半导体制造装置以及半导体制造方法制造方法及图纸

半导体制造装置向设置于反应炉内的基板供给原料气体而进行对基板的成膜处理，其具备：收纳容器，其配置于反应炉内，且收容成为原料气体的来源的金属原料；辅助容器，其在反应炉内配置于收纳容器的上方侧，是具有金属原料的放入口的有底容器；连接管，其使形成于辅助容器的流出口与收纳容器内相连通；封堵栓，其以能够对流出口进行开闭的方式封堵该流出口；以及加热部，其将反应炉内加热至使辅助容器内的金属原料以及收纳容器内的金属原料熔融且对基板进行的成膜处理所需的规定温度。

Semiconductor manufacturing device and semiconductor manufacturing method

A semiconductor manufacturing device to substrate supply raw gas is arranged in the reaction furnace and film processing on the substrate includes a container, which is arranged on the reaction furnace, and a source of raw materials into metal raw material gas; auxiliary container, in the reaction furnace is arranged on the upper side of the container is. In the mouth of the bottom container with metal material; the connecting pipe, which is formed in the auxiliary container outlet and the storage container is communicated to the bolt; plugging, plugging the outlet of the opening and closing of the convection of the outlet; and heating, the reaction furnace to the auxiliary metal container the raw materials and processed into molten metal material prescribed film storage container and the substrate is subjected to the required temperature.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体制造装置以及半导体制造方法
本专利技术涉及用于例如氮化物半导体的结晶生长的半导体制造装置以及半导体制造方法。
技术介绍
氮化镓(GaN)、氮化铝镓(A1GaN)、氮化铟镓(InGaN)等氮化物半导体作为能够实现从红色到紫外的发光的发光元件材料而备受关注。作为这些氮化物半导体的结晶生长法之一，存在氢化物气相生长(HVPE：HydrideVaporPhaseEpitaxy)法。HVPE法是在高温下由气体状的金属氯化物气体来生长结晶的方法，详细而言，是将包含III族元素的氯化物的金属氯化物气体即III族原料气体和包含V族元素的氢化物的V族原料气体向反应管内的基板供给，在该基板上生长III-V族半导体结晶的方法。例如，若采用氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)等镓(Ga)系化合物半导体，则将使高温(300～800℃左右)的Ga与氯化氢(HCl)气体或氯(Cl2)气体接触而制造出的氯化镓(GaCl)气体或三氯化镓(GaCl3)气体用作III族原料气体，另外将氨(NH3)气体、砷化三氢(AsH3)气体或磷化氢(PH3)气体用作V族原料气体，由此能够效率良好地进行结晶生长。作为进行基于HVPE法的结晶生长的半导体制造装置(以下也有时称作“HVPE装置”)，例如已知图7所示那样的结构的装置(例如参照专利文献1)。即，如图7的(a)所示，HVPE装置100构成为具备圆筒状的反应炉101，并且在该反应炉101内具有原料部101a以及生长部101b。反应炉101内的原料部101a以及生长部101b分别由加热部102加热。在反应炉101内的生长部101b设置成为处理对象的基板103。另一方面，在反应炉101内的原料部101a配置收容金属原料(例如Ga)104的收纳容器105。在收纳容器105上连接有：配管106，其用于将氯系气体供给至收纳容器105内；以及配管107，其用于将金属原料104与氯系气体反应而生成的金属氯化物气体从收纳容器105内排出，并作为III族原料气体向生长部101b引导。另外，除了这些配管106、107以外，也在反应炉101内设置有用于将V族原料气体向生长部101b引导的配管108。并且，通过使III族原料气体与V族原料气体在生长部101b汇流，由此在设置于生长部101b的基板103上生长III-V族半导体结晶。需要说明的是，若上述各原料气体在到达生长部101b之前混合，则在该混合位置析出半导体结晶，因此HVPE装置100有可能会破损，所以收纳容器105具有使在容器内生成的金属氯化物气体不发生泄漏的构造。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-225648号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述的结构的HVPE装置100中，在反复对基板进行结晶生长处理的情况下，收容于收纳容器105内的金属原料104减少，因此就需要将金属原料104补充至收纳容器105内。收纳容器105所收容的金属原料104若是在例如加热时的反应炉内温度那样的超过该金属原料104的熔点的温度下，则以具有流动性的状态存在。然而，在常温(室温)环境下，以例如粒状、长方体状的块体那样的固化物的形式存在。将这样的固化物直接放入收纳容器105内来补充该收纳容器105内的金属原料104是不现实的。这是因为，收纳容器105需要如上所述那样构成为不发生气体泄漏，将能够放入粒状、长方体状的块体等这样大小的开口部设置于收纳容器105是非常困难的。因此，向收纳容器105内补充金属原料104通常通过以下所述的步骤来进行。首先，相对于HVPE装置100而言另外地准备未图示的电炉等加热装置，使用该加热装置将金属原料的固化物加热至熔点以上的温度而使之液化。在使固化物液化后，如图7的(b)所示，将该液化后的金属原料104填充至注射器等专用器具109，并且拆下例如配设有配管106、108这一侧的凸缘110而成为使反应炉101的一端侧开放的状态。然后，从反应炉101的开放端侧经由耐热管等专用连结管111而将专用器具109连接于收纳容器105。此时，专用连结管111的前端与在拆下配管106后出现的收纳容器105的开口部105a连接。并且，在将专用器具109连接于收纳容器105后，在该状态下将填充至专用器具109的金属原料104向收纳容器105内注入。这样一来，向收纳容器105内补充金属原料104。然而，在上述的补充步骤中，在向收纳容器105内补充金属原料104时，必须进行将与收纳容器105连接的配管106从该收纳容器105拆下的分解作业。并且，在金属原料104的补充后，需要进行将拆下后的配管106连接于收纳容器105的再组装作业，并且需要进行从所补充的金属原料104除掉杂质等的纯化处理(例如长时间的高温加热处理)、以及此后的生长再现性的确认处理。而且，为了向收纳容器105内补充金属原料104，需要准备电炉等加热装置。即，在上述的补充步骤中，存在如下难点：为了向收纳容器105内补充金属原料104，需要花费大量的工夫、时间等，而且必须准备加热装置等其他装置。于是，本专利技术的目的在于，提供能够简便地向配置于反应炉内的收纳容器内补充金属原料的半导体制造装置以及半导体制造方法。用于解决课题的方案为了达到上述目的，本专利技术以如下方式构成。根据本专利技术的一方案，提供一种半导体制造装置，其向设置于反应炉内的基板供给原料气体而进行对所述基板的成膜处理，所述半导体制造装置的特征在于，具备：收纳容器，其配置于所述反应炉内，且收容成为所述原料气体的来源的金属原料；辅助容器，其在所述反应炉内配置于所述收纳容器的上方侧，是具有所述金属原料的放入口的有底容器；连接管，其使形成于所述辅助容器的所述金属原料的流出口与所述收纳容器内相连通；封堵栓，其以能够对所述流出口进行开闭的方式封堵该流出口；以及加热部，其将所述反应炉内加热至使所述辅助容器内的所述金属原料以及所述收纳容器内的所述金属原料熔融且对所述基板进行的成膜处理所需的规定温度。根据本专利技术的另一方案，提供一种半导体制造方法，其特征在于，包括如下工序：将基板设置于反应炉内的规定部位，其中，在所述反应炉中内设有收容金属原料的收纳容器；针对具有所述金属原料的放入口以及经由连接管而与所述收纳容器内相连通的所述金属原料的流出口的辅助容器，在由封堵栓封堵了该流出口的状态下，从所述放入口向该辅助容器放入所述金属原料，其中，所述辅助容器为有底容器且在所述反应炉内配置于所述收纳容器的上方侧，所述封堵栓以能够对所述流出口进行开闭的方式封堵该流出口；将所述反应炉内加热至使所述辅助容器内的所述金属原料以及所述收纳容器内的所述金属原料熔融且对所述基板进行的成膜处理所需的规定温度；向所述收纳容器内供给气体而使该气体与所述金属原料反应来生成原料气体，将该原料气体从所述收纳容器内排出并向所述基板供给，由此进行对该基板的成膜处理；将进行了所述成膜处理之后的所述基板从所述反应炉内搬出；以及使封堵着所述流出口的所述封堵栓成为打开状态，从而将所述辅助容器内的所述金属原料经由所述流出口以及所述连接管向所述收纳容器内补充。专利技术效果根据本专利技术，能够简便地向配置于反应炉内的收纳容器内补充金属原料。附图说明图1是表示应用本专利技术的HVPE装置的主要部分结构例的说明图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体制造装置，其向设置于反应炉内的基板供给原料气体而进行对所述基板的成膜处理，所述半导体制造装置的特征在于，具备：收纳容器，其配置于所述反应炉内，且收容成为所述原料气体的来源的金属原料；辅助容器，其在所述反应炉内配置于所述收纳容器的上方侧，是具有所述金属原料的放入口的有底容器；连接管，其使形成于所述辅助容器的所述金属原料的流出口与所述收纳容器内相连通；封堵栓，其以能够对所述流出口进行开闭的方式封堵该流出口；以及加热部，其将所述反应炉内加热至使所述辅助容器内的所述金属原料以及所述收纳容器内的所述金属原料熔融且对所述基板进行的成膜处理所需的规定温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 JP 2014-1808541.一种半导体制造装置，其向设置于反应炉内的基板供给原料气体而进行对所述基板的成膜处理，所述半导体制造装置的特征在于，具备：收纳容器，其配置于所述反应炉内，且收容成为所述原料气体的来源的金属原料；辅助容器，其在所述反应炉内配置于所述收纳容器的上方侧，是具有所述金属原料的放入口的有底容器；连接管，其使形成于所述辅助容器的所述金属原料的流出口与所述收纳容器内相连通；封堵栓，其以能够对所述流出口进行开闭的方式封堵该流出口；以及加热部，其将所述反应炉内加热至使所述辅助容器内的所述金属原料以及所述收纳容器内的所述金属原料熔融且对所述基板进行的成膜处理所需的规定温度。2.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，所述流出口形成于所述辅助容器的底部。3.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置，其中，所述反应炉具有所述基板的搬入搬出口，该搬入搬出口构成为开闭自如，所述辅助容器配置于所述搬入搬出口的附近或者配置于在基板搬入搬出时能够操作的部位。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体制造装置，其中，所述辅助容器具有对所述放入口进行封闭的盖体。5.根据权利要求4所述的半导体制造装置，其中，所述盖体具有引导所述封堵栓对所述流出口的开闭动作的引导孔。6.根据权利要求4或5所述的半导体制造装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤仓序章，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP