KR20120140631A - 성막 장치 및 성막 방법 - Google Patents
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Abstract
라이너의 분열을 억제하고, 기판을 효율적으로 또한 미세한 온도 제어로 가열할 수 있는 성막 장치 및 성막 방법을 제공한다. 성막 장치(100)는, 챔버(1)와, 챔버(1)의 내벽(1a)과 공간(A)을 구획하는 라이너(2)와, 기판(7)을 하방으로부터 가열하는 주히터(9)와, 라이너(2)와 내벽(1a) 사이에 배치되어, 기판(7)을 상방으로부터 가열하는 보조 히터(18)를 가진다. 주히터(9)와 보조 히터(18)는 모두 저항 가열형의 히터이다. 보조 히터(18)는, 제 1 보조 히터(18a)와 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)를 가진다. 제 1 보조 히터(18a)는 주히터(9)와 공동으로 기판(7)을 가열한다. 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)는, 제 1 보조 히터(18a)보다 낮은 출력으로 라이너(2)를 가열한다.
Description
본 발명은, 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.
종래부터, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor : 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터) 등의 파워 디바이스와 같이, 비교적 막 두께가 큰 결정막을 필요로 하는 반도체 소자의 제조에는 에피택셜 성장 기술이 이용되고 있다.
에피택셜 성장 기술에 사용되는 기상 성장 방법에서는, 성막실 내에 기판을 재치(載置)한 상태에서 성막실 내의 압력을 상압 또는 감압으로 한다. 그리고, 기판을 가열하면서 성막실 내로 반응성의 가스를 공급한다. 그러면, 기판의 표면에서 가스가 열분해 반응 또는 수소 환원 반응을 일으켜 기상 성장막이 형성된다.
막 두께가 큰 기상 성장막을 제조하기 위해서는, 기판을 균일하게 가열하고, 또한 외부로부터 공급되는 반응성의 가스를 기판 표면에 차례로 접촉시킬 필요가 있다. 따라서 종래의 성막 장치에서는, 기판을 고속으로 회전시키면서 성막 처리를 행하는 기술이 채용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
종래의 성막 장치는, 성막실 내에 회전체 유닛을 구비하고 있고, 회전체 유닛의 상면에 설치된 환상(環狀)의 보지부(保持部)에 기판이 재치된다. 또한, 보지부의 하방에는 저항 가열형의 내부 히터가 설치되어 있다. 이 히터는 소용돌이 형상의 카본 히터이며, 회전체 유닛을 구성하는 회전축의 내부에 전류 도입을 위한 단자 및 전선, 히터를 지지하는 전극 등이 배치된다.
기판은 내부 히터의 복사열에 의해 가열된다. 그러나, 기판의 외주부에서는 반응 가스의 유속이 빠른 것, 냉각수로 냉각된 성막실 외벽에의 복사가 있는 것에 의해, 보지부의 외주부는 냉각된다. 따라서, 내부 히터를 인 히터와 아웃 히터로 이루어지는 것으로 하고, 아웃 히터의 온도를 인 히터보다 고온으로 함으로써, 기판의 온도를 균일하게 하고자 하는 것이 행해지고 있다. 또한 특허 문헌 1에서는, 또한 회전 유닛과 성막실의 내벽 사이에 외부 히터를 설치함으로써, 아웃 히터의 수명을 길게 하는 것이 제안되고 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개공보 2009 - 170676 호
최근, 고내압의 파워 반도체 디바이스에의 이용이 기대되고 있는 재료로서, SiC(탄화규소(실리콘 카바이드))가 있다. 이 재료는, Si(실리콘) 또는 GaAs(갈륨 비소)와 같은 종래의 반도체 재료와 비교하여 에너지 갭이 2 ~ 3 배 크고, 절연 파괴 전계가 약 1 자리수 크다고 하는 특징이 있다.
SiC의 단결정 기판을 형성할 경우, 기판은 1500℃ 이상의 고온으로 가열될 필요가 있다. 그러나, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 가열, 즉 기판의 하면으로부터만의 가열로는 기판을 상기 온도로 하는 것은 어려웠다.
따라서, 기판의 상면과 하면의 양측으로부터 가열하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법에서는, 종래의 내부 히터에 더하여, 성막실 상방부의 측벽 부분에 상부 히터를 설치하고, 이들 히터에 의해 기판을 가열한다. 또한, 이 때 저항 가열형의 내부 히터에 대하여 상부 히터로서는 고주파 유도 가열형의 것을 이용한다.
기판의 하방으로부터만 가열하는 종래법에서 기판을 1500℃ 이상의 고온으로 가열하고자 하면, 히터는 예를 들면 2000℃ 정도의 온도가 된다. 여기서 저항 가열형의 히터는, 히터와 전극을 전기적으로 접속하는 부재의 내열성이 낮아, 이러한 고온 하에서 히터로서의 특성을 유지하는 것은 어렵다. 이 때문에, 내부 히터와 공동으로 기판을 가열하는 목적으로 상부 히터를 설치하고, 또한 상부 히터를 고주파 유도 가열형의 것으로 함으로써, 기판을 1500℃ 이상의 고온으로 가열하는 것을 가능하게 하고 있다.
그런데 고주파 유도 가열형의 히터는, 기판으로부터의 거리에 따라 가열 효과에 차이를 발생시킨다. 따라서, 이를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 것이 행해진다. 구체적으로, 히터를 구성하는 코일의 위치 및 높이를 조정하여 가열 온도를 조정한다. 그러나, 이 방법에서는 미세한 온도 제어를 행하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있었다. 즉, 저항 가열형의 내부 히터에 대해서는 미세한 온도 제어가 가능하다 하더라도, 고주파 유도 가열형의 상부 히터와의 병용이 이루어질 경우에는, 전체적으로 대략적인 온도 제어가 될 수 밖에 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 상부 히터로부터의 열은 상방으로 방출되기 때문에, 하방에 위치하는 기판을 효율적으로 가열할 수 없다고 하는 문제도 있었다. 또한 상부 히터를 설치함으로써, 성막실 상방부의 구조체, 구체적으로 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 라이너에 온도차가 발생하여, 이 부분에 분열이 발생할 염려도 있었다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다. 즉 본 발명의 목적은, 라이너의 분열을 억제하고, 기판을 효율적으로 또한 미세한 온도 제어로 가열할 수 있는 성막 장치 및 성막 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 이하의 기재로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 제 1 태양은, 성막실과,
성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 중공 통 형상의 라이너와,
라이너의 내측에 재치되는 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와,
라이너와 내벽 사이에 배치되어, 기판을 상방으로부터 가열하는 보조 히터를 가지고,
주히터와 보조 히터는 모두 저항 가열형의 히터로서,
보조 히터는, 기판과 가장 가까운 위치에 배치되는 제 1 보조 히터와,
제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터를 가지고,
제 1 보조 히터는 주히터와 공동으로 기판을 가열하고,
제 2 보조 히터는 제 1 보조 히터와 동일 출력 또는 제 1 보조 히터보다 낮은 출력으로 라이너를 가열하고,
주히터, 제 1 보조 히터 및 제 2 보조 히터는, 각각 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 태양에 있어서, 주히터는, 원반(圓盤) 형상의 인 히터와,
인 히터의 상방으로서, 기판의 외주부에 대응하는 위치에 배치되는 환상의 아웃 히터를 가지고,
인 히터와 아웃 히터는 각각 독립적으로 온도 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 태양에 있어서, 보조 히터는, 제 2 보조 히터 이외에도, 제 1 보조 히터와 동일 출력 또는 제 1 보조 히터보다 낮은 출력으로 라이너를 가열하는 히터를 적어도 1 개 이상 가지고, 상기 히터는, 제 2 보조 히터의 상방에 배치되고, 주히터, 제 1 보조 히터 및 제 2 보조 히터와는 독립적으로 온도 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 태양은, 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 라이너의 내측에 기판을 재치하고, 기판을 가열하여 기판 상에 소정의 막을 형성하는 성막 방법에 있어서,
기판의 온도는, 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와, 라이너와 내벽 사이의 기판과 가장 가까운 위치에 배치되어 기판을 상방으로부터 가열하는 제 1 보조 히터에 의해 제어되고,
제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터는, 성막 처리가 행해질 시 제 1 보조 히터와 동일 출력 또는 제 1 보조 히터보다 낮은 출력으로 라이너를 가열하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 제 2 태양에 있어서, 주히터의 출력은 기판의 온도에 따라 제어되고,
제 1 보조 히터의 출력은 주히터의 출력에 따라 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 태양은, 성막실과,
성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 중공 통 형상의 라이너와,
라이너의 내측에 재치되는 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와,
라이너와 내벽 사이에 배치되어, 기판을 상방으로부터 가열하는 보조 히터를 가지고,
주히터와 보조 히터는 모두 저항 가열형의 히터로서,
보조 히터는, 기판과 가장 가까운 위치에 배치되는 제 1 보조 히터와,
제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터를 가지고,
제 1 보조 히터는 주히터와 공동으로 기판을 가열하고,
제 2 보조 히터는 제 1 보조 히터와 동일 표면 온도 또는 제 1 보조 히터보다 낮은 표면 온도로 라이너를 가열하고,
주히터, 제 1 보조 히터 및 제 2 보조 히터는, 각각 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제 3 태양에 있어서, 주히터는, 원반 형상의 인 히터와,
인 히터의 상방으로서, 기판의 외주부에 대응하는 위치에 배치되는 환상의 아웃 히터를 가지고,
인 히터와 아웃 히터는 각각 독립적으로 온도 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 태양에 있어서, 보조 히터는, 제 1 보조 히터와 동일 표면 온도 또는 제 1 보조 히터보다 낮은 표면 온도로 라이너를 가열하는 히터를 적어도 1 개 이상 가지고, 상기 히터는, 제 2 보조 히터의 상방에 배치되고, 주히터, 제 1 보조 히터 및 제 2 보조 히터와는 독립적으로 온도 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4 태양은, 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 라이너의 내측에 기판을 재치하고, 기판을 가열하여 기판 상에 소정의 막을 형성하는 성막 방법에 있어서,
기판의 온도는, 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와, 라이너와 내벽 사이의 기판과 가장 가까운 위치에 배치되어 기판을 상방으로부터 가열하는 제 1 보조 히터에 의해 제어되고,
제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터는, 성막 처리가 행해질 시 제 1 보조 히터와 동일 표면 온도 또는 제 1 보조 히터보다 낮은 표면 온도로 라이너를 가열하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 제 4 태양에 있어서, 주히터의 표면 온도는 기판의 온도에 따라 제어되고,
제 1 보조 히터의 표면 온도는 주히터의 표면 온도에 따라 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 태양에 따르면, 라이너의 분열을 억제하고, 기판을 효율적으로 또한 미세한 온도 제어로 가열할 수 있는 성막 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 태양에 따르면, 라이너의 분열을 억제하고, 기판을 효율적으로 또한 미세한 온도 제어로 가열할 수 있는 성막 방법이 제공된다.
본 발명의 제 3 태양에 따르면, 라이너의 분열을 억제하고, 기판을 효율적으로 또한 미세한 온도 제어로 가열할 수 있는 성막 장치가 제공된다.
본 발명의 제 4 태양에 따르면, 라이너의 분열을 억제하고, 기판을 효율적으로 또한 미세한 온도 제어로 가열할 수 있는 성막 방법이 제공된다.
도 1은 본 실시예의 성막 장치의 모식적인 단면도이다.
도 1은, 본 실시예의 성막 장치의 모식적인 단면도이다. 또한 이 도면에서는, 설명을 위하여 필요한 구성 이외를 생략하고 있다. 또한 축척에 대해서도, 각 구성부를 명확하게 시인(視認)할 수 있도록 실물 크기와는 다르게 했다.
도 1에 도시한 바와 같이, 성막 장치(100)는, 성막실로서의 챔버(1)와, 챔버(1)의 내부를 구획하는 중공 통 형상의 라이너(2)와, 챔버(1)를 냉각하는 냉각수의 유로(3)와, 반응 가스(4)를 도입하는 공급부(5)와, 반응 후의 반응 가스(4)를 배기하는 배기부(6)와, 기판(7)을 지지하는 서셉터(8)와, 챔버(1)의 상하부를 연결하는 플랜지(10)와, 플랜지(10)를 씰링하는 패킹(11)과, 배기부(6)와 배관(12)을 연결하는 플랜지(13)와, 플랜지(13)를 씰링하는 패킹(14)을 가진다. 패킹(11, 14)에는 내열 온도가 300℃인 불소 고무를 이용할 수 있다.
라이너(2)는, 챔버(1)의 내벽(1a)과, 기판(7) 상에의 성막 처리가 행해지는 공간(A)을 구획하는 목적으로 설치된다. 챔버(1)의 내벽(1a)은, 예를 들면 스테인리스로 구성되므로, 라이너(2)를 설치함으로써 내벽(1a)이 반응 가스에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다.
성막 처리는 고온 하에서 행해지므로, 라이너(2)는 높은 내열성을 구비하는 재료에 의해 구성된다. 예를 들면, SiC 부재 또는 카본에 SiC를 코팅하여 구성된 부재의 사용이 가능하다.
본 실시예에서는, 편의상, 라이너(2)를 몸체부(2a)와 헤드부(2b)의 2 개의 부분으로 나누어 칭한다. 몸체부(2a)는, 내부에 서셉터(8)가 배치되는 부분이며, 헤드부(2b)는 몸체부(2a)보다 내경이 작은 부분이다. 몸체부(2a)와 헤드부(2b)는 일체가 되어 라이너(2)를 구성하고 있고, 헤드부(2b)는 몸체부(2a)의 상방에 위치한다.
헤드부(2b)의 상부 개구부에는 샤워 플레이트(15)가 설치되어 있다. 샤워 플레이트(15)는, 기판(7)의 표면으로 반응 가스(4)를 균일하게 공급하는 가스 정류판으로서 작동한다. 샤워 플레이트(15)에는 복수개의 관통홀(15a)이 형성되어 있고, 공급부(5)로부터 챔버(1)로 도입된 반응 가스(4)는 관통홀(15a)을 통하여 기판(7) 쪽으로 유하한다. 여기서, 반응 가스(4)는 확산되어 낭비되지 않고, 효율적으로 기판(7)의 표면에 도달하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 헤드부(2b)의 내경은 몸체부(2a)보다 작게 설계되어 있다. 구체적으로, 헤드부(2b)의 내경은 관통홀(15a)의 위치와 기판(7)의 크기를 고려하여 결정된다.
기판(7)을 지지하는 서셉터(8)는 몸체부(2a)에 배치된다. 예를 들면, 기판(7) 상에 SiC를 에피택셜 성장시킬 경우, 기판(7)은 1500℃ 이상의 고온으로 할 필요가 있다. 이 때문에, 서셉터(8)에는 고내열성의 재료를 이용할 필요가 있고, 구체적으로, 등방성 흑연의 표면에 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 따라 SiC를 피복한 것 등이 이용된다. 서셉터(8)의 형상은 기판(7)을 재치 가능한 형상이면 특별히 한정되지 않고, 링 형상 또는 원반 형상 등으로부터 적당히 선택하여 이용된다.
라이너(2)의 몸체부(2a)에는 회전축(16)과, 회전축(16)의 상단(上端)에 설치된 회전통(17)이 배치되어 있다. 서셉터(8)는 회전통(17)에 장착되어 있고, 회전축(16)이 회전하면, 회전통(17)을 개재하여 서셉터(8)가 회전하도록 되어 있다. 성막 처리 시에서는, 기판(7)을 서셉터(8) 상에 재치함으로써, 서셉터(8)의 회전과 함께 기판(7)이 회전한다.
한편, 샤워 플레이트(15)를 통과한 반응 가스(4)는 헤드부(2b)를 통하여 기판(7)으로 유하한다. 기판(7)이 회전하고 있음으로써, 반응 가스(4)는 기판(7)에 끌어당겨지고, 샤워 플레이트(15)로부터 기판(7)에 이르는 영역에서 종형 플로우가 된다. 기판(7)에 도달한 반응 가스(4)는 기판(7)의 표면에서 난류를 형성하지 않고, 수평 방향으로 대략 층류가 되어 흐른다. 이와 같이 하여, 기판(7)의 표면에는 새로운 반응 가스(4)가 차례로 접촉한다. 그리고, 기판(7)의 표면에서 열분해 반응 또는 수소 환원 반응을 일으켜 에피택셜막을 형성한다. 또한 성막 장치(100)에서는, 기판(7)의 외주부로부터 라이너(2)까지의 거리를 좁게 하여, 기판(7)의 표면에서의 반응 가스(4)의 흐름이 보다 균일하게 되도록 하고 있다.
반응 가스(4) 내에서 기상 성장 반응에 사용되지 않았던 가스, 또는 기상 성장 반응에 의해 생성된 가스는, 챔버(1)의 하방에 설치된 배기부(6)로부터 배기된다.
이상의 구성으로 함으로써, 기판(7)을 회전시키면서 성막 처리를 행할 수 있다. 즉, 기판(7)을 회전시킴으로써, 기판(7)의 표면 전체에 효율적으로 반응 가스(4)가 공급되어, 막 두께 균일성이 높은 에피택셜막을 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 새로운 반응 가스(4)가 차례로 공급되므로, 성막 속도의 향상이 도모된다.
그런데, 기판(7)의 표면에 에피택셜막을 형성하기 위해서는 기판(7)을 가열하는 것이 필요하다. 특히, SiC 에피택셜막을 형성할 경우 등은, 기판(7)을 예를 들면 1650℃ 이상의 고온으로 가열할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 기판(7)을 가열하는 수단으로서 주히터(9)와 보조 히터(18)를 가진다. 이들은 모두 저항 가열형의 히터이다.
주히터(9)는 회전통(17)의 내부에 배치되어 기판(7)을 그 하방으로부터 가열한다. 본 실시예에서, 주히터(9)는 기판(7)의 온도에 직접적으로 작용한다. 또한 주히터(9)는, 원반 형상의 인 히터(9a)와 환상의 아웃 히터(9b)를 가진다. 인 히터(9a)는 기판(7)에 대응하는 위치에 배치된다. 아웃 히터(9b)는 인 히터(9a)의 상방으로서, 기판(7)의 외주부에 대응하는 위치에 배치된다. 기판(7)의 외주부는 중앙부에 비해 온도가 쉽게 저하되기 때문에, 아웃 히터(9b)를 설치함으로써 외주부의 온도 저하를 방지할 수 있다.
인 히터(9a)와 아웃 히터(9b)는 암 형상을 한 도전성의 부스 바(20)에 의해 지지되어 있다. 부스 바(20)는, 예를 들면 카본을 SiC로 피복하여 이루어지는 부재에 의해 구성된다. 또한 부스 바(20)는, 인 히터(9a)와 아웃 히터(9b)를 지지하는 측과는 반대의 측에서, 석영제의 히터 베이스(21)에 의해 지지되어 있다. 그리고, 몰리브덴 등의 금속으로 이루어지는 도전성의 연결부(22)에 의해, 부스 바(20)와 전극봉(23)이 연결됨으로써, 전극봉(23)으로부터 인 히터(9a)와 아웃 히터(9b)에 급전(給電)이 행해진다. 구체적으로, 전극봉(23)으로부터 이들 히터의 발열체에 통전이 되어 발열체가 승온(昇溫)한다.
보조 히터(18)는 복수의 저항 가열형 히터로 이루어지고, 본 실시예에서는, 제 1 보조 히터(18a), 제 2 보조 히터(18b) 및 제 3 보조 히터(18c)의 3 개의 히터로 이루어진다. 단, 제 3 보조 히터(18c)는 없어도 되고, 또한 제 3 보조 히터(18c)의 더 상방에 위치하는 1 개 또는 2 개 이상의 다른 보조 히터가 있어도 된다.
제 1 보조 히터(18a), 제 2 보조 히터(18b) 및 제 3 보조 히터(18c)는, 각각 라이너(2)의 헤드부(2b)의 주위를 띠 형상으로 둘러싸고, 제 1 히터 지지부(19a), 제 2 히터 지지부(19b) 및 제 3 히터 지지부(19c)에 의해 지지되어 있다. 각 히터와 각 지지부는 나사 고정 등에 의해 접속되고, 각 지지부 간의 거리를 변경함으로써 각 히터 간의 거리를 변경할 수 있다.
또한, 제 1 히터 지지부(19a), 제 2 히터 지지부(19b) 및 제 3 히터 지지부(19c)는, 각각 챔버(1)의 측벽을 관통하여 외부 전극에 접속되어 있다. 이에 의해, 각 지지부를 통하여 각 히터에 독립적으로 급전할 수 있다. 즉, 각 히터를 독립적으로 온도 제어할 수 있다.
제 1 보조 히터(18a)는 보조 히터(18) 내에서 가장 하단(下段)에 배치되고, 기판(7)과 가장 가까운 곳에 위치한다. 제 1 보조 히터(18a)는 기판(7)을 그 상방으로부터 가열한다. 한편, 기판(7)의 하방으로부터의 가열은 주히터(9)가 담당한다. 즉 기판(7)은, 주히터(9)와 제 1 보조 히터(18a)에 의해 그 양면으로부터 가열된다. 여기서, 이들 히터는 저항 가열형의 히터이므로, 기판(7)의 온도를 미세하게 조정하는 것이 가능하다.
제 2 보조 히터(18b)는 제 1 보조 히터(18a)의 상단에 배치된다. 또한, 제 3 보조 히터(18c)는 제 2 보조 히터(18b)의 상단에 배치된다. 제 2 보조 히터(18b)는 제 1 보조 히터(18a)보다 낮은 출력으로 헤드부(2b)를 가열하고, 제 3 보조 히터(18c)는 제 2 보조 히터(18b)보다 낮은 출력으로 헤드부(2b)를 가열한다. 단, 헤드부(2b)를 가열할 시, 제 1 보조 히터의 출력은 제 2 보조 히터 및 제 3 보조 히터의 출력과 동일해도 상관없다.
상술한 바와 같이, 보조 히터(18)는 저항 가열형의 히터이므로, 제 1 보조 히터(18a)는 헤드부(2b)를 가열하고, 이어서 가열된 헤드부(2b)의 열에 의해 기판(7)이 가열된다. 여기서, 보조 히터(18)가 제 1 보조 히터(18a)뿐일 경우, 이 히터에 의해 가열되는 것은 헤드부(2b)의 극히 일부에 불과하다. 이 때문에, 헤드부(2b)에 온도 분포가 발생하고, 가열된 헤드부(2b)의 열은 온도가 낮은 쪽, 구체적으로 헤드부(2b)의 상방으로 이동한다. 즉 이 구성에서는, 가열된 헤드부(2b)의 열을 효율적으로 기판(7)의 가열에 이용할 수 없다.
한편, 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)를 설치함으로써, 제 1 보조 히터(18a)로부터의 열이 상방으로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이들 히터를 설치함으로써, 라이너(2)의 헤드부(2b)에서의 온도차를 저감할 수 있다. 따라서, 제 1 보조 히터(18a)에 의해, 기판(7)을 효율적으로 가열하는 것이 가능해진다. 또한, 헤드부(2b)의 온도차를 없앰으로써, 라이너(2)에 분열이 발생하는 것을 방지할 수도 있다. 또한 헤드부(2b)의 온도 분포는, 제 1 보조 히터(18a), 제 2 보조 히터(18b) 및 제 3 보조 히터(18c)의 각 설정 온도 또는 이들의 히터 간의 거리를 변경함으로써 조정할 수 있다.
기판(7)의 표면 온도는 방사 온도계(24a, 24b)에 의해 측정할 수 있다. 도 1에서, 방사 온도계(24a)는 기판(7)의 중앙부 부근의 온도를 측정하는데 이용된다. 한편 방사 온도계(24b)는 기판(7)의 외주부의 온도를 측정하는데 이용된다. 이들 방사 온도계는 도 1에 도시한 바와 같이, 챔버(1)의 상부에 설치할 수 있다. 이 경우, 샤워 플레이트(15)를 투명 석영제로 함으로써, 방사 온도계(24a, 24b)에 의한 온도 측정이 샤워 플레이트(15)에 의해 방해될 수 없도록 할 수 있다.
측정한 온도 데이터는 도시하지 않은 제어 기구로 보내지고, 인 히터(9a)와 아웃 히터(9b)의 각 출력 제어에 피드백된다. 그리고, 이들 히터의 출력에 따라 제 1 보조 히터(18a)의 출력이 제어된다. 또한, 제 2 보조 히터(18b)의 출력은 제 1 보조 히터(18a)의 출력보다 낮은 값으로 제어되고, 제 3 보조 히터(18c)의 출력은 제 2 보조 히터(18b)의 출력보다 낮은 값으로 제어된다. 이와 같이 함으로써, 라이너(2)의 분열을 발생시키지 않고, 기판(7)을 효율적으로 원하는 온도로 할 수 있다. 또한, 각 보조 히터의 온도 제어에 이용되는 값은 각 보조 히터의 출력에 한정되지 않고, 각 보조 히터의 표면 온도에 따라 상기 제어를 행하는 것도 가능하다. 또한 주히터의 표면 온도를 기판의 온도에 따라 제어하고, 제 1 보조 히터의 표면 온도를 주히터의 표면 온도에 따라 제어해도 된다.
일례로서, SiC 에피택셜 성장을 행할 경우, 각 히터의 설정 온도는 다음과 같이 할 수 있다. 이에 의해, 기판(7)의 온도를 1650℃로 하는 것이 가능하다.
인 히터(9a)의 온도 : 1680℃
아웃 히터(9b)의 온도 : 1750℃
제 1 보조 히터(18a)의 온도 : 1650℃
제 2 보조 히터(18b)의 온도 : 1600℃
제 3 보조 히터(18c)의 온도 : 1550℃
본 실시예에서, 제 1 보조 히터(18a)는 라이너(2)의 헤드부(2b)의 최하방, 즉 몸체부(2a)에 접하는 위치에 배치된다. 여기서 라이너(2)는, 헤드부(2b)와 몸체부(2a)의 경계 부근에서 굴곡진 형상을 가진다. 이 때문에, 제 1 보조 히터(18a)의 형상은, 도 1에 도시한 바와 같이, 라이너(2)의 굴곡진 형상을 따르는 것으로 하는 것이 바람직하다. 기판(7)은 몸체부(2a)에 재치되므로, 제 1 보조 히터(18a)를 상기 형상으로 함으로써, 기판(7)을 효율적으로 가열할 수 있다.
이상에 기술한 바와 같이, 실시예의 성막 장치(100)는 주히터(9)와 보조 히터(18)를 가진다. 이에 의해, 이하와 같은 효과가 얻어진다.
주히터(9)와 보조 히터(18)는 모두 저항 가열형의 히터이므로, 미세한 온도 제어가 가능하다. 즉, 고주파 유도 가열형의 히터이면, 기판으로부터의 거리에 따라 온도 제어하게 되어, 미세한 기판의 온도 조정이 필요할 경우에는 적당하지 않다. 이는, 저항 가열형의 히터와 고주파 유도 가열형의 히터를 조합하여 사용할 경우라도 마찬가지이다. 그러나 본 실시예와 같이, 기판의 하방으로부터 가열하는 히터와, 기판의 상방으로부터 가열하는 히터 모두 저항 가열형의 히터로 함으로써, 기판의 온도 제어를 치밀하게 행하는 것이 가능해진다.
주히터(9)는 기판(7)을 그 하방으로부터 가열한다. 한편, 보조 히터(18)는 기판(7)을 그 상방으로부터 가열한다. 여기서, 기판(7)의 가열에 주로 작용하는 것은, 기판(7)과 가까운 위치에 배치되는 주히터(9)이며, 보조 히터(18)는 주히터(9)의 가열을 보조하는 역할을 한다. 이 때문에, 주히터(9)의 온도가 보조 히터(18)의 온도보다 높게 설정된다. 그러나, 보조 히터(18)가 있음으로써, 주히터(9)에 과도한 부담을 주지 않는다. 즉, 주히터(9)뿐일 경우에는, 기판(7)을 예를 들면 1650℃ 이상의 고온으로 가열하고자 하면, 주히터(9)의 온도는 2000℃ 정도까지 상승하게 된다. 이는, 주히터(9)의 내열성의 점으로부터 무리가 있다. 따라서, 보조 히터(18)를 설치함으로써, 기판(7)에의 가열이 주히터(9)와 공동으로 행해지게 되어, 주히터(9)의 설정 온도를 낮게 할 수 있다. 즉, 주히터(9)의 온도를 2000℃까지 상승시키지 않고, 기판(7)을 1650℃로 가열할 수 있다.
보조 히터(18)는 복수의 히터, 구체적으로 제 1 보조 히터(18a), 제 2 보조 히터(18b) 및 제 3 보조 히터(18c)로 이루어진다. 본 실시예에서는, 이들 히터에 상이한 역할을 부여하고 있다. 예를 들면, 제 1 보조 히터(18a)는 기판(7)의 상방으로부터의 가열에 주로 기여한다. 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)는, 제 1 보조 히터(18a)로부터의 열이 상방으로 방출되는 것을 방지한다. 따라서, 이들 히터의 조합에 의해, 기판(7)을 그 상방으로부터 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)는, 제 1 보조 히터(18a)에 의해 발생하는 헤드부(2b)의 국소적인 온도 상승을 완화시킨다. 따라서, 헤드부(2b)에서의 열분포가 저감되어, 헤드부(2b)에 열분열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
보조 히터(18)를 구성하는 각 히터의 설정 온도는, 상기 역할로부터 개개로 결정되는 것이 바람직하다. 즉 제 1 보조 히터(18a)의 역할은, 주히터(9)를 보조하기 위하여 기판(7)을 상방으로부터 가열하는 것에 있다. 따라서, 제 1 보조 히터(18a)의 온도는 목표로 하는 기판(7)의 가열 온도와 주히터(9)의 설정 온도를 고려하여 설정된다. 한편, 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)의 역할은, 제 1 보조 히터(18a)로부터의 열이 상방으로 방출되는 것을 방지하고, 또한 헤드부(2b)의 열분포를 저감하는 것에 있다. 따라서, 이들의 보조 히터의 온도는, 제 1 보조 히터(18a)의 설정 온도를 고려하여 설정된다. 구체적으로 제 2 보조 히터(18b)는, 제 1 보조 히터(18a)의 온도보다 낮은 온도로 설정되고, 제 3 보조 히터(18c)의 온도는 제 2 보조 히터(18b)보다 더 낮은 온도로 설정된다.
각 보조 히터의 실제의 온도는, 이들 히터에 접속된 열전대(25a, 25b, 25c)에 의해 측정할 수 있다. 각 열전대에 의해 측정된 데이터를 도시하지 않은 제어 기구로 보내고, 제 1 보조 히터(18a), 제 2 보조 히터(18b) 및 제 3 보조 히터(18c)의 각 출력 제어에 피드백하도록 하면, 헤드부(2b)의 온도 분포를 항상 원하는 범위로 할 수 있다.
본 실시예에서, 보조 히터(18)를 구성하는 히터의 수는 적절히 변경할 수 있다. 예를 들면, 주히터(9)를 보조하는 히터는 2 개 이상 있어도 된다. 또한, 제 2 보조 히터(18b)와 제 3 보조 히터(18c)에 대응하는 히터는 더 많이 있어도 된다. 단, 보조 히터의 수가 몇 개라도, 각 히터는 이를 지지하는 지지부를 통하여 각각 독립적으로 온도 제어할 수 있도록 한다. 이러한 구조로 하면, 각 히터의 수를 증가시킴으로써 보다 미세한 온도 제어가 가능해진다.
또한 본 실시예에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 보조 히터(18)에 의한 가열을 효율적으로 행하기 위하여 리플렉터(26)를 설치하는 것이 바람직하다.
도 1에서는, 라이너(2)의 헤드부(2b)의 주위를 띠 형상으로 둘러싸도록 보조 히터(18)가 설치되어 있다. 리플렉터(26)는 보조 히터(18)의 외측에 둘레 설치된다. 보다 상세하게는, 보조 히터(18)의 발열면은 헤드부(2b)에 대향하여 배치되는데, 리플렉터는 이 발열면에 대하여 헤드부(2b)와는 반대의 측에 배치된다. 이에 의해, 헤드부(2b)와는 반대의 측으로 방사된 발열면으로부터의 열을 리플렉터(26)에서 반사하여, 헤드부(2b)를 향하게 할 수 있다.
리플렉터(26)는 카본 등의 내열성이 높은 재료를 이용하여 구성된다. 또한, 리플렉터(26)는 1 매의 박판으로 이루어지는 것으로 할 수 있는데, 히터로부터의 열의 반사 효율을 높이기 위해서는, 복수의 박판을 적당한 간격으로 이간시킨 구조로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면 도 1에서는, 리플렉터(26)를 3 매의 박판을 이간시킨 구조로 하고 있다.
리플렉터(26)를 설치함으로써, 보조 히터(18)로부터의 열로 챔버(1)의 내벽(1a)의 온도가 상승하는 것을 억제할 수도 있다. 또한, 챔버(1)의 내벽(1a)의 온도 상승을 방지한다는 점으로부터는, 내벽(1a)을 따라 단열재를 배치하는 것도 효과적이다. 단열재에 의해, 보조 히터(18)로부터의 열이 내벽(1a)에 전달되는 것을 차단할 수 있으므로, 내벽(1a)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 리플렉터(26)와 단열재를 조합함으로써, 내벽(1a)의 온도 상승을 보다 억제하는 것이 가능하다.
이어서, 도 1을 참조하여 본 실시예에서의 성막 방법의 일례에 대하여 기술한다.
본 실시예의 성막 장치(100)는, 예를 들면 SiC 에피택셜 성장막의 형성에 적합하다. 따라서 이하에서는, SiC 에피택셜막의 형성을 예로 든다.
기판(7)으로서는, 예를 들면 SiC 웨이퍼를 이용할 수 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 경우에 따라 다른 재료로 이루어지는 웨이퍼 등을 이용해도 된다. 예를 들면, Si 웨이퍼, SiO2(석영) 등의 다른 절연성 기판, 고저항의 GaAs 등의 반절연성 기판 등을 이용할 수도 있다.
반응 가스(4)로서는, 예를 들면 프로판(C3H8), 실란(SiH4) 및 캐리어 가스로서의 수소 가스를 이용할 수 있다. 이 경우, 실란 대신에 디실란(SiH6), 모노클로로실란(SiH3Cl), 디클로로실란(SiH2Cl2), 트리클로로실란(SiHCl3), 테트라클로로실란(SiCl4) 등을 사용하는 것도 가능하다.
우선, 서셉터(8) 상에 기판(7)을 재치한다.
이어서, 챔버(1)의 내부를 상압 또는 적당한 감압으로 한 상태에서, 기판(7)을 회전시킨다. 기판(7)이 재치된 서셉터(8)는 회전통(17)의 상단에 배치되어 있다. 따라서, 회전축(16)을 통하여 회전통(17)을 회전시키면, 서셉터(8)가 회전하고, 동시에 기판(7)도 회전한다. 회전수는, 예를 들면 50 rpm 정도로 할 수 있다.
본 실시예에서는, 주히터(9)와 보조 히터(18)에 의해 기판(7)을 가열한다. SiC 에피택셜 성장에서는, 기판(7)을 1500℃ ~ 1700℃ 까지의 사이의 소정의 온도로 가열하는 것이 필요하게 된다. 예를 들면, 기판(7)의 온도를 1650℃로 하고자 할 경우, 각 히터의 설정 온도는 예를 들면 다음과 같이 할 수 있다.
인 히터(9a)의 온도 : 1680℃
아웃 히터(9b)의 온도 : 1750℃
제 1 보조 히터(18a)의 온도 : 1650℃
제 2 보조 히터(18b)의 온도 : 1600℃
제 3 보조 히터(18c)의 온도 : 1550℃
상기한 바와 같이, 기판(7)을 가열하기 때문에 챔버(1) 내는 고온이 된다. 따라서, 챔버(1)의 벽에 형성한 유로(3)에 냉각수를 흘림으로써, 챔버(1)가 과도하게 승온하는 것을 방지할 수 있다.
방사 온도계(24a, 24b)에 의해 기판(7)의 온도가 1650℃에 도달한 것을 확인하면, 주히터(9)와 보조 히터(18)에 의해 미세한 온도 조정이 이루어진다. 이들 히터는 저항 가열형의 히터이므로, 원하는 온도 범위 내에서의 조정이 가능하다.
기판(7)의 온도는 방사 온도계(24a, 24b)에 의해 리얼타임으로 측정 가능하다. 또한, 보조 히터(18)의 온도는 열전대(25a, 25b, 25c)에 의해 측정 가능하다. 이들의 측정 결과로부터, 각 히터, 즉 인 히터(9a), 아웃 히터(9b), 제 1 보조 히터(18a), 제 2 보조 히터(18b) 및 제 3 보조 히터(18c)의 각 설정 온도를 적절히 조정한다. 이에 의해, 라이너(2)의 분열을 발생시키지 않고, 기판(7)을 효율적으로 원하는 온도로 할 수 있다.
구체적으로, 방사 온도계(24a, 24b)로 측정한 온도 데이터는, 도시하지 않은 제어 기구로 보내지고, 인 히터(9a)와 아웃 히터(9b)의 각 출력 제어에 피드백된다. 그리고, 이들 히터의 출력에 따라 제 1 보조 히터(18a)의 출력이 제어된다. 또한, 제 2 보조 히터(18b)의 출력은 제 1 보조 히터(18a)의 출력보다 낮은 값으로 제어되고, 제 3 보조 히터(18c)의 출력은 제 2 보조 히터(18b)의 출력보다 낮은 값으로 제어된다. 또한, 각 보조 히터의 온도와 출력의 관계에는, 열전대(25a, 25b, 25c)에 의한 측정 결과를 이용할 수 있다. 단 상기한 바와 같이, 단 헤드부(2b)를 가열할 시, 제 1 보조 히터의 출력은 제 2 보조 히터 및 제 3 보조 히터의 출력과 동일해도 상관없다. 또한, 각 보조 히터의 온도 제어에 이용되는 값은, 각 보조 히터의 출력에 한정되지 않고, 각 보조 히터의 표면 온도에 따라 상기 제어를 행하는 것도 가능하다. 또한, 주히터의 표면 온도를 기판의 온도에 따라 제어하고, 제 1 보조 히터의 표면 온도를 주히터의 표면 온도에 따라 제어해도 된다.
기판(7)이 소정의 온도에 도달한 후에는, 기판(7)의 회전수를 서서히 높인다. 예를 들면, 900 rpm 정도의 회전수까지 높일 수 있다. 또한, 공급부(5)로부터 반응 가스(4)를 도입한다.
반응 가스(4)는 샤워 플레이트(15)의 관통홀(15a)를 통하여, 기판(7)에의 성막 처리가 행해지는 공간(A)으로 유입된다. 샤워 플레이트(15)를 통과함으로써 반응 가스(4)는 정류되고, 하방에서 회전하는 기판(7)을 향해 대략 수직으로 유하하여, 이른바 종형 플로우를 형성한다.
기판(7)의 표면에 도달한 반응 가스(4)는, 이 표면에서 열분해 반응 또는 수소 환원 반응을 일으켜 SiC 에피택셜막을 형성한다. 기상 성장 반응에 사용되지 않았던 반응 가스(4), 또는 기상 성장 반응에 의해 생성된 가스는, 챔버(1)의 하방에 설치된 배기부(6)를 통하여 외부로 배기된다.
기판(7) 상에 소정의 막 두께의 SiC막을 형성한 후에는, 반응 가스(4)의 공급을 종료한다. 또한, 기판(7)이 소정의 온도 이하가 될 때까지, 캐리어 가스만 공급을 계속해도 된다.
기판(7)이 소정의 온도까지 냉각된 것을 확인한 후에는, 챔버(1)의 외부로 기판(7)을 반출한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 행할 수 있다. 예를 들면 상술한 실시예에서는, 기판을 회전시키면서 기판 상에 막을 형성하는 예에 대하여 기술했지만, 본 발명에서는 기판을 회전시키지 않는 상태에서 막을 형성해도 된다.
또한 상기 실시예에서는, 성막 장치의 일례로서 에피택셜 성장 장치를 들고 SiC 결정막의 형성에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 성막실 내로 반응 가스를 공급하고, 성막실 내에 재치되는 기판을 가열하여 기판의 표면에 막을 형성하는 것이면, 다른 성막 장치여도 되고, 또한 다른 에피택셜막의 형성에 이용할 수도 있다.
또한, 장치의 구성 또는 제어의 방법 등 본 발명에 직접 필요로 하지 않는 부분 등에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요하게 되는 장치의 구성 또는 제어의 방법 등을 적절히 선택하여 이용할 수 있다.
이 외에, 본 발명의 요소를 구비하여, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 성막 장치 및 각 부재의 형상은 본 발명의 범위에 포함된다.
1 : 챔버
1a : 내벽
2 : 라이너
2a : 몸체부
2b : 헤드부
3 : 유로
4 : 반응 가스
5 : 공급부
6 : 배기부
7 : 기판
8 : 서셉터
9 : 주히터
9a : 인 히터
9b : 아웃 히터
10, 13 플랜지
11, 14 패킹
12 : 배관
15 : 샤워 플레이트
15a : 관통홀
16 : 회전축
17 : 회전통
18 : 보조 히터
18a : 제 1 보조 히터
18b : 제 2 보조 히터
18c : 제 3 보조 히터
19a : 제 1 히터 지지부
19b : 제 2 히터 지지부
19c : 제 3 히터 지지부
20 : 부스 바
21 : 히터 베이스
22 : 연결부
23 : 전극봉
24a, 24b : 방사 온도계
25a, 25b, 25c : 열전대
26 : 리플렉터
100 : 성막 장치
1a : 내벽
2 : 라이너
2a : 몸체부
2b : 헤드부
3 : 유로
4 : 반응 가스
5 : 공급부
6 : 배기부
7 : 기판
8 : 서셉터
9 : 주히터
9a : 인 히터
9b : 아웃 히터
10, 13 플랜지
11, 14 패킹
12 : 배관
15 : 샤워 플레이트
15a : 관통홀
16 : 회전축
17 : 회전통
18 : 보조 히터
18a : 제 1 보조 히터
18b : 제 2 보조 히터
18c : 제 3 보조 히터
19a : 제 1 히터 지지부
19b : 제 2 히터 지지부
19c : 제 3 히터 지지부
20 : 부스 바
21 : 히터 베이스
22 : 연결부
23 : 전극봉
24a, 24b : 방사 온도계
25a, 25b, 25c : 열전대
26 : 리플렉터
100 : 성막 장치
Claims (10)
- 성막실과,
상기 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 중공 통 형상의 라이너와,
상기 라이너의 내측에 재치(載置)되는 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와,
상기 라이너와 상기 내벽 사이에 배치되어, 상기 기판을 상방으로부터 가열하는 보조 히터를 가지고,
상기 주히터와 상기 보조 히터는 모두 저항 가열형의 히터로서,
상기 보조 히터는, 상기 기판과 가장 가까운 위치에 배치되는 제 1 보조 히터와,
상기 제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터를 가지고,
상기 제 1 보조 히터는 상기 주히터와 공동으로 상기 기판을 가열하고,
상기 제 2 보조 히터는 상기 제 1 보조 히터와 동일 출력 또는 상기 제 1 보조 히터보다 낮은 출력으로 상기 라이너를 가열하고,
상기 주히터, 상기 제 1 보조 히터 및 상기 제 2 보조 히터는, 각각 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 주히터는, 원반(圓盤) 형상의 인 히터와,
상기 인 히터의 상방으로서, 상기 기판의 외주부에 대응하는 위치에 배치되는 환상(環狀)의 아웃 히터를 가지고,
상기 인 히터와 상기 아웃 히터는 각각 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 보조 히터는, 상기 제 2 보조 히터 이외에도, 상기 제 1 보조 히터와 동일 출력 또는 상기 제 1 보조 히터보다 낮은 출력으로 상기 라이너를 가열하는 히터를 적어도 1 개 이상 가지고, 상기 히터는, 상기 제 2 보조 히터의 상방에 배치되고, 상기 주히터, 상기 제 1 보조 히터 및 상기 제 2 보조 히터와는 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치. - 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 라이너의 내측에 기판을 재치하고, 상기 기판을 가열하여 상기 기판 상에 소정의 막을 형성하는 성막 방법에 있어서,
상기 기판의 온도는, 상기 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와, 상기 라이너와 상기 내벽 사이의 상기 기판과 가장 가까운 위치에 배치되어 상기 기판을 상방으로부터 가열하는 제 1 보조 히터에 의해 제어되고,
상기 제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터는, 상기 성막 처리가 행해질 시 상기 제 1 보조 히터와 동일 출력 또는 상기 제 1 보조 히터보다 낮은 출력으로 상기 라이너를 가열하는 것을 특징으로 하는 성막 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 주히터의 출력은 상기 기판의 온도에 따라 제어되고,
상기 제 1 보조 히터의 출력은 상기 주히터의 출력에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 방법 - 성막실과,
상기 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 중공 통 형상의 라이너와,
상기 라이너의 내측에 재치되는 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와,
상기 라이너와 상기 내벽의 사이에 배치되어, 상기 기판을 상방으로부터 가열하는 보조 히터를 가지고,
상기 주히터와 상기 보조 히터는 모두 저항 가열형의 히터로서,
상기 보조 히터는, 상기 기판과 가장 가까운 위치에 배치되는 제 1 보조 히터와,
상기 제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터를 가지고,
상기 제 1 보조 히터는 상기 주히터와 공동으로 상기 기판을 가열하고,
상기 제 2 보조 히터는, 상기 제 1 보조 히터와 동일 표면 온도 또는 상기 제 1 보조 히터보다 낮은 표면 온도로 상기 라이너를 가열하고,
상기 주히터, 상기 제 1 보조 히터 및 상기 제 2 보조 히터는, 각각 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 주히터는, 원반 형상의 인 히터와,
상기 인 히터의 상방으로서, 상기 기판의 외주부에 대응하는 위치에 배치되는 환상의 아웃 히터를 가지고,
상기 인 히터와 상기 아웃 히터는 각각 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 보조 히터는, 상기 제 2 보조 히터 이외에도, 상기 제 1 보조 히터와 동일 표면 온도 또는 상기 제 1 보조 히터보다 낮은 표면 온도로 상기 라이너를 가열하는 히터를 적어도 1 개 이상 가지고, 상기 히터는, 상기 제 2 보조 히터의 상방에 배치되고, 상기 주히터, 상기 제 1 보조 히터 및 상기 제 2 보조 히터와는 독립적으로 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 장치. - 성막실의 내벽과 성막 처리가 행해지는 공간을 구획하는 라이너의 내측에 기판을 재치하고, 상기 기판을 가열하여 상기 기판 상에 소정의 막을 형성하는 성막 방법에 있어서,
상기 기판의 온도는, 상기 기판을 하방으로부터 가열하는 주히터와, 상기 라이너와 상기 내벽 사이의 상기 기판과 가장 가까운 위치에 배치되어 상기 기판을 상방으로부터 가열하는 제 1 보조 히터에 의해 제어되고,
상기 제 1 보조 히터의 상방에 배치되는 제 2 보조 히터는, 상기 성막 처리가 행해질 시 상기 제 1 보조 히터와 동일 표면 온도 또는 상기 제 1 보조 히터보다 낮은 표면 온도로 상기 라이너를 가열하는 것을 특징으로 하는 성막 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 주히터의 표면 온도는 상기 기판의 온도에 따라 제어되고,
상기 제 1 보조 히터의 표면 온도는 상기 주히터의 표면 온도에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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