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JP5144697B2 - Susceptor, epitaxial wafer manufacturing apparatus, and epitaxial wafer manufacturing method - Google Patents
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Susceptor, epitaxial wafer manufacturing apparatus, and epitaxial wafer manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、サセプタ、エピタキシャルウェーハの製造装置、およびエピタキシャルウェーハの製造方法に関する。   The present invention relates to a susceptor, an epitaxial wafer manufacturing apparatus, and an epitaxial wafer manufacturing method.

近年、半導体素子の高集積化に伴い、半導体中の結晶欠陥、特に表面および表面近傍の結晶欠陥の低減が重要になってきている。このため、基板ウェーハの表面に結晶性に優れたエピタキシャル膜を気相成長させたエピタキシャルウェーハの需要が年々高まってきている。
このようなエピタキシャルウェーハでは、ゲッタリング効果の高い基板ウェーハ、すなわち、ドーパントを高濃度に含有した基板ウェーハ(p+、p++型等の基板ウェーハ)が多く用いられる。
しかしながら、このような基板ウェーハを用いた場合、エピタキシャル膜を気相成長させる際に基板ウェーハに赤外ランプ光等を照射することで該基板ウェーハを加熱するので、基板ウェーハ内のドーパントが外方拡散して気相中に放出され、放出されたドーパントがエピタキシャル膜内に取り込まれる現象、いわゆるオートドープ現象が発生する。このため、エピタキシャル膜面内においてドーパント濃度のバラつきが生じ、エピタキシャル膜外周部の抵抗率が低下して面内の抵抗率分布が均一化しない問題があった。
In recent years, with the high integration of semiconductor elements, it has become important to reduce crystal defects in semiconductors, particularly crystal defects in and near the surface. For this reason, the demand for the epitaxial wafer which vapor-phase-grown the epitaxial film excellent in crystallinity on the surface of the substrate wafer is increasing year by year.
In such an epitaxial wafer, a substrate wafer having a high gettering effect, that is, a substrate wafer containing a dopant in a high concentration (substrate wafers such as p + and p ++ types) is often used.
However, when such a substrate wafer is used, the substrate wafer is heated by irradiating the substrate wafer with an infrared lamp light or the like when vapor-phase-growing the epitaxial film. The phenomenon of diffusion and release into the gas phase, and the so-called auto-doping phenomenon that the released dopant is taken into the epitaxial film occurs. For this reason, there is a problem that the dopant concentration varies in the plane of the epitaxial film, the resistivity of the outer peripheral portion of the epitaxial film is lowered, and the resistivity distribution in the plane is not uniformed.

このような問題を回避するために、エピタキシャルウェーハを製造する際に基板ウェーハが載置されるサセプタの構造に関する技術が提案されている(例えば、特許文献1または特許文献2参照)。
特許文献1または特許文献2に記載のサセプタは、基板ウェーハの載置面から該載置面に対向する裏面にかけて貫通孔が形成されたものである。このようにサセプタに貫通孔を形成することにより、エピタキシャル膜を気相成長させる際に基板ウェーハの裏面から外方拡散され気相中に放出されるドーパントは、サセプタの貫通孔を介してサセプタの下面側から放出される。このため、ドーパントが基板ウェーハの表面側に回り込むことを抑制でき、オートドープ現象の発生を抑制している。
In order to avoid such a problem, a technique related to the structure of a susceptor on which a substrate wafer is placed when an epitaxial wafer is manufactured has been proposed (see, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).
The susceptor described in Patent Document 1 or Patent Document 2 has a through-hole formed from the mounting surface of the substrate wafer to the back surface facing the mounting surface. By forming a through hole in the susceptor in this way, when the epitaxial film is grown in a vapor phase, the dopant diffused outward from the back surface of the substrate wafer and released into the vapor phase passes through the through hole of the susceptor. Released from the bottom side. For this reason, it can suppress that a dopant goes around to the surface side of a substrate wafer, and generation | occurrence | production of the auto dope phenomenon is suppressed.

特開2003−229370号公報JP 2003-229370 A 特開2003−197532号公報JP 2003-197532 A

特許文献1または特許文献2に記載のサセプタでは、エピタキシャル膜を気相成長させる際に、貫通孔を介して赤外ランプ光等が基板ウェーハの裏面の一部に直接照射されることとなる。このため、基板ウェーハの裏面において、赤外ランプ光等の照射部位と非照射部位との温度差が大きくなり、基板ウェーハにスリップ転位が生じやすく、また、エピタキシャルウェーハにおける厚みの一様性を確保しにくい。
したがって、エピタキシャルウェーハを製造するにあたって、エピタキシャルウェーハの信頼性を維持することが難しい、という問題がある。
In the susceptor described in Patent Document 1 or Patent Document 2, when the epitaxial film is grown in a vapor phase, infrared lamp light or the like is directly irradiated to a part of the back surface of the substrate wafer through the through hole. For this reason, on the back side of the substrate wafer, the temperature difference between the irradiated part of infrared lamp light and the non-irradiated part becomes large, slip dislocation is likely to occur in the substrate wafer, and the thickness uniformity in the epitaxial wafer is ensured. Hard to do.
Therefore, when manufacturing an epitaxial wafer, there exists a problem that it is difficult to maintain the reliability of an epitaxial wafer.

本発明の目的は、エピタキシャルウェーハを製造するにあたって、オートドープ現象の発生を抑制できかつ、エピタキシャルウェーハの信頼性を確保できるサセプタ、エピタキシャルウェーハの製造装置、および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。   An object of the present invention is to provide a susceptor, an epitaxial wafer manufacturing apparatus, and an epitaxial wafer manufacturing method capable of suppressing the occurrence of an autodoping phenomenon and ensuring the reliability of the epitaxial wafer when manufacturing an epitaxial wafer. is there.

本発明のサセプタは、基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造する際に前記基板ウェーハが載置されるサセプタであって、前記基板ウェーハが載置された際に前記基板ウェーハおよび当該サセプタの間で形成される空間部と当該サセプタ外部とを連通する少なくとも1つの連通路を有し、前記連通路は、前記空間部に面した開口、および当該サセプタ外部に面した開口が当該サセプタの厚み方向に平面的に干渉しないように形成され、当該サセプタの側面部は、上方側から下方側に向うにしたがって断面積が縮小する段付き状に形成され、段差部を有し、前記連通路は、前記段差部に形成され、前記空間部および当該サセプタ外部を連通することを特徴とする。
なお、上述した断面積とは、サセプタを水平面で切断した際の断面積を意味する。
本発明によれば、少なくとも1つの連通路が空間部とサセプタ外部とを連通しているので、エピタキシャル膜を気相成長させる際に基板ウェーハの裏面から外方拡散して空間部内に放出されるドーパントを、連通路を介してサセプタ外部へと放出させることができる。このため、ドーパントが基板ウェーハの表面側に回り込むことを抑制でき、オートドープ現象の発生を効率的に抑制し、面内の抵抗率分布の一様なエピタキシャルウェーハを製造できる。
また、連通路は、空間部に面した開口、およびサセプタ外部に面した開口がサセプタの厚み方向に平面的に干渉しないように形成されている。すなわち、連通路は、サセプタの厚み方向に平面視で、空間部に面した開口からサセプタ外部に面した開口が見えないように形成されているので、連通路を介して赤外ランプ光等が基板ウェーハの裏面の一部に直接照射されることがない。このため、基板ウェーハの裏面全体の温度を均一化でき、基板ウェーハにスリップ転位が生じることなくかつ、厚みの一様なエピタキシャルウェーハを製造できる。
The susceptor of the present invention is a susceptor on which the substrate wafer is placed when an epitaxial wafer is manufactured by vapor-phase growth of an epitaxial film on the surface of the substrate wafer, and when the substrate wafer is placed. And a space formed between the substrate wafer and the susceptor and the outside of the susceptor. The communication path includes an opening facing the space and an outside of the susceptor. The side surface of the susceptor is formed in a stepped shape in which the cross-sectional area is reduced from the upper side to the lower side, and the stepped portion is formed so as not to interfere with the thickness direction of the susceptor. And the communication path is formed in the stepped portion and communicates the space and the outside of the susceptor.
The above-mentioned cross-sectional area means a cross-sectional area when the susceptor is cut along a horizontal plane.
According to the present invention, since at least one communication path communicates the space portion and the outside of the susceptor, when the epitaxial film is vapor-phase grown, it is diffused outward from the back surface of the substrate wafer and released into the space portion. The dopant can be released to the outside of the susceptor via the communication path. For this reason, it can suppress that a dopant wraps around to the surface side of a substrate wafer, suppresses generation | occurrence | production of an auto dope phenomenon efficiently, and can manufacture the epitaxial wafer with a uniform in-plane resistivity distribution.
Further, the communication path is formed so that the opening facing the space and the opening facing the outside of the susceptor do not interfere planarly in the thickness direction of the susceptor. That is, the communication path is formed so that the opening facing the outside of the susceptor is not visible from the opening facing the space portion in plan view in the thickness direction of the susceptor. A part of the back surface of the substrate wafer is not directly irradiated. For this reason, the temperature of the whole back surface of the substrate wafer can be made uniform, and an epitaxial wafer having a uniform thickness can be produced without causing slip dislocation in the substrate wafer.

さらに、連通路がサセプタの側面部に形成されているので、連通路を介して空間部からサセプタ外部へとドーパントを良好に放出しオートドープ現象の発生を効率的に抑制できる。
ところで、例えば連通路をサセプタの下面部に形成した場合には、連通路には赤外ランプ光等が直接照射されないので、連通路が形成される形成部位と連通路が形成されない非形成部位とに温度差が生じやすい。このため、サセプタにおいて、その面内方向に熱応力がかかることとなり、連通路の大きさ、および/または形成位置によっては、変形または破壊が生じる虞がある。
本発明によれば、連通路は、サセプタの側面部に形成され、すなわち、下面部には形成されていないので、サセプタの下面部に温度差が生じることがない。したがって、上述した熱応力によりサセプタの変形および破壊等が生じることがなく、エピタキシャルウェーハを製造する際に基板ウェーハを良好に支持でき、エピタキシャルウェーハを良好に製造できる。
Further, since the communication path is formed in the side surface portion of the susceptor, the dopant is satisfactorily released from the space portion to the outside of the susceptor via the communication path, and the occurrence of the auto-doping phenomenon can be efficiently suppressed.
By the way, when the communication path is formed on the lower surface portion of the susceptor, for example, infrared lamp light or the like is not directly irradiated to the communication path, so that the formation part where the communication path is formed and the non-formation part where the communication path is not formed Temperature difference is likely to occur. For this reason, in the susceptor, thermal stress is applied in the in-plane direction, and there is a possibility that deformation or destruction may occur depending on the size of the communication path and / or the formation position.
According to the present invention, the communication path is formed in the side surface portion of the susceptor, that is, not formed in the lower surface portion, so that a temperature difference does not occur in the lower surface portion of the susceptor. Therefore, the susceptor is not deformed or broken by the above-described thermal stress, and the substrate wafer can be favorably supported when the epitaxial wafer is produced, and the epitaxial wafer can be favorably produced.

ここで、前記段差部は、下方側に向うにしたがって、断面積が拡大するテーパ状に形成されていることが好ましい。
なお、上述した断面積とは、サセプタを水平面で切断した際の断面積を意味する。
Here, it is preferable that the step portion is formed in a tapered shape in which a cross-sectional area increases as it goes downward.
The above-mentioned cross-sectional area means a cross-sectional area when the susceptor is cut along a horizontal plane.

本発明の製造装置は、基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造するエピタキシャルウェーハの製造装置であって、上述したサセプタと、前記サセプタが内部に設置され、前記基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるための反応ガスを内部に供給可能とする反応容器と、前記エピタキシャル膜を気相成長させる際に前記基板ウェーハを加熱するための加熱装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、製造装置は、上述したサセプタ、反応容器、および加熱装置を備えているので、上述したサセプタと同様の作用・効果を享受できる。
The manufacturing apparatus of the present invention is an epitaxial wafer manufacturing apparatus for manufacturing an epitaxial wafer by vapor-phase-growing an epitaxial film on the surface of a substrate wafer, wherein the susceptor described above and the susceptor are installed therein, and the substrate A reaction vessel capable of supplying a reaction gas for vapor-phase growth of an epitaxial film on the surface of the wafer; and a heating device for heating the substrate wafer during vapor-phase growth of the epitaxial film. It is characterized by.
According to the present invention, the manufacturing apparatus includes the above-described susceptor, reaction vessel, and heating device, and thus can enjoy the same operations and effects as the above-described susceptor.

本発明の製造方法は、基板ウェーハをサセプタに載置し、前記サセプタ上の前記基板ウェーハを加熱しながら前記基板ウェーハに反応ガスを供給し、前記基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造するエピタキシャルウェーハの製造方法であって、前記サセプタは、前記基板ウェーハが載置された際に前記基板ウェーハおよび当該サセプタの間で形成される空間部と当該サセプタ外部とを連通する少なくとも1つの連通路を有し、前記連通路は、前記空間部に面した開口、および当該サセプタ外部に面した開口が当該サセプタの厚み方向に平面的に干渉しないように形成され、当該サセプタの側面部は、上方側から下方側に向うにしたがって、断面積が縮小する段付き状に形成され、段差部を有し、前記連通路は、前記段差部に形成され、前記空間部および当該サセプタ外部を連通し、前記エピタキシャル膜を気相成長させる際に、前記サセプタの上面側に反応ガスを供給するとともに、前記サセプタの側面および/または下面側にパージガスを供給することを特徴とする。
本発明によれば、上述したサセプタを用い、エピタキシャル膜を気相成長させる際に、サセプタの上面側に反応ガスを供給するとともに、サセプタの側面および/または下面側にパージガスを供給するので、基板ウェーハの裏面から外方拡散して空間部内に放出されるドーパントを、連通路を介してサセプタ外部に良好に放出させることができ、パージガスの流れにしたがって基板ウェーハから離隔した場所に容易に導くことができる。このため、ドーパントが基板ウェーハの表面側に回り込むことを抑制でき、面内の抵抗率分布の一様なエピタキシャルウェーハを製造できる。
また、上述したサセプタを用いることで、エピタキシャル膜を気相成長させる際に基板ウェーハの裏面の温度を均一化できるので、基板ウェーハにスリップ転位が生じることなくかつ、厚みの一様なエピタキシャルウェーハを製造できる。
In the manufacturing method of the present invention, a substrate wafer is placed on a susceptor, a reaction gas is supplied to the substrate wafer while heating the substrate wafer on the susceptor, and an epitaxial film is vapor-grown on the surface of the substrate wafer. An epitaxial wafer manufacturing method for manufacturing an epitaxial wafer, wherein the susceptor includes a space formed between the substrate wafer and the susceptor when the substrate wafer is placed, and an outside of the susceptor. The communication path is formed so that the opening facing the space and the opening facing the outside of the susceptor do not interfere in a planar manner in the thickness direction of the susceptor, The side surface of the susceptor is formed in a stepped shape in which the cross-sectional area decreases as it goes from the upper side to the lower side. The communication path is formed in the stepped portion, communicates the space portion and the outside of the susceptor, and supplies a reactive gas to the upper surface side of the susceptor when the epitaxial film is vapor-phase grown. A purge gas is supplied to the side surface and / or the lower surface side of the susceptor.
According to the present invention, when the epitaxial film is vapor-phase grown using the susceptor described above, the reactive gas is supplied to the upper surface side of the susceptor and the purge gas is supplied to the side surface and / or the lower surface side of the susceptor. The dopant that diffuses outward from the back surface of the wafer and is released into the space can be well released to the outside of the susceptor via the communication path, and can be easily guided to a location separated from the substrate wafer according to the purge gas flow. Can do. For this reason, it can suppress that a dopant wraps around to the surface side of a substrate wafer, and can manufacture an epitaxial wafer with a uniform in-plane resistivity distribution.
Further, by using the susceptor described above, the temperature of the back surface of the substrate wafer can be made uniform when the epitaxial film is vapor-phase grown, so that an epitaxial wafer having a uniform thickness can be obtained without causing slip dislocation in the substrate wafer. Can be manufactured.

本発明に係るエピタキシャルウェーハの製造装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing apparatus of the epitaxial wafer which concerns on this invention. 第1実施形態におけるサセプタの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the susceptor in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるエピタキシャルウェーハの製造方法を説明するための図。The figure for demonstrating the manufacturing method of the epitaxial wafer in 1st Embodiment. 第2実施形態におけるサセプタの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the susceptor in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるパージガスの流通状態を説明するための図。The figure for demonstrating the distribution | circulation state of the purge gas in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるサセプタの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the susceptor in 3rd Embodiment. 第3実施形態におけるパージガスの流通状態を説明するための図。The figure for demonstrating the distribution | circulation state of the purge gas in 3rd Embodiment. 第4実施形態におけるサセプタの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the susceptor in 4th Embodiment. 第5実施形態におけるサセプタの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the susceptor in 5th Embodiment. 第5実施形態におけるパージガスの流通状態を説明するための図。The figure for demonstrating the distribution | circulation state of the purge gas in 5th Embodiment. 第1実施形態および第2実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of 1st Embodiment and 2nd Embodiment. 第1実施形態および第2実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of 1st Embodiment and 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔エピタキシャルウェーハの製造装置の構成〕
図1は、本発明に係るエピタキシャルウェーハの製造装置1を模式的に示す断面図である。
製造装置1は、基板ウェーハW上にエピタキシャル膜EPを気相成長させてエピタキシャルウェーハEPWを製造する枚葉式の製造装置である。例えば、製造装置1は、ドーパントを高濃度に含有した基板ウェーハW(p+型、またはp++型のシリコン単結晶ウェーハ)上にエピタキシャル膜EP(例えば、p型のエピタキシャル膜)を気相成長させてエピタキシャルウェーハEPWを製造する製造装置として利用できる。なお、ドーパント濃度が高い基板ウェーハW上に低濃度のエピタキシャル膜EPを気相成長させてエピタキシャルウェーハEPWを製造する製造装置として利用する他、逆に、例えばp/p+型、あるいは、n/n+型のエピタキシャルウェーハEPWを製造する製造装置として利用してもよい。この製造装置1は、図1に示すように、サセプタ2と、反応容器3と、加熱装置4とを備える。
サセプタ2は、具体的には後述するが、基板ウェーハWが載置される部材であり、反応容器3内部に設置される。このサセプタ2としては、炭素基材の表面にSiC被膜をコーティングしたものを採用できる。
[First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of epitaxial wafer manufacturing equipment]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an epitaxial wafer manufacturing apparatus 1 according to the present invention.
The manufacturing apparatus 1 is a single wafer manufacturing apparatus that manufactures an epitaxial wafer EPW by vapor-phase growth of an epitaxial film EP on a substrate wafer W. For example, the manufacturing apparatus 1 vapor-phases an epitaxial film EP (for example, a p-type epitaxial film) on a substrate wafer W (p + type or p ++ type silicon single crystal wafer) containing a dopant in a high concentration. It can be used as a manufacturing apparatus for growing epitaxial wafer EPW. In addition to being used as a manufacturing apparatus for producing an epitaxial wafer EPW by vapor-phase growth of a low-concentration epitaxial film EP on a substrate wafer W having a high dopant concentration, conversely, for example, p / p + type or n / You may utilize as a manufacturing apparatus which manufactures n <+> type epitaxial wafer EPW. As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 1 includes a susceptor 2, a reaction vessel 3, and a heating device 4.
Although specifically described later, the susceptor 2 is a member on which the substrate wafer W is placed, and is installed inside the reaction vessel 3. As this susceptor 2, what coated the SiC film on the surface of the carbon base material is employable.

反応容器3は、サセプタ2が内部に設置され、内部に反応ガスおよびパージガスを供給可能に構成されている。そして、反応ガスをサセプタ2上に載置された基板ウェーハWに供給することで、基板ウェーハWの表面上にエピタキシャル膜EPを気相成長させる。この反応容器3は、図1に示すように、上側ドーム31と、下側ドーム32と、ドーム取付体33と、サセプタ支持部34とを備える。
上側ドーム31および下側ドーム32は、石英等の透光性部材から構成され、平面視略中央部分が反応容器3の内部から外側に向けて窪む略凹状に形成されている。
ドーム取付体33は、上方および下方が開放された略筒状部材から構成され、上方側の開口部分および下方側の開口部分にて上側ドーム31および下側ドーム32を支持するものである。そして、ドーム取付体33に上側ドーム31および下側ドーム32を取り付けることで、図1に示すように、反応容器3内部に反応室3Aが形成される。
このドーム取付体33において、その側面には、図1に示すように、反応ガス供給管331、反応ガス排出管332、パージガス供給管333、およびパージガス排出管334が設けられている。そして、これら反応ガス供給管331、反応ガス排出管332、パージガス供給管333、およびパージガス排出管334は、反応室3Aおよび反応容器3外部を連通するように形成されている。
The reaction vessel 3 is configured such that the susceptor 2 is installed inside and a reaction gas and a purge gas can be supplied therein. Then, the reactive gas is supplied to the substrate wafer W placed on the susceptor 2, so that the epitaxial film EP is vapor-phase grown on the surface of the substrate wafer W. As shown in FIG. 1, the reaction vessel 3 includes an upper dome 31, a lower dome 32, a dome attachment body 33, and a susceptor support portion 34.
The upper dome 31 and the lower dome 32 are made of a translucent member such as quartz, and are formed in a substantially concave shape in which a substantially central portion in plan view is recessed outward from the inside of the reaction vessel 3.
The dome mounting body 33 is configured by a substantially cylindrical member that is open at the top and bottom, and supports the upper dome 31 and the lower dome 32 at the upper opening and the lower opening. Then, by attaching the upper dome 31 and the lower dome 32 to the dome attachment body 33, a reaction chamber 3A is formed inside the reaction vessel 3 as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the dome mounting body 33 is provided with a reaction gas supply pipe 331, a reaction gas discharge pipe 332, a purge gas supply pipe 333, and a purge gas discharge pipe 334 on its side surface. The reaction gas supply pipe 331, the reaction gas discharge pipe 332, the purge gas supply pipe 333, and the purge gas discharge pipe 334 are formed so as to communicate the reaction chamber 3A and the reaction vessel 3 outside.

反応ガス供給管331および反応ガス排出管332は、反応容器3の上方側に対向配置するように設けられる。そして、このような構成では、反応ガス供給管331を介して反応容器3外部から反応室3A内に反応ガスを供給すると、サセプタ支持部34にて支持されたサセプタ2上の基板ウェーハWの表面を水平に反応ガスが流通するとともに、反応ガス排出管332を介して反応室3A内の反応ガス等が反応容器3外部に排出される。
ここで、反応ガスとしては、エピタキシャル膜EPを気相成長させるための原料ガスの他、キャリアガスを混合させたものを採用できる。原料ガスとしては、気相成長させるエピタキシャル膜EPに応じたものを採用すればよく、例えば、シリコンソースであるSiHClおよびボロンドーパントソースBを水素ガスで希釈した混合反応ガスを採用できる。また、キャリアガスとしては、例えば水素を含んだものを採用できる。
The reaction gas supply pipe 331 and the reaction gas discharge pipe 332 are provided so as to face each other above the reaction vessel 3. In such a configuration, when the reaction gas is supplied from the outside of the reaction vessel 3 into the reaction chamber 3A via the reaction gas supply pipe 331, the surface of the substrate wafer W on the susceptor 2 supported by the susceptor support portion 34. The reaction gas flows horizontally, and the reaction gas and the like in the reaction chamber 3 </ b> A are discharged to the outside of the reaction vessel 3 through the reaction gas discharge pipe 332.
Here, as the reaction gas, a material gas mixed with a carrier gas in addition to a source gas for vapor phase growth of the epitaxial film EP can be employed. As the source gas, a gas corresponding to the epitaxial film EP to be vapor-grown may be employed. For example, a mixed reaction gas obtained by diluting SiHCl 3 as a silicon source and boron dopant source B 2 H 6 with hydrogen gas can be employed. . As the carrier gas, for example, a gas containing hydrogen can be used.

パージガス供給管333およびパージガス排出管334は、反応容器3の下方側に対向配置するように設けられる。そして、このような構成では、具体的には後述するが、パージガス供給管333を介して反応容器3外部から反応室3A内にパージガスを供給すると、サセプタ支持部34にて支持されたサセプタ2内部をパージガスが流通するとともに、サセプタ2内部を流通したパージガス、反応室3A内のパージガス等がパージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出される。
ここで、パージガスとしては、種々のものを採用でき、例えば水素ガス等を採用できる。
The purge gas supply pipe 333 and the purge gas discharge pipe 334 are provided so as to face the lower side of the reaction vessel 3. In such a configuration, as will be described in detail later, when the purge gas is supplied from the outside of the reaction vessel 3 into the reaction chamber 3A via the purge gas supply pipe 333, the inside of the susceptor 2 supported by the susceptor support portion 34. The purge gas circulated through the susceptor 2 and the purge gas in the reaction chamber 3A are discharged to the outside of the reaction vessel 3 through the purge gas discharge pipe 334.
Here, various types of purge gas can be employed, such as hydrogen gas.

サセプタ支持部34は、石英等の透光性部材から構成され、反応容器3の下側ドーム32の略中央部分から反応室3A内に突出し、サセプタ2を水平状態で反応容器3内に設置するとともに、ウェーハをサセプタ2に設置するものである。そして、このサセプタ支持部34は、例えば、外部の図示しない制御装置による制御の下、回転軸Rを中心として回転自在に構成されている。このサセプタ支持部34は、図1に示すように、サセプタ支持部本体341と、ウェーハ昇降部342とを備える。
サセプタ支持部本体341は、下側ドーム32の略中央部分から反応室3A内に突出する基部341Aと、基部341Aの上方側端部から、反応室3A内にてドーム取付体33の内側面に近接する方向に延出する3つの延出部341Bとを備える。そして、サセプタ支持部本体341は、3つの延出部341Bの先端部分が上方に向けて延出し、該先端部分にてサセプタ2の下面外周縁部分を3点で支持する。サセプタ支持部本体341がサセプタ2を支持することで、サセプタ2は、反応室3A内に水平状態で設置される。
なお、サセプタ支持部本体341の形状は、上述したものに限らず、延出部341Bを3つ以上形成してもよく、延出部341Bを基部341Aの上方側端部から放射状に拡がる平面視円形状となるように形成してもよい。
The susceptor support portion 34 is made of a translucent member such as quartz, protrudes from the substantially central portion of the lower dome 32 of the reaction vessel 3 into the reaction chamber 3A, and installs the susceptor 2 in the reaction vessel 3 in a horizontal state. At the same time, the wafer is placed on the susceptor 2. The susceptor support portion 34 is configured to be rotatable about the rotation axis R, for example, under the control of an external control device (not shown). As shown in FIG. 1, the susceptor support portion 34 includes a susceptor support portion main body 341 and a wafer lifting / lowering portion 342.
The susceptor support body 341 includes a base 341A that protrudes into the reaction chamber 3A from a substantially central portion of the lower dome 32, and an inner surface of the dome mounting body 33 in the reaction chamber 3A from the upper end of the base 341A. And three extending portions 341B extending in the approaching direction. And the susceptor support part main body 341 has the front-end | tip part of the three extension parts 341B extended upwards, and supports the lower-surface outer-periphery edge part of the susceptor 2 by this front-end | tip part at three points. The susceptor support part main body 341 supports the susceptor 2 so that the susceptor 2 is installed in a horizontal state in the reaction chamber 3A.
Note that the shape of the susceptor support portion main body 341 is not limited to that described above, and three or more extension portions 341B may be formed, and the extension portion 341B is seen in a plan view extending radially from the upper end of the base portion 341A. You may form so that it may become circular shape.

ウェーハ昇降部342は、サセプタ支持部34の基端部分を囲うように筒状に形成された基部342Aと、基部342Aの上方側端部から、反応室3A内にてドーム取付体33の内側面に近接する方向に延出する3つの延出部342Bと、3つの延出部の先端部分に取り付けられ上方に向けて延びる3つのピン状部材342Cとを備える。
このウェーハ昇降部342は、回転軸Rを中心として回転自在に構成されているとともに、サセプタ支持部本体341に対して上下方向に進退自在に構成されている。そして、ウェーハ昇降部342が上下方向に進退移動することで、ピン状部材342Cの先端部分がサセプタ2の後述するピン挿通孔を介して基板ウェーハWに当接し、該基板ウェーハWを上下方向に移動させる。
すなわち、本実施形態の製造装置1は、該製造装置1へのウェーハ搬入、搬出を行う図示しない搬送治具とサセプタ2間の移載方式が、ウェーハ下面をピン状部材342Cにて支持してウェーハ昇降部342の進退移動によりウェーハを移載するタイプで構成されている。
なお、ウェーハ昇降部342を省略し、製造装置1へのウェーハ搬入、搬出を行う前記搬送治具とサセプタ2間の移載方式として、ベルヌイチャック方式または前記搬送治具の昇降方式によりウェーハを移載するタイプを採用してもよい。
The wafer elevating part 342 includes a base part 342A formed in a cylindrical shape so as to surround the base end part of the susceptor support part 34, and an inner side surface of the dome mounting body 33 in the reaction chamber 3A from the upper side end part of the base part 342A. And three pin-like members 342C that are attached to the tip portions of the three extending portions and extend upward.
The wafer elevating unit 342 is configured to be rotatable about the rotation axis R and is configured to be movable back and forth in the vertical direction with respect to the susceptor support unit main body 341. Then, as the wafer elevating part 342 moves back and forth in the vertical direction, the tip portion of the pin-shaped member 342C comes into contact with the substrate wafer W through a pin insertion hole described later of the susceptor 2, and the substrate wafer W is moved in the vertical direction. Move.
That is, in the manufacturing apparatus 1 of the present embodiment, the transfer method between the transfer jig (not shown) for carrying in and out of the wafer to the manufacturing apparatus 1 and the susceptor 2 supports the lower surface of the wafer with the pin-shaped member 342C. A wafer is transferred by moving the wafer lifting / lowering unit 342 back and forth.
Note that the wafer lifting / lowering unit 342 is omitted, and the wafer is transferred by the Bernoulli chuck method or the lifting / lowering method of the transfer jig as the transfer method between the transfer jig and the susceptor 2 for carrying the wafer in and out of the manufacturing apparatus 1. You may employ | adopt the type to mount.

加熱装置4は、反応容器3の上方側および下方側にそれぞれ配設され、反応容器3の上側ドーム31および下側ドーム32を介して、サセプタ2上に載置された基板ウェーハW、およびサセプタ2を放射熱により加熱し、基板ウェーハWを所定温度に設定するものである。この加熱装置4としては、例えば、ハロゲンランプや赤外ランプ等を採用できる。   The heating device 4 is disposed on the upper side and the lower side of the reaction vessel 3, respectively, and the substrate wafer W placed on the susceptor 2 and the susceptor via the upper dome 31 and the lower dome 32 of the reaction vessel 3. 2 is heated by radiant heat, and the substrate wafer W is set to a predetermined temperature. As the heating device 4, for example, a halogen lamp or an infrared lamp can be employed.

〔サセプタの構造〕
図2は、サセプタ2の概略構成を示す図である。具体的に、図2(A)は、サセプタ2の上面図である。図2(B)は、サセプタ2の側面図である。図2(C)は、図2(A)におけるA−A線の断面図である。
サセプタ2は、図2に示すように、平面視略円盤形状を有し、内部に中空部21(図2(C))を有する中空部材で構成され、基板ウェーハWを全周に亘って支持する。
このサセプタ2において、その上面には、図2(A)または図2(C)に示すように、略中央部分に、基板ウェーハWの外形形状に応じた平面視円形状の凹部22が形成され、該凹部22内部に基板ウェーハWが設置される。
[Structure of susceptor]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the susceptor 2. Specifically, FIG. 2A is a top view of the susceptor 2. FIG. 2B is a side view of the susceptor 2. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 2, the susceptor 2 has a substantially disk shape in plan view, and is constituted by a hollow member having a hollow portion 21 (FIG. 2C) inside, and supports the substrate wafer W over the entire circumference. To do.
In the susceptor 2, a concave portion 22 having a circular shape in plan view corresponding to the outer shape of the substrate wafer W is formed on the upper surface of the susceptor 2, as shown in FIG. 2 (A) or 2 (C). The substrate wafer W is placed inside the recess 22.

この凹部22は、図2(A)または図2(C)に示すように、基板ウェーハWの裏面外周縁部分全体を支持する円環状の第1凹部221と、第1凹部221よりも中心側下段に位置する平面視円形状の第2凹部222とを有する段付状に形成されている。そして、第1凹部221に基板ウェーハWを支持させた状態では、基板ウェーハWの裏面と第2凹部222の底面とが離隔し、基板ウェーハWと第2凹部222との間に空間部223(図3参照)が形成される。
また、第2凹部222の底面には、図2(A)または図2(C)に示すように、外周に沿って、内部の中空部21に向けて貫通された複数の第1の連通孔23が形成されている。本実施形態では、外周に沿って計12個の連通孔23が形成されている。なお、連通孔23の数は、これに限らず、少なくとも1つの連通孔23が形成されていればよい。また、連通孔23は、後述するピン挿通孔25より小さな孔、例えば、2mm以下の径を有する孔で形成することが好ましい。さらに、複数の連通孔23は、等間隔で形成することが好ましい。
As shown in FIG. 2 (A) or FIG. 2 (C), the concave portion 22 includes an annular first concave portion 221 that supports the entire outer peripheral edge portion of the back surface of the substrate wafer W, and a center side of the first concave portion 221. It is formed in a stepped shape having a second recess 222 having a circular shape in plan view located at the lower stage. When the substrate wafer W is supported by the first recess 221, the back surface of the substrate wafer W and the bottom surface of the second recess 222 are separated from each other, and the space portion 223 ( 3) is formed.
Further, as shown in FIG. 2 (A) or 2 (C), a plurality of first communication holes penetrated toward the hollow portion 21 along the outer periphery on the bottom surface of the second recess 222. 23 is formed. In the present embodiment, a total of twelve communication holes 23 are formed along the outer periphery. The number of the communication holes 23 is not limited to this, and it is sufficient that at least one communication hole 23 is formed. Further, the communication hole 23 is preferably formed by a hole smaller than a pin insertion hole 25 described later, for example, a hole having a diameter of 2 mm or less. Further, the plurality of communication holes 23 are preferably formed at equal intervals.

また、このサセプタ2において、その側面の下方側には、図2(B)または図2(C)に示すように、内部の中空部21に向けて貫通された複数の第2の連通孔24が形成されている。本実施形態では、側面全周に計12個の連通孔24が形成されている。なお、連通孔24の数は、連通孔23と同様に、これに限らず、少なくとも1つの連通孔24が形成されていればよい。また、複数の連通孔24は、等間隔で形成することが好ましい。
すなわち、上述した構成では、連通孔23,24、および中空部21により、空間部223(図3参照)およびサセプタ2外部を連通する複数の連通路20が形成される。また、連通孔23,24は、従来のようなサセプタの厚み方向に貫通する貫通孔と異なり、互いの開口がサセプタ2の厚み方向に平面的に干渉しない構成となっている。すなわち、連通孔23,24の一方の連通孔から他方の連通孔をサセプタ2の厚み方向から見た場合に平面視で他方の連通孔が見えない構成となっている。
Further, in the susceptor 2, a plurality of second communication holes 24 penetrating toward the internal hollow portion 21 are formed on the lower side of the side surface as shown in FIG. 2 (B) or 2 (C). Is formed. In the present embodiment, a total of twelve communication holes 24 are formed on the entire circumference of the side surface. Note that the number of the communication holes 24 is not limited to the same as the communication holes 23, and it is sufficient that at least one communication hole 24 is formed. The plurality of communication holes 24 are preferably formed at equal intervals.
That is, in the above-described configuration, the communication holes 23 and 24 and the hollow portion 21 form a plurality of communication paths 20 that communicate the space 223 (see FIG. 3) and the outside of the susceptor 2. Further, the communication holes 23 and 24 are configured such that their openings do not interfere with each other in the thickness direction of the susceptor 2, unlike a conventional through-hole penetrating in the thickness direction of the susceptor. That is, when one communication hole of the communication holes 23 and 24 is viewed from the thickness direction of the susceptor 2, the other communication hole cannot be seen in plan view.

さらに、このサセプタ2において、第2凹部222の底面、および該サセプタ2の下面には、図2(A)または図2(C)に示すように、内部の中空部21に向けて貫通し、サセプタ支持部34を構成するウェーハ昇降部342のピン状部材342Cを挿通可能とする3つのピン挿通孔25が形成されている。   Further, in this susceptor 2, the bottom surface of the second recess 222 and the lower surface of the susceptor 2 penetrate toward the hollow portion 21 inside as shown in FIG. 2 (A) or FIG. 2 (C), Three pin insertion holes 25 are formed through which the pin-like member 342C of the wafer elevating part 342 constituting the susceptor support part 34 can be inserted.

〔エピタキシャルウェーハの製造方法〕
次に、上述した製造装置1によるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法を説明する。
図3は、エピタキシャルウェーハEPWの製造方法を説明するための図である。
先ず、上述したウェーハの移載方式により、図示しない搬送治具を移動させるとともにウェーハ昇降部342のピン状部材342Cを進退移動させることで、基板ウェーハWをサセプタ2の第1凹部221に載置する。
次に、加熱装置4を駆動し、基板ウェーハWを所望の成長温度に加熱する。
[Method of manufacturing epitaxial wafer]
Next, a manufacturing method of the epitaxial wafer EPW by the manufacturing apparatus 1 described above will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing the epitaxial wafer EPW.
First, the substrate wafer W is placed in the first recess 221 of the susceptor 2 by moving a transfer jig (not shown) and moving the pin-shaped member 342C of the wafer lifting / lowering part 342 forward and backward by the wafer transfer method described above. To do.
Next, the heating device 4 is driven to heat the substrate wafer W to a desired growth temperature.

そして、回転軸Rを中心としてサセプタ支持部34を回転させながら、以下に示すように、基板ウェーハW上にエピタキシャル膜EPを気相成長させる。
すなわち、反応ガス供給管331を介して、基板ウェーハWの表面上に水平に反応ガスを供給するとともに、パージガス供給管333を介して、サセプタ2の側面に形成された少なくとも1つの連通孔24を介してサセプタ2の中空部21内にパージガスを導入する。
具体的には、反応ガスの流量とパージガスの流量を制御することで、エピタキシャル膜EPの気相成長時に、図3に示すように、基板ウェーハWの上方側を反応ガスが流通する反応ガス流G1が形成され、基板ウェーハWの下方側、すなわち、サセプタ2内部にパージガスが流通するパージガス流G2が形成される。このようにして気相成長を実施することにより、基板ウェーハWの表面上にエピタキシャル膜EPが形成され、エピタキシャルウェーハEPWが製造される。
Then, as shown below, the epitaxial film EP is vapor-phase grown on the substrate wafer W while rotating the susceptor support 34 around the rotation axis R.
That is, the reaction gas is horizontally supplied onto the surface of the substrate wafer W via the reaction gas supply pipe 331, and at least one communication hole 24 formed on the side surface of the susceptor 2 is provided via the purge gas supply pipe 333. The purge gas is introduced into the hollow portion 21 of the susceptor 2 through the via.
Specifically, by controlling the flow rate of the reactive gas and the flow rate of the purge gas, the reactive gas flow in which the reactive gas flows above the substrate wafer W as shown in FIG. 3 during the vapor phase growth of the epitaxial film EP. G1 is formed, and a purge gas flow G2 in which the purge gas flows through the lower side of the substrate wafer W, that is, inside the susceptor 2 is formed. By performing vapor phase growth in this way, an epitaxial film EP is formed on the surface of the substrate wafer W, and the epitaxial wafer EPW is manufactured.

ところで、エピタキシャル膜EPの気相成長中は、基板ウェーハWを加熱しているので、基板ウェーハWに含まれるドーパントPが外方拡散して気相中に放出される。また、気相成長中に流通させる反応ガス、およびパージガスには、例えば水素が含まれているため、この水素によっても基板ウェーハWが僅かにエッチングされドーパントPが気相中に放出される。さらに、気相成長の直前には、例えば塩化水素ガスを基板ウェーハW表面に流すことにより気相エッチングを実施して基板ウェーハW表面の自然酸化膜を除去するため、基板ウェーハWが僅かにエッチングされて気相エッチング時にもドーパントPが気相中に放出される。   By the way, since the substrate wafer W is heated during the vapor phase growth of the epitaxial film EP, the dopant P contained in the substrate wafer W is diffused outward and released into the vapor phase. Further, since the reaction gas and the purge gas that are circulated during the vapor phase growth contain, for example, hydrogen, the substrate wafer W is slightly etched by this hydrogen and the dopant P is released into the vapor phase. Further, immediately before the vapor phase growth, for example, hydrogen chloride gas is allowed to flow on the surface of the substrate wafer W to perform the vapor phase etching to remove the natural oxide film on the surface of the substrate wafer W, so that the substrate wafer W is slightly etched. Thus, the dopant P is also released into the gas phase during the gas phase etching.

そして、基板ウェーハWの裏面側から空間部223内に放出されたドーパントPは、図3に示すように、サセプタ2の中空部21を流通するパージガス流G2により、連通孔23を介して、中空部21内に引き寄せられる。中空部21内に引き寄せられたドーパントPは、中空部21内に一時的に蓄積されるとともに、パージガス流G2に取り込まれる。パージガス流G2に取り込まれたドーパントPは、パージガス流G2のパージガスとともに、パージガスを流入させる連通孔24を除く他の連通孔24を介してサセプタ2外部に流出するとともに、パージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出される。すなわち、空間部223内に放出されたドーパントPは、複数の連通路20を介してサセプタ2外部へと放出される。   The dopant P released from the back surface side of the substrate wafer W into the space portion 223 is hollowed through the communication hole 23 by the purge gas flow G2 flowing through the hollow portion 21 of the susceptor 2 as shown in FIG. It is drawn into the part 21. The dopant P drawn into the hollow portion 21 is temporarily accumulated in the hollow portion 21 and taken into the purge gas flow G2. The dopant P taken in the purge gas flow G2 flows out of the susceptor 2 through the other communication holes 24 except for the communication holes 24 through which the purge gas flows together with the purge gas of the purge gas flow G2, and through the purge gas discharge pipe 334. The reaction vessel 3 is discharged outside. That is, the dopant P released into the space 223 is released to the outside of the susceptor 2 through the plurality of communication paths 20.

上述したように、エピタキシャルウェーハEPWを製造した後、ウェーハ昇降部342のピン状部材342Cを進退移動させるとともに図示しない搬送治具を移動させることで、エピタキシャルウェーハEPWを反応容器3外部に搬出する。   As described above, after manufacturing the epitaxial wafer EPW, the pin-shaped member 342C of the wafer lifting / lowering portion 342 is moved forward and backward, and the transfer jig (not shown) is moved to carry the epitaxial wafer EPW out of the reaction vessel 3.

上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)サセプタ2は、空間部223、および該サセプタ2外部を連通する複数の連通路20を有しているので、エピタキシャル膜EPを気相成長させる際に、基板ウェーハWの裏面から外方拡散して空間部223内に放出されるドーパントPを、複数の連通路20を介してサセプタ2外部に放出させることができる。このため、ドーパントPが基板ウェーハWの表面側に回り込むことを抑制でき、オートドープ現象の発生を効率的に抑制できる。したがって、面内の抵抗率分布の一様なエピタキシャルウェーハEPWを製造できる。
The first embodiment described above has the following effects.
(1) Since the susceptor 2 has the space portion 223 and a plurality of communication passages 20 that communicate with the outside of the susceptor 2, when the epitaxial film EP is vapor-phase grown, the susceptor 2 moves outward from the back surface of the substrate wafer W. The dopant P diffused and released into the space portion 223 can be released to the outside of the susceptor 2 through the plurality of communication paths 20. For this reason, it can suppress that the dopant P goes around to the surface side of the substrate wafer W, and can suppress generation | occurrence | production of an auto dope phenomenon efficiently. Therefore, an epitaxial wafer EPW having a uniform in-plane resistivity distribution can be manufactured.

(2)連通孔23,24は、第2凹部222の底面、およびサセプタ2の側面を貫通するように形成されているので、互いの開口がサセプタ2の厚み方向に平面的に干渉しない。このため、連通孔23,24を介して加熱装置4からの放射光が基板ウェーハWの裏面の一部に直接照射されることがなく、基板ウェーハWの裏面全体の温度を均一化できる。したがって、基板ウェーハWにスリップ転位が生じることなくかつ、厚みの一様なエピタキシャルウェーハEPWを製造できる。 (2) Since the communication holes 23 and 24 are formed so as to penetrate the bottom surface of the second recess 222 and the side surface of the susceptor 2, the openings do not interfere with each other in the thickness direction of the susceptor 2. For this reason, the emitted light from the heating device 4 is not directly irradiated onto a part of the back surface of the substrate wafer W through the communication holes 23 and 24, and the temperature of the entire back surface of the substrate wafer W can be made uniform. Therefore, an epitaxial wafer EPW having a uniform thickness can be manufactured without causing slip dislocation in the substrate wafer W.

(3)サセプタ2は、内部に中空部21を有する中空部材から構成されているので、エピタキシャル膜EPを気相成長させる際に基板ウェーハWの裏面から外方拡散して空間部223内に放出されるドーパントPを、連通孔23を介して中空部21内に一時的に蓄積させることができる。さらに、連通孔24が中空部21とサセプタ2外部とを連通するように形成されているので、中空部21内に一時的に蓄積されたドーパントPをサセプタ2外部に放出させることができる。このように、中空部21内に一時的にドーパントPを蓄積することで、基板ウェーハWの表面側に回り込むドーパントPの量を低減でき、オートドープ現象の発生をさらに効率的に抑制できる。 (3) Since the susceptor 2 is composed of a hollow member having a hollow portion 21 therein, when the epitaxial film EP is vapor-phase grown, it is diffused outward from the back surface of the substrate wafer W and released into the space portion 223. The dopant P to be formed can be temporarily accumulated in the hollow portion 21 through the communication hole 23. Further, since the communication hole 24 is formed to communicate the hollow portion 21 and the outside of the susceptor 2, the dopant P temporarily accumulated in the hollow portion 21 can be released to the outside of the susceptor 2. As described above, by temporarily storing the dopant P in the hollow portion 21, the amount of the dopant P that wraps around the surface side of the substrate wafer W can be reduced, and the occurrence of the auto-doping phenomenon can be more efficiently suppressed.

(4)そして、エピタキシャル膜EPの気相成長時には、サセプタ2の側面に形成された少なくとも1つの連通孔24を介して中空部21内にパージガスを導入させるので、複数の連通孔23を介して中空部21内に一時的に蓄積されたドーパントPを、パージガス流G2に容易に取り込むことができる。さらに、パージガス流G2に取り込んだドーパントPを、パージガスを中空部21内に導入させる連通孔24を除く他の連通孔24を介してサセプタ2外部に放出させることができ、パージガス流G2の流れにしたがってパージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出させることができる。したがって、オートドープ現象の発生をさらに一層効率的に抑制でき、面内の抵抗率分布のさらに一様なエピタキシャルウェーハEPWを製造できる。 (4) At the time of vapor phase growth of the epitaxial film EP, the purge gas is introduced into the hollow portion 21 through at least one communication hole 24 formed on the side surface of the susceptor 2. The dopant P temporarily accumulated in the hollow portion 21 can be easily taken into the purge gas flow G2. Further, the dopant P taken in the purge gas flow G2 can be released to the outside of the susceptor 2 through the other communication holes 24 except for the communication holes 24 for introducing the purge gas into the hollow portion 21, so that the purge gas flow G2 flows. Therefore, it can be discharged out of the reaction vessel 3 through the purge gas discharge pipe 334. Therefore, the occurrence of the auto-doping phenomenon can be further effectively suppressed, and an epitaxial wafer EPW having a more uniform in-plane resistivity distribution can be manufactured.

(5)連通孔24は、サセプタ2の側面を貫通し、サセプタ2の下面を貫通していないので、サセプタ2の下面には、加熱装置4からの放射光が一様に照射されることとなる。このため、サセプタ2の下面に温度差が生じることがない。したがって、サセプタ2の下面に生じる面内方向の熱応力により、変形および破壊等が生じることがなく、エピタキシャルウェーハEPWを製造する際に基板ウェーハWを良好に支持でき、エピタキシャルウェーハEPWを良好に製造できる。
(6)サセプタ2が基板ウェーハWを全周に亘って支持しているので、基板ウェーハWにスリップ転位が生じることを効果的に抑制できる。
(5) Since the communication hole 24 penetrates the side surface of the susceptor 2 and does not penetrate the lower surface of the susceptor 2, the lower surface of the susceptor 2 is uniformly irradiated with the emitted light from the heating device 4. Become. For this reason, a temperature difference does not occur on the lower surface of the susceptor 2. Therefore, the in-plane thermal stress generated on the lower surface of the susceptor 2 is not deformed or broken, so that the substrate wafer W can be well supported when the epitaxial wafer EPW is manufactured, and the epitaxial wafer EPW is manufactured well. it can.
(6) Since the susceptor 2 supports the substrate wafer W over the entire circumference, the occurrence of slip dislocations in the substrate wafer W can be effectively suppressed.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図4は、第2実施形態におけるサセプタ2Aの概略構成を示す図である。具体的に、図4(A)は、サセプタ2Aの上面図である。図4(B)は、サセプタ2Aの下面図である。図4(C)は、図4(A)におけるB−B線の断面図である。
サセプタ2Aは、図4に示すように、平面視円盤形状を有し、前記第1実施形態で説明したサセプタ2と同様の中空部21、凹部22(第1凹部221、第2凹部222を含む)、複数の連通孔23、および3つのピン挿通孔25を有し、基板ウェーハWを全周に亘って支持する。
また、このサセプタ2Aにおいて、複数の第2の連通孔24Aは、図4(B)に示すように、下面の外周端部近傍に外周に沿って所定間隔で形成されている。本実施形態では、外周に沿って計12個の連通孔24Aが形成されている。なお、連通孔24Aの数は、これに限らず、少なくとも1つの連通孔24Aが形成されていればよい。また、複数の連通孔24Aは、図4(C)に示すように、基板ウェーハWのサイズよりも外周側に位置するように形成することが好ましい。
すなわち、上述した構成では、連通孔23,24A、および中空部21により、前記第1実施形態と略同様に、第1凹部221に基板ウェーハWが支持された状態で基板ウェーハWと第2凹部222とで形成される空間部223(図5参照)およびサセプタ2外部を連通する複数の連通路20Aが形成される。また、連通孔23,24Aは、前記第1実施形態と同様に、従来のようなサセプタの厚み方向に貫通する貫通孔と異なり、互いの開口がサセプタ2Aの厚み方向に平面的に干渉しない構成となっている。すなわち、連通孔23,24Aの一方の連通孔から他方の連通孔をサセプタ2の厚み方向から見た場合に平面視で他方の連通孔が見えない構成となっている。
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the susceptor 2A in the second embodiment. Specifically, FIG. 4A is a top view of the susceptor 2A. FIG. 4B is a bottom view of the susceptor 2A. FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
As shown in FIG. 4, the susceptor 2 </ b> A has a disk shape in plan view, and includes a hollow portion 21 and a concave portion 22 (first concave portion 221 and second concave portion 222) similar to the susceptor 2 described in the first embodiment. ), A plurality of communication holes 23 and three pin insertion holes 25, and supports the substrate wafer W over the entire circumference.
Further, in the susceptor 2A, as shown in FIG. 4B, the plurality of second communication holes 24A are formed at predetermined intervals along the outer periphery in the vicinity of the outer peripheral end portion of the lower surface. In the present embodiment, a total of twelve communication holes 24A are formed along the outer periphery. The number of communication holes 24A is not limited to this, and it is sufficient that at least one communication hole 24A is formed. Further, the plurality of communication holes 24A are preferably formed so as to be positioned on the outer peripheral side with respect to the size of the substrate wafer W, as shown in FIG.
That is, in the above-described configuration, the substrate wafer W and the second recess are supported by the first recess 221 by the communication holes 23 and 24A and the hollow portion 21 in substantially the same manner as in the first embodiment. A plurality of communication passages 20 </ b> A are formed to communicate with the space 223 (see FIG. 5) that is formed with 222 and the outside of the susceptor 2. Also, like the first embodiment, the communication holes 23 and 24A are different from the conventional through holes penetrating in the thickness direction of the susceptor, and the openings do not interfere with each other in the thickness direction of the susceptor 2A. It has become. That is, when one communication hole of the communication holes 23 and 24A and the other communication hole are viewed from the thickness direction of the susceptor 2, the other communication hole cannot be seen in plan view.

次に、第2実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法を説明する。なお、第2実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法は、前記第1実施形態で説明した製造方法と略同様に実施でき、パージガスの流通状態が異なるのみであるので、以下では、このパージガスの流通状態のみを説明する。
図5は、第2実施形態におけるパージガスの流通状態を説明するための図である。
エピタキシャル膜EPの気相成長時には、図5に示すように、反応ガス供給管331を介して基板ウェーハWの表面上に水平に反応ガスを供給し反応ガス流G1を形成するとともに、パージガス供給管333を介してサセプタ2Aの下面に水平にパージガスを供給しパージガス流G3を形成する。
Next, a method for manufacturing the epitaxial wafer EPW in the second embodiment will be described. The manufacturing method of the epitaxial wafer EPW in the second embodiment can be performed in substantially the same manner as the manufacturing method described in the first embodiment, and only the flow state of the purge gas is different. Only the state will be described.
FIG. 5 is a diagram for explaining the flow state of the purge gas in the second embodiment.
At the time of vapor phase growth of the epitaxial film EP, as shown in FIG. 5, the reaction gas is horizontally supplied onto the surface of the substrate wafer W through the reaction gas supply pipe 331 to form the reaction gas flow G1, and the purge gas supply pipe A purge gas is supplied horizontally to the lower surface of the susceptor 2A via 333 to form a purge gas flow G3.

この際、基板ウェーハWの裏面側から空間部223内に放出されたドーパントPは、図5に示すように、サセプタ2Aの下方側を流通するパージガス流G3により、連通孔23を介して中空部21内に引き寄せられる。中空部21内に引き寄せられたドーパントPは、中空部21内に一時的に蓄積されるとともに、サセプタ2Aの下方側を流通するパージガス流G3により、連通孔24Aを介して中空部21外部に流出し、パージガス流G3に取り込まれる。そして、パージガス流に取り込まれたドーパントPは、パージガス流G3のパージガスとともに、パージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出される。すなわち、空間部223内に放出されたドーパントPは、複数の連通路20Aを介してサセプタ2A外部へと放出される。   At this time, as shown in FIG. 5, the dopant P released from the back surface side of the substrate wafer W into the space portion 223 is hollowed through the communication hole 23 by the purge gas flow G3 flowing below the susceptor 2A. 21 is drawn into. The dopant P attracted into the hollow portion 21 is temporarily accumulated in the hollow portion 21 and flows out of the hollow portion 21 through the communication hole 24A by the purge gas flow G3 flowing below the susceptor 2A. And is taken into the purge gas flow G3. The dopant P taken in the purge gas flow is discharged to the outside of the reaction vessel 3 through the purge gas discharge pipe 334 together with the purge gas of the purge gas flow G3. That is, the dopant P released into the space 223 is released to the outside of the susceptor 2A through the plurality of communication paths 20A.

上述した第2実施形態によれば、下面に連通孔24Aを形成したサセプタ2Aを採用した場合でも、前記第1実施形態の前述した(1)〜(4)、(6)と略同様の効果を得ることができる。また、これらの効果の他、以下の効果がある。
(7)前記第1実施形態で説明したサセプタ2と比較して、連通孔24Aがサセプタ2Aの下面に形成されているので連通孔24Aの総開口面積を大きくとることができ、連通孔24Aを下面に形成した場合でも中空部21からサセプタ2A外部へと放出するドーパントPの排出効率を向上させることができる。
According to the second embodiment described above, even when the susceptor 2A in which the communication hole 24A is formed on the lower surface is adopted, substantially the same effects as the above-described (1) to (4) and (6) of the first embodiment. Can be obtained. In addition to these effects, there are the following effects.
(7) Compared to the susceptor 2 described in the first embodiment, since the communication hole 24A is formed on the lower surface of the susceptor 2A, the total opening area of the communication hole 24A can be increased. Even when it is formed on the lower surface, it is possible to improve the discharge efficiency of the dopant P released from the hollow portion 21 to the outside of the susceptor 2A.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図6は、第3実施形態におけるサセプタ2Bの概略構成を示す図である。具体的に、図6(A)は、サセプタ2Bの上面図である。図6(B)は、サセプタ2Bの下面図である。図6(C)は、図6(A)におけるC−C線の断面図である。
サセプタ2Bは、図6に示すように、平面視円盤形状を有し、基板ウェーハWを全周に亘って支持する。そして、その側面は、上方側から下方側に向かうにしたがって断面積が縮小する段付状に形成され、段差部26を有している。また、この段差部26は、図6(B)または図6(C)に示すように、下方側に向かうにしたがって、断面積が拡大するテーパ状に形成されている。
[Third embodiment]
Next, 3rd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a susceptor 2B in the third embodiment. Specifically, FIG. 6A is a top view of the susceptor 2B. FIG. 6B is a bottom view of the susceptor 2B. FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
As shown in FIG. 6, the susceptor 2B has a disk shape in plan view and supports the substrate wafer W over the entire circumference. The side surface is formed in a stepped shape whose cross-sectional area decreases as it goes from the upper side to the lower side, and has a stepped portion 26. In addition, as shown in FIG. 6B or FIG. 6C, the stepped portion 26 is formed in a tapered shape whose cross-sectional area increases as it goes downward.

このサセプタ2Bには、図6(A)または図6(C)に示すように、前記第1実施形態で説明したサセプタ2と同様に、凹部22(第1凹部221および第2凹部222を含む)が形成されている。また、表裏を貫通するように、前記第1実施形態で説明したサセプタ2と同様に、3つのピン挿通孔25が形成されている。
また、このサセプタ2Bには、図6に示すように、第2凹部222の底面、および段差部26を貫通する複数の連通路20Bが形成されている。
これら連通路20Bは、一端が第2凹部222の底面の外周側に形成されるとともに、他端が段差部26における基端部分に形成される。本実施形態では、第2凹部222の底面の外周に沿いかつ、段差部26全周に計12個の連通路20Bが形成されている。なお、連通路20Bの数は、これに限らず、少なくとも1つの連通路20Bが形成されていればよい。また、複数の連通路20Bは、等間隔で形成することが好ましい。さらに、これら連通路20Bは、第2凹部222の底面に形成される一端側がピン挿通孔25より小さな孔、例えば、2mm以下の径を有する孔となるように形成し、段差部26における基端部分に形成される他端側が一端側よりも大きな径を有する孔となるように形成することが好ましい。特に、これら連通路20Bにおける他端側を、サセプタ2Bの強度に問題が生じない範囲で、サセプタ2Bの肉厚に近い径を有する孔となるように形成することが好ましい。また、連通路20Bは、貫通孔とすることが好ましい。
すなわち、上述した構成では、連通路20Bにより、前記第1実施形態と略同様に、第1凹部221に基板ウェーハWが支持された状態で基板ウェーハWと第2凹部222とで形成される空間部223(図7参照)とサセプタ2B外部とが連通することとなる。また、連通路20Bは、前記第1実施形態と同様に、従来のようなサセプタの厚み方向に貫通する貫通孔と異なり、一端側の第2凹部222の底面に形成された開口と、他端側の段差部26に形成された開口とがサセプタ2Bの厚み方向に平面的に干渉しない構成となっている。すなわち、連通路20Bは、一端側の開口から他端側の開口をサセプタ2Bの厚み方向から見た場合に平面視で他端側の開口が見えない構成となっている。
As shown in FIG. 6A or 6C, the susceptor 2B includes a recess 22 (a first recess 221 and a second recess 222) as in the susceptor 2 described in the first embodiment. ) Is formed. In addition, three pin insertion holes 25 are formed so as to penetrate the front and back surfaces, similarly to the susceptor 2 described in the first embodiment.
In addition, as shown in FIG. 6, the susceptor 2 </ b> B is formed with a plurality of communication paths 20 </ b> B penetrating the bottom surface of the second recess 222 and the stepped portion 26.
One end of each communication path 20 </ b> B is formed on the outer peripheral side of the bottom surface of the second recess 222, and the other end is formed at the base end portion of the stepped portion 26. In the present embodiment, a total of twelve communication paths 20 </ b> B are formed along the outer periphery of the bottom surface of the second recess 222 and on the entire periphery of the stepped portion 26. Note that the number of communication paths 20B is not limited to this, and it is sufficient that at least one communication path 20B is formed. Further, the plurality of communication paths 20B are preferably formed at equal intervals. Furthermore, these communication paths 20B are formed so that one end side formed on the bottom surface of the second recess 222 is a hole smaller than the pin insertion hole 25, for example, a hole having a diameter of 2 mm or less. It is preferable that the other end formed in the part is formed to be a hole having a larger diameter than the one end. In particular, it is preferable that the other end side of the communication path 20B is formed to be a hole having a diameter close to the thickness of the susceptor 2B within a range where there is no problem in the strength of the susceptor 2B. The communication path 20B is preferably a through hole.
That is, in the configuration described above, a space formed by the substrate wafer W and the second recess 222 in a state where the substrate wafer W is supported by the first recess 221 by the communication path 20B, as in the first embodiment. The part 223 (see FIG. 7) communicates with the outside of the susceptor 2B. Similarly to the first embodiment, the communication path 20B is different from a conventional through-hole penetrating in the thickness direction of the susceptor, and has an opening formed on the bottom surface of the second recess 222 on the one end side and the other end. The opening formed in the stepped portion 26 on the side does not interfere in a planar manner in the thickness direction of the susceptor 2B. That is, the communication path 20B is configured such that the opening on the other end side cannot be seen in plan view when the opening on the other end side from the opening on the one end side is viewed from the thickness direction of the susceptor 2B.

次に、第3実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法を説明する。なお、第3実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法は、前記第3実施形態で説明した製造方法と略同様に実施でき、パージガスの流通状態が異なるのみであるので、以下では、このパージガスの流通状態のみを説明する。
図7は、第3実施形態におけるパージガスの流通状態を説明するための図である。
前記第1実施形態と同様に、反応ガスの流量とパージガスの流量を制御することで、エピタキシャル膜EPの気相成長時に、図7に示すように、反応ガス供給管331を介して基板ウェーハWの表面上に水平に反応ガスを供給し反応ガス流G1を形成するとともに、パージガス供給管333を介してサセプタ2Bの側面にパージガスを供給する。そして、サセプタ2Bの側面に供給されたパージガスの一部は、図7に示すように、パージガス供給管333側に形成された少なくとも1つの連通路20Bを介して空間部223内を流通し、他の連通路20Bを介してサセプタ2B外部に流通する。そして、図7に示すように、パージガス流G4が形成される。また、サセプタ2Bの側面に供給された他のパージガスは、図7に示すように、サセプタ2Bの下面に沿って流通する。そして、図7に示すように、パージガス流G5が形成される。
Next, a method for manufacturing the epitaxial wafer EPW in the third embodiment will be described. The manufacturing method of the epitaxial wafer EPW in the third embodiment can be performed in substantially the same manner as the manufacturing method described in the third embodiment, and only the flow state of the purge gas is different. Only the state will be described.
FIG. 7 is a view for explaining the flow state of the purge gas in the third embodiment.
Similar to the first embodiment, by controlling the flow rate of the reactive gas and the flow rate of the purge gas, the vapor phase growth of the epitaxial film EP can be performed via the reactive gas supply pipe 331 as shown in FIG. A reaction gas is supplied horizontally on the surface of the substrate to form a reaction gas flow G1, and a purge gas is supplied to the side surface of the susceptor 2B through a purge gas supply pipe 333. Then, a part of the purge gas supplied to the side surface of the susceptor 2B circulates in the space 223 via at least one communication passage 20B formed on the purge gas supply pipe 333 side as shown in FIG. Circulates outside the susceptor 2B through the communication path 20B. Then, as shown in FIG. 7, a purge gas flow G4 is formed. Further, the other purge gas supplied to the side surface of the susceptor 2B flows along the lower surface of the susceptor 2B as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 7, a purge gas flow G5 is formed.

この際、基板ウェーハWの裏面側から空間部223内に放出されたドーパントPの一部は、図7に示すように、空間部223内を流通するパージガス流G4に取り込まれ、パージガス流G4のパージガスとともに、パージガスを流入させる連通路20Bを除く他の連通路20Bを介してサセプタ2B外部に流出し、パージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出される。
また、基板ウェーハWの裏面側から空間部223内に放出された他のドーパントPは、具体的な図示は省略するが、サセプタ2Bの下面に沿って流通するパージガス流G5により、パージガスを流入させる連通路20Bを除く他の連通路20Bを介して、サセプタ2B外部に引き込まれる。そして、パージガス流G5のパージガスとともに、パージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出される。
At this time, as shown in FIG. 7, a part of the dopant P released from the back surface side of the substrate wafer W into the space portion 223 is taken into the purge gas flow G4 flowing through the space portion 223, and the purge gas flow G4 Together with the purge gas, it flows out of the susceptor 2B through the other communication passage 20B except the communication passage 20B through which the purge gas flows, and is discharged out of the reaction vessel 3 through the purge gas discharge pipe 334.
The other dopant P released from the back surface side of the substrate wafer W into the space 223 is not specifically shown, but purge gas is caused to flow in by a purge gas flow G5 flowing along the lower surface of the susceptor 2B. It is drawn to the outside of the susceptor 2B through the other communication path 20B excluding the communication path 20B. Then, together with the purge gas of the purge gas flow G5, it is discharged out of the reaction vessel 3 through the purge gas discharge pipe 334.

上述した第3実施形態によれば、中空部21を有しないサセプタ2Bを採用した場合でも、前記第1実施形態の前述した(1)、(2)、(5)、(6)と略同様の効果を得ることができる。また、これらの効果の他、以下の効果がある。
(8)連通路20Bが第2凹部222の底面および段差部26を貫通するように形成されているので、連通路20Bを介して段差部26側からサセプタ2B外部に放出されるドーパントPがサセプタ2Bの上部側により基板ウェーハWの表面側にさらに回り込みにくい構造となる。このため、オートドープ現象の発生をさらに効率的に抑制できる。
According to the above-described third embodiment, even when the susceptor 2B having no hollow portion 21 is employed, substantially the same as the above-described (1), (2), (5), and (6) of the first embodiment. The effect of can be obtained. In addition to these effects, there are the following effects.
(8) Since the communication path 20B is formed so as to penetrate the bottom surface of the second recess 222 and the stepped portion 26, the dopant P released from the stepped portion 26 side to the outside of the susceptor 2B via the communication path 20B The upper side of 2B has a structure that is less likely to go around to the surface side of the substrate wafer W. For this reason, generation | occurrence | production of an auto dope phenomenon can be suppressed further efficiently.

(9)そして、エピタキシャル膜EPの気相成長時には、サセプタ2Bの段差部26に形成された少なくとも1つの連通路20Bを介して空間部223内にパージガスを導入させるので、基板ウェーハWの裏面略全体から外方拡散して空間部223内に放出されるドーパントPをパージガス流G4に容易に取り込むことができる。さらに、パージガス流G4に取り込んだドーパントPを、パージガスを流入させる連通路20Bを除く他の連通路20Bを介してサセプタ2B外部に放出させることができ、パージガス流G4,G5の流れにしたがってパージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出させることができる。したがって、基板ウェーハWから空間部223内に放出されるドーパントPを迅速に反応容器3外部に排出させることができ、反応室3A内におけるドーパントPの残存量を低減できる。 (9) At the time of vapor phase growth of the epitaxial film EP, the purge gas is introduced into the space portion 223 through at least one communication path 20B formed in the step portion 26 of the susceptor 2B. The dopant P diffused outward from the whole and released into the space 223 can be easily taken into the purge gas flow G4. Further, the dopant P taken into the purge gas flow G4 can be released to the outside of the susceptor 2B through the other communication passage 20B except the communication passage 20B through which the purge gas flows, and the purge gas is discharged according to the flow of the purge gas flow G4, G5. It can be discharged out of the reaction vessel 3 via the tube 334. Therefore, the dopant P released from the substrate wafer W into the space 223 can be quickly discharged out of the reaction vessel 3, and the remaining amount of dopant P in the reaction chamber 3A can be reduced.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第3実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図8は、第4実施形態におけるサセプタ2Cの概略構成を示す図である。具体的に、図8(A)は、サセプタ2Cの上面図である。図8(B)は、サセプタ2Bの側面図である。図8(C)は、図8(A)におけるD−D線の断面図である。
サセプタ2Cは、その側面が略面一に形成されている点以外は、前記第3実施形態で説明したサセプタ2Bと同様であり、サセプタ2Bと同様の凹部22(第1凹部221および第2凹部222を含む)、3つのピン挿通孔25、および複数の連通路20Bを有し、基板ウェーハWを全周に亘って支持する。
このうち、第4実施形態における連通路20Bは、サセプタ2Cの側面、および第2凹部222の底面を貫通していることにより、前記第3実施形態で説明した連通路20Bよりも、水平方向の長さ寸法が長くなっている。
[Fourth embodiment]
Next, 4th Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a susceptor 2C in the fourth embodiment. Specifically, FIG. 8A is a top view of the susceptor 2C. FIG. 8B is a side view of the susceptor 2B. FIG. 8C is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
The susceptor 2 </ b> C is the same as the susceptor 2 </ b> B described in the third embodiment except that the side surfaces are substantially flush with each other, and the same recess 22 (the first recess 221 and the second recess) as the susceptor 2 </ b> B. 222) and three pin insertion holes 25 and a plurality of communication paths 20B, and supports the substrate wafer W over the entire circumference.
Among these, the communication path 20B in the fourth embodiment penetrates the side surface of the susceptor 2C and the bottom surface of the second recess 222, and thus is more horizontal than the communication path 20B described in the third embodiment. The length dimension is longer.

なお、第4実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法、およびパージガスの流通状態は、前記第3実施形態で説明した製造方法および流通状態と略同様であるので、説明を省略する。   Note that the manufacturing method of the epitaxial wafer EPW and the flow state of the purge gas in the fourth embodiment are substantially the same as the manufacturing method and the flow state described in the third embodiment, and a description thereof will be omitted.

上述した第4実施形態によれば、前記第3実施形態の前述した(1)、(2)、(5)、(6)(9)と略同様の効果を得ることができる。また、これらの効果の他、以下の効果がある。
(10)サセプタ2Cの側面は、段差部26を有することなく略面一に形成されているので、前記第3実施形態で説明した連通路20Bよりも水平方向の長さ寸法の長い連通路20Bを形成できる。このため、パージガス供給管333から供給されるパージガスを、連通路20Bに導入しやすく、すなわち、空間部223内に流通させるパージガスの流量を多くできる。したがって、基板ウェーハWから気相中に放出されるドーパントPを、さらに容易にパージガス流G4に取り込むことができ、パージガス流G4,G5の流れにしたがって反応容器3外部により迅速に排出させることができる。
According to the above-described fourth embodiment, substantially the same effects as the above-described (1), (2), (5), (6), and (9) of the third embodiment can be obtained. In addition to these effects, there are the following effects.
(10) Since the side surface of the susceptor 2C is substantially flush without having the step portion 26, the communication path 20B has a longer horizontal dimension than the communication path 20B described in the third embodiment. Can be formed. For this reason, the purge gas supplied from the purge gas supply pipe 333 can be easily introduced into the communication path 20B, that is, the flow rate of the purge gas flowing through the space 223 can be increased. Accordingly, the dopant P released from the substrate wafer W into the gas phase can be more easily taken into the purge gas flow G4, and can be quickly discharged outside the reaction vessel 3 in accordance with the purge gas flows G4 and G5. .

[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第4実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図9は、第5実施形態におけるサセプタ2Dの概略構成を示す図である。具体的に、図9(A)は、サセプタ2Dの上面図である。図9(B)は、サセプタ2Dの側面図である。図9(C)は、図9(A)におけるE−E線の断面図である。
サセプタ2Dは、連通路20Dの形成位置以外は、前記第4実施形態で説明したサセプタ2Cと同様であり、サセプタ2Cと同様の凹部22(第1凹部221および第2凹部222を含む)、およびピン挿通孔25を有し、基板ウェーハWを全周に亘って支持する。
このうち、第5実施形態における第2凹部222の底面とサセプタ2Dの下面との間の厚み寸法は、図9(C)に示すように、前記第4実施形態で説明した第2凹部222の底面とサセプタ2Cの下面との間の厚み寸法よりも小さくなるように形成されている。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the same structure and the same members as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a susceptor 2D in the fifth embodiment. Specifically, FIG. 9A is a top view of the susceptor 2D. FIG. 9B is a side view of the susceptor 2D. FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
The susceptor 2D is the same as the susceptor 2C described in the fourth embodiment except for the position where the communication path 20D is formed, and the same recess 22 (including the first recess 221 and the second recess 222) as the susceptor 2C, and A pin insertion hole 25 is provided to support the substrate wafer W over the entire circumference.
Among these, the thickness dimension between the bottom surface of the second recess 222 and the lower surface of the susceptor 2D in the fifth embodiment is the same as that of the second recess 222 described in the fourth embodiment, as shown in FIG. It is formed to be smaller than the thickness dimension between the bottom surface and the lower surface of the susceptor 2C.

複数の連通路20Dは、図9に示すように、第2凹部222の側壁、およびサセプタ2Dの側面を貫通し、第2凹部222の底面と直線上に連続するように形成されている。本実施形態では、第2凹部222の側壁、およびサセプタ2Dの側面全周に沿って、計12個の連通路20Dが形成されている。なお、連通路20Dの数は、これに限らず、少なくとも1つの連通路20Cが形成されていればよい。また、複数の連通路20Dは、等間隔で形成することが好ましい。また、複数の連通路20Dは、貫通孔とすることが好ましい。
すなわち、上述した構成では、連通路20Dにより、前記第4実施形態と略同様に、第1凹部221に基板ウェーハWが支持された状態で基板ウェーハWと第2凹部222とで形成される空間部223(図10参照)とサセプタ2D外部とが連通することとなる。また、連通路20Dは、前記第1実施形態と同様に、従来のようなサセプタの厚み方向に貫通する貫通孔と異なり、一端側の第2凹部222の側壁に形成された開口と、他端側のサセプタ2Dの側面に形成された開口とがサセプタ2Dの厚み方向に平面的に干渉しない構成となっている。すなわち、連通路20Dは、一端側の開口から他端側の開口をサセプタ2Dの厚み方向から見た場合に平面視で他端側の開口が見えない構成となっている。
As shown in FIG. 9, the plurality of communication paths 20 </ b> D are formed so as to penetrate the side wall of the second recess 222 and the side surface of the susceptor 2 </ b> D and to be continuous with the bottom surface of the second recess 222. In the present embodiment, a total of twelve communication paths 20D are formed along the side wall of the second recess 222 and the entire side surface of the susceptor 2D. The number of communication paths 20D is not limited to this, and it is sufficient that at least one communication path 20C is formed. The plurality of communication paths 20D are preferably formed at equal intervals. The plurality of communication paths 20D are preferably through holes.
That is, in the configuration described above, the space formed by the substrate wafer W and the second recess 222 in a state where the substrate wafer W is supported by the first recess 221 by the communication path 20D, as in the fourth embodiment. The portion 223 (see FIG. 10) communicates with the outside of the susceptor 2D. Similarly to the first embodiment, the communication path 20D is different from a conventional through-hole penetrating in the thickness direction of the susceptor, and has an opening formed on the side wall of the second recess 222 on the one end side and the other end. The opening formed on the side surface of the susceptor 2D on the side does not interfere with the thickness direction of the susceptor 2D in a planar manner. That is, the communication path 20D has a configuration in which the opening on the other end side cannot be seen in plan view when the opening on the other end side from the opening on the one end side is viewed from the thickness direction of the susceptor 2D.

次に、第5実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法を説明する。なお、第5実施形態におけるエピタキシャルウェーハEPWの製造方法は、前記第4実施形態で説明した製造方法と略同様に実施でき、パージガスの流通状態が異なるのみであるので、以下では、このパージガスの流通状態のみを説明する。
図10は、第5実施形態におけるパージガスの流通状態を説明するための図である。
前記第1実施形態と同様に、反応ガスの流量とパージガスの流量を制御することで、エピタキシャル膜EPの気相成長時に、図10に示すように、反応ガス供給管331を介して、基板ウェーハWの表面上に水平に反応ガスを供給し反応ガス流G1を形成するとともに、パージガス供給管333を介してサセプタ2Dの側面にパージガスを供給する。サセプタ2Dの側面に供給されたパージガスは、図10に示すように、パージガス供給管333側に形成された少なくとも1つの連通路20Dを介して空間部223内を屈曲することなく流通し、他の連通路20Dを介してサセプタ2D外部に流通する。そして、図10に示すように、パージガス流G6が形成される。
Next, a method for manufacturing the epitaxial wafer EPW in the fifth embodiment will be described. The manufacturing method of the epitaxial wafer EPW in the fifth embodiment can be performed in substantially the same manner as the manufacturing method described in the fourth embodiment, and only the flow state of the purge gas is different. Only the state will be described.
FIG. 10 is a view for explaining the flow state of the purge gas in the fifth embodiment.
As in the first embodiment, by controlling the flow rate of the reactive gas and the flow rate of the purge gas, the substrate wafer is formed via the reactive gas supply pipe 331 during the vapor phase growth of the epitaxial film EP as shown in FIG. A reactive gas is supplied horizontally on the surface of W to form a reactive gas flow G1, and a purge gas is supplied to the side surface of the susceptor 2D through a purge gas supply pipe 333. As shown in FIG. 10, the purge gas supplied to the side surface of the susceptor 2D flows without bending in the space 223 via at least one communication path 20D formed on the purge gas supply pipe 333 side. It circulates outside the susceptor 2D via the communication path 20D. Then, as shown in FIG. 10, a purge gas flow G6 is formed.

この際、基板ウェーハWの裏面側から空間部223内に放出されたドーパントPは、図10に示すように、空間部223内を流通するパージガス流G6に取り込まれ、パージガス流G6のパージガスとともに、パージガスを流入させる連通路20Dを除く他の連通路20Dを介してサセプタ2D外部に流出し、パージガス排出管334を介して反応容器3外部に排出される。   At this time, as shown in FIG. 10, the dopant P released from the back side of the substrate wafer W into the space portion 223 is taken into the purge gas flow G6 flowing through the space portion 223, and together with the purge gas of the purge gas flow G6, It flows out of the susceptor 2D through the other communication passages 20D except the communication passage 20D through which the purge gas flows, and is discharged out of the reaction vessel 3 through the purge gas discharge pipe 334.

上述した第5実施形態によれば、前記第4実施形態の前述した(1)、(2)、(5)、(6)(9)、(10)と略同様の効果を得ることができる。また、これらの効果の他、以下の効果がある。
(11)複数の連通路20Dは、第2凹部222の側壁、およびサセプタ2Dの側面を貫通し、第2凹部222の底面と直線上に連続するように形成されているので、連通路20Dを介して空間部223内に導入させるパージガスをサセプタ2D内部において屈曲することなく円滑に流通させることができる。このため、パージガス流G6の流速が変化することがない。したがって、基板ウェーハWから気相中に放出されるドーパントPを、さらに一層容易にパージガス流G6に取り込むことができ、パージガス流G6の流れにしたがって反応容器3外部により迅速に排出させることができる。また、基板ウェーハWから気相中に放出されるドーパントPを、基板ウェーハW側に流出させることなく、サセプタ2D外部に排出させることができる。
According to the fifth embodiment described above, it is possible to obtain substantially the same effects as the above-described (1), (2), (5), (6), (9), and (10) of the fourth embodiment. . In addition to these effects, there are the following effects.
(11) Since the plurality of communication paths 20D are formed so as to penetrate the side wall of the second recess 222 and the side surface of the susceptor 2D and to be continuous with the bottom surface of the second recess 222, the communication path 20D Thus, the purge gas introduced into the space 223 can be smoothly circulated in the susceptor 2D without being bent. For this reason, the flow rate of the purge gas flow G6 does not change. Accordingly, the dopant P released from the substrate wafer W into the gas phase can be further easily taken into the purge gas flow G6, and can be quickly discharged outside the reaction vessel 3 in accordance with the flow of the purge gas flow G6. Further, the dopant P released from the substrate wafer W into the gas phase can be discharged outside the susceptor 2D without flowing out to the substrate wafer W side.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、載置部は、凹部22で構成されていたが、これに限らず、第1凹部221を形成せずに基板ウェーハWを上面に直接載置する構成を採用してもよい。このような構成を採用した場合であっても、本発明の目的を十分に達成できる。
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
In each of the embodiments described above, the mounting portion is configured by the concave portion 22. However, the configuration is not limited thereto, and a configuration in which the substrate wafer W is directly mounted on the upper surface without forming the first concave portion 221 may be adopted. Good. Even when such a configuration is adopted, the object of the present invention can be sufficiently achieved.

前記第1実施形態および前記第2実施形態において、第1の連通孔23の形成位置およびその数は、前記第1実施形態および前記第2実施形態で説明した形成位置および数に限らない。
例えば、図11に示すように、第2凹部222の底面全体に亘って万遍なく、第1の連通孔23Aを形成する構成を採用してもよい。なお、図11では、一部の連通孔23Aのみに符号を付している。また、第2実施形態のサセプタ2Aに連通孔23Aを採用した場合には、該連通孔23Aの開口とサセプタ2Aの下面に形成される第2の連通孔24Aの開口とが、サセプタ2Aの厚み方向に平面的に干渉しないように形成すればよく、連通孔24Aも連通孔23Aと同様に、サセプタ2Aの下面全体に亘って万遍なく形成してもよい。
また、例えば、図12に示すように、第2凹部222の底面全体に第1の連通孔23Bを形成する、すなわち、1つのみ連通孔23Bを形成する構成を採用してもよい。なお、図12(A)は、前記第1実施形態のサセプタ2に連通孔23Bを採用した構成を示している。図12(B)は、前記第2実施形態のサセプタ2Aに連通孔23Bを採用した構成を示している。
上述したような図11および図12に示す構成では、エピタキシャル膜EPの気相成長時に、基板ウェーハWの裏面略全体から外方拡散し気相中に放出されるドーパントPを良好に中空部21に放出させることができる。
In the first embodiment and the second embodiment, the formation position and the number of the first communication holes 23 are not limited to the formation position and the number described in the first embodiment and the second embodiment.
For example, as shown in FIG. 11, the first communication hole 23 </ b> A may be formed uniformly over the entire bottom surface of the second recess 222. In FIG. 11, only some of the communication holes 23A are denoted by reference numerals. When the communication hole 23A is employed in the susceptor 2A of the second embodiment, the opening of the communication hole 23A and the opening of the second communication hole 24A formed on the lower surface of the susceptor 2A are the thickness of the susceptor 2A. The communication holes 24A may be formed over the entire lower surface of the susceptor 2A in the same manner as the communication holes 23A.
Further, for example, as shown in FIG. 12, a configuration in which the first communication hole 23B is formed on the entire bottom surface of the second recess 222, that is, only one communication hole 23B may be formed. FIG. 12A shows a configuration in which a communication hole 23B is adopted in the susceptor 2 of the first embodiment. FIG. 12B shows a configuration in which a communication hole 23B is adopted in the susceptor 2A of the second embodiment.
In the configuration shown in FIGS. 11 and 12 as described above, during the vapor phase growth of the epitaxial film EP, the dopant P which is diffused outward from substantially the entire back surface of the substrate wafer W and released into the vapor phase is satisfactorily hollow 21. Can be released.

前記第3実施形態ないし前記第5実施形態では、連通路20B,20Dは、該連通路20B,20Dの他端側がサセプタ2B,2C,2Dの側面に形成される構成であったが、これに限らず、前記第2実施形態と略同様に、サセプタ2B,2C,2Dの下面に形成される構成を採用してもよい。この際、連通路20B,20Dにおいて、凹部22に形成される一端側の開口と、下面に形成される他端側の開口とがサセプタ2B,2C,2Dの厚み方向に平面的に干渉しないように形成すればよい。   In the third to fifth embodiments, the communication paths 20B and 20D are configured such that the other ends of the communication paths 20B and 20D are formed on the side surfaces of the susceptors 2B, 2C and 2D. Not limited to this, a configuration formed on the lower surfaces of the susceptors 2B, 2C, and 2D may be employed in substantially the same manner as in the second embodiment. At this time, in the communication passages 20B and 20D, the opening on one end side formed in the recess 22 and the opening on the other end side formed on the lower surface do not interfere with each other in the thickness direction of the susceptors 2B, 2C and 2D. What is necessary is just to form.

前記第3実施形態では、段差部26は、側面全周に亘って形成されていたが、これに限らず、連通路20Bを介して段差部26側から放出されるドーパントPが、サセプタ2Bの上部側により基板ウェーハWの表面側に回り込むことを防止できればよく、連通路20Bが形成される部位にのみ段差部26を形成してもよい。   In the third embodiment, the step portion 26 is formed over the entire circumference of the side surface. However, the present invention is not limited to this, and the dopant P released from the step portion 26 side through the communication path 20B is the susceptor 2B. It is only necessary to prevent the upper side from going around to the surface side of the substrate wafer W, and the stepped portion 26 may be formed only in a portion where the communication path 20B is formed.

前記各実施形態において、製造装置1は、前記各実施形態で説明した構造、および形状に限らない。例えば、製造装置1には、反応ガス排出管332およびパージガス排出管334が形成されていたが、これに限らず、排出管を1つのみ形成し、反応ガスおよびパージガスの双方を一括して排出する構成を採用してもよい。   In each embodiment, the manufacturing apparatus 1 is not limited to the structure and shape described in each embodiment. For example, in the manufacturing apparatus 1, the reaction gas discharge pipe 332 and the purge gas discharge pipe 334 are formed. However, the present invention is not limited to this, and only one discharge pipe is formed, and both the reaction gas and the purge gas are discharged collectively. You may employ | adopt the structure to do.

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
Although the best configuration for carrying out the present invention has been disclosed in the above description, the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such is included in this invention.

本発明のサセプタは、エピタキシャルウェーハを製造するにあたって、オートドープ現象の発生を抑制できかつ、エピタキシャルウェーハの信頼性を確保できるため、エピタキシャルウェーハを製造する製造装置に用いられるサセプタとして有用である。   The susceptor of the present invention is useful as a susceptor used in a manufacturing apparatus for manufacturing an epitaxial wafer because it can suppress the occurrence of an autodoping phenomenon and secure the reliability of the epitaxial wafer when manufacturing an epitaxial wafer.

1・・・製造装置
2,2A,2B,2C,2D・・・サセプタ
3・・・反応容器
4・・・加熱装置
20,20A,20B,20D・・・連通路
21・・・中空部
23,23A,23B・・・第1の連通孔
24,24A・・・第2の連通孔
26・・・段差部
221・・・第1凹部
222・・・第2凹部
223・・・空間部
EP・・・エピタキシャル膜
EPW・・・エピタキシャルウェーハ
W・・・基板ウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Manufacturing apparatus 2, 2A, 2B, 2C, 2D ... Susceptor 3 ... Reaction container 4 ... Heating device 20, 20A, 20B, 20D ... Communication path 21 ... Hollow part 23 , 23A, 23B ... 1st communication hole 24, 24A ... 2nd communication hole 26 ... Step part 221 ... 1st recessed part 222 ... 2nd recessed part 223 ... Space part EP ... Epitaxial film EPW ... Epitaxial wafer W ... Substrate wafer

Claims (4)

基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造する際に前記基板ウェーハが載置されるサセプタであって、
前記基板ウェーハが載置された際に前記基板ウェーハおよび当該サセプタの間で形成される空間部と当該サセプタ外部とを連通する少なくとも1つの連通路を有し、
前記連通路は、前記空間部に面した開口、および当該サセプタ外部に面した開口が当該サセプタの厚み方向に平面的に干渉しないように形成され、
当該サセプタの側面部は、上方側から下方側に向うにしたがって断面積が縮小する段付き状に形成され、段差部を有し、
前記連通路は、前記段差部に形成され、前記空間部および当該サセプタ外部を連通することを特徴とするサセプタ。
A susceptor on which the substrate wafer is placed when producing an epitaxial wafer by vapor-phase growth of an epitaxial film on the surface of the substrate wafer,
Having at least one communication path that communicates the space formed between the substrate wafer and the susceptor and the outside of the susceptor when the substrate wafer is placed;
The communication path is formed so that the opening facing the space portion and the opening facing the outside of the susceptor do not interfere planarly in the thickness direction of the susceptor,
The side surface portion of the susceptor is formed in a stepped shape in which the cross-sectional area is reduced from the upper side toward the lower side, and has a step portion.
The susceptor is characterized in that the communication path is formed in the stepped portion and communicates the space and the outside of the susceptor.
請求項1に記載のサセプタにおいて、
前記段差部は、下方側に向うにしたがって、断面積が拡大するテーパ状に形成されていることを特徴とするサセプタ。
The susceptor according to claim 1,
The stepped portion is formed in a tapered shape whose cross-sectional area increases as it goes downward.
基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造するエピタキシャルウェーハの製造装置であって、
請求項1または請求項2に記載のサセプタと、
前記サセプタが内部に設置され、前記基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させるための反応ガスを内部に供給可能とする反応容器と、
前記エピタキシャル膜を気相成長させる際に前記基板ウェーハを加熱するための加熱装置とを備えていることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造装置。
An epitaxial wafer manufacturing apparatus for manufacturing an epitaxial wafer by vapor-phase growth of an epitaxial film on a surface of a substrate wafer,
The susceptor according to claim 1 or 2,
A reaction vessel in which the susceptor is installed and capable of supplying a reaction gas for vapor-phase growth of an epitaxial film on the surface of the substrate wafer;
An apparatus for manufacturing an epitaxial wafer, comprising: a heating device for heating the substrate wafer when the epitaxial film is vapor-phase grown.
基板ウェーハをサセプタに載置し、前記サセプタ上の前記基板ウェーハを加熱しながら前記基板ウェーハに反応ガスを供給し、前記基板ウェーハの表面上にエピタキシャル膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを製造するエピタキシャルウェーハの製造方法であって、
前記サセプタは、前記基板ウェーハが載置された際に前記基板ウェーハおよび当該サセプタの間で形成される空間部と当該サセプタ外部とを連通する少なくとも1つの連通路を有し、
前記連通路は、前記空間部に面した開口、および当該サセプタ外部に面した開口が当該サセプタの厚み方向に平面的に干渉しないように形成され、
当該サセプタの側面部は、上方側から下方側に向うにしたがって、断面積が縮小する段付き状に形成され、段差部を有し、
前記連通路は、前記段差部に形成され、前記空間部および当該サセプタ外部を連通し、
前記エピタキシャル膜を気相成長させる際に、前記サセプタの上面側に反応ガスを供給するとともに、前記サセプタの側面および/または下面側にパージガスを供給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 substrate wafer is placed on a susceptor, a reaction gas is supplied to the substrate wafer while heating the substrate wafer on the susceptor, and an epitaxial film is grown on the surface of the substrate wafer to produce an epitaxial wafer. An epitaxial wafer manufacturing method comprising:
The susceptor has at least one communication path that communicates the space formed between the substrate wafer and the susceptor and the outside of the susceptor when the substrate wafer is placed;
The communication path is formed so that the opening facing the space portion and the opening facing the outside of the susceptor do not interfere planarly in the thickness direction of the susceptor,
The side surface portion of the susceptor is formed in a stepped shape in which the cross-sectional area is reduced from the upper side toward the lower side, and has a step portion.
The communication path is formed in the stepped portion, and communicates the space portion and the outside of the susceptor,
A method of manufacturing an epitaxial wafer, comprising: supplying a reactive gas to the upper surface side of the susceptor and supplying a purge gas to a side surface and / or a lower surface side of the susceptor when the epitaxial film is grown in a vapor phase.
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