JP5461943B2 - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents

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Description

本発明は、成膜装置および成膜方法に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method.

従来より、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のパワーデバイスのように、比較的膜厚の大きい結晶膜を必要とする半導体素子の製造には、エピタキシャル成長技術が活用されている。そして、基板であるウェハ上にシリコンなどの単結晶膜を成長させたエピタキシャルウェハの製造には、枚葉式の成膜装置が使用されることが多い。   Conventionally, an epitaxial growth technique has been utilized for manufacturing a semiconductor element that requires a relatively large crystal film, such as a power device such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). In order to manufacture an epitaxial wafer in which a single crystal film such as silicon is grown on a wafer as a substrate, a single wafer type film forming apparatus is often used.

図４は、従来の成膜装置の模式的な横断面図である。
従来の枚葉式の成膜装置２００は、成膜室であるチャンバ２０１と、このチャンバ２０１を積載するベース２０２と、チャンバ２０１内に反応ガス２０４を供給する反応ガス供給路２１５と、成膜対象の基板であるウェハ２０３の加熱を可能とするウェハ加熱手段２０５とを備えている。そして、ベース２０２の下部には上方に向かってチャンバ２０１内にまで伸びる中空円筒形状の支柱２０６が取り付けられている。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional film forming apparatus.
A conventional single-wafer type film forming apparatus 200 includes a chamber 201 which is a film forming chamber, a base 202 on which the chamber 201 is loaded, a reaction gas supply path 215 for supplying a reaction gas 204 into the chamber 201, and a film formation. Wafer heating means 205 that enables heating of the wafer 203 as the target substrate is provided. A hollow cylindrical column 206 extending upward into the chamber 201 is attached to the lower portion of the base 202.

上述のウェハ加熱手段２０５は、その支柱２０６の上端部に取り付けられている。そして、支柱２０６の内部には、支柱２０６に固定される二本の電極棒２０８が設けられている。この二本の電極棒２０８は、支柱２０６の上端部を抜けてチャンバ２０１内のウェハ加熱手段２０５まで伸びている。   The wafer heating means 205 described above is attached to the upper end portion of the column 206. Two electrode rods 208 that are fixed to the column 206 are provided inside the column 206. The two electrode rods 208 extend through the upper end portion of the support column 206 to the wafer heating means 205 in the chamber 201.

ウェハ加熱手段２０５は、ヒータ２０９とそのヒータ２０９を固定して保持する導電性のブースバー２１０とからなる。そして、ブースバー２１０は、支柱２０６の上端部に固定された連結部材２１１に固定されており、その結果、ヒータ２０９は、支柱２０６に固定される構造を有している。そして、上述の二本の電極棒２０８はそれぞれ連結部材２１１に接続されている。したがって、この二本の電極棒２０８を介してヒータ２０９への給電が可能となっている。尚、支柱２０６にはさらに、その上面部分を閉じる上蓋２１２が設けられている。   The wafer heating means 205 includes a heater 209 and a conductive booth bar 210 that holds the heater 209 fixedly. The booth bar 210 is fixed to a connecting member 211 fixed to the upper end portion of the support column 206. As a result, the heater 209 has a structure fixed to the support column 206. The two electrode rods 208 are connected to the connecting member 211, respectively. Therefore, power can be supplied to the heater 209 via the two electrode bars 208. The support 206 is further provided with an upper lid 212 for closing the upper surface portion.

チャンバ２０１内には、成膜対象の基板であるウェハ２０３が配置されるが、それを載置して保持するためのサセプタ２２０が設けられている。そして、このサセプタ２２０は以下のように回転可能となっている。すなわち、中空円筒形状の支柱２０６にはその周囲を囲むように中空の回転軸２２１が設けられており、この回転軸２２１はベアリング（図示せず）により支柱２０６と無関係に回転自在にベース２０２に取り付けられて別設のモータ２２２により回転が与えられるようになっている。   In the chamber 201, a wafer 203, which is a substrate to be deposited, is disposed, and a susceptor 220 for placing and holding the wafer 203 is provided. The susceptor 220 is rotatable as follows. That is, the hollow cylindrical support column 206 is provided with a hollow rotation shaft 221 so as to surround the periphery thereof, and this rotation shaft 221 is rotatably attached to the base 202 independently of the support column 206 by a bearing (not shown). It is attached and rotated by a separate motor 222.

そして、チャンバ２０１の内部まで伸びるこの回転軸２２１の上端には回転筒２２３が配設され、この回転筒２２３には上述のサセプタ２２０が取り付けられている。したがって、サセプタ２２０は、ウェハ加熱手段２０５の上方、チャンバ２０１の内部で回転可能に配置される。   A rotating cylinder 223 is disposed at the upper end of the rotating shaft 221 extending to the inside of the chamber 201, and the above-described susceptor 220 is attached to the rotating cylinder 223. Therefore, the susceptor 220 is rotatably disposed above the wafer heating unit 205 and inside the chamber 201.

また、支柱２０６の内部には、支柱２０６内部を貫通する昇降ピン２３０が配設されている。そして、昇降ピン２３０の下端は、支柱２０６の下方に設けられ昇降ピン２３０の昇降を行う昇降装置（図示せず）まで伸びている。そして、昇降装置を動作させて昇降ピン２３０を上昇もしくは下降動作させることができる。   In addition, elevating pins 230 that pass through the inside of the column 206 are disposed inside the column 206. And the lower end of the raising / lowering pin 230 is extended to the raising / lowering apparatus (not shown) which is provided under the support | pillar 206 and raises / lowers the raising / lowering pin 230. As shown in FIG. Then, the lifting / lowering pin 230 can be moved up or down by operating the lifting / lowering device.

この昇降ピン２３０は、成膜装置２００内に搬入されたウェハ２０３をサセプタ２２０上に載置する場合や、成膜処理後のウェハ２０３をサセプタ２２０上から取り上げ、成膜装置２００の外に搬出する場合などに用いられる。   The elevating pins 230 are used when the wafer 203 loaded into the film forming apparatus 200 is placed on the susceptor 220 or when the wafer 203 after the film forming process is picked up from the susceptor 220 and taken out of the film forming apparatus 200. Used when

すなわち、成膜処理後サセプタ２２０上のウェハ２０３を成膜装置２００から搬出する場合は、昇降ピン２３０は昇降装置（図示せず）による上昇によって、その上部先端部を用い、上方に設けられたサセプタ２２０上のウェハ２０３の下面に接して突き上げて、下方からこれを支持する。そして、さらに上昇してサセプタ２２０からウェハ２０３を引き離して、持ち上げ、搬送用ロボット（図示せず）に引き渡す。そしてウェハ２０３は、搬送ロボットにより成膜装置２００の外部に搬出される。   That is, when carrying out the wafer 203 on the susceptor 220 after the film forming process from the film forming apparatus 200, the elevating pins 230 are provided at the upper side by using the upper end of the elevating pins 230 ascended by the elevating apparatus (not shown). It pushes up against the lower surface of the wafer 203 on the susceptor 220 and supports it from below. Then, the wafer 203 is further lifted, and the wafer 203 is separated from the susceptor 220, lifted, and delivered to a transfer robot (not shown). Then, the wafer 203 is carried out of the film forming apparatus 200 by the transfer robot.

また、成膜対象であるウェハ２０３を成膜装置２００内に搬入し、サセプタ２２０上に載置する場合は、昇降ピン２３０を、搬送用ロボット（図示せず）により成膜装置２００内に搬入されたウェハ２０３を受け取ることが可能な位置にまで上昇させる。   In addition, when the wafer 203 to be deposited is loaded into the deposition apparatus 200 and placed on the susceptor 220, the lifting pins 230 are loaded into the deposition apparatus 200 by a transfer robot (not shown). The processed wafer 203 is raised to a position where it can be received.

そして、昇降装置によりさらに上昇する昇降ピン２３０によって、搬送用ロボット上のウェハ２０３は下面で支持され、搬送用ロボットから離れて上方に持ち上げられる。   The wafer 203 on the transfer robot is supported on the lower surface by the elevating pins 230 that are further raised by the elevating device, and lifted upward away from the transfer robot.

その後、ウェハ２０３を受け渡して空となった搬送用ロボットは成膜装置２００のチャンバ２０１内部から退去する。
一方、昇降ピン２３０は、ウェハ２０３を支持したまま、ウェハ２０３がサセプタ２２０に接してこれに支持される位置にまで下降する。 Thereafter, the transfer robot that has been emptied after delivering the wafer 203 moves out of the chamber 201 of the film forming apparatus 200.
On the other hand, the lift pins 230 are lowered to a position where the wafer 203 is in contact with and supported by the susceptor 220 while supporting the wafer 203.

こうしてサセプタ２２０上で支持される位置が戻ることにより、ウェハ２０３はサセプタ２２０上で成膜反応処理が可能な位置に載置されることになる。一方、昇降ピン２３０さらに下降し、図４に示すように、所定の位置で次の作業まで待機する。   By returning the position supported on the susceptor 220 in this way, the wafer 203 is placed on the susceptor 220 at a position where a film forming reaction process can be performed. On the other hand, the elevating pin 230 is further lowered, and waits for the next work at a predetermined position as shown in FIG.

そして、以上の構成を備える成膜装置２００では、その後、基板であるウェハ２０３が、サセプタ２２０上に載置された状態で回転される。そして、回転をしながら、サセプタ２２０の下方に設けられたウェハ加熱手段２０５のヒータ２０９によって加熱が行われる。このとき、反応ガス供給路２１５を通じて反応ガス２０４が供給されることで、ウェハ２０３上にエピタキシャル膜が形成される。   And in the film-forming apparatus 200 provided with the above structure, the wafer 203 which is a board | substrate is rotated in the state mounted on the susceptor 220 after that. Then, while rotating, heating is performed by the heater 209 of the wafer heating means 205 provided below the susceptor 220. At this time, an epitaxial film is formed on the wafer 203 by supplying the reactive gas 204 through the reactive gas supply path 215.

尚、この気相成膜時において、成膜装置２００では、ウェハ２０３の温度はウェハ加熱手段２０５のヒータ加熱によって１０００℃を超えるような非常な高温の状態となる場合がある。
特許文献１には、サセプタの座繰り部分を貫通して摺動自在に設けられた、ウェハ等基板の昇降を担うリフトピンを備えた薄膜成長装置が開示されている。 During the vapor deposition, in the film forming apparatus 200, the temperature of the wafer 203 may be in a very high temperature exceeding 1000 ° C. due to the heater heating of the wafer heating means 205.
Patent Document 1 discloses a thin film growth apparatus provided with lift pins that slidably pass through a countersink portion of a susceptor and that lift and lower a substrate such as a wafer.

特開２０００−２６１９２号公報JP 2000-26192 A

上述のように、気相成膜時におけるウェハ加熱に際しては、チャンバ２０１内は非常に高温の環境下に置かれることになる。そのため、高い耐熱性の材料により成膜装置２００の各部が構成されることが必要となる。   As described above, the chamber 201 is placed in a very high temperature environment when the wafer is heated during vapor deposition. Therefore, each part of the film forming apparatus 200 needs to be configured with a high heat resistant material.

したがって、ウェハ加熱手段２０５を構成する各部の材料としては、最も高温となるヒータ２０９には高純度のＳｉＣなどが用いられ、ヒータ２０９を支持する導電性のブースバー２１０としては、ＳｉＣをコートしたカーボンなどが材料として用いられている。これらＳｉＣ材やＳｉＣをコートしたカーボンは、柔軟性に劣って破壊されやすいなどの課題を有するものの、加熱成膜時にウェハを汚染する恐れが少ないことから用いられる。一方、柔軟性に富んで高耐熱性を備える点で望ましいものの、加熱成膜時に汚染が発生する可能性がある金属材料は、ウェハ加熱手段の構成材料としては通常使用されない。   Therefore, as the material of each part constituting the wafer heating means 205, high-purity SiC or the like is used for the heater 209 having the highest temperature, and the SiC-coated carbon is used as the conductive booth bar 210 that supports the heater 209. Etc. are used as materials. These SiC materials and SiC-coated carbon are used because they are less likely to be contaminated during heating film formation, although they have problems such as being inferior in flexibility and being easily broken. On the other hand, although desirable in terms of flexibility and high heat resistance, a metal material that may be contaminated during heating film formation is not usually used as a constituent material of the wafer heating means.

一方、中空円筒形状の支柱２０６の内部に配設された電極棒２０８においては、ヒータ２０９やその近傍に比べて若干到達温度が低いことから、導電性能の確保とその向上がより重要な課題となる。その結果、通常は、材料に金属モリブデンを用い、均質なロッド（棒状体）として形成された電極棒２０８が用いられている。このモリブデン製の電極棒２０８は、導電性に優れ、また、剛性に優れている。同様に、二本の電極棒２０８とブースバー２１０を連結する連結部材２１１についても、金属モリブデン材料が使用される場合がある。   On the other hand, in the electrode rod 208 disposed inside the hollow cylindrical column 206, the ultimate temperature is slightly lower than that of the heater 209 and the vicinity thereof, so securing and improving the conductive performance are more important issues. Become. As a result, the electrode rod 208 is usually used as a homogeneous rod (rod-like body) using metallic molybdenum as a material. The molybdenum electrode rod 208 has excellent conductivity and rigidity. Similarly, a metal molybdenum material may be used for the connecting member 211 that connects the two electrode rods 208 and the booth bar 210.

しかしながら、電極棒２０８は中空円筒形状の支柱２０６の内部に配設され、ヒータ２０９やその近傍に比べて若干到達温度が低いものの、チャンバ２０１内で７００℃〜８００℃程度またはそれを超えるような高温環境に晒されることがある。その結果、電極棒２０８や連結部材２１１を構成する金属モリブデンからそこに含有される不純物が放出されることや、モリブデン自体が熱分解するなどして、成膜対象であるウェハ等基板を汚染してしまう場合が生じた。   However, the electrode rod 208 is disposed inside the hollow cylindrical column 206 and has a temperature slightly lower than that of the heater 209 and its vicinity, but is about 700 to 800 ° C. or higher in the chamber 201. May be exposed to high temperature environment. As a result, impurities contained therein are released from the metal molybdenum constituting the electrode rod 208 and the connecting member 211, and the molybdenum itself is thermally decomposed to contaminate the substrate such as a wafer to be deposited. There was a case.

また、上述のような、例えば金属モリブデンからなる導電性の連結部材２１１が、ヒータ２０９を支持する導電性のブースバー２１０を支持し、一方で電極棒２０８に連結するよう構成された成膜装置２００では、電極棒２０８を介したヒータ２０９への給電が可能となるが、ヒータ加熱に際して連結部材２１１とブースバー２１０の接合部分および連結部材２１１と電極棒２０８との接合部分に隙間が形成されることがある。   Further, as described above, the conductive connecting member 211 made of, for example, metal molybdenum supports the conductive booth bar 210 that supports the heater 209, while being connected to the electrode rod 208. In this case, power can be supplied to the heater 209 via the electrode rod 208, but a gap is formed in the joint portion between the connecting member 211 and the booth bar 210 and the joint portion between the connecting member 211 and the electrode rod 208 when the heater is heated. There is.

このような接合部分での隙間形成については、ブースバー２１０と連結部材２１１、そしてブースバー２１０と電極棒２０８とが異なる材料から構成されることよる寄与が大きい。すなわち、ブースバー２１０は例えばカーボン製であり、連結部材２１１や電極棒２０８は金属モリブデン製であり、気相成膜時の高温加熱時において、それぞれの材料の熱膨張率の違いから、例えば、ブースバー２１０と連結部材２１１との接合面に隙間が生じてしまうことがある。   Regarding the formation of a gap at such a joining portion, the contribution of the booth bar 210 and the connecting member 211, and the booth bar 210 and the electrode rod 208 being made of different materials is large. That is, the booth bar 210 is made of, for example, carbon, and the connecting member 211 and the electrode rod 208 are made of metallic molybdenum. Due to the difference in thermal expansion coefficient of each material at the time of high-temperature heating during vapor phase film formation, for example, the booth bar 210 A gap may occur in the joint surface between 210 and the connecting member 211.

その場合、形成された微小な隙間に反応ガス２０４が侵入し、反応して、副生成物の付着や腐食等が生じてしまうことがある。その結果、上述の接合部分において電気抵抗値が上昇してしまい、ウェハ加熱手段２０５および電極棒２０８などのメンテナンスインターバルの短縮、装置の短寿命化等を引き起こす要因になる。 In that case, the reaction gas 204 may enter and react with the minute gaps that are formed, and by-product adhesion or corrosion may occur. As a result, the electrical resistance value rises at the above-mentioned joining portion, which causes factors such as shortening the maintenance interval of the wafer heating means 205 and the electrode rod 208, and shortening the life of the apparatus.

したがって、成膜対象であるウェハ等の基板への金属汚染を防止し、また、連結部材とブースバーまたは電極との接合部分において発生する恐れの副生成物の付着や腐食等を防止するためには、従来の成膜装置や成膜方法では不十分であり、新たな構成の成膜装置および成膜方法が求められている。   Therefore, in order to prevent metal contamination of the substrate such as a wafer to be deposited, and to prevent adhesion or corrosion of by-products that may occur at the joint between the connecting member and the booth bar or electrode. However, conventional film forming apparatuses and film forming methods are insufficient, and a film forming apparatus and a film forming method having a new configuration are required.

本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、成膜対象であるウェハ等基板の加熱時において、成膜室であるチャンバ内へ伸びる中空円筒形状の支柱の内部に配設された金属製の電極やその連結部材によって生じる恐れのあるウェハ等基板への汚染を防止する機構を備えた成膜装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a metal electrode or a connecting member thereof disposed in a hollow cylindrical column extending into a chamber that is a film forming chamber when a substrate such as a wafer to be formed is heated. It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus having a mechanism for preventing contamination of a substrate such as a wafer that may occur due to the above.

また、本発明の別の目的は、シリコンウェハ等基板への成膜時において、ブースバーと連結部材との接合部分および連結部材と電極棒の接合部分の近傍に、支柱の開口する上部側から反応ガスが侵入することを阻止し、副生成物の付着や腐食等を抑制できるようにした成膜装置および成膜方法を提供することにある。   In addition, another object of the present invention is to react from the upper side where the pillars open in the vicinity of the joint portion between the booth bar and the connecting member and the joint portion between the connecting member and the electrode rod during film formation on a substrate such as a silicon wafer. An object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of preventing gas from entering and suppressing adhesion or corrosion of by-products.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の第１の態様は、成膜室と、
その成膜室内で基板が載置されるサセプタと、
そのサセプタを上部で支持する回転筒と、
その回転筒の内部に設けられ、基板を加熱するヒータおよびそのヒータを支持する導電性のブースバーと、
成膜室の下部に設けられて回転筒を支持して回転させる回転軸と、
その回転軸の内部に設けられ、ブースバーを介してヒータに給電する電極を収容する中空円筒状の支柱とを有する成膜装置であって、
回転筒の内部には、板状の昇降ベースとその昇降ベース上に立設された複数本の昇降ピンとを有する昇降ユニットが配置され、
支柱の内部には、上部が開口してパージガスの供給可能なパージガス導入管が配設されており、
昇降ユニットを昇降させて、昇降ピンにより基板をサセプタに載置し、
昇降ユニットを下降させて、昇降ベースによりブースバーと電極の接合部分の上空を覆うとともに、パージガス導入管からパージガスを供給して、ブースバーと電極の接合部分の周囲をガスパージするよう構成されたことを特徴とするものである。 A first aspect of the present invention includes a film formation chamber,
A susceptor on which the substrate is placed in the deposition chamber;
A rotating cylinder that supports the susceptor at the top;
A heater provided inside the rotating cylinder, for heating the substrate, and a conductive booth bar for supporting the heater;
A rotating shaft provided at a lower portion of the film forming chamber to support and rotate the rotating cylinder;
A film-forming apparatus having a hollow cylindrical column provided inside the rotating shaft and containing an electrode for supplying power to the heater via a booth bar,
An elevating unit having a plate-like elevating base and a plurality of elevating pins erected on the elevating base is disposed inside the rotary cylinder,
Inside the column, a purge gas introduction pipe that is open at the top and capable of supplying purge gas is disposed,
Raise and lower the lifting unit, and place the substrate on the susceptor with the lifting pins,
The elevating unit is lowered to cover the space above the booth bar / electrode joint with the elevating base, and purge gas is supplied from the purge gas introduction pipe to purge the area around the booth bar / electrode joint. It is what.

そして、昇降ベースの下面の周囲部分には、連続する突起部が設けられていることが好ましい。   And it is preferable that the continuous protrusion part is provided in the surrounding part of the lower surface of a raising / lowering base.

そして、ブースバーは、対向する昇降ベース下面の突起部に対応する位置と形状で凹溝が設けられていることが好ましい。   And it is preferable that the groove | channel is provided in the booth bar by the position and shape corresponding to the projection part of the raising / lowering base lower surface which opposes.

また、回転筒は、底面部近傍にガス排出の可能なパージガス排出部が設けられていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the rotating cylinder is provided with a purge gas discharge portion capable of discharging gas in the vicinity of the bottom surface portion.

本発明の第２の態様は、成膜室内に設けられたサセプタに、昇降の可能な昇降ユニットの昇降ピンを用いて基板を載置し、上部に前記サセプタを配置する回転筒を成膜室の下部に設けられた回転軸で回転させ、その回転筒の内部に配置されたヒータにこのヒータを支持するブースバーと電極とを介して給電して基板を加熱させながら、成膜室内に反応ガスを供給して基板の表面に膜を形成する成膜方法であって、
サセプタ上に基板を載置させた後の昇降ユニットを下降させ、昇降ユニットの有する板状の昇降ベースを用いてブースバーと電極の接合部分の上空を覆うとともに、その昇降ベースで覆われたブースバーと電極の接合部分周囲にパージガスを供給して、ブースバーと電極の接合部分周囲がガスパージされた状態を形成しながら、基板を加熱するようにしたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, a substrate is placed on a susceptor provided in a film forming chamber by using an elevating pin of an elevating unit that can be moved up and down, and a rotating cylinder on which the susceptor is arranged is formed in a film forming chamber. A reaction gas is formed in the film formation chamber while the substrate is heated by supplying power through a booth bar and an electrode supporting the heater to a heater disposed inside the rotating cylinder. Forming a film on the surface of the substrate by supplying
The elevator unit after the substrate is placed on the susceptor is lowered, the plate-like elevator base of the elevator unit is used to cover the space above the junction between the booth bar and the electrode, and the booth bar covered with the elevator base The substrate is heated while supplying a purge gas around the electrode joint portion to form a gas purged state around the booth bar and the electrode joint portion.

本発明の第１の態様によれば、成膜対象であるウェハ等基板の加熱時において、電極を構成する電極棒上部と連結部材の接合部分および連結部材とブースバーの接合部分の周囲領域を、ヒータが設置されてヒータ設置雰囲気にあるウェハ等基板設置領域から効果的に分離することが可能となる。したがって、ウェハ等基板上での成膜時における電極棒や連結部材の加熱によって生じる恐れのあるウェハ等基板への汚染を防止することのできる成膜装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, when heating a substrate such as a wafer that is a film formation target, the electrode rod upper part and the connecting part of the connecting member constituting the electrode, and the peripheral region of the connecting part of the connecting member and the booth bar, It is possible to effectively separate from the substrate installation area such as the wafer in the heater installation atmosphere where the heater is installed. Therefore, there is provided a film forming apparatus that can prevent contamination of the substrate such as a wafer that may be caused by heating of the electrode rod or the connecting member during film formation on the substrate such as a wafer.

本発明の第２の態様によれば、成膜対象であるウェハ等基板の加熱時において、電極を構成する電極棒上部と連結部材の接合部分および連結部材とブースバーの接合部分の周囲領域を、ヒータが設置されてヒータ設置雰囲気にあるウェハ等基板設置領域から効果的に分離した上で、ウェハ等基板への成膜処理を行うことが可能となる。したがって、ウェハ等基板上での成膜時における電極棒や連結部材の加熱によって生じる恐れのあるウェハ等基板への汚染を防止することのできる成膜方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, at the time of heating a substrate such as a wafer that is a film formation target, the electrode rod upper portion constituting the electrode and the joining portion of the connecting member and the peripheral region of the joining portion of the connecting member and the booth bar, It is possible to perform the film forming process on the substrate such as a wafer after the heater is installed and effectively separated from the substrate installation region such as the wafer in the heater installation atmosphere. Therefore, there is provided a film forming method capable of preventing contamination on the substrate such as a wafer that may be caused by heating of the electrode rod or the connecting member during film formation on the substrate such as a wafer.

本発明の実施形態の成膜装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the film-forming apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の昇降ユニットの一例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows an example of the raising / lowering unit of embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の成膜装置の回転筒部分の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the rotation cylinder part of the film-forming apparatus of another embodiment of this invention. 従来の成膜装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the conventional film-forming apparatus.

図１は、本発明の実施形態の成膜装置１００の模式的な横断面図である。本実施の形態においては、成膜対象基板としてシリコンウェハ１０１を用いる。但し、これに限られるものではなく、場合に応じて、他の材料からなるウェハなどを用いてもよい。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment mode, a silicon wafer 101 is used as a film formation target substrate. However, the present invention is not limited to this, and a wafer made of another material may be used depending on the case.

成膜装置１００は、成膜室としてのチャンバ１０２を有する。そして、チャンバ１０２を積載するベース１０４を備えている。ベース１０４の下面側には上方に向かってチャンバ１０２内にまで伸びる非導電性で中空円筒形状を有する支柱１０５が取り付けられている。   The film formation apparatus 100 includes a chamber 102 as a film formation chamber. A base 104 on which the chamber 102 is loaded is provided. A support 105 having a non-conductive and hollow cylindrical shape is attached to the lower surface side of the base 104 and extends upward into the chamber 102.

チャンバ１０２の上部には、加熱されたシリコンウェハ１０１の表面に結晶膜を成膜するための反応ガス１１５を供給する反応ガス供給路１０３が接続している。本実施の形態の成膜装置１００においては、反応ガス１１５としてトリクロロシランを用いることができ、キャリアガスとしての水素ガスと混合した状態で反応ガス供給路１０３からチャンバ１０２の内部に導入する。   A reaction gas supply path 103 for supplying a reaction gas 115 for forming a crystal film on the surface of the heated silicon wafer 101 is connected to the upper portion of the chamber 102. In the film formation apparatus 100 of this embodiment, trichlorosilane can be used as the reaction gas 115 and is introduced into the chamber 102 from the reaction gas supply path 103 in a state of being mixed with hydrogen gas as a carrier gas.

このとき、シリコンウェハ１０１に対して反応ガスが流れる方向（矢印方向）の上流側に、反応ガスが通過する貫通孔（図示せず）を適当数具備する整流板（図示せず）が設けられていてもよい。反応ガス供給路１０３より供給された反応ガスはシリコンウェハ１０１の方に流下する。   At this time, a current plate (not shown) having an appropriate number of through holes (not shown) through which the reaction gas passes is provided upstream of the direction (arrow direction) in which the reaction gas flows with respect to the silicon wafer 101. It may be. The reaction gas supplied from the reaction gas supply path 103 flows down toward the silicon wafer 101.

チャンバ１０２の内部には、シリコンウェハ１０１が載置されるサセプタ１１０が、中空の回転筒１１１の上に設けられている。回転筒１１１は、回転軸１１２に支持されて、ベース１０４の下面からチャンバ１０２内に伸びる中空円筒形状の支柱１０５の周囲を囲むように設けられている。   Inside the chamber 102, a susceptor 110 on which the silicon wafer 101 is placed is provided on a hollow rotating cylinder 111. The rotating cylinder 111 is supported by the rotating shaft 112 and is provided so as to surround the periphery of the hollow cylindrical column 105 extending from the lower surface of the base 104 into the chamber 102.

そして、回転軸１１２はベアリング（図示せず）により支柱１０５と無関係に回転自在にベース１０４に取り付けられており、別設のモータ１１３により回転が与えられるようになっている。すなわち、回転軸１１２がモータ１１３を通じて回転すると、回転軸１１２に取り付けられた回転筒１１１が回転し、回転筒１１１の上に設けられたサセプタ１１０も回転する。   The rotating shaft 112 is rotatably attached to the base 104 by a bearing (not shown) independently of the support column 105, and is rotated by a separate motor 113. That is, when the rotating shaft 112 rotates through the motor 113, the rotating cylinder 111 attached to the rotating shaft 112 rotates, and the susceptor 110 provided on the rotating cylinder 111 also rotates.

そして、チャンバ１０２内に伸びる中空円筒形状の支柱１０５の上面にはウェハ加熱手段１２０が取り付けられている。尚、支柱１０５の上端は上蓋１０６で閉じられている。   Wafer heating means 120 is attached to the upper surface of a hollow cylindrical column 105 extending into the chamber 102. Note that the upper end of the column 105 is closed by an upper lid 106.

加熱によって変化するシリコンウェハ１０１の表面温度やシリコンウェハ１０１が載置されるサセプタ１１０の温度は、チャンバ１０２の上部に設けられた放射温度計（図示せず）によって測定される。このため、チャンバ１０２および必要な整流板（図示せず）は石英で構成されることが好ましい。これにより、放射温度計（図示せず）による温度測定が、チャンバ１０２および整流板（図示せず）で妨げられないようにすることができる。測定された温度データは制御装置（図示せず）に送られる。   The surface temperature of the silicon wafer 101 that changes due to heating and the temperature of the susceptor 110 on which the silicon wafer 101 is placed are measured by a radiation thermometer (not shown) provided in the upper part of the chamber 102. For this reason, it is preferable that the chamber 102 and a necessary baffle plate (not shown) are made of quartz. Thereby, temperature measurement by a radiation thermometer (not shown) can be prevented from being hindered by the chamber 102 and the current plate (not shown). The measured temperature data is sent to a control device (not shown).

制御装置（図示せず）は、水素ガスの流路に設けられた３方弁（図示せず）の動作を制御する。すなわち、シリコンウェハ１０１が所定の温度以上となった場合には、制御装置（図示せず）は３方弁（図示せず）を動かして、チャンバ１０２への水素ガスの供給量を制御する。尚、制御装置（図示せず）は、ヒータ１２１の出力も制御する。   A control device (not shown) controls the operation of a three-way valve (not shown) provided in the hydrogen gas flow path. That is, when the silicon wafer 101 reaches a predetermined temperature or higher, a control device (not shown) moves a three-way valve (not shown) to control the supply amount of hydrogen gas to the chamber 102. A control device (not shown) also controls the output of the heater 121.

支柱１０５の上面の形状については、図１に示すように、支柱１０５の円筒形状に穴の開いたドーナツ状の円盤を合わせた形状、すなわち、円筒形部材からはみ出すように出っ張った部分を持つ形状もしくはフランジ形状としてもよく、さらに出っ張った部分の周囲には上方に向かって立ち上がる縁を備えていてもよい。支柱１０５の上端部分がこうした形状を備えることで、以下で説明するウェハ加熱手段１２０の取り付けをより確かなものとすることができる。   As for the shape of the upper surface of the column 105, as shown in FIG. 1, a shape in which the cylindrical shape of the column 105 is combined with a donut-shaped disk with a hole, that is, a shape having a protruding portion protruding from the cylindrical member. Alternatively, a flange shape may be used, and an edge that rises upward may be provided around the protruding portion. Since the upper end portion of the support column 105 has such a shape, the attachment of the wafer heating means 120 described below can be made more reliable.

そして、中空円筒形状の支柱１０５の内部には二本の電極１０７が設けられている。これら電極１０７はいずれも、均一なロッド状の金属モリブデン（Ｍｏ）製の電極棒１０８と、電極棒１０８の上端部分に固定されるとともに後に説明するブースバー１２３を支持する連結部材１２４とからなる。   Two electrodes 107 are provided inside the hollow cylindrical column 105. Each of these electrodes 107 includes a uniform rod-shaped metal molybdenum (Mo) electrode rod 108 and a connecting member 124 that is fixed to the upper end portion of the electrode rod 108 and supports a booth bar 123 described later.

電極１０７の連結部材１２４は、電極棒１０８の上端部分から支柱１０５の周囲方向に伸びる形状を有している。そのため、電極１０７は、全体としてＬ字状に屈曲した形状を有している。すなわち、電極棒１０８と連結部材１２４とはＬ字状の電極となる。そして、連結部材１２４は金属モリブデン製であり、Ｌ字状に屈曲した電極１０７は全体として金属モリブデン製である。   The connecting member 124 of the electrode 107 has a shape extending from the upper end portion of the electrode rod 108 in the circumferential direction of the support column 105. Therefore, the electrode 107 has a shape bent as an L shape as a whole. That is, the electrode rod 108 and the connecting member 124 are L-shaped electrodes. The connecting member 124 is made of metallic molybdenum, and the electrode 107 bent in an L shape is made of metallic molybdenum as a whole.

ウェハ加熱手段１２０は、シリコンウェハ１０１を加熱するヒータ１２１と、ヒータ１２１を固定してこれを支持するアーム状のブースバー１２３とからなる。このとき、ブースバー１２３は、ヒータ１２１を支持する側とは反対の側の端部で上述の連結部材１２４に支持されている。そして、ボルト１２６を使用したボルト止めにより、ブースバー１２３は連結部材１２４と固定されて一体となっている。   The wafer heating means 120 includes a heater 121 that heats the silicon wafer 101 and an arm-shaped booth bar 123 that fixes and supports the heater 121. At this time, the booth bar 123 is supported by the connecting member 124 at the end opposite to the side supporting the heater 121. The booth bar 123 is fixed and integrated with the connecting member 124 by bolting using the bolt 126.

ヒータ１２１は炭化ケイ素（ＳｉＣ）から構成され、ヒータ１２１を支持する二本のアーム状のブースバー１２３は導電性であって、例えば、ＳｉＣをコートしたカーボン材からなる。そして、上述のように、連結部材１２４は、電極棒１０８と同様に金属モリブデンにより構成されている。したがって、ブースバー１２３を介して、電極１０７からヒータ１２１への給電が可能となっている。   The heater 121 is made of silicon carbide (SiC), and the two arm-shaped booth bars 123 that support the heater 121 are conductive, for example, made of a carbon material coated with SiC. As described above, the connecting member 124 is made of metal molybdenum in the same manner as the electrode rod 108. Therefore, power can be supplied from the electrode 107 to the heater 121 via the booth bar 123.

尚、ウェハ加熱手段１２０については、サセプタ１１０の裏面側であって、ヒータ１２１とサセプタ１１０との間にアウトヒータを設けることも可能である。このアウトヒータによりシリコンウェハ１０１の周縁部とサセプタ１１０を主に加熱することができる。このようにヒータを二種設けてシリコンウェハ１０１を加熱する場合、シリコンウェハ１０１の面内の温度分布の均一性を向上することができる。   The wafer heating means 120 can be provided with an out-heater between the heater 121 and the susceptor 110 on the back side of the susceptor 110. By this outheater, the peripheral edge of the silicon wafer 101 and the susceptor 110 can be mainly heated. Thus, when two types of heaters are provided to heat the silicon wafer 101, the uniformity of the temperature distribution in the surface of the silicon wafer 101 can be improved.

この場合、シリコンウェハ１０１はチャンバ１０２内のサセプタ１１０上に置かれた後、ヒータ１２１とアウトヒータとの協調した加熱によって、均一に加熱され、所定の成膜処理を行うことができる。   In this case, after the silicon wafer 101 is placed on the susceptor 110 in the chamber 102, the silicon wafer 101 is uniformly heated by the coordinated heating of the heater 121 and the outheater, and a predetermined film forming process can be performed.

次に、図１に示すように、固定されて一体となったブースバー１２３と連結部材１２４においては、連結部材１２４の下面が、支柱１０５上面、すなわち、支柱１０５の円筒形部材からはみ出すように出っ張った部分の上面の少なくとも一部と接している。さらに、ブースバー１２３と連結部材１２４の少なくとも一方が、上述の支柱１０５の上面の縁とも接しており、少なくとも二点の支持により、支柱１０５に固定される構造となっている。   Next, as shown in FIG. 1, in the fixed and integrated booth bar 123 and the connecting member 124, the lower surface of the connecting member 124 protrudes so as to protrude from the upper surface of the column 105, that is, the cylindrical member of the column 105. It is in contact with at least a part of the upper surface of the portion. Further, at least one of the booth bar 123 and the connecting member 124 is also in contact with the edge of the upper surface of the support column 105 described above, and is configured to be fixed to the support column 105 by supporting at least two points.

次に、本発明の実施形態の成膜装置１００において特に特徴的な昇降ユニット１３３について説明する。
本実施形態の成膜装置１００において、チャンバ１０２内の回転筒１１１およびそれを支持する回転軸１１２の内部には、上蓋１０６を貫通して支柱１０５内を貫通する昇降棒１３２とその昇降棒１３２の上端部分に設けられた板状の昇降ベース１３１とこの昇降ベース１３１の上面周辺部に立設された複数本の昇降ピン１３０とからなる昇降ユニット１３３が配設されている。 Next, a particularly characteristic lifting unit 133 in the film forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described.
In the film forming apparatus 100 according to the present embodiment, an elevating bar 132 that passes through the upper lid 106 and penetrates the support column 105 and the elevating bar 132 are provided inside the rotating cylinder 111 in the chamber 102 and the rotating shaft 112 that supports the rotating cylinder 111. A lifting unit 133 including a plate-like lifting base 131 provided at an upper end portion of the base plate and a plurality of lifting pins 130 standing on the periphery of the upper surface of the lifting base 131 is disposed.

この昇降ユニット１３３を構成する各部は、例えば、１０００℃を超える高温に晒されても成膜対象であるシリコンウェハ１０１を汚染する不純物を放出することの無い材料、具体的には、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはＳｉＣコートされたカーボン（Ｃ）などを用いて構成されることが望ましい。 For example, each part of the lifting unit 133 is made of a material that does not release impurities that contaminate the silicon wafer 101 that is a film formation target even when exposed to a high temperature exceeding 1000 ° C., specifically, silicon dioxide ( It is desirable to use SiO 2 ), silicon carbide (SiC), SiC-coated carbon (C), or the like.

そして、昇降ユニット１３３の昇降棒１３２の下端は、支柱１０５の下方に設けられ昇降棒１３２の昇降を制御する昇降装置（図示せず）にまで伸びている。   And the lower end of the raising / lowering rod 132 of the raising / lowering unit 133 is extended to the raising / lowering apparatus (not shown) which is provided under the support | pillar 105 and controls raising / lowering of the raising / lowering rod 132. As shown in FIG.

すなわち、本発明の実施形態の成膜装置１００では、昇降装置（図示せず）を動作させて昇降棒１３２を上昇または下降動作させ、その結果、昇降ユニット１３３を上昇または下降させて、昇降ベース１３１上に立設された昇降ピン１３０を上昇もしくは下降させることができる。   That is, in the film forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, the elevating device (not shown) is operated to raise or lower the elevating rod 132, and as a result, the elevating unit 133 is raised or lowered to raise and lower the elevating base. The elevating pin 130 standing on 131 can be raised or lowered.

尚、この昇降ユニット１３３の昇降においては、それが有する昇降ピン１３０がヒータ１２１に接しないように設置位置が配慮されている。また、上述のように、ウェハ加熱手段１２０がアウトヒータも有する場合は、このアウトヒータと昇降ピン１３０とが接しないように昇降ピン１３０は配置される。   It should be noted that when the elevator unit 133 is moved up and down, the installation position is taken into consideration so that the lift pins 130 of the lift unit 133 do not contact the heater 121. Further, as described above, when the wafer heating means 120 also has an outheater, the elevating pins 130 are arranged so that the outheater and the elevating pins 130 are not in contact with each other.

この昇降ユニット１３３の昇降ベース１３１およびそこに立設された昇降ピン１３０は、成膜装置１００内に搬入されたシリコンウェハ１０１をサセプタ１１０上に載置する場合や、成膜処理後のシリコンウェハ１０１をサセプタ１１０上から取り上げ、成膜装置１００の外に搬出する場合などに用いられる。   The elevating base 131 of the elevating unit 133 and the elevating pins 130 provided on the elevating unit 133 are used when the silicon wafer 101 carried into the film forming apparatus 100 is placed on the susceptor 110 or after the film forming process. This is used when picking up 101 from the susceptor 110 and carrying it out of the film forming apparatus 100.

すなわち、成膜処理後サセプタ１１０上のシリコンウェハ１０１を成膜装置１００から搬出する場合では、昇降装置（図示せず）による昇降ユニット１３３全体の上昇によって昇降ピン１３０は上昇し、その上部先端部を使用して、その上方に設けられたサセプタ１１０上のシリコンウェハ１０１の下面に接して突き上げ、下方からこれを支持する。そして、さらに上昇してサセプタ１１０からシリコンウェハ１０１を持ち上げて、引き離し、チャンバ１０２内で待機する搬送用ロボット（図示せず）に引き渡す。その後、シリコンウェハ１０１は、搬送用ロボットにより成膜装置１００の外部に搬出される。   That is, when the silicon wafer 101 on the susceptor 110 after film formation is unloaded from the film formation apparatus 100, the lift pins 130 are lifted by the entire lift unit 133 being lifted by a lift apparatus (not shown), and the top end portion thereof Is pushed up in contact with the lower surface of the silicon wafer 101 on the susceptor 110 provided above and supported from below. Then, the silicon wafer 101 is further lifted, lifted and separated from the susceptor 110, and delivered to a transfer robot (not shown) waiting in the chamber 102. Thereafter, the silicon wafer 101 is carried out of the film forming apparatus 100 by a transfer robot.

また、成膜対象であるシリコンウェハ１０１を成膜装置１００内に搬入し、サセプタ１１０上に載置する場合は、昇降ユニット１３３を上昇させて、搬送ロボット（図示せず）により成膜装置１００内に搬入されたシリコンウェハ１０１を受け取る位置にまで昇降ピン１３０を上昇させる。   In addition, when the silicon wafer 101 to be deposited is carried into the deposition apparatus 100 and placed on the susceptor 110, the lifting unit 133 is raised and the deposition apparatus 100 is moved by a transfer robot (not shown). The elevating pins 130 are raised to a position where the silicon wafer 101 carried in is received.

そして、搬送用ロボット（図示せず）によって支持されて成膜装置１００のチャンバ１０２内に搬入されたシリコンウェハ１０１を搬送用ロボット上で支持された状態で、昇降ピン１３０の上方に、待機させておく。その後、昇降装置（図示せず）により昇降ユニット１３３をさらに上昇させ、その昇降ピン１３０によって、搬送用ロボット上のシリコンウェハ１０１を下面から支持する。そして、突き上げて上方に持ち上げ、搬送用ロボットから引き離して昇降ピン１３０によって支持されるようにする。   Then, the silicon wafer 101 supported by the transfer robot (not shown) and carried into the chamber 102 of the film forming apparatus 100 is held on the lift pins 130 while being supported on the transfer robot. Keep it. Thereafter, the elevating unit 133 is further raised by an elevating device (not shown), and the elevating pins 130 support the silicon wafer 101 on the transfer robot from the lower surface. Then, it is pushed up and lifted upward, and separated from the transfer robot so that it is supported by the lift pins 130.

その後、シリコンウェハ１０１を受け渡して空となった搬送用ロボット（図示せず）は成膜装置１００のチャンバ１０２内部から退去する。
一方、昇降ユニット１３３は、昇降ピン１３０によりシリコンウェハ１０１を支持した状態で下降し、シリコンウェハ１０１がサセプタ１１０に接してこれに支持される位置にまで下降を続ける。 Thereafter, the transfer robot (not shown) that has been emptied after delivering the silicon wafer 101 moves out of the chamber 102 of the film forming apparatus 100.
On the other hand, the elevating unit 133 descends while the silicon wafer 101 is supported by the elevating pins 130 and continues to descend to a position where the silicon wafer 101 contacts and is supported by the susceptor 110.

こうしてチャンバ１０２内に搬入されたシリコンウェハ１０１は、サセプタ１１０上で成膜反応処理が可能な位置に載置されることになる。
そして、図１に示すように、シリコンウェハ１０１をサセプタ１１０上に設置した後、昇降ユニット１３３はさらに下降し、シリコンウェハ１０１上における反応ガス１１５を用いた成膜作業の間、所定の位置で次のシリコンウェハ１０１の搬出作業まで待機する。 The silicon wafer 101 thus carried into the chamber 102 is placed on the susceptor 110 at a position where a film forming reaction process can be performed.
Then, as shown in FIG. 1, after the silicon wafer 101 is placed on the susceptor 110, the elevating unit 133 is further lowered, and at a predetermined position during the film forming operation using the reaction gas 115 on the silicon wafer 101. Wait until the next silicon wafer 101 is unloaded.

図２は、本発明の実施形態の昇降ユニットの一例を示す模式的な平面図である。図２に示す昇降ユニット１３３’は、円板状の昇降ベース１３１’の上面周辺部に３本の昇降ピン１３０’が立設された構成を有する。尚、図２では、回転筒１１１と昇降ユニット１３３との位置関係が分かるよう、回転筒１１１も併せて示してある。   FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of the lifting unit according to the embodiment of the present invention. The lifting unit 133 ′ shown in FIG. 2 has a configuration in which three lifting pins 130 ′ are erected on the periphery of the upper surface of a disk-shaped lifting base 131 ′. In FIG. 2, the rotary cylinder 111 is also shown so that the positional relationship between the rotary cylinder 111 and the lifting unit 133 can be understood.

図１に示すように、この成膜作業の間、昇降ユニット１３３は、その円板状の昇降ベース１３１の下面が、ブースバー１２３下部と連結部材１２４とを固定するボルト１２６の頭部と接しないよう少し離れた上方の位置で待機する。そして、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分の周囲を含む昇降ベース１３１下面側の領域を覆うことができるようになっている。すなわち、昇降ベース１３１の上方のシリコンウェハ１０１の置かれた領域と電極１０７の接合部分を含む下方側領域を分離する蓋の役割を果たすことができる。   As shown in FIG. 1, during this film forming operation, the lifting unit 133 is such that the lower surface of the disk-shaped lifting base 131 does not contact the head of the bolt 126 that fixes the lower portion of the booth bar 123 and the connecting member 124. Wait at a slightly higher position. The upper portion of the electrode base 108 constituting the electrode 107 and the joining portion of the connecting member 124 and the region on the lower surface side of the lifting base 131 including the periphery of the joining portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 can be covered. That is, it can serve as a lid that separates a region where the silicon wafer 101 is placed above the lifting base 131 and a lower region including the joint portion of the electrode 107.

このとき、昇降ベース１３１の下面の周囲部分には、環状に連続する突起部１３７が設けられている。そのため、昇降ユニット１３３が下降したとき、その昇降ベース１３１下面の突起部１３７を利用して、電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分を昇降ベース１３１が効率よく覆うことを可能としている。   At this time, an annular continuous protrusion 137 is provided on the peripheral portion of the lower surface of the elevating base 131. Therefore, when the elevating unit 133 is lowered, the elevating base 131 uses the protrusion 137 on the lower surface of the elevating base 131 to connect the upper portion of the electrode bar 108 and the connecting member 124 and the connecting portion of the connecting member 124 and the booth bar 123. It is possible to cover efficiently.

一方、昇降ベース１３１下面の突起部１３７と対向するブースバー１２３下部には、対応する形状の凹部として溝が形成されている。この凹溝が設けられているため、昇降ユニット１３３が下降したとき、昇降ユニット１３３とブースバー１２３が互いに接することは回避される。そして、上述した昇降ベース１３１の上方のシリコンウェハ１０１の置かれた領域と電極１０７の接合部分を含む領域とを分離する蓋としてブースバー１２３と少し離れた上空に設置されることになる。   On the other hand, in the lower part of the booth bar 123 facing the protrusion 137 on the lower surface of the elevating base 131, a groove is formed as a correspondingly shaped recess. Since this concave groove is provided, it is avoided that the elevating unit 133 and the booth bar 123 contact each other when the elevating unit 133 is lowered. And it installs in the sky a little apart from the booth bar 123 as a lid | cover which isolate | separates the area | region where the silicon wafer 101 above the raising / lowering base 131 mentioned above and the area | region containing the junction part of the electrode 107 are isolate | separated.

そしてさらに、支柱１０５の内部には、上蓋１０６を貫通して、上部が開口するパージガス導入管１３５が配設されている。そして、このパージガス導入管１３５は、その下部開口部からパージガスの供給が可能とされている。よって、その上部開口部分を通して、昇降ユニット１３３の昇降ベース１３１下面側領域にパージガスを導入して、その領域における雰囲気をパージすることができる。このとき、昇降ベース１３１の下面周縁部に設けられた突起部１３７が障壁となって、電極１０７の接合部分を含む領域のガスパージを効果的に行うことができる。   Further, a purge gas introduction pipe 135 that passes through the upper lid 106 and opens at the top is disposed inside the support column 105. The purge gas introduction pipe 135 can be supplied with a purge gas from its lower opening. Therefore, the purge gas can be introduced into the lower surface side region of the lift base 131 of the lift unit 133 through the upper opening portion, and the atmosphere in that region can be purged. At this time, the protrusions 137 provided on the peripheral edge of the lower surface of the elevating base 131 serve as a barrier, and the gas purge of the region including the joint portion of the electrode 107 can be performed effectively.

すなわち、昇降ベース１３１がブースバー１２３下部の上空に設置され、昇降ベース１３１下面側領域にパージガスが供給されることにより、昇降ベース１３１下面側であって、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分の周囲領域を、ヒータ１２１が設置されてヒータ設置雰囲気にある領域から効果的に分離することが可能となる。   That is, the elevating base 131 is installed above the booth bar 123, and purge gas is supplied to the lower surface side area of the elevating base 131, so that the elevating base 131 is connected to the lower surface side of the elevating base 131 and the upper part of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 The joining portion of the member 124 and the surrounding region of the joining portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 can be effectively separated from the region in which the heater 121 is installed and in the heater installation atmosphere.

また、この場合、ヒータ１２１の下方でパージガスの導入があったとしても、その効果がヒータ１２１にまでおよぶことは無く、ヒータ加熱を妨げることは無い。   Further, in this case, even if purge gas is introduced below the heater 121, the effect does not reach the heater 121, and heater heating is not hindered.

尚、以上のような、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分の周囲領域を、ヒータ１２１が設置されてヒータ設置雰囲気にある領域から分離するためには、それら二つの領域を間仕切る分離板を設けることでも実現可能である。しかしながら、仕切り用の分離板を別に設ける必要が生じてしまう。したがって、本実施の形態の成膜装置１００では、そうした分離板の作用を既に備えている昇降ユニット１３３を併せ持ち、部品点数を増加させることなく、所望の性能を実現可能としていることになる。   It should be noted that, as described above, the region where the upper portion of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the connecting member 124 and the peripheral portion of the connecting portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 are in the heater installation atmosphere with the heater 121 installed. In order to separate the two, it is also possible to provide a separation plate that partitions the two regions. However, it becomes necessary to provide a separating plate for the partition. Therefore, the film forming apparatus 100 according to the present embodiment has the elevating unit 133 that already has the function of the separation plate, and can achieve the desired performance without increasing the number of parts.

また、パージガス導入管１３５を用いて回転筒１１１内に導入されたパージガスは、上述のように、昇降ユニット１３３の昇降ベース１３１の効果により、成膜中のシリコンウェハ１０１にまで及ぶことはなく、チャンバ１０２内に排出される。そして、その後、チャンバ１０２内のガス排気部（図示せず）を通じて、原料ガスとともにチャンバ１０２の外部へと排気される。したがって、回転筒１１１には、適当なガス排出口が設けられていることが望ましい。   Further, the purge gas introduced into the rotary cylinder 111 using the purge gas introduction pipe 135 does not reach the silicon wafer 101 during film formation due to the effect of the lifting base 131 of the lifting unit 133 as described above. It is discharged into the chamber 102. Thereafter, the gas is exhausted to the outside of the chamber 102 together with the source gas through a gas exhaust unit (not shown) in the chamber 102. Therefore, it is desirable that the rotary cylinder 111 is provided with an appropriate gas discharge port.

図３は、本発明の別の実施形態の成膜装置の回転筒部分の構造を示す模式的な断面図である。図３に示す別の実施形態の成膜装置では、その回転筒１１１’において、底面部近傍にパージガス排出部１３６を設けてある。このパージガス排出部１３６により、パージガス導入管（図示せず）から回転筒１１１’内に導入されたパージガスは、加熱中のヒータ１２１’や、成膜中のシリコンウェハ１０１’にまで及ぶことなく、チャンバ（図示せず）内に排出される。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating cylinder portion of a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention. In the film forming apparatus of another embodiment shown in FIG. 3, a purge gas discharge unit 136 is provided in the vicinity of the bottom surface of the rotating cylinder 111 ′. The purge gas introduced from the purge gas introduction pipe (not shown) into the rotary cylinder 111 ′ by the purge gas discharge unit 136 does not reach the heater 121 ′ during heating or the silicon wafer 101 ′ during film formation. It is discharged into a chamber (not shown).

また、パージガス導入管１３５へのパージガスの供給については、上述した、チャンバ１０２への水素ガスの供給量を制御する制御装置（図示せず）により同様に制御される。したがって、パージガスとしては、反応ガス１１５のキャリアガスとして使用された水素ガスの使用が可能である。また、上述の制御装置（図示せず）により制御して、パージガス用として別に設けたパージガス供給源（図示せず）から窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供給することも可能である。   Further, the supply of the purge gas to the purge gas introduction pipe 135 is similarly controlled by the control device (not shown) that controls the supply amount of the hydrogen gas to the chamber 102 described above. Therefore, the hydrogen gas used as the carrier gas for the reaction gas 115 can be used as the purge gas. It is also possible to supply an inert gas such as nitrogen gas or argon gas from a purge gas supply source (not shown) separately provided for the purge gas under the control of the control device (not shown).

すなわち、基板上にシリコンの結晶膜を成膜する場合、水素ガスや窒素ガスをパージガスとして使用することが望ましい。そして、成膜温度が１６００℃程度であるＳｉＣの結晶膜を成膜する場合、より反応性の低いアルゴンガスをパージガスとして使用することが好ましい。また、窒化ガリウム（ＧａＮ）を成膜する場合は、水素ガスをパージガスとして使用することが好ましい。   That is, when a silicon crystal film is formed on a substrate, it is desirable to use hydrogen gas or nitrogen gas as a purge gas. When a SiC crystal film having a film formation temperature of about 1600 ° C. is formed, it is preferable to use a less reactive argon gas as the purge gas. In addition, when depositing gallium nitride (GaN), hydrogen gas is preferably used as a purge gas.

以上のように、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分の周囲を含む昇降ベース１３１下面側の領域を昇降ベース１３１により蓋をして覆い、その領域にパージガス導入管１３５からパージガスを供給することにより、本実施形態の成膜装置１００では、シリコンウェハ１０１等の基板への成膜時において、連結部材１２４とブースバー１２３との接合部分および連結部材１２４と電極棒１０８との接合部分が反応ガス１１５に晒されることを阻止することができる。   As described above, the lifting base 131 covers the region on the lower surface side of the lifting base 131 that includes the upper part of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the joining part of the connecting member 124 and the periphery of the joining part of the connecting member 124 and the booth bar 123. In the film forming apparatus 100 of the present embodiment, the bonding member 124 and the booth bar 123 are joined at the time of film formation on the substrate such as the silicon wafer 101 by supplying the purge gas from the purge gas introduction pipe 135 to the region. It is possible to prevent the joint portion between the portion and the connecting member 124 and the electrode rod 108 from being exposed to the reaction gas 115.

その結果、シリコンウェハ１０１への成膜時において、連結部材１２４とブースバー１２３との接合部分および連結部材１２４と電極棒１０８との接合部分への反応ガス１１５の侵入を阻止することが可能となり、成膜装置１００では、連結部材１２４とブースバー１２３との接合部分および連結部材１２４と電極棒１０８との接合部分に副生成物の付着や腐食等を抑制することができる。   As a result, it is possible to prevent the reaction gas 115 from entering the bonding portion between the connecting member 124 and the booth bar 123 and the bonding portion between the connecting member 124 and the electrode rod 108 during film formation on the silicon wafer 101. In the film forming apparatus 100, it is possible to suppress adhesion of by-products, corrosion, and the like at the joint portion between the connecting member 124 and the booth bar 123 and the joint portion between the connecting member 124 and the electrode rod 108.

またさらに、電極棒１０８は中空円筒形状の支柱１０５の内部に配設され、ヒータ１２１やその近傍に比べて若干到達温度が低いものの、チャンバ１０２内で７００℃〜８００℃程度またはそれを超えるような高温環境に晒されることがある。その結果、電極棒１０８を構成する金属モリブデンからそこに含有される不純物が放出されることや、モリブデン自体が熱分解するなどして、成膜対象であるウェハ等基板を汚染してしまう場合があった。   Furthermore, the electrode rod 108 is disposed inside the hollow cylindrical column 105 and has a temperature that is slightly lower than that of the heater 121 and its vicinity, but is about 700 to 800 ° C. or higher in the chamber 102. May be exposed to high temperature environment. As a result, impurities contained therein may be released from the metal molybdenum constituting the electrode rod 108, or the molybdenum itself may be thermally decomposed to contaminate a substrate such as a wafer to be deposited. there were.

そこで、パージガスをパージガス導入管１３５から供給することにより、放出された不純物等をパージガスとともに、シリコンウェハ１０１に及ばないようにしながらチャンバ１０２内に排出し、シリコンウェハ１０１を汚染することなく、そのまま、チャンバ１０２外へと排出することが可能となる。   Therefore, by supplying the purge gas from the purge gas introduction pipe 135, the discharged impurities and the like are discharged into the chamber 102 together with the purge gas while not reaching the silicon wafer 101, and without contaminating the silicon wafer 101, It is possible to discharge out of the chamber 102.

またさらに、パージガスをパージガス導入管１３５から供給することにより、成膜加熱時に温度上昇した電極棒１０８や連結部材１２４を冷却し、高温化しないよう制御することが可能となる。すなわち、パージガスを供給することで電極棒１０８上部や連結部材１２４を冷却するとともにその温度をモリブデン製の電極棒１０８や連結部材１２４から不純物が放出されない温度、具体的には７００℃〜８００℃に到達しない程度に制御することも可能となる。   Furthermore, by supplying the purge gas from the purge gas introduction pipe 135, it is possible to control the electrode rod 108 and the connecting member 124 that have risen in temperature during film formation heating so that the temperature is not increased. That is, the upper portion of the electrode rod 108 and the connecting member 124 are cooled by supplying the purge gas, and the temperature is set to a temperature at which impurities are not released from the electrode rod 108 and the connecting member 124 made of molybdenum, specifically 700 ° C. to 800 ° C. It is also possible to control to the extent that it does not reach.

次に、本発明の成膜方法について述べる。
シリコンウェハ１０１上へのシリコンエピタキシャル膜の形成は、次のようにして行われる。尚、シリコンウェハ１０１については、パワー半導体などの用途で使用される３００ｍｍのシリコンウェハなどを対象とすることができる。 Next, the film forming method of the present invention will be described.
Formation of the silicon epitaxial film on the silicon wafer 101 is performed as follows. The silicon wafer 101 can be a 300 mm silicon wafer used for applications such as power semiconductors.

まず、シリコンウェハ１０１を搬送用ロボット（図示せず）を用い、チャンバ１０２の内部に搬入する。搬入後、シリコンウェハ１０１を搬送用ロボットで支持したまま、チャンバ１０２内の基板の搬入位置に配置する。   First, the silicon wafer 101 is carried into the chamber 102 using a transfer robot (not shown). After the carry-in, the silicon wafer 101 is placed at the carry-in position of the substrate in the chamber 102 while being supported by the transfer robot.

次に、シリコンウェハ１０１の搬入の後、ウェハ加熱手段１２０を用い加熱を行い、サセプタ１１０の温度がシリコンウェハ１０１における所定の成膜温度より２００℃〜３００℃低い規定温度に到達した後に、昇降装置（図示せず）を作動させる。
すなわち、昇降装置（図示せず）により、待機位置に配置された昇降ユニット１３３の上昇を開始させる。 Next, after the silicon wafer 101 is carried in, heating is performed using the wafer heating means 120, and after the temperature of the susceptor 110 reaches a specified temperature that is 200 ° C. to 300 ° C. lower than a predetermined film forming temperature on the silicon wafer 101, the wafer is moved up and down. Activate the device (not shown).
That is, the elevating unit 133 disposed at the standby position is started to rise by an elevating device (not shown).

そして、昇降ユニット１３３の昇降ピン１３０により、シリコンウェハ１０１を下面から支持する。そして、シリコンウェハ１０１を搬送用ロボット上から引き離し、より上方にまで持ち上げる。こうして、昇降ピン１３０のみによりシリコンウェハ１０１を支持するようにして、シリコンウェハ１０１を搬送用ロボットから受け取る。   The silicon wafer 101 is supported from the lower surface by the lift pins 130 of the lift unit 133. Then, the silicon wafer 101 is pulled away from the transfer robot and lifted further upward. Thus, the silicon wafer 101 is received from the transfer robot so that the silicon wafer 101 is supported only by the lift pins 130.

その後、シリコンウェハ１０１を受け渡して空となった搬送用ロボットは、チャンバ１０２内から退去させる。そして、シリコンウェハ１０１を受け取った昇降ユニット１３３を、シリコンウェハ１０１を昇降ピン１３０で支持させたまま下降させる。   Thereafter, the transfer robot that has been emptied after delivering the silicon wafer 101 is moved out of the chamber 102. Then, the lifting unit 133 that has received the silicon wafer 101 is lowered while the silicon wafer 101 is supported by the lifting pins 130.

昇降ユニット１３３は、昇降ピン１３０によりシリコンウェハ１０１を支持した状態で、シリコンウェハ１０１がサセプタ１１０に接してこれに支持される位置にまで下降する。   The lift unit 133 is lowered to a position where the silicon wafer 101 is in contact with and supported by the susceptor 110 while the silicon wafer 101 is supported by the lift pins 130.

こうしてチャンバ１０２内に搬入されたシリコンウェハ１０１は、サセプタ１１０上の成膜反応処理が可能な位置に載置されることになる。
そして、図１に示すように、昇降ユニット１３３はさらに下降し、シリコンウェハ１０１上における反応ガス１１５を用いた成膜作業の間、所定の位置で次のシリコンウェハ１０１の搬出作業まで待機する。 The silicon wafer 101 thus carried into the chamber 102 is placed on the susceptor 110 at a position where a film forming reaction process can be performed.
Then, as shown in FIG. 1, the elevating unit 133 is further lowered and waits until the next silicon wafer 101 is unloaded at a predetermined position during the film forming operation using the reaction gas 115 on the silicon wafer 101.

次いで、サセプタ１１０の上にシリコンウェハ１０１を載置し、回転筒１１１に付随させて、シリコンウェハ１０１を５０ｒｐｍ程度で回転させる。   Next, the silicon wafer 101 is placed on the susceptor 110 and attached to the rotating cylinder 111, and the silicon wafer 101 is rotated at about 50 rpm.

次に、加熱手段であるヒータ１２１を制御してシリコンウェハ１０１をさらに高温になるよう加熱する。例えば、成膜温度である１１５０℃まで徐々に加熱する。放射温度計（図示せず）による測定でシリコンウェハ１０１の温度が１１５０℃に達したことを確認した後は、徐々にシリコンウェハ１０１の回転数を上げていく。そして、反応ガス供給路１０３から整流板（図示せず）を介して反応ガス１１５をシリコンウェハ１０１の上に流下させる。そうして、全てのシリコンウェハ１０１の上に均一な厚さのシリコンのエピタキシャル層を成長させる。   Next, the silicon wafer 101 is heated to a higher temperature by controlling the heater 121 as a heating means. For example, the film is gradually heated to a film forming temperature of 1150 ° C. After confirming that the temperature of the silicon wafer 101 has reached 1150 ° C. by measurement with a radiation thermometer (not shown), the rotational speed of the silicon wafer 101 is gradually increased. Then, the reaction gas 115 is caused to flow down from the reaction gas supply path 103 onto the silicon wafer 101 via a rectifying plate (not shown). Thus, an epitaxial layer of silicon having a uniform thickness is grown on all the silicon wafers 101.

このとき、例えば、パワー半導体の用途では、３００ｍｍのシリコンウェハ上に１０μｍ以上、多くは１０μｍ〜１００μｍ程度の厚膜が形成される。厚膜を形成するには、成膜時においてシリコンウェハ１０１を回転させることが好適である。そして、シリコンウェハ１０１の回転数を高くするのがよく、例えば、９００ｒｐｍ程度の回転数とするのがよい。   At this time, for example, in a power semiconductor application, a thick film having a thickness of 10 μm or more, most often about 10 μm to 100 μm, is formed on a 300 mm silicon wafer. In order to form a thick film, it is preferable to rotate the silicon wafer 101 during film formation. And it is good to make the rotation speed of the silicon wafer 101 high, for example, it is good to set it as the rotation speed of about 900 rpm.

そして、上述の、ヒータ１２１によるシリコンウェハ１０１のさらなる昇温に向けた加熱の開始に伴い、制御装置（図示せず）の制御によって、支柱１０５の内部に設けられたパージガス導入管１３５へのパージガスの供給を開始する。パージガスについては、反応ガス１１５のキャリアガスである水素ガスを用いる。   As the above-described heating of the silicon wafer 101 by the heater 121 is started, the purge gas to the purge gas introduction pipe 135 provided inside the column 105 is controlled by a control device (not shown). Start supplying. As the purge gas, hydrogen gas which is a carrier gas of the reaction gas 115 is used.

そして、パージガス導入管１３５を利用したパージガスの供給により、昇降ユニット１３３の昇降ベース１３１下面側領域にパージガスを導入して、その領域における雰囲気をパージする。このとき、昇降ベース１３１の下面周縁部に設けられた突起部１３７が障壁となって、電極１０７の接合部分を含む領域のガスパージを効果的に行うことができる。またこのとき、ヒータ１２１の下方でパージガスの導入があったとしても、その効果がヒータ１２１にまでおよぶことは無く、ヒータ加熱を妨げることは無い。   Then, by supplying the purge gas using the purge gas introduction pipe 135, the purge gas is introduced into the lower surface side region of the lift base 131 of the lift unit 133, and the atmosphere in the region is purged. At this time, the protrusions 137 provided on the peripheral edge of the lower surface of the elevating base 131 serve as a barrier, and the gas purge of the region including the joint portion of the electrode 107 can be performed effectively. At this time, even if purge gas is introduced below the heater 121, the effect does not reach the heater 121, and heater heating is not hindered.

一方、パージガスを供給することで電極棒１０８上部や連結部材１２４を冷却するとともに、その温度を金属モリブデン製の電極棒１０８や連結部材１２４から不純物が放出されることのない温度、具体的には７００℃〜８００℃に到達しない程度に制御することが可能となる。   On the other hand, the upper part of the electrode rod 108 and the connecting member 124 are cooled by supplying the purge gas, and the temperature is set such that impurities are not released from the electrode rod 108 and the connecting member 124 made of metal molybdenum. It is possible to control the temperature so as not to reach 700 ° C. to 800 ° C.

シリコンウェハ１０１の上に所定の膜厚のエピタキシャル膜を形成した後は、反応ガス１１５の供給を終了する。キャリアガスの供給も、反応ガス１１５の供給終了とともに終了することができるが、放射温度計（図示せず）による測定により、シリコンウェハ１０１が所定の温度より低くなったのを確認してから終了するようにしてもよい。そして、シリコンウェハ１０１の温度が所定の温度、例えば７００℃〜８００℃になった後、パージガス導入管１３５を利用した電極１０７の接合部分を含む上記領域へのパージガスの供給を終了する。   After the epitaxial film having a predetermined thickness is formed on the silicon wafer 101, the supply of the reaction gas 115 is terminated. The supply of the carrier gas can also be terminated upon completion of the supply of the reaction gas 115, but is terminated after confirming that the silicon wafer 101 has become lower than a predetermined temperature by measurement with a radiation thermometer (not shown). You may make it do. Then, after the temperature of the silicon wafer 101 reaches a predetermined temperature, for example, 700 ° C. to 800 ° C., the supply of the purge gas to the region including the joint portion of the electrode 107 using the purge gas introduction pipe 135 is finished.

その後は、シリコンウェハ１０１が所定の温度まで冷却されたのを確認して、再び昇降装置（図示せず）を作動させる。
すなわち、昇降装置（図示せず）により、待機位置に配置された昇降ユニット１３３の上昇を開始させる。 After that, it is confirmed that the silicon wafer 101 has been cooled to a predetermined temperature, and the lifting device (not shown) is operated again.
That is, the elevating unit 133 disposed at the standby position is started to rise by an elevating device (not shown).

そして、昇降ユニット１３３の昇降ピン１３０の先端部により、サセプタ１１０上のシリコンウェハ１０１を下面側から接してこれを突き上げ、下方から支持する。そしてさらに、昇降ユニット１３３を上昇させ、シリコンウェハ１０１をサセプタ１１０から持ち上げて、引き離し、チャンバ１０２内に進入して待機する搬送用ロボット（図示せず）に引き渡す。その後、成膜処理後のシリコンウェハ１０１は、搬送用ロボットにより成膜装置１００のチャンバ１０２外部に搬出される。   The silicon wafer 101 on the susceptor 110 is brought into contact with the tip of the lift pin 130 of the lift unit 133 from the lower surface side and supported from below. Further, the lifting / lowering unit 133 is raised, the silicon wafer 101 is lifted from the susceptor 110, separated, and delivered to a transfer robot (not shown) that enters the chamber 102 and stands by. Thereafter, the silicon wafer 101 after the film formation process is carried out of the chamber 102 of the film formation apparatus 100 by the transfer robot.

尚、このとき、昇降ユニット１３３が上昇することにより、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分の周囲を含む領域を覆う蓋である昇降ベース１３１も上昇することになる。その結果、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分が露出してしまうことになる。その結果、電極１０７を構成する電極棒１０８上部と連結部材１２４の接合部分および連結部材１２４とブースバー１２３の接合部分の周囲領域を、ヒータ１２１が設置されてヒータ設置雰囲気にある領域から分離する状態は解消されることになる。   At this time, the lifting unit 133 is lifted to cover the upper part of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the joining portion of the connecting member 124 and the region including the periphery of the joining portion of the connecting member 124 and the booth bar 123. The elevating base 131 will also rise. As a result, the upper portion of the electrode rod 108 constituting the electrode 107 and the connecting portion of the connecting member 124 and the connecting portion of the connecting member 124 and the booth bar 123 are exposed. As a result, the state where the upper part of the electrode rod 108 and the connecting part 124 constituting the electrode 107 and the surrounding area of the connecting part of the connecting member 124 and the booth bar 123 are separated from the area where the heater 121 is installed and in the heater installation atmosphere. Will be resolved.

しかしながら、上述のように、昇降ユニット１３３の上昇は、シリコンウェハ１０１が所定の温度、例えば５００℃以下までに冷却されたのを確認してから行われている。よって、連結部材１２４とブースバー１２３との接合部分および連結部材１２４と電極棒１０８との接合部分近傍へ反応ガス１１５が侵入しても、その反応温度より低い温度、すなわち７００℃〜８００℃に達しない温度となったそれら接合部分に副生成物が付着することや腐食等が発生することはない。
そして、同様に、十分に冷却された電極棒１０８等を構成する金属モリブデンからそこに含有される不純物が放出されることや、モリブデン自体が熱分解することは起こらない。 However, as described above, the lifting unit 133 is lifted after confirming that the silicon wafer 101 has been cooled to a predetermined temperature, for example, 500 ° C. or lower. Therefore, even if the reaction gas 115 enters the joining portion between the connecting member 124 and the booth bar 123 and the vicinity of the joining portion between the connecting member 124 and the electrode rod 108, the temperature reaches a temperature lower than the reaction temperature, that is, 700 ° C to 800 ° C. By-products do not adhere to the joined portions that have reached the temperature, and corrosion does not occur.
Similarly, the impurities contained therein are not released from the molybdenum metal constituting the sufficiently cooled electrode rod 108 or the like, and the molybdenum itself does not thermally decompose.

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、実施の形態１は、成膜装置の一例としてエピタキシャル成長装置を挙げたが、これに限られるものではない。成膜室内に反応ガスを供給し、成膜室内に載置される基板を加熱して基板の表面に膜を形成する成膜装置であれば、他の成膜装置であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first embodiment, an epitaxial growth apparatus is used as an example of a film forming apparatus, but the present invention is not limited to this. Any other film forming apparatus may be used as long as it supplies a reactive gas into the film forming chamber and heats the substrate placed in the film forming chamber to form a film on the surface of the substrate.

１００、２００ 成膜装置
１０１ シリコンウェハ
１０２、２０１ チャンバ
１０３、２１５ 反応ガス供給路
１０４、２０２ ベース
１０５、２０６ 支柱
１０６、２１２ 上蓋
１０７ 電極
１０８、２０８ 電極棒
１１０、２２０ サセプタ
１１１、２２３ 回転筒
１１２、２２１ 回転軸
１１３、２２２ モータ
１１５、２０４ 反応ガス
１２０、２０５ ウェハ加熱手段
１２１、２０９ ヒータ
１２３、２１０ ブースバー
１２４、２１１ 連結部材
１２６ ボルト
１３０、２３０ 昇降ピン
１３１ 昇降ベース
１３２ 昇降棒
１３３ 昇降ユニット
１３５ パージガス導入管
１３６ パージガス排出部
１３７ 突起部
２０３ ウェハ



100, 200 Deposition apparatus 101 Silicon wafer 102, 201 Chamber 103, 215 Reactive gas supply path 104, 202 Base 105, 206 Prop 106, 212 Upper lid 107 Electrode 108, 208 Electrode rod 110, 220 Susceptor 111, 223 Rotary cylinder 112, 221 Rotating shaft 113, 222 Motor 115, 204 Reaction gas 120, 205 Wafer heating means 121, 209 Heater 123, 210 Booth bar 124, 211 Connecting member 126 Bolt 130, 230 Lifting pin 131 Lifting base 132 Lifting rod 133 Lifting unit 135 Introduction of purge gas Pipe 136 Purge gas discharge part 137 Projection part 203 Wafer



Claims (4)

成膜室と、
前記成膜室内で基板が載置されるサセプタと、
前記サセプタを上部で支持する回転筒と、
前記回転筒の内部に設けられ、前記基板を加熱するヒータおよび前記ヒータを支持する導電性のブースバーと、
前記成膜室の下部に設けられて前記回転筒を支持して回転させる回転軸と、
前記回転軸の内部に設けられ、前記ブースバーを介して前記ヒータに給電する電極を収容する中空円筒状の支柱とを有し、
前記回転筒の内部には、前記ブースバーと前記電極の接合部分の上部に設けられる板状の昇降ベースと、前記昇降ベースの下面の周縁部に設けられ連続する突起部と、前記昇降ベース上に立設され、前記基板を載置するための複数本の昇降ピンと、を有する昇降ユニットが配置され、
前記支柱の内部には、前記昇降ユニットが下降したときに前記昇降ベースの下面と前記連続する突起部により覆われる前記ブースバーと前記電極の接合部分にパージガスを供給するためのパージガス導入管が配設されたことを特徴とする成膜装置。 A deposition chamber;
A susceptor on which a substrate is placed in the film formation chamber;
A rotating cylinder that supports the susceptor at the top;
A heater provided inside the rotating cylinder, for heating the substrate, and a conductive booth bar for supporting the heater;
A rotating shaft provided at a lower portion of the film forming chamber to support and rotate the rotating cylinder;
Provided inside the rotary shaft, it has a hollow cylindrical post to accommodate the electrodes to power the heater through the bus bar,
Inside the rotating cylinder, there is a plate-like lifting base provided at the upper part of the joint between the booth bar and the electrode, a continuous projection provided at the peripheral edge of the lower surface of the lifting base, and on the lifting base. is erected, the lifting unit having a, a plurality of lift pins for mounting the substrate is placed,
A purge gas introduction pipe for supplying purge gas to the joint between the booth bar and the electrode covered with the lower surface of the lift base and the continuous protrusion when the lift unit is lowered is disposed inside the support column. film forming apparatus is characterized in that the. 前記ブースバーは、対向する前記昇降ベース下面の突起部に対応する位置と形状で凹溝が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the booth bar is provided with a concave groove at a position and shape corresponding to a protruding portion of the lower surface of the elevation base that faces the booth bar. 前記回転筒は、底面部近傍にガス排出の可能なパージガス排出部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。The film forming apparatus according to claim 1, wherein the rotary cylinder is provided with a purge gas discharge portion capable of gas discharge in the vicinity of the bottom surface portion. 板状の昇降ベースと、前記昇降ベースの下面の周縁部に設けられた連続する突起部と、前記昇降ベース上に立設された複数の昇降ピンを有する昇降ユニットを昇降させ、成膜室内に設けられたサセプタに、前記昇降ピンを用いて基板を載置し、A lifting unit having a plate-like lifting base, continuous protrusions provided on the peripheral edge of the lower surface of the lifting base, and a plurality of lifting pins erected on the lifting base is lifted and lowered into the film forming chamber. Place the substrate on the provided susceptor using the lifting pins,
前記昇降ユニットを下降させ、前記昇降ベースの下面と前記連続する突起部により前記ブースバーと前記電極の接合部分を覆いThe elevator unit is lowered, and the boot bar and the electrode joint are covered by the lower surface of the elevator base and the continuous protrusion.
上部に前記サセプタを配置する回転筒を前記成膜室の下部に設けられた回転軸で回転させ、Rotating a rotating cylinder in which the susceptor is arranged at the upper part with a rotating shaft provided at the lower part of the film forming chamber,
前記回転筒の内部に配置されたヒータに前記ヒータを支持するブースバーと電極とを介して給電して前記基板を加熱させながら、前記昇降ベースと前記連続する突起部で覆われた前記ブースバーと前記電極の接合部分にパージガスを供給し、前記成膜室内に反応ガスを供給して前記基板の表面に膜を形成することを特徴とする成膜方法。The booth bar covered with the elevating base and the continuous protrusion while heating the substrate by supplying power to the heater disposed inside the rotating cylinder through a booth bar and an electrode supporting the heater A film forming method, wherein a purge gas is supplied to a bonding portion of an electrode, and a reaction gas is supplied into the film forming chamber to form a film on the surface of the substrate.
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