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JP2010141068A - Method of manufacturing epitaxial wafer - Google Patents

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JP2010141068A
JP2010141068A JP2008315197A JP2008315197A JP2010141068A JP 2010141068 A JP2010141068 A JP 2010141068A JP 2008315197 A JP2008315197 A JP 2008315197A JP 2008315197 A JP2008315197 A JP 2008315197A JP 2010141068 A JP2010141068 A JP 2010141068A
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JP
Japan
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susceptor
wafer
wafers
thickness
chamber
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Application number
JP2008315197A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuki Funabiki
夕樹 船引
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Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce defocus failures in a region for applying an edge shot in a device exposure process generated owing to the thickness distribution of an epitaxial layer in a thick epitaxial wafer. <P>SOLUTION: In an improvement of a method of manufacturing an epitaxial wafer, on a susceptor rotating in a horizontal state provided in a chamber, a plurality of semiconductor wafers with orientation flats or notches are positioned at a fixed distance from the center of the susceptor. They are horizontally mounted in such a manner that the interval of the adjacent wafers becomes an equal interval. While the susceptor is rotated, a source gas is supplied into the chamber in such a manner as to flow in a horizontal direction. An epitaxial layer is each formed on the surface of a plurality of the mounted wafers at the thickness of 20 μm or greater. A plurality of wafers are each mounted on the susceptor in such a manner that the flat edge of the orientation flat or the notch of the wafer are positioned at an angle of ±45° to the radial direction from the center of the susceptor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、膜厚の厚いエピタキシャル層が形成されたエピタキシャルウェーハの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing an epitaxial wafer on which a thick epitaxial layer is formed.

デバイスの露光工程では、ウェーハ表面と光源との距離が、場所によってばらつくと、露光時のピントが合わずに、パターンが設計通りに形成されない部位ができてしまう。このような症状はデフォーカス不良と呼ばれる。   In the device exposure process, if the distance between the wafer surface and the light source varies depending on the location, the focus at the time of exposure does not match, and a part where the pattern is not formed as designed is formed. Such a symptom is called poor defocus.

上記デフォーカス不良を低減するために、ステッパ(露光装置)では、各露光ショット毎に、それぞれの露光対象面が光軸に垂直になるように、局所的な面の傾きの補正を行うレベリング機構が設けられている(例えば、特許文献1参照。)。このレベリング機構により、各露光ショット毎に、ウェーハ厚みの分布(表面形状の傾き)に合わせて、ウェーハを載置したウェーハステージを傾けて、ウェーハ表面と光源との距離のばらつきができるだけ小さくなるような操作を行うことで、デフォーカス不良の発生を防いでいる。   In order to reduce the defocus failure, the stepper (exposure apparatus) performs a leveling mechanism that corrects the local surface inclination so that each exposure target surface is perpendicular to the optical axis for each exposure shot. (For example, refer to Patent Document 1). This leveling mechanism tilts the wafer stage on which the wafer is placed in accordance with the wafer thickness distribution (inclination of the surface shape) for each exposure shot so that the variation in the distance between the wafer surface and the light source is minimized. By performing various operations, it is possible to prevent the occurrence of a defocus failure.

また、使用されるウェーハ側でも、このデフォーカス不良の発生やその他製品歩留まりの低下に繋がる問題を解消するために、それぞれの品種でのデザインルールを満足する平坦度が要求されている。
特許第3211810号公報(明細書の段落[0002])
Further, on the wafer side to be used, flatness that satisfies the design rule of each product type is required in order to solve the problem that causes the occurrence of the defocusing failure and the decrease in the product yield.
Japanese Patent No. 3211810 (paragraph [0002] of the specification)

エピタキシャルウェーハのうち、シリコンウェーハ上に膜厚の厚いエピタキシャル層が形成された、いわゆる「厚エピ」と呼ばれる品種では、基材となるシリコンウェーハの平坦度よりも、エピタキシャル成長によって形成されるエピタキシャル層の厚さバラツキの方が大きくなることから、エピタキシャルウェーハ全体としての平坦度は、エピタキシャル層の厚さ分布がほぼ支配しており、高平坦度の厚エピウェーハとするためには、エピタキシャル層の厚さ分布の調整が重要となっている。   Among the epitaxial wafers, a so-called “thick epi” type in which a thick epitaxial layer is formed on a silicon wafer, the epitaxial layer formed by epitaxial growth rather than the flatness of the silicon wafer as a base material. Since the thickness variation becomes larger, the flatness of the entire epitaxial wafer is largely governed by the thickness distribution of the epitaxial layer. In order to obtain a high-thickness epitaxial wafer, the thickness of the epitaxial layer Distribution adjustment is important.

従来、厚エピウェーハを製造するに際し、箱型形状のチャンバを有し、このチャンバ内に原料ガスが水平方向に流れる構造で、複数枚のウェーハを同時にエピタキシャル成長することが可能なミニバッチ炉と呼ばれるエピタキシャル装置が用いられることがあった。このようなミニバッチ炉では、チャンバ内に設置されたサセプタの上に複数枚のウェーハを等間隔に載置して、チャンバ内を加熱し、サセプタを水平状態で回転させながらチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスを供給することで、複数枚のウェーハを同時にエピタキシャル成長することができる。   Conventionally, when manufacturing a thick epi wafer, an epitaxial apparatus called a mini-batch furnace has a box-shaped chamber and a structure in which a source gas flows in a horizontal direction in the chamber and can epitaxially grow a plurality of wafers simultaneously. Was sometimes used. In such a mini-batch furnace, a plurality of wafers are placed at equal intervals on a susceptor installed in the chamber, the inside of the chamber is heated, and the susceptor is rotated in a horizontal state while being horizontally placed in the chamber. By supplying the source gas so as to flow, a plurality of wafers can be epitaxially grown simultaneously.

そして、このミニバッチ炉を用いて製造した厚エピウェーハについて、厚み分布を観察すると、例えば、図4に示すような、厚み分布になるケースが多く見られる。図4のウェーハ内に描いた細線は等高線であり、ウェーハ面内全体の厚さの変化を示したものである。   And when thickness distribution is observed about the thickness epiwafer manufactured using this mini batch furnace, for example, many cases which become thickness distribution as shown in FIG. 4 are seen. The thin line drawn in the wafer of FIG. 4 is a contour line, and shows a change in the thickness of the entire wafer surface.

この厚み分布では、厚みの変化がなだらかな領域と厚みの変化が急激な領域がそれぞれ存在している。特に、ウェーハのオリエンテーションフラットを下側に配置したとき、ウェーハの四隅に位置する太枠で囲まれた領域のうち、右上側及び右下側の太枠が含まれる外周部付近は、厚みの変化が急激な領域が多く発生していることが確認できる。   In this thickness distribution, there are a region where the change in thickness is gentle and a region where the change in thickness is abrupt. In particular, when the orientation flat of the wafer is placed on the lower side, among the areas surrounded by thick frames located at the four corners of the wafer, the thickness changes in the vicinity of the outer periphery including the upper right and lower right thick frames. It can be confirmed that a large number of sharp regions occur.

このようにウェーハ面内の領域によって厚みの変化が異なるのは、原料ガスをチャンバ内に水平方向に流れるように供給しているが、この原料ガスの流れには、遅く流れるところ、速く流れるところがあり、不均一な流れの影響によってウェーハ面内で成長のむらが生じたことに起因するものと推察される。   As described above, the change in thickness differs depending on the region in the wafer surface. The source gas is supplied so as to flow in the horizontal direction in the chamber. It is presumed that this is caused by uneven growth within the wafer surface due to the influence of uneven flow.

一方、デバイス露光工程時にステッパでレベリング機構を用いて局所的な面の傾きの補正を行う際には、ウェーハ厚みの分布(表面形状の傾き)を計算しながらステージの傾きを設定して露光対象面の傾きを補正している。しかし、ステッパでは、該当の露光ショット領域でのステージ傾き計算ができない領域が存在し、この領域では、隣接するショット領域におけるステージ傾き計算値により、ステージ傾きを設定するショットとなる。このショットはエッジショットと呼ばれる。   On the other hand, when correcting the local surface tilt using the leveling mechanism with the stepper during the device exposure process, the stage tilt is set while calculating the wafer thickness distribution (surface shape tilt), and the exposure target The inclination of the surface is corrected. However, in the stepper, there is a region where the stage tilt calculation cannot be performed in the corresponding exposure shot region, and in this region, the stage tilt is set based on the calculated stage tilt value in the adjacent shot region. This shot is called an edge shot.

図4に示すように、ウェーハのオリエンテーションフラットを下側に配置したとき、ウェーハの四隅に位置する太枠で示した領域は、ちょうど、エッジショットを施す領域と重なる領域であるが、このうち、右上側及び右下側の太枠で示される領域は、それぞれエピ厚みの変化が急激な領域であるため、隣接するショット領域との厚み傾斜差が大きく、隣接するショット領域におけるステージ傾き計算値により、ウェーハステージを傾けて露光処理を行うと、適切なステージ傾きとはならないため、露光時のピントが合わず、デフォーカス不良が生じてしまう問題があった。   As shown in FIG. 4, when the orientation flat of the wafer is arranged on the lower side, the areas indicated by thick frames located at the four corners of the wafer are areas that overlap with the area where the edge shot is performed. The areas indicated by the bold frames on the upper right side and the lower right side are areas where the change in epi thickness is abrupt, so the thickness gradient difference between the adjacent shot areas is large. When the exposure process is performed with the wafer stage tilted, the stage is not properly tilted, so that there is a problem in that the focus is not adjusted during exposure and a defocus failure occurs.

このようなデフォーカス不良が生じると、その領域の箇所は不良チップとなり、製品歩留まりが低下する原因となる。   When such a defocus failure occurs, the portion in that region becomes a defective chip, which causes a reduction in product yield.

本発明の目的は、膜厚の厚いエピタキシャルウェーハにおいて、エピタキシャル層の厚さ分布に起因して発生していたデバイス露光工程時のエッジショットを施す領域におけるデフォーカス不良を低減し得る、エピタキシャルウェーハの製造方法を提供することにある。   It is an object of the present invention to reduce the defocus failure in a region where an edge shot is performed in a device exposure process, which has occurred due to the thickness distribution of an epitaxial layer, in a thick epitaxial wafer. It is to provide a manufacturing method.

請求項1に係る発明は、図1に示すように、チャンバ内に設けられた水平状態で回転するサセプタの上に複数枚のオリエンテーションフラット又はノッチ付き半導体ウェーハをサセプタ中心から一定の距離に位置しかつそれぞれ隣り合わせたウェーハの間隔が等間隔となるように水平に載置し、サセプタを回転させながらチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスを供給して、載置した複数枚のウェーハの表面にそれぞれ20μm以上の厚さでエピタキシャル層を形成するエピタキシャルウェーハの製造方法の改良である。その特徴ある構成は、ウェーハのオリエンテーションフラットの平坦縁又はノッチがサセプタ中心からの放射状方向に対して±45度の角度に位置するように複数枚のウェーハをサセプタ上にそれぞれ載置するところにある。   In the invention according to claim 1, as shown in FIG. 1, a plurality of orientation flat or notched semiconductor wafers are positioned at a certain distance from the susceptor center on a susceptor that rotates in a horizontal state provided in a chamber. Further, the wafers are placed horizontally so that the intervals between adjacent wafers are equal, and the raw material gas is supplied so as to flow horizontally in the chamber while rotating the susceptor. And an epitaxial wafer manufacturing method for forming an epitaxial layer with a thickness of 20 μm or more. The characteristic configuration is that a plurality of wafers are mounted on the susceptor so that the flat edge or notch of the orientation flat of the wafer is positioned at an angle of ± 45 degrees with respect to the radial direction from the susceptor center. .

請求項1に係る発明では、20μm以上の厚さでエピタキシャル成長する際に、ウェーハのオリエンテーションフラットの平坦縁又はノッチがサセプタ中心からの放射状方向に対して±45度の角度に位置するように複数枚のウェーハをサセプタ上にそれぞれ載置することにより、従来の方法で厚エピウェーハを製造していたときに発生していたエピ厚みの変化が急激な領域が形成されていた位置をずらす。   In the invention according to claim 1, when epitaxially growing at a thickness of 20 μm or more, a plurality of wafers such that the flat edge or notch of the orientation flat of the wafer is positioned at an angle of ± 45 degrees with respect to the radial direction from the susceptor center. Each of the wafers is placed on the susceptor, thereby shifting the position where the region where the epi-thickness change that has occurred when the thick epi-wafer is manufactured by the conventional method is formed is formed.

この方法により得られた厚エピウェーハでは、エピ厚みの変化が急激な領域と、デバイス露光工程時にステッパでエッジショットを施す際の領域とが重ならない。   In the thick epi-wafer obtained by this method, the region where the epi-thickness change is abrupt and the region where the edge shot is performed by the stepper during the device exposure process do not overlap.

従って、この方法により得られたエピタキシャルウェーハを用いることで、デバイス露光工程時のエッジショットを施す領域は、厚みの変化がなだらかな領域に相当するため、結果として、デフォーカス不良を低減することができる。   Therefore, by using the epitaxial wafer obtained by this method, the region subjected to the edge shot during the device exposure process corresponds to a region where the change in thickness is gentle, and as a result, it is possible to reduce defocusing defects. it can.

本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法は、エピ厚みの変化が急激な領域と、デバイス露光工程時にステッパでエッジショットを施す際の領域とが重ならないように、複数枚のウェーハを特定の角度に位置するようにサセプタ上にそれぞれ載置してエピタキシャル成長するものである。   In the epitaxial wafer manufacturing method of the present invention, a plurality of wafers are positioned at a specific angle so that an area where the epi-thickness change is abrupt and an area where an edge shot is performed by a stepper during a device exposure process do not overlap. In this way, each is placed on a susceptor and epitaxially grown.

この方法により得られた厚エピウェーハでは、エピ厚みの変化が急激な領域と、デバイス露光工程時にステッパでエッジショットを施す際の領域とが重ならず、デバイス露光工程時のエッジショットを施す領域は、厚みの変化がなだらかな領域に相当するため、結果として、デフォーカス不良を低減することができる。   In the thick epi wafer obtained by this method, the region where the epi thickness change is abrupt and the region where the edge shot is performed by the stepper during the device exposure process do not overlap, and the region where the edge shot is performed during the device exposure step is Since the change in thickness corresponds to a gentle area, it is possible to reduce defocusing failure as a result.

次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明は、エピタキシャル成長により、複数枚のシリコンウェーハの表面に、膜厚の厚いエピタキシャル層を同時に形成する、厚エピウェーハを製造する方法である。   The present invention is a method for manufacturing a thick epitaxial wafer in which a thick epitaxial layer is simultaneously formed on the surface of a plurality of silicon wafers by epitaxial growth.

ここで、「厚エピ」とは、エピタキシャル層の厚さが20〜200μmのものを指す。エピタキシャル層を形成する基材となるシリコンウェーハは、エピタキシャル成長させる装置の大きさ等の実用的な面を考慮すると、直径5〜8インチ(125〜200mm)の大きさが好ましい。また、シリコンウェーハは、オリエンテーションフラット又はノッチを有するものが使用される。更に、シリコンウェーハは結晶方位が(100)のものを使用することが好ましい。   Here, “thick epi” refers to an epitaxial layer having a thickness of 20 to 200 μm. In consideration of practical aspects such as the size of the epitaxial growth apparatus, the silicon wafer serving as the substrate for forming the epitaxial layer preferably has a diameter of 5 to 8 inches (125 to 200 mm). A silicon wafer having an orientation flat or a notch is used. Furthermore, it is preferable to use a silicon wafer having a crystal orientation of (100).

本発明の製造方法に使用するエピタキシャル装置は、複数枚のウェーハを同時にエピタキシャル成長することが可能なミニバッチ炉と呼ばれる装置である。このエピタキシャル装置は、箱形形状のチャンバ、複数枚のウェーハを載置することができるサセプタ、原料ガスをチャンバ内に供給する原料ガス供給手段、キャリアガスをチャンバ内に供給するキャリアガス供給手段及びチャンバ内を加熱する加熱手段を備えている。サセプタの形状は円盤形状であり、水平状態で回転するようにチャンバ内に設置される。また、サセプタには、複数枚のウェーハがサセプタの中心から一定の距離に位置しかつそれぞれ隣り合わせたウェーハの間隔が等間隔となるように、ウェーハを載置する位置に凹みが設けられている。現在市販されているミニバッチ炉では、6インチのウェーハを8枚載置するものや、8インチのウェーハを5枚載置するものがある。また、原料ガス供給手段からは、原料ガスがチャンバ内に供給され、キャリアガス供給手段からは、キャリアガスがチャンバ内に供給される。原料ガスとしてはSiH2Cl2、SiHCl3、SiH4又はSiCl4等が、キャリアガスとしてはH2が挙げられる。また、原料ガス供給手段及びキャリアガス供給手段のそれぞれの供給口の向きは、供給される原料ガス及びキャリアガスがチャンバ内に水平方向に流れるような向きに固定されている。更に、加熱手段は、チャンバ内を1000〜1200℃まで加熱することが可能な構成となっている。 The epitaxial apparatus used in the manufacturing method of the present invention is an apparatus called a mini batch furnace capable of epitaxially growing a plurality of wafers simultaneously. This epitaxial apparatus includes a box-shaped chamber, a susceptor capable of mounting a plurality of wafers, source gas supply means for supplying source gas into the chamber, carrier gas supply means for supplying carrier gas into the chamber, and A heating means for heating the inside of the chamber is provided. The shape of the susceptor is a disk shape and is installed in the chamber so as to rotate in a horizontal state. The susceptor is provided with a recess at a position where the wafer is placed so that a plurality of wafers are located at a certain distance from the center of the susceptor and the intervals between adjacent wafers are equal. Currently available mini-batch furnaces include eight 6-inch wafers and five 8-inch wafers. Further, the source gas is supplied from the source gas supply means into the chamber, and the carrier gas is supplied from the carrier gas supply means into the chamber. Examples of the source gas include SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 4, and SiCl 4 , and examples of the carrier gas include H 2 . The orientations of the supply ports of the source gas supply means and the carrier gas supply means are fixed so that the supplied source gas and carrier gas flow horizontally in the chamber. Furthermore, the heating means has a configuration capable of heating the inside of the chamber to 1000 to 1200 ° C.

本発明の製造方法を上記構成を有するエピタキシャル装置を用いて説明する。   The manufacturing method of the present invention will be described using the epitaxial apparatus having the above-described configuration.

先ず、チャンバ内に設けられたサセプタの上に複数枚のオリエンテーションフラット付きウェーハをサセプタに設けられた凹みに水平に載置する。   First, a plurality of wafers with orientation flats are placed horizontally on a recess provided in the susceptor on a susceptor provided in the chamber.

本発明では、図1に示すように、ここで、ウェーハのオリエンテーションフラットの平坦縁がサセプタ中心からの放射状方向に対して±45度の角度に位置するように複数枚のウェーハをサセプタ上にそれぞれ載置する。また、ノッチを有するウェーハを用いる場合、ウェーハのノッチ部分におけるウェーハ外周縁の接線がサセプタ中心からの放射方向に対して±45度の角度に位置するように複数枚のウェーハをサセプタ上にそれぞれ載置する。このように全てのウェーハの角度をサセプタ中心からの放射状方向に対して一定の角度に位置するように載置することで、従来の方法で厚エピウェーハを製造していたときに発生していたエピ厚みの変化が急激な領域が形成されていた位置をずらすことができる。また、ウェーハのオリエンテーションフラット又はノッチを、サセプタの回転方向に対して風下側に位置させウェーハを載置する方が、オリエンテーションフラット又はノッチにより原料及びキャリアガスの流れを乱すことがないため、好ましい。   In the present invention, as shown in FIG. 1, a plurality of wafers are placed on the susceptor so that the flat edge of the orientation flat of the wafer is positioned at an angle of ± 45 degrees with respect to the radial direction from the susceptor center. Place. In addition, when using a wafer having a notch, a plurality of wafers are mounted on the susceptor so that the tangent of the wafer outer peripheral edge at the notch portion of the wafer is positioned at an angle of ± 45 degrees with respect to the radial direction from the susceptor center. Put. In this way, by placing all the wafers at a fixed angle with respect to the radial direction from the susceptor center, the epitaxy that occurred when thick epiwafers were produced by the conventional method was used. The position where the region where the change in thickness is abrupt was formed can be shifted. Further, it is preferable to place the wafer with the orientation flat or notch of the wafer positioned on the leeward side with respect to the rotation direction of the susceptor, because the orientation flat or notch does not disturb the flow of the raw material and the carrier gas.

次いで、チャンバ内をエピタキシャル成長に適した1000〜1200℃の温度範囲に加熱する。次に、ウェーハが載置されたサセプタを3〜40rpmの速度で時計回りに水平状態で回転させる。そして、その状態でチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスとキャリアガスとを一定の割合で供給して、ウェーハの表面にそれぞれ所定の膜厚となるまでエピタキシャル層を形成する。原料ガスとキャリアガスの供給割合は12:88〜30:70が好ましい。   Next, the inside of the chamber is heated to a temperature range of 1000 to 1200 ° C. suitable for epitaxial growth. Next, the susceptor on which the wafer is placed is rotated in a horizontal state clockwise at a speed of 3 to 40 rpm. In this state, the source gas and the carrier gas are supplied at a constant ratio so as to flow in the horizontal direction in the chamber, and an epitaxial layer is formed on the surface of the wafer until a predetermined film thickness is obtained. The supply ratio of the source gas and the carrier gas is preferably 12:88 to 30:70.

以上、本発明の製造方法により得られた厚エピウェーハでは、エピ厚みの変化が急激な領域と、デバイス露光工程時にステッパでエッジショットを施す際の領域とが重ならないように、エピタキシャル成長時のサセプタ上に載置するウェーハの角度を特定の角度に位置するようにしたので、デバイス露光工程時のエッジショットを施す領域は、厚みの変化がなだらかな領域に相当するため、結果として、デフォーカス不良を低減することができる。   As described above, in the thick epitaxial wafer obtained by the manufacturing method of the present invention, on the susceptor during epitaxial growth, the region where the epi-thickness change is abrupt and the region where the edge shot is performed by the stepper during the device exposure process do not overlap. Since the angle of the wafer to be mounted on the device is positioned at a specific angle, the edge shot area during the device exposure process corresponds to an area where the change in thickness is gentle. Can be reduced.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。   Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.

<実施例1>
先ず、直径6インチ(約150mm)で、オリエンテーションフラットを有する結晶方位が(100)のシリコンウェーハを8枚用意した。
<Example 1>
First, eight silicon wafers having a diameter of 6 inches (about 150 mm) and an orientation flat having a crystal orientation of (100) were prepared.

また、複数枚のウェーハを同時にエピタキシャル成長することが可能なエピタキシャル装置を用意した。このエピタキシャル装置は、チャンバ、複数枚のウェーハを載置するサセプタ、原料ガスをチャンバ内に供給する原料ガス供給手段、キャリアガスをチャンバ内に供給するキャリアガス供給手段及びチャンバ内を加熱する加熱手段を備える。サセプタは円盤形状であり、水平状態で回転するようにチャンバ内に設置されている。また、6インチのウェーハが8枚載置可能な大きさを有し、8枚のウェーハがサセプタ中心から一定の距離に位置しかつそれぞれ隣り合わせたウェーハの間隔が等間隔となるように、ウェーハを載置する位置に凹みが設けられている。また、原料ガス供給手段及びキャリアガス供給手段のそれぞれの供給口の向きは、供給される原料ガス及びキャリアガスがチャンバ内に水平方向に流れるような向きに固定されている。   In addition, an epitaxial apparatus capable of simultaneously epitaxially growing a plurality of wafers was prepared. The epitaxial apparatus includes a chamber, a susceptor for mounting a plurality of wafers, a source gas supply unit for supplying source gas into the chamber, a carrier gas supply unit for supplying carrier gas into the chamber, and a heating unit for heating the chamber. Is provided. The susceptor has a disk shape and is installed in the chamber so as to rotate in a horizontal state. Also, the size of the 6-inch wafer is such that eight wafers can be placed, the eight wafers are located at a certain distance from the center of the susceptor, and the wafers adjacent to each other are equally spaced. A dent is provided at the mounting position. Further, the orientations of the supply ports of the source gas supply means and the carrier gas supply means are fixed so that the supplied source gas and carrier gas flow horizontally in the chamber.

次に、図1に示すように、オリエンテーションフラットの平坦縁がサセプタ中心からの放射状方向に対して±45度の角度に位置するように用意した8枚のウェーハをサセプタ上にそれぞれ載置した。   Next, as shown in FIG. 1, eight wafers prepared so that the flat edge of the orientation flat was positioned at an angle of ± 45 degrees with respect to the radial direction from the center of the susceptor were placed on the susceptor.

そして、チャンバ内を1000〜1200℃に加熱し、ウェーハが載置されたサセプタを8rpmの速度で時計回りに水平状態で回転させ、その状態でチャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスであるトリクロロシランと水素とをそれぞれ30slmと150slmの割合で供給して、ウェーハの表面にそれぞれ100μmの厚さとなるようにエピタキシャル層を形成して、厚エピウェーハを得た。   Then, the inside of the chamber is heated to 1000 to 1200 ° C., and the susceptor on which the wafer is placed is rotated in a horizontal state clockwise at a speed of 8 rpm, and the raw material gas flows in the horizontal direction in that state. Trichlorosilane and hydrogen were supplied at a rate of 30 slm and 150 slm, respectively, and an epitaxial layer was formed on the surface of the wafer so as to have a thickness of 100 μm, thereby obtaining a thick epiwafer.

<比較例1>
オリエンテーションフラットの平坦縁がサセプタ中心からの放射状方向に対して0度の角度に位置するように用意した8枚のウェーハをサセプタ上にそれぞれ載置した以外は実施例1と同様にしてエピタキシャルを形成して、厚エピウェーハを得た。
<Comparative Example 1>
Epitaxial growth is performed in the same manner as in Example 1 except that eight wafers prepared so that the flat edge of the orientation flat is positioned at an angle of 0 degrees with respect to the radial direction from the susceptor center are placed on the susceptor. Thus, a thick epi wafer was obtained.

<比較試験1>
実施例1及び比較例1でそれぞれ得られた厚エピウェーハのうち、それぞれ1枚ずつを使用し、オリエンテーションフラットの平坦縁が下方に位置するように配置したとき、ウェーハ中心から右上側(時計として見立てて、1時方向)、右下側(平坦縁の角を含んだ、5時方向)、左上側(11時方向)及び左下側(平坦縁の角を含んだ、7時方向)のエッジショットを施す領域までのエピタキシャル層の厚さをFTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)にて測定した。その結果を図2及び図3にそれぞれ示す。
<Comparison test 1>
When one of the thick epitaxial wafers obtained in Example 1 and Comparative Example 1 is used and arranged so that the flat edge of the orientation flat is positioned below, the wafer is centered on the upper right side (as a clock). Edge shot at 1 o'clock), lower right (5 o'clock including flat edge corner), upper left (11 o'clock) and lower left (7 o'clock including flat edge) The thickness of the epitaxial layer up to the region to be subjected to is measured by FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy). The results are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

図3から明らかなように、比較例1の厚エピウェーハでは、ウェーハ中心から60mmまでの距離では、ほぼ所望の厚さで推移しているが、60mmを越えると右上側及び右下側の厚さが急激に増加し、エッジショットを施す領域あたりでは、その隣接するショット領域との厚み傾斜差が大きくなっている。この急激に厚さが増加する位置の領域幅は時計として見立てて±30分の幅にある。このようなウェーハをデバイス製造に用いた場合では、デバイス露光工程時にエッジショットをするとき、隣接するショット領域との厚み傾斜差が大きく、結果としてエッジショットを施す領域におけるデフォーカス不良が発生する確率が高くなるものと推察される。   As is clear from FIG. 3, the thickness of the epitaxial wafer of Comparative Example 1 is almost the desired thickness at a distance from the wafer center to 60 mm, but the thickness on the upper right side and the lower right side exceeds 60 mm. Increases sharply, and the difference in thickness gradient between the adjacent shot regions increases in the region where the edge shot is performed. The region width at the position where the thickness suddenly increases is ± 30 minutes as a watch. When such wafers are used for device manufacturing, when edge shots are performed during the device exposure process, the thickness gradient difference between adjacent shot regions is large, and as a result, the probability of defocusing failure occurring in the edge shot regions Is estimated to be high.

一方、図2から明らかなように、実施例1の厚エピウェーハでは、ウェーハ中心からエッジショットを施す領域まで、極端な厚みの変化は生じていなかった。このようなウェーハをデバイス製造に用いた場合では、デバイス露光工程時にエッジショットをするときでも隣接するショット領域との厚み傾斜差が小さいため、エッジショットを施す領域におけるデフォーカス不良の発生は少なくなるものと推察される。   On the other hand, as apparent from FIG. 2, in the thick epi-wafer of Example 1, no extreme change in thickness occurred from the wafer center to the region where the edge shot was performed. When such a wafer is used for device manufacturing, even when an edge shot is performed during the device exposure process, the difference in thickness gradient from the adjacent shot region is small, so the occurrence of defocus defects in the region where the edge shot is performed is reduced. Inferred.

なお、実施例1及び比較例1でそれぞれ得られた残りの厚エピウェーハについても、同様にFTIR測定してエピタキシャル層の厚さを調べたところ、図2及び図3に示す結果と同じような傾向が見られた。   For the remaining thick epitaxial wafers obtained in Example 1 and Comparative Example 1, the thickness of the epitaxial layer was similarly measured by FTIR measurement, and the same tendency as the results shown in FIGS. It was observed.

また、ノッチを有するシリコンウェーハを用いて実施例1及び比較例1と同様にエピタキシャル層を形成して厚エピウェーハを得て、これら厚エピウェーハのエピタキシャル層の厚さをFTIRで測定したところ、実施例1及び比較例1の厚エピウェーハと同様の傾向が見られた。この結果から、本発明の製造方法は、オリエンテーションフラットを有するウェーハだけでなく、ノッチを有するウェーハに対しても有効であることが判った。   Moreover, when the epitaxial layer was formed using the silicon wafer which has a notch similarly to Example 1 and Comparative Example 1 and the thickness epiwafer was obtained and the thickness of the epitaxial layer of these thick epiwafers was measured by FTIR, Example The same tendency as the thick epiwafers of No. 1 and Comparative Example 1 was observed. From this result, it was found that the manufacturing method of the present invention is effective not only for a wafer having an orientation flat but also for a wafer having a notch.

以上のことから、本発明の製造方法が、厚エピウェーハにおいて、デバイス露光工程時のエッジショットでのデフォーカス不良を低減するのに有効であることが確認された。   From the above, it was confirmed that the manufacturing method of the present invention is effective in reducing the defocus failure at the edge shot in the device exposure process in the thick epi wafer.

本発明の方法で複数枚のウェーハをエピタキシャル成長させるときのサセプタ上にウェーハを載置した状態を示す図。The figure which shows the state which mounted the wafer on the susceptor when carrying out the epitaxial growth of the several wafer by the method of this invention. 実施例1でのウェーハ中心からエッジショットを施す領域までのエピタキシャル層の厚さを示す図。FIG. 3 is a diagram showing the thickness of the epitaxial layer from the center of the wafer to the region where the edge shot is performed in the first embodiment. 比較例1でのウェーハ中心からエッジショットを施す領域までのエピタキシャル層の厚さを示す図。The figure which shows the thickness of the epitaxial layer from the wafer center in the comparative example 1 to the area | region which performs an edge shot. 従来の方法により複数枚のウェーハにエピタキシャル成長させたときのウェーハ厚み面内分布を示す図。The figure which shows the wafer thickness in-plane distribution when making it epitaxially grow on several wafers with the conventional method.

符号の説明Explanation of symbols

11 ウェーハ
11a オリエンテーションフラット
12 サセプタ
11 Wafer 11a Orientation Flat 12 Susceptor

Claims (1)

チャンバ内に設けられた水平状態で回転するサセプタの上に複数枚のオリエンテーションフラット又はノッチ付き半導体ウェーハを前記サセプタ中心から一定の距離に位置しかつそれぞれ隣り合わせたウェーハの間隔が等間隔となるように水平に載置し、前記サセプタを回転させながら前記チャンバ内に水平方向に流れるように原料ガスを供給して、前記載置した複数枚のウェーハの表面にそれぞれ20μm以上の厚さでエピタキシャル層を形成するエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記ウェーハのオリエンテーションフラットの平坦縁又はノッチが前記サセプタ中心からの放射状方向に対して±45度の角度に位置するように前記複数枚のウェーハを前記サセプタ上にそれぞれ載置する
ことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
A plurality of orientation flat or notched semiconductor wafers are positioned at a certain distance from the susceptor center on a susceptor that rotates in a horizontal state provided in a chamber, and the intervals between adjacent wafers are equal. Place the source gas so that it flows horizontally into the chamber while rotating the susceptor while rotating the susceptor, and deposit epitaxial layers with a thickness of 20 μm or more on the surfaces of the plurality of wafers placed above, respectively. In the manufacturing method of the epitaxial wafer to be formed,
The plurality of wafers are mounted on the susceptor so that the flat edge or notch of the orientation flat of the wafer is positioned at an angle of ± 45 degrees with respect to a radial direction from the susceptor center. Epitaxial wafer manufacturing method.
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