JP2011074466A - Film-forming apparatus and film-forming method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-forming apparatus that covers a region in the vicinity of the jointed part of an electrode, that feeds an electric power to a heater when heating a silicon wafer of a substrate, and thereby can prevent the contamination. <P>SOLUTION: The film-forming apparatus 100 includes: a hoisting unit 133 for placing the silicon wafer 101 on a susceptor 110; the heater 121 for heating the silicon wafer 101; the electroconductive bus bar 123 which supports the heater 121; an electrode 107 which is fixed to the bus bar 123 and can feed an electric power to the heater 121; and a hollow column 105 which accommodates and supports the electrode 107 and a purge gas introduction pipe 135 that can supply a purge gas. The film-forming method includes: supplying the purge gas to the periphery of the jointed part from the purge gas introduction pipe 135 while covering the jointed part of the bus bar 123 with the electrode 107 with a tabular hoisting base 131 of the hoisting unit 133, by lowering the hoisting unit 133; and heating the substrate with the heater 121 while purging the peripheral region with the gas. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、成膜装置および成膜方法に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method.

従来より、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のパワーデバイスのように、比較的膜厚の大きい結晶膜を必要とする半導体素子の製造には、エピタキシャル成長技術が活用されている。そして、基板であるウェハ上にシリコンなどの単結晶膜を成長させたエピタキシャルウェハの製造には、枚葉式の成膜装置が使用されることが多い。   Conventionally, an epitaxial growth technique has been utilized for manufacturing a semiconductor element that requires a relatively large crystal film, such as a power device such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). In order to manufacture an epitaxial wafer in which a single crystal film such as silicon is grown on a wafer as a substrate, a single wafer type film forming apparatus is often used.

図4は、従来の成膜装置の模式的な横断面図である。
従来の枚葉式の成膜装置200は、成膜室であるチャンバ201と、このチャンバ201を積載するベース202と、チャンバ201内に反応ガス204を供給する反応ガス供給路215と、成膜対象の基板であるウェハ203の加熱を可能とするウェハ加熱手段205とを備えている。そして、ベース202の下部には上方に向かってチャンバ201内にまで伸びる中空円筒形状の支柱206が取り付けられている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional film forming apparatus.
A conventional single-wafer type film forming apparatus 200 includes a chamber 201 which is a film forming chamber, a base 202 on which the chamber 201 is loaded, a reaction gas supply path 215 for supplying a reaction gas 204 into the chamber 201, and a film formation. Wafer heating means 205 that enables heating of the wafer 203 as the target substrate is provided. A hollow cylindrical column 206 extending upward into the chamber 201 is attached to the lower portion of the base 202.

上述のウェハ加熱手段205は、その支柱206の上端部に取り付けられている。そして、支柱206の内部には、支柱206に固定される二本の電極棒208が設けられている。この二本の電極棒208は、支柱206の上端部を抜けてチャンバ201内のウェハ加熱手段205まで伸びている。   The wafer heating means 205 described above is attached to the upper end portion of the column 206. Two electrode rods 208 that are fixed to the column 206 are provided inside the column 206. The two electrode rods 208 extend through the upper end portion of the support column 206 to the wafer heating means 205 in the chamber 201.

ウェハ加熱手段205は、ヒータ209とそのヒータ209を固定して保持する導電性のブースバー210とからなる。そして、ブースバー210は、支柱206の上端部に固定された連結部材211に固定されており、その結果、ヒータ209は、支柱206に固定される構造を有している。そして、上述の二本の電極棒208はそれぞれ連結部材211に接続されている。したがって、この二本の電極棒208を介してヒータ209への給電が可能となっている。尚、支柱206にはさらに、その上面部分を閉じる上蓋212が設けられている。   The wafer heating means 205 includes a heater 209 and a conductive booth bar 210 that holds the heater 209 fixedly. The booth bar 210 is fixed to a connecting member 211 fixed to the upper end portion of the support column 206. As a result, the heater 209 has a structure fixed to the support column 206. The two electrode rods 208 are connected to the connecting member 211, respectively. Therefore, power can be supplied to the heater 209 via the two electrode bars 208. The support 206 is further provided with an upper lid 212 for closing the upper surface portion.

チャンバ201内には、成膜対象の基板であるウェハ203が配置されるが、それを載置して保持するためのサセプタ220が設けられている。そして、このサセプタ220は以下のように回転可能となっている。すなわち、中空円筒形状の支柱206にはその周囲を囲むように中空の回転軸221が設けられており、この回転軸221はベアリング(図示せず)により支柱206と無関係に回転自在にベース202に取り付けられて別設のモータ222により回転が与えられるようになっている。   In the chamber 201, a wafer 203, which is a substrate to be deposited, is disposed, and a susceptor 220 for placing and holding the wafer 203 is provided. The susceptor 220 is rotatable as follows. That is, the hollow cylindrical support column 206 is provided with a hollow rotation shaft 221 so as to surround the periphery thereof, and this rotation shaft 221 is rotatably attached to the base 202 independently of the support column 206 by a bearing (not shown). It is attached and rotated by a separate motor 222.

そして、チャンバ201の内部まで伸びるこの回転軸221の上端には回転筒223が配設され、この回転筒223には上述のサセプタ220が取り付けられている。したがって、サセプタ220は、ウェハ加熱手段205の上方、チャンバ201の内部で回転可能に配置される。   A rotating cylinder 223 is disposed at the upper end of the rotating shaft 221 extending to the inside of the chamber 201, and the above-described susceptor 220 is attached to the rotating cylinder 223. Therefore, the susceptor 220 is rotatably disposed above the wafer heating unit 205 and inside the chamber 201.

また、支柱206の内部には、支柱206内部を貫通する昇降ピン230が配設されている。そして、昇降ピン230の下端は、支柱206の下方に設けられ昇降ピン230の昇降を行う昇降装置(図示せず)まで伸びている。そして、昇降装置を動作させて昇降ピン230を上昇もしくは下降動作させることができる。   In addition, elevating pins 230 that pass through the inside of the column 206 are disposed inside the column 206. And the lower end of the raising / lowering pin 230 is extended to the raising / lowering apparatus (not shown) which is provided under the support | pillar 206 and raises / lowers the raising / lowering pin 230. As shown in FIG. Then, the lifting / lowering pin 230 can be moved up or down by operating the lifting / lowering device.

この昇降ピン230は、成膜装置200内に搬入されたウェハ203をサセプタ220上に載置する場合や、成膜処理後のウェハ203をサセプタ220上から取り上げ、成膜装置200の外に搬出する場合などに用いられる。   The elevating pins 230 are used when the wafer 203 loaded into the film forming apparatus 200 is placed on the susceptor 220 or when the wafer 203 after the film forming process is picked up from the susceptor 220 and taken out of the film forming apparatus 200. Used when

すなわち、成膜処理後サセプタ220上のウェハ203を成膜装置200から搬出する場合は、昇降ピン230は昇降装置(図示せず)による上昇によって、その上部先端部を用い、上方に設けられたサセプタ220上のウェハ203の下面に接して突き上げて、下方からこれを支持する。そして、さらに上昇してサセプタ220からウェハ203を引き離して、持ち上げ、搬送用ロボット(図示せず)に引き渡す。そしてウェハ203は、搬送ロボットにより成膜装置200の外部に搬出される。   That is, when carrying out the wafer 203 on the susceptor 220 after the film forming process from the film forming apparatus 200, the elevating pins 230 are provided at the upper side by using the upper end of the elevating pins 230 ascended by the elevating apparatus (not shown). It pushes up against the lower surface of the wafer 203 on the susceptor 220 and supports it from below. Then, the wafer 203 is further lifted, and the wafer 203 is separated from the susceptor 220, lifted, and delivered to a transfer robot (not shown). Then, the wafer 203 is carried out of the film forming apparatus 200 by the transfer robot.

また、成膜対象であるウェハ203を成膜装置200内に搬入し、サセプタ220上に載置する場合は、昇降ピン230を、搬送用ロボット(図示せず)により成膜装置200内に搬入されたウェハ203を受け取ることが可能な位置にまで上昇させる。   In addition, when the wafer 203 to be deposited is loaded into the deposition apparatus 200 and placed on the susceptor 220, the lifting pins 230 are loaded into the deposition apparatus 200 by a transfer robot (not shown). The processed wafer 203 is raised to a position where it can be received.

そして、昇降装置によりさらに上昇する昇降ピン230によって、搬送用ロボット上のウェハ203は下面で支持され、搬送用ロボットから離れて上方に持ち上げられる。   The wafer 203 on the transfer robot is supported on the lower surface by the elevating pins 230 that are further raised by the elevating device, and lifted upward away from the transfer robot.

その後、ウェハ203を受け渡して空となった搬送用ロボットは成膜装置200のチャンバ201内部から退去する。
一方、昇降ピン230は、ウェハ203を支持したまま、ウェハ203がサセプタ220に接してこれに支持される位置にまで下降する。
Thereafter, the transfer robot that has been emptied after delivering the wafer 203 moves out of the chamber 201 of the film forming apparatus 200.
On the other hand, the lift pins 230 are lowered to a position where the wafer 203 is in contact with and supported by the susceptor 220 while supporting the wafer 203.

こうしてサセプタ220上で支持される位置が戻ることにより、ウェハ203はサセプタ220上で成膜反応処理が可能な位置に載置されることになる。一方、昇降ピン230さらに下降し、図4に示すように、所定の位置で次の作業まで待機する。   By returning the position supported on the susceptor 220 in this way, the wafer 203 is placed on the susceptor 220 at a position where a film forming reaction process can be performed. On the other hand, the elevating pin 230 is further lowered, and waits for the next work at a predetermined position as shown in FIG.

そして、以上の構成を備える成膜装置200では、その後、基板であるウェハ203が、サセプタ220上に載置された状態で回転される。そして、回転をしながら、サセプタ220の下方に設けられたウェハ加熱手段205のヒータ209によって加熱が行われる。このとき、反応ガス供給路215を通じて反応ガス204が供給されることで、ウェハ203上にエピタキシャル膜が形成される。   And in the film-forming apparatus 200 provided with the above structure, the wafer 203 which is a board | substrate is rotated in the state mounted on the susceptor 220 after that. Then, while rotating, heating is performed by the heater 209 of the wafer heating means 205 provided below the susceptor 220. At this time, an epitaxial film is formed on the wafer 203 by supplying the reactive gas 204 through the reactive gas supply path 215.

尚、この気相成膜時において、成膜装置200では、ウェハ203の温度はウェハ加熱手段205のヒータ加熱によって1000℃を超えるような非常な高温の状態となる場合がある。
特許文献1には、サセプタの座繰り部分を貫通して摺動自在に設けられた、ウェハ等基板の昇降を担うリフトピンを備えた薄膜成長装置が開示されている。
During the vapor deposition, in the film forming apparatus 200, the temperature of the wafer 203 may be in a very high temperature exceeding 1000 ° C. due to the heater heating of the wafer heating means 205.
Patent Document 1 discloses a thin film growth apparatus provided with lift pins that slidably pass through a countersink portion of a susceptor and that lift and lower a substrate such as a wafer.

特開2000−26192号公報JP 2000-26192 A

上述のように、気相成膜時におけるウェハ加熱に際しては、チャンバ201内は非常に高温の環境下に置かれることになる。そのため、高い耐熱性の材料により成膜装置200の各部が構成されることが必要となる。   As described above, the chamber 201 is placed in a very high temperature environment when the wafer is heated during vapor deposition. Therefore, each part of the film forming apparatus 200 needs to be configured with a high heat resistant material.

したがって、ウェハ加熱手段205を構成する各部の材料としては、最も高温となるヒータ209には高純度のSiCなどが用いられ、ヒータ209を支持する導電性のブースバー210としては、SiCをコートしたカーボンなどが材料として用いられている。これらSiC材やSiCをコートしたカーボンは、柔軟性に劣って破壊されやすいなどの課題を有するものの、加熱成膜時にウェハを汚染する恐れが少ないことから用いられる。一方、柔軟性に富んで高耐熱性を備える点で望ましいものの、加熱成膜時に汚染が発生する可能性がある金属材料は、ウェハ加熱手段の構成材料としては通常使用されない。   Therefore, as the material of each part constituting the wafer heating means 205, high-purity SiC or the like is used for the heater 209 having the highest temperature, and the SiC-coated carbon is used as the conductive booth bar 210 that supports the heater 209. Etc. are used as materials. These SiC materials and SiC-coated carbon are used because they are less likely to be contaminated during heating film formation, although they have problems such as being inferior in flexibility and being easily broken. On the other hand, although desirable in terms of flexibility and high heat resistance, a metal material that may be contaminated during heating film formation is not usually used as a constituent material of the wafer heating means.

一方、中空円筒形状の支柱206の内部に配設された電極棒208においては、ヒータ209やその近傍に比べて若干到達温度が低いことから、導電性能の確保とその向上がより重要な課題となる。その結果、通常は、材料に金属モリブデンを用い、均質なロッド(棒状体)として形成された電極棒208が用いられている。このモリブデン製の電極棒208は、導電性に優れ、また、剛性に優れている。同様に、二本の電極棒208とブースバー210を連結する連結部材211についても、金属モリブデン材料が使用される場合がある。   On the other hand, in the electrode rod 208 disposed inside the hollow cylindrical column 206, the ultimate temperature is slightly lower than that of the heater 209 and the vicinity thereof, so securing and improving the conductive performance are more important issues. Become. As a result, the electrode rod 208 is usually used as a homogeneous rod (rod-like body) using metallic molybdenum as a material. The molybdenum electrode rod 208 has excellent conductivity and rigidity. Similarly, a metal molybdenum material may be used for the connecting member 211 that connects the two electrode rods 208 and the booth bar 210.

しかしながら、電極棒208は中空円筒形状の支柱206の内部に配設され、ヒータ209やその近傍に比べて若干到達温度が低いものの、チャンバ201内で700℃〜800℃程度またはそれを超えるような高温環境に晒されることがある。その結果、電極棒208や連結部材211を構成する金属モリブデンからそこに含有される不純物が放出されることや、モリブデン自体が熱分解するなどして、成膜対象であるウェハ等基板を汚染してしまう場合が生じた。   However, the electrode rod 208 is disposed inside the hollow cylindrical column 206 and has a temperature slightly lower than that of the heater 209 and its vicinity, but is about 700 to 800 ° C. or higher in the chamber 201. May be exposed to high temperature environment. As a result, impurities contained therein are released from the metal molybdenum constituting the electrode rod 208 and the connecting member 211, and the molybdenum itself is thermally decomposed to contaminate the substrate such as a wafer to be deposited. There was a case.

また、上述のような、例えば金属モリブデンからなる導電性の連結部材211が、ヒータ209を支持する導電性のブースバー210を支持し、一方で電極棒208に連結するよう構成された成膜装置200では、電極棒208を介したヒータ209への給電が可能となるが、ヒータ加熱に際して連結部材211とブースバー210の接合部分および連結部材211と電極棒208との接合部分に隙間が形成されることがある。   Further, as described above, the conductive connecting member 211 made of, for example, metal molybdenum supports the conductive booth bar 210 that supports the heater 209, while being connected to the electrode rod 208. In this case, power can be supplied to the heater 209 via the electrode rod 208, but a gap is formed in the joint portion between the connecting member 211 and the booth bar 210 and the joint portion between the connecting member 211 and the electrode rod 208 when the heater is heated. There is.

このような接合部分での隙間形成については、ブースバー210と連結部材211、そしてブースバー210と電極棒208とが異なる材料から構成されることよる寄与が大きい。すなわち、ブースバー210は例えばカーボン製であり、連結部材211や電極棒208は金属モリブデン製であり、気相成膜時の高温加熱時において、それぞれの材料の熱膨張率の違いから、例えば、ブースバー210と連結部材211との接合面に隙間が生じてしまうことがある。   Regarding the formation of a gap at such a joining portion, the contribution of the booth bar 210 and the connecting member 211, and the booth bar 210 and the electrode rod 208 being made of different materials is large. That is, the booth bar 210 is made of, for example, carbon, and the connecting member 211 and the electrode rod 208 are made of metallic molybdenum. Due to the difference in thermal expansion coefficient of each material at the time of high-temperature heating during vapor phase film formation, for example, the booth bar 210 A gap may occur in the joint surface between 210 and the connecting member 211.

その場合、形成された微小な隙間に反応ガス204が侵入し、反応して、副生成物の付着や腐食等が生じてしまうことがある。その結果、上述の接合部分において電気抵抗値が上昇してしまい、ウェハ加熱手段205および電極棒208などのメンテナンスインターバルの短縮、装置の短寿命化等を引き起こす要因になる。 In that case, the reaction gas 204 may enter and react with the minute gaps that are formed, and by-product adhesion or corrosion may occur. As a result, the electrical resistance value rises at the above-mentioned joining portion, which causes factors such as shortening the maintenance interval of the wafer heating means 205 and the electrode rod 208, and shortening the life of the apparatus.

したがって、成膜対象であるウェハ等の基板への金属汚染を防止し、また、連結部材とブースバーまたは電極との接合部分において発生する恐れの副生成物の付着や腐食等を防止するためには、従来の成膜装置や成膜方法では不十分であり、新たな構成の成膜装置および成膜方法が求められている。   Therefore, in order to prevent metal contamination of the substrate such as a wafer to be deposited, and to prevent adhesion or corrosion of by-products that may occur at the joint between the connecting member and the booth bar or electrode. However, conventional film forming apparatuses and film forming methods are insufficient, and a film forming apparatus and a film forming method having a new configuration are required.

本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、成膜対象であるウェハ等基板の加熱時において、成膜室であるチャンバ内へ伸びる中空円筒形状の支柱の内部に配設された金属製の電極やその連結部材によって生じる恐れのあるウェハ等基板への汚染を防止する機構を備えた成膜装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a metal electrode or a connecting member thereof disposed in a hollow cylindrical column extending into a chamber that is a film forming chamber when a substrate such as a wafer to be formed is heated. It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus having a mechanism for preventing contamination of a substrate such as a wafer that may occur due to the above.

また、本発明の別の目的は、シリコンウェハ等基板への成膜時において、ブースバーと連結部材との接合部分および連結部材と電極棒の接合部分の近傍に、支柱の開口する上部側から反応ガスが侵入することを阻止し、副生成物の付着や腐食等を抑制できるようにした成膜装置および成膜方法を提供することにある。   In addition, another object of the present invention is to react from the upper side where the pillars open in the vicinity of the joint portion between the booth bar and the connecting member and the joint portion between the connecting member and the electrode rod during film formation on a substrate such as a silicon wafer. An object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of preventing gas from entering and suppressing adhesion or corrosion of by-products.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の第1の態様は、成膜室と、
その成膜室内で基板が載置されるサセプタと、
そのサセプタを上部で支持する回転筒と、
その回転筒の内部に設けられ、基板を加熱するヒータおよびそのヒータを支持する導電性のブースバーと、
成膜室の下部に設けられて回転筒を支持して回転させる回転軸と、
その回転軸の内部に設けられ、ブースバーを介してヒータに給電する電極を収容する中空円筒状の支柱とを有する成膜装置であって、
回転筒の内部には、板状の昇降ベースとその昇降ベース上に立設された複数本の昇降ピンとを有する昇降ユニットが配置され、
支柱の内部には、上部が開口してパージガスの供給可能なパージガス導入管が配設されており、
昇降ユニットを昇降させて、昇降ピンにより基板をサセプタに載置し、
昇降ユニットを下降させて、昇降ベースによりブースバーと電極の接合部分の上空を覆うとともに、パージガス導入管からパージガスを供給して、ブースバーと電極の接合部分の周囲をガスパージするよう構成されたことを特徴とするものである。
A first aspect of the present invention includes a film formation chamber,
A susceptor on which the substrate is placed in the deposition chamber;
A rotating cylinder that supports the susceptor at the top;
A heater provided inside the rotating cylinder, for heating the substrate, and a conductive booth bar for supporting the heater;
A rotating shaft provided at a lower portion of the film forming chamber to support and rotate the rotating cylinder;
A film-forming apparatus having a hollow cylindrical column provided inside the rotating shaft and containing an electrode for supplying power to the heater via a booth bar,
An elevating unit having a plate-like elevating base and a plurality of elevating pins erected on the elevating base is disposed inside the rotary cylinder,
Inside the column, a purge gas introduction pipe that is open at the top and capable of supplying purge gas is disposed,
Raise and lower the lifting unit, and place the substrate on the susceptor with the lifting pins,
The elevating unit is lowered to cover the space above the booth bar / electrode joint with the elevating base, and the purge gas is supplied from the purge gas introduction pipe to purge the area around the booth bar / electrode joint. It is what.

そして、昇降ベースの下面の周囲部分には、連続する突起部が設けられていることが好ましい。   And it is preferable that the continuous protrusion part is provided in the surrounding part of the lower surface of a raising / lowering base.

そして、ブースバーは、対向する昇降ベース下面の突起部に対応する位置と形状で凹溝が設けられていることが好ましい。   And it is preferable that the groove | channel is provided in the booth bar by the position and shape corresponding to the projection part of the raising / lowering base lower surface which opposes.

また、回転筒は、底面部近傍にガス排出の可能なパージガス排出部が設けられていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the rotating cylinder is provided with a purge gas discharge portion capable of discharging gas in the vicinity of the bottom surface portion.

本発明の第2の態様は、成膜室内に設けられたサセプタに、昇降の可能な昇降ユニットの昇降ピンを用いて基板を載置し、上部に前記サセプタを配置する回転筒を成膜室の下部に設けられた回転軸で回転させ、その回転筒の内部に配置されたヒータにこのヒータを支持するブースバーと電極とを介して給電して基板を加熱させながら、成膜室内に反応ガスを供給して基板の表面に膜を形成する成膜方法であって、
サセプタ上に基板を載置させた後の昇降ユニットを下降させ、昇降ユニットの有する板状の昇降ベースを用いてブースバーと電極の接合部分の上空を覆うとともに、その昇降ベースで覆われたブースバーと電極の接合部分周囲にパージガスを供給して、ブースバーと電極の接合部分周囲がガスパージされた状態を形成しながら、基板を加熱するようにしたことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, a substrate is placed on a susceptor provided in a film forming chamber by using an elevating pin of an elevating unit that can be moved up and down, and a rotating cylinder on which the susceptor is arranged is formed in a film forming chamber. A reaction gas is formed in the film formation chamber while the substrate is heated by supplying power through a booth bar and an electrode supporting the heater to a heater disposed inside the rotating cylinder. Forming a film on the surface of the substrate by supplying
The elevator unit after the substrate is placed on the susceptor is lowered, the plate-like elevator base of the elevator unit is used to cover the space above the joint between the booth bar and the electrode, and the booth bar covered with the elevator base; The substrate is heated while supplying a purge gas around the electrode joint portion to form a gas purged state around the booth bar and the electrode joint portion.

本発明の第1の態様によれば、成膜対象であるウェハ等基板の加熱時において、電極を構成する電極棒上部と連結部材の接合部分および連結部材とブースバーの接合部分の周囲領域を、ヒータが設置されてヒータ設置雰囲気にあるウェハ等基板設置領域から効果的に分離することが可能となる。したがって、ウェハ等基板上での成膜時における電極棒や連結部材の加熱によって生じる恐れのあるウェハ等基板への汚染を防止することのできる成膜装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, when heating a substrate such as a wafer that is a film formation target, the electrode rod upper part and the connecting part of the connecting member constituting the electrode, and the peripheral region of the connecting part of the connecting member and the booth bar, It is possible to effectively separate from the substrate installation area such as the wafer in the heater installation atmosphere where the heater is installed. Therefore, there is provided a film forming apparatus that can prevent contamination of the substrate such as a wafer that may be caused by heating of the electrode rod or the connecting member during film formation on the substrate such as a wafer.

本発明の第2の態様によれば、成膜対象であるウェハ等基板の加熱時において、電極を構成する電極棒上部と連結部材の接合部分および連結部材とブースバーの接合部分の周囲領域を、ヒータが設置されてヒータ設置雰囲気にあるウェハ等基板設置領域から効果的に分離した上で、ウェハ等基板への成膜処理を行うことが可能となる。したがって、ウェハ等基板上での成膜時における電極棒や連結部材の加熱によって生じる恐れのあるウェハ等基板への汚染を防止することのできる成膜方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, at the time of heating a substrate such as a wafer that is a film formation target, the electrode rod upper portion constituting the electrode and the joining portion of the connecting member and the peripheral region of the joining portion of the connecting member and the booth bar, It is possible to perform the film forming process on the substrate such as a wafer after the heater is installed and effectively separated from the substrate installation region such as the wafer in the heater installation atmosphere. Therefore, there is provided a film forming method capable of preventing contamination on the substrate such as a wafer that may be caused by heating of the electrode rod or the connecting member during film formation on the substrate such as a wafer.

本発明の実施形態の成膜装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the film-forming apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の昇降ユニットの一例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows an example of the raising / lowering unit of embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の成膜装置の回転筒部分の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the rotation cylinder part of the film-forming apparatus of another embodiment of this invention. 従来の成膜装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the conventional film-forming apparatus.

図1は、本発明の実施形態の成膜装置100の模式的な横断面図である。本実施の形態においては、成膜対象基板としてシリコンウェハ101を用いる。但し、これに限られるものではなく、場合に応じて、他の材料からなるウェハなどを用いてもよい。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment mode, a silicon wafer 101 is used as a film formation target substrate. However, the present invention is not limited to this, and a wafer made of another material may be used depending on the case.

成膜装置100は、成膜室としてのチャンバ102を有する。そして、チャンバ102を積載するベース104を備えている。ベース104の下面側には上方に向かってチャンバ102内にまで伸びる非導電性で中空円筒形状を有する支柱105が取り付けられている。   The film formation apparatus 100 includes a chamber 102 as a film formation chamber. A base 104 on which the chamber 102 is loaded is provided. A support 105 having a non-conductive and hollow cylindrical shape is attached to the lower surface side of the base 104 and extends upward into the chamber 102.

チャンバ102の上部には、加熱されたシリコンウェハ101の表面に結晶膜を成膜するための反応ガス115を供給する反応ガス供給路103が接続している。本実施の形態の成膜装置100においては、反応ガス115としてトリクロロシランを用いることができ、キャリアガスとしての水素ガスと混合した状態で反応ガス供給路103からチャンバ102の内部に導入する。   A reaction gas supply path 103 for supplying a reaction gas 115 for forming a crystal film on the surface of the heated silicon wafer 101 is connected to the upper portion of the chamber 102. In the film formation apparatus 100 of this embodiment, trichlorosilane can be used as the reaction gas 115 and is introduced into the chamber 102 from the reaction gas supply path 103 in a state of being mixed with hydrogen gas as a carrier gas.

このとき、シリコンウェハ101に対して反応ガスが流れる方向(矢印方向)の上流側に、反応ガスが通過する貫通孔(図示せず)を適当数具備する整流板(図示せず)が設けられていてもよい。反応ガス供給路103より供給された反応ガスはシリコンウェハ101の方に流下する。   At this time, a current plate (not shown) having an appropriate number of through holes (not shown) through which the reaction gas passes is provided upstream of the direction (arrow direction) in which the reaction gas flows with respect to the silicon wafer 101. It may be. The reaction gas supplied from the reaction gas supply path 103 flows down toward the silicon wafer 101.

チャンバ102の内部には、シリコンウェハ101が載置されるサセプタ110が、中空の回転筒111の上に設けられている。回転筒111は、回転軸112に支持されて、ベース104の下面からチャンバ102内に伸びる中空円筒形状の支柱105の周囲を囲むように設けられている。   Inside the chamber 102, a susceptor 110 on which the silicon wafer 101 is placed is provided on a hollow rotating cylinder 111. The rotating cylinder 111 is supported by the rotating shaft 112 and is provided so as to surround the periphery of the hollow cylindrical column 105 extending from the lower surface of the base 104 into the chamber 102.

そして、回転軸112はベアリング(図示せず)により支柱105と無関係に回転自在にベース104に取り付けられており、別設のモータ113により回転が与えられるようになっている。すなわち、回転軸112がモータ113を通じて回転すると、回転軸112に取り付けられた回転筒111が回転し、回転筒111の上に設けられたサセプタ110も回転する。   The rotating shaft 112 is rotatably attached to the base 104 by a bearing (not shown) independently of the support column 105, and is rotated by a separate motor 113. That is, when the rotating shaft 112 rotates through the motor 113, the rotating cylinder 111 attached to the rotating shaft 112 rotates, and the susceptor 110 provided on the rotating cylinder 111 also rotates.

そして、チャンバ102内に伸びる中空円筒形状の支柱105の上面にはウェハ加熱手段120が取り付けられている。尚、支柱105の上端は上蓋106で閉じられている。   Wafer heating means 120 is attached to the upper surface of a hollow cylindrical column 105 extending into the chamber 102. Note that the upper end of the column 105 is closed by an upper lid 106.

加熱によって変化するシリコンウェハ101の表面温度やシリコンウェハ101が載置されるサセプタ110の温度は、チャンバ102の上部に設けられた放射温度計(図示せず)によって測定される。このため、チャンバ102および必要な整流板(図示せず)は石英で構成されることが好ましい。これにより、放射温度計(図示せず)による温度測定が、チャンバ102および整流板(図示せず)で妨げられないようにすることができる。測定された温度データは制御装置(図示せず)に送られる。   The surface temperature of the silicon wafer 101 that changes due to heating and the temperature of the susceptor 110 on which the silicon wafer 101 is placed are measured by a radiation thermometer (not shown) provided in the upper part of the chamber 102. For this reason, it is preferable that the chamber 102 and a necessary baffle plate (not shown) are made of quartz. Thereby, temperature measurement by a radiation thermometer (not shown) can be prevented from being hindered by the chamber 102 and the current plate (not shown). The measured temperature data is sent to a control device (not shown).

制御装置(図示せず)は、水素ガスの流路に設けられた3方弁(図示せず)の動作を制御する。すなわち、シリコンウェハ101が所定の温度以上となった場合には、制御装置(図示せず)は3方弁(図示せず)を動かして、チャンバ102への水素ガスの供給量を制御する。尚、制御装置(図示せず)は、ヒータ121の出力も制御する。   A control device (not shown) controls the operation of a three-way valve (not shown) provided in the hydrogen gas flow path. That is, when the silicon wafer 101 reaches a predetermined temperature or higher, a control device (not shown) moves a three-way valve (not shown) to control the supply amount of hydrogen gas to the chamber 102. A control device (not shown) also controls the output of the heater 121.

支柱105の上面の形状については、図1に示すように、支柱105の円筒形状に穴の開いたドーナツ状の円盤を合わせた形状、すなわち、円筒形部材からはみ出すように出っ張った部分を持つ形状もしくはフランジ形状としてもよく、さらに出っ張った部分の周囲には上方に向かって立ち上がる縁を備えていてもよい。支柱105の上端部分がこうした形状を備えることで、以下で説明するウェハ加熱手段120の取り付けをより確かなものとすることができる。   As for the shape of the upper surface of the column 105, as shown in FIG. 1, a shape in which the cylindrical shape of the column 105 is combined with a donut-shaped disk with a hole, that is, a shape having a protruding portion protruding from the cylindrical member. Alternatively, a flange shape may be used, and an edge that rises upward may be provided around the protruding portion. Since the upper end portion of the support column 105 has such a shape, the attachment of the wafer heating means 120 described below can be made more reliable.

そして、中空円筒形状の支柱105の内部には二本の電極107が設けられている。これら電極107はいずれも、均一なロッド状の金属モリブデン(Mo)製の電極棒108と、電極棒108の上端部分に固定されるとともに後に説明するブースバー123を支持する連結部材124とからなる。   Two electrodes 107 are provided inside the hollow cylindrical column 105. Each of these electrodes 107 includes a uniform rod-shaped metal molybdenum (Mo) electrode rod 108 and a connecting member 124 that is fixed to the upper end portion of the electrode rod 108 and supports a booth bar 123 described later.

電極107の連結部材124は、電極棒108の上端部分から支柱105の周囲方向に伸びる形状を有している。そのため、電極107は、全体としてL字状に屈曲した形状を有している。すなわち、電極棒108と連結部材124とはL字状の電極となる。そして、連結部材124は金属モリブデン製であり、L字状に屈曲した電極107は全体として金属モリブデン製である。   The connecting member 124 of the electrode 107 has a shape extending from the upper end portion of the electrode rod 108 in the circumferential direction of the support column 105. Therefore, the electrode 107 has a shape bent as an L shape as a whole. That is, the electrode rod 108 and the connecting member 124 are L-shaped electrodes. The connecting member 124 is made of metallic molybdenum, and the electrode 107 bent in an L shape is made of metallic molybdenum as a whole.

ウェハ加熱手段120は、シリコンウェハ101を加熱するヒータ121と、ヒータ121を固定してこれを支持するアーム状のブースバー123とからなる。このとき、ブースバー123は、ヒータ121を支持する側とは反対の側の端部で上述の連結部材124に支持されている。そして、ボルト126を使用したボルト止めにより、ブースバー123は連結部材124と固定されて一体となっている。   The wafer heating means 120 includes a heater 121 that heats the silicon wafer 101 and an arm-shaped booth bar 123 that fixes and supports the heater 121. At this time, the booth bar 123 is supported by the connecting member 124 at the end opposite to the side supporting the heater 121. The booth bar 123 is fixed and integrated with the connecting member 124 by bolting using the bolt 126.

ヒータ121は炭化ケイ素(SiC)から構成され、ヒータ121を支持する二本のアーム状のブースバー123は導電性であって、例えば、SiCをコートしたカーボン材からなる。そして、上述のように、連結部材124は、電極棒108と同様に金属モリブデンにより構成されている。したがって、ブースバー123を介して、電極107からヒータ121への給電が可能となっている。   The heater 121 is made of silicon carbide (SiC), and the two arm-shaped booth bars 123 that support the heater 121 are conductive, for example, made of a carbon material coated with SiC. As described above, the connecting member 124 is made of metal molybdenum in the same manner as the electrode rod 108. Therefore, power can be supplied from the electrode 107 to the heater 121 via the booth bar 123.

尚、ウェハ加熱手段120については、サセプタ110の裏面側であって、ヒータ121とサセプタ110との間にアウトヒータを設けることも可能である。このアウトヒータによりシリコンウェハ101の周縁部とサセプタ110を主に加熱することができる。このようにヒータを二種設けてシリコンウェハ101を加熱する場合、シリコンウェハ101の面内の温度分布の均一性を向上することができる。   The wafer heating means 120 can be provided with an out-heater between the heater 121 and the susceptor 110 on the back side of the susceptor 110. By this outheater, the peripheral edge of the silicon wafer 101 and the susceptor 110 can be mainly heated. Thus, when two types of heaters are provided to heat the silicon wafer 101, the uniformity of the temperature distribution in the surface of the silicon wafer 101 can be improved.

この場合、シリコンウェハ101はチャンバ102内のサセプタ110上に置かれた後、ヒータ121とアウトヒータとの協調した加熱によって、均一に加熱され、所定の成膜処理を行うことができる。   In this case, after the silicon wafer 101 is placed on the susceptor 110 in the chamber 102, the silicon wafer 101 is uniformly heated by the coordinated heating of the heater 121 and the outheater, and a predetermined film forming process can be performed.

次に、図1に示すように、固定されて一体となったブースバー123と連結部材124においては、連結部材124の下面が、支柱105上面、すなわち、支柱105の円筒形部材からはみ出すように出っ張った部分の上面の少なくとも一部と接している。さらに、ブースバー123と連結部材124の少なくとも一方が、上述の支柱105の上面の縁とも接しており、少なくとも二点の支持により、支柱105に固定される構造となっている。   Next, as shown in FIG. 1, in the fixed and integrated booth bar 123 and the connecting member 124, the lower surface of the connecting member 124 protrudes so as to protrude from the upper surface of the column 105, that is, the cylindrical member of the column 105. It is in contact with at least a part of the upper surface of the portion. Further, at least one of the booth bar 123 and the connecting member 124 is also in contact with the edge of the upper surface of the support column 105 described above, and is configured to be fixed to the support column 105 by supporting at least two points.

次に、本発明の実施形態の成膜装置100において特に特徴的な昇降ユニット133について説明する。
本実施形態の成膜装置100において、チャンバ102内の回転筒111およびそれを支持する回転軸112の内部には、上蓋106を貫通して支柱105内を貫通する昇降棒132とその昇降棒132の上端部分に設けられた板状の昇降ベース131とこの昇降ベース131の上面周辺部に立設された複数本の昇降ピン130とからなる昇降ユニット133が配設されている。
Next, a particularly characteristic lifting unit 133 in the film forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described.
In the film forming apparatus 100 according to the present embodiment, an elevating bar 132 that passes through the upper lid 106 and penetrates the support column 105 and the elevating bar 132 are provided inside the rotating cylinder 111 in the chamber 102 and the rotating shaft 112 that supports the rotating cylinder 111. A lifting unit 133 including a plate-like lifting base 131 provided at an upper end portion of the base plate and a plurality of lifting pins 130 standing on the periphery of the upper surface of the lifting base 131 is disposed.

この昇降ユニット133を構成する各部は、例えば、1000℃を超える高温に晒されても成膜対象であるシリコンウェハ101を汚染する不純物を放出することの無い材料、具体的には、二酸化ケイ素(SiO)または炭化ケイ素(SiC)またはSiCコートされたカーボン(C)などを用いて構成されることが望ましい。 For example, each part of the lifting unit 133 is made of a material that does not release impurities that contaminate the silicon wafer 101 that is a film formation target even when exposed to a high temperature exceeding 1000 ° C., specifically, silicon dioxide ( It is desirable to use SiO 2 ), silicon carbide (SiC), SiC-coated carbon (C), or the like.

そして、昇降ユニット133の昇降棒132の下端は、支柱105の下方に設けられ昇降棒132の昇降を制御する昇降装置(図示せず)にまで伸びている。   And the lower end of the raising / lowering rod 132 of the raising / lowering unit 133 is extended to the raising / lowering apparatus (not shown) which is provided under the support | pillar 105 and controls raising / lowering of the raising / lowering rod 132. As shown in FIG.

すなわち、本発明の実施形態の成膜装置100では、昇降装置(図示せず)を動作させて昇降棒132を上昇または下降動作させ、その結果、昇降ユニット133を上昇または下降させて、昇降ベース131上に立設された昇降ピン130を上昇もしくは下降させることができる。   That is, in the film forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, the elevating device (not shown) is operated to raise or lower the elevating rod 132, and as a result, the elevating unit 133 is raised or lowered to raise and lower the elevating base. The elevating pin 130 standing on 131 can be raised or lowered.

尚、この昇降ユニット133の昇降においては、それが有する昇降ピン130がヒータ121に接しないように設置位置が配慮されている。また、上述のように、ウェハ加熱手段120がアウトヒータも有する場合は、このアウトヒータと昇降ピン130とが接しないように昇降ピン130は配置される。   It should be noted that when the elevator unit 133 is moved up and down, the installation position is taken into consideration so that the lift pins 130 of the lift unit 133 do not contact the heater 121. Further, as described above, when the wafer heating means 120 also has an outheater, the elevating pins 130 are arranged so that the outheater and the elevating pins 130 are not in contact with each other.

この昇降ユニット133の昇降ベース131およびそこに立設された昇降ピン130は、成膜装置100内に搬入されたシリコンウェハ101をサセプタ110上に載置する場合や、成膜処理後のシリコンウェハ101をサセプタ110上から取り上げ、成膜装置100の外に搬出する場合などに用いられる。   The elevating base 131 of the elevating unit 133 and the elevating pins 130 provided on the elevating unit 133 are used when the silicon wafer 101 carried into the film forming apparatus 100 is placed on the susceptor 110 or after the film forming process. This is used when picking up 101 from the susceptor 110 and carrying it out of the film forming apparatus 100.

すなわち、成膜処理後サセプタ110上のシリコンウェハ101を成膜装置100から搬出する場合では、昇降装置(図示せず)による昇降ユニット133全体の上昇によって昇降ピン130は上昇し、その上部先端部を使用して、その上方に設けられたサセプタ110上のシリコンウェハ101の下面に接して突き上げ、下方からこれを支持する。そして、さらに上昇してサセプタ110からシリコンウェハ101を持ち上げて、引き離し、チャンバ102内で待機する搬送用ロボット(図示せず)に引き渡す。その後、シリコンウェハ101は、搬送用ロボットにより成膜装置100の外部に搬出される。   That is, when the silicon wafer 101 on the susceptor 110 after film formation is unloaded from the film formation apparatus 100, the lift pins 130 are lifted by the entire lift unit 133 being lifted by a lift apparatus (not shown), and the top end portion thereof Is pushed up in contact with the lower surface of the silicon wafer 101 on the susceptor 110 provided above and supported from below. Then, the silicon wafer 101 is further lifted, lifted and separated from the susceptor 110, and delivered to a transfer robot (not shown) waiting in the chamber 102. Thereafter, the silicon wafer 101 is carried out of the film forming apparatus 100 by a transfer robot.

また、成膜対象であるシリコンウェハ101を成膜装置100内に搬入し、サセプタ110上に載置する場合は、昇降ユニット133を上昇させて、搬送ロボット(図示せず)により成膜装置100内に搬入されたシリコンウェハ101を受け取る位置にまで昇降ピン130を上昇させる。   In addition, when the silicon wafer 101 to be deposited is carried into the deposition apparatus 100 and placed on the susceptor 110, the lifting unit 133 is raised and the deposition apparatus 100 is moved by a transfer robot (not shown). The elevating pins 130 are raised to a position where the silicon wafer 101 carried in is received.

そして、搬送用ロボット(図示せず)によって支持されて成膜装置100のチャンバ102内に搬入されたシリコンウェハ101を搬送用ロボット上で支持された状態で、昇降ピン130の上方に、待機させておく。その後、昇降装置(図示せず)により昇降ユニット133をさらに上昇させ、その昇降ピン130によって、搬送用ロボット上のシリコンウェハ101を下面から支持する。そして、突き上げて上方に持ち上げ、搬送用ロボットから引き離して昇降ピン130によって支持されるようにする。   Then, the silicon wafer 101 supported by the transfer robot (not shown) and carried into the chamber 102 of the film forming apparatus 100 is held on the lift pins 130 while being supported on the transfer robot. Keep it. Thereafter, the elevating unit 133 is further raised by an elevating device (not shown), and the elevating pins 130 support the silicon wafer 101 on the transfer robot from the lower surface. Then, it is pushed up and lifted upward, and separated from the transfer robot so that it is supported by the lift pins 130.

その後、シリコンウェハ101を受け渡して空となった搬送用ロボット(図示せず)は成膜装置100のチャンバ102内部から退去する。
一方、昇降ユニット133は、昇降ピン130によりシリコンウェハ101を支持した状態で下降し、シリコンウェハ101がサセプタ110に接してこれに支持される位置にまで下降を続ける。
Thereafter, the transfer robot (not shown) that has been emptied after delivering the silicon wafer 101 moves out of the chamber 102 of the film forming apparatus 100.
On the other hand, the elevating unit 133 descends while the silicon wafer 101 is supported by the elevating pins 130 and continues to descend to a position where the silicon wafer 101 contacts and is supported by the susceptor 110.

こうしてチャンバ102内に搬入されたシリコンウェハ101は、サセプタ110上で成膜反応処理が可能な位置に載置されることになる。
そして、図1に示すように、シリコンウェハ101をサセプタ110上に設置した後、昇降ユニット133はさらに下降し、シリコンウェハ101上における反応ガス115を用いた成膜作業の間、所定の位置で次のシリコンウェハ101の搬出作業まで待機する。
The silicon wafer 101 thus carried into the chamber 102 is placed on the susceptor 110 at a position where a film forming reaction process can be performed.
Then, as shown in FIG. 1, after the silicon wafer 101 is placed on the susceptor 110, the elevating unit 133 is further lowered, and at a predetermined position during the film forming operation using the reaction gas 115 on the silicon wafer 101. Wait until the next silicon wafer 101 is unloaded.

図2は、本発明の実施形態の昇降ユニットの一例を示す模式的な平面図である。図2に示す昇降ユニット133’は、円板状の昇降ベース131’の上面周辺部に3本の昇降ピン130’が立設された構成を有する。尚、図2では、回転筒111と昇降ユニット133との位置関係が分かるよう、回転筒111も併せて示してある。   FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of the lifting unit according to the embodiment of the present invention. The lifting unit 133 ′ shown in FIG. 2 has a configuration in which three lifting pins 130 ′ are erected on the periphery of the upper surface of a disk-shaped lifting base 131 ′. In FIG. 2, the rotary cylinder 111 is also shown so that the positional relationship between the rotary cylinder 111 and the lifting unit 133 can be understood.

図1に示すように、この成膜作業の間、昇降ユニット133は、その円板状の昇降ベース131の下面が、ブースバー123下部と連結部材124とを固定するボルト126の頭部と接しないよう少し離れた上方の位置で待機する。そして、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分の周囲を含む昇降ベース131下面側の領域を覆うことができるようになっている。すなわち、昇降ベース131の上方のシリコンウェハ101の置かれた領域と電極107の接合部分を含む下方側領域を分離する蓋の役割を果たすことができる。   As shown in FIG. 1, during this film forming operation, the lifting unit 133 is such that the lower surface of the disk-shaped lifting base 131 does not contact the head of the bolt 126 that fixes the lower portion of the booth bar 123 and the connecting member 124. Wait at a slightly higher position. The upper portion of the electrode base 108 constituting the electrode 107 and the joining portion of the connecting member 124 and the region on the lower surface side of the lifting base 131 including the periphery of the joining portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 can be covered. That is, it can serve as a lid that separates a region where the silicon wafer 101 is placed above the lifting base 131 and a lower region including the joint portion of the electrode 107.

このとき、昇降ベース131の下面の周囲部分には、環状に連続する突起部137が設けられている。そのため、昇降ユニット133が下降したとき、その昇降ベース131下面の突起部137を利用して、電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分を昇降ベース131が効率よく覆うことを可能としている。   At this time, an annular continuous protrusion 137 is provided on the peripheral portion of the lower surface of the elevating base 131. Therefore, when the elevating unit 133 is lowered, the elevating base 131 uses the protrusion 137 on the lower surface of the elevating base 131 to connect the upper portion of the electrode bar 108 and the connecting member 124 and the connecting portion of the connecting member 124 and the booth bar 123. It is possible to cover efficiently.

一方、昇降ベース131下面の突起部137と対向するブースバー123下部には、対応する形状の凹部として溝が形成されている。この凹溝が設けられているため、昇降ユニット133が下降したとき、昇降ユニット133とブースバー123が互いに接することは回避される。そして、上述した昇降ベース131の上方のシリコンウェハ101の置かれた領域と電極107の接合部分を含む領域とを分離する蓋としてブースバー123と少し離れた上空に設置されることになる。   On the other hand, in the lower part of the booth bar 123 facing the protrusion 137 on the lower surface of the elevating base 131, a groove is formed as a correspondingly shaped recess. Since this concave groove is provided, it is avoided that the elevating unit 133 and the booth bar 123 contact each other when the elevating unit 133 is lowered. And it installs in the sky a little apart from the booth bar 123 as a lid | cover which isolate | separates the area | region where the silicon wafer 101 above the raising / lowering base 131 mentioned above and the area | region containing the junction part of the electrode 107 are isolate | separated.

そしてさらに、支柱105の内部には、上蓋106を貫通して、上部が開口するパージガス導入管135が配設されている。そして、このパージガス導入管135は、その下部開口部からパージガスの供給が可能とされている。よって、その上部開口部分を通して、昇降ユニット133の昇降ベース131下面側領域にパージガスを導入して、その領域における雰囲気をパージすることができる。このとき、昇降ベース131の下面周縁部に設けられた突起部137が障壁となって、電極107の接合部分を含む領域のガスパージを効果的に行うことができる。   Further, a purge gas introduction pipe 135 that passes through the upper lid 106 and opens at the top is disposed inside the support column 105. The purge gas introduction pipe 135 can be supplied with a purge gas from its lower opening. Therefore, the purge gas can be introduced into the lower surface side region of the lift base 131 of the lift unit 133 through the upper opening portion, and the atmosphere in that region can be purged. At this time, the protrusions 137 provided on the peripheral edge of the lower surface of the elevating base 131 serve as a barrier, and the gas purge of the region including the joint portion of the electrode 107 can be performed effectively.

すなわち、昇降ベース131がブースバー123下部の上空に設置され、昇降ベース131下面側領域にパージガスが供給されることにより、昇降ベース131下面側であって、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分の周囲領域を、ヒータ121が設置されてヒータ設置雰囲気にある領域から効果的に分離することが可能となる。   That is, the elevating base 131 is installed above the booth bar 123, and purge gas is supplied to the lower surface side area of the elevating base 131, so that the elevating base 131 is connected to the lower surface side of the elevating base 131 and the upper part of the electrode rod 108 constituting the electrode 107. The joining portion of the member 124 and the surrounding region of the joining portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 can be effectively separated from the region in which the heater 121 is installed and in the heater installation atmosphere.

また、この場合、ヒータ121の下方でパージガスの導入があったとしても、その効果がヒータ121にまでおよぶことは無く、ヒータ加熱を妨げることは無い。   Further, in this case, even if purge gas is introduced below the heater 121, the effect does not reach the heater 121, and heater heating is not hindered.

尚、以上のような、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分の周囲領域を、ヒータ121が設置されてヒータ設置雰囲気にある領域から分離するためには、それら二つの領域を間仕切る分離板を設けることでも実現可能である。しかしながら、仕切り用の分離板を別に設ける必要が生じてしまう。したがって、本実施の形態の成膜装置100では、そうした分離板の作用を既に備えている昇降ユニット133を併せ持ち、部品点数を増加させることなく、所望の性能を実現可能としていることになる。   It should be noted that, as described above, the region where the upper portion of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the connecting member 124 and the peripheral portion of the connecting portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 are in the heater installation atmosphere with the heater 121 installed. In order to separate the two, it is also possible to provide a separation plate that partitions the two regions. However, it becomes necessary to provide a separating plate for the partition. Therefore, the film forming apparatus 100 according to the present embodiment has the elevating unit 133 that already has the function of the separation plate, and can achieve the desired performance without increasing the number of parts.

また、パージガス導入管135を用いて回転筒111内に導入されたパージガスは、上述のように、昇降ユニット133の昇降ベース131の効果により、成膜中のシリコンウェハ101にまで及ぶことはなく、チャンバ102内に排出される。そして、その後、チャンバ102内のガス排気部(図示せず)を通じて、原料ガスとともにチャンバ102の外部へと排気される。したがって、回転筒111には、適当なガス排出口が設けられていることが望ましい。   Further, the purge gas introduced into the rotary cylinder 111 using the purge gas introduction pipe 135 does not reach the silicon wafer 101 during film formation due to the effect of the lifting base 131 of the lifting unit 133 as described above. It is discharged into the chamber 102. Thereafter, the gas is exhausted to the outside of the chamber 102 together with the source gas through a gas exhaust unit (not shown) in the chamber 102. Therefore, it is desirable that the rotary cylinder 111 is provided with an appropriate gas discharge port.

図3は、本発明の別の実施形態の成膜装置の回転筒部分の構造を示す模式的な断面図である。図3に示す別の実施形態の成膜装置では、その回転筒111’において、底面部近傍にパージガス排出部136を設けてある。このパージガス排出部136により、パージガス導入管(図示せず)から回転筒111’内に導入されたパージガスは、加熱中のヒータ121’や、成膜中のシリコンウェハ101’にまで及ぶことなく、チャンバ(図示せず)内に排出される。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating cylinder portion of a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention. In the film forming apparatus of another embodiment shown in FIG. 3, a purge gas discharge unit 136 is provided in the vicinity of the bottom surface of the rotating cylinder 111 ′. The purge gas introduced from the purge gas introduction pipe (not shown) into the rotary cylinder 111 ′ by the purge gas discharge unit 136 does not reach the heater 121 ′ during heating or the silicon wafer 101 ′ during film formation. It is discharged into a chamber (not shown).

また、パージガス導入管135へのパージガスの供給については、上述した、チャンバ102への水素ガスの供給量を制御する制御装置(図示せず)により同様に制御される。したがって、パージガスとしては、反応ガス115のキャリアガスとして使用された水素ガスの使用が可能である。また、上述の制御装置(図示せず)により制御して、パージガス用として別に設けたパージガス供給源(図示せず)から窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供給することも可能である。   Further, the supply of the purge gas to the purge gas introduction pipe 135 is similarly controlled by the control device (not shown) that controls the supply amount of the hydrogen gas to the chamber 102 described above. Therefore, the hydrogen gas used as the carrier gas for the reaction gas 115 can be used as the purge gas. It is also possible to supply an inert gas such as nitrogen gas or argon gas from a purge gas supply source (not shown) separately provided for the purge gas under the control of the control device (not shown).

すなわち、基板上にシリコンの結晶膜を成膜する場合、水素ガスや窒素ガスをパージガスとして使用することが望ましい。そして、成膜温度が1600℃程度であるSiCの結晶膜を成膜する場合、より反応性の低いアルゴンガスをパージガスとして使用することが好ましい。また、窒化ガリウム(GaN)を成膜する場合は、水素ガスをパージガスとして使用することが好ましい。   That is, when a silicon crystal film is formed on a substrate, it is desirable to use hydrogen gas or nitrogen gas as a purge gas. When a SiC crystal film having a film formation temperature of about 1600 ° C. is formed, it is preferable to use a less reactive argon gas as the purge gas. In addition, when depositing gallium nitride (GaN), hydrogen gas is preferably used as a purge gas.

以上のように、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分の周囲を含む昇降ベース131下面側の領域を昇降ベース131により蓋をして覆い、その領域にパージガス導入管135からパージガスを供給することにより、本実施形態の成膜装置100では、シリコンウェハ101等の基板への成膜時において、連結部材124とブースバー123との接合部分および連結部材124と電極棒108との接合部分が反応ガス115に晒されることを阻止することができる。   As described above, the lifting base 131 covers the region on the lower surface side of the lifting base 131 that includes the upper part of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the joining part of the connecting member 124 and the periphery of the joining part of the connecting member 124 and the booth bar 123. In the film forming apparatus 100 of the present embodiment, the bonding member 124 and the booth bar 123 are joined at the time of film formation on the substrate such as the silicon wafer 101 by supplying the purge gas from the purge gas introduction pipe 135 to the region. It is possible to prevent the joint portion between the portion and the connecting member 124 and the electrode rod 108 from being exposed to the reaction gas 115.

その結果、シリコンウェハ101への成膜時において、連結部材124とブースバー123との接合部分および連結部材124と電極棒108との接合部分への反応ガス115の侵入を阻止することが可能となり、成膜装置100では、連結部材124とブースバー123との接合部分および連結部材124と電極棒108との接合部分に副生成物の付着や腐食等を抑制することができる。   As a result, it is possible to prevent the reaction gas 115 from entering the bonding portion between the connecting member 124 and the booth bar 123 and the bonding portion between the connecting member 124 and the electrode rod 108 during film formation on the silicon wafer 101. In the film forming apparatus 100, it is possible to suppress adhesion of by-products, corrosion, and the like at the joint portion between the connecting member 124 and the booth bar 123 and the joint portion between the connecting member 124 and the electrode rod 108.

またさらに、電極棒108は中空円筒形状の支柱105の内部に配設され、ヒータ121やその近傍に比べて若干到達温度が低いものの、チャンバ102内で700℃〜800℃程度またはそれを超えるような高温環境に晒されることがある。その結果、電極棒108を構成する金属モリブデンからそこに含有される不純物が放出されることや、モリブデン自体が熱分解するなどして、成膜対象であるウェハ等基板を汚染してしまう場合があった。   Furthermore, the electrode rod 108 is disposed inside the hollow cylindrical column 105 and has a temperature that is slightly lower than that of the heater 121 and its vicinity, but is about 700 to 800 ° C. or higher in the chamber 102. May be exposed to high temperature environment. As a result, impurities contained therein may be released from the metal molybdenum constituting the electrode rod 108, or the molybdenum itself may be thermally decomposed to contaminate a substrate such as a wafer to be deposited. there were.

そこで、パージガスをパージガス導入管135から供給することにより、放出された不純物等をパージガスとともに、シリコンウェハ101に及ばないようにしながらチャンバ102内に排出し、シリコンウェハ101を汚染することなく、そのまま、チャンバ102外へと排出することが可能となる。   Therefore, by supplying the purge gas from the purge gas introduction pipe 135, the discharged impurities and the like are discharged into the chamber 102 together with the purge gas while not reaching the silicon wafer 101, and without contaminating the silicon wafer 101, It is possible to discharge out of the chamber 102.

またさらに、パージガスをパージガス導入管135から供給することにより、成膜加熱時に温度上昇した電極棒108や連結部材124を冷却し、高温化しないよう制御することが可能となる。すなわち、パージガスを供給することで電極棒108上部や連結部材124を冷却するとともにその温度をモリブデン製の電極棒108や連結部材124から不純物が放出されない温度、具体的には700℃〜800℃に到達しない程度に制御することも可能となる。   Furthermore, by supplying the purge gas from the purge gas introduction pipe 135, it is possible to control the electrode rod 108 and the connecting member 124 that have risen in temperature during film formation heating so that the temperature is not increased. That is, the upper portion of the electrode rod 108 and the connecting member 124 are cooled by supplying the purge gas, and the temperature is set to a temperature at which impurities are not released from the electrode rod 108 and the connecting member 124 made of molybdenum, specifically 700 ° C. to 800 ° C. It is also possible to control to the extent that it does not reach.

次に、本発明の成膜方法について述べる。
シリコンウェハ101上へのシリコンエピタキシャル膜の形成は、次のようにして行われる。尚、シリコンウェハ101については、パワー半導体などの用途で使用される300mmのシリコンウェハなどを対象とすることができる。
Next, the film forming method of the present invention will be described.
Formation of the silicon epitaxial film on the silicon wafer 101 is performed as follows. The silicon wafer 101 can be a 300 mm silicon wafer used for applications such as power semiconductors.

まず、シリコンウェハ101を搬送用ロボット(図示せず)を用い、チャンバ102の内部に搬入する。搬入後、シリコンウェハ101を搬送用ロボットで支持したまま、チャンバ102内の基板の搬入位置に配置する。   First, the silicon wafer 101 is carried into the chamber 102 using a transfer robot (not shown). After the carry-in, the silicon wafer 101 is placed at the carry-in position of the substrate in the chamber 102 while being supported by the transfer robot.

次に、シリコンウェハ101の搬入の後、ウェハ加熱手段120を用い加熱を行い、サセプタ110の温度がシリコンウェハ101における所定の成膜温度より200℃〜300℃低い規定温度に到達した後に、昇降装置(図示せず)を作動させる。
すなわち、昇降装置(図示せず)により、待機位置に配置された昇降ユニット133の上昇を開始させる。
Next, after the silicon wafer 101 is carried in, heating is performed using the wafer heating means 120, and after the temperature of the susceptor 110 reaches a specified temperature that is 200 ° C. to 300 ° C. lower than a predetermined film forming temperature on the silicon wafer 101, the wafer is moved up and down. Activate the device (not shown).
That is, the elevating unit 133 disposed at the standby position is started to rise by an elevating device (not shown).

そして、昇降ユニット133の昇降ピン130により、シリコンウェハ101を下面から支持する。そして、シリコンウェハ101を搬送用ロボット上から引き離し、より上方にまで持ち上げる。こうして、昇降ピン130のみによりシリコンウェハ101を支持するようにして、シリコンウェハ101を搬送用ロボットから受け取る。   The silicon wafer 101 is supported from the lower surface by the lift pins 130 of the lift unit 133. Then, the silicon wafer 101 is pulled away from the transfer robot and lifted further upward. Thus, the silicon wafer 101 is received from the transfer robot so that the silicon wafer 101 is supported only by the lift pins 130.

その後、シリコンウェハ101を受け渡して空となった搬送用ロボットは、チャンバ102内から退去させる。そして、シリコンウェハ101を受け取った昇降ユニット133を、シリコンウェハ101を昇降ピン130で支持させたまま下降させる。   Thereafter, the transfer robot that has been emptied after delivering the silicon wafer 101 is moved out of the chamber 102. Then, the lifting unit 133 that has received the silicon wafer 101 is lowered while the silicon wafer 101 is supported by the lifting pins 130.

昇降ユニット133は、昇降ピン130によりシリコンウェハ101を支持した状態で、シリコンウェハ101がサセプタ110に接してこれに支持される位置にまで下降する。   The lift unit 133 is lowered to a position where the silicon wafer 101 is in contact with and supported by the susceptor 110 while the silicon wafer 101 is supported by the lift pins 130.

こうしてチャンバ102内に搬入されたシリコンウェハ101は、サセプタ110上の成膜反応処理が可能な位置に載置されることになる。
そして、図1に示すように、昇降ユニット133はさらに下降し、シリコンウェハ101上における反応ガス115を用いた成膜作業の間、所定の位置で次のシリコンウェハ101の搬出作業まで待機する。
The silicon wafer 101 thus carried into the chamber 102 is placed on the susceptor 110 at a position where a film forming reaction process can be performed.
Then, as shown in FIG. 1, the elevating unit 133 is further lowered and waits until the next silicon wafer 101 is unloaded at a predetermined position during the film forming operation using the reaction gas 115 on the silicon wafer 101.

次いで、サセプタ110の上にシリコンウェハ101を載置し、回転筒111に付随させて、シリコンウェハ101を50rpm程度で回転させる。   Next, the silicon wafer 101 is placed on the susceptor 110 and attached to the rotating cylinder 111, and the silicon wafer 101 is rotated at about 50 rpm.

次に、加熱手段であるヒータ121を制御してシリコンウェハ101をさらに高温になるよう加熱する。例えば、成膜温度である1150℃まで徐々に加熱する。放射温度計(図示せず)による測定でシリコンウェハ101の温度が1150℃に達したことを確認した後は、徐々にシリコンウェハ101の回転数を上げていく。そして、反応ガス供給路103から整流板(図示せず)を介して反応ガス115をシリコンウェハ101の上に流下させる。そうして、全てのシリコンウェハ101の上に均一な厚さのシリコンのエピタキシャル層を成長させる。   Next, the silicon wafer 101 is heated to a higher temperature by controlling the heater 121 as a heating means. For example, the film is gradually heated to a film forming temperature of 1150 ° C. After confirming that the temperature of the silicon wafer 101 has reached 1150 ° C. by measurement with a radiation thermometer (not shown), the rotational speed of the silicon wafer 101 is gradually increased. Then, the reaction gas 115 is caused to flow down from the reaction gas supply path 103 onto the silicon wafer 101 via a rectifying plate (not shown). Thus, an epitaxial layer of silicon having a uniform thickness is grown on all the silicon wafers 101.

このとき、例えば、パワー半導体の用途では、300mmのシリコンウェハ上に10μm以上、多くは10μm〜100μm程度の厚膜が形成される。厚膜を形成するには、成膜時においてシリコンウェハ101を回転させることが好適である。そして、シリコンウェハ101の回転数を高くするのがよく、例えば、900rpm程度の回転数とするのがよい。   At this time, for example, in a power semiconductor application, a thick film having a thickness of 10 μm or more, most often about 10 μm to 100 μm, is formed on a 300 mm silicon wafer. In order to form a thick film, it is preferable to rotate the silicon wafer 101 during film formation. And it is good to make the rotation speed of the silicon wafer 101 high, for example, it is good to set it as the rotation speed of about 900 rpm.

そして、上述の、ヒータ121によるシリコンウェハ101のさらなる昇温に向けた加熱の開始に伴い、制御装置(図示せず)の制御によって、支柱105の内部に設けられたパージガス導入管135へのパージガスの供給を開始する。パージガスについては、反応ガス115のキャリアガスである水素ガスを用いる。   As the above-described heating of the silicon wafer 101 by the heater 121 is started, the purge gas to the purge gas introduction pipe 135 provided inside the column 105 is controlled by a control device (not shown). Start supplying. As the purge gas, hydrogen gas which is a carrier gas of the reaction gas 115 is used.

そして、パージガス導入管135を利用したパージガスの供給により、昇降ユニット133の昇降ベース131下面側領域にパージガスを導入して、その領域における雰囲気をパージする。このとき、昇降ベース131の下面周縁部に設けられた突起部137が障壁となって、電極107の接合部分を含む領域のガスパージを効果的に行うことができる。またこのとき、ヒータ121の下方でパージガスの導入があったとしても、その効果がヒータ121にまでおよぶことは無く、ヒータ加熱を妨げることは無い。   Then, by supplying the purge gas using the purge gas introduction pipe 135, the purge gas is introduced into the lower surface side region of the lift base 131 of the lift unit 133, and the atmosphere in the region is purged. At this time, the protrusions 137 provided on the peripheral edge of the lower surface of the elevating base 131 serve as a barrier, and the gas purge of the region including the joint portion of the electrode 107 can be performed effectively. At this time, even if purge gas is introduced below the heater 121, the effect does not reach the heater 121, and heater heating is not hindered.

一方、パージガスを供給することで電極棒108上部や連結部材124を冷却するとともに、その温度を金属モリブデン製の電極棒108や連結部材124から不純物が放出されることのない温度、具体的には700℃〜800℃に到達しない程度に制御することが可能となる。   On the other hand, the upper part of the electrode rod 108 and the connecting member 124 are cooled by supplying the purge gas, and the temperature is set such that impurities are not released from the electrode rod 108 and the connecting member 124 made of metal molybdenum. It is possible to control the temperature so as not to reach 700 ° C. to 800 ° C.

シリコンウェハ101の上に所定の膜厚のエピタキシャル膜を形成した後は、反応ガス115の供給を終了する。キャリアガスの供給も、反応ガス115の供給終了とともに終了することができるが、放射温度計(図示せず)による測定により、シリコンウェハ101が所定の温度より低くなったのを確認してから終了するようにしてもよい。そして、シリコンウェハ101の温度が所定の温度、例えば700℃〜800℃になった後、パージガス導入管135を利用した電極107の接合部分を含む上記領域へのパージガスの供給を終了する。   After the epitaxial film having a predetermined thickness is formed on the silicon wafer 101, the supply of the reaction gas 115 is terminated. The supply of the carrier gas can also be terminated upon completion of the supply of the reaction gas 115, but is terminated after confirming that the silicon wafer 101 has become lower than a predetermined temperature by measurement with a radiation thermometer (not shown). You may make it do. Then, after the temperature of the silicon wafer 101 reaches a predetermined temperature, for example, 700 ° C. to 800 ° C., the supply of the purge gas to the region including the joint portion of the electrode 107 using the purge gas introduction pipe 135 is finished.

その後は、シリコンウェハ101が所定の温度まで冷却されたのを確認して、再び昇降装置(図示せず)を作動させる。
すなわち、昇降装置(図示せず)により、待機位置に配置された昇降ユニット133の上昇を開始させる。
After that, it is confirmed that the silicon wafer 101 has been cooled to a predetermined temperature, and the lifting device (not shown) is operated again.
That is, the elevating unit 133 disposed at the standby position is started to rise by an elevating device (not shown).

そして、昇降ユニット133の昇降ピン130の先端部により、サセプタ110上のシリコンウェハ101を下面側から接してこれを突き上げ、下方から支持する。そしてさらに、昇降ユニット133を上昇させ、シリコンウェハ101をサセプタ110から持ち上げて、引き離し、チャンバ102内に進入して待機する搬送用ロボット(図示せず)に引き渡す。その後、成膜処理後のシリコンウェハ101は、搬送用ロボットにより成膜装置100のチャンバ102外部に搬出される。   The silicon wafer 101 on the susceptor 110 is brought into contact with the tip of the lift pin 130 of the lift unit 133 from the lower surface side and supported from below. Further, the lifting / lowering unit 133 is raised, the silicon wafer 101 is lifted from the susceptor 110, separated, and delivered to a transfer robot (not shown) that enters the chamber 102 and stands by. Thereafter, the silicon wafer 101 after the film formation process is carried out of the chamber 102 of the film formation apparatus 100 by the transfer robot.

尚、このとき、昇降ユニット133が上昇することにより、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分の周囲を含む領域を覆う蓋である昇降ベース131も上昇することになる。その結果、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分が露出してしまうことになる。その結果、電極107を構成する電極棒108上部と連結部材124の接合部分および連結部材124とブースバー123の接合部分の周囲領域を、ヒータ121が設置されてヒータ設置雰囲気にある領域から分離する状態は解消されることになる。   At this time, the lifting unit 133 is lifted to cover the upper part of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the joining portion of the connecting member 124 and the region including the periphery of the joining portion of the connecting member 124 and the booth bar 123. The elevating base 131 will also rise. As a result, the upper portion of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the connecting portion of the connecting member 124 and the connecting portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 are exposed. As a result, the state where the upper part of the electrode rod 108 and the connecting part 124 constituting the electrode 107 and the surrounding area of the connecting part of the connecting member 124 and the booth bar 123 are separated from the area where the heater 121 is installed and in the heater installation atmosphere. Will be resolved.

しかしながら、上述のように、昇降ユニット133の上昇は、シリコンウェハ101が所定の温度、例えば500℃以下までに冷却されたのを確認してから行われている。よって、連結部材124とブースバー123との接合部分および連結部材124と電極棒108との接合部分近傍へ反応ガス115が侵入しても、その反応温度より低い温度、すなわち700℃〜800℃に達しない温度となったそれら接合部分に副生成物が付着することや腐食等が発生することはない。
そして、同様に、十分に冷却された電極棒108等を構成する金属モリブデンからそこに含有される不純物が放出されることや、モリブデン自体が熱分解することは起こらない。
However, as described above, the lifting unit 133 is lifted after confirming that the silicon wafer 101 has been cooled to a predetermined temperature, for example, 500 ° C. or lower. Therefore, even if the reaction gas 115 enters the joining portion between the connecting member 124 and the booth bar 123 and the vicinity of the joining portion between the connecting member 124 and the electrode rod 108, the temperature reaches a temperature lower than the reaction temperature, that is, 700 ° C to 800 ° C. By-products do not adhere to the joined portions that have reached the temperature, and corrosion does not occur.
Similarly, the impurities contained therein are not released from the molybdenum metal constituting the sufficiently cooled electrode rod 108 or the like, and the molybdenum itself does not thermally decompose.

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、実施の形態1は、成膜装置の一例としてエピタキシャル成長装置を挙げたが、これに限られるものではない。成膜室内に反応ガスを供給し、成膜室内に載置される基板を加熱して基板の表面に膜を形成する成膜装置であれば、他の成膜装置であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first embodiment, an epitaxial growth apparatus is used as an example of a film forming apparatus, but the present invention is not limited to this. Any other film forming apparatus may be used as long as it supplies a reactive gas into the film forming chamber and heats the substrate placed in the film forming chamber to form a film on the surface of the substrate.

100、200 成膜装置
101 シリコンウェハ
102、201 チャンバ
103、215 反応ガス供給路
104、202 ベース
105、206 支柱
106、212 上蓋
107 電極
108、208 電極棒
110、220 サセプタ
111、223 回転筒
112、221 回転軸
113、222 モータ
115、204 反応ガス
120、205 ウェハ加熱手段
121、209 ヒータ
123、210 ブースバー
124、211 連結部材
126 ボルト
130、230 昇降ピン
131 昇降ベース
132 昇降棒
133 昇降ユニット
135 パージガス導入管
136 パージガス排出部
137 突起部
203 ウェハ



100, 200 Film forming apparatus 101 Silicon wafer 102, 201 Chamber 103, 215 Reactive gas supply path 104, 202 Base 105, 206 Prop 106, 212 Upper lid 107 Electrode 108, 208 Electrode rod 110, 220 Susceptor 111, 223 Rotary cylinder 112, 221 Rotating shaft 113, 222 Motor 115, 204 Reactive gas 120, 205 Wafer heating means 121, 209 Heater 123, 210 Booth bar 124, 211 Connecting member 126 Bolt 130, 230 Lifting pin 131 Lifting base 132 Lifting rod 133 Lifting unit 135 Introduction of purge gas Pipe 136 Purge gas discharge part 137 Projection part 203 Wafer



Claims (5)

成膜室と、
前記成膜室内で基板が載置されるサセプタと、
前記サセプタを上部で支持する回転筒と、
前記回転筒の内部に設けられ、前記基板を加熱するヒータおよび前記ヒータを支持する導電性のブースバーと、
前記成膜室の下部に設けられて前記回転筒を支持して回転させる回転軸と、
前記回転軸の内部に設けられ、前記ブースバーを介して前記ヒータに給電する電極を収容する中空円筒状の支柱とを有する成膜装置であって、
前記回転筒の内部には、板状の昇降ベースと前記昇降ベース上に立設された複数本の昇降ピンとを有する昇降ユニットが配置され、
前記支柱の内部には、上部が開口してパージガスの供給可能なパージガス導入管が配設されており、
前記昇降ユニットを昇降させて、前記昇降ピンにより前記基板を前記サセプタに載置し、
前記昇降ユニットを下降させて、前記昇降ベースにより前記ブースバーと前記電極の接合部分の上空を覆うとともに、前記パージガス導入管からパージガスを供給して、前記ブースバーと前記電極の接合部分の周囲をガスパージするよう構成されたことを特徴とする成膜装置。
A deposition chamber;
A susceptor on which a substrate is placed in the film formation chamber;
A rotating cylinder that supports the susceptor at the top;
A heater provided inside the rotating cylinder, for heating the substrate, and a conductive booth bar for supporting the heater;
A rotating shaft provided at a lower portion of the film forming chamber to support and rotate the rotating cylinder;
A film-forming apparatus having a hollow cylindrical column provided inside the rotating shaft and containing an electrode for supplying power to the heater via the booth bar,
An elevating unit having a plate-like elevating base and a plurality of elevating pins erected on the elevating base is disposed inside the rotating cylinder,
Inside the column, a purge gas introduction pipe that is open at the top and capable of supplying purge gas is disposed,
Raising and lowering the lifting unit, placing the substrate on the susceptor by the lifting pins,
The elevating unit is lowered to cover the space between the booth bar and the electrode by the elevating base, and purge gas is supplied from the purge gas introduction pipe to purge the area around the booth bar and the electrode. A film forming apparatus configured as described above.
前記昇降ベースの下面の周囲部分には、連続する突起部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 1, wherein a continuous protrusion is provided on a peripheral portion of the lower surface of the elevating base. 前記ブースバーは、対向する前記昇降ベース下面の突起部に対応する位置と形状で凹溝が設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の成膜装置。   3. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the booth bar is provided with a concave groove at a position and shape corresponding to a protruding portion of the lower surface of the ascending / descending base. 前記回転筒は、底面部近傍にガス排出の可能なパージガス排出部が設けられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotary cylinder is provided with a purge gas discharge portion capable of gas discharge in the vicinity of a bottom surface portion. 成膜室内に設けられたサセプタに、昇降の可能な昇降ユニットの昇降ピンを用いて基板を載置し、上部に前記サセプタを配置する回転筒を前記成膜室の下部に設けられた回転軸で回転させ、前記回転筒の内部に配置されたヒータに前記ヒータを支持するブースバーと電極とを介して給電して前記基板を加熱させながら、前記成膜室内に反応ガスを供給して前記基板の表面に膜を形成する成膜方法であって、
前記サセプタ上に前記基板を載置させた後の前記昇降ユニットを下降させ、前記昇降ユニットの有する板状の昇降ベースを用いて前記ブースバーと前記電極の接合部分の上空を覆うとともに、前記昇降ベースで覆われた前記ブースバーと前記電極の接合部分周囲にパージガスを供給して、前記ブースバーと前記電極の接合部分周囲がガスパージされた状態を形成しながら、前記基板を加熱するようにしたことを特徴とする成膜方法。

A rotating shaft provided on the lower part of the film forming chamber is provided with a rotating cylinder in which the substrate is placed on the susceptor provided in the film forming chamber by using an elevating pin of an elevating unit capable of moving up and down, and the susceptor is arranged on the upper part. The substrate is heated by supplying power through a booth bar and electrodes that support the heater to the heater disposed inside the rotating cylinder to heat the substrate while supplying the reaction gas into the film formation chamber. A film forming method for forming a film on the surface of
The elevator unit after the substrate is placed on the susceptor is lowered, the plate-like elevator base of the elevator unit is used to cover the space above the booth bar and the electrode, and the elevator base The substrate is heated while supplying a purge gas around the junction between the booth bar and the electrode covered with gas to form a gas purged state around the junction between the booth bar and the electrode. A film forming method.

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