(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーの内部に、シリコンウェーハを載置するサセプタと、該サセプタを下方から支持し、前記サセプタの中心と同軸上に位置する支柱と該支柱から放射状に延びる支持アームとを有する支持シャフトと、前記サセプタに設けられた貫通孔および前記支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通されて鉛直方向に移動自在に配設された、リフトピンとを備え、該リフトピンを昇降させて前記シリコンウェーハを前記サセプタ上に脱着させるエピタキシャル成長装置において、
前記リフトピンの少なくともその表層域は前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ
前記支持アームの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を設けたことを特徴とするエピタキシャル成長装置。
【請求項２】
前記低減された面積の割合が全体の２０％以上５０％以下である、請求項１に記載のエピタキシャル成長装置。
【請求項３】
前記リフトピンは少なくともその表層域がガラス状カーボンからなり、前記サセプタは少なくともその表層域が炭化シリコン（ＳｉＣ）からなり、前記支持アームは石英からなる、請求項１または２に記載のエピタキシャル成長装置。
【請求項４】
前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の少なくとも一方の算術平均粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。
【請求項５】
前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の双方の算術平均粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、請求項４に記載のエピタキシャル成長装置。
【請求項６】
前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載のエピタキシャル成長装置を用いてシリコンウェーハ上にエピタキシャル膜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。
【請求項８】
シリコンウェーハ上にエピタキシャル層を気相成長させるエピタキシャル成長装置内に設置するサセプタに設けられた貫通孔および前記サセプタの下部を支持する支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通され、前記シリコンウェーハを前記エピタキシャル成長装置内に搬入する際または前記エピタキシャル成長装置から取り出す際に前記シリコンウェーハの裏面を支持して昇降されるリフトピンであって、
少なくとも表層域が前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ前記支持アームの貫通孔内を通過する直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を有することを特徴とするエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【請求項９】
少なくとも表層域がガラス状カーボンからなる、請求項８に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【請求項１０】
前記サセプタの貫通孔内を通過する直胴部上部領域の表面粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、請求項８または９に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【請求項１１】
前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【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装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャル成長装置用リフトピンに関し、特に、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を低減できるエピタキシャル成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャル成長装置用リフトピンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、シリコンウェーハは、チョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ、ＣＺ）法等により単結晶シリコンを育成し、該シリコン単結晶をブロックに切断した後、薄くスライスし、平面研削（ラッピング）工程、エッチング工程および鏡面研磨（ポリッシング）工程を経て最終洗浄することにより得られる。その後、各種品質検査を行って異常が確認されなければ製品として出荷される。
【０００３】
ここで、結晶の完全性がより要求される場合や抵抗率の異なる多層構造を必要とする場合などには、前記シリコンウェーハ上に単結晶シリコン薄膜を気相成長（エピタキシャル成長）させてエピタキシャルウェーハを製造する。
【０００４】
エピタキシャルウェーハの製造には、例えば枚葉式エピタキシャル成長装置を用いる。ここで、一般的な枚葉式エピタキシャル成長装置について、図１を参照して説明する。図１に示すように、エピタキシャル成長装置１００は、上部ドーム１１、下部ドーム１２およびドーム取付体１３に囲まれたチャンバー２を有する。このチャンバー２は、その側面の対向する位置に反応ガスの供給及び排出を行うガス供給口３１及びガス排出口３２が設けられる。
【０００５】
一方、チャンバー２内には、シリコンウェーハＷが載置されるサセプタ４が配置される。サセプタ４は、回転可能な主柱７ａに連結された支持アーム７ｂによってその下面の外周部が嵌合支持され、支持アーム７ｂとともに回転する。また、サセプタ４および支持アーム７ｂには、シリコンウェーハＷの昇降を行うためのリフトピン５を通過させる貫通孔４ｈおよび７ｈが形成されている。また、リフトピン５は、その基端を昇降シャフト６により支持されて昇降される。
【０００６】
すなわち、チャンバー２内に導入したシリコンウェーハＷは、サセプタ４の貫通孔４ｈおよび支持アーム７ｂの貫通孔７ｈに挿通したリフトピン５をサセプタ４の上方に向けて移動し、リフトピン５の頭部をシリコンウェーハＷの裏面に当接させてシリコンウェーハＷをリフトピン５で一旦支持する。ここで、前記リフトピン５の上昇移動は、該リフトピン５の基端を支持する昇降シャフト６の上昇移動を介して行う。
【０００７】
次いで、前記サセプタ４を支持する支持シャフト７を上昇させてサセプタ４をシリコンウェーハＷの位置まで移動し、シリコンウェーハＷをサセプタ４上に載置する。この状態において、リフトピン５の頭部は、サセプタ４の貫通孔４ｈの拡径部（図示せず）内に収められる。かように、シリコンウェーハＷをサセプタ４上に載置し、例えばサセプタ４の上方および下方に配置した複数台の加熱ランプ１４によりシリコンウェーハＷを１０００℃以上の温度に加熱する一方、エピタキシャル膜形成室２内に反応ガスを供給して、所定の厚さのエピタキシャル膜を成長させてエピタキシャルウェーハを製造する。
【０００８】
その後、支持アーム７ｂの下降によってサセプタ４を下降する。この下降は、リフトピン５が昇降シャフト６に支持されサセプタ４から突出する位置まで行い、シリコンウェーハＷをリフトピン５にて支持しておく。そして、チャンバー２内に図示しない搬送ブレードを導入し、リフトピン５を下降して搬送ブレード上にシリコンウェーハＷを載置することにより、シリコンウェーハＷをリフトピン５から搬送ブレードに受け渡す。その後、搬送ブレードとともにシリコンウェーハＷを成長装置１００から退出させる。
【０００９】
近年の半導体デバイスの微細化・高集積化に伴って、結晶欠陥やウェーハの表面に付着したパーティクルの低減が要求されている。こうした背景の下、特許文献１には、リフトピンが摺動して生じる摩耗分に注目し、リフトピンおよびサセプタの表面を炭化シリコン（ＳｉＣ）で形成し、サセプタと接触するリフトピンの領域を研磨して０．２μｍから５μｍの表面粗さとすることにより、エピタキシャル成長中に生じるパーティクルの付着や結晶欠陥の形成を低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２９９２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載された発明では、リフトピン表面の材質がＳｉＣで構成されることから、リフトピン昇降時にリフトピンの頂部と接するウェーハの裏面部位において、接触疵が発生してしまう問題がある。
すなわち、特許文献１に記載される発明に限らず、一般的に、サセプタ４は、耐熱性および耐酸性の観点から、カーボン基材をＳｉＣで被覆したもの、あるいは基材そのものをＳｉＣ製としたもの等が用いられ、リフトピンも同様にカーボン基材をＳｉＣで被覆したもの、あるいは基材そのものをＳｉＣ製としたものが用いられている。
【００１２】
しかし、ＳｉＣは耐熱性・耐酸性に優れるものの、その硬度は高いため、ＳｉＣ製のリフトピンを用いた場合、リフトピン５の先端部とシリコンウェーハＷの裏面とが接触した際に、ウェーハＷの裏面に接触疵や接触痕を発生させてしまう問題がある。現況の高集積化デバイスにおいては、シリコンウェーハＷの裏面とリフトピン５との接触によるウェーハＷ裏面への接触疵を可及的に低減することが希求される状況下にあり、裏面疵が低減されたエピタキシャルシリコンウェーハの提供が必要とされる。
【００１３】
本発明の目的は、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を低減できるエピタキシャル成長装置、エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャル成長装置用リフトピンを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
発明者は、リフトピン５の材質をＳｉＣよりも硬度が低い材質で構成することにより、シリコンウェーハ裏面への疵発生を低減させるとともに、リフトピン５の表面粗さを調整することにより、パーティクルの発塵を低減させることを想起し、様々な実験を重ねたところ、以下の知見を得た。
【００１５】
まず、サセプタ４よりも硬度が低い材質でリフトピン５を作製してエピタキシャル成長処理を行ったところ、シリコンウェーハＷの裏面への接触疵の発生を大幅に低減できることが確認されたが、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量が増加することが確認された。
【００１６】
発明者は、ウェーハ表面にパーティクルが付着する原因は、サセプタ４とリフトピン５との接触によるパーティクルの発生が原因と推察し、サセプタ４と接触する領域の表面粗さをできるだけ小さくした平坦性に優れるリフトピン５を使用して実験を行った。その結果、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量の低減効果は確認されたが、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量が急激に増加する異常現象が度々発生することが新たに確認された。
【００１７】
このパーティクルの急激な増加は突発的に発生することから、エピタキシャル成長処理中に、何らしかのトラブルが発生していることが予想される。このため、発明者は、エピタキシャル成長処理中に、リフトピン５の昇降動作が正常に行われているとどうかの確認を行った。具体的には、チャンバー２を開放した状態で原料ガスなどは流さずに、室温のサセプタ４上にシリコンウェーハＷを載置した状態で、昇降シャフト６を駆動してリフトピン５を上下に昇降させる操作を繰り返して行い、リフトピン５の昇降動作を目視で確認する実験を行った。
【００１８】
その結果、昇降シャフト６を下降させてリフトピン５を下方に降した際、一部のリフトピン５が支持アーム７ｂの貫通孔４ｈ内で引っかかり、リフトピン５が下がりきらず、その後、引っかかりが開放されてリフトピン５が下方に勢いよく落ちる現象が確認された。
【００１９】
おそらく、エピタキシャル成長処理中も、このリフトピン５が落ちるという異常動作が発生しているものと推察され、このリフトピン５の落下現象により、リフトピン５とサセプタ４との接触により発生した粉塵がサセプタ４より上方に舞い上げられてしまい、シリコンウェーハＷの表面に回り込むパーティクル量を突発的に増大させているものと推測される。
【００２０】
そこで、発明者は、リフトピン５と支持アーム７ｂとの引っかかりを抑制してウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制できる方途について鋭意検討した結果、支持アームの貫通孔内を通過するリフトピンの領域に、支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を設けることが有効であることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【００２１】
本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）チャンバーの内部に、シリコンウェーハを載置するサセプタと、該サセプタを下方から支持し、前記サセプタの中心と同軸上に位置する支柱と該支柱から放射状に延びる支持アームとを有する支持シャフトと、前記サセプタに設けられた貫通孔および前記支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通されて鉛直方向に移動自在に配設された、リフトピンとを備え、該リフトピンを昇降させて前記シリコンウェーハを前記サセプタ上に脱着させるエピタキシャル成長装置において、前記リフトピンの少なくともその表層域は前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ前記支持アームの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を設けたことを特徴とするエピタキシャル成長装置。
【００２２】
（２）前記低減された面積の割合が全体の２０％以上５０％以下である、前記（１）に記載のエピタキシャル成長装置。
【００２３】
（３）前記リフトピンは少なくともその表層域がガラス状カーボンからなり、前記サセプタは少なくともその表層域が炭化シリコン（ＳｉＣ）からなり、前記支持アームは石英からなる、前記（１）または（２）に記載のエピタキシャル成長装置。
【００２４】
（４）前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の少なくとも一方の算術平均粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。
【００２５】
（５）前記サセプタの貫通孔内を通過する前記リフトピンの直胴部上部領域、および前記サセプタの貫通孔を区画する壁面、の双方の算術平均粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、前記（４）に記載のエピタキシャル成長装置。
【００２６】
（６）前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置。
【００２７】
（７）前記（１）〜（６）に記載のエピタキシャル成長装置を用いてシリコンウェーハ上にエピタキシャル膜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。
【００２８】
（８）シリコンウェーハ上にエピタキシャル層を気相成長させるエピタキシャル成長装置内に設置するサセプタに設けられた貫通孔および前記サセプタの下部を支持する支持アームに設けられた貫通孔の双方に挿通され、前記シリコンウェーハを前記エピタキシャル成長装置内に搬入する際または前記エピタキシャル成長装置から取り出す際に前記シリコンウェーハの裏面を支持して昇降されるリフトピンであって、少なくとも表層域が前記サセプタよりも硬度が低い材料で構成され、かつ前記支持アームの貫通孔内を通過する直胴部下部領域に、前記支持アームと接触可能な面積を低減する欠損部を有することを特徴とするエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【００２９】
（９）少なくとも表層域がガラス状カーボンからなる、前記（８）に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【００３０】
（１０）前記サセプタの貫通孔内を通過する直胴部上部領域の表面粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、前記（８）または（９）に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【００３１】
（１１）前記リフトピンの下端部が丸み加工されている、前記（８）〜（１０）のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長装置用リフトピン。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一般的なエピタキシャル成長装置を示す図である。
【図２】本発明によるエピタキシャル成長装置を示す図である。
【図３】本発明によるエピタキシャル成長装置におけるリフトピンの周辺領域を示す図である。
【図４】支持アームの貫通孔内を通過するリフトピンの領域（直胴部下部領域）に設けられた欠損部の具体例を示す図である。
【図５】本発明による好適なエピタキシャル成長装置におけるリフトピンの周辺領域を示す図である。
【図６】支持アームの貫通孔内を通過するリフトピンの領域（直胴部下部領域）における低減された面積の割合とリフトピンの昇降不具合発生率との関係を示す図である。
【図７】サセプタの貫通孔内を通過するリフトピンの領域（直胴部上部領域）の表面粗さとウェーハ１枚当たりのＬＰＤの個数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、本発明について詳しく説明する。
図２は、本発明によるエピタキシャル成長装置１を示している。また、図３は、エピタキシャル成長装置１におけるリフトピン１５の周辺領域を示している。なお、図１と同じ構成には同じ符号が付されており、説明を省略する。図２および３に示すように、本発明によるエピタキシャル成長装置１は、サセプタ４よりも硬度が低い材料、すなわち柔らかい材料で構成されたリフトピン１５を有しており、このリフトピン１５は、サセプタ４の貫通孔４ｈおよび支持アーム１７ｂの貫通孔１７ｈに挿通され、鉛直方向に移動自在に配設されている。
【００３５】
図３に示すように、リフトピン１５は、棒状の直胴部１５ａと、該直胴部１５ａおよび貫通孔４ｈより太径の頭部１５ｂとを有しており、頭部１５ｂがサセプタ４の貫通孔４ｈの拡径部４ｗに係合するように構成されている。なお、リフトピンは、棒状の直胴部の先端にシリコンウェーハを直接支持する頭部を有するものであれば、形状は限定する必要はなく、従って、図示の形状に限定されない。
【００３６】
上述のように、リフトピン１５は、サセプタ４よりも硬度が低い材料、すなわち柔らかい材料で構成する。これにより、ウェーハＷの裏面への接触疵の発生を大幅に低減できる。リフトピン１５は、具体的には、ガラス状カーボン、黒鉛、石英、窒化アルミニウム、フォルステライト、コージェライト、イットリア、ステアタイト等を用いることができる。中でも、ガラス状カーボンは成型加工に優れ、高純度かつ耐熱性、耐酸性に優れる。なお、リフトピン１５全体を上記材料で構成する必要はなく、少なくともその表層域がサセプタの表面材質よりも柔らかい材料で構成されていればよい。例えば、ＳｉＣ等の硬度が高い基材の表面に上記材料を被覆してリフトピン１５を構成することができる。
【００３７】
サセプタ４は、高純度かつ高温環境下での使用に耐え得る耐熱性、耐酸性の観点から、カーボン基材の表面をＳｉＣで被覆したものや、基材そのものをＳｉＣ製としたもの等で構成するのが通例である。
【００３８】
本発明においては、支持アーム１７ｂの貫通孔１７ｈ内を通過するリフトピン１５の直胴部１５ａ上の領域（以下、「直胴部下部領域」と称する）１５ｃに、支持アーム１７ｂと接触可能な面積を低減する欠損部Ｄを設けることが肝要である。上述のように、リフトピン１５をサセプタ４よりも柔らかい材料で構成した場合に、昇降シャフトを下降させてリフトピンを下方に降した際、一部のリフトピンが支持アームの貫通孔内で引っかかることが判明した。
【００３９】
この原因は必ずしも明らかではないが、発明者は、以下のように考えている。すなわち、たとえば面粗さの低い透明板ガラス同士を合わせた場合と透明板ガラスとすりガラスを合わせた場合の接触面の摩擦はすりガラスのように一方が凹凸を持つ方が摩擦が小さくなり接触面のすべりが大きくなることと同じ効果があるためと考えられる。
【００４０】
そこで、本発明においては、支持アーム１７ｂの貫通孔１７ｈ内を通過するリフトピン１５の直胴部１５ａ上の直胴部下部領域１５ｃに、支持アーム１７ｂと接触可能な面積を低減する欠損部Ｄを設けるこれにより、リフトピン１５と支持アーム１７ｂが接触する確率が低減されて、リフトピン１５と支持アーム１７との間で引っかかりが発生する確率が低減され、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制することができるのである。
【００４１】
ここで、欠損部Ｄは、支持アーム１７ｂとの接触表面積が低減されればよく、その形状や数は限定されない。また、欠損部Ｄにより低減された面積の割合が全体の２０％以上５０％以下であることが好ましい。ここで、低減された面積の割合を全体の２０％以上とすることにより、リフトピン１５の昇降動作の不具合発生率を１０％にまで低減することができる。また、上記不具合の発生率の低減効果が飽和すること、および加工コストの点から、低減された面積の割合を全体の５０％以下とすることが好ましい。
【００４２】
上記欠損部Ｄの具体例を図４に示す。図４（ａ）は、リフトピン１５の直胴部下部領域１５ｃにおいてリフトピン１５の軸方向に延びる断面がコの字型の欠損部を示しており、図４（ｂ）はリフトピン１５の軸方向に延びる断面がＶ字型の欠損部Ｄを示している。また、図４（ｃ）は、リフトピン１５の移動部分１５ｃの表面に設けられた円形のくぼみ状の欠損部Ｄを示しており、図４（ｄ）はリフトピン１５の軸に平行な平面で切り取られた欠損部Ｄを示している。
【００４３】
なお、本発明において、図５に示すように、サセプタ４の貫通孔４ｈ内を通過するリフトピン１５の直胴部上の領域（以下、「直胴部上部領域」と称する）１５ｄ、およびサセプタ４の貫通孔４ｈを区画する壁面４ｓ、の少なくとも一方の表面粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下であることが好ましい。本発明においては、リフトピン１５をサセプタ４よりも柔らかい材料で構成するため、リフトピン１５の直胴部上部領域１５ｄ、およびサセプタ４の貫通孔４ｈを区画する壁面４ｓ、の少なくとも一方の表面粗さを０．３μｍ以下とすることにより、上記した発塵を抑制する効果を達成することができる。また、表面粗さを０．１μｍ以上とすることにより、加工コストが嵩むことなく発塵の発生を効果的に抑制することができる。
【００４４】
また、本発明において、リフトピン１５の直胴部上部領域１５ｄ、およびサセプタ４の貫通孔４ｈを区画する壁面４ｓ、の双方の表面粗さが０．１μｍ以上０．３μｍ以下であることが好ましい。これにより、発塵の抑制効果をより高めることができる。
【００４５】
さらに、リフトピンの頭部１５ｂの下面部は、サセプタ４の貫通孔４ｈの拡径部４ｗと接触するため、頭部１５ｂの下面部の表面粗さは０．３μｍ以下にすることが好ましい。なお、「表面粗さ」とは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１年）に規定の算術平均粗さＲａを意味している。
【００４６】
さらに、本発明において、リフトピン１５の下端部が丸み加工されていることが好ましい。上述のように、リフトピン１５は、サセプタ４の貫通孔４ｈおよび支持アーム１７ｂの貫通孔１７ｈの双方に挿通されており、上下方向に移動可能に構成されている。その際、リフトピン１５と貫通孔４ｈおよび１７ｈとの間には、リフトピン１５が貫通孔４ｈおよび１７ｈ内をスムーズに移動可能なように、わずかな隙間（クリアランス）が設けられている。
【００４７】
そのため、リフトピン１５が昇降運動する際に、リフトピン１５が傾斜して、リフトピン１５が昇降運動する際の軌道から外れる場合があるが、リフトピン１５の下端部に対して丸み加工を施して丸みを有するようにすることにより、リフトピン１５の軌道を回復させることができ、軌道からの逸脱により生じたリフトピン１５とサセプタ４との摺動による粉塵の発生を抑制できる。
【００４８】
こうして、本発明により、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【実施例】
【００４９】
＜リフトピンの作製＞
表１に示す仕様のリフトピン（発明例１〜７および比較例）を作製した。その際、全てのリフトピンをガラス状カーボンで作製した。
【００５０】
【表１】
0006451508.tif 000002
【００５１】
＜リフトピン昇降不具合動作確認実験＞
作製した発明例１〜７および比較例のリフトピンのそれぞれを、図２に示したエピタキシャル成長装置１に適用し、サセプタ上にシリコンウェーハＷを載置した状態でリフトピンを昇降動作させた場合に、動作に不具合が発生するか否かを確認する動作確認実験を行った。この動作確認実験は、エピタキシャル成長装置１の上部ドーム１１を開放した室温状態で行い、動作不具合発生の確認は目視で行った。昇降動作の回数は５０回とし、往復の動作を１回としてカウントした。
【００５２】
図６は、低減された直胴部下部領域の表面積の割合とリフトピンの昇降不具合発生率との関係を示している。図６から明らかなように、リフトピンの昇降不具合発生率は、低減される直胴部下部領域１５ｃの表面積の割合が増加するにつれて減少し、１０％以上の場合（発明例１〜７）には昇降不具合発生率が５％と十分に小さくなる。そして、低減された面積の割合が２０％以上の場合（発明例２および３）には、昇降動作に不具合が発生しなかった。
【００５３】
＜エピタキシャルウェーハ製造実験１＞
発明例２および３、並びに比較例のリフトピンのそれぞれを図２に示したエピタキシャル成長装置１に適用して、エピタキシャルウェーハを製造した。ここで、サセプタ４は、カーボン基材の表面にＳｉＣコートしたものを用いた。また、エピタキシャルウェーハの基板としては、ボロンがドープされた直径３００ｍｍのシリコンウェーハＷを用いた。
【００５４】
エピタキシャルウェーハの製造は、まず、シリコンウェーハＷをエピタキシャル成長装置１内に導入し、リフトピン１５を用いてサセプタ４上に載置した。続いて、水素ガス雰囲気下で１１５０℃の温度で水素ベークを行った後、１１５０℃にて、シリコンウェーハＷの表面上にシリコンエピタキシャル膜を４μｍ成長させてエピタキシャルシリコンウェーハを得た。ここで、原料ソースガスとしてはトリクロロシランガスを用い、また、ドーパントガスとしてジボランガス、キャリアガスとして水素ガスを用いた。エピタキシャルウェーハは、上記発明例および比較例のそれぞれに対して５０枚ずつ製造した。
【００５５】
＜表面品質の評価＞
得られたエピタキシャルウェーハについて、エピタキシャル層に形成されたエピタキシャル欠陥の数を評価した。具体的には、表面欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製：Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ−２）を用いてＤＷＯモード（Ｄａｒｋ  Ｆｉｅｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｏｂｌｉｑｕｅモード：暗視野・ワイド・斜め入射モード）でエピタキシャル層表面を観察評価し、サイズ（直径）が０．２５μｍ以上のＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄｅｆｅｃｔ）の発生状況を調べた。この評価を、それぞれ５０枚ずつ作製した発明例１および２、並びに比較例のウェーハに対して行い、ウェーハ１枚当たりのＬＰＤの個数を求めた。その結果、直胴部下部領域の表面粗さが１μｍを超える発明例２および３については、突発的なＬＰＤ増加の発生が確認されず、リフトピンの昇降動作に不具合が発生しなかったものと推認できる。これら発明例２および３については、製造された全てのエピタキシャルウェーハにおいて、観察されたＬＰＤの個数は１個／ｗｆ以下であった。
【００５６】
これに対して、直胴部下部領域の表面粗さが１μｍ未満である比較例については、突発的なＬＰＤ増加の発生が確認され、リフトピンの昇降動作に不具合が発生したと推認できる。これら比較例について、観察されたＬＰＤの個数が１０個／ｗｆを超えたエピタキシャルウェーハの枚数は、比較例では２枚であった。
【００５７】
＜エピタキシャルウェーハ製造実験２＞
発明例２および３、並びに比較例と同様に、発明例４〜７のリフトピンを、図２に示したエピタキシャル成長装置１に適用してエピタキシャルウェーハを製造した。ここで、製造条件は、発明例２および３、並びに比較例の場合と全て同じである。
【００５８】
上記エピタキシャルウェーハの製造の際、発明例４〜７のいずれについても、リフトピン１５の直胴部下部領域１５ｃにおいて、図４（ａ）に示した断面がコの字型の欠損部Ｄを有しているため、突発的なＬＰＤ増加の発生は確認されなかった。図７は、発明例４〜７に対する、直胴部上部領域の表面粗さとウェーハ１枚当たりの平均ＬＰＤの個数との関係を示している。図７から、リフトピンの直胴部上部領域の表面粗さが０．３μｍ以下である発明例４（表面粗さ：０．１５μｍ）、発明例５（表面粗さ：０．３μｍ）については、平均ＬＰＤの個数が１個／ｗｆ以下を達成しているのに対して、リフトピンの直胴部上部領域の表面粗さが０．３μｍを超える発明例６（表面粗さ：０．５μｍ）および発明例７（表面粗さ：１μｍ）については、平均ＬＰＤの個数が１個／ｗｆ以下を達成できないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハ裏面への疵発生を低減できるとともに、ウェーハ表面へのパーティクルの付着を低減できるため、半導体ウェーハ製造業に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１００  エピタキシャル成長装置
２  チャンバー
４  サセプタ
４ｈ，７ｈ，１７ｈ  貫通孔
４ｓ，１７ｓ  壁面
４ｗ  拡径部
５，１５  リフトピン
６  昇降シャフト
７  支持シャフト
７ａ，１７ａ  主柱
７ｂ，１７ｂ  支持アーム
１１  上部ドーム
１２  下部ドーム
１３  ドーム取付体
１４  加熱ランプ
１５ａ  直胴部
１５ｂ  頭部
１５ｃ  直胴部下部領域
１５ｄ  直胴部上部領域
３１  ガス供給口
３２  ガス排出口
Ｄ  欠損部
Ｗ  シリコンウェーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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