TWI550144B - 氣相成長裝置 - Google Patents

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Description

氣相成長裝置
本發明是有關於一種供給氣體（gas）而進行成膜的氣相成長方法。
作為將高品質的半導體膜進行成膜的方法，有在晶圓（wafer）等基板上藉由氣相成長而使單晶膜成長的磊晶（epitaxial）成長技術。在使用磊晶成長技術的氣相成長裝置中，將晶圓載置於被保持為常壓或減壓的反應室內的支持部上。然後，一面加熱該晶圓，一面將成為成膜的原料的來源氣體（source gas）等處理氣體（process gas）自反應室上部的例如簇射板（shower plate）供給至晶圓表面。在晶圓表面上產生來源氣體的熱反應等，而在晶圓表面將磊晶單晶膜進行成膜。
近年來，作為發光裝置（device）或功率裝置（power device）的材料，GaN（氮化鎵）系半導體裝置備受關注。作為將GaN系半導體膜進行成膜的磊晶成長技術，存在有機金屬氣相成長法（MOCVD（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金屬有機化學氣相沈積）法）。在有機金屬氣相成長法中，作為來源氣體，使用例如三甲基鎵（TMG）、三甲基銦（TMI）、三甲基鋁（TMA）等有機金屬或氨（NH3 ）等。
已知於在Si（矽）基板上形成GaN系半導體膜的情況下，因Ga與Si的反應，而難以成長優質的單晶膜。在JP-A 2009-7205中，記載有為了解決該問題，而將AlN（氮化鋁）在治具上進行成膜的方法。
然而，於每當形成GaN系半導體膜時，都要將AlN膜在治具上進行成膜的情況下，存在GaN系半導體膜形成的處理量（throughput）降低的問題。
本發明提供一種可以提高形成GaN系半導體膜時的處理量的氣相成長方法。
本發明的一實施方式的氣相成長方法是使用具備反應室、與上述反應室連通的搬送室、及與上述搬送室連通的待機室的氣相成長裝置的氣相成長方法，其特徵在於：將第1基板搬入至上述反應室，在載置於上述反應室內的支持部上的上述第1基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將上述第1基板自上述反應室搬出，在將上述第1基板自上述反應室搬出之後，藉由被覆膜對附著於上述支持部的附著物進行被覆，在藉由上述對被覆膜上述附著物進行被覆之後，將表面為矽（Si）的第2基板搬入至上述反應室，在上述第2基板上形成氮化鋁膜，將上述第2基板自上述反應室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述待機室，將表面為矽（Si）的第3基板搬入至上述反應室，在上述第3基板上形成氮化鋁膜，將上述第3基板自上述反應室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述待機室，將上述第2基板自上述待機室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述反應室，在上述第2基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將上述第2基板自上述反應室搬出，將上述第3基板自上述待機室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述反應室，在上述第3基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將上述第3基板自上述反應室搬出。
本發明的一實施方式的氣相成長方法是使用具備反應室、與上述反應室連通的搬送室、及與上述搬送室連通的待機室的氣相成長裝置的氣相成長方法，其特徵在於：將第1基板搬入至上述反應室，在載置於上述反應室內的支持部上的上述第1基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將上述第1基板自上述反應室搬出，在將上述第1基板自上述反應室搬出之後，去除附著於上述支持部的附著物，在將上述附著物去除之後，將表面為矽（Si）的第2基板搬入至上述反應室，在上述第2基板上形成氮化鋁膜，將上述第2基板自上述反應室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述待機室，將表面為矽（Si）的第3基板搬入至上述反應室，在上述第3基板上形成氮化鋁膜，將上述第3基板自上述反應室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述待機室，將上述第2基板自上述待機室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述反應室，在上述第2基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將上述第2基板自上述反應室搬出，將上述第3基板自上述待機室搬出至上述搬送室之後，搬入至上述反應室，在上述第3基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將上述第3基板自上述反應室搬出。
以下，一面參照圖式，一面對本發明的實施方式進行說明。
另外，在本說明書中，將在將氣相成長裝置被設置成可以成膜的狀態下的重力方向定義為「下」，將其反方向定義為「上」。因此，所謂「下部」是指相對於基準的重力方向的位置，所謂「下方」是指相對於基準的重力方向。而且，所謂「上部」是指相對於基準的與重力方向反方向的位置，所謂「上方」是指相對於基準的與重力方向為反方向。此外，所謂「縱方向」是指重力方向。
此外，在本說明書中，所謂「處理氣體」是指用於對基板上成膜的氣體的總稱，設為包含例如來源氣體、載氣（carrier gas）、分離氣體、補償氣體等的概念
此外，在本說明書中，將「氮氣」設為包含於「惰性氣體」。 （第1實施方式）
本實施方式的氣相成長方法是使用具備反應室、與反應室連通的搬送室、及與搬送室連通的待機室的氣相成長裝置的氣相成長方法，將第1基板搬入至反應室，在載置於反應室內的支持部上的第1基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將第1基板自反應室搬出，在將第1基板自反應室搬出之後，將虛設（dummy）基板搬入至反應室，在虛設基板上形成氮化鋁膜，將虛設基板自反應室搬出，在將虛設基板自反應室搬出之後，將與第1基板不同的表面為矽（Si）的第2基板搬入至反應室，在第2基板上形成氮化鋁膜，將第2基板自反應室搬出至搬送室之後，搬入至待機室，將表面為矽（Si）的第3基板搬入至反應室，在第3基板上形成氮化鋁膜，將第3基板自反應室搬出至搬送室之後，搬入至待機室，將第2基板自待機室搬出至搬送室之後，搬入至反應室，在第2基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將第2基板自反應室搬出，將第3基板自待機室搬出至搬送室之後，搬入至反應室，在第3基板上形成含有鎵（Ga）的膜，將第3基板自反應室搬出。
本實施方式的氣相成長方法是於在同一反應室內對多個基板連續地形成氮化鋁膜之後，連續地在該等多個基板上形成含有鎵（Ga）的膜。因此，可以削減形成含有鎵（Ga）的膜之後的對虛設基板形成氮化鋁膜的次數。因此，可以提高形成GaN系半導體膜時的處理量。
圖1是在本實施方式的氣相成長方法中使用的氣相成長裝置的構成圖。本實施方式的氣相成長裝置是使用MOCVD法（有機金屬氣相成長法）的立式且單片型的磊晶成長裝置。
氣相成長裝置具備反應室100、與反應室100連通的搬送室110、及與搬送室110連通的待機室120。進而，具備與搬送室110連通的裝載（load lock）室130。
在反應室100中進行對基板的成膜。待機室120暫時保管成膜前或成膜後的基板。裝載室130是為了供將成膜前或成膜後的基板存取於裝置而設置。裝載室130是為了使反應室100或待機室120不開放大氣地執行成膜處理而設置。
搬送室110具備在反應室100、待機室120、及裝載室130之間搬送基板的功能。例如，搬送室110具備搬送機器人（robot），並藉由搬送機器人而搬送基板。搬送機器人具備例如操作臂（handling arm）。
在搬送室110與反應室100之間設置第1閘閥（gate valve）102。第1閘閥102具備在搬送室110與反應室100之間分離空氣或壓力的功能。
在搬送室110與待機室120之間設置第2閘閥104。第2閘閥104具備在搬送室110與待機室120之間分離空氣或壓力的功能。
在搬送室110與裝載室130之間設置第3閘閥106。第3閘閥106具備在搬送室110與裝載室130之間分離空氣或壓力的功能。
圖2是在本實施方式的氣相成長方法中使用的氣相成長裝置的反應室的示意剖面圖。
反應室100是由例如不鏽鋼（stainless）製的圓筒狀中空體而形成。而且，具備簇射板11，簇射板11配置於該反應室100上部，且向反應室100內供給處理氣體。在簇射板11的上部，具備氣體供給部13，氣體供給部13用以將處理氣體或清潔（cleaning）氣體等供給至反應室100內。
此外，反應室100具備支持部12，支持部12設置於反應室100內的簇射板11下方且可以載置半導體晶圓（基板）W。支持部12可以為例如如圖2般在中心部設置開口部的環狀保持器（holder），亦可以為與半導體晶圓W背面大致整個面接觸的構造的晶座（susceptor）。
此外，反應室100具備旋轉體單元（unit）14，旋轉體單元14將支持部12配置在其上表面並進行旋轉。此外，在支持部12下方具備加熱器（heater），作為對載置於支持部12的晶圓W進行加熱的加熱部16。此處，關於旋轉體單元14，其旋轉軸18連接於位於下方的旋轉驅動機構20。而且，可以藉由旋轉驅動機構20，而使半導體晶圓W以其中心作為旋轉中心，且以數十rpm～數千rpm、例如300 rpm～1000 rpm旋轉。
圓筒狀旋轉體單元14的直徑理想的是與支持部12的外周直徑大致相同。另外，旋轉軸18經由真空密封（seal）構件而旋轉自如地設置於反應室100的底部。
而且，加熱部16固定地設置在固定於支持軸22的支持台24上，該支持軸22貫通於旋轉軸18的內部。藉由未圖示的電流導入端子與電極，對加熱部16供給電力。在該支持台24中設置有用以將半導體晶圓W自環狀保持器12移除的例如頂出銷（pin）（未圖示）。
進而，在反應室100底部具備將來源氣體在半導體晶圓W表面等發生反應之後的反應產物及反應室100的殘留氣體排出至反應室100外部的氣體排出部26。另外，氣體排出部26連接於真空泵（pump）（未圖示）。
另外，在圖2所示的單片型磊晶成長裝置中，在反應室100的側壁部位，設置有用以存取半導體晶圓的未圖示的晶圓進出口及第1閘閥102。而且，構成為在由該第1閘閥102連結的搬送室110與反應室100之間，能夠藉由操作臂而搬送半導體晶圓W。此處，由例如合成石英而形成的操作臂可以插入至簇射板11與晶圓支持部12的間隙（space）內。
圖3是本實施方式的氣相成長方法的處理流程圖。本實施方式的氣相成長方法是使用圖1及圖2所示的單片型磊晶成長裝置而進行。
首先，將第1基板、例如在（111）面的Si基板上形成有作為緩衝（buffer）層的AlN（氮化鋁）膜的第1晶圓（第1基板）W1搬入至反應室100內（S10）。此處，將例如反應室100的晶圓進出口的第1閘閥102打開，藉由搬送室110的操作臂，而將例如保管於待機室120的第1晶圓W1搬送至反應室100內。
然後，將第1晶圓W1經由例如頂出銷（未圖示）而載置於支持部12。使操作臂移回至搬送室110，並將第1閘閥102關閉。
然後，使未圖示的真空泵作動而將反應室100內的氣體自氣體排出部26排出而設為規定的真空度。此時，增大加熱部16的加熱輸出而將第1晶圓W1保持為預加熱的溫度。其後，增大加熱部16的加熱輸出而使第1晶圓W1升溫至磊晶成長溫度、例如大於等於1000℃且小於等於1100℃。
然後，自氣體供給部13將處理氣體經由簇射板11而供給至反應室100內。藉此，藉由磊晶成長而將含有鎵（Ga）的膜即GaN（氮化鎵）膜形成於第1晶圓W1的AlN膜表面（S12)。
在處理氣體中，包含含有鎵（Ga）的氣體。處理氣體為例如利用氫氣（H2 ）氣體稀釋三甲基鎵（TMG）所得的氣體與氨（NH3 ）。三甲基鎵（TMG）為含有鎵（Ga）的氣體，氨（NH3 ）為含有氮（N）的氣體。
於在第1晶圓W1上形成GaN膜時，反應產物作為附著物亦附著於反應室100的除了第1晶圓W1以外的部分。尤其是，有附著物較多地附著於因高溫而被促進反應的支持部12的未被晶圓覆蓋的區域上之虞。附著物例如為GaN。
另外，若成膜於第1晶圓W1上的膜為供給含有鎵（Ga）的來源氣體而形成的膜，則並非限定於GaN。若為含有Ga的膜，則亦可以為例如InGaN（氮化銦鎵）、AlGaN（氮化鋁鎵）等。
然後，在磊晶成長結束時，停止供給處理氣體，而阻斷對第1晶圓W1上的處理氣體的供給，從而結束GaN單晶膜的成長。
在成膜之後，開始第1晶圓W1的降溫。以如下方式進行調整：在將形成有GaN單晶膜的第1晶圓W1載置於支持部12的狀態下，將加熱部16的加熱輸出恢復至最初，而下降至預加熱的溫度。
在第1晶圓W1穩定在規定的溫度之後，藉由例如頂出銷而使第1晶圓W1自支持部12移除。然後，再次打開第1閘閥102將操作臂插入至簇射板11及支持部12之間。然後，將第1晶圓W1載置於操作臂上。然後，藉由將載置有第1晶圓W1的操作臂移回至搬送室110，而將第1基板即第1晶圓W1向反應室100外搬出（S14）。
在將第1晶圓W1自反應室100搬出之後，將虛設晶圓（虛設基板）Wd搬入至反應室100（S16）。虛設晶圓Wd例如為Si（矽）晶圓。
然後，在虛設晶圓Wd的表面形成AlN（氮化鋁）膜（S18）。AlN膜成為被覆上述附著物的被覆膜。處理氣體例如為藉由氫氣（H2 ）氣體稀釋三甲基鋁（TMA）所得的氣體與氨（NH3 ）。三甲基鎵（TMA）為含有鋁（Al）的氣體，氨（NH3 ）為含有氮（N）的氣體。
在虛設晶圓Wd的表面上形成AlN膜時，藉由AlN膜而使得先前對第1晶圓W1形成GaN膜時，附著於反應室100的支持部12等的附著物被覆蓋。因此，可以抑制在之後成膜時，Ga等自附著物擴散至反應室100的空氣中。
其後，將虛設晶圓Wd自反應室100搬出（S20）。
在將虛設晶圓Wd自反應室100搬出之後，將與第1晶圓（第1基板）W1不同的表面為矽（Si）的第2晶圓（第2基板）W2搬入至反應室100（S22）。第2晶圓W2為例如表面為（111）面的Si基板。第2晶圓W2例如被預先保管於待機室120，且藉由與上述第1晶圓W1相同的方法，而被搬入至反應室100。
然後，使未圖示的真空泵作動而將反應室100內的氣體自氣體排出部26排出而設為規定的真空度。將載置於支持部12的第2晶圓W2藉由加熱部16而預加熱至規定溫度。
進而，增大加熱部16的加熱輸出而使第2晶圓W2升溫至規定的溫度、例如大於等於1150℃且小於等於1250℃的溫度。
然後，繼續進行利用上述真空泵而進行的排氣，並且一面以所需的速度使旋轉體單元14旋轉，一面進行成膜前的烘烤（bake）（退火（anneal））。藉由該烘烤，可將例如第2晶圓W2上的自然氧化膜去除，而使Si在表面露出。
在進行烘烤時，例如，使氫氣通過氣體供給部13，而供給至反應室100。在進行規定的時間的烘烤之後，降低例如加熱部16的加熱輸出而使第2晶圓W2降溫至磊晶成長溫度、例如大於等於1000℃且小於等於1100℃。
然後，自氣體供給部13將處理氣體經由簇射板11而供給至反應室100內。藉此，藉由磊晶成長而將AlN（氮化鋁）膜形成於第2晶圓W2的Si表面上（S24）。
處理氣體例如為藉由氫氣（H2 ）氣體稀釋三甲基鋁（TMA）所得的氣體與氨（NH3 ）。三甲基鋁（TMA）為鋁（Al）的來源氣體，氨（NH3 ）為氮（N）的來源氣體。
然後，在AlN單晶膜的成長結束時，停止自氣體供給部13供給處理氣體，而阻斷對第2晶圓W2上的處理氣體的供給，從而結束AlN單晶膜的成長。
將第2晶圓W2自反應室100搬出至搬送室110之後，搬入至待機室120（S26）。
其後，將表面為矽（Si）的第3晶圓（第3基板）W3搬入至反應室100（S28）。第3晶圓W3例如被預先保管於待機室120。
然後，與第2晶圓W2的情況同樣地，將AlN膜形成於第3晶圓W3表面（S30）。其後，與第2晶圓W2的情況同樣地，將第3晶圓W3自反應室100搬出至搬送室110之後，搬入至待機室120（S32）。
其後，將表面為矽（Si）的第4晶圓（第4基板）W4搬入至反應室100（S34）。第4晶圓W4例如被預先保管於待機室120。
然後，與第2晶圓W2的情況同樣地，將AlN膜形成於第4晶圓W4表面（S36）。其後，與第2晶圓W2的情況同樣地，將第4晶圓W4自反應室100搬出至搬送室110之後，搬入至待機室120（S38）。
以此方式，在將AlN膜形成在虛設晶圓Wd上之後，連續地在三片晶圓W2～W4上形成AlN膜。連續地將AlN膜進行成膜的晶圓的片數無需限定於三片，亦可以為兩片，還可以為四片以上。
將連續地成膜有AlN膜的晶圓搬入至待機室120，並於不開放大氣的減壓狀態下被暫時保管。
在將第4晶圓W4自反應室100搬出之後，將保管於待機室120中的第2晶圓W2至第4晶圓W4中的一片搬入至反應室100。選擇哪一個晶圓為任意的，此處設為將第2晶圓W2搬入至反應室100（S40）。
然後，在第2晶圓W2的AlN膜上，使含有鎵（Ga）的膜、例如GaN單晶膜成長（S42）。自簇射板11的氣體供給部供給用以形成GaN膜的處理氣體。將第2晶圓W2的溫度設為例如大於等於1000℃且小於等於1100℃。
在處理氣體中包含含有鎵（Ga）的來源氣體。處理氣體為例如藉由氫氣（H2 ）氣體稀釋三甲基鎵（TMG）所得的氣體與氨（NH3 ）。三甲基鎵（TMG）為鎵（Ga）的來源氣體，氨（NH3 ）為氮（N）的來源氣體。
另外，成膜於AlN膜上的膜並非限定於GaN。若為含有Ga的膜，則亦可以為例如InGaN（氮化銦鎵）、AlGaN（氮化鋁鎵）等。
然後，於磊晶成長結束時，停止自氣體供給部供給處理氣體，而阻斷對第2晶圓W2上的處理氣體的供給，從而結束GaN單晶膜的成長。
在成膜之後，開始第2晶圓W2的降溫。此處，以如下方式進行調整：例如，使旋轉體單元14的旋轉停止，在將形成有GaN單晶膜的第2晶圓W2載置於支持部12上的狀態下，將加熱部16的加熱輸出恢復至最初，而下降至預加熱的溫度。
其後，將第2晶圓W2向反應室100外搬出（S44）。然後，將保管於待機室120的第3晶圓W3通過搬送室110而搬入至反應室100（S46）。
然後，與針對第2晶圓W2同樣地，在第3晶圓W3的AlN膜上，使含有鎵（Ga）的膜、例如GaN單晶膜成長（S48）。在成膜之後，與針對第2晶圓W2同樣地，將第3晶圓W3向反應室100外搬出（S50）。然後，將保管於待機室120的第4晶圓W4通過搬送室110而搬入至反應室100（S52）。
然後，與針對第2晶圓W2同樣地，在第4晶圓W4的AlN膜上，使含有鎵（Ga）的膜、例如GaN單晶膜成長（S54）。在成膜之後，與針對第2晶圓W2同樣地，將第4晶圓W4向反應室100外搬出（S56)。
藉由以上製程，在作為Si晶圓的第2晶圓、第3晶圓及第4晶圓W2、W3、W4上成膜有AlN膜及GaN膜的積層膜。
若在支持部12上附著有含有Ga的附著物，則有於在反應室100中進行下一膜的成膜時，因晶圓的Si與Ga發生反應，而在晶圓上形成凹凸或孔之虞。於是，難以在晶圓上形成優質的膜。
在本實施方式中，於向反應室供給含有鎵（Ga）的來源氣體而在第1晶圓W1上進行成膜之後，在虛設基板Wd上形成AlN膜，並藉由AlN膜覆蓋附著於支持部12等的含有Ga的附著物。藉此，可以抑制在之後成膜時，Ga等自附著物擴散至反應室100的空氣中。
因此，於在第2晶圓至第4晶圓W2～W4上將AlN膜進行成膜時，可以避免作為附著物存在的Ga與晶圓表面的Si發生反應。因此，可以在第2晶圓至第4晶圓W2～W4上將優質的膜進行成膜。
在該狀態下，連續地在多個表面為矽（Si）的晶圓上形成AlN膜。其後，在該等多個晶圓的AlN膜上將GaN膜進行成膜。因此，無需每當將含有Ga的膜進行成膜時，都要進行藉由AlN膜覆蓋附著於支持部12等的附著物的步驟。因此，於在多個晶圓上將AlN膜及GaN膜進行成膜時的處理量提高。
進而，在本實施方式中，不開放大氣地將已完成AlN膜的成膜的多個晶圓暫時保管於待機室120。因此，在向各晶圓的AlN膜上形成GaN膜時，亦縮短將晶圓搬入至反應室100及自反應室100搬出所需的時間。
然後，理想的是，於自開始在第2晶圓W2上形成氮化鋁膜起，至向第4晶圓W4的氮化鋁膜的形成結束為止的期間內，將反應室100、搬送室110、及待機室120維持為第1壓力，於自開始在第2晶圓W2上形成含有鎵（Ga）的膜起，至在第4晶圓W4上含有鎵（Ga）的膜的形成結束為止的期間內，將反應室100、搬送室110、及待機室120維持為高於第1壓力的第2壓力。
一般而言，藉由MOCVD法，可以使AlN膜在低於GaN膜的壓力下成膜。在本實施方式中，在連續地對多個晶圓將AlN膜進行成膜的期間內，將反應室100、搬送室110、及待機室120維持為AlN膜的成膜壓力即第1壓力。而且，其後，在連續地對多個晶圓將GaN膜進行成膜的期間內，將反應室100、搬送室110、及待機室120維持為GaN膜的成膜壓力即高於第1壓力的第2壓力。
因此，與一片一片地對晶圓連續將AlN膜與GaN膜進行成膜的情形相比，壓力的切換次數減少。因此，AlN膜及GaN膜的成膜的處理量提高。
另外，在本實施方式中，以將氮化鋁（AlN）膜進行成膜而作為被覆膜的情形為例，但被覆膜若為被覆附著於支持部12等的附著物的膜，則並非限定於AlN膜。只要為在成膜時不積極地流通含有Ga的氣體作為處理氣體便能夠成膜的膜、且在之後對AlN膜或GaN膜進行成膜時不會容易地分解的膜即可。亦可以使用例如氮化矽（SiN）。 （第2實施方式）
本實施方式的氣相成長方法除了代替被覆膜的成膜，而在將第1基板自反應室搬出之後，以高於形成於第1基板的含有鎵（Ga）的膜的成膜溫度的溫度加熱支持部，而去除附著物以外，均與第1實施方式相同。因此，關於與第1實施方式重複的內容省略記載。
圖4是本實施方式的氣相成長方法的處理流程圖。本實施方式的氣相成長方法是使用圖1及圖2所示的單片型磊晶成長裝置而進行。
代替圖3所示的第1實施方式的氣相成長方法的處理流程中進行的對虛設基板Wd將AlN膜進行成膜（S16、S18、S20），而進行烘乾（S60）。烘乾（S60）是藉由向反應室100內供給例如氫氣（H2 ）作為烘乾氣體而進行熱處理。
直至將第1晶圓（第1基板）W1搬出（S14）為止的製程均與第1實施方式相同。在將第1晶圓W1自反應室100搬出之後，例如使加熱部16的加熱輸出上升，而將支持部12升溫至氫氣烘烤的溫度、例如大於等於1100℃的溫度。然後，自氣體供給部13經由簇射板11而將氫氣供給至反應室100內。
此處，以高於形成於第1晶圓（第1基板）W1的含有鎵（Ga）的膜的成膜溫度的溫度加熱支持部12。藉此，可以將附著於支持部12的附著物分解、去除。
而且，供給至反應室100的氫氣（H2 ）可以為100體積%，亦可以為藉由氮氣等惰性氣體稀釋所得的氣體。
其後，關於將第2晶圓（第2基板）W2搬入至反應室100（S22）以後的製程，與第1實施方式相同。
根據本實施方式，可以藉由進行氫氣烘烤，而將附著於支持部12的附著物去除。因此，可以抑制在之後成膜時Ga等自附著物擴散至反應室100的空氣中。因此，可以在第2晶圓至第4晶圓W2～W4上將優質的膜進行成膜。
關於在多個晶圓上將AlN膜及GaN膜進行成膜時的處理量提高的方面，與第1實施方式相同。
另外，氫氣烘烤的溫度理想的是大於等於1100℃且小於等於1250℃，更理想的是大於等於1150℃且小於等於1200℃。其原因在於，若低於上述範圍，則難以改善附著於支持部12的附著物的去除效果。此外，其原因還在於，若高於上述範圍，則有反應室內的構件等熱劣化的顧慮。
此外，在本實施方式中，以使用氫氣作為烘乾氣體的情形為例進行了說明，但亦可以不使用氫氣作為烘乾氣體，而應用氮氣（N2 ）、氬氣（Ar）等惰性氣體。 （第3實施方式）
本實施方式的氣相成長方法除了在被覆膜的成膜之前，且在將第1基板自反應室搬出之後，以高於形成於第1基板的含有鎵（Ga）的膜的成膜溫度的溫度加熱支持部，而將附著物去除以外，均與第1實施方式相同。因此，關於與第1實施方式重複的內容，省略記載。此外，關於去除附著物的製程，與第2實施方式相同。因此，關於與第2實施方式重複的內容，亦省略記載。
圖5是本實施方式的氣相成長方法的處理流程圖。本實施方式的氣相成長方法是使用圖1及圖2所示的單片型磊晶成長裝置而進行。
除了圖3所示的第1實施方式的氣相成長方法的處理流程以外，在搬入虛設晶圓（虛設基板）Wd（S16）之後，進行烘乾（S60）。而且，其後，在虛設晶圓Wd上形成AlN膜（S18）。以後的製程與第1實施方式相同。
根據本實施方式，藉由進行氫氣烘烤，而在形成被覆膜之前，將附著於支持部12的附著物去除。因此，可以在第2晶圓至第4晶圓W2～W4上，將更優質的膜進行成膜。
關於在多個晶圓上將AlN膜及GaN膜進行成膜時的處理量提高的方面，與第1實施方式相同。 （第4實施方式）
本實施方式的氣相成長裝置除了具備第1實施方式的氣相成長裝置以外，還具備用以將氮化鋁膜進行成膜的專用反應室。除了該方面以外，與第1實施方式的氣相成長裝置相同。以下，關於與第1實施方式重複的內容，省略記載。
圖6是本實施方式的氣相成長裝置的構成圖。本實施方式的氣相成長裝置是使用MOCVD法（有機金屬氣相成長法）的立式且單片型的磊晶成長裝置。
氣相成長裝置具備反應室100、與反應室100連通的搬送室110、及與搬送室110連通的待機室120。而且，具備與搬送室110連通的裝載室130。進而，具備與搬送室110連通的用以將氮化鋁膜進行成膜的專用反應室200。
進而，在搬送室110與專用反應室200之間設置第4閘閥108。第4閘閥108具備在搬送室110與專用反應室200之間分離空氣或壓力的功能。
根據本實施方式，對表面為矽（Si）的晶圓（基板）的AlN膜的成膜可以在專用反應室200中進行，含有Ga（鎵）的膜、例如GaN膜的成膜可以在反應室100中進行。
因此，能夠徹底避免將含有Ga（鎵）的膜進行成膜時的附著物中的Ga，在將AlN膜進行成膜時與Si表面反應。
以上，一面參照具體例一面對本發明的實施方式進行了說明。上述實施方式只不過是作為示例而列舉，並非限定本發明者。此外，亦可以適當組合各實施方式的構成要素。
在實施方式中，對於裝置構成或製造方法等在本發明的說明中並非直接必需的部分等，省略了記載，但可以適當選擇而使用必需的裝置構成或製造方法等。此外，具備本發明的要素，且由業者適當設計變更所得的所有氣相成長方法均包含在本發明的範圍內。本發明的範圍是藉由申請專利範圍及其均等物的範圍而定義。
11‧‧‧簇射板
12‧‧‧支持部
13‧‧‧氣體供給部
14‧‧‧旋轉體單元
16‧‧‧加熱部
18‧‧‧旋轉軸
20‧‧‧旋轉驅動機構
22‧‧‧支持軸
24‧‧‧支持台
26‧‧‧氣體排出部
100‧‧‧反應室
102‧‧‧第1閘閥
104‧‧‧第2閘閥
106‧‧‧第3閘閥
108‧‧‧第4閘閥
110‧‧‧搬送室
120‧‧‧待機室
130‧‧‧裝載室
200‧‧‧專用反應室
S10‧‧‧將第1基板搬入
S12‧‧‧形成GaN膜
S14‧‧‧將第1基板搬出
S16‧‧‧將虛設基板搬入
S18‧‧‧形成AlN膜
S20‧‧‧將虛設基板搬出
S22‧‧‧將第2基板搬入
S24‧‧‧形成AlN膜
S26‧‧‧將第2基板搬出
S28‧‧‧將第3基板搬入
S30‧‧‧形成AlN膜
S32‧‧‧將第3基板搬出
S34‧‧‧將第4基板搬入
S36‧‧‧形成AlN膜
S38‧‧‧將第4基板搬出
S40‧‧‧將第2基板搬入
S42‧‧‧形成GaN膜
S44‧‧‧將第2基板搬出
S46‧‧‧將第3基板搬入
S48‧‧‧形成GaN膜
S50‧‧‧將第3基板搬出
S52‧‧‧將第4基板搬入
S54‧‧‧形成GaN膜
S56‧‧‧將第4基板搬出
S60‧‧‧烘乾
圖1是在第1實施方式的氣相成長方法中使用的氣相成長裝置的構成圖。 圖2是在第1實施方式的氣相成長方法中使用的氣相成長裝置的示意剖面圖。 圖3是第1實施方式的氣相成長方法的處理流程（process flow）圖。 圖4是第2實施方式的氣相成長方法的處理流程圖。 圖5是第3實施方式的氣相成長方法的處理流程圖。 圖6是第4實施方式的氣相成長裝置的構成圖。
S10‧‧‧將第1基板搬入
S12‧‧‧形成GaN膜
S14‧‧‧將第1基板搬出
S16‧‧‧將虛設基板搬入
S18‧‧‧形成AlN膜
S20‧‧‧將虛設基板搬出
S22‧‧‧將第2基板搬入
S24‧‧‧形成AlN膜
S26‧‧‧將第2基板搬出
S28‧‧‧將第3基板搬入
S30‧‧‧形成AlN膜
S32‧‧‧將第3基板搬出
S34‧‧‧將第4基板搬入
S36‧‧‧形成AlN膜
S38‧‧‧將第4基板搬出
S40‧‧‧將第2基板搬入
S42‧‧‧形成GaN膜
S44‧‧‧將第2基板搬出
S46‧‧‧將第3基板搬入
S48‧‧‧形成GaN膜
S50‧‧‧將第3基板搬出
S52‧‧‧將第4基板搬入
S54‧‧‧形成GaN膜
S56‧‧‧將第4基板搬出

Claims (5)

  1. 一種氣相成長裝置，其包括： 具有載置矽基板的支持部，且分別在所述矽基板上形成氮化鋁膜以及在所述氮化鋁膜上形成含有鎵的膜的反應室； 在所述反應室中，分別供應含有鋁的第一處理氣體以及含有鎵的第二處理氣體的氣體供應部； 與所述反應室連通的搬送室；以及 與所述搬送室連通，且保管有在表面形成有所述氮化鋁膜的所述矽基板的待機室。
  2. 一種氣相成長裝置，其包括： 具有載置矽基板的第一支持部，且在所述矽基板上形成氮化鋁膜的第一反應室； 在所述第一反應室中，供應含有鋁的第一處理氣體的第一氣體供應部； 具有載置形成有所述氮化鋁膜的所述矽基板的第二支持部，且在形成有所述氮化鋁膜的所述矽基板上形成含有鎵的膜的第二反應室，其中所述第二反應室與第一反應室不同； 在所述第二反應室中，供應含有鎵的第二處理氣體的第二氣體供應部； 與所述第一反應室與所述第二反應室連通的搬送室；以及 與所述搬送室連通，且保管有在所述矽基板上形成有所述氮化鋁膜的基板的待機室。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氣相成長裝置，其中所述待機室是可以保管多片在表面形成有所述氮化鋁膜的所述矽基板。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氣相成長裝置，其中所述第二處理氣體包含鋁。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氣相成長裝置，其包括與所述搬送室連通的裝載室。
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