JPH1187250A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH1187250A JPH1187250A JP25137297A JP25137297A JPH1187250A JP H1187250 A JPH1187250 A JP H1187250A JP 25137297 A JP25137297 A JP 25137297A JP 25137297 A JP25137297 A JP 25137297A JP H1187250 A JPH1187250 A JP H1187250A
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- susceptor
- vacuum suction
- vapor phase
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サブストレートウエハ裏面にＳｉＯ2膜シー
ルを施すことなく、サブストレートウエハ裏面からのオ
ートドーピングを防止する。 【解決手段】 チャンバと、反応ガス導入手段とを有
し、前記チャンバの内部には回転可能な支持体に保持さ
れた、ウエハを載置するためのサセプタが配置され、該
サセプタの下部にウエハ加熱手段が配置されている気相
成長装置において、前記サセプタの外周縁に隣接して、
真空吸引手段を配設し、ウエハ裏面からのボロンを吸引
排出することによりオートドーピングを防止する。
ルを施すことなく、サブストレートウエハ裏面からのオ
ートドーピングを防止する。 【解決手段】 チャンバと、反応ガス導入手段とを有
し、前記チャンバの内部には回転可能な支持体に保持さ
れた、ウエハを載置するためのサセプタが配置され、該
サセプタの下部にウエハ加熱手段が配置されている気相
成長装置において、前記サセプタの外周縁に隣接して、
真空吸引手段を配設し、ウエハ裏面からのボロンを吸引
排出することによりオートドーピングを防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は気相成長装置に関す
る。更に詳細には、本発明はウエハ裏面からのオートド
ーピングを防止することができる気相成長装置に関す
る。
る。更に詳細には、本発明はウエハ裏面からのオートド
ーピングを防止することができる気相成長装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の大規模化及びパ
ターン寸法の微細化が進むと共に、主としてメモり素子
の信頼性の見地から、基板ウエハを従来の鏡面ウエハか
ら、エピタキシャル（気相成長）ウエハに切り換える動
きが強まってきた。この期待と目的に沿って市場に登場
したのが、枚葉式気相成長装置である。
ターン寸法の微細化が進むと共に、主としてメモり素子
の信頼性の見地から、基板ウエハを従来の鏡面ウエハか
ら、エピタキシャル（気相成長）ウエハに切り換える動
きが強まってきた。この期待と目的に沿って市場に登場
したのが、枚葉式気相成長装置である。
【０００３】これは、従来のバイポーラ素子のエピタキ
シャルウエハの製造に用いられてきた、数枚〜数十枚の
公転するウエハを一括制御する、いわゆる、バッジ式と
は異なり、自転するウエハを一枚毎処理する方式であ
る。全体制御から個別制御へ移行することによって、気
相成長層の厚さ及び抵抗率分布の均一性が、特にウエハ
間のバラツキにおいて向上した。
シャルウエハの製造に用いられてきた、数枚〜数十枚の
公転するウエハを一括制御する、いわゆる、バッジ式と
は異なり、自転するウエハを一枚毎処理する方式であ
る。全体制御から個別制御へ移行することによって、気
相成長層の厚さ及び抵抗率分布の均一性が、特にウエハ
間のバラツキにおいて向上した。
【０００４】しかし、ウエハの大口径化が進み、２００
ｍｍφから３００ｍｍφへの移行がスケジュール化さ
れ、４００ｍｍφが開発中であることを考慮すると、ウ
エハの個別処理から更に進めて、大面積ウエハ内の領域
制御が必要になってくると共に、高精度の制御が必要に
なる。個別制御、領域制御は枚葉式の気相成長装置にお
いて初めて成り立つが、枚葉式は開発されてからまだ歴
史が浅く、十分な領域制御機構を備えていないのが実状
である。
ｍｍφから３００ｍｍφへの移行がスケジュール化さ
れ、４００ｍｍφが開発中であることを考慮すると、ウ
エハの個別処理から更に進めて、大面積ウエハ内の領域
制御が必要になってくると共に、高精度の制御が必要に
なる。個別制御、領域制御は枚葉式の気相成長装置にお
いて初めて成り立つが、枚葉式は開発されてからまだ歴
史が浅く、十分な領域制御機構を備えていないのが実状
である。
【０００５】一般に、半導体デバイスのＣＭＯＳ用途の
気相成長ウエハのサブストレートには、高濃度ボロンを
ドープした抵抗率０．００５〜０．０１０Ω・ｃｍのウ
エハを使用する。その理由は、ラッチアップ（寄生サ
イリスタ構造が形成され、過電流が流れて素子が破壊さ
れる現象）耐性が大きい、高濃度ボロンには金属原子
をゲッターする能力があり、素子特性を改善するためで
ある。
気相成長ウエハのサブストレートには、高濃度ボロンを
ドープした抵抗率０．００５〜０．０１０Ω・ｃｍのウ
エハを使用する。その理由は、ラッチアップ（寄生サ
イリスタ構造が形成され、過電流が流れて素子が破壊さ
れる現象）耐性が大きい、高濃度ボロンには金属原子
をゲッターする能力があり、素子特性を改善するためで
ある。
【０００６】しかし、高濃度にドープされたボロンは、
高温での気相成長中に気化し、水素ガス流に運ばれて、
ウエハ上に形成されている境界層内に侵入し、蒸気運搬
によって移動し、ドーピングソースからの距離に応じた
濃度によりウエハ上に積層されて、いわゆる、オートド
ーピング現象を引き起こすことが知られている。例え
ば、H. B. Pogge et al., Proc. Carf. Chem.(1972), p
p768-793参照。
高温での気相成長中に気化し、水素ガス流に運ばれて、
ウエハ上に形成されている境界層内に侵入し、蒸気運搬
によって移動し、ドーピングソースからの距離に応じた
濃度によりウエハ上に積層されて、いわゆる、オートド
ーピング現象を引き起こすことが知られている。例え
ば、H. B. Pogge et al., Proc. Carf. Chem.(1972), p
p768-793参照。
【０００７】このようなオートドーピング現象は新しい
原子層の堆積の殆ど無いウエハ裏面から気化したボロン
が表面に回り込み、気相成長層に再ドープされることが
主原因である。オートドーピング現象は、特にウエハ裏
面に近いウエハ表面の周辺部気相成長層のボロン濃度を
高めて抵抗率を変化させるので、デバイス製作上の大き
な障害となっていた。
原子層の堆積の殆ど無いウエハ裏面から気化したボロン
が表面に回り込み、気相成長層に再ドープされることが
主原因である。オートドーピング現象は、特にウエハ裏
面に近いウエハ表面の周辺部気相成長層のボロン濃度を
高めて抵抗率を変化させるので、デバイス製作上の大き
な障害となっていた。
【０００８】現在、半導体製造業界で行われているウエ
ハ裏面からのボロンの気化防止策は、厚さ０．３μｍ程
度のＳｉＯ2膜をＣＶＤ法によって形成してウエハ裏面
をシールする方法が一般的である。この方法はオートド
ーピングを防止するという点ではほぼ目的を達成する
が、裏面がＳｉＯ2膜でシールされたウエハを製造する
のに多数の工程が必要である。例えば、ＣＶＤＳｉＯ
2膜の生成，ウエハ表面および端面からのＳｉＯ2膜の
除去，洗浄の工程が必要であり、大きなコストアップ
をもたらす。
ハ裏面からのボロンの気化防止策は、厚さ０．３μｍ程
度のＳｉＯ2膜をＣＶＤ法によって形成してウエハ裏面
をシールする方法が一般的である。この方法はオートド
ーピングを防止するという点ではほぼ目的を達成する
が、裏面がＳｉＯ2膜でシールされたウエハを製造する
のに多数の工程が必要である。例えば、ＣＶＤＳｉＯ
2膜の生成，ウエハ表面および端面からのＳｉＯ2膜の
除去，洗浄の工程が必要であり、大きなコストアップ
をもたらす。
【０００９】また、ＳｉＯ2膜上に極僅かに気相成長し
たシリコン（ウエハ裏面は完全に平坦ではないので、
０．１μｍ前後のシリコン気相成長が起こる）は、冷却
過程で容易に剥離し、パーティクル発生の原因になる。
たシリコン（ウエハ裏面は完全に平坦ではないので、
０．１μｍ前後のシリコン気相成長が起こる）は、冷却
過程で容易に剥離し、パーティクル発生の原因になる。
【００１０】もう一つの方法は、厚さ１．０〜１．５μ
ｍ程度の多結晶シリコンをＣＶＤ法によって生成し、ウ
エハ裏面をシールすると共に、多結晶シリコンの粒界を
利用して金属原子のゲッター機能を持たせたものであ
る。この方法は、ＳｉＯ2膜の裏面シールに比べてパー
ティクル発生は減少するが、多結晶中にもオートドーピ
ングが起こり、膜厚を厚くしないとボロンのシール効果
が薄れる。しかし、膜が厚くなるにつれて、ウエハの反
りが増大するという問題がある。この方法も、ＳｉＯ2
膜の裏面シールと同様に、コストアップが避けられな
い。
ｍ程度の多結晶シリコンをＣＶＤ法によって生成し、ウ
エハ裏面をシールすると共に、多結晶シリコンの粒界を
利用して金属原子のゲッター機能を持たせたものであ
る。この方法は、ＳｉＯ2膜の裏面シールに比べてパー
ティクル発生は減少するが、多結晶中にもオートドーピ
ングが起こり、膜厚を厚くしないとボロンのシール効果
が薄れる。しかし、膜が厚くなるにつれて、ウエハの反
りが増大するという問題がある。この方法も、ＳｉＯ2
膜の裏面シールと同様に、コストアップが避けられな
い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、サブストレートウエハ裏面にＳｉＯ2膜シールを施
すことなく、サブストレートウエハ裏面からのオートド
ーピングを防止することのできる気相成長装置を提供す
ることである。
は、サブストレートウエハ裏面にＳｉＯ2膜シールを施
すことなく、サブストレートウエハ裏面からのオートド
ーピングを防止することのできる気相成長装置を提供す
ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】チャンバと、反応ガス導
入手段とを有し、前記チャンバの内部には回転可能な支
持体に保持された、ウエハを載置するためのサセプタが
配置され、該サセプタの下部にウエハ加熱手段が配置さ
れている気相成長装置において、前記サセプタの外周縁
に隣接して、真空吸引手段を配設し、ウエハ裏面からの
ボロンを吸引排出することによりオートドーピングを防
止することができる。
入手段とを有し、前記チャンバの内部には回転可能な支
持体に保持された、ウエハを載置するためのサセプタが
配置され、該サセプタの下部にウエハ加熱手段が配置さ
れている気相成長装置において、前記サセプタの外周縁
に隣接して、真空吸引手段を配設し、ウエハ裏面からの
ボロンを吸引排出することによりオートドーピングを防
止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の気相成長装置の一
例の部分概要断面図である。図１において、ウエハ１
は、例えば、ＳｉＣでコーティングしたグラファイト製
サセプタ３の上面に載置されている。サセプタ３は回転
軸５により支持され、自転される。サセプタ３の下側に
は加熱手段７が配設されている。加熱手段７は高周波誘
導加熱又は赤外線ランプ加熱若しくはニクロム線加熱な
どの常用の手段を適宜選択して使用することができる。
図示されていないが、ウエハの上面にも同様な加熱手段
を配設し、ウエハを上下両側から加熱することもでき
る。サセプタ３及び加熱手段７はチャンバ（反応室）９
内に配置されている。チャンバ９の底部には排気ダクト
２５が配設されている。
例の部分概要断面図である。図１において、ウエハ１
は、例えば、ＳｉＣでコーティングしたグラファイト製
サセプタ３の上面に載置されている。サセプタ３は回転
軸５により支持され、自転される。サセプタ３の下側に
は加熱手段７が配設されている。加熱手段７は高周波誘
導加熱又は赤外線ランプ加熱若しくはニクロム線加熱な
どの常用の手段を適宜選択して使用することができる。
図示されていないが、ウエハの上面にも同様な加熱手段
を配設し、ウエハを上下両側から加熱することもでき
る。サセプタ３及び加熱手段７はチャンバ（反応室）９
内に配置されている。チャンバ９の底部には排気ダクト
２５が配設されている。
【００１４】反応ガスはウエハ１の上方又は側方からウ
エハに向かって吹き付けられる。図１では上方から反応
ガスを吹き付ける方式が図示されている。反応ガスの供
給手段は公知慣用のものを適宜使用できるので、図示は
省略した。
エハに向かって吹き付けられる。図１では上方から反応
ガスを吹き付ける方式が図示されている。反応ガスの供
給手段は公知慣用のものを適宜使用できるので、図示は
省略した。
【００１５】図１に示された本発明の気相成長装置で
は、サセプタ３の外周縁に隣接して、真空吸引手段１１
が配設されている。真空吸引手段１１は例えば、連続し
た中空の円環（リング）状で、サセプタ３の外周縁に対
峙して吸引用の開口１３が開設されている。開口１３は
連続したリング状に形成されている。開口１３は図示さ
れているようなサセプタ中心部に向かって斜め上方向き
に形成される事例に限定されず、水平方向でもよい。真
空吸引手段１１には少なくとも１本以上の吸引ダクト１
５が接続されている。吸引ダクト１５は円環状真空吸引
手段１１の円周に沿って均等な間隔で、例えば、３本以
上配設することが好ましい。吸引ダクト１５には、チャ
ンバ外部の途中に真空ポンプなどの公知慣用の排気手段
（図示されていない）を有する。
は、サセプタ３の外周縁に隣接して、真空吸引手段１１
が配設されている。真空吸引手段１１は例えば、連続し
た中空の円環（リング）状で、サセプタ３の外周縁に対
峙して吸引用の開口１３が開設されている。開口１３は
連続したリング状に形成されている。開口１３は図示さ
れているようなサセプタ中心部に向かって斜め上方向き
に形成される事例に限定されず、水平方向でもよい。真
空吸引手段１１には少なくとも１本以上の吸引ダクト１
５が接続されている。吸引ダクト１５は円環状真空吸引
手段１１の円周に沿って均等な間隔で、例えば、３本以
上配設することが好ましい。吸引ダクト１５には、チャ
ンバ外部の途中に真空ポンプなどの公知慣用の排気手段
（図示されていない）を有する。
【００１６】サセプタ３の外周縁に隣接して真空吸引手
段１１を配設することにより、ウエハ裏面から気化した
ボロンをチャンバ外部へ直接排気することができる。こ
の方法により、ウエハ裏面からのオートドーピングが著
しく減少され、デバイス設計上の支障をきたさないレベ
ルにまで到達する。
段１１を配設することにより、ウエハ裏面から気化した
ボロンをチャンバ外部へ直接排気することができる。こ
の方法により、ウエハ裏面からのオートドーピングが著
しく減少され、デバイス設計上の支障をきたさないレベ
ルにまで到達する。
【００１７】真空吸引手段１１の構成材料は、シリコン
がその表面に成長して剥離し、浮遊粒子発生の原因にな
らないようにするため、シリコンと熱膨張係数の近い、
ＳｉＣをコーティングしたグラファイトか、ＳｉＣブロ
ックが望ましい。
がその表面に成長して剥離し、浮遊粒子発生の原因にな
らないようにするため、シリコンと熱膨張係数の近い、
ＳｉＣをコーティングしたグラファイトか、ＳｉＣブロ
ックが望ましい。
【００１８】図２は本発明の気相成長装置の別の例の部
分概要断面図である。図２において、サセプタ３の下面
と加熱手段７の上面との間の空隙１７内に純粋な水素ガ
ス又はアルゴン、ヘリウム若しくは窒素などのような不
活性ガスからなるパージガスを、供給パイプ１９により
送入し、サセプタ３と真空吸引手段１１との隙間２１か
ら上方へ向けて吹き出させる。この方法によって、ウエ
ハ１の裏面から気化したボロンをウエハ周辺から素早く
遠ざけ、更に、真空吸引手段１１によりチャンバ外部へ
排出させることができる。また、この方法により、ウエ
ハ１の裏面へ反応ガスが廻り込むことを防止することが
でき、ウエハ裏面における気相成長をほぼ完全に防止で
きる。
分概要断面図である。図２において、サセプタ３の下面
と加熱手段７の上面との間の空隙１７内に純粋な水素ガ
ス又はアルゴン、ヘリウム若しくは窒素などのような不
活性ガスからなるパージガスを、供給パイプ１９により
送入し、サセプタ３と真空吸引手段１１との隙間２１か
ら上方へ向けて吹き出させる。この方法によって、ウエ
ハ１の裏面から気化したボロンをウエハ周辺から素早く
遠ざけ、更に、真空吸引手段１１によりチャンバ外部へ
排出させることができる。また、この方法により、ウエ
ハ１の裏面へ反応ガスが廻り込むことを防止することが
でき、ウエハ裏面における気相成長をほぼ完全に防止で
きる。
【００１９】パージガスの供給パイプ１９は少なくとも
１本以上配設する。パージガスをウエハ外周縁から均等
に流すために、パージガス供給パイプ１９は均等な間隔
で３本以上配設することが望ましい。供給パイプ１９の
配設箇所は図２に示された位置に限定されない。例え
ば、サセプタ回転支持軸５と加熱手段支持軸２３との隙
間を介してパージガスを空隙１７内に送入することもで
きるし、真空吸引手段１１の外壁面から、真空吸引手段
１１の内部を貫通して、空隙１７内にパージガス供給パ
イプを１本以上（好ましくは３本以上）挿入することも
できる。
１本以上配設する。パージガスをウエハ外周縁から均等
に流すために、パージガス供給パイプ１９は均等な間隔
で３本以上配設することが望ましい。供給パイプ１９の
配設箇所は図２に示された位置に限定されない。例え
ば、サセプタ回転支持軸５と加熱手段支持軸２３との隙
間を介してパージガスを空隙１７内に送入することもで
きるし、真空吸引手段１１の外壁面から、真空吸引手段
１１の内部を貫通して、空隙１７内にパージガス供給パ
イプを１本以上（好ましくは３本以上）挿入することも
できる。
【００２０】パージガスの供給量は特に限定されない
が、チャンバ９が常圧の場合、隙間２１の上部出口端に
おいて０．５〜１．０リットル／分の範囲内であること
が望ましい。ガス流量が０．５リットル／分未満の場
合、オートドーピング防止効果を高めることができない
ばかりか、反応ガスがウエハ裏面に廻り込むことを防止
できないこともある。一方、ガス流量が１．０リットル
／分超の場合、ウエハ外周の周辺で反応ガスの濃度が薄
くなり、ウエハ外周周辺の成長層が薄くなる恐れがあ
る。なお、ウエハ温度が１０００℃以上では、シリコン
と窒素が反応し、窒化珪素が形成されるので、パージガ
スとして窒素ガスを使用する場合、ウエハ温度が１００
０℃未満であることが好ましい。
が、チャンバ９が常圧の場合、隙間２１の上部出口端に
おいて０．５〜１．０リットル／分の範囲内であること
が望ましい。ガス流量が０．５リットル／分未満の場
合、オートドーピング防止効果を高めることができない
ばかりか、反応ガスがウエハ裏面に廻り込むことを防止
できないこともある。一方、ガス流量が１．０リットル
／分超の場合、ウエハ外周の周辺で反応ガスの濃度が薄
くなり、ウエハ外周周辺の成長層が薄くなる恐れがあ
る。なお、ウエハ温度が１０００℃以上では、シリコン
と窒素が反応し、窒化珪素が形成されるので、パージガ
スとして窒素ガスを使用する場合、ウエハ温度が１００
０℃未満であることが好ましい。
【００２１】なお、チャンバ９内の圧力Ｐ1と真空排気
手段１１の吸引口１３における減圧圧力Ｐ2との関係及
びパージガス供給量とガス吸引排気量との関係は次の通
りであることが望ましい。Ｐ1＞Ｐ2において、１．２ｘ
パージガス供給量（リットル／分）＝ガス吸引排気量
（リットル／分）パージガス供給量に比べてガス吸引排
気量が多過ぎると、ウエハ周辺部表面の境界層が薄くな
り、そのため、気相成長速度が大きくなって、ウエハ周
辺部表面の気相成長層が厚くなる傾向がある。一方、ガ
ス吸引排気量が小さ過ぎると、オートドーピングの影響
が出てくる恐れがある。
手段１１の吸引口１３における減圧圧力Ｐ2との関係及
びパージガス供給量とガス吸引排気量との関係は次の通
りであることが望ましい。Ｐ1＞Ｐ2において、１．２ｘ
パージガス供給量（リットル／分）＝ガス吸引排気量
（リットル／分）パージガス供給量に比べてガス吸引排
気量が多過ぎると、ウエハ周辺部表面の境界層が薄くな
り、そのため、気相成長速度が大きくなって、ウエハ周
辺部表面の気相成長層が厚くなる傾向がある。一方、ガ
ス吸引排気量が小さ過ぎると、オートドーピングの影響
が出てくる恐れがある。
【００２２】
【実施例】下記の気相成長条件に従って成膜処理を行
い、オートドーピングの影響を測定した。 サブストレートウエハ直径：２００ｍｍφ サブストレートウエハ抵抗率：Ｐ型０．００６〜０．０
０８Ωｃｍ ドーパント：ボロン 成長温度：１１５０℃ 反応ガス流量：９０リットル／分 反応ガス：トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3） キャリアガス：水素ガス ドーピングガス：ジボラン（Ｂ2Ｈ6） 成長速度：２．０μｍ／分 気相成長層抵抗率（設計値）：１０Ωｃｍ 気相成長層厚さ（設計値）：６μｍ チャンバ内圧力：常圧 パージガス流量：１リットル／分 ガス吸引排気量：１．２リットル／分 なお、気相成長装置としては、図２に示される構造の装
置を使用し、加熱手段としては高周波加熱方式を使用
し、反応ガスはウエハの上方より下方へ流下させる方式
を使用した。
い、オートドーピングの影響を測定した。 サブストレートウエハ直径：２００ｍｍφ サブストレートウエハ抵抗率：Ｐ型０．００６〜０．０
０８Ωｃｍ ドーパント：ボロン 成長温度：１１５０℃ 反応ガス流量：９０リットル／分 反応ガス：トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3） キャリアガス：水素ガス ドーピングガス：ジボラン（Ｂ2Ｈ6） 成長速度：２．０μｍ／分 気相成長層抵抗率（設計値）：１０Ωｃｍ 気相成長層厚さ（設計値）：６μｍ チャンバ内圧力：常圧 パージガス流量：１リットル／分 ガス吸引排気量：１．２リットル／分 なお、気相成長装置としては、図２に示される構造の装
置を使用し、加熱手段としては高周波加熱方式を使用
し、反応ガスはウエハの上方より下方へ流下させる方式
を使用した。
【００２３】図３は、従来法のＳｉＯ2裏面シール無し
の表面気相成長層の抵抗率分布であり、ウエハ表面を２
２．５ｍｍｘ２２．５ｍｍに分割し、１００ヶ所を測定
した。測定方法はＣ−Ｖ（容量−電圧）法を用いた。抵
抗率の最大値は９．７Ωｃｍ、最小値は５．８Ωｃｍ、
平均値は７．４Ωｃｍであった。図３（ａ）に示される
ように、ウエハ裏面からのオートドーピングの影響を受
け、全体に抵抗率が低めであり、特にウエハ周辺での抵
抗率低下が著しい。
の表面気相成長層の抵抗率分布であり、ウエハ表面を２
２．５ｍｍｘ２２．５ｍｍに分割し、１００ヶ所を測定
した。測定方法はＣ−Ｖ（容量−電圧）法を用いた。抵
抗率の最大値は９．７Ωｃｍ、最小値は５．８Ωｃｍ、
平均値は７．４Ωｃｍであった。図３（ａ）に示される
ように、ウエハ裏面からのオートドーピングの影響を受
け、全体に抵抗率が低めであり、特にウエハ周辺での抵
抗率低下が著しい。
【００２４】図４は、従来法のＳｉＯ2裏面シール有り
の表面気相成長層の抵抗率分布であり、平均抵抗率は
９．５Ωｃｍ（最大抵抗率１０．５Ωｃｍ、最小抵抗率
８．９Ωｃｍ）であり、設計値の１０Ωｃｍに近い値を
示した。また、ウエハ周辺での抵抗率の低下も少ない。
の表面気相成長層の抵抗率分布であり、平均抵抗率は
９．５Ωｃｍ（最大抵抗率１０．５Ωｃｍ、最小抵抗率
８．９Ωｃｍ）であり、設計値の１０Ωｃｍに近い値を
示した。また、ウエハ周辺での抵抗率の低下も少ない。
【００２５】図５は、本発明の方法による表面気相成長
層の抵抗率分布を示す。平均抵抗率は９．７Ωｃｍ（最
大抵抗率１０．６Ωｃｍ、最小抵抗率９．１Ωｃｍ）で
あった。これは、ＳｉＯ2裏面シールが無いにも拘わら
ず、抵抗率分布は従来法のＳｉＯ2裏面シール有りの場
合と、同等若しくはそれ以上に良好な結果を示してお
り、ウエハ裏面からのオートドーピングが大きく軽減さ
れたことを裏付けるものである。
層の抵抗率分布を示す。平均抵抗率は９．７Ωｃｍ（最
大抵抗率１０．６Ωｃｍ、最小抵抗率９．１Ωｃｍ）で
あった。これは、ＳｉＯ2裏面シールが無いにも拘わら
ず、抵抗率分布は従来法のＳｉＯ2裏面シール有りの場
合と、同等若しくはそれ以上に良好な結果を示してお
り、ウエハ裏面からのオートドーピングが大きく軽減さ
れたことを裏付けるものである。
【００２６】図６はウエハの直径に沿った周辺２０ｍｍ
の位置を斜め研磨をして、拡がり抵抗測定によって、厚
さ方向の抵抗率分布を求め、ボロン濃度に換算したもの
である。なお、測定間隔は厚さにして０．１μｍであ
る。このデータが意味するものは、サブストレート中の
ボロンの気相成長層への侵入をどれだけ阻止できるかと
いうことであり、サブストレートと気相成長層の境界か
ら気相成長層の濃度が平坦になるまでの距離を遷移領域
と呼び、オートドーピングの大小を測る一つの重要な指
標になっている。もちろん、この値は、ウエハの表面及
び裏面からのオートドーピングとサブストレートからの
拡散とが合成されたものであるが、ウエハ裏面からのオ
ートドーピングが支配的である。図示された特性曲線か
ら明らかなように、遷移領域の値は、従来法のＳｉＯ2
裏面シール有りの場合と、本発明のＳｉＯ2裏面シール
無しの場合とも、何れも０．６〜０．７μｍを示してお
り、本発明によるウエハ裏面からのオートドーピング軽
減効果が顕著なことを裏付けている。
の位置を斜め研磨をして、拡がり抵抗測定によって、厚
さ方向の抵抗率分布を求め、ボロン濃度に換算したもの
である。なお、測定間隔は厚さにして０．１μｍであ
る。このデータが意味するものは、サブストレート中の
ボロンの気相成長層への侵入をどれだけ阻止できるかと
いうことであり、サブストレートと気相成長層の境界か
ら気相成長層の濃度が平坦になるまでの距離を遷移領域
と呼び、オートドーピングの大小を測る一つの重要な指
標になっている。もちろん、この値は、ウエハの表面及
び裏面からのオートドーピングとサブストレートからの
拡散とが合成されたものであるが、ウエハ裏面からのオ
ートドーピングが支配的である。図示された特性曲線か
ら明らかなように、遷移領域の値は、従来法のＳｉＯ2
裏面シール有りの場合と、本発明のＳｉＯ2裏面シール
無しの場合とも、何れも０．６〜０．７μｍを示してお
り、本発明によるウエハ裏面からのオートドーピング軽
減効果が顕著なことを裏付けている。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の気相成長
装置によれば、ウエハ裏面に対してＳｉＯ2シールを施
したりすることなく、ウエハ裏面からのボロンなどのオ
ートドーピングを効果的に防止することができ、半導体
製造コストの軽減に大きく寄与することができる。
装置によれば、ウエハ裏面に対してＳｉＯ2シールを施
したりすることなく、ウエハ裏面からのボロンなどのオ
ートドーピングを効果的に防止することができ、半導体
製造コストの軽減に大きく寄与することができる。
【図１】本発明の気相成長装置の一例の部分概要断面図
である。
である。
【図２】本発明の気相成長装置の別の例の部分概要断面
図である。
図である。
【図３】従来法のＳｉＯ2裏面シール無しの表面気相成
長層の抵抗率分布を示す分布図である。
長層の抵抗率分布を示す分布図である。
【図４】従来法のＳｉＯ2裏面シール有りの表面気相成
長層の抵抗率分布を示す分布図である。
長層の抵抗率分布を示す分布図である。
【図５】本発明の方法による表面気相成長層の抵抗率分
布を示す分布図である。
布を示す分布図である。
【図６】ウエハの気相成長層の表面からウエハサブスト
レートへの深さ方向に対するボロン濃度の関係を示す特
性図である。
レートへの深さ方向に対するボロン濃度の関係を示す特
性図である。
１ ウエハ ３ サセプタ ５ サセプタ回転支持軸 ７ 加熱手段 ９ チャンバ １１ 真空排気手段 １３ 吸引口 １５ 吸引ダクト １９ パージガス供給パイプ ２５ チャンバ排気ダクト
Claims (3)
- 【請求項１】 チャンバと、反応ガス導入手段とを有
し、前記チャンバの内部には回転可能な支持体に保持さ
れた、ウエハを載置するためのサセプタが配置され、該
サセプタの下部にウエハ加熱手段が配置されている気相
成長装置において、 前記サセプタの外周縁に隣接して、真空吸引手段が配設
されていることを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】 前記真空吸引手段は、連続した中空の円
環状で、サセプタの外周縁に対峙して吸引用の開口が開
設されており、少なくとも１本以上の吸引ダクトを介し
て真空ポンプに接続されている請求項１の気相成長装
置。 - 【請求項３】 前記サセプタと、前記加熱手段と、前記
真空吸引手段とにより画成される空隙内に、水素、アル
ゴン、ヘリウム及び窒素からなる群から選択される少な
くとも１種類のパージガスを送入する手段を更に有し、
前記サセプタと前記真空吸引手段との境界には隙間が形
成されている請求項１又は２の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25137297A JPH1187250A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25137297A JPH1187250A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187250A true JPH1187250A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17221860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25137297A Pending JPH1187250A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187250A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444027B1 (en) | 2000-05-08 | 2002-09-03 | Memc Electronic Materials, Inc. | Modified susceptor for use in chemical vapor deposition process |
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| JP2004063779A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | エピタキシャルウェーハ製造装置及びサセプタ構造 |
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| US7648579B2 (en) | 2004-02-13 | 2010-01-19 | Asm America, Inc. | Substrate support system for reduced autodoping and backside deposition |
| US9478423B2 (en) | 2012-07-30 | 2016-10-25 | Tokyo Electron Limited | Method of vapor-diffusing impurities |
| JP2016213242A (ja) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法及び気相成長装置 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP25137297A patent/JPH1187250A/ja active Pending
Cited By (10)
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| JP2016213242A (ja) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法及び気相成長装置 |
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