JP2011171637A - Method of manufacturing epitaxial wafer, and susceptor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハにエピタキシャル層を生成してエピタキシャルウェーハを製造するエピタキシャルウェーハ製造方法等に関する。 The present invention relates to an epitaxial wafer manufacturing method and the like for manufacturing an epitaxial wafer by generating an epitaxial layer on a wafer.
従来、ウェーハにエピタキシャル層を生成させる成膜反応装置が知られている。成膜反応装置においては、例えば、ウェーハを円板状のサセプタに載置し、サセプタを回転させつつ、ウェーハの上面に略平行な方向にエピタキシャル層を生成するための原料ガスを流すことにより、ウェーハの上面にエピタキシャル層を生成している。 Conventionally, a deposition reaction apparatus for generating an epitaxial layer on a wafer is known. In the film formation reaction apparatus, for example, by placing a wafer on a disk-shaped susceptor and rotating the susceptor, by flowing a raw material gas for generating an epitaxial layer in a direction substantially parallel to the upper surface of the wafer, An epitaxial layer is formed on the upper surface of the wafer.
近年では、ウェーハにおけるデバイスとして利用可能な領域を増加させるために、ウェーハの外周部における膜厚の均一化が要請されている。ウェーハの外周部における膜厚を制御する技術としては、例えば、原料ガス（例えば、ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）ガス）の濃度を制御する方法や、エピタキシャル成長を行なう際の成長温度を制御する方法が知られている。また、ウェーハの外周部における膜厚を制御する他の技術としては、その上面を、ウェーハの上主面とウェーハ肉厚中心の間の高さにしたサセプタを用いてエピタキシャル成長を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, in order to increase the area that can be used as a device on a wafer, it is required to make the film thickness uniform on the outer periphery of the wafer. As a technique for controlling the film thickness at the outer peripheral portion of the wafer, for example, a method for controlling the concentration of a source gas (for example, SiHCl 3 (trichlorosilane) gas) and a method for controlling a growth temperature during epitaxial growth are known. It has been. In addition, as another technique for controlling the film thickness at the outer peripheral portion of the wafer, a technique is known in which epitaxial growth is performed using a susceptor whose upper surface is at a height between the upper main surface of the wafer and the wafer thickness center. (For example, refer to Patent Document 1).
上記した特許文献１に記載された技術によると、気相成長させるウェーハに適したサセプタを用意して、気相成長装置を構成しておき、その気相成長装置を用いて、気相成長させることにより、ウェーハの外周部の均一性を向上させることができる。
According to the technique described in
しかしながら、例えば、厚さの異なる複数種類のウェーハに対して処理を行うような場合においては、処理対象のウェーハのそれぞれに適したサセプタを複数用意しなければならない。更に、処理対象のウェーハに応じて、対応するサセプタを気相成長装置に組み込む必要がある。このため、気相成長装置の炉内を開放する必要があり、気相成長装置からサセプタを取り除くための処理や、サセプタを交換して気相成長装置を組み上げた後に必要な処理（例えば、装置内部に所定の膜を形成する枯らし処理等）を行わなければならず、時間と手間が掛かるという問題がある。 However, for example, when processing a plurality of types of wafers having different thicknesses, a plurality of susceptors suitable for each of the wafers to be processed must be prepared. Furthermore, depending on the wafer to be processed, it is necessary to incorporate a corresponding susceptor into the vapor phase growth apparatus. For this reason, it is necessary to open the inside of the furnace of the vapor phase growth apparatus, a process for removing the susceptor from the vapor phase growth apparatus, or a process required after the vapor phase growth apparatus is assembled by replacing the susceptor (for example, the apparatus) There is a problem that time and labor are required since a withering process for forming a predetermined film inside must be performed.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、エピタキシャルウェーハの外周部のエピタキシャル層の厚さを容易且つ適切に制御することのできる技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the technique which can control the thickness of the epitaxial layer of the outer peripheral part of an epitaxial wafer easily and appropriately.
上記目的達成のため、本発明の第１の観点に係るウェーハにエピタキシャル層を生成してエピタキシャルウェーハを製造するエピタキシャルウェーハ製造方法であって、エピタキシャル層を生成する際における、ウェーハを載置するためのサセプタの外周部の高さ位置から、サセプタのウェーハを載置する位置までのザグリ深さを特定するザグリ深さ情報を決定する決定ステップと、サセプタにおけるザグリ深さが、ザグリ深さ情報により特定されるザグリ深さとなるように、サセプタの外周部の高さ方向にシリコン膜を生成させるシリコン膜生成ステップと、このシリコン膜を生成させたサセプタにウェーハを載置させ、ウェーハにエピタキシャル層を生成するエピタキシャル成長ステップとを有する。係るエピタキシャルウェーハ製造方法によると、シリコン膜を生成させてサセプタにおけるザグリ深さを所定の深さにすることができ、そのサセプタを用いてウェーハに対してエピタキシャル層を生成させることができる。このため、異なるサセプタを用意することなく、サセプタの外周部に生成させるシリコン膜の厚みを調整することにより、所望とする複数のザグリ深さを容易に実現することができる。これにより、ウェーハの周辺部におけるエピタキシャル膜厚さを適切に制御することができる。 In order to achieve the above object, an epitaxial wafer manufacturing method for manufacturing an epitaxial wafer by generating an epitaxial layer on a wafer according to the first aspect of the present invention, wherein the wafer is placed when generating an epitaxial layer. A step of determining counterbore depth information for identifying the counterbore depth from the height position of the outer periphery of the susceptor to a position on which the wafer of the susceptor is placed, and the counterbore depth in the susceptor is determined by the counterbore depth information. A silicon film generation step for generating a silicon film in the height direction of the outer periphery of the susceptor so that the specified counterbore depth is obtained, and a wafer is placed on the susceptor that generated the silicon film, and an epitaxial layer is formed on the wafer. And producing an epitaxial growth step. According to such an epitaxial wafer manufacturing method, a silicon film can be generated to make the counterbore depth in the susceptor a predetermined depth, and an epitaxial layer can be generated on the wafer using the susceptor. For this reason, by adjusting the thickness of the silicon film formed on the outer periphery of the susceptor without preparing different susceptors, a plurality of desired counterbore depths can be easily realized. Thereby, the epitaxial film thickness in the peripheral part of the wafer can be appropriately controlled.
上記エピタキシャルウェーハ製造方法において、シリコン膜生成ステップにおいて、サセプタにダミーウェーハを載置して、シリコン膜を生成させて、その後、ダミーウェーハを取り除くようにしてもよい。係るエピタキシャルウェーハ製造方法によると、ウェーハが載置される位置にシリコン膜が生成されることを適切に低減することができる。 In the epitaxial wafer manufacturing method, in the silicon film generation step, a dummy wafer may be placed on a susceptor to generate a silicon film, and then the dummy wafer may be removed. According to the epitaxial wafer manufacturing method, generation of a silicon film at a position where the wafer is placed can be appropriately reduced.
また、上記エピタキシャルウェーハ製造方法において、シリコン膜生成ステップの前に、サセプタに生成されたシリコン膜を除去する除去ステップを更に有するようにしてもよい。係るエピタキシャルウェーハ製造方法によると、サセプタに生成されたシリコン膜を除去することができる。このため、その後のシリコン膜を生成する際に、シリコン膜の厚さを適切な厚さにすることができる。 The epitaxial wafer manufacturing method may further include a removal step of removing the silicon film generated on the susceptor before the silicon film generation step. According to the epitaxial wafer manufacturing method, the silicon film generated on the susceptor can be removed. For this reason, when the subsequent silicon film is generated, the thickness of the silicon film can be set to an appropriate thickness.
また、上記エピタキシャルウェーハ製造方法において、除去ステップと、シリコン膜生成ステップと、エピタキシャル成長ステップとを異なるウェーハに対して繰り返し実行するようにしてもよい。係るエピタキシャルウェーハ製造方法によると、複数のエピタキシャルウェーハを効率よく製造することができる。 In the epitaxial wafer manufacturing method, the removal step, the silicon film generation step, and the epitaxial growth step may be repeatedly performed on different wafers. According to the epitaxial wafer manufacturing method, a plurality of epitaxial wafers can be manufactured efficiently.
また、上記エピタキシャルウェーハ製造方法において、シリコン膜生成ステップにおいて、サセプタの外周部の高さ方向に生成させるシリコン膜の厚さは、１μｍ以上、１００μｍ以下であってもよい。係るエピタキシャルウェーハ製造方法によると、ザグリ深さを１μｍ以上、１００μｍ以下の範囲で調整することができ、ウェーハの外周部の高さ方向の厚さを詳細に制御することができる。 In the epitaxial wafer manufacturing method, the thickness of the silicon film generated in the height direction of the outer peripheral portion of the susceptor may be 1 μm or more and 100 μm or less in the silicon film generation step. According to the epitaxial wafer manufacturing method, the counterbore depth can be adjusted in the range of 1 μm or more and 100 μm or less, and the thickness in the height direction of the outer peripheral portion of the wafer can be controlled in detail.
また、上記目的達成のため、本発明の第２の観点に係るサセプタは、エピタキシャル層を生成させるウェーハを載置するためのサセプタであって、サセプタの少なくとも外周部にシリコン膜が形成されており、外周部の高さ位置からサセプタのウェーハを載置する位置までのザグリ深さが、サセプタにシリコン膜が全く形成されていない場合における外周部の高さ位置と、ウェーハを載置する位置までの初期ザグリ深さと異なる。係るサセプタによると、サセプタの外周部におけるシリコン膜の厚さが加わった高さ位置と、サセプタのウェーハの載置位置との間のザグリ深さが、シリコン膜が全く形成されていない場合における初期ザグリ深さと異なっているので、このサセプタを用いることにより、ウェーハの外周部のエピタキシャル層の膜厚を、初期ザグリ深さの場合と異なるように制御することができる。 In order to achieve the above object, the susceptor according to the second aspect of the present invention is a susceptor for placing a wafer for generating an epitaxial layer, and a silicon film is formed on at least the outer periphery of the susceptor. The counterbore depth from the height position of the outer periphery to the position where the wafer of the susceptor is placed is from the height position of the outer periphery when no silicon film is formed on the susceptor and the position where the wafer is placed. Different from the initial counterbore depth. According to such a susceptor, the counterbore depth between the height position where the thickness of the silicon film is added to the outer periphery of the susceptor and the mounting position of the wafer of the susceptor is the initial in the case where no silicon film is formed. Since this is different from the counterbore depth, the film thickness of the epitaxial layer on the outer periphery of the wafer can be controlled to be different from the case of the initial counterbore depth by using this susceptor.
上記サセプタにおいて、ウェーハを載置する位置には、シリコン膜が生成されていないようにしてもよい。係るサセプタによると、載置位置においてシリコン膜が生成されていないので、ウェーハのサセプタとの接触部分に対してシリコン膜が転写されることを適切に防止することができる。 In the susceptor, a silicon film may not be generated at a position where the wafer is placed. According to such a susceptor, since the silicon film is not generated at the mounting position, it is possible to appropriately prevent the silicon film from being transferred to the contact portion of the wafer with the susceptor.
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all the elements and combinations described in the embodiments are essential for the solution of the invention. Is not limited.
まず、本発明の一実施形態に係る成膜反応装置について説明する。 First, a film formation reaction apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図１は、本発明の一実施形態にかかる成膜反応装置の要部を示す断面図である。この成膜反応装置１は、例えばシリコンウェーハのような半導体ウェーハ（ウェーハ）の表面に、シリコンのような半導体材料のエピタキシャル層を形成するために使用することができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a film forming reaction apparatus according to an embodiment of the present invention. The film
図１に示すように、成膜反応装置１は、内部に反応室２０Ａをもつ反応器２０を備える。反応室２０Ａの形状は、扁平なほぼ円柱形である。反応室２０Ａの上面の全域は、ほぼ円板形のアッパードーム２１でカバーされる。つまり、アッパードーム２１は、反応室２０Ａの天井壁を構成する。反応器２０の底壁は、ほぼ円環形のロワーライナー２４と、ロワーライナー２４の内側の円形開口内に配置された円板形のサセプタ２６とから構成される。サセプタ２６は、例えば、Ｃ（カーボン）を基材として、その周りを高純度の炭化珪素（ＳｉＣ）で覆われて所定の形状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the film-forming
アッパーライナー２２は、その周縁部の全周に、下方に突出した突出環状部２２Ａを有する。アッパーライナー２２の突出環状部２２Ａは、ロワーライナー２４の周縁部２４Ａに結合し、反応室２０Ａの側壁を構成する。サセプタ２６上に、ウェーハ（基板）Ｗが載置されることになる。サセプタ２６は、その下面にてサセプタサポートシャフト３０に結合され、成膜工程中、ウェーハＷの中心を回転中心として回転駆動されるようになっている。ウェーハＷは、例えば、直径が２００ｍｍとなっている。
The
また、反応室２０Ａの上方と下方には、それぞれ、加熱用の多数のランプ３２，３２，…の円環形の列が配置される。ランプ３２，３２，…からの輻射熱がサセプタ２６およびウェーハＷに良好に伝わるよう、アッパードーム２１、ロワードーム３１の主要部は、石英のような光透過性の耐熱材料製である。
Further, an annular row of a large number of
反応室２０Ａの一側（図中左側）の端部にガス流入口２０Ｂが形成される。また、反応室２０Ａのガス流入口２０Ｂとは反対側（図中右側）の端部にガス排出口２０Ｃが形成される。ガス流入口２０Ｂもガス排出口２０Ｃも、ウェーハＷの周縁の外側の近傍位置に配置され、ウェーハＷの周縁に沿ってこれとほぼ平行に円弧状に延びている。ガス流入口２０Ｂとガス排出口２０Ｃの幅方向（ガス流入口２０Ｂとガス排出口２０ＣがウェーハＷの周縁に沿って延びている方向）の寸法、つまり幅は、サセプタ２６上のウェーハＷの直径よりも若干大きい。そして、ガス流入口２０Ｂとガス排出口２０Ｃのそれぞれの幅方向の中心位置は、ウェーハＷの同幅方向での中心位置に一致する。従って、反応室２０Ａ内では、ガス流入口２０Ｂからガス排出口２０Ｃへ向かう方向（ウェーハＷの上面と略平行な方向）に向かって、ウェーハＷの全領域をカバーするための広い幅をもつ帯状の反応ガス流が形成される。
A
具体的には、反応ガスは、ガス流入口２０Ｂを通って帯状のガス流となって反応室２０Ａ内へ流入する。ガス流入口２０Ｂから反応室２０Ａ内に流入した帯状のガス流は、サセプタ２６上のウェーハＷの表面の全ての領域上を通過して、ウェーハＷの表面上にエピタキシャル層を形成する。その後、反応ガス流は、ガス排出口２０Ｃに入り、アウトレットフランジ４２内を通ってガス排出管４４へ出て行く。
Specifically, the reaction gas passes through the
この成膜反応装置１においては、ウェーハＷを搬送するための搬送ロボットが設けられた図示しない移送チャンバが設けられ、移送チャンバは反応室２０Ａを大気開放することなく反応室２０Ａと連通可能となっている。従って、移送チャンバの搬送ロボットにより、反応室２０Ａ内を大気開放することなく、サセプタ２６へのウェーハＷの載置、及びサセプタ２６からのウェーハＷの取出しができるようになっている。
In this film forming
図２は、本発明の一実施形態に係るサセプタのザグリ深さを説明する図である。 FIG. 2 is a view for explaining the counterbore depth of the susceptor according to the embodiment of the present invention.
図２Ａは、サセプタ２６の外周部の高さ方向にシリコン膜（Ｓｉ膜）が形成されていない場合（初期状態）におけるザグリ深さ（初期ザグリ深さ）を示し、図２Ｂは、サセプタ２６の外周部にシリコン膜が形成され、且つウェーハＷの載置位置にシリコン膜が形成されていない場合におけるザグリ深さを示し、図２Ｃは、サセプタ２６の外周部と、ウェーハの載置位置とにシリコン膜が形成されている場合におけるザグリ深さを示している。ここで、サセプタ２６の外周部とは、サセプタ２６にウェーハＷを載置した場合に、ウェーハＷよりも外側にある部分を示す。また、サセプタ２６にウェーハＷを載置した場合におけるウェーハＷの厚さ方向（図中の下から上に向かう方向）を、高さ方向ということとし、ウェーハＷのサセプタ２６に接触する面（図中下面）からウェーハＷの他の面（図中上面）へ向かう方向に行くほど高さが高いということとする。また、サセプタ２６の外周部の最も高い部分の位置を外周部の高さ位置ということとする。
2A shows the counterbore depth (initial counterbore depth) when a silicon film (Si film) is not formed in the height direction of the outer peripheral portion of the susceptor 26 (initial state), and FIG. FIG. 2C shows the counterbore depth when the silicon film is formed on the outer peripheral portion and the silicon film is not formed on the mounting position of the wafer W. FIG. 2C shows the outer peripheral portion of the
図２Ａに示すように、サセプタ２６は、外周部における上面にある本体部分２６ａが一番高くなっており、内周側（図面右側）は、ウェーハＷを載置するために凹んだ形状となっている。サセプタ２６の内周側には、ウェーハＷの下面外周部と接触して、ウェーハＷを支持する支持部２６ｂが形成されている。図２Ａに示す場合には、ウェーハＷを支持(載置)している支持部２６ｂの接触位置（載置位置）２６ｃの高さ位置Ｐ１と、サセプタ２６の外周部の本体部分２６ａの高さ位置（図２Ａにおける外周部の高さ位置）Ｔ１との間の距離がザグリ深さ（初期ザグリ深さ）となる。
As shown in FIG. 2A, in the
図２Ｂは、サセプタ２６の外周部において、外周にある本体部分２６ａの上（高さ方向）にシリコン膜２６ｄが形成されているが、支持部２６ｂの上には、シリコン膜が形成されていない場合におけるザグリ深さを示している。図２Ｂに示す場合には、ウェーハＷを載置している支持部２６ｂの接触位置（載置位置）２６ｃの高さ位置Ｐ１と、サセプタ２６の外周部のシリコン膜２６ｄの上面２６ｄｔの高さ位置（図２Ｂにおける外周部の高さ位置）Ｔ２との間の距離がザグリ深さとなる。
In FIG. 2B, in the outer peripheral portion of the
図２Ｃは、サセプタ２６の外周部において、外周にある本体部分２６ａの上（高さ方向）にシリコン膜２６ｄが形成されているとともに、支持部２６ｂの上にも、シリコン膜２６ｅが形成されている場合におけるザグリ深さを示している。なお、同図においては、外周部のシリコン膜厚と、支持部２６ｂのシリコン膜厚との高さ方向の厚さが異なっている場合の例を示している。図２Ｃに示す場合には、ウェーハＷを載置している支持部２６ｂに生成されたシリコン膜２６ｅにおけるウェーハＷの接触位置（載置位置）２６ｅｔの高さ位置Ｐ２と、サセプタ２６の外周部のシリコン膜２６ｄの上面２６ｄｔの高さ位置（図２Ｃにおける外周部の高さ位置）Ｔ２との間の距離がザグリ深さとなる。このように、サセプタ２６の外周部のシリコン膜の厚さ、サセプタ２６の支持部２６ｂにおけるシリコン膜の厚さの少なくとも一方を調整することにより、サセプタ２６のザグリ深さを初期ザグリ深さと異なるザグリ深さに調整することができる。
In FIG. 2C, in the outer peripheral portion of the
次に、ザグリ深さの違いによるエピタキシャル層厚への影響について説明する。 Next, the influence on the epitaxial layer thickness due to the difference in the counterbore depth will be described.
図３は、本発明の一実施形態に係るザグリ深さの違いによるエピタキシャル層の膜厚の違いを説明する図である。図３は、サセプタ２６のザグリ深さを変えた場合についての、ある位置における、ウェーハＷ中心からの距離と、ウェーハＷのエピタキシャル層の膜厚の平均の膜厚（平均膜厚）に対する生成されたエピタキシャル層の膜厚との関係を示している。
FIG. 3 is a diagram for explaining the difference in the thickness of the epitaxial layer due to the difference in the counterbore depth according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is generated with respect to the distance from the center of the wafer W at a certain position and the average film thickness (average film thickness) of the epitaxial layer of the wafer W when the counterbore depth of the
ここで、ザグリ深さＡは、サセプタ２６にシリコン膜を全く生成していない場合のザグリ深さ（初期ザグリ深さ）であり、ザグリ深さＢは、サセプタ２６の外周部に１００μｍのシリコン膜を生成した場合のザグリ深さである。なお、同図は、ウェーハＷの直径が２００ｍｍの場合を例に示している。
Here, the counterbore depth A is the counterbore depth (initial counterbore depth) when no silicon film is formed on the
図３に示すように、ウェーハＷの中心から９８ｍｍから９５ｍｍの範囲、すなわち、ウェーハＷの外周部においては、ザグリ深さが大きい（深い）ザグリ深さＢとした場合のほうが、ザグリ深さＡとした場合に比して、ウェーハＷの中心に近づくほど外周部に比して膜厚が厚くなる傾向にあることがわかる。このような傾向を、図４を参照して更に説明する。 As shown in FIG. 3, in the range from 98 mm to 95 mm from the center of the wafer W, that is, in the outer peripheral portion of the wafer W, the counterbore depth A is greater when the counterbore depth is large (deep). It can be seen that the film thickness tends to increase as it approaches the center of the wafer W as compared with the outer peripheral portion. Such a tendency will be further described with reference to FIG.
図４は、本発明の一実施形態に係るザグリ深さと、エッジ傾きとの関係を示す図である。ここで、エッジ傾きとは、ウェーハＷの外周部の膜厚を制御したい所定の範囲（例えば、ウェーハ中心から９８ｍｍから９５ｍｍの範囲）における膜厚の変化の割合を示す指標であり、本実施形態では、エッジ傾き＝（（ウェーハ中心から９８ｍｍの位置における膜厚）―（ウェーハ中心から９５ｍｍの位置における膜厚）／ウェーハの平均膜厚）としている。このエッジ傾きによると、マイナスの値を取る場合には、ウェーハＷの外周に向かって膜厚が減少していることを示し、絶対値が大きくなるほど（値が小さくなるほど）減少する割合が大きいことを示す。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the counterbore depth and the edge inclination according to the embodiment of the present invention. Here, the edge inclination is an index indicating a rate of change in film thickness in a predetermined range (for example, a range from 98 mm to 95 mm from the wafer center) in which the film thickness of the outer peripheral portion of the wafer W is desired to be controlled. In this case, edge inclination = ((film thickness at a
図４に示すように、ザグリ深さが大きく（深く）なるほど、エッジ傾きが小さくなることがわかる。このことから、ザグリ深さを変更することにより、ウェーハＷの外周部の膜厚を制御することができることがわかる。例えば、ウェーハＷの外周部の膜厚を抑えたい場合であって、ザグリ深さにより制御する場合においては、基本的には、ザグリ深さを大きくすればよいことがわかる。 As shown in FIG. 4, it can be seen that the edge inclination decreases as the counterbore depth increases (deeper). This shows that the film thickness of the outer peripheral part of the wafer W can be controlled by changing the counterbore depth. For example, when it is desired to suppress the film thickness of the outer peripheral portion of the wafer W and control is performed by the counterbore depth, it is basically understood that the counterbore depth may be increased.
次に、本発明の一実施形態に係るエピタキシャルウェーハ製造処理を説明する。 Next, an epitaxial wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention will be described.
図５は、本発明の一実施形態に係るエピタキシャルウェーハ製造処理を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an epitaxial wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
まず、ウェーハＷにエピタキシャル層を生成して製造するエピタキシャルウェーハの仕様を実現するための最適な制御条件を決定する。本実施形態では、その制御条件の一つとして、適切な膜厚にするために最適なザグリ深さを決定し、そのザグリ深さとするために必要なシリコン膜厚（ザグリ深さ特定情報）を決定する(ステップＳ１)。本実施形態では、シリコン膜厚は、１μｍ以上、１００μｍ以下の厚さとしている。ここで、ウェーハＷに生成するエピタキシャル層を適切な膜厚にするための制御対象としては、ザグリ深さの他に、原料ガス（例えば、ＳｉＨＣｌ３ガス）の濃度や、エピタキシャル層の成長温度などがある。そして、これらの最適な制御条件を決定する方法としては、これら制御対象と、生成されるエピタキシャル層の膜厚との関係を予め把握しておき、これらの関係に基づいて、仕様に最も適した制御条件の組み合わせを検出すればよい。なお、複数の制御対象についての最適な制御条件を検出する方法については、種々の方法が知られているので、ここでは説明を省略する。 First, optimum control conditions for realizing the specifications of an epitaxial wafer produced by producing an epitaxial layer on the wafer W are determined. In the present embodiment, as one of the control conditions, an optimal counterbore depth is determined in order to obtain an appropriate film thickness, and a silicon film thickness (counterbore depth specifying information) necessary for the counterbore depth is determined. Determine (step S1). In this embodiment, the silicon film thickness is 1 μm or more and 100 μm or less. Here, as a control target for making the epitaxial layer generated on the wafer W have an appropriate film thickness, in addition to the counterbore depth, the concentration of the source gas (for example, SiHCl 3 gas), the growth temperature of the epitaxial layer, and the like There is. And, as a method for determining these optimum control conditions, the relationship between these controlled objects and the film thickness of the generated epitaxial layer is grasped in advance, and the most suitable for the specification based on these relationships What is necessary is just to detect the combination of control conditions. Various methods are known for detecting the optimum control condition for a plurality of control objects, and thus the description thereof is omitted here.
次いで、成膜反応装置１において、反応室２０Ａ内に、塩化水素（ＨＣＬ）ガスを供給して、反応室２０Ａ内をクリーニングする(ステップＳ２)。これにより、サセプタ２６上に形成されていたシリコン膜等は、適切に除去される。
Next, in the film
次に、成膜反応装置１のサセプタ２６上に、サセプタ２６のウェーハＷの載置位置にシリコン膜が形成されないようにするためのカバーウェーハを載置し（ステップＳ３）、成膜反応装置１において、ステップＳ１で決定した厚さのシリコン膜をサセプタ２６の外周部に生成させ(ステップＳ４)、図示しない搬送ロボットによりサセプタ２６からカバーウェーハを取り出す(ステップＳ５)。これによって、サセプタ２６の外周部には、図２Ｂに示すように、所望の厚さのシリコン膜が形成され、ウェーハＷの載置位置には、カバーウェーハによりシリコン膜が形成されない。したがって、サセプタ２６のザグリ深さは、予め決定した最適な深さとなる。なお、サセプタ２６の外周部に適切な厚さのシリコン膜を形成する方法としては、予め種々の条件でシリコン膜を形成して、それぞれの条件におけるサセプタ２６の外周部のシリコン膜の厚さを測定し（又は、それと同等と考えられるカバーウェーハ上のシリコン膜の厚さ測定し）ておいて、ステップＳ４においてシリコン膜を形成する際に、形成すべき膜厚が得られた条件に従ってシリコン膜を形成するようにすればよい。
Next, a cover wafer is placed on the
次いで、エピタキシャルウェーハを製造するためのウェーハＷをサセプタ２６上に載置し(ステップＳ６)、決定した制御条件に従って、エピタキシャル成長処理を行う(ステップＳ７)。これによって、ウェーハＷは、所望する厚さのエピタキシャル層が形成されたエピタキシャルウェーハとなる。 Next, a wafer W for manufacturing an epitaxial wafer is placed on the susceptor 26 (step S6), and an epitaxial growth process is performed according to the determined control conditions (step S7). Thereby, the wafer W becomes an epitaxial wafer on which an epitaxial layer having a desired thickness is formed.
次いで、搬送ロボットにより、サセプタ２６上のウェーハＷを取出し(ステップＳ８)、所定の搬出先に搬送させる。
Next, the wafer W on the
次いで、成膜反応装置１の図示しない制御部が、処理対象の全ウェーハに対するエピタキシャル成長処理を終了したか否かを判定し(ステップＳ９)、全てのウェーハＷに対して処理を終了していない場合（ステップＳ９：ＮＯ）には、ステップＳ２からの処理を行う一方、全ウェーハＷに対してのエピタキシャル成長処理を終了している場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）には、エピタキシャルウェーハの製造処理を終了する。
Next, the control unit (not shown) of the film
上記実施形態によると、サセプタ２６のザグリ深さを適切に調整することができるので、エピタキシャルウェーハの外周部の膜厚を適切に制御することができる。
According to the above embodiment, the counterbore depth of the
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not restricted to embodiment mentioned above, It can apply to other various aspects.
例えば、上記実施形態では、サセプタ２６の外周部の高さより、サセプタ２６に載置されたウェーハＷの上面が低い例、すなわち、サセプタ２６のザグリ深さよりもウェーハＷの厚さが薄い例をあげて説明していたが、本発明はこれに限られず、サセプタ２６の外周部の高さよりもウェーハＷの上面が高く、すなわち、サセプタ２６のザグリ深さよりもウェーハＷの厚さが厚くてもよい。
For example, in the above embodiment, the upper surface of the wafer W placed on the
また、上記実施形態では、サセプタ２６にシリコン層を形成する際に、サセプタ２６にカバーウェーハを載置させることにより、ウェーハＷの載置位置にシリコン膜が形成されないようにしていたが、本発明はこれに限られず、ウェーハＷの載置位置にシリコン膜が形成されてもよく、要は、ザグリ深さが、所望とするザグリ深さとなるように調整すればよい。
In the above embodiment, when the silicon layer is formed on the
また、上記実施形態では、図５に示すステップＳ２からの処理を後続のウェーハＷに対して行うようにして、複数のウェーハＷを処理する際のサセプタ２６のザグリ深さを同一としていたが、本発明はこれに限られず、例えば、各ウェーハＷに対して、サセプタ２６のザグリ深さが異なるようなシリコン膜の膜厚を決定するようにしてもよく、このようにすると、全く異なる厚さのウェーハに対してエピタキシャル成長を行う場合や、複数のウェーハに対して異なる仕様のエピタキシャル成長を行う場合にあっても、それぞれの処理において適切なエピタキシャル膜厚をウェーハＷに形成することができる。
In the above embodiment, the processing from step S2 shown in FIG. 5 is performed on the subsequent wafer W, and the counterbore depth of the
１ 成膜反応装置、２０ 反応器、２０Ａ 反応室、２０Ｂ ガス流入口、２０Ｃ ガス排出口、２４ ロワーライナー、２４Ａ 段状凹部、２６ サセプタ、Ｗ ウェーハ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
エピタキシャル層を生成する際における、前記ウェーハを載置するためのサセプタの外周部の高さ位置から、前記サセプタの前記ウェーハを載置する位置までのザグリ深さを特定するザグリ深さ情報を決定する決定ステップと、
前記サセプタにおける前記ザグリ深さが、前記ザグリ深さ情報により特定されるザグリ深さとなるように、前記サセプタの前記外周部の高さ方向にシリコン膜を生成させるシリコン膜生成ステップと、
前記シリコン膜を生成させたサセプタに前記ウェーハを載置させ、前記ウェーハにエピタキシャル層を生成するエピタキシャル成長ステップと
を有するエピタキシャルウェーハ製造方法。 An epitaxial wafer manufacturing method for manufacturing an epitaxial wafer by generating an epitaxial layer on a wafer,
Determining counterbore depth information for specifying the counterbore depth from the height position of the outer periphery of the susceptor for mounting the wafer to the position for mounting the wafer on the susceptor when generating an epitaxial layer A decision step to
A silicon film generating step for generating a silicon film in a height direction of the outer peripheral portion of the susceptor so that the counterbored depth in the susceptor is a counterbored depth specified by the counterbored depth information;
An epitaxial wafer manufacturing method comprising: an epitaxial growth step of placing the wafer on a susceptor that has generated the silicon film and generating an epitaxial layer on the wafer.
請求項１に記載のエピタキシャルウェーハ製造方法。 The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 1, wherein in the silicon film generation step, a cover wafer is placed on the susceptor to generate the silicon film, and then the cover wafer is removed.
請求項１又は請求項２に記載のエピタキシャルウェーハ製造方法。 The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 1, further comprising a removing step of removing the silicon film generated on the susceptor before the silicon film generating step.
請求項３に記載のエピタキシャルウェーハ製造方法。 The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 3, wherein the removing step, the silicon film generating step, and the epitaxial growth step are repeatedly performed on different wafers.
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハ製造方法。 5. The thickness of the silicon film generated in the height direction of the outer peripheral portion of the susceptor in the silicon film generation step is 1 μm or more and 100 μm or less. 6. Epitaxial wafer manufacturing method.
前記サセプタの少なくとも外周部にシリコン膜が形成されており、前記外周部の高さ位置から前記サセプタの前記ウェーハを載置する位置までのザグリ深さが、前記サセプタにシリコン膜が全く形成されていない場合における外周部の高さ位置と、ウェーハを載置する位置までの初期ザグリ深さと異なるサセプタ。 A susceptor for mounting a wafer for generating an epitaxial layer,
A silicon film is formed on at least the outer peripheral portion of the susceptor, and the counterbore depth from the height position of the outer peripheral portion to the position where the wafer is placed on the susceptor is completely formed on the susceptor. The susceptor is different from the height position of the outer peripheral portion when there is not, and the initial counterbore depth to the position where the wafer is placed.
請求項６に記載のサセプタ。 The susceptor according to claim 6, wherein the silicon film is not generated at a position where the wafer is placed.
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