TWI424475B - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents

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TWI424475B
TWI424475B TW096149431A TW96149431A TWI424475B TW I424475 B TWI424475 B TW I424475B TW 096149431 A TW096149431 A TW 096149431A TW 96149431 A TW96149431 A TW 96149431A TW I424475 B TWI424475 B TW I424475B
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Eisuke Morisaki
Hirokatsu Kobayashi
Jun Yoshikawa
Ikuo Sawada
Tsunenobu Kimoto
Noriaki Kawamoto
Masatoshi Aketa
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Tokyo Electron Ltd
Rohm Co Ltd
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Description

成膜裝置及成膜方法
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。
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揭示有藉由磊晶生長法來生長Si，製造矽晶圓之方法。
在上述磊晶生長法中，因為熱分解原料氣體，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2004-323900號公報
但，原料氣體中有熱分解溫度高者，因為必須更提高基板的溫度，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，一般的成膜裝置是成膜對象的基板會被保持於內部維持於減壓的處理容器內。
在此，若欲加熱基板至具有高分解溫度的成膜氣體被分解的溫度，則隨之處理容器的壁也會被加熱，有時處理容器會損傷。並且，依處理容器的材料，有時因加熱，在基板上所形成的膜之污染源的污染物質會被放出。
而且，在利用設置於處理容器外側的線圈之感應加熱時，處理容器為了防止被加熱，最好是以具有介電損失(介電常數)小的材料所構成。
為了解決以上的問題，必須使用即使被高溫加熱，也不使成膜的污染源的物質放出，不會有感應加熱的介電損失問題，且不會因加熱而損傷之處理容器來構成成膜裝置，但難以完全滿足該等的要求。
於是，本發明為了解決上述問題，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安定地分解具有高分解溫度的成膜氣體，進行成膜之成膜裝置及成膜方法。
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，其係於內部維持減壓空間；氣體供給手段，其係對該處理容器內供給成膜氣體；基板保持部，其係由以碳為主成分的材料所構成，在處理容器內保持基板； 線圈，其係配置於處理容器的外側，感應加熱基板保持部；及隔熱材，其係配置成覆蓋基板保持部，隔離處理容器。
上述減壓空間係分離成：供給成膜氣體的成膜氣體供給空間、及被區劃於基板保持部與處理容器之間的隔熱空間，且，對隔熱空間供給冷卻媒體。
若根據本發明的第2態樣，則如第1態樣的成膜裝置，其中，隔熱材係由具有以碳為主成分的多孔狀的材料所構成，而使該隔熱材的熱傳導率與基板保持部的熱傳導率相異。
若根據本發明的第3態樣，則如第2態樣的成膜裝置，其中，在隔熱材的表面形成有碳系的塗佈膜。
若根據本發明的第4態樣，則如第1～第3態樣的任一成膜裝置，其中，處理容器係由石英所構成。
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，基板保持部係具有：可保持複數的基板之被加熱載置台、及形成於該被加熱載置台的周圍之被加熱構造體，該被加熱構造體具有彼此對向的2個開口部，從2個開口部的一方的開口部供給成膜氣體，從另一方的開口部排出該成膜氣體。
若根據本發明的第6態樣，則如第5態樣的成膜裝置 ，其中，被加熱載置台可將載置有複數的上述基板的搬運板予以保持，可以特定的轉軸為中心旋轉該搬運板。
若根據本發明的第7態樣，則如第6態樣的成膜裝置，其中，處理容器會被連接至內部具有搬運部的搬運室，藉由該搬運部來將搬運板搬出入於被加熱載置台上。
若根據本發明的第8態樣，則如第1～第7態樣的任一成膜裝置，其中，更具備覆蓋隔熱材的隔熱材保持構造體。
若根據本發明的第9態樣，則如第1～第8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。
若根據本發明的第10態樣，則可提供一種使用第1～第8的其中之一態樣的成膜裝置，在基板上形成特定的膜之成膜方法。
此成膜方法係具有：將複數的基板載置於搬運板之工程；將載置有複數的基板之搬運板搬運至基板保持部的被加熱載置台上之工程；使被加熱載置台以特定速度旋轉之工程；對成膜氣體供給空間供給成膜氣體之工程；藉由線圈來加熱基板保持部之工程；從處理容器搬出載置有複數的基板的搬運板之工程。
若根據本發明的第11態樣，則如第10態樣的成膜方法，其中，更具有：對成膜裝置的隔熱空間供給冷卻處理 容器的冷卻媒體之工程。
若根據本發明的第12態樣，則如第10或第11態樣的成膜方法，其中，成膜氣體包含以Si及C為主成分的氣體。
若根據本發明的第13態樣，則如第10～第12態樣的任一成膜方法，其中，成膜氣體包含由CxHy(x、y為整數)所示的氣體。
若根據本發明的第14態樣，則如第10～第13態樣的任一成膜方法，其中，在加熱基板保持部的工程中，係以基板能夠形成1200℃以上的方式來感應加熱基板保持部。
若根據本發明，則可提供一種能夠利用感應加熱來安定地分解分解溫度高的成膜氣體，進行成膜之成膜裝置及成膜方法。
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為目的，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為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n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1上(基板1之表面上)之n型的SiC層(n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，成為單晶之方式形成。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，且亦可為多晶。
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3A、3B內，分別形成有n型雜質擴散區域4A、4B。並且，在SiC層2上，以能夠從n型雜質擴散區域4A的一部份擴散至n型雜質擴散區域4B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p型雜質擴散層3A和n型雜質擴散區域1A上形成有電極5A，同樣在p型雜質擴散層3B和n型雜質擴散區域4B上形成有電極5B。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為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，因為具有寬廣帶隙，所以使用SiC的半導體裝置可在高溫下動作。例如，以Si所製作之半導體裝置的動作溫度的上限為150℃，相對的，以SiC所製作之半導體裝置即使在400℃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，藉由使用電阻值小的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可例如藉由磊晶生長法來形成。此時，作為使用於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C3 H8 等的碳氫系的氣體(藉由CxHy(x、y為整數)所示的氣體)。在例如使用 C3 H8 時，必須將基板加熱至1200℃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，一般的成膜裝置是成膜對象的基板會被保持於處理容器內。然後，處理容器內會一面被維持於減壓，一面在基板上形成特定的膜。
在此，若所欲將基板加熱至成膜氣體(碳氫化合物系的氣體)會被分解的1200℃以上的溫度程度，則隨之處理容器的壁也會被加熱，難以降低處理容器的內壁溫度(所謂冷壁式(Cold Wall))。又，若如此處理容器從內側被局部地加熱，則依構成處理容器的材料，有時會因熱應力而產生損傷(裂縫等)。又，依處理容器的材料，有時會因為被加熱，而造成基板上所形成的膜之污染源的污染物質被放出。
而且，在利用設置於處理容器外側的線圈之感應加熱時，處理容器最好是使用石英(石英玻璃)等具有介電損失(介電常數)小的材料所構成。
為了解決以上的問題，必須使用即使被高溫加熱，也不使成膜的污染源的物質放出，且不會有感應加熱的介電損失問題，甚至不會因加熱而損傷之處理容器來構成成膜裝置，但難以完全滿足該等的要求。
於是，本發明的實施形態之成膜裝置是在上述的處理容器內設置用以隔熱所被感應加熱的基板保持部與該處理容器之隔熱材。因此，即使將基板(基板保持部)加熱至高溫，還是可將處理容器的壁面溫度維持低。所以，可降 低處理容器的破損，或來自處理容器之污染物質的放出，而使能夠安定地加熱基板。
又，因為處理容器的溫度會被維持低，所以構成處理容器的材料的選擇自由度會提升。因此，例如可使用石英等具有介電損失(介電常數)小且污染物質放出少的清淨材料來構成處理容器，安定地分解成膜氣體來進行磊晶生長。
又，因為上述的隔熱材是被設置於分解成膜氣體的處理容器內，所以最好是使用被加熱時難以分解．變質，且被加熱時難以放出污染物質等安定且清淨(純度高)的材料。具體而言，上述的隔熱材最好是以碳構成，且例如將碳形成多孔狀(增大空隙率)，可使隔熱性能提升。
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為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101A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101連接例如真空泵等之排氣裝置114，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112，可以將減壓空間101A內之壓力調整成比大氣壓低之壓力(減壓)。而且，在處理容器101設置壓力計111，減壓空間101A內的壓力是根據藉由壓力計111所測量的壓力值，利用壓力調整器113來調整。
而且，在處理容器101的外側，設置有連接至高頻電源107A的線圈10。自高頻電源107A施加高頻電力至線圈107，感應加熱減壓空間101A內的基板保持部(未圖示)。
此外，在處理容器101內(減壓空間101A)藉由氣體供給部100G供給成為成膜原料之成膜氣體。又，上述的氣體供給部100G是具有：連接至處理容器101的氣體管線130、及連接至氣體管線130的氣體管線130A，130B，130C，130D，及130E。
具有質量流量控制器(MFC)131A及閥132A的氣體管線130A是被連接至供給SiH4 氣體的氣體供給源133A，對處理容器101內供給SiH4 氣體。
同樣，質量流量控制器(MFC)131B~131E，及分別設有閥132B~132E的氣體管線130B~130E是分別連接至氣體供給源133B~133E。自氣體供給源133B~133E，分別供給C3 H8 氣體、H2 氣體、TMA(三甲基鋁)氣體、N2 氣體。
例如，在處理容器101內的基板上磊晶生長以Si及C 為主成分的膜(SiC膜)時，只要一邊將基板維持適當溫度，一邊將當作成為成膜原料之原料氣體的SiH4 氣體、C3 H8 氣體及H2 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、C3 H8 氣體及H2 氣體以外，將TMA氣體或N2 氣體供給至處理容器101內，調整所形成之SiC膜的電性特性。再者，上述氣體為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101(減壓空間101A)，藉由氣體管線134來供給用以冷卻處理容器101之冷卻氣體。設置有MFC135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137，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101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)是根據例如被稱為處理方法(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122、鍵盤等的輸入部123、顯示部126，用以連接至網路等的通訊部125、及記憶體124。
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101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101的內部，於減壓空間101A設置保持基板W的基板保持部102。
基板保持部102是藉由設置於處理容器101的外側之線圈107來感應加熱。基板W是藉由線圈107來感應加熱，且利用來自被感應加熱的基板保持部102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)可能程度的溫度。
例如，先前說明的C3 H8 氣體是大約在1200℃開始被分解，因此基板W至少加熱至1200℃以上(例如1550℃1650℃程度)。此情況，基板保持部102亦被加熱至同程度的溫度。
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溫的基板保持部102(基板W)隔熱。
因此，即使基板保持部102(基板W)被加熱至上述的溫度程度，還是可大幅度維持所被加熱的部份與處理容器101的溫度差，抑止處理容器101的破損或放出氣體的發生等。
又，因為在處理容器101內形成高溫的部份與處理容器101之間的隔熱性佳，所以構成處理容器101的材料的選擇自由度會提升。上述的處理容器101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，因此適合作為處理容器101的材料。又，因為石英純度高，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，所以適合作為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101A之隔熱材105，及被加熱至高溫的基板保持部102，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102和隔熱材105皆使用碳(石墨)形成為佳。
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，例如被稱為塊材材料(Bulk Material)的程度。
另一方面，隔熱材105為了提高隔熱性，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為佳。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為更佳。在本說明書中，不論管空隙的形狀，有時記載為形成多孔狀的材料。
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105。
亦即，上述基板保持部102和隔熱材105皆為在適合 於減壓狀態下被加熱之時的材料，雖然以相同材料(碳)為主成分而構成，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102或隔熱材105的表面形成特定塗佈膜。就本實施例而言，例如基板保持部102的表面是以SiC膜塗佈，另外，隔熱材105的表面是以具有比隔熱材105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105的外側，以能夠覆蓋隔熱材105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105之間區劃成隔熱空間101b，有效性抑制處理容器101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101b中，自氣體管線134(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101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102及隔熱材105的成膜氣體供給空間101a中，自氣體管線130(圖3)供給成膜氣體。亦即，藉由隔熱保持構造體106，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101A實質分離成2個空間(成膜氣體供給空間101a、隔熱空間101b)。因此，可以有效果抑制處理容器101的溫度上昇，並且提升成膜氣體的利用效率。並且，被加熱成高溫的基板保持部102除了藉由隔熱材105來從處理容器101隔離以外，還可藉由對基板保持部102與處理容器101之間所區劃成的隔熱空間101b供給上述的冷卻媒體，來更有效地抑止處理容器101的溫度上昇。
又，若參照圖4，則基板保持部102是具有：載置基板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110，載置有複數的基板W之搬運板110會藉由搬運臂等的搬運部(後述)來搬運，載置於載置台103的凹部。
並且，載置台103是構成軸部108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108的下端之運轉部109，可在上方向及下方向動作，且可以旋轉。在軸部108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110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108來抬起搬運板110。
而且，在成膜時，以軸部108為中心軸，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103的搬運板110，及載置於搬運板110的多數個基板W的上視圖。並且，在搬運板110的中心穴嵌合有軸部108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110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。
圖6是表示與上述的載置台103一起構成基板保持部102的被加熱構造體104的立體圖。參照圖6，被加熱構造體104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104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101a(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101排出。
本實施例的成膜裝置100中，在處理容器101內，除了載置基板W的載置台103以外，還設置有被加熱構造體104，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104，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。
又，利用線圈的感應加熱，與例如利用加熱器的加熱作比較，可更有效率且以良好的均一性來加熱基板，但此情況，線圈107最好是設置成卷繞於處理容器101。藉此，可更均一地加熱基板W，且藉由與上述被加熱構造體104組合，可更有效率且以更良好的均一性來加熱基板W。
其次，根據圖7所示的流程圖來說明有關利用上述成膜裝置100的成膜方法之一例。並且，成膜時，載置有複數的基板W之搬運板110是例如藉由參照圖8以後敘述的搬運部(例如搬運臂等)來搬運。
首先，在步驟S1中，在圓盤狀的搬運板110載置複數的基板W。
其次，在步驟S2中，載置有複數的基板W之搬運板110會藉由搬運手段(後述)來搬運至載置台(被加熱載置台)103上。
其次，在步驟S3中，被加熱載置台103及保持於被加熱載置台103的搬運板110會以特定速度旋轉。
其次，在步驟S4中，對成膜氣體供給空間101a供給成膜氣體。
其次，在步驟S5中，從高頻電源107A施加高頻電力至線圈107，而感應加熱基板保持部102、搬運板110、及基板W。
其次，在步驟S6中，藉由搬運部來從處理容器101搬出載置有基板W的搬運板110。
如此一來，可在基板W上磊晶生長以Si及C為主成分的膜(SiC膜)。並且，在步驟S4中供給成膜氣體時，如在圖3先前說明那樣，是將作為成膜氣體的SiH4 氣體、C3 H8 氣體、及H2 氣體供給至處理容器101內(成膜氣體供給空間101a)。又，亦可因應所需，一併供給TMA氣體或N2 氣體。
各成膜氣體的流量之一例，例如SiH4 氣體為10sccm乃至30sccm，C3 H8 氣體為10sccm乃至20sccm，H2 氣體為50slm乃至200slm，但並非限於該等的數值。
並且，在步驟S5中，藉由設置於處理容器101的外側之線圈107來感應加熱基板保持部102(基板W)時，例如基板是被加熱至1550℃乃至1650℃程度的溫度。
另外，可替換步驟S3～步驟S5的順序，且亦可實質同時開始步驟S3～步驟S5。並且，可藉由適當變更各個的步驟所要的時間來形成所望厚度的SiC膜。
其次，說明有關將搬運室連接至處理容器101而構成成膜裝置之例。例如，在基板上形成半導體裝置時，一般是使用搬運基板(載置基板的搬運板)的搬運室。因此，成膜裝置是如以下所說明般，構成具有上述的搬運室。
圖8是表示連接先前所說明的處理容器101及具有搬運臂(搬運部)201A的搬運室201而構成成膜裝置之例的模式立體圖。但是，對於先前所說明的部份賦予相同符號，省略詳細說明。並且，在圖8中，處理容器101內的構造、連接至處理容器101的排氣管線等省略。
參照圖8，一面參照圖4及5一面說明的處理容器101是經由內部具有搬運臂201A的搬運室201、及處理容器101B來連接。並且，在處理容器101B之下設置有用以供給先前說明的成膜氣體之氣體噴嘴(成膜氣體供給裝置)101C。成膜氣體是從上述的氣體噴嘴101C來供給至成膜氣體供給空間101a(圖4)。
在上述的構造中，如圖5所示之載置基板W的搬運板110，是藉由搬運臂201A，自搬運室201搬入至處理容器101內。亦即、搬運板110是藉由搬運臂201A來從被加熱構造體104(本圖是省略圖示)的開口插入至成膜氣體供給空間101a(圖4)內，載置於載置台103上。並且，往基板W上之成膜終了後，同樣藉由搬運臂201A，將搬運板110從處理容器101搬出至搬運室201。
圖9是表示將複數的處理容器101(成膜裝置100)連接至搬運室201而構成的成膜裝置1000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9圖，成膜裝置1000是具有：載置有搭載搬運板110的夾具(未圖示)之通路205A~205C、及該夾 具的搬運區域之裝載機203。
又，裝載機203是被連接至搬入搬運板110的裝載鎖定室202A、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110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~205C的其中之一。
如此，藉由使用在成膜裝置100(處理容器101)連接搬運室201等用以搬運搬運板110(基板W)的構造，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1000並不限定於上述構成，亦可作各種變形、變更。例如，連接於上述搬運室201的成膜裝置100(處理容器101)並不限定於兩個，例 如亦可連接3個或4個成膜裝置100。又，亦可在搬運室201連接成膜裝置100以外進行基板處理的裝置。如此一來，可因應所需變更基板處理裝置的構成，使基板處理(成膜)的效率變佳。
以上，雖然針對本發明最佳實施例予以說明，但是本發明並不限定於上述特定實施例，可在申請專利範圍所記載之主旨內作各種變形‧變更。
本案主張2006年12月25日申請之日本國特許出願第2006-348502號作為優先權，在此援用該全內容。
[產業上的利用可能性]
若根據本發明，則可提供一種能夠利用感應加熱來安定地分解具有高分解溫度的成膜氣體，進行成膜之成膜裝置及成膜方法。
101‧‧‧處理容器
101A‧‧‧減壓空間
101B‧‧‧處理容器
101C‧‧‧氣體供給手段
101a‧‧‧成膜氣體供給空間
101b‧‧‧隔熱空間
102‧‧‧基板保持部
103‧‧‧載置台
104‧‧‧被加熱構造體
105‧‧‧隔熱材
106‧‧‧隔熱材保持構造體
107‧‧‧線圈
108‧‧‧軸部
109‧‧‧運轉手段
110‧‧‧搬運板
111‧‧‧壓力計
112‧‧‧排氣管線
113‧‧‧壓力調整手段
114‧‧‧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‧‧‧通訊部
126‧‧‧顯示部
130，130A，130B，130C，130D，130E，130F，130G，134‧‧‧氣體管線
131A，131B，131C，131D，131E，131F，131G，135‧‧‧MFC132A，132B，132C，132D，132E，132F，132G，136‧‧‧閥
133A，133B，133C，133D，133F，133F，133G，137‧‧‧氣體供給源
圖1是表示藉由磊晶生長法來製作之半導體裝置的一例剖面圖。
圖2是比較半導體材料的特性。
圖3是表示實施例1之成膜裝置的概要模式圖。
圖4是表示圖3的成膜裝置的處理容器內部的構造模式剖面圖。
圖5是表示圖4的處理容器內部所設置的基板保持部的模式圖。
圖6是表示圖4的處理容器內部所設置的基板保持部的其他模式圖。
圖7是表示實施例1之成膜方法的流程圖。
圖8是表示對處理容器連接搬運室的例圖。
圖9是表示對搬運室連接複數的處理容器的例圖。
101‧‧‧處理容器
101A‧‧‧減壓空間
101a‧‧‧成膜氣體供給空間
101b‧‧‧隔熱空間
102‧‧‧基板保持部
103‧‧‧載置台
104‧‧‧被加熱構造體
105‧‧‧隔熱材
106‧‧‧隔熱材保持構造體
107‧‧‧線圈
108‧‧‧軸部
109‧‧‧運轉手段
110‧‧‧搬運板
W‧‧‧基板

Claims (12)

  1. 一種成膜裝置，其特徵係具備：處理容器，其係於內部維持減壓空間；基板保持部，其係包含：由以碳為主成分的材料所構成，在上述處理容器內可保持複數的基板之載置台、及形成於該載置台的周圍之被加熱構造體；線圈，其係配置於上述處理容器的外側，感應加熱上述基板保持部；及隔熱保持構造體，其係覆蓋上述基板保持部的隔熱材係以能夠離開上述處理容器的方式保持，將上述減壓空間分離成：設有上述基板保持部及上述隔熱材的上述成膜氣體供給空間、及設於上述處理容器與上述減壓空間之間的隔熱空間；氣體供給手段，其係對上述處理容器內的上述成膜氣體供給空間供給成膜氣體；及氣體管線，其係將用以冷卻上述處理容器的冷卻氣體供給至上述隔熱空間，上述冷卻氣體係被供給至上述隔熱空間，構成不與被供給至上述成膜氣體供給空間的上述成膜氣體混合。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中，上述隔熱材係由具有以碳為主成分的多孔狀的材料所構成，而使該隔熱材的熱傳導率與上述基板保持部的熱傳導率相異。
  3. 如申請專利範圍第2項之成膜裝置，其中，在上 述隔熱材的表面形成有碳系的塗佈膜。
  4. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中，上述處理容器係由石英所構成。
  5. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中，該被加熱構造體具有彼此對向的2個開口部，以被供給至上述成膜氣體供給空間的上述成膜氣體能夠對於上述基板實質上平行流動的方式，從上述2個開口部的一方的開口部供給上述成膜氣體，從另一方的開口部排出該成膜氣體。
  6. 如申請專利範圍第5項之成膜裝置，其中，上述載置台可將載置有複數的上述基板的搬運板予以保持，可以特定的轉軸為中心旋轉該搬運板。
  7. 如申請專利範圍第6項之成膜裝置，其中，上述處理容器會被連接至內部具有搬運部的搬運室，藉由該搬運部來將上述搬運板搬出入於上述被加熱載置台上。
  8. 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。
  9. 一種成膜方法，係使用成膜裝置，在基板上形成特定的膜之成膜方法，該成膜裝置係具備：處理容器，其係於內部維持減壓空間；基板保持部，其係包含：由以碳為主成分的材料所構成，在上述處理容器內可保持複數的基板之載置台、及形成於該載置台的周圍之被加熱構造體； 線圈，其係配置於上述處理容器的外側，感應加熱上述基板保持部；及隔熱保持構造體，其係覆蓋上述基板保持部的隔熱材係以能夠離開上述處理容器的方式保持，將上述減壓空間分離成：設有上述基板保持部及上述隔熱材的上述成膜氣體供給空間、及設於上述處理容器與上述減壓空間之間的隔熱空間；氣體供給手段，其係對上述處理容器內的上述成膜氣體供給空間供給成膜氣體；及氣體管線，其係將用以冷卻上述處理容器的冷卻氣體供給至上述隔熱空間，其特徵係具有：將複數的上述基板載置於搬運板之工程；將載置有複數的上述基板之上述搬運板搬運至上述基板保持部的被加熱載置台上之工程；使上述被加熱載置台以特定速度旋轉之工程；對上述成膜氣體供給空間供給上述成膜氣體之工程；在上述隔熱空間供給上述冷卻氣體之工程；藉由上述線圈來加熱上述基板保持部之工程；從上述處理容器搬出載置有複數的上述基板的上述搬運板之工程。
  10. 如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，上述成膜氣體包含以Si及C為主成分的氣體。
  11. 如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，上述 成膜氣體包含由CxHy(x、y為整數)所示的氣體。
  12. 如申請專利範圍第9項之成膜方法，其中，在加熱上述基板保持部的工程中，係以上述基板能夠形成1200℃以上的方式來感應加熱上述基板保持部。
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