TW200841385A - Film forming apparatus and method of forming film - Google Patents

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gas
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Eisuke Morisaki
Hirokatsu Kobayashi
Jun Yoshikawa
Ikuo Sawada
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Tokyo Electron Ltd
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Description

200841385 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關利用感應加熱在基板上進行成膜的成膜 裝置及成膜方法。 【先前技術】 磊晶生長法是能夠在基板結晶上使具有與基板結晶之 結晶方位相同之結晶方位的單晶生長，用於各種場合。 例如，下述之專利文獻1、專利文獻2揭示有藉由嘉 晶生長法來生長Si，製造矽晶圓之方法。 在上述磊晶生長法中，因爲熱分解原料氣體，所以生 長特定的膜之基板，最好是以比原料氣體的分解溫度更高 的溫度來均一地加熱。因此，對於基板的加熱，例如有時 使用藉由線圈的感應加熱。 [專利文獻1]日本特開平9-232275號公報 [專利文獻2]日本特開平20 04-323900號公報 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） 但，原料氣體中有熱分解温度高者，因爲必須更提高 基板的温度，所以感應加熱的利用在構成成膜裝置上有時 會成問題。例如，利用線圈的感應加熱，雖與加熱器等的 加熱裝置相較之下具有温度均一性的優點，但在使用熱分 解温度高的氣體時，必須更提高加熱温度，有時難以均一 -5- 200841385 加熱基板。例如，依感應加熱線圈的形狀或保持基板的基 板保持部的形狀，有時會對基板的温度均一性造成不良影 響。 一旦基板温度的均一性惡化，則基板上的膜的膜厚或 膜質的均一性會惡化。因此，有關膜厚或膜質方面，在基 板面内的不均會増大，在相異的基板間的均一性也會惡化 ，安定的成膜會受到阻礙。 於是，本發明爲了解決上述問題，提供一新穎起有用 的成膜裝置及成膜方法。 本發明的具體課題是在於提供一種能夠利用感應加熱 來分解分解温度高的成膜氣體，進行均一性良好的成膜之 成膜裝置及成膜方法。 (用以解決課題的手段） 若根據.本發明的第1態樣，則可提供一種成膜裝置’ 其特徵係具備： 處理容器，其係於内部維持減壓空間，供給成膜氣體 y 基板保持部，其係設置於處理容器的内部’保持基板 :及 線圈，其係配置於處理容器的外側，使用於藉由感應 加熱來加熱基板保持部。 且，在基板保持部形成有控制線圈的感應加熱之溝部 -6 - 200841385 若根據本發明的第2態樣，則如第1態樣的成膜裝置 ，其中，上述基板保持部包含··載置上述基板的載置台、 及形成於該載置台周圍的被加熱構造體，且上述溝邰會被 形成於上述被加熱構造體。 若根據本發明的第3態樣，則如第2態樣的成膜裝置 ，其中，線圈係配置成面向被加熱構造體之形成有溝部的 面。 若根據本發明的第4態樣，則如第2態樣的成膜裝置 ，其中，載置台可保持複數的基板，且構成能以特定的旋 轉軸爲中心旋轉。 若根據本發明的第5態樣，則如第1〜第4態樣的任 一成膜裝置，其中，基板保持部係藉由以碳爲主成分的材 料所構成。 若根據本發明的第6態樣，則如第1〜第5態樣的任 一成膜裝置，其中，在基板上形成有對應於成膜氣體的膜 〇 若根據本發明的第7態樣，則如第6態樣的成膜裝置 ，其中，形成於基板上的膜係以Si及C爲主成分的膜。 若根據本發明的第8態樣，則如第7態樣的成膜裝置 ，其中，成膜氣體包含由CxHy(x、y爲整數）所示的氣 若根據本發明的第9態樣，則可提供一種成膜方法， 係下述成膜裝置的成膜方法，該成膜裝置係具備： 處理容器，其係於内部維持減壓空間，供給成膜氣體 200841385 基板保持部，其係設置於處理容器的内部’保持基板 :及 線圈，其係配置於處理容器的外側，使用於藉由感應 加熱來加熱基板保持部’ 且，在基板保持部形成有控制線圈的感應加熱之 '溝部 其特徵係具有： 對保持於基板保持部的基板供給成膜氣體之工程；及 藉由線圈來感應加熱基板保持部’在基板上形成特定 的膜之工程。 若根據本發明的第1 0態樣，則如第9態樣的成膜方 法，其中，基板保持部包含：載置基板的載置台、及形成 於該載置台周圍的被加熱構造體，且溝部係形成於被加熱 構造體。 若根據本發明的第1 1態樣，則如第9或1 0態樣的成 膜方法，其中，特定的膜係以Si及C爲主成分的膜。 若根據本發明的第1 2態樣，則如第9態樣的成膜方 法，其中，成膜氣體包含藉由CxHy ( X、y爲整數）所示 的氣體。 若根據本發明的第1 3態樣，則如第9〜第1 2態樣的 任一成膜方法，其中，在形成特定的膜之工程中’係以基 板能夠形成1 2 0 0 °C以上的方式，感應加熱基板保持部。 200841385 〔發明的效果〕 若根據本發明，則可提供一種能夠利用感應加熱來分 解分解温度高的成膜氣體，進行’均一性良好的成膜之成膜 裝置及成膜方法。 【實施方式】 以下，一面參照附件圖面，一面說明本發明的實施形. 態。附件的全圖面中，有關相同或對應的構件或零件，是 賦予相同或對應的參照符號，而省略重複說明。並且，圖 面是不以顯示構件或零件間，或各種層的厚度間的相對比 爲目的，因此具體的厚度或尺寸是應參照以下非限定性的 實施形態，由該項技藝者決定。 圖1爲表示利用磊晶生長法而所製作出之半導體裝置 (MOS電晶體）的構成之一例圖。 參照圖1，半導體裝置10具有由η型的碳化矽半導體 (以下以SiC表示）所構成的基板1，及形成在基板丨上 (基板1之表面上）之η型的SiC層（η型磊晶層）2。 SiC層2具有藉由磊晶生長法，以能夠在基板結晶上具有 與基板結晶的結晶方位相同的結晶方位，成爲單晶之方式 形成。但，在其他實施形態中，根據藉由成膜裝置100所 製造的半導體裝置10的特性’ SiC層並非一定需要與基板 結晶的結晶方位相同的結晶方位，且亦可爲多晶。 在Si層2隔著特定的間隔來形成p型雜質擴散區域 3A、3B，在p型雜質擴散區域3人、38內，分別形成有11 -9 - 200841385 型雜質擴散區域4A、4B。並且，在SiC層2上，以能夠 從η型雜質擴散區域4A的一部份擴散至η型雜質擴散區 域4 Β的一部份之方式，形成閘極絕緣膜6，在閘極絕緣 膜6上形成有電極7。 並且，在Ρ型雜質擴散層3 Α和η型雜質擴散區域1 A 上形成有電極5A，同樣在p型雜質擴散層3B和η型雜質 擴散區域4Β上形成有電極5Β。而且，在基板1之與SiC 層2呈相反側的面（背面）形成有電極8。 在上述半導體裝置（MOS電晶體）中，例如電極7當 作閘極電極，電極5A、5B當作源極電極，電極8當作汲 極電極發揮功能。 上述半導體裝置10比起以往使用例如Si的半導體裝 置時，可以大幅度抑制所謂接通電阻（漂移層的電阻）的 點有利。藉此，發揮提升電力的利用效率之效果。 圖2爲比較當作半導體材料使用之Si、GaAs及Sic 的各個特性之圖。 參照圖2，可知SiC是相較於以往一般使用於半導體 裝置的製造之Si，具有絕緣破壞電場強度Ec大於1位數 以上的特徵。由於上述接通電阻是與絕緣破壞電場強度的 三次方成反比例，因此使用絕緣破壞電場強度Ec大的 SiC之半導體裝置可降低接通電阻而使電力的利用效率形 成良好。 再者，SiC比起Si及GaAs，因爲具有寬廣帶隙，所 以使用sic的半導體裝置可在高溫下動作。例如，以Si -10- 200841385 所製作之半導體裝置的動作溫度的上限爲1 50°C，相對的 ，以SiC所製作之半導體裝置即使在400°C以上的高溫亦 可動作。 因此，若根據使用SiC的半導體裝置，則不需要例如 以往必要的半導體裝置的冷卻裝置，且比起以往，在嚴酷 的條件下之半導體裝置的使用可能。 再者，在處理大電流之所謂功率裝置中，藉由使用電 阻値小的SiC，可縮小裝置面積實現使用該裝置之機器的 小型化。 上述SiC可例如藉由利用感應加熱的氣體分解之磊晶 生長法來形成。此時，作爲使用於Sic的成膜之氣體組合 的一例，有SiH4、H2，且除此以外，有時使用分解困難之 C3H8等的碳氫系的氣體（藉由CxHy ( X、y爲整數）所示 的氣體）。在例如使用 C3H8時，必須將基板加熱至 1 2 0 0 °C以上的溫度，於如此加熱基板時，有時會產生以下 的問題。 例如，以感應加熱來加熱基板時’保持基板的基板保 持部也會與基板一起被加熱，藉由來自基板保持部的輻射 熱也會加熱基板。 在上述的構成中，若將基板保持部加熱至原料氣體（ 碳氫化合物系的氣體）會被分解的1 200°C以上程度，則有 時難以藉由感應加熱用線圈或基板保持部的形狀來維持基 板且/或基板保持部的温度均一性。 於是，在本發明的實施形態之成膜裝置中，於保持基 -11 - 200841385 板的基板保持部形成有用以控制感應加熱（藉由感應加熱 在基板保持部產生之熱的分布）的溝部，藉此改善基板的 加熱均一性。 利用上述的溝部，可使藉由感應加熱在基板保持部產 生之熱的分布形成均一，改善基板保持部的温度均一性， 提升被保持於基板保持部的基板的温度均一性。 其結果，在基板的面内、或相異的基板之間的膜厚或 膜質的均一性佳，可形成安定的成膜。 其次，根據圖面來說明有關上述成膜裝置的構成之一 例，且有關使用上述成膜裝置的成膜方法之一例。 〔實施例1〕 圖3爲表示本發明的實施例1之成膜裝置100的模式 圖。參照圖3，成膜裝置100是具有在內部區劃出減壓空 間101A之略長方體狀（略框體狀）的處理容器101。 在減壓空間1 〇 1 A設有保持基板的基板保持部（圖3 中，基板及基板保持部不圖式’在圖4中詳細圖式），在 基板保持部所保持之基板上生長半導體膜。另外，有關減 壓空間101A的內部構造，雖在圖3中省略圖式，但在圖 4以下予以詳述。 並且，在處理容器1 〇 1連接例如真空泵等之排氣裝置 1 1 4，及設有例如由電導可變閥所構成的壓力調整器113 之排氣管線1 1 2，可以將減壓空間1 0 1 A內之壓力調整成 比大氣壓低之壓力（減壓）。而且，在處理容器1 〇 1設置 -12- 200841385 壓力計111，減壓空間1 〇 1 A內的壓力是根據錯由 1 1 1所測量的壓力値，利用壓力調整器113來調整 而且，在處理容器1 0 1的外側，設置有連接至 源107A的線圈10。自高頻電源1〇7Α施加高頻電 圈107，感應加熱減壓空間101 A内的基板保持部 示）。 此外，在處理容器1 01內（減壓空間1 〇 1 a ) 體管線1 3 0供給成爲成膜原料之成膜氣體。又，氣 130連接有氣體管線130A、130B、130C、130D及 具有質量流量控制器（MFC) 13 1A及閥132A 管線130A是被連接至供給SiH4氣體的氣體供給ί ，對處理容器1〇1內供給SiH4氣體。 同樣，質量流量控制器（MFC ) 131B〜131E， 設有閥132B〜132E的氣體管線130B〜130E是分 至氣體供給源133B〜133E。自氣體供給源133B〜 分別供給C3H8氣體、H2氣體、TMA (三甲基鋁） N2氣體。 例如，在處理容器1 〇 1內的基板上磊晶生長以 爲主成分的膜（Sic膜）時，只要一邊將基板維持 度，一邊將當作成爲成膜原料之原料氣體的Si h4 C3H8氣體及Η2氣體供給至處理容器101內即可。 此外，亦可因應所需，除了 SiH4氣體、c3H8 H2氣體以外，將TMA氣體或N2氣體供給至處理宅 內，調整所形成之SiC膜的電性特性。再者，上翅 壓力計 > 高頻電 力至線 (未圖 藉由氣 體管線 1 30E。 的氣體 I 133A 及分別 別連接 133E， 氣體、 Si及C 適當溫 氣體、 氣體及 ?器 101 :氣體爲 -13- 200841385 使用於成膜的氣體之一例，本發明並非限於該等的氣體， 亦可使用其他氣體形成Sic膜。再者，並不限定於Sic， 亦可使用其他氣體形成其他膜。 另外，對處理容器1〇1(減壓空間101A)，藉由氣體 管線1 3 4來供給用以冷卻處理容器1 0 1之冷卻氣體。設置 有MFC1 35及閥136的氣體管線134是被連接至供給冷卻 氣體（例如Ar等的惰性氣體）之氣體供給源1 3 7，可以 將冷卻氣體供給至處理容器101內。有關上述成膜氣體、 冷卻氣體之處理容器1 0 1內的具體供給路徑是參照圖4， 於後敘述。 再者，在成膜裝置100中，成膜程序（例如，閥的開 關、流量控制、高頻電力的施加等之動作）是根據例如被 稱爲處理方法（recipe )的程式來實行。此時，閥或MFC 等的動作是藉由具有CPU121之控制裝置120來控制。該 等的連接配線是省略圖式。 控制裝置120是具有：CPU121、記憶上述程式的記 憶媒體1 22、鍵盤等的輸入部1 23、顯示部1 26，用以連接 至網路等的通訊部1 25、及記憶體1 24。 其次，有關上述處理容器101的構造是一面參照圖4 一面予以說明。圖4是表示先前在圖3所說明之處理容器 1 0 1的內部構造的剖面圖。但，對於先前所說明的部份賦 予相同符號。參照圖4，在處理容器1 01的內部，於減壓 空間10 1A設置保持基板W的基板保持部102。 基板保持部1 02是藉由設置於處理容器1 〇 1的外側之 -14- 200841385 線圈1 ο 7來感應加熱。基板w是藉由線圈1 0 7來感應加 熱，且利用來自被感應加熱的基板保持部1 0 2的輻射或熱 傳導來加熱。基板W是被加熱至所被供給的成膜氣體會 被分解而表面反應（磊晶生長）可能程度的温度。 例如，先前説明的C3H8氣體是大約在1200°C開始被 分解，因此基板W至少加熱至1 2 0 0 °C以上（例如1 5 5 0 °C 1 65 0 °C程度）。此情況，基板保持部1〇2亦被加熱至同程 度的温度。 並且，在基板保持部102 (基板W)與處理容器101 之間設有隔熱材105，其係使處理容器101從被感應加熱 而成高温的基板保持部102 (基板W)隔熱。 因此，即使基板保持部102 (基板W )被加熱至上 述的温度程度，還是可大幅度維持所被加熱的部份與處理 容器1 01的温度差，抑止處理容器1 0 1的破損或放出氣體 的發生等。 又，因爲在處理容器101内形成高温的部份與處理容 器1 0 1之間的隔熱性佳，所以構成處理容器1 〇 1的材料的 選擇自由度會提升。上述的處理容器1〇1是例如藉由石英 所構成。由於石英是介電損失小，且不會隨著感應加熱而 被加熱’因此適合作爲處理容器1 0 1的材料。又，因爲石 英純度高，即使在減壓下被加熱，有污染膜的可能性的放 出氣體的量少’所以適合作爲區劃形成構成高性能裝置的 膜時的減壓空間之材料。 此外’在減壓空間1 0 1 A之隔熱材1 0 5，及被加熱至 -15- 200841385 高溫的基板保持部1 02，最好是藉由被加熱時，難以產生 分解、變質，且在被加熱時，難以產生污染物質的放出， 安定且清靜（純度高）的材料所構成。例如，上述基板保 持部1 02和隔熱材1 05皆使用碳（石墨）形成爲佳。 另外’基板保持部102最好是以密度高的碳材料所製 作，而使能夠容易藉由感應加熱來加熱，且藉由輻射來加 熱基板。如此的碳材料，最好是具有高密度，例如被稱爲 • 塊材材料（Bulk Material)的程度。 另一方面’隔熱材1 05爲了提高隔熱性，最好是以密 度低的碳材料形成。如此之碳材料，以具有比上述散粒材 料之空隙率更大之空隙率爲佳。具體而言，適合於如此隔 熱之碳材料，是例如即使目視中，可以某程度上目視具有 空隙爲更佳。在本說明書中，不論管空隙的形狀，有時記 載爲形成多孔狀的材料。 又’亦可因應所需，使用在不污染形成於基板上的膜 Φ 之程度含有用以控制碳熱傳導率之物質的碳材料，構成隔 熱材1 05。 亦即’上述基板保持部1 02和隔熱材1 05皆爲在適合 於減壓狀態下被加熱之時的材料，雖然以相同材料（碳） 爲主成分而構成，但是該等的碳是主要依其密度（材料的 微構造）的不同而產生的熱傳導率的點不同。 又’亦可在基板保持部1 02或隔熱材1 05的表面形成 特定塗佈膜。就本實施例而言，例如基板保持部丨〇2的表 面是以S i C膜塗佈，另外，隔熱材1〇54的表面是以具有 •16- 200841385 比隔熱材1 05的密度更高的密度之碳膜塗佈。藉由形成如 此塗佈膜’可保護材料，且可抑制粒子的發生或隔熱材表 面與氣體的反應。 此外，在隔熱材1 05的外側，以能夠覆蓋隔熱材1 05 之方式，形成有由石英所構成之隔熱材保持構造體106。 隔熱保持構造體106是以使隔熱材105能夠離開處理容器 101而保持之方式構成。因此，在處理容器101和隔熱材 1 0 5之間區劃成隔熱空間1 〇 1 b，有效性抑制處理容器1 0 1 之溫度上昇。隔熱材保持構造體106是被載置於處理容器 101的底面，藉由柱狀的支撐部106A支撐。 另外，在隔熱空間1 0 1 b中，自氣體管線1 3.4 (圖3 ) 供給冷卻氣體（例如，Ar氣體等）。藉由如此的氣體之 冷卻，亦可抑制處理容器1 〇 1的溫度上昇。 再者，在被區劃於隔熱材保持構造體106內側之設置 有基板保持部1〇2及隔熱材105的成膜氣體供給空間l〇la 中，自氣體管線1 3 0 (圖3 )供給成膜氣體。亦即，藉由 隔熱保持構造體1〇6，可防止在減壓空間101A內之成膜 氣體的擴散，成膜氣體會有效率地供給至基板W。如此之 構成，有助於提升成膜氣體的利用效率。 換言之，隔熱保持構造體106是將減壓空間101 A實 質分離成2個空間（成膜氣體供給空間1 〇 1 a、隔熱空間 1 0 1 b )。因此，可以有效果抑制處理容器1 〇 1的溫度上昇 ，並且提升成膜氣體的利用效率。 又，若參照圖4，則基板保持部1 02是具有：載置基 -17- 200841385 板W的載置台103、及形成於載置台103周圍的被加熱構 造體104。 載置台103是具有略圓盤狀的形狀，且在表面具有凹 部。在該凹部載置有略圓盤狀的搬運板110(其係載置複 數的基板W)。複數的基板W是被載置於搬運板11〇，載 置有複數的基板W之搬運板11〇會藉由搬運臂等的搬運 部（後述）來搬運，載置於載置台1 0 3的凹部。 並且，載置台103是構成軸部1〇8可插入至形成於該 中心部的中心穴。軸部108是藉由設於軸部1〇8的下端之 運轉部1〇9，可在上方向及下方向動作，且可以旋轉。在 軸部1 08的上端，以全體構成階差形狀之方式，形成有略 圓盤狀的前端部，該前端部嵌合於形成在搬運板1 1 〇中心 的中心穴而抬起搬運板110。在搬運板110的搬運時，藉 由軸部1 0 8來抬起搬運板1 1 0。 而且，在成膜時，以軸部108爲中心軸，載置台103 及搬運板110會被旋轉。因此，有關成膜速度、膜厚、膜 質等’在基板面內的不均或基板間的不均會被抑止。 圖5是表示載置於載置台1〇3的搬運板11〇，及載置 於搬運板110的多數個基板…的上視圖。並且，在搬運 板1 1 0的中心穴嵌合有軸部i 〇 8的前端部。而且，本圖中 ，雖以一例表示以等角度間隔載置的8片基板W，但基板 的載置位置、載置片數並不限定於此。又，由於搬運板 11〇是在減壓空間110A被加熱，因此最好是以和載置台 103相同的材料（碳）形成。 -18- 200841385 本實施例的成膜裝置100中，是在基板保持部102的 被加熱構造體104形成有用以控制線圈107的感應加熱之 溝部104A。 例如，先前説明的C3H8氣體是大約在1200°C開始被 分解，因此基板W至少加熱至1 200°C以上（例如1 5 5 0 °C 〜1 65 0°C程度的温度範圍）。此情況，基板保持部102亦 被加熱至同程度的温度。 如此藉由感應加熱來使基板保持部1 02加熱至上述的 高温範圍時，有時難以維持基板保持部1 02的温度均一性 。於是，本實施例的成膜裝置1 00是在基板保持部1 02設 置溝部1 04A，藉此可控制藉由感應加熱來產生於基板保 持部1 02的熱分布，改善基板保持部1 〇2的温度均一性。 並且，最好上述的溝部是形成於被加熱構造體1 04。其次 ，說明有關上述被加熱構造體104的構造之一例。 圖6是表示與上述的載置台1〇3 —起構成基板保持部 1 02的被加熱構造體1 04的立體圖。參照圖6，被加熱構 造體1 04是例如形成略框體狀（正方體狀），以能夠在載 置台103的周圍包圍載置台103的方式配置。 並且，被加熱構造體1 04是在對應於正方體的彼此對 向的2個面的部份具有開口，以能夠從2個開口的其中一 方的開口供給成膜氣體，從另一方的開口排出成膜氣體之 方式來配置。藉由如此的構造，供給至成膜氣體供給空間 l〇la (圖4)的成膜氣體，實質上是沿著平行的方式來流 至基板W，從處理容器1 0 1排出。 -19- 200841385 本實施例的成膜裝置100中，在處理容器101内，除 了載置基板w的載置台1 03以外，還設置有被加熱構造 體1 04，因此可更有效率且以更良好的均一性來加熱基板 W。例如，基板W雖是藉由感應加熱來加熱的同時，亦藉 由來自載置台103 (搬運板110)的輻射加熱，但因設有 體積比該等更大的被加熱構造體1 04，所以更有效率地被 加熱。並且，基板W會藉由被加熱構造體104的輻射來 從基板W的周圍（複數的方向）加熱。因此，基板W會 被更均一加熱。 再度參照圖6,溝部104A是被形成於被加熱構造體 1 04的上面。如圖4所示，上面例如有線圏1 〇7面對，所 以溝部104A是面對於線圈1〇7。因此，可藉由線圈107 來有效率地控制產生於被加熱構造體1 〇 4的熱或其分布。 例如、，藉由自線圈1 07發生的電磁波來誘導於被加熱構造 體104内的電荷，可容易集中於形成有溝部1〇4A的部份 ，局部地使温度上昇。因此，在基板保持部102 (被加 熱構造體104)中，只要在以往温度容易變低的部份形成 溝部，便可使該部份的温度上昇，使温度的均一性提升。 因此’熱會均一地從被加熱構造體104往載置台103 放射，可均一地加熱載置台30上的基板W，改善有關膜 厚或膜質之面内均一性或基板間均一性。其結果，可安定 的成膜。 此外’上述的溝部，最好是形成於以能夠包圍基板w 的方式來形成於基板W的周圍之具有大體積的被加熱構 •20-
200841385 造體104，但亦可形成於載置台103。 載置台30的溝部是具有使載置台3 0的温 的效果，有助於基板W的温度均一性的提升。 另外，圖6雖是顯示直線狀的溝部，但溝部 此形狀，亦可具有各種的形狀。 圖7是表示形成於被加熱構造體1 04的溝部 。圖7中，在被加熱構造體104的上面、亦即 107 (圖4 )的面，形成有直線狀的溝部104B、 的溝部104C。如該溝部104C所示，用以控制線 感應加熱之溝部是具有曲線形狀，並且，一個的 具有曲線狀的部份及直線狀的部份。 又，例如，亦可在被加熱構造體104中，以 線圈1 07的感應加熱，從温度未充分上升的部份 分上升的部份，溝部間的距離慢慢地變化之方式 數的溝部。藉此，可使被加熱構造體1 04的温度 爲提升。又，亦可按照所應補償的温度分布來將 各種的密度或形狀。 又，圖8是表示上述的載置台103、被加 1 04、及線圈1 07的位置關係的槪略上視圖。參讳 圈107是實質上具有平面的漩渦形狀，設置成面 方體狀的被加熱構造體1 04的一面（形成有溝f 面）。例如，溝部104A及線圈1 07是以能夠夾 器1 〇 1的上壁而彼此對向之方式形成（參照圖4 又’線圈的平面形狀並非限於漩渦狀，亦可 度均一化 並非限於 之變形例 面向線圈 及曲線狀 圈107的 溝部亦可 能夠藉由 到温度充 來設置複 :均一性更 溝部形成 熱構造體 赛圖8，線 丨向大略正 5 104A 的 :著處理容 )° ~例如圖9 -21 - 200841385 所示的線圈107A那樣，爲平面方形狀。藉由將線圈107 形成如圖9所示那樣四角形狀的漩渦狀，可抑止被加熱構 造體1 04之局部性的温度降低。 其次’根據圖1 0所示的流程圖來説明有關使用上述 成膜裝置100的成膜方法之一例。 首先，在步驟S1中，朝向被設置於處理容器101內 的減壓空間1 0 1 A之基板保持部1 02所保持的基板W，供 給成膜氣體。例如，一面參照圖3 —面說明那樣，對處理 容器1 〇 1內（成膜氣體供給空間1 〇 1 a )供給作爲成膜氣體 的SiH4氣體、C3H8氣體及H2氣體。又，亦可因應所需一 倂供給TMA氣體或N2氣體。 例如，各個成膜氣體的流量，例如 siH4氣體爲 lOsccm (標準立方釐米每分鐘）〜30sccm，C3H8氣體爲 1 Osccm 〜20sccm，Η2 氣體爲50slm(標準公升每分鐘）〜 20 0slm，但並非限於該等的數値。 其次，在步驟s 2中，藉由設置於處理容器1 01的外 側之線圈1 〇 7來感應加熱基板保持部1 0 2 (及基板w ) ，將基板W加熱至1 5 5 0乞〜1 6 5 0的温度範圍的温度。其 結果，在基板w上嘉晶生長以Si及C爲主成分的膜（
SiC 膜）。 另外，可從步驟1及步驟2的其中之一開始’亦可同 時開始步驟1和步驟2。並且，各個步驟的時間，亦可以 所形成的SiC膜能夠具有特定的膜厚之方式予以適當調整 -22-
200841385 其次，說明有關將搬運室連接至處理容器1 0 1市 成膜裝置之例。例如，在基板上形成半導體裝置時， 是使用搬運基板（載置基板的搬運板）的搬運室。g 成膜裝置是如以下所説明般，構成具有上述的搬運室 圖11是表示連接先前所說明的處理容器101 B 搬運臂（搬運部）201A的搬運室201而構成成膜_ 例的模式立體圖。但是，對於先前所說明的部份賦， 符號，省略詳細說明。並且，連接至處理容器1 01穿 管線等省略。 參照圖1 1，一面参照圖4及5 —面説明的處: 101是經由內部具有搬運臂201A的搬運室201、及j 器1 0 1 B來連接。並且，在處理容器1 〇 1 B之下設置: 供給先前説明的成膜氣體之氣體噴嘴（成膜氣體供; )101C。成膜氣體是從上述的氣體噴嘴i〇ic來供; 膜氣體供給空間1 0 1 a (圖4 )。 在上述的構造中，如圖5所示之載置基板 W I 板110，是藉由搬運臂201A，自搬運室201搬入至, 器101內，載置於基板保持部102上。亦即、搬運 是藉由搬運臂201A來從被加熱構造體104 (本圖 圖示）的開口插入至成膜氣體供給空間1 0 1 a (圖 ，載置於載置台103上。並且，往基板W上之成 後，同樣藉由搬運臂20 1 A，將搬運板1 1 0從處理容 搬出至搬運室201。 圖12是表示將複數的處理容器1〇1(成膜裝置 [構成 一般 丨此， 〇 :具有 :置之 ，相同 丨排氣 1容器 ^理容 ί用以 ί裝置 Ϊ至成 J搬運 I理容 反110 k省略 4 )内 I終了 器101 100 ) -23- 200841385 連接至搬運室201而構成的成膜裝置1 000之例的模式平 面圖。但是，對於先前所說明之部份賦予相同符號，省略 說明。 參照第12圖，成膜裝置1 000是具有：載置有搭載搬 運板1 10的夾具（未圖示）之通路205 A〜205C、及該夾 具的搬運區域之裝載機203。 又，裝載機2 03是被連接至搬入搬運板110的裝載鎖 定室2 02A、202B，且裝載鎖定室202A、202B是與先前在 第8圖中所說明的搬運室201連接。 在上述的搬運室201連接兩個先前所示之處理容器 101。並且，成膜裝置100之處理容器101以外的構造（ 線圈、高頻電源、排氣管線、氣體管線等）省略圖式。 被載置於通路205A〜205C的其中之一的搬運板110 (基板W)是經由裝載機203來搬入至裝載鎖定室202A ，或是裝載鎖定室202B。並且，搬運板110是從裝載鎖 定室202A、202B的其中之一，經由搬運室201來搬運至 成膜裝置100 (處理容器101)。而且，亦可因應所需， 使用被設置於裝載機203的定位機構204來進行搬運板 1 1 0的定位。 在成膜裝置100完成成膜之後，搬運板110(基板W )會再次經由搬運室201來搬運至裝載定室202A，或裝 載鎖定室202B的其中之一，且經由裝載機203來返回至 通路205A〜2 05C的其中之一。 如此，藉由使用在成膜裝置100 (處理容器1 0 1 )連 -24 - 200841385 接搬運室2 0 1等用以搬運搬運板丨丨〇 (基 可連續性效率佳地實施基板的成膜。 再者’例如，基板處理裝置1 〇 〇 〇並 成，亦可作各種變形、變更。例如，連 201的成膜裝置1〇〇 (處理容器ι〇1)並不 如亦可連接3個或4個成膜裝置i〇〇。又 2 〇 1連接成膜裝置1 0 0以外進行基板處理 來，可因應所需變更基板處理裝置的構成 成膜）的效率變佳。 以上，雖然針對本發明最佳實施例予 發明並不限定於上述特定實施例，可在申 載之主旨內作各種變形、變更。 本案主張2006年12月25日申請之 第2006-34845 8號作爲優先權，在此援用 〔産業上的利用可能性〕 若根據本發明，則可提供一種能夠利 解分解温度高的成膜氣體，進行均一性良 裝置及成膜方法。 【圖式簡單說明】 圖1是表示藉由磊晶生長法來製作之 例剖面圖。 圖2是比較半導體材料的特性。 板W )的構造， 不限定於上述構 接於上述搬運室 限定於兩個，例 ，亦可在搬運室 的裝置。如此一 ，使基板處理（ 以說明，但是本 請專利範圍所記 .曰本國特許出願 該全內容。 用感應加熱來分 好的成膜之成膜 半導體裝置的一 -25- 200841385 圖3是表示本發明的實施例1之成膜裝置的槪要模式 圖。 圖4是表示圖3的成膜裝置的處理容器内部的構造模 式剖面圖。 圖5是表示圖4的處理容器内部所設置的基板保持部 的模式圖。 圖6是表示圖4的處理容器内部所設置的其他基板保 持部的模式圖。 圖7是表示圖4的處理容器内部所設置的另外別的基 板保持部的模式圖。 圖8是表示載置台、被加熱構造體、線圈10的位置 關係的槪略上視圖。 圖9是表示載置台、被加熱構造體、線圈1 0的位置 關係的其他槪略上視圖。 圖1 〇是表示本發明的實施例1之成膜方法的^彳壬® 〇 圖11是表示連接搬蓮室的處理容器的槪略圖。 圖12是表示經由搬運室來連接複數個處理容器的基 板處理裝置的槪略圖。 【主要元件符號說明】 101 :處理容器 1 〇 1 A :減壓空間 1 0 1 B :處理容器 -26- 200841385 1 ο 1 C :氣體供給手段 1 0 1 a :成膜氣體供給空間 1 0 1 b :隔熱空間 102 :基板保持部 103 :載置台 104 :被加熱構造體 104A，104B，104C ：溝部 105 :隔熱材 106 :隔熱材保持構造體 1 0 7 :線圈 1 〇 8 :軸部 109 :運轉手段 1 1 〇 :搬運板 1 1 1 :壓力計 1 1 2 :排氣管線 1 1 3 :壓力調整手段 1 1 4 :排氣手段 120 :控制手段
121 ： CPU 122 :記憶媒體 123 :輸入部 124 :記憶體 125 :通信部 1 2 6 :顯示部 -27- 200841385
130 ， 130A ， 1 30B ， 130C ， 130D ，130E ， 130F ，
130G，134 :氣體管線 131A， 131B， 131C， 131D， 131E 135 : MFC ，1 3 1 F ， 1 3 1 G ，
1 32A， 1 32B， 1 32C， 1 32D， 1 32E ，132F ， 132G ， 136 :閥 133A ， 133B ， 133C ， 133D ， 133F ， 133F ， 133G ， 137
:氣體供給源
-28-

Claims (1)

  1. 200841385 十、申請專利範圍 1·一種成膜裝置，其特徵係具備： 處理容器，其係於内部維持減壓空間，供給成膜氣體 9 基板保持部，其係設置於上述處理容器的内部，保持 基板；及 線圈，其係配置於上述處理容器的外側，使用於藉由 感應加熱來加熱上述基板保持部， 且，在上述基板保持部形成有控制上述線圈的感應加 熱之溝部。 2.如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中，上述基 板保持部包含：載置上述基板的載置台、及形成於該載置 台周圍的被加熱構造體，且上述溝部會被形成於上述被加 熱構造體。 3 ·如申請專利範圍第2項之成膜裝置，其中，上述線 圈係配置成面向上述被加熱構造體之形成有上述溝部的面 〇 4.如申請專利範圍第2項之成膜裝置，其中，上述載 置台可保持複數的上述基板，且構成能以特定的旋轉軸爲 中心旋轉。 5·如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中，上述基 板保持部係藉由以碳爲主成分的材料所構成。 6·如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中，在上述 基板上形成有對應於上述成膜氣體的膜。 -29- 200841385 7 ·如申請專利範圍第6項之成膜裝置，其中，形成於 上述基板上的上述膜係以Si及C爲主成分的膜。 8 ·如申請專利範圍第7項之成膜裝置，其中，上述成 膜氣體包含由CxHy (X、y爲整數）所示的氣體。 9· 一種成膜方法’係下述成膜裝置的成膜方法，該成 膜裝置係具備： 處理容器’其係於内部維持減壓空間，供給成膜氣體 9 基板保持部，其係設置於上述處理容器的内部，保持 基板；及 線圈，其係配置於上述處理容器的外側，使用於藉由 感應加熱來加熱上述基板保持部， 且，在上述基板保持部形成有控制上述線圈的感應加 熱之溝部， 其特徵係具有： 對保持於上述基板保持部的上述基板供給上述成膜氣 體之工程；及 藉由上述線圈來感應加熱上述基板保持部，在上述基 板上形成特定的膜之工程。 1 〇.如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，上述 基板保持部包含：載置上述基板的載置台、及形成於該載 置台周圍的被加熱構造體，且上述溝部係形成於上述被加 熱構造體。 1 1 .如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，上述 -30- 200841385 特定的膜係以Si及C爲主成分的膜。 12·如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，上述 成膜氣體包含藉由CxHy (X、y爲整數）所示的氣體。 13.如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，在形 成上述特定的膜之工程中，係以上述基板能夠形成1 2〇〇°C 以上的方式，感應加熱上述基板保持部。
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