CN109075040B - 成膜装置 - Google Patents

成膜装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109075040B
CN109075040B CN201780028371.2A CN201780028371A CN109075040B CN 109075040 B CN109075040 B CN 109075040B CN 201780028371 A CN201780028371 A CN 201780028371A CN 109075040 B CN109075040 B CN 109075040B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film forming
forming apparatus
central axis
wall portion
turntable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780028371.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109075040A (zh
Inventor
原岛正幸
小林洋克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN109075040A publication Critical patent/CN109075040A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109075040B publication Critical patent/CN109075040B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides
    • C23C16/325—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C23C16/463—Cooling of the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/12—Substrate holders or susceptors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36—Carbides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

在一个实施方式的成膜装置中，旋转台与旋转轴连接。旋转台收容于基座的内部空间中。旋转台在相对于旋转轴的中心轴线沿周向排列的多个载置区域中保持被加工物，并且使该被加工物绕中心轴线旋转。在基座内从旋转台的外侧起形成沿着与中心轴线正交的一个方向的气体的流动。基座被加热机构加热。基座的与旋转台的下表面相面对的一个壁部包括由比中心轴线与多个载置区域的各个载置区域之间的最小距离大的第一圆和比中心轴线与多个载置区域的各个载置区域之间的最大距离小的第二圆规定出的中间区域，并且在该中间区域中形成有一个以上的贯通孔。

Description

成膜装置
技术领域
本公开中的实施方式涉及一种成膜装置。
背景技术
近年来，在半导体功率器件这样的电子元件中使用碳化矽(SiC)。在这样的电子元件的制造中执行通过外延生长在SiC基板上形成SiC膜的处理。
在上述的处理中有时使用生产率相比于单片式的成膜装置优异的半批量式的成膜装置。关于半批量式的成膜装置，例如在下述的专利文献1和专利文献2中有所记载。
专利文献1和专利文献2所记载的成膜装置具备旋转轴、旋转台、基座、容器、气体供给机构以及感应加热机构。旋转台设置于旋转轴上，被该旋转轴支承。旋转台提供多个载置区域。多个载置区域为在其上载置多个被加工物的区域，并且相对于旋转轴的中心轴线沿周向排列。此外，多个被加工物如晶圆那样具有圆板形状。基座具有方筒形状，并且在其内部空间中收容旋转台。容器收容基座。气体供给机构构成为从旋转台的外侧起沿着与旋转轴正交的方向形成气体的流动。感应加热机构设置于容器的外侧，并且具有卷绕于该容器的外周的线圈。基座通过感应加热而被加热。
专利文献1：日本特开2008-159944号公报
专利文献2：日本特开2012-178613号公报
发明内容
发明要解决的问题
在SiC膜的外延生长中，以将p型或n型的杂质引入该SiC膜中的方式进行成膜。尤其在p型中，关于引入SiC膜中的杂质的浓度，在被加工物的面内的温度低的区域中浓度高，在温度高的区域中浓度低。因而，为了抑制杂质的浓度在面内中的偏差，需要减小成膜时的被加工物的面内的温度的偏差。然而，从使被加工物的温度的偏差减小的观点出发，期望上述的以往的半批量(semi-batch)式的成膜装置进一步被改良。
用于解决问题的方案
在一个方式中，提供一种半批量式的成膜装置。该成膜装置具备旋转轴、旋转台、基座、气体供给机构、容器以及加热机构。旋转台设置于旋转轴上，并且固定于旋转轴。旋转台构成为在相对于旋转轴的中心轴线沿周向排列的多个载置区域中保持多个被加工物。多个载置区域构成为相对于旋转轴的中心轴线沿周向排列并且保持多个被加工物。在一个实施方式中，被加工物具有圆盘形状，多个载置区域的各个载置区域能够具有与被加工物的形状对应的圆形形状。基座构成为：提供沿着与平行于中心轴线的第一方向正交的第二方向彼此相对的第一开口和第二开口，并且在该第一开口与该第二开口之间提供内部空间，将旋转台收容于内部空间中。气体供给机构构成为形成从第一开口经由内部空间朝向第二开口的气体的流动。容器收容基座。加热机构构成为设置于容器的周围，并且对基座进行加热。
在一个方式所涉及的成膜装置中，基座包括彼此相对的第一壁部和第二壁部。旋转台设置于第一壁部与第二壁部之间。第一壁部与多个载置区域相面对。在第二壁部形成有供旋转轴通过的第一贯通孔。第二壁部包括由相对于中心轴线具有第一半径的第一圆和相对于中心轴线具有比第一半径大的第二半径的第二圆规定出的中间区域。第一半径比中心轴线与多个载置区域的各个载置区域之间的最小距离大，第二半径比中心轴线与多个载置区域的各个载置区域之间的最大距离小。在中间区域形成有一个以上的第二贯通孔。
在一个方式所涉及的成膜装置中，基座被加热，来自基座的辐射热直接或经由旋转台传递到被加工物。在该基座形成有供旋转轴通过的第一贯通孔，因此来自基座的热不易传递到被加工物的接近该第一贯通孔的区域、即被加工物的接近中心轴线的区域。另外，具有被加工物的接近中心轴线的区域的热被夺走的倾向。并且，从基座的第一开口供给气体，因此具有被加工物的通过第一开口的附近的区域、即被加工物的远离中心轴线的区域的热被夺走的倾向。在一个方式所涉及的成膜装置中，在上述的中间区域形成有第二贯通孔，因此被加工物的、接近中心轴线的区域与远离中心轴线的区域之间的中间的区域的温度下降。因而，被加工物的面内的温度的偏差减小。
在一个实施方式中，加热机构为具有卷绕于容器的外周的线圈的感应加热机构。基座的第二壁部还包括在中间区域的外侧延伸的外侧区域和在中间区域的内侧延伸的内侧区域。中间区域包括连接部。连接部至少沿着与第一方向和第二方向正交的第三方向延伸，并且连接外侧区域和内侧区域。在该实施方式中，在基座的第二壁部中沿着第三方向流过感应电流。感应电流经由沿第三方向延伸的连接部在内侧区域与外侧区域之间流动。因而，流过基座的第二壁部的感应电流的密度分布得到控制，使得来自基座的辐射热量得到调整，由此旋转台被均匀地加热。
在一个实施方式中，可以是一个以上的第二贯通孔具有与周向一致的长边方向，并且沿着第一圆和第二圆延伸。另外，一个以上的第二贯通孔可以为圆形的贯通孔。
在一个实施方式中，成膜装置还可以包括以覆盖基座的方式设置于容器与基座之间的绝热材料。另外，在一个实施方式中，成膜装置可以还具备搭载于旋转台上的保持件，该保持件提供多个载置区域。
发明的效果
如以上所说明的那样，能够在半批量式的成膜装置中减小被加工物的面内的温度的偏差。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的成膜系统的图。
图2是概要性地表示一个实施方式所涉及的成膜装置的图。
图3是表示图2所示的成膜装置的容器的内部的结构的截面图。
图4是表示图3所示的保持件和旋转台的俯视图。
图5是图3所示的基座的立体图。
图6是沿着图5的VI-VI线得到的基座的截面图。
图7是其它实施方式所涉及的基座的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明各种实施方式。此外，设为在各附图中对相同或相当的部分标注相同的标记。
首先，对具备一个实施方式所涉及的成膜装置的成膜系统进行说明。图1为表示一个实施方式所涉及的成膜系统的图。图1所示的成膜系统1具备端口102A～102C、加载模块104、对位机构106、加载互锁模块108A和108B、传递模块110以及一个实施方式所涉及的成膜装置10。
在各个端口102A～102C收容后述的保持件。如后述的那样，在保持件上载置有多个被加工物。端口102A～102C与加载模块104连接。
加载模块104提供腔室，并且具有设置于该腔室内的搬送装置。加载模块104的搬送装置取出收容于端口102A～102C中的任一个中的保持件，将该保持件搬入到加载互锁模块108A和108B中的任一个。此外，可以在将保持件搬入到加载互锁模块108A或108B之前送到对位机构106，并且可以利用该对位机构106进行该保持件的对位。
各个加载互锁模块108A和108B提供用于预备减压的腔室。由加载模块104的搬送装置搬送来的保持件被收容于加载互锁模块108A和108B中的任一个的腔室中。
传递模块110与加载互锁模块108A和108B连接。传递模块110提供能够减压的腔室，并且具有设置于该腔室内的搬送装置。传递模块110的搬送装置具有搬送臂。该搬送臂取出收容于加载互锁模块108A或108B的腔室中的保持件，并且将该保持件搬送到成膜装置10。
下面对一个实施方式所涉及的成膜装置10进行说明。图2是概要性地表示一个实施方式所涉及的成膜装置的图。如图2所示，成膜装置10具备容器12。容器12为具有大致长方体形状的外形的箱形的容器，并且在其内部提供能够减压的空间S(参照图3)。
容器12经由压力调整器14来与排气装置16连接。排气装置16例如为真空泵。利用该排气装置16，容器12内的空间S被减压。此外，供给到后述的基座的内部空间的气体从该基座的第二开口进行排气。另外，容器12与压力计18连接。压力计18测定容器12内的空间的压力。压力调整器14基于由压力计18测定出的压力测定值进行动作来调整容器12内的空间的压力。
在容器12的外周卷绕有线圈20。线圈20与高频电源22连接。当来自高频电源22的高频供给到线圈20时，后述的基座被感应电流加热。该线圈20构成一个实施方式的加热机构即感应加热机构。此外，加热机构并不限定为感应加热机构，可以为能够加热基座的任意的加热机构。
另外，成膜装置10具备气体供给机构GM。气体供给机构GM具有阀V1～V6、流量控制器FC1～FC6、气体线路GL1、气体线路GL2以及气体供给器24。阀V1～V6分别与气体源GS1～GS6连接。气体源GS1为含有硅的原料气体的源，例如为SiH4气体的源。气体源GS2为含有碳的气体的源，例如为C3H8气体的源。气体源GS3为载气的源，例如为H2气体的源。气体源GS4为含有p型的杂质的源，例如为TMA(三甲基铝)气体的源。气体源GS5为含有n型的杂质的源，例如为N2气体的源。另外，气体源GS6为冷却用的气体的源，例如为Ar气体这样的稀有气体的源。
阀V1～V6分别与流量控制器FC1～FC6连接。流量控制器FC1～FC6为质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。流量控制器FC1～FC5与共同的气体线路GL1连接，该气体线路GL1与气体供给器24连接。该气体供给器24向由容器12提供的空间S中的后述的成膜用的空间S1(参照图3)供给气体。流量控制器FC6与气体线路GL2连接，该气体线路GL2向由容器12提供的空间S中的后述的空间S2(参照图3)供给冷却用的气体。
另外，成膜装置10还能够具备控制器26。控制器26能够具有CPU这样的处理器、存储装置、键盘这样的输入装置、显示部以及通信装置。在存储装置中存储有在成膜装置10中执行的成膜处理的各工序中控制该成膜装置10的各部的程序、即制程。CPU根据该程序进行动作，经由通信装置向成膜装置10的各部发送控制信号。通过这样的控制器26的动作，例如阀V1～V6、流量控制器FC1～FC6、高频电源22、压力调整器14、排气装置16等被控制。另外，后述的旋转台用的驱动装置也被控制。
下面参照图3来说明成膜装置10的容器12的内部的结构。图3为表示图2所示的成膜装置的容器的内部的结构的截面图。如图3所示，成膜装置10还具备旋转轴28、旋转台30以及基座32。另外，在一个实施方式中，成膜装置10还能够具备绝热材料34。
旋转轴28在一个实施方式中具有大致圆柱形状，并且沿第一方向Z(铅垂方向)延伸。第一方向Z为与旋转轴28的中心轴线平行的方向。旋转台30设置于旋转轴28上，并且固定于旋转轴28。旋转台30在后述的多个载置区域40a(参照图4)中保持多个被加工物W。另外，旋转台30构成为使多个被加工物W绕中心轴线RX旋转。此外，被加工物W例如像晶圆那样具有圆盘形状。
在一个实施方式中，旋转台30具有大致圆盘形状。旋转台30例如可以为实施了SiC的涂层的石墨制的构件，或者也可以为多晶SiC制的构件。旋转台30在一个实施方式中具有第一表面30a和第二表面30b。第一表面30a和第二表面30b彼此相对。第一表面30a为旋转台30的上侧的面，第二表面30b为旋转台30的下侧的面。旋转轴28在旋转台30的第二表面30b的下方延伸，并且与该旋转台30的中心部分连接。旋转轴28与驱动装置38连接。驱动装置38产生用于使旋转轴28以中心轴线RX为中心旋转的动力，从而使旋转台30以中心轴线RX为中心旋转。
多个被加工物W被保持于第一表面30a之上。在一个实施方式中，多个被加工物W载置于保持件40上，并且该保持件40搭载于旋转台30上。图4为从上方观察图3所示的保持件和旋转台时示出的俯视图。如图3和图4所示，保持件40为大致圆板形状的构件。保持件40例如可以为实施了SiC的涂层的石墨制的构件，或者可以为多晶SiC制的构件。在一个实施方式中，旋转台30的第一表面30a划分出凹部。该凹部具有以中心轴线RX为中心的圆形的平面形状。保持件40嵌入该凹部内。
保持件40的上表面提供多个载置区域40a。多个载置区域40a为在其上分别载置多个被加工物W的区域。多个载置区域40a相对于保持件40的中心、即中心轴线RX沿周向排列。因而，在保持件40载置于旋转台30上的状态下，配置为多个载置区域40a和被加工物W相对于中心轴线RX沿周向排列。此外，在图4中，载置区域40a的个数为8，但载置区域40a的个数可以为2以上的任意的个数。
在一个实施方式中，多个载置区域40a的各个载置区域可以为划分出凹部的保持件40的面。该凹部具有与被加工物W的形状对应的形状。例如，该凹部具有如下的圆形的平面形状：该圆形的平面形状具有比被加工物W的直径稍大的直径。在该实施方式中，多个被加工物W分别嵌入到由保持件40提供的凹部内，从而被载置于多个载置区域40a上。像这样由旋转台30保持着的多个被加工物W通过伴随旋转轴28的旋转的旋转台30的旋转而在成膜中相对于中心轴线RX沿周向旋转。
旋转台30收容于基座32的内部空间、即由基座32提供的成膜用的空间S1内。图5为图3所示的基座的立体图。基座32为提供第一开口32h、第二开口32i以及空间S1的构件。基座32例如具有大致方筒形状。第一开口32h与第二开口32i沿着与第一方向Z正交的第二方向彼此相对。空间S1为第一开口32h与第二开口32i之间的空间。该基座32例如为实施了SiC的涂层的石墨制的构件。
在一个实施方式中，基座32具有第一壁部32a、第二壁部32b、第三壁部32c以及第四壁部32d。第一壁部32a和第二壁部32b为大致平板状，并且沿Z方向彼此相对。旋转台30设置于第一壁部32a与第二壁部32b之间。第一壁部32a在旋转台30的上方延伸，并且与第一表面30a相面对。第二壁部32b在旋转台30的下方延伸，与第二表面30b相面对。第三壁部32c和第四壁部32d彼此相对，沿与第一壁部32a和第二壁部32b交叉的方向延伸并且分别与该第一壁部32a和第二壁部32b的两缘连接。
基座32通过利用线圈20进行的感应加热而被加热。当基座32被加热时，由于来自该基座32的辐射等，旋转台30、保持件40以及多个被加工物W被加热。即，基座32构成为从四面加热旋转台30、保持件40以及多个被加工物W。
基座32被绝热材料34覆盖。在一个实施方式中，绝热材料34具有沿基座32的外表面延伸的大致箱形的形状，并且在第二方向X的两端提供分别与基座32的第一开口32h和第二开口32i连续的两个开口。绝热材料34具有比基座32的导热率低的导热率。例如，绝热材料34能够由石墨构成。但是，构成绝热材料34的碳材料的密度比构成基座32的碳材料的密度低。因此，绝热材料34例如能够由碳纤维构成。绝热材料34存在于基座32与容器12之间，阻碍从基座32朝向容器12的热的传递，使基座32的热传递向旋转台30、保持件40以及多个被加工物W。由此，能够效率良好地对被加工物W进行加热。
绝热材料34被保持构件42覆盖。即，保持构件42提供收容旋转台30、基座32以及绝热材料34的空间。该空间沿第二方向X延伸。另外，保持构件42在第二方向X的两端开口，并且提供与空间S1相通的路径。该保持构件42例如能够由石英构成。保持构件42经由柱状的支承部44被支承在容器12的内表面。在该保持构件42与容器12之间形成有上述的空间S2，并且如上述的那样向该空间S2供给冷却用的气体。
另外，在保持构件42的第二方向X上的一个开口端安装有上述的气体供给器24。气体供给器24在成膜用的空间S1内形成朝向第二方向X的气体的流动。即，气体供给器24形成从第一开口32h经由空间S1朝向第二开口32i的气体的流动。换言之，气体供给器24从旋转台30的外侧起形成沿着多个被加工物W的成膜面的气体的流动。在一个实施方式中，气体供给器24提供沿着与第一方向Z和第二方向X正交的第三方向Y排列的多个气体喷出口。如图3所示，气体供给器24配置为与由保持构件42提供的开口的下侧部分相面对。该开口的上侧部分为在上述的传递模块110的搬送臂将保持件40搬入到空间S1内时所通过的区域。
下面，与图3一起参照图6来更详细地说明基座32。图6为沿着图5的VI-VI线得到的基座的截面图。在基座32的第二壁部32b形成有供旋转轴28通过的第一贯通孔32j。另外，第二壁部32b包括中间区域32r、内侧区域32p以及外侧区域32q。
中间区域32r为由第一圆C1和第二圆C2规定出的区域。第一圆C1为相对于中心轴线RX具有第一半径的圆，第二圆C2为具有比第一半径大的第二半径的圆。第一半径比多个载置区域40a的各个载置区域与中心轴线RX之间的最小距离大，第二半径比多个载置区域40a的各个载置区域与中心轴线RX之间的最大距离小。即，第一半径比多个载置区域40a的内切圆的半径大，第二半径比多个载置区域40b的外切圆的半径小。内侧区域32p为中间区域32r的内侧的区域。上述的第一圆C1为中间区域32r与内侧区域32p的边界。另外，外侧区域32q为中间区域32r的外侧的区域。上述的第二圆C2为中间区域32r与外侧区域32q的边界。
在中间区域32r中形成有一个以上的第二贯通孔32k。在一个实施方式中，一个以上的第二贯通孔32k为具有与周向一致的长边方向的长孔，并且沿着第一圆C1和第二圆C2延伸。此外，在图6所示的例子中，在中间区域32r中形成有四个第二贯通孔32k，但第二贯通孔32k的个数可以为一以上的任意的个数。
在一个实施方式中，中间区域32r具有连接部32m。连接部32m为中间区域32r中的没有形成第二贯通孔32k的部分，并且连接内侧区域32p与外侧区域32q。连接部32m至少在内侧区域32p与外侧区域32q之间沿着第三方向Y延伸。即，在沿第三方向Y延伸的连接部32m中的第二方向X上的两侧形成有第二贯通孔32k。上述的线圈20以围绕基座32的第一～第四壁部的外侧的方式延伸。因而，在基座32的第二壁部32b，感应电流沿第三方向Y流动，并且经由连接部32m在内侧区域与外侧区域之间流动。因而，流过基座32的第二壁部32b的感应电流的密度分布得到控制，从而来自基座32的辐射热量得到调整，由此旋转台30或保持件40被均匀地加热。
在该成膜装置10中，在使SiC外延生长于被加工物W上时，保持着多个被加工物W的旋转台30旋转。另外，通过利用线圈20进行的感应加热，基座32被加热，来自该基座32的辐射热直接或经由旋转台30传递到多个被加工物W。由此，多个被加工物W被加热。多个被加工物W例如被加热到1600℃左右的温度。另外，从气体供给机构GM的气体供给器24在空间S1内沿着第二方向X供给气体。该气体例如包括SiH4气体、C3H8气体以及H2气体。另外，在要在外延生长膜中引入p型的杂质的情况下，该气体例如能够还包括TMA气体。或者，在要在外延生长膜中引入n型的杂质的情况下，该气体例如能够还包含N2气体。通过这样的成膜处理，在被加工物W上形成SiC的外延生长膜。
在该成膜装置10中，供旋转轴28通过的第一贯通孔32j形成于基座32，因此来自基座32的热不易传递到被加工物W的接近该第一贯通孔32j的区域、即被加工物W的接近中心轴线RX的区域。另外，存在被加工物W的接近中心轴线RX的区域的热被夺走的倾向。并且，从基座32的第一开口32h供给气体，因此存在被加工物W的通过第一开口32h的附近的区域、即被加工物W的远离中心轴线RX的区域的热被夺走的倾向。在成膜装置10中，在上述的中间区域32r形成有第二贯通孔32k，因此被加工物W的、接近中心轴线RX的区域与远离中心轴线RX的区域之间的中间的区域的温度下降。因而，被加工物W的面内的温度的偏差减小。
当被加工物W的面内的温度的偏差减小时，在SiC外延生长中引入膜中的杂质的浓度的面内的偏差减小。另一方面，当产生被加工物W的面内的温度的偏差时，在被加工物W内的低温的区域中，可能产生由于异常核形成引起的三角形缺陷这样的缺陷。根据成膜装置10，被加工物W内的面内的温度的偏差减小，因此这样的缺陷的产生也被抑制。
以上对各种实施方式进行了说明，但不限定为上述的实施方式，能够构成各种变形方式。图7为其它实施方式所涉及的基座的截面图。在图7所示的基座32中，第二贯通孔32k具有圆形的平面形状。像这样，形成于基座32的第二壁部32b的中间区域32r的第二贯通孔32k的形状可以为任意的形状。
附图标记说明
1：成膜系统；10：成膜装置；12：容器；16：排气装置；20：线圈；24：气体供给器；26：控制器；28：旋转轴；30：旋转台；32：基座；34：绝热材料；38：驱动装置；40：保持件；40a：载置区域；42：保持构件；GM：气体供给机构。

Claims (5)

1.一种成膜装置，具备：
旋转轴；
旋转台，其设置于所述旋转轴上，并且固定于该旋转轴，所述旋转台构成为在相对于所述旋转轴的中心轴线沿周向排列的多个载置区域中保持多个被加工物；
基座，其构成为：提供沿着与平行于所述中心轴线的第一方向正交的第二方向来彼此相对的第一开口和第二开口，并且在该第一开口与该第二开口之间提供内部空间，将所述旋转台收容于该内部空间中；
气体供给机构，其构成为形成从所述第一开口经由所述内部空间朝向所述第二开口的气体的流动；
容器，其收容所述基座；以及
加热机构，其构成为设置于所述容器的周围，并且对所述基座进行加热，
其中，所述基座包括彼此相对的第一壁部和第二壁部，
所述旋转台设置于所述第一壁部与所述第二壁部之间，
所述第一壁部与所述多个载置区域相面对，
在所述第二壁部形成有供所述旋转轴通过的第一贯通孔，
所述第二壁部包括由相对于所述中心轴线具有第一半径的第一圆和相对于该中心轴线具有比该第一半径大的第二半径的第二圆规定出的中间区域，该第一半径比所述中心轴线与所述多个载置区域的各个载置区域之间的最小距离大，该第二半径比所述中心轴线与所述多个载置区域的各个载置区域之间的最大距离小，
在所述中间区域形成有一个以上的第二贯通孔。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述加热机构是具有卷绕于所述容器的外周的线圈的感应加热机构，
所述第二壁部还包括在所述中间区域的外侧延伸的外侧区域和在该中间区域的内侧延伸的内侧区域，
所述中间区域包括连接部，该连接部沿着与所述第一方向和所述第二方向正交的第三方向延伸，并且将所述外侧区域与所述内侧区域连接。
3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，
所述一个以上的第二贯通孔具有与所述周向一致的长边方向，并且沿着所述第一圆和所述第二圆延伸。
4.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置包括以覆盖所述基座的方式设置于所述容器与所述基座之间的绝热材料。
5.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置还具备搭载于所述旋转台上的保持件，
所述保持件提供所述多个载置区域。
CN201780028371.2A 2016-05-11 2017-04-28 成膜装置 Active CN109075040B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016095417A JP6635871B2 (ja) 2016-05-11 2016-05-11 成膜装置
JP2016-095417 2016-05-11
PCT/JP2017/016930 WO2017195658A1 (ja) 2016-05-11 2017-04-28 成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109075040A CN109075040A (zh) 2018-12-21
CN109075040B true CN109075040B (zh) 2023-06-23

Family

ID=60267904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780028371.2A Active CN109075040B (zh) 2016-05-11 2017-04-28 成膜装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10689759B2 (zh)
EP (1) EP3457432B1 (zh)
JP (1) JP6635871B2 (zh)
CN (1) CN109075040B (zh)
WO (1) WO2017195658A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7049818B2 (ja) * 2017-12-13 2022-04-07 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
WO2020202306A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 日産自動車株式会社 コールドスプレー装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101568993A (zh) * 2006-12-25 2009-10-28 东京毅力科创株式会社 成膜装置和成膜方法
CN101748387A (zh) * 2008-12-02 2010-06-23 东京毅力科创株式会社 成膜装置
CN104115261A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 东京毅力科创株式会社 成膜装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6113702A (en) * 1995-09-01 2000-09-05 Asm America, Inc. Wafer support system
KR100507753B1 (ko) * 2000-03-17 2005-08-10 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 반도체 제조방법 및 제조장치
US6896738B2 (en) * 2001-10-30 2005-05-24 Cree, Inc. Induction heating devices and methods for controllably heating an article
JP2008159944A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Tokyo Electron Ltd 成膜装置および成膜方法
JP5202839B2 (ja) * 2006-12-25 2013-06-05 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
US8961691B2 (en) * 2008-09-04 2015-02-24 Tokyo Electron Limited Film deposition apparatus, film deposition method, computer readable storage medium for storing a program causing the apparatus to perform the method
JP2013145859A (ja) * 2011-12-16 2013-07-25 Stanley Electric Co Ltd 半導体製造装置
JP5333804B2 (ja) 2012-06-08 2013-11-06 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
JP5953994B2 (ja) * 2012-07-06 2016-07-20 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
JP2015067878A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101568993A (zh) * 2006-12-25 2009-10-28 东京毅力科创株式会社 成膜装置和成膜方法
CN101748387A (zh) * 2008-12-02 2010-06-23 东京毅力科创株式会社 成膜装置
CN104115261A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 东京毅力科创株式会社 成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10689759B2 (en) 2020-06-23
EP3457432A1 (en) 2019-03-20
US20190071773A1 (en) 2019-03-07
CN109075040A (zh) 2018-12-21
JP6635871B2 (ja) 2020-01-29
EP3457432A4 (en) 2020-01-15
WO2017195658A1 (ja) 2017-11-16
EP3457432B1 (en) 2021-01-20
JP2017204564A (ja) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107004582B (zh) 成膜装置
US9396909B2 (en) Gas dispersion apparatus
KR101456894B1 (ko) 챔버로 가스를 방사상으로 전달하기 위한 장치 및 그 이용 방법들
WO2019046000A1 (en) INTEGRATED EPITAXIAL SYSTEM WITH HIGH SELECTIVITY OXIDE REMOVAL AND REMOVAL OF HIGH TEMPERATURE CONTAMINANTS
CN107366014B (zh) 喷头、气相生长装置以及气相生长方法
KR20040010620A (ko) 처리 장치 및 처리 방법
CN109075040B (zh) 成膜装置
KR20080110482A (ko) 기상 성장 장치와 기상 성장 방법
US20130125819A1 (en) Chemical gas deposition reactor
TW200847243A (en) Apparatus and method for forming film
KR20220157468A (ko) 뱃치 열 프로세스 챔버
JPH1126387A (ja) ウェーハアダプタおよびその使用方法
CN217418861U (zh) 一种外延石墨基座
JP2010129587A (ja) 化合物半導体エピタキシャルウェハ製造装置
US20210217648A1 (en) Susceptor and chemical vapor deposition apparatus
JP2022147056A (ja) 半導体成膜装置及びこれに用いられる基板ホルダー
JP5985166B2 (ja) 基板搬送治具および基板搬送方法
CN116024655A (zh) 硅片外延生长基座支撑架及装置
JP2006344757A (ja) 気相成長装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2010040555A (ja) 化合物半導体エピタキシャルウェハ製造装置
JP2014033112A (ja) 化合物半導体膜の成膜方法および成膜装置
JPS60220926A (ja) 縦型気相成長装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant