JP2017204564A - 成膜装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】成膜時の被加工物の面内における温度のバラツキを低減する成膜装置を提供する。【解決手段】回転ステージ３０に回転軸２８が接続され、回転ステージはサセプタ３２の内部空間に収容されている。回転ステージは、回転軸の中心軸線ＲＸに対して周方向に配列された複数の載置領域において被加工物を保持し、該被加工物を中心軸線周りに回転させる。サセプタ内では回転ステージの外側から中心軸線に直交する一方向に沿ったガスの流れが形成される。サセプタは加熱機構によって加熱される。回転ステージの下面に面するサセプタの一壁部３２ｂに、中心軸線と複数の載置領域の各々との間の最小距離よりも大きい第１の円と最大距離よりも小さい第２の円とによって規定される中間領域を含み、該中間領域に一以上の貫通孔３２ｋを形成する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、成膜装置に関するものである。
近年、半導体パワーデバイスといった電子デバイスに、炭化ケイ素（ＳｉＣ）が用いられるようになっている。このような電子デバイスの製造においては、ＳｉＣ基板上にＳｉＣ膜をエピタキシャル成長によって成膜する処理が実行される。
上述した処理には、枚葉式の成膜装置よりもスループットに優れたセミバッチ式の成膜装置が用いられることがある。セミバッチ式の成膜装置は、例えば、下記の特許文献１及び特許文献２に記載されている。
特許文献１及び特許文献２に記載された成膜装置は、回転軸、回転ステージ、サセプタ、容器、ガス供給機構、及び、誘導加熱機構を備えている。回転ステージは、回転軸上に設けられており、当該回転軸によって支持されている。回転ステージは、複数の載置領域を提供している。複数の載置領域は、その上に複数の被加工物が載置される領域であり、回転軸の中心軸線に対して周方向に配列されている。なお、複数の被加工物は、ウエハのように円板形状を有する。サセプタは、角筒形状を有しており、その内部空間に回転ステージを収容している。容器は、サセプタを収容している。ガス供給機構は、回転ステージの外側から回転軸に直交する方向にガスの流れを形成するよう構成されている。誘導加熱機構は、容器の外側に設けられており、当該容器の外周に巻かれたコイルを備えている。サセプタは、誘導加熱によって加熱されるようになっている。
特開２００８−１５９９４４号公報 特開２０１２−１７８６１３号公報
ＳｉＣ膜のエピタキシャル成長においては、ｐ型又はｎ型の不純物を、当該ＳｉＣ膜に取り込むように成膜が行われる。特にｐ型では、ＳｉＣ膜に取り込まれる不純物の濃度は、被加工物の面内の温度が低い領域では高くなり、温度が高い領域では低くなる。したがって、不純物の濃度の面内におけるバラツキを抑制するためには、成膜時の被加工物の面内における温度のバラツキを低減させる必要がある。しかしながら、被加工物の温度のバラツキを低減させる観点からは、上述した従来のセミバッチ式の成膜装置には更なる改良が望まれている。
一態様においては、セミバッチ式の成膜装置が提供される。この成膜装置は、回転軸、回転ステージ、サセプタ、ガス供給機構、容器、及び、加熱機構を備える。回転ステージは、回転軸上に設けられており、回転軸に固定されている。回転ステージは、回転軸の中心軸線に対して周方向に配列された複数の載置領域において複数の被加工物を保持するように構成されている。複数の載置領域は、回転軸の中心軸線に対して周方向に配列されており複数の被加工物を保持するように構成されている。一実施形態では、被加工物は、円盤形状を有し、複数の載置領域の各々は、被加工物の形状に対応した円形形状を有し得る。サセプタは、中心軸線に平行な第１の方向に直交する第２の方向に沿って互いに対向する第１の開口及び第２の開口を提供し、該第１の開口と該第２の開口との間に内部空間を提供し、回転ステージを内部空間に収容するよう構成されている。ガス供給機構は、第１の開口から内部空間を経由して第２の開口に向かうガスの流れを形成するよう構成されている。容器は、サセプタを収容するようになっている。加熱機構は、容器の周囲に設けられており、サセプタを加熱するよう構成されている。
一態様に係る成膜装置では、サセプタは、互いに対向する第１の壁部及び第２の壁部を含む。回転ステージは第１の壁部と第２の壁部との間に設けられている。第１の壁部は前複数の載置領域に対面する。第２の壁部には、回転軸が通る第１の貫通孔が形成されている。第２の壁部は、中心軸線に対して第１の半径を有する第１の円と中心軸線に対して第１の半径よりも大きい第２の半径を有する第２の円とによって規定される中間領域を含んでいる。第１の半径は、中心軸線と複数の載置領域の各々との間の最小距離よりも大きく、第２の半径は、中心軸線と前記複数の載置領域の各々との間の最大距離よりも小さい。中間領域には、一以上の第２の貫通孔が形成されている。
一態様に係る成膜装置では、サセプタが加熱され、サセプタからの輻射熱が、直接的に又は回転ステージを介して、被加工物に伝達される。このサセプタには回転軸が通る第１の貫通孔が形成されているので、当該第１の貫通孔に近い被加工物の領域、即ち、中心軸線に近い被加工物の領域にはサセプタからの熱が伝達されにくい。また、中心軸線に近い被加工物の領域の熱が奪われる傾向がある。さらに、サセプタの第１の開口からガスが供給されるので、第１の開口の近くを通過する被加工物の領域、即ち、中心軸線から遠い被加工物の領域の熱が奪われる傾向がある。一態様に係る成膜装置では、上述した中間領域に第２の貫通孔が形成されているので、中心軸線に近い領域と中心軸線から遠い領域との間の被加工物の中間の領域の温度が下げられる。したがって、被加工物の面内における温度のバラツキが低減される。
一実施形態において、加熱機構は、容器の外周に巻かれたコイルを有する誘導加熱機構である。サセプタの第２の壁部は、中間領域の外側で延在する外側領域と中間領域の内側で延在する内側領域を更に含む。中間領域は、接続部を含む。接続部は、少なくとも、第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に沿って延びて、外側領域と内側領域を接続する。この実施形態では、サセプタの第２の壁部において第３の方向に沿って誘導電流が流れる。誘導電流は、第３の方向に沿って延びる接続部を介して、内側領域と外側領域との間で流れる。したがって、サセプタの第２の壁部を流れる誘導電流の密度分布が制御され、サセプタからの輻射熱量が調整されることにより、回転ステージが均一に加熱される。
一実施形態において、一以上の第２の貫通孔は、周方向に一致する長手方向を有し、第１の円及び第２の円に沿って延びていてもよい。また、一以上の第２の貫通孔は円形の貫通孔であってもよい。
一実施形態において、成膜装置は、サセプタを覆うように容器とサセプタとの間に設けられた断熱材を含んでいてもよい。また、一実施形態において、成膜装置は、回転ステージ上に搭載されるホルダを更に備え、当該ホルダが複数の載置領域を提供してもよい。
以上説明したように、セミバッチ式の成膜装置において被加工物の面内における温度のバラツキを低減させることが可能となる。
一実施形態に係る成膜システムを示す図である。 一実施形態に係る成膜装置を概略的に示す図である。 図２に示す成膜装置の容器の内部の構造を示す断面図である。 図３に示すホルダ及び回転ステージを示す平面図である。 図３に示すサセプタの斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ってとったサセプタの断面図である。 別の実施形態に係るサセプタの断面図である。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
まず、一実施形態に係る成膜装置を備える成膜システムについて説明する。図１は、一実施形態に係る成膜システムを示す図である。図１に示す成膜システム１は、ポート１０２Ａ〜１０２Ｃ、ローダモジュール１０４、位置合わせ機構１０６、ロードロックモジュール１０８Ａ及び１０８Ｂ、トランスファーモジュール１１０、及び、一実施形態に係る成膜装置１０を備えている。
ポート１０２Ａ〜１０２Ｃのそれぞれには、後述するホルダが収容される。ホルダ上には、後述するように、複数の被加工物が載置されている。ポート１０２Ａ〜１０２Ｃは、ローダモジュール１０４に接続されている。
ローダモジュール１０４は、チャンバを提供しており、当該チャンバ内に設けられた搬送装置を有している。ローダモジュール１０４の搬送装置は、ポート１０２Ａ〜１０２Ｃの何れかに収容されているホルダを取り出し、当該ホルダを、ロードロックモジュール１０８Ａ及び１０８Ｂのうち何れかに搬送する。なお、ホルダは、ロードロックモジュール１０８Ａ又は１０８Ｂに搬送される前に位置合わせ機構１０６に送られてもよく、当該位置合わせ機構１０６によって当該ホルダの位置合わせが行われてもよい。
ロードロックモジュール１０８Ａ及び１０８Ｂは、予備減圧のためのチャンバを提供している。ローダモジュール１０４の搬送装置によって搬送されたホルダは、ロードロックモジュール１０８Ａ及び１０８Ｂの何れかのチャンバに収容される。
トランスファーモジュール１１０は、ロードロックモジュール１０８Ａ及び１０８Ｂに接続されている。トランスファーモジュール１１０は、減圧可能なチャンバを提供しており、当該チャンバ内に設けられた搬送装置を有している。トランスファーモジュール１１０の搬送装置は、搬送アームを有している。この搬送アームは、ロードロックモジュール１０８Ａ又は１０８Ｂのチャンバに収容されているホルダを取り出し、当該ホルダを成膜装置１０に搬送する。
以下、一実施形態に係る成膜装置１０について説明する。図２は、一実施形態に係る成膜装置を概略的に示す図である。図２に示すように、成膜装置１０は、容器１２を備えている。容器１２は、略直方体形状の外形を有する箱形の容器であり、その内部に減圧可能な空間Ｓ（図３参照）を提供している。
容器１２には、圧力調整器１４を介して排気装置１６が接続されている。排気装置１６は、例えば、真空ポンプである。この排気装置１６によって、容器１２内の空間Ｓが減圧される。なお、後述するサセプタの内部空間に供給されるガスは、当該サセプタの第２の開口から排気される。また、容器１２には圧力計１８が接続されている。圧力計１８は、容器１２内の空間の圧力を測定する。圧力調整器１４は、圧力計１８によって測定された圧力測定値に基づき、容器１２内の空間の圧力を調整するよう動作する。
容器１２の外周には、コイル２０が巻かれている。コイル２０は高周波電源２２に接続されている。高周波電源２２からの高周波がコイル２０に供給されると、後述するサセプタが誘導電流によって加熱される。このコイル２０は、一実施形態の加熱機構である誘導加熱機構を構成している。なお、加熱機構は、誘導加熱機構に限定されるものではなく、サセプタを加熱可能な任意の加熱機構であってもよい。
また、成膜装置１０は、ガス供給機構ＧＭを備えている。ガス供給機構ＧＭは、バルブＶ１〜Ｖ６、流量制御器ＦＣ１〜ＦＣ６、ガスラインＧＬ１、ガスラインＧＬ２、及び、ガス供給器２４を有している。バルブＶ１〜Ｖ６はそれぞれ、ガスソースＧＳ１〜ＧＳ６に接続されている。ガスソースＧＳ１は、シリコンを含有する原料ガスのソースであり、例えば、ＳｉＨ４ガスのソースである。ガスソースＧＳ２は、炭素を含有するガスのソースであり、例えば、Ｃ３Ｈ８ガスのソースである。ガスソースＧＳ３は、キャリアガスのソースであり、例えば、Ｈ２ガスのソースである。ガスソースＧＳ４は、ｐ型の不純物を含有するソースであり、例えば、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）ガスのソースである。ガスソースＧＳ５は、ｎ型の不純物を含有するソースであり、例えば、Ｎ２ガスのソースである。また、ガスソースＧＳ６は、冷却用のガスのソースであり、例えば、Ａｒガスといった希ガスのソースである。
バルブＶ１〜Ｖ６はそれぞれ、流量制御器ＦＣ１〜ＦＣ６に接続されている。流量制御器ＦＣ１〜ＦＣ６は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。流量制御器ＦＣ１〜ＦＣ５は、共通のガスラインＧＬ１に接続されており、当該ガスラインＧＬ１は、ガス供給器２４に接続されている。このガス供給器２４は、容器１２によって提供される空間Ｓのうち後述する成膜用の空間Ｓ１（図３参照）にガスを供給する。流量制御器ＦＣ６はガスラインＧＬ２に接続されており、当該ガスラインＧＬ２は、容器１２によって提供される空間Ｓのうち後述する空間Ｓ２（図３参照）に冷却用のガスを供給する。
また、成膜装置１０は、制御器２６を更に備え得る。制御器２６は、ＣＰＵといったプロセッサ、記憶装置、キーボードといった入力装置、表示部、及び、通信装置を有し得る。記憶装置には、成膜装置１０において実行される成膜処理の各工程において当該成膜装置１０の各部を制御するプログラム、即ちレシピが記憶されている。ＣＰＵは、当該プログラムに従って動作し、通信装置を介して成膜装置１０の各部に制御信号を送出する。このような制御器２６の動作により、例えば、バルブＶ１〜Ｖ６、流量制御器ＦＣ１〜ＦＣ６、高周波電源２２、圧力調整器１４、排気装置１６等が制御される。また、後述する回転ステージ用の駆動装置も制御される。
以下、図３を参照し、成膜装置１０の容器１２の内部の構造について説明する。図３は、図２に示す成膜装置の容器の内部の構造を示す断面図である。図３に示すように、成膜装置１０は、回転軸２８、回転ステージ３０、及び、サセプタ３２を更に備えている。また、一実施形態では、成膜装置１０は、断熱材３４を更に備え得る。
回転軸２８は、一実施形態では、略円柱形状を有しており、第１の方向Ｚ（鉛直方向）に延びている。第１の方向Ｚは、回転軸２８の中心軸線に平行な方向である。回転ステージ３０は、回転軸２８上に設けられており、回転軸２８に固定されている。回転ステージ３０は、後述する複数の載置領域４０ａ（図４参照）において複数の被加工物Ｗを保持する。また、回転ステージ３０は、複数の被加工物Ｗを中心軸線ＲＸ周りに回転させるように構成されている。なお、被加工物Ｗは、例えば、ウエハのように円盤形状を有している。
一実施形態では、回転ステージ３０は、略円盤形状を有している。回転ステージ３０は、例えば、ＳｉＣのコーティングが施されたグラファイト製の部材であってもよく、又は、多結晶ＳｉＣ製の部材であってもよい。回転ステージ３０は、一実施形態では、第１面３０ａ及び第２面３０ｂを有している。第１面３０ａ及び第２面３０ｂは互いに対向している。第１面３０ａは、回転ステージ３０の上側の面であり、第２面３０ｂは、回転ステージ３０の下側の面である。回転軸２８は、回転ステージ３０の第２面３０ｂの下方において延びており、当該回転ステージ３０の中心部分に接続されている。回転軸２８は、駆動装置３８に接続されている。駆動装置３８は、回転軸２８を中心軸線ＲＸを中心に回転させる動力を発生し、回転ステージ３０を中心軸線ＲＸを中心に回転させる。
複数の被加工物Ｗは第１面３０ａの上で保持される。一実施形態では、複数の被加工物Ｗは、ホルダ４０上に載置され、当該ホルダ４０が回転ステージ３０上に搭載される。図４は、図３に示すホルダ及び回転ステージを上方から視て示す平面図である。図３及び図４に示すように、ホルダ４０は、略円板形状の部材である。ホルダ４０は、例えば、ＳｉＣのコーティングが施されたグラファイト製の部材であってもよく、或いは、多結晶ＳｉＣ製の部材であってもよい。一実施形態では、回転ステージ３０の第１面３０ａは凹部を画成している。この凹部は、中心軸線ＲＸを中心とする円形の平面形状を有する。ホルダ４０は、この凹部内に嵌め込まれる。
ホルダ４０の上面は、複数の載置領域４０ａを提供している。複数の載置領域４０ａは、それらの上に複数の被加工物Ｗがそれぞれ載置される領域である。複数の載置領域４０ａは、ホルダ４０の中心、即ち、中心軸線ＲＸに対して周方向に配列されている。したがって、ホルダ４０が回転ステージ３０上に載置された状態では、複数の載置領域４０ａ及び被加工物Ｗは中心軸線ＲＸに対して周方向に並ぶように配列される。なお、図４においては、載置領域４０ａの個数は８であるが、載置領域４０ａの個数は２以上の任意の個数であり得る。
一実施形態では、複数の載置領域４０ａのそれぞれは、凹部を画成するホルダ４０の面であってもよい。当該凹部は、被加工物Ｗの形状に対応した形状を有している。例えば、当該凹部は、被加工物Ｗの直径よりも若干大きな直径を有する円形の平面形状を有する。この実施形態では、複数の被加工物Ｗはそれぞれ、ホルダ４０によって提供される凹部内に嵌め込まれ、複数の載置領域４０ａ上に載置される。このように回転ステージ３０によって保持された複数の被加工物Ｗは、回転軸２８の回転に伴う回転ステージ３０の回転により、成膜中に中心軸線ＲＸに対して周方向に回転される。
回転ステージ３０は、サセプタ３２の内部空間、即ち、サセプタ３２によって提供される成膜用の空間Ｓ１内に収容されている。図５は、図３に示すサセプタの斜視図である。サセプタ３２は、第１の開口３２ｈ、第２の開口３２ｉ、及び、空間Ｓ１を提供する部材である。サセプタ３２は、例えば、略角筒形状を有している。第１の開口３２ｈと第２の開口３２ｉは、第１の方向Ｚに直交する第２の方向に沿って互いに対向している。空間Ｓ１は、第１の開口３２ｈと第２の開口３２ｉとの間の空間である。このサセプタ３２は、例えば、ＳｉＣのコーティングが施されたグラファイト製の部材である。
一実施形態では、サセプタ３２は、第１の壁部３２ａ、第２の壁部３２ｂ、第３の壁部３２ｃ、及び、第４の壁部３２ｄを有している。第１の壁部３２ａ及び第２の壁部３２ｂは、略平板状であり、Ｚ方向に沿って互いに対向している。回転ステージ３０は第１の壁部３２ａと第２の壁部３２ｂとの間に設けられている。第１の壁部３２ａは、回転ステージ３０の上方で延在しており、第１面３０ａに対面している。第２の壁部３２ｂは、回転ステージ３０の下方で延在しており、第２面３０ｂに対面している。第３の壁部３２ｃ及び第４の壁部３２ｄは、互いに対向しており、第１の壁部３２ａ及び第２の壁部３２ｂに交差する方向に延在して当該第１の壁部３２ａ及び第２の壁部３２ｂそれぞれの両縁に接続している。
サセプタ３２は、コイル２０による誘導加熱によって加熱される。サセプタ３２が加熱されると、当該サセプタ３２からの輻射等により、回転ステージ３０、ホルダ４０、及び、複数の被加工物Ｗが加熱される。即ち、サセプタ３２は、回転ステージ３０、ホルダ４０、及び、複数の被加工物Ｗを、４面から加熱するように構成されている。
サセプタ３２は、断熱材３４によって覆われている。一実施形態では、断熱材３４は、サセプタ３２の外面に沿って延びる略箱形の形状を有しており、第２の方向Ｘの両端において、サセプタ３２の第１の開口３２ｈ及び第２の開口３２ｉにそれぞれ連続する二つの開口を提供している。断熱材３４は、サセプタ３２の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有している。例えば、断熱材３４は、グラファイトから構成され得る。但し、断熱材３４を構成するカーボン材料の密度はサセプタ３２を構成するカーボン材料の密度よりも低い。このため、断熱材３４は、例えば、カーボン繊維から構成され得る。断熱材３４は、サセプタ３２と容器１２との間に介在しており、サセプタ３２から容器１２に向かう熱の伝達を阻害し、サセプタ３２の熱を、回転ステージ３０、ホルダ４０、及び、複数の被加工物Ｗに伝達させる。これにより、効率の良い被加工物Ｗの加熱が可能となっている。
断熱材３４は、保持部材４２によって覆われている。即ち、保持部材４２は、回転ステージ３０、サセプタ３２、及び、断熱材３４を収容する空間を提供している。この空間は、第２の方向Ｘに沿って延びている。また、保持部材４２は、第２の方向Ｘの両端において開口し、且つ、空間Ｓ１に通じる経路を提供している。この保持部材４２は、例えば、石英から構成され得る。保持部材４２は、柱状の支持部４４を介して容器１２の内面に支持されている。この保持部材４２と容器１２との間には、上述した空間Ｓ２が形成されており、当該空間Ｓ２には、上述したように冷却用のガスが供給されるようになっている。
また、保持部材４２の第２の方向Ｘにおける一方の開口端には、上述したガス供給器２４が取り付けられている。ガス供給器２４は、成膜用の空間Ｓ１内で第２の方向Ｘに向かうガスの流れを形成する。即ち、ガス供給器２４は、第１の開口３２ｈから空間Ｓ１を経由して第２の開口３２ｉに向かうガスの流れを形成する。換言すると、ガス供給器２４は、回転ステージ３０の外側から複数の被加工物Ｗの成膜面に沿ったガスの流れを形成する。一実施形態では、ガス供給器２４は、第１の方向Ｚ及び第２の方向Ｘに直交する第３の方向Ｙに沿って配列された複数のガス吐出口を提供している。図３に示すように、ガス供給器２４は、保持部材４２によって提供される開口の下側部分に対面するよう配置されている。当該開口の上側部分は、上述したトランスファーモジュール１１０の搬送アームが、ホルダ４０を空間Ｓ１内に搬送する際に、通過するようになっている。
以下、図３と共に図６を参照して、サセプタ３２の更なる詳細について説明する。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ってとったサセプタの断面図である。サセプタ３２の第２の壁部３２ｂには、回転軸２８が通る第１の貫通孔３２ｊが形成されている。また、第２の壁部３２ｂは、中間領域３２ｒ、内側領域３２ｐ、及び、外側領域３２ｑを含んでいる。
中間領域３２ｒは、第１の円Ｃ１と第２の円Ｃ２とによって規定される領域である。第１の円Ｃ１は、中心軸線ＲＸに対して第１の半径を有する円であり、第２の円Ｃ２は、第１の半径よりも大きい第２の半径を有する円である。第１の半径は、複数の載置領域４０ａの各々と中心軸線ＲＸとの間の最小距離よりも大きく、第２の半径は、複数の載置領域４０ａの各々と中心軸線ＲＸとの間の最大距離よりも小さい。即ち、第１の半径は、複数の載置領域４０ａの内接円の半径よりも大きく、第２の半径は、複数の載置領域４０ｂの外接円の半径よりも小さい。内側領域３２ｐは、中間領域３２ｒの内側の領域である。上述の第１の円Ｃ１は中間領域３２ｒと内側領域３２ｐの境界である。また、外側領域３２ｑは中間領域３２ｒの外側の領域である。上述の第２の円Ｃ２は中間領域３２ｒと外側領域３２ｑの境界である。
中間領域３２ｒには、一以上の第２の貫通孔３２ｋが形成されている。一実施形態では、一以上の第２の貫通孔３２ｋは、周方向に一致する長手方向を有する長孔であり、第１の円Ｃ１及び第２の円Ｃ２に沿って延びている。なお、図６に示す例では、中間領域３２ｒに四つの第２の貫通孔３２ｋが形成されているが、第２の貫通孔３２ｋの個数は一以上の任意の個数であり得る。
一実施形態では、中間領域３２ｒは、接続部３２ｍを有している。接続部３２ｍは、中間領域３２ｒにおいて第２の貫通孔３２ｋが形成されていない部分であり、内側領域３２ｐと外側領域３２ｑを接続している。接続部３２ｍは、少なくとも、内側領域３２ｐと外側領域３２ｑとの間で第３の方向Ｙに沿って延びている。即ち、第３の方向Ｙに延びる接続部３２ｍの、第２の方向Ｘにおける両側には、第２の貫通孔３２ｋが形成されている。上述したコイル２０は、サセプタ３２の第１〜第４の壁部の外側を周回するように延在している。したがって、サセプタ３２の第２の壁部３２ｂでは誘導電流は第３の方向Ｙに沿って流れ、接続部３２ｍを介して内側領域と外側領域との間で流れる。故に、サセプタ３２の第２の壁部３２ｂを流れる誘導電流の密度分布が制御され、サセプタ３２からの輻射熱量が調整されることにより、回転ステージ３０又ホルダ４０が均一に加熱される。
この成膜装置１０では、被加工物Ｗ上にＳｉＣをエピタキシャル成長させる際には、複数の被加工物Ｗを保持した回転ステージ３０が回転される。また、コイル２０による誘導加熱により、サセプタ３２が加熱され、当該サセプタ３２からの輻射熱が、直接的に又は回転ステージ３０を介して複数の被加工物Ｗに伝達される。これにより、複数の被加工物Ｗが加熱される。複数の被加工物Ｗは、例えば１６００℃程度の温度に加熱される。また、ガス供給機構ＧＭのガス供給器２４からガスが空間Ｓ１内において第２の方向Ｘに沿って供給される。このガスは、例えば、ＳｉＨ４ガス、Ｃ３Ｈ８ガス、及びＨ２ガスを含む。また、このガスは、エピタキシャル成長膜にｐ型の不純物を取り込む場合には、例えば、ＴＭＡガスを更に含み得る。或いは、このガスは、エピタキシャル成長膜にｎ型の不純物を取り込む場合には、例えば、Ｎ２ガスを更に含み得る。このような成膜処理により、被加工物Ｗ上にＳｉＣのエピタキシャル成長膜が形成される。
この成膜装置１０では、回転軸２８が通る第１の貫通孔３２ｊがサセプタ３２に形成されているので、当該第１の貫通孔３２ｊに近い被加工物Ｗの領域、即ち、中心軸線ＲＸに近い被加工物Ｗの領域にはサセプタ３２からの熱が伝達されにくい。また、中心軸線ＲＸに近い被加工物Ｗの領域の熱が奪われる傾向がある。さらに、サセプタ３２の第１の開口３２ｈからガスが供給されるので、第１の開口３２ｈの近くを通過する被加工物Ｗの領域、即ち、中心軸線ＲＸから遠い被加工物Ｗの領域の熱が奪われる傾向がある。成膜装置１０では、上述した中間領域３２ｒに第２の貫通孔３２ｋが形成されているので、中心軸線ＲＸに近い領域と中心軸線ＲＸから遠い領域との間の被加工物Ｗの中間の領域の温度が下げられる。したがって、被加工物Ｗの面内における温度のバラツキが低減される。
被加工物Ｗの面内における温度のバラツキが低減されると、ＳｉＣエピタキシャル成長において膜に取り込まれる不純物の濃度の面内におけるバラツキが低減される。一方、被加工物Ｗの面内における温度のバラツキが生じると、被加工物Ｗ内の低温の領域において、異常核形成に起因した三角欠陥といった欠陥が発生し得る。成膜装置１０によれば、被加工物Ｗ内の面内の温度のバラツキが低減されるので、このような欠陥の発生も抑制される。
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。図７は、別の実施形態に係るサセプタの断面図である。図７に示すサセプタ３２では、第２の貫通孔３２ｋは、円形の平面形状を有している。このように、サセプタ３２の第２の壁部３２ｂの中間領域３２ｒに形成される第２の貫通孔３２ｋの形状は、任意の形状であってもよい。
１…成膜システム、１０…成膜装置、１２…容器、１６…排気装置、２０…コイル、２４…ガス供給器、２６…制御器、２８…回転軸、３０…回転ステージ、３２…サセプタ、３４…断熱材、３８…駆動装置、４０…ホルダ、４０ａ…載置領域、４２…保持部材、ＧＭ…ガス供給機構。

Claims (5)

  1. 回転軸と、
    前記回転軸上に設けられており、該回転軸に固定された回転ステージであり、前記回転軸の中心軸線に対して周方向に配列された複数の載置領域において複数の被加工物を保持するように構成された、該回転ステージと、
    前記中心軸線に平行な第１の方向に直交する第２の方向に沿って互いに対向する第１の開口及び第２の開口を提供し、該第１の開口と該第２の開口との間に内部空間を提供し、前記回転ステージを該内部空間に収容するよう構成されたサセプタと、
    前記第１の開口から前記内部空間を経由して前記第２の開口に向かうガスの流れを形成するよう構成されたガス供給機構と、
    前記サセプタを収容する容器と、
    前記容器の周囲に設けられており、前記サセプタを加熱するよう構成された加熱機構と、
    と、
    を備え、
    前記サセプタは、互いに対向する第１の壁部及び第２の壁部を含み、
    前記回転ステージは前記第１の壁部と前記第２の壁部との間に設けられており、
    前記第１の壁部は前記複数の載置領域に対面し、
    前記第２の壁部には、前記回転軸が通る第１の貫通孔が形成されており、
    前記第２の壁部は、前記中心軸線に対して第１の半径を有する第１の円と該中心軸線に対して該第１の半径よりも大きい第２の半径を有する第２の円とによって規定される中間領域を含んでおり、該第１の半径は、前記中心軸線と前記複数の載置領域の各々との間の最小距離よりも大きく、該第２の半径は、前記中心軸線と前記複数の載置領域の各々との間の最大距離よりも小さく、
    前記中間領域には、一以上の第２の貫通孔が形成されている、
    成膜装置。
  2. 前記加熱機構は、前記容器の外周に巻かれたコイルを有する誘導加熱機構であり、
    前記第２の壁部は、前記中間領域の外側で延在する外側領域と該中間領域の内側で延在する内側領域を更に含み、
    前記中間領域は、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向に沿って延びて前記外側領域と前記内側領域を接続する接続部を含む、
    請求項１に記載の成膜装置。
  3. 前記一以上の第２の貫通孔は、前記周方向に一致する長手方向を有し、前記第１の円及び前記第２の円に沿って延びている、請求項１又は２に記載の成膜装置。
  4. 前記サセプタを覆うように前記容器と前記サセプタとの間に設けられた断熱材を含む、請求項１〜３の何れか一項に記載の成膜装置。
  5. 前記回転ステージ上に搭載されるホルダを更に備え、
    前記ホルダは前記複数の載置領域を提供する、
    請求項１〜４の何れか一項に記載の成膜装置。
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