JP5206613B2 - Epitaxial wafer susceptor, manufacturing method thereof, and epitaxial growth apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、エピタキシャル成長に用いられるエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置に関し、さらに詳しくは、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度の向上を図ることができるエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置に関する。 The present invention relates to an epitaxial wafer susceptor used for epitaxial growth, a method for manufacturing the same, and an epitaxial growth apparatus using the susceptor. The present invention also relates to a manufacturing method thereof, and an epitaxial growth apparatus using the same.
シリコン半導体デバイスの高集積化は、著しく進んでおり、デバイスを形成する基板のシリコンウェーハ自体の高品質化が一層厳しく要求されている。すなわち、高集積化とともに回路パターンがますます微細化されるため、ウェーハ上のデバイスが形成されるデバイス活性領域では、リーク電流の増大やキャリアのライフタイムの低下原因となる転位等の結晶欠陥および金属系不純物の低減、除去が従来に増して厳しく求められている。かかる要請から結晶欠陥を含まないエピタキシャル層をウェーハ上に成長させたエピタキシャルウェーハが開発され、高集積化デバイスの製造に多く使用されている。 High integration of silicon semiconductor devices is progressing remarkably, and higher quality of the silicon wafer itself of the substrate on which the devices are formed is demanded more severely. In other words, as the circuit pattern becomes finer with higher integration, in the device active region where the device on the wafer is formed, crystal defects such as dislocations that cause an increase in leakage current and a decrease in carrier lifetime and Reduction and removal of metal impurities is more strictly required than ever before. In response to such a demand, an epitaxial wafer in which an epitaxial layer free from crystal defects is grown on the wafer has been developed and is often used in the manufacture of highly integrated devices.
従来、エピタキシャルウェーハの品質規格により、エピタキシャルウェーハの外周から１０ｍｍ以内の領域は、外周除外領域として半導体デバイスの製造には用いられなかった。 Conventionally, an area within 10 mm from the outer periphery of the epitaxial wafer has not been used for manufacturing semiconductor devices as an outer peripheral exclusion area due to the quality standard of the epitaxial wafer.
近年、品質規格が定める平坦度は厳しくなり、より平坦で凹凸のないエピタキシャルウェーハが要求される。さらに、品質規格において外周除外領域への要求も厳しくなり、外周除外領域も徐々に縮小されている。その結果、外周除外領域を外周から２ｍｍとするのが主流となり、エピタキシャルウェーハの外周部についても要求される平坦度を満たす必要が生じている。 In recent years, the flatness defined by quality standards has become stricter, and there is a demand for a flatter and uneven epitaxial wafer. Furthermore, in the quality standard, the requirement for the outer periphery exclusion region has become stricter, and the outer periphery exclusion region has been gradually reduced. As a result, the mainstream of the outer periphery exclusion region is 2 mm from the outer periphery, and the required flatness of the outer peripheral portion of the epitaxial wafer needs to be satisfied.
通常、エピタキシャルウェーハの製造において、所定の品質特性を満たすため、化学的気層成膜（ＣＶＤ）法によりウェーハ上にエピタキシャル層を成長させるエピタキシャル成長が用いられる。エピタキシャル成長では、枚葉式、バッチ式、パンケーキ型、バレル型などのエピタキシャル成長装置により、ウェーハ上にエピタキシャル層を成長させる。 Usually, in the manufacture of an epitaxial wafer, in order to satisfy predetermined quality characteristics, epitaxial growth is used in which an epitaxial layer is grown on the wafer by a chemical vapor deposition (CVD) method. In epitaxial growth, an epitaxial layer is grown on a wafer by an epitaxial growth apparatus such as a single wafer type, a batch type, a pancake type, or a barrel type.
図１は、枚葉式エピタキシャル成長装置でウェーハ上にエピタキシャル層を成長させる状態を説明する模式図である。枚葉式エピタキシャル成長装置は装置内にチャンバー２を有する。チャンバー２は、ウェーハ１を載置する回転可能なサセプタ３と、サセプタ３を支持するサセプタサポートシャフト７と、チャンバー２内を加熱する複数の赤外線ランプ４と、シリコンソースガス流入口５と、シリコンソースガス排出口６を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a state in which an epitaxial layer is grown on a wafer by a single wafer epitaxial growth apparatus. The single wafer epitaxial growth apparatus has a chamber 2 in the apparatus. The chamber 2 includes a rotatable susceptor 3 on which the wafer 1 is placed, a
枚葉式エピタキシャル成長では、サセプタ３上にウェーハ１を配置し、サセプタ３の駆動に伴いウェーハ１を回転させ（同図の斜線矢印）、エピタキシャル層の成長原料となるシリコンソースガスとキャリアガス（通常はＨ2）をシリコンソースガス流入口５からシリコンソースガス排出口６に給排出する（同図の黒塗り矢印）。この状態で、赤外線ランプ４でチャンバー２内を所定温度に加熱し、シリコンソースガスの熱分解または還元により生成されたＳｉがウェーハ１上に析出することにより、ウェーハ上にエピタキシャル層が成長する。
In single-wafer epitaxial growth, a wafer 1 is placed on a susceptor 3 and the wafer 1 is rotated as the susceptor 3 is driven (shaded arrows in the figure), and a silicon source gas and a carrier gas (usually as growth materials for the epitaxial layer) H 2 ) is supplied and discharged from the silicon
Ｓｉを含んだシリコンソースとしては、四塩化シリコン（ＳｉＣｌ4）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）、ジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）、モノシラン（ＳｉＨ4）の４種があげられる。工業的に使用されている原料ガスとしては、主にトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）が使用されている。 As the silicon source containing Si, there are four types of silicon tetrachloride (SiCl 4 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), and monosilane (SiH 4 ). Trichlorosilane (SiHCl 3 ) is mainly used as a raw material gas used industrially.
通常、サセプタは、炭化硅素(ＳiＣ)で構成される。サセプタは、洗浄により表面に付着した異物を除去した後に、その表面にポリシリコンコートを施して使用する。サセプタの表面にポリシリコンコートを形成するポリシリコンコート処理は、シリコンソースガスを用いた化学的気層成膜（ＣＶＤ）法により行う。 Usually, the susceptor is composed of silicon carbide (SiC). The susceptor is used after removing foreign substances adhering to the surface by cleaning and then applying a polysilicon coat to the surface. The polysilicon coating process for forming a polysilicon coating on the surface of the susceptor is performed by a chemical vapor deposition (CVD) method using a silicon source gas.
エピタキシャル成長でウェーハ上にエピタキシャル層を成長させる際には、ウェーハ裏面に薄膜の裏面デポジションが、シリコンソースガスのウェーハ裏面への廻り込みおよびサセプタに施されたポリシリコンコートの転写により、形成される。 When an epitaxial layer is grown on a wafer by epitaxial growth, a back surface deposition of a thin film is formed on the back surface of the wafer by wrapping silicon source gas to the back surface of the wafer and transferring a polysilicon coat applied to the susceptor. .
図２は、枚葉式エピタキシャル成長装置でウェーハ上にエピタキシャル層を成長させる際に裏面デポジションが形成される要因を説明する断面図である。枚葉式エピタキシャル成長装置は、チャンバー内にポリシリコンコート３ａを被覆したサセプタ３を備えており、処理されるウェーハ１がサセプタ３に載置される。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the cause of the formation of backside deposition when an epitaxial layer is grown on a wafer with a single wafer epitaxial growth apparatus. The single wafer epitaxial growth apparatus includes a susceptor 3 covered with a
サセプタ３にウェーハ１を載置した状態で、図示しない赤外線ランプでチャンバー内を加熱し、一定の温度に保ち、シリコンソースガスを供給して、ウェーハ１の表面上にエピタキシャル層１ａを成長させる。裏面デポジション１ｂは、エピタキシャル層１ａの成長とともに、ウェーハ１の裏面縁部に外周部３ｍｍ程度から外側の領域に形成され、外周ほどその量は多くなる。 While the wafer 1 is placed on the susceptor 3, the inside of the chamber is heated by an infrared lamp (not shown), maintained at a constant temperature, and a silicon source gas is supplied to grow an epitaxial layer 1 a on the surface of the wafer 1. As the epitaxial layer 1a grows, the rear surface deposition 1b is formed on the outer edge of the rear surface of the wafer 1 from the outer periphery of about 3 mm to the outer region.
エピタキシャル層１ａの成長の際に、裏面デポジション１ｂは、シリコンソースガスがウェーハ１裏面へ廻り込むこと、およびサセプタ３に施されたポリシリコンコート３ａがウェーハ１裏面へ転写することにより形成される。ウェーハ裏面に裏面デポジション１ｂが形成され、成長するとウェーハ裏面の平坦度が悪化する。
During the growth of the epitaxial layer 1a, the back surface deposition 1b is formed by the silicon source gas circulating around the back surface of the wafer 1 and the transfer of the
この裏面デポジションの問題に対して、特許文献１ではサセプタとウェーハの隙間の面積を小さくすることにより、裏面デポジションの成長を抑制するサセプタが提案されている。具体的には、ウェーハと当接する部分のサセプタの垂直方向高さを、周方向にわたって測定し、その測定結果を縦軸に垂直方向の相対高さ、横軸に位置角度とする図を作図し、相対高さが高い２点と、最も低い点を選択する。これらの３点から描かれる三角形の面積を０．１５ｃｍ2以下とすることにより、サセプタとウェーハの隙間の面積を小さくし、シリコンソースガスがウェーハ裏面へ廻り込む量を減らし、裏面デポジションの成長を抑制するとしている。 In response to this problem of backside deposition, Patent Document 1 proposes a susceptor that suppresses the growth of backside deposition by reducing the area of the gap between the susceptor and the wafer. Specifically, the vertical height of the susceptor at the part in contact with the wafer is measured in the circumferential direction, and the measurement result is plotted with the vertical relative height and the horizontal axis the position angle. Select the two points with the highest relative height and the lowest point. By reducing the area of the triangle drawn from these three points to 0.15 cm 2 or less, the area of the gap between the susceptor and the wafer is reduced, the amount of silicon source gas that wraps around the wafer backside is reduced, and backside deposition grows. It is going to suppress.
前記特許文献１で提案されているサセプタでは、シリコンソースガスがウェーハ裏面へ廻り込むことによる裏面デポジションの成長を抑制することはできるが、サセプタのポリシリコンコートの転写による裏面デポジションの成長は抑制できない。したがって、裏面デポジションの成長を十分に抑制できているとはいえない。 In the susceptor proposed in Patent Document 1, the growth of the back surface deposition due to the transfer of the silicon coating of the susceptor can be suppressed. It cannot be suppressed. Therefore, it cannot be said that the growth of backside deposition is sufficiently suppressed.
前述の通り、エピタキシャルウェーハの高品質化により、平坦度規格に対する要求が厳しくなっている。また、ウェーハのデバイス使用領域の拡大化にともない、外周の除外領域は縮小傾向となり、外周から２ｍｍとするのが主流になる。このような品質状況の中で、エピタキシャル層の膜厚分布の面内均一化もさることながら、外周領域の平坦度を確保することが重要となる。 As described above, the demand for flatness standards has become stricter due to the higher quality of epitaxial wafers. Further, as the device use area of the wafer is enlarged, the outer peripheral exclusion area tends to be reduced, and the mainstream is 2 mm from the outer periphery. In such a quality situation, it is important to ensure the flatness of the outer peripheral region while achieving in-plane uniformity of the film thickness distribution of the epitaxial layer.
エピタキシャルウェーハの外周領域の平坦度は、基板形状、およびエピタキシャル層の膜厚形状の他に、基板裏面に形成される裏面デポジションが関与することが知られている。成長した裏面デポジションは、外周から２ｍｍ程度の位置で最も厚くなり、エピタキシャル層の３％程度の膜厚となり、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度を低下させる。 It is known that the flatness of the outer peripheral region of the epitaxial wafer is related to the back surface deposition formed on the back surface of the substrate in addition to the substrate shape and the film thickness shape of the epitaxial layer. The grown back surface deposition is the thickest at a position of about 2 mm from the outer periphery, and is about 3% of the thickness of the epitaxial layer, thereby reducing the flatness of the resulting epitaxial wafer.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、エピタキシャル成長の際に、シリコンソースガスがウェーハ裏面へ廻り込む量を減らすとともに、サセプタのポリシリコンコートがウェーハ裏面に転写する量を減らすことにより、裏面デポジションの成長を抑え、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度、特に外周領域の平坦度を向上させることができるエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a situation, and at the time of epitaxial growth, the amount of the silicon source gas that wraps around the wafer back surface is reduced, and the amount of the susceptor's polysilicon coating transferred to the wafer back surface is reduced. The present invention provides an epitaxial wafer susceptor capable of suppressing the growth of backside deposition and improving the flatness of the resulting epitaxial wafer, particularly the flatness of the outer peripheral region, a manufacturing method thereof, and an epitaxial growth apparatus using the same. The purpose is to do.
本発明者は、上記問題を解決するため、種々の試験を行い、鋭意検討を重ねた結果、サセプタ表面に形成するポリシリコンコートの処理条件（処理温度、ポリシリコンコート膜質）とエピタキシャル成長時の裏面デポジション成長量とには一定の相関があることを確認した。 In order to solve the above problems, the present inventor conducted various tests and made extensive studies. As a result, the processing conditions (processing temperature, polysilicon coating film quality) of the polysilicon coating formed on the susceptor surface and the back surface during epitaxial growth. It was confirmed that there was a certain correlation with the amount of deposition growth.
具体的には、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートの特性に着目し、ポリシリコンコートがウェーハ裏面へ転写する量およびウェーハ裏面に廻り込むシリコンソースガスの量の減少を試みた。 Specifically, paying attention to the characteristics of the polysilicon coat formed on the susceptor surface, an attempt was made to reduce the amount of the polysilicon coat transferred to the wafer back surface and the amount of silicon source gas surrounding the wafer back surface.
その結果、本発明者は、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを適正範囲で管理することにより、ウェーハ裏面に廻り込むシリコンソースガスの量を減少できるとともに、ポリシリコンコートのウェーハ裏面への転写が少なくなることを見出した。 As a result, the present inventor can control the grain size of the polysilicon coat formed on the susceptor surface within an appropriate range, thereby reducing the amount of silicon source gas that wraps around the wafer back surface, and the wafer back surface of the polysilicon coat. We found that there was less transfer to
本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記の（１）のエピタキシャルウェーハ用サセプタ、および下記（２）〜（３）のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法、並びに下記（４）のエピタキシャル成長装置を要旨としている。 The present invention has been completed based on the above findings, and the following (1) epitaxial wafer susceptor, the following (2) to (3) epitaxial wafer susceptor manufacturing method, and the following (4) The epitaxial growth apparatus is the gist.
（１）エピタキシャル成長に用いられ、その表面にポリシリコンコートが０．５〜２．０μｍの膜厚で形成されたサセプタであって、前記ポリシリコンコートのグレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍであることを特徴とするエピタキシャルウェーハ用サセプタである。 (1) A susceptor used for epitaxial growth and having a polysilicon coat formed on its surface with a film thickness of 0.5 to 2.0 μm, wherein the grain size of the polysilicon coat is 0.7 μm to 0.3 μm. A susceptor for an epitaxial wafer characterized in that
（２）上記（１）に記載のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法であって、表面を洗浄した後、シリコンソースガスとしてトリクロロシランを用い、１１４０℃〜１２００℃の加熱雰囲気中でポリシリコンコートを形成することを特徴とするエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法である。 (2) The method for manufacturing an epitaxial wafer susceptor according to (1) above, wherein after the surface is washed, trichlorosilane is used as a silicon source gas, and a polysilicon coat is applied in a heated atmosphere of 1140 ° C. to 1200 ° C. A method of manufacturing a susceptor for an epitaxial wafer characterized by forming the susceptor.
（３）上記（１）に記載のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法であって、表面を洗浄した後、シリコンソースガスとしてジクロロシランを用い、１０６０℃〜１１３０℃の加熱雰囲気中でポリシリコンコートを形成することを特徴とするエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法である。 (3) The method for producing an epitaxial wafer susceptor according to (1) above, wherein after the surface is cleaned, dichlorosilane is used as a silicon source gas, and a polysilicon coat is applied in a heated atmosphere at 1060 ° C. to 1130 ° C. A method of manufacturing a susceptor for an epitaxial wafer characterized by forming the susceptor.
（４）エピタキシャル成長用として、ウェーハを載置するサセプタと、前記サセプタを収容するチャンバーと、チャンバー内を加熱する加熱手段と、チャンバー内にシリコンソースガスを給排出するシリコンソースガス流入口およびシリコンソースガス排出口とを具備し、前記サセプタが、グレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍのポリシリコンコートで被覆されていることを特徴とするエピタキシャル成長装置である。 (4) For epitaxial growth, a susceptor for placing a wafer, a chamber for housing the susceptor, a heating means for heating the inside of the chamber, a silicon source gas inlet and a silicon source for supplying and discharging a silicon source gas into the chamber An epitaxial growth apparatus comprising a gas exhaust port, wherein the susceptor is coated with a polysilicon coat having a grain size of 0.7 μm to 0.3 μm.
ここで、グレーンサイズは、サセプタ表面に形成されたポリシリコンコートの結晶粒径を意味する。本発明で規定するグレーンサイズは、電子顕微鏡でサセプタのポリシリコンコート表面を観察し、顕微鏡視野内のポリシリコンコートの結晶粒径を計測し、計測された結晶粒径の平均値により定めるものとする。 Here, the grain size means the crystal grain size of the polysilicon coat formed on the susceptor surface. The grain size specified in the present invention is determined by observing the polysilicon coat surface of the susceptor with an electron microscope, measuring the crystal grain size of the polysilicon coat in the microscope field of view, and determining the average value of the measured crystal grain sizes. To do.
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタは、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍで管理することにより、当該サセプタをエピタキシャル成長に用いると、サセプタに形成されたポリシリコンコートの膜質が適正となり、サセプタに形成されたポリシリコンコートの転写量、およびシリコンソースガスのウェーハ裏面へ廻り込み量を低減できる。その結果、裏面デポジションの成長を抑えることができるので、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度を向上させることができる。 The epitaxial wafer susceptor according to the present invention has a polysilicon layer formed on the susceptor by controlling the grain size of the polysilicon coat formed on the susceptor surface to 0.7 μm to 0.3 μm. The film quality of the coat becomes appropriate, and the amount of transfer of the polysilicon coat formed on the susceptor and the amount of silicon source gas that wraps around the wafer can be reduced. As a result, the growth of backside deposition can be suppressed, and the flatness of the resulting epitaxial wafer can be improved.
また、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法によれば、サセプタにポリシリコンコートを形成する際の加熱雰囲気を管理することにより、特別な設備や処理を用いることなく、サセプタの表面に形成するポリシリコンコートのグレーンサイズを調整することができる。 In addition, according to the method for manufacturing an epitaxial wafer susceptor of the present invention, the heating atmosphere at the time of forming a polysilicon coat on the susceptor is controlled, and the susceptor is formed on the surface of the susceptor without using any special equipment or processing. The grain size of the polysilicon coat can be adjusted.
さらに、本発明のエピタキシャル成長装置は、グレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍの適正範囲に調整されたサセプタを備えている。これにより、本発明のエピタキシャル成長装置によりエピタキシャル成長を行うと、サセプタに形成されたポリシリコンコートの転写量、およびシリコンソースガスのウェーハ裏面へ廻り込み量を低減できる。その結果、裏面デポジションの成長を抑えることができるので、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度を向上させることができる。 Furthermore, the epitaxial growth apparatus of the present invention includes a susceptor whose grain size is adjusted to an appropriate range of 0.7 μm to 0.3 μm. As a result, when epitaxial growth is performed by the epitaxial growth apparatus of the present invention, the amount of transfer of the polysilicon coat formed on the susceptor and the amount of wraparound of the silicon source gas to the wafer back surface can be reduced. As a result, the growth of backside deposition can be suppressed, and the flatness of the resulting epitaxial wafer can be improved.
以下に、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置について詳細に説明する。 Below, the susceptor for epitaxial wafers of the present invention, its manufacturing method, and an epitaxial growth apparatus using the same will be described in detail.
［エピタキシャルウェーハ用サセプタの構成］
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタは、エピタキシャル成長に用いられ、その表面にポリシリコンコートが０．５μｍ〜２．０μｍの膜厚で形成されたサセプタであって、前記ポリシリコンコートのグレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍであることを特徴とする。
[Configuration of epitaxial wafer susceptor]
The epitaxial wafer susceptor of the present invention is used for epitaxial growth, and has a polysilicon coat formed on the surface thereof with a film thickness of 0.5 μm to 2.0 μm, and the polysilicon coat has a grain size of 0.1. It is characterized by being 7 μm to 0.3 μm.
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタでは、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍにする必要がある。 In the susceptor for epitaxial wafers of the present invention, the grain size of the polysilicon coat formed on the susceptor surface needs to be 0.7 μm to 0.3 μm.
ポリシリコンコートのグレーンサイズが０．７μｍを超えると、膜質は比較的粗面の性状を示し、サセプタのポリシリコンコートがウェーハ裏面へ転写する量およびウェーハ裏面へ廻り込むシリコンソースガスの量が増加する。これにより、裏面デポジションの成長を抑えることができない。 When the grain size of the polysilicon coat exceeds 0.7μm, the film quality shows a relatively rough surface, and the amount of the susceptor polysilicon coat transferred to the wafer backside and the amount of silicon source gas that wraps around the wafer backside increases. To do. As a result, the growth of backside deposition cannot be suppressed.
一方、ポリシリコンコートのグレーンサイズが０．３μｍ未満になると、膜質は緻密になり過ぎ、ウェーハとサセプタとの密着性が増すので、ウェーハからサセプタを取り出す際には、サセプタのポリシリコンコートとウェーハが粘着し、ポリシリコンコートが剥がれるおそれがあり、塵埃による製品欠陥を誘発し易くなる。同時に、ウェーハをサセプタに載置する際に、ウェーハがすべり易く、ハンドリング性を悪化させる。 On the other hand, when the grain size of the polysilicon coat is less than 0.3 μm, the film quality becomes too dense and the adhesion between the wafer and the susceptor increases, so when removing the susceptor from the wafer, the polysilicon coat of the susceptor and the wafer May stick and the polysilicon coat may peel off, which easily induces a product defect due to dust. At the same time, when the wafer is placed on the susceptor, the wafer is easily slipped and the handling property is deteriorated.
ポリシリコンコートのグレーンサイズは、ポリシリコンコートを形成する際に使用するシリコンソースガスの種類に応じて、シリコンソースガス雰囲気の温度や流入時間により調整できる。前述の通り、シリコンソースガスとしては、四塩化シリコン（ＳｉＣｌ4）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）、モノシラン（ＳｉＨ4）、ジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）などのシラン系ガスを使用できる。 The grain size of the polysilicon coat can be adjusted by the temperature of the silicon source gas atmosphere and the inflow time depending on the type of silicon source gas used when forming the polysilicon coat. As described above, a silane-based gas such as silicon tetrachloride (SiCl 4 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), monosilane (SiH 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) can be used as the silicon source gas.
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタにおいて、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートの膜厚を０．５μｍ〜２．０μｍにする必要がある。ポリシリコンコートの膜厚が０．５μｍ未満であれば、ポリシリコンコートが、ウェーハをサセプタに載置する際に傷つき、剥がれ易い。一方、２．０μｍを超えると、ポリシリコンコートの形成に要する時間が長くなり、生産性が悪化するからである。 In the susceptor for epitaxial wafers of the present invention, the thickness of the polysilicon coat formed on the susceptor surface must be 0.5 μm to 2.0 μm. If the thickness of the polysilicon coat is less than 0.5 μm, the polysilicon coat is easily damaged and peeled off when the wafer is placed on the susceptor. On the other hand, when the thickness exceeds 2.0 μm, the time required for forming the polysilicon coat becomes long, and the productivity is deteriorated.
［エピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法］
サセプタ表面にポリシリコンコートを形成するポリシリコンコート処理は、エピタキシャル成長装置のチャンバー内で、インラインにて、行うことができる。また、ポリシリコンコート処理は、サセプタをエピタキシャル成長装置から取り外し、化学的気層成膜（ＣＶＤ）法による成長装置が備えるチャンバー内にサセプタを収容して行ってもよい。
[Method of manufacturing susceptor for epitaxial wafer]
The polysilicon coating process for forming a polysilicon coating on the susceptor surface can be performed in-line in the chamber of the epitaxial growth apparatus. The polysilicon coating process may be performed by removing the susceptor from the epitaxial growth apparatus and housing the susceptor in a chamber provided in a growth apparatus using a chemical vapor deposition (CVD) method.
サセプタ表面にポリシリコンコートを形成するポリシリコンコート処理の前には、洗浄によりサセプタ表面に付着した異物を除去する。洗浄は、塩化水素ガス（ＨＣｌ）によるガスクリーニング処理により行うことができる。ガスクリーニング処理は、サセプタを収容したチャンバー内を所定温度（例えば、１１９０℃）に加熱し、塩化水素ガスを一定の時間連続してチャンバー内に流入して行う。 Prior to the polysilicon coating process for forming a polysilicon coating on the susceptor surface, foreign matter adhering to the susceptor surface is removed by cleaning. The cleaning can be performed by a gas cleaning process using hydrogen chloride gas (HCl). The gas cleaning process is performed by heating the inside of the chamber containing the susceptor to a predetermined temperature (for example, 1190 ° C.) and continuously flowing hydrogen chloride gas into the chamber for a certain period of time.
サセプタのポリシリコンコート処理は、サセプタを収容したチャンバー内を加熱し、シリコンソースガスを一定の時間連続してチャンバー内に流入させ、所定温度の加熱雰囲気中で行う。 The polysilicon coating of the susceptor is performed in a heated atmosphere at a predetermined temperature by heating the inside of the chamber containing the susceptor and allowing the silicon source gas to flow into the chamber continuously for a predetermined time.
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法において、シリコンソースガスとしてトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）を用いる場合は、ポリシリコンコート処理での加熱雰囲気を１１４０℃〜１２００℃にするのが望ましい。トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）を用いる場合は、１１４０℃〜１２００℃の温度範囲で管理すれば、特別な設備や処理によらず、従来のエピタキシャル成長装置または化学的気層成膜（ＣＶＤ）法による成長装置を用いて、サセプタに施すポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍにできる。 In the method for manufacturing an epitaxial wafer susceptor of the present invention, when trichlorosilane (SiHCl 3 ) is used as the silicon source gas, it is desirable that the heating atmosphere in the polysilicon coating process be 1140 ° C. to 1200 ° C. In the case of using trichlorosilane (SiHCl 3 ), if it is controlled in the temperature range of 1140 ° C. to 1200 ° C., growth by a conventional epitaxial growth apparatus or chemical vapor deposition (CVD) method is possible regardless of special equipment or processing. Using the apparatus, the grain size of the polysilicon coating applied to the susceptor can be 0.7 μm to 0.3 μm.
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法において、シリコンソースガスとしてジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）を用いる場合は、ポリシリコンコート処理での加熱雰囲気を１０６０℃〜１１３０℃にするのが望ましい。ジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）を用いる場合は、１０６０℃〜１１３０℃の温度範囲で管理すれば、特別な設備や処理によらず、従来のエピタキシャル成長装置または化学的気層成膜（ＣＶＤ）法による成長装置を用いて、サセプタに施すポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍにできる。 When dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) is used as the silicon source gas in the epitaxial wafer susceptor manufacturing method of the present invention, the heating atmosphere in the polysilicon coating process is preferably set to 1060 ° C. to 1130 ° C. When dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) is used, it can be controlled within the temperature range of 1060 ° C. to 1130 ° C., regardless of special equipment or processing, and can be a conventional epitaxial growth apparatus or chemical vapor deposition (CVD) method. The grain size of the polysilicon coating applied to the susceptor can be reduced to 0.7 μm to 0.3 μm using the growth apparatus according to FIG.
［エピタキシャル成長装置の構成］
図３は、本発明のエピタキシャル成長装置の構成例として、枚葉式エピタキシャル成長装置の構成を示す図である。同図に示す枚葉式エピタキシャル成長装置は、チャンバー２を備えている。チャンバー２は、ドーム取付体８と、上部ドーム９と、下部ドーム１０と、シリコンソースガス流入口５と、シリコンソースガス排出口６と、サセプタ回転軸１１とにより形成される。
[Configuration of epitaxial growth equipment]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a single wafer epitaxial growth apparatus as a configuration example of the epitaxial growth apparatus of the present invention. The single wafer epitaxial growth apparatus shown in FIG. The chamber 2 is formed by a dome mounting body 8, an upper dome 9, a lower dome 10, a silicon
チャンバー２内には、サセプタ回転軸１１が備える孔に嵌合されたサセプタサポートシャフト７と、サセプタサポートシャフト７に支持され、ウェーハを載置するサセプタ３とが収容されている。サセプタ３は、サセプタサポートシャフト７の回転駆動に従って回転する。また、枚葉式エピタキシャル成長装置は、チャンバー２の上側および下側に複数の赤外線ランプ４を備えている。
The chamber 2 accommodates a
本発明のエピタキシャル成長装置において、サセプタ３は、グレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍのポリシリコンコートで被覆されている必要がある。これにより、本発明のエピタキシャル成長装置を用いたエピタキシャル成長において、サセプタに形成されたポリシリコンコートの転写量、およびシリコンソースガスのウェーハ裏面へ廻り込み量を低減できる。その結果、裏面デポジションの成長を抑えることができるので、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度を向上させることができるからである。 In the epitaxial growth apparatus of the present invention, the susceptor 3 needs to be covered with a polysilicon coat having a grain size of 0.7 μm to 0.3 μm. Thereby, in the epitaxial growth using the epitaxial growth apparatus of this invention, the transfer amount of the polysilicon coat formed in the susceptor and the amount of wraparound of the silicon source gas to the wafer back surface can be reduced. As a result, the growth of the backside deposition can be suppressed, and the flatness of the obtained epitaxial wafer can be improved.
次に、本発明のエピタキシャル成長装置を用いたエピタキシャル成長について説明する。 Next, epitaxial growth using the epitaxial growth apparatus of the present invention will be described.
エピタキシャル成長では、サセプタ３上にウェーハ１を配置し、サセプタサポートシャフト７の駆動に伴いサセプタ３およびウェーハ１を回転させ、エピタキシャル層の成長原料となるシリコンソースガスとキャリアガスをシリコンソースガス流入口５からシリコンソースガス排出口６に給排出する（同図の黒塗り矢印）。この状態で、赤外線ランプ４でチャンバー２内を所定温度に加熱し、シリコンソースガスの熱分解または還元により生成されたＳｉがウェーハ１上に析出することにより、ウェーハ上にエピタキシャル層が成長する。
In the epitaxial growth, the wafer 1 is placed on the susceptor 3, the susceptor 3 and the wafer 1 are rotated in accordance with the driving of the
本発明によるエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置の効果を確認するため、下記の試験を行った。 In order to confirm the effect of the epitaxial wafer susceptor according to the present invention, the manufacturing method thereof, and the epitaxial growth apparatus using the same, the following tests were conducted.
（実施例１）
［裏面デポジション成長量評価試験］
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびそれを用いたエピタキシャル成長装置により、ウェーハ上にエピタキシャル層を成長させて、裏面デポジションの成長を抑制する効果を検証した。
Example 1
[Backside deposition growth evaluation test]
With the susceptor for epitaxial wafers of the present invention and an epitaxial growth apparatus using the same, the effect of suppressing the growth of the rear surface deposition was verified by growing an epitaxial layer on the wafer.
前記図３に示す枚葉式エピタキシャル成長装置を用い、サセプタの表面に形成されたポリシリコンコートのグレーンサイズを調整し（８条件：１〜８）、供試したウェーハ上にエピタキシャル層を成長させた。その後、供試ウェーハをエピタキシャル成長装置から取り出し、ウェーハ裏面に形成された裏面デポジションの量を測定した。 Using the single-wafer epitaxial growth apparatus shown in FIG. 3, the grain size of the polysilicon coat formed on the surface of the susceptor was adjusted (8 conditions: 1 to 8), and an epitaxial layer was grown on the tested wafer. . Thereafter, the test wafer was taken out from the epitaxial growth apparatus, and the amount of back surface deposition formed on the back surface of the wafer was measured.
サセプタ表面に形成されたポリシリコンコートのグレーンサイズは、本発明例（２〜５）として０．３μｍ、０．４μｍ、０．５μｍ、０．７μｍに調整し、比較例（１、６〜８）として０．２μｍ、０．８μｍ、１．２μｍ、１．７μｍに調整した。また、ポリシリコンコートの膜厚は０．５μｍ〜２．０μｍの範囲で形成した。 The grain size of the polysilicon coat formed on the surface of the susceptor was adjusted to 0.3 μm, 0.4 μm, 0.5 μm, and 0.7 μm as Examples (2-5) of the present invention, and Comparative Examples (1, 6-8) ) To 0.2 μm, 0.8 μm, 1.2 μm, and 1.7 μm. The film thickness of the polysilicon coat was formed in the range of 0.5 μm to 2.0 μm.
サセプタ表面にポリシリコンコートを行った後のエピタキシャル成長処理は、シリコンソースガスとしてトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）を用い、１１１０℃×１００秒の条件で行い、供試ウェーハ上にエピタキシャル層を成長させた。その後、供試ウェーハ形成された裏面デポジション量をＦＴＩＲ（Ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ＦＴＩＲ ナノメトリクス社製）を用いて測定した。 Epitaxial growth after the polysilicon coating was applied to the susceptor surface was performed under conditions of 1110 ° C. × 100 seconds using trichlorosilane (SiHCl 3 ) as a silicon source gas, and an epitaxial layer was grown on the test wafer. Then, the back surface deposition amount formed on the test wafer was measured using FTIR (Measured by FTIR Nanometrics).
表１に測定結果として、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズ（μｍ）、さらに裏面デポジションの形成量の比率（％）を記した。ただし、表中の裏面デポジションの形成量の比率（％）は、ポリシリコンコートのグレーンサイズが０．８μｍ（比較例６）における裏面デポジションの形成量を１００とし、各グレーンサイズにおける裏面デポジションの形成量の比率で表している。 Table 1 shows the grain size (μm) of the polysilicon coat formed on the susceptor surface and the ratio (%) of the amount of backside deposition formed as the measurement results. However, the ratio (%) of the formation amount of the back surface deposition in the table is that the back surface deposition formation amount is 100 when the polysilicon coat grain size is 0.8 μm (Comparative Example 6). It is expressed as a ratio of the amount of position formation.
ポリシリコンコートのグレーンサイズを０．２μｍとした場合（比較例１）は、ウェーハとポリシリコンコートが粘着し、裏面デポジションの形成量を測定することができなかった。 When the grain size of the polysilicon coat was 0.2 μm (Comparative Example 1), the wafer and the polysilicon coat were adhered, and the amount of backside deposition formed could not be measured.
表１に示す結果（２〜８）から、ポリシリコンコートのグレーンサイズ（μｍ）と裏面デポジションの形成量の比率（％）から、グレーンサイズが小さくなると裏面デポジションの形成量が減少することが確認できた。 From the results shown in Table 1 (2 to 8), the ratio of the polysilicon coating grain size (μm) to the backside deposition formation amount (%) indicates that the backside deposition formation amount decreases as the grain size decreases. Was confirmed.
従来、ポリシリコンコート処理は、シリコンソースガスとしてトリクロロシランを用い、１１３０℃の加熱雰囲気中で行われており、この場合には、ポリシリコンコートのグレーンサイズは０．８μｍであった。これに対し、本発明例２〜５は、ポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍにすることにより、裏面デポジションの形成量を約９％から３４％低減できることが確認できた。 Conventionally, the polysilicon coating process is performed in a heated atmosphere at 1130 ° C. using trichlorosilane as a silicon source gas. In this case, the grain size of the polysilicon coating was 0.8 μm. In contrast, in Examples 2 to 5 of the present invention, it was confirmed that the formation amount of the back surface deposition can be reduced by about 9% to 34% by setting the grain size of the polysilicon coat to 0.7 μm to 0.3 μm. .
表１に示す結果から、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびそれを用いたエピタキシャル成長装置によれば、裏面デポジションの成長を抑えられることができ、エピタキシャルウェーハの外周領域の平坦度を大幅に向上できることが確認できた。 From the results shown in Table 1, according to the epitaxial wafer susceptor of the present invention and the epitaxial growth apparatus using the same, the growth of the back surface deposition can be suppressed, and the flatness of the outer peripheral region of the epitaxial wafer is greatly improved. I was able to confirm that it was possible.
（実施例２）
［トリクロロシランによるポリシリコンコート処理試験］
次に、シリコンソースガスとしてトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）を用いてポリシリコンコート処理を行い、サセプタ表面に形成されたポリシリコンコートのグレーンサイズを検証した。
(Example 2)
[Trisiliconsilane treatment with trichlorosilane]
Next, a polysilicon coating process was performed using trichlorosilane (SiHCl 3 ) as a silicon source gas, and the grain size of the polysilicon coating formed on the susceptor surface was verified.
チャンバー内にサセプタを収容し、ガスクリーニング処理により洗浄した後に、ポリシリコンコート処理によりサセプタ表面にポリシリコンコートを形成した。ガスクリーニング処理は、チャンバー内温度を１１９０℃とし塩化水素ガスを２００秒の間流入した。 After the susceptor was accommodated in the chamber and cleaned by a gas cleaning process, a polysilicon coat was formed on the susceptor surface by a polysilicon coat process. In the gas cleaning process, the temperature in the chamber was set to 1190 ° C., and hydrogen chloride gas was introduced for 200 seconds.
次いでポリシリコンコート処理は、シリコンソースガスとしてトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3）を用い、その流量は１０（ｓｌｍ）とし、処理時間は５０秒とした。このとき、チャンバー内の加熱雰囲気を１０５０℃〜１２１０℃の範囲で変化させ、サセプタ表面に形成されたポリシリコンコートのグレーンサイズを測定した。また、ポリシリコンコートの膜厚は０．５μｍ〜２．０μｍの範囲で形成した。 Next, in the polysilicon coating treatment, trichlorosilane (SiHCl 3 ) was used as the silicon source gas, the flow rate was 10 (slm), and the treatment time was 50 seconds. At this time, the heating atmosphere in the chamber was changed in the range of 1050 ° C. to 1210 ° C., and the grain size of the polysilicon coat formed on the susceptor surface was measured. The film thickness of the polysilicon coat was formed in the range of 0.5 μm to 2.0 μm.
ただし、トリクロロシラン流量の単位「ｓｌｍ」は、ｓｔａｎｄａｒｄ ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎ、すなわち、１気圧、０℃における１分間あたりの流量（リットル）を表す。 However, the unit “slm” of the flow rate of trichlorosilane represents standard liter / min, that is, the flow rate (liter) per minute at 1 atm and 0 ° C.
表２に測定結果として、ポリシリコンコート処理に用いたシリコンソースガスと、ポリシリコンコート処理時のシリコンソースガスの流量（ｓｌｍ）と、ポリシリコンコート処理時の加熱雰囲気温度（℃）と、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズ（μｍ）とを記した。 As a measurement result in Table 2, the silicon source gas used for the polysilicon coating process, the flow rate (slm) of the silicon source gas during the polysilicon coating process, the heating atmosphere temperature (° C.) during the polysilicon coating process, and the susceptor The grain size (μm) of the polysilicon coat formed on the surface is shown.
表２に示す結果から、加熱雰囲気が１１４０℃の場合（本発明例Ｅ）はポリシリコンコートのグレーンサイズが０．７μｍとなり、加熱雰囲気が１２００℃の場合（本発明例Ｂ）はポリシリコンコートのグレーンサイズが０．３μｍとなった。よって、表２に示す結果（Ｂ〜Ｅ）から、シリコンソースガスとしてトリクロロシランを用いる場合は、１１４０℃〜１２００℃の加熱雰囲気中でポリシリコンコートを形成することにより、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍに調整できることが確認できた。 From the results shown in Table 2, when the heating atmosphere is 1140 ° C. (Invention Example E), the grain size of the polysilicon coating is 0.7 μm, and when the heating atmosphere is 1200 ° C. (Invention Example B), the polysilicon coating is used. Grain size of 0.3 μm. Therefore, from the results (B to E) shown in Table 2, when trichlorosilane is used as the silicon source gas, it is formed on the susceptor surface by forming a polysilicon coat in a heated atmosphere at 1140 ° C. to 1200 ° C. It was confirmed that the grain size of the polysilicon coat could be adjusted to 0.7 μm to 0.3 μm.
（実施例３）
［ジクロロシランによるポリシリコンコート処理試験］
次に、シリコンソースガスとしてジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）を用いてポリシリコンコート処理を行い、サセプタ表面に形成されたポリシリコンコートのグレーンサイズを検証した。
(Example 3)
[Polysilicone coating treatment test with dichlorosilane]
Next, a polysilicon coating process was performed using dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) as a silicon source gas, and the grain size of the polysilicon coating formed on the susceptor surface was verified.
実施例３では、実施例２と同様の処理でサセプタを洗浄した。その後、ポリシリコンコート処理は、シリコンソースガスとしてジクロロシランを用い、その流量は１（ｓｌｍ）とし、処理時間は５０秒とし、加熱雰囲気を９８０℃〜１１５０℃の範囲で変化させて行い、ポリシリコンコートのグレーンサイズを測定した。また、ポリシリコンコートの膜厚は０．５μｍ〜２．０μｍの範囲で形成した。 In Example 3, the susceptor was washed by the same process as in Example 2. Thereafter, the polysilicon coating process is performed by using dichlorosilane as the silicon source gas, the flow rate is 1 (slm), the processing time is 50 seconds, and the heating atmosphere is changed in the range of 980 ° C. to 1150 ° C. The grain size of the silicon coat was measured. The film thickness of the polysilicon coat was formed in the range of 0.5 μm to 2.0 μm.
表３に測定結果として、ポリシリコンコート処理に用いたシリコンソースガスと、ポリシリコンコート処理時のシリコンソースガスの流量（ｓｌｍ）と、ポリシリコンコート処理時の加熱雰囲気温度（℃）と、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズ（μｍ）とを記した。 As a measurement result in Table 3, the silicon source gas used for the polysilicon coating process, the flow rate (slm) of the silicon source gas during the polysilicon coating process, the heating atmosphere temperature (° C.) during the polysilicon coating process, and the susceptor The grain size (μm) of the polysilicon coat formed on the surface is shown.
表３に示す結果から、加熱雰囲気が１０６０℃の場合（本発明例Ｍ）はポリシリコンコートのグレーンサイズが０．７μｍとなり、加熱雰囲気が１１３０℃の場合（本発明例Ｊ）はポリシリコンコートのグレーンサイズが０．３μｍとなった。よって、表３に示す結果（Ｊ〜Ｍ）から、シリコンソースガスとしてジクロロシランを用いる場合は、１０６０℃〜１１３０℃の加熱雰囲気中でポリシリコンコートを形成することにより、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍに調整できることが確認できた。 From the results shown in Table 3, when the heating atmosphere is 1060 ° C. (Invention Sample M), the grain size of the polysilicon coating is 0.7 μm, and when the heating atmosphere is 1130 ° C. (Invention Sample J), the polysilicon coating is used. Grain size of 0.3 μm. Therefore, from the results (J to M) shown in Table 3, when dichlorosilane is used as the silicon source gas, it is formed on the susceptor surface by forming a polysilicon coat in a heated atmosphere at 1060 ° C. to 1130 ° C. It was confirmed that the grain size of the polysilicon coat could be adjusted to 0.7 μm to 0.3 μm.
これらから、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタおよびそれを用いたエピタキシャル成長装置によれば、裏面デポジションの成長を抑えられることができ、エピタキシャルウェーハの外周領域の平坦度を大幅に向上できることが確認できた。また、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法により、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍに調整できることが確認できた。 From these, it was confirmed that the epitaxial wafer susceptor of the present invention and the epitaxial growth apparatus using the same can suppress the growth of the back surface deposition and can greatly improve the flatness of the outer peripheral region of the epitaxial wafer. . Moreover, it has confirmed that the grain size of the polysilicon coat formed in the susceptor surface can be adjusted to 0.7 micrometer-0.3 micrometer with the manufacturing method of the susceptor for epitaxial wafers of this invention.
なお、上記の実施の形態では、枚葉式エピタキシャル成長装置を使用した場合を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、その他の気相成長装置（バッチ式、パンケーキ型、バレル型等）を用いる場合にも同様に適用可能である。 In the above embodiment, the case where a single wafer epitaxial growth apparatus is used has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other vapor phase growth apparatuses (batch type, pancake type, barrel) are used. The same applies to the case of using a mold or the like.
本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタは、サセプタ表面に形成されるポリシリコンコートのグレーンサイズを０．７μｍ〜０．３μｍで管理することにより、当該サセプタをエピタキシャル成長に用いると、サセプタに形成されたポリシリコンコートの膜質が適正となり、サセプタに形成されたポリシリコンコートの転写量、およびシリコンソースガスのウェーハ裏面へ廻り込み量を低減できる。その結果、裏面デポジションの成長を抑えることができるので、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度を向上させることができる。 The epitaxial wafer susceptor according to the present invention has a polysilicon layer formed on the susceptor by controlling the grain size of the polysilicon coat formed on the susceptor surface to 0.7 μm to 0.3 μm. The film quality of the coat becomes appropriate, and the amount of transfer of the polysilicon coat formed on the susceptor and the amount of silicon source gas that wraps around the wafer can be reduced. As a result, the growth of backside deposition can be suppressed, and the flatness of the resulting epitaxial wafer can be improved.
また、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法によれば、サセプタにポリシリコンコートを形成する際の加熱雰囲気を管理することにより、特別な設備や処理を用いることなく、サセプタの表面に形成するポリシリコンコートのグレーンサイズを調整することができる。 In addition, according to the method for manufacturing an epitaxial wafer susceptor of the present invention, the heating atmosphere at the time of forming a polysilicon coat on the susceptor is controlled, and the susceptor is formed on the surface of the susceptor without using any special equipment or processing. The grain size of the polysilicon coat can be adjusted.
さらに、本発明のエピタキシャル成長装置は、グレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍの適正範囲に調整されたサセプタを備えている。これにより、本発明のエピタキシャル成長装置によりエピタキシャル成長を行うと、サセプタに形成されたポリシリコンコートの転写量、およびシリコンソースガスのウェーハ裏面へ廻り込み量を低減できる。その結果、裏面デポジションの成長を抑えることができるので、得られるエピタキシャルウェーハの平坦度を向上させることができる。 Furthermore, the epitaxial growth apparatus of the present invention includes a susceptor whose grain size is adjusted to an appropriate range of 0.7 μm to 0.3 μm. As a result, when epitaxial growth is performed by the epitaxial growth apparatus of the present invention, the amount of transfer of the polysilicon coat formed on the susceptor and the amount of wraparound of the silicon source gas to the wafer back surface can be reduced. As a result, the growth of backside deposition can be suppressed, and the flatness of the resulting epitaxial wafer can be improved.
このため、本発明のエピタキシャルウェーハ用サセプタ、およびその製造方法、並びにそれを用いたエピタキシャル成長装置を、エピタキシャルウェーハの製造工程に適用すれば、平坦度が向上したエピタキシャルウェーハを製造することができ、ウェーハのデバイス使用領域の拡大に大きく寄与することができる。 For this reason, if the susceptor for epitaxial wafers of the present invention, the manufacturing method thereof, and the epitaxial growth apparatus using the same are applied to an epitaxial wafer manufacturing process, an epitaxial wafer with improved flatness can be manufactured. This can greatly contribute to the expansion of the device usage area.
１：ウェーハ、 １ａ：エピタキシャル層、 １ｂ：裏面デポジション、
２：チャンバー、 ３：サセプタ、 ３ａ：ポリシリコンコート、
４：赤外線ランプ、 ５：シリコンソースガス流入口、
６：シリコンソースガス排出口、 ７：サセプタサポートシャフト、
８：ドーム取付体、 ９：上部ドーム、 １０：下部ドーム、 １１：サセプタ回転軸
1: wafer, 1a: epitaxial layer, 1b: backside deposition,
2: chamber, 3: susceptor, 3a: polysilicon coating,
4: Infrared lamp, 5: Silicon source gas inlet,
6: Silicon source gas outlet, 7: Susceptor support shaft,
8: Dome mounting body, 9: Upper dome, 10: Lower dome, 11: Susceptor rotation axis
Claims (4)
前記ポリシリコンコートのグレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍであることを特徴とするエピタキシャルウェーハ用サセプタ。 A susceptor used for epitaxial growth and having a polysilicon coating formed on its surface with a thickness of 0.5 to 2.0 μm,
An epitaxial wafer susceptor, wherein the polysilicon coat has a grain size of 0.7 μm to 0.3 μm.
表面を洗浄した後、シリコンソースガスとしてトリクロロシランを用い、１１４０℃〜１２００℃の加熱雰囲気中でポリシリコンコートを形成することを特徴とするエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法。 It is a manufacturing method of the susceptor for epitaxial wafers according to claim 1,
A method for producing an epitaxial wafer susceptor, characterized in that after the surface is washed, trichlorosilane is used as a silicon source gas, and a polysilicon coat is formed in a heated atmosphere at 1140 ° C to 1200 ° C.
表面を洗浄した後、シリコンソースガスとしてジクロロシランを用い、１０６０℃〜１１３０℃の加熱雰囲気中でポリシリコンコートを形成することを特徴とするエピタキシャルウェーハ用サセプタの製造方法。 It is a manufacturing method of the susceptor for epitaxial wafers according to claim 1,
A method of manufacturing a susceptor for an epitaxial wafer, characterized in that after the surface is cleaned, dichlorosilane is used as a silicon source gas, and a polysilicon coat is formed in a heated atmosphere at 1060 ° C to 1130 ° C.
前記サセプタが、グレーンサイズが０．７μｍ〜０．３μｍのポリシリコンコートで被覆されていることを特徴とするエピタキシャル成長装置。 For epitaxial growth, a susceptor for mounting a wafer, a chamber for accommodating the susceptor, a heating means for heating the chamber, a silicon source gas inlet and a silicon source gas outlet for supplying and discharging a silicon source gas into the chamber And
An epitaxial growth apparatus, wherein the susceptor is covered with a polysilicon coat having a grain size of 0.7 μm to 0.3 μm.
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