JP5445508B2 - 偏心量の評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 - Google Patents
偏心量の評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5445508B2 JP5445508B2 JP2011096100A JP2011096100A JP5445508B2 JP 5445508 B2 JP5445508 B2 JP 5445508B2 JP 2011096100 A JP2011096100 A JP 2011096100A JP 2011096100 A JP2011096100 A JP 2011096100A JP 5445508 B2 JP5445508 B2 JP 5445508B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- susceptor
- eccentricity
- mounting position
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- 239000010408 film Substances 0.000 description 12
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
図6に示すエピタキシャル成長装置101は、外気と遮断した状態で、反応ガス供給手段104から反応ガスをチャンバー102内へと供給し、チャンバー102内に配置されるサポートシャフト107により支持されているサセプタ103上の基板109を処理することにより、基板109の表面にエピタキシャル層を成長させるものである。エピタキシャル層の成長時には、サセプタ103を支持するサポートシャフト107が回転することより、基板109が回転するようになっている。また、反応後のガスは反応ガス排出手段105によりチャンバー102外へと排出される。
このサセプタ103のポケット部に基板が収まることにより、サセプタを回転させても基板が特定の載置位置に留まることができるようになっており、均質な反応が行われる。
しかし、ポケット部に載置された基板の位置が偏心して基板とポケット部との隙間が不均一になることにより処理ガスの局所的な乱流が発生し、エピタキシャル層膜厚の局所的な不均一が発生し、エピタキシャルウェーハの平坦度の悪化の要因となってしまうという問題がある。
また、ウェーハの表面にレーザ光を照射するレーザ光源と、集光された反射光を検出する光量検出器を設けてウェーハの位置ずれを検出する方法が開示されている(特許文献3参照)。
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、エピタキシャル層を成長させる際の高温状態で基板の載置位置の偏心量を高精度に簡便に評価でき、コストの増加を抑制できる偏心量の評価方法、及びこの評価方法で評価した偏心量に応じて基板の載置位置を補正することによって、膜厚均一性を向上できるエピタキシャルウェーハの製造方法を提供することを目的とする。
このようにすれば、より簡便に基板の載置位置の偏心量を高精度に評価できる。
このようにすれば、より簡便に基板の載置位置の偏心量を高精度に評価でき、評価後の載置位置の補正も容易になる。
このような方法であれば、エピタキシャル層を成長させる際の高温状態での基板の載置位置の偏心量を高精度に評価し、それに基づいてサセプタ上の載置位置を高精度に補正でき、エピタキシャルウェーハの膜厚均一性を向上することができる。
図1は本発明の偏心量の評価方法における工程を示すフロー図である。また、図2は本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法で用いるエピタキシャル成長装置の一例の概略図である。
図2に示すように、エピタキシャル成長装置1は、例えばSUSからなるチャンバーベース21と、チャンバーベース21を上下から挟む透明石英部材22と、チャンバーベース21をカバーする不透明石英部材23とからなるチャンバー2を備え、チャンバー2内には、エピタキシャル成長させる基板9を載置するための例えば黒鉛製のサセプタ3が配置されている。
チャンバー2には、チャンバー2内に原料ガス及びキャリアガス(例えば、水素)を含むエピタキシャル成長ガス(反応ガス)をサセプタ3の上側の領域に導入して、サセプタ3上に載置された基板9の主表面上に反応ガスを供給する、反応ガス供給手段4が接続されている。また、チャンバー2の反応ガス供給手段4が接続された側の反対側には、チャンバー2内から反応後のガスを排出する、反応ガス排出手段5が接続されている。
また、サセプタ3は、主支柱71の上端に副支柱72が溶接されたサポートシャフト7により支持されており、サポートシャフト7は、ウェーハ回転機構8に接続されている。
以下、本発明の偏心量の評価方法について詳細に説明する。
まず、図2に示すようなエピタキシャル成長装置1の複数の貫通孔6を有するサセプタ3上の載置位置、例えば、上記エピタキシャル成長装置1の場合には凹形状のポケット部31、に基板を室温で載置する(図1のA)。このとき、例えばロボットアーム等によって基板を保持し、予め設定された載置位置に基板9を載置することによって、基板9を正確な載置位置に載置できる。
また、エッチングガスとして、例えばHCLガスを用いることができるが、特にこれに限定されることはない。HCLガス等のエッチングガスは、チャンバー2内のクリーニング等に使われるガスであり、本来エピタキシャル成長装置にエッチングガスの供給装置が具備されている。
次に、この基板の裏面に転写したサセプタ貫通孔パターンの位置を測定して、基板の載置位置の偏心量を評価する(図1のC)。
このような評価方法であれば、エピタキシャル層を成長させる際の高温状態での基板の載置位置の偏心量を簡便に高精度に評価できる。また、この定量化された偏心量に併せ、偏心方向も明確に評価できるので、基板の載置位置の補正を正確に容易に行うことができ、後のエピタキシャルウェーハの製造において、エピタキシャルウェーハの膜厚均一性を向上することができる。また、追加の設備を必要とせず、例えばオートドープ防止用に設けられている既存の貫通孔を利用すれば装置の改造を行う必要もなく、コストの増加を抑制できる。
パーティクルカウンタはエピタキシャルウェーハの製造においてウェーハ品質を評価する際に通常用いられるものであり、一般的に既存の設備として設置されているものである。このパーティクルカウンタを用いることによって、より簡便に基板の載置位置の偏心量を高精度に評価でき、追加の設備も一切必要としないのでコスト面で非常に有利である。
このようにすれば、より簡便に基板の載置位置の偏心量を高精度に評価でき、評価後の載置位置の補正もより容易になる。
ここでは、上記したエピタキシャル成長装置1を用いた場合について説明する。
まず、上記した本発明の偏心量の評価方法によって基板の載置位置の偏心量を評価する。このときに用いるエピタキシャル成長装置は実際にエピタキシャルウェーハを製造する際に用いる装置と同一のものを用いるが、基板は評価用のものを用いることができる。
そして、評価した基板の載置位置の偏心量に基づいてサセプタ上の載置位置を補正する。この補正は、例えばロボットアーム等によって基板を保持して予め設定された載置位置に載置するときの予め設定する載置位置を補正することによって行うことができる。
まず、チャンバー2内に水素ガスを流した状態で、チャンバー2内の温度を基板にエピタキシャル層を気相成長するための所望の成膜温度まで昇温する。この成膜温度は基板表面の自然酸化膜を水素で除去できる、例えば1000℃以上に設定することができる。
最後に、取り出し温度(例えば、650℃)まで降温し、シリコンエピタキシャルウェ
ーハをチャンバー2外へと搬出する。
本発明の偏心量の評価方法に従って基板の載置位置の偏心量を評価し、評価した偏心量に基づいて載置位置の補正を行った後、エピタキシャル層を成長させ、即ち、本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法に従ってエピタキシャルウェーハを製造し、エピタキシャルウェーハの膜厚均一性を評価した。また、補正後の載置位置を評価するために、エピタキシャル層を成長させた後に本発明の偏心量の評価方法によって再度基板の載置位置の偏心量を評価した。
また、エピタキシャルウェーハの膜厚均一性を測定したところ、1.56%と後述する比較例の2.06%と比べ改善できた。
図4に最初に行った偏心量の評価結果を示す。図中のAは基板の中心座標を示し、Bはサセプタ貫通孔パターンを円近似して算出した中心座標を示す。そして、このA、B間の座標の距離が偏心量C(582μm)である。
室温でカメラを用いて基板の載置位置を評価して調整した後、本発明の偏心量の評価方法を用いることなく、エピタキシャル層を成長させた以外、実施例と同様な条件でエピタキシャルウェーハを製造し、エピタキシャルウェーハの膜厚均一性を評価した。
その結果、エピタキシャルウェーハの膜厚均一性は2.06%と実施例の結果と比べ悪化していた。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
22…透明石英部材、 23…不透明石英部材、 3…サセプタ、
31…ポケット部、 4…反応ガス供給手段、 5…反応ガス排出手段、
6…貫通孔、 7…サポートシャフト、 71…主支柱、 72…副支柱、
8…ウェーハ回転機構、 9…基板。
Claims (4)
- 基板にエピタキシャル層を成長させたエピタキシャルウェーハの製造における、サセプタに載置する前記基板の載置位置の偏心量の評価方法であって、
前記基板を室温で複数の貫通孔を有する前記サセプタ上の載置位置に載置する工程と、
前記エピタキシャル層を成長させる温度でエッチングガスを導入することにより前記サセプタ上に載置した前記基板の裏面にサセプタ貫通孔パターンを転写する工程と、
前記基板の裏面に転写したサセプタ貫通孔パターンの位置を測定して、前記基板の載置位置の偏心量を評価する工程とを有することを特徴とする偏心量の評価方法。 - 前記基板の裏面に転写したサセプタ貫通孔パターンの位置の測定をパーティクルカウンタを用いて行うことを特徴とする請求項1に記載の偏心量の評価方法。
- 前記複数の貫通孔を前記サセプタの載置位置に同心円状に形成し、前記サセプタ貫通孔パターンを円近似してその中心座標を算出し、該算出した中心座標と前記基板の中心座標とを比較することによって前記基板の載置位置の偏心量を評価することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の偏心量の評価方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の偏心量の評価方法によって評価した前記基板の載置位置の偏心量に基づいて前記サセプタ上の載置位置を補正した後、前記エピタキシャル層を成長させることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011096100A JP5445508B2 (ja) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | 偏心量の評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011096100A JP5445508B2 (ja) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | 偏心量の評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012227471A JP2012227471A (ja) | 2012-11-15 |
JP5445508B2 true JP5445508B2 (ja) | 2014-03-19 |
Family
ID=47277277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011096100A Active JP5445508B2 (ja) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | 偏心量の評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5445508B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5943201B2 (ja) * | 2012-12-26 | 2016-06-29 | 信越半導体株式会社 | 偏芯評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP5602903B2 (ja) | 2013-03-14 | 2014-10-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | エピタキシャル成長による成膜方法、および、エピタキシャル成長装置 |
JP6132163B2 (ja) * | 2014-04-10 | 2017-05-24 | 信越半導体株式会社 | 偏芯評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
WO2016154052A1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-09-29 | Applied Materials, Inc. | Chamber components for epitaxial growth apparatus |
JP6714874B2 (ja) * | 2017-07-07 | 2020-07-01 | 信越半導体株式会社 | ウェーハ評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP6749295B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2020-09-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | エピタキシャル成長による成膜方法、および、エピタキシャル成長装置 |
CN113644017B (zh) * | 2020-04-27 | 2024-07-09 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种对晶圆进行定位的方法和半导体制造设备 |
EP3996130B1 (de) * | 2020-11-09 | 2023-03-08 | Siltronic AG | Verfahren zum abscheiden einer epitaktischen schicht auf einer substratscheibe |
CN113862784B (zh) * | 2021-09-27 | 2024-04-23 | 杭州中欣晶圆半导体股份有限公司 | 一种制备高平坦度外延片的方法和装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2949528B2 (ja) * | 1991-03-13 | 1999-09-13 | 東京エレクトロン株式会社 | ウエハの中心位置検出方法及びその装置 |
-
2011
- 2011-04-22 JP JP2011096100A patent/JP5445508B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012227471A (ja) | 2012-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5445508B2 (ja) | 偏心量の評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP5943201B2 (ja) | 偏芯評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP5092975B2 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP6424726B2 (ja) | サセプタ及びエピタキシャル成長装置 | |
KR20060060735A (ko) | 실리콘 에피택셜 웨이퍼의 제조방법 및 실리콘 에피택셜웨이퍼 | |
US20110073037A1 (en) | Epitaxial growth susceptor | |
US10513797B2 (en) | Manufacturing method of epitaxial silicon wafer | |
US9273414B2 (en) | Epitaxial growth apparatus and epitaxial growth method | |
JP6132163B2 (ja) | 偏芯評価方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
WO2007060806A1 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法及びエピタキシャルウェーハ | |
JP2000026192A (ja) | 薄膜成長装置 | |
US8038793B2 (en) | Epitaxial growth method | |
JP5464068B2 (ja) | エピタキシャル成長装置における内部部材の位置調整方法 | |
JP5988486B2 (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
JP2013098340A (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
JP2010034372A (ja) | 気相成長装置用のサセプタ及び気相成長装置 | |
JP5440589B2 (ja) | 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP2011258895A (ja) | エピタキシャル成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP2000103696A (ja) | シリコンエピタキシャルウェ―ハおよびその製造方法 | |
JP2014075453A (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP5712782B2 (ja) | エピタキシャルウェーハ成長装置用サセプタサポートシャフトおよびエピタキシャル成長装置 | |
JP2006041028A (ja) | サセプタ、およびエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP6702485B1 (ja) | ウェーハ外周歪みの評価方法 | |
JP2010141068A (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP2011060979A (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5445508 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |