JP2016154196A - エピタキシャル成長装置及びサセプタサポートシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】リフトピンの安定した昇降運動を実現できるエピタキシャル成長装置を提供する。【解決手段】エピタキシャル成長装置１００において、サセプタサポートシャフト３０は、支柱３２からサセプタ２０の周縁部下方に放射状に、かつ、上下方向が重なるように延びる３本以上の第１アーム３４と第２アーム３６とを有する。リフトピン４０は、上下方向が重なる第１アームの第１貫通孔３４Ａ及び第２アームの第２貫通孔３６Ａに挿通され、第１貫通孔３４Ａ及び第２貫通孔３６Ｂを区画する壁面と摺動する。これにより、リフトピン４０の安定した昇降運動が実現される。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるエピタキシャル成長装置、及び、該装置内で半導体ウェーハを載置するサセプタを下方から支持するサセプタサポートシャフトに関する。

エピタキシャルウェーハは、半導体ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させたものである。例えば、結晶の完全性がより要求される場合や抵抗率の異なる多層構造を必要とする場合などには、シリコンウェーハ上に単結晶シリコン薄膜を気相成長（エピタキシャル成長）させてエピタキシャルシリコンウェーハを製造する。

エピタキシャルウェーハの製造には、例えば枚葉式エピタキシャル成長装置を用いる。ここで、一般的な枚葉式エピタキシャル成長装置について、図６を参照して説明する。図６に示すように、エピタキシャル成長装置２００は、上部ドーム１１、下部ドーム１２及びドーム取付体１３を含むチャンバ１０を有し、該チャンバ１０がエピタキシャル膜形成室を区画する。チャンバ１０には、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１５及びガス排出口１６が設けられる。一方、チャンバ１０内には、シリコンウェーハＷが載置されるサセプタ２０が配置される。サセプタ２０は、下方からサセプタサポートシャフト３０により支持される。サセプタサポートシャフト３０は、支柱３２と、この支柱３２から放射状に等間隔に延びる３本のアーム３４（１本は図示せず）とを含み、アームの先端の３つの支持ピン３８（１つは図示せず）でサセプタ２０の下面外周部を勘合支持する。また、サセプタ２０には３つの貫通孔（１つは図示せず）が形成され、３本のアーム３４にも貫通孔が１つずつ形成されている。これらアームの貫通孔及びサセプタの貫通孔には、リフトピン４０が挿通される。リフトピン４０の下端部は昇降シャフト５０に支持される。チャンバ１０内に搬入された半導体ウェーハＷの支持、この半導体ウェーハＷのサセプタ２０上への載置、及び、気相成長後のエピタキシャルウェーハのチャンバ２外への搬出の際には、昇降シャフト５０が昇降することで、リフトピン４０がアームの貫通孔及びサセプタの貫通孔と摺動しながら昇降し、その上端部で半導体ウェーハＷの昇降を行う。

また、特許文献１には、上記のようなサセプタサポートシャフトの第１アームに設けられた貫通孔に筒状部材を設けて、これによりリフトピンの昇降運動をガイドする技術が記載されている。

特開２００３−１００８５５号公報

上記のように、エピタキシャル成長装置では、リフトピンを昇降することが必須となる。リフトピンが半導体ウェーハを支持する際に、この半導体ウェーハ裏面のリフトピンが当接する部分には、リフトピンが上昇しながら当り、引き続きリフトピンの上端部の接触が維持されるため、当該部分に疵（ピンマーク）が発生していた。

また、リフトピンの昇降動作中は、リフトピンがサセプタの貫通孔を区画する壁面と摺れ合う結果、リフトピンからの発塵があった。この塵はパーティクルとなってエピタキシャル膜表面に付着し、エピタキシャルウェーハの品質を低下させるため、その抑制が望まれていた。

このような疵の程度や発塵の発生を抑制するには、リフトピンの安定した昇降運動が必要であると考えられる。しかしながら、特許文献１のような筒状部材によるリフトピンのガイド技術のみでは安定性の向上が不十分であるため、リフトピンのサセプタの貫通孔を区画する壁面との摺動を回避できず、発塵は抑制できない。また、筒状部材は第１アームとは別部材として第１アームに溶着させなければならず、長期の使用でアームから筒状部材が離脱するおそれもある。そのため、筒状部材に替わる技術が望まれる。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、リフトピンの安定した昇降運動を実現できるサセプタサポートシャフト及びエピタキシャル成長装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）半導体ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるエピタキシャル成長装置であって、
チャンバと、
３以上の貫通孔を有し、前記チャンバの内部で前記半導体ウェーハを載置するサセプタと、
前記サセプタを下方から支持するサセプタサポートシャフトであって、
前記サセプタの中心とほぼ同軸上に配置される主柱と、
前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に延び、第１貫通孔を有する３本以上の第１アームと、
前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に、かつ、前記第１アームの上方に延び、第２貫通孔を有する、前記第１アームの本数と同じ数の第２アームと、
上下方向が重なる前記第１アーム及び前記第２アームの先端同士を連結し、前記サセプタを直接支持する、前記第１アームの本数と同じ数の支持ピンと、
を有するサセプタサポートシャフトと、
上端部及び下端部を有し、前記サセプタの前記貫通孔内に挿通され、上下方向に昇降されることにより、前記上端部で前記半導体ウェーハを支持しながら前記半導体ウェーハを前記サセプタ上に着脱させる、３本以上のリフトピンと、
前記リフトピン下端部を支持しながら前記リフトピンを昇降させる昇降シャフトと、
を有し、それぞれの前記リフトピンが、上下方向が重なる前記第１アームの前記第１貫通孔及び前記第２アームの前記第２貫通孔にも挿通されることを特徴とするエピタキシャル成長装置。

（２）前記リフトピンの鉛直方向に対する傾きが０．８度以下となるように、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の孔径及び位置を設定する上記（１）に記載のエピタキシャル成長装置。

（３）前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の位置において、前記第１アームの下面から前記第２アームの上面までの距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である上記（１）又は（２）に記載のエピタキシャル成長装置。

（４）サセプタに載置した半導体ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるエピタキシャル成長装置内で、前記サセプタを下方から支持するサセプタサポートシャフトであって、
前記サセプタの中心とほぼ同軸上に配置される主柱と、
前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に延び、第１貫通孔を有する３本以上の第１アームと、
前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に、かつ、前記第１アームの上方に延び、第２貫通孔を有する、前記第１アームの本数と同じ数の第２アームと、
上下方向が重なる前記第１アーム及び前記第２アームの先端同士を連結し、前記サセプタを直接支持する、前記第１アームの本数と同じ数の支持ピンと、
を有し、
上下方向が重なる前記第１アーム及び前記第２アームに設けられた前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔が、上下方向の同じ位置に設けられることを特徴とするサセプタサポートシャフト。

本発明のサセプタサポートシャフト及びエピタキシャル成長装置によれば、リフトピンの安定した昇降運動が実現できる。

本発明の一実施形態によるエピタキシャル成長装置１００の模式図であり、リフトピン４０がサセプタ２０に対して下降した状態（気相成長時）を示す。 本発明の一実施形態によるエピタキシャル成長装置１００の模式図であり、リフトピン４０がサセプタ２０に対して上昇し、半導体ウェーハＷを支持している状態を示す。 （Ａ）はサセプタ２０、（Ｂ）はサセプタサポートシャフト３０の分解斜視図である。 （Ａ）はリフトピン４０、（Ｂ）は昇降シャフト５０の分解斜視図である。 サセプタ２０、サセプタサポートシャフト３０、リフトピン４０、及び昇降シャフト５０の位置関係を示した模式図である。 従来のエピタキシャル成長装置２００の模式図であり、リフトピン４０がサセプタ２０に対して下降した状態（気相成長時）を示す。

図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態によるエピタキシャル成長装置１００を説明する。また、図３〜５を参照して、このエピタキシャル成長装置１００に含まれる、本発明の一実施形態によるサセプタサポートシャフト３０を説明する。

（エピタキシャル成長装置）
図１及び図２に示すエピタキシャル成長装置１００は、チャンバ１０と、図３（Ａ）にも示すサセプタ２０と、図３（Ｂ）にも示すサセプタサポートシャフト３０と、図４（Ａ）にも示す３本のリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと、図４（Ｂ）にも示す昇降シャフト５０とを有する。

（チャンバ）
チャンバ１０は、上部ドーム１１、下部ドーム１２及びドーム取付体１３を含み、このチャンバ１０がエピタキシャル膜形成室を区画する。チャンバ１０には、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１５及びガス排出口１６が設けられる。

（サセプタ）
サセプタ２０は、チャンバ１０の内部で半導体ウェーハＷを載置する円盤状の部材である。図３（Ａ）も参照して、サセプタ２０は、周方向に１２０°等間隔で、表裏面を鉛直方向に貫通する３つの貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有する。これら貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには、後述するリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃがそれぞれ挿通される。各貫通孔は、半導体ウェーハＷの半径５０％以上の裏面部領域をリフトピンで支持するように同心円状に位置する。サセプタ２０は、厚みが概ね２０〜４０ｍｍ程度であり、カーボングラファイト（黒鉛）を母材とし、その表面を炭化ケイ素（SiC：ビッカース硬度2,346kgf/mm²）でコーティングしたものを使用することができる。サセプタ２０の表面には、半導体ウェーハＷを収容し載置するザグリ部（図示せず）が形成されている。

（サセプタサポートシャフト）
サセプタサポートシャフト３０は、チャンバ１０内でサセプタ２０を下方から支持するものであり、図３（Ｂ）に示すように、支柱３２と、３本の第１アーム３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃと、３本の第２アーム３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃと、３本の支持ピン３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃとを有する。支柱３２は、サセプタの中心とほぼ同軸上に配置される。

第１アーム３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、支柱３２からサセプタ２０の周縁部下方に放射状に延び、それぞれ鉛直方向に貫通する第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを有する。また、第２アーム３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃは、支柱３２からサセプタ２０の周縁部下方に放射状に、かつ、それぞれ第１アーム３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの上方に延び、それぞれ鉛直方向に貫通する第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを有する。なお、本明細書において「サセプタの周縁部」とは、サセプタ中心からサセプタ半径の８０％以上外側の領域を意味する。支持ピン３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは、それぞれ上下方向が重なる第１アーム３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ及び第２アーム３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの先端同士を連結し、サセプタ２０を直接支持する。すなわち、支持ピン３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは、サセプタの裏面周縁部を支持する。第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃと第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃとは、それぞれ上下方向の同じ位置に設けられ、やはり後述するリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃがそれぞれ挿通される。本実施形態の特徴的部分は、このようなサセプタサポートシャフト３０の構造であり、その技術的意義は後述する。

サセプタサポートシャフト１０３は、石英（ビッカース硬度1,103kgf/mm²）で構成することが望ましく、特に合成石英で構成することが望ましい。ただし、支持ピン３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃの先端部分は、サセプタ２０と同じ炭化ケイ素で構成することが好ましい。

（リフトピン）
図４（Ａ）に示すように、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、サセプタ２０の貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃにそれぞれ挿通される直胴部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃと、該直胴部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ及び貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃよりも太径の上端部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと、下端部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃとをそれぞれ有する。リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、第１アームの第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ、第２アームの第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ、及びサセプタ２０の貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ内にそれぞれ挿通される。リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、後述の昇降シャフト５０によって、上下方向に昇降されることにより、上端部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃで半導体ウェーハＷ（半径５０％以上の裏面部領域）を支持しながら半導体ウェーハＷをサセプタ２０上に着脱させることができる。この動作についても詳細は後述する。リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、サセプタ２０と同様に、カーボングラファイト基材に炭化ケイ素を被覆してなるのが一般的である。

（昇降シャフト）
図４（Ｂ）に示すように、昇降シャフト５０は、サセプタサポートシャフト３０の主柱３２を収容する中空を区画し、この主柱３２と回転軸を共有する主柱５２と、この主柱５２の先端で分岐する３本の支柱５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとを有し、これら支柱５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの先端部でリフトピンの下端部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃをそれぞれ支持する。昇降シャフト５０は石英で構成されることが好ましい。昇降シャフト５０が、サセプタサポートシャフト３０の主柱３２に沿って上下動することにより、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを昇降させることができる。

（加熱ランプ）
加熱ランプ１４は、チャンバ１０の上側領域および下側領域に配置され、一般に、昇降温速度が速く、温度制御性に優れた、ハロゲンランプや赤外ランプが用いられる。

（エピタキシャルウェーハの製造手順）
次に、チャンバ１０内への半導体ウェーハＷの搬入、半導体ウェーハＷへのエピタキシャル膜の気相成長、及び製造されたエピタキシャルウェーハのチャンバ１０外への搬出の一連の動作を、図１及び図２を適宜参照して説明する。

チャンバ１０内に搬入した半導体ウェーハＷは、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（図１及び図２において４０Ｂは図示せず）をサセプタ２０の上方に向けて移動し、リフトピンの上端部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを半導体ウェーハＷの裏面に当接させて半導体ウェーハＷをリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃで一旦支持する。リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの上昇移動は、これらの下端部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを支持する昇降シャフト５０の上昇移動を介して行う。

次いで、サセプタサポートシャフト３０を上昇させることで、サセプタ２０を半導体ウェーハＷの位置まで移動し、半導体ウェーハＷをサセプタ２０上に載置する。この状態において、リフトピンの上端部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、サセプタの貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ内に収められる。その後、加熱ランプ１４により半導体ウェーハＷを１０００℃以上の温度に加熱する一方、ガス供給口１５からチャンバ１０内に反応ガスを供給して、所定の厚さのエピタキシャル膜を気相成長させて、エピタキシャルウェーハを製造する。気相成長中は、主柱３２を回転軸としてサセプタサポートシャフト３０を回転させることで、サセプタ２０及びその上の半導体ウェーハＷを回転させる。

その後、サセプタサポートシャフト３０を下降させることで、サセプタ２０を下降させる。この下降は、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが昇降シャフト５０に支持されサセプタ２０から突出する位置まで行い、製造後のエピタキシャルウェーハをリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃにて支持しておく。そして、チャンバ１０内に図示しない搬送ブレードを導入し、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを下降して搬送ブレード上にエピタキシャルウェーハを載置する。こうして、エピタキシャルウェーハをリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃから搬送ブレードに受け渡す。その後、搬送ブレードとともにエピタキシャルウェーハをチャンバ１０外へ搬出する。

本実施形態では、第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃと第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃとがそれぞれ上下方向の同じ位置に設けられ、つまり孔中心が鉛直方向に一致し、ここにリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃがそれぞれ挿通される。そして、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの昇降運動の際に、これらは第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを区画する壁面と摺動する。このように、上下方向の重なる位置にアームが複数本あることによって、従来のように上下方向に１本のアームのみがある場合に比べて、リフトピンの安定した昇降運動が実現できる。

その結果、搬送温度（600〜900℃）において、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが昇降運動の際にサセプタの貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを区画する壁面とは摺動しなくなる。その結果、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃからの発塵を抑えることができ、エピタキシャル膜の品質を向上させることができる。また、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが安定して昇降するため、リフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが当接することにより生じるエピタキシャルウェーハ裏面のピンマークの程度が抑制される。

また、アームを上下方向の重なる位置に複数本設けたことで、サセプタサポートシャフト３０の強度も向上し、熱変形が抑制される。その結果、サセプタ２０の回転時（気相成長時）のサセプタ２０の波打ちや偏心が抑制され、エピタキシャル膜の膜厚均一性が向上する。

リフトピンとサセプタの貫通孔を区画する壁面との摺動を防ぐために、サセプタの貫通孔の孔径を十分に大きくすることも考えられる。しかし、その場合、サセプタから半導体ウェーハへの熱伝達が阻害され、エピタキシャル膜の膜厚の均一性が損なわれる。そのため本実施形態では、サセプタの貫通孔の孔径を過度に大きくせずに、例えば、サセプタの貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの孔径とリフトピンの直胴部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃの周径との差を０．５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下と設定することが好ましい。

そして、気相成長時（高温状態）で鉛直方向に対するリフトピンの上下方向の傾きを低減するために、サセプタ２０とサセプタサポートシャフト３０との熱膨張係数の差を考慮した設計とすることが望ましい。具体的には、気相成長前（常温状態）において、サセプタサポートシャフトの第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの中心位置を、サセプタの貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの中心位置よりも０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の範囲内で外方に位置させることが好ましい。換言すると、サセプタの中心から貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの中心までの距離よりも、支柱の中心から第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの中心までの距離を、０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の範囲内で長くすることが好ましい。その結果、気相成長時（高温状態）には、サセプタサポートシャフトの第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの中心位置と、サセプタの貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの中心位置とは、鉛直方向にほぼ一致するため、リフトピンの鉛直方向に対する傾きを０．８度以下とすることができ、サセプタの貫通孔を区画する壁面とリフトピンとの摺動をより確実に防止することができる。

また、リフトピンの鉛直方向に対する傾きを低減させる観点からは、サセプタサセプタサポートシャフトの第１貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び第２貫通孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの孔径とリフトピンの直胴部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃの周径との差は、０．５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、図５に示すように、第１貫通孔３５Ａ及び第２貫通孔３７Ａの位置において、第１アーム３４Ａの下面から第２アーム３６Ａの上面までの距離Ｄは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。距離Ｄが１０ｍｍ未満の場合、リフトピンの昇降を鉛直方向に規制する機能が十分に得られない可能性がある。距離Ｄが３０ｍｍを超えると、エピタキシャル成長処理中、サセプタと接触する支持ピン３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃの長さ、およびリフトピン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの長さが長尺化してしまい、サセプタから支持ピンやリフトピンへの熱伝導量が増大してサセプタの均熱化を阻害し、成長させるエピタキシャル膜厚が不均一化するおそれがある。

上記本実施形態では、上下方向の重なる位置に２本のアームを設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、３本以上設けてもよい。また、支柱３２から分岐する方向には、等間隔に３本のアームを延在させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、４本以上分岐させてもよい。

（発明例）
図１〜５に示したエピタキシャル成長装置を用いて、上記した手順に従って、エピタキシャルシリコンウェーハを製造した。ここで、サセプタは、カーボン基材の表面にＳｉＣコートしたものを用いた。また、エピタキシャルウェーハの基板としては、ボロンドープされた直径３００ｍｍのシリコンウェーハを用いた。

エピタキシャルウェーハの製造は、まず、原料ソースガスであるトリクロロシランガスを温度１１５０℃にて供給し、サセプタの表面に対してシリコンコートを施した。次いで、シリコンウェーハをチャンバ内に導入し、リフトピンを用いてサセプタ上に載置した。続いて、１１５０℃にて、水素ガスを供給し、水素ベークを行った後、１１５０℃にて、シリコンのエピタキシャル膜を４μｍ成長させてエピタキシャルシリコンウェーハを得た。同一条件で１００枚のエピタキシャルシリコンウェーハを製造した。ここで、原料ソースガスとしてはトリクロロシランガスを用い、また、ドーパントガスとしてジボランガス、キャリアガスとして水素ガスを用いた。

気相成長時のリフトピンの鉛直方向に対する傾きが０．６度となるように、サセプタサポートシャフトの第１貫通孔及び第２貫通孔の孔径及び位置を設定した。また、第１アームの下面から第２アームの上面までの距離Ｄは、３０ｍｍとした。

（比較例）
図６に示したエピタキシャル成長装置を用いて、発明例と同じ条件で１００枚のエピタキシャルシリコンウェーハを製造した。

［表面品質］
発明例及び比較例で製造したエピタキシャルウェーハについて、表面検査装置（KLA-Tencor社製：Surfscan SP-2）を用いて、ＤＣＯモード（Dark Field Composite Obliqueモード）でエピタキシャル膜表面を観察し、直径が０．２５μｍ以上のＬＰＤ（Light Point Defect）の個数を調べた。この測定結果によって、発塵によるパーティクルの発生状況を評価することができる。その結果、比較例では０．２２個／ウェーハであったのに対して、発明例では０．１０個／ウェーハと、減少していた。

［裏面品質］
発明例及び比較例で製造したエピタキシャルウェーハについて、表面検査装置（KLA-Tencor社製：Surfscan SP-2）を用いて、ＤＣＯモードで裏面を観察し、リフトピン当接領域における、レーザー反射の設定値以上の散乱強度を有する領域の面積（ピンマーク強度）を測定し、エピタキシャルウェーハ裏面のリフトピン起因の疵付きを評価した。その結果、比較例では平均０．７２ｍｍ^２であったのに対して、発明例では平均０．５８ｍｍ^２と、減少していた。

本発明は、リフトピンの安定した昇降運動を実現できるサセプタサポートシャフト及びエピタキシャル成長装置を提供するので、エピタキシャル半導体ウェーハを製造に好適に適用できる。

１００ エピタキシャル成長装置
１０ チャンバ
１１ 上部ドーム
１２ 下部ドーム
１３ ドーム取付体
１４ 加熱ランプ
１５ ガス供給口
１６ ガス排出口
２０ サセプタ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 貫通孔
３０ サセプタサポートシャフト
３２ 主柱
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ 第１アーム
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ 第１貫通孔
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ 第２アーム
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ 第２貫通孔
３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ 支持ピン
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ リフトピン
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ 上端部（頭部）
４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ 直胴部
４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ 下端部
５０ 昇降シャフト
５２ 主柱
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ 支柱
Ｗ 半導体ウェーハ

Claims (4)

1. 半導体ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるエピタキシャル成長装置であって、
   チャンバと、
   ３以上の貫通孔を有し、前記チャンバの内部で前記半導体ウェーハを載置するサセプタと、
   前記サセプタを下方から支持するサセプタサポートシャフトであって、
   前記サセプタの中心とほぼ同軸上に配置される主柱と、
   前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に延び、第１貫通孔を有する３本以上の第１アームと、
   前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に、かつ、前記第１アームの上方に延び、第２貫通孔を有する、前記第１アームの本数と同じ数の第２アームと、
   上下方向が重なる前記第１アーム及び前記第２アームの先端同士を連結し、前記サセプタを直接支持する、前記第１アームの本数と同じ数の支持ピンと、
   を有するサセプタサポートシャフトと、
   上端部及び下端部を有し、前記サセプタの前記貫通孔内に挿通され、上下方向に昇降されることにより、前記上端部で前記半導体ウェーハを支持しながら前記半導体ウェーハを前記サセプタ上に着脱させる、３本以上のリフトピンと、
   前記リフトピンの下端部を支持しながら前記リフトピンを昇降させる昇降シャフトと、
   を有し、それぞれの前記リフトピンが、上下方向が重なる前記第１アームの前記第１貫通孔及び前記第２アームの前記第２貫通孔にも挿通されることを特徴とするエピタキシャル成長装置。
2. 前記リフトピンの鉛直方向に対する傾きが０．８度以下となるように、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の孔径及び位置を設定する請求項１に記載のエピタキシャル成長装置。
3. 前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の位置において、前記第１アームの下面から前記第２アームの上面までの距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のエピタキシャル成長装置。
4. サセプタに載置した半導体ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるエピタキシャル成長装置内で、前記サセプタを下方から支持するサセプタサポートシャフトであって、
   前記サセプタの中心とほぼ同軸上に配置される主柱と、
   前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に延び、第１貫通孔を有する３本以上の第１アームと、
   前記支柱から前記サセプタの周縁部下方に放射状に、かつ、前記第１アームの上方に延び、第２貫通孔を有する、前記第１アームの本数と同じ数の第２アームと、
   上下方向が重なる前記第１アーム及び前記第２アームの先端同士を連結し、前記サセプタを直接支持する、前記第１アームの本数と同じ数の支持ピンと、
   を有し、
   上下方向が重なる前記第１アーム及び前記第２アームに設けられた前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔が、上下方向の同じ位置に設けられることを特徴とするサセプタサポートシャフト。