JP6772300B2 - コーティングされた半導体ウエハを製造するための方法および装置 - Google Patents
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Description
半導体ウエハの製造は、しばしば、反応チャンバに配置された基板ウエハ上に層を堆積させることを含む。反応チャンバに配置された基板ウエハは、蒸着(CVD)によって個別にコーティングされる。このような反応チャンバは、ライナと、上方カバーと、下方カバーとを備える。上方カバーおよび下方カバーは、上方ドームおよび下方ドームとも呼ばれる。層を堆積させる間に、基板ウエハは、サセプタ上に配置され、上方ドームおよび下方ドームに各々配置された上方ランプアレイおよび下方ランプアレイからの放射熱によって加熱される。処理ガスは、ガスインジェクタによって、ガス導入口を介して反応チャンバに供給され、基板ウエハ上を通過する。処理ガスは、基板ウエハと接触すると、部分的に分解し、材料層として基板ウエハの表面に堆積される。また、材料は、反応チャンバの内部に、特にサセプタを囲む予熱リング上に析出することがある。このような意図されていない材料析出物は、洗浄プロセスによって特定の間隔で除去されなければならない。通常、このような材料析出物の除去は、処理ガスの代わりに、ガス導入口を介してエッチングガスを供給することによって、いわゆるチャンバをエッチングすることによって行われる。エッチングガスは、材料析出物と反応することによって、気体の反応生成物を形成する。その後、この反応生成物は、ガス排出口を介して反応チャンバから排出される。
図1に示された装置は、基板ウエハ上に層を堆積させるためのものであり、反応チャンバ3を備える。反応チャンバ3は、上方カバー1と、下方カバー2と、上方ライナ7と、下方ライナ8とを含み、反応空間を囲む。反応チャンバ3の外側に設けられた上方ランプアレイおよび下方ランプアレイは、図示されていない。
本発明は、実際に試験されている。シリコンからなるエピタキシャル層をシリコンから基板ウエハ上に堆積させた。本発明の方法を使用することによって、第1ガス導入口のみを使用して予熱リングから材料析出物を除去する方法に比べて、予熱リングから材料析出物を除去するのにかかる時間を最大40%に短縮することができる。
Claims (7)
- コーティングされた半導体ウエハを製造するための方法であって、
サセプタ上に配置された半導体材料からなる基板ウエハ上に層を堆積させるために、第1流れ方向に沿って前記基板ウエハ上を通過するように第1ガス導入口を介して処理ガスを反応チャンバに導入するステップを含み、前記処理ガスから由来する材料は、前記サセプタの周囲に設けられた予熱リング上に析出され、
前記反応チャンバから前記コーティングされた基板ウエハを取り出すステップと、
前記反応チャンバから前記コーティングされた基板ウエハを取り出した後、前記第1流れ方向に沿って前記第1ガス導入口を介してエッチングガスを前記反応チャンバに導入し、前記第1流れ方向と交差する更なる流れ方向に沿って前記予熱リング上を通過するように第2ガス導入口を介して前記エッチングガスを前記反応チャンバに導入することによって、前記予熱リングから前記材料の析出物を除去するステップとを含み、前記第1ガス導入口は、前記第2ガス導入口の間に配置され、
前記第2ガス導入口は、対称軸としての前記第1流れ方向に対して軸対称に配置され、第1と第2円弧に沿う前記予熱リングの周縁と同心であり、前記第1と第2円弧は各々、70°以上100°以下の中心角αによって決められた長さを有する、方法。 - 前記エッチングガスを前記反応チャンバに導入する前に、半導体材料からなる基板ウエハ上に層の堆積を繰り返し、前記予熱リング上の前記材料の析出物が最小厚さに達したときに、前記反応チャンバから前記コーティングされた基板ウエハを取り出すステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記エッチングガスは、塩化水素を含み、
前記予熱リング上の前記材料の析出物は、50μmの最小厚さを有し、シリコンを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記基板ウエハ上にシリコンからなるエピタキシャル層を堆積させるステップを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 基板ウエハ上に層を堆積させるための装置であって、
ライナと、上方カバーと、下方カバーとを有する反応チャンバと、
前記基板ウエハを載置するためのサセプタと、
前記サセプタを囲む予熱リングと、
第1流れ方向に沿って前記サセプタ上を通過するようにガスを前記反応チャンバに導入するための第1ガス導入口と、
前記第1流れ方向と交差する更なる流れ方向に沿って前記予熱リング上を通過するようにエッチングガスを前記反応チャンバに導入するための第2ガス導入口とを備え、
前記第1ガス導入口は、前記第2ガス導入口の間に配置され、
前記第2ガス導入口は、対称軸としての前記第1流れ方向に対して軸対称に設けられ且つ第1円弧および第2円弧に沿う前記予熱リングの周縁と同心に設けられ、
前記第1円弧および前記第2円弧は各々、70°以上100°以下の中心角αによって決められた長さを有する、装置。 - 前記第1円弧および前記第2円弧に沿って等間隔に設けられた15〜20個の前記第2ガス導入口を有する、請求項5に記載の装置。
- 前記反応チャンバは、エピタキシャル反応器として構成されている、請求項5または6に記載の装置。
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