KR101240220B1 - 반도체 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) SiC 에피택셜 성장 과정에서 서셉터에 부착된 막을 제거하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치를 제공한다.
(해결 수단) 서셉터 (S) 에 재치되는 웨이퍼 (W) 상에 SiC 에피택셜막을 형성하는 성막실 (2) 과, 서셉터 (S) 가 반송되는 반송용 로봇 (17) 을 갖는 반송실 (4) 을 통하여 성막실 (2) 에 연결되고, 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막을 제거하는 클리닝실 (5) 을 갖는다. 클리닝실 (5) 은, 서셉터 (S) 를 400 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 히터 (208) 와, 서셉터 (S) 의 상방으로부터 에칭 가스를 공급하여 SiC 막을 제거하는 에칭 가스 공급 수단을 구비한다. 클리닝실 (5) 은, 서셉터 (S) 의 표면에 SiC 막을 형성하는 재생실을 겸한다.

Description

반도체 제조 방법{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
종래부터 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor : 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터) 등의 파워 디바이스와 같이, 비교적 막두께가 두꺼운 결정막을 필요로 하는 반도체 소자의 제조에는, 에피택셜 성장 기술이 활용되고 있다.
에피택셜 성장 기술에 사용되는 기상 성장 방법에서는, 상압 또는 감압으로 유지된 성막실의 내부에 웨이퍼를 재치하고, 이 웨이퍼를 가열하면서 성막실 내에 반응 가스를 공급한다. 그러면, 웨이퍼의 표면에서 반응 가스의 열분해 반응 및 수소 환원 반응이 일어나, 웨이퍼 상에 에피택셜막이 성막된다.
막두께가 두꺼운 에피택셜막을 높은 수율로 제조하려면, 균일하게 가열된 웨이퍼의 표면에 새로운 반응 가스를 차례로 접촉시켜 성막 속도를 향상시킬 필요가 있다. 그래서, 종래의 성막 장치에 있어서는, 예를 들어, 웨이퍼를 고속으로 회전시키면서 에피택셜 성장시키는 것이 실시되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
최근 SiC (탄화규소 (실리콘카바이트)) 의 에피택셜 성장 기술이 주목받고 있다. SiC 는, Si (실리콘) 나 GaAs (갈륨비소) 와 같은 종래의 반도체 재료와 비교하여 에너지 갭이 2 ∼ 3 배 크고, 절연 파괴 전계가 약 한 자리수 크다는 특징이 있다. 이 때문에, 고내압의 파워 반도체 디바이스로의 이용이 기대되고 있는 반도체 재료이다.
이 SiC 를 에피택셜 성장시켜 SiC 단결정 박막을 얻고자 하는 경우에는, 기판을 1500 ℃ 이상의 온도까지 승온시킬 필요가 있다. 이 때문에, 웨이퍼가 재치되는 서셉터에는 고내열성 재료가 사용되고, 구체적으로는 흑연 기재의 표면에 CVD (Chemical Vapor Deposition) 법에 의해 SiC 를 피복한 것이 사용된다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).
그런데, 성막실 내에서 SiC 막을 에피택셜 성장시키면, 웨이퍼의 표면뿐만 아니라 서셉터에도 SiC 막이 부착된다. 이 막이 박리되면 더스트가 되어, 웨이퍼 상에 형성되는 에피택셜막에 결함을 발생시키므로, 부착된 막을 제거하는 작업이 필요해진다.
SiC 막의 형성 공정에서 서셉터에 부착된 SiC 막은 에칭에 의해 제거된다. 클리닝 시간의 종료는, 종래 SiC 막의 형성 공정에서 성막된 SiC 의 막두께와 에칭 시간에 의해 관리되었다. 그러나, 이와 같은 관리로는 서셉터에 부착된 SiC 막이 확실히 제거되었는지의 여부를 판정하기 어렵다. 그래서, 계산에 의해 구해지는 시간보다 오랜 시간을 들여 클리닝을 실시하였다. 그러나, 이러한 방법에서는, 쓸데없는 클리닝 시간을 필요로 하게 되어, 서셉터를 구성하는 하지의 SiC 막까지 제거될 우려도 있었다.
특허문헌 3 에는, 성막 장치의 배기계에 흡착제를 충전한 흡착제조 (吸着劑槽) 를 형성하고, 배출 가스를 이 흡착제조에 도입하고, 흡착제조의 온도 변화를 측정함으로써 클리닝의 종점을 모니터하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 흡착제의 열화에 의해 온도 변화를 정확하게 검지할 수 없다는 문제가 있다.
일본 공개특허공보 2008-108983호 일본 공개특허공보 2004-75493호 일본 공개특허공보 평9-78267호
본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, SiC 에피택셜 성장 과정에서 서셉터에 부착된 막을 제거하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 이하의 기재로부터 분명해질 것이다.
본 발명의 제 1 양태는, 서셉터에 재치되는 웨이퍼 상에 SiC 에피택셜막을 형성하는 성막실과,
서셉터에 부착된 SiC 막을 제거하는 클리닝실과,
서셉터의 표면에 SiC 막을 형성하는 재생실을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
클리닝실은 재생실을 겸하는 것이 바람직하다.
클리닝실은, 서셉터가 반송되는 반송 수단을 갖는 반송실을 통하여 성막실에 연결되어 있는 것이 바람직하다.
클리닝실은, 서셉터를 400 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 가열 수단과,
서셉터의 상방으로부터 에칭 가스를 공급하여 SiC 막을 제거하는 에칭 가스 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
에칭 가스는, ClF3 가스를 함유하는 것으로 할 수 있다.
클리닝실은, 서셉터를 300 rpm ∼ 900 rpm 으로 회전시키는 회전 수단을 갖는 것이 바람직하다.
클리닝실은, SiC 막과 에칭 가스의 반응에 의해 생성된 가스를 검출하는 검출부를 갖는 것이 바람직하다.
검출부는, 클리닝실로부터 배출되는 가스의 배기구 부근에 형성되는 것이 바람직하다.
검출부에서의 검출 결과를 받아, SiC 막과 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정되면, 에칭 가스 공급 수단에 신호를 보내, 클리닝실에 대한 에칭 가스의 공급을 정지시키도록 제어하는 제어부를 갖는 것이 바람직하다.
제어부는, SiC 막과 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정되면 경보를 발하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
제어부는, 에칭 가스가 소정 농도 이하로 되고 나서 소정 시간 경과한 후에 SiC 막과 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
에칭 가스는 ClF3 가스를 함유하고,
검출부는, SiC 막과 ClF3 가스의 반응에 의해 생성된 Cl2 가스를 검출하는 것인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, SiC 에피택셜 성장 과정에서 서셉터에 부착된 막을 제거하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치가 제공된다.
도 1 은 실시형태 1 에 있어서의 반도체 제조 장치의 모식적인 단면 평면도이다.
도 2 는 실시형태 1 에 있어서의 서셉터의 처리 방법을 모식적으로 설명하는 도면이다.
도 3 은 실시형태 1 에 있어서의 클리닝실의 모식적인 단면도의 일례이다.
도 4 는 실시형태 1 에서 서셉터에 웨이퍼가 재치된 상태의 단면도 및 대응하는 상면도의 일례이다.
도 5 는 실시형태 2 에 있어서의 클리닝실의 모식적인 단면도의 일례이다.
본 발명의 반도체 제조 장치는, 서셉터 상에 재치되는 웨이퍼의 상면으로부터 성막에 필요한 가스가 공급되고, 서셉터의 이면측에 히터가 설치되어 있는, 소위 종형 (縱型) 의 에피택셜 성장 장치에 적용되는 것이 바람직하다. 이하, 본 발명의 반도체 제조 장치에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
실시형태 1.
도 1 은 본 실시형태에 있어서의 반도체 제조 장치의 모식적인 단면 평면도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 반도체 제조 장치 (1) 는, 서셉터 (S) 상에 재치된 웨이퍼 (W) 의 표면에 SiC 막을 형성하는 성막실 (2) 과, 제 1 개폐부 (3) 를 통하여 성막실 (2) 에 접속되는 반송실 (4) 과, 성막실 (2) 로부터 꺼내진 후, 반송실 (4) 을 통과하고, 제 2 개폐부 (6) 를 통하여 반송된 서셉터 (S) 를 클리닝하는 클리닝실 (5) 을 갖는다.
성막실 (2) 에는, 도입구 (18) 와 배기구 (19) 가 형성되어 있다. 도입구 (18) 는, 배관 (도시 생략) 을 통하여 반응 가스가 들어 있는 봄베나 희석 가스가 들어 있는 봄베에 접속되어 있어, 필요에 따라 이들 가스가 적량 공급되도록 되어 있다. 또, 배기구 (19) 는, 배관 (도시 생략) 을 통하여 진공 펌프 (도시 생략) 에 접속되어 있고, 성막실 (2) 내의 가스가 이곳으로부터 배출되도록 되어 있다.
성막실 (2) 에서는, 웨이퍼 (W) 상에 대한 SiC 에피택셜막의 형성이 실시된다. 이를 위해, 성막실 (2) 에는, 히터에 의한 가열 기구 (도시 생략) 와 회전 기구 (도시 생략) 가 설치되어 있고, 서셉터 (S) 상에 웨이퍼 (W) 를 재치하여, 웨이퍼 (W) 를 가열함과 함께, 서셉터 (S) 를 통하여 웨이퍼 (W) 를 회전시킨다. 이 상태에서 웨이퍼 (W) 의 표면에 반응 가스를 접촉시킴으로써, 웨이퍼 (W) 의 표면에 SiC 에피택셜막이 형성된다.
웨이퍼 (W) 로는, 예를 들어, SiC 웨이퍼 또는 Si 웨이퍼를 사용할 수 있다. 혹은, SiO2 (석영) 웨이퍼 등의 다른 절연성 기판이나, GaAs (갈륨비소) 웨이퍼 등의 고저항의 반 (半) 절연성 기판 등을 사용할 수도 있다.
SiC 를 에피택셜 성장시키려면, 웨이퍼 (W) 를 1500 ℃ 이상의 온도까지 승온시킬 필요가 있다. 이 때문에, 서셉터 (S) 에는 고내열성 재료를 사용할 필요가 있으며, 구체적으로는 등방성 흑연의 표면에 CVD (Chemical Vapor Deposition) 법에 의해 SiC 를 피복한 것 등이 사용된다. 서셉터 (S) 의 형상은, 웨이퍼 (W) 를 재치할 수 있는 형상이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 링 형상이나 원반 형상 등 적절히 선택하여 사용된다.
반응 가스로는, 예를 들어, 실란 (SiH4) 이나 디클로로실란 (SiH2Cl2) 등의 규소 (Si) 의 소스 가스와, 프로판 (C3H8) 이나 아세틸렌 (C2H2) 등의 카본 (C) 의 소스 가스와, 캐리어 가스로서의 수소 (H2) 가스를 혼합시킨 혼합 가스가 도입된다.
성막실 (2) 내에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 장씩 웨이퍼 (W) 가 반입되어 성막 처리가 실시된다. 또한, 복수의 웨이퍼 (W) 가 반입되어 이들 웨이퍼에 대하여 동시에 성막 처리가 실시되어도 된다. 이 경우에는, 매엽 처리와 배치 처리를 조합한 방식으로 성막함으로써, 반도체 제조 장치 (1) 의 생산성은 향상된다.
상기와 같이, SiC 에피택셜 성장 공정에서는, 웨이퍼 (W) 를 매우 고온으로 할 필요가 있다. 그러나, 웨이퍼 (W) 를 고온 상태로 하기 위해 히터로 가열하면, 히터로부터의 복사열은, 웨이퍼 (W) 뿐만 아니라, 성막실 (2) 을 구성하는 다른 부재에도 전달되어 그것들을 승온시킨다. 이러한 것은, 특히 웨이퍼 (W) 나 히터와 같은 고온이 되는 부분 근방에 위치하는 부재나, 성막실 (2) 의 내벽 혹은 배관에 있어서 현저하다. 그리고, 성막실 (2) 내에 발생된 고온 부위에 반응 가스가 접촉하면, 고온 가열된 웨이퍼 (W) 의 표면과 동일하게 반응 가스의 열분해 반응이 일어난다.
예를 들어, 웨이퍼 (W) 의 표면에 SiC 에피택셜막을 형성하고자 하는 경우, 반응 가스로서 Si 원으로서의 실란 (SiH4), C 원으로서의 프로판 (C3H8), 캐리어 가스로서의 수소 가스 등을 함유하여 조제된 혼합 가스가 사용된다. 반응 가스는, 도입구 (18) 를 통하여 성막실 (2) 의 상부로부터 성막실 (2) 내로 공급되고, 고온 가열된 웨이퍼 (W) 의 표면에 도달하여 분해된다.
그러나, 상기 조성의 반응 가스는 반응성이 풍부하기 때문에, 일정한 온도 조건을 만족시키는 부재에 접촉하면, 웨이퍼 (W) 상이 아니어도 분해 반응을 일으킨다. 그 결과, 성막실 (2) 내의 부재, 구체적으로는 서셉터 (S), 성막실 (2) 의 내벽, 성막실 내의 가스를 배기시키는 배관 등에, 반응 가스에서 유래하는 다결정으로 생각되는 SiC 막이 부착된다. 이 막이 박리되면 더스트가 되어, 웨이퍼 (W) 상에 형성되는 에피택셜막에 결함을 발생시키므로, 부착된 막을 클리닝 제거하는 작업이 필요해진다.
도 2 를 사용하여 이 모습을 설명한다. 도 2 의 (a) 는 SiC 막을 형성하기 전의 서셉터 (S) 와 웨이퍼 (W) 를 나타내는 도면이다. 여기서, 서셉터 (S) 는, 흑연 (S1) 과 이것을 피복하는 SiC 막 (S2) 을 사용하여 구성되어 있다. 한편, 도 2 의 (b) 는, SiC 막을 형성한 후의 서셉터 (S) 와 웨이퍼 (W) 를 나타내는 도면이다. 이들에 나타내는 바와 같이, SiC 에피택셜 성장 공정에 의해 웨이퍼 (W) 상에 단결정의 SiC 막 (301) 이 형성됨과 함께, 서셉터 (S) 의 표면에는 다결정으로 생각되는 SiC 막 (302) 이 형성된다.
그래서, 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 클리닝실 (5) 에 있어서 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막 (302) 을 제거한다. 한편, 성막실 (2) 의 내벽이나 배관에 부착된 SiC 막에 대해서는, 성막실 (2) 내가 고온, 구체적으로는 400 ℃ 이상의 온도로 된 상태에서, 도입구 (18) 로부터 ClF3 가스 등의 에칭 가스를 공급함으로써, 에칭 제거할 수 있다.
성막실 (2) 의 내벽에는, 서셉터 (S) 와 동일하게, 등방성 흑연의 표면에 CVD (Chemical Vapor Deposition) 법에 의해 SiC 를 피복한 것이 사용된다. 그래서, 내벽에 부착된 SiC 막을 제거할 때의 에칭량은, 시간에 의해 관리하는 것이 바람직하다. 내벽에 부착되는 SiC 막은, 내벽을 구성하는 치밀한 다결정의 SiC 막과는 달리, 치밀하지 않은 다결정의 막으로 생각된다. 이 치밀하지 않은 다결정의 SiC 막의 에칭 레이트는, 치밀한 다결정의 SiC 막과 비교하여 빨라질 것으로 예상되지만, 동일 성분이므로, 100 ％ 의 ClF3 가스를 사용한 경우의 선택비는 충분하지 않을 것으로 생각된다. 그래서, 클리닝 처리에는, 수소 가스로 희석시킨 10 ％ ∼ 20 ％ 농도의 ClF3 가스를 에칭 가스로서 사용한다. 단결정의 SiC 막의 에칭에는, 통상적으로 100 ％ ClF3 가스가 사용되는데, 이 경우에는 희석시킨 ClF3 가스를 사용함으로써, 치밀한 다결정의 SiC 막과 치밀하지 않은 다결정의 SiC 막 사이의 에칭 레이트에 명확한 차이를 형성할 수 있다. 요컨대, 에칭 레이트의 차이를 이용하여, 에칭의 종점을 시간에 의해 관리함으로써, 내벽을 구성하는 SiC 막을 실질적으로 에칭하지 않고 내벽에 부착된 SiC 막을 에칭 제거할 수 있다. 또한, 배관에 부착된 치밀하지 않은 다결정의 SiC 막에 대해서는, 배관을 분리하여 적당한 약액으로 클리닝한다.
성막실 (2) 내에서의 성막 처리가 종료된 후에는, 제 1 개폐부 (3) 를 열고, 반송용 로봇 (17) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 반송실 (4) 에 반송한다.
반송실 (4) 에도, 도입구 (15) 와 배기구 (16) 가 형성되어 있다. 도입구 (15) 는, 배관 (도시 생략) 을 통하여 질소 가스가 들어 있는 봄베에 접속되어 있어, 반송실 (4) 내에 질소 가스를 도입할 수 있도록 되어 있다. 또, 배기구 (16) 는, 배관 (도시 생략) 을 통하여 진공 펌프 (도시 생략) 에 접속되어 있어, 반송실 (4) 내의 가스가 이곳으로부터 배출되도록 되어 있다.
반송용 로봇 (17) 의 서셉터 (S) 나 웨이퍼 (W) 가 재치되는 부분에는, 회전 부재 (17a) 가 접속되어 있어, 지지점부 (17b) 에서 서셉터 (S) 나 웨이퍼 (W) 가 배치되는 부분까지의 거리를 조절할 수 있도록 신축 가능하게 구성되어 있다. 반송용 로봇 (17) 은, 예를 들어, 카본에 실리콘 코트된 내열성 재료로 구성되어 있다.
반송용 로봇 (17) 의 웨이퍼 (W) 나 서셉터 (S) 가 재치되는 부분에는, 가열 수단으로서 히터 또는 램프를 설치할 수 있다. 이로써, 성막실 (2) 또는 클리닝실 (5) 로부터 꺼내진 직후의 고온의 웨이퍼 (W) 또는 서셉터 (S) 가 재치되어도, 급격한 온도 변화를 발생시키지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 서셉터 (S) 나 웨이퍼 (W) 가 배치되는 부분에, 전열선을 가요성의 내열 수지로 피복한 테이프 형상의 구조를 갖는 히터를 설치하고, 전열선에 전류를 흐르게 함으로써 발열시켜, 웨이퍼 (W) 나 서셉터 (S) 가 배치되는 부분의 온도를 조절할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 반송용 로봇 (17) 에 가열 수단을 설치하지 않고, 반송실 (4) 전체를 외측으로부터 가열할 수 있는 구조로 해도 된다.
웨이퍼 (W) 를 반송실 (4) 내에 반송한 후에는, 제 3 개폐부 (11) 를 열고, 반송용 로봇 (17) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 제 1 로드록실 (8) 내에 반송한다.
제 1 로드록실 (8) 에는, 도입구 (13) 와 배기구 (14) 가 형성되어 있어, 진공 펌프 등을 사용하여 도입구 (13) 로부터 제 1 로드록실 (8) 내의 가스를 배출할 수 있음과 함께, 배기구 (14) 를 통하여 제 1 로드록실 (8) 내에 질소 가스나 아르곤 가스 등을 도입할 수 있도록 되어 있다. 또, 제 1 로드록실 (8) 에는, 제 4 개폐부 (12) 가 형성되어 있고, 제 4 개폐부 (12) 를 여는 것에 의해, 외부에서 제 1 로드록실 (8) 내로 웨이퍼 (W) 를 반입하거나, 제 1 로드록실 (8) 에서 외부로 웨이퍼 (W) 를 반출하거나 할 수 있도록 되어 있다.
성막 처리 후의 웨이퍼 (W) 를 제 3 개폐부 (11) 에서 제 1 로드록실 (8) 내로 반송한 후에는, 제 3 개폐부 (11) 를 닫고, 도입구 (13) 로부터 질소 가스를 흐르게 하여 제 1 로드록실 (8) 내를 대기압까지 되돌린다. 이어서, 제 4 개폐부 (12) 를 열고, 웨이퍼 반송용 로봇 (10) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 카세트 (27) 에 수납한다. 한편, 성막 처리 전의 웨이퍼 (W) 에 대해서는, 제 3 개폐부 (11) 를 닫은 상태에서 제 4 개폐부 (12) 를 열고, 웨이퍼 (W) 를 제 1 로드록실 (8) 내에 반입한다. 제 1 로드록실 (8) 을 형성함으로써, 외부의 공기가 반송실 (4), 성막실 (2) 및 클리닝실 (5) 에 직접 침입하지 않도록 할 수 있다. 특히, 공기 중의 수분이나 유기물이 성막실 (2) 내에 들어가, 성막 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태의 반도체 제조 장치 (1) 에서는, 반송실 (4) 에 제 2 개폐부 (6) 를 통하여 클리닝실 (5) 이 접속되어 있다. 클리닝실 (5) 에서는, 성막실 (2) 에서의 성막 처리를 끝낸 서셉터 (S) 에 대한 클리닝이 실시된다. 즉, 클리닝실 (5) 은, SiC 의 에피택셜 성장 과정에서 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막을 제거할 목적으로 설치된다. 반도체 제조 장치 (1) 에 클리닝실 (5) 을 설치함으로써, 성막실 (2) 내에서 성막 처리를 중단하고 클리닝 처리를 실시할 필요가 없어진다. 요컨대, 성막실 (2) 에서 성막 처리를 실시하고 있는 동안에 클리닝실 (5) 에서 클리닝 처리를 병행하여 실시할 수 있으므로, 성막 처리의 효율을 높일 수 있다.
클리닝실 (5) 에는, 도입구 (20) 와 배기구 (21) 가 형성되어 있다. 도입구 (20) 는, 배관 (도시 생략) 을 통하여 에칭 가스가 들어 있는 봄베에 접속되어 있어, 클리닝 처리를 실시할 때에 클리닝실 (5) 에 가스가 적량 공급되도록 되어 있다. 또, 배기구 (21) 는 배관 (도시 생략) 을 통하여 진공 펌프 (도시 생략) 에 접속되어 있어, 클리닝실 (5) 내의 가스가 이곳으로부터 배출되도록 되어 있다.
에칭 가스로는, ClF3 가스가 바람직하게 사용된다. 클리닝실 (5) 에 ClF3 가스가 공급되면, 하기 식 (1) 에 따라 SiC 와 반응한다 (Y.Miura, H.Habuka, Y.Katsumi, S.Oda, Y.Fukai, K.Fukae, T.Kato, H.Okumura, K.Arai, Japanese Journal of Applied Physics. Vol.46, No.12, 2007, pp.7875-7879). 이 반응에 의해, 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막이 에칭 제거된다.
3SiC ＋ 8ClF3 → 3SiF4 ＋ 3CF4 ＋ 4Cl2 (1)
또, 클리닝실 (5) 에는 가열 수단이 설치되어 있어, 클리닝 처리시에 서셉터 (S) 를 가열할 수 있도록 되어 있다. 가열 수단으로는, 예를 들어, SiC 재료를 사용하여 구성된 저항 가열용 히터를 들 수 있으며, 클리닝실 (5) 내에 재치된 서셉터 (S) 를 하방으로부터 가열하도록 구성할 수 있다.
ClF3 가스에 의한 SiC 의 에칭은 고온하에서 진행된다. 본 실시형태에서는, 클리닝 처리를 400 ℃ 이상에서 실시하는 것이 바람직하다. 또, 지나치게 고온으로 하면 클리닝실 (5) 전체에 높은 내열성이 필요해지는 점에서, 클리닝 처리는 600 ℃ 이하에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 클리닝실 (5) 에는 클리닝시에 서셉터 (S) 를 회전시키는 회전 수단이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 식 (1) 의 반응을 효율적으로 진행시키려면, 반응 생성물인 3 종류의 가스 (3SiF4, 3CF4, 4Cl2) 를 효율적으로 제거하면서, 에칭 가스인 ClF3 가스를 효율적으로 SiC 표면에 공급할 필요가 있다. 그래서, 반도체 제조 장치 (1) 에서는, 에칭 가스를 클리닝실 (5) 의 내부에 공급할 때에는, 서셉터 (S) 의 상방으로부터 에칭 가스가 공급되도록 함과 함께, 서셉터 (S) 를 회전시키면서 클리닝하는 것이 바람직하다. 서셉터 (S) 를 고속으로 회전시킬수록, 반응 가스가 반응을 일으키는 영역 (반응 경계층) 의 두께가 얇아진다. 그러면, 생성 가스가 제거되기 쉬워지는 한편, 반응 가스가 공급되기 쉬워지므로, 식 (1) 의 에칭 반응이 일어나기 쉬워진다.
클리닝 처리는, 예를 들어 다음과 같이 하여 실시된다.
먼저, 클리닝이 필요한 서셉터 (S) 를 클리닝실 (5) 의 내부에 반입한다.
이어서, 성막실 (2) 내에서의 성막 처리시에 서셉터 (S) 상에서 웨이퍼 (W) 가 재치되어 있던 지점에 더미 웨이퍼를 재치한다. 웨이퍼 (W) 가 재치되어 있던 부분의 서셉터 (S) 상에 SiC 막은 부착되지 않으므로, 더미 웨이퍼를 놓지 않고 클리닝 처리를 실시하면, 이 부분의 서셉터 (S) 를 구성하는 SiC 막이 에칭된다. 따라서, 더미 웨이퍼를 재치하여, 서셉터 (S) 를 구성하는 SiC 막이 에칭되지 않도록 한다. 또한, 더미 웨이퍼는, 제 1 로드록실 (8) 을 통하여 반송실 (4) 에 반입하고, 반송용 로봇 (17) 에 의해 클리닝실 (5) 에 반송한다.
다음으로, 50 rpm 정도의 회전수로 서셉터 (S) 를 회전시킨다. 또, 가열 수단에 의해 서셉터 (S) 를 가열한다. 그리고, 방사 온도계 등을 사용한 온도 측정에 의해 서셉터 (S) 의 온도가 400 ℃ 이상에 도달한 것을 확인한 후에는, 서서히 서셉터 (S) 의 회전수를 올려 간다. 회전수는, 300 rpm ∼ 900 rpm 으로 하는 것이 바람직하다. 단, 클리닝 처리시의 회전수에는, 성막 처리에 있어서의 회전수만큼의 엄밀성은 요구되지 않는다.
계속해서, 서셉터 (S) 의 상방으로부터 에칭 가스를 공급하여, 에칭 가스를 서셉터 (S) 쪽에 유하시킨다. 이 때, 샤워 플레이트 등의 정류판을 통하여 에칭 가스를 정류하는 것이 바람직하다. 에칭 가스는, 서셉터 (S) 를 향하여 거의 연직으로 유하되어, 이른바 종 (縱) 플로우를 형성하고, 서셉터 (S) 의 표면 상에서 정류 상태가 된다. 그리고, 가열된 서셉터 (S) 의 표면에 에칭 가스가 도달하면, 식 (1) 의 반응을 일으켜 서셉터 (S) 의 표면에 부착된 SiC 막을 에칭한다.
클리닝실 (5) 에서의 클리닝 처리는, 성막실 (2) 에서의 성막 처리가 1 회 끝날 때마다 서셉터 (S) 를 성막실 (2) 로부터 반출하여 실시할 수 있다. 또, 성막 처리가 소정 횟수에 도달할 때까지는 웨이퍼 (W) 만을 성막실 (2) 로부터 반출하고, 소정 횟수가 된 시점에서 웨이퍼 (W) 와 함께 서셉터 (S) 를 반출한 후, 서셉터 (S) 를 클리닝실 (5) 에 반송하여 클리닝할 수도 있다.
서셉터 (S) 를 반출하는 타이밍은, 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막에서 기인하는 파티클이 발생하기 시작할 때보다 이전에 실시할 필요가 있다. 파티클의 발생과 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막의 두께 사이의 관계성을 미리 파악할 수 있으면, 서셉터 (S) 의 표면에 부착된 SiC 막의 두께에 따라 결정할 수도 있다. 예를 들어, 서셉터 (S) 상에 부착된 SiC 막의 두께가 100 ㎛ 가 된 시점에서 웨이퍼 (W) 와 함께 꺼내어, 서셉터 (S) 를 클리닝할 수 있다. 본 발명에 의하면, 서셉터 (S) 를 어느 타이밍에서 반출해도 성막 처리의 효율에 거의 영향을 주지 않는다.
클리닝 처리의 종료는, 시간에 의해 관리할 수 있다. 서셉터 (S) 의 표면에 부착되는 SiC 막은, 서셉터 (S) 를 구성하는 치밀한 다결정의 SiC 막 (흑연의 표면에 코트된 SiC 막) 과는 달리, 치밀하지 않은 다결정의 막으로 생각된다. 여기서, 치밀한 다결정이란, 치밀하지 않은 다결정에 비해 다결정 중에서 단결정에 가까운 것을 의미한다.
이 치밀하지 않은 다결정의 SiC 막의 에칭 레이트는, 치밀한 다결정의 SiC 막과 비교하여 빨라질 것으로 예상되지만, 동일 성분이므로 100 ％ ClF3 가스를 사용한 경우의 선택비는 충분하지 않을 것으로 생각된다. 그래서, 클리닝 처리에는, 수소 가스로 희석시킨 10 ％ ∼ 20 ％ 농도의 ClF3 가스를 에칭 가스로서 사용한다. 이로써, 치밀한 다결정의 SiC 막과 치밀하지 않은 다결정의 SiC 막 사이의 에칭 레이트에 명확한 차이를 형성할 수 있다.
그러나, ClF3 가스에 상기 조성의 것을 사용해도 서셉터 (S) 를 구성하는 SiC 막의 에칭을 완전히 방지하기는 힘들다. 이 때문에, 클리닝 처리를 반복하는 동안에 하지의 흑연이 노출될 우려가 있다.
도 2 의 (c) 는 클리닝 처리 후의 서셉터 (S) 와 더미 웨이퍼 (W') 를 나타내는 도면이다. SiC 에피택셜 성장 공정에서 서셉터 (S) 의 표면에 부착된 SiC 막 (302) 은 제거되어 있고, 또한 하층의 SiC 막 (S2) 의 일부도 제거되어 있다. 클리닝 처리를 반복함으로써, 이대로 SiC 막 (S2) 의 에칭이 진행되어 가면, 결국은 흑연 (S1) 이 노출될 우려가 있다.
그래서, 본 실시형태에 있어서는, 클리닝 처리를 끝낸 후에 서셉터 (S) 에 대하여 SiC 막의 재생 처리를 실시한다. 구체적으로는, 클리닝실 (5) 내에서 서셉터 (S) 상에 SiC 막을 에피택셜 성장시킨다. 이 때에도, 클리닝 처리의 경우와 동일하게 서셉터 (S) 상에 더미 웨이퍼를 재치해 두는 것이 바람직하다. 그리고, 더미 웨이퍼 아래의 SiC 막과 동일한 정도의 막두께가 될 때까지 SiC 막을 에피택셜 성장시킴으로써, 서셉터 (S) 표면의 SiC 막을 재생시킬 수 있다. 또한, 이 재생 처리는 클리닝 처리를 끝낼 때마다 실시해도 되고, 소정 횟수의 클리닝 처리를 끝낼 때마다 실시해도 된다.
또한, 서셉터 (S) 에 있어서, 흑연의 표면에 코트되는 SiC 막의 막두께는 100 ㎛ ∼ 150 ㎛ 정도이다. 또, 더미 웨이퍼 아래의 SiC 막과 그 이외의 부분의 SiC 막과의 막두께차는, 촉침식의 막두께 측정계를 사용하여 측정할 수 있다. 따라서, 이 막두께차에 상당하는 막두께의 SiC 막을 형성하면 된다.
서셉터 (S) 상에 대한 SiC 막의 형성에 대해서는, SiC 에피택셜 웨이퍼를 제조할 때의 성막 조건과 같은 엄밀성은 요구되지 않는다. 즉, 온도 등의 관리 허용폭은, 서셉터 (S) 상에 대한 SiC 막의 형성 쪽이 커진다. 하기에 그 일례를 든다. 이 조건에서의 SiC 막의 성막 속도는 약 1 ㎛/분이었다.
성막 온도 : 1500 ℃
반응 가스 : 디클로로실란 (SiH2Cl2, 약칭 : DCS), 프로판 (C3H8), 수소 (H2)
압력 : 4 × 10-4 ㎩
서셉터 (S) 에 대해 SiC 막의 재생 처리를 끝낸 후에는, 클리닝실 (5) 에서 성막실 (2) 내로 되돌려, 계속해서 SiC 에피택셜 웨이퍼의 제조를 실시할 수 있다.
또, 경우에 따라, 재생 처리 후의 서셉터 (S) 를 반송실 (4) 로부터 제 5 개폐부 (22) 를 통하여 제 2 로드록실 (24) 에 반송하고, 제 6 개폐부 (23) 에서 외부로 반출해도 된다.
또한, 클리닝 처리까지를 끝낸 단계의 서셉터 (S) 에 대해서도 동일하며, 클리닝실 (5) 로부터 반송용 로봇 (17) 에 의해 반송실 (4) 로 반송한 후, 성막실 (2) 로 되돌려 SiC 에피택셜 웨이퍼의 제조에 사용해도 된다. 또한, 클리닝실 (5) 로부터 반송실 (4) 을 거친 후, 제 5 개폐부 (22) 를 통하여 제 2 로드록실 (24) 에 반송하고, 제 6 개폐부 (23) 에서 외부로 반출해도 된다.
제 2 로드록실 (24) 에는, 배기구 (25) 와 도입구 (26) 가 형성되어 있어, 진공 펌프 등을 사용하여 배기구 (25) 로부터 제 2 로드록실 (24) 내의 가스를 배출할 수 있음과 함께, 도입구 (26) 를 통하여 제 2 로드록실 (24) 내에 질소 가스나 아르곤 가스 등을 도입할 수 있도록 되어 있다. 또, 제 2 로드록실 (24) 에 형성된 제 6 개폐부 (23) 를 여는 것에 의해, 외부에서 제 2 로드록실 (24) 내로 서셉터 (S) 를 반입하거나, 제 2 로드록실 (24) 에서 외부로 서셉터 (S) 를 반출하거나 할 수 있도록 되어 있다.
서셉터 (S) 를 제 5 개폐부 (22) 에서 제 2 로드록실 (24) 로 반송한 후에는, 제 5 개폐부 (22) 를 닫고, 도입구 (26) 로부터 질소 가스를 흐르게 하여 제 2 로드록실 (24) 내를 대기압까지 되돌린다. 이어서, 제 6 개폐부 (23) 를 열고, 서셉터 반송용 로봇 (7) 에 의해 서셉터 (S) 를 카세트 (28) 에 수납한다.
한편, 카세트 (28) 로부터 서셉터 (S) 를 제 2 로드록실 (24) 에 반입할 때에는, 제 5 개폐부 (22) 를 닫은 상태에서 제 6 개폐부 (23) 를 열고, 서셉터 (S) 를 제 2 로드록실 (24) 내에 반입한다. 이어서, 제 6 개폐부 (23) 를 닫은 후, 진공 펌프 등을 사용하여 배기구 (25) 로부터 제 2 로드록실 (24) 내의 공기를 배출한다. 이어서, 도입구 (26) 를 통하여 제 2 로드록실 (24) 내에 질소 가스를 도입한다. 또한, 질소 가스 대신에 아르곤 가스 등을 도입해도 된다. 그 후, 제 5 개폐부 (22) 를 열고 반송실 (4) 내에 서셉터 (S) 를 반송한다.
제 2 로드록실 (24) 을 형성함으로써, 외부의 공기가 반송실 (4), 성막실 (2) 및 클리닝실 (5) 에 직접 침입하지 않도록 할 수 있다. 특히 공기 중의 수분이나 유기물이 성막실 (2) 내에 들어가, 성막 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
도 3 은 본 실시형태의 클리닝실의 일례로, 그 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 이 클리닝실은, SiC 막의 재생 처리를 실시하는 재생실을 겸하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 클리닝실과는 별도로 재생실을 설치해도 되고, 또 성막실이 재생실을 겸하고 있어도 된다. 단, 클리닝실이 재생실을 겸하는 구성 쪽이 범용성이 있고, 또 성막실에 대한 더스트의 반입을 저감시킬 수 있다는 이점도 있다.
도 3 에 있어서, 201 은 챔버, 202 는 챔버 내벽을 피복하여 보호하는 중공 통 형상의 라이너, 203a, 203b 는 챔버를 냉각시키는 냉각수의 유로, 20 은 ClF3 가스를 도입하는 도입구, 21 은 반응 후의 ClF3 가스의 배기구, S 는 서셉터, 208 은 지지부 (도시 생략) 에 지지되어 서셉터 (S) 를 가열하는 히터, 209 는 챔버 (201) 의 상하부를 연결하는 플랜지부, 210 은 플랜지부 (209) 를 시일하는 패킹, 211 은 배기구 (21) 와 배관을 연결하는 플랜지부, 212 는 플랜지부 (211) 를 시일하는 패킹이다.
라이너 (202) 의 헤드부에는, 샤워 플레이트 (220) 가 장착되어 있다. 샤워 플레이트 (220) 는, 서셉터 (S) 의 표면에 에칭 가스 (225) 를 균일하게 공급하는 기능을 구비한 가스 정류판이다.
클리닝실 (5) 에서는, 서셉터 (S) 를 회전 수단으로 회전시키면서 가열 수단으로서의 히터 (208) 로 가열하여, 클리닝 처리를 실시한다. 즉, 반송실 (4) 로부터 반송된 서셉터 (S) 는, 대략 원통 형상의 회전부 (232) 의 상부에 재치된다. 회전부 (232) 는, 상부에 비해 하부가 가늘게 형성되어 있고, 챔버 (201) 의 밖에서 회전 기구 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 그리고, 회전부 (232) 의 수평 단면의 중심을 직교하는 선을 회전축으로 하여 소정의 회전수로 회전하는 구조로 되어 있다. 클리닝을 실시할 때에는, 서셉터 (S) 가 회전한 상태에서, 에칭 가스 공급 수단에 의해 서셉터 (S) 의 상방으로부터 SiC 막의 에칭 가스를 공급한다. 구체적으로는, 도입구 (20) 로부터 샤워 플레이트 (220) 의 관통공 (221) 을 통하여 챔버 (201) 내에 에칭 가스 (225) 를 공급한다. 라이너 (202) 의 헤드부 (231) 는, 서셉터 (S) 가 재치되는 라이너 (202) 의 동체부 (230) 보다 내경이 작게 되어 있어, 에칭 가스 (225) 는 헤드부 (231) 를 통과하여 서셉터 (S) 의 표면을 향해 유하된다.
클리닝실 (5) 에 있어서, 서셉터 (S) 는 하방에 설치된 히터 (208) 에 의해 가열된다. 또한, 히터의 형상은 도 3 의 구조에 한정되는 것은 아니며, 또 인히터와 아웃히터의 2 종류의 히터에 의해 가열하도록 해도 된다.
도 3 에 있어서, 서셉터 (S) 는 원반 형상을 나타내고 있고, 성막실 (2) 에서의 성막 처리시에는 서셉터 (S) 상에 웨이퍼 (W) 가 재치된다. 또한, 서셉터 (S) 의 형상은 이것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 링 형상이어도 된다. 또, 서셉터 (S) 는 도 4 에 나타내는 형상으로 할 수도 있다.
도 4 는 서셉터 (S) 의 다른 예로, 웨이퍼 (W) 가 재치된 상태의 단면도 및 대응하는 상면도이다. 도 4 에 있어서, 서셉터 (S) 는 웨이퍼 (W) 를 지지하는 제 1 부재 (103) 와, 제 1 부재 (103) 에 지지되어 웨이퍼 (W) 와의 사이에 소정의 간극을 두고 배치되는 제 2 부재 (107) 로 이루어진다.
성막시에는, 성막실 (2) 에 형성되는 SiC 제의 대략 원통 형상의 회전 부재 (도시 생략) 의 상부에 제 1 부재 (103) 가 배치된다. 제 1 부재 (103) 는 중앙에 개구부를 갖는 링 형상이고, 그 내측 단부 (端部) 에는, 상하 2 단의 스폿 페이싱부가 형성되어 있다. 상단의 스폿 페이싱부인 제 1 스폿 페이싱부 (103a) 에는, 웨이퍼 (W) 가 재치된다. 제 1 스폿 페이싱부 (103a) 의 내경은, 웨이퍼 (W) 의 직경보다 약간 크게 형성되어 있어, 웨이퍼 (W) 의 대략 수평 방향으로의 이동이 구속된다. 제 1 부재 (103) 의 상면으로부터 제 1 스폿 페이싱부 (103a) 의 수평한 면까지의 깊이는, 웨이퍼 (W) 의 두께와 거의 동일하거나 또는 그 이하로 형성되어 있어, 제 1 스폿 페이싱부 (103a) 에 웨이퍼 (W) 가 재치되면, 웨이퍼 (W) 의 상면은, 제 1 부재 (103) 의 상면과 거의 동일한 위치, 또는 상면보다 높은 위치가 된다. 따라서, ClF3 가스가 웨이퍼 (W) 의 중심 부근에서 둘레 가장자리부 방향으로 흐를 때, 제 1 스폿 페이싱부 (103a) 의 수직인 면에 가스 흐름이 부딪히지 않아, 원활한 가스 흐름이 형성된다.
서셉터 (S) 에 있어서, 하단의 스폿 페이싱부인 제 2 스폿 페이싱부 (103b) 에는 제 2 부재 (107) 가 재치된다. 제 2 부재 (107) 는, 링 형상의 제 1 부재 (103) 의 중앙에 형성된 개구부보다 직경이 크고, 또 그 둘레 단부는 차양 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제 2 스폿 페이싱부 (103b) 의 수평한 면에 현가 (懸架) 되도록 재치된다. 요컨대, 제 1 부재 (103) 의 개구부를 제 2 부재 (107) 에 의해 뚜껑을 닫은 상태가 된다. 제 2 부재 (107) 가 제 2 스폿 페이싱부 (103b) 에 재치되어 제 1 부재 (103) 와 조합됨으로써, 서셉터 (S) 가 완성된다.
서셉터 (S) 가 도 3 또는 도 4 에 나타내는 바와 같은 형상이면, 클리닝실 (5) 에 있어서, 에칭 가스가 공급되어 클리닝 처리가 실시되는 영역과, 회전부 (232) 내의 하부 영역이 실질적으로 구획된다. 이로써, 회전부 (232) 내에 배치된 기계나 전기 배선이 에칭 가스에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다.
또, 성막실 (2) 의 회전 기구나 반응 가스 공급 기구는, 도 3 에 나타내는 클리닝실 (5) 내의 구성과 동일하게 할 수 있으므로, 서셉터 (S) 가 상기 형상이면, 성막실 (2) 에 있어서도 동일한 효과가 얻어진다. 즉, 성막이 실시되는 영역과 회전부 내의 하부 영역이 실질적으로 구획되므로, 회전부 내에 배치된 기계나 전기 배선을 구성하는 금속이 반응 가스에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다. 또, 이러한 금속에서 유래하는 불순물이 성막이 실시되는 영역에 들어가기 힘들어지므로, 웨이퍼 (W) 상에 형성되는 에피택셜막에 불순물이 혼입되는 것을 방지하여, 에피택셜막의 품질 저하를 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이, 클리닝실 (5) 에서는 서셉터 (S) 를 회전시키면서 히터 (208) 로 가열하여 클리닝 처리를 실시한다. 즉, 서셉터 (S) 가 회전한 상태에서, 도입구 (20) 로부터 샤워 플레이트 (220) 의 관통공 (221) 을 통하여 챔버 (201) 내에 에칭 가스 (225) 를 공급한다. 라이너 (202) 의 헤드부 (231) 는, 서셉터 (S) 가 재치되는 라이너 (202) 의 동체부 (230) 보다 내경이 작게 되어 있어, 에칭 가스 (225) 는 헤드부 (231) 를 통과하여 서셉터 (S) 의 표면을 향해 유하된다.
에칭 가스 (225) 가 서셉터 (S) 의 표면에 도달하면, 상기한 식 (1) 의 반응이 일어나, 서셉터 (S) 의 표면에 부착된 SiC 막이 에칭된다. 그리고, 반응의 결과 생성된 가스나 미반응의 ClF3 가스는, 챔버 (201) 의 하부에 형성된 배기구 (21) 로부터 수시 배기된다.
챔버 (201) 의 플랜지부 (209) 와 배기구 (21) 의 플랜지부 (211) 에는, 시일을 위해 패킹 (210, 212) 이 사용된다. 챔버 (201) 의 외주부에는, 냉각수를 순환시키는 유로 (203a, 203b) 가 형성되어 있어, 열에 의한 패킹 (210, 212) 의 열화가 방지된다.
클리닝 처리시의 온도는 400 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 600 ℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
서셉터 (S) 의 표면 온도는, 챔버 (201) 의 상부에 설치된 방사 온도계 (226) 에 의해 측정할 수 있다. 방사 온도계 (226) 의 구체예로는, 파이버 방사 온도계를 들 수 있다. 이 온도계는 피측정물로부터 방사되는 방사광을 집광시키는 광학 렌즈와, 이 광학 렌즈에 의해 집광된 방사광을 온도 변환부에 전송하는 광 파이버와, 광학 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더와, 광 파이버 단면 (端面) 을 지지 고정시키는 수광부 케이스와, 광 파이버에 의해 전송된 광의 강도에 기초하여 피측정물의 온도를 측정하는 온도 변환부를 구비한다. 예를 들어, 샤워 플레이트 (220) 를 투명 석영제로 함으로써, 서셉터 (S) 로부터의 방사광을 샤워 플레이트 (220) 를 통하여 방사 온도계 (226) 에 의해 수광할 수 있다. 측정된 온도 데이터는, 제어 기구 (도시 생략) 에 보내진 후, 히터 (208) 의 출력 제어에 피드백된다. 이로써, 서셉터 (S) 를 원하는 온도가 되도록 가열할 수 있다. 단, 클리닝 처리시의 온도 관리에는 성막 처리에 있어서의 온도 관리만큼의 엄밀성은 요구되지 않는다.
다음으로, 클리닝실 (5) 에 있어서의 SiC 막의 재생 처리에 대해 설명한다. 단, 서셉터 (S) 상에 대한 SiC 막의 형성에 대해서는, SiC 에피택셜 웨이퍼를 제조할 때의 성막 조건과 같은 엄밀성은 요구되지 않으므로, 재생 처리에 있어서의 온도 등의 관리 허용폭은, 하기 예보다 크게 할 수 있다.
먼저, 클리닝 처리를 끝낸 후의 서셉터 (S) 상에 더미 웨이퍼를 재치하고, 50 rpm 정도로 서셉터 (S) 를 회전시킨다.
히터 (208) 에 전류를 공급하여 작동시켜, 히터 (208) 로부터 발하여지는 열에 의해 서셉터 (S) 를 가열한다. 서셉터 (S) 의 온도가, 성막 온도인 1500 ℃ ∼ 1700 ℃ 까지 사이의 소정 온도, 예를 들어, 1650 ℃ 에 도달할 때까지 서서히 가열한다. 이 때, 챔버 (201) 의 벽 부분에 형성된 유로 (203a, 203b) 에 냉각수를 흐르게 함으로써, 과도하게 챔버 (201) 가 승온되는 것을 방지할 수 있다.
방사 온도계 (226) 에 의한 측정에 의해 서셉터 (S) 의 온도가 1650 ℃ 에 도달한 후에는, 서서히 서셉터 (S) 의 회전수를 올려 간다. 예를 들어, 900 rpm 정도의 회전수로 하는 것이 좋다.
또, 도입구 (20) 로부터 반응 가스를 공급하여, 샤워 플레이트 (220) 를 통하여 반응 가스를 서셉터 (S) 상에 유하시킨다. 이 때, 반응 가스는 정류판인 샤워 플레이트 (220) 를 통과하여 정류되고, 하방의 서셉터 (S) 를 향하여 거의 연직으로 유하되어, 이른바 종플로우를 형성한다.
반응 가스로는, 예를 들어, 실란 (SiH4) 이나 디클로로실란 (SiH2Cl2) 등의 규소 (Si) 의 소스 가스와, 프로판 (C3H8) 이나 아세틸렌 (C2H2) 등의 카본 (C) 의 소스 가스와, 캐리어 가스로서의 수소 (H2) 가스를 혼합시킨 혼합 가스를 사용할 수 있다.
예를 들어, 성막 온도를 1450 ℃ ∼ 1550 ℃ 로 하고, 반응 가스를 디클로로실란 (SiH2Cl2), 테트라클로로실란 (SiCl4, 약칭 : TCS), 메탄 (CH4), 수소 (H2) 및 질소 (N2) 로 하고, 압력을 1.3 × 10-4 ㎩ ∼ 9.3 × 10-4 ㎩ 로 하여 성막할 수 있다.
서셉터 (S) 의 표면에 도달한 반응 가스는, 열분해 반응 또는 수소 환원 반응을 일으킨다. 이로써, 서셉터 (S) 의 표면에 SiC 막이 형성된다. 반응 가스 중에서 기상 성장 반응에 사용된 것 이외의 가스는 변성된 생성 가스로 되어, 챔버 (201) 의 하부에 형성된 배기구 (21) 로부터 배기된다.
서셉터 (S) 의 표면에 소정 막두께의 SiC 막을 형성한 후에는, 반응 가스의 공급을 종료시킨다. 그리고, 서셉터 (S) 가 소정 온도까지 냉각된 것을 확인하고 나서, 클리닝실 (5) 의 외부로 서셉터 (S) 를 반출한다.
도 2 의 (d) 는 재생 처리 후의 서셉터 (S) 와 더미 웨이퍼 (W'') 를 나타내는 도면이다. 또한, 더미 웨이퍼 (W'') 는 도 2 의 (c) 의 더미 웨이퍼 (W') 와 동일해도 된다.
도 2 의 (d) 에 나타내는 바와 같이, 재생 처리에 의해 서셉터 (S) 와 더미 웨이퍼 (W'') 상에 SiC 막 (303) 이 형성된다. 서셉터 (S) 상으로부터 더미 웨이퍼 (W'') 를 제거하면, 더미 웨이퍼 (W'') 아래의 SiC 막 (S2) 의 막두께와 그 이외의 부분에 있어서의 SiC 막의 막두께 (SiC 막 S2 와 SiC 막 303 을 합한 막두께) 가 거의 동등해져, 서셉터 (S) 를 구성하는 SiC 막이 재생되었음을 알 수 있다.
이상 서술한 바와 같이, 본 실시형태의 반도체 제조 장치에 의하면, 서셉터의 표면에 형성된 SiC 막의 재생 처리를 실시할 수 있다. 따라서, SiC 에피택셜 성장 과정에서 서셉터에 부착된 막을 ClF3 가스로 제거할 때, 서셉터의 구성 재료인 SiC 막이 함께 제거되어도, 이 재생 처리에 의해 SiC 막을 재생시킬 수 있다. 따라서, 서셉터의 표면에 부착된 SiC 막에서 기인하는 불량을 억제하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치가 제공된다.
실시형태 2.
본 실시형태의 반도체 제조 장치는, 서셉터에 재치되는 웨이퍼 상에 SiC 에피택셜막을 형성하는 성막실과, 서셉터에 부착된 SiC 막을 제거하는 클리닝실과, 서셉터의 표면에 SiC 막을 형성하는 재생실을 갖는다. 클리닝실은 재생실을 겸할 수 있다. 또, 클리닝실은 서셉터가 반송되는 반송 수단을 갖는 반송실을 통하여 성막실에 연결되어 있다.
클리닝실은, 서셉터를 400 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 가열 수단과, 서셉터의 상방으로부터 에칭 가스를 공급하여 SiC 막을 제거하는 에칭 가스 공급 수단을 구비한다. 에칭 가스는, ClF3 가스를 함유하는 것으로 할 수 있다. 또, 클리닝실은 서셉터를 300 rpm ∼ 900 rpm 으로 회전시키는 회전 수단을 갖는다.
본 실시형태의 반도체 제조 장치는, 상기 서술한 바와 같이, 실시형태 1 에서 설명한 도 1 과 동일한 구조를 갖는다. 그래서, 이하에서는 도 1 을 사용하여 본 실시형태의 반도체 제조 장치를 설명한다. 단, 본 실시형태에서는, 클리닝실이 염소 가스 검출기를 갖는 것을 특징으로 하고 있으며, 이 점에 대해서는 도 5 를 사용하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 클리닝 처리의 종료를 시간이 아니라 클리닝 처리에서 배출되는 가스의 양에 의해 판단한다.
예를 들어, 에칭 가스로서 ClF3 가스를 사용한 경우, 클리닝실에 ClF3 가스가 공급되면, 하기 식 (2) 에 따라 SiC 와 반응한다. 이 반응에 의해, 서셉터 (S) 에 부착된 SiC 막이 에칭 제거된다.
3SiC ＋ 8ClF3 → 3SiF4 ＋ 3CF4 ＋ 4Cl2 (2)
그래서, 식 (2) 의 반응으로 생성되는 Cl2 가스의 양을 검출하고, 이 가스의 발생이 확인되지 않게 된 시점에서 클리닝 처리를 종료시킨다. 클리닝 처리를 끝낸 후에는, 서셉터에 대하여 SiC 막의 재생 처리를 실시한다. 클리닝 처리에 의해, SiC 막의 형성 공정에서 서셉터에 부착된 SiC 막뿐만 아니라, 서셉터를 구성하는 SiC 막도 에칭되기 때문이다.
SiC 막의 재생 공정은, 실시형태 1 에서 설명한 것과 동일하다. 즉, 클리닝실 (5) 내에서 서셉터 (S) 상에 SiC 막을 에피택셜 성장시킨다. 이 때, 클리닝 처리의 경우와 동일하게, 서셉터 (S) 상에 더미 웨이퍼를 재치해 두는 것이 바람직하다. 그리고, 더미 웨이퍼 아래의 SiC 막과 동일한 정도의 막두께가 될 때까지 SiC 막을 에피택셜 성장시킴으로써, 서셉터 표면의 SiC 막을 재생시킬 수 있다. 또한, 이 재생 처리는 본 실시형태에서는 클리닝 처리를 끝낼 때마다 실시한다.
서셉터 (S) 에 대한 SiC 막의 재생 처리를 끝낸 후에는, 클리닝실 (5) 에서 성막실 (2) 내로 서셉터 (S) 를 되돌려, 계속해서 SiC 에피택셜 웨이퍼의 제조에 사용한다.
경우에 따라, 재생 처리 후의 서셉터 (S) 를 반송실 (4) 로부터 제 5 개폐부 (22) 를 통하여 제 2 로드록실 (24) 에 반송하고, 제 6 개폐부 (23) 에서 외부로 반출해도 된다.
또, 클리닝 처리까지를 끝낸 단계의 서셉터 (S) 에 대해서도 동일하며, 클리닝실 (5) 로부터 반송용 로봇 (17) 에 의해 반송실 (4) 로 반송한 후, 성막실 (2) 로 되돌려 SiC 에피택셜 웨이퍼의 제조에 사용해도 된다.
또한, 클리닝실 (5) 로부터 반송실 (4) 을 거친 후, 제 5 개폐부 (22) 를 통하여 제 2 로드록실 (24) 에 반송하고, 제 6 개폐부 (23) 에서 외부로 반출해도 된다.
도 5 는 본 실시형태의 클리닝실의 일례로, 그 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 이 클리닝실은, SiC 막의 재생 처리를 실시하는 재생실을 겸하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 클리닝실과는 별도로 재생실을 설치해도 되고, 또 성막실이 재생실을 겸하고 있어도 된다. 단, 클리닝실이 재생실을 겸하는 구성 쪽이 범용성이 있고, 또 성막실에 대한 더스트의 반입을 저감시킬 수 있다는 이점도 있다.
도 5 에 있어서, 601 은 챔버, 602 는 챔버 내벽을 피복하여 보호하는 중공 통 형상의 라이너, 603a, 603b 는 챔버를 냉각시키는 냉각수의 유로, 60 은 ClF3 가스를 도입하는 도입구, 61 은 반응 후의 ClF3 가스의 배기로, S 는 서셉터, 608 은 지지부 (도시 생략) 에 지지되어 서셉터 (S) 를 가열하는 히터, 609 는 챔버 (601) 의 상하부를 연결하는 플랜지부, 610 은 플랜지부 (609) 를 시일하는 패킹, 611 은 배기구 (61) 와 배관을 연결하는 플랜지부, 612 는 플랜지부 (611) 를 시일하는 패킹이다.
라이너 (602) 의 헤드부에는, 샤워 플레이트 (620) 가 장착되어 있다. 샤워 플레이트 (620) 는, 서셉터 (S) 의 표면에 에칭 가스 (625) 를 균일하게 공급하는 기능을 구비한 가스 정류판이다.
도 1 의 클리닝실 (5) 에서는, 서셉터 (S) 를 회전 수단으로 회전시키면서 가열 수단으로서의 히터 (608) 로 가열하여, 클리닝 처리를 실시한다. 즉, 도 1 의 반송실 (4) 로부터 반송된 서셉터 (S) 는, 대략 원통 형상의 회전부 (632) 의 상부에 재치된다. 회전부 (632) 는, 상부에 비해 하부가 가늘게 형성되어 있고, 챔버 (601) 의 밖에서 회전 기구 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 그리고, 회전부 (632) 의 수평 단면의 중심을 직교하는 선을 회전축으로 하여 소정의 회전수로 회전하는 구조로 되어 있다. 클리닝을 실시할 때에는, 서셉터 (S) 가 회전한 상태에서, 에칭 가스 공급 수단에 의해 서셉터 (S) 의 상방으로부터 SiC 막의 에칭 가스를 공급한다. 구체적으로는, 도입구 (60) 로부터 샤워 플레이트 (620) 의 관통공 (621) 을 통하여 챔버 (601) 내에 에칭 가스 (625) 를 공급한다. 라이너 (602) 의 헤드부 (631) 는, 서셉터 (S) 가 재치되는 라이너 (602) 의 동체부 (630) 보다 내경이 작게 되어 있어, 에칭 가스 (625) 는 헤드부 (631) 를 통과하여 서셉터 (S) 의 표면을 향해 유하된다.
도 1 의 클리닝실 (5) 에 있어서, 서셉터 (S) 는 하방에 설치된 히터 (608) 에 의해 가열된다. 또한, 히터의 형상은 도 5 의 구조에 한정되는 것은 아니며, 또 인히터와 아웃히터의 2 종류의 히터에 의해 가열하도록 해도 된다.
상기한 바와 같이, 클리닝실 (5) 에서는, 서셉터 (S) 를 회전시키면서 히터 (608) 로 가열하여 클리닝 처리를 실시한다. 즉, 서셉터 (S) 가 회전한 상태에서, 도입구 (60) 로부터 샤워 플레이트 (620) 의 관통공 (621) 을 통하여 챔버 (601) 내에 에칭 가스 (625) 를 공급한다. 라이너 (602) 의 헤드부 (631) 는, 서셉터 (S) 가 재치되는 라이너 (602) 의 동체부 (630) 보다 내경이 작게 되어 있어, 에칭 가스 (625) 는 헤드부 (631) 를 통과하여 서셉터 (S) 의 표면을 향해 유하된다.
에칭 가스 (625) 가 서셉터 (S) 의 표면에 도달하면, 상기한 식 (2) 의 반응이 일어나, 서셉터 (S) 의 표면에 부착된 SiC 막이 에칭된다. 그리고, 반응의 결과 생성된 가스나 미반응의 ClF3 가스는 챔버 (601) 의 하부에 형성된 배기구 (61) 로부터 수시 배기된다.
챔버 (601) 의 플랜지부 (609) 와 배기구 (61) 의 플랜지부 (611) 에는, 시일을 위해 패킹 (610, 612) 이 사용된다. 챔버 (601) 의 외주부에는, 냉각수를 순환시키는 유로 (603a, 603b) 가 형성되어 있어, 열에 의한 패킹 (610, 612) 의 열화가 방지된다.
클리닝 처리시의 온도는 400 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 600 ℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 서셉터 (S) 의 표면 온도는, 챔버 (601) 의 상부에 설치된 방사 온도계 (626) 에 의해 측정할 수 있다. 예를 들어, 샤워 플레이트 (620) 를 투명 석영제로 함으로써, 서셉터 (S) 로부터의 방사광을 샤워 플레이트 (620) 를 통하여 방사 온도계 (626) 에 의해 수광할 수 있다. 측정된 온도 데이터는, 제어 기구 (도시 생략) 에 보내진 후, 히터 (608) 의 출력 제어에 피드백된다. 이로써, 서셉터 (S) 를 원하는 온도가 되도록 가열할 수 있다. 단, 클리닝 처리시의 온도 관리에는, 성막 처리에 있어서의 온도 관리만큼의 엄밀성은 요구되지 않는다.
본 실시형태의 클리닝실은, 염소 가스 검출기 (641) 를 갖는다. 염소 가스 검출기 (641) 는, 식 (2) 의 반응으로 생성되는 Cl2 가스를 검출할 목적으로 설치된다. 일례로서, 리켄 계기 주식회사 제조의 가스 모니터 (상품명 : FP-300) 등을 들 수 있다. 염소 가스 검출기 (641) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 배기구 (61) 의 부근에 설치되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 염소 가스 검출기 (641) 에 의해 검출되는 Cl2 가스의 농도가 0.2 ppm 이하로 되고 나서 1 분간 경과하였을 때, 식 (2) 에서 생성되는 Cl2 가스가 확인되지 않게 된 것으로 판정할 수 있다. 또한, 이 때의 Cl2 가스 농도나 경과 시간에 대해서는 적절히 결정할 수 있다. 예를 들어, 염소 가스 검출기 (641) 에 의해 측정된 염소 농도의 데이터가 제어부 (624) 에 보내지고, 제어부 (624) 에서 Cl2 가스의 생성이 확인되지 않게 된 것으로 판정되면, 경보음이 발하여짐과 함께, 에칭 가스 공급부 (643) 로부터의 에칭 가스 (225) 의 공급이 정지되도록 할 수 있다.
염소 가스 검출기 (641) 에 의한 Cl2 가스의 농도 측정에 의해, Cl2 가스가 확인되지 않게 된 것으로 판정되면, 클리닝 처리는 종료된다. 이어서, 서셉터 (S) 에 대한 SiC 막의 재생 처리가 실시된다. 이 재생 처리는, 실시형태 1 에서 설명한 것과 동일한 방법에 의해 실시할 수 있다.
서셉터 (S) 의 표면에 소정 막두께의 SiC 막을 형성한 후에는, 재생 처리를 위한 반응 가스의 공급을 종료시킨다. 그리고, 서셉터 (S) 가 소정 온도까지 냉각된 것을 확인하고 나서, 클리닝실의 외부로 서셉터 (S) 를 반출한다.
이상 서술한 바와 같이, 본 실시형태의 반도체 제조 장치에 의하면, 클리닝 처리의 종료시를 정확하게 파악할 수 있다. 그리고, 클리닝 처리를 끝낸 후에 서셉터에 대하여 SiC 막의 재생 처리를 실시함으로써, 클리닝 처리에 의해 제거된 서셉터의 구성 재료인 SiC 막을 재생시킬 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 서셉터의 표면에 부착된 SiC 막에서 기인하는 불량을 억제하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치가 제공된다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
예를 들어 상기 각 실시형태의 반도체 제조 장치는, 서셉터에 재치되는 웨이퍼 상에 SiC 에피택셜막을 형성하는 성막실과, 서셉터에 부착된 SiC 막을 제거하는 클리닝실과, 서셉터의 표면에 SiC 막을 형성하는 재생실을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 요컨대, 클리닝 처리는 ClF3 가스에 의한 에칭에 한정되는 것이 아니라, 다른 방법에 의한 것이여도 된다. 재생실을 가짐으로써, 클리닝 처리에 의해 데미지를 받은 서셉터 표면의 SiC 막을 재생시킬 수 있으므로, 서셉터의 표면에 부착된 SiC 막에서 기인하는 불량을 억제하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치로 할 수 있다.
또, 상기 각 실시형태에서는 클리닝 처리에 있어서의 에칭 가스로서 ClF3 가스를 사용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 실시형태 2 에서 서술한 검출부는, SiC 막과 에칭 가스의 반응에 의해 생성된 가스를 검출하는 것이면 된다. 또, 제어부는, 검출부에서의 검출 결과를 받아, SiC 막과 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정되면, 에칭 가스 공급 수단에 신호를 보내, 클리닝실에 대한 에칭 가스의 공급을 정지시키도록 제어하면 된다. 여기서, 제어부는, SiC 막과 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정되면 경보를 발하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 제어부에서는, 에칭 가스가 소정 농도 이하로 되고 나서 소정 시간 경과한 후에 SiC 막과 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정할 수 있다.
1 : 반도체 제조 장치
2 : 성막실
3 : 제 1 개폐부
4 : 반송실
5 : 클리닝실
6 : 제 2 개폐부
7 : 서셉터 반송용 로봇
8 : 제 1 로드록실
10 : 웨이퍼 반송용 로봇
11 : 제 3 개폐부
12 : 제 4 개폐부
17 : 반송용 로봇
18, 20, 13, 15, 26, 60 : 도입구
19, 21, 14, 16, 25, 61 : 배기구
22 : 제 5 개폐부
23 : 제 6 개폐부
24 : 제 2 로드록실
27, 28 : 카세트
W : 웨이퍼
S : 서셉터
103 : 제 1 부재
103a : 제 1 스폿 페이싱부
103b : 제 2 스폿 페이싱부
107 : 제 2 부재
201, 601 : 챔버
202, 602 : 라이너
203a, 203b, 603a, 603b : 유로
208, 608 : 히터
209, 211, 609, 611 : 플랜지부
210, 212, 610, 612 : 패킹
220, 620 : 샤워 플레이트
221, 621 : 관통공
225, 625 : 에칭 가스
230, 630 : 동체부
231, 631 : 헤드부
226, 626 : 방사 온도계
232, 632 : 회전부
301, 302, 303 : SiC 막
624 : 제어부
641 : 염소 가스 검출기
643 : 에칭 가스 공급부

Claims (10)

  1. 표면에 SiC 막을 포함하는 서셉터에 재치되는 웨이퍼 상에 SiC 에피택셜막을 형성하는 성막 단계와,
    상기 서셉터 상의 상기 웨이퍼가 재치되어 있던 지점에 더미 웨이퍼를 재치하는 재치 단계와,
    상기 더미 웨이퍼를 재치한 채로, 상기 서셉터에 부착된 SiC 막을 제거하는 클리닝 단계, 및
    상기 더미 웨이퍼 아래의 상기 서셉터의 SiC 막과 동일한 정도의 막두께가 될 때까지 상기 서셉터의 표면에 SiC 막을 형성하는 재생 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 단계가 실행되는 클리닝실에서, 상기 재생 단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 클리닝실은, 상기 서셉터가 반송되는 반송 수단을 갖는 반송실을 통하여 상기 성막 단계가 실행되는 성막실에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 단계가 실행되는 클리닝실은, 상기 서셉터를 400 ℃ 이상의 온도로 가열하는 가열 수단, 및
    상기 서셉터의 상방으로부터 에칭 가스를 공급하여 상기 SiC 막을 제거하는 에칭 가스 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 클리닝실은, 상기 SiC 막과 상기 에칭 가스의 반응에 의해 생성된 가스를 검출하는 검출부를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 검출부는, 상기 클리닝실로부터 배출되는 가스의 배기구 부근에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 검출부에서의 검출 결과를 받아, 상기 SiC 막과 상기 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정되면, 상기 에칭 가스 공급 수단에 신호를 보내, 상기 클리닝실로의 상기 에칭 가스의 공급을 정지시키도록 제어하는 제어 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 단계는, 상기 SiC 막과 상기 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정되면 경보를 발하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 단계는, 상기 에칭 가스가 소정 농도 이하로 되고 나서 소정 시간 경과한 후에 상기 SiC 막과 상기 에칭 가스의 반응이 종료된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 에칭 가스는 ClF3 가스를 함유하고,
    상기 검출부는, 상기 SiC 막과 상기 ClF3 가스의 반응에 의해 생성된 Cl2 가스를 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5698043B2 (ja) * 2010-08-04 2015-04-08 株式会社ニューフレアテクノロジー 半導体製造装置
JP5732284B2 (ja) * 2010-08-27 2015-06-10 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置および成膜方法
JP5730638B2 (ja) 2011-03-28 2015-06-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置の処理室内構成部材及びその温度測定方法
JP5719720B2 (ja) * 2011-08-19 2015-05-20 株式会社ニューフレアテクノロジー 薄膜処理方法
JP2013074078A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Japan Pionics Co Ltd 気相成長装置の構成部品の洗浄装置及び洗浄方法
US8860040B2 (en) 2012-09-11 2014-10-14 Dow Corning Corporation High voltage power semiconductor devices on SiC
US9018639B2 (en) 2012-10-26 2015-04-28 Dow Corning Corporation Flat SiC semiconductor substrate
US20160194753A1 (en) * 2012-12-27 2016-07-07 Showa Denko K.K. SiC-FILM FORMATION DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING SiC FILM
WO2014103728A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 昭和電工株式会社 成膜装置
US9797064B2 (en) 2013-02-05 2017-10-24 Dow Corning Corporation Method for growing a SiC crystal by vapor deposition onto a seed crystal provided on a support shelf which permits thermal expansion
US9017804B2 (en) 2013-02-05 2015-04-28 Dow Corning Corporation Method to reduce dislocations in SiC crystal growth
US9738991B2 (en) 2013-02-05 2017-08-22 Dow Corning Corporation Method for growing a SiC crystal by vapor deposition onto a seed crystal provided on a supporting shelf which permits thermal expansion
JP6107198B2 (ja) * 2013-02-14 2017-04-05 セントラル硝子株式会社 クリーニングガス及びクリーニング方法
KR102063607B1 (ko) * 2013-03-12 2020-02-11 삼성전자주식회사 웨이퍼 처리 장치
US8940614B2 (en) 2013-03-15 2015-01-27 Dow Corning Corporation SiC substrate with SiC epitaxial film
JP6172669B2 (ja) * 2013-08-22 2017-08-02 大陽日酸株式会社 サセプタ、及びサセプタのクリーニング方法
JP6232680B2 (ja) * 2013-09-06 2017-11-22 大陽日酸株式会社 サセプタのクリーニング方法
JP6158025B2 (ja) * 2013-10-02 2017-07-05 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置及び成膜方法
JP6320831B2 (ja) * 2014-04-16 2018-05-09 株式会社ニューフレアテクノロジー サセプタ処理方法及びサセプタ処理用プレート
JP2015207695A (ja) * 2014-04-22 2015-11-19 住友電気工業株式会社 エピタキシャルウエハの製造方法およびエピタキシャルウエハ
US9279192B2 (en) 2014-07-29 2016-03-08 Dow Corning Corporation Method for manufacturing SiC wafer fit for integration with power device manufacturing technology
JP6360407B2 (ja) * 2014-10-02 2018-07-18 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 サセプタの洗浄方法
JP6362266B2 (ja) * 2014-12-19 2018-07-25 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法及びＳｉＣエピタキシャル成長装置
KR101696539B1 (ko) * 2015-03-09 2017-01-16 한양대학교 산학협력단 박막, 그 제조 방법, 및 그 제조 장치
SG11201805276VA (en) 2015-12-28 2018-07-30 Showa Denko Kk METHOD FOR CLEANING SiC MONOCRYSTAL GROWTH FURNACE
JP6403722B2 (ja) * 2016-07-21 2018-10-10 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム
WO2020046567A1 (en) 2018-08-29 2020-03-05 Applied Materials, Inc. Chamber injector
JP7153582B2 (ja) * 2019-02-01 2022-10-14 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09199424A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Hitachi Ltd エピタキシャル成長方法
JP2002270513A (ja) * 2001-03-06 2002-09-20 Umc Japan 薄膜形成装置のクリーニング装置および方法
JP2007073628A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Nuflare Technology Inc 半導体製造装置及び半導体製造方法

Family Cites Families (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60170234A (ja) * 1984-02-15 1985-09-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 気相反応装置および気相反応被膜作製方法
US4715921A (en) * 1986-10-24 1987-12-29 General Signal Corporation Quad processor
DE3923390A1 (de) * 1988-07-14 1990-01-25 Canon Kk Vorrichtung zur bildung eines grossflaechigen aufgedampften films unter verwendung von wenigstens zwei getrennt gebildeten aktivierten gasen
JP2948842B2 (ja) * 1989-11-24 1999-09-13 日本真空技術株式会社 インライン型ｃｖｄ装置
JP3238432B2 (ja) * 1991-08-27 2001-12-17 東芝機械株式会社 マルチチャンバ型枚葉処理装置
US5534072A (en) * 1992-06-24 1996-07-09 Anelva Corporation Integrated module multi-chamber CVD processing system and its method for processing subtrates
JP3073327B2 (ja) * 1992-06-30 2000-08-07 キヤノン株式会社 堆積膜形成方法
JPH06188229A (ja) * 1992-12-16 1994-07-08 Tokyo Electron Yamanashi Kk エッチングの後処理方法
US5350480A (en) * 1993-07-23 1994-09-27 Aspect International, Inc. Surface cleaning and conditioning using hot neutral gas beam array
US5616208A (en) * 1993-09-17 1997-04-01 Tokyo Electron Limited Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus
US5772770A (en) * 1995-01-27 1998-06-30 Kokusai Electric Co, Ltd. Substrate processing apparatus
JP3056675B2 (ja) 1995-09-20 2000-06-26 株式会社荏原製作所 薄膜形成装置のＣｌＦ３ によるクリーニングの終点検知法
US5855681A (en) * 1996-11-18 1999-01-05 Applied Materials, Inc. Ultra high throughput wafer vacuum processing system
US5911834A (en) * 1996-11-18 1999-06-15 Applied Materials, Inc. Gas delivery system
US20010052392A1 (en) * 1998-02-25 2001-12-20 Masahiko Nakamura Multichamber substrate processing apparatus
US6228773B1 (en) * 1998-04-14 2001-05-08 Matrix Integrated Systems, Inc. Synchronous multiplexed near zero overhead architecture for vacuum processes
US6132577A (en) * 1998-04-23 2000-10-17 Sandia Corporation Method and apparatus for monitoring plasma processing operations
EP1125314A1 (en) * 1998-07-10 2001-08-22 Applied Materials, Inc. Improved endpoint detection for substrate fabrication processes
US5986747A (en) * 1998-09-24 1999-11-16 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for endpoint detection in non-ionizing gaseous reactor environments
US20010014268A1 (en) * 1998-10-28 2001-08-16 Charles S. Bryson Multi-axis transfer arm with an extensible tracked carriage
TW418429B (en) * 1998-11-09 2001-01-11 Tokyo Electron Ltd Processing apparatus
TW455912B (en) * 1999-01-22 2001-09-21 Sony Corp Method and apparatus for film deposition
US6306211B1 (en) * 1999-03-23 2001-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for growing semiconductor film and method for fabricating semiconductor device
WO2000063956A1 (fr) * 1999-04-20 2000-10-26 Sony Corporation Procede et dispositif pour realiser un depot de couches minces, et procede pour la production d'un dispositif a semiconducteur a couches minces
JP4346741B2 (ja) * 1999-08-05 2009-10-21 キヤノンアネルバ株式会社 発熱体ｃｖｄ装置及び付着膜の除去方法
TW460942B (en) * 1999-08-31 2001-10-21 Mitsubishi Material Silicon CVD device, purging method, method for determining maintenance time for a semiconductor making device, moisture content monitoring device, and semiconductor making device with such moisture content monitoring device
JP2001077027A (ja) * 1999-09-06 2001-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd ドープ層を有する半導体薄膜の成長方法
JP2001110663A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Hitachi Ltd 試料の処理方法および処理装置並びに磁気ヘッドの製作方法
EP1124252A2 (en) * 2000-02-10 2001-08-16 Applied Materials, Inc. Apparatus and process for processing substrates
WO2001072094A1 (en) * 2000-03-20 2001-09-27 Tokyo Electron Limited High speed photoresist stripping chamber
JP4849705B2 (ja) * 2000-03-24 2012-01-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ生成導入部材及び誘電体
JP4222707B2 (ja) * 2000-03-24 2009-02-12 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び方法、ガス供給リング及び誘電体
US6592817B1 (en) * 2000-03-31 2003-07-15 Applied Materials, Inc. Monitoring an effluent from a chamber
EP1277233A2 (en) * 2000-04-25 2003-01-22 Tokyo Electron Corporation Method of depositing metal film and metal deposition cluster tool including supercritical drying/cleaning module
US20020011205A1 (en) * 2000-05-02 2002-01-31 Shunpei Yamazaki Film-forming apparatus, method of cleaning the same, and method of manufacturing a light-emitting device
US20020195056A1 (en) * 2000-05-12 2002-12-26 Gurtej Sandhu Versatile atomic layer deposition apparatus
JP2002069648A (ja) * 2000-09-01 2002-03-08 Sigma Koki Kk 成膜装置の内壁堆積物検出方法及び監視装置付き成膜装置
US7018504B1 (en) * 2000-09-11 2006-03-28 Asm America, Inc. Loadlock with integrated pre-clean chamber
JP2002118027A (ja) * 2000-10-10 2002-04-19 Anelva Corp 磁性膜形成装置および磁性膜形成方法
JP4219628B2 (ja) * 2001-07-27 2009-02-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置および基板載置台
US6825051B2 (en) * 2002-05-17 2004-11-30 Asm America, Inc. Plasma etch resistant coating and process
JP2004075493A (ja) 2002-08-22 2004-03-11 Tokai Carbon Co Ltd ＣＶＤ−ＳｉＣ被覆黒鉛材及びその製造方法
JP2004103971A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Hitachi High-Technologies Corp ダマシン処理方法、ダマシン処理装置および、ダマシン構造
JP2004137556A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Renesas Technology Corp 半導体製造装置
US20040096586A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-20 Schulberg Michelle T. System for deposition of mesoporous materials
CN101457338B (zh) * 2003-02-14 2011-04-27 应用材料股份有限公司 利用含氢自由基清洁自生氧化物的方法和设备
JP4385086B2 (ja) * 2003-03-14 2009-12-16 パナソニック株式会社 Ｃｖｄ装置のクリーニング装置およびｃｖｄ装置のクリーニング方法
JP4372443B2 (ja) * 2003-04-01 2009-11-25 東京エレクトロン株式会社 処理装置および処理方法
US8580076B2 (en) * 2003-05-22 2013-11-12 Lam Research Corporation Plasma apparatus, gas distribution assembly for a plasma apparatus and processes therewith
US20040235299A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Axcelis Technologies, Inc. Plasma ashing apparatus and endpoint detection process
JP3929939B2 (ja) * 2003-06-25 2007-06-13 株式会社東芝 処理装置、製造装置、処理方法及び電子装置の製造方法
EP1661161A2 (en) * 2003-08-07 2006-05-31 Sundew Technologies, LLC Perimeter partition-valve with protected seals
JP5057647B2 (ja) * 2004-07-02 2012-10-24 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
US7431795B2 (en) * 2004-07-29 2008-10-07 Applied Materials, Inc. Cluster tool and method for process integration in manufacture of a gate structure of a field effect transistor
JP4558431B2 (ja) * 2004-09-30 2010-10-06 株式会社日立ハイテクノロジーズ 半導体製造装置のクリーニング方法
US20060156979A1 (en) * 2004-11-22 2006-07-20 Applied Materials, Inc. Substrate processing apparatus using a batch processing chamber
US7509962B2 (en) * 2005-01-21 2009-03-31 Tokyo Electron Limited Method and control system for treating a hafnium-based dielectric processing system
US7364922B2 (en) * 2005-01-24 2008-04-29 Tokyo Electron Limited Automated semiconductor wafer salvage during processing
US7510972B2 (en) * 2005-02-14 2009-03-31 Tokyo Electron Limited Method of processing substrate, post-chemical mechanical polishing cleaning method, and method of and program for manufacturing electronic device
US20070017445A1 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Takako Takehara Hybrid PVD-CVD system
JP5019741B2 (ja) * 2005-11-30 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法および基板処理システム
JP5010235B2 (ja) 2006-10-26 2012-08-29 株式会社ニューフレアテクノロジー 気相成長方法
JP2008226991A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP4858325B2 (ja) * 2007-06-18 2012-01-18 富士電機株式会社 ＳｉＣエピタキシャル成膜装置およびこのエピタキシャル成膜装置を用いるＳｉＣ半導体装置の製造方法
JP2009016520A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Tokyo Electron Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置
JP4820783B2 (ja) * 2007-07-11 2011-11-24 昭和電工株式会社 磁気記録媒体の製造方法および製造装置
JP2010538475A (ja) * 2007-08-31 2010-12-09 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 多サイズの光起電デバイスを形成するための生産ラインモジュール
US20090302002A1 (en) * 2008-02-29 2009-12-10 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for removing polymer from a substrate
JP2009277757A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Denso Corp 半導体装置の製造方法
JP5412759B2 (ja) * 2008-07-31 2014-02-12 株式会社Ｓｕｍｃｏ エピタキシャルウェーハの保持具及びそのウェーハの製造方法
JP5092975B2 (ja) * 2008-07-31 2012-12-05 株式会社Ｓｕｍｃｏ エピタキシャルウェーハの製造方法
JP2010065309A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Tokyo Electron Ltd Ｔｉ系膜の成膜方法および記憶媒体
CN103346116B (zh) * 2008-10-07 2016-01-13 应用材料公司 用于从蚀刻基板有效地移除卤素残余物的设备
JP2010171388A (ja) * 2008-12-25 2010-08-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び基板処理用反応管
US8440048B2 (en) * 2009-01-28 2013-05-14 Asm America, Inc. Load lock having secondary isolation chamber
JP2010251705A (ja) * 2009-03-24 2010-11-04 Nuflare Technology Inc 成膜装置および成膜方法
US20110136346A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Axcelis Technologies, Inc. Substantially Non-Oxidizing Plasma Treatment Devices and Processes
US20110263098A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Applied Materials, Inc. Hybrid deposition chamber for in-situ formation of group iv semiconductors & compounds with group iii-nitrides
JP5698043B2 (ja) * 2010-08-04 2015-04-08 株式会社ニューフレアテクノロジー 半導体製造装置
JP2013058559A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Tokyo Electron Ltd 半導体装置の製造方法及び基板処理システム
US8747686B2 (en) * 2012-01-27 2014-06-10 Applied Materials, Inc. Methods of end point detection for substrate fabrication processes
US20130192761A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Joseph Yudovsky Rotary Substrate Processing System
US20130196078A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Joseph Yudovsky Multi-Chamber Substrate Processing System
JP6091932B2 (ja) * 2012-03-22 2017-03-08 株式会社ニューフレアテクノロジー 炭化珪素の成膜装置および炭化珪素の成膜方法
US9355876B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Process load lock apparatus, lift assemblies, electronic device processing systems, and methods of processing substrates in load lock locations

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09199424A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Hitachi Ltd エピタキシャル成長方法
JP2002270513A (ja) * 2001-03-06 2002-09-20 Umc Japan 薄膜形成装置のクリーニング装置および方法
JP2007073628A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Nuflare Technology Inc 半導体製造装置及び半導体製造方法

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