JP6841359B1 - シリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法及びシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
黒鉛基材に第1の炭化ケイ素被膜を形成する第1の被膜形成工程と、
前記被膜の表面の研磨を行う研磨工程と、
該研磨工程後、前記研磨を行った前記被膜の表面に第2の炭化ケイ素被膜の膜厚が60μm以下となるように、前記第2の炭化ケイ素被膜を形成する第2の被膜形成工程と、
を含むシリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法を提供する。
黒鉛基材に第1の炭化ケイ素被膜を形成する第1の被膜形成工程と、
前記被膜の表面の研磨を行う研磨工程と、
該研磨工程後、前記研磨を行った前記被膜の表面に第2の炭化ケイ素被膜の膜厚が60μm以下となるように、前記第2の炭化ケイ素被膜を形成する第2の被膜形成工程と、
を含むシリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法により、ウェーハへの応力集中やサセプタの温度変化を抑制することで、転位の発生等を抑制すること、また、サセプタとウェーハの貼り付きを抑制できることを見出し、本発明を完成した。
まず、サセプタの基材である黒鉛基材を準備し、これに第1の炭化ケイ素被膜を形成する。形成方法は第1の炭化ケイ素被膜を形成できれば特に限定されず、例えばCVDで第1の炭化ケイ素被膜を形成することができる。また、第1の炭化ケイ素被膜の膜厚は特に限定されず、例えば30〜100μmとすることができる。第1の炭化ケイ素被膜は、1回の膜形成で所望の膜厚の被膜を形成しても、複数回の膜形成で所望の膜厚の被膜を形成してもよい。このようにして、黒鉛基材上に第1の炭化ケイ素被膜を形成する。
第1の炭化ケイ素被膜を黒鉛基材に形成した後、被膜表面を研磨する。これにより、被膜形成による異常成長等で発生した突起を除去できる。研磨方法は特に限定されず、例えば機械的な表面研磨などが挙げられる。また黒鉛基材上に第1の炭化ケイ素被膜が残っていれば、研磨量や研磨回数は特に限定されない。
研磨工程後、研磨を行った被膜表面に第2の炭化ケイ素被膜を形成する。形成方法は、第2の炭化ケイ素被膜を形成できれば特に限定されず、例えばCVDで第2の炭化ケイ素被膜を形成することができる。
まず、準備した黒鉛基材に第1の炭化ケイ素被膜を60μm形成した。次に、被膜の表面研磨を行った後、膜厚が5μmの第2の炭化ケイ素被膜を形成し、サセプタを製造した。このサセプタを用いて、直径300mmのシリコン単結晶基板(ウェーハ)にシリコンエピタキシャル層を気相成長させた際、シリコンウェーハへのSlipの発生有無、ウェーハとサセプタの貼り付き発生有無、ウェーハを連続で処理した際の1枚目と2枚目の温度分布の変化としてウェーハ外周から10mm付近の温度の変化について確認した。結果、ウェーハのSlip、ウェーハとサセプタの貼り付きはともに発生せず、外周部の温度の変化も0.4℃であった。表1にこの結果を示す。
実施例1のサセプタ製造過程において、黒鉛基材に第1の炭化ケイ素被膜を60μm形成した後、表面研磨を行わないでサセプタを製造した。このサセプタ製造の概略フローチャートを図3に示す。このサセプタを用いて、直径300mmシリコンウェーハにシリコンエピタキシャル層を気相成長させた。結果、温度分布の差が5.0℃と大きくなっており、貼り付きの発生は無いが、Slipの発生があった。表1にこの結果を併せて示す。
実施例1のサセプタ製造過程において、黒鉛基材に第1の炭化ケイ素被膜を60μm形成した後、表面研磨を行ってサセプタを製造した。このサセプタ製造の概略フローチャートを図4に示す。このサセプタを用いて、直径300mmシリコンウェーハにシリコンエピタキシャル層を気相成長させた。結果、温度分布の差は0.2℃と小さくすることが出来、Slipの発生もなかったが、サセプタへの貼り付きが発生した。表1にこの結果を併せて示す。
実施例1に記載のサセプタ製造の際、第2の炭化ケイ素被膜の膜厚が、それぞれ、5、31、52、60μmとして形成すること以外は実施例1に記載のサセプタと同様のサセプタを製造し、これらを用いて、直径300mmシリコンウェーハにシリコンエピタキシャル層を気相成長させた。その結果、ウェーハのSlip、ウェーハとサセプタの貼り付きはともに発生せず、外周部の温度の変化も、それぞれ、0.4、2.1、3.6、3.9℃と4℃以下であった。この結果を表2に示す。
実施例1に記載のサセプタ製造の際、第2の炭化ケイ素被膜の膜厚を64μmとする以外は実施例1に記載のサセプタと同様のサセプタを製造し、これを用いて、直径300mmシリコンウェーハにシリコンエピタキシャル層を気相成長させた。結果、温度分布の差が4.3℃と4℃以上となり、ウェーハとサセプタの貼り付きはなかったものの、Slipが発生した。この結果を比較例2とともに表2に併せて示す。
5…サセプタに設けられた貫通孔、 6…支持アームに設けられた貫通孔、
7…ウェーハリフトシャフト、 8…サセプタ支持部材、 9…支持アーム、
10…ガス導入管、 11…ガス排出管、 12…軸部、
100…気相成長装置、 W…シリコン単結晶基板(ウェーハ)。
Claims (3)
- シリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法であって、
黒鉛基材に第1の炭化ケイ素被膜を形成する第1の被膜形成工程と、
前記被膜の表面の研磨を行う研磨工程と、
該研磨工程後、前記研磨を行った前記被膜の表面に第2の炭化ケイ素被膜の膜厚が60μm以下となるように、前記第2の炭化ケイ素被膜を形成する第2の被膜形成工程と、
を含み、
前記第2の被膜形成工程で形成された前記第2の炭化ケイ素被膜の表面のうち、ウェーハが載置されウェーハ裏面と接触する領域の凹凸を残存させたシリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタを製造することを特徴とするシリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法。 - 前記第2の炭化ケイ素被膜の膜厚を5μm以上とすることを特徴とする請求項1に記載のシリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法。
- 請求項1または2に記載の製造方法で製造されたサセプタを用いて、シリコン単結晶基板の主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させることを特徴とするシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法。
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