JP2011060979A - Method of manufacturing epitaxial wafer - Google Patents

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Yuuki Funabiki
夕樹 船引
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epitaxial wafer improved in uniformity of a thickness distribution of an epitaxial layer formed on a surface of a wafer by suppressing the same growth unevenness for each half rotation generated during use of a conventional sheet type epitaxial device adopting only rotation. <P>SOLUTION: A method of manufacturing an epitaxial wafer that uses the sheet type epitaxial device forming an epitaxial layer on a surface of a mounted wafer by horizontally placing the single semiconductor wafer on a susceptor provided in a chamber and rotating in a horizontal state, and supplying a material gas into the chamber while rotating the susceptor so that the material gas flow in the horizontal direction is characterized in that the susceptor revolves while rotating in the horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、形成されるエピタキシャル層の厚さ分布均一性を向上し得る、枚葉式エピタキシャル装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing an epitaxial wafer using a single-wafer epitaxial apparatus, which can improve the thickness distribution uniformity of an epitaxial layer to be formed.

デバイスの露光工程では、ウェーハ表面と光源との距離が、場所によってばらつくと、露光時のピントが合わずに、パターンが設計通りに形成されない部位ができてしまう。このような症状はデフォーカス不良と呼ばれる。このため、ウェーハには、それぞれの品種でのデザインルールを満足する平坦度が要求されている。   In the exposure process of a device, if the distance between the wafer surface and the light source varies depending on the location, the focus at the time of exposure does not match, and a part where the pattern is not formed as designed is formed. Such a symptom is called poor defocus. For this reason, the wafer is required to have flatness that satisfies the design rules of each product type.

従来、エピタキシャルウェーハを製造するに際し、箱型形状のチャンバを有し、このチャンバ内に原料ガスが水平方向に流れる構造で、単一のウェーハをエピタキシャル成長する枚葉式エピタキシャル装置が使用されている。このような枚葉式エピタキシャル装置では、チャンバ内に設置されたサセプタの上に単一のウェーハを載置して、チャンバ内を加熱し、チャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスを供給することで、サセプタ上に載せたウェーハにエピタキシャル成長するものである。通常、枚葉式エピタキシャル装置では、ウェーハ上に形成されるエピタキシャル層の厚さをできるだけ均一にするために、サセプタを水平状態で回転させることで、ウェーハを回転させながらエピタキシャル成長を行っている。   2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing an epitaxial wafer, a single-wafer type epitaxial apparatus has been used which has a box-shaped chamber in which a source gas flows in a horizontal direction and epitaxially grows a single wafer. In such a single wafer type epitaxial apparatus, a single wafer is placed on a susceptor installed in a chamber, the inside of the chamber is heated, and a source gas is supplied so as to flow horizontally in the chamber. Thus, the epitaxial growth is performed on the wafer placed on the susceptor. Normally, in a single wafer epitaxial apparatus, in order to make the thickness of an epitaxial layer formed on a wafer as uniform as possible, epitaxial growth is performed while rotating the wafer by rotating the susceptor in a horizontal state.

そして、この枚葉式エピタキシャル装置を用いて所望の厚さのエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウェーハについて観察すると、例えば、図5に示すような、厚さ分布になるケースが多く見られる。図5のウェーハ内に描いた細線は等高線であり、ウェーハ面内全体の厚さの変化を示したものである。   Then, when an epitaxial wafer on which an epitaxial layer having a desired thickness is formed using this single wafer type epitaxial apparatus is observed, for example, there are many cases in which the thickness distribution is as shown in FIG. The thin line drawn in the wafer of FIG. 5 is a contour line, and shows a change in the thickness of the entire wafer surface.

この厚さ分布では、厚さの変化がなだらかな領域と厚さの変化が急激な領域がそれぞれ存在している。特に、ウェーハの中心に位置する領域が所望の厚さよりも厚くなり、外側に向かうにつれてなだらかな変化で薄くなり、外周近傍では所望の厚さよりも薄くなることが確認できる。   In this thickness distribution, there are a region where the change in thickness is gentle and a region where the change in thickness is abrupt. In particular, it can be confirmed that the region located at the center of the wafer becomes thicker than the desired thickness, becomes thinner with a gentle change toward the outside, and becomes thinner than the desired thickness in the vicinity of the outer periphery.

このようにウェーハ面内の領域によって厚さが異なるのは、ウェーハ上のそれぞれの点は、常に同じ回転半径を回るため、一定したガス流れ、一定した温度分布を保っているエピタキシャル装置内において、ウェーハ中心付近の点では回転による移動速度が小さく、原料ガスとの接触時間がより長くなることからエピタキシャル成長速度が大きくなり、一方、ウェーハ外周付近の点では回転による移動速度が大きく、原料ガスとの接触時間がより短くなることからエピタキシャル成長速度が小さくなるため、ウェーハ面内で成長のむらが生じ、同じ回転半径毎に、同じような厚さ分布になる傾向が高いものと推察される。   In this way, the thickness varies depending on the region in the wafer surface, because each point on the wafer always rotates around the same radius of rotation, so in the epitaxial apparatus maintaining a constant gas flow and a constant temperature distribution, At the point near the wafer center, the movement speed due to rotation is small and the contact time with the source gas is longer, so the epitaxial growth rate is large. Since the contact time is shortened, the epitaxial growth rate is reduced, so that uneven growth occurs in the wafer surface, and it is presumed that the same thickness distribution tends to be obtained at the same rotation radius.

特に、回転半径が小さい枚葉式エピタキシャル装置では、狭いサイトの中でエピタキシャル層の厚さが急峻に変わりやすく、サイト平坦度が大きく、問題となる。   In particular, in a single-wafer epitaxial apparatus with a small turning radius, the thickness of the epitaxial layer tends to change sharply in a narrow site, and the site flatness is large, which is a problem.

一方、良好な膜厚分布を確保するために、基板上に流れる原料ガスの流通経路を制御し、原料ガスが比較的まっすぐサセプタ上を流れるようにすることで、基板上での均一な流通経路を確保した気相成長装置とそれを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法が開示されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。   On the other hand, in order to ensure a good film thickness distribution, the distribution path of the source gas flowing on the substrate is controlled so that the source gas flows relatively straight on the susceptor, thereby providing a uniform distribution path on the substrate. And a method for manufacturing an epitaxial wafer using the same are disclosed (for example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2005−183511号公報(請求項1、段落[0007],[0042]、図7)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-183511 (Claim 1, paragraphs [0007] and [0042], FIG. 7) 特開2003−203866号公報(請求項1、段落[0007],[0010],[0044]、図13)JP 2003-203866 A (Claim 1, paragraphs [0007], [0010], [0044], FIG. 13)

しかし、上記従来の特許文献1及び2に記載の装置及び方法でも、ウェーハ面内で同じ回転半径毎に、同じような厚さ分布の成長むらが生じてしまい、要求される平坦度をまだ十分に満たすことができないおそれがあった。   However, even in the conventional apparatuses and methods described in Patent Documents 1 and 2 described above, the growth unevenness of the same thickness distribution occurs at the same rotation radius within the wafer surface, and the required flatness is still sufficient. There was a risk that it could not be met.

本発明の目的は、ウェーハ表面に形成されるエピタキシャル層の厚さ分布均一性を向上し得る、枚葉式エピタキシャル装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an epitaxial wafer manufacturing method using a single wafer type epitaxial apparatus that can improve the thickness distribution uniformity of an epitaxial layer formed on the wafer surface.

本発明の第1の観点は、チャンバ内に設けられた水平状態で回転するサセプタの上に単一の半導体ウェーハを水平に載置し、サセプタを回転させながらチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスを供給して、載置したウェーハの表面にエピタキシャル層を形成する枚葉式エピタキシャル装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法において、サセプタが水平状態で自転しながら公転することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, a single semiconductor wafer is placed horizontally on a susceptor that rotates in a horizontal state provided in a chamber, and flows horizontally in the chamber while rotating the susceptor. In a method for manufacturing an epitaxial wafer using a single-wafer epitaxial apparatus that supplies a raw material gas to form an epitaxial layer on the surface of a mounted wafer, the susceptor revolves while rotating in a horizontal state.

本発明の第2の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更に公転半径がウェーハ径の10〜50%であることを特徴とする。   A second aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, wherein the revolution radius is 10 to 50% of the wafer diameter.

本発明の第3の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更に自転速度が10〜40rpm、公転速度が5〜40rpmであることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, further characterized in that the rotation speed is 10 to 40 rpm and the revolution speed is 5 to 40 rpm.

本発明の第4の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更に公転が円軌道であることを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, wherein the revolution is a circular orbit.

本発明では、エピタキシャル成長時にウェーハを載置するサセプタを水平状態で自転しながら公転するような構成としたので、自転と公転を組合せた回転によってウェーハ上のそれぞれの点の位置がずれながら移動していくため、従来の枚葉式エピタキシャル装置のような自転のみの回転に比べて、ウェーハ中心付近と外周付近における原料ガスとの接触時間が均一化され、回転半径毎に同じような厚さ分布になる成長むらが抑制されるため、ウェーハ表面に形成されるエピタキシャル層の厚さ分布均一性が向上したエピタキシャルウェーハを得ることができる。   In the present invention, since the susceptor on which the wafer is placed during epitaxial growth is configured to revolve while rotating in a horizontal state, the position of each point on the wafer moves while shifting due to rotation combined with rotation and revolution. Therefore, the contact time with the source gas in the vicinity of the wafer center and near the outer periphery is made uniform compared to the rotation only of rotation like the conventional single wafer epitaxial apparatus, and the thickness distribution is the same for each rotation radius. Since uneven growth is suppressed, it is possible to obtain an epitaxial wafer in which the thickness distribution uniformity of the epitaxial layer formed on the wafer surface is improved.

本発明の製造方法におけるサセプタに載置したウェーハが自転及び公転する構成を有する概略図である。It is the schematic which has the structure which the wafer mounted in the susceptor in the manufacturing method of this invention rotates and revolves. 本発明の製造方法におけるサセプタに載置したウェーハが自転及び公転したときの軌跡を示す図である。It is a figure which shows a locus | trajectory when the wafer mounted in the susceptor in the manufacturing method of this invention rotates and revolves. 実施例1でのウェーハ中心から外周までのエピタキシャル層の厚さ分布を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the thickness distribution of the epitaxial layer from the wafer center to the outer periphery in Example 1. 比較例1でのウェーハ中心から外周までのエピタキシャル層の厚さ分布を示す図。The figure which shows the thickness distribution of the epitaxial layer from the wafer center in Comparative Example 1 to an outer periphery. 従来の自転のみの回転をする枚葉式エピタキシャル装置を用いてエピタキシャル成長したウェーハのエピタキシャル層の厚さ分布を示す図。The figure which shows the thickness distribution of the epitaxial layer of the wafer epitaxially grown using the single wafer type epitaxial device which rotates only the conventional autorotation.

次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。   Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described based on the drawings.

本発明は、エピタキシャル成長により、単一のシリコンウェーハの表面に、エピタキシャル層を形成する、枚葉式エピタキシャル装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法である。   The present invention is an epitaxial wafer manufacturing method using a single-wafer epitaxial apparatus in which an epitaxial layer is formed on the surface of a single silicon wafer by epitaxial growth.

ここで、エピタキシャル層を形成する基材となるシリコンウェーハは、エピタキシャル成長させる装置の大きさ等の実用的な面を考慮すると、直径5〜12インチ(125〜300mm)の大きさが好ましい。また、シリコンウェーハは、オリエンテーションフラット又はノッチを有するものが使用される。   Here, the silicon wafer serving as the base material for forming the epitaxial layer preferably has a diameter of 5 to 12 inches (125 to 300 mm) in consideration of practical aspects such as the size of the epitaxial growth apparatus. A silicon wafer having an orientation flat or a notch is used.

本発明の製造方法に使用するエピタキシャル装置は、単一のウェーハをエピタキシャル成長することが可能な枚葉式エピタキシャル装置である。この枚葉式エピタキシャル装置は、箱形形状のチャンバ、単一のウェーハを載置するサセプタ、原料ガスをチャンバ内に供給する原料ガス供給手段、キャリアガスをチャンバ内に供給するキャリアガス供給手段及びチャンバ内を加熱する加熱手段を備えている。サセプタの形状は円盤形状であり、水平状態で自転し、かつ公転するようにチャンバ内に設置される。具体的には、サセプタが水平状態でサセプタ中心と同軸に位置する第1軸を中心に自転し、かつこの第1軸に偏倚した第2軸を中心に公転するように構成される。例えば、図1に示すように、サセプタ11の中心11aと第1軸12とが同軸に位置し、第1軸12の下にこの第1軸12を回転させる第1モーター13が接続され、この第1モーター13が第1軸12に偏倚した第2軸14の公転半径R上に設置され、第2軸14の下にこの第2軸14を回転させる第2モーター15が接続された構成で本発明のサセプタの回転を達成してもよい。第2軸の偏倚は、処理するウェーハの大きさにもよるが、エピタキシャル成長させる装置の大きさ等の実用的な面を考慮すると、第1軸から12〜150mm偏倚させることが好適である。上記範囲の偏倚で公転半径がウェーハ径の10〜50%となる。また、公転は円軌道をとる。また、サセプタには、単一のウェーハがサセプタの中心と同心円状に位置するように、ウェーハを載置する位置に凹みが設けられている。また、原料ガス供給手段からは、原料ガスがチャンバ内に供給され、キャリアガス供給手段からは、キャリアガスがチャンバ内に供給される。原料ガスとしてはSiH2Cl2、SiHCl3、SiH4又はSiCl4等が、キャリアガスとしてはH2が挙げられる。また、原料ガス供給手段及びキャリアガス供給手段のそれぞれの供給口の向きは、供給される原料ガス及びキャリアガスがチャンバ内に水平方向に流れるような向きに固定されている。更に、加熱手段は、チャンバ内を1000〜1200℃まで加熱することが可能な構成となっている。 The epitaxial apparatus used in the manufacturing method of the present invention is a single wafer epitaxial apparatus capable of epitaxially growing a single wafer. This single wafer type epitaxial apparatus includes a box-shaped chamber, a susceptor on which a single wafer is placed, a source gas supply means for supplying source gas into the chamber, a carrier gas supply means for supplying carrier gas into the chamber, and A heating means for heating the inside of the chamber is provided. The shape of the susceptor is a disk shape, and is installed in the chamber so as to rotate and revolve in a horizontal state. Specifically, the susceptor rotates in a horizontal state around a first axis that is coaxial with the susceptor center, and revolves around a second axis that is biased toward the first axis. For example, as shown in FIG. 1, the center 11 a of the susceptor 11 and the first shaft 12 are positioned coaxially, and a first motor 13 that rotates the first shaft 12 is connected below the first shaft 12. The first motor 13 is installed on the revolution radius R of the second shaft 14 biased to the first shaft 12, and the second motor 15 that rotates the second shaft 14 is connected to the second shaft 14. Rotation of the susceptor of the present invention may be achieved. The deviation of the second axis depends on the size of the wafer to be processed, but considering practical aspects such as the size of the epitaxial growth apparatus, it is preferable that the deviation is 12 to 150 mm from the first axis. The revolution radius is 10 to 50% of the wafer diameter due to the deviation within the above range. In addition, the revolution takes a circular orbit. In addition, the susceptor is provided with a recess at a position where the wafer is placed so that the single wafer is positioned concentrically with the center of the susceptor. Further, the source gas is supplied from the source gas supply means into the chamber, and the carrier gas is supplied from the carrier gas supply means into the chamber. Examples of the source gas include SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 4, and SiCl 4 , and examples of the carrier gas include H 2 . Further, the orientations of the supply ports of the source gas supply means and the carrier gas supply means are fixed so that the supplied source gas and carrier gas flow horizontally in the chamber. Furthermore, the heating means has a configuration capable of heating the inside of the chamber to 1000 to 1200 ° C.

本発明の製造方法を上記構成を有する枚葉式エピタキシャル装置を用いて説明する。   The manufacturing method of the present invention will be described using a single wafer epitaxial apparatus having the above-described configuration.

先ず、チャンバ内に設けられたサセプタの上に単一のオリエンテーションフラット付きウェーハをサセプタに設けられた凹みに水平に載置する。次いで、チャンバ内をエピタキシャル成長に適した1000〜1200℃の温度範囲に加熱する。   First, a wafer with a single orientation flat is placed horizontally on a recess provided in the susceptor on a susceptor provided in the chamber. Next, the inside of the chamber is heated to a temperature range of 1000 to 1200 ° C. suitable for epitaxial growth.

次に、ウェーハが載置されたサセプタを水平状態で回転させる。具体的には、第1軸を10〜40rpmの速度で時計回りに回転させてサセプタを第1軸を中心に自転させるとともに、第2軸を5〜40rpmの速度で時計回りに回転させてサセプタを第2軸を中心に公転させる。この自転と公転を組合せた回転により、ウェーハは図2(a)及び図2(b)に示すような軌跡をとり、ウェーハ上のそれぞれの点の位置がずれながら移動していくため、従来の自転のみの回転に比べて、ウェーハ中心付近と外周付近における原料ガスとの接触時間が均一化され、従来の方法で生じていた回転半径毎に同じような厚さ分布になる成長むらを抑制することができる。そして、その状態でチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスとキャリアガスとを一定の割合で供給して、ウェーハの表面にそれぞれ所定の膜厚となるまでエピタキシャル層を形成する。原料ガスとキャリアガスの供給割合は12:88〜30:70が好ましい。   Next, the susceptor on which the wafer is placed is rotated in a horizontal state. Specifically, the first shaft is rotated clockwise at a speed of 10 to 40 rpm to rotate the susceptor around the first axis, and the second axis is rotated clockwise at a speed of 5 to 40 rpm. Is revolved around the second axis. Due to this combined rotation and revolution, the wafer takes a locus as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) and moves while shifting the position of each point on the wafer. Compared to rotation only by rotation, the contact time with the source gas near the wafer center and near the outer periphery is made uniform, and growth unevenness with the same thickness distribution for each rotation radius generated by the conventional method is suppressed. be able to. In this state, the source gas and the carrier gas are supplied at a constant ratio so as to flow in the horizontal direction in the chamber, and an epitaxial layer is formed on the surface of the wafer until a predetermined film thickness is obtained. The supply ratio of the source gas and the carrier gas is preferably 12:88 to 30:70.

以上、本発明の製造方法により、従来の自転回転のみを採用した枚葉式エピタキシャル装置を用いたときに生じていた、回転半径毎に同じような厚さ分布になる成長むらが抑制されるため、ウェーハ表面に形成されるエピタキシャル層の厚さ分布均一性が向上したエピタキシャルウェーハを得ることができる。   As described above, the manufacturing method according to the present invention suppresses the growth unevenness having the same thickness distribution for each rotation radius, which was generated when the conventional single-wafer epitaxial apparatus adopting only the rotation is used. An epitaxial wafer can be obtained in which the thickness distribution uniformity of the epitaxial layer formed on the wafer surface is improved.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。   Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.

<実施例1>
先ず、直径6インチ(約150mm)で、オリエンテーションフラットを有する結晶方位が(100)のシリコンウェーハを用意した。
<Example 1>
First, a silicon wafer having a diameter of 6 inches (about 150 mm) and an orientation flat having a crystal orientation of (100) was prepared.

また、単一のウェーハをエピタキシャル成長することが可能な枚葉式エピタキシャル装置を用意した。この枚葉式エピタキシャル装置は、チャンバ、単一のウェーハを載置するサセプタ、原料ガスをチャンバ内に供給する原料ガス供給手段、キャリアガスをチャンバ内に供給するキャリアガス供給手段及びチャンバ内を加熱する加熱手段を備える。サセプタは円盤形状であり、水平状態で第1軸を中心に自転し、かつこの第1軸から50mm偏倚した第2軸を中心に公転するようにチャンバ内に設置されている。また、6インチのウェーハが1枚載置可能な大きさを有し、ウェーハがサセプタ中心から同心円状に位置するように、ウェーハを載置する位置に凹みが設けられている。また、原料ガス供給手段及びキャリアガス供給手段のそれぞれの供給口の向きは、供給される原料ガス及びキャリアガスがチャンバ内に水平方向に流れるような向きに固定されている。   In addition, a single wafer epitaxial apparatus capable of epitaxially growing a single wafer was prepared. This single wafer type epitaxial apparatus includes a chamber, a susceptor on which a single wafer is placed, a source gas supply means for supplying a source gas into the chamber, a carrier gas supply means for supplying a carrier gas into the chamber, and heating the inside of the chamber. Heating means is provided. The susceptor has a disk shape and is installed in the chamber so as to rotate about the first axis in a horizontal state and to revolve about a second axis that is offset by 50 mm from the first axis. In addition, a 6-inch wafer has a size that allows one wafer to be placed, and a recess is provided at a position where the wafer is placed so that the wafer is located concentrically from the center of the susceptor. Further, the orientations of the supply ports of the source gas supply means and the carrier gas supply means are fixed so that the supplied source gas and carrier gas flow horizontally in the chamber.

次に、用意した6インチのウェーハをサセプタ上に載置した。そして、チャンバ内を1000〜1200℃に加熱し、ウェーハが載置されたサセプタの第1軸を15rpmの速度で時計回りに、かつ第1軸から50mm偏倚した第2軸を8rpmの速度で時計回りに水平状態で回転させ、その状態でチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスであるトリクロロシランと水素とをそれぞれ10slmと50slmの割合で供給して、ウェーハの表面に20μmの厚さとなるようにエピタキシャル層を形成して、エピタキシャルウェーハを得た。   Next, the prepared 6-inch wafer was placed on a susceptor. Then, the inside of the chamber is heated to 1000 to 1200 ° C., the first axis of the susceptor on which the wafer is placed is rotated clockwise at a speed of 15 rpm, and the second axis offset 50 mm from the first axis is rotated at a speed of 8 rpm. The raw material gases trichlorosilane and hydrogen are supplied at a rate of 10 slm and 50 slm so as to flow horizontally in the chamber in that state, and the thickness of the wafer becomes 20 μm. Thus, an epitaxial layer was formed to obtain an epitaxial wafer.

<比較例1>
従来の水平状態で第1軸を中心に回転するサセプタが設けられた枚葉式エピタキシャル装置を用い、ウェーハが載置されたサセプタの第1軸を15rpmの速度で時計回りに水平状態で回転させた以外は実施例1と同様にしてエピタキシャル層を形成して、エピタキシャルウェーハを得た。即ち、使用した枚葉式エピタキシャル装置には、第1軸に偏倚した第2軸は備えていない。
<Comparative Example 1>
Using a conventional single wafer epitaxial apparatus provided with a susceptor that rotates about the first axis in a horizontal state, the first axis of the susceptor on which the wafer is placed is rotated in a horizontal state clockwise at a speed of 15 rpm. Except for the above, an epitaxial layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain an epitaxial wafer. That is, the used single-wafer epitaxial apparatus does not include the second axis biased to the first axis.

<比較試験1>
実施例1及び比較例1でそれぞれ得られたエピタキシャルウェーハについて、エピタキシャル層の厚さをFTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)にて測定した。その結果を図3及び図4にそれぞれ示す。なお、図3及び図4の縦軸は、所望のエピタキシャル層の膜厚20μmを1.000としたときの比で表した。
<Comparison test 1>
For the epitaxial wafers obtained in Example 1 and Comparative Example 1, the thickness of the epitaxial layer was measured by FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy). The results are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. The vertical axis in FIGS. 3 and 4 is expressed as a ratio when the desired epitaxial layer thickness of 20 μm is 1.000.

図4から明らかなように、比較例1のエピタキシャルウェーハでは、ウェーハ中心から15mmまでの距離では、膜厚が1.005〜1.015の範囲内と所望の厚さよりも厚く、また厚さ傾斜差が大きくなっていた。膜厚が15mm〜55mmまでの距離では、0.995〜1.005の範囲内とほぼ所望の厚さで推移していたが、膜厚が55〜60mmを越えると0.990〜0.995の範囲内と所望の厚さよりも薄く、また厚さが急激に減少していた。そして、ウェーハ中心から一方の外周の分布とウェーハ中心から他方の外周の分布では、同じような曲線を示していることから、回転半径毎の成長むらが生じていることが確認された。   As is clear from FIG. 4, in the epitaxial wafer of Comparative Example 1, the film thickness is within the range of 1.005 to 1.015 and greater than the desired thickness at a distance of 15 mm from the wafer center, and the thickness is inclined. The difference was getting bigger. At a distance of 15 mm to 55 mm, the film thickness was in the range of 0.995 to 1.005 and almost desired, but when the film thickness exceeded 55 to 60 mm, 0.990 to 0.995. And within a range of less than the desired thickness, and the thickness decreased rapidly. The distribution from the wafer center to one outer periphery and the distribution from the wafer center to the other outer periphery show similar curves, and thus it was confirmed that uneven growth occurred at each rotation radius.

一方、図3から明らかなように、実施例1のエピタキシャルウェーハでは、ウェーハ中心から外周までの膜厚が0.995〜1.005の範囲内にあり、またウェーハ中心から外周まで、極端な厚さの変化は生じておらず、厚みの変化がなだらかであった。   On the other hand, as is clear from FIG. 3, in the epitaxial wafer of Example 1, the film thickness from the wafer center to the outer periphery is in the range of 0.995 to 1.005, and the thickness is extremely large from the wafer center to the outer periphery. There was no change in thickness, and the change in thickness was gentle.

以上のことから、本発明の製造方法が、エピタキシャルウェーハの厚さ分布均一性を向上させるのに有効であることが確認された。   From the above, it was confirmed that the manufacturing method of the present invention is effective in improving the thickness distribution uniformity of the epitaxial wafer.

Claims (4)

チャンバ内に設けられた水平状態で回転するサセプタの上に単一の半導体ウェーハを水平に載置し、前記サセプタを回転させながら前記チャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスを供給して、前記載置したウェーハの表面にエピタキシャル層を形成する枚葉式エピタキシャル装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記サセプタが水平状態で自転しながら公転す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。
A single semiconductor wafer is horizontally placed on a susceptor that rotates in a horizontal state provided in a chamber, and a source gas is supplied so as to flow in the horizontal direction while rotating the susceptor, In the method of manufacturing an epitaxial wafer using a single wafer type epitaxial apparatus for forming an epitaxial layer on the surface of the wafer placed as described above,
An epitaxial wafer manufacturing method, wherein the susceptor revolves while rotating in a horizontal state.
公転半径がウェーハ径の10〜50%である請求項1記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。   The method for producing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the revolution radius is 10 to 50% of the wafer diameter. 自転速度が10〜40rpm、公転速度が5〜40rpmである請求項1記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。   The method for producing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the rotation speed is 10 to 40 rpm and the revolution speed is 5 to 40 rpm. 公転が円軌道である請求項1記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。   The method for manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the revolution is a circular orbit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019114711A (en) * 2017-12-25 2019-07-11 株式会社Sumco Susceptor and manufacturing method of epitaxial wafer using the same
JP7438163B2 (en) 2021-05-07 2024-02-26 大陽日酸株式会社 Vapor phase growth equipment

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