JP5140990B2 - エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法 - Google Patents

エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5140990B2
JP5140990B2 JP2006292577A JP2006292577A JP5140990B2 JP 5140990 B2 JP5140990 B2 JP 5140990B2 JP 2006292577 A JP2006292577 A JP 2006292577A JP 2006292577 A JP2006292577 A JP 2006292577A JP 5140990 B2 JP5140990 B2 JP 5140990B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon wafer
susceptor
flow rate
main surface
epitaxial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006292577A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008105914A (ja
Inventor
理 大西
剛 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority to JP2006292577A priority Critical patent/JP5140990B2/ja
Priority to PCT/JP2007/001143 priority patent/WO2008050476A1/ja
Publication of JP2008105914A publication Critical patent/JP2008105914A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5140990B2 publication Critical patent/JP5140990B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • C30B25/12Substrate holders or susceptors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16Controlling or regulating
    • C30B25/165Controlling or regulating the flow of the reactive gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/06Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

本発明は、シリコンウエーハにエピタキシャルシリコン層を成長させるエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法に関する。
半導体デバイスを作製する場合、シリコンウエーハ上にエピタキシャルシリコン層が形成されたエピタキシャルシリコンウエーハを用いる場合がある。
エピタキシャルシリコンウエーハの一般的な製造方法は以下の通りである。まず、鏡面研磨されたシリコンウエーハ(シリコン単結晶ウエーハ)を用意し、RCA洗浄等によって洗浄を行う。RCA洗浄工程中のSC−1洗浄やSC−2洗浄によって、シリコンウエーハの表面全体に自然酸化膜が形成される。次に、チャンバー内のサセプタ上にシリコンウエーハを載置する。次に、チャンバー内に水素ガス等の還元ガスを供給することによって、エピタキシャル成長を行う面(以下、第一主表面と言うことがある)を覆う酸化膜(自然酸化膜を含む)が取り除かれる。次に、チャンバー内にシリコンを含む原料ガス(モノシランやトリクロロシラン、四塩化珪素等)と、キャリアガスとなる水素ガスを導入し、高温に加熱されたシリコン単結晶ウエーハの第一主表面上にシリコン単結晶層(エピタキシャルシリコン層)を成長させる(以下、単に、「エピタキシャル成長」と言うことがある)。
しかし、このような従来のエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法によると、次のような問題点があった。
前記の水素処理の際に、第一主表面だけでなく、第一主表面とは反対側の面(以下、第二主表面と言うことがある)にも水素ガスがわずかに回り込み、第二主表面の自然酸化膜を不均一に除去してしまう。そして、次のエピタキシャル成長の際に、自然酸化膜が除去された部分に、局所的にシリコンが成長して凹凸を形成してしまう。なお、このような微小な凹凸は、「ハロー」と呼ばれる濃淡のある「くもり」として目視で観察できることもある。このような微小な凹凸はパーティクル測定を行う際に、パーティクルとしてカウントされてしまい、正確にパーティクル測定を行うことができないなどの問題があった。
また、第二主表面側から外方拡散したドーパントが第一主表面側に回り込んでエピタキシャルシリコン層に取り込まれるオートドーピングなどによって面内抵抗率分布が悪化するという問題があった。
このような問題点を解決するため、特許文献1では、サセプタとして、ウエーハを載置する部分に多数の貫通孔を有するサセプタを用い、ウエーハの第二主表面側にも十分に還元ガスを供給することによって第二主表面の自然酸化膜を全面にわたって除去した後にエピタキシャル成長を行う方法が開示されている。この方法により、オートドーピングによるエピタキシャルシリコン層の面内抵抗率分布の悪化を防止するとともに、第二主表面に生じるハローを低減でき、第二主表面において安定したパーティクル測定を行うことができるようになった。
しかし、このように多数の貫通孔を有するサセプタを用いた場合エピタキシャル成長の際に、ウエーハの第二主表面に、サセプタの貫通孔に相当する位置にシリコンが堆積し、ナノトポロジーと一般に称されるような、ウエーハの局部表面領域における厚さの微小な変化(ナノトポロジーの凹凸)が形成されてしまう等の問題があった。
特表2003−532612号公報
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、エピタキシャルシリコンウエーハを製造する際に多数の貫通孔を有するサセプタを用いた場合に、第二主表面に生じるナノトポロジーの凹凸が発生することを低減することができるエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、チャンバー内に配置され、シリコンウエーハが載置される座ぐり部を有するサセプタの上面に、前記シリコンウエーハを、その第二主表面をサセプタに対向させて載置し、前記チャンバー内に水素ガスを流して加熱する水素処理を行って前記シリコンウエーハの自然酸化膜を除去する自然酸化膜除去工程と、前記チャンバー内に少なくとも原料ガスと水素ガスとを流すとともに加熱して前記シリコンウエーハの第一主表面上にエピタキシャルシリコン層を成長させるエピタキシャル成長工程とを含むエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法において、前記サセプタの座ぐり部に、多数の貫通孔が形成されているサセプタを用い、該サセプタ上に載置された前記シリコンウエーハの第二主表面側が、前記水素処理の際にその全面において前記水素ガスと接触するようにして水素処理を行い、前記エピタキシャル成長工程において流す水素ガスの流量と原料ガスの流量との比を、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)≧4として前記エピタキシャルシリコン層の成長を行うことを特徴とするエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法を提供する。
このように、多数の貫通孔を有するサセプタを用い、自然酸化膜除去工程を行った後、エピタキシャル成長工程において流す水素ガスの流量と原料ガスの流量との比を、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)≧4としてエピタキシャルシリコン層の成長を行うエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法であれば、エピタキシャルシリコン層の面内抵抗分布が良好であり、第二主表面において安定したパーティクル測定を行うことができ、かつ、第二主表面のナノトポロジーの凹凸が低減されたエピタキシャルシリコンウエーハを製造することができる。
この場合、前記多数の貫通孔は、前記サセプタの座ぐり部に均等に配置されていることが好ましい。
このように、多数の貫通孔がサセプタの座ぐり部に均等に配置されていれば、水素処理の際に、より均一に水素ガスをサセプタに載置されたシリコンウエーハの第二主表面に供給することができるので、より均一に第二主表面の自然酸化膜を取り除くことができる。その結果、エピタキシャルシリコン層の面内抵抗分布が良好であり、第二主表面においてより安定したパーティクル測定を行うことができる品質のエピタキシャルシリコンウエーハにおいて、第二主表面のナノトポロジーの凹凸を低減することができる。
また、本発明は、前記の方法により製造されたエピタキシャルシリコンウエーハであって、前記第二主表面におけるナノトポロジーが12nm以下であることを特徴とするエピタキシャルシリコンウエーハを提供する。
このように、前記の方法により製造され、第二主表面のナノトポロジーが12nm以下(2×2mmウィンドーを用いた場合、ナノトポロジーの表面変位量が12nm以下になったときに、欠陥判定される面積割合が0.05%を超える)であるエピタキシャルシリコンウエーハであれば、エピタキシャルシリコン層の面内の抵抗率分布が良好であり、第二主表面において安定したパーティクル測定を行うことができ、かつ、第二主表面のナノトポロジーの凹凸が低減されたエピタキシャルシリコンウエーハである。
本発明に係るエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法によれば、エピタキシャルシリコン層の良好な面内抵抗率分布を得ることができるとともに第二主表面において安定したパーティクル測定を行うことができるエピタキシャルシリコンウエーハを得ること等を目的として、サセプタとして多数の貫通孔を有するサセプタを使用した場合であっても、第二主表面のナノトポロジーの凹凸を低減してエピタキシャルシリコンウエーハを製造することができる。その結果、エピタキシャルシリコン層の面内抵抗分布が良好であり、第二主表面において安定したパーティクル測定を行うことができ、かつ、第二主表面のナノトポロジーの凹凸が低減された高品質のエピタキシャルシリコンウエーハを製造することができる。
以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、多数の貫通孔を有するサセプタを用いてエピタキシャル成長を行った場合、ウエーハの第二主表面に、サセプタの貫通孔に相当する位置にシリコンが堆積し、ナノトポロジーの凹凸が形成されてしまう等の問題があった。そして、近年、このようなナノトポロジーの凹凸であっても、その悪影響が無視できなくなってきており、ウエーハ品質のさらなる向上が望まれている。
本発明者らは、サセプタとして多数の貫通孔を有するサセプタを用いた場合にこのようなナノトポロジーの凹凸の発生を抑制するための方法について検討を重ね、その結果、エピタキシャル成長工程におけるキャリアガスとなる水素ガスの流量を多くすることによって、原料ガスを希釈し、第二主表面側への原料ガスの回り込みを低減すればよいことを見出した。すなわち、本発明者らは、多数の貫通孔を有するサセプタを用いて水素処理をした後にエピタキシャル成長を行う際に、原料ガス流量に対する水素ガス流量の比を所定の値以上にすれば、第二主表面に局所的にナノトポロジーの凹凸が生じることを抑制してエピタキシャルシリコンウエーハを製造できることに想到し、本発明を完成させた。
以下、本発明について図面を参照しながらさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明が適用されるエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法の手順の概略を図5に示した。
まず、工程(a)では、エピタキシャルシリコン層を成長させるシリコンウエーハを準備する。仕様に応じて、所定の直径、導電型、抵抗率、面方位を有するシリコン鏡面ウエーハを用意すればよい。
次に、工程(b)において、シリコンウエーハに対し、適宜RCA洗浄等の洗浄を行う。この洗浄工程における洗浄法は、典型的なRCA洗浄の他、薬液の濃度や種類を通常行われる範囲で変更したものであってもよい。例えば、オゾン水等による洗浄に替えてもよい。また、工程(b)の洗浄は、パーティクルの付着を防ぐために、シリコンウエーハの表面を親水性に保つことが多いがこれに限定されるものではない。RCA洗浄やオゾン水による洗浄であればシリコンウエーハの表面を親水性に保つことができ、このときシリコンウエーハの表面には自然酸化膜が形成される。このような薬液による洗浄の後、さらに、純水での洗浄や乾燥を行ってもよい。
工程(c)以降では、エピタキシャル成長装置にシリコンウエーハを移送して処理を行う。工程(c)以降で用いるエピタキシャル成長装置の一例の概略図を図2に示した。
エピタキシャル成長装置51は、チャンバー52と、チャンバー内部に配置されたサセプタ71、サセプタを下方から支持し、回転上下動自在なサセプタ支持手段53、チャンバー52内にウエーハを搬入したり、逆に外へと搬出したりするためのウエーハ搬送口54、チャンバー内に各種ガスを供給するガス導入管55、ガス導入管55に接続され、チャンバー内に水素ガスを供給する図示しない水素ガス供給手段及びシラン等の原料ガスを供給する図示しない原料ガス供給手段、チャンバー内から各種ガスを排出するガス排出管57、チャンバー52の外部に備えられた加熱手段58、チャンバー内にシリコンウエーハを移送し、また、チャンバー52内からシリコンウエーハを移送する図示しないウエーハ移送手段等から構成される。
さらに、本発明で用いるサセプタ71の拡大概略図を図3に示した。図3(a)は平面図であり、図3(b)は断面図である。サセプタ71には、リフトピン用貫通孔73が形成されているものであってもよい。リフトピン用貫通孔73には、リフトピン75が挿通される。
また、チャンバー52の内部にはリフトピン75をサセプタに対して相対的に上下させることができるリフトピン昇降手段を設けてもよい。
サセプタ71には、載置するシリコンウエーハを位置決めする座ぐり72が形成され、座ぐり72の略全面に多数の貫通孔74が形成されている。貫通孔74はスムーズにガスが流通できるような大きさ、形状であればどのようなものであってもよいが、例えば、円筒状であり、その直径が1mmとすることができる。また、貫通孔の数も特に限定されるものではないが、例えば、開口密度が0.1開口/cm以上となるように形成すれば、ガスがウエーハの第二主表面側により一様に供給されるようにすることができるので好ましい。
なお、サセプタ71の貫通孔は、その開口密度が座ぐり部72においてほぼ均一になるように、均等に配置されるように形成することが好ましい。
また、シリコンウエーハの第二主表面に接触するガスが、より入れ替わり易くするために、サセプタ71の形状を図4のように、載置されるシリコンウエーハWとの間に空間ができるように、シリコンウエーハの周縁部のみを下方から支持するようにしてもよい他、公知の形状を有するサセプタの座ぐり部に、多数の貫通孔74が形成されているものであれば本発明を適用することができる。
このようなサセプタ71を具備したエピタキシャル成長装置51を用いて、以下のようにして、シリコンウエーハの第一主表面上にエピタキシャルシリコン層を成長させる。
まず、工程(c)において、図示しないウエーハ移送手段を用いてチャンバー52内にシリコンウエーハを移送し、第二主表面を対向させてサセプタ71の座ぐり部72に載置する。シリコンウエーハのサセプタ71への載置方法は、リフトピン75を用いる方法の他、通常用いられる載置方法を適用できる。
チャンバー内にシリコンウエーハを搬入した時点で、シリコンウエーハの表面には、自然酸化膜がわずかに成長している。
次に、自然酸化膜除去工程(d)では、チャンバー52内に、水素ガス供給手段からガス導入管55を通して、チャンバー52内に水素ガスを導入し、加熱手段58によって加熱して水素処理を行い、シリコンウエーハ表面に生じた自然酸化膜を除去する。
水素ガスはシリコンウエーハの第一主表面側に多く供給され、加熱によって第一主表面の酸化膜を除去する。一方、サセプタ71に形成されている多数の貫通孔74によって、シリコンウエーハの第二主表面側にも水素ガスは十分に供給され、自然酸化膜をほぼ均一に除去するが、前述のように局所的に不均一に除去される領域が残る。このとき、サセプタ71に形成されている多数の貫通孔74が座ぐり部72に均等に配置されていれば、より確実に水素ガスを第二主表面に均一に接触させることができ、第二主表面側の自然酸化膜をより均一に除去することができる。
この水素処理の際の加熱温度及び加熱時間は、シリコンウエーハ表面の自然酸化膜、特に第二主表面の自然酸化膜を効率よく除去できれば、どのように設定してもよいが、例えば、800℃以上、1分以上とすることができる。
次に、工程(e)において、シリコンウエーハの第一主表面に、エピタキシャルシリコン層の成長を行う。このエピタキシャル成長は、モノシランやトリクロロシラン、四塩化珪素などの原料ガスと、キャリアガスとなる水素ガスとをチャンバー52内に導入し、加熱することによって行う。このとき、キャリア水素ガスの流量を所定の値以上にする。望ましいキャリア水素ガスの流量は原料ガスの濃度に依存するので、水素ガスの流量と原料ガス流量との比で規定するが、この具体的な数値については後述する。キャリア水素ガスの流量を大きくしたことによって、原料ガスは十分に希釈され、また、シリコンウエーハの第二主表面側に回り込んで供給される原料ガスの量が低減される。このため、第二主表面における局所的なナノトポロジーの凹凸の発生は抑制される。
このようにして、シリコンウエーハの第一主表面上にエピタキシャルシリコン層が形成されたエピタキシャルシリコンウエーハを製造することができる。そして、このエピタキシャルシリコンウエーハは、エピタキシャルシリコン層の面内の抵抗率分布が良好であり、第二主表面において安定したパーティクル測定を行うことができるものであり、かつ、第二主表面のナノトポロジーの凹凸が低減されたものとなる。
本発明の効果が得られるような水素ガスの流量と原料ガス流量との比の具体的な数値を求めるため、以下のように、エピタキシャルシリコンウエーハを実際に製造する実験を行った。
(実験)
図5に示した手順でエピタキシャルシリコンウエーハを製造した。
シリコンウエーハとして、直径300mm、面方位(100)のp型シリコン単結晶ウエーハを準備し(a)、オゾン水による洗浄を行った(b)。
シリコンウエーハを図3に示したような、多数の貫通孔を有するサセプタを具備するエピタキシャル成長装置に搬入した(c)。なお、チャンバーの容積は約3.5lである。また、搬入時の温度は700℃であった。次に、60slmの流量で水素ガスをチャンバー内に導入しつつ1130℃まで45秒間で昇温したのち、1130℃で1分間水素処理した(d)。次に、キャリア水素ガスを所定の流量で流しながらシリコンを含む原料ガスとしてトリクロロシランをチャンバー内に導入して1130℃のまま120秒間エピタキシャル成長を行った(e)。なお、トリクロロシランの流量は16slmで一定とし、キャリア水素ガスの流量を変化させてそれぞれエピタキシャルシリコンウエーハを製造した。キャリア水素ガスの流量、及びこれに対応するキャリア水素流量とトリクロロシラン流量との比は、表1中に記載した。これらの場合についてそれぞれ上記のようにエピタキシャルシリコンウエーハの製造を行った。なお、表1中の「TCS」とはトリクロロシランの略である。
Figure 0005140990
このようにして製造したそれぞれのエピタキシャルシリコンウエーハについて、第二主表面のナノトポロジーを測定した。
本明細書中におけるナノトポロジーの測定方法は以下の通りである。
まず、光学干渉の原理を用いて、波長20mm以下の凹凸を抽出する。次に、これに対し、2mm×2mmの大きさの領域(これをウィンドーと呼ぶ)でウエーハ全面をスキャンし、高低差を求める。この高低差の値をウィンドーの中心に与える。次に、横軸に閾値(スレッシュホールド値)とする高低差の値を取り、縦軸に、ウィンドー内でその閾値を超える高低差を有する部分の面積割合を取り、閾値曲線を描く。この閾値曲線において、縦軸が0.05%となる閾値をナノトポロジーの数値とした。
このようにして得られた第二主表面のナノトポロジーと、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)との関係を図1に示した。グラフ中の曲線は近似曲線である。
図1の結果より、水素ガスの流量と原料ガス流量との比とナノトポロジーの値は、きわめて強い相関関係を有し、特に、水素ガスの流量と原料ガス流量との比が、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)≧4であれば、第二主表面のナノトポロジーは約12nm以下とすることができることがわかる。このようなナノトポロジーのレベルであれば目視では確認できず、また、後の工程での悪影響が少ない高品質なエピタキシャルシリコンウエーハである。
すなわち、エピタキシャル成長工程において、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)を4以上にすれば、ナノトポロジーの凹凸を十分に低減できる。さらにナノトポロジーの凹凸を低減するには、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)を5以上にすることが好ましい。この場合、第二主表面のナノトポロジーは約10nm以下とすることができる。また、この水素ガスの流量と原料ガス流量との比の上限値は特に限定されるものではないが、装置の仕様等によって上限値が制限され、例えば、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)は9以下とする。
なお、通常のエピタキシャル成長に用いられるチャンバーであれば、本発明の水素ガスの流量と原料ガス流量との比の規定をそのまま適用することができる。
また、チャンバーの容量が異なる他のタイプのエピタキシャル成長装置でも、同様の結果が得られた。
以下、本発明の実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
実験と同様に、図5に示した手順でエピタキシャルシリコンウエーハを製造した。
シリコンウエーハとして、直径300mm、面方位(100)のp型シリコン単結晶ウエーハを準備し(a)、RCA洗浄を行った(b)。
シリコンウエーハを図3に示したような、多数の貫通孔を有するサセプタを具備するエピタキシャル成長装置に搬入した(c)。また、搬入時の温度は700℃であった。次に、60slmの流量で水素ガスをチャンバー内に導入しつつ1130℃まで45秒間で昇温したのち、1130℃で1分間水素処理した(d)。次に、キャリア水素ガスを80slmの流量で流しながらトリクロロシランを16slmの流量でチャンバー内に導入して1130℃のまま120秒間エピタキシャル成長を行った(e)。このとき、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)はおよそ5になる。
このようにして製造したエピタキシャルシリコンウエーハの第二主表面のナノトポロジーの画像から、第二主表面のどの領域においても、ナノトポロジーの凹凸として測定された領域はほとんどなかった。また、目視ではサセプタ貫通孔に対応する跡は全く観察されなかった。
(実施例2)
実施例1と同様に、ただし、エピタキシャル成長工程におけるキャリア水素ガスの流量を70slmとしてエピタキシャルシリコンウエーハの製造を行った。このとき、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)はおよそ4.38になる。
このようにして製造したエピタキシャルシリコンウエーハの第二主表面のナノトポロジーの画像から、第二主表面のどの領域においても、ナノトポロジーの凹凸として測定された領域はほとんどなかった。また、目視ではサセプタ貫通孔に対応する跡は全く観察されなかった。
(比較例1)
実施例1と同様に、ただし、エピタキシャル成長工程におけるキャリア水素ガスの流量を60slmとしてエピタキシャルシリコンウエーハの製造を行った。このとき、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)はおよそ3.75になる。
このようにして製造したエピタキシャルシリコンウエーハの第二主表面のナノトポロジーの画像から、第二主表面の周縁部にナノトポロジーの凹凸として測定された領域が現れた。また、目視によって第二主表面の周縁部の、サセプタの貫通孔に対応する箇所の一部にわずかな凹凸が観察された。
(比較例2)
実施例1と同様に、ただし、エピタキシャル成長工程におけるキャリア水素ガスの流量を40slmとしてエピタキシャルシリコンウエーハの製造を行った。このとき、水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)はおよそ2.5になる。
このようにして製造したエピタキシャルシリコンウエーハの第二主表面のナノトポロジーの画像から、第二主表面の周縁部にナノトポロジーの凹凸として測定された領域が比較例1よりも広がった。また、目視によって第二主表面の周縁部の、サセプタの貫通孔に対応する箇所の多くにわずかな凹凸が観察された。
以上の結果より、本発明の、第二主表面にナノトポロジーの凹凸がほとんど形成されないという効果が明らかに得られた。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
実験によって得られた、水素ガスの流量と原料ガス流量との比と第二主表面のナノトポロジーの関係を示したグラフである。 本発明において用いられるエピタキシャル成長装置の概略断面図である。 本発明において用いられるサセプタの一例を示す拡大概略図であり、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図である。 本発明において用いられるサセプタの別の一例を示した概略断面図である。 本発明が適用されるエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法の処理の流れを示したフロー図である。
符号の説明
51…エピタキシャル成長装置、
52…チャンバー、 53…サセプタ支持手段、 54…ウエーハ搬送口、
55…ガス導入管、 57…ガス排出管、 58…加熱手段、
71…サセプタ、 72…座ぐり、 73…リフトピン用貫通孔、
74…貫通孔、 75…リフトピン、
W…ウエーハ。

Claims (2)

  1. 少なくとも、チャンバー内に配置され、シリコンウエーハが載置される座ぐり部を有するサセプタの上面に、前記シリコンウエーハを、その第二主表面をサセプタに対向させて載置し、前記チャンバー内に水素ガスを流して加熱する水素処理を行って前記シリコンウエーハの自然酸化膜を除去する自然酸化膜除去工程と、前記チャンバー内に少なくとも原料ガスと水素ガスとを流すとともに加熱して前記シリコンウエーハの第一主表面上にエピタキシャルシリコン層を成長させるエピタキシャル成長工程とを含むエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法において、
    前記サセプタの座ぐり部に、多数の貫通孔が形成されているサセプタを用い、該サセプタ上に載置された前記シリコンウエーハの第二主表面側が、前記水素処理の際にその全面において前記水素ガスと接触するようにして水素処理を行い、前記エピタキシャル成長工程において流す水素ガスの流量と原料ガスの流量との比を、4≦水素流量(slm)/原料ガス流量(slm)≦9として前記エピタキシャルシリコン層の成長を行うことを特徴とするエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法。
  2. 前記多数の貫通孔が、前記サセプタの座ぐり部に均等に配置されているサセプタを用いることを特徴とする請求項1に記載のエピタキシャルシリコンウエーハの製造方法。
JP2006292577A 2006-10-27 2006-10-27 エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法 Active JP5140990B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006292577A JP5140990B2 (ja) 2006-10-27 2006-10-27 エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法
PCT/JP2007/001143 WO2008050476A1 (fr) 2006-10-27 2007-10-19 Procédé de fabrication d'une plaquette de silicium épitaxiale et plaquette de silicium épitaxiale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006292577A JP5140990B2 (ja) 2006-10-27 2006-10-27 エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008105914A JP2008105914A (ja) 2008-05-08
JP5140990B2 true JP5140990B2 (ja) 2013-02-13

Family

ID=39324289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006292577A Active JP5140990B2 (ja) 2006-10-27 2006-10-27 エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5140990B2 (ja)
WO (1) WO2008050476A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101339591B1 (ko) * 2012-01-13 2013-12-10 주식회사 엘지실트론 서셉터
SE536605C2 (sv) * 2012-01-30 2014-03-25 Odling av kiselkarbidkristall i en CVD-reaktor vid användning av klorineringskemi

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3230162B2 (ja) * 1991-04-24 2001-11-19 東芝機械株式会社 気相成長装置
DE60127252T2 (de) * 2000-05-08 2007-12-20 Memc Electronic Materials, Inc. Epitaktischer siliziumwafer frei von selbstdotierung und rückseitenhalo
JP2003229370A (ja) * 2001-11-30 2003-08-15 Shin Etsu Handotai Co Ltd サセプタ、気相成長装置、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ウェーハ
DE10328842B4 (de) * 2003-06-26 2007-03-01 Siltronic Ag Suszeptor für eine chemische Gasphasenabscheidung, Verfahren zur Bearbeitung einer Halbleiterscheibe durch chemische Gasphasenabscheidung und nach dem Verfahren bearbeitete Halbleiterscheibe

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008105914A (ja) 2008-05-08
WO2008050476A1 (fr) 2008-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5158093B2 (ja) 気相成長用サセプタおよび気相成長装置
JP4492840B2 (ja) 化学的蒸着処理に使用する改良された受容体
TWI420003B (zh) 經磊晶塗覆的矽晶圓的製造方法
JP5565472B2 (ja) サセプタ及びエピタキシャルウェーハの製造方法
JP6599540B2 (ja) エピタキシャルウェーハを製造するためのリアクターの再稼動準備方法
JPWO2011033752A1 (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法および製造装置
JP5757088B2 (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法、エピタキシャルウェーハ
JP6459801B2 (ja) エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法
JP5195370B2 (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法
TWI435377B (zh) Epitaxial silicon wafers and their manufacturing methods
TWI626730B (zh) 外延晶片的製造方法
JP5849674B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
JP4292872B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
JP5140990B2 (ja) エピタキシャルシリコンウエーハの製造方法
JP2010147080A (ja) 気相成長用サセプタ及び気相成長装置並びにエピタキシャルウェーハの製造方法
JP2010016312A (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法
JP2010040574A (ja) 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ウェーハ
JP2019091848A (ja) 気相成長装置の炉内部品の洗浄方法
JP2001035794A (ja) 半導体装置の製造方法および製造装置
JP2009004424A (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
TWI775211B (zh) 磊晶矽晶圓的製造方法
JP4591824B2 (ja) サセプタ
JP5206613B2 (ja) エピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置
CN115747756A (zh) 外延生长设备重启方法
CN116288692A (zh) 外延处理期间承载硅片的基座及硅片的外延的设备和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121023

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121105

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5140990

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250