JP2009135258A - Suscepter support shaft, and epitaxial growth system - Google Patents

Suscepter support shaft, and epitaxial growth system Download PDF

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Kan Yoshitake
貫 吉武
Takuya Nomura
卓也 野村
Tomohiko Soda
朋彦 曽田
Hiroyuki Kanaya
裕之 金谷
Keisuke Asano
圭亮 浅野
Takahiro Ito
貴浩 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suscepter support shaft capable of reducing or preventing deformation even when used over a long time in a high-temperature environment. <P>SOLUTION: In this suscepter support shaft 30, three braces 32 are not only fixed and supported to a principal post 31 at a tip of the principal post 31 but also supported to one another by being connected to one another by reinforcing members 34. That is to say, each brace is supported at two parts such as the connection part to the principal post 31 and the connection part to the reinforcing members 34. Accordingly, strength against a mechanical load on the braces 32 is considerably improved, and deformation of the braces 32 can be prevented even when the suscepter support shaft is used over a long time for executing an epitaxial growth process to a large quantity of wafers W in a high-temperature environment for carrying out epitaxial growth. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハの表面にエピタキシャル膜を成長させる枚葉式のエピタキシャル成長装置においてウエーハを載置するサセプターを支持するために具備されるサセプターサポートシャフトの構造に関し、特に、その変形を低減することのできるサセプターサポートシャフト、及び、このサセプターサポートシャフトを具備することにより品質の安定したエピタキシャル膜を形成することのできるエピタキシャル成長装置に関する。   The present invention relates to a structure of a susceptor support shaft provided to support a susceptor on which a wafer is placed in a single wafer type epitaxial growth apparatus for growing an epitaxial film on the surface of a semiconductor wafer such as a silicon wafer, and in particular, a modification thereof. The present invention relates to a susceptor support shaft capable of reducing the above and an epitaxial growth apparatus capable of forming an epitaxial film having a stable quality by including the susceptor support shaft.

近年、MOSデバイス用のシリコンウエーハとして、ドーパントが高濃度に添加された低抵抗率のシリコンウエーハの表面に、ウエーハのドーパント濃度よりも低濃度のドーパントが添加された高抵抗率の単結晶シリコン薄膜(エピタキシャル膜)を気相成長させたエピタキシャルウエーハが用いられる。このエピタキシャルウエーハは、MOSデバイスのゲート酸化膜の歩留まりが向上するとともに、寄生容量の低減、ソフトエラーの防止、ゲッタリング能力の向上等の優れた特性を備える。   In recent years, as a silicon wafer for MOS devices, a single crystal silicon thin film having a high resistivity in which a dopant having a lower concentration than that of the wafer is added to the surface of a low resistivity silicon wafer having a high concentration of dopant. An epitaxial wafer obtained by vapor-phase growth of an (epitaxial film) is used. This epitaxial wafer has excellent characteristics such as an improvement in the yield of the gate oxide film of the MOS device, a reduction in parasitic capacitance, prevention of soft errors, and an improvement in gettering ability.

従来、このエピタキシャルウエーハの製造においては、複数のシリコンウエーハに対して同時にエピタキシャル成長を行うバッチ処理方式のエピタキシャル成長装置が用いられていた。しかしながら、バッチ処理方式のエピタキシャル成長装置は、シリコンウエーハの大口径化に対応するのが難しい。そこで、近年では、枚葉式のエピタキシャル成長装置が主に使用される。最近では、直径300mm以上のウエーハに対してエピタキシャル成長処理が行える大口径用の枚葉式エピタキシャル成長装置も開発されている。   Conventionally, in the production of this epitaxial wafer, a batch processing type epitaxial growth apparatus that performs epitaxial growth simultaneously on a plurality of silicon wafers has been used. However, a batch processing type epitaxial growth apparatus is difficult to cope with an increase in the diameter of a silicon wafer. Therefore, in recent years, a single wafer type epitaxial growth apparatus is mainly used. Recently, a large-diameter single wafer epitaxial growth apparatus capable of performing epitaxial growth on a wafer having a diameter of 300 mm or more has been developed.

この枚葉式のエピタキシャル成長装置は、装置へウエーハを搬送する搬送治具とサセプターとの間のウエーハの移載方式に応じて2つのタイプに大別される。1つは、ベルヌイチャク方式又は搬送治具の昇降方式によりウエーハを移載するタイプであり、他の1つは、ウエーハ下面をピンにより支持してピンの昇降により移載するタイプである。   This single wafer type epitaxial growth apparatus is roughly classified into two types according to the wafer transfer system between the transfer jig for transferring the wafer to the apparatus and the susceptor. One is a type in which the wafer is transferred by the Bernoulli method or the raising / lowering method of the conveying jig, and the other is a type in which the lower surface of the wafer is supported by pins and transferred by raising / lowering the pins.

後者のタイプの従来の一般的な枚葉式エピタキシャル成長装置について、図5を参照して説明する。
図5に示すように、エピタキシャル成長装置80においては、上部ドーム11、下部ドーム12及びドーム取付体13に囲まれてエピタキシャル膜形成室14が形成される。エピタキシャル膜形成室14に対しては、その側面の対向する位置に反応ガスの供給及び排出を行うガス供給口21及びガス排出口22が形成される。
A conventional general single wafer epitaxial growth apparatus of the latter type will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, in the epitaxial growth apparatus 80, an epitaxial film forming chamber 14 is formed surrounded by the upper dome 11, the lower dome 12, and the dome attachment body 13. For the epitaxial film forming chamber 14, a gas supply port 21 and a gas discharge port 22 for supplying and discharging a reactive gas are formed at positions facing the side surfaces.

エピタキシャル膜形成室14内には、ウエーハWが載置されるサセプター15が配置される。サセプター15は、サセプター回転部23に接続されたサセプターサポートシャフト90によってその下面の外周部が嵌合支持され、サセプターサポートシャフト90とともに回転する。また、サセプター15には、ウエーハWの昇降を行うためのリフトピン19を通過させる貫通孔が形成されている。リフトピン19は、ウエーハリフト20により支持されて昇降される。
上部ドーム11の上方及び下部ドーム12の下方には、各々複数の加熱ランプ18が配置されており、これによりエピタキシャル膜形成室14に配置されたサセプター15及びそのサセプター15上に載置されたウエーハWが加熱される。
A susceptor 15 on which the wafer W is placed is disposed in the epitaxial film forming chamber 14. The susceptor 15 is fitted and supported at the outer periphery of the lower surface thereof by a susceptor support shaft 90 connected to the susceptor rotating portion 23, and rotates with the susceptor support shaft 90. The susceptor 15 has a through hole through which a lift pin 19 for moving the wafer W up and down is passed. The lift pins 19 are supported by the wafer lift 20 and are lifted and lowered.
A plurality of heating lamps 18 are disposed above the upper dome 11 and below the lower dome 12, respectively, and thereby a susceptor 15 disposed in the epitaxial film forming chamber 14 and a wafer placed on the susceptor 15. W is heated.

このようなエピタキシャル成長装置80においては、ガス供給口21から反応ガスがエピタキシャル膜形成室14内に供給される。ウエーハWが加熱ランプ18により所定の温度に加熱された状態で、供給された反応ガスがサセプター15上に載置されたウエーハWの表面を通過することにより、ウエーハW表面にエピタキシャル膜が成長される。供給された反応ガスは、ガス排出口22よりエピタキシャル成長装置80の外部に排出される。   In such an epitaxial growth apparatus 80, a reactive gas is supplied from the gas supply port 21 into the epitaxial film forming chamber 14. An epitaxial film is grown on the surface of the wafer W when the supplied reaction gas passes through the surface of the wafer W placed on the susceptor 15 while the wafer W is heated to a predetermined temperature by the heating lamp 18. The The supplied reaction gas is discharged from the gas discharge port 22 to the outside of the epitaxial growth apparatus 80.

この種のエピタキシャル成長装置では、サセプターに載置されたウエーハの表面及び裏面に各々ガスを通過させるようにエピタキシャル膜形成室に複数のガス供給口及びガス排出口を設けた装置も開示されている(例えば、特許文献1参照)。このエピタキシャル成長装置においては、ウエーハの表面には反応ガスを供給しウエーハの裏面にはキャリアガスのみを供給してエピタキシャル成長処理を行う。これにより、ウエーハの裏面に保護膜を形成しないでエピタキシャル膜を形成することができ、エピタキシャルウエーハを低コストで製造することができる。また、ウエーハの裏面からのオートドープの影響を排除し、エピタキシャル膜面内のドーパント濃度の均一性を向上させることができる。
特開2003−197532号公報
In this type of epitaxial growth apparatus, there is also disclosed an apparatus in which a plurality of gas supply ports and gas discharge ports are provided in an epitaxial film forming chamber so that gas passes through the front surface and the back surface of a wafer placed on a susceptor. For example, see Patent Document 1). In this epitaxial growth apparatus, a reactive gas is supplied to the front surface of the wafer and only a carrier gas is supplied to the back surface of the wafer to perform an epitaxial growth process. Thereby, an epitaxial film can be formed without forming a protective film on the back surface of the wafer, and the epitaxial wafer can be manufactured at low cost. In addition, the influence of autodoping from the back surface of the wafer can be eliminated, and the uniformity of the dopant concentration in the epitaxial film surface can be improved.
JP 2003-197532 A

図5を参照して例示した従来の一般的なエピタキシャル成長装置80においては、ウエーハWが載置されるサセプター15を、図6に示すサセプターサポートシャフト90により支持している。
サセプターサポートシャフト90は、図示のごとく、主柱91の先端部(エピタキシャル膜形成室14側の端部)から3本の支柱(アーム)92が水平方向放射状に延伸するように設けられた構成である。各支柱92は、サセプター15の方向に傾斜して(斜め上方に向かって)設けられており、その先端部(主柱91との固設部とは反対側の端部)にピン93が設置される。このピン93が、サセプター15の下面外周部の所定の箇所に係合し、サセプター15を昇降及び回転可能に支持する。
なお、サセプターサポートシャフト90が、棒状部材である支柱92によりサセプター15を支持する構成となっているのは、図5に示したように、エピタキシャル膜形成室14の下方(下部ドーム12の下側)からも加熱ランプ18によりサセプター15を加熱する必要があるためである。
In the conventional general epitaxial growth apparatus 80 illustrated with reference to FIG. 5, the susceptor 15 on which the wafer W is placed is supported by a susceptor support shaft 90 shown in FIG.
As shown in the figure, the susceptor support shaft 90 has a structure in which three pillars (arms) 92 are provided so as to extend radially in the horizontal direction from the tip of the main pillar 91 (end on the epitaxial film forming chamber 14 side). is there. Each support column 92 is provided so as to be inclined in the direction of the susceptor 15 (tilt upward), and a pin 93 is provided at the tip (the end opposite to the fixed portion with the main column 91). Is done. The pin 93 engages with a predetermined portion of the outer peripheral portion of the lower surface of the susceptor 15 to support the susceptor 15 so as to be movable up and down.
As shown in FIG. 5, the susceptor support shaft 90 supports the susceptor 15 with the support column 92 that is a rod-shaped member, as shown below the epitaxial film forming chamber 14 (below the lower dome 12). This is because it is necessary to heat the susceptor 15 by the heating lamp 18.

しかしながら、このような構成のサセプターサポートシャフト90においては、支柱92が経時的に変形する場合がある。
エピタキシャル成長は、通常1000℃以上の高温の雰囲気中で行われるため、サセプターサポートシャフト90もエピタキシャル膜形成室14内のそのような高温の環境下に配置され使用される。また、実際のエピタキシャルウエーハの製造ラインにおいては、エピタキシャル成長装置で順次大量のウエーハを処理することになる。一方でエピタキシャル成長装置80においては、前述したようにエピタキシャル膜形成室14の下方に配置された加熱ランプ18からの加熱効率を高めるために、支柱92は細い棒状部材により構成される。
However, in the susceptor support shaft 90 having such a configuration, the support column 92 may be deformed with time.
Since epitaxial growth is normally performed in a high temperature atmosphere of 1000 ° C. or higher, the susceptor support shaft 90 is also disposed and used in such a high temperature environment in the epitaxial film forming chamber 14. In an actual epitaxial wafer production line, a large amount of wafers are sequentially processed by an epitaxial growth apparatus. On the other hand, in the epitaxial growth apparatus 80, as described above, in order to increase the heating efficiency from the heating lamp 18 disposed below the epitaxial film forming chamber 14, the support column 92 is formed of a thin rod-shaped member.

その結果、エピタキシャル成長装置80の使用を続けて、例えば数万枚程度のウエーハを処理した頃には、支柱92が、図6に矢印で示すように、僅かながら下方に下がるように変形する場合がある。
支柱92が変形すると、サセプター15に位置ずれが生じたり、サセプター15が傾いて支持されたりすることとなり、形成されるエピタキシャル膜の品質が低下する可能性がある。また、支柱92の変形が大きい場合には、サセプターサポートシャフト90が周囲の構成部材と干渉する可能性がある。
As a result, when the epitaxial growth apparatus 80 is continuously used and, for example, about tens of thousands of wafers are processed, the support column 92 may be deformed so as to be slightly lowered as shown by an arrow in FIG. is there.
If the support column 92 is deformed, the susceptor 15 is displaced, or the susceptor 15 is tilted and supported, which may reduce the quality of the formed epitaxial film. Further, when the deformation of the support column 92 is large, the susceptor support shaft 90 may interfere with surrounding constituent members.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高温環境下で長期間使用した場合も変形を低減あるいは防止することができ、より長期間にわたってサセプターを所望の状態で安定して支持することができ、これによりサセプターに載置された基板上に高品質のエピタキシャル膜を安定して成膜できるサセプターサポートシャフトを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、サセプターサポートシャフトの経時変化を低減あるいは防止することができ、長期間にわたってサセプターを所望の状態で安定して支持することができ、これによりサセプターに載置された基板上に高品質のエピタキシャル膜を安定して成膜できるエピタキシャル成長装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and its object is to reduce or prevent deformation even when used for a long period of time in a high temperature environment, and to maintain the susceptor in a desired state for a longer period of time. It is an object of the present invention to provide a susceptor support shaft that can be stably supported by this, and can stably form a high-quality epitaxial film on a substrate placed on the susceptor.
Another object of the present invention is to reduce or prevent the susceptor support shaft from changing over time, and to stably support the susceptor in a desired state over a long period of time, whereby the susceptor support shaft is placed on the susceptor. Another object of the present invention is to provide an epitaxial growth apparatus that can stably form a high-quality epitaxial film on a substrate.

前記課題を解決するために、本発明に係るサセプターサポートシャフトは、主柱と、サセプターを支持する複数の支柱であって、各々は所定の箇所において前記主柱に連接される複数の支柱と、前記複数の支柱の各々について、当該支柱の前記主柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱と連接され、当該支柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱以外の他の部材と連接される補強部材とを有する。
ことを特徴とするサセプターサポートシャフト。
In order to solve the above problems, a susceptor support shaft according to the present invention is a main column and a plurality of columns supporting the susceptor, each of which is a plurality of columns connected to the main column at a predetermined location; Each of the plurality of support columns is connected to the support column at a location different from the connection location of the support column to the main column, and is connected to another member other than the support column at a location different from the connection location with the support column. And a reinforcing member.
A susceptor support shaft characterized by that.

このようなサセプターサポートシャフトにおいては、各支柱は、主柱と連接される箇所とは異なる箇所において補強部材と連接される。この補強部材は、支柱との連接箇所とは異なる箇所で他の部材に連接されており、結果的に、各支柱は、主柱との連接箇所とは異なる箇所において補強部材を介して他の部材に支持されることになる。すなわち、各支柱は、主柱との連接箇所及び補強部材との連接箇所の2箇所で支持されることになる。その結果、主柱と1箇所で連接される状態と比べて、機械的強度が高まり、負荷に対する耐性が強くなり、変形を防止あるいは大幅に低減することができる。   In such a susceptor support shaft, each support column is connected to the reinforcing member at a location different from the location connected to the main column. This reinforcing member is connected to another member at a location different from the connection location with the support column. As a result, each support column is connected to the other member via the reinforcement member at a location different from the connection location with the main column. It will be supported by the member. That is, each support column is supported at two locations: a connection location with the main pillar and a connection location with the reinforcing member. As a result, compared to a state where the main column is connected to the main column at one place, mechanical strength is increased, resistance to load is increased, and deformation can be prevented or greatly reduced.

好適には、前記補強部材は、前記複数の支柱を相互に接続する複数の部材を有する。
また好適には、前記補強部材は、前記複数の支柱の各々を前記主柱に接続する複数の部材を有する。
Preferably, the reinforcing member has a plurality of members that connect the plurality of support columns to each other.
Preferably, the reinforcing member has a plurality of members that connect each of the plurality of support columns to the main column.

また、本発明に係るエピタキシャル成長装置は、エピタキシャル膜形成対象の基板が載置されるサセプターと、前記サセプターを支持するサセプターサポートシャフトとを有するエピタキシャル成長装置であって、前記サセプターサポートシャフトは、主柱と、前記サセプターを支持する複数の支柱であって、各々は所定の箇所において前記主柱に連接される複数の支柱と、前記複数の支柱の各々について、当該支柱の前記主柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱と連接され、当該支柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱以外の他の部材と連接される補強部材とを有する。   The epitaxial growth apparatus according to the present invention is an epitaxial growth apparatus having a susceptor on which a substrate on which an epitaxial film is to be formed is placed, and a susceptor support shaft that supports the susceptor, wherein the susceptor support shaft includes: A plurality of struts for supporting the susceptor, each of the plurality of struts connected to the main pillar at a predetermined location, and for each of the plurality of struts, a place where the main pillar of the strut is connected Has a reinforcing member connected to the support column at a different location and connected to another member other than the support column at a location different from the connection location with the support column.

本発明によれば、高温環境下で長期間使用した場合も変形を低減あるいは防止することができ、より長期間にわたってサセプターを所望の状態で安定して支持することができ、これによりサセプターに載置された基板上に高品質のエピタキシャル膜を安定して成膜できるサセプターサポートシャフトを提供することができる。
また、サセプターサポートシャフトの経時変化を低減あるいは防止することができ、長期間にわたってサセプターを所望の状態で安定して支持することができ、これによりサセプターに載置された基板上に高品質のエピタキシャル膜を安定して成膜できるエピタキシャル成長装置を提供することができる。
According to the present invention, deformation can be reduced or prevented even when used in a high temperature environment for a long period of time, and the susceptor can be stably supported in a desired state for a longer period of time, thereby being mounted on the susceptor. It is possible to provide a susceptor support shaft capable of stably forming a high-quality epitaxial film on a placed substrate.
In addition, the aging of the susceptor support shaft can be reduced or prevented, and the susceptor can be stably supported in a desired state over a long period of time, whereby a high-quality epitaxial layer can be formed on the substrate placed on the susceptor. An epitaxial growth apparatus that can stably form a film can be provided.

本発明の一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態のエピタキシャル成長装置の構成を模式的に示す図である。
図1に示すエピタキシャル成長装置10は、ウエーハ下面をピンで支持して移載するタイプの枚葉式エピタキシャル成長装置である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an epitaxial growth apparatus according to an embodiment of the present invention.
An epitaxial growth apparatus 10 shown in FIG. 1 is a single wafer epitaxial growth apparatus of a type in which a wafer lower surface is supported by a pin and transferred.

エピタキシャル成長装置10は、上部ドーム11、下部ドーム12及びドーム取付体13を有し、これらにより周りを囲まれた空間としてエピタキシャル膜形成室14が形成される。上部ドーム11及び下部ドーム12は、石英等の透明な材料により構成される。
エピタキシャル膜形成室14の内部には、ウエーハWが載置されるサセプター15が配置される。
また、エピタキシャル膜形成室14の上方及び下方には、各々、複数の加熱ランプ18(例えばハロゲンランプ)が配置される。
The epitaxial growth apparatus 10 includes an upper dome 11, a lower dome 12, and a dome mounting body 13, and an epitaxial film forming chamber 14 is formed as a space surrounded by these. The upper dome 11 and the lower dome 12 are made of a transparent material such as quartz.
A susceptor 15 on which the wafer W is placed is disposed inside the epitaxial film forming chamber 14.
A plurality of heating lamps 18 (for example, halogen lamps) are disposed above and below the epitaxial film forming chamber 14, respectively.

サセプター15は、例えば炭素基材の表面にSiC被膜をコーティングした材料により形成され、ウエーハWの裏面全面を面支持するように構成される。具体的には、例えば、図2(A)に示す円盤形状のサセプター15a、あるいは図2(B)に示すウエーハWが挿入される座繰り部16が形成された凹形状のサセプター15b等が使用される。
サセプター15(サセプター15a及び15bを含む)のウエーハWの載置面内には、図2(A)及び図2(B)に各々に示すように、ウエーハWの昇降を行うためのリフトピン19が通過するための貫通孔17a及び17bが形成される。
リフトピン19は、ウエーハリフト20の上昇によってその下部が支持され、ウエーハリフト20に支持された状態で、ウエーハリフト20の昇降に合わせて昇降される。
The susceptor 15 is formed of, for example, a material in which a surface of a carbon base material is coated with a SiC film, and is configured to support the entire back surface of the wafer W. Specifically, for example, a disk-shaped susceptor 15a shown in FIG. 2A or a concave susceptor 15b formed with a countersink 16 into which a wafer W shown in FIG. 2B is inserted is used. Is done.
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), lift pins 19 for raising and lowering the wafer W are provided on the wafer W mounting surface of the susceptor 15 (including the susceptors 15a and 15b). Through holes 17a and 17b for passing therethrough are formed.
The lower portion of the lift pin 19 is supported by the lift of the wafer lift 20, and the lift pin 19 is lifted and lowered in accordance with the lift of the wafer lift 20 while being supported by the wafer lift 20.

サセプター15は、本発明に係るサセプターサポートシャフト30によって、その下面の外周部が係合支持され回転する。
サセプターサポートシャフト30の構成について、図3を参照して説明する。
図3に示すように、サセプターサポートシャフト30は、主柱31、3本の支柱32、3本のピン33及び3つの補強部材34を有する。
主柱31は、サセプターサポートシャフト30及びこれに載置されるサセプター15の全体を支持する円柱棒状の部材である。
主柱31は、図1に示すように、一方の端部が下部ドーム12の下方に突出するように配置される。主柱31のこの下方の端部は、サセプター回転部23に接続される。これにより、主柱31は、長手方向を回転軸方向とし、図3に矢印で示すような方向を回転方向として回転される。
The susceptor 15 rotates with the outer peripheral portion of the lower surface engaged and supported by the susceptor support shaft 30 according to the present invention.
The configuration of the susceptor support shaft 30 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the susceptor support shaft 30 includes a main column 31, three columns 32, three pins 33, and three reinforcing members 34.
The main column 31 is a cylindrical bar-like member that supports the susceptor support shaft 30 and the entire susceptor 15 mounted thereon.
As shown in FIG. 1, the main pillar 31 is disposed so that one end protrudes below the lower dome 12. The lower end of the main column 31 is connected to the susceptor rotating unit 23. Thereby, the main pillar 31 is rotated with the longitudinal direction as the rotation axis direction and the direction as indicated by the arrow in FIG. 3 as the rotation direction.

主柱31のエピタキシャル膜形成室14側の端部(先端部)に、3本の支柱32が設置される。各支柱32は、一方の端部が主柱31の先端部に固設されており、そこからサセプター15の方向に傾斜して斜め上方に向かって延びるように設置される(図1参照)。各支柱32の他方の端部にはピン33が設置されており、これによりサセプター15を支持する。
また、図3に示すように、3本の支柱32の各先端部は、相互に、補強部材34により接続される。すなわち、サセプターサポートシャフト30は、支柱32の先端を接続する正三角形状に配置された3本の補強部材34を有する構成となっている。
Three struts 32 are installed at the end (tip) of the main pillar 31 on the epitaxial film forming chamber 14 side. Each column 32 has one end fixed to the tip of the main column 31 and is installed so as to incline in the direction of the susceptor 15 and extend obliquely upward (see FIG. 1). A pin 33 is installed at the other end of each column 32, thereby supporting the susceptor 15.
Further, as shown in FIG. 3, the tip portions of the three support columns 32 are connected to each other by a reinforcing member 34. That is, the susceptor support shaft 30 has three reinforcing members 34 arranged in an equilateral triangle shape that connects the tips of the columns 32.

また、エピタキシャル成長装置10には、エピタキシャル膜形成室14に反応ガスを供給するガス供給口21、及び、エピタキシャル膜形成室14から反応ガスを排出するガス排出口22が設けられる。ガス供給口21からは、例えばSiHCl3 等のSiソースを水素ガスで希釈しそれにドーパントを微量混合してなる反応ガスが供給される。   Further, the epitaxial growth apparatus 10 is provided with a gas supply port 21 for supplying a reactive gas to the epitaxial film forming chamber 14 and a gas exhaust port 22 for discharging the reactive gas from the epitaxial film forming chamber 14. From the gas supply port 21, for example, a reaction gas obtained by diluting a Si source such as SiHCl 3 with hydrogen gas and mixing a trace amount of dopant thereto is supplied.

このような構成のエピタキシャル成長装置10においては、エピタキシャル成長を行うウエーハWはサセプター15に載置されてエピタキシャル膜形成室14内に配置される。サセプター15は、図3に示すようなサセプターサポートシャフト30により支持され、サセプターサポートシャフト30は、サセプター回転部23により回転される。これにより、ウエーハWは、エピタキシャル膜の成長面に平行な面内で、サセプター15と一体的に回転される。   In the epitaxial growth apparatus 10 having such a configuration, the wafer W for epitaxial growth is placed on the susceptor 15 and placed in the epitaxial film forming chamber 14. The susceptor 15 is supported by a susceptor support shaft 30 as shown in FIG. 3, and the susceptor support shaft 30 is rotated by a susceptor rotating portion 23. Thereby, the wafer W is rotated integrally with the susceptor 15 in a plane parallel to the growth surface of the epitaxial film.

この状態で、加熱ランプ18が作動されることにより、上部ドーム11及び下部ドーム12を介してエピタキシャル膜形成室14中のサセプター15及びサセプター15上に載置されたウエーハWが加熱される。
そして、ガス供給口21から、エピタキシャル膜形成室14内に反応ガスが供給される。エピタキシャル膜形成室14内に供給された反応ガスは、サセプター15に載置されたウエーハWの表面を通過してウエーハW表面にエピタキシャル膜を成長させた後、ガス排出口22よりエピタキシャル成長装置10外に排出される。
In this state, the heating lamp 18 is operated to heat the susceptor 15 in the epitaxial film forming chamber 14 and the wafer W placed on the susceptor 15 through the upper dome 11 and the lower dome 12.
Then, a reactive gas is supplied from the gas supply port 21 into the epitaxial film forming chamber 14. The reaction gas supplied into the epitaxial film forming chamber 14 passes through the surface of the wafer W placed on the susceptor 15 and grows an epitaxial film on the surface of the wafer W, and then the outside of the epitaxial growth apparatus 10 through the gas discharge port 22. To be discharged.

そして、このようなエピタキシャル成長装置10のサセプターサポートシャフト30においては、図3に示したように、支柱32は、主柱31の先端部で主柱31に固設されて支持されるばかりでなく、補強部材34により相互に接続されて相互に支持される。すなわち、支柱32は、主柱31との連接箇所と補強部材34との連接箇所の2箇所において支持される。従って、支柱32の機械的負荷に対する強度は相当に改善され強化されており、たとえエピタキシャル成長を行うような高温環境下であっても、また長期間にわたって大量のウエーハWに対してエピタキシャル成長処理を行うために使用されたとしても、支柱32の変形を防止することができる。また、仮に支柱32が変形したとしても、変形に至るまでの期間を長くし、そこに至るまでのエピタキシャル成長処理を行うウエーハの枚数を増加させることができる。また、その変形の程度も小さくすることができる。   And in the susceptor support shaft 30 of such an epitaxial growth apparatus 10, as shown in FIG. 3, not only the support | pillar 32 is fixed to the main pillar 31 by the front-end | tip part of the main pillar 31, but is supported, The reinforcing members 34 are connected to each other and supported by each other. That is, the support column 32 is supported at two locations: a connection location with the main pillar 31 and a connection location with the reinforcing member 34. Accordingly, the strength of the support 32 against the mechanical load is considerably improved and strengthened, and the epitaxial growth process is performed on a large amount of wafers W over a long period of time even in a high temperature environment where epitaxial growth is performed. Even if it is used, the deformation of the column 32 can be prevented. Even if the support column 32 is deformed, it is possible to lengthen the period until the support 32 is deformed and increase the number of wafers on which epitaxial growth processing is performed up to that period. Further, the degree of deformation can be reduced.

また、サセプターサポートシャフト30の変形が防止あるいは低減されることにより、サセプター15あるいはサセプター15に載置したウエーハWが傾斜したり位置ずれしたりすることを防止することができる。その結果、エピタキシャル成長処理対象のウエーハWを所望の状態に安定して支持することができ、ウエーハW上に高品質のエピタキシャル膜を安定して形成することができる。   Further, by preventing or reducing the deformation of the susceptor support shaft 30, it is possible to prevent the susceptor 15 or the wafer W placed on the susceptor 15 from being inclined or displaced. As a result, the wafer W to be epitaxially grown can be stably supported in a desired state, and a high quality epitaxial film can be stably formed on the wafer W.

なお、本実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。   In addition, this embodiment is described in order to make an understanding of this invention easy, and does not limit this invention at all. Each element disclosed in the present embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention, and various suitable modifications can be made.

例えば、サセプターサポートシャフト30の構成は図3に示した構成に限られるものではない。
本発明に係るサセプターサポートシャフトの他の構成例を図4に示す。
図4に示すサセプターサポートシャフト30bの基本的な構成は、図3を参照して前述したサセプターサポートシャフト30と同じである。すなわち、主柱31bに対して3本の支柱32が水平方向放射状にサセプター15方向に傾斜して設けられる。これらの支柱32の先端部にはピン33が設けられており、このピン33がサセプター15に係合することにより、サセプター15を回転及び昇降可能に支持する。
For example, the configuration of the susceptor support shaft 30 is not limited to the configuration shown in FIG.
FIG. 4 shows another configuration example of the susceptor support shaft according to the present invention.
The basic configuration of the susceptor support shaft 30b shown in FIG. 4 is the same as that of the susceptor support shaft 30 described above with reference to FIG. That is, three support columns 32 are provided to be inclined in the direction of the susceptor 15 in a radial direction with respect to the main column 31b. Pins 33 are provided at the tip portions of these support columns 32. When the pins 33 engage with the susceptor 15, the susceptor 15 is supported so as to be rotatable and liftable.

しかしながら、図4に示すサセプターサポートシャフト30bは、支柱32に対する補強部材の設け方が図3に示すサセプターサポートシャフト30とは異なる。
まず、サセプターサポートシャフト30bにおいては、主柱31bが、支柱32の固設部からさらにサセプター15方向に延伸している。換言すれば、支柱32は、主柱31bの先端部ではなく、所定の長さだけ先端を余らせた内側(下側)の箇所に固設される。その結果、主柱31bは、支柱32の固設部からサセプター15側に突き出た構成となっている。なお、この支柱32bの延長部分を突出部35と称する。
However, the susceptor support shaft 30b shown in FIG. 4 is different from the susceptor support shaft 30 shown in FIG.
First, in the susceptor support shaft 30b, the main column 31b extends further in the direction of the susceptor 15 from the fixed portion of the support column 32. In other words, the support column 32 is fixed to an inner (lower) portion where the tip is left by a predetermined length, not the tip of the main column 31b. As a result, the main column 31b is configured to protrude from the fixed portion of the column 32 to the susceptor 15 side. In addition, the extended part of this support | pillar 32b is called the protrusion part 35. FIG.

そして、サセプターサポートシャフト30bにおいては、この突出部35と、3本の支柱32各々の先端部(ピン33が設けられる方の端部)付近の所定箇所とを、補強部材36により接続する。
その結果、各支柱32は、図3に例示したサセプターサポートシャフト30と同様に、主柱31bと補強部材36とにより2箇所において支持される。従ってサセプターサポートシャフト30bにおいても、支柱32の機械的強度は高まり、負荷に対する耐性は改善され強化される。
なお、主柱31bの突出部35は、その先端部がサセプター15に接触することがない程度の長さに形成する。
サセプターサポートシャフトの構成は、例えばこのような構成であってもよいし、これらとはさらに異なる構成であってもよい。
In the susceptor support shaft 30b, the protruding portion 35 and a predetermined portion near the tip end portion (the end portion on which the pin 33 is provided) of each of the three columns 32 are connected by the reinforcing member 36.
As a result, each support column 32 is supported at two locations by the main column 31b and the reinforcing member 36, like the susceptor support shaft 30 illustrated in FIG. Therefore, also in the susceptor support shaft 30b, the mechanical strength of the support column 32 is increased, and resistance to load is improved and enhanced.
In addition, the protrusion part 35 of the main pillar 31b is formed in the length which the front-end | tip part does not contact the susceptor 15.
The configuration of the susceptor support shaft may be such a configuration, for example, or may be a configuration different from these.

また、図3及び図4に例示したサセプターサポートシャフト30及び30bは、いずれも支柱32を3本有する構成であったが、4本、あるいはそれ以上であってもよい。
また、エピタキシャル成長装置の構成は、図1に例示した構成に限られるものではなく、任意の構成でよい。
In addition, the susceptor support shafts 30 and 30b illustrated in FIGS. 3 and 4 are each configured to have three support columns 32, but may be four or more.
Further, the configuration of the epitaxial growth apparatus is not limited to the configuration illustrated in FIG. 1, and may be an arbitrary configuration.

図1は、本発明の一実施形態のエピタキシャル成長装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an epitaxial growth apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示したエピタキシャル成長装置のサセプターの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a susceptor of the epitaxial growth apparatus shown in FIG. 図3は、図1に示したエピタキシャル成長装置のサセプターサポートシャフトの一例を示す図である。FIG. 3 is a view showing an example of a susceptor support shaft of the epitaxial growth apparatus shown in FIG. 図4は、図1に示したエピタキシャル成長装置のサセプターサポートシャフトの他の例を示す図である。FIG. 4 is a view showing another example of the susceptor support shaft of the epitaxial growth apparatus shown in FIG. 図5は、従来のエピタキシャル成長装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional epitaxial growth apparatus. 図6は、図5に示したエピタキシャル成長装置のサセプターサポートシャフトの例を示す図である。6 is a diagram showing an example of a susceptor support shaft of the epitaxial growth apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,80…エピタキシャル成長装置
11…上部ドーム
12…下部ドーム
13…ドーム取付体
14…エピタキシャル膜形成室
15…サセプター
16…座繰り部
17…貫通孔
18…加熱ランプ
19…リフトピン
20…ウエーハリフト
21…ガス供給口
22…ガス排出口
23…サセプター回転軸
30,90…サセプターサポートシャフト
31,91…主柱
32,92…支柱
33,93…ピン
34,36…補強部材
35…主柱突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,80 ... Epitaxial growth apparatus 11 ... Upper dome 12 ... Lower dome 13 ... Dome attachment body 14 ... Epitaxial film formation chamber 15 ... Susceptor 16 ... Countersink part 17 ... Through-hole 18 ... Heating lamp 19 ... Lift pin 20 ... Wafer lift 21 ... Gas supply port 22 ... Gas discharge port 23 ... Susceptor rotation shaft 30, 90 ... Susceptor support shaft 31, 91 ... Main pillar 32, 92 ... Post 33, 93 ... Pin 34, 36 ... Reinforcement member 35 ... Main pillar protrusion

Claims (4)

主柱と、
サセプターを支持する複数の支柱であって、各々は所定の箇所において前記主柱に連接される複数の支柱と、
前記複数の支柱の各々について、当該支柱の前記主柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱と連接され、当該支柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱以外の他の部材と連接される補強部材と
を有することを特徴とするサセプターサポートシャフト。
The main pillar,
A plurality of supports supporting the susceptor, each of which is connected to the main pillar at a predetermined location;
Each of the plurality of support columns is connected to the support column at a location different from the connection location of the support column to the main column, and is connected to another member other than the support column at a location different from the connection location with the support column. A susceptor support shaft comprising: a reinforcing member.
前記補強部材は、前記複数の支柱を相互に接続する複数の部材を有することを特徴とする請求項1に記載のサセプターサポートシャフト。   The susceptor support shaft according to claim 1, wherein the reinforcing member includes a plurality of members that connect the plurality of support columns to each other. 前記補強部材は、前記複数の支柱の各々を前記主柱に接続する複数の部材を有することを特徴とする請求項1に記載のサセプターサポートシャフト。   2. The susceptor support shaft according to claim 1, wherein the reinforcing member includes a plurality of members that connect the plurality of support columns to the main column. 3. エピタキシャル膜形成対象の基板が載置されるサセプターと、前記サセプターを支持するサセプターサポートシャフトとを有するエピタキシャル成長装置であって、
前記サセプターサポートシャフトは、
主柱と、
前記サセプターを支持する複数の支柱であって、各々は所定の箇所において前記主柱に連接される複数の支柱と、
前記複数の支柱の各々について、当該支柱の前記主柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱と連接され、当該支柱との連接箇所とは異なる箇所において当該支柱以外の他の部材と連接される補強部材と
を有することを特徴とするエピタキシャル成長装置。
An epitaxial growth apparatus having a susceptor on which a substrate on which an epitaxial film is to be formed is placed, and a susceptor support shaft that supports the susceptor,
The susceptor support shaft is
The main pillar,
A plurality of supports supporting the susceptor, each of which is connected to the main pillar at a predetermined location;
Each of the plurality of support columns is connected to the support column at a location different from the connection location of the support column to the main column, and is connected to another member other than the support column at a location different from the connection location with the support column. An epitaxial growth apparatus comprising: a reinforcing member.
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