(57)【要約】      （修正有）【課題】エピタキシャル成長において、裏面デポジションの成長を抑えることにより、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。【解決手段】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３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３、およびそれを用いたエピタキシャル成長装置。また、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３の製造方法。【選択図】図３
2011023641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
請求項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。
【請求項３】
請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００７−１２３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
（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。
【００２６】
（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。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【発明の効果】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
［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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
［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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【実施例】
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
【表１】
2011023641.tif 000003
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
（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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
【表２】
2011023641.tif 000004
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
【表３】
2011023641.tif 000005
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【符号の説明】
【００７９】
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
【図１】
2011023641.tif 000006
【図２】
2011023641.tif 000007
【図３】
2011023641.tif 000008