[发明专利]碳化硅的成膜装置及成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳化硅的成膜装置及成膜方法。

背景技术

以往，在如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等功率器件那样的需要膜厚比较大的结晶膜的半导体元件的制造中，应用了外延生长技术。

在外延生长技术所使用的气相生长方法中，在将基板载放到成膜室内的状态下，使成膜室内的压力为常压或减压。然后，在对基板进行加热的同时，向成膜室内供给反应性气体。于是，在基板的表面上气体产生热解反应或氢还原反应而形成气相生长膜。

为了制造膜厚较大的气相生长膜，需要将基板均匀地加热并且使从外部供给的反应性气体与基板表面不断接触。所以，采用了在使基板高速旋转的同时进行成膜处理的技术(例如参照日本专利公开公报第2009-170676号)。

采用了上述技术的成膜装置为，在成膜室内具备旋转体单元，在旋转体单元的上面所设置的环状的保持部上载放基板。此外，在保持部的下方设置有用于加热基板的加热器。

当结束对基板的成膜处理时，将该基板向成膜室的外部取出。此处，成膜处理紧后的成膜室内的温度成为非常高的温度，因此需要在成膜室内冷却后将基板取出。

在从成膜室取出了基板后，将接下来要进行成膜处理的基板搬入到成膜室内。然后，使成膜室内上升到成膜处理所需的温度。然而，为了使一度降低了的温度再次上升到原来的温度，需要相当长的时间。因此，从结束成膜处理到进行下一次成膜处理为止的时间，成为使半导体元件的制造工序的生产率降低的主要原因。

例如，在Si(硅)气相生长膜的成膜中，基板被加热到1200℃程度。在成膜结束后，在关闭加热器的输出而使成膜室内降低到规定温度之后，从成膜室取出基板。接着，搬入新的基板，并开启加热器的输出。但是，在该阶段，成膜室内的温度降低了相当多，因此使其再次上升到1200℃需要较长时间。

此外，近年来，在被期待向高耐压的功率半导体器件利用的SiC(碳化硅)的情况下，成膜温度成为1500℃以上。因此，在为了取出基板而使成膜室内的温度降低之后，从该温度升温到成膜温度所需要的时间，比Si气相生长膜的情况更长。因此，生产率的降低变得更严重。

发明内容

本发明是为了解决这种问题而进行的。即，本发明的目的在于提供一种碳化硅的成膜装置，能够使从结束成膜处理到进行下一次成膜处理为止的时间成为最小限度而使生产率提高。

本发明的其他目的及优点根据以下的记载而变得明确。

本发明的实施方式的碳化硅的成膜装置具有：

成膜室，被供给反应气体而进行成膜处理；

温度测定部，测定成膜室内部的温度；

多个加热机构，配置在成膜室的内部；

输出控制部，独立地控制该多个加热机构的各输出；

基板搬送部，相对于成膜室的内部搬出搬入进行碳化硅的成膜处理的基板；以及

基座，载放该基板，

输出控制部为，当对该基板的成膜处理结束时，使多个加热机构中的至少一个加热机构的输出关闭或降低，

当由温度测定部测定的温度成为基板搬送部能够在成膜室的内部动作的温度时，使关闭或降低了其输出的加热机构中的至少一个加热机构的输出开启或上升，

通过基板搬送部将结束了成膜处理的基板从成膜室搬出。

发明的效果

根据本发明，提供碳化硅的成膜装置及成膜方法，输出控制部如下地动作：当对基板的成膜处理结束时，使多个加热机构中的至少一个加热机构的输出关闭或降低，当由温度测定部测定的温度成为基板搬送部能够在成膜室的内部动作的温度时，使关闭或降低了其输出的加热机构中的至少一个加热机构的输出开启或上升，并通过基板搬送部将结束了成膜处理的基板从成膜室搬出；因此，能够使从结束成膜处理到进行下一次成膜处理为止的时间成为最小限度，而能够使生产率提高。

附图说明

图1是实施方式1的成膜装置的模式的部分剖视图。

图2是实施方式1的其他例的成膜装置的模式的部分剖视图。

图3是实施方式1的另一个其他例的成膜装置的模式的部分剖视图。

图4是表示图1的成膜装置的构成的平面图。

图5是表示图2的成膜装置中的控制系统的关系的图。

图6是模式地表示在实施方式1中温度测定部的测定结果的随时间变化的图。

图7是表示在实施方式1中各加热器的输出与时间之间的关系的一例。