[发明专利]膜沉积装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过在衬底的主表面上进行气相生长或真空气相沉积来沉积薄膜的膜沉积装置，并且更具体地讲，涉及在半导体衬底的主表面上沉积薄膜时控制半导体晶片的主表面由于热而导致的弯曲的膜沉积设备。

背景技术

当将要生长薄膜以在衬底(例如，半导体衬底)的一个主表面上形成半导体器件时，通常执行的方法是：在加热半导体衬底的同时，将半导体衬底的一个主表面的顶部暴露到用于将要形成的薄膜的构成原料气体。例如，使用用作阳离子的III族氮化物半导体的有机金属化合物作为原料气体，或者使用含有用作阴离子的V族元素的原料气体。将这些原料气体馈送到被加热半导体衬底的主表面上，以由此在半导体衬底的一个主表面上生长薄膜。

在此，例如，用于加热半导体衬底的传统方法包括RF加热、电阻加热和红外线灯加热，如“Group III Nitride Semiconductor(非专利文件1)”中所述。如上所述使用原料气体(气相)在受热的半导体衬底上生长薄膜的技术被称作气相生长。用于执行气相生长的装置提供有基座作为用于设定半导体衬底和加热半导体衬底的构件。在非专利文件1中公开的用于加热半导体衬底的方法都把将要加热的半导体衬底设定在基座上。

图6是一般地示出通过气相生长沉积膜的传统使用的膜沉积装置的内部的示意图。如图6中所示，通过气相生长沉积膜的传统使用的膜沉积装置100包括加热器2，加热器2用作加热构件并且位于用于设定衬底(例如，半导体衬底10)的基座1的主表面下方(在图6中，加热器面对与设定半导体衬底10侧相反的主表面)。即，从基座1下方对基座1和半导体衬底10进行加热。在基座1上方放置其内用于流动原料气体的流动通道3(在图6中，流动通道面对设定半导体衬底10侧)。当加热器2加热基座1和在基座1上的半导体衬底10时，从放置在流动通道3的一端(上游)的原料气体喷嘴4，将构成要沉积的薄膜的原料气体馈送到流动通道3，使得半导体衬底10的一个主表面(图6中所示的上主表面)可以暴露到原料气体。因此，在受热的半导体衬底10的主表面上，沉积由所供给的原料气体制成的薄膜。此时，可以使用膜沉积装置100中的顶部(上侧)上安装的从模块5施加的激光束，以测量半导体衬底10的曲率(如随后所描述的)，即相对于沿着半导体衬底10的主表面的方向的弯曲程度。

“Systems Products”(非专利文件2)使用数据来表示由于温度升高导致作为半导体衬底的晶片出现相当大程度的翘曲(弯曲)。半导体衬底的翘曲是由因为通过半导体衬底的温度升高而产生的热流动导致的半导体衬底的上侧温度和下侧温度之间的差异造成的。

现有技术文件

非专利文件

非专利文件1：“Group III Nitride Semiconductor”，Isamu Akazaki，Baifukan有限公司，1994年，第147-165页

非专利文件2：“Systems Products”(在线)，互联网<http://www.marubun.jp/product/thinfilm/other/qgc 18e0000000db3.html>上(在2008年3月17日搜索到)的Marubun公司

发明内容

本发明要解决的问题

在上述生长薄膜的膜沉积装置中，在本发明的环境下，提供作为用于设定半导体衬底并且加热半导体衬底的构件的基座，使得上面要生长薄膜的半导体衬底被设定在基座的上侧上并且用于加热基座的加热器提供在基座的下侧上。然后，用加热器从下方加热基座，以由此加热安装在基座上侧上的半导体衬底。所使用的方法使要形成薄膜的构成原料的气体在半导体衬底的上侧上流动。就面向下方法的情形而言，将上侧和下侧彼此替换。具体来讲，在基座的下侧上，设定上面要生长薄膜的半导体衬底，并且在基座的上侧上，放置用于加热基座的加热器。用加热器从上方加热基座，以由此加热放置在基座下侧上的半导体衬底。所使用的方法使要形成薄膜的构成原料气体在半导体衬底的下侧上流动。