JP2011195346A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成膜装置50の成膜室1を、珪素ソースガスを含む第1の反応ガス25用の第1のガス供給路4と、炭素ソースガスを含む第2の反応ガス26用の第2のガス供給路14と、半導体基板6の置かれる胴部30より断面積の小さい頭部31を有して成膜室1内壁を被うライナ2とから構成する。第1のガス供給路4は、内管と外管とからなって、先端が半導体基板6近傍まで延び、外管に水素ガスを供給しながら、内管に第1の反応ガス25を供給できるようにする。そして、第2のガス供給路14からライナ2の頭部31に供給された第2の反応ガス26を流下させ、第1の反応ガス25と半導体基板6の表面で混合し、半導体基板6表面にSiC膜形成を行うようにする。
【選択図】図1
Description
そして、こうした問題は、使用する反応ガスがそれ自身で反応性に富み、さらにウェハを1500℃以上の高温に加熱する必要がある、SiC膜の形成の場合により顕著であった。
尚、第1のガス供給路4と第2のガス供給路14によってチャンバ1内に供給された反応ガスは、SiCエピタキシャル膜形成反応に使用された後、チャンバ1の底部に設けられた排気部5から排気される。
尚、図6に示す成膜装置52は、ライナ2の外周に上部ヒータ35が周設された以外、図1に示す上述の成膜装置50と同様の構成を有している。したがって、それぞれの間で共通する部位については、便宜上、同じ符号を使用して示した。
SiCウェハである半導体基板6上へのSiCなどのエピタキシャル膜の形成は、以下のようにして行われる。
2、202 ライナ
3a、3b、203a、203b 流路
4 第1のガス供給路
5、205 排気部
6、206 半導体基板
7、207 サセプタ
7a サセプタ支持部
8、208 ヒータ
9、11、209、211 フランジ部
10、12、210、212 パッキン
14 第2のガス供給路
20、220 シャワープレート
21、221 貫通孔
25 第1の反応ガス
26 第2の反応ガス
30、230 胴部
31、231 頭部
35 上部ヒータ
39 ヒータ接続部
44 ガス導入部
45 リフレクタ
47、147 管部分
48、148 内管
49、149 外管
50、52、200 成膜装置
204 供給部
225 反応ガス
Claims (5)
- 成膜室と、
前記成膜室内に珪素のソースガスを含む第1の反応ガスを供給する第1のガス供給路と、
前記成膜室内に炭素のソースガスを含む第2の反応ガスを供給する第2のガス供給路と、
前記成膜室の底部に設けられた排気部と、
前記成膜室の内壁を被覆する筒状のライナと、
前記成膜室の前記ライナの胴部内に設けられ、基板が載置されるサセプタと、
前記サセプタ上に載置される基板の下面側に位置するよう前記ライナの胴部内に配設されたヒータとを有し、前記基板上でSiC(炭化珪素)膜の成膜を行う成膜装置であって、
前記ライナは、前記胴部と、前記胴部より断面積の小さい頭部とからなり、
前記第1のガス供給路は、前記成膜室内に配置されている部分が内管と外管とからなる2重管構造を有し、先端が前記基板の近傍まで延びる構造であるとともに、前記内管には前記第1の反応ガスを供給し、前記外管には前記第1の反応ガスと異なる組成のガスを供給するよう構成されたことを特徴とする成膜装置。 - 前記第2のガス供給路は、前記成膜室の上部に設けられ、
前記ライナの頭部の開口部には、前記成膜室内に供給された反応ガスを整流する整流板が配設されており、
前記第2の反応ガスは、前記整流板を通って前記ライナ内を流下し、前記基板上で前記第1の反応ガスと反応するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。 - 前記第1のガス供給路の前記成膜室内に配置されている部分は、SiC(炭化珪素)、TaC(タンタルカーバイト)およびタングステンカーバイト(WC)よりなる群から選択された1以上の材料でカーボン(C)をコートして得られた部材によって構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の成膜装置。
- 前記成膜室の内壁と前記ライナとの間には、前記ライナ周囲に周設された抵抗加熱型の上部ヒータを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 成膜室内に基板を載置し、前記基板上にSiC膜を形成する成膜方法であって、
前記成膜室内の内壁を、前記基板が置かれる胴部と、前記胴部より断面積が小さい頭部とからなる筒状のライナで被覆し、
前記成膜室内に配置されている部分が内管と外管とからなる2重管構造を有し、珪素のソースガスを含む第1の反応ガスを供給するよう、先端が前記基板の近傍まで延びる第1のガス供給路と、炭素のソースガスを含む第2の反応ガスを前記ライナの頭部に供給する第2のガス供給路とを前記成膜室に設け、
前記第1のガス供給路の前記外管に水素ガスを供給しながら、前記内管から前記第1の反応ガスを供給するとともに、前記第2のガス供給路から前記第2の反応ガスを供給しこれを前記基板に向けて流下させることにより、前記基板上にSiC膜を形成することを特徴とする成膜方法。
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