外延生长装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种外延生长(epitaxial growth)装置。
【背景技术】
[0002]目前，关于利用外延生长而使外延膜在基板上生长的外延生长装置，已知有如下装置，即，包括处理腔室、及能够旋转的基板支撑体，所述基板支撑体配置于所述处理腔室内，且以旋转轴为中心而使基板旋转的方式构成，所述装置以与基板的水平方向平行的方式导入反应气体，在基板支撑体上的基板上进行成膜(例如参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特表2001-520456号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]对所述外延生长装置而言，要求生长速度比现有的生长速度有所提高。所述情况下，为了使生长速度更高而使反应气体中大量地含有第一原料气体，例如存在成膜成本上升或微粒(particle)增加的情况，因而欠佳。
[0008]因此，本发明的课题在于解决所述现有技术的问题，而欲提供一种生长速度提高的外延生长装置。
[0009]解决问题的技术手段
[0010]本发明的外延生长装置的特征在于，包括:反应室，由载置基板的基板载置部、具有透光性的顶板及侧壁部而划分；加热单元，设置于所述反应室外部，且经由所述顶板对载置于所述反应室内的基板进行加热；以及反应气体导入单元，与基板的水平方向平行地向所述反应室内导入反应气体；并且所述外延生长装置构成为所述顶板的中心与载置于所述基板载置部的基板的距离小于10mm。本发明中，因顶板的中心与基板的距离小于10mm，而能够抑制将反应气体导入反应室的情况下的边界层的扩展，由此能够提高生长速度。
[0011]优选所述顶板固定于俯视时为形成着贯通孔的环状的支撑部，所述支撑部的贯通孔的直径朝向所述基板侧逐渐减小，且在所述基板侧的端部固定着所述顶板。通过使支撑部成为所述形状，即便在热应力高的状态下也能够以顶板的中心与基板的距离小于1mm的方式来支撑顶板。
[0012]优选在所述侧壁部形成着向所述反应室内供给反应气体的供给路径，所述供给路径具有供从所述反应气体导入单元导入的反应气体碰撞的壁部，在所述壁部的至少两端部设置着沿着反应气体的流动方向的整流槽。通过设置整流槽，能够提高在使顶板的中心与基板的距离小于1mm的情况下会降低的反应气体的直进性。
[0013]优选所述整流槽以与在整流板的长边方向上并列设置成一列的孔部分别相向的方式而设置，所述整流板以与所述壁部为相反侧的面与所述供给路径相向。通过以所述方式进行设置，能够进一步提高整流性。
[0014]优选所述整流板在多个区域中的每个区域形成着并列设置的孔部，与所述区域中的位于两端的区域的孔部对应地设置着所述整流槽。通过以所述方式进行设置，而能够进一步提尚整流性。
[0015]优选所述整流槽以槽的中心朝向圆环状的侧壁部的中心的方式设置。通过以所述方式进行设置，而能够进一步提高整流性。
[0016]优选在所述基板载置部的外周设置着晶座环，晶座环包含:与晶座的外周相隔而设置的第一环部；以及设置于所述第一环部的内周侧且设置于开放的凹部的第二环部。通过如所述那样由两个构件构成，能够降低热的散放量。
[0017]优选所述第二环部面向所述晶座与所述第一环部的相隔部而设置。能够抑制反应气体的回绕。
[0018]优选所述第二环部覆盖所述晶座与所述第一环部的相隔部而设置。能够进一步抑制反应气体的回绕。
[0019]发明的效果
[0020]根据本发明的外延生长装置，可实现生长速度提高的优异效果。
【附图说明】
[0021]图1是示出外延生长装置的整体的剖面图
[0022]图2是用以说明反应室的外延生长装置的分解立体图。
[0023]图3是用以说明侧壁部的外延生长装置的局部立体图。
[0024]图4是用以说明供给路径的外延生长装置的一部分剖面图。
[0025]图5是用以说明供给路径的外延生长装置的示意图。
[0026]图6是用以说明预加热环(pre-heat ring)的外延生长装置的一部分剖面图。
[0027]图7是实施方式2的外延生长装置的一部分剖面图。
[0028]图8是示出实施例及比较例的结果的曲线图。
[0029]实施方式
[0030](实施方式I)
[0031]使用图1、2对本发明的实施方式I的外延生长装置进行说明。
[0032]外延生长装置I是用以使例如硅等的膜在基板W上外延生长的成膜装置。
[0033]外延生长装置I具有反应室2。反应室2包含载置着基板W的晶座(susc^)tor)3、侧壁部4、及顶部5。
[0034]晶座3为俯视时为圆形状的板状构件，且构成为比基板W稍大。晶座3上设置着用以载置基板W的基板用凹部3a。晶座3由具有多个臂部的晶座支撑部6支撑。晶座支撑部6 —边对晶座3进行支撑，一边在成膜位置Pl与基板搬送位置P2之间进行升降，所述成膜位置Pl是在基板W上进行成膜的成膜位置，所述基板搬送位置P2是进行基板W的朝向外延生长装置I的进出的基板搬送位置。而且，晶座支撑部6构成为能够在所述成膜位置Pl旋转且使基板W在成膜位置旋转。而且，所述晶座支撑部6构成为各臂部的粗细比通常的情况要细。由此，抑制来自后述的加热单元62的热被晶座支撑部6遮住，从而能够减小由晶座支撑部6引起的晶座3的辐射热之差，且能够减少来自晶座3的热向晶座支撑部6散放的量，因而可使晶座3的温度分布均匀。
[0035]晶座3在成膜位置Pl处，在其周围配置着环状的晶座环7。详细来说，晶座环7包含后述的第一环11及载置于所述第一环11上的第二环12。晶座环7由设置于反应室2的侧壁部4的凸缘部13支撑。
[0036]顶部5包含顶板21、及对顶板21进行支撑的支撑部22。顶板21具有透过性，且构成为如下，即，能够透过来自设置于顶板21的外侧上方的加热单元23 (例如卤素灯(halogen lamp))的热并对反应室2内进行加热。即，本实施方式中的外延生长装置I为冷壁(cold wall)型外延生长装置。本实施方式中，使用石英来作为顶板21。
[0037]对顶板进行支撑的支撑部22为环状。支撑部22的贯通孔24的直径朝向基板侧逐渐减小。而且，在贯通孔的基板侧的端部固定着顶板。可列举焊接来作为固定方法。而且，从背面侧(下表面侧)观察支撑部22时，则内周部突出而成为突出部25。所述突出部25也形成为直径朝向突出方向逐渐减小。这样，支撑部包含两个斜面部。
[0038]侧壁部4包含环状的上部侧壁部31及环状的下部侧壁部32。在下部侧壁部的内周侧设置着所述凸缘部13。在比所述凸缘部13靠下方侧设置着基板搬送口 30。
[0039]上部侧壁部31与所述支撑部22的突出部25对应地在其上表面具有倾斜部。因具有所述斜面，从而上部侧壁部31与支撑部22相互嵌合。
[0040]下部侧壁部32的上表面的外周部的一部分被切开，未设置着所述切口的区域作为载置上部侧壁部的载置面33而构成。利用下部侧壁部的切口，在下部侧壁部形成着第一凹部34。S卩，第一凹部34为如下凹部，S卩，形成于下部侧壁部的上表面的未形成着载置面33的部分。在上部侧壁部31，在朝向下部侧壁部32载置时与所述第一凹部34对应的位置处，以如下方式设置着第一凸部36，即，与第一凹部34的形状对应，且与所述第一凹部34之间形成着间隙35。而且，所述第一凸部36与第一凹部34之间的间隙35作为反应气体供给路径41 (供给路径)而发挥功能。关于反应气体供给路径41，详情将于以后进行叙述。
[0041]而且，在下部侧壁部32的与第一凹部34相向的区域，下部侧壁部32的上表面的外周部的一部分被切开而形成着第二凹部37。在上部侧壁部31，在朝向下部侧壁部32载置时与所述第二凹部37相对应的位置处，以如下方式形成着第二凸部39，S卩，与第二凹部37的形状对应，且与所述第二凹部37之间形成着间隙38。由所述第二凹部37与上部侧壁部31的第二凸部39形成气体排出路径42。
[0042]这样，反应气体供给路径41与气体排出路径42在反应室2内相向，且在反应室2内，反应气体与基板W的水平方向相平行地流动。
[0043]而且，在下部侧壁部32的构成第二凹部37的壁面43形成着将净化气体(purgegas)排出的净化孔44。净化孔44比凸缘部13设置得更靠下方。而且，因所述净化孔44设置于构成第二凹部37的壁面43，所以净化孔44面向气体排出路径42。因此，气体排出路径42中，反应气体与净化气体双方均被排出。
[0044]在侧壁部4的下表面侧设置着环状的载置台45，侧壁部4载置于载置台45。
[0045]在顶部5、侧壁部4、载置台45的外周侧设置着环状的夹持部51，环状的夹持部51夹紧并支撑这些顶部5、侧壁部4及载置台45。夹持部51上分别设置着与反应气体供给路径41连通的供给侧连通路径52、及与气体排出路径42连通的排出侧连通路径53。
[0046]供给侧连通路径52上设置着反应气体导入部54。本实施方式中，从反应气体导入部54导入第一原料气体及第二原料气体。另外，第二原料气体也作为载气而发挥功能。也可混合使用3种以上的气体来作为反应气体。反应气体导入部54上以与气体流路相垂直的方式设置着整流板5