JP6052070B2 - エピタキシャルウェーハの製造方法及びその製造装置 - Google Patents
エピタキシャルウェーハの製造方法及びその製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6052070B2 JP6052070B2 JP2013126568A JP2013126568A JP6052070B2 JP 6052070 B2 JP6052070 B2 JP 6052070B2 JP 2013126568 A JP2013126568 A JP 2013126568A JP 2013126568 A JP2013126568 A JP 2013126568A JP 6052070 B2 JP6052070 B2 JP 6052070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- upper dome
- gas
- flange
- dome
- flow rate
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 32
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 118
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 97
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 62
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 62
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 62
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 54
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
図1に示すエピタキシャルウェーハの製造装置10のアッパドーム17の曲率半径Rを4500mmとし、アッパドーム17最下面とアッパドーム用フランジ18下面の延長面との距離Hを1.0mmとした製造装置10を用いて、次のエピタキシャル成長処理条件にてエピタキシャル成長処理を行った。直径及び厚さがそれぞれ300mm及び775μmであるシリコンウェーハ11をサセプタ13上に載置し、水素ガス流量(キャリアガス流量)及びトリクロロシランガス(原料ガス)を60秒間流して、シリコンウェーハ11上にエピタキシャル膜をそれぞれ成長させた。反応容器12内に供給する水素ガスの流量を、40slm(standard liter/minute)としてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを実施例1とし、60slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを実施例2とし、80slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを実施例3とした。なお、トリクロロシランガスの流量は、水素ガス流量に拘らず一定(10slm)にした。
アッパドームの曲率半径Rを5000mmとしたこと以外は、実施例1〜3と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ実施例4〜6とした。
アッパドームの曲率半径Rを6000mmとしたこと以外は、実施例1〜3と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ実施例7〜9とした。
アッパドームの曲率半径Rを3000mmとしたこと以外は、実施例1〜3と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例1〜3とした。
アッパドームの曲率半径Rを7000mmとしたこと以外は、実施例1〜3と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例4〜6とした。
図1に示すエピタキシャルウェーハの製造装置10のアッパドーム17の曲率半径Rを4500mmとし、アッパドーム17最下面とアッパドーム用フランジ18下面の延長面との距離Hを3.5mmとした製造装置10を用いて、次のエピタキシャル成長処理条件にてエピタキシャル成長処理を行った。直径及び厚さがそれぞれ300mm及び775μmであるシリコンウェーハ11をサセプタ13上に載置し、水素ガス流量(キャリアガス流量)及びトリクロロシランガス(原料ガス)を60秒間流して、シリコンウェーハ11上にエピタキシャル膜をそれぞれ成長させた。反応容器12内に供給する水素ガスの流量を、40slm(standard liter/minute)としてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを実施例10とし、60slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを実施例11とし、80slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを実施例12とした。なお、トリクロロシランガスの流量は、水素ガス流量に拘らず一定(10slm)にした。
アッパドームの曲率半径Rを5000mmとしたこと以外は、実施例10〜12と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ実施例13〜15とした。
アッパドームの曲率半径Rを6000mmとしたこと以外は、実施例10〜12と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ実施例18〜19とした。
アッパドームの曲率半径Rを3000mmとしたこと以外は、実施例10〜12と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例7〜9とした。
アッパドームの曲率半径Rを7000mmとしたこと以外は、実施例10〜12と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例10〜12とした。
図1に示すエピタキシャルウェーハの製造装置10のアッパドーム17の曲率半径Rを3000mmとし、アッパドーム17最下面とアッパドーム用フランジ18下面の延長面との距離Hを0mmとした製造装置10を用いて、次のエピタキシャル成長処理条件にてエピタキシャル成長処理を行った。直径及び厚さがそれぞれ300mm及び775μmであるシリコンウェーハ11をサセプタ13上に載置し、水素ガス流量(キャリアガス流量)及びトリクロロシランガス(原料ガス)を60秒間流して、シリコンウェーハ11上にエピタキシャル膜をそれぞれ成長させた。反応容器12内に供給する水素ガスの流量を、40slm(standard liter/minute)としてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを比較例13とし、60slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを比較例14とし、80slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを比較例15とした。なお、トリクロロシランガスの流量は、水素ガス流量に拘らず一定(10slm)にした。
アッパドームの曲率半径Rを4500mmとしたこと以外は、比較例13〜15と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例16〜18とした。
アッパドームの曲率半径Rを5000mmとしたこと以外は、比較例13〜15と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例19〜21とした。
アッパドームの曲率半径Rを6000mmとしたこと以外は、比較例13〜15と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例22〜24とした。
アッパドームの曲率半径Rを7000mmとしたこと以外は、比較例13〜15と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例25〜27とした。
図1に示すエピタキシャルウェーハの製造装置10のアッパドーム17の曲率半径Rを3000mmとし、アッパドーム17最下面とアッパドーム用フランジ18下面の延長面との距離Hを5.0mmとした製造装置10を用いて、次のエピタキシャル成長処理条件にてエピタキシャル成長処理を行った。直径及び厚さがそれぞれ300mm及び775μmであるシリコンウェーハ11をサセプタ13上に載置し、水素ガス流量(キャリアガス流量)及びトリクロロシランガス(原料ガス)を60秒間流して、シリコンウェーハ11上にエピタキシャル膜をそれぞれ成長させた。反応容器12内に供給する水素ガスの流量を、40slm(standard liter/minute)としてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを比較例28とし、60slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを比較例29とし、80slmとしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハを比較例30とした。なお、トリクロロシランガスの流量は、水素ガス流量に拘らず一定(10slm)にした。
アッパドームの曲率半径Rを4500mmとしたこと以外は、比較例28〜30と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例31〜33とした。
アッパドームの曲率半径Rを5000mmとしたこと以外は、比較例28〜30と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例34〜36とした。
アッパドームの曲率半径Rを6000mmとしたこと以外は、比較例28〜30と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例37〜39とした。
アッパドームの曲率半径Rを7000mmとしたこと以外は、比較例28〜30と同様にしてエピタキシャル成長を行ったシリコンウェーハをそれぞれ比較例40〜42とした。
実施例1〜18及び比較例1〜42のシリコンウェーハについて、シリコンウェーハ上に堆積したエピタキシャル膜の厚さをフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR:Fourier Transform Infrared Spectroscopy)を用いて測定し、エピタキシャル膜の分布平坦性の指標を算出した。具体的には、先ず、図3に示すように、ウェーハの中心から角度を90度変えて半径方向に延びる4方向に5mmピッチでラインスキャンをそれぞれ行った。次に同心円上の測定点を平均化し、ウェーハの中心から半径方向に延びてウェーハの外周に達する線分を30mm毎に5つの領域に分割し、それらの区間1〜5のそれぞれの区間におけるエピタキシャル膜の最大値から最小値を引いた値(L1〜L5)を求め、各値を狙いとするエピタキシャル膜の厚さte(epi thickness)で割った値(L/te)の百分率をエピタキシャル膜の分布平坦性の指標とした。そしてエピタキシャル膜の厚さばらつきが最も大きくなる区間3における値(L3/te)×100を、エピタキシャル膜の最大厚ばらつきとして算出した結果を図4〜図7に示す。なお、区間1(L1)はウェーハの中心から30mmまでの区間であり、区間2(L2)は30mmから60mmまでの区間であり、区間3(L3)は60mmから90mmまでの区間であり、区間4(L4)は90mmから120mmまでの区間であり、区間5(L5)は120mmから150mmまでの区間である。また、図4には実施例1〜9及び比較例1〜6を示し、図5には実施例10〜18及び比較例7〜12を示し、図6には比較例13〜27を示し、図7には比較例28〜42を示す。
11 シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)
12 反応容器
13 サセプタ
14a ガス導入口
14b ガス排出口
17 アッパドーム
18 アッパドーム用フランジ
Claims (2)
- 中央が下方に膨出するアッパドームとこのアッパドームを保持するアッパドーム用フランジとを有する反応容器内に半導体ウェーハを載置可能なサセプタを設け、このサセプタに前記半導体ウェーハを載置した状態で、前記アッパドーム用フランジより下方に位置するガス導入口から前記反応容器内に原料ガス及びキャリアガスを導入して前記半導体ウェーハ上にエピタキシャル膜を成長させ、かつ前記アッパドーム用フランジより下方に位置するガス排出口から余剰の前記ガスを排出するエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記アッパドームの最下面が前記アッパドーム用フランジの下面の延長面より上方に位置するように構成し、
前記アッパドームの曲率半径を4500〜6000mmの範囲内に設定し、
前記アッパドームの最下面と前記アッパドーム用フランジの下面の延長面との距離を1.0〜3.5mmの範囲内に設定する
ことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。 - 中央が下方に膨出するアッパドームとこのアッパドームを保持するアッパドーム用フランジとを有する反応容器と、前記反応容器内に設けられ半導体ウェーハを載置可能なサセプタと、前記アッパドーム用フランジより下方に位置し前記反応容器内に原料ガス及びキャリアガスを導入するガス導入口と、このガス導入口に対向しかつ前記アッパドーム用フランジより下方に位置し前記原料ガス及び前記キャリアガスを排出するガス排出口とを備えたエピタキシャルウェーハの製造装置において、
前記アッパドームの最下面が前記アッパドーム用フランジの下面の延長面より上方に位置するように構成され、
前記アッパドームの曲率半径が4500〜6000mmの範囲内に設定され、
前記アッパドームの最下面と前記アッパドーム用フランジの下面の延長面との距離が1.0〜3.5mmの範囲内に設定された
ことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013126568A JP6052070B2 (ja) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | エピタキシャルウェーハの製造方法及びその製造装置 |
TW102142845A TWI488221B (zh) | 2013-06-17 | 2013-11-25 | Fabrication method of epitaxial wafer and manufacturing device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013126568A JP6052070B2 (ja) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | エピタキシャルウェーハの製造方法及びその製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015002286A JP2015002286A (ja) | 2015-01-05 |
JP6052070B2 true JP6052070B2 (ja) | 2016-12-27 |
Family
ID=52296620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013126568A Active JP6052070B2 (ja) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | エピタキシャルウェーハの製造方法及びその製造装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6052070B2 (ja) |
TW (1) | TWI488221B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11821106B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-11-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor process chamber including lower volume upper dome |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110277304A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 胜高股份有限公司 | 外延晶片的制造方法及其制造装置 |
JP2021068871A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 株式会社Sumco | エピタキシャル成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6099648A (en) * | 1997-08-06 | 2000-08-08 | Applied Materials, Inc. | Domed wafer reactor vessel window with reduced stress at atmospheric and above atmospheric pressures |
US20020011215A1 (en) * | 1997-12-12 | 2002-01-31 | Goushu Tei | Plasma treatment apparatus and method of manufacturing optical parts using the same |
JP2000269137A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-29 | Applied Materials Inc | 半導体製造装置及びウェハ取扱方法 |
JP2001044125A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Applied Materials Inc | エピタキシャル成長装置及び方法 |
JP5029340B2 (ja) * | 2007-12-14 | 2012-09-19 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャル成長方法 |
DE102008034260B4 (de) * | 2008-07-16 | 2014-06-26 | Siltronic Ag | Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einer Halbleiterscheibe mittels CVD in einer Kammer und Kammer zum Abscheiden einer Schicht auf einer Halbleiterscheibe mittels CVD |
DE102009010556B4 (de) * | 2009-02-25 | 2013-11-07 | Siltronic Ag | Verfahren zur Herstellung von epitaxierten Siliciumscheiben |
-
2013
- 2013-06-17 JP JP2013126568A patent/JP6052070B2/ja active Active
- 2013-11-25 TW TW102142845A patent/TWI488221B/zh active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11821106B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-11-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor process chamber including lower volume upper dome |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015002286A (ja) | 2015-01-05 |
TW201501178A (zh) | 2015-01-01 |
TWI488221B (zh) | 2015-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10570508B2 (en) | Film forming apparatus, film forming method and heat insulating member | |
US9123759B2 (en) | Susceptor, vapor phase growth apparatus, and method of manufacturing epitaxial wafer | |
US8685855B2 (en) | Tray for CVD and method for forming film using same | |
JP2012146939A (ja) | 基板処理装置、基板の製造方法、及び、半導体デバイスの製造方法 | |
JP5370850B2 (ja) | エピタキシャル膜成長方法、ウェーハ支持構造およびサセプタ | |
CN107251196B (zh) | 氮化物半导体模板及其制造方法、以及外延片 | |
JP6052070B2 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法及びその製造装置 | |
US11578424B2 (en) | Epitaxially coated semiconductor wafer of monocrystalline silicon and method for production thereof | |
KR101526895B1 (ko) | 에피텍셜 성장방법 | |
US10184193B2 (en) | Epitaxy reactor and susceptor system for improved epitaxial wafer flatness | |
US20210381128A1 (en) | Vapor phase growth apparatus | |
US20230313411A1 (en) | Vapor phase growth apparatus and vapor phase growth method | |
US11692266B2 (en) | SiC chemical vapor deposition apparatus | |
JP2023042593A (ja) | SiCエピタキシャルウェハ | |
JP6153489B2 (ja) | 結晶成長装置 | |
US10316429B2 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
TW202225468A (zh) | 用於化學氣相沉積系統之窗口及相關方法 | |
JP6117522B2 (ja) | エピタキシャル炭化珪素ウエハの製造方法 | |
JP2005228757A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JP4720692B2 (ja) | 気相成長用サセプタ、気相成長装置及び気相成長方法 | |
CN110277304A (zh) | 外延晶片的制造方法及其制造装置 | |
CN116288692A (zh) | 外延处理期间承载硅片的基座及硅片的外延的设备和方法 | |
JP2013153110A (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法並びに半導体装置の製造方法 | |
CN110942986A (zh) | 形成于硅晶圆的表面的氧化膜的去除方法 | |
JP2019114711A (ja) | サセプタおよび該サセプタを用いた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: 20160108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161025 |
|
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: 20161101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6052070 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |