JPH08186076A - 気相成長方法 - Google Patents
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Abstract
の突起物であるノジュール発生を、特別の手段を用いる
ことなく防止することができ、生産性の向上を可能とし
た気相成長方法を提供する。 【構成】裏面被膜15の周縁部を削り落して該裏面被膜
15がサセプタ4に接触しないようにすることによっ
て、基板6の裏面の針状のシリコンの突起物であるノジ
ュールの生成を防止するようにした。
Description
するに必要なエピタキシャル用半導体基板への気相成長
方法に係り、詳しくは針状に異常成長する突起物である
ノジュールの発生を防止し得るようにした気相成長方法
に関するものである。
体被膜を気相成長させる場合、この気相成長(エピタキ
シャル成長)中に、基板aの裏面から基板a中のドーパ
ント剤による不純物が反応炉内に浮遊しないように、図
6の如く基板aの裏面に酸化膜あるいは窒化膜からなる
裏面被膜bを約3000オングストロームの厚さで被膜
して気相成長するようにしている。
面に施されている。ベベル面(円弧又は面取りした面を
含む外周面)B部は、表面研磨時、チッピィング(小さ
なヒビ割れ)を防止するため削り落とされている。
性を考慮し、原料ガスとしては気相成長率の高いSiH
Cl3 が好んで用いられる。しかし、そのような原料ガ
スは気相成長段階でHClあるいはCl2 を生長させ、
基板aをエッチングする作用があり基板a内のドーパン
ト剤を反応炉内部に供給し、これが成長層に取り込ま
れ、成長層を汚す問題、いわゆるオートドープがあるた
め、前記裏面被膜bが大切となる。
膜bを形成してエピタキシャル成長すると、図7に示す
ように、裏面被膜bのサセプタcにより保持される部分
に針状のシリコンの突起物であるノジュールdが成長す
る。
プタcによって保持される部分が反応ガスと接触するた
めに、図8に示す如く、裏面被膜bを形成する粒子e…
の不連続な例えば空孔個所に反応ガスが進入して、針状
にシリコンが成長すると考えられている。
ュールdが発生すると、後工程であるリソグラフィーで
非合焦、あるいはマスクとの接触によるマスクの損傷等
の問題を提起する。特に裏面被膜bが、50μm〜10
0μmと厚膜になると顕著で、ノジュールdの長さは5
0〜60μmとなる。
しており、コスト高を招くなどの問題があった。また、
研削する前に、取り扱いが悪いと、基板aの割れなどの
破壊を誘発する問題が内在している。
裏面被膜の特定個所に発生するシリコンの針状の突起物
であるノジュール発生を、特別の手段を用いることなく
防止することができ、生産性の向上を可能とした気相成
長方法を提供することを目的とする。
るための第1の手段として、反応ガスが導びかれる反応
炉内に配設されたサセプタの表面に座グリ面を設け、該
座グリ面で、裏面に酸化膜あるいは窒化膜を施した基板
の裏面外周部を保持して気相成長する気相成長方法にお
いて、前記酸化膜あるいは窒化膜を、前記基板の裏面の
前記座グリ面に接触しない範囲のみに設けて気相成長を
行なうようにしたものである。
かれる反応炉内に配設されたサセプタの表面に座グリ面
を設け、該座グリ面で、裏面に酸化膜あるいは窒化膜を
施した基板の裏面外周部を保持して気相成長する気相成
長方法において、前記酸化膜あるいは窒化膜を、前記基
板の裏面の前記座グリ面に接触しない範囲のみに設ける
と共にサセプタの基板を載置する面にシリコン被膜を形
成した状態で気相成長を行なうようにしたものである。
プタと接触する部分には、酸化膜あるいは窒化膜等の裏
面被膜を設けない状態で気相成長するようにしたから、
裏面被膜のサセプタと接触する部分に特定して発生する
針状のシリコンの突起物であるノジュールの発生を、特
別の手段を用いることなく防止することができ、生産性
の向上が図れる。
ば、サセプタと接触する部分には、酸化膜あるいは窒化
膜等の裏面被膜を設けないと共にサセプタの基板を載置
する面にシリコン被膜を形成した状態で気相成長するよ
うにしたから、裏面被膜のサセプタと接触する部分に特
定して発生する針状のシリコンの突起物であるノジュー
ルの発生を、特別の手段を用いることなく防止すること
ができ、生産性の向上が図れ、また、サセプタおよび基
板が加熱され状態となるとシリコン被膜が基板側に移動
して基板に被膜が形成され、ドーパント剤による不純物
の反応炉への拡散を防止することができる。
参照して説明する。まず、図1および図2を参照して、
本発明の気相成長方法を実施する気相成長装置の反応部
の構成を説明する。
封容器としての石英ベルジャ2が載置され、気密な反応
炉3が構成されているとともに、この反応炉3には、サ
セプタ4が設けられている。
うに、複数個の座グリ面5…が形成されていて、これら
座グリ面5…に基板(ウエーハ)6…が載置されるよう
になっている。
て支持されており、サセプタ支え7はサセプタ回転駆動
部(図示しない)によって回転駆動され、前記サセプタ
4が一体に回転するようになっている。
8が配置され、サセプタ4を加熱するようになってい
る。さらに、サセプタ4の中央部を貫通する状態にノズ
ル9が設けられ、反応炉3内にキャリヤガスに混合され
た反応ガス10を噴出するようになっている。
ガス噴出孔11…が複数個(複数段)設けられており、
反応ガス10は水平方向(矢印方向)に噴出されるよう
になっている。
の間には、高周波加熱コイル8を覆う構造をした石英製
品からなるコイルカバー12が設けられており、高周波
加熱コイル8を反応ガス10より隔離している。
スプレート1に形成された排気口13を介して排気経路
14に導出されるようになっている。また、座グリ面5
…は、図3に示すように、基板6の周縁部の下面を支持
する段部5Aと、これよりも深く形成された平坦状の底
部5Bを有する形状となっている。
タ4を回転させると共に高周波加熱コイル8によりサセ
プタ4を加熱し、基板6…を所要温度に加熱する。一
方、このとき、ノズル9を回転させながらSiHCl3
等の反応ガス10を噴出させる。これにより、基板6…
の表面に半導体の膜が気相成長されることになる。
ル成長)中に、基板6の裏面から基板6中のドーパント
剤による不純物が反応炉3内に浮遊しないように、基板
6の裏面に酸化膜あるいは窒化膜からなる裏面被膜15
を約3000オングストロームの厚さで被膜して気相成
長するようにしている。
く、サセプタ4の保持部、すなわち、段部5Aと接触す
る部分には存在しない状態で裏面被膜15を形成したも
の、すなわち、ベベル面(円弧又は面取りした面を含む
外周面)B部からさらに内側へ約2mm削り落としたも
のをサセプタ4の座グリ面5…部にセットし気相成長す
るようにしている。
ル成長を行なったところ、従来発生していた針状のシリ
コンの突起物であるノジュールd(図7および図8参
照)の発生をなくすことができた。
りもL2 −L1 分だけ少なくなるため、基板6の下面周
縁部分はその分余計に反応炉3内に晒されることにな
り、この部分よりドーパント剤による不純物が反応炉3
内へ拡散される心配があったが、この個所に反応ガス1
0が介在することによって基板6の表面程の成長率でな
いが成膜がなされて完全に当該面が覆われた状態となり
問題とならなかった。
ば、現状の裏面被膜15の周縁部を削り落して該裏面被
膜15がサセプタ4に接触しないようにすることによっ
て、基板6の裏面の針状のシリコンの突起物であるノジ
ュールd(図7、図8参照)の生成を防止することがで
きる。
照)を研削除去する工程が不要となり、生産性が上がり
経済的である。また、原料ガスとして気相成長率の高い
SiHCl3 を用いてもオートドープの問題がなく、生
産性の向上が図れる。
板の場合には次のようにすることが好ましい。すなわ
ち、図4の第1の変形例で示すように、サセプタ4の上
面および座グリ面5…の段部5Aにシリコン被膜16を
形成したものである。
が加熱された状態となると前記シリコン被膜16が基板
6側に移動して基板6に被膜(図示しない)が形成さ
れ、ドーパント剤による不純物の反応炉3への拡散を防
止することができる。
合には所定温度で反応ガスの分解によりHClの濃度が
上がり基板6をエッチングし、ドーパント剤による不純
物の発生が顕著となるため、シリコン被膜16の効果は
大きい。
に、中央部が傾斜下端となる斜面を有する円錐状底部5
Cを有する座グリ面5′の場合についても同様に、裏面
被膜15の寸法L3 で示す領域を削り落とすことによっ
て、前記裏面被膜15がサセプタ4と接触するのを防止
することができ、同様の効果が得られる。なお、本発明
は上記一実施例に限るものでなく、本発明の要旨を変え
ない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。
れば、次のような効果を奏する。請求項1記載の気相成
長方法によれば、サセプタと接触する部分には、酸化膜
あるいは窒化膜等の裏面被膜を設けない状態で気相成長
するようにしたから、裏面被膜のサセプタと接触する部
分に特定して発生する針状のシリコンの突起物であるノ
ジュールの発生を、特別の手段を用いることなく防止す
ることができ、生産性の向上が図れる。
ば、サセプタと接触する部分には、酸化膜あるいは窒化
膜等の裏面被膜を設けないと共にサセプタの基板を載置
する面にシリコン被膜を形成した状態で気相成長するよ
うにしたから、裏面被膜のサセプタと接触する部分に特
定して発生する針状のシリコンの突起物であるノジュー
ルの発生を、特別の手段を用いることなく防止すること
ができ、生産性の向上が図れ、また、サセプタおよび基
板が加熱され状態となるとシリコン被膜が基板側に移動
して基板に被膜が形成され、ドーパント剤による不純物
の反応炉への拡散を防止することができる。
の反応部の構成を概略的に示す断面図。
面図。
を示す断面図。
の状態を示す断面図。
ノジュールの発生状態を示す図。
基板(ウエーハ)、9…ノズル、10…反応ガス、11
…反応ガス噴出孔、15…裏面被膜(酸化膜あるいは窒
化膜)、16…シリコン被膜、d…ノジュール、B…ベ
ベル面。
Claims (3)
- 【請求項1】反応ガスが導びかれる反応炉内に配設され
たサセプタの表面に座グリ面を設け、該座グリ面で、裏
面に酸化膜あるいは窒化膜を施した基板の裏面外周部を
保持して気相成長する気相成長方法において、 前記酸化膜あるいは窒化膜を、前記基板の裏面の前記座
グリ面に接触しない範囲のみに設けて気相成長を行なう
ことを特徴とする気相成長方法。 - 【請求項2】反応ガスが導びかれる反応炉内に配設され
たサセプタの表面に座グリ面を設け、該座グリ面で、裏
面に酸化膜あるいは窒化膜を施した基板の裏面外周部を
保持して気相成長する気相成長方法において、 前記酸化膜あるいは窒化膜を、前記基板の裏面の前記座
グリ面に接触しない範囲のみに設けると共にサセプタの
基板を載置する面にシリコン被膜を形成した状態で気相
成長を行なうことを特徴とする気相成長方法。 - 【請求項3】反応ガスにSiHCl3 を用いることを特
徴とする請求項2記載の気相成長方法。
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