JP4508000B2 - Epitaxial film manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、エピタキシャル膜の製造方法に関するものであり、特に、ウェーハのCOP欠陥に伴ってエピタキシャル膜に生じるCOP痕跡を少なくすることが可能なエピタキシャル膜の製造方法に関する。   The present invention relates to an epitaxial film manufacturing method, and more particularly to an epitaxial film manufacturing method capable of reducing COP traces generated in an epitaxial film due to COP defects in a wafer.

エピタキシャルウェーハは、シリコンウェーハ上でエピタキシャルシリコン膜をエピタキシャル成長させて得られるものであり、エピタキシャルシリコン膜中のドーパントの濃度を比較的自由に制御でき、しかも欠陥や転位のないエピタキシャルシリコン膜が得られるという利点がある。エピタキシャルシリコン膜は、シラン等のガス状の原料をシリコンウェーハ上で反応させる所謂気相成長法により形成されるので、原理的にはCOP欠陥が発生することが少ない。尚、COP(Crystal Originated Particle)欠陥とは、シリコンバルク中に存在する0.1〜0.3μm程度の微少空洞からなる欠陥である。   An epitaxial wafer is obtained by epitaxially growing an epitaxial silicon film on a silicon wafer, and the dopant concentration in the epitaxial silicon film can be controlled relatively freely, and an epitaxial silicon film free from defects and dislocations can be obtained. There are advantages. Since the epitaxial silicon film is formed by a so-called vapor deposition method in which a gaseous raw material such as silane is reacted on a silicon wafer, in principle, COP defects are rarely generated. The COP (Crystal Originated Particle) defect is a defect composed of a minute cavity of about 0.1 to 0.3 μm existing in the silicon bulk.

一方、エピタキシャルシリコン膜の基板となるシリコンウェーハは、一般的にCZ法により形成されるが、このシリコンウェーハにはCOP欠陥が存在する。COP欠陥がウェーハ表面に露出されるとピットになって現れる。このように表面上にCOP欠陥が現れたシリコンウェーハ上にエピタキシャルシリコン膜を形成すると、COP欠陥に対応したCOP痕跡がエピタキシャルシリコン膜に発生する場合がある。COP痕跡とは、COP欠陥に対応してエピタキシャル膜の表面に生じた微少のくぼみのことである。特にCOPを完全欠陥の大きさが4μm未満のときにCOP痕跡が生じやすい。発生したCOP痕跡はデバイスの不良発生の原因となることから、COP痕跡の発生を極力防止することが望ましい。
特許文献1には、単結晶シリコンインゴットの切り出し角度を特定の範囲に設定することにより、ウェーハのCOP欠陥を低減する方法が開示されている。
特開2002−273647号公報
On the other hand, a silicon wafer serving as a substrate for an epitaxial silicon film is generally formed by the CZ method, but this silicon wafer has COP defects. When COP defects are exposed on the wafer surface, they appear as pits. When an epitaxial silicon film is formed on a silicon wafer in which COP defects appear on the surface in this way, COP traces corresponding to the COP defects may be generated in the epitaxial silicon film. The COP trace is a minute dent generated on the surface of the epitaxial film corresponding to the COP defect. In particular, when a COP has a complete defect size of less than 4 μm, a COP trace tends to occur. Since the generated COP trace causes a defect in the device, it is desirable to prevent the generation of the COP trace as much as possible.
Patent Document 1 discloses a method for reducing COP defects in a wafer by setting a cutting angle of a single crystal silicon ingot within a specific range.
JP 2002-273647 A

しかし、特許文献1に記載の方法をエピタキシャルウェーハの製造に適用した場合であっても、ウェーハのCOP欠陥を完全に除去できるまでには至らず、エピタキシャルシリコン膜のCOP痕跡を無くすことは不可能であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、COP痕跡の発生を防止することが可能なエピタキシャル膜の製造方法を提供することを特徴とする。
However, even when the method described in Patent Document 1 is applied to the manufacture of an epitaxial wafer, the COP defects of the wafer cannot be completely removed, and it is impossible to eliminate the COP trace of the epitaxial silicon film. Met.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an epitaxial film manufacturing method capable of preventing the occurrence of COP traces.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のエピタキシャル膜の製造方法は、シリコンウェーハを裏面側からサセプタで支持するとともに前記シリコンウェーハの表面側及び裏面側に表側ヒータ群及び裏側ヒータ群をそれぞれ配置し、前記表側ヒータ群及び前記裏側ヒータ群をそれぞれ、前記シリコンウェーハの表面及び裏面にそれぞれ対向する内周部と該内周部の外側に配置された外周部とに区分し、各ヒータで前記シリコンウェーハを加熱しながら前記シリコンウェーハの表面にエピタキシャル膜を生成する際に、前記表側ヒータ群の内周部の出力を外周部の出力より大きくするとともに、前記裏側ヒータ群の内周部の出力を外周部の出力より小さくして、エピタキシャル膜を生成することを特徴とする。
また本発明のエピタキシャル膜の製造方法においては、前記表側ヒータ群及び前記裏側ヒータ群の全体出力に対する前記裏側ヒータ群の出力の比率を46%〜60%の範囲とし、前記表側ヒータ群の全体出力に対する前記表側ヒータ群の内周部の出力の比率を60%〜90%の範囲とし、前記裏側ヒータ群の全体出力に対する前記裏側ヒータ群の内周部の出力の比率を14%〜22%の範囲とすることが好ましい。
また本発明のエピタキシャル膜の製造方法においては、前記エピタキシャル膜を生成する際に、前記シリコンウェーハ表面の中央部分の温度を1050℃以上1150℃以下の範囲に設定することが好ましい。
また本発明のエピタキシャル膜の製造方法においては、前記シリコンウェーハが、シリコン単結晶インゴットから該シリコン単結晶インゴットの(1 0 0)面に対して傾斜角度を持たせて切り出されたものであって、その傾斜角度が、前記(1 0 0)面に対して[0 1 1]方向又は[0 −1 −1]方向に角度θ、並びに[0 1 −1]方向又は[0 −1 1]方向に角度φであって、角度θ及び角度φがそれぞれ、10′<θ≦2°、10′<φ<30′、または10′<φ≦2°、10′<θ<30′の範囲であることが好ましい。
なお、本明細書において、結晶方位を示す「−1」なる表記は、「1」の上にバーを付けたものを意味する。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The method for producing an epitaxial film of the present invention supports a silicon wafer from the back side by a susceptor and disposes a front side heater group and a back side heater group on the front side and back side of the silicon wafer, respectively, and the front side heater group and the back side Each of the heater groups is divided into an inner peripheral portion facing the front and back surfaces of the silicon wafer and an outer peripheral portion disposed outside the inner peripheral portion, and the silicon wafer is heated while heating the silicon wafer with each heater. When the epitaxial film is formed on the surface of the heater, the output of the inner peripheral portion of the front heater group is made larger than the output of the outer peripheral portion, and the output of the inner peripheral portion of the back heater group is made smaller than the output of the outer peripheral portion. An epitaxial film is formed.
In the epitaxial film manufacturing method of the present invention, the ratio of the output of the back side heater group to the total output of the front side heater group and the back side heater group is in the range of 46% to 60%, and the overall output of the front side heater group is set. The ratio of the output of the inner peripheral portion of the front heater group to the range of 60% to 90% with respect to the total output of the rear heater group is 14% to 22%. It is preferable to be in the range.
In the epitaxial film manufacturing method of the present invention, it is preferable that the temperature of the central portion of the silicon wafer surface is set in a range of 1050 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower when the epitaxial film is formed.
In the epitaxial film manufacturing method of the present invention, the silicon wafer is cut from the silicon single crystal ingot with an inclination angle with respect to the (1 0 0) plane of the silicon single crystal ingot. The inclination angle is an angle [theta] in the [0 1 1] direction or [0 -1 -1] direction and the [0 1 -1] direction or [0 -1 1] with respect to the (1 0 0) plane. The angle is φ in the direction, and the angle θ and the angle φ are in the range of 10 ′ <θ ≦ 2 °, 10 ′ <φ <30 ′, or 10 ′ <φ ≦ 2 °, 10 ′ <θ <30 ′, respectively. It is preferable that
In the present specification, the notation “−1” indicating the crystal orientation means “1” with a bar.

上記のエピタキシャル膜の製造方法によれば、表側ヒータ群の内周部の出力を外周部の出力より大きくするとともに、裏側ヒータ群の内周部の出力を外周部の出力より小さくすることで、エピタキシャル膜におけるCOP痕跡の発生を抑制することができる。特に、各ヒータの出力を上記の範囲に設定することにより、エピタキシャル膜におけるCOP痕跡の発生をより効果的に抑制することができる。更に、シリコンウェーハ表面の中央部分の温度を上記の範囲に設定することにより、COP痕跡を大幅に低減させることができる。
また上記のエピタキシャル膜の製造方法によれば、シリコンウェーハを切り出す際の傾斜角度を上記の範囲に設定することで、ウェーハ自体のCOP欠陥を少なくすることができ、このようなウェーハに対してエピタキシャル膜の形成を行うことで、エピタキシャル膜のCOP痕跡をより低減させることができる。
According to the above epitaxial film manufacturing method, the output of the inner peripheral portion of the front heater group is made larger than the output of the outer peripheral portion, and the output of the inner peripheral portion of the back heater group is made smaller than the output of the outer peripheral portion. Generation of COP traces in the epitaxial film can be suppressed. In particular, the occurrence of COP traces in the epitaxial film can be more effectively suppressed by setting the output of each heater within the above range. Furthermore, by setting the temperature of the central portion of the silicon wafer surface within the above range, the COP trace can be greatly reduced.
Further, according to the above epitaxial film manufacturing method, the COP defect of the wafer itself can be reduced by setting the tilt angle when cutting the silicon wafer in the above range, and the epitaxial film is epitaxially formed on such a wafer. By forming the film, the COP trace of the epitaxial film can be further reduced.

以上説明したように、本発明によれば、COP痕跡の発生を防止することが可能なエピタキシャル膜の製造法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an epitaxial film manufacturing method capable of preventing the occurrence of COP traces.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1には本実施形態のエピタキシャル膜の製造方法に好適に用いられるエピタキシャル膜製造装置(以下、製造装置と表記する場合がある)の一例を示す。
図1に示す製造装置1は、シリコンウェーハ2(以下、ウェーハ2と表記する場合がある)の裏面2bをサセプタ3によってほぼ水平に支持する枚葉式のエピタキシャル膜製造装置1である。このエピタキシャル膜製造装置1は、上側ドーム4及び下側ドーム5により形成される成膜室6と、この成膜室6の内部に配置された円板状のサセプタ3と、成膜室6の上側、すなわちシリコンウェーハ2の表面2a側に配置された表側ヒータ群7と、成膜室6の下側、すなわちシリコンウェーハ2の裏面2b側に配置された裏側ヒータ群8とを具備して概略構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an epitaxial film manufacturing apparatus (hereinafter sometimes referred to as a manufacturing apparatus) that is preferably used in the epitaxial film manufacturing method of the present embodiment.
A manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 is a single-wafer type epitaxial film manufacturing apparatus 1 that supports a back surface 2b of a silicon wafer 2 (hereinafter sometimes referred to as a wafer 2) substantially horizontally by a susceptor 3. The epitaxial film manufacturing apparatus 1 includes a film formation chamber 6 formed by an upper dome 4 and a lower dome 5, a disk-shaped susceptor 3 disposed inside the film formation chamber 6, and a film formation chamber 6. A front side heater group 7 disposed on the upper side, that is, on the front surface 2a side of the silicon wafer 2, and a back side heater group 8 disposed on the lower side of the film forming chamber 6, that is, on the back surface 2b side of the silicon wafer 2, are schematically shown. It is configured.

円板状のサセプタ3は、回転軸3aによって回転自在に支持されている。また、回転軸3aには放射方向に延びる支持アーム3bが取り付けられ、この支持アーム3bの先端には支持ピン3cが取り付けられ、支持ピン3cがサセプタ3の外縁部3dに接合されている。また回転軸3aには、リフトアーム3eが取り付けられている。リフトアーム3eは、貫通孔3fを有する円菅状の本体部3fと、本体部3fの一端部から放射方向に沿って延びるアーム部3gとから構成されている。本体部3fの貫通孔3fに回転軸3aが挿入されており、回転軸3aの軸方向に沿ってリフトアーム3eが可動自在とされている。一方、サセプタ3にはウェーハ2を支持するための可動ピン3hが取り付けられている。支持アーム3bには通孔3iが設けられるとともにサセプタ3には貫通孔3jが設けられ、可動ピン3hがこれら通孔3iと貫通孔3jとを貫通している。また、可動ピン3hの真下にはリフトアーム3eのアーム部3gの先端が配置され、リフトアーム3eが上下することに連動して可動ピン3hも上下するように構成されている。 The disc-shaped susceptor 3 is rotatably supported by a rotating shaft 3a. A support arm 3b extending in the radial direction is attached to the rotating shaft 3a. A support pin 3c is attached to the tip of the support arm 3b, and the support pin 3c is joined to the outer edge 3d of the susceptor 3. A lift arm 3e is attached to the rotary shaft 3a. Lift arm 3e has a circular Kan shaped body portion 3f having a through hole 3f 1, and an arm portion 3g extending along from one end of the body portion 3f in the radial direction. Rotary shaft 3a to the through hole 3f 1 of the main body 3f is inserted, lift arm 3e along the axial direction of the rotating shaft 3a is freely movable. On the other hand, movable pins 3 h for supporting the wafer 2 are attached to the susceptor 3. The support arm 3b is provided with a through hole 3i and the susceptor 3 is provided with a through hole 3j. A movable pin 3h passes through the through hole 3i and the through hole 3j. Further, the tip of the arm portion 3g of the lift arm 3e is disposed directly below the movable pin 3h, and the movable pin 3h is also moved up and down in conjunction with the lift arm 3e moving up and down.

次に、成膜室6を構成する上側ドーム4及び下側ドーム5はドーム支持部材9によって支持固定されている。上側ドーム4及び下側ドーム5は石英等の透明な部材からなり、成膜室6の外側に配置された表側ヒータ群7及び裏側ヒータ群8によってサセプタ3及びウェーハ2が加熱されるようになっている。またドーム支持部材9にはガス流入口9a及びガス流出口9bが設けられており、シラン等の反応ガスを成膜室6内部に流通させるようになっている。また、成膜室6の外側には図示しない放射温度計が設置されており、ウェーハ表面2aの中央部の温度を計測できるようになっている。   Next, the upper dome 4 and the lower dome 5 constituting the film forming chamber 6 are supported and fixed by a dome support member 9. The upper dome 4 and the lower dome 5 are made of a transparent member such as quartz, and the susceptor 3 and the wafer 2 are heated by the front side heater group 7 and the back side heater group 8 disposed outside the film forming chamber 6. ing. Further, the dome support member 9 is provided with a gas inlet 9 a and a gas outlet 9 b so that a reactive gas such as silane flows through the film forming chamber 6. A radiation thermometer (not shown) is installed outside the film forming chamber 6 so that the temperature at the center of the wafer surface 2a can be measured.

次に図1に示すように、表側ヒータ群7は複数のヒータ7aが規則的に配列されて構成されている。また、表側ヒータ群7は、シリコンウェーハ2の表面2aに対向する内周部ヒータ7A(内周部)と、内周部ヒータ7Aの外側に位置する外周部ヒータ7B(外周部)とに区分される。ここで内周部ヒータ7Aとは、表側ヒータ群7のうち、ウェーハ2の表面2aの直上に位置するヒータを指す。内周部ヒータ7Aの数は1以上であることが望ましい。また外周部ヒータ7Bとは、内周部ヒータ7Aの外側に位置する複数のヒータを指し、これら外周部ヒータ7Bが内周部ヒータ7Aを取り囲んで配置されていることが好ましい。内周部ヒータ7Aは主にウェーハ表面2aのほぼ全面を加熱し、外周部ヒータ7Bはウェーハ表面2aの外縁部分を加熱する。   Next, as shown in FIG. 1, the front heater group 7 is configured by regularly arranging a plurality of heaters 7a. The front heater group 7 is divided into an inner peripheral heater 7A (inner peripheral portion) facing the surface 2a of the silicon wafer 2 and an outer peripheral heater 7B (outer peripheral portion) located outside the inner peripheral heater 7A. Is done. Here, the inner peripheral heater 7 </ b> A refers to a heater in the front heater group 7 that is located immediately above the surface 2 a of the wafer 2. The number of inner peripheral heaters 7A is desirably 1 or more. The outer peripheral heater 7B refers to a plurality of heaters located outside the inner peripheral heater 7A, and these outer peripheral heaters 7B are preferably arranged so as to surround the inner peripheral heater 7A. The inner peripheral heater 7A mainly heats almost the entire surface of the wafer surface 2a, and the outer peripheral heater 7B heats the outer edge portion of the wafer surface 2a.

次に図1に示すように、裏側ヒータ群8は、表側ヒータ群7と同様に、複数のヒータ8aが規則的に配列されて構成されている。また、裏側ヒータ群8は、シリコンウェーハ2の裏面2bの対向位置に位置する内周部ヒータ8A(内周部)と、内周部ヒータ8Aの外側に位置する外周部ヒータ8B(外周部)とに区分される。内周部ヒータ8Aとは、裏側ヒータ群8のうち、ウェーハ2の裏面2bの直下に位置するヒータを指す。内周部ヒータ8Aの数は1以上であることが望ましい。また外周部ヒータ8Bとは、内周部ヒータ8Aの外側に位置する複数のヒータを指し、これら外周部ヒータ8Bが内周部ヒータ8Aを取り囲んで配置されていることが好ましい。内周部ヒータ8Aはサセプタ3を介して主にウェーハ裏面2bのほぼ全面を加熱し、外周部ヒータ8Bはサセプタ3を介してウェーハ裏面2bの外縁部分を加熱する。   Next, as shown in FIG. 1, the back heater group 8 is configured by regularly arranging a plurality of heaters 8 a like the front heater group 7. Further, the back heater group 8 includes an inner peripheral heater 8A (inner peripheral portion) positioned at a position facing the back surface 2b of the silicon wafer 2, and an outer peripheral heater 8B (outer peripheral portion) positioned outside the inner peripheral heater 8A. It is divided into and. The inner peripheral heater 8 </ b> A refers to a heater located immediately below the back surface 2 b of the wafer 2 in the back heater group 8. The number of inner peripheral heaters 8A is desirably 1 or more. The outer peripheral heater 8B refers to a plurality of heaters located outside the inner peripheral heater 8A, and these outer peripheral heaters 8B are preferably arranged so as to surround the inner peripheral heater 8A. The inner peripheral heater 8A mainly heats almost the entire surface of the wafer back surface 2b through the susceptor 3, and the outer peripheral heater 8B heats the outer edge portion of the wafer back surface 2b through the susceptor 3.

表側ヒータ群7及び裏側ヒータ群8を構成するヒータ7a、8aには、例えばハロゲンヒータ等のランプヒータ、赤外線ヒータ等を用いることができる。各ヒータは、一定の出力で動作するものでもよく、出力が可変のものであってもよい。また各ヒータ7a、8a毎の出力値は全て同じでも良く、異なっていても良い。また各ヒータ7a、8aは図示略の制御手段に接続されており、制御手段によってヒータ7a、8a毎にオンオフさせたり、ヒータ7a、8a毎に出力を変更できるようになっている。   As the heaters 7a and 8a constituting the front heater group 7 and the back heater group 8, for example, a lamp heater such as a halogen heater, an infrared heater, or the like can be used. Each heater may operate with a constant output or may have a variable output. Further, the output values of the heaters 7a and 8a may all be the same or different. The heaters 7a and 8a are connected to control means (not shown) so that the control means can turn on / off the heaters 7a and 8a or change the output of the heaters 7a and 8a.

次に、本実施形態のエピタキシャル膜の製造方法を説明する。
まず、エピタキシャル膜を製造する際に用いるシリコンウェーハ2について説明する。本実施形態において好適に用いられるシリコンウェーハ2は、シリコン単結晶インゴットの(1 0 0)面に対して傾斜角度を持たせて切り出されたものである。その傾斜角度は、前記(1 0 0)面に対して[0 1 1]方向又は[0 −1 −1]方向に角度θ、並びに[0 1 −1]方向又は[0 −1 1]方向に角度φであって、角度θ及び角度φがそれぞれ、10′<θ≦2°、10′<φ<30′、または10′<φ≦2°、10′<θ<30′の範囲であることが好ましい。
Next, the manufacturing method of the epitaxial film of this embodiment is demonstrated.
First, the silicon wafer 2 used when producing an epitaxial film will be described. The silicon wafer 2 suitably used in the present embodiment is cut out with an inclination angle with respect to the (1 0 0) plane of the silicon single crystal ingot. The inclination angle is an angle θ in the [0 1 1] direction or [0 −1 -1] direction with respect to the (1 0 0) plane, and the [0 1 −1] direction or [0 −1 1] direction. And the angle θ and the angle φ are in the range of 10 ′ <θ ≦ 2 °, 10 ′ <φ <30 ′, or 10 ′ <φ ≦ 2 °, 10 ′ <θ <30 ′, respectively. Preferably there is.

上記の傾斜角度θ、φについて更に詳細に説明すると、ウェーハの(1 0 0)面において、ウェーハ中心を通って結晶方向[0 1 1]、[0 −1 −1]、[0 1 −1]、[0 −1 1]があり、(1 0 0)面法線とウェーハ表面2aの面法線とのなす角度で、[0 1 1]又は[0 −1 −1]方向の角度成分を角度θ、[0 1 −1]又は[0 −1 1]方向の角度成分を角度φと定義する。
図2は、この発明で規定する傾斜角度θおよびφの範囲を示すグラフであり、横軸は傾斜角度φ、すなわち[0 1 1]方向又は[0 −1 −1]方向の角度成分、縦軸は傾斜角度θ、すなわち[0 1 −1]方向又は[0 −1 1]方向の角度成分を表す。本実施形態のシリコンウェーハは、上記の傾斜角度θおよびφを、10′<θ≦2°、10′<φ<30′、または、10′<φ≦2°、10′<θ<30′の範囲とするもので、かかる角度の数値限定範囲はおよそ図2の4つのL字型の枠内に相当する。
The tilt angles θ and φ will be described in more detail. In the (1 0 0) plane of the wafer, the crystal directions [0 1 1], [0 −1 −1], [0 1 −1] pass through the wafer center. ], [0 -1 1], and the angle component between the (1 0 0) surface normal and the surface normal of the wafer surface 2a, the angle component in the [0 1 1] or [0 -1 -1] direction Is defined as an angle θ, and an angle component in the [0 1 -1] or [0 −1 1] direction is defined as an angle φ.
FIG. 2 is a graph showing the ranges of the tilt angles θ and φ defined in the present invention, and the horizontal axis indicates the tilt angle φ, that is, the angle component in the [0 1 1] direction or the [0 −1 -1] direction, The axis represents the inclination angle θ, that is, the angle component in the [0 1 -1] direction or the [0 -1 1] direction. In the silicon wafer of the present embodiment, the inclination angles θ and φ are set to 10 ′ <θ ≦ 2 °, 10 ′ <φ <30 ′, or 10 ′ <φ ≦ 2 °, 10 ′ <θ <30 ′. The numerical limit range of the angle corresponds to approximately four L-shaped frames in FIG.

図2の4つのL字型の外側で横軸、縦軸に近い側の十字型の領域では、ティアドロップが低減されているが、割れ、欠け、クラック、チップ等の欠陥が発生しやすく、また、L字型の内側に囲まれる矩形の領域では、マイクロラフネスが良好となるが、ティアドロップが低減できない。ところが、4つのL字型の枠内の領域では、割れ、欠け、クラック、チップ等の欠陥の発生が少なく、かつティアドロップとともにマイクロラフネスを低減して、すぐれたエピタキシャルウェーハが得られる効果がある。   In the cross-shaped region on the outer side of the four L-shapes in FIG. 2 near the horizontal axis and the vertical axis, tear drops are reduced, but defects such as cracks, chips, cracks, chips, etc. are likely to occur. In addition, in the rectangular region surrounded by the L-shaped inner side, the microroughness is good, but the teardrop cannot be reduced. However, in the regions within the four L-shaped frames, there are few defects such as cracks, chips, cracks, chips, etc., and the microroughness is reduced together with tear drops, and an excellent epitaxial wafer can be obtained. .

従って、シリコン単結晶インゴットを例えばワイヤーソーを用いてスライシングする際、シリコン単結晶インゴットの壁開方向とワイヤーの送り方向並びにインゴットの送り方向とを若干ずらして一致させることなく、インゴットをスライスすることにより、割れ、クラック、チップ、ダメージが発生し難く不良発生率が抑制されると共に、エピタキシャル成長時のCOP痕跡を低減し、かつエピタキシャル成長面のマイクロラフネスを低減させて平滑な表面2aを得ることが可能になる。   Therefore, when slicing a silicon single crystal ingot using a wire saw, for example, slicing the ingot without slightly shifting the wall opening direction of the silicon single crystal ingot to the wire feeding direction and the ingot feeding direction. Can prevent cracks, cracks, chips, damage and suppress the defect rate, reduce COP traces during epitaxial growth, and reduce the microroughness of the epitaxial growth surface, thereby obtaining a smooth surface 2a. become.

次に、上記のようにして切り出されたウェーハ2を、図1に示すエピタキシャル膜製造装置1に導入し、エピタキシャル膜の製造を開始する。まず、水素雰囲気下でシリコンウェーハ2をサセプタ3上に載置する。次に、成膜室6内を所定のエッチング温度まで加熱してウェーハ2の表面2aを水素ベークする。次に、塩化水素ガスを供給してウェーハ2の表面2aをエッチングし、パーティクル等を除去する。次に成膜室6内の温度を所定の成長温度に設定し、シラン等の反応ガスを導入してエピタキシャル膜を成長させる。エピタキシャル成長後、成膜室6内を降温する。次に、成膜室6から処理済のウェーハを取り出し、成膜室6内部に塩化水素ガスを供給して成膜室6の内壁面に付着したシリコンの堆積物をエッチングして除去する。このようにして一連の処理が終了したなら、別のウェーハを成膜室6内部に設置してエピタキシャル成長処理を続行する。   Next, the wafer 2 cut out as described above is introduced into the epitaxial film manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1, and manufacturing of the epitaxial film is started. First, the silicon wafer 2 is placed on the susceptor 3 in a hydrogen atmosphere. Next, the inside of the film forming chamber 6 is heated to a predetermined etching temperature, and the surface 2a of the wafer 2 is hydrogen baked. Next, hydrogen chloride gas is supplied to etch the surface 2a of the wafer 2 to remove particles and the like. Next, the temperature in the film forming chamber 6 is set to a predetermined growth temperature, and a reactive gas such as silane is introduced to grow an epitaxial film. After the epitaxial growth, the temperature inside the film forming chamber 6 is lowered. Next, the processed wafer is taken out from the film formation chamber 6, hydrogen chloride gas is supplied into the film formation chamber 6, and silicon deposits attached to the inner wall surface of the film formation chamber 6 are removed by etching. When a series of processes are completed in this way, another wafer is placed in the film forming chamber 6 and the epitaxial growth process is continued.

エピタキシャル膜を成長させる際には、表側ヒータ群7の内周部ヒータ7Aの出力を外周部ヒータ7Bの出力より大きくするとともに、裏側ヒータ群8の内周部ヒータ8Aの出力を外周部ヒータ8Bの出力より小さくすることが好ましい。具体的には、表側ヒータ群7及び裏側ヒータ群8の全体出力に対する表側ヒータ群7の出力の比率を46%〜60%の範囲とし、表側ヒータ群7の全体出力に対する表側ヒータ群7の内周部ヒータ7Aの出力の比率を60%〜90%の範囲とし、裏側ヒータ群8の全体出力に対する裏側ヒータ群8の内周部ヒータ8Aの出力の比率を14%〜22%の範囲とすることが好ましい。また、シリコンウェーハ表面2aの中央部分の温度を1050℃以上1150℃以下の範囲になるように表側ヒータ群7及び裏側ヒータ群8の出力を設定することが好ましい。   When growing the epitaxial film, the output of the inner peripheral heater 7A of the front heater group 7 is made larger than the output of the outer peripheral heater 7B, and the output of the inner peripheral heater 8A of the back heater group 8 is set to the outer peripheral heater 8B. It is preferable to make it smaller than the output. Specifically, the ratio of the output of the front side heater group 7 to the total output of the front side heater group 7 and the back side heater group 8 is in the range of 46% to 60%. The ratio of the output of the peripheral heater 7A is in the range of 60% to 90%, and the ratio of the output of the inner peripheral heater 8A of the back side heater group 8 to the total output of the back side heater group 8 is in the range of 14% to 22%. It is preferable. Moreover, it is preferable to set the outputs of the front side heater group 7 and the back side heater group 8 so that the temperature of the central portion of the silicon wafer surface 2a is in the range of 1050 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower.

より好ましくは、表側ヒータ群7及び裏側ヒータ群8の全体出力に対する裏側ヒータ群8の出力の比率を56%〜60%の範囲とし、表側ヒータ群7の全体出力に対する表側ヒータ群7の内周部ヒータ7Aの出力の比率を66%〜74%の範囲とし、裏側ヒータ群8の全体出力に対する裏側ヒータ群8の内周部ヒータ8Aの出力の比率を16%〜18%の範囲とすることが好ましい。また、シリコンウェーハ表面2aの中央部分の温度を1100℃以上1130℃以下の範囲になるように表側ヒータ群7及び裏側ヒータ群8の出力を設定することが好ましい。   More preferably, the ratio of the output of the back side heater group 8 to the total output of the front side heater group 7 and the back side heater group 8 is in the range of 56% to 60%, and the inner circumference of the front side heater group 7 with respect to the overall output of the front side heater group 7 The ratio of the output of the inner heater 7A is in the range of 66% to 74%, and the ratio of the output of the inner peripheral heater 8A of the rear heater group 8 to the entire output of the rear heater group 8 is in the range of 16% to 18%. Is preferred. Moreover, it is preferable to set the outputs of the front heater group 7 and the back heater group 8 so that the temperature of the central portion of the silicon wafer surface 2a is in the range of 1100 ° C. or higher and 1130 ° C. or lower.

また内周部ヒータまたは外周部ヒータの出力を調整する具体的な手段としては、例えば、図示しない制御手段によって外周部ヒータ及び内周部ヒータの出力を目的とする出力比率となるように調整しても良い。また、外周部ヒータを全て作動させる一方、内周部ヒータの一部を作動させないことで調整しても良い。またあらかじめ、内周部ヒータを構成する個々のヒータの出力の設計値を、外周部ヒータを構成する個々のヒータの出力の設計値よりも小さくしておき、こうした全てのヒータを作動させることで調整しても良い。   Further, as specific means for adjusting the output of the inner peripheral heater or the outer peripheral heater, for example, the control means (not shown) adjusts the output of the outer peripheral heater and the inner peripheral heater so as to have a target output ratio. May be. Alternatively, the adjustment may be performed by operating all the outer peripheral heaters while not operating a part of the inner peripheral heater. In addition, the design value of the output of each heater constituting the inner circumference heater is set to be smaller than the design value of the output of each heater constituting the outer circumference heater in advance, and all these heaters are operated. You may adjust it.

表側ヒータ群7の内周部ヒータ7Aの出力を外周部ヒータ7Bの出力より大きくするとともに、裏側ヒータ群8の内周部ヒータ8Aの出力を外周部ヒータ8Bの出力より小さくすることで、エピタキシャル膜におけるCOP痕跡の発生を抑制することが可能になる。特に、各ヒータの出力を上記の範囲に設定することにより、エピタキシャル膜におけるCOP痕跡の発生をより効果的に抑制することができる。更に、シリコンウェーハ表面2aの中央部分の温度を上記の範囲に設定することにより、COP痕跡を大幅に低減させることが可能になる。   By making the output of the inner peripheral heater 7A of the front heater group 7 larger than the output of the outer heater 7B, and making the output of the inner heater 8A of the back heater group 8 smaller than the output of the outer heater 8B, It is possible to suppress the occurrence of COP traces in the film. In particular, the occurrence of COP traces in the epitaxial film can be more effectively suppressed by setting the output of each heater within the above range. Furthermore, by setting the temperature of the central portion of the silicon wafer surface 2a within the above range, the COP trace can be greatly reduced.

CZ法により<1 0 0>方向に引き上げて形成した直径300mmの単結晶シリコンインゴットを用意し、このインゴットをワイヤーソー装置を用いてスライシングした。スライシングの際には、シリコンの(1 0 0)面に対して傾斜角度を持たせて切り出し、そのときの傾斜角度をθ=0.21°、φ=0.35°に調整した。スライシング後、ラッピング、エッチングおよびポリッシングを行って表面を鏡面状態とした。このようにしてシリコンウェーハを製造した。   A 300 mm diameter single crystal silicon ingot formed by pulling up in the <1 0 0> direction by the CZ method was prepared, and this ingot was sliced using a wire saw device. In slicing, the silicon was cut with an inclination angle with respect to the (1 0 0) plane, and the inclination angle at that time was adjusted to θ = 0.21 ° and φ = 0.35 °. After slicing, lapping, etching, and polishing were performed to make the surface a mirror surface. Thus, a silicon wafer was manufactured.

次に、得られたシリコンウェーハを図1に示すエピタキシャル膜製造装置に導入し、エピタキシャル膜の製造を行った。まず、水素雰囲気下でシリコンウェーハをサセプタ上に載置し、成膜室内を1110〜1150℃°のエッチング温度まで加熱してウェーハの表面を水素ベークした。次に、表側ヒータ群及び裏側ヒータ群を作動させて成膜室内のシリコンウェーハを加熱し、更にトリクロロシランを導入してエピタキシャル膜を成長させた。エピタキシャル成長後、成膜室内を室温まで降温し、成膜室から処理済のウェーハを取り出した。   Next, the obtained silicon wafer was introduced into the epitaxial film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 to manufacture the epitaxial film. First, a silicon wafer was placed on a susceptor in a hydrogen atmosphere, and the film formation chamber was heated to an etching temperature of 1110 to 1150 ° C. to hydrogen bak the surface of the wafer. Next, the front side heater group and the back side heater group were operated to heat the silicon wafer in the film forming chamber, and further, trichlorosilane was introduced to grow an epitaxial film. After the epitaxial growth, the temperature in the film formation chamber was lowered to room temperature, and the processed wafer was taken out from the film formation chamber.

エピタキシャル膜を成長させる際の表側ヒータ群及び裏側ヒータ群の出力については、表側ヒータ群及び裏側ヒータ群の全体出力に対する裏側ヒータ群の出力の比率を58%とし、表側ヒータ群の全体出力に対する表側ヒータの内周部ヒータの出力の比率を62%とし、裏側ヒータ群の全体出力に対する裏側ヒータ群の内周部ヒータの出力の比率を15%の範囲とし、シリコンウェーハ表面の中央部分の温度を1110℃〜1150℃に設定した。   Regarding the output of the front side heater group and the back side heater group when growing the epitaxial film, the ratio of the output of the back side heater group to the total output of the front side heater group and the back side heater group is 58%, and the front side with respect to the overall output of the front side heater group The ratio of the output of the inner peripheral heater of the heater is 62%, the ratio of the output of the inner peripheral heater of the back heater group to the total output of the back heater group is 15%, and the temperature of the center portion of the silicon wafer surface is The temperature was set to 1110 ° C to 1150 ° C.

得られたエピタキシャル膜について、表面に生じたCOP痕跡の数をパーティクルカウンター(KLA−Tencor SP1)により測定した。結果を表1及び図3ないし図6に示す。図3には表1における試料1のウェーハのCOP痕跡の分布を示し、図4には試料2のCOP痕跡の分布を示し、図5には試料3のCOP痕跡の分布を示し、図6には試料4のCOP痕跡の分布を示す。図3〜図6において、バツ印がCOP痕跡の発生箇所である。   About the obtained epitaxial film, the number of the COP traces which arose on the surface was measured with the particle counter (KLA-Tencor SP1). The results are shown in Table 1 and FIGS. 3 shows the distribution of COP traces of the wafer of sample 1 in Table 1, FIG. 4 shows the distribution of COP traces of sample 2, FIG. 5 shows the distribution of COP traces of sample 3, and FIG. Indicates the distribution of COP traces of Sample 4. In FIG. 3 to FIG. 6, the cross mark is the occurrence location of the COP trace.

Figure 0004508000
Figure 0004508000

表1および図3ないし図6に示すように、エッチング温度及び成長温度(ウェーハ中央部分の温度)が低いほど、COP痕跡が少なくなることがわかる。またCOP痕跡はウェーハの中央部分に集中して発生し、外周部分ではCOP痕跡が少なくなっていることがわかる。   As shown in Table 1 and FIGS. 3 to 6, it can be seen that the lower the etching temperature and the growth temperature (the temperature at the center of the wafer), the fewer the COP traces. It can also be seen that COP traces are concentrated in the central portion of the wafer and that there are fewer COP traces in the outer peripheral portion.

次に、エッチング温度及び成長温度を1130℃に固定した上で、出力比率を変更してエピタキシャル膜を成長させ、COP痕跡の数及び分布状況を調べた。
具体的には、上記と同じシリコンウェーハを用意し、これを図1に示すエピタキシャル膜製造装置に導入してエピタキシャル膜の製造を行った。すなわち、水素雰囲気下でシリコンウェーハをサセプタ上に載置し、成膜室内を1130℃°のエッチング温度まで加熱してウェーハの表面を水素ベークした。次に、表側ヒータ群及び裏側ヒータ群を作動させて成膜室内のシリコンウェーハを加熱し、更にトリクロロシランを導入してエピタキシャル膜を成長させた。エピタキシャル成長後、成膜室内を室温まで降温し、成膜室から処理済のウェーハを取り出した。
Next, after fixing the etching temperature and the growth temperature at 1130 ° C., the output ratio was changed to grow an epitaxial film, and the number and distribution of COP traces were examined.
Specifically, the same silicon wafer as described above was prepared and introduced into the epitaxial film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 to manufacture an epitaxial film. That is, a silicon wafer was placed on a susceptor in a hydrogen atmosphere, and the surface of the wafer was hydrogen baked by heating the film formation chamber to an etching temperature of 1130 ° C. Next, the front side heater group and the back side heater group were operated to heat the silicon wafer in the film forming chamber, and further, trichlorosilane was introduced to grow an epitaxial film. After the epitaxial growth, the temperature in the film formation chamber was lowered to room temperature, and the processed wafer was taken out from the film formation chamber.

エピタキシャル膜を成長させる際の表側ヒータ群及び裏側ヒータ群の出力については、表側ヒータ群及び裏側ヒータ群の全体出力に対する裏側ヒータ群の出力の比率を58〜62%とし、表側ヒータ群の全体出力に対する表側ヒータ群の内周部ヒータの出力の比率を62〜74%とし、裏側ヒータ群の全体出力に対する裏側ヒータ群の内周部ヒータの出力の比率を15〜18%の範囲とし、シリコンウェーハ表面の中央部分の温度を1130℃に設定した。   Regarding the output of the front side heater group and the back side heater group when growing the epitaxial film, the ratio of the output of the back side heater group to the total output of the front side heater group and the back side heater group is 58 to 62%, and the total output of the front side heater group The ratio of the output of the inner peripheral heater of the front heater group to 62 to 74% relative to the total output of the rear heater group to the ratio of the output of the inner peripheral heater of the rear heater group to the range of 15 to 18%, and a silicon wafer The temperature of the central part of the surface was set to 1130 ° C.

得られたエピタキシャル膜について、表面に生じたCOP痕跡の数を表1の場合と同様にして測定した。結果を表2及び図7ないし図12に示す。図7〜12にはそれぞれ、表2における試料5〜試料10のウェーハのCOP痕跡の分布を示す。図7〜図12において、バツ印がCOP痕跡の発生箇所である。   The number of COP traces generated on the surface of the obtained epitaxial film was measured in the same manner as in Table 1. The results are shown in Table 2 and FIGS. 7 to 12 show COP trace distributions of the wafers of Sample 5 to Sample 10 in Table 2, respectively. In FIG. 7 to FIG. 12, the crosses are the locations where COP traces are generated.

Figure 0004508000
Figure 0004508000

表2及び図7ないし図10の試料5〜8に示すように、裏側ヒータ群の出力を固定した状態で、表側及び裏側ヒータ群の各内周部ヒータの出力を徐々に高くすると、COP痕跡が次第に減少していることがわかる。図7ないし図10に示す分布をみると、ウェーハの外周側のCOP痕跡が減少しているように見える。このように、表側及び裏側ヒータ群の各内周部ヒータの出力を60〜90%及び14〜22%の範囲に設定することにより、COP痕跡を少なくできることがわかる。
次に、表2及び図11および図12の試料9〜10に示すように、表側及び裏側ヒータ群の内周部の出力を固定した状態で、裏側ヒータ群全体の出力を高くすると、COP痕跡が僅かに減少していることがわかる。このように、表側及び裏側ヒータ群における裏側ヒータ群の出力比率を46〜60%の範囲に設定することにより、COP痕跡を少なくできることがわかる。
As shown in Table 2 and Samples 5 to 8 in FIGS. 7 to 10, when the outputs of the inner peripheral heaters of the front and back heater groups are gradually increased while the output of the back heater group is fixed, the COP trace It can be seen that is gradually decreasing. From the distribution shown in FIGS. 7 to 10, it appears that the COP trace on the outer peripheral side of the wafer is reduced. Thus, it can be seen that the COP trace can be reduced by setting the outputs of the inner peripheral heaters of the front and back heater groups to the ranges of 60 to 90% and 14 to 22%.
Next, as shown in Table 2 and Samples 9 to 10 in FIGS. 11 and 12, when the output of the entire rear side heater group is increased with the outputs of the inner peripheral portions of the front side and the rear side heater group being fixed, the COP trace It can be seen that is slightly decreased. Thus, it can be seen that the COP trace can be reduced by setting the output ratio of the back side heater group in the front side and back side heater groups in the range of 46 to 60%.

次に、エッチング温度及び成長温度を1130℃に固定するとともに出力比率を固定した上で、シリコンウェーハの切り出し傾斜角度θ及びφを変更してエピタキシャル膜を成長させ、COP痕跡の数及び分布状況を調べた。
具体的には、傾斜角度θ及びφを変更したシリコンウェーハを用意し、これを図1に示すエピタキシャル膜製造装置に導入してエピタキシャル膜の製造を行った。すなわち、水素雰囲気下でシリコンウェーハをサセプタ上に載置し、成膜室内を1130℃°のエッチング温度まで加熱してウェーハの表面を水素ベークした。次に、表側ヒータ群及び裏側ヒータ群を作動させて成膜室内のシリコンウェーハを加熱し、更にトリクロロシランを導入してエピタキシャル膜を成長させた。エピタキシャル成長後、成膜室内を室温まで降温し、成膜室から処理済のウェーハを取り出した。
Next, the etching temperature and the growth temperature are fixed at 1130 ° C. and the output ratio is fixed. Then, the epitaxial film is grown by changing the cutting inclination angles θ and φ of the silicon wafer, and the number and distribution of COP traces are determined. Examined.
Specifically, a silicon wafer having different inclination angles θ and φ was prepared, and this was introduced into the epitaxial film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 to manufacture an epitaxial film. That is, a silicon wafer was placed on a susceptor in a hydrogen atmosphere, and the surface of the wafer was hydrogen baked by heating the film formation chamber to an etching temperature of 1130 ° C. Next, the front side heater group and the back side heater group were operated to heat the silicon wafer in the film forming chamber, and further, trichlorosilane was introduced to grow an epitaxial film. After the epitaxial growth, the temperature in the film formation chamber was lowered to room temperature, and the processed wafer was taken out from the film formation chamber.

エピタキシャル膜を成長させる際の表側ヒータ群及び裏側ヒータ群の出力については、表側ヒータ群及び裏側ヒータ群の全体出力に対する裏側ヒータ群の出力の比率を58%とし、表側ヒータ群の全体出力に対する表側ヒータ群の内周部ヒータの出力の比率を62%とし、裏側ヒータ群の全体出力に対する裏側ヒータ群の内周部ヒータの出力の比率を15%の範囲とし、シリコンウェーハ表面の中央部分の温度を1130℃に設定した。   Regarding the output of the front side heater group and the back side heater group when growing the epitaxial film, the ratio of the output of the back side heater group to the total output of the front side heater group and the back side heater group is 58%, and the front side with respect to the overall output of the front side heater group The ratio of the output of the inner peripheral heater of the heater group is 62%, the ratio of the output of the inner peripheral heater of the rear heater group to the total output of the rear heater group is 15%, and the temperature of the central portion of the silicon wafer surface Was set to 1130 ° C.

得られたエピタキシャル膜について、表面に生じたCOP痕跡の数を表1の場合と同様にして測定した。結果を表3に示す。   The number of COP traces generated on the surface of the obtained epitaxial film was measured in the same manner as in Table 1. The results are shown in Table 3.

Figure 0004508000
Figure 0004508000

表3に示すように、角度θ及び角度φがそれぞれ、10′<θ≦2°、10′<φ<30′、または10′<φ≦2°、10′<θ<30′の範囲にある場合に、COP痕跡が少なくなることがわかる。   As shown in Table 3, the angle θ and the angle φ are in the range of 10 ′ <θ ≦ 2 °, 10 ′ <φ <30 ′, or 10 ′ <φ ≦ 2 °, 10 ′ <θ <30 ′, respectively. It can be seen that in some cases, the COP trace is reduced.

図1は本発明の実施形態のエピタキシャル膜の製造方法に好適に用いられるエピタキシャル膜製造装置の一例を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an epitaxial film manufacturing apparatus suitably used in an epitaxial film manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 図2は傾斜角度θ及び傾斜角度φの範囲を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing ranges of the inclination angle θ and the inclination angle φ. 図3は試験例1のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。3 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 1. FIG. 図4は試験例2のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。FIG. 4 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 2. 図5は試験例3のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。FIG. 5 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 3. 図6は試験例4のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。6 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 4. FIG. 図7は試験例5のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。FIG. 7 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 5. 図8は試験例6のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。FIG. 8 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 6. 図9は試験例7のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。9 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 7. FIG. 図10は試験例8のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。FIG. 10 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 8. 図11は試験例9のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。11 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 9. FIG. 図12は試験例10のエピタキシャル膜のCOP痕跡の分布を示す分布図。12 is a distribution diagram showing the distribution of COP traces in the epitaxial film of Test Example 10. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…エピタキシャル膜製造装置、2…シリコンウェーハ、2a…表面、2b…裏面、3…サセプタ、4…上側ドーム、5…下側ドーム、6…成膜室、7…表側ヒータ群、7A…内周部ヒータ(内周部)、7B…外周部ヒータ(外周部)、8…裏側ヒータ群、8A…内周部ヒータ(内周部)、8B…外周部ヒータ(外周部)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Epitaxial film manufacturing apparatus, 2 ... Silicon wafer, 2a ... Front surface, 2b ... Back surface, 3 ... Susceptor, 4 ... Upper dome, 5 ... Lower dome, 6 ... Deposition chamber, 7 ... Front side heater group, 7A ... Inside Peripheral heater (inner periphery), 7B ... outer periphery heater (outer periphery), 8 ... back side heater group, 8A ... inner periphery heater (inner periphery), 8B ... outer periphery heater (outer periphery)

Claims (4)

シリコンウェーハを裏面側からサセプタで支持するとともに前記シリコンウェーハの表面側及び裏面側に表側ヒータ群及び裏側ヒータ群をそれぞれ配置し、前記表側ヒータ群及び前記裏側ヒータ群をそれぞれ、前記シリコンウェーハの表面及び裏面にそれぞれ対向する内周部と該内周部の外側に配置された外周部とに区分し、各ヒータで前記シリコンウェーハを加熱しながら前記シリコンウェーハの表面にエピタキシャル膜を生成する際に、
前記表側ヒータ群の内側部の出力を外側部の出力より大きくするとともに、前記裏側ヒータ群の内側部の出力を外側部の出力より小さくして、エピタキシャル膜を生成することを特徴とするエピタキシャル膜の製造方法。
A silicon wafer is supported by a susceptor from the back side, and a front side heater group and a back side heater group are arranged on the front side and back side of the silicon wafer, respectively, and the front side heater group and the back side heater group are respectively placed on the surface of the silicon wafer. When the epitaxial film is formed on the surface of the silicon wafer while the silicon wafer is heated with each heater, the inner peripheral part facing the back surface and the outer peripheral part arranged outside the inner peripheral part are divided. ,
An epitaxial film characterized in that an output of an inner part of the front heater group is made larger than an output of an outer part, and an output of an inner part of the back heater group is made smaller than an output of an outer part to generate an epitaxial film. Manufacturing method.
前記表側ヒータ群及び前記裏側ヒータ群の全体出力に対する前記裏側ヒータ群の出力の比率を46%〜60%の範囲とし、
前記表側ヒータ群の全体出力に対する前記表側ヒータ群の内周部の出力の比率を60%〜90%の範囲とし、
前記裏側ヒータ群の全体出力に対する前記裏側ヒータ群の内周部の出力の比率を14%〜22%の範囲とすることを特徴とする請求項1に記載のエピタキシャル膜の製造方法。
The ratio of the output of the back heater group to the total output of the front heater group and the back heater group is in the range of 46% to 60%,
The ratio of the output of the inner periphery of the front heater group to the total output of the front heater group is in the range of 60% to 90%,
2. The method of manufacturing an epitaxial film according to claim 1, wherein a ratio of an output of an inner peripheral portion of the back heater group to a total output of the back heater group is in a range of 14% to 22%.
前記エピタキシャル膜を生成する際に、前記シリコンウェーハ表面の中央部分の温度を1050℃以上1150℃以下の範囲に設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエピタキシャル膜の製造方法。   3. The method of manufacturing an epitaxial film according to claim 1, wherein when the epitaxial film is formed, a temperature of a central portion of the surface of the silicon wafer is set in a range of 1050 ° C. or more and 1150 ° C. or less. . 前記シリコンウェーハは、シリコン単結晶インゴットから該シリコン単結晶インゴットの(1 0 0)面に対して傾斜角度を持たせて切り出されたものであって、その傾斜角度が、前記(1 0 0)面に対して[0 1 1]方向又は[0 −1 −1]方向に角度θ、並びに[0 1 −1]方向又は[0 −1 1]方向に角度φであって、角度θ及び角度φがそれぞれ、10′<θ≦2°、10′<φ<30′、または10′<φ≦2°、10′<θ<30′の範囲であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のエピタキシャル膜の製造方法。

The silicon wafer is cut from a silicon single crystal ingot with an inclination angle with respect to the (1 0 0) plane of the silicon single crystal ingot, and the inclination angle is the (1 0 0) The angle θ in the [0 1 1] direction or the [0 −1 -1] direction and the angle φ in the [0 1 -1] direction or the [0 −1 1] direction with respect to the surface, the angle θ and the angle The ranges of φ are 10 ′ <θ ≦ 2 °, 10 ′ <φ <30 ′, or 10 ′ <φ ≦ 2 °, 10 ′ <θ <30 ′, respectively. Item 4. The method for producing an epitaxial film according to any one of Items 3 to 4.

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