(57)【要約】【課題】本発明は、ウェーハの端部近傍領域まで均一に加熱することが可能な半導体製造装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体製造装置は、被処理ウェーハ１が導入される反応室２と、反応室２に反応ガスを供給するためのガス供給手段３と、反応室１より反応ガスを排出するためのガス排出手段４と、被処理ウェーハ１を外周部において保持するためのホルダー６と、ホルダー６を介して被処理ウェーハ１を回転させるための回転駆動手段５と、被処理ウェーハ１を下部より加熱するためのヒータ７と、ホルダー６を高周波誘導加熱するための誘導コイル８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理ウェーハが導入される反応室と、
前記反応室に反応ガスを供給するためのガス供給手段と、
前記反応室より前記反応ガスを排出するためのガス排出手段と、
前記被処理ウェーハを外周部において保持するためのホルダーと、
前記ホルダーを介して前記被処理ウェーハを回転させるための回転駆動手段と、
前記被処理ウェーハを下部より加熱するためのヒータと、
前記ホルダーを高周波誘導加熱するための誘導コイルを備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記誘導コイルは、前記ホルダーの外周又は下部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記誘導コイルは、前記回転駆動手段を介して前記ホルダーの外周に設けられることを特徴とする請求項２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記誘導コイルは、石英シールされていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記ホルダーは、ＳｉＣ系材料、炭素系材料及び白金族基合金の少なくともいずれかを、基材及び／又は被覆材とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェーハ上に、裏面から加熱しながら反応ガスを供給して成膜を行なう半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の微細化に伴い、成膜工程における高い膜厚均一性が要求されている。エピタキシャル成長装置などＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置において用いられる裏面加熱方式は、上方に加熱源がなく、垂直方向に反応ガスを供給することができるため、均一な成膜が可能である。
【０００３】
このような裏面加熱方式において、良好な膜厚均一性を得るためには、ウェーハの面内温度を均一に制御する必要があり、ウェーハ下方に設置された加熱源（ヒータ）により、ウェーハを均一に加熱するための手法が種々提案されている。例えば、特許文献１の図９において、面状ヒータ３’の外周部上方に、面環状ヒータＲを設ける構造が開示されている。このような構造により、ウェーハを保持するホルダーが加熱され、外周部の温度低下を抑制することができるため、加熱の均一性を得ることができる。
【０００４】
近年、素子のコストダウンを図るため、ウェーハの大口径化が進むとともに、ウェーハ有効面積増大の要求が高まっている。そこで、ウェーハ外周部のさらにこれまでカットされていた端部近傍領域まで均一に成膜する必要がある。しかしながら、上述の面環状ヒータを用いることにより輻射熱が生成され、輻射熱によりホルダーのみならずウェーハの端部近傍領域が加熱されてしまうため、図２の破線で示すように、端部近傍領域まで温度均一性を得ることが困難であるという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−２０８８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、ウェーハの端部近傍領域まで温度均一性を得ることが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、ウェーハの端部近傍領域まで均一に加熱することが可能な半導体製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体製造装置は、被処理ウェーハが導入される反応室と、反応室に反応ガスを供給するためのガス供給手段と、反応室より反応ガスを排出するためのガス排出手段と、被処理ウェーハを外周部において保持するためのホルダーと、ホルダーを介して被処理ウェーハを回転させるための回転駆動手段と、被処理ウェーハを下部より加熱するためのヒータと、ホルダーを高周波誘導加熱するための誘導コイルを備えることを特徴とする。
【０００８】
この本発明の半導体製造装置において、誘導コイルは、ホルダーの外周又は下部に設けられることが望ましい。
【０００９】
さらに、本発明の半導体製造装置において、誘導コイルは、回転駆動手段を介してホルダーの外周に設けられることが望ましい。
【００１０】
さらに、本発明の半導体製造装置において、誘導コイルは、石英シールされていることが望ましい。
【００１１】
さらに、本発明の半導体製造装置において、ホルダーは、ＳｉＣ系材料、炭素系材料及び白金族基合金の少なくともいずれかを、基材及び／又は被覆材とすることが望ましい。
【００１２】
また、本発明において、上述した半導体製造装置を用いた製造方法は、ウェーハの外端部領域まで略均一に加熱するようにし、ウェーハの外周部の成長膜厚を均一にすることにも特異性がある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の半導体製造装置を用いれば、ウェーハの端部近傍領域まで均一に加熱することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１５】
図１に本実施形態の半導体製造装置の断面図を示す。図に示すように、ウェーハ１が成膜処理される反応室２には、反応室２上方より成膜ガスとキャリアガスからなるプロセスガスを供給するためのガス供給口３と、反応室２下方よりプロセスガスを排出するためのガス排出口４が設置されている。反応室２内部には、ウェーハ１を回転させるための回転駆動手段５と、回転駆動手段５上でウェーハ１をその外周部において保持するための、例えばＳｉＣ系材料などから構成される環状のホルダー６が設置されており、さらに、ウェーハ１を下部より加熱するためのヒータ７が設置されている。ヒータ７には、例えばＳｉＣ系材料などから構成される抵抗加熱ヒータが用いられている。そして、ホルダー６の外周には、回転駆動手段５を介してホルダー６を誘導加熱するＲＦ誘導コイル８が設置されている。
【００１６】
このような半導体製造装置を用いて、ウェーハ１上に例えばＳｉエピタキシャル膜を形成する。先ず、例えば１２インチのウェーハ１を反応室２に導入し、ホルダー６上に載置する。そして、所定の流量で、ガス供給口３より例えばモノシランガス、ジクロロシランガス、トリクロロシランガスなどの成膜ガスと、Ｈ２ガスなどのキャリアガスを供給し、ガス排出口４より排出することにより、反応室２内が常圧或いは１５Ｔｏｒｒ以上の減圧雰囲気となるように制御する。
【００１７】
そして、ヒータ７を１２００〜１４３０℃となるように制御するとともに、ＲＦ誘導コイル８に高周波電流を印加することによりホルダー６を誘導加熱して、ホルダー６が１０００〜１２５０℃となるように制御する。
【００１８】
このように温度制御することにより、ウェーハ１がヒータ７により成膜温度に加熱されるとともに、ＲＦ誘導コイル８によりウェーハ１を保持するホルダー６自体が誘導加熱される。このように、ホルダー６自体が誘導加熱されることにより、輻射熱が発生することなく、図２にウェーハ１外周部の温度分布を実線で示すように、ウェーハ１外周からの温度低下が抑制され、ウェーハ１の端部近傍領域まで温度の均一性を得ることが可能となる。このとき、誘導加熱方式を用いているため、図２において破線で示すような、面環状ヒータを用いたときのように輻射熱による温度分布のばらつきは発生しない。
【００１９】
尚、本実施形態において、ホルダー６の材料として、ＳｉＣ系材料を用いているが、例えば、ＳｉＣ焼結体にＳｉＣ膜を被覆したものや、グラファイトなどの炭素系材料にＳｉＣ膜を被覆したものなどを用いることができる。さらに、窒化アルミニウム(ＡｌＮ)焼結体にＳｉＣ膜やイリジウム膜で被膜したもの、同様にＳｉＮ焼結体にＳｉＣ膜、カーボン膜やイリジウム膜で被膜したものなどを用いることも可能である。
【００２０】
また、ヒータ７の材料もホルダー６と同様な材料を用いても構わない。
【００２１】
また、本実施形態において、ホルダー６の外周に、回転駆動手段５を介してＲＦ誘導コイル８を設置しているが、図３に示すように、回転駆動手段５の内側で、ホルダー６の下部にＲＦ誘導コイル８’を設置することも可能である。さらに、プロセスガスによるＲＦ誘導コイルの劣化を抑えるために、ＲＦ誘導コイルを石英シールすることがより好ましい。
【００２２】
さらに、本実施形態において、適用製品について説明していないが、パワー半導体例えばパワーＭＯＳやＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）の厚膜（数１０μｍ）成長が必要なところ（ＮベースやＰベース更には絶縁分離領域などの成長）に有効である。
【００２３】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一態様による半導体製造装置の断面図。
【図２】本発明の一態様におけるウェーハ外周部の温度分布を示す図。
【図３】本発明の一態様による半導体製造装置の断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  ウェーハ
２  反応室
３  ガス供給口
４  ガス排出口
５  回転駆動手段
６  ホルダー
７  ヒータ
８、８’  ＲＦ誘導コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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