JP5161748B2 - 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 - Google Patents
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Description
図7は従来の気相成長装置の一例を示す概略図である。この気相成長装置130は石英製のチャンバ112とチャンバベース113とによって外界と隔離されている。チャンバ112内の中央部には円盤状のサセプタ111を支持する支持台114が回転可能に配設され、使用時にはこのサセプタ111に複数枚のウェーハWを成長面を上にして水平に載置し、気相成長がなされる。
このように、前記凸部の形状が方形であれば、凸部を形成するために特別な加工を行う必要がなく、加工コストを下げることができる。
このように、前記ザグリ部の底面の形状が、前記ウェーハが当接して支持される外周領域と、該外周領域に囲まれており前記ウェーハと接触しない中央領域を有する形状であれば、ウェーハの裏面に傷やパーティクルが発生するのをより確実に抑制することができる。
このように、前記本発明に係る気相成長用サセプタを備えた気相成長装置であれば、気相成長するウェーハの品質が悪化することなく、ウェーハへの熱伝導量を小さくして、ウェーハ面内の温度差を小さくすることができ、ウェーハの反り、傷及びパーティクルの発生を抑制しつつ、ウェーハ表面に薄膜を気相成長させることができる。
このように、前記本発明に係る気相成長用サセプタを使用してウェーハ上にエピタキシャル層を気相成長させれば、製造するエピタキシャルウェーハの品質を悪化させることなく、反り、傷及びパーティクルの発生が抑制されたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
図1に示すように、このサセプタ1は略円盤状に形成され、その主表面には、当該主表面上にウェーハを収容するための平面視略円形状の凹形状であるザグリ部2が形成されている。また、ザグリ部の底面上にガス通路としてメッシュパターンの溝が設けられ、多数の凸部3が形成されている。
この凸部3の頂上部分は典型的には方形であり、以下では方形である場合を例として説明するが、本発明はこれには限定されない。
図2(A)(B)に示すように、方形凸部3の頂上部分4は平面となっており、ウェーハをサセプタに載置する際には、ウェーハの裏面がこの方形凸部3の頂上部分4と接触して載置されるようになっている。
図3に示すように、サセプタ11にはウェーハを載置する4つのザグリ部2が形成されている。そして、それぞれのザグリ部2の底面には多数の方形凸部3が形成されており、それぞれの方形凸部の間隔が0.4mm以上、0.8mm以下であり、方形凸部の頂上部分の平面の面積が0.0156mm2以上、0.0306mm2以下となっている。
このように、ザグリ部2の底面の形状が、ウェーハWが当接して支持される外周領域5と、該外周領域5に囲まれておりウェーハWと接触しない中央領域6を有する形状であれば、ウェーハWの裏面に傷やパーティクルが発生するのをより確実に抑制することができる。
図5に示すように、この気相成長装置30は石英製のチャンバ12とチャンバベース13とによって外界と隔離されている。チャンバ12内の中央部には円筒形状の支持台14が回転可能に配設され、この支持台14により、サセプタ11が下方から支持されている。
本発明に係るエピタキシャルウェーハの製造方法は、例えば図1、3、4に示すような本発明に係る気相成長用サセプタを使用して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ウェーハの製造方法である。ここでは、図3に示すような気相成長用サセプタを備えた図5に示すような気相成長装置を用いた場合について説明する。
図3に示すような本発明の気相成長用サセプタを備えた図5に示すような気相成長装置を用いウェーハにエピタキシャル層を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造し、製造後のエピタキシャルウェーハの反り、傷及びパーティクルを評価した。
直径200mm、結晶方位<100>、厚さ725μm、ヒ素をドーパントとしたn+型、裏面にCVD付きのポリッシュウェーハ100枚を用い、表面に厚さ4nmのエピタキシャル層を気相成長させた。
ここで、使用したサセプタは図4に相当する形状で、それぞれの方形凸部の間隔を0.6mm、方形凸部の頂上部分の平面の面積を0.0231mm2としたものを用いた。
ザグリ部のそれぞれの方形凸部の間隔を0.4mm、0.8mmとした以外、実施例1と同様な条件でエピタキシャルウェーハを製造し、製造後のウェーハの反り、傷及びパーティクルを評価した。
結果を図6に示す。図6に示すように、方形凸部の間隔が0.4mm及び0.8mmの場合、ウェーハの反りが抑制されていることが確認できた。また、傷が発生することもなく、ウェーハの品質も損なうことなく気相成長できていることが確認できた。
ザグリ部の方形凸部の頂上部分の平面の面積を0.0156mm2、0.0306mm2とした以外、実施例1と同様な条件でエピタキシャルウェーハを製造し、製造後のウェーハの反り、傷及びパーティクルを評価した。
結果を図6に示す。図6に示すように、方形凸部の頂上部分の平面の面積が0.0156mm2、0.0306mm2の場合、ウェーハの反りが抑制されていることが確認できた。また、傷が発生することもなく、ウェーハの品質も損なうことなく気相成長できていることが確認できた。
ザグリ部の方形凸部の頂上部分の平面の面積を0.042mm2とし、方形凸部の間隔を0.64mmとした以外、実施例1と同様な条件でエピタキシャルウェーハを製造し、製造後のウェーハの反り、傷及びパーティクルを評価した。
その結果、ウェーハの反りの平均値は7.51mmであり、実施例1の結果と比較して悪化していることがわかった。また、ウェーハの表面をパーティクル測定器で測定したところ、ウェーハ1枚当たりの平均のパーティクル数は16.8で、傷は9枚のウェーハに発生しており、実施例1の結果に比べ悪化していることがわかった。
ザグリ部のそれぞれの方形凸部の間隔を0.2mm、1.0mmとした以外、実施例1と同様な条件でエピタキシャルウェーハを製造し、製造後のウェーハの反り、傷及びパーティクルを評価した。
結果を図6に示す。図6に示すように、方形凸部の間隔が0.2mmの場合、ウェーハの反りが大きくなってしまった。また、方形凸部の間隔が1.0mmの場合、ウェーハの反りは抑制されているものの、ウェーハにザグリ部のメッシュのパターン転写が見られ品質上問題となってしまった。
ザグリ部の方形凸部の頂上部分の平面の面積を0.01mm2、0.042mm2とした以外、実施例1と同様な条件でエピタキシャルウェーハを製造し、製造後のウェーハの反り、傷及びパーティクルを評価した。
結果を図6に示す。図6に示すように、ザグリ部の方形凸部の頂上部分の平面の面積が0.042mm2の場合、ウェーハの反りが大きくなってしまった。また、ザグリ部の方形凸部の頂上部分の平面の面積が0.01mm2の場合、ウェーハの反りは抑制されているものの、ウェーハにザグリ部のメッシュのパターン転写が見られ品質上問題となってしまった。
4…凸部の頂上部分、5…外周領域、6…中央領域、
12…チャンバ、13…チャンバベース、14…支持台、
15…コイル、16…開口部、17…原料ガスノズル、
18…孔、19…原料ガス排出口、20…原料ガス導入部、
30…気相成長装置、W…ウェーハ。
Claims (4)
- ウェーハ表面に薄膜を気相成長させるための気相成長装置においてウェーハを支持するための気相成長用サセプタであって、該サセプタにはウェーハを収容可能なザグリ部が形成され、該ザグリ部の底面にはメッシュパターンの溝により頂上部分が平面である多数の凸部が形成されており、前記それぞれの凸部の間隔が0.4mm以上、0.8mm以下であり、前記凸部の頂上部分の平面の面積が0.0156mm2以上、0.0306mm2以下であり、前記凸部の形状が方形であることを特徴とする気相成長用サセプタ。
- 前記ザグリ部の底面の形状は、前記ウェーハが当接して支持される外周領域と、該外周領域に囲まれており前記ウェーハと接触しない中央領域を有する形状であることを特徴とする請求項1に記載の気相成長用サセプタ。
- 請求項1又は請求項2に記載の気相成長用サセプタを備えたものであることを特徴とする気相成長装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の気相成長用サセプタを使用してウェーハ上にエピタキシャル層を気相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。
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