KR20190100365A - 에피택셜 성장 장치 및 프리히트 링 그리고 그들을 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 - Google Patents

에피택셜 성장 장치 및 프리히트 링 그리고 그들을 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

에피택셜막의 두께 균일성을 개선할 수 있는 에피택셜 성장 장치를 제공한다. 본 발명에 의한 에피택셜 성장 장치는, 서셉터(20)와, 서셉터(20)의 측면을 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링(60)을 갖고, 반응 가스 공급구측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭 W1보다도, 넓은 간극폭이 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 적어도 일부에 형성된다.

Description

에피택셜 성장 장치 및 프리히트 링 그리고 그들을 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법
본 발명은, 에피택셜 성장 장치 및 당해 장치 내에 이용되는 프리히트 링, 그리고 그들을 이용한 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
에피택셜 웨이퍼는, 반도체 웨이퍼의 표면 상에 에피택셜막을 기상(氣相) 성장시킨 것이다. 예를 들면, 결정의 완전성이 보다 요구되는 경우나 저항률이 상이한 다층 구조를 필요로 하는 경우 등에는, 실리콘 웨이퍼 상에 단결정 실리콘 박막을 기상 성장(에피택셜 성장)시켜 에피택셜 실리콘 웨이퍼를 제조한다.
에피택셜 웨이퍼의 제조에는, 예를 들면 매엽식 에피택셜 성장 장치가 이용된다. 여기에서, 일반적인 매엽식 에피택셜 성장 장치에 대해서, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 에피택셜 성장 장치(100)는, 상부 돔(11), 하부 돔(12) 및 돔 부착체(13)를 포함하는 챔버(10)를 갖고, 당해 챔버(10)가 에피택셜막 형성실을 구획한다. 또한, 돔 부착체(13)는 서셉터를 경계로 상부 라이너(17) 및 하부 라이너(18)로 구획된다. 챔버(10)에는, 그의 측면의 대향하는 위치의 상부 라이너(17)측에 반응 가스(GP)의 공급 및 배출을 행하는 반응 가스 공급구(15A) 및 반응 가스 배출구(16A)가 형성된다. 또한, 챔버(10)의 측면의 대향하는 위치의 하부 라이너(18)측에, 챔버 내 하부 돔(12)의 부분을 수소 분위기로 유지하기 위한 분위기 가스(GA)의 공급 및 배출을 행하는 분위기 가스 공급구(15B) 및 분위기 가스 배출구(16B)가 형성된다.
또한, 챔버(10) 내에는, 실리콘 웨이퍼(W)가 올려 놓여지는 서셉터(20)가 배치된다. 서셉터(20)는, 하방으로부터 서셉터 서포트 샤프트(30)에 의해 지지된다. 서셉터 서포트 샤프트(30)는, 아암의 선단의 3개의 지지 핀(도시하지 않음)으로 서셉터(20)의 하면 외주부를 끼워 맞춤 지지한다. 추가로, 서셉터(20)에는 3개의 관통 구멍(중, 1개는 도시하지 않음)이 형성되고, 서셉터 서포트 샤프트(30)의 아암에도 관통 구멍이 1개씩 형성되어 있다. 이들 아암의 관통 구멍 및 서셉터의 관통 구멍에는, 리프트 핀(40A, 40B, 40C)(단, 리프트 핀(40B)은 배치의 사정에 따라, 도 1의 개략 단면도에서는 도시되지 않음)이 삽입 통과된다. 또한, 리프트 핀(40)의 하단부는 승강 샤프트(50)에 지지된다. 챔버(10) 내에 반입된 반도체 웨이퍼(W)의 지지, 이 반도체 웨이퍼(W)의 서셉터(20) 상으로의 올려 놓음 및, 기상 성장 후의 에피택셜 웨이퍼의 챔버(20) 외로의 반출 시에는, 승강 샤프트(50)가 승강함으로써, 리프트 핀(40)이 아암의 관통 구멍 및 서셉터의 관통 구멍과 슬라이딩 이동하면서 승강하고, 그의 상단부에서 반도체 웨이퍼(W)의 승강을 행한다. 이 매엽식 에피택셜 성장 장치 에피택셜막을 성막할 때에는, 서셉터(20)를 회전시키면서, 서셉터(20)에 올려 놓여진 반도체 웨이퍼(W)의 상면에 반응 가스(GP)를 접촉시킨다. 또한, 반응 가스란, 캐리어 가스에 소스 가스를 혼합시킨 가스를 의미한다. 에피택셜층으로서 실리콘 에피택셜층을 형성하는 경우에는, 소스 가스는 트리클로로실란 가스 등의 실리콘 소스 가스를 이용한다.
여기에서, 서셉터(20)의 측면은, 일반적으로 3㎜ 정도의 간극을 개재하여, 프리히트 링(60)에 의해 덮인다. 프리히트 링(60)은 예열 링 또는 예비 가열 링이라고도 불리고, 반응 가스(GP)가 에피택셜막 형성실에 유입되고, 반응 가스(GP)가 반도체 웨이퍼(W)와 접촉하기 전에, 프리히트 링(60)은 반응 가스(GP)를 예열한다. 또한, 프리히트 링(60)은 서셉터(20)의 예열도 행한다. 이와 같이 함으로써, 성막 전 및 성막 중의 반도체 웨이퍼(W)의 열 균일성을 높여, 에피택셜막의 균일성을 높일 수 있다.
또한, 지금까지, 프리히트 링을 상면에서 본 경우에, 서셉터의 중심점을 대칭으로 하는 링상의 형상으로 되어 있었다. 에피택셜층을 성막시킬 때에는 전술과 같이, 서셉터를 회전시키기 위해, 서셉터와 프리히트 링의 접촉을 회피하는 것이 그 이유의 하나라고 할 수 있다. 또한, 성막 전 및 성막 중의 반도체의 열 균일성을 높이기 위해서도, 프리히트 링은 반도체 웨이퍼 혹은 서셉터의 중심에 대하여 대칭 구조인 것이 바람직하다고 생각되어져 왔기 때문이다.
특허문헌 1에는, 서셉터의 주위를 둘러싸고, 반응 가스가 가스 공급구 및 가스 배출구 간을 이동할 때에 반응 가스를 가열하도록 작동하는 예비 가열 링(프리히트 링)을 구비하는 에피택셜 성장 장치가 기재되어 있다.
일본공개특허공보 평07-078863호
그런데, 매엽식 에피택셜 성장 장치에 의해 성막한 후의 에피택셜층의 두께 분포를 측정하면, 두께 분포에 편차가 보여진다. 최근, 반도체 디바이스의 미세화가 점점 더 진행되기 때문에, 에피택셜층의 두께 균일성을 개선할 수 있는 기술이 요구된다.
그래서 본 발명은, 에피택셜층의 두께 균일성을 개선할 수 있는 에피택셜 성장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 이 두께 분포의 편차가 발생하는 원인에 대해서 예의 검토했다. 정밀도 좋게 서셉터 및 반도체 웨이퍼의 위치 조정을 행해도, 서셉터 및 반도체 웨이퍼의 각각의 중심은 매엽식 에피택셜 성장 장치의 중심축에 대하여 ㎛ 오더에서는 어긋남이 생겨 버린다. 따라서, 프리히트 링과, 서셉터의 간극의 길이는 서셉터 회전 중에 변동하게 되어, 반응 가스의 흐름에 치우침이 발생해 버린다고 생각된다. 본 발명자는 이러한 반응 가스의 흐름의 치우침이, 에피택셜층의 두께 분포의 편차의 원인이 아닐까라고 생각했다. 그리고, 반응 가스 공급구(15A)측에서의, 프리히트 링과 서셉터의 사이의 간극에 있어서, 분위기 가스(GA)의 불어 오름(吹上) 변동이 생기면, 반응 가스(GP)가 반도체 웨이퍼(W)의 상면에 불균일하게 접촉하게 되고, 이 경우에 특히 에피택셜층의 두께 균일성이 무너지기 쉬운 것을 발견했다.
그래서, 도 2를 이용하여, 반응 가스 배출구(16A) 및 분위기 가스 배출구(16B)측에서의, 반응 가스(GP) 및 분위기 가스(GA)의 가스류의 흐름을 개략적으로 설명한다. 반응 가스(GP)는 주로 반응 가스 배출구(16A)측으로 흐르지만, 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 간극을 개재하여, 그의 일부가 분위기 가스 배출구(16B)측으로 가라 앉는다. 반대로, 분위기 가스(GA)는 주로 분위기 가스 배출구(16B)측으로 흐르지만, 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 간극을 개재하여, 그의 일부가 반응 가스 배출구(16A)측으로 불어 오른다. 일반적으로 이 현상은 챔버(10)의 상부 돔 부분과 하부 돔 부분의 압력차에 의해 발생한다.
전술한 반응 가스 공급구(15A)측에서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 억제하기 위해서는, 반응 가스 배출구(16A)측에서의, 프리히트 링(60)과 서셉터(20)의 사이의 간극에 있어서의, 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 의도적으로 강하게 하면 좋다고 본 발명자는 생각했다. 이와 같이 함으로써, 상대적으로 공급구(15A)측에서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름 변동이 억제되기 때문이다. 그리고, 배출구(16A)측에서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 강하게 하기 위해서는, 예를 들면 프리히트 링(60)과 서셉터(20)의 사이의 간극의 길이(w)를, 공급구측에서의 간극의 길이보다도 크게 하면 좋다고 본 발명자는 생각했다.
본 발명자는 더욱 예의 검토했다. 배출구(16A)측에서 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 발생시키기 위해서는, 반응 가스(GP)의 공급측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭보다도, 넓은 간극폭을 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 적어도 일부에 형성함으로써, 공급구(15A)측에서의 불어 오름을 억제할 수 있다. 그리고, 이러한 에피택셜 성장 장치를 이용하면 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 본 발명자는 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 요지 구성은 이하와 같다.
(1) 반도체 웨이퍼의 표면 상에 에피택셜막을 기상 성장시키는 에피택셜 성장 장치로서,
챔버와,
상기 챔버의 내부에서 상기 반도체 웨이퍼를 올려놓는 서셉터와,
상기 서셉터의 측면을 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링과,
상기 에피택셜층을 기상 성장시키기 위한 반응 가스를 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 공급하는 반응 가스 공급구를 갖고,
상기 반응 가스 공급구측에 있어서의 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭보다도, 넓은 간극폭이 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 사이의 적어도 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 성장 장치.
(2) 상기 반응 가스 공급구와의 반대측에 있어서의 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭이, 상기 반응 가스 공급구측에 있어서의 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭보다도 넓은, 상기 (1)에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(3) 상기 프리히트 링의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 불균일한, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(4) 상기 프리히트 링의 외주연(外周緣) 및 내주연(內周緣)은, 서로 직경이 상이한 원형이고, 또한, 상기 외주연의 중심점과 상기 내주연의 중심점이 상이한, 상기 (3)에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(5) 상기 외주연의 중심점에 대하여, 상기 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점과, 상기 간극폭이 최소가 되는 위치가 이루는 각도가, 상기 서셉터의 회전 방향을 정으로 하여 －40°이상 0°미만인, 상기 (4)에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(6) 상기 프리히트 링의 내주연에 절결부가 형성되는, 상기 (3)에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(7) 상기 프리히트 링의 외주연은 원형이고, 또한, 상기 프리히트 링의 내주연은 타원형인, 상기 (3)에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(8) 상기 프리히트 링은 원환 구조인, 상기 (1)∼(7) 중 어느 한 항에 기재된 에피택셜 성장 장치.
(9) 에피택셜 성장 장치 내에서 반도체 웨이퍼를 올려 놓는 서셉터의 측면을, 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링으로서,
상기 프리히트 링의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 불균일한 것을 특징으로 하는 프리히트 링.
(10) 상기 프리히트 링의 외주연 및 내주연은, 서로 직경이 상이한 원형이고, 또한, 상기 외주연의 중심점과 상기 내주연의 중심점이 상이한, 상기 (9)에 기재된 프리히트 링.
(11) 상기 외주연의 중심점에 대하여, 상기 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점과, 상기 간극폭이 최소가 되는 위치가 이루는 각도가, 상기 서셉터의 회전 방향을 정으로 하여 －40°이상 0°미만인, 상기 (10)에 기재된 프리히트 링.
(12) 상기 프리히트 링의 내주연에 절결부가 형성되는, 상기 (9)에 기재된 프리히트 링.
(13) 상기 프리히트 링의 외주연은 원형이고, 또한, 상기 프리히트 링의 내주연은 타원형인, 상기 (9)에 기재된 프리히트 링.
(14) 상기 프리히트 링은 원환 구조인, 상기 (9)∼(13) 중 어느 한 항에 기재된 프리히트 링.
(15) 상기 (1)∼(8)에 기재된 에피택셜 성장 장치 또는 상기 (9)∼(14)에 기재된 프리히트 링을 구비한 에피택셜 성장 장치에, 분위기 가스와, 캐리어 가스로서의 수소 가스를 포함하는 반응 가스를 공급하고, 반도체 웨이퍼에 에피택셜층을 에피택셜 성장시키는 것을 특징으로 하는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 에피택셜막의 두께 균일성을 개선할 수 있는 에피택셜 성장 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 에피택셜 성장 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명자의 검토에 의한, 에피택셜 성장 장치의 가스 배출구 근방에서의 가스류를 설명하는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치에 있어서의 서셉터와 프리히트 링의 배치 관계의 일 예를 설명하는 개략 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치에 있어서의 프리히트 링의 적합 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 일 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치에 있어서의 프리히트 링의 적합 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다.
도 4c는 본 발명의 또 다른 별도의 일 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치에 있어서의 프리히트 링의 적합 실시 형태를 설명하는 개략 평면도이다.
도 5는 실험예 1에 있어서의 에피택셜층의 막두께 균일성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 실험예 2에 있어서의 P1과 P2의 거리와, 에피택셜층의 두께 분포 편차의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7a는 실험예 3에 있어서의 각도(φ)와, 에피택셜층의 두께 분포 편차의 관계를 나타내는 개략도이다. 그래프이다.
도 7b는 실험예 3에 있어서의 각도(φ)와, 에피택셜층의 두께 분포 편차의 관계를 나타내는 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 리프트 핀에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중의 각 구성의 종횡비는, 설명의 편의상 과장하여 도시하고 있고, 실제와는 상이하다.
(에피택셜 성장 장치)
본 발명의 일 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치는, 반도체 웨이퍼(W)의 표면 상에 에피택셜막을 기상 성장시킨다. 여기에서, 에피택셜 성장 장치(100)는, 챔버(10)와, 챔버(10)의 내부에서 반도체 웨이퍼를 올려놓는 서셉터(20)와, 서셉터(20)의 측면을 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링(60)과, 에피택셜층을 기상 성장시키기 위한 반응 가스(GP)를 반도체 웨이퍼(W)의 상면에 공급하는 반응 가스 공급구(15A)를 갖는다. 그리고, 종래 기술과 달리, 도 3에 예시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치(100)에 있어서, 반응 가스 공급구(15A)측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭(w1)보다도, 넓은 간극폭(w2)이 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 적어도 일부에 형성된다. 이하, 각 구성의 상세를 순차적으로 설명한다.
＜챔버＞
챔버(10)는, 상부 돔(11), 하부 돔(12) 및 돔 부착체(13)를 포함하고, 이 챔버(10)가 에피택셜막 형성실을 구획한다. 챔버(10)에는, 상부 라이너(17)측에서의 측면의 대향하는 위치에 반응 가스(GP)의 공급 및 배출을 행하는 반응 가스 공급구(15A) 및 반응 가스 배출구(16A)가 형성되는 것이 일반적이다. 또한, 챔버(10)에는, 하부 라이너(18)측에서의 측면의 교차하는 위치에 분위기 가스(GA)의 공급 및 배출을 행하는 분위기 가스 공급구(15B) 및 분위기 가스 배출구(16B)가 형성되는 것이 일반적이다. 도 1에서는 간략화하기 위해, 동일 단면에 반응 가스(GP) 및 분위기 가스(GA)의 공급구 및 배출구를 도시하고 있고, 도 1과 같이 반응 가스(GP)와 분위기 가스(GA)가 병행하도록 공급구가 형성되기도 한다.
＜서셉터＞
서셉터(20)는, 챔버(10)의 내부에서 반도체 웨이퍼(W)를 올려놓는 원반 형상의 부재이다. 서셉터(20)는, 일반적으로 둘레 방향으로 120°등간격으로, 표리면을 연직 방향으로 관통하는 3개의 관통 구멍을 갖는다. 이들 관통 구멍에는, 리프트 핀(40A, 40B, 40C)이 각각 삽입 통과된다. 서셉터(20)는, 두께가 대체로 2∼8㎜ 정도이고, 카본 그래파이트(흑연)를 모재로 하여, 그의 표면을 탄화 규소(SiC: 비커스 경도 2,346kgf/㎜2)로 코팅한 것을 사용할 수 있다. 서셉터(20)의 표면에는, 반도체 웨이퍼(W)를 수용하여 올려 놓는 카운터 보링부(도시하지 않음)가 형성되어 있다.
＜프리히트 링＞
프리히트 링(60)은, 서셉터(20)의 측면을 간극을 개재하여 덮는다. 도시하지 않는 할로겐 램프로부터 조사된 빛에 의해 가열되고, 반응 가스(GP)가 에피택셜막 형성실에 유입되고, 반응 가스(GP)가 반도체 웨이퍼(W)와 접촉하기 전에, 프리히트 링(60)은 반응 가스(GP)를 예열한다. 프리히트 링(60)은 또한, 서셉터(20)의 예열도 행한다. 이와 같이 하여, 프리히트 링(60)은 성막 전 및 성막 중의 서셉터(20) 및 반도체 웨이퍼의 열 균일성을 높인다.
프리히트 링(60)은, 서셉터(20)와 동일하게, 카본 그래파이트(흑연)를 모재로 하고, 그의 표면을 탄화 규소(SiC: 비커스 경도 2,346kgf/㎜2)로 코팅한 것을 사용할 수 있다. 프리히트 링(60)의 두께는, 서셉터(20)와 동 정도, 혹은 두껍게 할 수 있고, 예를 들면 2㎜∼6㎜로 할 수 있다. 또한, 프리히트 링(60)은 수평으로 설치하는 것이 바람직하지만, 수평에 대하여 ±1도 정도의 경사는 허용된다.
본 명세서에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다. 우선, 프리히트 링(60)이 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 위치를 기점(A)으로 하여, 프리히트 링(60)의 외주연의 중심(P1)으로부터 시계 방향으로 θ도 회전시킨 위치에서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)과 간극폭을 wθ라고 칭하는 것으로 한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기점(A)으로부터, 반응 가스의 가스 흐름 방향을 따라서 상류측의 간극폭(w0°)을 특히 w1이라고 칭하고, 하류측의 간극폭(w180°)을 특히 w2라고 칭하는 것으로 한다. 도 3의 예에서는, 반응 가스 공급구측과 대향하는 위치, 즉 반응 가스의 가스 흐름 방향을 따라서 하류측의 간극폭(w2)이, 가장 넓은 간극폭이 되고, 상류측의 간극폭(w1)이 가장 좁은 간극폭이 된다. 또한, 프리히트 링(60)의 형상이나, 반응 가스 공급구의 설치 영역에도 의존하지만, 통상, 외주연의 중심(P1)을 중심으로 하여, 프리히트 링(60)과 반응 가스 공급구(15A)의 최단 거리가 되는 위치 A를 ±45도 회전시킨 영역을, 본 명세서에 있어서의 프리히트 링(60)의 반응 가스 공급구측이라고 하는 것으로 한다. 또한, 반응 가스(GP)는, 도면 중의 화살표의 상류측으로부터 하류측으로 흐르기 시작하여, 서셉터(20)가 회전할 때의 원심력의 영향도 받지만, 주로 도면 중의 화살표에 따라서 흐른다.
또한, 전술한 간극폭과 동일하게, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 외주연의 중심(P1)으로부터 시계 방향으로 θ도 회전시킨 위치에서의 프리히트 링(60)의 외경과 내경의 차를 Dθ라고 칭하는 것으로 한다. 또한, 반응 가스의 가스 흐름 방향을 따라서 상류측에 있어서의 프리히트 링(60)의 외경과 내경의 차(D0°)를 특히 D1이라고 칭하고, 하류측에서의 외경과 내경의 차(D180°)를 D2라고 칭하는 것으로 한다.
본 실시 형태에서는, 프리히트 링(60)의 반응 가스 공급구측을 제외한 영역에 있어서, 반응 가스 공급구(15A)측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭보다도, 넓은 간극폭을 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 적어도 일부에 형성하는 것으로 한다. 이 기술적 의의를 이하에 설명한다.
반응 가스 공급구(15A)측에서 반응 가스(GP)가 반도체 웨이퍼(W)의 상면에 불균일하게 접촉하는 것을 억제하기 위해서는, 반응 가스 공급구(15A)측에서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 억제하면 좋다. 이렇게 하기 위해서는, 도 2를 이용하여 이미 서술한 대로, 예를 들면 반응 가스 배출구(16A)측에서의, 프리히트 링(60)과 서셉터(20)의 사이의 간극에 있어서의, 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 의도적으로 강하게 하면 좋다. 또한, 반응 가스 배출구(16A)측에 한정되지 않고, 반응 가스 공급구(15A)측 이외의 곳에서, 이러한 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 의도적으로 강하게 하는 개소를 형성하는 것으로도, 반응 가스 공급구(15A)측에서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 억제할 수 있다.
여기에서, 반응 가스 공급구(15A)측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭보다도, 넓은 간극폭이 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 적어도 일부에 형성되면, 반응 가스 공급구(15A)측에 있어서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 저감하여, 반응 가스(GP)가 반도체 웨이퍼(W)의 상면에 불균일하게 접촉하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 이 결과, 본 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치(100)를 이용하여 성막한 에피택셜층의 두께 균일성을 개선할 수 있다.
이 목적을 위해, 반응 가스 공급구측과의 반대측(즉 반응 가스 배출구측)에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭이, 반응 가스 공급구측에 있어서의 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭보다도 넓은 것이 바람직하다. 특히, 반응 가스 공급구측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링의 간극폭이 가장 좁은 것이 바람직하고, 또한, 반응 가스 공급구측에 있어서의 서셉터와 프리히트 링의 간극폭이, 반응 가스 공급구측과의 대향측을 향함에 따라서 점감하는 것도 바람직하다. 또한, 프리히트 링(60)의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 불균일한 것도 바람직하다.
전술한 간극폭을 구현화할 수 있는 구체예를, 도 3 및 도 4a∼도 4c를 이용하여 설명한다. 단, 본 실시 형태에 적용 가능한 프리히트 링(60)의 형상은 이들에 하등 한정되지 않는다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 외주연 및 내주연은, 서로 직경이 상이한 원형이고, 또한, 외주연의 중심점(P1)과 내주연의 중심점(P2)의 중심점이 상이한 것이 바람직하다. 프리히트 링(60)의 외주연 및 내주연이 서로 편심하고 있는 것도 가능하다. 이 경우, 프리히트 링(60)의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 일정하지 않게 되고(즉, 불균일), 간극폭(w1)보다도, 넓은 간극폭이 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이에 형성되게 된다.
이 경우, 프리히트 링(60)의 외주 반경(R1)은 220∼224㎜ 정도로 할 수 있고, 또한, 내주 반경(R2)은 187∼191㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 외주연의 중심점(P1)과 내주연의 중심점(P2)의 사이의 거리를 1∼3㎜ 정도로 할 수 있다. 도 3의 예에서는, 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 최대의 간극폭은 w2이고, 최소의 간극폭은 w1이다. 서셉터(20)가 둘레 방향으로 회전하면서 에피택셜 성장할 때의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 접촉함에 의한 발진(發塵)을 방지하기 위해, 최소의 간극폭(w1)을 1㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 한편, 전술한 반응 가스 공급구측에서의 분위기 가스(GA)의 불어 오름을 억제하기 위해, 최대의 간극폭(w2)을 3㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 후술의 도 7a에 나타내는 바와 같이, 당해 외주연의 중심점 P1에 대하여, 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점(A)과, 간극폭이 최소가 되는 위치(B)가 이루는 각도(φ)가, 서셉터의 회전 방향을 정으로 하여 －40°이상 0°미만인 것이 바람직하다.
또한, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 내주연에 절결부가 형성되는 것도 바람직하다. 도 4a의 예에서는, 프리히트 링(60)의 외주연 및 내주연은 공통의 중심점(P)을 갖고 있지만, 절결부가 형성되어 있기 때문에, 반응 가스 공급구측의 간극폭(w1)보다도, 반응 가스 공급구측과 대향하는 위치에서의 간극폭(w2)의 쪽이 크다. 예를 들면, 절결부측에서의 간극폭(w2)을 3㎜∼10㎜ 정도로 하고, 반응 가스 공급구측에서의 간극폭(w1)을 1㎜∼3㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 절결부측에서의 외경과 내경의 차(D2)를 29㎜∼33㎜ 정도로 하고, 반응 가스 공급구측에서의 외경과 내경의 차(D1)를 33㎜∼34㎜ 정도로 할 수 있다. 이 예의 경우, 절결부에서 분위기 가스의 불어 오름이 강해지기 때문에, 결과적으로 반응 가스 공급구측에서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있다.
또한, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 외주연은 원형이고, 또한, 프리히트 링(60)의 내주연은 타원형인 것도 바람직하다. 도 4a의 예에서는, 프리히트 링(60)의 외주연 및 내주연은 공통의 중심점(P)을 갖고 있지만, 내주연의 타원형의 단축은 반응 가스의 가스 흐름에 따라, 내주연의 타원형의 장축은 반응 가스의 가스 흐름에 수직인 방향에 따르고 있다. 이 경우, 반응 가스의 가스 흐름에 따르는 방향에서의 간극폭(w1, w2)을 1㎜∼3㎜ 정도로 하고, 반응 가스의 가스 흐름에 수직인 방향에서의 간극폭(w3)(W90°)을 3㎜∼10㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 반응 가스의 가스 흐름에 따르는 방향에서의 외경과 내경의 차(D1, D2)를 33㎜∼34㎜ 정도로 하고, 반응 가스의 가스 흐름에 수직인 방향에서의 외경과 내경의 차(D3)(D90°)를 29㎜∼33㎜ 정도로 할 수 있다. 이 예의 경우, 프리히트 링(60)의 장축측에서 분위기 가스의 불어 오름이 강해지기 때문에, 결과적으로 반응 가스 공급구측에서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있다.
또한, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 외주연을 원형으로 하는 한편으로, 내주연을 비원형으로 하는 것도 바람직하다. 도 4c의 예에서는, 프리히트 링(60)의 외주연 및 내주연은 공통의 중심점(P)을 갖고 있지만, 내주연 중, 도면의 좌측 반은 원이고, 도면의 우측 반은 타원의 일부이다. 그리고, 반응 가스 공급구측의 간극폭(w1)보다도, 반응 가스 공급구측과 대향하는 위치에서의 간극폭(w2)의 쪽이 커지고 있다. 이 예의 경우에서도, 내주연의 타원측에서 분위기 가스의 불어 오름이 강해지기 때문에, 결과적으로 반응 가스 공급구측에서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있다. 도 4c의 경우, 간극폭(w2)을 3㎜∼15㎜ 정도로 하고, 간극폭(w1)을 1㎜∼3㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 외경과 내경의 차(D2)를 26㎜∼33㎜ 정도로 하고, 외경과 내경의 차(D1)를 33㎜∼34㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 도 4c에서는, 도면 중의 내주연의 우측 반만을 타원형의 윤곽으로 했지만, 장원형의 윤곽으로 해도 좋고, 포물선 형상의 윤곽으로 해도 상관없고, 반응 가스 공급구측 이외라면 어디에 비원형을 형성해도 상관없다.
이상, 프리히트 링(60)의 여러 가지의 적합 실시 형태를 설명했지만, 전술과 같이, 반응 가스 공급구측에 있어서의 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 간극폭보다도, 넓은 간극폭을 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 적어도 일부에 형성하면, 반응 가스 공급구측에 있어서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있고, 결과, 에피택셜층의 막두께 균일성을 개선할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 프리히트 링(60)은, 도 3, 도 4a∼도 4c 등을 참조하여 이미 서술한 바와 같이, 원형으로 둥글게 연속된 원환 구조인 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치에서는, 반도체 웨이퍼(W)로서 실리콘 웨이퍼를 이용하는 것이 바람직하고, 실리콘 웨이퍼 상에 성막하는 에피택셜층은 실리콘 에피택셜층인 것이 바람직하다. 단, 본 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치는 화합물 반도체 웨이퍼 등에도 적용 가능하고, 헤테로 에피택셜 성장에도 적용 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 따르는 에피택셜 성장 장치는, 이하의 서셉터 서포트 샤프트, 리프트 핀, 승강 샤프트, 가열 램프 및 에피택셜 성장 장치에 이용되는 일반적인 구성을 가질 수 있다. 단, 본 실시 형태는 이들 구체적인 실시 형태에 하등 한정되지 않는다.
＜서셉터 서포트 샤프트＞
서셉터 서포트 샤프트(30)는, 챔버(10) 내에서 서셉터(20)를 하방으로부터 지지하는 것이고, 그의 지주는, 서셉터(20)의 중심과 거의 동축 상에 배치된다.
＜리프트 핀＞
리프트 핀(40A, 40B, 40C)은, 서셉터(20)의 관통 구멍에 각각 삽입 통과된다. 리프트 핀(40A, 40B, 40C)은, 승강 샤프트(50)에 의해, 상하 방향으로 승강됨으로써, 리프트 핀의 상단부에서 반도체 웨이퍼(W)(반경 50％ 이상의 이면부 영역)를 지지하면서 반도체 웨이퍼(W)를 서셉터(20) 상에 착탈시킬 수 있다. 이 동작에 대해서도 상세는 후술한다. 리프트 핀(40A, 40B, 40C)의 재료에는, 서셉터(20)와 동일하게, 카본 그래파이트 및/또는 탄화 규소가 이용되는 것이 일반적이다.
＜승강 샤프트＞
승강 샤프트(50)는, 서셉터 서포트 샤프트(30)의 주(主) 기둥을 수용하는 중공을 구획하고, 지주(支柱)의 선단부에서 리프트 핀의 하단부를 각각 지지한다. 승강 샤프트(50)는 석영으로 구성되는 것이 바람직하다. 승강 샤프트가, 서셉터 서포트 샤프트(30)의 주 기둥을 따라서 상하 이동함으로써, 리프트 핀(40A, 40B, 40C)을 승강시킬 수 있다.
＜가열 램프＞
가열 램프는, 챔버(10)의 상측 영역 및 하측 영역에 배치되고, 일반적으로, 승강온 속도가 빠르고, 온도 제어성이 우수한, 할로겐 램프나 적외 램프가 이용된다.
(프리히트 링)
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 프리히트 링은, 에피택셜 성장 장치 내에서 반도체 웨이퍼를 올려 놓는 서셉터의 측면을, 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링이다. 그리고, 프리히트 링의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 불균일하다. 이러한 프리히트 링을 에피택셜 성장 장치에 이용하면, 전술한 바와 같이 에피택셜의 반응 가스 공급구측에 있어서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있고, 그 결과, 에피택셜층의 막두께 균일성을 개선할 수 있다. 이와 같은 프리히트 링의 적합 실시 형태를, 이미 전술한 도 3, 4를 이용하여 설명하지만, 에피택셜 성장 장치의 실시 형태와 중복하는 설명은 생략한다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 외주 및 내주는, 서로 직경이 상이한 원형이고, 또한, 외주의 중심점(P1)과 내주의 중심점(P2)이 상이한 것이 바람직하다. 또한, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 프리히트 링(60)의 내주에 절결부가 형성되는 것도 바람직하다. 추가로 또한, 프리히트 링(60)의 외주는 원형이고, 또한, 프리히트 링(60)의 내주는 타원형인 것도 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법은, 전술의 에피택셜 성장 장치 또는 프리히트 링을 구비한 에피택셜 성장 장치에, 분위기 가스와, 캐리어 가스로서의 수소 가스를 포함하는 반응 가스를 공급하고, 반도체 웨이퍼에 에피택셜층을 에피택셜 성장시킨다. 이와 같이 함으로써, 전술한 바와 같이 에피택셜의 반응 가스 공급구측에 있어서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있다.
또한, 캐리어 가스로서의 수소 가스를 포함하는 반응 가스를 공급할 때의 유량은 5∼100SLM으로 할 수 있고, 분위기 가스를 공급할 때의 유량은 1∼50SLM으로 할 수 있다. 또한, 캐리어 가스로서는 수소 가스를 이용하는 것이 바람직하고, 실리콘의 소스 가스로서는 디클로로실란, 트리클로로실란 등을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 분위기 가스로서는 수소 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 반도체 웨이퍼(W)로서 실리콘 웨이퍼를 이용하는 것이 바람직하고, 실리콘 웨이퍼 상에 성막하는 에피택셜층은 실리콘 에피택셜층인 것이 바람직하다.
실시예
다음으로, 본 발명의 효과를 더욱 명확하게 하기 위해, 이하의 실시예를 들지만, 본 발명은 이하의 실시예에 하등 제한되는 것은 아니다.
[실험예 1］
(발명예 1)
도 3에 나타내는 프리히트 링(60)을 에피택셜 성장 장치에 설치했다. 도 3과 동일하게, 프리히트 링(60)의 외경과 내경의 차가 최소가 되는 위치를 반응 가스 공급구측으로 하고, 프리히트 링(60)의 외경과 내경의 차가 최대가 되는 위치를 반응 가스 배출구측으로 했다. 도 3에 나타내는 중심점(P1과 P2)의 사이의 거리는 1.5㎜이고, 또한, 서셉터(20)와 프리히트 링(60)의 사이의 간극폭(w1)은 2㎜이고, 간극폭(w2)은 5㎜이다.
실리콘 에피택셜 웨이퍼의 기판으로서는, 붕소 도프된 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼(W)를 이용했다. 이 실리콘 웨이퍼(W) 상에, 발명예 1에 의한 에피택셜 성장 장치를 이용하여 에피택셜 웨이퍼를 제조했다. 에피택셜 웨이퍼의 제조에 있어서, 우선, 원료 소스 가스인 트리클로로실란 가스를 온도 1130℃로 공급하고, 서셉터(20)의 표면에 대하여 실리콘 코팅을 실시했다. 이어서, 실리콘 웨이퍼(W)를 에피택셜막 형성실 내에 도입하고, 리프트 핀을 이용하여 서셉터(20) 상에 올려 놓았다. 계속하여, 1130℃에서, 수소 가스를 공급하고, 수소 베이킹을 행한 후, 1130℃에서, 실리콘의 에피택셜막을 4㎛ 성장시켜 에피택셜 실리콘 웨이퍼를 얻었다. 여기에서, 원료 소스 가스로서는 트리클로로실란 가스를 이용하고, 또한, 도펀트 가스로서 디보란 가스, 캐리어 가스로서 수소 가스를 이용했다. 또한, 반응 가스(GP)의 합계 유량(소스 가스 및 캐리어 가스의 합계 유량)은 70SLM으로 하고, 분위기 가스(GA)의 유량은 25SLM으로 했다.
(종래예)
발명예 1에 있어서의 프리히트 링(60)을 대신하여, 종래 기술에 따른, 중심점을 대칭으로 하는 링 형상의 프리히트 링을 이용한 이외는, 발명예 1과 동일하게 하여 에피택셜층을 성막했다. 또한, 종래예에 있어서의 프리히트 링과 서셉터의 사이의 간극의 길이는 3.5㎜ 정도로 둘레 방향으로 균일하다.
＜평가: 에피택셜층의 막두께 측정＞
FT-IR 방식의 막두께 측정기(나노메트릭스사 제조: QS-3300 EG)를 이용하여, 발명예 1 및 종래예에 의해 제작한 에피택셜 웨이퍼의 에피택셜막의 막두께 분포를 각각 측정했다. 결과를 도 5에 나타낸다. 단, 도 5의 그래프의 세로축은 상대값에 의해 나타낸다. 도 5로부터, 에피택셜 웨이퍼의 100㎜보다 외측의 두께 분포 편차는 종래예에 비하여 약 58％ 개선된 것을 확인할 수 있다. 또한, 여기에서 말하는 「편차」란, 상기 막두께 측정기에 의한 웨이퍼 외주부(웨이퍼 중심으로부터 반경 100㎜ 이내를 제외)에 있어서의 측정값의 편차 정도를 의미하고,｛(최대 측정값－최소 측정값)/(최대 측정값＋최소 측정값)｝×100％에 의해 정의한다. 이하의 실험예 2, 3에 있어서도 동일하다.
[실험예 2]
발명예 1에 있어서의 프리히트 링의 외주 반경(R1) 및 내주 반경(R2)을 유지하면서, 외주 중심(P1)과 내주 중심(P2)의 거리를 바꾼 이외에는, 발명예 1과 동일하게 하여 실리콘 에피택셜 웨이퍼를 제작했다. 도 6에, 외주 중심(P1)과 내주 중심(P2)의 거리와, 두께 분포 편차의 관계성을 나타낸다. 또한, 외주 중심(P1)과 내주 중심(P2)의 거리가 3㎜ 이상이 되는, w1이 거의 0이 되어 접촉하기 때문에, 정상적으로 에피택셜 성장할 수 없었다.
도 6으로부터, 발명예 1에서는, w1이 1㎜ 이하가 되지 않는 정도에 있어서, w2를 넓게 할수록, 종래예에 비하여 외주 방향에서의 막두께 분포의 편차를 개선할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 특히, 외주 중심(P1)과 내주 중심(P2)의 거리가 1㎜ 이상이면, 편차를 0.6％ 이하로 가능한 것을 확인할 수 있다. 본 발명 조건에 따르는 에피택셜 장치를 이용함으로써, 에피택셜 장치 내에서의 반응 가스 공급구측에서의 분위기 가스의 불어 오름을 억제할 수 있었기 때문에, 막두께 균일성을 개선할 수 있었다고 추정된다.
[실험예 3]
도 7a에 나타내는 바와 같이, 발명예 1에 있어서의 프리히트 링의 외주 반경(R1)및 내주 반경(R2)을 유지하고, 외주 중심(P1)에 대하여 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점(A)과, 프리히트 링(60)과 서셉터(20)의 간극폭이 최소가 되는 위치(B)가 이루는 각도(φ)를 회전시킨 이외는, 발명예 1과 동일하게 하여 실리콘 에피택셜 웨이퍼를 제작했다(발명예 1에서는, 각도(φ)는 0°였음). 또한, 도 7a에서는 설명의 편의상, 도 3에 있어서의 w1(최소 간극폭), w2(최대 간극폭) 등의 부호를 위치 관계를 명확하게 대비하기 위해 그대로 이용하고 있다. 따라서, 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점(A)에 있어서의 프리히트 링(60)과, 서셉터(20)의 간극폭(wφ)은, w1＜wφ＜w2가 된다. 각도(φ)에 관하여, 도 7a와 같이 기점(A)으로부터 간극폭이 최소가 되는 위치(B)로 반시계 방향으로 진행되는 경우는 각도(φ)를 마이너스의 각도로서 취급하고, 반대로, 기점(A)으로부터 간극폭이 최소가 되는 위치(B)로 시계 방향으로 진행되는 경우는, 각도(φ)를 플러스의 각도로서 취급하는 것으로 한다. 또한, 실험예 2와는 달리, 외주 중심(P1)과 내주 중심(P2)의 거리를 1.5㎜로 유지하고 있다.
도 7b에, 각도(φ)와, 두께 분포 편차의 관계성을 나타낸다. 중심점(P1)에 대하여, 반응 가스 공급구측인 기점(A)과, 간극폭이 최소가 되는 위치(B)가 이루는 각도(φ)가 플러스 마이너스 45°일 때에 0.8％였기 때문에, 도 7b에서, 각도(φ)를 플러스 마이너스 45°의 범위 내로 하면, 두께 분포 편차를 억제할 수 있는 것이 확인되었다. 특히, 각도(φ)를 －40° 내지 ＋15°로 함으로써, 두께 분포 편차를 0.6％ 이하로 할 수 있어, 높은 효과가 얻어지는 것이 확인된다. 또한, 각도(φ)는 0°미만인 것이 보다 높은 효과가 얻어지는 것도 확인할 수 있다. 또한, 도 7b의 그래프에 있어서, 각도(φ)가 0°일 때를 중심으로 대칭이 되지 않는 것은, 서셉터가 시계 방향으로 회전하고 있는 것이 그 원인의 하나라고 추정된다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의하면, 에피택셜막의 두께 균일성을 개선할 수 있는 에피택셜 성장 장치를 제공할 수 있다.
100 : 에피택셜 성장 장치
10 : 챔버
11 : 상부 돔
12 : 하부 돔
13 : 돔 부착체
14 : 가열 램프
15A : 반응 가스 공급구
15B : 분위기 가스 공급구
16A : 반응 가스 배출구
16B : 분위기 가스 배출구
17 : 상부 라이너
18 : 하부 라이너
20 : 서셉터
30 : 서셉터 서포트 샤프트
40A, 40C : 리프트 핀
50 : 승강 샤프트
60 : 프리히트 링
W : 반도체 웨이퍼

Claims (15)

  1. 반도체 웨이퍼의 표면 상에 에피택셜막을 기상 성장시키는 에피택셜 성장 장치로서,
    챔버와,
    상기 챔버의 내부에서 상기 반도체 웨이퍼를 올려놓는 서셉터와,
    상기 서셉터의 측면을 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링과,
    상기 에피택셜층을 기상 성장시키기 위한 반응 가스를 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 공급하는 반응 가스 공급구를 갖고,
    상기 반응 가스 공급구측에 있어서의 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭보다도, 넓은 간극폭이 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 사이의 적어도 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 성장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응 가스 공급구와의 반대측에 있어서의 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭이, 상기 반응 가스 공급구측에 있어서의 상기 서셉터와 상기 프리히트 링의 간극폭보다도 넓은, 에피택셜 성장 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 불균일한, 에피택셜 성장 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 외주연(外周緣) 및 내주연(內周緣)은, 서로 직경이 상이한 원형이고, 또한, 상기 외주연의 중심점과 상기 내주연의 중심점이 상이한, 에피택셜 성장 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외주연의 중심점에 대하여, 상기 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점과, 상기 간극폭이 최소가 되는 위치가 이루는 각도가, 상기 서셉터의 회전 방향을 정으로 하여 －40°이상 0°미만인, 에피택셜 성장 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 내주연에 절결부가 형성되는, 에피택셜 성장 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 외주연은 원형이고, 또한, 상기 프리히트 링의 내주연은 타원형인, 에피택셜 성장 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리히트 링은 원환 구조인, 에피택셜 성장 장치.
  9. 에피택셜 성장 장치 내에서 반도체 웨이퍼를 올려 놓는 서셉터의 측면을, 간극을 개재하여 덮는 프리히트 링으로서,
    상기 프리히트 링의 외경과 내경의 차가 둘레 방향으로 불균일한 것을 특징으로 하는 프리히트 링.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 외주연 및 내주연은, 서로 직경이 상이한 원형이고, 또한, 상기 외주연의 중심점과 상기 내주연의 중심점이 상이한, 프리히트 링.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 외주연의 중심점에 대하여, 상기 반응 가스 공급구측에 가장 가까운 점과, 상기 간극폭이 최소가 되는 위치가 이루는 각도가, 상기 서셉터의 회전 방향을 정으로 하여 －40°이상 0°미만인, 프리히트 링.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 내주연에 절결부가 형성되는, 프리히트 링.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 프리히트 링의 외주연은 원형이고, 또한, 상기 프리히트 링의 내주연은 타원형인, 프리히트 링.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리히트 링은 원환 구조인, 프리히트 링.
  15. 제1항 내지 제8항에 기재된 에피택셜 성장 장치 또는 제9항 내지 제14항에 기재된 프리히트 링을 구비한 에피택셜 성장 장치에, 분위기 가스와, 캐리어 가스로서의 수소 가스를 포함하는 반응 가스를 공급하고, 반도체 웨이퍼에 에피택셜층을 에피택셜 성장시키는 것을 특징으로 하는 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법.
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