(57)【要約】  本発明のサセプタは第１領域に配置された複数個の孔と第２領域に配置された複数個の孔を含む。前記第１及び第２領域は工程が行われる半導体素子の少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされる。前記第１領域に配置された孔は第１パターンに形成され、前記第２領域に配置された孔は前記第１パターンと異なってもよい第２パターンに形成される。前記第１及び第２パターンは、例えば、大きさ、配置、間隔、位置及び／又は孔の密度が互いに異なるように形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域に提供される複数の第１形態の孔と、
第２領域に提供される複数の第２形態の孔と、を含み、
前記第１形態の孔は第１パターンに形成され、
前記第２形態の孔は第２パターンに形成され、
前記第１及び第２パターンは互いに異なり、
前記第１及び第２領域は工程が行われる半導体素子の少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされるサセプタ。
【請求項２】
前記第１及び第２形態の孔は同じ平面上で整列される請求項１に記載のサセプタ。
【請求項３】
第１パターンに形成された第１形態の孔と第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる大きさに形成される請求項１に記載のサセプタ。
【請求項４】
第１パターンに形成された第１形態の孔と第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なるように離隔される請求項１に記載のサセプタ。
【請求項５】
前記第１領域は前記サセプタの中心から第１距離を有し、前記第２領域は前記サセプタの中心から第２距離を有し、前記第１距離は前記第２距離と異なる請求項１に記載のサセプタ。
【請求項６】
前記第１距離は前記第２距離より大きい請求項５に記載のサセプタ。
【請求項７】
前記第１パターンは前記第２パターンと異なる請求項１に記載のサセプタ。
【請求項８】
前記第１及び第２パターンは円形パターンである請求項１に記載のサセプタ。
【請求項９】
前記第１及び第２形態の孔の上部に位置する第１表面、前記第１又は第２形態の孔を少なくとも一つ含む第２表面を含み、前記第２表面は第１平面に置かれ、前記第２表面は前記第１平面とは異なる第２平面に置かれる請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１０】
前記第１及び第２表面の間に位置する第３表面を含み、前記第３表面は前記第１及び第２表面とは異なる方向を有する請求項９に記載のサセプタ。
【請求項１１】
前記第３表面の少なくとも一部分は前記工程が行われる半導体素子の前記少なくとも一部分と隣接するように位置する請求項１０に記載のサセプタ。
【請求項１２】
前記第３表面は前記第１又は第２表面のうち少なくともいずれか一つに対して傾斜する請求項１０に記載のサセプタ。
【請求項１３】
前記第３表面は前記第１又は第２表面のうち少なくともいずれか一つに対して垂直に形成される請求項１０に記載のサセプタ。
【請求項１４】
前記第３表面は少なくとも一つの段を含む請求項１０に記載のサセプタ。
【請求項１５】
リフトピンが収容される少なくとも一つ以上の第３形態の孔を更に含む請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１６】
前記半導体素子のうち前記一部分はウェハである請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１７】
半導体素子の少なくとも一部分を製造する方法であって、
サセプタを含む工程装置を提供するステップと、
前記サセプタの上部にウェハを配置するステップと、
前記ウェハとサセプタを含む前記工程装置にガスを注入するステップと、を含み、
前記サセプタは第１領域に配置された複数個の第１形態の孔と第２領域に配置された複数個の第２形態の孔を含み、
前記第１形態の孔は第１パターンに提供され、
前記第２形態の孔は第２パターンに提供され、
前記第１パターンは前記第２パターンとは異なり、前記第１及び第２領域は前記半導体素子の前記少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされるサセプタ製造方法。
【請求項１８】
前記半導体素子の前記少なくとも一部分はウェハを含む請求項１７に記載のサセプタ製造方法。
【請求項１９】
前記ガスは排出ガス又は洗浄ガスである請求項１７に記載のサセプタ製造方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２形態の孔は同じ平面上に位置し、前記第１パターンに形成された第１形態の孔と前記第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる大きさ又は互いに異なる間隔を有し、又は大きさと間隔の両方とも異なる請求項１７に記載のサセプタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サセプタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハは様々な技術で製作される。一つの方法として、チョクラルスキ方法によって成長された円筒状のインゴットを切断機を利用してディスク状に薄く切断した後、表面を化学的機械的方法で研磨する。
【０００３】
チョクラルスキ方法を介して成長させる単結晶シリコーンウェハの表面に結晶方向（ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）に合わせて高純度の結晶層を形成する工程をエピタクシャル成長法（ｅｐｉｔａｘｉａｌ  ｇｒｏｗｔｈ）又はエピタクシャル（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）法といい、このように形成された層をエピタクシャル層（ｅｐｉｔａｘｉａｌ  ｌａｙｅｒ）又はエピ層（ｅｐｉ−ｌａｙｅｒ）という。前記エピ層が提供されるウェハをエピタクシャルウェハという。ある種のエピタクシャル法は高温環境を造成する反応器によって行われる。前記反応器の内部にサセプタが設けられ、前記サセプタにウェハが置かれてエピ層が成長される。
【０００４】
エピタクシャル法の進行中には望まない多様な現象が発生する恐れがある。例えば、ポリッシュドウェハに含まれているｎ型又はｐ型のイオンがウェハの上側とサセプタの間に移動してウェハの枠部分に望まない状態で集中的にドーピングされる。このような問題点をオートドーピング（ａｕｔｏ  ｄｏｐｉｎｇ）現象という。また、別の欠点は洗浄ガスによって自然酸化膜がウェハから完全に除去されていないことに関する。このウェハの後面領域ではエピタクシャル蒸着の間に反応ガスが蒸着されるヘイロ（ｈａｌｏ）現象が発生する。
【０００５】
上述したようなオートドーピング現象及びヘイロ現象はウェハの品質及び半導体チップの品質に多くの影響を及ぼす。
【０００６】
別の欠点は、チップ作成の間の熱源から発生する熱に関する。この熱はウェハの局部的な位置に熱ストレスを発生させる。前記熱ストレスによってスリップ転位（ｓｌｉｐ  ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）が発生し後面に表面が粗くなる現象が発生する恐れがあるため、ウェハのナノ品質が悪化する。また、熱ストレスが大きい領域は素子工程で不良に繋がる問題点がある。
【０００７】
サセプタの別の欠点は、使用の間の摩耗に関する。より具体的には、ウェハが加熱工程の間にサセプタに置かれているため、サセプタが摩擦によって摩耗することがある。サセプタに形成された炭化ケイ素コーティング層のわずかな部分が摩擦によって損なわれたとしても、サセプタは新しいものに取り替えられるべきである。そうしないと、黒鉛などのサセプタから取り除かれた材料がエピタキシャル反応器に悪影響を与えるおそれがある。これはエピタキシャル反応器の動作コストを増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、エピタクシャル工程の進行中にオートドーピング現象、ヘイロ現象をなくすか減らして熱ストレスによる問題点を改善するサセプタを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による一実施例は、第１領域に提供される複数の第１形態の孔と、第２領域に提供される複数の第２形態の孔と、を含み、前記第１形態の孔は第１パターンに形成され、前記第２形態の孔は第２パターンに形成され、前記第１及び第２パターンは互いに異なり、前記第１及び第２領域は工程が行われる半導体素子の少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされるサセプタであることを特徴とする。前記第１及び第２形態の孔は同じ平面上で整列される。
【００１０】
第１パターンに形成された第１形態の孔と第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる大きさに形成されてもよく、第１パターンに形成された第１形態の孔と第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる間隔を有するように整列されてもよい。
【００１１】
前記第１領域は前記サセプタの中心から第１距離を有し、前記第２領域は前記サセプタの中心から第２距離を有し、前記第１距離は前記第２距離と異なってもよく、一実施例において前記第１距離は前記第２距離より大きくてもよい。また、前記第１パターンは前記第２パターンと異なってもよく、前記第１及び第２パターンは円形パターンであってもよい。
【００１２】
追加的に、前記サセプタは前記第１及び第２形態の孔の上部に位置する第１表面、前記第１又は第２形態の孔を少なくとも一つ含む第２表面を含み、前記第２表面は第１平面に置かれ、前記第２表面は前記第１平面とは異なる第２平面に置かれる。また、前記第１及び第２表面の間に位置する第３表面を含み、前記第３表面は前記第１及び第２表面とは異なる方向を有する。
【００１３】
また、前記第３表面の少なくとも一部分は前記工程が行われる半導体素子の前記少なくとも一部分と隣接するように位置する。前記第３表面は前記第１又は第２表面のうち少なくともいずれか一つに対して傾斜する。前記第３表面は前記第１又は第２表面のうち少なくともいずれか一つに対して垂直に形成される。前記第３表面は少なくとも一つの段を含む。また、リフトピンが収容される少なくとも一つ以上の第３形態の孔を更に含み、前記半導体素子のうち前記少なくとも一部分はウェハである。
【００１４】
他の実施例として、半導体素子の少なくとも一部分を製造する方法として、サセプタを含む工程装置を提供するステップと、前記サセプタの上部にウェハを配置するステップと、前記ウェハとサセプタを含む前記工程装置にガスを注入するステップと、を含み、前記サセプタは第１領域に配置された複数個の第１形態の孔と第２領域に配置された複数個の第２形態の孔を含み、前記第１形態の孔は第１パターンで提供され、前記第２形態の孔は第２パターンで提供され、前記第１パターンは前記第２パターンとは異なり、前記第１及び第２領域は前記半導体素子の前記少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされる。
【００１５】
前記半導体素子の前記少なくとも一部分はウェハを含み、前記ガスは排出ガス又は洗浄ガスであり、前記第１及び第２形態の孔は同じ平面上に位置し、前記第１パターンに形成された第１形態の孔と前記第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる大きさ又は互いに異なる間隔を有し、又は大きさと間隔の両方とも異なってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
一実施例によると、オートドーピング現象とヘイロ現象を防止することができる。そして、熱ストレスによる損傷も防止される。そして、半導体素子の品質が向上され、半導体素子の生産歩留が増加される。特に、ウェハのエッジ部に加えられる熱ストレスが減少されて素子の歩留が増加される。また、前記素子を利用した半導体チップの価格競争力が向上される。ウェハの直径として３００ｍｍが主に使用される現在の傾向と、ウェハの直径が次第に増えていく傾向に応じてオートドーピングとヘイロ現象及びエッジストレスも同じく増加しつつある。よって、本発明は産業的利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例によるエピタクシャル反応器の概念図である。
【図２】図１の反応器のサセプタを示す図である。
【図３】実施例によるサセプタの別の図である。
【図４】実施例によるサセプタの別の図である。
【図５】実施例による実験例とそれに対する比較例を比較する図である。
【図６】実施例による半導体素子を製造する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、実施例によるエピタクシャル反応器の概念を簡略に表現した図である。図１を参照すると、エピタクシャル反応器はリフトピン１と、リフトピン支持軸２と、ブレード５とを有する。ブレード５はウェハ６を反応器内に引き入れるか引き出す。前記ブレード５を引き出す際にリフトピン支持軸２は前記リフトピン１を持ち上げてウェハ６を下側から支持する。前記リフトピン１は支持を改善するように互いに離隔される位置に複数個設けられる。
【００１９】
反応器が動作する際にウェハ６がサセプタ３上に配置され、前記ウェハは前記サセプタによってまたは前記サセプタを介して熱せられる。サセプタ支持軸４は前記サセプタを昇降させながら下側で支持する。前記ブレード５が退けられると、リフトピン１が下がり、サセプタ支持軸４によって支持されるサセプタ３が上がってウェハ６はサセプタ３の上に置かれるようになる。次にはサセプタが加熱される過程及びガスが供給される過程などを介して単結晶膜を成長させる一連の過程が行われる。
【００２０】
図２は、実施例によるサセプタとウェハの位置関係を示す図である。図２を参照すると、前記サセプタ３は下側に陥入される内側にポケット又は陥入部が設けられ、ウェハ６は前記陥入部内に配置される。前記ウェハ６は前記サセプタ３の上面に置かれる。前記サセプタには前記リフトピン１が昇降可能であるようにリフトピン孔３１が設けられる。
【００２１】
これらの特徴に加えて、前記サセプタ３はサセプタ３の下側にガスなどの移動を自由にする機能などを行うようにするために孔３２，３３が設けられている。前記孔は、サセプタ３の内側に形成される第２形態の孔３２とサセプタ３の外側に形成される第１形態の孔で区分される。前記孔３２，３３は円形で提供されてもよいが、多角形に制限されない別の形状で提供されてもよい。
【００２２】
前記第２形態の孔３２は全体のサセプタの構造から見ると相対的にサセプタ３の内側に設けられる孔であって、ウェハの内側部分に主に影響を及ぼす。前記第１形態の孔３３は全体のサセプタの構造から見るとサセプタの外側に設けられる孔であって、ウェハのエッジ部に影響を及ぼす。前記第２形態の孔３２及び前記第１形態の孔３３の構造について詳細に説明する。
【００２３】
図３は、実施例によるサセプタの別の図である。図３を参照すると、サセプタ３には膜が成長されるウェハが安着される。前記サセプタ３には前記ウェハが安着される部分として下側に陥入される陥入部８が設けられる。前記陥入部８の内側には第２形態の孔３２が設けられ、外側には第１形態の孔３３が設けられる。ここで、前記第２形態の孔が設けられる領域は第２領域、第１形態の孔が設けられる領域は第１領域と称する。
【００２４】
前記孔３２，３３は、前記孔３２，３３を介して工程ガス（例えば洗浄ガス、排出ガスなど）流動を円滑にしながらもランプからウェハのエッジ部に加えられる熱による直接影響を抑制する役割をする。こうしてオートドーピング現象及びヘイロ現象を抑制しながらもエッジストレスを低減することができる。
【００２５】
図４は、実施例によるサセプタの別の図である。図４を参照して前記孔３２，３３の形状及び配置状態について詳細に説明する。前記第２形態の孔３２は所定間隔でサセプタ３の内部に多数個設けられている。こうしてウェハ６とサセプタ３の内側部分の間から多様なガスが容易に外部に排出されるか、前記ウェハ６と前記サセプタ３の内側部分の間に容易に拡散されるようにする。
【００２６】
前記第１形態の孔３３は前記第２形態の孔３２が提供される外側に設けられている。こうしてサセプタの外側の部分にガスを排出することができる。前記第１形態の孔３３はサセプタ３の外側の部分に設けられる孔であって、サセプタ３の中心を基準にウェハ６全体の半径に対比して９８％の半径Ｒ２から９２％の半径Ｒ１領域に設けられる。Ｒ１及びＲ２の値は別の実施例では異なってもよい。前記第１形態の孔３３が提供される外側領域には孔が形成されなくてもよい。前記孔が形成されない領域は第３領域といえる。
【００２７】
前記第１形態の孔３３はサセプタ３の外郭部の実質的に円形の線に対応する、単一又は２つ以上の半径方向距離を有する円形のパターンで提供される。例えば、第１の仮想の輪状の線は、中心から第１の半径方向距離に位置する第１の複数の第１形態の孔３３を通り、第２の仮想の輪状の線は、中心から第２の半径方向距離に位置する第２の複数の第１形態の孔３３を通る。追加の円形の線に沿った孔が提供されてもよい。
【００２８】
別の実施例では、前記第１形態の孔は提供された円形のパターンとは異なるパターンに配置される。例えば、前記第１形態の孔３３が半径Ｒ１から半径Ｒ２までの領域に配置される。また、前記半径Ｒ１から半径Ｒ２までの領域の内部で前記第１形態の孔３３はサセプタの中心からの距離が互いに異なる複数の孔の線に沿って配置され、ウェハ６のエッジ部に加えられるストレス（例えば熱ストレス）がより効果的にコントロールされる。
【００２９】
図４に示されたように、第１形態の孔３３が前記ウェハ６の外郭から所定の距離（例えば、ウェハ６の半径を基準に２％乃至８％）内側に提供される。このことは、第１形態の孔３３がウェハにオーバーラップすることを可能にし（例えば、いかなる孔も、ウェハに対してオーバーラップしない関係にある位置にあることを防止する）、このことは、前記ウェハが前記サセプタ３の陥入部に正確に位置合わせされていない場合でも成り立つ。
【００３０】
言い換えると、図４に示されたように少なくともＲ３〜Ｒ２の領域が存在するようにするのである。また、Ｒ３〜Ｒ２の前記領域には、ウェハ６の最も外郭部分では熱源からの熱が直接照査されないようにし、熱ストレスによる影響を減らすための目的もある。
【００３１】
また、前記第１形態の孔３３を介してガスの流動作用を円滑に起こすことは既に説明したとおりである。例えば、直径３００ｍｍのウェハのエピタクシャル膜の成長に使用されるウェハの場合、第１形態の孔３３はサセプタの中心から１３８ｍｍより大きくて１４８ｍｍ以下の範囲内に形成される。
【００３２】
前記第２形態の孔３２は前記第１形態の孔３３が形成される内側（例えば、半径Ｒ１の内側領域）に提供されており、サセプタ３の内側領域でのガス流動が円滑に起こるようにしている。一方、前記第２形態の孔３２と前記第１形態の孔３３はその直径が互いに異なる。一例では、前記第２形態の孔３２の直径Ｄ１は０．９〜１ｍｍである。別の実施例では、孔３２と孔３３は互いに異なる大きさであっても同じ大きさであってよい。
【００３３】
これは、直径が大きすぎると熱源からの熱が直接的にウェハに影響を及ぼすようになり、孔３２の直径が小さすぎると孔の加工が難しいだけでなく孔の内部に対するコーティングが効率的に行われずにサセプタに対する使用年限の縮小及び／又はウェハの不良品の増加の原因になるためである。
【００３４】
前記第１形態の孔３３の直径は前記第２形態の孔３２の直径に比べて５５〜８８％の水準である。これは、第１形態の孔３３を第２形態の孔より小さくすることによって熱源からの熱がウェハ６に及ぼす影響が更に少なくなるようにすることで、ウェハ６のエッジ部分に集中される熱ストレスを更に減らすための目的もある。
【００３５】
孔の大きさを定める際には、相反する考慮事項が発生する。例えば、前記第１形態の孔３３の直径が小さすぎると、加工の難しさ、ガス流動の難しさ、コーティングの難しさがあるため好ましくない。同じく大きすぎるとウェハに対する熱源からの熱の緩和効果が十分ではない問題点がある。このような結論として、限定されない例として、前記第１形態の孔３３の直径Ｄ２は８．８ｍｍ〜７．２ｍｍであることが好ましい。
【００３６】
一方、図面に提示される第１形態の孔３２、第２形態の孔３３間の距離及び配置状態は実施例ごとに異なり得る。例えば、同じ種類の孔の間の距離は互いに均等に設けられてもよいが、他の実施例では互いに異なってもよい。及びに、同じ種類の孔が配置される密度は、サセプタ３の全体領域に対して一定であってもよく、異なってもよい。
【００３７】
一つ又はそれ以上の実施例で工程が実施される間、ガスは様々な方法で孔に引き入れられる。例えば、ウェハは薄いが完全に平坦でないことがある。このような場合、ウェハ内の起伏は、工程ガス（排出ガス、洗浄ガスなど）を孔を介して引き入れてウェハの下に流れさせる空間を生成させる。
【００３８】
また、熱源から生成される熱はウェハを一時的に変形させ、それによって空間が発生し、ガスが下にある孔から流入可能となる。
【００３９】
また、サセプタは部分的に又は全体的に湾曲する。これはウェハの底表面とサセプタとの間に空間を形成するようになり、前記空間はガスがサセプタの孔を介して引き入れられるようにする。
【００４０】
また、ウェハの広さはサセプタの広さと一致しなくてもよい。よって、縁周辺に沿って形成された孔はウェハによって覆われなくてもよく、ガスが孔を介して引き入れられてもよい。
【００４１】
オートドーピング又は他の不均衡要素が制御される。例えば、孔を通過するイオン又はドーパントを制御することで、ウェハの一部領域に過度にドーピングされることを防止することができる。
【００４２】
図５は、実施例によって実験を行った実験例とそれに対する比較例を比較する図である。図５を参照すると、シリコーンインゴットの製造過程が異なる２つの場合とサセプタが異なる２つの場合であって、全体に４つの場合で実験を行った例である。
【００４３】
比較例では、２つとも第１形態の孔をウェハの半径対比９２％以内である８５％の位置にし、第１形態の孔と第２形態の孔を同じ大きさである１．００ｍｍにした場合である。実験例では２つとも第１形態の孔をウェハの半径対比９３％にし、第１形態の孔を０．８９ｍｍにし、第２形態の孔を１．００ｍｍにした場合である。実験条件は下記表１に示したように分けられる。
【表１】
2015506588.tif 000003
【００４４】
上述した実験の結果、実験例の場合にはウェハから形成される素子で不良率（ｂａｄ  ｃｅｌｌ  ｆｒａｃｔｉｏｎ（％））が減って素子の生産歩留が向上されることを確認することができた。これはオートドーピング現象及びヘイロ現象を防止するだけでなく、エッジ熱ストレスによる問題点を解決して素子段階での問題が減ることを示すといえる。詳しくは、比較例ではそれぞれ２．３３％、４．０５％の不良率を示すことに対し、実験例では２．２％、２．６１％の不良率を示している。
【００４５】
図６は、半導体素子の少なくとも一部分を製造する方法を示す図であり、前記一部分は前記素子のために使用するウェハ又は基板を含む。前記素子は半導体技術を使用して製造されたプロセッサ、メモリ、バス構造、発光エミッタ及び任意の素子であってもよい。
【００４６】
前記方法はサセプタを含む工程装置を提供することを含む（ブロック６０１）。前記工程装置は半導体工程を行うためにウェハを準備する目的でウェハの近くに排出ガスを注入する工程チェンバーであってもよい。また、前記工程チェンバーには、排出及び／又は別の形態の工程が行われる前又は後のステップで、ウェハを洗浄する目的で洗浄ガスが注入されてもよい。
【００４７】
第２工程では前記サセプタの上にウェハを配置するステップを含む（ブロック６０２）。これは例えば、サセプタ上にウェハを配置させるためにロボットアーム又はブレードを介して行われる。例えば、図２のように前記ブレードはウェハを孔が位置するサセプタの凹んだ領域に位置させる。
【００４８】
第３工程ではウェハとサセプタを含む工程チェンバーにガスを注入するステップを含む（ブロック６０３）。前記ガスは例えば、以前に言及したガスであるか他のガスであってもよく、前記サセプタは記載されたいかなる実施例にも全て適用可能である。
【００４９】
前記サセプタの内側の部分から下側に凹む部分は、傾斜するか垂直な壁を有すると示されている。傾斜する場合、縁部分から急に傾斜するしてもよく、緩慢に傾斜してもよい。しかし、そのような形態に制限されずに段差を成す形状に設けられてもよい。また、前記リフトピンが置かれる位置は前記第２形態の孔３２が配置されるところであると説明されているが、それに限ることなく第１形態の孔３３が配置されるところに設けられてもよい。前記リフトピンの位置はエピタクシャル反応器の仕様及び形態によるものである。
【００５０】
前記実施例による前記孔の大きさと孔の位置及び配置は、変更されるか選択的に組み合わされて新しい実施例を形成してもよい。例えば、孔の大きさは実施例で説明したようにサセプタの外側に置かれる孔の大きさが内側に置かれる孔の大きさより小さく形成されるようにし、孔の位置は実施例に提示されるような構成を有しなくてもよい。例えば、前記第１形態の孔と第２形態の孔が、同じ列（例えば円周線）上で交互に現れるか、第１形態の列と第２の形態の列が交互に現れるように配置されてもよい。
【００５１】
図において、孔は、ウェハの縁部に同じ全体形状が続くようなパターンで配置される。例えば、孔は中央からの半径距離が異なる円周経路に沿って配置され、ウェハの外周縁部もまた円周状である。別の実施例では、ウェハの縁部の形状と孔のパターンが異なっていてもよい。
【００５２】
一方、第１形態の孔と第２形態の孔の、孔が提供される密度、孔の形状、孔がサセプタを通過する全体勾配のうち少なくとも１つは等しくても異なっていてもよい。その勾配角の変化を制御することで、第２形態の孔と第１形態の孔の大きさ及び位置を制御することによって得られる効果に相応する効果を得ることができる。
【００５３】
また、実施例では２つの形態の孔として提案されているが、異なる大きさ、形状、密度、勾配角、配置パターン、及び／又はサセプタの中心からの半径距離を有する３つ以上の形態の孔が含まれてもよい。
【００５４】
また、いくつかの図面において第１形態の孔と第２形態の孔は円形であると提示しているが、それと同じ形態に制限されずに多角形、ランダム、あるいはその他のパターンであっても構わない。
【００５５】
少なくとも一つの実施例において、陥入部は傾斜するか段を成す壁で形成されてもよく、ウェハの周辺縁部はウェハがサセプタ内でサセプタの上側表面の下の位置に配置されることによって前記傾斜するか段を成す壁と接触されてもよい。このような方式で動く際には前記第１形態及び第２形態の孔の間には空間が形成され、ウェハの下側の表面は工程中にガスが孔を出るか又は熱が孔を通ることを可能にする通路となる。
【００５６】
代替として、陥入部が傾斜するか段を成す壁を有する場合であっても、ウェハは孔の上に直接置かれてもよい。これと同じ代替例は、例えば、陥入部の壁が図２のように垂直方向に延びる場合にも達成可能である。
【００５７】
一実施例によると、オートドーピング現象とヘイロ現象を防止することができる。そして、熱ストレスによる損傷も防止することができる。
【００５８】
そして、半導体素子の品質を向上させ、半導体素子の生産歩留が増加する。特に、ウェハのエッジ部に加えられる熱ストレスが減少して素子の歩留が増加する。また、前記素子を利用した半導体チップの価格競争力が向上する。現在はウェハの直径が３００ｍｍであるものが主に使用されている。また、ウェハの直径が次第に増えるか変化する傾向にあるため、本実施例を介してオートドーピングとヘイロ現象及びストレスを防止することができ、本実施例を産業上の観点から望ましいものとする。
【００５９】
本発明による一実施例は、第１領域に提供される複数の第１形態の孔と、第２領域に提供される複数の第２形態の孔と、を含み、前記第１形態の孔は第１パターンに形成され、前記第２形態の孔は第２パターンに形成され、前記第１及び第２パターンは互いに異なり、前記第１及び第２領域は工程が行われる半導体素子の少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされるサセプタであることを特徴とする。前記第１及び第２形態の孔は同じ平面上で整列される。
【００６０】
第１パターンに形成された第１形態の孔と第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる大きさに形成されてもよく、第１パターンに形成された第１形態の孔と第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる間隔を有するように整列されてもよい。
【００６１】
前記第１領域は前記サセプタの中心から第１距離を有し、前記第２領域は前記サセプタの中心から第２距離を有し、前記第１距離は前記第２距離と異なってもよく、一実施例において前記第１距離は前記第２距離より大きくてもよい。また、前記第１パターンは前記第２パターンと異なってもよく、前記第１及び第２パターンは円形パターンであってもよい。
【００６２】
追加的に、前記サセプタは前記第１及び第２形態の孔の上部に位置する第１表面、前記第１又は第２形態の孔を少なくとも一つ含む第２表面を含み、前記第２表面は第１平面に置かれ、前記第２表面は前記第１平面とは異なる第２平面に置かれる。また、前記第１及び第２表面の間に位置する第３表面を含み、前記第３表面は前記第１及び第２表面とは異なる方向を有する。
【００６３】
また、前記第３表面の少なくとも一部分は前記工程が行われる半導体素子の前記少なくとも一部分と隣接するように位置する。前記第３表面は前記第１又は第２表面のうち少なくともいずれか一つに対して傾斜する。前記第３表面は前記第１又は第２表面のうち少なくともいずれか一つに対して垂直に形成される。前記第３表面は少なくとも一つの段を含む。また、リフトピンが収容される少なくとも一つ以上の第３形態の孔を更に含み、前記半導体素子の前記少なくとも一部分はウェハである。
【００６４】
他の実施例として、半導体素子の少なくとも一部分を製造する方法として、サセプタを含む工程装置を提供するステップと、前記サセプタの上部にウェハを配置するステップと、前記ウェハとサセプタを含む前記工程装置にガスを注入するステップと、を含み、前記サセプタは第１領域に配置された複数個の第１形態の孔と第２領域に配置された複数個の第２形態の孔を含み、前記第１形態の孔は第１パターンで提供され、前記第２形態の孔は第２パターンで提供され、前記第１パターンは前記第２パターンとは異なり、前記第１及び第２領域は前記半導体素子の前記少なくとも一部分と対応する位置でオーバーラップされる。
【００６５】
前記半導体素子の前記少なくとも一部分はウェハを含み、前記ガスは排出ガス又は洗浄ガスであり、前記第１及び第２形態の孔は同じ平面上に位置し、前記第１パターンに形成された第１形態の孔と前記第２パターンに形成された第２形態の孔は互いに異なる大きさ又は互いに異なる間隔を有し、又は大きさと間隔の両方とも異なってもよい。
【００６６】
本明細書内の「一実施例」「実施例」などへの言及は、当該実施例に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味するものである。本明細書内の様々な箇所で現れるそのような語句は必ずしもすべて同一の実施例に言及するものとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性が任意の実施例と関連して記載される場合、そのような特徴、構造、又は特性を他の実施例と関連して実施することは当業者の能力の範囲内にあるものであるということが提示される。１つの実施例の特徴は１つ以上の他の実施例の特徴と組み合わせてもよい。
【００６７】
実施例が多数の記述的実施例を参照して記載されていても、本開示の原理の範囲及び範疇内にある多数のその他の変形例及び実施例が、当業者によって考案されることがあることは理解すべきである。より具体的には、開示、図面及び添付の特許請求の範囲の範疇内で構成要素部分及び／又は主題の組み合わせの配置において、様々な変形及び変更が可能である。構成要素部分及び／又は配置の変形及び変更に加えて、代替の使用も当業者には明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
ウェハのエッジ部に加えられる熱ストレスが減少されることで半導体素子の歩留が向上される。よって、前記半導体素子を使用して生産される半導体チップは価格競争力を有する。３００ｍｍの直径を有するウェハが主に製作される傾向によってウェハの直径が次第に増加され、オートドーピング、ヘイロ現象及びエッジストレスも同じく増加しつつある。よって、本発明は産業上の利用可能性がある。
【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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【国際調査報告】
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