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公開番号2024000503
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-05
出願番号2023080995
出願日2023-05-16
発明の名称成膜装置
出願人芝浦メカトロニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C23C 14/34 20060101AFI20231225BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】ワークを効率良く加熱しながら成膜できる成膜装置を提供する。
【解決手段】成膜装置1は、内部を真空とすることが可能なチャンバ20と、チャンバ20内に設けられ、複数のワーク10を保持し、円周の軌跡で循環搬送する回転テーブル31と、成膜材料から成るターゲット42と回転テーブル31との間に導入されるスパッタガスをプラズマ化するプラズマ発生器とを有し、回転テーブル31により循環搬送中のワーク10に、スパッタリングにより成膜材料の粒子を堆積させて成膜する成膜部40と、回転テーブル31により循環搬送中のワーク10に、成膜部40により堆積された膜を処理する膜処理部50と、回転テーブル31において、回転軸以外の領域であって、成膜部40及び膜処理部50に対向する円環状の成膜領域FAに設けられ、個々のワーク10が保持される複数の保持領域HAと、複数の保持領域HAに配置された加熱部34と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部を真空とすることが可能なチャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、複数のワークを保持し、円周の軌跡で循環搬送する回転テーブルと、
成膜材料から成るターゲットと前記回転テーブルとの間に導入されるスパッタガスをプラズマ化するプラズマ発生器とを有し、前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワークに、スパッタリングにより前記成膜材料の粒子を堆積させて成膜する成膜部と、
前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワークに、前記成膜部により堆積された膜を処理する膜処理部と、
前記回転テーブルにおいて、回転軸以外の領域であって、前記成膜部及び前記膜処理部に対向する円環状の成膜領域に設けられ、個々の前記ワークが保持される複数の保持領域と、
前記複数の保持領域に配置された加熱部と、
を有することを特徴とする成膜装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記加熱部は、前記保持領域における前記回転テーブルと前記ワークとの間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記加熱部は、前記ワークが目標の温度まで段階的に上昇するように、温度調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項４】
前記回転テーブルの各処理部に対峙する前記成膜領域側の反対側に、前記回転テーブルと間隔を空けて、前記成膜領域に沿って配置された遮熱部を有することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項５】
前記ワークはトレイを介して前記回転テーブルに保持され、
前記トレイと前記ワークとの間に、前記加熱部からの熱を吸収して電磁波を発する吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項６】
前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワークの表面及び前記膜の少なくとも一方の表面を処理する表面処理部を有することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項７】
前記成膜部は、ＧａＮを含む前記成膜材料の粒子を堆積させるＧａＮ成膜部を含み、
前記膜処理部は、前記ＧａＮ成膜部において堆積された前記成膜材料の粒子を窒化させる窒化処理部を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の成膜装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ガリウム（Ｇａ）を窒化させた化合物半導体は、次世代のデバイス材料として注目されている。例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ：Gallium Nitride）を使用したデバイスとして、発光デバイス、パワーデバイス、高周波通信デバイスなどがある。このようなデバイスは、Ｇａを窒化させた化合物膜（ＧａＮ膜）をシリコン（Ｓｉ）ウェーハ、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）ウェーハ、サファイヤ基板、ガラス基板に形成することで製造される。
【０００３】
従来から、ＧａＮの成膜は、ＭＯ－ＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法によって行われている。ＭＯ－ＣＶＤ法は、常温常圧で液体であるガリウム（Ｇａ）の蒸発を抑え、かつＧａと窒素（Ｎ）を反応させるために、処理に使用するＮＨ
３
ガスが大量に必要となるので、材料の使用効率が悪い。さらに、材料ガスの取り扱いが難しく、装置の状態を安定に維持することが難しいため、歩留まりが悪い。また、処理の際に処理ガス中の水素（Ｈ）が取り込まれたＧａＮ膜に、脱水素処理という余分な工程が必要となる。
【０００４】
そこで、真空のチャンバ内にスパッタガス、プロセスガスを流し、チャンバ内に保持されたワークに対して、スパッタリングによりターゲットの材料を堆積させて窒化させることによって、材料の使用効率を高めた成膜装置が提案されている。このような成膜装置は、水素（Ｈ）を含む反応ガスを使用しないため、脱水素等の余分な工程が不要となる。さらに、扱いやすい希ガスをチャンバ内に導入すればよいため、装置の状態を安定に維持しやすく、歩留まりが良好となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－０９７０４１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スパッタリングによりガリウム（Ｇａ）を窒化させた化合物膜などを成膜する成膜装置においては、成膜時に膜の結晶性を向上させるために、数１００℃程度まで加熱しつつ成膜を行う必要がある。加熱源としては、例えば、特許文献１のように基板を載置する回転テーブルから離隔させて固定配置するものがある。
【０００７】
しかし、回転テーブルから離隔した位置から加熱する場合、チャンバ内は真空のため、ワークは主に輻射熱でしか加熱されない。すると、たとえ３０ｍｍ程度の近い距離であっても、必要な温度以上で加熱することが必要となる。例えば、ワークを６００℃まで加熱することが必要な場合、１０００℃で加熱することが必要となるため、高出力の加熱装置が必要となりコスト高となる。そこで、成膜する際に、ワークに対し効率のよい加熱が行える加熱源を有する成膜装置が求められていた。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、ワークを効率良く加熱しながら成膜できる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本実施形態の成膜装置は、内部を真空とすることが可能なチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、複数のワークを保持し、円周の軌跡で循環搬送する回転テーブルと、成膜材料から成るターゲットと前記回転テーブルとの間に導入されるスパッタガスをプラズマ化するプラズマ発生器とを有し、前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワークに、スパッタリングにより前記成膜材料の粒子を堆積させて成膜する成膜部と、前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワークに、前記成膜部により堆積された膜を処理する膜処理部と、前記回転テーブルにおいて、回転軸以外の領域であって、前記成膜部及び前記膜処理部に対向する円環状の成膜領域に設けられ、個々の前記ワークが保持される複数の保持領域と、前記保持領域に配置された加熱部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、ワークを効率良く加熱しながら成膜できる成膜装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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