JP2016225445A - Epitaxial growth device, method for manufacturing epitaxial wafer, and lift pin for epitaxial growth device - Google Patents

Epitaxial growth device, method for manufacturing epitaxial wafer, and lift pin for epitaxial growth device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lift pin for an epitaxial growth device capable of reducing generation of defects on a rear surface of an epitaxial silicon wafer and adhesion of particles to a surface of the wafer.SOLUTION: An epitaxial growth device comprises a support shaft including a susceptor 4 mounted with a silicon wafer W and a support arm 17b supporting the susceptor 4 from below, and a lift pin 15 inserted into both through holes 4h and 17h provided in the susceptor and the support arm 17b and movably disposed in a vertical direction. This device attaches and detaches the silicon wafer W to and from the susceptor 4 by elevating and lowering the lift pin 15. At least a surface layer region of the lift pin 15 is composed of a material having lower hardness than the susceptor 4. A lower region 15c in a straight body part of the lift pin 15 passing in the through hole 17h of the support arm 17b is provided with a lost part for reducing an area which can come into contact with the support arm 17b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、エピタキシャル成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャル成長装置用リフトピンに関し、特に、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を低減できるエピタキシャル成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャル成長装置用リフトピンに関するものである。   The present invention relates to an epitaxial growth apparatus, an epitaxial wafer manufacturing method, and a lift pin for an epitaxial growth apparatus, and more particularly to an epitaxial growth apparatus capable of reducing the generation of wrinkles on the back surface of an epitaxial silicon wafer and reducing the adhesion of particles to the wafer surface. The present invention relates to a manufacturing method and a lift pin for an epitaxial growth apparatus.

一般に、シリコンウェーハは、チョクラルスキー(Czochralski、CZ)法等により単結晶シリコンを育成し、該シリコン単結晶をブロックに切断した後、薄くスライスし、平面研削(ラッピング)工程、エッチング工程および鏡面研磨(ポリッシング)工程を経て最終洗浄することにより得られる。その後、各種品質検査を行って異常が確認されなければ製品として出荷される。   In general, silicon wafers are grown by growing single crystal silicon by the Czochralski (CZchralski, CZ) method, etc., cutting the silicon single crystal into blocks, slicing it thinly, surface grinding (lapping) process, etching process and mirror surface It is obtained by final cleaning through a polishing (polishing) step. After that, various quality inspections are performed and if no abnormality is confirmed, the product is shipped as a product.

ここで、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、前記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ウェーハを製造する。   Here, when crystal integrity is more demanded or when a multilayer structure having different resistivity is required, a single crystal silicon thin film is vapor-phase grown (epitaxially grown) on the silicon wafer. To manufacture.

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1を参照して説明する。図1に示すように、エピタキシャル成長装置100は、上部ドーム11、下部ドーム12およびドーム取付体13に囲まれたチャンバー2を有する。このチャンバー2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31及びガス排出口32が設けられる。   For manufacturing an epitaxial wafer, for example, a single wafer epitaxial growth apparatus is used. Here, a general single wafer epitaxial growth apparatus will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the epitaxial growth apparatus 100 has a chamber 2 surrounded by an upper dome 11, a lower dome 12, and a dome mounting body 13. The chamber 2 is provided with a gas supply port 31 and a gas discharge port 32 for supplying and discharging a reaction gas at positions opposite to the side surfaces.

一方、チャンバー2内には、シリコンウェーハWが載置されるサセプタ4が配置される。サセプタ4は、回転可能な主柱7aに連結された支持アーム7bによってその下面の外周部が嵌合支持され、支持アーム7bとともに回転する。また、サセプタ4および支持アーム7bには、シリコンウェーハWの昇降を行うためのリフトピン5を通過させる貫通孔4hおよび7hが形成されている。また、リフトピン5は、その基端を昇降シャフト6により支持されて昇降される。   On the other hand, a susceptor 4 on which the silicon wafer W is placed is disposed in the chamber 2. The outer periphery of the lower surface of the susceptor 4 is supported by a support arm 7b connected to a rotatable main column 7a, and rotates together with the support arm 7b. The susceptor 4 and the support arm 7b are formed with through holes 4h and 7h through which lift pins 5 for moving the silicon wafer W up and down are passed. The lift pin 5 is lifted and lowered with its base end supported by the lift shaft 6.

すなわち、チャンバー2内に導入したシリコンウェーハWは、サセプタ4の貫通孔4hおよび支持アーム7bの貫通孔7hに挿通したリフトピン5をサセプタ4の上方に向けて移動し、リフトピン5の頭部をシリコンウェーハWの裏面に当接させてシリコンウェーハWをリフトピン5で一旦支持する。ここで、前記リフトピン5の上昇移動は、該リフトピン5の基端を支持する昇降シャフト6の上昇移動を介して行う。   That is, the silicon wafer W introduced into the chamber 2 moves the lift pins 5 inserted through the through holes 4h of the susceptor 4 and the through holes 7h of the support arm 7b toward the upper side of the susceptor 4, and the head of the lift pins 5 is moved to the silicon. The silicon wafer W is temporarily supported by lift pins 5 while being brought into contact with the back surface of the wafer W. Here, the upward movement of the lift pin 5 is performed through the upward movement of the lift shaft 6 that supports the base end of the lift pin 5.

次いで、前記サセプタ4を支持する支持シャフト7を上昇させてサセプタ4をシリコンウェーハWの位置まで移動し、シリコンウェーハWをサセプタ4上に載置する。この状態において、リフトピン5の頭部は、サセプタ4の貫通孔4hの拡径部(図示せず)内に収められる。かように、シリコンウェーハWをサセプタ4上に載置し、例えばサセプタ4の上方および下方に配置した複数台の加熱ランプ14によりシリコンウェーハWを1000℃以上の温度に加熱する一方、エピタキシャル膜形成室2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成長させてエピタキシャルウェーハを製造する。   Next, the support shaft 7 that supports the susceptor 4 is raised to move the susceptor 4 to the position of the silicon wafer W, and the silicon wafer W is placed on the susceptor 4. In this state, the head of the lift pin 5 is accommodated in the enlarged diameter portion (not shown) of the through hole 4 h of the susceptor 4. As described above, the silicon wafer W is placed on the susceptor 4 and, for example, the silicon wafer W is heated to a temperature of 1000 ° C. or more by a plurality of heating lamps 14 disposed above and below the susceptor 4 while forming an epitaxial film. A reactive gas is supplied into the chamber 2 to grow an epitaxial film having a predetermined thickness to manufacture an epitaxial wafer.

その後、支持アーム7bの下降によってサセプタ4を下降する。この下降は、リフトピン5が昇降シャフト6に支持されサセプタ4から突出する位置まで行い、シリコンウェーハWをリフトピン5にて支持しておく。そして、チャンバー2内に図示しない搬送ブレードを導入し、リフトピン5を下降して搬送ブレード上にシリコンウェーハWを載置することにより、シリコンウェーハWをリフトピン5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シリコンウェーハWを成長装置100から退出させる。   Thereafter, the susceptor 4 is lowered by the lowering of the support arm 7b. This lowering is performed until the lift pins 5 are supported by the lift shaft 6 and protrude from the susceptor 4, and the silicon wafer W is supported by the lift pins 5. Then, a transfer blade (not shown) is introduced into the chamber 2, the lift pin 5 is lowered, and the silicon wafer W is placed on the transfer blade, whereby the silicon wafer W is transferred from the lift pin 5 to the transfer blade. Thereafter, the silicon wafer W is withdrawn from the growth apparatus 100 together with the transfer blade.

近年の半導体デバイスの微細化・高集積化に伴って、結晶欠陥やウェーハの表面に付着したパーティクルの低減が要求されている。こうした背景の下、特許文献1には、リフトピンが摺動して生じる摩耗分に注目し、リフトピンおよびサセプタの表面を炭化シリコン(SiC)で形成し、サセプタと接触するリフトピンの領域を研磨して0.2μmから5μmの表面粗さとすることにより、エピタキシャル成長中に生じるパーティクルの付着や結晶欠陥の形成を低減できることが記載されている。   With the recent miniaturization and high integration of semiconductor devices, reduction of crystal defects and particles adhering to the wafer surface is required. Against this background, Patent Document 1 focuses on the wear caused by the sliding of the lift pins, forms the surfaces of the lift pins and the susceptor with silicon carbide (SiC), and polishes the region of the lift pins that are in contact with the susceptor. It is described that by setting the surface roughness to 0.2 μm to 5 μm, particle adhesion and crystal defect formation that occur during epitaxial growth can be reduced.

特開2002−299260号公報JP 2002-299260 A

特許文献1に記載された発明では、リフトピン表面の材質がSiCで構成されることから、リフトピン昇降時にリフトピンの頂部と接するウェーハの裏面部位において、接触疵が発生してしまう問題がある。
すなわち、特許文献1に記載される発明に限らず、一般的に、サセプタ4は、耐熱性および耐酸性の観点から、カーボン基材をSiCで被覆したもの、あるいは基材そのものをSiC製としたもの等が用いられ、リフトピンも同様にカーボン基材をSiCで被覆したもの、あるいは基材そのものをSiC製としたものが用いられている。
In the invention described in Patent Document 1, since the material of the lift pin surface is composed of SiC, there is a problem that contact wrinkles occur at the back surface portion of the wafer that contacts the top of the lift pin when the lift pin is raised and lowered.
That is, not only the invention described in Patent Document 1, but generally, the susceptor 4 is a carbon substrate coated with SiC, or the substrate itself is made of SiC from the viewpoint of heat resistance and acid resistance. In the same manner, a lift pin is used in which a carbon base material is coated with SiC, or the base material itself is made of SiC.

しかし、SiCは耐熱性・耐酸性に優れるものの、その硬度は高いため、SiC製のリフトピンを用いた場合、リフトピン5の先端部とシリコンウェーハWの裏面とが接触した際に、ウェーハWの裏面に接触疵や接触痕を発生させてしまう問題がある。現況の高集積化デバイスにおいては、シリコンウェーハWの裏面とリフトピン5との接触によるウェーハW裏面への接触疵を可及的に低減することが希求される状況下にあり、裏面疵が低減されたエピタキシャルシリコンウェーハの提供が必要とされる。   However, although SiC is excellent in heat resistance and acid resistance, its hardness is high. Therefore, when a lift pin made of SiC is used, when the tip of the lift pin 5 comes into contact with the back surface of the silicon wafer W, the back surface of the wafer W There is a problem of generating contact wrinkles and contact marks. In the current highly integrated device, there is a demand for reducing contact wrinkles on the back surface of the wafer W due to contact between the back surface of the silicon wafer W and the lift pins 5 as much as possible. There is a need to provide an epitaxial silicon wafer.

本発明の目的は、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を低減できるエピタキシャル成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャル成長装置用リフトピンを提案することにある。   An object of the present invention is to propose an epitaxial growth apparatus, an epitaxial wafer manufacturing method, and a lift pin for an epitaxial growth apparatus that can reduce the generation of wrinkles on the back surface of the epitaxial silicon wafer and reduce the adhesion of particles to the wafer surface.

発明者は、リフトピン5の材質をSiCよりも硬度が低い材質で構成することにより、シリコンウェーハ裏面への疵発生を低減させるとともに、リフトピン5の表面粗さを調整することにより、パーティクルの発塵を低減させることを想起し、様々な実験を重ねたところ、以下の知見を得た。   The inventor reduces the generation of wrinkles on the back surface of the silicon wafer by configuring the material of the lift pins 5 with a material whose hardness is lower than that of SiC, and adjusts the surface roughness of the lift pins 5 to thereby generate particles. As a result of various experiments, the following knowledge was obtained.

まず、サセプタ4よりも硬度が低い材質でリフトピン5を作製してエピタキシャル成長処理を行ったところ、シリコンウェーハWの裏面への接触疵の発生を大幅に低減できることが確認されたが、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量が増加することが確認された。   First, when lift pins 5 were made of a material having a hardness lower than that of the susceptor 4 and epitaxial growth processing was performed, it was confirmed that the generation of contact flaws on the back surface of the silicon wafer W can be significantly reduced. It was confirmed that the adhesion amount of particles increased.

発明者は、ウェーハ表面にパーティクルが付着する原因は、サセプタ4とリフトピン5との接触によるパーティクルの発生が原因と推察し、サセプタ4と接触する領域の表面粗さをできるだけ小さくした平坦性に優れるリフトピン5を使用して実験を行った。その結果、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量の低減効果は確認されたが、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量が急激に増加する異常現象が度々発生することが新たに確認された。   The inventor presumes that the particles adhere to the wafer surface due to the generation of particles due to the contact between the susceptor 4 and the lift pins 5, and the surface roughness in the region in contact with the susceptor 4 is made as small as possible. Experiments were performed using lift pins 5. As a result, the effect of reducing the amount of adhered particles on the wafer surface was confirmed, but it was newly confirmed that an abnormal phenomenon in which the amount of adhered particles on the wafer surface suddenly increases frequently occurs.

このパーティクルの急激な増加は突発的に発生することから、エピタキシャル成長処理中に、何らしかのトラブルが発生していることが予想される。このため、発明者は、エピタキシャル成長処理中に、リフトピン5の昇降動作が正常に行われているとどうかの確認を行った。具体的には、チャンバー2を開放した状態で原料ガスなどは流さずに、室温のサセプタ4上にシリコンウェーハWを載置した状態で、昇降シャフト6を駆動してリフトピン5を上下に昇降させる操作を繰り返して行い、リフトピン5の昇降動作を目視で確認する実験を行った。   Since this sudden increase in particles occurs suddenly, it is expected that some trouble has occurred during the epitaxial growth process. For this reason, the inventor confirmed whether the raising / lowering operation | movement of the lift pin 5 was normally performed during the epitaxial growth process. Specifically, with the chamber 2 opened, the source gas or the like is not flowed, and the silicon wafer W is placed on the susceptor 4 at room temperature, and the lift shaft 5 is driven to lift the lift pins 5 up and down. The experiment was performed by repeating the operation and visually confirming the lifting and lowering operation of the lift pins 5.

その結果、昇降シャフト6を下降させてリフトピン5を下方に降した際、一部のリフトピン5が支持アーム7bの貫通孔4h内で引っかかり、リフトピン5が下がりきらず、その後、引っかかりが開放されてリフトピン5が下方に勢いよく落ちる現象が確認された。   As a result, when the lift shaft 6 is lowered and the lift pins 5 are lowered downward, some of the lift pins 5 are caught in the through holes 4h of the support arm 7b, and the lift pins 5 are not lowered, and thereafter the catch is released and the lift pins are released. It was confirmed that 5 fell down vigorously.

おそらく、エピタキシャル成長処理中も、このリフトピン5が落ちるという異常動作が発生しているものと推察され、このリフトピン5の落下現象により、リフトピン5とサセプタ4との接触により発生した粉塵がサセプタ4より上方に舞い上げられてしまい、シリコンウェーハWの表面に回り込むパーティクル量を突発的に増大させているものと推測される。   It is presumed that an abnormal operation in which the lift pin 5 falls during the epitaxial growth process, and the dust generated by the contact between the lift pin 5 and the susceptor 4 due to the drop phenomenon of the lift pin 5 is located above the susceptor 4. Therefore, it is presumed that the amount of particles that wrap around the surface of the silicon wafer W is suddenly increased.

そこで、発明者は、リフトピン5と支持アーム7bとの引っかかりを抑制してウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制できる方途について鋭意検討した結果、支持アームの貫通孔内を通過するリフトピンの領域に、支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を設けることが有効であることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。   Therefore, as a result of earnestly examining the way in which the sticking of the lift pins 5 and the support arms 7b can be suppressed to suppress the adhesion of particles to the wafer surface, the inventor in the region of the lift pins passing through the through holes of the support arms, The present inventors have found that it is effective to provide a deficient portion that reduces the area that can be brought into contact with the support arm, and have completed the present invention.

本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)チャンバーの内部に、シリコンウェーハを載置するサセプタと、該サセプタを下方から支持し、前記サセプタの中心と同軸上に位置する支柱と該支柱から放射状に延びる支持アームとを有する支持シャフトと、前記サセプタに設けられた貫通孔および前記支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通されて鉛直方向に移動自在に配設された、リフトピンとを備え、該リフトピンを昇降させて前記シリコンウェーハを前記サセプタ上に脱着させるエピタキシャル成長装置において、前記リフトピンの少なくともその表層域は前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ前記支持アームの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を設けたことを特徴とするエピタキシャル成長装置。
The gist of the present invention is as follows.
(1) A support shaft having a susceptor for placing a silicon wafer inside the chamber, a support that supports the susceptor from below, a support that is coaxial with the center of the susceptor, and a support arm that extends radially from the support. And a lift pin that is inserted through both of the through hole provided in the susceptor and the through hole provided in the support arm and is movably disposed in the vertical direction. In the epitaxial growth apparatus for desorbing a wafer on the susceptor, at least a surface layer region of the lift pin is made of a material having a hardness lower than that of the susceptor, and passes through the through hole of the support arm, and a lower part of the straight body portion of the lift pin An epitaxy characterized in that a defect portion for reducing an area that can contact the support arm is provided in the region. Shall growth apparatus.

(2)前記低減された面積の割合が全体の20%以上50%以下である、前記(1)に記載のエピタキシャル成長装置。 (2) The epitaxial growth apparatus according to (1), wherein the ratio of the reduced area is 20% or more and 50% or less of the whole.

(3)前記リフトピンは少なくともその表層域がガラス状カーボンからなり、前記サセプタは少なくともその表層域が炭化水素(SiC)からなり、前記支持アームは石英からなる、前記(1)または(2)に記載のエピタキシャル成長装置。 (3) In the above (1) or (2), the lift pin has at least a surface region made of glassy carbon, the susceptor has at least a surface region made of hydrocarbon (SiC), and the support arm is made of quartz. The epitaxial growth apparatus described.

(4)前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の少なくとも一方の算術平均粗さが0.1μm以上0.3μm以下である、前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。 (4) Arithmetic mean roughness of at least one of the upper body region of the lift pin passing through the through hole of the susceptor and the wall surface defining the through hole of the susceptor is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less The epitaxial growth apparatus according to any one of (1) to (3).

(5)前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の双方の算術平均粗さが0.1μm以上0.3μm以下である、前記(4)に記載のエピタキシャル成長装置。 (5) The arithmetic average roughness of both the upper body region of the lift pin that passes through the through hole of the susceptor and the wall surface that defines the through hole of the susceptor is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less. The epitaxial growth apparatus according to (4).

(6)前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。 (6) The epitaxial growth apparatus according to any one of (1) to (5), wherein a lower end portion of the lift pin is rounded.

(7)前記(1)〜(6)に記載のエピタキシャル成長装置を用いてシリコンウェーハ上にエピタキシャル膜を成長させ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。 (7) A method for producing an epitaxial wafer, comprising growing an epitaxial film on a silicon wafer using the epitaxial growth apparatus according to any one of (1) to (6).

(8)シリコンウェーハ上にエピタキシャル層を気相成長させるエピタキシャル成長装置内に設置するサセプタに設けられた貫通孔および前記サセプタの下部を支持する支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通され、前記シリコンウェーハを前記エピタキシャル成長装置内に搬入する際または前記エピタキシャル成長装置から取り出す際に前記シリコンウェーハの裏面を支持して昇降されるリフトピンであって、少なくとも表層域が前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ前記支持アームの貫通孔内を通過する直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を有することを特徴とするエピタキシャル成長装置用リフトピン。 (8) Inserted into both a through hole provided in a susceptor installed in an epitaxial growth apparatus for vapor-phase growth of an epitaxial layer on a silicon wafer and a through hole provided in a support arm that supports a lower portion of the susceptor, A lift pin that supports and lifts the back surface of the silicon wafer when the silicon wafer is carried into the epitaxial growth apparatus or removed from the epitaxial growth apparatus, and at least the surface layer region is made of a material having a hardness lower than that of the susceptor. A lift pin for an epitaxial growth apparatus, further comprising: a deficient portion that reduces an area in contact with the support arm in a lower region of the straight body portion that passes through the through hole of the support arm.

(9)少なくとも表層域がガラス状カーボンからなる、前記(8)に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。 (9) The lift pin for an epitaxial growth apparatus according to (8), wherein at least the surface layer region is made of glassy carbon.

(10)前記サセプタの貫通孔内を通過する直胴部上部領域の表面粗さが0.1μm以上0.3μm以下である、前記(8)または(9)に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。 (10) The lift pin for an epitaxial growth apparatus according to (8) or (9), wherein the surface roughness of the upper portion of the straight body portion passing through the through hole of the susceptor is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less.

(11)前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、前記(8)〜(10)のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。 (11) The lift pin for an epitaxial growth apparatus according to any one of (8) to (10), wherein a lower end portion of the lift pin is rounded.

本発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制することができる。   According to the present invention, generation of wrinkles on the back surface of the epitaxial silicon wafer can be reduced, and adhesion of particles to the wafer surface can be suppressed.

一般的なエピタキシャル成長装置を示す図である。It is a figure which shows a general epitaxial growth apparatus. 本発明によるエピタキシャル成長装置を示す図である。It is a figure which shows the epitaxial growth apparatus by this invention. 本発明によるエピタキシャル成長装置におけるリフトピンの周辺領域を示す図である。It is a figure which shows the peripheral region of the lift pin in the epitaxial growth apparatus by this invention. 支持アームの貫通孔内を通過するリフトピンの領域(直胴部下部領域)に設けられた欠損部の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the defect | deletion part provided in the area | region (straight trunk | drum lower part area | region) of the lift pin which passes the inside of the through-hole of a support arm. 本発明による好適なエピタキシャル成長装置におけるリフトピンの周辺領域を示す図である。It is a figure which shows the peripheral region of the lift pin in the suitable epitaxial growth apparatus by this invention. 支持アームの貫通孔内を通過するリフトピンの領域(直胴部下部領域)における低減された面積の割合とリフトピンの昇降不具合発生率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio of the area reduced in the area | region (straight trunk | drum lower part area | region) of the lift pin which passes the inside of the through-hole of a support arm, and the raising / lowering malfunction occurrence rate of a lift pin. サセプタの貫通孔内を通過するリフトピンの領域(直胴部上部領域)の表面粗さとウェーハ1枚当たりのLPDの個数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the surface roughness of the area | region (straight trunk | drum upper part area | region) of the lift pin which passes the inside of the through-hole of a susceptor, and the number of LPD per wafer.

以下、図面を参照して、本発明について詳しく説明する。
図2は、本発明によるエピタキシャル成長装置1を示している。また、図3は、エピタキシャル成長装置1におけるリフトピン15の周辺領域を示している。なお、図1と同じ構成には同じ符号が付されており、説明を省略する。図2および3に示すように、本発明によるエピタキシャル成長装置1は、サセプタ4よりも硬度が低い材料、すなわち柔らかい材料で構成されたリフトピン15を有しており、このリフトピン15は、サセプタ4の貫通孔4hおよび支持アーム17bの貫通孔17hに挿通され、鉛直方向に移動自在に配設されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 shows an epitaxial growth apparatus 1 according to the present invention. FIG. 3 shows a peripheral region of the lift pins 15 in the epitaxial growth apparatus 1. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted. As shown in FIGS. 2 and 3, the epitaxial growth apparatus 1 according to the present invention has a lift pin 15 made of a material whose hardness is lower than that of the susceptor 4, that is, a soft material, and the lift pin 15 penetrates the susceptor 4. It is inserted through the hole 4h and the through hole 17h of the support arm 17b, and is arranged to be movable in the vertical direction.

図3に示すように、リフトピン15は、棒状の直胴部15aと、該直胴部15aおよび貫通孔4hより太径の頭部15bとを有しており、頭部15bがサセプタ4の貫通孔4hの拡径部4wに係合するように構成されている。なお、リフトピンは、棒状の直胴部の先端にシリコンウェーハを直接支持する頭部を有するものであれば、形状は限定する必要はなく、従って、図示の形状に限定されない。   As shown in FIG. 3, the lift pin 15 has a rod-shaped straight body portion 15a and a head portion 15b having a diameter larger than that of the straight body portion 15a and the through hole 4h. The head portion 15b penetrates the susceptor 4. It is comprised so that it may engage with the enlarged diameter part 4w of the hole 4h. The shape of the lift pin is not limited as long as it has a head portion that directly supports the silicon wafer at the tip of the rod-like straight body portion.

上述のように、リフトピン15は、サセプタ4よりも硬度が低い材料、すなわち柔らかい材料で構成する。これにより、ウェーハWの裏面への接触疵の発生を大幅に低減できる。リフトピン15は、具体的には、ガラス状カーボン、黒鉛、石英、窒化アルミニウム、フォルステライト、コージェライト、イットリア、ステアタイト等を用いることができる。中でも、ガラス状カーボンは成型加工に優れ、高純度かつ耐熱性、耐酸性に優れる。なお、リフトピン15全体を上記材料で構成する必要はなく、少なくともその表層域がサセプタの表面材質よりも柔らかい材料で構成されていればよい。例えば、SiC等の硬度が高い基材の表面に上記材料を被覆してリフトピン15を構成することができる。   As described above, the lift pin 15 is made of a material whose hardness is lower than that of the susceptor 4, that is, a soft material. Thereby, generation | occurrence | production of the contact flaw on the back surface of the wafer W can be reduced significantly. Specifically, glassy carbon, graphite, quartz, aluminum nitride, forsterite, cordierite, yttria, steatite, or the like can be used for the lift pin 15. Among these, glassy carbon is excellent in molding processing, and has high purity, heat resistance, and acid resistance. The entire lift pin 15 does not need to be made of the above-described material, and at least the surface layer region may be made of a material softer than the surface material of the susceptor. For example, the lift pin 15 can be configured by covering the surface of a base material having a high hardness such as SiC with the above material.

サセプタ4は、高純度かつ高温環境下での使用に耐え得る耐熱性、耐酸性の観点から、カーボン基材の表面をSiCで被覆したものや、基材そのものをSiC製としたもの等で構成するのが通例である。   The susceptor 4 is composed of a carbon substrate whose surface is covered with SiC or a substrate made of SiC from the viewpoint of heat resistance and acid resistance that can withstand use in a high purity and high temperature environment. It is customary to do this.

本発明においては、支持アーム17bの貫通孔17h内を通過するリフトピン15の直胴部15a上の領域(以下、「直胴部下部領域」と称する)15cに、支持アーム17bと接触可能な面積を低減する欠損部Dを設けることが肝要である。上述のように、リフトピン15をサセプタ4よりも柔らかい材料で構成した場合に、昇降シャフトを下降させてリフトピンを下方に降した際、一部のリフトピンが支持アームの貫通孔内で引っかかることが判明した。   In the present invention, an area that can contact the support arm 17b in a region 15c on the straight body portion 15a of the lift pin 15 that passes through the through-hole 17h of the support arm 17b (hereinafter referred to as a “straight body portion lower region”) 15c. It is important to provide a defect portion D that reduces the above. As described above, when the lift pins 15 are made of a material softer than the susceptor 4, it is found that some lift pins are caught in the through holes of the support arm when the lift shaft is lowered and the lift pins are lowered. did.

この原因は必ずしも明らかではないが、発明者は、以下のように考えている。すなわち、たとえば面粗さの低い透明板ガラス同士を合わせた場合と透明板ガラスとすりガラスを合わせた場合の接触面の摩擦はすりガラスのように一方が凹凸を持つ方が摩擦が小さくなり接触面のすべりが大きくなることと同じ効果があるためと考えられる。   Although this cause is not necessarily clear, the inventor thinks as follows. That is, for example, when the transparent glass sheets having low surface roughness are combined with each other and when the transparent glass sheet and the ground glass are combined, the friction of the contact surface is smaller when one side has unevenness like the ground glass, and the sliding of the contact surface is reduced. This is probably because it has the same effect as becoming larger.

そこで、本発明においては、支持アーム17bの貫通孔17h内を通過するリフトピン15の直胴部15a上の直胴部下部領域15cに、支持アーム17bと接触可能な面積を低減する欠損部Dを設けるこれにより、リフトピン15と支持アーム17bが接触する確率が低減されて、リフトピン15と支持アーム17との間で引っかかりが発生する確率が低減され、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制することができるのである。   Therefore, in the present invention, the missing portion D that reduces the area that can be contacted with the support arm 17b is formed in the straight body portion lower region 15c on the straight body portion 15a of the lift pin 15 that passes through the through hole 17h of the support arm 17b. As a result, the probability that the lift pin 15 and the support arm 17b come into contact with each other is reduced, the probability that the lift pin 15 and the support arm 17 are caught is reduced, and the adhesion of particles to the wafer surface is suppressed. It can be done.

ここで、欠損部Dは、支持アーム17bとの接触表面積が低減されればよく、その形状や数は限定されない。また、欠損部Dにより低減された面積の割合が全体の20%以上50%以下であることが好ましい。ここで、低減された面積の割合を全体の20%以上とすることにより、リフトピン15の昇降動作の不具合発生率を10%にまで低減することができる。また、上記不具合の発生率の低減効果が飽和すること、および加工コストの点から、低減された面積の割合を全体の50%以下とすることが好ましい。   Here, the shape and number of the deficient portions D are not limited as long as the contact surface area with the support arm 17b is reduced. Moreover, it is preferable that the ratio of the area reduced by the defect | deletion part D is 20 to 50% of the whole. Here, by setting the ratio of the reduced area to 20% or more of the whole, it is possible to reduce the failure occurrence rate of the lifting operation of the lift pins 15 to 10%. Moreover, it is preferable that the ratio of the reduced area shall be 50% or less of the whole from the point that the reduction effect of the said malfunction occurrence rate is saturated and the processing cost.

上記欠損部Dの具体例を図4に示す。図4(a)は、リフトピン15の直胴部下部領域15cにおいてリフトピン15の軸方向に延びる断面がコの字型の欠損部を示しており、図4(b)はリフトピン15の軸方向に延びる断面がV字型の欠損部Dを示している。また、図4(c)は、リフトピン15の移動部分15cの表面に設けられた円形のくぼみ状の欠損部Dを示しており、図4(d)はリフトピン15の軸に平行な平面で切り取られた欠損部Dを示している。   A specific example of the defect D is shown in FIG. FIG. 4A shows a missing portion having a U-shaped cross section extending in the axial direction of the lift pin 15 in the straight body lower region 15 c of the lift pin 15, and FIG. 4B shows the axial direction of the lift pin 15. The extending cross section shows a V-shaped defect portion D. FIG. 4 (c) shows a circular hollow-shaped defect portion D provided on the surface of the moving portion 15c of the lift pin 15, and FIG. 4 (d) is a cross section taken along a plane parallel to the axis of the lift pin 15. The missing part D is shown.

なお、本発明において、図5に示すように、サセプタ4の貫通孔4h内を通過するリフトピン15の直胴部上の領域(以下、「直胴部上部領域」と称する)15d、およびサセプタ4の貫通孔4hを区画する壁面4s、の少なくとも一方の表面粗さが0.1μm以上0.3μm以下であることが好ましい。本発明においては、リフトピン15をサセプタ4よりも柔らかい材料で構成するため、リフトピン15の直胴部上部領域15d、およびサセプタ4の貫通孔4hを区画する壁面4s、の少なくとも一方の表面粗さを0.3μm以下とすることにより、上記した発塵を抑制する効果を達成することができる。また、表面粗さを0.1μm以上とすることにより、加工コストが嵩むことなく発塵の発生を効果的に抑制することができる。   In the present invention, as shown in FIG. 5, a region on the straight body portion of the lift pin 15 that passes through the through-hole 4h of the susceptor 4 (hereinafter referred to as “straight body upper region”) 15d, and the susceptor 4 It is preferable that the surface roughness of at least one of the wall surfaces 4s partitioning the through holes 4h is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less. In the present invention, since the lift pin 15 is made of a material softer than the susceptor 4, the surface roughness of at least one of the straight body portion upper region 15d of the lift pin 15 and the wall surface 4s that defines the through hole 4h of the susceptor 4 is set. By setting it to 0.3 μm or less, the above-described effect of suppressing dust generation can be achieved. Moreover, by making the surface roughness 0.1 μm or more, generation of dust can be effectively suppressed without increasing the processing cost.

また、本発明において、リフトピン15の直胴部上部領域15d、およびサセプタ4の貫通孔4hを区画する壁面4s、の双方の表面粗さが0.1μm以上0.3μm以下であることが好ましい。これにより、発塵の抑制効果をより高めることができる。   In the present invention, it is preferable that the surface roughness of both the straight body upper region 15 d of the lift pin 15 and the wall surface 4 s defining the through hole 4 h of the susceptor 4 is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less. Thereby, the suppression effect of dust generation can be heightened more.

さらに、リフトピンの頭部15bの下面部は、サセプタ4の貫通孔4hの拡径部4wと接触するため、頭部15bの下面部の表面粗さは0.3μm以下にすることが好ましい。なお、「表面粗さ」とは、JIS B 0601(2001年)に規定の算術平均粗さRaを意味している。   Furthermore, since the lower surface portion of the head portion 15b of the lift pin is in contact with the enlarged diameter portion 4w of the through hole 4h of the susceptor 4, the surface roughness of the lower surface portion of the head portion 15b is preferably 0.3 μm or less. The “surface roughness” means the arithmetic average roughness Ra defined in JIS B 0601 (2001).

さらに、本発明において、リフトピン15の下端部が丸み加工されていることが好ましい。上述のように、リフトピン15は、サセプタ4の貫通孔4hおよび支持アーム17bの貫通孔17hの双方に挿通されており、上下方向に移動可能に構成されている。その際、リフトピン15と貫通孔4hおよび17hとの間には、リフトピン15が貫通孔4hおよび17h内をスムーズに移動可能なように、わずかな隙間(クリアランス)が設けられている。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that the lower end portion of the lift pin 15 is rounded. As described above, the lift pin 15 is inserted into both the through hole 4h of the susceptor 4 and the through hole 17h of the support arm 17b, and is configured to be movable in the vertical direction. At that time, a slight gap (clearance) is provided between the lift pin 15 and the through holes 4h and 17h so that the lift pin 15 can smoothly move in the through holes 4h and 17h.

そのため、リフトピン15が昇降運動する際に、リフトピン15が傾斜して、リフトピン15が昇降運動する際の軌道から外れる場合があるが、リフトピン15の下端部に対して丸み加工を施して丸みを有するようにすることにより、リフトピン15の軌道を回復させることができ、軌道からの逸脱により生じたリフトピン15とサセプタ4との摺動による粉塵の発生を抑制できる。   For this reason, when the lift pin 15 moves up and down, the lift pin 15 may be inclined and may be out of the track when the lift pin 15 moves up and down. However, the lower end portion of the lift pin 15 is rounded to have a roundness. By doing so, the track of the lift pin 15 can be recovered, and generation of dust due to sliding between the lift pin 15 and the susceptor 4 caused by deviation from the track can be suppressed.

こうして、本発明により、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制することができる。   Thus, according to the present invention, generation of wrinkles on the back surface of the epitaxial silicon wafer can be reduced, and adhesion of particles to the wafer surface can be suppressed.

<リフトピンの作製>
表1に示す仕様のリフトピン(発明例1〜7および比較例)を作製した。その際、全てのリフトピンをガラス状カーボンで作製した。
<Production of lift pins>
Lift pins (Invention Examples 1 to 7 and Comparative Examples) having the specifications shown in Table 1 were produced. At that time, all lift pins were made of glassy carbon.

Figure 2016225445
Figure 2016225445

<リフトピン昇降不具合動作確認実験>
作製した発明例1〜7および比較例のリフトピンのそれぞれを、図2に示したエピタキシャル成長装置1に適用し、サセプタ上にシリコンウェーハWを載置した状態でリフトピンを昇降動作させた場合に、動作に不具合が発生するか否かを確認する動作確認実験を行った。この動作確認実験は、エピタキシャル成長装置1の上部ドーム11を開放した室温状態で行い、動作不具合発生の確認は目視で行った。昇降動作の回数は50回とし、往復の動作を1回としてカウントした。
<Experiment for confirming malfunction of lift pin lifting>
When each of the manufactured lift pins of Invention Examples 1 to 7 and Comparative Example is applied to the epitaxial growth apparatus 1 shown in FIG. 2 and the lift pins are moved up and down while the silicon wafer W is placed on the susceptor, the operation is performed. An operation confirmation experiment was conducted to confirm whether or not a failure occurred. This operation confirmation experiment was performed in a room temperature state where the upper dome 11 of the epitaxial growth apparatus 1 was opened, and the occurrence of an operation failure was confirmed visually. The number of lifting operations was 50, and the reciprocating operation was counted as one.

図6は、低減された直胴部下部領域の表面積の割合とリフトピンの昇降不具合発生率との関係を示している。図6から明らかなように、リフトピンの昇降不具合発生率は、低減される直胴部下部領域15cの表面積の割合が増加するにつれて減少し、10%以上の場合(発明例1〜7)には昇降不具合発生率が5%と十分に小さくなる。そして、低減された面積の割合が20%以上の場合(発明例2および3)には、昇降動作に不具合が発生しなかった。   FIG. 6 shows the relationship between the reduced surface area ratio of the straight body lower area and the occurrence rate of lifting pins. As is apparent from FIG. 6, the rate of occurrence of lift pin lifting / lowering defects decreases as the proportion of the surface area of the straight body lower region 15c to be reduced increases, and in the case of 10% or more (Invention Examples 1 to 7). The raising / lowering occurrence rate is sufficiently small at 5%. And when the ratio of the reduced area was 20% or more (Invention Examples 2 and 3), no problem occurred in the lifting operation.

<エピタキシャルウェーハ製造実験1>
発明例2および3、並びに比較例のリフトピンのそれぞれを図2に示したエピタキシャル成長装置1に適用して、エピタキシャルウェーハを製造した。ここで、サセプタ4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、ボロンがドープされた直径300mmのシリコンウェーハWを用いた。
<Epitaxial wafer manufacturing experiment 1>
Inventive examples 2 and 3 and the lift pins of the comparative example were applied to the epitaxial growth apparatus 1 shown in FIG. 2 to manufacture an epitaxial wafer. Here, as the susceptor 4, the surface of the carbon base material with SiC coating was used. Further, a silicon wafer W having a diameter of 300 mm doped with boron was used as the substrate of the epitaxial wafer.

エピタキシャルウェーハの製造は、まず、シリコンウェーハWをエピタキシャル成長装置1内に導入し、リフトピン15を用いてサセプタ4上に載置した。続いて、水素ガス雰囲気下で1150℃の温度で水素ベークを行った後、1150℃にて、シリコンウェーハWの表面上にシリコン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。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。エピタキシャルウェーハは、上記発明例および比較例のそれぞれに対して50枚ずつ製造した。   In manufacturing the epitaxial wafer, first, the silicon wafer W was introduced into the epitaxial growth apparatus 1 and placed on the susceptor 4 using the lift pins 15. Subsequently, after hydrogen baking was performed at a temperature of 1150 ° C. in a hydrogen gas atmosphere, a silicon epitaxial film was grown on the surface of the silicon wafer W by 4 μm at 1150 ° C. to obtain an epitaxial silicon wafer. Here, trichlorosilane gas was used as the source gas, diborane gas was used as the dopant gas, and hydrogen gas was used as the carrier gas. 50 epitaxial wafers were manufactured for each of the above invention examples and comparative examples.

<表面品質の評価>
得られたエピタキシャルウェーハについて、エピタキシャル層に形成されたエピタキシャル欠陥の数を評価した。具体的には、表面欠陥検査装置(KLA−Tencor社製:Surfscan SP−2)を用いてDWOモード(Dark Field Wide Obliqueモード:暗視野・ワイド・斜め入射モード)でエピタキシャル層表面を観察評価し、サイズ(直径)が0.25μm以上のLPD(Light Point Defect)の発生状況を調べた。この評価を、それぞれ50枚ずつ作製した発明例1および2、並びに比較例のウェーハに対して行い、ウェーハ1枚当たりのLPDの個数を求めた。その結果、直胴部下部領域の表面粗さが1μmを超える発明例2および3については、突発的なLPD増加の発生が確認されず、リフトピンの昇降動作に不具合が発生しなかったものと推認できる。これら発明例2および3については、製造された全てのエピタキシャルウェーハにおいて、観察されたLPDの個数は1個/wf以下であった。
<Evaluation of surface quality>
About the obtained epitaxial wafer, the number of the epitaxial defects formed in the epitaxial layer was evaluated. Specifically, the surface of the epitaxial layer was observed and evaluated in a DWO mode (Dark Field Wide Oblique mode: dark field / wide / oblique incidence mode) using a surface defect inspection apparatus (KLA-Tencor: Surfscan SP-2). The occurrence of LPD (Light Point Defect) having a size (diameter) of 0.25 μm or more was examined. This evaluation was performed on the wafers of Invention Examples 1 and 2 and Comparative Example, each of which was prepared 50 sheets, to determine the number of LPDs per wafer. As a result, in Invention Examples 2 and 3 in which the surface roughness of the lower portion of the straight body portion exceeds 1 μm, no sudden increase in LPD was confirmed, and it was assumed that no problems occurred in the lifting and lowering operations of the lift pins. it can. With respect to these inventive examples 2 and 3, the number of LPDs observed in all of the manufactured epitaxial wafers was 1 / wf or less.

これに対して、直胴部下部領域の表面粗さが1μm未満である比較例については、突発的なLPD増加の発生が確認され、リフトピンの昇降動作に不具合が発生したと推認できる。これら比較例について、観察されたLPDの個数が10個/wfを超えたエピタキシャルウェーハの枚数は、比較例では2枚であった。   On the other hand, in the comparative example in which the surface roughness of the lower portion of the straight body portion is less than 1 μm, it is confirmed that a sudden increase in LPD has been confirmed, and a problem has occurred in the lifting and lowering operation of the lift pins. For these comparative examples, the number of epitaxial wafers in which the number of LPDs observed exceeded 10 / wf was two in the comparative example.

<エピタキシャルウェーハ製造実験2>
発明例2および3、並びに比較例と同様に、発明例4〜7のリフトピンを、図2に示したエピタキシャル成長装置1に適用してエピタキシャルウェーハを製造した。ここで、製造条件は、発明例2および3、並びに比較例の場合と全て同じである。
<Epitaxial wafer manufacturing experiment 2>
Like the inventive examples 2 and 3, and the comparative example, the lift pins of the inventive examples 4 to 7 were applied to the epitaxial growth apparatus 1 shown in FIG. 2 to manufacture an epitaxial wafer. Here, the production conditions are the same as those in Invention Examples 2 and 3, and Comparative Example.

上記エピタキシャルウェーハの製造の際、発明例4〜7のいずれについても、リフトピン15の直胴部下部領域15cにおいて、図4(a)に示した断面がコの字型の欠損部Dを有しているため、突発的なLPD増加の発生は確認されなかった。図7は、発明例4〜7に対する、直胴部上部領域の表面粗さとウェーハ1枚当たりの平均LPDの個数との関係を示している。図7から、リフトピンの直胴部上部領域の表面粗さが0.3μm以下である発明例4(表面粗さ:0.15μm)、発明例5(表面粗さ:0.3μm)については、平均LPDの個数が1個/wf以下を達成しているのに対して、リフトピンの直胴部上部領域の表面粗さが0.3μmを超える発明例6(表面粗さ:0.5μm)および発明例7(表面粗さ:1μm)については、平均LPDの個数が1個/wf以下を達成できないことが分かる。   In the case of manufacturing the epitaxial wafer, in any of the inventive examples 4 to 7, in the straight body portion lower region 15c of the lift pin 15, the cross section shown in FIG. Therefore, no sudden increase in LPD was confirmed. FIG. 7 shows the relationship between the surface roughness of the upper portion of the straight body and the average number of LPDs per wafer for Invention Examples 4 to 7. From FIG. 7, the invention example 4 (surface roughness: 0.15 μm) and the invention example 5 (surface roughness: 0.3 μm) where the surface roughness of the upper region of the straight body of the lift pin is 0.3 μm or less, Inventive Example 6 (surface roughness: 0.5 μm) in which the surface roughness of the upper region of the straight body portion of the lift pin exceeds 0.3 μm while the average number of LPDs is 1 / wf or less As for Invention Example 7 (surface roughness: 1 μm), it can be seen that the average number of LPDs cannot be less than 1 / wf.

本発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を低減できるため、半導体ウェーハ製造業に有用である。   According to the present invention, generation of wrinkles on the back surface of the epitaxial silicon wafer can be reduced, and adhesion of particles to the wafer surface can be reduced, which is useful for the semiconductor wafer manufacturing industry.

1,100 エピタキシャル成長装置
2 チャンバー
4 サセプタ
4h,7h,17h 貫通孔
4s,17s 壁面
4w 拡径部
5,15 リフトピン
6 昇降シャフト
7 支持シャフト
7a,17a 主柱
7b,17b 支持アーム
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
15a 直胴部
15b 頭部
15c 直胴部下部領域
15d 直胴部上部領域
31 ガス供給口
32 ガス排出口
D 欠損部
W シリコンウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Epitaxial growth apparatus 2 Chamber 4 Susceptor 4h, 7h, 17h Through-hole 4s, 17s Wall surface 4w Expanded diameter part 5, 15 Lift pin 6 Lifting shaft 7 Support shaft 7a, 17a Main pillar 7b, 17b Support arm 11 Upper dome 12 Lower dome 13 Dome Mounting Body 14 Heating Lamp 15a Straight Body 15b Head 15c Straight Body Lower Area 15d Straight Body Upper Area 31 Gas Supply Port 32 Gas Discharge Port D Deficient Portion W Silicon Wafer

Claims (11)

チャンバーの内部に、シリコンウェーハを載置するサセプタと、該サセプタを下方から支持し、前記サセプタの中心と同軸上に位置する支柱と該支柱から放射状に延びる支持アームとを有する支持シャフトと、前記サセプタに設けられた貫通孔および前記支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通されて鉛直方向に移動自在に配設された、リフトピンとを備え、該リフトピンを昇降させて前記シリコンウェーハを前記サセプタ上に脱着させるエピタキシャル成長装置において、
前記リフトピンの少なくともその表層域は前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ
前記支持アームの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を設けたことを特徴とするエピタキシャル成長装置。
A support shaft having a susceptor on which a silicon wafer is placed inside the chamber; a support shaft supporting the susceptor from below; a support column positioned coaxially with the center of the susceptor; and a support arm extending radially from the support column; Lift pins inserted into both of the through holes provided in the susceptor and the through holes provided in the support arm and arranged to be movable in the vertical direction. The lift pins are moved up and down to move the silicon wafer. In an epitaxial growth apparatus for desorption on a susceptor,
At least the surface area of the lift pin is made of a material having a hardness lower than that of the susceptor, and an area in contact with the support arm is provided in a lower region of the straight body portion of the lift pin that passes through the through hole of the support arm. An epitaxial growth apparatus comprising a reduced defect portion.
前記低減された面積の割合が全体の20%以上50%以下である、請求項1に記載のエピタキシャル成長装置。   The epitaxial growth apparatus according to claim 1, wherein a ratio of the reduced area is 20% or more and 50% or less of the whole. 前記リフトピンは少なくともその表層域がガラス状カーボンからなり、前記サセプタは少なくともその表層域が炭化水素(SiC)からなり、前記支持アームは石英からなる、請求項1または2に記載のエピタキシャル成長装置。   3. The epitaxial growth apparatus according to claim 1, wherein at least the surface region of the lift pin is made of glassy carbon, the susceptor is made of at least the surface region of hydrocarbon (SiC), and the support arm is made of quartz. 4. 前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の少なくとも一方の算術平均粗さが0.1μm以上0.3μm以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。   The arithmetic average roughness of at least one of a straight barrel portion upper region of the lift pin passing through the through hole of the susceptor and a wall surface defining the through hole of the susceptor is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less. Item 4. The epitaxial growth apparatus according to any one of Items 1 to 3. 前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の双方の算術平均粗さが0.1μm以上0.3μm以下である、請求項4に記載のエピタキシャル成長装置。   The arithmetic average roughness of both a straight barrel portion upper region of the lift pin that passes through the through hole of the susceptor and a wall surface that defines the through hole of the susceptor is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less. 4. The epitaxial growth apparatus according to 4. 前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。   The epitaxial growth apparatus as described in any one of Claims 1-5 by which the lower end part of the said lift pin is rounded. 請求項1〜6に記載のエピタキシャル成長装置を用いてシリコンウェーハ上にエピタキシャル膜を成長させ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。   An epitaxial film manufacturing method, comprising: growing an epitaxial film on a silicon wafer using the epitaxial growth apparatus according to claim 1. シリコンウェーハ上にエピタキシャル層を気相成長させるエピタキシャル成長装置内に設置するサセプタに設けられた貫通孔および前記サセプタの下部を支持する支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通され、前記シリコンウェーハを前記エピタキシャル成長装置内に搬入する際または前記エピタキシャル成長装置から取り出す際に前記シリコンウェーハの裏面を支持して昇降されるリフトピンであって、
少なくとも表層域が前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ前記支持アームの貫通孔内を通過する直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を有することを特徴とするエピタキシャル成長装置用リフトピン。
The silicon wafer is inserted into both a through-hole provided in a susceptor installed in an epitaxial growth apparatus for vapor-phase growth of an epitaxial layer on a silicon wafer and a through-hole provided in a support arm that supports a lower portion of the susceptor. Lift pins that are lifted and lowered while supporting the back surface of the silicon wafer when carried into the epitaxial growth apparatus or taken out from the epitaxial growth apparatus,
At least the surface layer region is made of a material having a hardness lower than that of the susceptor, and has a deficient portion that reduces an area in contact with the support arm in a lower region of the straight body portion that passes through the through hole of the support arm. A lift pin for an epitaxial growth apparatus.
少なくとも表層域がガラス状カーボンからなる、請求項8に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。   The lift pin for an epitaxial growth apparatus according to claim 8, wherein at least the surface layer region is made of glassy carbon. 前記サセプタの貫通孔内を通過する直胴部上部領域の表面粗さが0.1μm以上0.3μm以下である、請求項8または9に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。   The lift pin for an epitaxial growth apparatus according to claim 8 or 9, wherein the surface roughness of the upper portion of the straight body portion passing through the through hole of the susceptor is 0.1 µm or more and 0.3 µm or less. 前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、請求項8〜10のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。   The lift pin for an epitaxial growth apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein a lower end portion of the lift pin is rounded.
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