TWI776114B - 半導體製造裝置 - Google Patents

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藤林裕明
竹內有一
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日商電裝股份有限公司
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Abstract

半導體製造裝置具有:薄膜形成部(10)，其具有腔室(11)，該腔室(11)具備被設置基板(17)的設置台(13)，加熱基板，同時導入用以使薄膜(18)在基板上生長的供給氣體；和供給氣體單元(20、30)，其係將供給氣體導入至腔室內。供給氣體單元具有:供給來自氣體導入源(21a～21e、31a～31c)之氣體的供給配管(100a～100e、110a～110c)；原料用之流量控制器(22a～22e、32a～32c)；在流量控制器更下游側，生成混合氣體的集合配管(101、111)；被連接於集合配管之下游側的分配配管(102a～102e、112a～112c)；調整混合氣體壓的壓力控制器(24、34)；及控制混合氣體之流量的分配用之流量控制器(23a、23b、33a、33b)。

Description

半導體製造裝置
本揭示係關於藉由對半導體基板等之基板進行包含原料的氣體供給，進行薄膜等之形成的半導體製造裝置。
在專利文獻1提案有藉由對半導體基板進行包含原料的氣體供給，進行薄膜形成的半導體製造裝置。該半導體製造裝置係藉由使依各種氣體之每個氣體種類而被備置的複數氣體供給配管在集合配管混合，且對複數氣體導入配管分配混合氣體，能夠對被配置在承載器上之晶圓進行寬廣範圍的氣體供給。 在各氣體供給配管具備原料流入用之流量控制器(以下，稱為原料MFC)，能夠調整各供給氣體朝集合配管的供給量。再者，各氣體導入配管也具備分配量控制用之MFC(以下，稱為分配MFC)，能夠以分配MFC調整混合氣體朝承載器之各處的導入量。 [先前技術文獻] [專利文獻1]日本JP 2012-9500 A
[發明所欲解決之問題] 但是，如上述專利文獻1所載的裝置般，在邊藉由原料MFC調整供給氣體之流量，邊藉由分配MFC調整混合氣體之流量的構成中，因具有MFC的控制誤差，故有無法進行適當的流量控制之可能性。例如，當欲在集合配管生成的混合氣體之總量為10時，原料MFC係以供給氣體朝集合配管之總量(以下，稱為供給氣體總量)成為10之方式，進行閥的開合度控制。再者，分配MFC係以混合氣體自集合配管的排出量的總量(以下，稱為分配氣體總量)成為10之方式，進行閥之開合度控制。但是，由於產生控制誤差，故有例如雖然供給氣體總量為10，但分配氣體總量成為8的情形。此情況，雖然原料MFC欲將供給氣體之流量保持一定以增大閥的開合度，但是集合配管中之混合氣體之壓力(以下，稱為混合氣體壓)上升，逐漸與供給氣體之壓力(以下，稱為供給氣體壓)的差壓變小。於是，在原料MFC的混合氣體之流量減少，無法使混合氣體成為目標之流量。因此，無法進行適當的流量控制。如此之狀況也在分配氣體總量相對於供給氣體總量變多之情況發生。 [解決問題之技術手段] 本揭示之目的係提供可以藉由更適當的流量控制進行薄膜形成的半導體製造裝置。 當藉由本揭示之一態樣時，半導體製造裝置具有:薄膜形成部，其具有腔室，該腔室具備被設置基板的設置台，加熱基板，同時導入用以使薄膜在基板上生長之包含原料的供給氣體；和供給氣體單元，其係將供給氣體導入至腔室內。而且，供給氣體單元具有:複數供給配管，其係供給來自蓄積包含原料之複數氣體的氣體導入源的氣體；原料用之流量控制器，其係被備置於複數供給配管各者，控制通過該複數供給配管各種的供給氣體之流量；集合配管，其係在較流量控制器更下游側，藉由連接複數供給配管，生成供給氣體之混合氣體；複數分配配管，其係被連接於集合配管之下游側，分配混合氣體；壓力控制器，其係被備置於複數分配配管之中的一個，調整作為混合氣體之壓力的混合氣體壓；及分配用之流量控制器，其係被備置於複數分配配管之中與被備置有壓力控制器的分配配管不同的分配配管，控制通過該分配配管之混合氣體的流量。在如此之構成中，至少通過被備置有分配用之流量控制器的分配配管而將混合氣體導入至腔室，進行薄膜形成部所致的薄膜生長。 如此這般，成為不僅有分配用之MFC還使用壓力控制器進行混合氣體的分配。依此，可以使通過分配用之MFC的混合氣體之流量成為目標流量，可以成為能夠進行適當流量控制的半導體製造裝置。
(第1實施型態) 以下，針對本發明之第1實施型態，參考圖面而予以說明。在本實施型態中所示的半導體製造裝置係當作對複數基板藉由磊晶生長而形成薄膜的裝置被使用。 如圖1所示般，本實施型態之半導體製造裝置被設為具有薄膜形成部10、第1供給氣體單元20、第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40、第2摻雜氣體單元50、載體氣體單元60的構成。而且，從各單元被供給的氣體通過各種配管100～150被導入至薄膜形成部10。 薄膜形成部10被設為具備腔室11、氣體導入部12、設置台13、加熱裝置14、排氣口15、壓力控制器(以下，稱為APC(AutoPressure Control)16等的構成。薄膜形成部10成為可以藉由通過排氣口15而排出腔室11內之氛圍氣體，控制腔室11內之真空度，同時能在腔室11內通過氣體導入部12而進行期待的氣體導入。在本實施型態之情況，氣體導入部12被備置在腔室11之中的設置台13之上方，成為從載置台13之上方進行氣體導入。 在如此之薄膜形成部10中之設置台13上設置成為被成膜對象之基板17，邊藉由加熱裝置14從背面側加熱基板17，邊使設置台13高速旋轉，藉由APC16將腔室11內之氛圍壓力控制成一定，依此形成薄膜18。另外，作為基板17，雖然可以適用各種，但是本實施型態之情況係舉出在SiC基板上形成SiC之薄膜18之情況為例進行說明。再者，在圖1中，為了簡化，雖然僅表示一片基板17，但是實際上在設置台13上搭載複數片。 第1供給氣體單元20係導入包含矽原料之供給氣體(以下，稱為Si供給氣體)的機構。Si供給氣體若至少含有矽源氣體即可，在此也含有成為載體氣體的H2 (氫)和成為蝕刻氣體的HCl(氯化氫)。 具體而言，第1供給氣體單元20除了氣體導入源21a～21e和原料MFC22a～22e及分配MFC23a、23b外，還具備成為分配用APC的分配APC24。而且，構成第1供給氣體單元20之各部被連接於各種配管100、101、102，對與薄膜形成部10連接的後述導入配管150，供給Si供給氣體。 氣體導入源21a～21e係蓄積用以使薄膜18生長之包含原料的複數氣體者，具有載體氣體導入源21a、矽源氣體導入源21b、21c、蝕刻氣體導入源21d、21e。載體氣體導入源21a係蓄積載體氣體的部分，例如蓄積H2 作為載體氣體。載體氣體導入源21a被連接於供給配管100a。矽源氣體導入源21b、21c係蓄積矽源氣體的部分，例如蓄積SiH4 (矽烷)作為矽源氣體。矽源氣體導入源21b、21c分別被連接於供給配管100b、100c。蝕刻氣體導入源21d、21e係蓄積蝕刻氣體的部分，例如蓄積HCl作為蝕刻氣體。蝕刻氣體導入源21d、21e被連接於供給配管100d、100e。 另外，雖然在此將矽源氣體導入源21b、21c設為不同的構成，但是即使為一個亦可。再者，雖然在此將蝕刻氣體導入源21d、21e設為不同的構成，但是即使為一個亦可。 在各供給配管100a～100e分別具備原料MFC22a～22e，成為可以調整通過各供給配管100a～100e之氣體流量，即是各供給氣體之導入量。另外，針對原料MFC22b、22c，雖然皆被連接於蓄積矽源氣體之矽源氣體導入源21b、21c，但是針對原料MFC22b，被設為大流量的控制用，針對原料MFC22c被設為小流量的控制用。同樣，針對原料MFC22d、22e，雖然皆被連接於蓄積蝕刻氣體之蝕刻氣體導入源21d、21e，但是針對原料MFC22d，被設為大流量的控制用，針對原料MFC22e被設為小流量的控制用。因此，即使矽源氣體或蝕刻氣體以某程度大流量流通，亦可進行細微的流量控制。 再者，各供給配管100a～100e，在較原料MFC22a～22e更下游側，被匯集至集合配管101，在集合配管101內成為混合氣體。 集合配管101在下游側再次被連接於複數分配配管102a～102c。因此，混合氣體成為被分配於各分配配管102a～102c，被導入至與薄膜形成部10連接的後述導入配管150。 各分配配管102a～102c之中的一個，在此，在分配配管102c具備分配APC24，在剩下的分配配管102c具備分配MFC23a、23b。分配MFC23a、23b成為可以調整通過分配配管102a、102b之氣體流量，即是混合氣體之導入量。分配APC24係調整集合配管101側之壓力，即是混合氣體壓者，換言之，調整混合氣體壓和薄膜形成部10之腔室11內的供給氣體壓之差壓者。分配APC24係藉由將混合氣體從集合配管101側朝外部排出，將作為集合配管101之壓力的混合氣體壓調整至特定壓。雖然針對來自分配APC24之混合氣體的排出位置為任意，但是本實施型態之情況係藉由將分配配管102c連接於導入配管150，使成為在分配APC24為了壓力調整被排出的混合氣體也被供給至薄膜形成部10。 第2供給氣體單元30係供給與第1供給氣體單元20不同之原料者，導入包含碳原料之供給氣體(以下，稱為C供給氣體)的機構。若在C供給氣體至少包含碳源氣體即可，但是在此也包含成為載體氣體的H2 。 具體而言，第2供給氣體單元30除了氣體導入源31a～31c和原料MFC32a～32c及分配MFC33外，還具備成為分配用APC的分配APC34。而且，構成第2供給氣體單元30之各部被連接於各種配管110、111、112，對與薄膜形成部10連接的後述導入配管150，供給C供給氣體。 氣體導入源31a～31c係蓄積用以使薄膜18生長之包含原料的複數氣體者，具有載體氣體導入源31a、碳源氣體導入源31b、31c。載體氣體導入源31a係蓄積載體氣體的部分，例如蓄積H2 作為載體氣體。載體氣體導入源31a被連接於供給配管110a。碳源氣體導入源31b、31c係蓄積碳源氣體的部分，例如蓄積C3 H8 (丙烷)作為碳源氣體。碳源氣體導入源31b、31c分別被連接於供給配管110b、110c。 在供給配管110a～110c分別具備原料MFC32a～32c，成為可以調整通過各供給配管110a～110c之氣體流量，即是各供給氣體之導入量。另外，針對原料MFC32b、32c，雖然皆被連接於蓄積碳源氣體之碳源氣體導入源31b、31c，但是針對原料MFC32b，被設為大流量的控制用，針對原料MFC32c被設為小流量的控制用。因此，即使碳源氣體以某程度大流量流通，亦可進行細微的流量控制。 再者，各供給配管110a～110c，在較原料MFC32a～32c更下游側，被匯集至集合配管111，在集合配管111內成為混合氣體。 集合配管111在下游側再次被連接於複數分配配管112a～112c。因此，混合氣體成為被分配於各分配配管112a～112c，被導入至與薄膜形成部10連接的後述導入配管150。 各分配配管112a～112c之中的一個，在此，在分配配管112c具備分配APC34，在剩下的分配配管112a、112b具備分配MFC33a、33b。分配MFC33a、33b成為可以調整通過分配配管112a、112b之氣體流量，即是混合氣體之導入量。分配APC34係調整集合配管111側之壓力，即是混合氣體壓者，換言之，調整混合氣體壓和薄膜形成部10之腔室11內的供給氣體壓之差壓者。分配APC34係藉由將混合氣體從集合配管111側朝外部排出，將作為集合配管111之壓力的混合氣體壓調整至特定壓。雖然針對來自分配APC34之混合氣體的排出位置為任意，但是本實施型態之情況係藉由將分配配管112c連接於導入配管150，使成為為了在分配APC34壓力調整而被排出的混合氣體也被供給至薄膜形成部10。 第1摻雜氣體單元40係導入第1摻雜原料，例如包含n型摻雜之供給氣體(以下，稱為第1摻雜氣體)的機構。若在第1摻雜氣體至少包含第1摻雜原料即可，但是在此也包含成為載體氣體的H2 。 具體而言，第1摻雜氣體單元40除了氣體導入源41a～41c和原料MFC42a～42c及分配MFC43a、43b外，還具備成為分配用APC的分配APC44。而且，構成第1摻雜氣體單元40之各部被連接於各種配管120、121、122，對與薄膜形成部10連接的後述導入配管150，供給第1摻雜氣體。 氣體導入源41a～41c具有載體氣體導入源41a、第1摻雜氣體導入源41b、41c。載體氣體導入源41a係蓄積載體氣體的部分，例如蓄積H2 作為載體氣體。載體氣體導入源41a被連接於供給配管120a。第1摻雜氣體導入源41b、41c係蓄積第1摻雜原料的部分，蓄積成為例如n型摻雜的包含N(氮元素)的N2 (氮)。第1摻雜氣體導入源41b、41c分別被連接於供給配管120b、120c。 在供給配管120a～120c分別具備原料MFC42a～42c，成為可以調整通過各供給配管120a～120c之氣體流量，即是各供給氣體之導入量。另外，針對原料MFC42b、42c，雖然皆被連接於第1摻雜原料之第1摻雜氣體導入源41b、41c，但是針對原料MFC42b，被設為大流量的控制用，針對原料MFC42c被設為小流量的控制用。因此，即使第1摻雜原料氣體以某程度大流量流通，亦可進行細微的流量控制。 再者，各供給配管120a～120c，在較原料MFC42a～42c更下游側，被匯集至集合配管121，在集合配管121內成為混合氣體。 集合配管121在下游側再次被連接於複數分配配管122a～122c。因此，混合氣體成為被分配於各分配配管122a～122c，被導入至與薄膜形成部10連接的後述導入配管150。 各分配配管122a～122c之中的一個，在此，在分配配管122c具備分配APC44，在剩下的分配配管122a、122b具備分配MFC43a、43b。分配MFC43a、43b成為可以調整通過分配配管122a、122b之氣體流量，即是混合氣體之導入量。分配APC44係調整集合配管121側之壓力，即是混合氣體壓者，換言之，調整混合氣體壓和薄膜形成部10之腔室11內的供給氣體壓之差壓者。分配APC44係藉由將混合氣體從集合配管121側朝外部排出，將作為集合配管121之壓力的混合氣體壓調整至特定壓。雖然針對來自分配APC44之混合氣體的排出位置為任意，但是本實施型態之情況係藉由將分配配管122c連接於導入配管150，使成為為了在分配APC44壓力調整而被排出的混合氣體也被供給至薄膜形成部10。 第2摻雜氣體單元50係導入包含第2摻雜原料，例如p型摻雜之供給氣體(以下，稱為第2摻雜氣體)的機構。若在第2摻雜氣體至少包含第2摻雜原料即可，但是在此也包含成為載體氣體的H2 。 具體而言，第2摻雜氣體單元50除了氣體導入源51a～51c和原料MFC52a～52c及分配MFC53a、53b外，還具備成為分配用APC的分配APC54。而且，構成第2摻雜氣體單元50之各部被連接於各種配管130、131、132，對與薄膜形成部10連接的後述導入配管150，供給第2摻雜氣體。 氣體導入源51a～51c具有載體氣體導入源51a、第2摻雜氣體導入源51b、51c。載體氣體導入源51a係蓄積載體氣體的部分，例如蓄積H2 作為載體氣體。載體氣體導入源51a被連接於供給配管130a。第2摻雜氣體導入源51b、51c係蓄積第2摻雜原料的部分，蓄積成為例如p型摻雜之包含Al(鋁)的TMA(三甲基鋁)。第2摻雜氣體導入源51b、51c分別被連接於供給配管130b、130c。 在供給配管130a～130c分別具備原料MFC52a～52c，成為可以調整通過各供給配管130a～130c之氣體流量，即是各供給氣體之導入量。另外，針對原料MFC52b、52c，雖然皆被連接於蓄積第2摻雜原料之第2摻雜氣體導入源51b、51c，但是針對原料MFC52b，被設為大流量的控制用，針對原料MFC52c被設為小流量的控制用。因此，即使第2摻雜原料以某程度大流量流通，亦可進行細微的流量控制。 再者，各供給配管130a～130c，在較原料MFC52a～52c更下游側，被匯集至集合配管131，在集合配管131內成為混合氣體。 集合配管131在下游側再次被連接於複數分配配管132a～132c。因此，混合氣體成為被分配於各分配配管132a～132c，被導入至與薄膜形成部10連接的後述導入配管150。 各分配配管132a～132c之中的一個，在此，在分配配管132c具備分配APC54，在剩下的分配配管132a、132b具備分配MFC53a、53b。分配MFC53a、53b成為可以調整通過分配配管132a、132b之氣體流量，即是混合氣體之導入量。分配APC54係調整集合配管131側之壓力，即是混合氣體壓者，換言之，調整混合氣體壓和薄膜形成部10之腔室11內的供給氣體壓之差壓者。分配APC54係藉由將混合氣體從集合配管131側朝外部排出，將作為集合配管131之壓力的混合氣體壓調整至特定壓。雖然針對來自分配APC54之混合氣體的排出位置為任意，但是本實施型態之情況係藉由將分配配管132c連接於導入配管150，使成為在分配APC54為了壓力調整被排出的混合氣體也被供給至薄膜形成部10。 載體氣體單元60係導入載體氣體的機構。被導入至薄膜形成部10之供給氣體之中，導入量最多的係載體氣體。因此，載體氣體單元60與被直接連接於薄膜形成部10之導入配管150連結，成為藉由從在載體氣體單元60被導入之載體氣體構成供給氣體的主流。依此，因能夠穩定地形成載體氣體所致的主流，故也可以形成不被導入其他原料氣體等的狀態。 具體而言，載體氣體單元60被設為具有載體氣體導入源61a～61c，和載體氣體用之MFC(以下，稱為載體氣體MFC)62a～62c的構成，形成載體氣體所致的供給氣體的主流。 載體氣體導入源61a～61c係蓄積載體氣體的部分，例如蓄積H2 作為載體氣體。載體氣體導入源61a～61c分別被連接於導入配管150a～150c。載體氣體MFC62a～62c被備置於各者的導入配管150a～150c，成為可以調整載體氣體朝各導入配管150a～150c的氣體流量。導入配管150a～150c被連結於各單元20～50之各分配配管102a～102c、112a～112c、122a～122c、132a～132c。因此，來自第1供給氣體單元20、第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40、第2摻雜氣體單元50的各種供給氣體被導入至各導入配管150a～150c，與載體氣體一起被導入至腔室11。更詳細而言，導入配管150a係對載置台13之中央，導入配管150c係對設置台13之外周，導入配管150b係對該些之間進行氣體導入。 因被設為如此之構成，在載體氣體單元60中，藉由因應各種供給氣體之流量的增減，控制載體氣體流量，依此不會使腔室11內之氣流紊亂，能夠範圍寬廣地改變各種供給氣體之分配比例。因此，可以以範圍寬廣的成膜條件，進行面內均勻性之控制，成膜形成在基板17的薄膜18。 另外，在上述，雖然將蓄積載體氣體的載體氣體導入源21a、31a、41a、41a、61a～61c設為不同的構成，但是即使為一個亦可，即使為使任一者複數共同亦可。 接著，針對具有如此構成的本實施型態之半導體製造裝置中之薄膜形成方法，參照圖2所示之薄膜形成工程之曲線進行說明。 在本實施型態所涉及之半導體製造裝置中，首先準備成為被成膜對象之複數片的基板17，設置在薄膜形成部10，即是設置在腔室11內的設置台13上。而且，邊使設置台13高速旋轉，邊以依照圖2所示之曲線的製程進行薄膜形成。 具體而言，進行藉由加熱裝置14所致的加熱，進行使腔室11內之溫度及基板17之溫度升溫的升溫工程。再者，與此同時，根據在載體氣體單元60中之各載體氣體MFC62a～62c所致的氣體流量之控制，藉由載體氣體導入源61a～61c導入載體氣體。再者，也從第1供給氣體單元20、第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40、第2摻雜氣體單元50導入載體氣體。並且，邊將腔室11內之壓力保持一定，邊藉由APC16調整來自腔室11之氛圍氣體之排出量。 而且，當腔室11內及基板17到達至特定溫度時，從第1供給氣體單元20、第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40、第2摻雜氣體單元50開始各種供給氣體之供給。依此，腔室11內被導入Si供給氣體、C供給氣體、第1摻雜原料氣體、第2摻雜原料氣體。此時，由於持續性地進行自載體氣體單元60及第1供給氣體單元20、第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40、第2摻雜氣體單元50導入載體氣體，故以對成為主流的載體氣體，施加各種供給氣體之方式被導入至腔室11。因此，能夠藉由作為主流穩定的載體氣體，將各種供給氣體搬運至腔室11。 而且，藉由進行加熱裝置14所致的加熱量之調整，邊保持在一定溫度，邊持續各種供給氣體之導入。依此，可以使SiC薄膜18對基板17磊晶生長。再者，因使設置台13高速旋轉，故腔室11內之氣流穩定化，可以提升氣體分配所致的SiC之薄膜18之膜厚、濃度之面內均勻性。 之後，當將SiC之薄膜18形成特定膜厚時，進行停止各種供給氣體之導入，也停止加熱裝置14所涉及的加熱而使腔室11內及基板17之溫度下降的降溫工程。即使在此時，針對來自載體氣體單元60之載體氣體，也持續導入，變成殘留的供給氣體所致的影響減少。而且，當腔室11內及基板17之溫度下降至例如室溫時，結束薄膜形成工程。 在如此之薄膜形成方法中，針對例如第1供給氣體20，變成集合配管101內之混合氣體壓在分配APC24被調整。即是，於通過分配配管102a～102c而對各導入配管150a～150c供給集合配管101中之混合氣體之時，不僅有分配MFC23a、23b，也在分配APC24進行混合氣體壓之調整。因此，成為分配MFC23a、23b之上游側的混合氣體壓被調整成期待的壓力。因此，相對於從氣體導入源21a～21e通過原料MFC22a～22e而被供給的供給氣體之總量亦即供給氣體總量，使通過分配配管102a～102c而從集合配管101被排出之混合氣體之總量亦即分配氣體總量一致。因此，以從分配配管102a～102c被導入至導入配管150a～150c之混合氣體成為目標之流量之方式，能夠進行更適當的流量控制。針對此，參照圖3及圖4進行說明。 首先，根據圖3，假設針對分配APC24由分配MFC構成之情況，即是分配配管102a～102c所致的集合氣體之分配之流量控制全部由MFC進行之情況進行檢討。 在此情況，成為邊藉由原料MFC22a～22e調整供給氣體之流量，邊藉由分配MFC23a、23b及設為被備置於分配APC24之位置的分配MFC，調整混合氣體之流量的構成。在如此之構成中，因具有MFC之控制誤差，故變成無法進行適當的流量控制。 例如，在各氣體導入源21a～21e中之供給氣體壓設為0.3[MPa]，腔室11內之供給氣體壓亦即腔室壓設為0.02[MPa]。 在此情況，當欲在集合配管101生成的混合氣體總量設為10時，原料MFC22a～22e係以朝集合配管101之供給氣體總量成為10之方式，進行閥的開合度控制。再者，分配MFC23a、23b及設為被備置於分配APC24之位置的分配MFC係以從集合配管101被排出之分配氣體總量成為10之方式，來進行閥之開合度控制。但是，由於產生控制誤差，故有例如雖然供給氣體總量為10，但分配氣體總量成為8的情形。在此情況，雖然分配MFC23a、23b及設為被備置於分配APC24之位置的分配MFC增大閥的開合度以使混合氣體之流量保持一定，但是集合配管101中之混合氣體壓相對於初期值上升，逐漸與供給氣體壓之差壓縮小。於是，在原料MFC22a～22e的混合氣體之流量減少，無法使混合氣體成為目標之流量。因此，無法進行適當的流量控制。 接著，根據圖4，如本實施型態般，針對具備分配APC24之情況進行說明。 在此情況，成為邊藉由原料MFC22a～22e調整供給氣體之流量，邊藉由分配MFC23a、23b及分配APC24，調整混合氣體之流量的構成。在如此之構成中，雖然具有MFC之控制誤差，但成為能進行適當的流量控制。 例如，在各氣體導入源21a～21e中之供給氣體壓設為0.3[MPa]，腔室11內之壓力亦即腔室壓設為0.02[MPa]。 在此情況，當欲在集合配管101生成的混合氣體總量設為10時，原料MFC22a～22e係以朝集合配管101之供給氣體總量成為10之方式，進行閥的開合度控制。再者，分配MFC23a、23b及分配APC24係以從集合配管101被排出之分配氣體總量成為10之方式，來進行閥之開合度控制。 此時，雖然產生分配MFC23a、23b之控制誤差，但是因分配APC24將混合氣體壓調整成為特定壓力，故腔室11內之供給氣體壓亦即腔室壓和混合氣體壓之差壓被保持於一定。因此，供給氣體總量和分配氣體總量成為幾乎一致的關係，可以使通過分配MFC23a、23b之混合氣體之流量成為目標流量。依此，能夠進行適當的流量控制。 如上述說明般，在本實施型態中，不僅有分配MFC23a、23b還使用分配APC24進行混合氣體之分配。依此，可以使通過分配MFC23a、23b的混合氣體之流量成為目標流量，可以成為能夠進行適當流量控制的半導體製造裝置。而且，若藉由如此之半導體製造裝置時，能夠提升在形成在基板17上之薄膜18之膜質之面內均勻性或深度方向之均勻性。 除此之外，在本實施型態之情況，並非將從分配APC24被排出之混合氣體廢棄至外部，而係將此供給至導入配管150c而被供給至腔室11內。依此，能夠成為經濟性高的半導體製造裝置。在此情況，針對通過分配APC24而被供給至導入配管150c之混合氣體的流量，若成為從供給氣體總量減去流至各分配MFC23a、23b之混合氣體的總量之值即可。 再者，因在分配MFC23a、23b中，進行流量控制，在分配APC24中進行壓力控制，故也有通過分配APC24之混合氣體之流量不等於通過分配MFC23a、23b之混合氣體之流量的情形。但是，原本針對通過分配MFC23a、23b之混合氣體的流量，也係因應對基板17之哪個位置供給混合氣體而設為不同的值，並非一定要相等。因此，即使通過分配APC24之混合氣體的流量不等於分配MFC23a、23b之混合氣體之流量亦可。當然，以該些流量之差變小之方式，調整通過分配MFC23a、23b之混合氣體之流量為佳。 並且，如圖1所示般，針對分配APC24之排出的供給氣體，使成為被供給至較來自分配MFC23a、23b之供給氣體更朝腔室11之外周側，即是與設置台13之外緣部對應的位置。腔室11之外周側由於腔室11之壁面等之影響，氣體流速變慢，朝基板17的氣體供給速度變慢。因此，藉由使分配APC24之排出的供給氣體被導入至腔室11之外周側，並且在較此更內側，以分配MFC23a、23b所致的精度佳之流量控制對供給氣體之導入量進行微調整，提升供給氣體之導入量的面內均勻性。依此，能夠更提升形成在基板17上的薄膜18之面內均勻性。 再者，在此，雖然以第1供給氣體單元20為例進行說明，但是即使針對第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40及第2摻雜氣體單元50，藉由使用分配APC34、44、54，亦能獲得相同的效果。而且，並非將該些個別形成單元，雖然也可以以一個單元構成全部，在一個集合配管生成混合氣體，但是可以藉由設為個別，對每原料氣體或摻雜元素獨立控制流量。依此，能夠更提升形成在基板17上的薄膜18之面內均勻性。 並且，也在第1供給氣體單元20、第2供給氣體單元30、第1摻雜氣體單元40及第2摻雜氣體單元50包含載體氣體以作為供給氣體。此時，將第1供給氣體單元20之載體氣體之流量設為分配MFC23a、23b及分配APC24之最低控制流量的總合以上。將第2供給氣體單元30之載體氣體之流量設為分配MFC33a、33b及分配APC34之最低控制流量的總合以上。將第1摻雜氣體單元40之載體氣體之流量設為分配MFC43a、43b及分配APC44之最低控制流量的總合以上。並且，將第2摻雜氣體單元50之載體氣體之流量設為分配MFC52a、53b及分配APC54之最低控制流量的總合以上。如此一來，在不流通Si原料氣體或C原料氣體、摻雜氣體之時，亦使氣體從各單元流出。在如此之情況，藉由將從載體氣體單元60被導入之載體氣體和從各單元作為供給氣體被導入之載體氣體之流量事先調整成特定量，從Si原料氣體或C原料氣體、摻雜氣體開始流動之時起流動穩定。依此，能夠更提升在形成在基板17上之薄膜18之膜質之面內均勻性或深度方向之均勻性。 (第2實施型態) 針對本發明之第2實施型態予以說明。本實施型態係對第1實施型態變更進行氣體之分配之部分的構成者，關於其他，因與第1實施型態相同，故僅針對不同的部分進行說明。 如圖5所示般，在本實施型態中，並非將在各單元20～50中之分配APC24、34、44、54之排出的供給氣體導入至腔室11側，成為朝外部排氣的構成。而且，也在各單元20～50追加另一個分配MFC23c、33c、43c、53c。 如此這般，針對分配APC24、34、44、54，可以成為僅進行在各單元20～50之混合氣體壓之調整。如此一來，能根據各分配MFC23a～23c、33a～33c、43a～43c、53a～53c所致的精度佳的流量控制，將混合氣體導入至腔室11內。因此，能夠更提升在形成在基板17上之薄膜18之膜質之面內均勻性或深度方向之均勻性。 (其他實施型態) 本發明並非限定於上述實施型態者，能夠在申請專利範圍所記載之範圍內進行適當變更。再者，上述各實施型態並非彼此無關係者，除了明顯無法組合的情況外，能夠適當進行組合。再者，在上述各實施型態中，構成實施型態之要素除了特別明確表示必要之情況及原理上明確認為必要之情況等之外，當然不一定必要。再者，在上述各實施型態中，提及實施型態之構成要素之個數、數值、量、範圍等之數值之情況，除了特別明白表示必要之情況及原理上明確被限定於特定數之情況等之外，並非被限定於其特定數者。再者，在上述各實施型態中，當提及構成要素等之形狀、位置關係等之時，除了特別明白表示之情況及原理上被限定於特定之形狀、位置關係等之情況等之外，並非限定於其形狀、位置關係等者。 例如，針對分配APC24、34、44、54之排出的供給氣體，在第1實施型態中導入腔室11內之型態，在第2實施型態中廢棄於腔室11之外部的型態進行說明。但是，無須成為將全部的分配APC24、34、44、54之排出的供給氣體導入至腔室11內，或廢棄至腔室11之外部的型態，即使為僅有一部分被導入至腔室11內，剩餘被廢棄至外部的型態亦可。再者，雖然設為Si原料氣體和C原料氣體從不同的單元導入，但是即使設為以相同的單元導入亦可。 再者，在上述實施型態中，雖然設為具備第1摻雜氣體單元40和第2摻雜氣體單元50之構成，但是即使設為在不導入摻雜之情況，不需要該些，僅具備其中之一方的型態亦可。並且，在上述實施型態中，因針對形成SiC之薄膜18之情況進行說明，故舉出Si供給氣體作為第1源氣體，以C供給氣體作為第2源氣體為例。但是，此依據欲成膜之材料而有所不同，若為形成例如矽薄膜者時，僅具備供給Si供給氣體之供給氣體單元即可。再者，雖然使Si供給氣體或C供給氣體分別通過兩個原料MFC22b、22c、32b、32c而被供給，但是若為通過至少一個原料MFC而被供給者即可。 再者，如圖6所示般，即使在各分配APC24、34、44、54之上游側或下游側具備流量感測器(MFS)25、35、45、55亦可。如此一來，可以測量分配APC24、34、44、54之排出的供給氣體之流量，根據此，能夠進行例如其他之原料MFC22a、22b等之流量控制。 以上，雖然例示本揭示之一態樣所涉及之半導體製造裝置之實施型態、構成、態樣，但是本揭示所涉及的實施型態、構成、態樣並不限定於上述各實施型態、各構成、各態樣。例如，即使針對適當組合在不同的實施型態、構成、態樣分別揭示的技術部分而獲得的實施型態、構成、態樣，也含在本揭示所涉及的實施型態、構成、態樣之範圍。
10:薄膜形成部 20:第1供給氣體單元 30:第2供給氣體單元 40:第1摻雜氣體單元 50:第2摻雜氣體單元 60:載體氣體單元 100~150:各種配管 22a~22e,32a~32b,42a~42c,52a~52c:氣體導入源 23a,23b,33a,33b,43a,43b,53a,53b:分配用MFC 24,34,44,54:分配用ACP
針對本揭示的上述及其他目的、特徵或優點由參照附件圖面的下述詳細說明，成為更明確。在附件圖式中， [圖1]為表示第1實施型態所涉及之半導體製造裝置之概略構成的方塊圖。 [圖2]為表示圖1所示之半導體製造裝置所致的薄膜之製造曲線的圖。 [圖3]為表示僅藉由原料MFC進行流量控制之情況之各部之狀態的時序圖。 [圖4]為表示進行第1實施型態之構成之半導體製造裝置所致的流量控制之情況之各部之狀態的時序圖。 [圖5]為表示第2實施型態所涉及之半導體製造裝置之概略構成的方塊圖。 [圖6]為表示第3實施型態所涉及之半導體製造裝置之概略構成的方塊圖。
10:薄膜形成部
11:腔室
12:氣體導入部
13:設置台
14:加熱裝置
15:排氣口
16:壓力控制器
17:基板
18:薄膜
20:第1供給氣體單元
30:第2供給氣體單元
40:第1摻雜氣體單元
50:第2摻雜氣體單元
60:載體氣體單元
61a~61c:載體氣體導入源
62a~62c:載體氣體MFC
101,111,121,131:各種配管
100,110,120,130,150:各種配管
100a~100e,110a~110c,120a~120c,130a~130c:供給配管
102,112,122,132:各種配管
102a~102c,112a~112c,122a~122c,132a~132c:分配配管
150a~150c:導入配管
21a~21e,31a~31c,41a~41c,51a~51c:氣體導入源
22a~22e,32a~32b,42a~42c,52a~52c:氣體導入源
23a,23b,33a,33b,43a,43b,53a,53b:分配用MFC
24,34,44,54:分配用ACP

Claims (5)

  1. 一種半導體製造裝置，具有：薄膜形成部(10)，其係具有腔室(11)，且該腔室(11)具備被設置基板(17)的設置台(13)，加熱上述基板，同時導入用以使薄膜(18)在上述基板上生長之包含原料的供給氣體；和供給氣體單元(20、30)，其係對上述腔室內導入上述供給氣體，上述供給氣體單元具有：複數供給配管(100a~100e、110a~110c)，其係供給來自蓄積包含上述原料之複數氣體的氣體導入源(21a~21e、31a~31c)的氣體；原料用之流量控制器(22a~22e、32a~32c)，其係被備置於上述複數供給配管各者，控制通過上述複數供給配管各者的供給氣體之流量；集合配管(101、111)，其係在較上述流量控制器更下游側，藉由連接上述複數供給配管，生成上述供給氣體之混合氣體；複數分配配管(102a~102e、112a~112c)，其係被連接於上述集合配管之下游側，分配上述混合氣體；壓力控制器(24、34)，其係被備置於上述複數分配配管之中的一個，調整作為上述混合氣體之壓力的混合氣體壓；及分配用之流量控制器(23a、23b、33a、33b)，其係被 備置於上述複數分配配管之中與被備置有上述壓力控制器的分配配管不同的分配配管，控制通過上述分配配管之混合氣體的流量，至少通過被備置有上述分配用之流量控制器的上述分配配管，上述混合氣體被導入至上述腔室，進行上述薄膜形成部所致的上述薄膜之生長，與上述供給氣體單元不同，進一步具備將載體氣體導入至上述腔室內的載體氣體單元(60)，上述載體氣體單元被連接於將上述載體氣體導入至上述腔室之複數導入配管(150a~150c)，上述複數分配配管之中至少被備置有上述分配用之流量控制器的上述分配配管被連接於上述複數導入配管之各者，通過上述導入配管被導入上述混合氣體，上述供給氣體單元除了上述原料外，也從上述複數供給配管之一部分導入載體氣體作為上述供給氣體，上述供給氣體單元之載體氣體之流量被設為上述流量控制器及上述壓力控制器之最低控制流量的總和以上，從上述載體氣體單元被導入的載體氣體之流量和來自上述供給氣體單元之載體氣體的流量被調整成特定量。
  2. 如請求項1所記載之半導體製造裝置，其中將通過被備置有上述壓力控制器之上述分配配管的上述混合氣體也導入至上述腔室，被使用於上述薄膜形成部所致的上述薄膜之生長。
  3. 如請求項2所記載之半導體製造裝置，其中通過被備置有上述壓力控制器之上述分配配管而被導入的上述混合氣體比通過被備置有上述分配用之流量控制器的上述分配配管而被導入之上述混合氣體，更被導入至上述設置台的外周側。
  4. 如請求項1所記載之半導體製造裝置，其中上述供給氣體單元具備複數，從複數供給氣體單元分別供給包含不同原料的供給氣體。
  5. 如請求項1至4中之任一項所記載之半導體製造裝置，其中除了上述供給氣體單元外，也包含供給包含成為上述薄膜之摻雜之原料的摻雜原料氣體以作為供給氣體的摻雜單元(40、50)。
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