JP2014187282A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板の搬入時および搬出時、成膜処理が行われる空間、下部ヒータ16のある空間、および上部ヒータ19のある空間を不活性ガスの雰囲気とする。
【選択図】図1
Description
そして、主制御装置70から温度制御部40に対し、サセプタ13が所定の搬送温度となるように指示する。この指示に基づいて温度制御部40は、下部ヒータ16および上部ヒータ19を制御し、温度計26により検出されるサセプタ13の温度が所定の搬送温度、例えば1000℃となるまで加熱する(STEP2)。
そして、このようにカーボン製の下部ヒータ16の腐食が抑えられるため、成膜温度が1500℃〜1700℃と高温であっても、例えばヒータ温度を1000℃としたときのサセプタ温度900℃以上で成膜温度以下での基板の搬入および搬出が可能となり、生産性の向上を図ることが可能となる。
また、成膜室100内に供給されるガスを、不活性ガスから反応ガス(水素ガス)に切り替える際、反応ガス(水素ガス)から不活性ガスに切り替える際に、成膜室100内の圧力変動を400Pa以内としたが、圧力変動を400Pa以内に抑えることにより、成膜室100内に付着した反応生成物の巻き上げによるパーティクルの発生を抑制することが可能となる。
4…ゲート
5a…ハンド部
5…搬送アーム
11…ライナ
12…ガス排出口
13…サセプタ
14…回転筒
15…回転軸
16…下部ヒータ
17、20…断熱材
18…突き上げ機構
19…上部ヒータ
21、22a、22b、23、24、25…バルブ
26…温度計
30…ガス供給制御部
40…温度制御部
50…回転駆動部
60…搬送部
70…主制御装置
100…成膜室
Claims (15)
- 搬送された基板を成膜処理する成膜室と、
前記成膜室の内壁と成膜処理が行われる空間とを仕切る中空筒状のライナと、
前記基板が載置されるサセプタと、
前記サセプタをその上部で支持する回転筒と、
前記成膜室の下方に配置されて前記回転筒を回転させる回転軸と、
前記回転筒の内部に配置されて、前記サセプタおよび前記基板を下方から加熱するカーボン製の第1のヒータと、
前記ライナと前記内壁の間に配置されて、前記サセプタおよび前記基板を上方から加熱する第2のヒータと、
前記サセプタが所定の搬送温度および所定の成膜温度となるように、前記第1および第2のヒータの温度を制御する温度制御部と、
前記サセプタの温度を検出する温度検出部と、
前記成膜室の上部に設けられて、前記ライナの内側に、水素ガスおよびソースガスを含む反応ガスおよび不活性ガスの少なくとも一方を供給する第1のガス供給部と、
前記ライナと前記内壁の間に不活性ガスを供給する第2のガス供給部と、
前記回転筒の内部に不活性ガスを供給する第3のガス供給部と、
前記所定の搬送温度で、前記成膜室に前記基板を搬入し、または、前記成膜室から前記基板を搬出する搬送部と、
少なくとも前記搬送部による前記基板の搬入または搬出時に、前記第1ないし第3のガス供給部から前記不活性ガスを供給し、前記基板が前記サセプタに載置され前記サセプタが前記所定の成膜温度のとき、前記第1のガス供給部から前記反応ガスを供給し、前記第2および第3のガス供給部から不活性ガスを供給するように制御するガス供給制御部と、を有することを特徴とする成膜装置。 - 前記搬送部は、前記温度検出部により検出された前記サセプタの温度が900℃以上1700℃以下のときに、前記成膜室に前記基板を搬入し、または、前記成膜室から前記基板を搬出することを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記ガス供給制御部は、前記成膜室内の圧力変動が400Pa以内となるように、前記第1のガス供給部から供給される前記不活性ガスおよび前記水素ガスの供給量をそれぞれ制御して、前記不活性ガスと前記水素ガスとの切り替えを行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の成膜装置。
- 前記温度制御部は、前記ガス供給制御部による前記第1のガス供給部から供給されるガスの前記不活性ガスから前記水素ガスへの切り替えに伴って、前記基板の温度を1500℃〜1700℃まで昇温するように制御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。
- 前記不活性ガスは、ArガスおよびHeガスの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 前記サセプタは、その表面にSiC層またはTaC層を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 前記搬送部は搬送アームを有し、前記搬送アームのハンド部はC、SiC、および石英の少なくともいずれかからなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 基板に成膜処理が行われる成膜室において、
第1のガス供給部より、前記成膜室の内壁と成膜処理が行われる空間とを仕切る中空筒状のライナの内側に不活性ガスを供給し、
第2のガス供給部より、前記ライナと前記内壁の間に不活性ガスを供給し、
第3のガス供給部より、前記成膜室内に配置され、前記基板が載置されるサセプタをその上部で支持する回転筒の内部に不活性ガスを供給し、
前記サセプタの温度が所定の搬送温度となるように加熱制御し、
前記基板を前記反応室内に搬入し、
前記基板を前記サセプタに載置した後、前記第1のガス供給部からのガスの供給を前記不活性ガスから水素ガスに切り替えながら、前記基板を所定の成膜温度まで昇温させ、
前記基板の温度を前記所定の成膜温度となるように制御しながら前記第1のガス供給部から前記水素ガスとソースガスを含む反応ガスを供給して前記基板の上に所定の成膜処理を行い、
前記所定の成膜処理後、前記第1のガス供給部からのソースガスの供給を止め、前記水素ガスから前記不活性ガスに切り替えながら、前記サセプタの温度を所定の搬送温度に制御した後、前記サセプタ上より前記基板を搬出することを特徴とする成膜方法。 - 前記所定の搬送温度は、900℃以上前記所定の成膜温度以下であることを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。
- 前記成膜室内の圧力変動が400Pa以内となるように、前記不活性ガスおよび前記水素ガスの供給量をそれぞれ制御して、前記不活性ガスと前記水素ガスとの切り替えを行うことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の成膜方法。
- 前記所定の成膜温度は、1500℃〜1700℃であることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記不活性ガスは、ArガスおよびHeガスの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記サセプタは、その表面にSiC層またはTaC層を有することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記基板の搬入および搬出は、C、SiC、および石英の少なくともいずれかからなるハンド部を有する搬送アームを用いて行われることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の成膜方法。
- 前記反応ガスは、SiCソースガスを含むことを特徴とする請求項8〜14のいずれか1項に記載の成膜方法。
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