気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法
【課題】 本発明は、サセプタとリングにひびや割れを発生させることなく、サセプタ表裏面の雰囲気遮蔽性を高め、ウェーハ裏面側へのエピタキシャル層の形成を抑制することを目的とする。
【解決手段】 エピタキシャル気相成長装置であって、サセプタの下面に、サセプタとリングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材が設けられており、石英製カバー部材は、少なくともサセプタの下面に固定されて石英製カバー部材を支持している支持部と、リングの内径よりも外径が大きく、支持部から少なくとも反応容器の側壁に向けて水平に延びる延伸部とを有するものであることを特徴とする気相成長装置を提供する。
【解決手段】 エピタキシャル気相成長装置であって、サセプタの下面に、サセプタとリングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材が設けられており、石英製カバー部材は、少なくともサセプタの下面に固定されて石英製カバー部材を支持している支持部と、リングの内径よりも外径が大きく、支持部から少なくとも反応容器の側壁に向けて水平に延びる延伸部とを有するものであることを特徴とする気相成長装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエピタキシャルウェーハの気相成長装置及び製造方法に関し、具体的には、ウェーハ裏面側へのエピタキシャル層の形成を抑制できるエピタキシャルウェーハの気相成長装置及び該気相成長装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被成膜基板上に薄膜を気相成長させるための装置、特に半導体基板上にシリコン系薄膜を気相成長させるための装置として、たとえば図４に示されるような枚葉式の気相成長装置が知られている。この装置は、透明石英からなる反応容器１０１内に１枚ずつセットされた基板Ｗを、上下より赤外線ランプ１０６を用いて輻射加熱しながら、気相成長を行わせるものである。この赤外線ランプ１０６は反応容器１０１の外部上側及び外部下側に配置されている。
【０００３】
上記反応容器１０１内には、基板Ｗを載置するためのサセプタ１０２が水平に配設され、該サセプタ１０２を支持するためのサポートシャフト１０５が設けられている。このサセプタ１０２は、上面に形成された座ぐり部１２１に基板Ｗを収容し、自身はサポートシャフト１０５によって水平面内で回転できる。また、座ぐり部１２１には、最外周部より内側に複数の貫通孔１０８が設けられている。
【０００４】
サセプタ１０２は、反応容器１０１の側壁部から該サセプタ１０２の外周至近部にかけて設けられるリング１０４により周回されている。このリング１０４は、前記サセプタ１０２と共働して反応容器１０１の内部空間を上部空間１０１ａと下部空間１０１ｂとに分割する。上部空間１０１ａでは、ガス供給口１０９ａからキャリアガスと共に導入された反応ガスが、基板Ｗの表面をほぼ層流を形成しながら流れ、反対側の排気口１２０ａから排気される。前記リング１０４は、ガス供給口１０９ａから基板Ｗに至るまでの間に反応ガスの温度を前もって加熱する役割を果たすものである。一方の下部空間１０１ｂにおいては、ガス供給口１０９ｂから雰囲気ガスが供給され、反対側の排気口１２０ｂより排気される。
【０００５】
上記のような枚葉式気相成長装置では、サセプタ１０２が回転するため、サセプタ１０２とリング１０４の間に間隙１０７が設けられている。しかし、サセプタ１０２上面側に供給された反応ガスの一部が、この間隙１０７からサセプタ１０２下面側に侵入し、サセプタ１０２の座ぐり部１２１の貫通孔１０８から基板Ｗの裏面側まで入り込んで、基板Ｗの裏面、特に外周領域において、厚いエピタキシャル層が形成することがあった。
このように、ウェーハ裏面外周部に厚いエピタキシャル層が形成されると、ウェーハ外周部の平坦度が悪化し、フォトリソグラフィ工程でデフォーカスが発生しやすくなってしまう。
【０００６】
上記問題の対策として、サセプタ１０２下面側に雰囲気ガスを供給し、反応ガスの、反応容器１０１の下部空間１０１ｂへの侵入を抑制する方法が用いられているが、雰囲気ガスの量が多いと、雰囲気ガスがサセプタ１０２とリング１０４の間隙１０７から上部空間１０１ａに噴出し、上部空間１０１ａのガスフローを乱して、エピタキシャル膜厚の面内均一性を悪化させることがあった。
【０００７】
そこで特許文献１では、サセプタとリングのエッジ部に階段状のフランジを設け、このフランジを係合させることにより、反応容器の上下部空間の雰囲気遮蔽性を高める方法が開示されている。
しかし、この方法を急速な昇降温を行うプロセスで用いると、フランジ部に局所的な温度差が発生し、ひびや割れが多発することが明らかになった。
【０００８】
この問題を改善するために、特許文献２では、サセプタとリングのエッジ部に垂下したスカート状の縁を設ける方法が開示されているが、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を抑える効果はあまり高いものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−０７８８６３
【特許文献２】特開２０００−０１２４７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のような問題を鑑みて、本発明は、サセプタとリングにひびや割れを発生させることなく、サセプタ表裏面の雰囲気遮蔽性を高め、ウェーハ裏面側へのエピタキシャル層の形成を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明では、反応ガスを導入して、基板上に薄膜を気相成長させるための反応容器と、前記反応容器内に水平に配置され、前記基板を載置するための座ぐり部を備えたサセプタと、前記反応容器の側壁部から前記サセプタの外周部に向けて水平方向に延びるリングと、前記サセプタの上下に配設される加熱手段とを有する気相成長装置であって、前記サセプタの下面に、前記サセプタと前記リングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材が設けられており、該石英製カバー部材は、少なくとも前記サセプタの下面に固定されて前記石英製カバー部材を支持している支持部と、前記リングの内径よりも外径が大きく、前記支持部から少なくとも前記反応容器の側壁に向けて水平に延びる延伸部とを有するものであることを特徴とする気相成長装置を提供する。
【００１２】
このように、サセプタ下面に、サセプタとリングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材を設けることにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。また、前記石英製カバー部材はサセプタ下面に設けられるため、サポートシャフトによってサセプタを水平面内で回転させることができるだけでなく、垂直方向にも上下させることもできる。
【００１３】
またこのとき、前記サセプタは、前記座ぐり部の最外周部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることが好ましい。
【００１４】
このように貫通孔が設けられていることにより、座ぐり部と基板の隙間から基板の裏面へと入り込んだ反応ガスや、ランプの熱によって基板から外方拡散されたドーパントガスを反応容器の下部空間へと逃がすことができるため、基板裏面の平坦性及びエピタキシャル層の抵抗の均一性をより効果的に維持することができる。
【００１５】
またこのとき、前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記リングの下面との距離が、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
【００１６】
このようにすることにより、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。
【００１７】
またこのとき、前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記サセプタの下面との距離が、０〜２ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
このようにすることにより、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。
【００１９】
またこのとき、前記石英製カバー部材が、リング状であることが好ましい。
【００２０】
このようにすることにより、間隙を余すことなく覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。さらに、下部ランプの熱の局所的な偏りをより効果的に抑制することができる。
【００２１】
またこのとき、前記石英製カバー部材が、円盤状であることが好ましい。
【００２２】
このようにすることにより、間隙を余すことなく覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。さらに、下部ランプの熱の局所的な偏りをより効果的に抑制することができる。
【００２３】
またこのとき、前記円盤状の石英製カバー部材は前記延伸部が円盤状であり、該円盤状の延伸部の、水平方向で前記支持部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることが好ましい。
【００２４】
このようにすることにより、座ぐり部と基板の隙間から基板の裏面へと入り込んだ反応ガスや、ランプの熱によって基板から外方拡散されたドーパントガスを反応容器の下部空間へと逃がすことができるため、基板裏面の平坦性及びエピタキシャル層の抵抗の均一性をより効果的に維持することができる。
【００２５】
またこのとき、前記石英製カバー部材の前記延伸部の外径が、前記リングの内径よりも１ｍｍ以上大きいものであることが好ましい。
【００２６】
このようにすることにより、より確実にサセプタとリングの間隙を覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。
【００２７】
また、本発明は、エピタキシャルウェーハの製造方法であって、前記本発明の気相成長装置を用いて、該気相成長装置の前記サセプタの前記座ぐり部に前記基板を載置し、前記加熱手段にて前記基板を加温し、反応ガスを前記反応容器内に流しながら前記基板上にエピタキシャル層の気相成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法を提供する。
【００２８】
このように、前記本発明の気相成長装置を用いて気相成長を行うことにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制し、ひびや割れの発生を防止しながら、基板裏面の平坦性が維持されたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、サセプタ下面に、サセプタとリングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材を設けることにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。
さらに、このような石英製カバー部材が設けられた気相成長装置を用いて気相成長を行うことにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制し、ひびや割れの発生を防止しながら、基板裏面の平坦性が維持されたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の気相成長装置であって、サセプタ下面にリング状の石英製カバー部材が設けられている気相成長装置の一例の概略断面図を示した図である。
【図２】本発明の気相成長装置であって、サセプタ下面に円盤状の石英製カバー部材が設けられている気相成長装置の一例の概略断面図を示した図である。
【図３】リング状及び円盤状の石英製カバー部材の支持部近傍の概略断面拡大図を示した図である。
【図４】従来の気相成長装置の概略断面図を示した図である。
【図５】実施例１、２及び比較例における実験結果のグラフを示した図である。
【図６】本発明が適用されるエピタキシャルウェーハの製造方法の処理の流れを示したフロー図の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明が適用されるエピタキシャルウェーハの製造方法の手順のフロー図の一例を図６に示す。
まず、工程（ａ）では、エピタキシャル層を成長させる基板（シリコンウェーハ）を準備する。ここで、本発明はシリコンウェーハに限らず、シリコンカーバイドウェーハや、ＧａＰウェーハ、ＧａＡｓウェーハなどの化合物半導体ウェーハ等にも用いることができる。
【００３２】
次に、工程（ｂ）において、シリコンウェーハに対し、適宜ＲＣＡ洗浄等の洗浄を行う。
この洗浄工程における洗浄法は、典型的なＲＣＡ洗浄の他、薬液の濃度や種類を通常行われる範囲で変更したものを用いることもできる。
【００３３】
工程（ｃ）以降では、気相成長装置にシリコンウェーハを移送して処理を行う。工程（ｃ）以降で用いる本発明の気相成長装置の一例の概略図を図１及び図２に示した。図１は石英製カバー部材１３としてリング状のものを、図２は円盤状のものを用いた例を示している。また、石英製カバー部材１３の支持部近傍の拡大概略断面図を図３に示した。図３中の上図はリング状、下図は円盤状の石英製カバー部材を示している。
【００３４】
本発明の気相成長装置は、反応容器１１と、反応容器１１内部に配置され、最外周部より内側に複数の貫通孔１８が設けられたサセプタ１２と、該サセプタ１２における、シリコンウェーハＷを載置するための座ぐり部２１と、反応容器１１の側壁部から前記サセプタ１２の外周至近部にかけて設けられ、前記サセプタ１２と共働して反応容器１１の内部空間を上部空間１１ａと下部空間１１ｂとに分割するリング１４が設けられている。
この場合、前記サセプタ１２が回転するため、前記サセプタ１２と前記リング１４の間に間隙１７が設けられる。
【００３５】
さらに、本発明の気相成長装置は、前記サセプタ１２を下方から支持し、回転上下動自在なサポートシャフト１５と、少なくとも前記サセプタ１２の下面に固定されて石英製カバー部材１３を支持している支持部１３ａと、前記リング１４の内径よりも外径が大きく、前記支持部１３ａから少なくとも前記反応容器の側壁に向けて水平に延びるリング状の延伸部１３ｂとを有する石英製カバー部材１３が設けられている。
【００３６】
またさらに、反応容器１１内に各種ガスを供給するガス導入口１９ａ及び１９ｂと、該ガス導入口１９ａ及び１９ｂに接続され、反応容器内に水素ガスを供給する図示しない水素ガス供給手段及びシラン等の反応ガスを供給する図示しない反応ガス供給手段と、前記反応容器１１内から各種ガスを排出するガス排出口２０ａ及び２０ｂと、前記反応容器１１の外部の上下に備えられた赤外線ランプ１６と、前記反応容器１１内にシリコンウェーハを移送し、また、前記反応容器１１内からシリコンウェーハを移送する図示しないウェーハ移送手段等が設けられている。
【００３７】
本発明である石英製カバー部材１３を設けることにより、サセプタ１２とリング１４のエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ１２上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、シリコンウェーハＷの裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。
【００３８】
尚、サセプタ１２には、リフトピン用貫通孔が形成されているものであってもよい。リフトピン用貫通孔には、リフトピンが挿通される。また、反応容器１１の内部にはリフトピンをサセプタ１２に対して相対的に上下させることができるリフトピン昇降手段を設けてもよい。
さらに、石英製カバー部材の延伸部１３ｂは円盤状のものであってもよい。延伸部が円盤状である石英製カバー部材を用いた場合、該延伸部上の支持部１３ａより内側に複数の貫通孔２２を設けてもよい。延伸部１３ｂが、リング状もしくは複数の貫通孔２２が備えられた円盤状である石英製カバー部材を用いることにより、間隙１７を余すことなく覆うことができるため、反応ガスの間隙１７からの下部空間への進入をより効果的に抑制することができ、さらに、下部ランプ１６の熱の局所的な偏りをより効果的に抑制することができるため好ましい。
【００３９】
また、石英製カバー部材１３は、サポートシャフト１５にも固定されていてもよい。石英製カバー部材１３がサセプタ１２及びサポートシャフト１５に固定されていれば、カバー部材を安定して固定でき、容易にサセプタ１２を水平面内で回転、もしくは垂直方向に上下させることができるため好ましい。
【００４０】
また、前記石英製カバー部材の延伸部１３ｂの上面と、前記リング１４の下面との距離が０．５ｍｍ〜５ｍｍ、及び／または、前記石英製カバー部材の延伸部１３ｂの上面と、前記サセプタの下面との距離が、０〜２ｍｍであれば、互いに干渉することなく反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができるため好ましい。
さらに、前記石英製カバー部材の延伸部１３ｂの外径は、前記リング１４の内径よりも１ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上大きいものであれば、より確実にサセプタとリングの間隙を覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができるため好ましい。
【００４１】
貫通孔２２はスムーズにガスが流通できるような大きさ、形状、位置であればどのようなものであってもよいが、例えば、円筒状であり、その直径が１ｍｍで、サセプタ１２の貫通孔１８と同位置とすることができる。また、貫通孔の数も特に限定されるものではないが、例えば、開口密度が０．１開口／ｃｍ２以上となるように形成することができる。
【００４２】
このような石英製カバー部材１３を具備した気相成長装置を用いて、以下のようにして、シリコンウェーハ表面上にエピタキシャル層を気相成長させることができる。
【００４３】
まず、工程（ｃ）において、図示しないウェーハ移送手段を用いて反応容器１１内にシリコンウェーハＷを移送し、サセプタ１２の座ぐり部２１に載置する。シリコンウェーハＷのサセプタ１２への載置方法は、リフトピンを用いる方法の他、通常用いられる載置方法を適用できる。
【００４４】
次に、自然酸化膜除去工程（ｄ）では、反応容器１１内に、水素ガス供給手段からガス導入口１９ａを通して、反応容器１１内に水素ガスを導入し、赤外線ランプ１６によって加熱して水素処理を行い、シリコンウェーハＷ表面に生じた自然酸化膜を除去する。反応容器１１内に導入された水素ガスは、ガス排気口２０ａを通して容器の外へと排出される。
このとき、サセプタ１２とリング１４の間隙１７が石英製カバー部材１３によって覆われているため、サセプタ１２とリング１４のエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制できる。
この水素処理の際の加熱温度及び加熱時間は、どのように設定してもよいが、例えば、８００℃以上、１分以上とすることができる。
【００４５】
次に、工程（ｅ）において、シリコンウェーハＷの表面に、エピタキシャル層の気相成長を行う。このエピタキシャル層の気相成長は、モノシランやトリクロロシラン、四塩化珪素などの反応ガスと、キャリアガスとなる水素ガスとをガス導入口１９ａより反応容器１１内に導入し、加熱することによって行う。反応容器内に導入された反応ガス及び水素ガスは、排気口２０ａより容器の外へと排出される。
【００４６】
ここで、工程（ｄ）と同様に、サセプタ１２とリング１４との間隙１７は、石英製カバー部材１３によって覆われているため、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、基板裏面外周部のエピタキシャル層の形成を大幅に低減することができる。
【００４７】
このようにして、シリコンウェーハの表面上に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の製造において、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。
さらに上下部空間の遮蔽性を高めることができることから、基板裏面から発生したドーパントガスが表面側のエピタキシャル層に取り込まれる、所謂オートドープの抑制にも効果があり、エピタキシャル層の抵抗均一性を向上することもできる。
また、石英製カバー部材はサセプタに固定されているので、容易にサセプタを水平面内で回転、もしくは垂直方向に上下させることができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
図１のようなＳｉＣコーティング黒鉛製のサセプタ（外径３８０ｍｍ）とリング（外径４４０ｍｍ、内径３８４ｍｍ）、および石英製のサセプタ支持用サポートシャフトからなる気相成長装置において、サセプタ下面にリング状の石英製カバー部材（外径４２０ｍｍ、内径３６０ｍｍ）をサポートシャフトに溶接し、固定した。また、サセプタ下面と石英製カバー部材の延伸部上面との距離は１ｍｍ、リングと延伸部上面との距離も１ｍｍとした。雰囲気ガスには水素ガス、反応ガスにはトリクロロシランガスを用いて、反応圧力を常圧、反応温度を１１００℃、成長速度を２．７μｍ／ｍｉｎとして、直径３００ｍｍの基板表面側に５μｍ厚のエピタキシャル層を形成したところ、図５に示すように基板裏面外周部のエピタキシャル層の厚さは最大９０ｎｍであった。このエピタキシャル層の厚さの測定は、評価装置であるＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ（パナソニック（株）製）を用いて行った。
ここで、ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔとは、ウェーハに光を入射し、ウェーハからの反射光と基準面からの反射光との光学干渉によって生じる干渉縞の数と幅から、ウェーハ表面の変位量を計測することを原理とする測定器である。実際の測定においては、ウェーハ両面に前述の計測を行い、予め測定しておいた、ある特定の１点の厚みから全体の厚み変化を算出する。
【００５０】
（実施例２）
図２のような円盤状の石英製カバー（外径４３０ｍｍ）をサセプタ裏面及びサセプタ支持用サポートシャフトに、脱着可能な状態で取り付けた。円盤状石英カバー部材の延伸部の直径３６０ｍｍ位置には、高さ１ｍｍ、幅２ｍｍの支持部を設け、円盤状石英カバー部材の直径３６０ｍｍより内側には多数の貫通孔を設けた。基板表面側に実施例１と同じ条件で５μｍ厚のエピタキシャル層を形成したところ、基板裏面外周部のエピタキシャル層の厚さは最大６１ｎｍであった（図５）。このエピタキシャル層の厚さの測定は、実施例１と同様にＷａｆｅｒＳｉｇｈｔを用いて行った。
【００５１】
（比較例）
図４のようなＳｉＣコーティング黒鉛製のサセプタ（外径３８０ｍｍ）とリング（外径４４０ｍｍ、内径３８４ｍｍ）からなる気相成長装置において、基板表面側に実施例１と同じ条件で５μｍ厚のエピタキシャル層を形成したところ、基板裏面外周部のエピタキシャル層の厚さは最大２４８ｎｍであった（図５）。このエピタキシャル層の厚さの測定は、実施例１と同様にＷａｆｅｒＳｉｇｈｔを用いて行った。
【００５２】
図５の結果からわかるように、サセプタ下面にカバー部材が設けられていない比較例に比べ、リング状または円盤状の石英製カバー部材が設けられている本発明の実施例１、２の方が、より効果的に基板裏面におけるエピタキシャル層の形成を抑制できることがわかる。またさらに、リング状のカバー部材を用いた気相成長装置に比べ、外径が大きく円盤状のカバー部材に多数の貫通孔を設けた気相成長装置の方が、さらに効果的に基板裏面におけるエピタキシャル層の形成を抑制できることが分かる。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
１１、１０１…反応容器、 １２、１０２…サセプタ、
１１ａ、１０１ａ…上部空間、 １１ｂ、１０１ｂ…下部空間、
１３…石英製カバー部材、 １３ａ…支持部、 １３ｂ…延伸部、
１４、１０４…リング、 １５、１０５…サポートシャフト、
１６，１０６…赤外線ランプ、 １７、１０７…間隙、
１８、１０８…サセプタ貫通孔、
１９ａ、１９ｂ、１０９ａ、１０９ｂ…ガス供給口、
２０ａ、２０ｂ、１２０ａ、１２０ｂ…ガス排気口、
２１、１２１…座ぐり部、
２２…石英製カバー部材貫通孔
Ｗ…基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明はエピタキシャルウェーハの気相成長装置及び製造方法に関し、具体的には、ウェーハ裏面側へのエピタキシャル層の形成を抑制できるエピタキシャルウェーハの気相成長装置及び該気相成長装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被成膜基板上に薄膜を気相成長させるための装置、特に半導体基板上にシリコン系薄膜を気相成長させるための装置として、たとえば図４に示されるような枚葉式の気相成長装置が知られている。この装置は、透明石英からなる反応容器１０１内に１枚ずつセットされた基板Ｗを、上下より赤外線ランプ１０６を用いて輻射加熱しながら、気相成長を行わせるものである。この赤外線ランプ１０６は反応容器１０１の外部上側及び外部下側に配置されている。
【０００３】
上記反応容器１０１内には、基板Ｗを載置するためのサセプタ１０２が水平に配設され、該サセプタ１０２を支持するためのサポートシャフト１０５が設けられている。このサセプタ１０２は、上面に形成された座ぐり部１２１に基板Ｗを収容し、自身はサポートシャフト１０５によって水平面内で回転できる。また、座ぐり部１２１には、最外周部より内側に複数の貫通孔１０８が設けられている。
【０００４】
サセプタ１０２は、反応容器１０１の側壁部から該サセプタ１０２の外周至近部にかけて設けられるリング１０４により周回されている。このリング１０４は、前記サセプタ１０２と共働して反応容器１０１の内部空間を上部空間１０１ａと下部空間１０１ｂとに分割する。上部空間１０１ａでは、ガス供給口１０９ａからキャリアガスと共に導入された反応ガスが、基板Ｗの表面をほぼ層流を形成しながら流れ、反対側の排気口１２０ａから排気される。前記リング１０４は、ガス供給口１０９ａから基板Ｗに至るまでの間に反応ガスの温度を前もって加熱する役割を果たすものである。一方の下部空間１０１ｂにおいては、ガス供給口１０９ｂから雰囲気ガスが供給され、反対側の排気口１２０ｂより排気される。
【０００５】
上記のような枚葉式気相成長装置では、サセプタ１０２が回転するため、サセプタ１０２とリング１０４の間に間隙１０７が設けられている。しかし、サセプタ１０２上面側に供給された反応ガスの一部が、この間隙１０７からサセプタ１０２下面側に侵入し、サセプタ１０２の座ぐり部１２１の貫通孔１０８から基板Ｗの裏面側まで入り込んで、基板Ｗの裏面、特に外周領域において、厚いエピタキシャル層が形成することがあった。
このように、ウェーハ裏面外周部に厚いエピタキシャル層が形成されると、ウェーハ外周部の平坦度が悪化し、フォトリソグラフィ工程でデフォーカスが発生しやすくなってしまう。
【０００６】
上記問題の対策として、サセプタ１０２下面側に雰囲気ガスを供給し、反応ガスの、反応容器１０１の下部空間１０１ｂへの侵入を抑制する方法が用いられているが、雰囲気ガスの量が多いと、雰囲気ガスがサセプタ１０２とリング１０４の間隙１０７から上部空間１０１ａに噴出し、上部空間１０１ａのガスフローを乱して、エピタキシャル膜厚の面内均一性を悪化させることがあった。
【０００７】
そこで特許文献１では、サセプタとリングのエッジ部に階段状のフランジを設け、このフランジを係合させることにより、反応容器の上下部空間の雰囲気遮蔽性を高める方法が開示されている。
しかし、この方法を急速な昇降温を行うプロセスで用いると、フランジ部に局所的な温度差が発生し、ひびや割れが多発することが明らかになった。
【０００８】
この問題を改善するために、特許文献２では、サセプタとリングのエッジ部に垂下したスカート状の縁を設ける方法が開示されているが、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を抑える効果はあまり高いものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−０７８８６３
【特許文献２】特開２０００−０１２４７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のような問題を鑑みて、本発明は、サセプタとリングにひびや割れを発生させることなく、サセプタ表裏面の雰囲気遮蔽性を高め、ウェーハ裏面側へのエピタキシャル層の形成を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明では、反応ガスを導入して、基板上に薄膜を気相成長させるための反応容器と、前記反応容器内に水平に配置され、前記基板を載置するための座ぐり部を備えたサセプタと、前記反応容器の側壁部から前記サセプタの外周部に向けて水平方向に延びるリングと、前記サセプタの上下に配設される加熱手段とを有する気相成長装置であって、前記サセプタの下面に、前記サセプタと前記リングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材が設けられており、該石英製カバー部材は、少なくとも前記サセプタの下面に固定されて前記石英製カバー部材を支持している支持部と、前記リングの内径よりも外径が大きく、前記支持部から少なくとも前記反応容器の側壁に向けて水平に延びる延伸部とを有するものであることを特徴とする気相成長装置を提供する。
【００１２】
このように、サセプタ下面に、サセプタとリングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材を設けることにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。また、前記石英製カバー部材はサセプタ下面に設けられるため、サポートシャフトによってサセプタを水平面内で回転させることができるだけでなく、垂直方向にも上下させることもできる。
【００１３】
またこのとき、前記サセプタは、前記座ぐり部の最外周部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることが好ましい。
【００１４】
このように貫通孔が設けられていることにより、座ぐり部と基板の隙間から基板の裏面へと入り込んだ反応ガスや、ランプの熱によって基板から外方拡散されたドーパントガスを反応容器の下部空間へと逃がすことができるため、基板裏面の平坦性及びエピタキシャル層の抵抗の均一性をより効果的に維持することができる。
【００１５】
またこのとき、前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記リングの下面との距離が、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
【００１６】
このようにすることにより、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。
【００１７】
またこのとき、前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記サセプタの下面との距離が、０〜２ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
このようにすることにより、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。
【００１９】
またこのとき、前記石英製カバー部材が、リング状であることが好ましい。
【００２０】
このようにすることにより、間隙を余すことなく覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。さらに、下部ランプの熱の局所的な偏りをより効果的に抑制することができる。
【００２１】
またこのとき、前記石英製カバー部材が、円盤状であることが好ましい。
【００２２】
このようにすることにより、間隙を余すことなく覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。さらに、下部ランプの熱の局所的な偏りをより効果的に抑制することができる。
【００２３】
またこのとき、前記円盤状の石英製カバー部材は前記延伸部が円盤状であり、該円盤状の延伸部の、水平方向で前記支持部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることが好ましい。
【００２４】
このようにすることにより、座ぐり部と基板の隙間から基板の裏面へと入り込んだ反応ガスや、ランプの熱によって基板から外方拡散されたドーパントガスを反応容器の下部空間へと逃がすことができるため、基板裏面の平坦性及びエピタキシャル層の抵抗の均一性をより効果的に維持することができる。
【００２５】
またこのとき、前記石英製カバー部材の前記延伸部の外径が、前記リングの内径よりも１ｍｍ以上大きいものであることが好ましい。
【００２６】
このようにすることにより、より確実にサセプタとリングの間隙を覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができる。
【００２７】
また、本発明は、エピタキシャルウェーハの製造方法であって、前記本発明の気相成長装置を用いて、該気相成長装置の前記サセプタの前記座ぐり部に前記基板を載置し、前記加熱手段にて前記基板を加温し、反応ガスを前記反応容器内に流しながら前記基板上にエピタキシャル層の気相成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法を提供する。
【００２８】
このように、前記本発明の気相成長装置を用いて気相成長を行うことにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制し、ひびや割れの発生を防止しながら、基板裏面の平坦性が維持されたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、サセプタ下面に、サセプタとリングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材を設けることにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。
さらに、このような石英製カバー部材が設けられた気相成長装置を用いて気相成長を行うことにより、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制し、ひびや割れの発生を防止しながら、基板裏面の平坦性が維持されたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の気相成長装置であって、サセプタ下面にリング状の石英製カバー部材が設けられている気相成長装置の一例の概略断面図を示した図である。
【図２】本発明の気相成長装置であって、サセプタ下面に円盤状の石英製カバー部材が設けられている気相成長装置の一例の概略断面図を示した図である。
【図３】リング状及び円盤状の石英製カバー部材の支持部近傍の概略断面拡大図を示した図である。
【図４】従来の気相成長装置の概略断面図を示した図である。
【図５】実施例１、２及び比較例における実験結果のグラフを示した図である。
【図６】本発明が適用されるエピタキシャルウェーハの製造方法の処理の流れを示したフロー図の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明が適用されるエピタキシャルウェーハの製造方法の手順のフロー図の一例を図６に示す。
まず、工程（ａ）では、エピタキシャル層を成長させる基板（シリコンウェーハ）を準備する。ここで、本発明はシリコンウェーハに限らず、シリコンカーバイドウェーハや、ＧａＰウェーハ、ＧａＡｓウェーハなどの化合物半導体ウェーハ等にも用いることができる。
【００３２】
次に、工程（ｂ）において、シリコンウェーハに対し、適宜ＲＣＡ洗浄等の洗浄を行う。
この洗浄工程における洗浄法は、典型的なＲＣＡ洗浄の他、薬液の濃度や種類を通常行われる範囲で変更したものを用いることもできる。
【００３３】
工程（ｃ）以降では、気相成長装置にシリコンウェーハを移送して処理を行う。工程（ｃ）以降で用いる本発明の気相成長装置の一例の概略図を図１及び図２に示した。図１は石英製カバー部材１３としてリング状のものを、図２は円盤状のものを用いた例を示している。また、石英製カバー部材１３の支持部近傍の拡大概略断面図を図３に示した。図３中の上図はリング状、下図は円盤状の石英製カバー部材を示している。
【００３４】
本発明の気相成長装置は、反応容器１１と、反応容器１１内部に配置され、最外周部より内側に複数の貫通孔１８が設けられたサセプタ１２と、該サセプタ１２における、シリコンウェーハＷを載置するための座ぐり部２１と、反応容器１１の側壁部から前記サセプタ１２の外周至近部にかけて設けられ、前記サセプタ１２と共働して反応容器１１の内部空間を上部空間１１ａと下部空間１１ｂとに分割するリング１４が設けられている。
この場合、前記サセプタ１２が回転するため、前記サセプタ１２と前記リング１４の間に間隙１７が設けられる。
【００３５】
さらに、本発明の気相成長装置は、前記サセプタ１２を下方から支持し、回転上下動自在なサポートシャフト１５と、少なくとも前記サセプタ１２の下面に固定されて石英製カバー部材１３を支持している支持部１３ａと、前記リング１４の内径よりも外径が大きく、前記支持部１３ａから少なくとも前記反応容器の側壁に向けて水平に延びるリング状の延伸部１３ｂとを有する石英製カバー部材１３が設けられている。
【００３６】
またさらに、反応容器１１内に各種ガスを供給するガス導入口１９ａ及び１９ｂと、該ガス導入口１９ａ及び１９ｂに接続され、反応容器内に水素ガスを供給する図示しない水素ガス供給手段及びシラン等の反応ガスを供給する図示しない反応ガス供給手段と、前記反応容器１１内から各種ガスを排出するガス排出口２０ａ及び２０ｂと、前記反応容器１１の外部の上下に備えられた赤外線ランプ１６と、前記反応容器１１内にシリコンウェーハを移送し、また、前記反応容器１１内からシリコンウェーハを移送する図示しないウェーハ移送手段等が設けられている。
【００３７】
本発明である石英製カバー部材１３を設けることにより、サセプタ１２とリング１４のエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ１２上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、シリコンウェーハＷの裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。
【００３８】
尚、サセプタ１２には、リフトピン用貫通孔が形成されているものであってもよい。リフトピン用貫通孔には、リフトピンが挿通される。また、反応容器１１の内部にはリフトピンをサセプタ１２に対して相対的に上下させることができるリフトピン昇降手段を設けてもよい。
さらに、石英製カバー部材の延伸部１３ｂは円盤状のものであってもよい。延伸部が円盤状である石英製カバー部材を用いた場合、該延伸部上の支持部１３ａより内側に複数の貫通孔２２を設けてもよい。延伸部１３ｂが、リング状もしくは複数の貫通孔２２が備えられた円盤状である石英製カバー部材を用いることにより、間隙１７を余すことなく覆うことができるため、反応ガスの間隙１７からの下部空間への進入をより効果的に抑制することができ、さらに、下部ランプ１６の熱の局所的な偏りをより効果的に抑制することができるため好ましい。
【００３９】
また、石英製カバー部材１３は、サポートシャフト１５にも固定されていてもよい。石英製カバー部材１３がサセプタ１２及びサポートシャフト１５に固定されていれば、カバー部材を安定して固定でき、容易にサセプタ１２を水平面内で回転、もしくは垂直方向に上下させることができるため好ましい。
【００４０】
また、前記石英製カバー部材の延伸部１３ｂの上面と、前記リング１４の下面との距離が０．５ｍｍ〜５ｍｍ、及び／または、前記石英製カバー部材の延伸部１３ｂの上面と、前記サセプタの下面との距離が、０〜２ｍｍであれば、互いに干渉することなく反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができるため好ましい。
さらに、前記石英製カバー部材の延伸部１３ｂの外径は、前記リング１４の内径よりも１ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上大きいものであれば、より確実にサセプタとリングの間隙を覆うことができ、反応ガスの間隙からの下部空間への進入を、より効果的に抑制することができるため好ましい。
【００４１】
貫通孔２２はスムーズにガスが流通できるような大きさ、形状、位置であればどのようなものであってもよいが、例えば、円筒状であり、その直径が１ｍｍで、サセプタ１２の貫通孔１８と同位置とすることができる。また、貫通孔の数も特に限定されるものではないが、例えば、開口密度が０．１開口／ｃｍ２以上となるように形成することができる。
【００４２】
このような石英製カバー部材１３を具備した気相成長装置を用いて、以下のようにして、シリコンウェーハ表面上にエピタキシャル層を気相成長させることができる。
【００４３】
まず、工程（ｃ）において、図示しないウェーハ移送手段を用いて反応容器１１内にシリコンウェーハＷを移送し、サセプタ１２の座ぐり部２１に載置する。シリコンウェーハＷのサセプタ１２への載置方法は、リフトピンを用いる方法の他、通常用いられる載置方法を適用できる。
【００４４】
次に、自然酸化膜除去工程（ｄ）では、反応容器１１内に、水素ガス供給手段からガス導入口１９ａを通して、反応容器１１内に水素ガスを導入し、赤外線ランプ１６によって加熱して水素処理を行い、シリコンウェーハＷ表面に生じた自然酸化膜を除去する。反応容器１１内に導入された水素ガスは、ガス排気口２０ａを通して容器の外へと排出される。
このとき、サセプタ１２とリング１４の間隙１７が石英製カバー部材１３によって覆われているため、サセプタ１２とリング１４のエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制できる。
この水素処理の際の加熱温度及び加熱時間は、どのように設定してもよいが、例えば、８００℃以上、１分以上とすることができる。
【００４５】
次に、工程（ｅ）において、シリコンウェーハＷの表面に、エピタキシャル層の気相成長を行う。このエピタキシャル層の気相成長は、モノシランやトリクロロシラン、四塩化珪素などの反応ガスと、キャリアガスとなる水素ガスとをガス導入口１９ａより反応容器１１内に導入し、加熱することによって行う。反応容器内に導入された反応ガス及び水素ガスは、排気口２０ａより容器の外へと排出される。
【００４６】
ここで、工程（ｄ）と同様に、サセプタ１２とリング１４との間隙１７は、石英製カバー部材１３によって覆われているため、サセプタとリングのエッジ部における局所的な温度差の発生を抑制しつつ、サセプタ上下部空間の雰囲気遮蔽性を高め、基板裏面外周部のエピタキシャル層の形成を大幅に低減することができる。
【００４７】
このようにして、シリコンウェーハの表面上に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の製造において、基板裏面外周部のエピタキシャル層形成を大幅に低減することができる。
さらに上下部空間の遮蔽性を高めることができることから、基板裏面から発生したドーパントガスが表面側のエピタキシャル層に取り込まれる、所謂オートドープの抑制にも効果があり、エピタキシャル層の抵抗均一性を向上することもできる。
また、石英製カバー部材はサセプタに固定されているので、容易にサセプタを水平面内で回転、もしくは垂直方向に上下させることができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
図１のようなＳｉＣコーティング黒鉛製のサセプタ（外径３８０ｍｍ）とリング（外径４４０ｍｍ、内径３８４ｍｍ）、および石英製のサセプタ支持用サポートシャフトからなる気相成長装置において、サセプタ下面にリング状の石英製カバー部材（外径４２０ｍｍ、内径３６０ｍｍ）をサポートシャフトに溶接し、固定した。また、サセプタ下面と石英製カバー部材の延伸部上面との距離は１ｍｍ、リングと延伸部上面との距離も１ｍｍとした。雰囲気ガスには水素ガス、反応ガスにはトリクロロシランガスを用いて、反応圧力を常圧、反応温度を１１００℃、成長速度を２．７μｍ／ｍｉｎとして、直径３００ｍｍの基板表面側に５μｍ厚のエピタキシャル層を形成したところ、図５に示すように基板裏面外周部のエピタキシャル層の厚さは最大９０ｎｍであった。このエピタキシャル層の厚さの測定は、評価装置であるＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ（パナソニック（株）製）を用いて行った。
ここで、ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔとは、ウェーハに光を入射し、ウェーハからの反射光と基準面からの反射光との光学干渉によって生じる干渉縞の数と幅から、ウェーハ表面の変位量を計測することを原理とする測定器である。実際の測定においては、ウェーハ両面に前述の計測を行い、予め測定しておいた、ある特定の１点の厚みから全体の厚み変化を算出する。
【００５０】
（実施例２）
図２のような円盤状の石英製カバー（外径４３０ｍｍ）をサセプタ裏面及びサセプタ支持用サポートシャフトに、脱着可能な状態で取り付けた。円盤状石英カバー部材の延伸部の直径３６０ｍｍ位置には、高さ１ｍｍ、幅２ｍｍの支持部を設け、円盤状石英カバー部材の直径３６０ｍｍより内側には多数の貫通孔を設けた。基板表面側に実施例１と同じ条件で５μｍ厚のエピタキシャル層を形成したところ、基板裏面外周部のエピタキシャル層の厚さは最大６１ｎｍであった（図５）。このエピタキシャル層の厚さの測定は、実施例１と同様にＷａｆｅｒＳｉｇｈｔを用いて行った。
【００５１】
（比較例）
図４のようなＳｉＣコーティング黒鉛製のサセプタ（外径３８０ｍｍ）とリング（外径４４０ｍｍ、内径３８４ｍｍ）からなる気相成長装置において、基板表面側に実施例１と同じ条件で５μｍ厚のエピタキシャル層を形成したところ、基板裏面外周部のエピタキシャル層の厚さは最大２４８ｎｍであった（図５）。このエピタキシャル層の厚さの測定は、実施例１と同様にＷａｆｅｒＳｉｇｈｔを用いて行った。
【００５２】
図５の結果からわかるように、サセプタ下面にカバー部材が設けられていない比較例に比べ、リング状または円盤状の石英製カバー部材が設けられている本発明の実施例１、２の方が、より効果的に基板裏面におけるエピタキシャル層の形成を抑制できることがわかる。またさらに、リング状のカバー部材を用いた気相成長装置に比べ、外径が大きく円盤状のカバー部材に多数の貫通孔を設けた気相成長装置の方が、さらに効果的に基板裏面におけるエピタキシャル層の形成を抑制できることが分かる。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
１１、１０１…反応容器、 １２、１０２…サセプタ、
１１ａ、１０１ａ…上部空間、 １１ｂ、１０１ｂ…下部空間、
１３…石英製カバー部材、 １３ａ…支持部、 １３ｂ…延伸部、
１４、１０４…リング、 １５、１０５…サポートシャフト、
１６，１０６…赤外線ランプ、 １７、１０７…間隙、
１８、１０８…サセプタ貫通孔、
１９ａ、１９ｂ、１０９ａ、１０９ｂ…ガス供給口、
２０ａ、２０ｂ、１２０ａ、１２０ｂ…ガス排気口、
２１、１２１…座ぐり部、
２２…石英製カバー部材貫通孔
Ｗ…基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスを導入して、基板上に薄膜を気相成長させるための反応容器と、
前記反応容器内に水平に配置され、前記基板を載置するための座ぐり部を備えたサセプタと、
前記反応容器の側壁部から前記サセプタの外周部に向けて水平方向に延びるリングと、
前記サセプタの上下に配設される加熱手段とを有する気相成長装置であって、
前記サセプタの下面に、前記サセプタと前記リングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材が設けられており、該石英製カバー部材は、少なくとも前記サセプタの下面に固定されて前記石英製カバー部材を支持している支持部と、前記リングの内径よりも外径が大きく、前記支持部から少なくとも前記反応容器の側壁に向けて水平に延びる延伸部とを有するものであることを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記サセプタは、前記座ぐり部の最外周部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることを特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。
【請求項３】
前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記リングの下面との距離が、０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気相成長装置。
【請求項４】
前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記サセプタの下面との距離が、０〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項５】
前記石英製カバー部材が、リング状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項６】
前記石英製カバー部材が、円盤状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項７】
前記円盤状の石英製カバー部材は前記延伸部が円盤状であり、該円盤状の延伸部の、水平方向で前記支持部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることを特徴とする請求項６に記載の気相成長装置。
【請求項８】
前記石英製カバー部材の前記延伸部の外径が、前記リングの内径よりも１ｍｍ以上大きいものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項９】
エピタキシャルウェーハの製造方法であって、前記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の気相成長装置を用いて、該気相成長装置の前記サセプタの前記座ぐり部に前記基板を載置し、前記加熱手段にて前記基板を加温し、反応ガスを前記反応容器内に流しながら前記基板上にエピタキシャル層の気相成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項１】
反応ガスを導入して、基板上に薄膜を気相成長させるための反応容器と、
前記反応容器内に水平に配置され、前記基板を載置するための座ぐり部を備えたサセプタと、
前記反応容器の側壁部から前記サセプタの外周部に向けて水平方向に延びるリングと、
前記サセプタの上下に配設される加熱手段とを有する気相成長装置であって、
前記サセプタの下面に、前記サセプタと前記リングとの間隙からのガスの流通を抑制するための石英製カバー部材が設けられており、該石英製カバー部材は、少なくとも前記サセプタの下面に固定されて前記石英製カバー部材を支持している支持部と、前記リングの内径よりも外径が大きく、前記支持部から少なくとも前記反応容器の側壁に向けて水平に延びる延伸部とを有するものであることを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記サセプタは、前記座ぐり部の最外周部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることを特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。
【請求項３】
前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記リングの下面との距離が、０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気相成長装置。
【請求項４】
前記石英製カバー部材の延伸部の上面と、前記サセプタの下面との距離が、０〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項５】
前記石英製カバー部材が、リング状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項６】
前記石英製カバー部材が、円盤状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項７】
前記円盤状の石英製カバー部材は前記延伸部が円盤状であり、該円盤状の延伸部の、水平方向で前記支持部より内側に２以上の貫通孔が設けられているものであることを特徴とする請求項６に記載の気相成長装置。
【請求項８】
前記石英製カバー部材の前記延伸部の外径が、前記リングの内径よりも１ｍｍ以上大きいものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項９】
エピタキシャルウェーハの製造方法であって、前記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の気相成長装置を用いて、該気相成長装置の前記サセプタの前記座ぐり部に前記基板を載置し、前記加熱手段にて前記基板を加温し、反応ガスを前記反応容器内に流しながら前記基板上にエピタキシャル層の気相成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１２４４７６（Ｐ２０１２−１２４４７６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６４９６（Ｐ２０１１−２４６４９６）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００１９０１４９）信越半導体株式会社 (867)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００１９０１４９）信越半導体株式会社 (867)
【Ｆターム（参考）】
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