KR20140027100A - 서셉터 및 이를 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 - Google Patents

서셉터 및 이를 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 에피택셜층의 기상성장을 행할 때에 반도체기판을 지지하는 서셉터로서, 서셉터의 상면에는, 내부에 반도체기판이 배치되는 스폿 페이싱이 형성되고, 상기 스폿 페이싱은, 반도체기판의 외주연부를 지지하는 상단 스폿 페이싱부와, 상기 상단 스폿 페이싱부보다도 하단이고 또한 중심측에 형성된 하단 스폿 페이싱부를 가지는 2단 구조를 이루고, 하단 스폿 페이싱부에는, 상기 서셉터의 이면까지 관통하고, 기상성장을 행할 때에도 개방 상태가 되는 관통홀이 형성되어 있고, 서셉터의 이면측에는, 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈이 형성된 것인 것을 특징으로 하는 서셉터이다. 이에 의해, 반도체기판 외주부로서, 서셉터의 이면측의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치의 온도를 낮추고, 기판 이면에서의 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 하고, 기판 이면에서의 이면 디포지션의 발생을 억제할 수 있는 서셉터 및 그 서셉터를 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법이 제공된다.

Description

서셉터 및 이를 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법{SUSCEPTOR AND METHOD FOR PRODUCING EPITAXIAL WAFER USING SAME}
본 발명은 서셉터 및 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는, 에피택셜 기상 성장시에, 웨이퍼 이면 외주에 발생하는 석출물(디포지션)을 저감할 수 있는 서셉터 및 이 서셉터를 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체기판인 실리콘 웨이퍼의 에피택셜 성장에 있어서, 외주 저항율 분포의 향상이나 이면 외관의 개선을 목적으로서, 종종, 서셉터 이면까지 관통하고 개방된 관통홀이 형성된 서셉터가 이용된다(특허 문헌 1). 서셉터에 형성된 관통홀에 의해 다양한 품질 개선이 달성되었지만, 그와 동시에, 웨이퍼의 이면 외주부에의 국소적인 디포지션(이하, 「이면 디포지션」이라고 칭함)이 발생하게 되었다.
통상, 원료 가스는 웨이퍼 표면측으로 흐르지만, 에피택셜 제조 장치의 기구 상, 서셉터의 이면에도 원료 가스가 유입되는 경우가 있다. 서셉터의 이면으로 유입된 원료 가스는, 서셉터의 관통홀로부터 더욱 웨이퍼 이면으로 유입되어 웨이퍼 이면에서 반응하고, 이면 디포지션이 발생한다.
이때, 웨이퍼의 이면 디포지션은, 서셉터와 웨이퍼와의 접촉부 근방, 즉, 웨이퍼 이면의 외주 부분(직경 300mm의 웨이퍼이면, 웨이퍼의 중심에서 반경 147~149mm 정도의 부분)에서 국소적으로 발생하고, 그 높이는 반응 시간에 따라 변화되는데, 수백 nm에 이른다.
이면 디포지션이 발생한 에피택셜 웨이퍼의 평탄도를 이면 기준으로 측정한 경우, 그 두께 형상은, 외주 부분에서 급격하게 증대한 형태가 되고, 평탄도 악화의 요인이 된다. 디바이스가 미세화되고, 웨이퍼 외주 부분까지 고평탄도가 요구되는 최근에 있어서, 이면 디포지션은 최첨단품의 제조에 대하여 큰 방해가 된다.
종래, 이면 디포지션은 웨이퍼와 서셉터가 접촉 또는 매우 근접하여 중합하는 부분, 즉 서셉터의 적재대 부분에 집중하여 발생하고, 이면 디포지션 높이는 서셉터측의 가열량에 따라 변동하는 점에서, 상기 서셉터의 적재대를 가능한 한 작게 하는 방법이나, 반대로 서셉터의 적재대를 확대하고, 이면 디포지션을 연속적으로 발생시키는 방법, 또는 서셉터 하측의 램프에 의한 램프 가열을 저감한다고 하는 방법 등의 대책이 주로 이용되고, 대응되어 왔다.
그러나, 상기의 대책 방법은, 이면 디포지션에 대해서는 유효하면서도, 슬립 전위가 발생하기 쉬운, 표면의 나노 토폴로지나 외주 저항율 분포를 해친다고 하는 폐해도 있었다.
또한, CVD 콜드월법으로 유도 가열형 서셉터에 의해 기판을 가열할 때에, 서셉터 중심 근방에 홈을 형성함으로써, 이 홈으로부터 고주파 자계를 서셉터 내에 침입시키고, 서셉터 중심 근방을 고온 영역으로 함으로써, 서셉터와 웨이퍼와의 접촉면의 온도 분포를 균일하게 할 수 있는 서셉터(특허 문헌 2)나, 서셉터 이면에 다수의 요철을 형성함으로써, 히터로부터의 열의 흡수 면적을 증대시킬 수 있는 서셉터(특허 문헌 3)가 종래부터 이용되고 있었다.
일본특허공개공보 2003-229370호 일본특허공개공보 평10-12364호 실용신안공개공보 평6-23240호
반도체 기판의 외주연부를 지지하는 부분(이하, 상단 스폿 페이싱부(座ぐり部)라고 칭함)과, 이 상단 스폿 페이싱부보다도 하단이고 또한 서셉터 중심측에 형성되고, 상기 관통홀을 가지는 부분(이하, 하단 스폿 페이싱부라고 칭함)과의 2단 구조로 형성되는 스폿 페이싱을 가지는 서셉터에 있어서는, 기판 외주부의, 특히 상단 스폿 페이싱부에서는 기판과 서셉터가 접촉하고, 또한 접촉부 이외에도 기판과 서셉터가 근접하고 있기 때문에, 이면 디포지션이 그다지 발생하지 않는 내주부보다도 온도가 높아져 있다고 생각된다.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여, 이면 디포지션은 기판과 서셉터의 사이의 온도 환경에 밀접한 관계가 있다고 추측하고, 기판 외주부로서, 서셉터의 이면측의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치의 온도를 낮추고, 기판 이면에서의 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 하고, 기판 이면에서의 이면 디포지션의 발생을 억제할 수 있는 서셉터 및 그 서셉터를 이용하여 에피택셜층의 기상성장을 행하는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명에서는, 에피택셜층의 기상성장을 행할 때에 반도체기판을 지지하는 서셉터로서, 상기 서셉터의 상면에는, 내부에 상기 반도체기판이 배치되는 스폿 페이싱이 형성되고, 이 스폿 페이싱은, 상기 반도체 기판의 외주연부를 지지하는 상단 스폿 페이싱부와, 상기 상단 스폿 페이싱부보다도 하단이고 또한 중심측에 형성된 하단 스폿 페이싱부를 가지는 2단 구조를 이루고, 상기 하단 스폿 페이싱부에는, 상기 서셉터의 이면까지 관통하고, 상기 기상 성장을 행할 때에도 개방 상태가 되는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 서셉터의 이면측에는, 상기 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈이 형성된 것인 것을 특징으로 하는 서셉터를 제공한다.
이러한 홈이 형성된 서셉터이면, 이 형성된 홈의 측면적만큼, 서셉터 이면의 표면적이 증대하기 때문에, 서셉터 이면으로부터의 방열이 증가한다. 또한, 상기 홈이 형성됨으로써 단차가 발생하고, 램프 등의 가열 수단으로부터의 가열광에 대하여 그림자가 되는 부분이 발생하기 때문에, 기판 외주부의 온도가 낮아져, 기판 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 이면 디포지션의 발생을 억제하고, 기판 표면의 나노 토폴로지나 외주 저항율 분포를 향상하여 고품질로 할 수 있다.
또한 이때, 상기 홈은, 복수의 홈이 방사 형상으로 배열된 것인 것이 바람직하다.
이와 같이 배열된 홈이면, 보다 효율적이고 또한 균일하게 기판 외주부의 온도를 낮추고, 기판 외주부와 내주부의 열적 조건을 보다 확실히 일정하게 할 수 있다.
또한 이때, 상기 방사 형상의 복수의 홈은, 각각 상기 서셉터 상에 적재되는 기판의 반경 방향의 길이가, 상기 기판 반경의 1/4 이하이며, 폭이 5mm 이하로서, 깊이가 상기 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치의 서셉터의 두께의 75% 이하인 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 홈이면, 본 발명의 충분한 효과를 얻을 수 있고 또한, 서셉터의 강도도 유지할 수 있다.
또한 본 발명은, 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법으로서, 본 발명의 서셉터를 이용하여, 상기 서셉터의 스폿 페이싱에 기판을 적재하고, 원료 가스를 흘리면서 상기 기판 상에 에피택셜층의 기상성장을 행하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법을 제공한다.
이와 같이 기상성장을 행함으로써, 기판 외주부의 온도를 낮추고, 기판 이면에서의 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 할 수 있고, 이면 디포지션의 발생을 억제함으로써 기판 표면의 나노 토폴로지나 외주 저항율 분포를 해치지 않고, 고품질의 에피택셜 웨이퍼를 제조할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반도체기판의 표면상에 에피택셜층을 기상 성장시킬 때에, 기판 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 할 수 있고, 이에 의해, 이면 디포지션의 발생을 억제하고, 기판 표면의 나노 토폴로지나 외주 저항율 분포를 고품질로 할 수 있는 서셉터가 제공된다. 또한, 이러한 서셉터를 이용하여 기판 표면상에 에피택셜층의 기상성장을 행함으로써, 이면 디포지션의 발생이 억제된 고품질의 에피택셜 웨이퍼를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 있어서 이용되는 에피택셜 성장 장치의 개략 단면도의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 서셉터의 개략 저면도 및 상단 스폿 페이싱부 주변의 개략 단면도의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 서셉터 이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에서의 표면적비(홈 없음을 1로 함)와, 제조된 에피택셜 웨이퍼의 외주부에서의 에피택셜층의 두께의 고저차와의 상관을 나타낸 도면이다.
도 4는 서셉터 이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에서의 표면적비(홈 없음을 1로 함)와, 반도체 기판에서의 에피택셜층 기상성장 후의 최대 이면 디포지션 높이와의 상관을 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예 및 비교예에 있어서, WaferSight를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예 및 비교예에 있어서, UA3P를 이용하여 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법의 처리의 흐름을 나타낸 플로우도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를, 반도체기판으로서 실리콘 웨이퍼를 이용한 경우를 예로 들어 도면을 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않고, 실리콘 카바이드 웨이퍼나, GaP 웨이퍼, GaAs 웨이퍼 등의 화합물 반도체 웨이퍼 등에도 이용할 수 있다.
본 발명의 서셉터가 이용되는 에피택셜 성장 장치의 일례의 개략도를 도 1에 나타냈다.
에피택셜 성장 장치(51)는, 챔버(52)와, 챔버(52) 내부에 배치된 서셉터(71), 서셉터를 하방으로부터 지지하고, 회전 상하이동 가능한 서셉터 지지 수단(53), 챔버(52) 내에 웨이퍼를 반입하거나 반대로 밖으로 반출하기 위한 웨이퍼 반송구(54), 챔버(52) 내에 각종 가스를 공급하는 가스 도입관(55), 가스 도입관(55)에 접속되고 챔버(52) 내에 수소 가스를 공급하는 도시하지 않은 수소 가스 공급 수단 및 실란 등의 원료 가스를 공급하는 도시하지 않은 원료 가스 공급 수단, 챔버(52) 내로부터 각종 가스를 배출하는 가스 배출관(57), 챔버(52)의 외부에 구비된 가열 수단(58), 챔버(52) 내에 실리콘 웨이퍼를 이송하고, 또한, 챔버(52) 내로부터 실리콘 웨이퍼를 이송하는 도시하지 않은 웨이퍼 이송 수단 등으로 구성된다.
또한, 서셉터(71)에는, 리프트 핀용 관통홀(73)이 형성되어 있는 것이어도 좋다. 리프트 핀용 관통홀(73)에는 리프트 핀(75)이 삽입 통과된다.
또한, 챔버(52)의 내부에는 리프트 핀(75)을 서셉터(71)에 대하여 상대적으로 상하시킬 수 있는 리프트 핀 승강 수단을 마련해도 좋다.
또한, 본 발명인 서셉터(71)의 확대 개략도를 도 2에 나타냈다. 서셉터(71)에는, 적재하는 실리콘 웨이퍼를 위치 결정하는 스폿 페이싱(72)이 형성되고, 이 스폿 페이싱(72)은 웨이퍼(W)의 외주연부를 지지하는 상단 스폿 페이싱부(72a)와, 이 상단 스폿 페이싱부보다도 하단이고 또한 중심측에 형성된 하단 스폿 페이싱부(72b)를 가지는 2단 구조를 이루고 있다. 또한, 하단 스폿 페이싱부(72b)의 대략 전면에 다수의 관통홀(74)이 형성되어 있다.
또한, 서셉터(71) 이면의 상단 스폿 페이싱부(72a)에 대응하는 위치에는 홈(76)이 형성되어 있다.
상기 홈(76)을 형성함으로써, 도 2(b)의 S로 나타내는, 서셉터(71)의 이면의 상기 상단 스폿 페이싱부(72a)에 대응하는 위치의 표면적이 증대되고, 웨이퍼(W) 이면으로부터의 방열이 증가한다. 또한, 램프 등의 가열 수단(58)으로부터의 가열광에 대하여 그림자가 되는 부분도 발생하기 때문에, 웨이퍼(W) 외주부의 온도가 낮아지고, 웨이퍼(W) 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 이면 디포지션의 발생을 억제하고, 웨이퍼(W) 주표면의 나노 토폴로지나 외주 저항율 분포의 열화를 억제할 수 있다.
이러한 홈(76)은, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이 직경 방향으로 방사 형상으로 복수 형성함으로써, 웨이퍼(W) 이면 외주부에 대응하는 서셉터(71) 이면의 표면적을 더욱 균일하고 또한 효과적으로 증대시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 방사 형상으로 복수 형성된 홈(76) 각각의 사이즈를, 웨이퍼(W)의 반경 방향의 길이를 이 웨이퍼 반경의 1/4 이하, 폭을 5mm 이하, 깊이를 상단 스폿 페이싱부(72a)에 대응 하는 위치의 서셉터(71)의 두께의 75% 이하로 하면, 보다 효과적이다.
또한, 홈(76)의 형상으로서는, 도 2(a)에 나타낸 바와 같은 각기둥 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 원기둥 형상이나 반구 형상으로 해도 좋다. 또한, 예를 들면 서셉터(71)의 상기 상단 스폿 페이싱부(72a)에 대응하는 위치의 모든 범위를 포함하도록 하나의 링 형상의 큰 홈을 형성해도 좋지만, 전술한 바와 같이 홈을 복수 형성하는 편이 보다 효과적이며, 서셉터의 강도상으로도 문제가 쉽게 발생하지 않는다.
이러한 서셉터(71)를 구비한 에피택셜 성장 장치(51)를 이용하여, 이하와 같이 하여, 실리콘 웨이퍼 표면상에 에피택셜층을 기상 성장시킨다.
본 발명이 적용되는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법의 순서의 플로우도를 도 7에 나타낸다.
우선, 공정(a)에서는, 에피택셜층을 성장시키는 반도체기판(실리콘 웨이퍼)을 준비한다.
이어서, 공정(b)에 있어서, 실리콘 웨이퍼에 대하여, 적절히 RCA 세정 등의 세정을 행한다.
이 세정 공정에서의 세정법은, 전형적인 RCA 세정 외에, 약액의 농도나 종류를 통상 행해지는 범위에서 변경한 것을 이용할 수도 있다.
이어서, 공정(c)에 있어서, 도시하지 않은 웨이퍼 이송 수단을 이용하여 챔버(52) 내에 실리콘 웨이퍼(W)를 이송하고, 본 발명의 서셉터(71)의 스폿 페이싱부(72)에 적재한다. 실리콘 웨이퍼의 서셉터(71)에의 적재 방법은, 리프트 핀(75)을 이용하는 방법 외에, 통상 이용되는 적재 방법을 적용할 수 있다.
이어서, 공정(d)에서는, 챔버(52) 내에, 수소 가스 공급 수단으로부터 가스 도입관(55)을 통과하여 챔버(52) 내에 수소 가스를 도입하고, 가열 수단(58)에 의해 가열하여 수소 처리를 행하고, 실리콘 웨이퍼 표면에 발생한 자연 산화막을 제거한다.
이어서, 공정(e)에 있어서, 실리콘 웨이퍼의 표면에, 에피택셜층의 기상성장을 행한다. 이 에피택셜층의 기상성장은, 모노실란이나 트리클로로실란, 사염화규소 등의 원료 가스와, 캐리어 가스가 되는 수소 가스를 챔버(52) 내에 도입하고, 가열함으로써 행한다.
이와 같이 하여, 실리콘 웨이퍼의 표면상에 에피택셜층이 형성된 에피택셜 웨이퍼를 제조할 수 있다.
이때 본 발명에서는, 이면의, 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈을 가지는 서셉터를 이용하고 있으므로, 웨이퍼 외주부의 이면 디포지션을 억제하고, 고품질의 에피택셜 웨이퍼를 제조할 수 있다.
[실시예]
이하, 실험예, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 이하의 실험예, 실시예 및 비교예에 있어서, 에피택셜 웨이퍼의 막두께 및 실리콘 웨이퍼의 이면 디포지션을 평가하는 장치로서 이용한 WaferSight(KLA-Tencor Corporation 제품) 및 UA3P(파나소닉(주) 제품)에 대하여 설명한다.
WaferSight란, 웨이퍼에 광을 입사하고, 웨이퍼로부터의 반사광과 기준면으로부터의 반사광과의 광학 간섭에 의해 발생하는 간섭무늬의 수와 폭으로부터, 웨이퍼 표면의 변위량을 계측하는 것을 원리로 하는 측정기이다. 실제의 측정에 있어서는, 웨이퍼 양면에 전술의 계측을 행하고, 미리 측정해 둔 어느 특정의 한 점의 두께로부터 전체의 두께 변화를 산출한다.
또한, UA3P는 촉침식 표면 변위량에 의해 측정을 행하는 측정기이다.
탐침을 미약한 일정 하중으로 대상에 누르고, 대상의 요철에 따라 움직이는 침의 변위량을 레이저로 계측하는 것을 원리로 한다.
(실험예)
우선 서셉터로서, 서셉터 이면에 아무것도 형성되지 않은 것, 서셉터 이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈을 복수 형성함으로써, 아무것도 형성하지 않은 것에 대하여 이면 외주부의 표면적이 3배로 증대된 것, 또한 마찬가지로 하여 이면 외주부의 표면적이 5배로 증대된 것을 준비했다.
이들, 서셉터를 구비하는 에피택셜 웨이퍼 제조 장치를 이용하여, 서셉터의 스폿 페이싱에 반도체기판으로서 실리콘 웨이퍼를 적재하고, 램프로 가열하여 원료 가스를 흘리면서 직경 300mm의 실리콘 웨이퍼 표면상에 두께 5μm의 에피택셜층의 기상성장을 행했다.
이때 상기 홈은, 웨이퍼 반경 방향의 길이가 10mm, 폭이 2mm, 깊이가 2mm인 직육면체 형상의 것으로서 방사 형상으로 형성했다. 또한, 반응 압력을 상압, 반응 온도를 1100℃, 성장 속도를 2.5μm/min로 했다.
이때, 본 발명의 홈이 형성되어 있는 서셉터의 이면 부분에 대응하는 위치인 실리콘 웨이퍼의 중심에서 반경 147mm 및 149mm의 2점에 있어서, 상기 서셉터를 구비하는 각 에피택셜 웨이퍼 제조 장치에 의해 제조된 에피택셜 웨이퍼의 에피택셜층 형성 전후에서의 웨이퍼 두께 변화량을 WaferSight로 측정하고, 상기 2점간의 이 값(에피택셜층 형성 전후에서의 웨이퍼 두께 변화량)의 차이를 구했다.
이때의 결과를 도 3에 나타낸다.
또한, 상기 범위에서의 실리콘 웨이퍼 이면의 디포지션 높이를 UA3P를 이용하여 측정했다. 이때의 결과를 도 4에 나타낸다.
도 3 및 도 4로부터, 서셉터 이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치의 표면적과, 그때 발생하는 이면 디포지션의 높이에는 상관이 있는 것을 알 수 있다. 이는, 서셉터 이면의 표면적이 증대함으로써 방열량이 증가하고, 또한 홈이 형성됨으로써 램프로부터의 가열광에 대한 그림자가 발생했기 때문이라고 생각된다.
(실시예)
이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈이 형성된 서셉터를 구비하는 에피택셜 웨이퍼 제조 장치를 이용하여, 서셉터의 스폿 페이싱에 반도체기판으로서 실리콘 웨이퍼를 적재하고, 원료 가스를 흘리면서 직경 300mm의 실리콘 웨이퍼 표면상에 두께 5μm의 에피택셜층의 기상성장을 행했다.
이때 상기 홈은, 웨이퍼 반경 방향의 길이가 10mm, 폭이 2mm, 깊이가 2mm인 직육면체 형상의 것으로서, 방사 형상으로 240군데가 형성되었다. 또한, 반응 압력을 상압, 반응 온도를 1100℃, 성장 속도를 2.5μm/min로 했다.
이때, 실리콘 웨이퍼의 중심에서 반경 147mm~149mm 정도의 범위, 즉, 본 발명인 홈이 형성되어 있는 서셉터의 이면 부분에 대응하는 범위에 있어서, 상기 서셉터를 구비하는 각 에피택셜 웨이퍼 제조 장치에 의해 제조 된 에피택셜 웨이퍼의 에피택셜층 형성 전후에서의 웨이퍼 두께 변화량을 WaferSight로 측정하고, 각 측정위치의 값에서 평균의 변화량을 뺀 값을 구했다. 이때의 결과를 도 5에 나타낸다.
또한, 상기 범위에서의 실리콘 웨이퍼 이면의 디포지션 높이를, UA3P를 이용하여 측정했다. 이때의 결과를 도 6에 나타낸다.
(비교예)
서셉터 이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈을 마련하지 않은 것 이외는 실시예와 마찬가지로, 직경 300mm의 실리콘 웨이퍼 표면상에 두께 5μm의 에피택셜층의 기상성장을 행했다.
이때, 실리콘 웨이퍼의 중심에서 반경 147mm~149mm 정도의 범위에 있어서, 상기 서셉터를 구비하는 각 에피택셜 웨이퍼 제조 장치에 의해 제조된 에피택셜 웨이퍼의 에피택셜층 형성 전후에서의 웨이퍼 두께 변화량을 WaferSight로 측정하고, 각 측정위치의 값에서 평균의 변화량을 뺀 값을 구했다. 이때의 결과를 도 5에 나타낸다.
또한, 상기 범위에서의 실리콘 웨이퍼 이면의 디포지션 높이를, UA3P를 이용하여 측정했다. 이때의 결과를 도 6에 나타낸다.
실시예 및 비교예로부터 알 수 있는 바와 같이, 서셉터 이면의 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈을 형성함으로써, 서셉터 이면의 표면적을 증대시키고 또한 램프로부터의 가열광에 대한 그림자를 발생시킴으로써, 웨이퍼 외주부의 온도를 낮추고, 웨이퍼 외주부와 내주부의 열적 조건을 일정하게 할 수 있다. 또한, 이에 의해, 이면 디포지션의 발생을 효과적으로 억제하고, 웨이퍼 표면의 나노 토폴로지나 외주 저항율 분포를 해치지 않고 고품질의 에피택셜 웨이퍼를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (4)

  1. 에피택셜층의 기상성장을 행할 때에 반도체기판을 지지하는 서셉터로서, 상기 서셉터의 상면에는, 내부에 상기 반도체기판이 배치되는 스폿 페이싱이 형성되고, 상기 스폿 페이싱은, 상기 반도체기판의 외주연부를 지지하는 상단 스폿 페이싱부와, 상기 상단 스폿 페이싱부보다도 하단이고 또한 중심측에 형성된 하단 스폿 페이싱부를 가지는 2단 구조를 이루고, 상기 하단 스폿 페이싱부에는, 상기 서셉터의 이면까지 관통하고, 상기 기상성장을 행할 때에도 개방 상태가 되는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 서셉터의 이면측에는, 상기 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치에 홈이 형성된 것인 것을 특징으로 하는 서셉터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈은, 복수의 홈이 방사 형상으로 배열된 것인 것을 특징으로 하는 서셉터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방사 형상의 복수의 홈은, 각각 상기 서셉터상에 적재되는 기판의 반경 방향의 길이가, 상기 기판 반경의 1/4 이하이며, 폭이 5mm 이하로서, 깊이가 상기 상단 스폿 페이싱부에 대응하는 위치의 서셉터의 두께의 75% 이하인 것을 특징으로 하는 서셉터.
  4. 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법으로서, 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 서셉터를 이용하여, 상기 서셉터의 스폿 페이싱에 반도체기판을 적재하고, 원료 가스를 흘리면서 상기 기판 상에 에피택셜층의 기상성장을 행하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법.
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