JP2019057668A - 成膜装置、および成膜方法 - Google Patents
成膜装置、および成膜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019057668A JP2019057668A JP2017182082A JP2017182082A JP2019057668A JP 2019057668 A JP2019057668 A JP 2019057668A JP 2017182082 A JP2017182082 A JP 2017182082A JP 2017182082 A JP2017182082 A JP 2017182082A JP 2019057668 A JP2019057668 A JP 2019057668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hood
- gas
- substrate
- process gas
- chamber
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】プロセスガスの有効利用を図ることができる成膜装置、および成膜方法を提供することである。【解決手段】実施形態に係る成膜装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に設けられ、基板が載置可能なサセプタと、前記チャンバの内部に設けられ、前記基板を加熱可能なヒータと、前記チャンバの内部に設けられ、両端が開口した筒状を呈し、第1の開口が前記サセプタに対峙するフードと、前記第1の開口の反対側の第2の開口にプロセスガスを供給可能な第1のガス供給部と、前記フードの内部に前記フードと離隔して設けられ、両端が開口した筒状を呈するインナーフードと、を備えている。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、成膜装置、および成膜方法に関する。
CVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて、ウェーハなどの基板の表面に単結晶膜をエピタキシャル成長させる成膜装置がある。この様な成膜装置には、チャンバと、基板を載置するサセプタと、サセプタに載置された基板を加熱するヒータと、サセプタを回転させる回転部と、円筒状を呈し一方の開口を基板に向けて設けられたライナと、ライナの他方の開口にプロセスガスを供給するガス供給部と、が設けられている。
また、基板側の開口が、ガス供給部側の開口よりも大きいフードを備えた成膜装置も提案されている。
しかしながら、ライナやフードを備えても基板の上方には大きな空間が形成される。また、サセプタに載置された基板は、高速で回転している。そのため、プロセスガスの一部は、ガス供給部側から基板の外方に向けて流れ、基板の表面に接触せずに排出される。基板に接触しないプロセスガスは成膜に寄与せず無駄になる。
そこで、プロセスガスの有効利用を図ることができる技術の開発が望まれていた。
また、基板側の開口が、ガス供給部側の開口よりも大きいフードを備えた成膜装置も提案されている。
しかしながら、ライナやフードを備えても基板の上方には大きな空間が形成される。また、サセプタに載置された基板は、高速で回転している。そのため、プロセスガスの一部は、ガス供給部側から基板の外方に向けて流れ、基板の表面に接触せずに排出される。基板に接触しないプロセスガスは成膜に寄与せず無駄になる。
そこで、プロセスガスの有効利用を図ることができる技術の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、プロセスガスの有効利用を図ることができる成膜装置、および成膜方法を提供することである。
実施形態に係る成膜装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に設けられ、基板が載置可能なサセプタと、前記チャンバの内部に設けられ、前記基板を加熱可能なヒータと、前記チャンバの内部に設けられ、両端が開口した筒状を呈し、第1の開口が前記サセプタに対峙するフードと、前記第1の開口の反対側の第2の開口にプロセスガスを供給可能な第1のガス供給部と、前記フードの内部に前記フードと離隔して設けられ、両端が開口した筒状を呈するインナーフードと、を備えている。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本実施の形態に係る成膜装置1を例示するための模式断面図である。
図1に示すように、成膜装置1には、チャンバ2、回転ステージ3、下部ヒータ4、上部ヒータ5、突き上げピン6、断熱部7、ガス供給部8(第1のガス供給部の一例に相当する)、排気部9、サセプタ10、検出部11、フード12、および制御部13が設けられている。
図1は、本実施の形態に係る成膜装置1を例示するための模式断面図である。
図1に示すように、成膜装置1には、チャンバ2、回転ステージ3、下部ヒータ4、上部ヒータ5、突き上げピン6、断熱部7、ガス供給部8(第1のガス供給部の一例に相当する)、排気部9、サセプタ10、検出部11、フード12、および制御部13が設けられている。
チャンバ2は、箱状を呈している。チャンバ2は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造となっている。チャンバ2の壁面内には、冷却水が流れる流路2aが設けられている。流路2aには、図示しない冷却ユニットが接続され、20℃程度の冷却水が流路2aと冷却ユニットとの間を循環するようになっている。チャンバ2の側壁には、搬送ゲート2bが設けられている。ゲートバルブ2cは、搬送ゲート2bの開口を開閉する。また、チャンバ2の天井には整流部2eを設けることができる。整流部2eは、プロセスガスGが供給される空間であり、整流部2eの外部側の開口は、検出窓2dにより塞がれている。整流部2eのフード12の側の開口は、複数の孔を有する整流板2fにより塞がれている。整流部2eに供給されたプロセスガスGは、整流板2fにより整流されてフード12の内部に供給される。検出窓2dおよび整流板2fは、石英などの透光性を有する材料から形成することができる。なお、整流板2fは必ずしも必要ではなく省くこともできる。
回転ステージ3は、載置部3aと回転軸3bを有する。
載置部3aは、チャンバ2の内部に設けられている。載置部3aは一方の端部が開口した筒状を呈している。載置部3aの開口側の端部にはサセプタ10が設けられる。回転軸3bは、筒状を呈している。載置部3aの開口側とは反対側の端部には、回転軸3bの一方の端部が接続されている。回転軸3bの他方の端部は、チャンバ2の外側に設けられている。回転軸3bはチャンバ2の底部を貫通している。回転軸3bの他方の端部には、図示しないモータが接続されている。モータは、回転ステージ3の回転、回転の停止、および回転数(回転速度)の変更などを行う。
載置部3aは、チャンバ2の内部に設けられている。載置部3aは一方の端部が開口した筒状を呈している。載置部3aの開口側の端部にはサセプタ10が設けられる。回転軸3bは、筒状を呈している。載置部3aの開口側とは反対側の端部には、回転軸3bの一方の端部が接続されている。回転軸3bの他方の端部は、チャンバ2の外側に設けられている。回転軸3bはチャンバ2の底部を貫通している。回転軸3bの他方の端部には、図示しないモータが接続されている。モータは、回転ステージ3の回転、回転の停止、および回転数(回転速度)の変更などを行う。
下部ヒータ4は、載置部3aの内部に設けられている。下部ヒータ4は、サセプタ10に載置された基板100を加熱する。
上部ヒータ5は、断熱部7aとフード12との間に設けられている。上部ヒータ5は、フード12を介して基板100およびプロセスガスGを加熱する。上部ヒータ5は、フード12の中心軸12aに平行な方向に延びた形態を有する。なお、上部ヒータ5は、フード12の外側面に沿って延びた形態を有していてもよい。上部ヒータ5は、中心軸に垂直なヒータ(ドーナツ状のヒータ)とすることもできる。
上部ヒータ5は、断熱部7aとフード12との間に設けられている。上部ヒータ5は、フード12を介して基板100およびプロセスガスGを加熱する。上部ヒータ5は、フード12の中心軸12aに平行な方向に延びた形態を有する。なお、上部ヒータ5は、フード12の外側面に沿って延びた形態を有していてもよい。上部ヒータ5は、中心軸に垂直なヒータ(ドーナツ状のヒータ)とすることもできる。
突き上げピン6は、載置部3aの内部に設けられている。突き上げピン6の、サセプタ10側とは反対側の端部は図示しない昇降装置と接続されている。突き上げピン6は、サセプタ10と、図示しない搬送装置との間において基板100の受け取りおよび受け渡しを行う。
断熱部7は、断熱部7aと断熱部7bを有する。
断熱部7aは、チャンバ2の内側面、および天井に沿って設けられている。断熱部7aは、保持部12fに固定することができる。
断熱部7bは、載置部3aの内部に設けられている。断熱部7bは、下部ヒータ4と載置部3aの開口側とは反対側の端部との間に設けられている。
断熱部7aと断熱部7bは、例えば、複数のカーボンの繊維を、C、SiC、TaC(タンタルカーバイト)などからなる膜で被覆した構造材とすることができる。被覆する膜は、単層であってもよいし、多層であってもよい。また、断熱部7aと断熱部7bは、C、SiCなどからなる薄板を複数重ねたものであってもよい。
断熱部7aは、チャンバ2の内側面、および天井に沿って設けられている。断熱部7aは、保持部12fに固定することができる。
断熱部7bは、載置部3aの内部に設けられている。断熱部7bは、下部ヒータ4と載置部3aの開口側とは反対側の端部との間に設けられている。
断熱部7aと断熱部7bは、例えば、複数のカーボンの繊維を、C、SiC、TaC(タンタルカーバイト)などからなる膜で被覆した構造材とすることができる。被覆する膜は、単層であってもよいし、多層であってもよい。また、断熱部7aと断熱部7bは、C、SiCなどからなる薄板を複数重ねたものであってもよい。
ガス供給部8は、チャンバ2の整流部2eに接続されている。ガス供給部8は、フード12の整流板2f側の開口(第2の開口の一例に相当する)にプロセスガスGを供給する。
ガス供給部8は、ガス源8a、開閉弁8b、およびガス制御部8cを有する。
ガス源8aは、プロセスガスGを供給する。ガス源8aは、例えば、プロセスガスGが収納された高圧ボンベや工場配管などとすることができる。
開閉弁8bは、ガス源8aと整流部2eとの間に設けられている。開閉弁8bは、プロセスガスGの供給と供給の停止を行う。
ガス制御部8cは、開閉弁8bと整流部2eとの間に設けられている。ガス制御部8cは、プロセスガスGの流量や圧力を制御する。ガス制御部8cは、例えば、マスフローコントローラなどとすることができる。
ガス供給部8は、ガス源8a、開閉弁8b、およびガス制御部8cを有する。
ガス源8aは、プロセスガスGを供給する。ガス源8aは、例えば、プロセスガスGが収納された高圧ボンベや工場配管などとすることができる。
開閉弁8bは、ガス源8aと整流部2eとの間に設けられている。開閉弁8bは、プロセスガスGの供給と供給の停止を行う。
ガス制御部8cは、開閉弁8bと整流部2eとの間に設けられている。ガス制御部8cは、プロセスガスGの流量や圧力を制御する。ガス制御部8cは、例えば、マスフローコントローラなどとすることができる。
なお、以上においては、ガス供給部8が1つ設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、ガス供給部8は複数設けることができる。ガス供給部8を複数設ける場合には、プロセスガスGを構成する反応ガス、キャリアガス、およびドーパントガス毎にガス供給部8を設けることができる。この場合、反応ガス、キャリアガス、およびドーパントガスを混合する混合器を設けることもできる。
また、断熱部7aとチャンバ2の内壁との間にパージガスを供給する図示しないパージガス供給部を設けることもできる。パージガスは、例えば、アルゴンガスなどの不活性ガスとすることができる。パージガス供給部は、ガス供給部8と同様に、ガス源、開閉弁、およびガス制御部を有することができる。パージガス供給部を設ければ、チャンバ2の内壁などに反応生成物が形成されるのを抑制したり、発生したパーティクルを排出したり、ヒータがプロセスガスGにより劣化するのを抑制したりすることができる。
排気部9は、配管を介してチャンバ2の底部に接続されている。排気部9は、基板100の表面から流出した反応済みのガス、残余のプロセスガスG、およびパージガスをチャンバ2の外部に排出する。また、排気部9は、チャンバ2の内部圧力を大気圧よりも低い圧力にする。排気部9は、例えば、真空ポンプなどとすることができる。
サセプタ10は、平板状を呈している。サセプタ10の、載置部3a側とは反対側の面には凹部10aが設けられている。凹部10aの底面には、基板100が載置される。また、サセプタ10の中央領域には、厚み方向を貫通する孔10bが設けられている。サセプタ10は、基板100の裏面(成膜を行う面とは反対側の面)の周縁近傍を支持する。また、基板100の裏面が下部ヒータ4と対峙する。そのため、下部ヒータ4は、基板100を直接加熱することができる。なお、サセプタ10は孔10bを有さない構造としてもよい。この場合、下部ヒータ4はサセプタ10を介して基板100を加熱する。
サセプタ10は、載置部3aに固定されていてもよいし、載置部3aに対して着脱自在に設けられていてもよい。
サセプタ10は、耐熱材料から形成されている。サセプタ10は、例えば、カーボンから形成され、さらにSiC、TaCなどからなる膜で被覆されたものとすることができる。ただし、使用する温度領域によっては、サセプタ10は、バルクSiCなどから形成することもできる。
サセプタ10は、載置部3aに固定されていてもよいし、載置部3aに対して着脱自在に設けられていてもよい。
サセプタ10は、耐熱材料から形成されている。サセプタ10は、例えば、カーボンから形成され、さらにSiC、TaCなどからなる膜で被覆されたものとすることができる。ただし、使用する温度領域によっては、サセプタ10は、バルクSiCなどから形成することもできる。
検出部11は、基板100の表面温度を検出する。検出部11は、例えば、放射温度計とすることができる。検出部11は、チャンバ2の外側であって、検出窓2dと対峙する位置に設けられている。前述したように、検出窓2dおよび整流板2fは透光性を有する材料から形成されているので、検出部11は検出窓2dおよび整流板2fを介して基板100の表面温度を検出することができる。また、検出部11は複数設けることができる。複数の検出部11を設ければ、基板100の表面を複数の領域に分割し、複数の領域ごとに表面温度を検出することができる。検出された温度データは、制御部13に送信される。制御部13は、温度データに基づいて下部ヒータ4および上部ヒータ5を制御する。
フード12は、チャンバ2の内部に設けられている。フード12は、サセプタ10の凹部10a、ひいては基板100と同芯に設けることができる。フード12は、両端が開口した筒状を呈している。フード12の一方の開口は、整流板2fと対峙している。フード12の他方の開口(第1の開口の一例に相当する)は、サセプタ10(基板100)と対峙している。整流板2fを介してフード12の内部に供給されたプロセスガスGは、フード12により基板100の表面に導かれる。すなわち、プロセスガスGがチャンバ2の内部に拡散するのを抑制することができる。
中心軸12aに直交する方向におけるフード12の内径は、基板100の側が整流板2fの側よりも大きい。フード12の内径の最も小さい部分は、基板100の外径よりも小さい。フード12の基板100の側の開口は、基板100の外径よりも大きい。
フード12は、縮小部12b、拡張部12c、および透過部12dを有する。縮小部12b、拡張部12c、および透過部12dは、一体に形成することができる。フード12の基板側の端部は、サセプタ10(基板100)の上方に設けられている。フード12の基板側の端部と、サセプタ10(基板100)との間の空間は、基板100の表面から排出されたガスが流れる流路となる。
フード12は、縮小部12b、拡張部12c、および透過部12dを有する。縮小部12b、拡張部12c、および透過部12dは、一体に形成することができる。フード12の基板側の端部は、サセプタ10(基板100)の上方に設けられている。フード12の基板側の端部と、サセプタ10(基板100)との間の空間は、基板100の表面から排出されたガスが流れる流路となる。
縮小部12bは、整流板2f側に設けられている。縮小部12bは、フード12の内径の最も小さい部分を有する。縮小部12bの形状は、例えば、円筒とすることができる。縮小部12bの内径D2は、基板100の外径D1より小さくなっている。縮小部12bが設けられていれば、プロセスガスGを中心軸12a側に集めることができるので、プロセスガスGが基板100の中央領域に向かって流れやすくなる。
拡張部12cは、縮小部12bの基板100側の端部に設けられている。拡張部12cの縮小部12b側の内径は、縮小部12bの内径と同じとなっている。拡張部12cの内径は、基板100側になるに従い増加している。拡張部12cは、外観が円錐台の筒とすることができる。拡張部12cの基板100側の開口寸法D3は基板100の外径D1より大きくなっている。拡張部12cが設けられていれば、中心軸12a側に集められたプロセスガスGの一部が基板100の周縁領域に向かって流れやすくなる。
透過部12dは、縮小部12bの整流板2f側の端部に設けられている。透過部12dの内径は、整流板2f側になるに従い大きくなっている。透過部12dの縮小部12b側の内径は、縮小部12bの内径と同じとなっている。透過部12dは、外観が円錐台の筒とすることができる。透過部12dの内部は、プロセスガスGが流れる流路、および検出部11が基板100の表面温度を検出するための空間となる。透過部12dの整流板2f側の内径が大きければ、プロセスガスGの導入を円滑に行うことができ、且つ、基板100の全域における表面温度を検出するのが容易となる。なお、透過部12dは、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けることができる。
フード12の整流板2f側の端部は、保持部12eを介してチャンバ2の内壁に固定することができる。フード12の基板100側の端部は、保持部12fを介してチャンバ2の内壁に固定することができる。
制御部13は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置、入力装置、および表示部などを有する。
CPUは、記憶装置に格納されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムに基づいて、成膜装置1に設けられた各要素の動作を制御する。CPUは、例えば、読み出したプログラムに基づいて、回転ステージ3、下部ヒータ4、上部ヒータ5、ガス供給部8、および排気部9などの動作を制御して、基板100の表面に所望の膜を形成する。CPUは、例えば、読み出したプログラムに基づいて、突き上げピン6およびゲートバルブ2cなどを制御して、基板100の搬送を行う。また、CPUは、後述するガス供給部15を制御してガスG2の流量(流速)を制御する。この場合、CPUは、ガス供給部8とガス供給部15を制御してプロセスガスGとガスG2の流量比を制御することができる。 入力装置は、成膜条件などの情報をCPUなどに入力する。入力装置は、例えば、キーボードやマウスなどとすることができる。
表示部は、成膜条件などの情報、警報、成膜工程における経過情報などを表示する。表示部は、例えば、液晶表示装置などとすることができる。
CPUは、記憶装置に格納されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムに基づいて、成膜装置1に設けられた各要素の動作を制御する。CPUは、例えば、読み出したプログラムに基づいて、回転ステージ3、下部ヒータ4、上部ヒータ5、ガス供給部8、および排気部9などの動作を制御して、基板100の表面に所望の膜を形成する。CPUは、例えば、読み出したプログラムに基づいて、突き上げピン6およびゲートバルブ2cなどを制御して、基板100の搬送を行う。また、CPUは、後述するガス供給部15を制御してガスG2の流量(流速)を制御する。この場合、CPUは、ガス供給部8とガス供給部15を制御してプロセスガスGとガスG2の流量比を制御することができる。 入力装置は、成膜条件などの情報をCPUなどに入力する。入力装置は、例えば、キーボードやマウスなどとすることができる。
表示部は、成膜条件などの情報、警報、成膜工程における経過情報などを表示する。表示部は、例えば、液晶表示装置などとすることができる。
次に、比較例に係るフード201、202と、本実施の形態に係るフード12とについて説明する。
図2は、比較例に係るフード201を例示するための模式断面図である。
図2に示すように、フード201は円筒状を呈している。また、フード201の内径D4は、基板100の外径D1より大きくなっている。整流板2fを介してフード201の内部に供給されたプロセスガスGは、フード201により基板100の表面に導かれる。回転している基板100の表面に供給されたプロセスガスGは、基板100の外方に排出される。基板100の外方に排出されたガスがフード201の内壁に当たると、フード201の内壁に沿った大きなガスの渦G1が生じる。ガスの渦G1が生じると、フード201の内壁に付着している反応生成物が脱落して、パーティクルが発生するおそれがある。また、基板100と整流板2fとの間には断面寸法が基板100の外径D1より大きい空間が設けられている。そのため、供給されたプロセスガスGの一部は、フード201の内壁の近傍を流れ、基板100の表面に接触することなく排出される。すなわち、基板100の外方に向けて流れたプロセスガスGは無駄になる。
図2は、比較例に係るフード201を例示するための模式断面図である。
図2に示すように、フード201は円筒状を呈している。また、フード201の内径D4は、基板100の外径D1より大きくなっている。整流板2fを介してフード201の内部に供給されたプロセスガスGは、フード201により基板100の表面に導かれる。回転している基板100の表面に供給されたプロセスガスGは、基板100の外方に排出される。基板100の外方に排出されたガスがフード201の内壁に当たると、フード201の内壁に沿った大きなガスの渦G1が生じる。ガスの渦G1が生じると、フード201の内壁に付着している反応生成物が脱落して、パーティクルが発生するおそれがある。また、基板100と整流板2fとの間には断面寸法が基板100の外径D1より大きい空間が設けられている。そのため、供給されたプロセスガスGの一部は、フード201の内壁の近傍を流れ、基板100の表面に接触することなく排出される。すなわち、基板100の外方に向けて流れたプロセスガスGは無駄になる。
図3は、比較例に係るフード202を例示するための模式断面図である。
図3に示すように、フード202はカップ状を呈している。また、フード202の整流部2e側の内径D5は、基板100の外径D1より大きくなっている。整流板2fを介してフード202の内部に供給されたプロセスガスGは、フード202により基板100の表面に導かれる。フード202の、基板100側の端部の近傍は傾斜面となっている。そのため、前述したガスの渦G1が生じるのを抑制することができる。しかしながら、基板100と整流板2fとの間には断面寸法が基板100の外径D1より大きい空間が設けられている。そのため、供給されたプロセスガスGの一部は、フード202の内壁の近傍を流れ、基板100の表面に接触することなく排出される。すなわち、基板100の外方に向けて流れたプロセスガスGは無駄になる。
図3に示すように、フード202はカップ状を呈している。また、フード202の整流部2e側の内径D5は、基板100の外径D1より大きくなっている。整流板2fを介してフード202の内部に供給されたプロセスガスGは、フード202により基板100の表面に導かれる。フード202の、基板100側の端部の近傍は傾斜面となっている。そのため、前述したガスの渦G1が生じるのを抑制することができる。しかしながら、基板100と整流板2fとの間には断面寸法が基板100の外径D1より大きい空間が設けられている。そのため、供給されたプロセスガスGの一部は、フード202の内壁の近傍を流れ、基板100の表面に接触することなく排出される。すなわち、基板100の外方に向けて流れたプロセスガスGは無駄になる。
これに対して、本実施の形態に係るフード12は縮小部12bを有しているので、プロセスガスGが基板100の中央領域に向かって流れやすくなる。そのため、フード12の内壁の近傍を流れ、基板100の表面に接触することなく排出されるプロセスガスGを少なくすることができる。すなわち、プロセスガスGの有効利用を図ることができる。また、拡張部12cの内壁面は斜面となっているので、基板100の外方に排出されたガスが拡張部12cの内壁に当たったとしても、拡張部12cの内壁に沿った大きなガスの渦G1が形成されるのを抑制することができる。そのため、パーティクルの発生を抑制することができる。
図4は、他の実施形態に係るフード22を例示するための模式断面図である。
図4に示すように、フード22は、縮小部12b、拡張部22a、および透過部12dを有する。
拡張部22aは、縮小部12bの基板100側の端部に設けられている。拡張部22aの内径は、基板100側になるに従い大きくなっている。拡張部22aの縮小部12b側の内径は、縮小部12bの内径と同じとなっている。拡張部22aの基板100側の内径D3は基板100の外径D1より大きくなっている。
前述した拡張部12cの、中心軸12aを含み、中心軸12aに平行な方向の断面は、直線から形成されている。これに対して、拡張部22aの、中心軸22bを含み、中心軸22bに平行な方向の断面は、曲線から形成されている。曲線は、例えば、楕円の一部、放物線、二次曲線などとすることができる。
この場合、直線から形成された拡張部12cとすれば、フード12の製造が容易となる。曲線から形成された拡張部22aとすれば、直線から形成された拡張部12cと比べてプロセスガスGの流れが円滑になる。そのため、拡張部12cと比べて、プロセスガスGの壁面からの剥離が生じにくくなる。
図4に示すように、フード22は、縮小部12b、拡張部22a、および透過部12dを有する。
拡張部22aは、縮小部12bの基板100側の端部に設けられている。拡張部22aの内径は、基板100側になるに従い大きくなっている。拡張部22aの縮小部12b側の内径は、縮小部12bの内径と同じとなっている。拡張部22aの基板100側の内径D3は基板100の外径D1より大きくなっている。
前述した拡張部12cの、中心軸12aを含み、中心軸12aに平行な方向の断面は、直線から形成されている。これに対して、拡張部22aの、中心軸22bを含み、中心軸22bに平行な方向の断面は、曲線から形成されている。曲線は、例えば、楕円の一部、放物線、二次曲線などとすることができる。
この場合、直線から形成された拡張部12cとすれば、フード12の製造が容易となる。曲線から形成された拡張部22aとすれば、直線から形成された拡張部12cと比べてプロセスガスGの流れが円滑になる。そのため、拡張部12cと比べて、プロセスガスGの壁面からの剥離が生じにくくなる。
次に、プロセスガスGの壁面からの剥離について説明する。
図5(a)、(b)は、プロセスガスGの壁面からの剥離を例示するための模式図である。
図5(a)、(b)に示すように、フードの内壁の近傍に導入されたプロセスガスGは、内壁に沿って流れようとする。ところが、拡張部は基板側になるに従い中心軸から離れる方向に傾斜している。そのため、内壁に沿って流れるプロセスガスGが壁面から剥離してガスの渦G1が生じる場合がある。この場合、直線から形成された拡張部12cとすれば、図5(a)に示すように、剥離が生じ易くなる。曲線から形成された拡張部22aとすれば、流路の拡大が緩やかになるので,プロセスガスGの剥離点が下方に移動する。そのため、図5(b)に示すように、拡張部12cと比べてプロセスガスGの剥離が生じにくくなる。プロセスガスGの剥離が生じ難ければ渦G1が生じ難くなるので、パーティクルの発生を抑制することができる。
図5(a)、(b)は、プロセスガスGの壁面からの剥離を例示するための模式図である。
図5(a)、(b)に示すように、フードの内壁の近傍に導入されたプロセスガスGは、内壁に沿って流れようとする。ところが、拡張部は基板側になるに従い中心軸から離れる方向に傾斜している。そのため、内壁に沿って流れるプロセスガスGが壁面から剥離してガスの渦G1が生じる場合がある。この場合、直線から形成された拡張部12cとすれば、図5(a)に示すように、剥離が生じ易くなる。曲線から形成された拡張部22aとすれば、流路の拡大が緩やかになるので,プロセスガスGの剥離点が下方に移動する。そのため、図5(b)に示すように、拡張部12cと比べてプロセスガスGの剥離が生じにくくなる。プロセスガスGの剥離が生じ難ければ渦G1が生じ難くなるので、パーティクルの発生を抑制することができる。
図6は、他の実施形態に係る成膜装置1aを例示するための模式断面図である。
図6に示すように、成膜装置1aには、チャンバ2、回転ステージ3、下部ヒータ4、上部ヒータ5、突き上げピン6、断熱部7、ガス供給部8、排気部9、サセプタ10、検出部11、フード12、制御部13、インナーフード14、およびガス供給部15が設けられている。すなわち、成膜装置1aには、インナーフード14およびガス供給部15がさらに設けられている。
図6に示すように、成膜装置1aには、チャンバ2、回転ステージ3、下部ヒータ4、上部ヒータ5、突き上げピン6、断熱部7、ガス供給部8、排気部9、サセプタ10、検出部11、フード12、制御部13、インナーフード14、およびガス供給部15が設けられている。すなわち、成膜装置1aには、インナーフード14およびガス供給部15がさらに設けられている。
インナーフード14は、フード12の内部にフード12と離隔して設けられている。インナーフード14は、両端が開口した筒状を呈している。インナーフード14は、フード12と同芯に設けることができる。インナーフード14は、フード12と同様の形状を有することができる。この場合、フード12とインナーフード14との間の隙間は、ほぼ一定とすることができる。インナーフード14の流板2f側の端部は、フード12の流板2f側の端部とほぼ同じ位置に設けることができる。インナーフード14の基板100側の端部は、フード12の基板100側の端部よりも整流板2f側に設けることができる。インナーフード14の中心軸方向の寸法(高さ)は、フード12の中心軸方向の寸法(高さ)よりも小さい。フード12とインナーフード14との間に供給されたガスG2は、インナーフード14の基板100側の端部からフード12の内壁の近傍に供給される。
ガス供給部15は、フード12と、インナーフード14との間にガスG2を供給する。ガス供給部15は、ガス源15a、開閉弁15b、およびガス制御部15cを有する。ガス源15aは、ガスG2を供給する。ガス源15aは、例えば、ガスG2が収納された高圧ボンベや工場配管などとすることができる。ガスG2は、例えば、キャリアガスとすることができる。また、ガスG2は、プロセスガスGであってもよい。なお、開閉弁15bは前述した開閉弁8bと同様とすることができる。ガス制御部15cは前述したガス制御部8cと同様とすることができる。
次に、インナーフード14の作用効果について説明する。
図7は、フード22の内部におけるガスの流れを例示するための図である。
図7は、ガスの流れをシミュレーションにより求めたものである。図7中の矢印は、ガスの流れ方向を表している。この場合、ガスは水素とし、流量は81 SLM(Standard Liter per Minute:標準リットル毎分)としている。また、サセプタ10(基板100)の回転数は、1000rpmとしている。
前述したように、縮小部12bの内径を小さくすると基板100の外方に向かうプロセスガスGを少なくすることができる。そのため、プロセスガスGの有効利用を図ることができる。ところが、縮小部12bの内径を小さくするとプロセスガスGの流速が速くなる。また、プロセスガスGの流速は、流量を多くするほど速くなる。プロセスガスGの流速が速くなると、プロセスガスGの壁面からの剥離が生じ易くなる。
そのため、図7に示すように、曲線から形成された拡張部22aとしても、プロセスガスGが剥離する位置G3を起点として渦G1が発生する場合がある。
図7は、フード22の内部におけるガスの流れを例示するための図である。
図7は、ガスの流れをシミュレーションにより求めたものである。図7中の矢印は、ガスの流れ方向を表している。この場合、ガスは水素とし、流量は81 SLM(Standard Liter per Minute:標準リットル毎分)としている。また、サセプタ10(基板100)の回転数は、1000rpmとしている。
前述したように、縮小部12bの内径を小さくすると基板100の外方に向かうプロセスガスGを少なくすることができる。そのため、プロセスガスGの有効利用を図ることができる。ところが、縮小部12bの内径を小さくするとプロセスガスGの流速が速くなる。また、プロセスガスGの流速は、流量を多くするほど速くなる。プロセスガスGの流速が速くなると、プロセスガスGの壁面からの剥離が生じ易くなる。
そのため、図7に示すように、曲線から形成された拡張部22aとしても、プロセスガスGが剥離する位置G3を起点として渦G1が発生する場合がある。
図8(a)は、インナーフード14の作用を例示するための模式断面図である。
図8(b)は、インナーフード14が設けられた場合のガスの流れを例示するための図である。
図8(b)は、ガスの流れをシミュレーションにより求めたものである。図8(b)中の矢印は、ガスの流れ方向を表している。この場合、インナーフード14の内部に供給するガス、およびフード12とインナーフード14との間に供給するガスは、水素ガスとしている。インナーフード14の内部に供給するガスの流量は40.5slmとしている。フード12とインナーフード14との間に供給するガスの流量は40.5slmとしている。また、サセプタ10(基板100)の回転数は、1000rpmとしている。
図8(b)は、インナーフード14が設けられた場合のガスの流れを例示するための図である。
図8(b)は、ガスの流れをシミュレーションにより求めたものである。図8(b)中の矢印は、ガスの流れ方向を表している。この場合、インナーフード14の内部に供給するガス、およびフード12とインナーフード14との間に供給するガスは、水素ガスとしている。インナーフード14の内部に供給するガスの流量は40.5slmとしている。フード12とインナーフード14との間に供給するガスの流量は40.5slmとしている。また、サセプタ10(基板100)の回転数は、1000rpmとしている。
図8(a)に示すように、フード22とインナーフード14との間に供給されたガスG2は、インナーフード14の基板100側の端部からフード22の内壁の近傍に供給される。インナーフード14が設けられていない場合(図7の場合)にガスが剥離する位置G3の近傍にインナーフード14の端部を設ければ、位置G3におけるプロセスガスGの流れをガスG2の流れにより円滑にすることができる。
そのため、図8(b)に示すように、渦G1の発生を抑制することができる。渦G1の発生を抑制できれば、パーティクルの発生を抑制することができる。
この場合、図8(b)に示すように、拡張部22aの基板100側の開口の周縁は、基板100の周縁よりも外側(中心軸22b側とは反対側)に設けられている。また、フード22の中心軸22bに直交する方向において、インナーフード14の端部は、基板100の周縁よりも内側(中心軸22b側)に設けられている。
そのため、図8(b)に示すように、渦G1の発生を抑制することができる。渦G1の発生を抑制できれば、パーティクルの発生を抑制することができる。
この場合、図8(b)に示すように、拡張部22aの基板100側の開口の周縁は、基板100の周縁よりも外側(中心軸22b側とは反対側)に設けられている。また、フード22の中心軸22bに直交する方向において、インナーフード14の端部は、基板100の周縁よりも内側(中心軸22b側)に設けられている。
また、渦G1の発生はプロセスガスGの流量(流速)の影響を受ける。例えば、プロセスガスGの流量が多くなれば(プロセスガスGの流速が速くなれば)、インナーフード14の端部の近傍に渦G1が発生する場合がある。この場合、ガスG2の流量を多くすれば(流速を速くすれば)、渦G1の発生を抑制することができる。ただし、必要以上にガスG2の流量を多くすれば、ガスG2が無駄に消費されることになる。そのため、プロセスガスGの流量(流速)の変化に応じて、ガスG2の流量(流速)を制御することが好ましい。ガスG2の流量(流速)は、ガス供給部15に設けられたガス制御部8cにより制御することができる。また、渦G1が発生し難くなる条件(プロセスガスGの流量(流速)と、ガスG2の流量(流速)との関係)は、予め実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。
なお、以上においては、1つのインナーフード14が設けられる場合(二重管の場合)を例示したが、複数のインナーフードを同芯に設けてもよい(多重管としてもよい)。この場合、複数のインナーフードの間の隙間を異なるものとしたり、複数のインナーフードの基板100側の端部の位置を異なるものとしたりすることができる。複数のインナーフードを設ければ、複数のインナーフードの間を流れるガスG2の流量(流速)をそれぞれ制御することができるので、後述する膜厚の面内分布の制御を容易とすることができる。
また、以上においては、フード22とインナーフード14との間の隙間がほぼ一定の場合を例示したが、これに限定されるわけではない。例えば、基板100側になるに従い隙間が大きくなるようにしてもよいし、隙間が小さくなるようにしてもよい。この場合、隙間を大きくすればガスG2の流速を遅くすることができる。隙間を小さくすればガスG2の流速を速くすることができる。そのため、隙間により渦G1の発生を抑制することもできる。
また、前述したように、ガスG2は、キャリアガスであってもよいし、プロセスガスGであってもよい。ガスG2がプロセスガスGであれば、ガスG2を基板100の周縁領域における成膜に用いることができる。そのため、後述する膜厚の面内分布の制御を容易とすることができる。
なお、以上においては、フード22とインナーフード14が設けられる場合を例示したが、フード12とインナーフード14が設けられる場合も同様の効果を得ることができる。
なお、以上においては、フード22とインナーフード14が設けられる場合を例示したが、フード12とインナーフード14が設けられる場合も同様の効果を得ることができる。
次に、インナーフード14の他の作用効果について説明する。
図9(a)〜(c)は、フード22内の温度分布を例示するための図である。図9(a)はフード22のみが設けられた場合、図9(b)、(c)はフード22とインナーフード14が設けられた場合である。また、図9(b)はフード22とインナーフード14との間の隙間がほぼ一定の場合、図9(c)は基板100側になるに従い隙間が大きくなる場合である。また、図9(a)〜(c)においては、温度分布をモノトーン色の濃淡で表し、温度が高いほど濃く、低いほど淡くしている。
図9(a)〜(c)は、フード22内の温度分布を例示するための図である。図9(a)はフード22のみが設けられた場合、図9(b)、(c)はフード22とインナーフード14が設けられた場合である。また、図9(b)はフード22とインナーフード14との間の隙間がほぼ一定の場合、図9(c)は基板100側になるに従い隙間が大きくなる場合である。また、図9(a)〜(c)においては、温度分布をモノトーン色の濃淡で表し、温度が高いほど濃く、低いほど淡くしている。
図10は、基板100の直上のガスの温度の面内分布を例示するためのグラフ図である。
なお、図中のAは図9(a)の場合、Bは図9(b)の場合、Cは図9(c)の場合である。
なお、図中のAは図9(a)の場合、Bは図9(b)の場合、Cは図9(c)の場合である。
前述したように、縮小部12bを設けると、プロセスガスGが基板100の中央領域に向かって流れやすくなる。すなわち、温度の低いプロセスガスGが基板100の中央領域に供給されることになる。
そのため、図9(a)に示すように、基板100の中央領域の温度が低くなる場合がある。中央領域の温度が低くなると、基板100の中央領域の膜厚が薄く、周縁領域の膜厚が厚くなる場合がある。
そのため、図9(a)に示すように、基板100の中央領域の温度が低くなる場合がある。中央領域の温度が低くなると、基板100の中央領域の膜厚が薄く、周縁領域の膜厚が厚くなる場合がある。
ここで、フード12、22の外側には、上部ヒータ5が設けられている。そのため、フード12、22とインナーフード14との間に供給されたガスG2が上部ヒータ5により加熱される。そして、図9(b)、(c)に示すように、加熱されたガスG2が、基板100の周縁近傍に供給される。ガスG2がプロセスガスGである場合には、加熱されたプロセスガスGが基板100の周縁近傍に供給されることになる。また、ガスG2の分だけインナーフード14の内部に供給されるプロセスガスGの流量を少なくすることができる。インナーフード14の内部を流れるプロセスガスGの流量が少なくなれば、プロセスガスGの温度が上昇するので温度の高いプロセスガスGが基板100の中央領域に供給され易くなる。
そのため、図10から分かるように、インナーフード14を設けたB、Cの場合は、インナーフード14を設けていないAの場合と比べて温度の面内分布の均一化を図ることができる。すなわち、インナーフード14を設けると膜の厚みの面内分布の均一化を図ることができる。
図11(a)、(b)は、フード22内のプロセスガスGの濃度分布を例示するための図である。なお、図11(a)はフード22とインナーフード14との間の隙間がほぼ一定の場合、図11(b)は基板100側になるに従い隙間が大きくなる場合である。図11(a)、(b)においては、濃度分布をモノトーン色の濃淡で表し、濃度が高いほど淡く、濃度が低いほど濃くしている。
インナーフード14が設けられていないと、基板100の中央領域に供給されたプロセスガスGは、圧力の低い基板100の周縁に向けて流出する。そのため、プロセスガスGの濃度は、基板100の中央領域が高く、基板100の周縁領域が低くなりやすくなる。そのため、基板100の中央領域の膜厚が薄く、周縁領域の膜厚が厚くなる場合がある。
インナーフード14が設けられていないと、基板100の中央領域に供給されたプロセスガスGは、圧力の低い基板100の周縁に向けて流出する。そのため、プロセスガスGの濃度は、基板100の中央領域が高く、基板100の周縁領域が低くなりやすくなる。そのため、基板100の中央領域の膜厚が薄く、周縁領域の膜厚が厚くなる場合がある。
インナーフード14が設けられていると、基板100の周縁近傍における圧力がガスG2により高くなる。基板100の周縁近傍における圧力が高くなると、基板100の中央領域に供給されたプロセスガスGの流出が阻害される。そのため、図11(a)、(b)に示すように、基板100の周縁近傍におけるプロセスガスGの濃度を上昇させることができる。この場合、プロセスガスGとガスG2の流量比を制御することで、基板100の上におけるプロセスガスGの濃度分布、ひいては膜の厚みの面内分布を制御することができる。
また、フード22とインナーフード14との間の隙間がほぼ一定の場合には、インナーフード14の組付けや設置を容易とすることができる。
当該隙間が基板100側になるに従い大きくなる場合には、下流側になるほど流路抵抗が小さくなるのでガスG2の逆流を抑制することができる。
なお、以上においては、フード22とインナーフード14が設けられる場合を例示したが、フード12とインナーフード14が設けられる場合も同様の効果を得ることができる。
また、フード22とインナーフード14との間の隙間がほぼ一定の場合には、インナーフード14の組付けや設置を容易とすることができる。
当該隙間が基板100側になるに従い大きくなる場合には、下流側になるほど流路抵抗が小さくなるのでガスG2の逆流を抑制することができる。
なお、以上においては、フード22とインナーフード14が設けられる場合を例示したが、フード12とインナーフード14が設けられる場合も同様の効果を得ることができる。
次に、成膜装置1、1aの作用とともに、本実施の形態に係る成膜方法について例示をする。
まず、図示しない搬送装置により、基板100が、搬送ゲート2bを介してチャンバ2の内部に搬送される。基板100は、例えば、シリコンウェーハ、SiCウェーハ、サファイアウェーハなどとすることができる。ただし、基板100の種類や大きさなどには特に限定はない。
次に、突き上げピン6が上昇し、搬送装置から基板100を受け取る。
次に、搬送装置がチャンバ2の外部に退避し、ゲートバルブ2cにより搬送ゲート2bの開口が閉鎖される。
次に、突き上げピン6が下降し、基板100が、サセプタ10の凹部10aに載置される。
次に、所望の膜が基板100の表面に形成される。
この場合、排気部9により、チャンバ2の内部の圧力が所定の圧力とされる。
また、回転ステージ3により、サセプタ10と基板100が所定の回転数で回転する。 また、下部ヒータ4および上部ヒータ5により、基板100が所定の温度となるように加熱される。また、冷却水が流路2aに供給されることで、チャンバ2の温度が高温とならないようにされる。
まず、図示しない搬送装置により、基板100が、搬送ゲート2bを介してチャンバ2の内部に搬送される。基板100は、例えば、シリコンウェーハ、SiCウェーハ、サファイアウェーハなどとすることができる。ただし、基板100の種類や大きさなどには特に限定はない。
次に、突き上げピン6が上昇し、搬送装置から基板100を受け取る。
次に、搬送装置がチャンバ2の外部に退避し、ゲートバルブ2cにより搬送ゲート2bの開口が閉鎖される。
次に、突き上げピン6が下降し、基板100が、サセプタ10の凹部10aに載置される。
次に、所望の膜が基板100の表面に形成される。
この場合、排気部9により、チャンバ2の内部の圧力が所定の圧力とされる。
また、回転ステージ3により、サセプタ10と基板100が所定の回転数で回転する。 また、下部ヒータ4および上部ヒータ5により、基板100が所定の温度となるように加熱される。また、冷却水が流路2aに供給されることで、チャンバ2の温度が高温とならないようにされる。
また、ガス供給部8により、プロセスガスGが整流板2fを介して、フード12、22の内部に供給される。
基板100が所定の回転数で回転することで、プロセスガスGが基板100の表面全体に接触し、反応済みのガスと残余のプロセスガスGが基板100の周縁から排出される。この際、所定の温度に加熱された基板100の表面でプロセスガスGの反応が起こり、基板100の表面に所望の膜が形成される。
基板100が所定の回転数で回転することで、プロセスガスGが基板100の表面全体に接触し、反応済みのガスと残余のプロセスガスGが基板100の周縁から排出される。この際、所定の温度に加熱された基板100の表面でプロセスガスGの反応が起こり、基板100の表面に所望の膜が形成される。
また、インナーフード14が設けられている場合には、ガス供給部15により、フード22とインナーフード14との間にガスG2が供給される。ガスG2は、インナーフード14の基板100側の端部からフード22の内壁の近傍に供給される。ガスG2は、インナーフード14が設けられていない場合にガスが剥離する位置G3の近傍に供給される。そのため、渦G1の発生を抑制することができるので、パーティクルの発生を抑制することができる。また、基板100の上における温度の面内分布の均一化、プロセスガスGの濃度分布の均一化なども図ることができる。
成膜条件は、形成する膜や基板100の材料などにより適宜変更することができる。
例えば、シリコンウェーハの表面にシリコン膜を形成する場合には、成膜条件は、以下のようにすることができる。
プロセスガスGとしては、例えば、反応性ガスとキャリアガスとドーパントガスの混合ガスを用いることができる。反応性ガスは、例えば、ジクロロシラン(SiH2Cl2)などとすることができる。キャリアガスは、例えば、水素ガスなどとすることができる。ドーパントガスは、例えば、ジボラン(B2H6)またはホスフィン(PH3)などとすることができる。
例えば、シリコンウェーハの表面にシリコン膜を形成する場合には、成膜条件は、以下のようにすることができる。
プロセスガスGとしては、例えば、反応性ガスとキャリアガスとドーパントガスの混合ガスを用いることができる。反応性ガスは、例えば、ジクロロシラン(SiH2Cl2)などとすることができる。キャリアガスは、例えば、水素ガスなどとすることができる。ドーパントガスは、例えば、ジボラン(B2H6)またはホスフィン(PH3)などとすることができる。
ジクロロシランの供給量は、例えば、50sccm(standard cubic centimeter per minute:標準cc毎分)〜4 SLMとすることができる。
水素ガスの供給量は、例えば、20SLM〜100SLMとすることができる。
なお、ドーパントガスの供給量は、微量とすればよい。
チャンバ2の内部の圧力は、例えば、1333Pa〜大気圧とすることができる。
基板100の回転数は、例えば、50rpm〜1500rpm程度とすることができる。
基板100の温度は、900℃以上とすることができる。
水素ガスの供給量は、例えば、20SLM〜100SLMとすることができる。
なお、ドーパントガスの供給量は、微量とすればよい。
チャンバ2の内部の圧力は、例えば、1333Pa〜大気圧とすることができる。
基板100の回転数は、例えば、50rpm〜1500rpm程度とすることができる。
基板100の温度は、900℃以上とすることができる。
例えば、SiC基板の表面にSiC膜を形成する場合には、成膜条件は、以下のようにすることができる。
プロセスガスGとしては、例えば、反応性ガスとキャリアガスとドーパントガスの混合ガスを用いることができる。反応性ガスは、例えば、モノシラン(SiH4)とプロパンガス(C3H8)などとすることができる。キャリアガスは、例えば、水素ガスなどとすることができる。ドーパントガスは、例えば、窒素ガスなどとすることができる。
モノシラン、およびプロパンガスの供給量は、1sccm〜500sccmとすることができる。
水素ガスの供給量は、20SLM〜300SLMとすることができる。
なお、ドーパントガスの供給量は、微量とすればよい。
チャンバ2の内部の圧力は、例えば、1333Pa〜大気圧とすることができる。
基板100の回転数は、例えば、50rpm〜1500rpm程度とすることができる。
基板100の温度は、1500℃以上とすることができる。
プロセスガスGとしては、例えば、反応性ガスとキャリアガスとドーパントガスの混合ガスを用いることができる。反応性ガスは、例えば、モノシラン(SiH4)とプロパンガス(C3H8)などとすることができる。キャリアガスは、例えば、水素ガスなどとすることができる。ドーパントガスは、例えば、窒素ガスなどとすることができる。
モノシラン、およびプロパンガスの供給量は、1sccm〜500sccmとすることができる。
水素ガスの供給量は、20SLM〜300SLMとすることができる。
なお、ドーパントガスの供給量は、微量とすればよい。
チャンバ2の内部の圧力は、例えば、1333Pa〜大気圧とすることができる。
基板100の回転数は、例えば、50rpm〜1500rpm程度とすることができる。
基板100の温度は、1500℃以上とすることができる。
次に、所望の膜が形成された基板100が、チャンバ2の外部に搬送される。
まず、ガス供給部8により、プロセスガスGの供給が停止する。ガス供給部15により、ガスG2の供給が停止する。
また、下部ヒータ4および上部ヒータ5による基板100の加熱が停止する。
また、回転ステージ3により、サセプタ10と基板100の回転が停止する。
まず、ガス供給部8により、プロセスガスGの供給が停止する。ガス供給部15により、ガスG2の供給が停止する。
また、下部ヒータ4および上部ヒータ5による基板100の加熱が停止する。
また、回転ステージ3により、サセプタ10と基板100の回転が停止する。
次に、突き上げピン6が上昇し、基板100がサセプタ10から分離される。
次に、ゲートバルブ2cにより搬送ゲート2bの開口が開かれ、搬送装置が搬送ゲート2bを介してチャンバ2の内部に侵入する。この際、搬送装置は、基板100とサセプタ10との間に侵入する。
次に、突き上げピン6が下降し、基板100が、搬送装置に受け渡される。
次に、搬送装置がチャンバ2の外部に退避し、基板100がチャンバ2の外部に搬送される。
以上の様にして、基板100の表面に所望の膜を形成することができる。
また、上記の手順を繰り返すことで、所望の膜が形成された基板100を連続的に製造することができる。すなわち、連続的な成膜処理を行うことができる。
次に、ゲートバルブ2cにより搬送ゲート2bの開口が開かれ、搬送装置が搬送ゲート2bを介してチャンバ2の内部に侵入する。この際、搬送装置は、基板100とサセプタ10との間に侵入する。
次に、突き上げピン6が下降し、基板100が、搬送装置に受け渡される。
次に、搬送装置がチャンバ2の外部に退避し、基板100がチャンバ2の外部に搬送される。
以上の様にして、基板100の表面に所望の膜を形成することができる。
また、上記の手順を繰り返すことで、所望の膜が形成された基板100を連続的に製造することができる。すなわち、連続的な成膜処理を行うことができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る成膜方法は、以下の工程を備えることができる。
加熱された基板100にフード12、22を介してプロセスガスGを供給するとともに、プロセスガスGが剥離する位置G3の近傍にガスG2を供給する工程。
プロセスガスGが剥離する位置は、フード12、22の内壁の近傍である。
ガスは、フード12、22の内部に設けられたインナーフード14と、フード12、22との間の隙間を介して供給することができる。
なお、これらの内容は、前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
加熱された基板100にフード12、22を介してプロセスガスGを供給するとともに、プロセスガスGが剥離する位置G3の近傍にガスG2を供給する工程。
プロセスガスGが剥離する位置は、フード12、22の内壁の近傍である。
ガスは、フード12、22の内部に設けられたインナーフード14と、フード12、22との間の隙間を介して供給することができる。
なお、これらの内容は、前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 成膜装置、1a 成膜装置、2 チャンバ2、3 回転ステージ、4 下部ヒータ、5 上部ヒータ、8 ガス供給部、10 サセプタ、11 検出部、12 フード、12a 中心軸、12b 縮小部、12c 拡張部、12d 透過部、13 制御部、14 インナーフード、15 ガス供給部、100 基板、G プロセスガス、G1 渦、G2 ガス、G3 ガスが剥離する位置
Claims (10)
- チャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板が載置可能なサセプタと、
前記チャンバの内部に設けられ、前記基板を加熱可能なヒータと、
前記チャンバの内部に設けられ、両端が開口した筒状を呈し、第1の開口が前記サセプタに対峙するフードと、
前記第1の開口の反対側の第2の開口にプロセスガスを供給可能な第1のガス供給部と、
前記フードの内部に前記フードと離隔して設けられ、両端が開口した筒状を呈するインナーフードと、
を備えた成膜装置。 - 前記インナーフードの前記第1の開口側の端部は、前記フードの前記第1の開口側の端部よりも前記第2の開口側に設けられている請求項1記載の成膜装置。
- 前記フードと、前記インナーフードと、の間にガスを供給可能な第2のガス供給部をさらに備えた請求項1または2に記載の成膜装置。
- 中心軸に直交する方向における前記フードの内径は、前記第1の開口側が前記第2の開口側よりも大きく、前記フードの内径の最も小さい部分は前記基板の外径よりも小さい請求項1〜3のいずれか1つに記載の成膜装置。
- 前記第1の開口は、前記基板の外径よりも大きい請求項1〜4のいずれか1つに記載の成膜装置。
- 前記フードは、
前記第2の開口側に設けられ、前記フードの内径の最も小さい部分を有する縮小部と、
前記縮小部の前記第1の開口側に設けられ、前記第1の開口を有し、前記第1の開口に向かうに従い前記内径が大きくなる拡張部と、
を備えた請求項1〜5のいずれか1つに記載の成膜装置。 - 前記拡張部の、中心軸を含み、前記中心軸に平行な方向の断面は、直線または曲線から形成されている請求項6記載の成膜装置。
- 加熱された基板にフードを介してプロセスガスを供給するとともに、前記プロセスガスが剥離する位置の近傍にガスを供給する工程を備えた成膜方法。
- 前記プロセスガスが剥離する位置は、前記フードの内壁の近傍である請求項8記載の成膜方法。
- 前記ガスは、前記フードの内部に設けられたインナーフードと、前記フードとの間の隙間を介して供給される請求項8または9に記載の成膜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017182082A JP2019057668A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 成膜装置、および成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017182082A JP2019057668A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 成膜装置、および成膜方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019057668A true JP2019057668A (ja) | 2019-04-11 |
Family
ID=66107769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017182082A Pending JP2019057668A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 成膜装置、および成膜方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019057668A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021051445A (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 株式会社東芝 | 処理システム、処理方法、および処理プログラム |
CN113621943A (zh) * | 2020-05-08 | 2021-11-09 | 纽富来科技股份有限公司 | 成膜装置以及板 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0722323A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Nec Corp | 気相成長装置 |
JPH08148439A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-06-07 | Nissin Electric Co Ltd | 薄膜気相成長装置 |
JP2002016008A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 薄膜気相成長方法及び薄膜気相成長装置 |
JP2009152521A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-07-09 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
JP2011198840A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Nuflare Technology Inc | 成膜装置および成膜方法 |
JP5039076B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2012-10-03 | 株式会社東芝 | エピタキシャルウェーハの製造装置及び製造方法 |
-
2017
- 2017-09-22 JP JP2017182082A patent/JP2019057668A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0722323A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Nec Corp | 気相成長装置 |
JPH08148439A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-06-07 | Nissin Electric Co Ltd | 薄膜気相成長装置 |
JP2002016008A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 薄膜気相成長方法及び薄膜気相成長装置 |
JP2009152521A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-07-09 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
JP5039076B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2012-10-03 | 株式会社東芝 | エピタキシャルウェーハの製造装置及び製造方法 |
JP2011198840A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Nuflare Technology Inc | 成膜装置および成膜方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021051445A (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 株式会社東芝 | 処理システム、処理方法、および処理プログラム |
CN113621943A (zh) * | 2020-05-08 | 2021-11-09 | 纽富来科技股份有限公司 | 成膜装置以及板 |
CN113621943B (zh) * | 2020-05-08 | 2024-03-29 | 纽富来科技股份有限公司 | 成膜装置以及板 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210156030A1 (en) | Multiple temperature range susceptor, assembly, reactor and system including the susceptor, and methods of using the same | |
JP4749785B2 (ja) | ガス処理装置 | |
JP2009147308A (ja) | 金属有機化学気相蒸着装置 | |
KR20050034567A (ko) | 상류, 하류 배기 기구를 구비한 박막 형성 장치 및 방법 | |
JP5004513B2 (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
JPH1167675A (ja) | 高速回転気相薄膜形成装置及びそれを用いる高速回転気相薄膜形成方法 | |
JP2006303152A (ja) | エピタキシャル成膜装置およびエピタキシャル成膜方法 | |
JP6412466B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
JP2008028270A (ja) | 結晶成長方法及び結晶成長装置 | |
JP6101591B2 (ja) | エピタキシャルウェハの製造装置および製造方法 | |
TW201022470A (en) | Chemical vapor deposition with elevated temperature gas injection | |
JP5542584B2 (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
CN104805415A (zh) | 基板处理方法和基板处理装置 | |
WO2016125626A1 (ja) | 基板処理装置および反応管 | |
JP2019057668A (ja) | 成膜装置、および成膜方法 | |
JP6494443B2 (ja) | 成膜方法及び成膜装置 | |
US20190032244A1 (en) | Chemical vapor deposition system | |
JP6226677B2 (ja) | 半導体製造装置および半導体製造方法 | |
WO2020179272A1 (ja) | 気相成長装置 | |
JP6668206B2 (ja) | 成膜装置、および成膜方法 | |
JP7190894B2 (ja) | SiC化学気相成長装置 | |
TW202117065A (zh) | 氣體導入構造、熱處理裝置及氣體供給方法 | |
US6194030B1 (en) | Chemical vapor deposition velocity control apparatus | |
JP2009064850A (ja) | エピタキシャル成長装置およびエピタキシャル成長方法 | |
JP2013201317A (ja) | 表面処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200605 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210507 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211102 |