JP2010192657A - エピタキシャルウェーハの製造方法 - Google Patents
エピタキシャルウェーハの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010192657A JP2010192657A JP2009035165A JP2009035165A JP2010192657A JP 2010192657 A JP2010192657 A JP 2010192657A JP 2009035165 A JP2009035165 A JP 2009035165A JP 2009035165 A JP2009035165 A JP 2009035165A JP 2010192657 A JP2010192657 A JP 2010192657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- thickness
- opening
- epitaxial layer
- gas
- 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
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【解決手段】ウェーハの面内方向に配列する複数の測定位置でエピタキシャル層(エピ層)の厚みを測定し、開閉部材の操作によって開閉部材に対応するガス流出口を開閉させ、開閉部材の操作に対応するウェーハ面内のエピ層の厚みをモデル化して、ウェーハ面内エピ厚推定モデルを作成するモデル作成工程S1と、ウェーハにエピ層を形成させるエピタキシャル層形成工程S2と、エピタキシャル層形成工程S2により形成されたエピ層について複数の測定位置においてエピ層の実厚みであるウェーハ面内実エピ厚を測定する実厚み測定工程S3と、モデル作成工程S1により作成されたウェーハ面内エピ厚推定モデルに基づいて開閉部材を操作し、ウェーハ面内実エピ厚のばらつきが最小となるように修正するウェーハ面内実エピ厚修正工程S10と、を備える。
【選択図】図4
Description
サセプタ13は、チャンバー12の内部に回転可能に設置されており、半導体ウェーハWを収容する凹部(図示せず)を複数有する。サセプタ13は、前記凹部に複数枚(例えば8枚)の半導体ウェーハWを載置することが可能に構成されている。サセプタ13の載置面には、複数枚の半導体ウェーハWがサセプタ13の回転方向に沿って、所定間隔を置いて配列して載置される。従って、サセプタ13を回転させることにより複数枚の半導体ウェーハWがサセプタ13の中心を回転中心として公転し、公転する複数枚の半導体ウェーハWの主表面に、それぞれエピタキシャル層が形成される。
複数個のガス流出口22は、整流部2において、高さ方向には同じ位置に配置しており、幅方向には等間隔で配列している。
複数のガス流出口22は、複数の分割空間26に対応して配置されている。本形態においては、40個のガス流出口22は、6個の分割空間26それぞれに対応して、一方の外壁24の側から6個、6個、8個、8個、6個及び6個ごとに配置される。
開閉部材23それぞれの操作によって開閉部材23に対応するガス流出口22を開閉させ、ウェーハ面内のエピタキシャル層の厚みをモデル化して、ウェーハ面内エピ厚推定モデルを作成する。
ガス供給源14から反応ガスGをチャンバー12の内部に供給することにより、チャンバー12に収容された半導体ウェーハWの主表面にエピタキシャル層を形成する。詳細には、反応ガスGは、ガス供給源14から供給配管16を介して整流部2における各分割空間26に導入され、整流部2において整流されてからチャンバー12の内部に供給される。
エピタキシャル層形成工程S2により形成されたエピタキシャル層について半導体ウェーハWの面内方向に配列する複数の測定位置P1〜P7においてエピタキシャル層の実厚み(以下「ウェーハ面内実エピ厚」ともいう)を測定する。前述したように、バッチ式の気相成長装置1の場合には、ウェーハWをサセプタ13上における最も反応ガスGの流れ方向の上流側に配置させた状態で、エピタキシャル層の実厚み(ウェーハ面内実エピ厚)を測定する。ウェーハ面内実エピ厚は、例えば、FTIR法を用いて低比抵抗の半導体ウェーハの主表面上にエピタキシャル層を成長させたエピタキシャルウェーハにより測定される。
モデル作成工程S1により作成されたウェーハ面内エピ厚推定モデルに基づいて開閉部材23を操作することにより、実厚み測定工程S3により測定されるウェーハ面内実エピ厚のばらつきが最小となるように修正する。
ウェーハ面内実エピ厚修正工程S10は、下記ウェーハ面内実エピ厚修正量算出工程S11、開閉パターン選択工程S12及び開閉部材操作工程S13を備えている。
ウェーハ面内実エピ厚のばらつきが最小となるように、ウェーハ面内実エピ厚の修正量を算出する。
ウェーハ面内実エピ厚修正量算出工程S11により算出されたウェーハ面内実エピ厚の修正量に基づいて、開閉部材23によるガス流出口22の開閉パターンを選択する。ガス流出口22の開閉パターンは、モデル作成工程S1により作成されたウェーハ面内エピ厚推定モデルに基づいて選択される。
開閉パターン選択工程S12により選択されたガス流出口22の開閉パターンに基づいて開閉部材23を操作する。開閉部材操作工程S13は、次のエピタキシャル層形成工程S2’の前に行われることになる。
開閉部材23は、ガス流出口22を完全に開くか、あるいは完全に閉じるかの択一的に開閉してもよい。また、開閉部材23は、ガス流出口22の開き度(開口度)を無段階で又は段階的に調整してもよい(例えば、70%の開き度で開く)。開閉部材23は、気相成長プロセスの途中でガス流出口22の開閉の調整(開き度の調整を含む)を行ってもよい。
開閉部材23の操作は、開閉パターン選択工程S12により選択されたガス流出口22の開閉パターンに連動させて機械的に行うこともでき、あるいは作業者の操作によって行うこともできる。
モデル作成工程S1により作成されたウェーハ面内エピ厚推定モデルを、既に行われた実厚み測定工程S3において測定されたウェーハ面内実エピ厚に基づいて補正する。
ウェーハ面内エピ厚推定モデル補正工程S21の後、次のエピタキシャル層形成工程S2’が行われる。エピタキシャル層形成工程S2’の前には、チャンバー12の構成部材の洗浄などのメンテナンス、気相成長プロセスの条件の変更(反応ガスの変更、雰囲気ガスの変更、半導体ウェーハWの直径の変更など)などを行うことができる。
本実施態様においては、モデル作成工程S1により作成されたウェーハ面内エピ厚推定モデルに基づいて開閉部材23を操作することにより、ウェーハ面内実エピ厚のばらつきが最小となるように修正するウェーハ面内実エピ厚修正工程S10を備えている。そのため、エピタキシャル層の厚みについての面内方向の均一性を向上させることができる。従って、平坦度が優れ、比抵抗についての面内方向の分布も優れたエピタキシャルウェーハが得られる。
これに対して、本実施態様によれば、ガス流出口22の開閉度とサセプタ13の回転中心に向かう方向のエピタキシャル層の厚み分布との関係により最適な条件を抽出できる工程を採用することで、サセプタ13の回転中心に向かう方向のエピタキシャル層の厚み分布を向上させることができる。従って、エピタキシャル層の厚みの面内均一性を向上させることができる。
例えば、モデル作成工程S1におけるエピタキシャル層の厚みを測定する測定位置及び実厚み測定工程S3におけるエピタキシャル層の実厚み(ウェーハ面内実エピ厚)を測定する測定位置については、その位置、その数などは特に制限されない。
開閉部材操作工程S13は、エピタキシャル層形成工程S2の途中に行うこともできる。
整流部2におけるガス流出口22が設けられた面は、サセプタ13の周方向に沿って湾曲していてもよい。整流部2には、整流板が設けられていてもよい。
気相成長装置は、バッチ式の装置に制限されず、枚葉式の装置でもよい。また、気相成長装置は、半導体ウェーハの主表面に対して側方から反応ガスを供給する形態の装置でもよい。半導体ウェーハは、シリコンウェーハに制限されない。
開閉部材23によるガス流出口22の開閉パターンがエピタキシャル層の厚みに与える影響は、例えば以下のように求めることができる。
更に、開閉部材23によるガス流出口22の開閉パターンを固定した状態で、反応ガスの流量比を調整することにより、エピタキシャル層の厚みについての面内方向の分布を0.82%に向上させることができた。
2 整流部
12 チャンバー
13 サセプタ
14 ガス供給源
22 ガス流出口
23 開閉部材
25 仕切部材
26 分割空間(空間)
S1 モデル作成工程
S2,S2’ エピタキシャル層形成工程
S3 実厚み測定工程
S10 ウェーハ面内実エピ厚修正工程
S11 ウェーハ面内実エピ厚修正量算出工程
S12 開閉パターン選択工程
S13 開閉部材操作工程
S21 ウェーハ面内エピ厚推定モデル補正工程
W 半導体ウェーハ
Claims (4)
- 半導体ウェーハを収容するチャンバーと、該半導体ウェーハを載置可能に該チャンバーの内部に設置されるサセプタと、原料ガス又はキャリアガスを少なくとも含む反応ガスを前記チャンバーの内部に供給するガス供給源と、該ガス供給源から供給される前記反応ガスを前記チャンバーの内部へ流出させる複数のガス流出口及び該ガス流出口を開閉する複数の開閉部材を有する整流部と、を備え、前記チャンバーに収容された前記半導体ウェーハの主表面にエピタキシャル層を形成させる気相成長装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法であって、
前記サセプタに載置された前記半導体ウェーハの面内方向に配列する複数の測定位置において前記エピタキシャル層の厚みを測定し、前記開閉部材それぞれの操作によって該開閉部材に対応する前記ガス流出口を開閉させ、前記開閉部材の操作に対応するウェーハ面内の前記エピタキシャル層の厚みをモデル化して、ウェーハ面内エピ厚推定モデルを作成するモデル作成工程と、
前記半導体ウェーハに前記エピタキシャル層を形成させるエピタキシャル層形成工程と、
前記エピタキシャル層形成工程により形成された前記エピタキシャル層について前記半導体ウェーハの面内方向に配列する複数の前記測定位置において該エピタキシャル層の実厚みであるウェーハ面内実エピ厚を測定する実厚み測定工程と、
前記モデル作成工程により作成された前記ウェーハ面内エピ厚推定モデルに基づいて前記開閉部材を操作することにより、前記ウェーハ面内実エピ厚のばらつきが最小となるように修正するウェーハ面内実エピ厚修正工程と、
を備えることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。 - 前記ウェーハ面内実エピ厚修正工程は、
前記ウェーハ面内実エピ厚の修正量を算出するウェーハ面内実エピ厚修正量算出工程と、
前記ウェーハ面内実エピ厚修正量算出工程により算出された前記ウェーハ面内実エピ厚の修正量に基づいて前記開閉部材による前記ガス流出口の開閉パターンを選択する開閉パターン選択工程と、
前記開閉パターン選択工程により選択された前記ガス流出口の開閉パターンに基づいて前記開閉部材を操作する開閉部材操作工程と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。 - 前記整流部は、その内部空間が複数の空間に仕切られ、複数の前記ガス流出口が複数の該空間に対応して配置されており、該空間に導入された前記反応ガスが該空間に対応する該ガス流出口から流出するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
- 前記モデル作成工程により作成された前記ウェーハ面内エピ厚推定モデルを、既に行われた前記実厚み測定工程において測定されたウェーハ面内実エピ厚に基づいて補正するウェーハ面内エピ厚推定モデル補正工程を更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009035165A JP5267189B2 (ja) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009035165A JP5267189B2 (ja) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010192657A true JP2010192657A (ja) | 2010-09-02 |
JP5267189B2 JP5267189B2 (ja) | 2013-08-21 |
Family
ID=42818378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009035165A Active JP5267189B2 (ja) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5267189B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019087618A (ja) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
KR20210156199A (ko) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 장치 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115459A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-18 | Applied Materials Inc | 成膜装置のプロセスチャンバー、成膜装置および成膜方法 |
JP2004200603A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP2004253493A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Renesas Technology Corp | 加工物の製造方法、ウェハの処理レシピ決定方法 |
JP2007324285A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sumco Techxiv株式会社 | 成膜反応装置 |
JP2007324286A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sumco Techxiv株式会社 | 成膜反応装置及び同方法 |
-
2009
- 2009-02-18 JP JP2009035165A patent/JP5267189B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115459A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-18 | Applied Materials Inc | 成膜装置のプロセスチャンバー、成膜装置および成膜方法 |
JP2004200603A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP2004253493A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Renesas Technology Corp | 加工物の製造方法、ウェハの処理レシピ決定方法 |
JP2007324285A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sumco Techxiv株式会社 | 成膜反応装置 |
JP2007324286A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sumco Techxiv株式会社 | 成膜反応装置及び同方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019087618A (ja) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
US11492702B2 (en) | 2017-11-06 | 2022-11-08 | Tokyo Electron Limited | Film-forming apparatus and film-forming method |
KR20210156199A (ko) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 장치 |
KR102592122B1 (ko) | 2020-06-17 | 2023-10-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5267189B2 (ja) | 2013-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4379585B2 (ja) | 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP5018708B2 (ja) | 気相処理装置、気相処理方法および基板 | |
JP5206282B2 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
TWI445053B (zh) | Epitaxy growth method | |
JP2005183511A (ja) | 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
KR20160024637A (ko) | 증착 장치 | |
JP5267189B2 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP4588894B2 (ja) | 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP6758428B2 (ja) | 空間的ald処理チャンバ内での堆積の均一性を高めるデバイス | |
JP3893615B2 (ja) | 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP2022008223A (ja) | 処理ツール用シャワーヘッド | |
JP2013201317A (ja) | 表面処理装置 | |
US9234278B2 (en) | CVD conformal vacuum/pumping guiding design | |
JP4320574B2 (ja) | エピタキシャル成長装置 | |
JP2012146697A (ja) | エピタキシャルウェーハの製造装置及び製造方法 | |
JP2007012664A (ja) | エピタキシャル成長装置およびその製造方法、エピタキシャルウェーハ | |
CN107546101A (zh) | 一种外延生长方法 | |
JP5251243B2 (ja) | 気相成長装置およびシリコンエピタキシャル膜の気相成長方法 | |
JP2002198316A (ja) | 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP4655801B2 (ja) | エピタキシャル成長装置及びエピタキシャルウェーハ製造方法 | |
KR102150728B1 (ko) | 공정 챔버의 세정 장치 및 세정 방법 | |
JP4000779B2 (ja) | エピタキシャル成長装置 | |
JP5176679B2 (ja) | 薄膜の気相成長方法 | |
JP6179790B2 (ja) | 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
US20220411959A1 (en) | Susceptor and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130314 |
|
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: 20130409 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5267189 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |