[发明专利]成膜装置

说明书

本发明一方案的成膜装置，具备：成膜室即成膜空间；成膜处理前室；向成膜空间供给原料的原料供给口；用于对晶片的温度进行测定的开口部，所述晶片载置于在所述成膜空间内配置的载置台的晶片载置面上；以及将所述成膜空间与成膜处理前室进行间隔的间隔板，所述原料供给口位于与所述间隔板同一面、或比所述间隔板靠所述成膜空间侧的位置，所述开口部位于比所述间隔板靠所述成膜处理前室侧的位置。

技术领域

本发明涉及成膜装置。

本申请基于2017年6月23日在日本提出申请的专利申请2017-123226号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

碳化硅(SiC)具有绝缘击穿电场比硅(Si)大1个数量级，并且带隙比硅大3倍，而且热传导率比硅高3倍左右等特性。由此，期待其应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。

因此，近年来，如上所述的半导体器件中正在使用SiC外延晶片。

SiC外延晶片中，作为形成SiC外延膜的基板，使用由采用升华法等制作出的SiC的块状单晶加工得到的SiC单晶基板(以下有时称为晶片)。通常，通过采用化学气相生长法(Chemical Vapor Deposition：CVD)在该基板上生长成为SiC半导体器件的活性区域的SiC外延膜来制造所述晶片。

外延生长技术所使用的气相生长方法中，将配置有成膜对象即晶片的成膜空间保持在常压或减压下。如果一边加热晶片一边向成膜空间内供给反应气体，则反应性气体在晶片表面反应，在晶片上形成气相生长膜。

CVD处理装置是为了形成各种薄膜而使用的。能够形成例如Si、SiC和III-IV族化合物等的薄膜。成膜装置中，气相成膜时对加热器加热，将晶片温度设为高温状态。例如，已知为了生长Si薄膜，需要600℃左右的温度，为了生长SiC薄膜，需要1200℃左右以上的温度。电子器件中使用的4H-SiC一般加热到温度特别高的1500℃左右以上。

要以高成品率制造膜厚度厚的外延晶片，需要使被均匀加热了的晶片表面不断接触新的反应气体从而提高成膜速度。例如专利文献1所记载的，在以往的成膜装置中，一边使晶片以高速旋转一边进行外延生长。

晶片的表面温度大多采用辐射温度计来测定。以温度的测定结果为基础调节加热器的输出功率，将生长空间内的温度调整为目标值。例如，专利文献2中记载了为了利用辐射温度计准确地进行温度测定，在晶片与辐射温度计之间使用覆盖辐射光的光路的管状构件。

形成SiC膜的SiC化学气相生长装置中，炉内变为高温所以原料气体容易分解，在炉内容易产生沉积物。如专利文献2记载的成膜装置那样，覆盖辐射温度计的光路的管状构件从原料供给口的顶端突出了的情况下，沉积物会附着在管状构件的顶端。当沉积物附着在覆盖辐射温度计的光路的管顶端的情况下，光路被遮蔽，成膜中的晶片的实际表面温度与辐射温度计显示的温度产生偏差(产生温度偏差)。如上所述，作为成膜工序中的基板温度存在合适的范围，距该范围的温度偏差会成为结晶缺陷、膜厚等得到的膜的性状恶化和成品率下降的原因。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2008-108983号公报

专利文献2：日本专利第5646207号公报

发明内容

本发明人专心研究的结果发现，用于向成膜空间导入原料气体的原料供给口、和用于测定在成膜空间内载置的晶片的温度的开口部(以下有时记为温度计口)的配置会对沉积物向管顶端的附着造成影响。

本发明是鉴于上述问题而完成的。本发明一方案的成膜装置中，将温度计口和原料供给口配置在隔着间隔板的不同空间内，将温度计口配置在相比于原料供给口从成膜空间内的晶片载置面离开的位置。由此，抑制原料气体引起的沉积物向温度计口附着，防止辐射温度计的光路被遮蔽。