TWI246118B - Method of vapor phase growth and vapor phase growth apparatus - Google Patents

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TWI246118B
TWI246118B TW093130168A TW93130168A TWI246118B TW I246118 B TWI246118 B TW I246118B TW 093130168 A TW093130168 A TW 093130168A TW 93130168 A TW93130168 A TW 93130168A TW I246118 B TWI246118 B TW I246118B
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Masayasu Futagawa
Noriko Kakimoto
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Sharp Kk
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Description

1246118 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種氣相成長方法以及氣相成長裝置,特 別是關於一種可形成均一之磊晶成長層之氣相成長方法以 及氣相成長裝置者。 【先前技術】 於半導體之製造方法中,於在基板之表面形成氧化膜、 氮化膜或矽膜等薄膜之裝置中,使用有熱CVD裝置、電漿 CVD裝置、i晶成長裝置等(參照專利文獻〇。目6中,表 示先荊驾知之 M〇CVD(Metal Organic Chemical vap0r DeP〇sitlon:有機金屬化學氣相蒸鍍)裝置之一例。該 MOCVD裝置因原料氣體於橫方向水平流動於流路,故而 一般稱為橫型MOCVD裝置。橫型M〇CVD裝置如圖6所 不,含有以直方體形狀之腔室丨構成之反應室2與貫通反應 室2之流路5。流路5於一端設有氣體供給口 3,於另一端設 有氣體排出口 4。又,於流路之大致中央部形成有開口部 6,於開口部6設置有感受器9 ,感受器9含有保持被處理基 板7之基板保持構件8。又,於感受器9之下部設置有用以 加熱被處理基板7之基板加熱器1〇。 /等之配置關係係流路5内之基板保持侧之底面20與基 板保持構件8之表面2丨以位於同一平面上之方式而設置(參 、 丨文獻2)再者,於形成於基板保持構件§之凹部載 置被處理基板7 ’藉由基板保持構件8之表面21與基板之結 曰曰成長面22為同一平面,被處理基板7之結晶成長面^亦 96505.doc 1246118 有以位於同一平面上之方式而得以設置之情形(參照專利 文獻3)。於基板成膜時,原料氣體15自氣體供給口 3導入 至流路5内,藉由基板加熱器1〇促進被處理基板了上之成膜 化學反應,藉此於被處理基板7上形成薄膜。而後,形成 通過被處理基板7上之原料氣體15自氣體排出口 4排出之構 造。 於相關之橫型MOCVD反應爐中,為實現品質良好之優 良結晶成長,必須以流動於流路5内之原料氣體15於位於 高溫之感受器9上的被處理基板7附近,原料氣體15之流速 分佈或溫度於空間上為均一,且原料氣體15之流動中不產 生旋渦或混亂之層流之方式,於原料氣體15之流動方法或 溫度之控制、反應爐之各種構成等方面加以改善。其中, 藉由基板保持構件8之表面21與流路5内之基板保持側之底 面20之相對位置關係,被處理基板7附近之原料氣體丨5之 流動產生極大變化且會對於薄膜之均一形成造成較大影 響,故而相對位置關係之精度要求為〇1 mm以下之精度, 因此決定位置之精度成為非常重要之課題。 因此,作為改良製造製程中之靜態狀態之方法,例如揭 示有以下方法:於感受器之上流側,以接近感受器之方式 設有用以預備加熱原料氣體之加熱機構,藉由加熱時之上 升氣流’使亂流化之原料氣體複歸於層流,於基板上原料 氣體成為層流。又,為使再亂流化之位置移動至更下节 側,使基板上之層流化成為確實者,而於感受器之下流側 亦以接近感受器之方式設置加熱機構之方法亦為有效(參 96505.doc 1246118 照專利文獻2)。 同樣地,作為改良製造製程中之靜態狀態之方法,例如 揭示有以下技術··使保持基板之塔盤旋轉並氣相成長, 又,將配置塔盤之凹部之内周面與塔盤之外周面之間隙設 為於原料氣體之下流側大於上流側的技術。藉此,使來自 配置塔盤之凹部之產生氣體自間隙較大之下流側之間隙流 出,抑制自間隙較小之上流側流出,使產生氣體不進入成 長之薄膜中,從而可獲得高品質之晶圓(參照專利文獻3)。 又’揭示有於橫型MOCVD裝置中,藉由將載置有流路 内之基板之側的對向側之底面與基板之相對位置於薄膜形 成中麦大’而於不同之氣流中相互沖刷,使不同之薄膜交 互成長之技術(參照專利文獻4)。進而作為薄膜形成後之改 良方法,揭示有將用以冷卻設有電阻加熱器等之加熱機構 之感党器的冷卻氣體喷出部設於感受器之外周附近的氣相 成長裝置。藉由該裝置,可利用冷卻氣體迅速降溫感受 器,故而可不損害均一性或膜質,提高產量(參照專利文 獻5)。 [專利文獻1]曰本專利特許第3338884號公報 [專利文獻2]曰本專利特開平5-283339號公報 [專利文獻3]曰本專利特開平11-67670號公報 [專利文獻4]曰本專利特開平5-175 141號公報 [專利文獻5]曰本專利特開2000-1 14180號公報 [發明所欲解決之問題] 如此之氣相成長裝置中,於實現高品質之結晶成長之方 96505.doc 1246li8 面被處理基板附近之原料$ 而每义原科乳體之均一流動較為重要,故 零件之仂番 從 苒成零件,亚且雨精度地決定構成 ^ ’讀侍理想之原肖氣體之流動的組合。 :者’近年來為貫行更高度之結晶成長,例如以連續 5特性之膜積層成膜為 、 程中,的~订、1日成長之處理製 r 貝仃,交更被處理基板之、、西疮夕♦工田 反之,皿度之處理。然而,於該情 ”以下問題。如圖7所示,被處理基板7之溫度變更 系糟由對於基板加熱器1〇變更供給電力而實行,但因加 熱,除基板加熱器10、被處理基板7以外,於感受器9、^ 板保持構件8、流路5等之周邊零件亦會全部產生溫度^ 化。然而各個構成零件未必全部藉由同一材料而製作,故 而各個構成零件具有各自固有之線膨脹係數。&,各構成 令件具有各樣之尺寸,進而與其他構成零件相對固定之部 位亦各不相同。因此,根據某溫度變化之尺寸變化之變化 里以及方向會因構成零件而各不相同。因此,於被處理基 板7之某特定溫度中,如先前技術所述,即使將基板保持 構件8之表面21與流路5内之基板保持側之底面2〇之相對位 置關係之精度以成為〇·;[ mm以下之方式精密組裝,於被處 理基板7之其他溫度中,亦無法保持該精度。 例如’顯示某溫度狀態之圖6中,基板保持構件8之表面 21與流路5内之基板保持側之底面2〇之相對位置關係為位 於同一平面上。然而,於顯示被處理基板7之溫度上升之 狀態的圖7中,藉由增加來自基板加熱器1〇之發熱量,感 受器9以及基板保持構件8產生熱膨脹,從而被處理基板7 96505.doc 1246118 之位置如圖7所示於上方向產生變化。其結果為,氣體i5 之流動於感受H 9之上流側附近開始產生混亂。即,於某 被處理基板溫度中設定為理想之構成零件之位置關係於盆 他被處理基板溫度下無法維持。因此,將於氣相成長裝置 所獲得之理想氣流狀態於具有複數個被處理基板溫度之結 晶成長處理製程中,存在有無法繼續維持之問題。 同樣地’為實行更高度之結晶成長,於實行結晶成長之 處理製程中’亦實行有變更反應室内部之氣壓(内壓)之處 理。該情形時,藉由反應室内部之氣壓變化,例如,構成 反應室之腔室產生變形’内部之構成零件之位置關係亦會 變化。因與被處理基板之溫度產生變化之情形相同, 於變更反應室内部之氣壓之處理製程中,亦會存有無法維 持於氣相成長裝置所獲得之理想氣流狀態之問題。 本發明之課題在於提供一種藉由微調整製造製程中之動 態狀態而形成均-性較高之蟲晶層的氣相成長方法以及氣 相成長裝置。 【發明内容】 本發明之氣相成長裝置,其係於反應室内藉由原料氣體 於基板上形成薄膜者,其特徵在於該裝置包含反應室;於 基板上供給、排出原料氣體之流路;保持基板之基板保持 部,使基板保持部與流路相對地移動之移動機構;控制移 動機構之控制機構;以及加熱基板之加熱機構;控制機構 於結晶成長前預先計測每成長條件之流路與基板保持部之 相對位置,保存計測之位置資料,並依據設定之成長條件 96505.doc -10- 1246118 與保存之位置資料,以流路與基板之相對位置之變化變小 之方式控制基板保持部或流路之位置。 本發明之氣相成長方法,其係使用相關裝置者,其特徵 在於控制機構於結晶成長前預先計測每成長條件之流路與 基板保持部之相對位置,保存計狀位置:諸,並依據設 定之成長條件與保存之位置資料,以流路與基板之相對位 置之變化變小之方式控制基板保持部或流路之位置。 [發明效果] 層 根據本發明,即使成長條件不同,但因流路與基板之相 對位置之變化較小’故而可形成均—性較高之蟲晶成長 【實施方式】 圖1表示本發明之氣相成長裝置之典型例。本裝置以橫 型MOCVD裝置等為代表,藉由原料氣體15於基板7上形成 薄膜。本裝置具有反應室2 ;於基板7上供給、排出原料氣 體15之流路5 ; |板保#部板保持部或流路相對移 動之移動機構12 ;控制移動機構12之控制機構13 ;以及加 熱基板之加熱機構1〇。控制機構13之特徵在於,於結晶成 長所預先計測每成長條件之流路與基板保持部之相對位 置’保存計測之位置資料,依據設定之成長條件與保存之 位置貝料,以流路與基板之相對位置之變化變小之方式控 制基板保持部或流路之位置。因此,根據本裝置,可於氣 相成長時對照設定之基板之加熱溫度或反應室之内壓等之 成長條件,以流路與基板之相對位置之變化變小之方式調 96505.doc 1246118 正故而原料氣體於基板上易形成層流,可形成實質上均 一之蠢晶成長層。 於達成相關本發明之效果之方面,較好是,如圖 不,以流路5内之基板保持側之底面2〇與基板7之結晶成長 面22成為大致同一平面之方式調整基板保持部或流路之位 置之態樣。此處,大致同一平面不僅指完全同一之平面之 情形,考慮到原料氣體於基板上易形成層流,可形成實質 上均之μ晶成長層之方面,亦包含實質上同一平面之情 形。例如,流路5内之基板保持側之底面2〇與基板7之結= 成長面22雖於100 Mm〜2〇〇 μηΐ2間偏離,但於形成均二: 蠢晶成長層t方面亦為豸合,而將該狀態定義為大致同 一平面。 又,根據本發明,為實行更高度之結晶成長,於如於實 行結晶成長之處理製程中變更成長條件之態樣,即結晶之 成長條件為兩個以上之情形時,亦可抑制基板上之亂流, 確保理想之氣流狀態。再者,於各種成錢件巾,基板之 加熱溫度或反應室内之内壓對於流路與基板之相對位置關 係之變化影響較大,故而較好是將其包含於設定之成長條 件。 裝置達到μ條件後,實行基板保持部之位置控制,則 於基板保持部與流路之間隙較小之情形時,會有基板保持 l机路接觸之問題。因此,為避免相關事態、縮短步驟 、σ於a日^ Λ彳了位置控制後實行微調,較好是基板保持 部之位置控制為達到設定之成長條件前結束之態樣。此 96505.doc •12- 1246118 處’於達到設定之成長條件之前結束控制之態樣中,除於 達到設定條件之途中結束位置控制之態樣以外,亦含有同 步於達到設定條件之時點而結束位置控制之態樣等。於反 應室成為設定條件之後,可開始結晶成長,但例如,基板 保持部之腳部分等由於位於離反應室較遠之位置,熱傳導 較丨又’故而會有為使基板保持部之位置到達丨亙定狀態需較 多時間之情形。因此,考慮到提高裝置之動作效率之方 面’較好是基板保持部之位置控制於到達設定之成長條件 後亦進行之態樣。 内藏於控制機構之位置資料係於結晶成長前預先計測基 板之加熱溫度、反應室之内壓等各種結晶成長條件下之流 路與基板保持部之相對位置而獲得之資料,考慮到方便, 基板保持部與流路之相對位置可藉由計測法蘭之位置等而 表示。又,位置資料亦可以對照表之形式而保存,本發明 之控制中,除自動控制以外,亦含有使用控制器之手動控 制,故而亦可以易手動控制之方式,例如圖表之形式而保 存。 例如,將流路與基板保持部之相對位置資料以對照表表 示之例示於表1〜5。表1中,作為成長條件,表示設定基板 之加熱溫度、反應室之内壓以及原料氣體之種類之情形的 法蘭之位置資料。又’於表2中,丧干纟日人-狄士 ^ τ 衣不組合不於表1之成長 條件之情形的例。 96505.doc -13- 1246118 [表i] 成長條件 基板之加 熱溫度 反應室之 内壓 原料氣體之 種類 位置資料 條件1 溫度1 内壓1 氣體1 資料1 條件2 溫度2 内壓1 氣體1 資料2 條件3 溫度3 内壓2 氣體1 資料3 條件4 溫度4 内壓3 氣體2 資料4 [表2] 組合條件 第1成長條件 第2成長條件 第3成長條件 組合條件1 條件1 條件2 - 組合條件2 條件2 條件3 - 組合條件3 條件2 條件4 - 組合條件4 條件3 條件1 條件2 於包含兩個以上之氣相成長條件之製造製程中,如表3 所示般之矩陣狀之對照表較好。示於表3之對照表中,於 第1行與第1列特定各種成長條件,例如於一個製造製程 中,自成長條件a變化至成長條件b之情形之基板保持部之 移動量(以下,亦稱為「差分」)ab揭示於第1列之成長條件a 行與第1行之成長條件b列交叉之欄中。又,自成長條件b 變化至成長條件a情形之差分ba揭示於第1列之成長條件b 行與第1行之成長條件a列交叉之欄中。 [表3] a b c d a - ba ca da b ab - cb db c ac be - dc d ad bd cd - 又,於過渡至設定溫度之途中實行複數次之位置變更之 96505.doc -14- 1246118 二升7 了或成膜開始後,為對應於感受器之腳部之熱膨脹 等,而必須實行複數次之位置變更之情形時,使用於1列j 行之攔揭示有設定變更後之經過時間N之表4較好。表$係 將自成長條件a變更至成長條件]3之情形之差分讣與自成長 條件a變更至成長條件c之情形之差分對照條件變更後之 、、二過日可間(分)而並列揭示者,如此可根據需要使用各 照表。 丁 [表4]
其 特徵在於控制機構於結晶成長前預先計測每成長條件之流 路與基板保持部之相對位置,保存計測之位置資料,依據 叹疋之成長條件與保存之位置資料,以流路與基板之相對 位置之變化變小之方式控制基板保持部或流路之位置。根 據本發明之方法 可形成高度均一之磊晶成長層。 (實施例1) 本貫施例中,使用如圖1所示之橫型MOCVD裝置,實行 96505.doc -15- 1246118 於反應室内藉由原料氣體於基板上形成薄膜之氣相成長。 該氣相成長裝置含有以直方體形狀之腔室1構成之反靡室 2 ;以及貫通反應室2、於被處理基板7上供給、排出原料 氣體15之流路5。流路5中於一端設有氣體供給口 3,於另 一端設有氣體排出口 4,且於流路5之大致中央部形成有開 口部6。於開口部6設置有載置、保持被處理基板7之基板 保持構件8以及支持基板保持構件8之感受器9 ,藉由基板 保持構件8與感受器9構成基板保持部。於感受器9之下部 設置有用以加熱被處理基板7之基板加熱器1〇,檢測被處 理基板7之溫度之感測器丨7設置於基板保持構件8内部。 各構成要素之配置關係係流路5内之基板保持側之底面 20與基板保持構件8之表面21以位於大致同一平面上之方 式得以設置。再者,考慮到被處理基板之厚度,藉由於形 成於基板保持構件8之凹部載置被處理基板7,從而被處理 基板7之結晶成長面22亦以與流路5内之基板保持側之底面 20以及基板保持構件8之表面2丨位於大致同一平面上之方 式而得以設置。支持感受器9與基板加熱器1〇之法蘭14介 以可自由伸細之風箱丨丨連接於構成反應室2之腔室1 0 腔室1之外部設置有移動機構12。移動機構12含有本體 構件12a、法蘭接觸構件12b、腔室接觸構件12e、以及驅 動該等之驅動機構(未圖示)。於本實施例中,作為驅動機 構除使用馬達以外,亦可使用其他機構。&蘭14對於法蘭 接觸構件12b以法蘭接觸部12Μ接觸,腔室丨對於腔室接觸 構件12C以腔室接觸部12C1接觸。對於本體構件12a而言, 96505.doc -16- 1246118 法蘭接觸構件12b可進行相對移動,又,對於本體構件12& 而言,腔室接觸構件12c可進行相對移動。該等相對移動 之構成中’可為滾珠螺桿·螺帽之組合、導引器導執之組 合或使用油壓活塞等之組合。 若對於腔室接觸構件12c將本體構件12a移動至上方,則 法蘭14對於腔室丨相對地接近。為接近可對於本體構件i2a 使法蘭接觸構件12b移動至上方,亦可與對於腔室接觸構 件12c之本體構件12a之上方移動一同進行對於本體構件 12a之法蘭接觸構件1213之上方移動,亦可與進行對於腔室 接觸構件12c之本體構件12a之下方移動之同時,進行對於 本體構件12a之法蘭接觸構件12b之更大的上方移動,亦可 與進行對於本體構件12a之法蘭接觸構件12b之下方移動之 同時,進行對於腔室接觸構件12c之本體構件12&之更大的 上方移動。 若對於腔室接觸構件12c將本體構件12a移動至下方,則 法蘭14對於腔室1相對地遠離。為遠離可與接近相同,使 用各種驅動方法,可選擇任意之方法。如此,移動機構12 可使法蘭14於圖1之上下方向,即對於基板表面之垂直方 向移動。 將控制移動機構12之控制機構13之系統構成示於圖8。 控制機構13至少内藏有對應於基板加熱器1〇之設定溫度之 法蘭14之位置資料。於本實施例中,位置資料係如圖8所 示之對照表16。如此之對照表16儲存於控制機構13所含有 之記憶機構18等中。該控制機構13具有輸入機構3〇、記憶 96505.doc -17- 1246118 機構18、溫度控制機構31、以及01>1;32等。輸入機構儿輸 入包含設定溫度之一個或兩個以上之成膜條件。記憶機構 18儲存所輸入之設定溫度等之成膜條件,或儲存以感測器 檢測之檢測溫度,或儲存自對照表讀取之法蘭1 4之位置。 溫度控制機構3 1對應於設定溫度而控制基板加熱器之溫 度。CPU32存取於記憶機構,實現自對照表讀出相應於溫 度資訊之法蘭14之位置等之功能。作為輸入機構3〇,可使 用觸摸面板、鍵盤或數字選擇撥盤等,但於本實施例中使 用鍵盤。 於結晶成長前預先計測基板之加熱溫度等之各種成長條 件之流路與基板保持部之相對位置,將計測之位置資料記 錄、保存於對照表。具體的是,於各自之基板加熱器丨〇之 溫度中,以流路5内之基板保持側之底面20與基板之結晶 成長面22位於大致同一平面上之方式調整法蘭14之位置, 計測此時之法蘭14之位置,將位置資料記載於對照表16 中。又,為使流路5内之基板保持側之底面20與基板之結 晶成長面22位於大致同一平面上之調整,係將雷射光束分 別照射於流路5内之基板保持側之底面20與基板成長面 22,使用藉由觀察該反射光束而計測之相對位置資訊而實 行。 感受器9自上下方向觀察時,則基板搭載側為自由端, 相反側固定於法蘭14。法蘭14固定於感受器9之腳部9a , 又’固定於風箱11之一端11 a。接近風箱11之基板側之另 一端lib固定於自腔室1之下方突出之埠19。於埠19之内 96505.doc -18 - 1246118 邛,配置有感受器9之腳部9a。如此即使流 構㈣為直線距離非常接近,㈣固定關係二= 路較遂之配置、構成關係。 *因如此之配置、構成關係,故而具有較長之腳部9a且熱 膨脹率較大之感受器9若無風箱丨丨之伸縮則會如圖2所示, 隨著成為高溫而相對於流路5内之基板保持側之底面別, 基板保持構件8之表面21變為突出。因此,相對於流路5内 之基板保持側之底面2〇,基板保持構件8之表面2丨為了成 為位於大致同一平面上,風箱之伸展為必要,且必須使法 闌14相對於腔室丨而遠離。該遠離藉由移動機構Η而實 行,將法蘭14之位置資料輸入且保存於對照表。 於本實施例中,料成長條件,選定有含有^基板溫 度與第2基板溫度之製造製程。首先,如圖丨所示,於常溫 下將被處理基板7搬運至基板保持構件8,於基板保持構材 8之凹部載置基板時,基板之結晶成長面22、流路$内之基 板保持側之底面20以及基板保持構件8之表面以大致成為 同一平面。繼而,如圖8所示,藉由輸入機構3〇,控制器 輸入設定之溫度條件之組合後,將儲存於記憶機構18之組 合之成長條件藉由CPU32而讀出。組合之成長條件大致含 有兩個階段,第i設定溫度資訊藉由咖32傳送至溫度控 制機構31,溫度控制機構31對基板加熱器⑺輸入電力,並 且開始讀取來自感測器17之溫度資訊。記憶機構Μ階段性 地館存來自感測器之溫度資訊。溫度控制機構㈣由比較 第1»又疋/皿度與所檢測之溫度資訊,控制對於基板加熱器 96505.doc -19- 1246118 10之電力輸入量,使被處理基板7之溫度上升至第丨設定溫 度為止,並維持該溫度。 接著,如圖2所示,當被處理基板7之溫度上升時,則周 邊零件之溫度亦上升,故而各周邊零件會熱膨脹,被處理 基板7之結晶成長面22向上移動,其結果,會無法滿足流 路5内之基板保持側之底面2〇與被處理基板7之結晶成長面 22位於大致同一平面上之條件。其結果為,假設當於該狀 態下將原料氣體15導入至流路5内時,則基板保持構件8會 相對於流路5内之基板保持側之底面2〇而突出,故而會產 生原料氣體15之流動混亂之情形。因此,如圖8所示,控 制機構13之CPU存取於儲存於記憶機構18之對照表16,將 對於第1設定溫度之法蘭之位置資訊自對照表讀出後,藉 由讀出之法蘭之位置資訊,與常溫狀態之初期之法蘭位‘ 資訊加以比較,將該差分(基板保持部之移動量)命令於驅 動機構12d,以流路與基板之相對位置之變化變小之方式 使本體構件等移動。即,如圖3所示,驅動移動機構,使 法蘭向下移動,故而可以流路内之基板保持側之底面與基 板之結晶成長面位於大致同一平面上之方式而調整。 接著,為藉由第1成長條件實行氣相成長,第丨原料氣體 15自氣體供給口 3導入流路5,藉由設置於感受器9下部之 基板加熱HH)促進被處理基板7上之成膜化學反應,從而 於被處理基板7上實行第丨薄膜形成。通過被處理基板了上 ^原料氣體15自氣體排出口 4排出。第i成膜結束後,將被 基板之,皿度#更為第2溫度。當被處理基板之溫度變 96505.doc -20« 1246118 為弟2溫度時’則周邊零件之溫度亦會變化,&而各周邊 零件之熱膨脹量會變化,1彡士 /、、、、σ果,…法再次滿足於被處理 土反之溫度為第1溫度之情形時得以調整之流路内之其板 保持側之底面與基板之結晶成長面位於大致同-平面1之 ,件。因此,如圖8所示,控制機構13藉由對照表Μ再次 相對於内藏之基板加熱器之溫度的法蘭位置資訊,藉 由讀出之第2法蘭之位置資訊,與第(法蘭之位置資訊加以 比較,mi以動作差分(基板保持部之移動量)之方式命令 驅動機構I2d。移動法蘭而成為設定溫度後m原料氣 體導入裝置㈣,實行第2成膜。藉由如此之作業,於成 膜溫度不同之第!成膜與第2成膜之兩者中,可滿足流路内 之基板保持側之底面與基板之結晶成長面位於大致同一平 面上之較好的條件,即使於變更氣相成長條件般之高度製 程中,亦可形成均一性較高之磊晶成長層。 再者,於本實施例中藉由使基板側移動而以流路内之基 板保持側之底面與基板之結晶成長面位於大致同一平面上 之方式加以調整。然而,藉由使流路側移動亦可獲得同樣 之效果。 又,本實施例中,表示有因熱膨脹而於垂直於基板表面 之方向產生基板與流路位置偏離之情形。然而,即使於平 行於基板表面之方向產生位置偏離之情形時,亦可與垂直 之情形相同,藉由使基板或流路移動,而維持基板與流路 之相對位置。 (實施例2) 96505.doc -21 · 1246118 於本貫施例中,作為成長條件選定有含有第丨反應室之 内壓與第2反應室之内壓之製造製程。首先,<吏用與實施 例1相同之橫型MOCVD裝置,於結晶成長前預先計測對於 反應至之各種内壓之流路與基板保持部之相對位置,將計 測之位置資料記錄並保存於對照表16。基板保持部之位置 控制可如下貫行。例如,如圖4所示,當將反應室2設定為 固定内壓時,則構成反應室2之腔室丨因與大氣壓之壓力差 而%脹,腔室1内之各構成零件之位置關係亦產生變化, 其結果為,被處理基板7之結晶成長面22之位置向下移 動,流路5内之基板保持側之底面2〇與被處理基板7之結晶 成長面22變為未位於大致同一平面上。因此,如圖8所 不,控制機構13於結晶成長前預先計測並保存對於反應室 2之各種内壓之法蘭14之位置資料,故而藉由保存有相關 位置資料之對照表16,依據設定之成長條件與保存之位置 資料,如圖5所示,驅動移動機構12,使法蘭14向上移 動,以流路與基板之相對位置之變化變小之方式,控制基 板保持部之位置。其結果為,可以流路内之基板保持側之 底面20與基板之結晶成長面22位於大致同一平面上之方式 而凋整。其後,與實施例相同,實行第丨成膜製程。 接著,為實行第2成膜而將反應室2變更為第2内壓。 則,構成反應室2之腔室丨因與大氣壓之壓力差而變形,腔 至内部之各構成零件之位置關係亦再次變化。其結果為, 無法再次滿足於反應室2之内壓為第丨内壓之情形時調整之 "IL路5内之基板保持側之底面與被處理基板7之結晶成長面 96505.doc -22- 1246118 位於大致同一平面上之條件。因此,如圖8所示,控制機 構13依據設定之反應室2之内壓與保存之法蘭位置資料, 驅動移動機構,移動法蘭,以流路與基板之相對位置之變 化變小之方式控制基板保持部之位置。其結果為,流路内 之基板保持側之底面與被處理基板之結晶成長面位於大致 同平面上。其後,與實施例1相同,實行第2成膜。因 此,於如變更氣相成長條件般之高度製程中,亦可形成均 一性較高之磊晶成長層。 再者,於本實施例中,藉由使基板側移動,以流路内之 基板保持側之底面與基板之結晶成長面位於大致同一平面 上之方式加以調整。然而,藉由使流路側移動亦可獲得同 樣之效果。 又,於本實施例中,表示有因壓力變化於垂直於基板表 面之方向產生基板與流路之位置偏離之情形。然而,即使 於平行於基板表面之方向產生位置偏離之情形時,亦可與 垂直之情形相同,可藉由使基板或流路移動而維持基板與 流路之相對位置。 業者應理解此次揭示之實施形態以及實施例皆為所有方 面之例示,並非有所限制者。本發明之範圍並非藉由上述 說明而是藉由申請專利範圍表示,可包含與申請專利範圍 相等之意義以及範圍内之所有變更。 【圖式簡單說明】 圖1係說明適用本發明之橫型M0CVD裝置之模式圖。 圖2係說明於適用本發明之橫型MOCVD裝置中,於第 96505.doc 1246118 實施例將被處理基板加熱至第1溫度之狀態的模式圖。 圖3係說明於適用本發明之橫型MOCVD裝置中,於第i 實施例將被處理基板加熱至第1温度後,使移動機構動作 而調整位置後之狀態的模式圖。 圖4係說明於適用本發明之橫型MOCVD裝置中,於第2 實施例變化反應室之内壓後之狀態的模式圖。 圖5係說明於適用本發明之橫型M〇CVD裝置中,於第2 實施例變化反應室之内壓後,使移動機構動作而調整位置 後之狀態的模式圖。 圖6係說明先前之橫型M〇CVD裝置的模式圖。 圖7係說明先前之橫型M〇CVDg置的模式圖。 圖8係說明本發明之控制機構之構成的模式圖。 【主要元件符號說明】 1 腔室 2 反應室 3 氣體供給口 4 氣體排出π 5 流路 6 開口部 7 基板 8 基板保持構件 9 感受器 9a 感受器聊部 10 加熱器 96505.doc 風箱 風箱一端 基板侧之一端 移動機構 本體構件 法蘭接觸構件 法蘭接觸部 腔室接觸構件 腔室接觸部 驅動機構 控制機構 法蘭 原料氣體 對照表 感測器 記憶機構 流路内之基板保持側之底面 基板保持構件之表面 基板之結晶成長面 輸入機構 溫度控制機構 -25-

Claims (1)

1246118 十、申請專利範圍: 1 · 一種孔相成長方法,其係於反應室内藉由原料氣體於基 板上^/成薄膜之氣相成長方法,且其特徵在於,使用包 含下列機構之裝置: 反應室; 流路,其於上述基板上供給原料氣體、並排出原料氣 體; 基板保持部,其保持上述基板; 矛夕動機構纟4吏该基板保持部與上述流路相對移動; 控制機構,其控制該移動機構;以及 加熱機構,其加熱上述基板;且 上述控制機構於結晶成長前預先計測各成長條件之流 路與基板保持部之相對位置,保存計測之位置資料, 依據設定之成長條件與保存之位置資料,控制基板保 持部或流路之位置以使流路與基板之相對位置之變化變 /J、〇 2_如睛求項1之氣相成長方法’其中以流路内之基板保持 側之底面與基板之結晶成長面位於大致 控制基板保持部之位置或流路之位置。 工 3.如請求項丨之氣相成長方法,其中設定之成長條件為兩 個以上。 4·如請求…之氣相成長方法中上述成長條件包含基 板之加熱溫度。 5·如凊求之氣相成長方法,其中上述成長條件包含反 96505.doc 1246118 應室之内壓。 ^ 求項1之氣相^長方法,其中上述控制機構於達到 5又疋之成長條件之前結束上述控制。 7. ::求们之氣相成長方法,其中上述控制機構於達到 设定之成長條件之後亦實行上述控制。 8. 種乳相成長裝置,其係於反應室内藉由原料氣體於基 板上形成薄膜之氣相成長裝置,且其特徵在於包含:土 反應室; 机路,其於上述基板上供給原料氣體、排出原料氣 體; 基板保持部,其保持上述基板; 移動機構,其使该基板保持部與上述流路相對移動; 控制機構,其控制該移動機構;以及 加熱機構,其加熱上述基板;且 上述控制機構於結晶成長前預先計測各成長條件之流 路與基板保持部之相對位置,保存計測之位置資料, 依據設定之成長條件與保存之位置資料,控制基板保 持邛之位置或流路之位置以使流路與基板之相對位置之 變化變小。 96505.doc
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