[發(fā)明專(zhuān)利]成膜裝置以及成膜方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780025842.0
• 申請(qǐng)日: 2007-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101490809A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 森崎英介;小林洋克;原島正幸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/205
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/205;C23C16/46
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍 淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用加熱器在基板上進(jìn)行成膜的成膜裝置和成膜方法。?

背景技術(shù)

外延(epitaxial)成長(zhǎng)法能夠在基板結(jié)晶上使具有與基板結(jié)晶的結(jié)晶方位相同結(jié)晶方位的單結(jié)晶成長(zhǎng)，其適用于各種場(chǎng)合。?

例如，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，揭示有利用外延成長(zhǎng)法使Si成長(zhǎng)來(lái)制造硅晶片的方法。?

在上述外延成長(zhǎng)法中，因?yàn)閷?duì)原料氣體進(jìn)行熱分解，所以，使規(guī)定的膜進(jìn)行成長(zhǎng)的基板優(yōu)選被均勻地加熱至比原料氣體的分解溫度高的溫度。因此，在基板的加熱中，例如有時(shí)使用利用線圈進(jìn)行的感應(yīng)加熱。?

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平9-232275號(hào)公報(bào)?

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2004-323900號(hào)公報(bào)?

但是，在原料氣體中存在熱分解溫度高的物質(zhì)，有必要使基板的溫度更高，因此，考慮到成膜裝置的構(gòu)成，感應(yīng)加熱的利用有時(shí)存在問(wèn)題。例如存在下述問(wèn)題，即，在利用線圈進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)，相對(duì)于投入的電力，向加熱基板的熱能的變換的比例小，電力的利用率低。?

因此，具有下述問(wèn)題，即，特別是在分解熱分解溫度高的成膜氣體時(shí)，為了進(jìn)行感應(yīng)加熱而增大投入的電力，從而導(dǎo)致用于成膜的成本增加。此外，在將基板加熱至高溫的情況下，有必要使用于進(jìn)行感應(yīng)加熱的高頻電源增大，而且用于屏蔽高頻的結(jié)構(gòu)也大型化并且復(fù)雜化，因此，導(dǎo)致成膜裝置大型化以及復(fù)雜化。?

在上述利用感應(yīng)加熱進(jìn)行的加熱的效率低下的主要原因之一中，具有難以使感應(yīng)加熱所使用的線圈接近基板進(jìn)行配置的問(wèn)題。例如，用于感應(yīng)加熱的線圈，因?yàn)樵O(shè)置在例如由石英等介電損失小的材料構(gòu)成的處理容器的外側(cè)，所以導(dǎo)致難以接近設(shè)置于該處理容器內(nèi)側(cè)的基?板來(lái)進(jìn)行設(shè)置。?

此外，另一方面，當(dāng)利用加熱器直接對(duì)基板進(jìn)行加熱時(shí)，因?yàn)槌赡怏w的原因，有時(shí)存在難以將基板加熱至能夠分解該成膜氣體的溫度范圍。例如，烴類(lèi)氣體(例如，以CxHy(x、y為整數(shù))表示的氣體)的熱分解溫度普遍較高。例如，C₃H₈的分解溫度大約為1200℃，因此有必要將基板加熱至至少1200℃以上的高溫。而且，為了能夠得到充分的成膜速度，實(shí)現(xiàn)高成膜品質(zhì)，有必要將基板加熱至1500℃以上。因此，加熱器本身的溫度必須加熱至至少1500℃以上，但是，據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所知，能夠承受如此高溫的加熱器至今為止還沒(méi)有被使用的例子。?

此外，加熱器被設(shè)置在處理容器內(nèi)，處理室被維持在減壓狀態(tài)，因此，會(huì)發(fā)生加熱器本身的熱分解(升華)、脫氣等問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明總的課題在于提供一種能夠解決上述問(wèn)題的新型并且有用的成膜裝置以及成膜方法。?

本發(fā)明的具體課題在于提供一種能夠?qū)Ψ纸鉁囟雀叩某赡怏w進(jìn)行分解并且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行成膜的成膜裝置以及成膜方法。?

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種成膜裝置，其特征在于，包括：內(nèi)部維持在減壓空間，并且被供給有成膜氣體的處理容器；設(shè)置在所述處理容器的內(nèi)部、用于保持基板的基板保持部；和由含有高熔點(diǎn)金屬和碳的化合物構(gòu)成、設(shè)置在所述處理容器的內(nèi)部、用于加熱所述基板的加熱器。?

本發(fā)明第二方面提供一種成膜裝置，其特征在于：在上述第一方面的成膜裝置中，所述化合物以TaC為主要成分。?

本發(fā)明第三方面提供一種成膜裝置，其特征在于：在上述第一或者第二方面的成膜裝置中，使用所述成膜氣體在所述基板上形成以Si和C為主要成分的膜。?

本發(fā)明第四方面提供一種成膜裝置，其特征在于：在第三方面的成膜裝置中，所述成膜氣體包括以CxHy表示的氣體，其中，x、y為整數(shù)。?

本發(fā)明第五方面提供一種成膜裝置，其特征在于：在第四方面的成膜裝置中，所述加熱器構(gòu)成為能夠使所述加熱器的溫度為1500℃以上。?

本發(fā)明第六方面提供一種成膜裝置，其特征在于：在第一～第五方面的成膜裝置中，所述加熱器具有多個(gè)部分，該多個(gè)部分各自的溫度被獨(dú)立地控制。?

本發(fā)明第七方面提供一種成膜裝置，其特征在于：在第一方面的成膜裝置中，所述多個(gè)部分中的至少兩個(gè)部分沿著所述成膜氣體的流動(dòng)配置。?

本發(fā)明第八方面提供一種成膜方法，其特征在于：所述成膜方法是具有下述結(jié)構(gòu)的成膜裝置的成膜方法，該成膜裝置包括：內(nèi)部維持在減壓空間，并且被供給有成膜氣體的處理容器；設(shè)置在所述處理容器的內(nèi)部、用于保持基板的基板保持部；和由含有高熔點(diǎn)金屬和碳的化合物構(gòu)成、設(shè)置在所述處理容器的內(nèi)部、用于加熱所述基板的加熱器，所述成膜方法包括：向所述基板供給所述成膜氣體的工序；和利用所述加熱器對(duì)所述基板進(jìn)行加熱的工序。?