JP2022083011A - Susceptor and cvd equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェハを支持するサセプタ、及びCVD装置に関する。 The present invention relates to a susceptor that supports a wafer and a CVD apparatus.
炭化珪素(SiC)は、シリコン(Si)に比べて絶縁破壊電界が1桁大きく、バンドギャップが3倍大きく、熱伝導率が3倍程度高い等の特性を有する。炭化珪素はこれらの特性を有することから、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。このため、近年、上記のような半導体デバイスにSiCエピタキシャルウェハが用いられるようになっている。 Silicon carbide (SiC) has characteristics such as a dielectric breakdown electric field that is an order of magnitude larger, a band gap that is three times larger, and a thermal conductivity that is about three times higher than that of silicon (Si). Since silicon carbide has these characteristics, it is expected to be applied to power devices, high frequency devices, high temperature operation devices and the like. For this reason, in recent years, SiC epitaxial wafers have come to be used for the above-mentioned semiconductor devices.
SiCエピタキシャルウェハは、SiC基板(SiCウェハ)上にSiC半導体デバイスの活性領域となるSiCエピタキシャル膜を成長させることによって製造される。SiCウェハは、昇華法等で作製したSiCのバルク単結晶から加工して得られ、SiCエピタキシャル膜は、化学的気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)装置によって形成される。 The SiC epitaxial wafer is manufactured by growing a SiC epitaxial film, which is an active region of a SiC semiconductor device, on a SiC substrate (SiC wafer). The SiC wafer is obtained by processing from a bulk single crystal of SiC produced by a sublimation method or the like, and the SiC epitaxial film is formed by a chemical vapor deposition (CVD) device.
このようなCVD装置の一例として、回転軸を中心に回転するサセプタを有する装置がある。サセプタ上に載置されたウェハが回転することで、面内方向のガス供給状態を均一化し、SiC基板上に均一なエピタキシャル膜を成長させることができる。ウェハは、手動あるいは自動の搬送機構を用いて、CVD装置内部に搬送され、サセプタ上に配置される。ウェハが載置されたサセプタを裏面より加熱し、ウェハ表面に上方から反応ガスを供給して成膜がおこなわれる。 As an example of such a CVD device, there is a device having a susceptor that rotates about a rotation axis. By rotating the wafer placed on the susceptor, the gas supply state in the in-plane direction can be made uniform, and a uniform epitaxial film can be grown on the SiC substrate. The wafer is transported inside the CVD apparatus and placed on the susceptor using a manual or automatic transfer mechanism. The susceptor on which the wafer is placed is heated from the back surface, and the reaction gas is supplied to the wafer surface from above to form a film.
サセプタとしては、内側サセプタと外側サセプタの分離構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に示すサセプタは、ウェハの径より小さく、表面にウェハを載置するための凸部を有するインナーサセプタと、中心部に開口部を有し、インナーサセプタを開口部に収容可能なアウターサセプタとから構成されている。
As the susceptor, a susceptor having a separated structure of an inner susceptor and an outer susceptor is known (see, for example, Patent Document 1). The susceptor shown in
成膜装置(CVD装置)を用いて、均一な厚みで平滑な膜を成膜するためには、成膜中にウェハの一面(成長面)全体の温度をバラつき無く均一にすることが重要である。ウェハの面内温度が不均一であると、形成された膜の厚みやドーピング濃度の分布が不均一になったり、ウェハに応力がかかって反りが大きくなったり、ウェハに応力がかかって転位などの結晶欠陥が新たに発生する等の懸念がある。 In order to form a smooth film with a uniform thickness using a film forming device (CVD device), it is important to make the temperature of one surface (growth surface) of the wafer uniform during film formation. be. If the in-plane temperature of the wafer is non-uniform, the thickness of the formed film and the distribution of the doping concentration become non-uniform, the wafer is stressed and warped, and the wafer is stressed and dislocations occur. There is a concern that new crystal defects will occur.
しかしながら、特許文献1に示すようなサセプタの場合、インナーサセプタとアウターサセプタで異なる温度になりやすく、それに起因してウェハの面内温度が不均一になりやすい。この温度不均一が、膜厚・ドーピング濃度の面内分布不均一、ウェハ反りの悪化、結晶欠陥の増加につながるという課題があった。
However, in the case of a susceptor as shown in
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ウェハの温度を面内均一にすることが可能なサセプタ、およびこれを備えたCVD装置を実現することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to realize a susceptor capable of making the temperature of a wafer uniform in the plane, and a CVD apparatus provided with the susceptor.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明のサセプタは、化学的気相成長によって円板状のウェハの一面側に膜を形成するCVD装置においてウェハを保持するサセプタであって、前記サセプタは、第1サセプタと、該第1サセプタの周囲を囲むように配された第2サセプタとからなり、前記第1サセプタには、前記ウェハの他面側の外周縁部のうち、少なくとも3か所以上で接する第1突起が形成され、前記第2サセプタには、前記ウェハの他面側の外周縁部のうち、前記第1突起とは間隔を開けた少なくとも3か所以上で接し、かつ第1サセプタの周縁に接する第2突起が形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the susceptor of the present invention is a susceptor that holds a wafer in a CVD device that forms a film on one side of a disk-shaped wafer by chemical vapor deposition, and the susceptor is a first susceptor and the first susceptor. It consists of a second susceptor arranged so as to surround the periphery of one susceptor, and the first susceptor is formed with a first protrusion that is in contact with at least three or more of the outer peripheral edges on the other surface side of the wafer. The second susceptor is in contact with the second susceptor at at least three places on the other side of the wafer, which are spaced apart from the first protrusion, and is in contact with the peripheral edge of the first susceptor. It is characterized in that protrusions are formed.
本発明のサセプタによれば、第1サセプタと第2サセプタとの分割部分が、ウェハの外周縁部よりも外側になる。ウェハの下方に分割部分が存在しないので、ウェハの面内温度分布の均一化を図ることができる。 According to the susceptor of the present invention, the divided portion between the first susceptor and the second susceptor is outside the outer peripheral edge portion of the wafer. Since there is no divided portion below the wafer, it is possible to make the in-plane temperature distribution of the wafer uniform.
また、本発明のサセプタでは、前記第1サセプタは、円板状の第1本体部を有し、前記第1突起は、前記第1本体部の周縁から上方に向かって立設されていてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, even if the first susceptor has a disk-shaped first main body portion and the first protrusion is erected upward from the peripheral edge of the first main body portion. good.
また、本発明のサセプタでは、前記第1突起は、前記第1本体部の一面からの突出高さが、前記ウェハを前記サセプタに導入する板状のウェハハンドの厚みよりも大きくてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, the protrusion height of the first protrusion from one surface of the first main body portion may be larger than the thickness of the plate-shaped wafer hand that introduces the wafer into the susceptor.
また、本発明のサセプタでは、前記第2サセプタは、前記第1サセプタの前記第1本体部を収容可能な開口を有する円環板状の第2本体部を有し、前記第2突起は、前記第2本体部の前記開口の縁部から中心部に向かって突設されていてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, the second susceptor has a ring plate-shaped second main body portion having an opening capable of accommodating the first main body portion of the first susceptor, and the second protrusion has a second main body portion. It may be projected from the edge portion of the opening of the second main body portion toward the central portion.
また、本発明のサセプタでは、前記第2サセプタは、前記第2本体部から下方に向かって突設された第3突起を有していてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, the second susceptor may have a third protrusion protruding downward from the second main body portion.
また、本発明のサセプタでは、前記第2サセプタの前記第3突起は、前記第2本体部の他面からの突出高さが、前記ウェハを前記サセプタに導入する板状のウェハハンドの厚みよりも大きくてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, the protrusion height of the third projection of the second susceptor from the other surface of the second main body is larger than the thickness of the plate-shaped wafer hand that introduces the wafer into the susceptor. May also be large.
また、本発明のサセプタでは、前記第2サセプタの前記第2本体部の一面には、カバー部材が載置されていてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, a cover member may be placed on one surface of the second main body portion of the second susceptor.
また、本発明のサセプタでは、前記第1突起と前記第2突起は、前記ウェハの他面側の外周縁部に重なる円環領域において、互いに60°ずつ間隔を空けて交互に配されていてもよい。 Further, in the susceptor of the present invention, the first protrusion and the second protrusion are alternately arranged at intervals of 60 ° from each other in the annular region overlapping the outer peripheral edge portion on the other surface side of the wafer. May be good.
前記ウェハの前記外周縁部は、前記ウェハの半径に対して、周縁から中心に向かって10mm以下の幅のリング状の領域であればよい。 The outer peripheral edge portion of the wafer may be a ring-shaped region having a width of 10 mm or less from the peripheral edge toward the center with respect to the radius of the wafer.
本発明のCVD装置は、前記各項に記載のサセプタを有する成膜チャンバーを備えたことを特徴とする。 The CVD apparatus of the present invention is characterized by comprising a film forming chamber having the susceptor described in each of the above items.
本発明によれば、ウェハ温度の面内均一性を向上させることが可能なサセプタ、およびこれを備えたCVD装置を実現することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to realize a susceptor capable of improving the in-plane uniformity of the wafer temperature and a CVD apparatus including the susceptor.
以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材質、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The drawings used in the following description may be enlarged for convenience in order to make the features of the present invention easy to understand, and the dimensional ratios of each component may differ from the actual ones. be. The materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited thereto, and can be appropriately modified and carried out within the range in which the effect is exhibited.
(CVD装置)
図1は、本発明の一実施形態に係るサセプタを備えた枚葉処理式のCVD装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態の化学的気相成長装置(CVD装置)1は、化学的気相成長法によって、ウェハW上にSiC単結晶エピタキシャル膜を成長させる装置である。
本実施形態に係るCVD装置1は、トランスファチャンバ2を介してロードロックチャンバ(搬入、搬出チャンバ)3と、プロセスチャンバ(成膜炉)5とが直線的に接続された構成となっている。
(CVD equipment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a single-wafer processing type CVD apparatus provided with a susceptor according to an embodiment of the present invention.
The chemical vapor deposition apparatus (CVD apparatus) 1 of the present embodiment is an apparatus for growing a SiC single crystal epitaxial film on a wafer W by a chemical vapor deposition method.
The
また、トランスファチャンバ2、ロードロックチャンバ3、およびプロセスチャンバ5には、内部空間を真空状態に保持するための真空ポンプ(不図示)が接続されている。
Further, a vacuum pump (not shown) for holding the internal space in a vacuum state is connected to the
トランスファチャンバ2は、例えば、平面視において矩形の形状を有する。トランスファチャンバ2の一方の辺には、ロードロックチャンバ3がゲートバルブ(不図示)を介して接続されている。また、トランスファチャンバ2の他方の辺には、プロセスチャンバ5がゲートバルブ(不図示)を介して接続されている。
The
トランスファチャンバ2の内部には、ロボットハンドHを有する真空搬送ロボット8が設けられており、ロードロックチャンバ3、及びプロセスチャンバ5との間で、ウェハWや後述するサセプタを搬送、受け渡しが可能にされている。
A
真空搬送ロボット8は、例えば、回転軸と、回転軸に取り付けられたアームと、アームの先端に取り付けられたロボットハンドHと、ロボットハンドHを上下方向に移動させる昇降機構などから構成されていればよい。なお、トランスファチャンバ2には、真空搬送ロボット8を複数設置することもできる。
The
ロードロックチャンバ3は、内部空間の雰囲気を、大気圧雰囲気と真空雰囲気とに切り替え可能であり、大気圧雰囲気で外部との間でウェハWを導入、搬出する。また、真空雰囲気でトランスファチャンバ2との間で、ロボットハンドHによってウェハWを導入、搬出する。
The
プロセスチャンバ(成膜炉)5は、サセプタに載置された状態のウェハWが導入されて、ウェハWの一面側にエピタキシャル膜を成膜する。
図2は、プロセスチャンバ(成膜炉)の一例を示す断面図である。
プロセスチャンバ(成膜炉)5は、第1サセプタ11および第2サセプタ12を有するサセプタ10と、第1サセプタ11に載置されたウェハW上にSiC単結晶エピタキシャル膜を成長させる炉体31と、炉体31の内部に反応ガスを供給するガス供給機構32と、ウェハWをサセプタ10の下部より加熱する下部ヒータ34と、ウェハWをサセプタ10の上方より加熱する上部ヒータ35と、ウェハWを回転させる回転機構36とを備える。
In the process chamber (deposition furnace) 5, the wafer W placed on the susceptor is introduced, and an epitaxial film is formed on one surface side of the wafer W.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a process chamber (deposition furnace).
The process chamber (deposition furnace) 5 includes a
さらに、本実施形態のプロセスチャンバ(成膜炉)5は、炉体31から反応ガスを排出するガス排出部37と、ウェハWを炉体31内に搬入するための開口部となるゲートバルブGとを有する。
Further, the process chamber (deposition furnace) 5 of the present embodiment has a
このようなプロセスチャンバ(成膜炉)5は、下部ヒータ34および上部ヒータ35によってウェハWを加熱し、ガス供給機構32から、シリコン原料であるシラン、炭素原料であるプロパン、キャリアガスである水素、ドーパントとなる窒素などの原料ガスを流通させる。これにより、ウェハWの一面側にSiC単結晶エピタキシャル膜を成長させることができる。
In such a process chamber (deposition furnace) 5, the wafer W is heated by the
図1に示すように、本実施形態のCVD装置1は、外部、例えばウェハWを収容するカセット(不図示)からロードロックチャンバ3を介してトランスファチャンバ2に導入されたウェハWが、第1サセプタに載置されてからプロセスチャンバ5に導入される。そして、プロセスチャンバ5でウェハWの一面側にSiC単結晶エピタキシャル膜が成膜された後、上述した流れとは逆方向に成膜後のウェハWが移動し、CVD装置1の外部に取り出される。
As shown in FIG. 1, in the
なお、本実施形態では、CVD装置1をトランスファチャンバ2、ロードロックチャンバ3、及びプロセスチャンバ5の3つのチャンバからなる構成を示したが、これ以外にも、例えば、トランスファチャンバ2にウェハWとサセプタ10とを分離する機構を設けることや、トランスファチャンバ2に隣接してウェハWとサセプタ10とを分離するチャンバを設けることもできる。
In the present embodiment, the
(サセプタ)
図3は本発明の一実施形態のサセプタを示す側面断面図である。また、図4は、図3に示すサセプタの要部拡大断面図である。また、図5は、一実施形態のサセプタを上から見下ろしだ状態の平面図である。
サセプタ10は、プロセスチャンバ5(図1参照)内で円板状のウェハWを保持し、また、ウェハWをプロセスチャンバ5とトランスファチャンバ2との間で移動させるウェハ支持部材である。
サセプタ10は、第1サセプタ11と、第1サセプタの周囲を囲むように配された第2サセプタ12とからなる。
(Suceptor)
FIG. 3 is a side sectional view showing a susceptor according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the susceptor shown in FIG. Further, FIG. 5 is a plan view of the susceptor of one embodiment looking down from above.
The
The
第1サセプタ11は、円板状の第1本体部21と、この第1本体部21の周縁から上方に向かって立設されている複数の第1突起22とを備えている。第1突起22は、例えば円筒形に形成される。第1突起22は、第1本体部21の周縁に沿って等間隔に、本実施形態では互いに中心に対して120°の間隔を空けて3か所の第1突起22A,22B,22Cが形成されている。互いに隣接する第1突起22どうしの間は、ウェハWを移動させるロボットハンドHを挿脱可能な間隔が保たれている。
The
図4(a)に示すように、それぞれの第1突起22は、その頂部でウェハWの外周縁部Weに接する位置に形成されている。ウェハWの外周縁部Weは、例えば、SiC単結晶エピタキシャル膜を成膜後に、集積回路パターンを形成する領域Wsよりも外側、より具体的には、ウェハWの半径に対して、周縁から中心に向かって10mm、好ましくは5mm、より好ましくは3mm以下の幅のリング状の領域であればよい。
As shown in FIG. 4A, each
なお、第1突起22は、互いに隣接する第1突起22どうしの間にロボットハンドHが挿脱可能な間隔が保たれる限り、第1本体部21の周縁に沿って4か所以上形成されていてもよい。例えば、第1突起22を、中心に対して90°の間隔を空けて4か所に形成することもできる。
It should be noted that the
第1突起22は、第1本体部21の一面21aからの突出高さが、板状のロボットハンドHの厚みよりも大きくなるように形成されている。例えば、ロボットハンドHの厚みが2~3mmの時に、第1突起22の高さは5~6mmに形成されている。
The
第1サセプタ11は、第1本体部21と第1突起22とが一体に形成されていればよい。第1サセプタ11の構成材料としては、黒鉛、SiC、Ta、Mo、W、など、高温に耐えうる基材の無垢、もしくはSiCコート、TaCコートなどの炭化物コーティングを施した材料を用いることができる。
In the
第2サセプタ12は、第2本体部23と、この第2本体部23に形成される複数の第2突起24および複数の第3突起25とを備えている。第2本体部23は、第1本体部21を収容可能な開口23hを有する円環板状に形成されている。第1サセプタ11を第2サセプタ12の開口23h内に入れた際の、開口23hの内周縁と、第1本体部21の周縁との隙間(ギャップ)は、例えば1~5mm程度であればよい。
The
第2突起24は、第2本体部23の開口23hに沿って等間隔に、本実施形態では互いに中心に対して120°の間隔を空けて3か所の第2突起24A,24B,24Cが形成されている。第2突起24A,24B,24Cは、第1突起22A,22B,22Cに対して、それぞれ60°ずつ角度を開けて配置される。
The
第3突起25は、第2本体部23の下面に等間隔に、本実施形態では互いに中心に対して120°の間隔を空けて、第2突起24A,24B,24Cと同じ位置に3か所の第3突起25A,25B,25Cが形成されている。第3突起25A,25B,25Cは、第1突起22A,22B,22Cに対して、それぞれ60°ずつ角度を開けて配置される。
The
それぞれの第2突起24は、第2本体部23の開口23hの縁部から中心部に向かって突設されている。また、それぞれの第3突起25は、第2本体部23の他面23bから下方に向かって突設されている。そして、図4(b)に示す第3突起25の下端と第2本体部23の一面23aとの距離L2が、図4(a)に示す第1突起22の上端と第1本体部21の他面21bとの距離L1よりも長くなるように(L2>L1)、第1突起22と第3突起25とが形成される。
Each of the
それぞれの第2突起24は、例えば円筒形に形成され、ウェハWの外周縁部Weに接する。第2突起24は、第2本体部23の開口23hの縁部に沿って等間隔に、本実施形態では互いに中心に対して120°の間隔を空けて3か所に形成されている。第2突起24の長さは、開口23hの中心に向かって5~6mmの長さで形成されている。
また、第2突起24は最も高い部分が第2本体部23の一面23aと同じ位置に形成されている。
Each
Further, the highest portion of the
図4(b)に示すように、それぞれの第2突起24は、その周面上部でウェハWの外周縁部Weに接する位置に形成されている。ウェハWの外周縁部Weは、例えば、SiC単結晶エピタキシャル膜を成膜後に、回路パターンを形成する領域Wsよりも外側、より具体的には、ウェハWの半径に対して、周縁から中心に向かって10mm、好ましくは5mm、より好ましくは3mm以下の幅のリング状の領域であればよい。
As shown in FIG. 4B, each of the
それぞれの第3突起25は、例えば円筒形に形成され、第2本体部23に形成された第2突起24と同じ位置で、開口23hの縁部に沿って等間隔に、本実施形態では互いに中心に対して120°の間隔を空けて3か所に形成されている。
Each of the
なお、第2突起24および第3突起25は、第2本体部23の開口23hの縁部に沿って4か所以上形成されていてもよい。例えば、第2突起24および第3突起25を、中心に対して90°の間隔を空けて4か所に形成することもできる。
The
それぞれの第3突起25は、第2本体部23の他面23bからの突出高さが、板状のロボットハンドHの厚みよりも大きくなるように形成されている。例えば、ロボットハンドHの厚みが2~3mmの時に、第3突起25の高さは5~6mmに形成されている。
Each
第2サセプタ12は、第2本体部23と第2突起24および第3突起25とが一体に形成されていればよい。第2サセプタ12の構成材料としては、第1サセプタ11と同様の材料、即ち、黒鉛、SiC、Ta、Mo、W、など、高温に耐えうる基材の無垢、もしくはSiCコート、TaCコートなどの炭化物コーティングを施した材料を用いることができる。
The
以上のようなサセプタ10を構成する第1サセプタ11と第2サセプタ12とは、円周方向に沿って互いに所定の位置で配置される。即ち、第1サセプタ11に形成された3つの第1突起22と、第2サセプタ12に形成されたそれぞれの3つの第2突起24および第3突起25とは、中心に対して互いに60°ずつの角度を開けて配置される。
The
なお、第1突起22と、第2突起24および第3突起25とを、それぞれ4か所形成した場合は、互いに隣接する第1突起22と第2突起24および第3突起25とを、中心に対して45°の間隔を空けて形成すればよい。
When the
また、第2サセプタ12を構成する第2本体部23の一面23aには、更にカバー部材26が載置されていることが好ましい。こうしたカバー部材26は、プロセスチャンバ5内での成膜時において、第2本体部23の一面23aにエピタキシャル膜が形成されることを防止する。カバー部材26は、第2サセプタ12に対して容易に着脱可能であり、エピタキシャル膜が堆積された後、任意のタイミングで新しいカバー部材26と交換すればよい。
Further, it is preferable that the
以上のような構成の本実施形態のサセプタ10の作用を、CVD装置1によるSiC単結晶エピタキシャル膜の成膜工程を、図1及び図6~図12を参照して説明する。
図6~図12は、CVD装置内でのウェハの移動に伴う本実施形態のサセプタの動きを段階的に示した断面図および斜視図である。
まず図6に示すように、サセプタ10を予めトランスファチャンバ2内にセットしておく。トランスファチャンバ2内では、サセプタ10は、第1サセプタ11の第1本体部21の他面21b側が支持ピン41に支持される。
The operation of the
6 to 12 are cross-sectional views and perspective views showing the movement of the susceptor of the present embodiment stepwise with the movement of the wafer in the CVD apparatus.
First, as shown in FIG. 6, the
そして、第2サセプタ12は、第1サセプタ11の第1本体部21の一面21a側の周縁に第2突起24が当接し、第2サセプタ12が第1サセプタ11に係合した状態で保持される。この状態では、第2サセプタ12のカバー部材26の表面よりも、第1サセプタ11の第1突起22が上方に突出した状態になっている。
Then, the
そして、この状態で、外部からロードロックチャンバ3を介して導入され、ロボットハンドHに支持されたウェハWが、トランスファチャンバ2に挿入される、そして、ウェハWは、第1サセプタ11の直上で支持される。
Then, in this state, the wafer W introduced from the outside via the
次に、図7に示すように、トランスファチャンバ2のリフトピン42による突き上げ動作によって、第1サセプタ11およびこの第1サセプタ11の周縁に係合した第2サセプタ12が上昇する。そして、第1サセプタ11の第1突起22の頂部に、ウェハWの外周縁部Weが当接する。これにより、ウェハWはロボットハンドHから浮き上がり、第1サセプタ11の3つの第1突起22A,22B,22Cによって外周縁部Weが3点支持される。
この後、ロボットハンドHは、互いに隣接する第1突起22どうしの間を通ってサセプタ10の外側に退出する。
Next, as shown in FIG. 7, the push-up operation by the
After that, the robot hand H exits to the outside of the
次に、図8に示すように、トランスファチャンバ2のリフトピン42(図7を参照)が降下し、ウェハWを支持した第1サセプタ11の第1本体部21の他面21b側が支持ピン41に再び支持される。
Next, as shown in FIG. 8, the lift pin 42 (see FIG. 7) of the
次に、図9に示すように、互いに隣接する第3突起25どうしの間を通って第1サセプタ11の第1本体部21の他面21b側にロボットハンドHを導入する。そして、ロボットハンドHを上昇させ、ウェハWが第1サセプタ11の3つの第1突起22A,22B,22Cによって支持された状態で、サセプタ10ごとロボットハンドHによってトランスファチャンバ2から引き出され、プロセスチャンバ5にウェハWを支持したサセプタ10を移動させる。
Next, as shown in FIG. 9, the robot hand H is introduced on the
図10に示すように、プロセスチャンバ5に導入された、ウェハWを支持したサセプタ10は、プロセスチャンバ5のステージ43の上方に誘導される。
そして、図11に示すように、第1サセプタ11の第1本体部21の他面21b側からプロセスチャンバ5のリフトピン44によって第1サセプタ11を上方に突き上げることにより、ウェハWを支持している第1サセプタ11およびこの第1サセプタ11の周縁に係合した第2サセプタ12が上昇する。そして、サセプタ10はロボットハンドHから浮き上がる。この後、ロボットハンドHはプロセスチャンバ5の外部に退出する。
As shown in FIG. 10, the
Then, as shown in FIG. 11, the wafer W is supported by pushing the
次に、図12に示すように、第1サセプタ11の第1本体部21の他面21b側の縁部がステージ43に当接する位置までサセプタ10を降下させると、第2サセプタ12の3つの第3突起25A,25B,25C(図5も参照)がステージ43の上面に当接する。これにより、第2サセプタ12が第1サセプタ11に対して上方に移動する。そして、3つの第2突起24A,24B,24C(図5も参照)は第1突起22よりも上に位置するようになり、ウェハWは、第2サセプタ12の3つの第2突起24A,24B,24Cによって外周縁部We(図4(b)参照)が3点支持される。
Next, as shown in FIG. 12, when the
このように、プロセスチャンバ5内においては、ウェハWが第2サセプタ12の3つの第2突起24A,24B,24C(図5も参照)によって支持された状態で、ウェハWの一面側にSiC単結晶エピタキシャル膜が成膜される。
In this way, in the
エピタキシャル膜の特性はサセプタ形状に由来する温度分布を反映する。円周方向に均一な特性を実現するため、サセプタの形状が円周方向に対称であることが望ましい。円周方向に均一な特性であると、特性検査が直径方向の1列を検査することで検査値を代表させることができ、特性検査の処理数向上に有効である。 The properties of the epitaxial film reflect the temperature distribution derived from the susceptor shape. In order to realize uniform characteristics in the circumferential direction, it is desirable that the shape of the susceptor is symmetrical in the circumferential direction. If the characteristics are uniform in the circumferential direction, the inspection values can be represented by inspecting one row in the diameter direction, which is effective in improving the number of processing of the characteristic inspection.
本実施形態でも、プロセスチャンバ5内において、ウェハWの一面側にSiC単結晶エピタキシャル膜を成膜させる際に、エピタキシャル膜の特性はサセプタ形状に由来する温度分布を反映する。本実施形態のサセプタ10は、第1サセプタ11と第2サセプタ12との分割部分が、ウェハWの外周縁部Weよりも外側になっている。
Also in this embodiment, when a SiC single crystal epitaxial film is formed on one surface side of the wafer W in the
よって、ウェハWの他面W2側に対向して配される第1サセプタ11の第1本体部21には継ぎ目や突起などが無い。これにより、ウェハ温度の面内均一性を向上させることが可能となる。
Therefore, the first
また、第2サセプタ12に形成された第2突起24は、最も高い部分がカバー部材26の表面よりも低くなる位置に形成されている(図4(b)参照)。そして、ウェハWの外周縁部Weより外側に、第1サセプタ11と第2サセプタ12との隙間が形成されているので、第1サセプタ11の第1本体部21に切欠き等を形成しなくても、エピタキシャル成長中のガス溜まりによるウェハの浮き上がりを抑止することができる。
Further, the
なお、ウェハWの一面側へのSiC単結晶エピタキシャル膜の成膜後は、上述したサセプタ10の動きを逆に行い、成膜後のウェハWをロードロックチャンバ3を介して外部の例えばカセット(不図示)に収納させればよい。
After forming the SiC single crystal epitaxial film on one surface side of the wafer W, the above-mentioned movement of the
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
1…CVD装置
2…トランスファチャンバ
3…ロードロックチャンバ(搬入、搬出チャンバ)
5…プロセスチャンバ(成膜炉)
10…サセプタ
11…第1サセプタ
12…第2サセプタ
21…第1本体部
22,22A,22B,22C…第1突起
23…第2本体部
24,24A,24B,24C…第2突起
25,25A,25B,25C…第3突起
H…ロボットハンド
W…ウェハ
1 ...
5 ... Process chamber (deposition furnace)
10 ...
Claims (10)
前記サセプタは、第1サセプタと、該第1サセプタの周囲を囲むように配された第2サセプタとからなり、
前記第1サセプタには、前記ウェハの他面側の外周縁部のうち、少なくとも3か所以上で接する第1突起が形成され、
前記第2サセプタには、前記ウェハの他面側の外周縁部のうち、前記第1突起とは間隔を開けた少なくとも3か所以上で接し、かつ第1サセプタの周縁に接する第2突起が形成されていることを特徴とするサセプタ。 A susceptor that holds a wafer in a CVD device that forms a film on one side of a disk-shaped wafer by chemical vapor deposition.
The susceptor comprises a first susceptor and a second susceptor arranged so as to surround the first susceptor.
The first susceptor is formed with first protrusions that are in contact with each other at at least three or more of the outer peripheral edges on the other surface side of the wafer.
The second susceptor has a second protrusion that is in contact with the outer peripheral edge portion on the other surface side of the wafer at at least three places that are spaced apart from the first protrusion and that is in contact with the peripheral edge of the first susceptor. A susceptor characterized by being formed.
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