(57)【要約】  本発明は、ウェーハ表面に薄膜を気相成長させるための気相成長装置においてウェーハを支持するためのサセプタであって、該サセプタにはウェーハを収容可能なザグリ部が形成され、該ザグリ部の底面にはメッシュパターンの溝により多数の方形凸部が形成されており、前記ザグリ部底面の外周部における溝深さが中央部より浅いことを特徴とする気相成長用サセプタである。これによって、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部への堆積等の問題を改善する。
2009072252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ表面に薄膜を気相成長させるための気相成長装置においてウェーハを支持するためのサセプタであって、該サセプタにはウェーハを収容可能なザグリ部が形成され、該ザグリ部の底面にはメッシュパターンの溝により多数の方形凸部が形成されており、前記ザグリ部底面の外周部における溝深さが中央部より浅いことを特徴とする気相成長用サセプタ。
【請求項２】
前記中央部から前記外周部にかけて生じる溝深さの変化は、連続的に浅くなるものであることを特徴とする請求項１に記載の気相成長用サセプタ。
【請求項３】
前記ザグリ部底面の外周部におけるもっとも浅い溝深さが０．０１〜０．０８ｍｍの範囲であり、前記外周部よりも内側の中央部におけるもっとも深い溝深さが０．１〜０．５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気相成長用サセプタ。
【請求項４】
前記外周部と前記中央部の境界は同心円状であり、前記外周部の領域は前記ザグリ部底面の外周端から１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の気相成長用サセプタ。
【請求項５】
前記サセプタは黒鉛製の基材を炭化珪素で被覆したものからなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の気相成長用サセプタ。
【請求項６】
少なくとも、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の気相成長用サセプタを備えたものであることを特徴とする気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長によるシリコンエピタキシャルウェーハの製造において、シリコン単結晶基板を載置する気相成長用サセプタと、それを具備する気相成長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シリコン単結晶基板（以下、ウェーハと略称することがある。）の主表面上にシリコンエピタキシャル層（以下、エピタキシャル層と略称することがある。）を気相成長させてシリコンエピタキシャルウェーハ（以下、エピタキシャルウェーハと略称することがある。）を製造する方法が知られている。【０００３】
このようなエピタキシャルウェーハの製造は、反応容器内に配置したウェーハを加熱しながら当該ウェーハの主表面上にシリコン原料ガスを供給して、エピタキシャル層を気相成長させることにより行う。【０００４】
一般的にウェーハはザグリ部が設けられたサセプタに保持されながら加熱されるが、サセプタのザグリ底面にメッシュパターンの溝が形成される場合がある（特開平８−８１９８号公報）。溝を形成する主目的はガスの通路を形成することであり、ウェーハを載置する際の位置ずれを防止する他、ウェーハを取り出す際に容易にサセプタから取り外せるといった効果がある。【０００５】
しかし、メッシュパターンの溝の形状は、ウェーハ載置時の反りやウェーハ外周部の温度低下や裏面外周部へのシリコンの堆積といったエピタキシャルウェーハの品質に影響する。
一般的に、枚葉式のリアクターではスループットの向上の為、ウェーハの載置を、サセプタの温度が４００℃〜９００℃と高温の状態で行う。その際、室温であったウェーハがサセプタ上で急激に加熱される為、瞬間的に１〜１５ｍｍ程度の反りが生じる。ウェーハ載置時の反りは先述した通常加熱時の反りと比較すると１００倍以上とはるかに大きく、ウェーハ裏面中心とサセプタが接触することによりキズが発生したり、ウェーハがウェーハ載置用の移載機と接触することによりキズが発生することがある。【０００６】
また、メッシュパターンの溝が形成されているサセプタは、溝の無いサセプタと比較すると、ウェーハ外周部の温度が低下しやすい傾向がある。ウェーハ外周部の温度が低下すると外周でエピタキシャル層の膜厚が薄くなりやすく、ウェーハ面内の膜厚分布の悪化原因となる。【０００７】
また、ウェーハ裏面とサセプタ間に回り込んだシリコンソースガスがウェーハ裏面に堆積し、平坦度が悪化することがある（図４参照）。特に裏面に酸化膜が形成されたウェーハでは裏面の最外周部の０．５〜１ｍｍの酸化膜を除去する処理（ノジュール処理）が行われているが、酸化膜除去処理部分に集中してシリコンが堆積される為、この場合、更に平坦度が悪化する。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積等の問題を改善するための気相成長用サセプタとそれを備えた気相成長装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、ウェーハ表面に薄膜を気相成長させるための気相成長装置においてウェーハを支持するためのサセプタであって、該サセプタにはウェーハを収容可能なザグリ部が形成され、該ザグリ部の底面にはメッシュパターンの溝により多数の方形凸部が形成されており、前記ザグリ部底面の外周部における溝深さが中央部より浅いことを特徴とする気相成長用サセプタである。
【００１０】
このように、ウェーハを載置するザグリ部底面にメッシュパターンの溝により多数の方形凸部が形成されているサセプタにおいて、溝深さがザグリ部底面で一様ではなく、前記ザグリ部底面の外周部における溝深さが中央部より浅い気相成長用サセプタであれば、ウェーハ外周部の温度低下による膜厚低下を防ぎ、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積を改善することができ、高品質なエピタキシャルウェーハを得ることができる。
【００１１】
また、前記中央部から前記外周部にかけて生じる溝深さの変化は、連続的に浅くなるものであるのが好ましい。
【００１２】
このように、前記気相成長用サセプタにおいて、ウェーハ載置面であるザグリ部底面の中央部から外周部にかけて生じる溝深さの変化を連続的に浅くなるものであれば、中央部と外周部の境界部において、急激に温度が変化してエピタキシャル層の膜厚が急激に変化する恐れがなく、ナノトポロジーやＳＥＭＩ規格の平坦度の定義の一つであるＳＦＱＲ（Ｓｉｔｅ  ｆｌａｔｅｎｅｓｓ  ｌｅａｓｔ  ｓｑｕａｒｅ  ｒａｎｇｅ）が悪化することを防ぐことができ、高品質なエピタキシャルウェーハを得ることができる。
【００１３】
また、前記ザグリ部底面の外周部におけるもっとも浅い溝深さが０．０１〜０．０８ｍｍの範囲であり、前記外周部よりも内側の中央部におけるもっとも深い溝深さが０．１〜０．５ｍｍの範囲であるのが好ましい。
【００１４】
このように、前記気相成長用サセプタにおいて、前記ザグリ部底面の外周部におけるもっとも浅い溝深さが０．０１〜０．０８ｍｍの範囲であり、前記外周部よりも内側の中央部におけるもっとも深い溝深さが０．１〜０．５ｍｍの範囲であれば、ウェーハの外周部温度低下を防止し、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積を改善でき、かつ、ウェーハのスライドや反りを防止することができる。
【００１５】
また、前記外周部と前記中央部の境界は同心円状であり、前記外周部の領域は前記ザグリ部底面の外周端から１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であるのが好ましい。
【００１６】
このように、前記気相成長用サセプタにおいて、ウェーハ載置面であるザグリ部底面の外周部と中央部の境界が同心円状であり、前記外周部の領域が前記ザグリ部底面の外周端から１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であれば、サセプタへの載置の際のウェーハのスライドや反りが改善され、均一性に優れたエピタキシャルウェーハを得ることができる。
【００１７】
また、前記サセプタは黒鉛製の基材を炭化珪素で被覆したものからなることが好ましい。
【００１８】
このように、前記気相成長用サセプタが、黒鉛製の基材を炭化珪素で被覆したものであれば、歩留りが高く、不純物を放出し難いとともに、熱伝導性や耐久性に優れた高品質なサセプタとすることができる。
【００１９】
また、本発明は、少なくとも、前記の気相成長用サセプタを備えることを特徴とする気相成長装置を提供する。
【００２０】
このように、少なくとも、前記の気相成長用サセプタを備える気相成長装置であれば、ウェーハ外周部の温度低下による膜厚低下を防ぎ、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積を改善することができ、高品質なエピタキシャルウェーハを得ることができる気相成長装置となる。
【００２１】
本発明によれば、ウェーハ載置面にメッシュパターンの溝により形成された多数の方形凸部を持つ気相成長用サセプタにおいて、溝深さがウェーハ載置面で一様ではなく、中央部よりも外周部の方が浅くすることにより、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る気相成長用サセプタの一例を示す図である。（ａ）断面図、（ｂ）平面図、（ｃ）凸部拡大断面図、（ｄ）凸部の頂面の拡大図。
【図２】本発明に係る気相成長装置の一例を示す図である。
【図３】実施例、比較例において作製したサセプタを示す図である。
【図４】裏面外周部シリコン堆積に関する説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
従来の、ザグリ底面にメッシュパターンの溝が形成されたサセプタでは、ウェーハ外周部の温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積等の問題があった。【００２４】
上記課題を解決するために、本発明者は様々なサセプタのメッシュパターンの溝の形状に対し、載置時のウェーハの反りとウェーハ外周温度低下量及びウェーハ裏面部へのシリコン堆積量について検討を行った。その結果、ウェーハを載置するザグリ部底面にメッシュパターンの溝により形成された多数の方形凸部を持つシリコンエピタキシャルウェーハの製造用サセプタにおいて、従来のサセプタのように溝深さがウェーハ載置面で一様ではなく、中央部よりも外周部の方が浅いサセプタを用いることにより、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積を改善できることを見出した。従って、エピタキシャル層の面内均一性の改善、反りに基づくキズの発生の抑制、裏面への体積の改善による平坦度の向上等を図ることができる。【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、図１は本発明に係る気相成長用サセプタの一例を示す図である。
図１（ａ）に示されるように、サセプタ１は例えば略円盤状に形成され、その主表面には、当該主表面上にウェーハを収容するための平面視略円形状のクボミ部であるザグリ部２が形成されている。また、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、ザグリ部底面３上にガス通路としてメッシュパターンの溝が設けられ、多数の方形凸部６が形成されている。また、前記サセプタ１は、ザグリ部底面の外周部４における溝深さが中央部５における溝深さより浅くなっている（図１（ａ）参照）。【００２６】
また、図１（ｃ）、（ｄ）は前記サセプタ１におけるメッシュパターンの溝による方形凸部６の拡大図であり、この溝は、０．６〜２ｍｍのピッチで形成され（図１（ｃ）参照）、この溝に囲まれて形成される凸部は頂面が０．１〜０．５ｍｍの四方の正方形であるのが好ましい（図１（ｄ）参照）。そしてこのメッシュパターンの溝は、ウェーハを載置する際の位置ずれを防止する他、ウェーハを取り出す際には容易にサセプタ１から取り出せるといった効果を奏することができる。【００２７】
また、前記サセプタ１において、中央部５から外周部４にかけて生じる溝深さの変化は、連続的に浅くなるものであるのが好ましい。中央部から外周部にかけて生じる溝深さの変化が連続的なものであれば、境界部で急激に温度が変化することがなく、エピタキシャル層の膜厚が急激に変化し、ナノトポロジーやＳＦＱＲを悪化させるのを防ぐことができる。このような品質悪化を避けるためにも、溝深さの変化は連続的にするほうが良い。【００２８】
ウェーハ外周部の温度低下は、溝の深さとの関係があり、溝が深いほど温度低下が大きい傾向がある。また、裏面へのシリコン堆積も溝が深いほど堆積しやすい傾向があるため、外周部の溝深さは浅い程望ましいが、完全に溝をなくさずに浅い溝を形成してあれば、ガスの通路が塞がれることがなく、サセプタへの載置の際にウェーハがスライドしやすくなる恐れがない。従って、ザグリ部底面の外周部４におけるもっとも浅い溝深さが０．０１〜０．０８ｍｍの範囲であり、前記外周部４よりも内側の中央部５におけるもっとも深い溝深さが０．１〜０．５ｍｍの範囲であるのが好ましい。このようなサセプタであれば、ウェーハ外周の温度低下を防止し、裏面へのシリコン堆積を改善することができ、かつ、ウェーハのスライドや反りを防止することができる。【００２９】
また、前記サセプタ１において、ザグリ部底面の外周部４と中央部５の境界は同心円状であり、前記外周部４の領域は前記ザグリ部底面の外周端から１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であるのが好ましい。
サセプタへの載置の際のウェーハのスライドや反りは、ウェーハ載置面の溝が深いほど改善される。従って、ザグリ部底面において、溝が深い中央部の面積は広い方がよい。しかし、あまり中央部の面積を広くすると、溝の浅い外周部面積が狭くなり、前述したように外周部の温度低下や裏面外周部へのシリコン堆積量の増加等の問題がある。従って、外周部の領域はザグリ部底面の外周端から１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲とするのが好ましい。また、外周部と中央部の境界を同心円状とすることで、面内で均一性に優れたエピタキシャルウェーハを製造することができる。【００３０】
また、前記サセプタ１の構成材料としては、基材に黒鉛を、被膜に炭化珪素を用いるのが好ましい。基材として黒鉛が好ましく用いられるのは、開発当初の気相成長装置の加熱方式の主流が高周波誘導加熱であったことと関連しているが、その他にも高純度品が得られやすいこと、加工が容易であること、熱伝導性に優れていること、破損しにくい等のメリットがあるためである。但し、黒鉛は多孔質体であるが故にプロセス中に吸蔵ガスを放出する可能性があること、また、気相成長の過程では、黒鉛と原料ガスが反応してサセプタの表面が炭化珪素に変化する等の問題がある。そのため、表面を最初から炭化珪素の被膜で覆う構成が一般化している。この炭化珪素の被膜は通常ＣＶＤ（化学的気相成長法）により５０〜２００μｍの厚さに形成される。【００３１】
次に本発明に係る気相成長装置の一例を図２に示す。図２に示されるように、気相成長装置１１は透明石英からなる反応容器１２と反応容器の内部に設けられてシリコン基板（ウェーハ）Ｗを上面で支持するサセプタ１３とを備えている。この気相成長装置１１に備えられるサセプタ１３は、本発明に従うサセプタであり、例えば、図１に示すサセプタ１を用いることができる。【００３２】
反応容器１２には反応容器１２内に原料ガス（例えばトリクロロシラン）及びキャリアガス（例えば水素）を含む気相成長用ガスをサセプタの上側の領域に導入してサセプタ上のウェーハの主表面上に供給する気相成長用ガス導入管１４が設けられている。また、反応容器の気相成長用ガス導入管が設けられた側と同じ側には反応容器にパージガス（例えば水素）をサセプタの下側の領域に導入するパージガス管１５が設けられている。【００３３】
さらに反応容器の、気相成長用ガス導入管及びパージガス導入管が設けられた側と反対側には、反応容器内のガス（気相成長用及びパージガス）が排気される排気管１６が設けられている。【００３４】
反応容器の外部には反応容器１２を上側と下側とから加熱する複数の加熱装置１７ａ、１７ｂが設けられている。加熱装置としては、例えばハロゲンランプ等が挙げられる。尚、便宜上に加熱装置の数量を定めてあるが、これに制限されるものではない。
また、サセプタ１３の裏面にはサセプタ１３を支持するサセプタ支持部材１８が設けられている。このサセプタ支持部材は上下方向に移動可能で、且つ回転可能とされている。【００３５】
また、上記のような本発明に係る気相成長用サセプタを含む気相成長装置１１を用いて以下のような方法によってエピタキシャルウェーハを製造することができる。最初に、投入温度（例えば６５０℃）に調整した反応容器１２内にウェーハＷを投入し、その主表面が上を向くように、サセプタ上面のザグリ部１３ａに載置する。ここで反応容器１２にはウェーハＷが投入される前段階から、気相成長用のガス導入管１４及びパージガス管１５をそれぞれ介して水素ガスが導入されている。次にサセプタ１３上のウェーハを加熱装置１７ａ、１７ｂにより水素熱処理温度（例えば１１１０〜１１８０℃）まで加熱する。【００３６】
次に、ウェーハＷの主表面に形成されている自然酸化膜を除去するための気相エッチングを行う。なお、この気相エッチングは、具体的には、次工程である気相成長の直前まで行われる。【００３７】
次に、ウェーハＷを所望の成長温度（例えば１０６０〜１１５０℃）まで降温し、気相成長用ガス導入管１４を介してウェーハＷの主表面上に原料ガス（例えばトリクロロシラン）を、パージガス導入管１５を介してパージガス（キャリアガス：例えば水素）をそれぞれ略水平に供給することによってウェーハＷの主表面上にエピタキシャル層を気相成長してエピタキシャルウェーハを製造する。なお、パージガスは原料ガスよりも高圧で供給される。これは反応容器１２とサセプタ１３との隙間から下側の空間への原料ガスの進入を防止するためである。【００３８】
最後に、エピタキシャルウェーハを取り出し温度（例えば、６５０℃）まで降温し、反応容器１２外へと搬出する。【００３９】
このように、本発明に係る気相成長用サセプタを具備する気相成長装置でエピタキシャルウェーハを製造すれば、ウェーハ載置面にメッシュパターンの溝により形成された多数の方形凸部を持つ気相成長用サセプタにおいて、溝深さがウェーハ載置面で一様ではなく、中央部よりも外周部の方が浅くすることにより、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下に基づくエピタキシャル層の膜厚均一性の劣化、ウェーハ載置時の反りによるキズ発生、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積による平坦度の悪化等の問題を改善することができる。
【００４０】
以下に本発明の実施例、比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例、比較例）【００４１】
実施例１、比較例１、２、３として図３に示す形状のサセプタを作製し、これらを用いてエピタキシャルウェーハを製造した。図３（ａ）は、従来形状の気相成長用サセプタであり、ザグリ部底面の溝深さは全面一律で０．１ｍｍのものである（比較例１）。また、図３（ｂ）に示されるサセプタは全面一律０．０２ｍｍのものとした（比較例２）。さらに、図３（ｃ）に示されるように、溝深さがザグリ部底面の直径１８０ｍｍまでの中央部領域で０．１ｍｍとし、直径１８０ｍｍよりも外側は溝が無い形状のサセプタ（比較例３）を作製した。また、図３（ｄ）に示されるように、ザグリ部底面の溝深さが直径１８０ｍｍまでの中央部領域で０．１ｍｍとし、そこから外周側に向かって０．０２ｍｍに傾斜的に変化させた形状を有するサセプタ（実施例１）を作製した。
尚、上記実施例１、比較例１−３における各サセプタにおいて、炭化珪素による被覆の厚さは１００μｍ、ザグリ径は２０８ｍｍ、メッシュピッチは０．７ｍｍ、溝の幅は０．４ｍｍで統一した。【００４２】
（１）外周温度低下概算
まず、温度評価用の試験用ウェーハとして、直径２００ｃｍ、抵抗率１０Ω・ｃｍ、主表面の面方位（１００）のｐ−型シリコンウエーハにｎ型不純物であるリンをイオン注入したものを別に用意した。このイオン注入はイオン加速エネルギー５００ＫｅＶ、ドーズ量３．０×１０１４／ｃｍ２にて行った。イオン注入した試験用ウェーハに、温度特性が既知の熱拡散炉内にて３０分間の熱処理を施した後、シート抵抗を測定し、シート抵抗から処理温度に換算できるように検定線を予め作製した。
次に、実施例１、比較例１−３のサセプタを用いて、前記イオン注入した温度評価用の試験用ウェーハと同じ処理をした評価用ウェーハを所定温度で３０分間熱処理した後、四短針測定器によりシート抵抗を測定し、予め得られている検定線を用いて温度に換算した。シート抵抗の測定位置はウェーハの外周端から５ｍｍと外周端から１０ｍｍの位置とし、その差を温度低下量として算出した。【００４３】
また、上記の実施例１、比較例１−３のサセプタおよびこれを具備する気相成長装置を用いて、直径２００ｍｍ、Ｐ型、結晶方位＜１００＞、裏面ＣＶＤ酸化膜厚さ５００μｍのウェーハに、ノジュール処理を施した後、ノンドープのエピタキシャル層を厚さ７０μｍ成長させた、エピタキシャルウェーハをそれぞれ作製した。【００４４】
実施例１、比較例１−３のサセプタを用いて作製したエピタキシャルウェーハの品質を、（２）裏面外周部シリコン堆積量測定、（３）ウェーハ載置時の反りによるキズ不良、（４）ウェーハ載置時のスライドの４パターンの評価方法によって評価した。【００４５】
（２）裏面外周部シリコン堆積量測定
裏面ＣＶＤ酸化膜上にはシリコンが堆積せずに、ノジュール処理部からシリコンが堆積するため、ＣＶＤ酸化膜からノジュール処理部の高さプロファイルを測定した。【００４６】
（３）ウェーハ載置時の反りによるキズ不良
エピタキシャル成長後、ウェーハをハロゲン灯下外観目視検査を行い、キズの有無を検査した。【００４７】
（４）ウェーハ載置時のスライド
常温の状態でウェーハをサセプタ上に載置した際にウェーハがザグリ内でスライドするかどうか目視検査により評価した。【００４８】
上記の実施例１、比較例１−３のサセプタを用いて行った外周温度低下概算の結果と、実施例１、比較例１−３のサセプタを用いて作製されたエピタキシャルウェーハにおける、品質評価の結果を表１に示した。【００４９】
【表１】
2009072252.tif 000003
【００５０】
表１から、実施例１、比較例２、３のサセプタを用いて作製されたエピタキシャルウェーハは比較例１に比べてウェーハ外周温度の低下が小さく、裏面外周部へのシリコン堆積量が少ない結果となった。一方、ザグリ部底面全面に一律に０．１ｍｍの溝が形成された比較例１のサセプタでは、ウェーハ外周温度が著しく低下し、裏面外周部へのシリコン堆積量も多かった。特に、外周部に溝がない比較例３のサセプタを用いた場合に、外周温度低下が最も小さく、シリコン堆積量も少なかったことから、ウェーハ外周温度低下は、ザグリ部底面の外周部のメッシュパターンの溝深さが浅い程低下が小さくなり、裏面外周部シリコン堆積は、外周部の溝深さが浅いほど堆積量が少なくなることが判った。また、ザグリ部底面の中央部の溝深さは、ウェーハ外周温度低下、裏面外周部シリコン堆積には関係しないことが明らかとなった。【００５１】
一方、ウェーハ載置時の反りによるキズ不良は、中央部のメッシュパターンの溝が浅い比較例２においてのみ発生したことから、中央部の溝深さが深い方が発生し難くなり、外周部の溝深さは影響しないことがわかった。しかし、比較例３のように、外周部の溝を完全になくした場合、ウェーハのスライドが生じてしまうことが判った。このことから、実施例１のように、外周部の溝は浅くても形成しておくとスライドが発生しないことが明らかとなった。【００５２】
また、比較例３のように、急激に溝深さを変化させると、エピタキシャル層の膜厚形状がその部位で変化し、ナノトポロジーといった平坦性品質に影響を及ぼす恐れがあることが判った。そのため、溝深さを変化させる場合は、急激に変化させずに、実施例１のように徐々に変化させるのが好ましいことが明らかとなった。【００５３】
以上の結果から、実施例１のように、ウェーハ載置面であるザグリ部底面の外周部の溝深さが中央部よりも浅く形成された気相成長用サセプタであれば、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ外周部への裏面の堆積を改善することができる。また、実施例１のように、ザグリ部底面の中央部から外周部にかけて溝深さを連続的に浅くなるように変化させることで、ナノトポロジーといった平坦性品質に影響を及ぼす恐れがなく、高品質なエピタキシャルウェーハを製造することができることが明らかとなった。【００５４】
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、同様な効果を奏する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。
【図１】
2009072252.tif 000004
【図２】
2009072252.tif 000005
【図３】
2009072252.tif 000006
【図４】
2009072252.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月18日(2010.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明者は様々なサセプタのメッシュパターンの溝の形状に対し、載置時のウェーハの反りとウェーハ外周温度低下量及びウェーハ裏面部へのシリコン堆積量について検討を行った。その結果、ウェーハを載置するザグリ部底面にメッシュパターンの溝により形成された多数の方形凸部を持つシリコンエピタキシャルウェーハの製造用サセプタにおいて、従来のサセプタのように溝深さがウェーハ載置面で一様ではなく、中央部よりも外周部の方が浅いサセプタを用いることにより、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコン堆積を改善できることを見出した。従って、エピタキシャル層の面内均一性の改善、反りに基づくキズの発生の抑制、裏面への堆積の改善による平坦度の向上等を図ることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（１）外周温度低下概算
まず、温度評価用の試験用ウェーハとして、直径２００ｍｍ、抵抗率１０Ω・ｃｍ、主表面の面方位（１００）のｐ−型シリコンウエーハにｎ型不純物であるリンをイオン注入したものを別に用意した。このイオン注入はイオン加速エネルギー５００ＫｅＶ、ドーズ量３．０×１０１４／ｃｍ２にて行った。イオン注入した試験用ウェーハに、温度特性が既知の熱拡散炉内にて３０分間の熱処理を施した後、シート抵抗を測定し、シート抵抗から処理温度に換算できるように検定線を予め作製した。
次に、実施例１、比較例１−３のサセプタを用いて、前記イオン注入した温度評価用の試験用ウェーハと同じ処理をした評価用ウェーハを所定温度で３０分間熱処理した後、四探針測定器によりシート抵抗を測定し、予め得られている検定線を用いて温度に換算した。シート抵抗の測定位置はウェーハの外周端から５ｍｍと外周端から１０ｍｍの位置とし、その差を温度低下量として算出した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
以上の結果から、実施例１のように、ウェーハ載置面であるザグリ部底面の外周部の溝深さが中央部よりも浅く形成された気相成長用サセプタであれば、ウェーハ外周部温度低下による膜厚低下、ウェーハ載置時の反り、ウェーハ裏面外周部へのシリコンの堆積を改善することができる。また、実施例１のように、ザグリ部底面の中央部から外周部にかけて溝深さを連続的に浅くなるように変化させることで、ナノトポロジーといった平坦性品質に影響を及ぼす恐れがなく、高品質なエピタキシャルウェーハを製造することができることが明らかとなった。
【国際調査報告】
2009072252.tif 000008
2009072252.tif 000009