JPWO2018042877A1 - 気相成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法及び気相成長装置用のアタッチメント - Google Patents
気相成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法及び気相成長装置用のアタッチメント Download PDFInfo
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Abstract
Description
原料ガスが導入される入口を有して原料ガスにより基板にエピタキシャル層を成長する反応炉と、
入口から入口の外側に延びて反応炉に原料ガスを導く複数の流路と、
複数の流路に向けて原料ガスを導く導入路を有するインジェクションキャップと、
導入路に接続可能な接続路を有してインジェクションキャップに装着される石英製のアタッチメントと、
を備え、
接続路は、アタッチメントがインジェクションキャップに装着された状態で導入路に接続するとともに、導入路側から原料ガスの下流側に向けてトーナメント状に複数の流路に対応して分岐して複数の流路に接続する流路であることを特徴とする。
原料ガスが導入される入口を有して原料ガスにより基板にエピタキシャル層を成長する反応炉と、
入口から入口の外側に延びて反応炉に原料ガスを導く複数の流路と、
複数の流路に向けて原料ガスを導く導入路を有するインジェクションキャップと、
を備える気相成長装置のインジェクションキャップに装着される気相成長装置用のアタッチメントであって、
アタッチメントは石英製であり、
アタッチメントがインジェクションキャップに装着された状態で導入路に接続するとともに、導入路側から原料ガスの下流側に向けてトーナメント状に複数の流路に対応して分岐して複数の流路に接続する接続路を備えることを特徴とする。
実施例では、直径300mm、結晶面方位(100)のシリコン単結晶基板を用いて気相成長装置1によりエピタキシャルウェーハを作製し、作製したエピタキシャルウェーハの膜厚分布を測定した。膜厚分布の測定に際しては、作製したウェーハの端から5mmの領域を除外してウェーハの直径方向に沿って33点の測定点の膜厚を測定した。そして、測定した各膜厚から以下に示す膜厚の均一性(%)と膜厚のばらつき(%)を算出し、エピタキシャルウェーハの膜厚分布を得た。膜厚の均一性(%)は、測定で得られた膜厚の最大膜厚と最小膜厚をもとに、最大膜厚から最小膜厚を減算した値を、最大膜厚と最小膜厚を加算した値で除法した値に、100を乗じた値を膜厚の均一性(%)を示す値とした。膜厚のばらつき(%)は、次に示す値とした。具体的には、測定した1つの測定点での膜厚を、33点の測定点における膜厚の平均値で除法した値から1を減算した値に、100を乗じた値を算出した。そして、算出した値から更に100を減算した値を膜厚のばらつき(%)を示す値とした。
比較例では、図4に示す従来の気相成長装置101を用いる以外は、実施例と同様にエピタキシャルウェーハを作製し、エピタキシャルウェーハの膜厚分布を測定した。次に気相成長装置101について具体的に説明する。気相成長装置1と同様の構成について同じ符号を付して説明を省略する。気相成長装置101は、キャップ14、アタッチメント15、及びインサート16の代わりにインジェクションキャップ114(以下、「キャップ114」とする。)、バッフルBP、インジェクションインサート116(以下、「インサート116」とする。)及び仕切り板117を備える。キャップ114は、気相成長ガスを反応炉2に導入させる際に気相成長ガスが通過する図示しない空間を有する。バッフルBAは、キャップ114とインサート116の間に挟まれて位置する板状部材であり、キャップ114内の気相成長ガスをインサート116に導く複数の貫通孔Hを有する。貫通孔Hによりインサート116に向かう気相成長ガスの流れが調整される。インサート116は、円弧状の辺S1と辺S1に対向する対向辺S2を有する2つの平板P11、P12として形成される。インサート116は、対向辺S2から辺S1に向けて貫通する複数の流路116aを備える。各平板P11、P12にそれぞれ5本の流路116aが形成され、平板P11、P12は、互いに隙間をおいて配置される。支柱部Pが反応炉2から平板P11、P12の間の隙間に向けて延びて一対の流路116aの間に挟まれるように位置する。仕切り板117は、インサート116から反応炉2に向かうガスの流れを仕分ける板状部材であり、4つ配置される。比較例では、以上の構成以外は、気相成長装置1と同様の気相成長装置101を使用した。
3 ベースリング 6 アッパーライナー
7 ロワーライナー 8 導入通路(通路)
8a 入口 8b 出口
8c 段部 8c1 第1面
8c2 第2面 10 サセプタ
14 インジェクションキャップ 14a 導入路
14b 取付部 15 アタッチメント
15a 分岐路 15b 装着部
16 インジェクションインサート 16a 流路
W 基板
Claims (6)
- 原料ガスが導入される入口を有して前記原料ガスにより基板にエピタキシャル層を成長する反応炉と、
前記入口から前記入口の外側に延びて前記反応炉に前記原料ガスを導く複数の流路と、
前記複数の流路に向けて前記原料ガスを導く導入路を有するインジェクションキャップと、
前記導入路に接続可能な接続路を有して前記インジェクションキャップに装着される石英製のアタッチメントと、
を備え、
前記接続路は、前記アタッチメントが前記インジェクションキャップに装着された状態で前記導入路に接続するとともに、前記導入路側から前記原料ガスの下流側に向けてトーナメント状に前記複数の流路に対応して分岐して前記複数の流路に接続する流路であることを特徴とする気相成長装置。 - 前記インジェクションキャップは、ステンレス製である請求項1に記載の気相成長装置。
- 前記複数の流路は、合計で2の累乗の本数である請求項1又は2に記載の気相成長装置。
- 前記複数の流路は、32本以上である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の気相成長装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の気相成長装置を使用して前記基板にエピタキシャル層を成長させるエピタキシャルウェーハの製造方法。
- 原料ガスが導入される入口を有して前記原料ガスにより基板にエピタキシャル層を成長する反応炉と、
前記入口から前記入口の外側に延びて前記反応炉に前記原料ガスを導く複数の流路と、
前記複数の流路に向けて前記原料ガスを導く導入路を有するインジェクションキャップと、
を備える気相成長装置の前記インジェクションキャップに装着される気相成長装置用のアタッチメントであって、
前記アタッチメントは石英製であり、
前記アタッチメントが前記インジェクションキャップに装着された状態で前記導入路に接続するとともに、前記導入路側から前記原料ガスの下流側に向けてトーナメント状に前記複数の流路に対応して分岐して前記複数の流路に接続する接続路を備えることを特徴とする気相成長装置用のアタッチメント。
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