよい。かかる構成により、シリコンウェハ101側面に向かうその先端は、球状の曲面に形成されている。よって、ホルダ110が回転し、その遠心力からシリコンウェハ101がシリコンウェハ面と平行な方向に移動してある方向に寄ってしまう場合でも、シリコンウェハ101の側面の一部がリング118の先端部分に線接触で接触させることができる。よって、上述した凸部やリング118を設けずにホルダ110の側面の広い領域で接触する場合に比べ、接触面積を小さくすることができる。その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜とリング118の先端部分に堆積した膜とが接触しても、接触領域が小さいため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きを従来にくらべ低減することができる。
その結果、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と凸部112の先端部分に堆積した膜とが接触しても接触領域が小さいため、シリコンウェハ101のホルダ110への貼り付きを低減することができる。
ここでは、8個の凸部112が均等に配置されているが、これに限るものではなく、3個以上であれば構わない。凸部112の数が多いほど、シリコンウェハ101のセンターリング精度を向上させることができる。逆に、凸部112の数が少ないほど、シリコンウェハ101の側面部分に成長したシリコンエピタキシャル膜と凸部112の先端部分に堆積した膜との接触領域を小さくすることができる。
さらに、シリコンウェハ101と接触する面に複数(本実施形態では4個)の第2の凸部121が設けられ、その第2の凸部121の頂面でシリコンウェハ101が支持されている。
101,200 シリコンウェハ
110,210 ホルダ
112,113,114,115,116,117 第1の凸部
118 リング
120 チャンバ
121 第2の凸部
122,124 流路
130 シャワーヘッド
140 真空ポンプ
142 圧力制御弁
150 アウトヒータ
160 インヒータ
170 回転部材
300 エピタキシャル成長装置システム
310,312 カセットステージ
320 L/Lチャンバ
330 トランスファーチャンバ
332,350 搬送ロボット
402 シリコンエピタキシャル膜
404 デポ膜
Claims (15)
- チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
前記支持台には、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、前記基板を取り囲むように配置された複数の第1の凸部が設けられ、前記基板裏面と接触する面で前記基板が支持されていることを特徴とする気相成長装置。 - 前記第1の凸部は、先端部分がR状に形成されることを特徴とする請求項1記載の気相成長装置。
- 前記第1の凸部は、先端部分が球状に形成されることを特徴とする請求項1記載の気相成長装置。
- 前記第1の凸部は、前記基板の中心方向に向かって延び、前記第1の凸部の中心方向に向かう長さが前記所定のガスにより前記基板表面に成膜される膜の膜厚の2倍以上の寸法に形成されることを特徴とする請求項1記載の気相成長装置。
- チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
前記支持台には、前記基板に対し基板面と同方向の移動を拘束するリングが設けられていることを特徴とする気相成長装置。 - チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
前記支持台には、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する面が基板側に向かって前記基板を取り囲むように複数個所で凸のR状に形成され、前記基板裏面と接触する面で前記基板が支持されていることを特徴とする気相成長装置。 - チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
前記支持台には、前記基板と接触する面に複数の第2の凸部が設けられ、その第2の凸部の頂面で前記基板が支持されていることを特徴とする気相成長装置。 - 前記第2の凸部は、3個から10個であることを特徴とする請求項8記載の気相成長装置。
- 前記第2の凸部は、高さが0.1mmから0.5mm、幅が0.5mmから3mmであることを特徴とする請求項7記載の気相成長装置。
- 前記第2の凸部の頂面は、平坦、円弧状又は細かい凹凸状であることを特徴とする請求項7記載の気相成長装置。
- チャンバ内には支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置において、
前記支持台には、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、前記基板を取り囲むように配置された複数の第1の凸部が設けられ、且つ、前記基板と接触する面に複数の第2の凸部が設けられ、その第2の凸部の頂面で前記基板を支持されていることを特徴とする気相成長装置。 - チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
前記支持台に、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、前記基板を取り囲むように配置された複数の凸部を設け、前記基板裏面と接触する面で前記基板を支持して、前記第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする気相成長方法。 - チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
前記支持台に、前記基板に対し基板面と同方向の移動を拘束するリングを設け、前記基板裏面と接触する面で前記基板を支持して、前記第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする気相成長方法。 - チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
前記支持台に、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する第1の面が基板側に向かって前記基板を取り囲むように複数個所で凸のR状に形成され、前記基板裏面と接触する第2の面で前記基板を支持して、前記第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする気相成長方法。 - チャンバ内には、支持台上に載置された基板が収容され、前記チャンバには成膜するためのガスを供給する第1の流路及びガスを排気する第2の流路が接続された気相成長装置を用い、
前記支持台に、前記基板に対し基板面と同方向の実質的に水平な方向の移動を拘束する、前記基板を取り囲むように配置された複数の第1の凸部を設け、且つ、前記基板と接触する面に複数の第2の凸部を設け、その第2の凸部の頂面で前記基板を支持して、前記第1の流路から、成膜するためのガスを供給してエピタキシャル成長を行なうことを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006192098A JP4377396B2 (ja) | 2005-07-29 | 2006-07-12 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005219943 | 2005-07-29 | ||
JP2005367484 | 2005-12-21 | ||
JP2006005523 | 2006-01-13 | ||
JP2006192098A JP4377396B2 (ja) | 2005-07-29 | 2006-07-12 | 気相成長装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009118504A Division JP5133298B2 (ja) | 2005-07-29 | 2009-05-15 | 気相成長装置及び気相成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007214531A true JP2007214531A (ja) | 2007-08-23 |
JP4377396B2 JP4377396B2 (ja) | 2009-12-02 |
Family
ID=38492658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006192098A Active JP4377396B2 (ja) | 2005-07-29 | 2006-07-12 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4377396B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009088088A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sharp Corp | 基板処理装置および基板処理方法 |
JP2014209534A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-11-06 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置、半導体製造方法、および半導体ウェーハホルダ |
JP2018037537A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置 |
WO2020239347A1 (de) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Siltronic Ag | Verfahren zum abscheiden einer epitaktischen schicht auf einer vorderseite einer halbleiterscheibe und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
JP2021082824A (ja) * | 2021-01-27 | 2021-05-27 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0758041A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | サセプタ |
JP2004119859A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | サセプタ、半導体ウェーハの製造装置及び製造方法 |
JP2004519104A (ja) * | 2000-12-22 | 2004-06-24 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | プロセス性能を高めるサセプタポケット断面 |
JP2004327761A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | エピタキシャル成長用サセプタ |
JP2005142529A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-06-02 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
-
2006
- 2006-07-12 JP JP2006192098A patent/JP4377396B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0758041A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | サセプタ |
JP2004519104A (ja) * | 2000-12-22 | 2004-06-24 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | プロセス性能を高めるサセプタポケット断面 |
JP2004119859A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | サセプタ、半導体ウェーハの製造装置及び製造方法 |
JP2004327761A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | エピタキシャル成長用サセプタ |
JP2005142529A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-06-02 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009088088A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sharp Corp | 基板処理装置および基板処理方法 |
JP2014209534A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-11-06 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置、半導体製造方法、および半導体ウェーハホルダ |
JP2018037537A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置 |
WO2020239347A1 (de) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Siltronic Ag | Verfahren zum abscheiden einer epitaktischen schicht auf einer vorderseite einer halbleiterscheibe und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
US11982015B2 (en) | 2019-05-28 | 2024-05-14 | Siltronic Ag | Method for depositing an epitaxial layer on a front side of a semiconductor wafer, and device for carrying out the method |
JP2021082824A (ja) * | 2021-01-27 | 2021-05-27 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4377396B2 (ja) | 2009-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5133298B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP2007251078A (ja) | 気相成長装置 | |
US10074555B2 (en) | Non-contact substrate processing | |
JP5537766B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
KR100858599B1 (ko) | 기상성장장치와 지지대 | |
JP2010129764A (ja) | サセプタ、半導体製造装置および半導体製造方法 | |
JP4377396B2 (ja) | 気相成長装置 | |
KR100841195B1 (ko) | 기상 성장 장치와 기상 성장 방법 | |
JP5038073B2 (ja) | 半導体製造装置および半導体製造方法 | |
JP4451455B2 (ja) | 気相成長装置及び支持台 | |
CN106206400B (zh) | 具有改进的热特性的晶圆基座 | |
CN112201568A (zh) | 一种用于硅片的外延生长的方法和设备 | |
JP5306432B2 (ja) | 気相成長方法 | |
JP2007224375A (ja) | 気相成長装置 | |
JP5032828B2 (ja) | 気相成長装置 | |
JP7190894B2 (ja) | SiC化学気相成長装置 | |
JP5107685B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP5264384B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP2009071017A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP5252896B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP2022083011A (ja) | サセプタ、cvd装置 | |
JP2009135157A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP2010161404A (ja) | 気相成長方法 | |
JP2009135160A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
KR20130072958A (ko) | 탄화규소 증착 장치 및 탄화규소 증착 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090317 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090609 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090731 |
|
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: 20090908 |
|
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: 20090910 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4377396 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: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130918 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |
|
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 |