(57)【要約】【課題】ウェハの中央部に近接する領域における比抵抗と比較してウェハのエッジに近接する領域の比抵抗が増大するか又は減少するようにエピタキシャル層の比抵抗が処理の間に制御されるウェハを製造する方法【解決手段】それぞれのウェハは中央部、円形の外側のエッジ、前記エッジに近接する領域、及び前面が定義され、前記方法は、前記ウェハの前面上にエピタキシャル層を堆積し、前記層は中心部に近接する第１の比抵抗を有しかつ前記エッジに近接する領域で第２の比抵抗を有する工程と、前記エピタキシャル層を堆積する工程の間に少なくとも１つのプロセスパラメータを調節して、前記の第１の比抵抗と比べて前記の第２の比抵抗を少なくとも約２％変化させるように制御する工程とを有する、シリコンウェハの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェハの製造方法において、それぞれのウェハは中央部、円形の外側のエッジ、前記エッジに近接する領域、及び前面が定義され、前記方法は、
前記ウェハの前面上にエピタキシャル層を堆積し、前記層は中心部に近接する第１の比抵抗を有しかつ前記エッジに近接する領域で第２の比抵抗を有する工程、
前記エピタキシャル層を堆積する工程の間に少なくとも１つのプロセスパラメータを調節して、前記の第１の比抵抗と比べて前記の第２の比抵抗を少なくとも約２％変化させるように制御する工程
を有する、シリコンウェハの製造方法。
【請求項２】
少なくとも１つのプロセスパラメータの前記調節が、不均一な温度を用いることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのプロセスパラメータの前記調節が、ウェハの前面にわたるプロセス反応ガスフローを用いることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記の第２の比抵抗は、前記の第１の比抵抗と比較して少なくとも約２％増大される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記の第２の比抵抗は、前記の第１の比抵抗と比較して少なくとも約２％減少される、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御されたエッジ比抵抗を有するシリコンウェハを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスは、シリコンウェハ上に作製することができ、例えばトレンチパワーＭＯＳＦＥＴのようなパワーデバイスはシリコンウェハ上のエピタキシャル層中に作製することができる。このようなＭＯＳＦＥＴは一般に、最大「オン」抵抗（Ｒｄｓｏｎ）及び最小降伏電流（ＢＶ）について一定の仕様に適合するために設計及び製造される。Ｒｄｓｏｎ及びＢＶに影響を及ぼすウェハパラメータは、エピタキシャル層の比抵抗である。通常では比抵抗は、目標値から±５％より大きい変動は許されない仕様で、ウェハ加工の間に綿密にモニタリングする対象である。この変動の上限値と下限値とは、通常では目標値からの同じパーセンテージで相違する。さらに、比抵抗は前記ウェハにわたり均一として規定されている。
【０００３】
デバイス加工の間に、トレンチエッチング深さ、ポリシリコンゲート堆積及びリソグラフィーによる定義のような他のファクターは、ウェハ表面にわたり不均一性の傾向があり、また、所定の領域内のＢＶに影響を及ぼす。
【０００４】
概要
本発明は、ウェハの中央部に近接する領域における比抵抗と比較してウェハのエッジに近接する領域の比抵抗が増大するか又は減少するようにエピタキシャル層の比抵抗が処理の間に制御されるウェハを製造する方法に関する。この比抵抗についての目標値は、エッジに近接する領域で、ウェハの中央部から外側への一段階で又は多段階で、増大又は減少させることができる。このような場合に、ウェハの中央部を通過する前記ウェハの断面の比抵抗のチャートは、断面において左側のエッジに近接する領域で高い値から、前記断面の中央部では低い点に低下し、さらに前記断面の右側のエッジに近接する領域で高い値に戻るように延びる碗形を有する。反対の状況もありえ、その際にはエッジの比抵抗がウェハの中央部の比抵抗より低い。
【０００５】
プロセスパラメータは、前記のように比抵抗を制御するためにエピタキシャル層の堆積の間に調節することができる。例えば、ウェハの表面にわたる不均一な温度及び／又はプロセス反応ガスフローを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本願発明により製造するためのウェハの断面にわたるエピタキシャルの比抵抗について特徴を示す図である。反対の状況もありえ、その際にはエッジの比抵抗がウェハの中央部の比抵抗より低い。
【図２】比抵抗を測定するための位置の例を示すウェハの前面の上から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、ウェハ製造プロセスにおける比抵抗についての特性を示す。この比抵抗特性は、ウェハの中央部を横切る断面について示される。前記チャートのｘ軸は、ウェハ断面の位置を表し、前記チャートの左側の第１のウェハエッジ、Ｒedge(1)で始まり、前記チャートの中央でウェハ中央部（Ｒcenter）を通過し、前記チャートの右側の第２のウェハエッジ、Ｒedge(2)で終わる。また、前記ウェハ断面での中点又は半径の半分の位置、ＲR/2(1)及びＲR/2(2)も示されている。前記チャートのｙ軸は、比抵抗についての目標値又は限界値を表す。背景技術において記載されたように、比抵抗の以前の特性はウェハ全体にわたり均一であると解釈されていた。
【０００８】
本発明の場合には、比抵抗はウェハ全体にわたり異なる値により特徴付けられる。ウェハのエッジに近接する領域の比抵抗（Ｒedge(1)及びＲedge(2)）は一般に、ウェハ中央部に近接する領域で示される比抵抗（Ｒcenter）と比較してより大きい。前記ウェハに近接する前記の領域は一般に、前記ウェハエッジから約２ｍｍ〜約１０ｍｍの間の領域であると見なされるが、より小さい領域又はより大きな領域を他のウェハパラメータと共に最適化のために利用することもできる。
【０００９】
図１に示されたように、エッジに近接する領域の比抵抗（Ｒedge(1,2)）はウェハ中央部での比抵抗（Ｒcenter）と比較して約２％よりも大きく増大又は減少することができる。比抵抗のより大きい又はより小さい増大又は減少は、本発明の特別な適用において望ましい結果が達成されるために適当である場合に使用することができる。Ｒedge(1,2)のこのような増大は、Ｒcenterと比較して少なくとも約６％であることができる。
【００１０】
この特性は、ウェハ中央部からエッジに向かって比抵抗の１段階の変化を含むことができるか、又は多段階の変化を含むか、又は前記中央部からエッジに向かって比抵抗の線状の変化又はその他の変化を含むことができる。例えば、図１に示されているように、この比抵抗は、中央部からエッジに向かって２段階で増大する。この第１の段階は、半径の半分の位置（ＲR/2(1)及びＲR/2(2)）に近接し、第２の段階はエッジ（Ｒedge(1,2)）に近接する。有利に、半径の半分の位置に近接する比抵抗の値は、中央部に近接する比抵抗の値とエッジに近接する比抵抗の値との間にある。この段階について他の位置は、所望の場合に、特別な適用及び使用されるプロセスパラメータのためのウェハ性能を調整するために選択することができる。比抵抗を測定するための一般的位置、例えば中央部、半径の半分の位置、及びエッジは、図２に示されている。図１に示された２段階を超える付加的段階を用いることもできる。各段階での比抵抗の絶対値及び相対値は、本発明に従って、特別な適用における所望の性能のために選択することができる。
【００１１】
比抵抗は、ウェハ加工の間に全ての適当な方法により制御することができる。例えば、選択されるプロセスパラメータは、前記のように比抵抗を制御するためにエピタキシャル層の堆積の間に調節することができる。このようなパラメータは、ウェハの表面にわたる不均一な温度及び／又はプロセス反応ガスフローを含むことができる。例えば、エッジに近接する比抵抗の増大のために、この温度オフセット（temperatur offset）はより低くてもよく、一般に約２℃〜約１０℃低くてもよい。他の例として、エッジに近接する比抵抗は、より高い、一般に約２℃〜約１０℃高い温度オフセットにより増大してもよい。一般に、比抵抗に対する僅かな調節は、約２℃〜約３℃の間の温度オフセットにより期待することができ、比抵抗に対する中程度の調節は、約４℃〜約６℃の間の温度オフセットから期待することができ、比抵抗に対する大きな調節は、約７℃〜約１０℃の間の温度オフセットから期待することができる。その他の範囲は、特別な適用に適切である場合に用いることができる。
【００１２】
前記比抵抗は、中央部とエッジとの間で他の適当な全ての方法により、例えばガスインジェクタ流動分布の調節により変化させることもできる。これは、中央部とエッジとの間の比抵抗の勾配を微調整するために用いることができる。
【００１３】
前記比抵抗は、全ての適当なタイプの堆積法、例えば気相エピタキシー、化学蒸着、又はエピタキシャル層を堆積する他の方法で制御することができる。前記堆積は、全ての適当な反応器チャンバ中で又はエピタキシャル層を作製するための他の装置中で行うことができる。有利に前記反応器は枚葉式反応器であり、前記反応器は中心軸でのウェハの回転を取り入れることができる。前記反応器は一般に標準的制御、例えば内側から外側に調節するためのウェハのためのランプ配置、インジェクタ配置等を有する。
【００１４】
さらに、制御された比抵抗を有するウェハ及びその製造方法及び前記ウェハ及び方法の特徴が前記の操作上の原理及び有利な実施態様に関して示されかつ記載されたが、当業者は特許請求の範囲の意図及び範囲からは逸脱せずに型式及び詳細において多様な変更を行うことができることは明らかである。本発明は、このような全ての選択肢、改良及び変更を請求項の範囲内に包含することを意図している。
【図２】
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【図１】
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【外国語明細書】
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