JP4369824B2 - Film forming method and apparatus - Google Patents
Film forming method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4369824B2 JP4369824B2 JP2004234065A JP2004234065A JP4369824B2 JP 4369824 B2 JP4369824 B2 JP 4369824B2 JP 2004234065 A JP2004234065 A JP 2004234065A JP 2004234065 A JP2004234065 A JP 2004234065A JP 4369824 B2 JP4369824 B2 JP 4369824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processed
- cleaning
- space
- film forming
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Description
本発明は、ＧａＮやＺｎＯ等の半導体を被処理物の表面に成長させる成膜方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a film forming method and apparatus for growing a semiconductor such as GaN or ZnO on the surface of an object to be processed.
青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子に使用されるＧａＮエピタキシャル膜は、一般的にＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）装置やＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて成膜することが行なわれている。
上記のＭＢＥ装置やＭＯ−ＣＶＤ装置等を動作させて、サファイア等の基板にＧａＮやＺｎＯ等の化合物半導体をヘテロエピタキシャル成長で成膜する場合、最初に基板表面を１１００℃以上の高温で加熱し、基板表面の改質を行なって基板表面の清浄化処理が行なわれる。しかしながら、このような高温加熱を行なうと、上記ＭＢＥ装置やＭＯ−ＣＶＤ装置等の反応チャンバーの構成部材や原料ガス等の供給ヘッド等に凝縮している有機金属の未反応原料や反応生成物が再蒸発して、基板表面に付着するという問題がある。すなわち、基板表面の表面状態をクリーンに保つための高温加熱が、逆に基板表面を汚染させることになっていた。 When a compound semiconductor such as GaN or ZnO is formed on a substrate such as sapphire by heteroepitaxial growth by operating the above MBE apparatus or MO-CVD apparatus, the substrate surface is first heated at a high temperature of 1100 ° C. or higher, The substrate surface is modified to clean the substrate surface. However, when such high-temperature heating is performed, unreacted organic metal raw materials and reaction products condensed in the constituent members of the reaction chamber such as the MBE apparatus and the MO-CVD apparatus, the supply head of the raw material gas, etc. There is a problem that it re-evaporates and adheres to the substrate surface. That is, high-temperature heating for keeping the surface state of the substrate surface clean is to contaminate the substrate surface.
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、基板の表面状態のクリーン化を目的にして基板表面を高温加熱する際に、装置内に残存している有機金属の未反応原料や反応生成物が再蒸発して基板に付着することを回避しうる成膜方法および装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the substrate surface is heated at a high temperature for the purpose of cleaning the surface state of the substrate, the unreacted organic metal raw material remaining in the apparatus or An object of the present invention is to provide a film forming method and apparatus capable of avoiding reaction products from re-evaporating and adhering to a substrate.
上記目的を達成するため、本発明の成膜方法は、清浄化処理装置と反応処理装置とをそれぞれ独立して配置し、
上記清浄化処理装置から反応処理装置への被処理物の搬送を真空状態を保持した状態で行うための搬送用空間を準備し、
上記清浄化処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも清浄化用の清浄化ガスが供給されて被処理物に対する清浄化処理が行われる清浄化空間とを含んで構成し、
上記反応処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも成膜用の原料ガスが供給されて被処理物に対する成膜処理が行われる成膜空間とを含んで構成し、
上記清浄化処理および成膜処理を、被処理物が保持された状態で被処理物が露出して処理が行われる処理空間と加熱空間とを区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行うとともに、
上記清浄化処理空間から搬送用空間を介して成膜空間までの上記被処理物の移送を、上記清浄化処理および成膜処理において被処理物が保持された状態で処理空間と加熱空間とに区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行うことを要旨とする。
In order to achieve the above-described object, the film forming method of the present invention has a cleaning processing device and a reaction processing device arranged independently,
Prepare a transfer space for carrying the object to be processed from the cleaning treatment device to the reaction treatment device while maintaining a vacuum state,
The cleaning processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a cleaning space in which the object to be processed is exposed and at least a cleaning gas for cleaning is supplied to perform the cleaning process on the object to be processed. Including and
The reaction processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a film forming space in which the object to be processed is exposed and a film forming process is performed on the object to be processed by supplying at least a film forming source gas. Configure
A state in which the object to be processed is held in a partition member that divides the processing space and the heating space in which the object to be processed is exposed while the object to be processed is held in the cleaning process and the film forming process. As well as
The transfer of the object to be processed from the cleaning process space to the film forming space through the transfer space is performed between the process space and the heating space in a state where the object to be processed is held in the cleaning process and the film forming process. The gist is to carry out the process in a state where the object to be processed is held on the partition member to be partitioned .
また、上記目的を達成するため、本発明の成膜装置は、清浄化処理装置と反応処理装置とがそれぞれ独立して配置され、
上記清浄化処理装置から反応処理装置への被処理物の搬送を真空状態を保持した状態で行うための搬送用空間を有し、
上記清浄化処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも清浄化用の清浄化ガスが供給されて被処理物に対する清浄化処理が行われる清浄化空間とを含んで構成され、
上記反応処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも成膜用の原料ガスが供給されて被処理物に対する成膜処理が行われる成膜空間とを含んで構成され、
上記清浄化処理および成膜処理は、被処理物が保持された状態で被処理物が露出して処理が行われる処理空間と加熱空間とを区画する区画部材に上記被処理物が保持された状態で行われるとともに、
上記清浄化処理空間から搬送用空間を介して成膜空間までの上記被処理物の移送が、上記清浄化処理および成膜処理において被処理物が保持された状態で処理空間と加熱空間とに区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行われるように構成されていることを要旨とする。
In order to achieve the above object, the film forming apparatus of the present invention has a cleaning processing apparatus and a reaction processing apparatus arranged independently of each other,
Having a transfer space for carrying the object to be processed from the cleaning treatment apparatus to the reaction treatment apparatus in a vacuum state;
The cleaning processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a cleaning space in which the object to be processed is exposed and at least a cleaning gas for cleaning is supplied to perform the cleaning process on the object to be processed. Comprising and including
The reaction processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a film forming space in which the object to be processed is exposed and a film forming process is performed on the object to be processed by supplying at least a film forming source gas. Configured,
In the cleaning process and the film forming process, the object to be processed is held in a partition member that divides the processing space and the heating space in which the object to be processed is exposed while the object to be processed is held. As done in the state,
Transfer of the object to be processed from the cleaning treatment space to the film forming space through the transfer space is performed between the processing space and the heating space in a state where the object to be processed is held in the cleaning process and the film forming process. that you have been configured to be performed in a state in which the partition member partitioning the holding the object to be processed and gist.
本発明では、清浄化処理装置と反応処理装置とがそれぞれ独立して配置され、高温加熱下で行なわれる清浄化処理が、上記反応処理装置の外部である清浄化処理装置において行なわれるので、有機金属の未反応原料や反応生成物等が存在しない環境下で被処理物の清浄化処理ができ、良好な表面清浄化品質が確保できる。特に、被処理物は、加熱空間側から加熱されるとともに、原料ガスが供給される成膜空間に露出しているので、上記未反応原料や反応生成物が、被処理物の近傍において被処理物を支持する部材に付着しやすくなる。しかしながら、上記のような高温加熱による清浄化処理が別の箇所においてなされるので、未反応原料や反応生成物が再蒸発して被処理物の表面を汚染することがない。したがって、良好な清浄化状態の被処理物に対して安定した成膜を進行させることができ、表面にムラや凹凸のない良好な膜質を得ることができる。
さらに、清浄化処理装置においては、未反応原料や反応生成物のような物質が堆積するような現象がないので、装置の各部の損耗が少なく、耐久性を向上することができる。また、反応処理装置においても、バッファー層形成のための低温加熱から加熱が開始されるので、熱衝撃的に有利であり、同様に耐久性向上にとって有効である。
In the present invention, the cleaning processing device and the reaction processing device are each independently arranged, and the cleaning processing performed under high-temperature heating is performed in the cleaning processing device outside the reaction processing device. The object to be treated can be cleaned in an environment where there are no metal unreacted raw materials or reaction products, and good surface cleaning quality can be ensured. In particular, since the object to be processed is heated from the heating space side and exposed to the film formation space to which the source gas is supplied, the unreacted raw materials and reaction products are processed in the vicinity of the object to be processed. It becomes easy to adhere to a member that supports an object. However, since the cleaning process by high-temperature heating as described above is performed at another location, the unreacted raw materials and reaction products are not re-evaporated to contaminate the surface of the object to be processed. Therefore, stable film formation can be performed on the object to be processed in a good clean state, and a good film quality with no unevenness or unevenness on the surface can be obtained.
Furthermore, since there is no phenomenon in which substances such as unreacted raw materials and reaction products are deposited in the cleaning treatment apparatus, the wear of each part of the apparatus is reduced and the durability can be improved. Also in the reaction processing apparatus, since heating is started from low temperature heating for forming the buffer layer, it is advantageous in terms of thermal shock and is also effective for improving durability.
また、上記清浄化処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも清浄化用の清浄化ガスが供給されて被処理物に対する清浄化処理が行われる清浄化空間とを含んで構成され、上記反応処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも成膜用の原料ガスが供給されて被処理物に対する成膜処理が行われる成膜空間とを含んで構成され、上記清浄化処理および成膜処理は、被処理物が保持された状態で被処理物が露出して処理が行われる処理空間と加熱空間とを区画する区画部材に上記被処理物が保持された状態で行われるため、The cleaning apparatus includes a heating space for heating the object to be processed, and a cleaning space in which the object to be processed is exposed and at least a cleaning gas for cleaning is supplied to perform the cleaning process on the object to be processed. The reaction processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a film forming process for the object to be processed by exposing the object to be processed and supplying at least a raw material gas for film formation. The cleaning process and the film forming process include a film forming space, and the cleaning process and the film forming process define a process space and a heating space in which the process target is exposed and the process is performed in a state where the process target is held. Since it is performed in a state where the workpiece is held on the member,
被処理物を上記区画部材に保持した状態で清浄化処理装置から反応処理装置へ移送することができ、移送途上で被処理物に何等かの部材が接触するようなことを回避し、被処理物の処理品質を損なわないようにすることが可能となる。また、区画部材が被処理物を保持する一種の搬送治具のような機能を果たすので、清浄化処理装置や反応処理装置への搬入搬出が行ないやすくなる。 It is possible to transfer the object to be processed from the cleaning apparatus to the reaction apparatus while holding the object to be processed on the partition member, avoiding any member coming into contact with the object to be processed during the transfer, It becomes possible not to impair the processing quality of the object. In addition, since the partition member functions as a kind of conveyance jig for holding the object to be processed, it becomes easy to carry in and out the cleaning processing apparatus and the reaction processing apparatus.
さらに、上記清浄化処理装置から反応処理装置への被処理物の搬送を真空状態を保持した状態で行うための搬送用空間を有し、上記清浄化処理および成膜処理において被処理物が保持された状態で処理空間と加熱空間とに区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行われるため、In addition, there is a transfer space for transferring the object to be processed from the cleaning apparatus to the reaction apparatus in a vacuum state, and the object is held in the cleaning process and the film forming process. Since it is performed in a state where the object to be processed is held in a partition member that partitions into a processing space and a heating space in a state where
上記搬送用空間を設置することにより、被処理物は清浄化処理装置から反応処理装置への移行において、常時、真空状態とされる。したがって、被処理物の清浄化状態を損なうような外気やその他の気体が被処理物に影響することがないので、良質な清浄化状態で成膜工程に移行することができ、安定した膜成長が開始され、良好な膜質を確保することができる。 By providing the transfer space, the object to be processed is always in a vacuum state during the transition from the cleaning apparatus to the reaction apparatus. Therefore, since the outside air and other gases that impair the cleaning condition of the object to be processed do not affect the object to be processed, it is possible to shift to the film forming process in a high quality cleaning state, and stable film growth. Is started and good film quality can be secured.
上記清浄化処理装置内に配置される区画部材は反応処理装置内の区画部材と共通の部材である場合には、上記区画部材を被処理物の搬送治具のような役割で移動させることができ、生産性向上に有効である。さらに、あらかじめ被処理物が保持された区画部材を多数準備しておくことにより、一層、生産効率を高めることができる。When the partition member arranged in the cleaning processing apparatus is a member common to the partition member in the reaction processing apparatus, the partition member can be moved in a role like a workpiece transfer jig. This is effective for improving productivity. Furthermore, production efficiency can be further improved by preparing a large number of partition members in which the workpieces are held in advance.
搬送装置が設置された搬送用空間の周囲に、それぞれ搬入搬出口を開閉するゲート装置を介して反応処理装置と清浄化処理装置が配置されている場合には、成膜装置を含む成膜プラントとして操業性に優れたコンパクトな設備が得られる。When the reaction processing device and the cleaning processing device are arranged around the transfer space where the transfer device is installed via a gate device that opens and closes the loading / unloading port, respectively, a film forming plant including the film forming device As a result, compact equipment with excellent operability can be obtained.
つぎに、本発明の成膜方法および装置を実施するための最良の形態を説明する。 Next, the best mode for carrying out the film forming method and apparatus of the present invention will be described.
図１〜図７は、本発明の成膜方法および装置の一実施例を示す。 1 to 7 show an embodiment of a film forming method and apparatus according to the present invention.
図１は、本発明による成膜方法を実施する成膜装置を全体的に示す概念的な構成図である。 FIG. 1 is a conceptual configuration diagram generally showing a film forming apparatus for performing a film forming method according to the present invention.
図中Ａは、成膜がなされる基板、例えばサファイア基板にバッファ層を形成しその上にＧａＮ膜やＺｎＯ膜等の膜成長を行なう反応処理装置である。また、図中Ｂは、上記反応処理装置で成膜を行なう前に上記基板の表面をあらかじめ清浄化する清浄化処理装置である。さらに、図中Ｃは、搬送用空間として機能する真空中継室であり、反応処理装置Ａとゲート装置２Ｃを介して連通できるようになっており、また、清浄化処理装置Ｂともゲート装置２３を介して連通できるようになっている。 In the figure, A is a reaction processing apparatus in which a buffer layer is formed on a substrate on which a film is formed, for example, a sapphire substrate, and a GaN film, ZnO film or the like is grown thereon. Also, B in the figure is a cleaning processing apparatus that cleans the surface of the substrate in advance before film formation by the reaction processing apparatus. Furthermore, C in the drawing is a vacuum relay chamber that functions as a transfer space, and can communicate with the reaction processing apparatus A via the gate apparatus 2C. Can communicate with each other.
そして、真空中継室Ｃには、基板を反応処理装置Ａや清浄化処理装置Ｂに搬入搬出するためのロボット装置１７が設置されている。１７Ａはロボット装置１７のクランプジョーである。また、上記真空中継室Ｃには、ゲート装置３０を介して導入送出室Ｄが配置されている。上記基板は、保持治具に相当する部材に保持されて成膜が行なわれるもので、後述の反応処理装置Ａ内に配置されている分離板に保持されている。 In the vacuum relay chamber C, a robot apparatus 17 for carrying the substrate in and out of the reaction processing apparatus A and the cleaning processing apparatus B is installed. Reference numeral 17A denotes a clamp jaw of the robot apparatus 17. In addition, an introduction / delivery chamber D is disposed in the vacuum relay chamber C via a gate device 30. The substrate is held by a member corresponding to a holding jig to form a film, and is held by a separation plate arranged in a reaction processing apparatus A described later.
基板は、大気中で中央に開口部が設けられた環状のホルダーに保持され、導入送出室Ｄに搬入されてから導入送出室Ｄ内が真空ポンプで真空にされる。ついで、ゲート装置３０が開かれ、ロボット装置１７のクランプジョー１７Ａが延びてきてホルダーをクランプし、ホルダーを真空中継室Ｃに搬入すると、ゲート装置３０が閉じられる。その後、ゲート装置２３が開かれてホルダーが清浄化処理装置Ｂ内にロボット装置１７で搬入されてゲート装置２３が閉じられると、清浄化処理装置Ｂにおいて基板表面の清浄化処理がなされる。 The substrate is held in an annular holder having an opening at the center in the atmosphere. After the substrate is carried into the introduction and delivery chamber D, the inside of the introduction and delivery chamber D is evacuated by a vacuum pump. Next, when the gate device 30 is opened, the clamp jaw 17A of the robot device 17 extends to clamp the holder, and the holder is loaded into the vacuum relay chamber C, the gate device 30 is closed. After that, when the gate device 23 is opened and the holder is carried into the cleaning processing apparatus B by the robot device 17 and the gate device 23 is closed, the cleaning processing apparatus B performs a cleaning process on the substrate surface.
清浄化処理装置Ｂでの清浄化処理が完了すると、ゲート装置２３が開いてホルダーが取り出される。その後、ゲート装置２Ｃが開いて反応処理装置Ａ内にホルダーが搬入され、基板が反応処理装置Ａ内の所定位置にセットされて、バッファ層の形成とＧａＮ膜やＺｎＯ膜等の化合物半導体が成膜される。 When the cleaning process in the cleaning apparatus B is completed, the gate apparatus 23 is opened and the holder is taken out. Thereafter, the gate device 2C is opened and a holder is carried into the reaction processing apparatus A, the substrate is set at a predetermined position in the reaction processing apparatus A, and formation of a buffer layer and a compound semiconductor such as a GaN film or a ZnO film are formed. Be filmed.
反応処理装置Ａにおいて成膜が完了すると、ホルダーはロボット装置１７で導入送出室Ｄに送られ、成膜が完了した基板が取り出される。その後、つぎの基板がホルダーに保持されて、上述のサイクルが繰り返される。 When film formation is completed in the reaction processing apparatus A, the holder is sent to the introduction / delivery chamber D by the robot apparatus 17, and the substrate on which film formation has been completed is taken out. Thereafter, the next substrate is held by the holder, and the above-described cycle is repeated.
図１の構成図に示されている反応処理装置Ａ，清浄化処理装置Ｂの詳細な構造は、以下に説明するとおりである。 The detailed structures of the reaction processing apparatus A and the cleaning processing apparatus B shown in the configuration diagram of FIG. 1 are as described below.
図２は、反応処理装置Ａの全体構造を示す断面図である。この装置は、内部が処理空間１とされた処理容器２内に区画部材である分離板３が設けられ、上記分離板３にあけた開口４に板状部材を環状に成形したホルダー３Ａを合致させ、上記ホルダー３Ａに被処理物である板状のサファイア基板５が載置されている。サファイア基板５の裏面側である上方に加熱ヒータＨが配置されて、加熱空間１Ａが形成されている。また、ホルダー３Ａやサファイア基板５の下側の処理空間１が、各種の処理ガスが供給される成膜空間１Ｂとされている。そして、処理空間１を真空にする真空ポンプ（図示していない）が配置され、排気口６から処理空間１内が真空排気されるようになっている。なお、８は加熱用のリフレクタである。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall structure of the reaction processing apparatus A. In this apparatus, a separation plate 3 as a partition member is provided in a processing container 2 having an inside as a processing space 1, and a holder 3 </ b> A in which a plate-like member is formed in an annular shape is matched with an opening 4 opened in the separation plate 3. Then, a plate-like sapphire substrate 5 that is an object to be processed is placed on the holder 3A. A heater H is arranged above the sapphire substrate 5 on the back side, and a heating space 1A is formed. Further, the processing space 1 below the holder 3A and the sapphire substrate 5 is a film formation space 1B to which various processing gases are supplied. A vacuum pump (not shown) for evacuating the processing space 1 is arranged so that the processing space 1 is evacuated from the exhaust port 6. Reference numeral 8 denotes a heating reflector.
上記ホルダー３Ａの形状はいろいろなものが採用できるが、例えば、耐熱性に優れた板材を円形に成形して用いるのが、製作や搬送等の面から有利である。また、ホルダー３Ａが円形である場合にはサファイア基板５も円形にするのが好ましい。 Various shapes can be adopted for the holder 3A. For example, it is advantageous from the viewpoint of production, transportation, etc., to form a plate material having excellent heat resistance into a circular shape. When the holder 3A is circular, the sapphire substrate 5 is also preferably circular.
上記サファイア基板５に対する処理ガスすなわち原料ガスの供給は、供給流路から処理空間１内すなわち成膜空間１Ｂに対して行なわれる。この例では、成膜空間１Ｂ内へ供給される処理ガスはガス噴出ヘッド７を経由するようになっている。上記ガス噴出ヘッド７は、上記ホルダー３Ａやそれに載置されたサファイア基板５の下側の成膜空間１Ｂ内に配置されている。このガス噴出ヘッド７から噴射された処理ガスにより、サファイア基板５の表面にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理が施されて、青色ＬＥＤ等の発光素子に用いられるＧａＮエピタキシャル膜が成膜される。 The processing gas, that is, the raw material gas, is supplied to the sapphire substrate 5 from the supply channel to the processing space 1, that is, the film forming space 1 </ b> B. In this example, the processing gas supplied into the film formation space 1B passes through the gas ejection head 7. The gas ejection head 7 is disposed in the film forming space 1B below the holder 3A and the sapphire substrate 5 placed thereon. A CVD (Chemical Vapor Deposition) process is performed on the surface of the sapphire substrate 5 by the processing gas ejected from the gas ejection head 7 to form a GaN epitaxial film used for a light emitting element such as a blue LED.
この実施例は、ＧａＮエピタキシャル膜を成膜するものであり、原料ガスとしてＴＭＡ（テトラメチルアルミニウム），ＴＭＧ（テトラメチルガリウム）とＮＨ３が用いられている。上記の原料ガスの反応によりサファイア基板５の表面に低温でバッファ層が成膜され、その上に高温でＧａＮ膜が成膜される。 In this embodiment, a GaN epitaxial film is formed, and TMA (tetramethylaluminum), TMG (tetramethylgallium) and NH 3 are used as source gases. A buffer layer is formed at a low temperature on the surface of the sapphire substrate 5 by the reaction of the above raw material gas, and a GaN film is formed thereon at a high temperature.
ガス噴出ヘッド（シャワーヘッドとも呼ばれている）７は、仕切り板９を介して第１拡散室１０と第２拡散室１１に区画され、上記第１拡散室１０には後述の第１供給流路１５が開口し、また、上記第２拡散室１１には後述の第２供給流路１６が開口している。第２拡散室１１のサファイア基板５側には、当該サファイア基板５に面した状態で開口板１２が配置されている。上記開口板１２には、図４に拡大して示すように、複数の噴出開口１３，１４が接近した状態で配置されている。１つの噴出開口１３は開口板１２に直接設けた円形の穴１３Ａであり、もう１つの噴出開口１４は上記噴出開口１３よりも小径の断面円形のパイプ１４Ａである。上記穴１３Ａは第２拡散室１１に連通しており、上記パイプ１４Ａは仕切り板９を貫通して第１拡散室１０に連通している。したがって、噴出開口１３すなわち穴１３Ａと噴出開口１４すなわちパイプ１４Ａは同心状に配置されて、接近した位置関係になっている。 A gas ejection head (also called a shower head) 7 is partitioned into a first diffusion chamber 10 and a second diffusion chamber 11 via a partition plate 9, and a first supply flow described later is provided in the first diffusion chamber 10. A passage 15 is opened, and a second supply passage 16 described later is opened in the second diffusion chamber 11. On the sapphire substrate 5 side of the second diffusion chamber 11, an opening plate 12 is disposed in a state facing the sapphire substrate 5. As shown in an enlarged view in FIG. 4, a plurality of ejection openings 13, 14 are arranged on the opening plate 12 in a close state. One ejection opening 13 is a circular hole 13A provided directly in the aperture plate 12, and the other ejection opening 14 is a pipe 14A having a circular cross section smaller in diameter than the ejection opening 13. The hole 13A communicates with the second diffusion chamber 11, and the pipe 14A penetrates the partition plate 9 and communicates with the first diffusion chamber 10. Therefore, the ejection opening 13, that is, the hole 13 </ b> A, and the ejection opening 14, that is, the pipe 14 </ b> A are arranged concentrically and have a close positional relationship.
図２に示すように、上記第１供給流路１５に、原料ガスであるＴＭＡ（テトラメチルアルミニウム），ＴＭＧ（テトラメチルガリウム）が供給され、もう一方の原料ガスであるＮＨ３が上記第２供給流路１６に供給される。図示していないが、各原料ガスの供給流量を所定の流量に制御するマスフローコントローラ（流量調節計）が配置されており、所定厚さのバッファ層やＧａＮ膜の成膜厚さが求められるようになっている。 As shown in FIG. 2, TMA (tetramethylaluminum) and TMG (tetramethylgallium), which are source gases, are supplied to the first supply channel 15, and NH 3, which is the other source gas, is supplied to the second supply channel 15. It is supplied to the supply channel 16. Although not shown, a mass flow controller (flow rate controller) that controls the supply flow rate of each source gas to a predetermined flow rate is arranged so that the thickness of the buffer layer or the GaN film having a predetermined thickness can be obtained. It has become.
図２に示すように、上記区画部材である分離板３は、処理容器２の内壁に固定した所定個数の支持突起２Ａ上に取り付けられ、分離板３の近傍に処理容器２の側部に設けた搬入搬出口２Ｂが形成されている。この搬入搬出口２Ｂを開閉するゲート装置２Ｃが処理容器２の外側部に設けられ、上記ゲート装置２Ｃが開かれると、処理空間１と上記真空中継室Ｃとが連通するようになっている。ホルダー３Ａにサファイア基板５を載置した状態で搬入搬出口２Ｂから出し入れするために、自動搬送手段であるロボット装置１７が設けられている。１７Ａは、ホルダー３Ａの端部を掴むクランプジョーであり、ロボット装置１７を動作させてサファイア基板５が載置されたホルダー３Ａを搬入搬出口２Ｂから出し入れするようになっている。 As shown in FIG. 2, the separation plate 3 as the partition member is attached on a predetermined number of support protrusions 2 </ b> A fixed to the inner wall of the processing container 2, and is provided on the side of the processing container 2 in the vicinity of the separation plate 3. A carry-in / out port 2B is formed. A gate device 2C that opens and closes the loading / unloading port 2B is provided on the outer side of the processing container 2. When the gate device 2C is opened, the processing space 1 and the vacuum relay chamber C communicate with each other. In order to take in and out from the carry-in / out port 2B in a state where the sapphire substrate 5 is placed on the holder 3A, a robot device 17 which is an automatic carrying means is provided. 17A is a clamping jaw to grip the ends of the holder 3A, that looks like and out of the holder 3A of the sapphire substrate 5 is placed to operate the robotic device 17 from the carry-out port 2B.
上記クランプジョー１７Ａがホルダー３Ａをクランプできるようにするために、図示していないが、搬入搬出口２Ｂの近傍の分離板３の内周部に切欠き部を設け、この切欠き部によって構成された通過空間にクランプジョー１７Ａを通してホルダー３Ａをクランプする。なお、サファイア基板５が大きい場合には、ホルダー３Ａの使用を止めてサファイア基板５を直接分離板３に保持するようにする。 In order to allow the clamp jaw 17A to clamp the holder 3A, a notch is provided in the inner peripheral portion of the separation plate 3 in the vicinity of the carry-in / out port 2B. The holder 3A is clamped through the clamp jaw 17A in the passing space. When the sapphire substrate 5 is large, the use of the holder 3A is stopped and the sapphire substrate 5 is directly held on the separation plate 3.
上記サファイア基板５は、最初に基板表面を１１００℃以上の高温で加熱し、基板表面の改質を行なって基板表面の清浄化処理が行なわれる。この清浄化処理を行なうために、反応処理装置Ａの外側に別個の装置として、図３に示すように、清浄化処理装置Ｂが設けられている。 In the sapphire substrate 5, the substrate surface is first heated at a high temperature of 1100 ° C. or higher to modify the substrate surface, and the substrate surface is cleaned. In order to perform this cleaning process, as shown in FIG. 3, a cleaning processing apparatus B is provided as a separate apparatus outside the reaction processing apparatus A.
上記清浄化処理装置Ｂは、処理室１８の内壁に所定個数の支持突起１８Ａが設けられ、この支持突起１８Ａの上に分離板３Ｂが取り付けられている。そして、サファイヤ基板５を支持しているホルダー３Ａが分離板３Ｂに載置されるようになっている。ホルダー３Ａの下側の空間が清浄化空間１９とされ、ホルダー３Ａの上側の空間が加熱空間２０とされている。上記加熱空間２０には、サファイア基板５の裏面側を加熱する加熱ヒータ２１が配置され、その背後にリフレクタ２２が設けられている。 In the cleaning processing apparatus B, a predetermined number of support protrusions 18A are provided on the inner wall of the processing chamber 18, and a separation plate 3B is attached on the support protrusions 18A. A holder 3A supporting the sapphire substrate 5 is placed on the separation plate 3B. The space below the holder 3A is a cleaning space 19, and the space above the holder 3A is a heating space 20. In the heating space 20, a heater 21 for heating the back side of the sapphire substrate 5 is disposed, and a reflector 22 is provided behind the heater.
上記処理室１８の側部に搬入搬出口２４が設けられ、ここに上記ゲート装置２３が配置してある。このゲート装置２３が開かれると、処理室１８が真空中継室Ｃに連通するようになっている。ホルダー３Ａにサファイア基板５を載置した状態で搬入搬出口２４から出し入れするために、上記ロボット装置１７が搬入搬出口２４内に進入できるようになっている。クランプジョー１７Ａがホルダー３Ａの端部をクランプして、サファイア基板５が載置されたホルダー３Ａを搬入搬出口２４から出し入れする。清浄化処理装置Ｂ内に配置されるホルダー３Ａは反応処理装置Ａ内のホルダー３Ａと共通の部材である。なお、清浄化処理装置Ｂの分離板３Ｂにも上記と同様な切欠き部が設けられ、この切欠き部による空間を経てクランプジョー１７Ａがホルダー３Ａをクランプするようになっている。また、サファイア基板５が大きい場合には、ホルダー３Ａの使用を止めてサファイア基板５を直接分離板３Ｂに保持するようにする。 A loading / unloading exit 24 is provided at the side of the processing chamber 18, and the gate device 23 is disposed here. When the gate device 23 is opened, the processing chamber 18 communicates with the vacuum relay chamber C. Since the sapphire substrate 5 is placed on the holder 3 </ b> A, the robot device 17 can enter the loading / unloading port 24 in order to load / unload the loading / unloading port 24. The clamp jaw 17 </ b> A clamps the end of the holder 3 </ b> A, and the holder 3 </ b> A on which the sapphire substrate 5 is placed is taken in and out of the carry-in / out port 24. The holder 3A disposed in the cleaning processing apparatus B is a member common to the holder 3A in the reaction processing apparatus A. The separation plate 3B of the cleaning apparatus B is also provided with a notch similar to the above, and the clamp jaw 17A clamps the holder 3A through a space by this notch. When the sapphire substrate 5 is large, the use of the holder 3A is stopped and the sapphire substrate 5 is held directly on the separation plate 3B.
上記清浄化空間１９に開口している導入管２５に水素ガス流を断続する開閉弁２６が取り付けられ、同様に清浄化空間１９に開口している排気管２７に真空ポンプ２８が接続してある。 An open / close valve 26 for intermittently supplying a hydrogen gas flow is attached to the introduction pipe 25 opened in the cleaning space 19, and a vacuum pump 28 is connected to an exhaust pipe 27 opened in the cleaning space 19. .
サファイア基板５の表面を清浄化する動作を説明する。図３は、サファイア基板５を保持したホルダー３Ａが支持突起１８Ａに載置され、ゲート装置２３と開閉弁２６が閉じられて処理室１８が密閉された状態を示している。この状態で加熱ヒータ２１により、サファイア基板５を１１００℃に加熱し、真空ポンプ２８で処理室１８内を真空にしてから開閉弁２６を開いて水素ガスを清浄化空間１９内に導入する。このような一連の過程により、サファイア基板５の表面が清浄化される。清浄化が完了すると、開閉弁２６が閉じられて水素ガスの供給が停止され、加熱ヒータ２１の発熱も停止される。また、処理室１８の真空状態を維持するために、真空ポンプ２８は継続して動作している。 An operation for cleaning the surface of the sapphire substrate 5 will be described. FIG. 3 shows a state in which the holder 3A holding the sapphire substrate 5 is placed on the support protrusion 18A, the gate device 23 and the on-off valve 26 are closed, and the processing chamber 18 is sealed. In this state, the sapphire substrate 5 is heated to 1100 ° C. by the heater 21, the inside of the processing chamber 18 is evacuated by the vacuum pump 28, and the on-off valve 26 is opened to introduce hydrogen gas into the cleaning space 19. Through such a series of processes, the surface of the sapphire substrate 5 is cleaned. When the cleaning is completed, the on-off valve 26 is closed, the supply of hydrogen gas is stopped, and the heating of the heater 21 is also stopped. Further, the vacuum pump 28 is continuously operated in order to maintain the vacuum state of the processing chamber 18.
このような清浄化処理が完了すると、ゲート装置２３が開いてロボット装置１７のクランプジョー１７Ａが進出してホルダー３Ａの端部をクランプし、処理室１８から真空中継室Ｃに搬出する。その後、反応処理装置Ａのゲート装置２Ｃが開いてホルダー３Ａが処理空間１内に搬入され、支持突起２Ａ上に載置され、図６に示すように、バッファー層２９とその上にＧａＮ膜３１が形成される。 When such a cleaning process is completed, the gate device 23 opens, the clamp jaw 17A of the robot device 17 advances, clamps the end of the holder 3A, and is carried out from the processing chamber 18 to the vacuum relay chamber C. Thereafter, the gate device 2C of the reaction processing apparatus A is opened and the holder 3A is carried into the processing space 1 and placed on the support protrusion 2A. As shown in FIG. 6, the buffer layer 29 and the GaN film 31 thereon are provided. Is formed.
上記のように、清浄化処理がなされたサファイア基板５は、真空状態の清浄化処理装置Ｂ内から真空中継室Ｃを経て、真空状態の反応処理装置Ａ内に搬送される。すなわち、清浄化処理がなされたサファイア基板５を、真空状態を保持した状態で清浄化処理装置Ｂから反応処理装置Ａへ搬送するのである。したがって、サファイア基板５の清浄化状態に何の変化を来すこともなく、成膜工程に移行することができて、品質の安定したＧａＮ成膜が得られる。また、サファイア基板５の清浄化処理は、サファイア基板５の膜成長面の状態をコントロールし、成膜の成長を促進するので、膜質の良好なＧａＮ膜が得られる。 As described above, the sapphire substrate 5 that has been subjected to the cleaning process is transferred from the vacuum cleaning apparatus B through the vacuum relay chamber C into the vacuum reaction processing apparatus A. That is, the sapphire substrate 5 that has been cleaned is transported from the cleaning processing apparatus B to the reaction processing apparatus A in a vacuum state. Therefore, the sapphire substrate 5 can be transferred to the film forming process without any change in the clean state of the sapphire substrate 5, and a GaN film having stable quality can be obtained. Further, the cleaning treatment of the sapphire substrate 5 controls the state of the film growth surface of the sapphire substrate 5 and promotes the growth of film formation, so that a GaN film with good film quality can be obtained.
なお、上記各ゲート装置２Ｃ，２３，３０は、真空中継室Ｃと反応処理装置Ａ，清浄化処理装置Ｂおよび導入送出室Ｄとの間を遮断したり連通したりするとともに、各ゲート装置２Ｃ，２３，３０から外気が内部に入らない構造とされている。また、真空中継室Ｃと導入送出室Ｄには、それぞれ真空ポンプ３２，３３（図１参照）が取り付けられている。 Each of the gate devices 2C, 23, and 30 shuts off or communicates between the vacuum relay chamber C and the reaction processing device A, the cleaning processing device B, and the introduction / delivery chamber D, and each gate device 2C. , 23, 30 so that outside air does not enter inside. Further, vacuum pumps 32 and 33 (see FIG. 1) are attached to the vacuum relay chamber C and the introduction / delivery chamber D, respectively.
図５は、ＧａＮ成膜のシーケンスを示す図であり、清浄化処理装置Ｂにおいて１１００℃の高温条件下で水素ガスが供給されて、基板クリーニングがなされる。ついで、清浄化処理が完了したサファイア基板５が反応処理装置Ａ内に真空状態を保持したまま移送され、ここで最初に５００℃の低温条件下でＴＭＡ（テトラメチルアルミニウム）とＮＨ３が供給される。このＴＭＡとＮＨ３が原料ガスとなって、サファイア基板５の表面にＡｌＮ（窒化アルミニウム）のバッファ層２９が形成される。 FIG. 5 is a diagram showing a GaN film forming sequence. In the cleaning apparatus B, hydrogen gas is supplied under a high temperature condition of 1100 ° C. to perform substrate cleaning. Next, the cleaned sapphire substrate 5 is transferred to the reaction processing apparatus A while maintaining the vacuum state, and TMA (tetramethylaluminum) and NH 3 are first supplied under a low temperature condition of 500 ° C. The The TMA and NH 3 serve as source gases, and an AlN (aluminum nitride) buffer layer 29 is formed on the surface of the sapphire substrate 5.
さらに、ＮＨ３を供給し続けている間に、サファイア基板５を１０５０℃に加熱し、この加熱と略同期させてＴＭＧ（テトラメチルガリウム）を供給すると、ＧａＮ（窒化ガリウム）の膜成長がなされる。この膜成長が所定の膜厚になったところで上記１０５０℃の加熱とＮＨ３およびＴＭＧの供給を停止する。 Furthermore, when NH 3 is continuously supplied, the sapphire substrate 5 is heated to 1050 ° C., and TMG (tetramethyl gallium) is supplied substantially in synchronization with this heating, so that a film growth of GaN (gallium nitride) is performed. The When the film growth reaches a predetermined thickness, the heating at 1050 ° C. and the supply of NH 3 and TMG are stopped.
上記の成膜シーケンスによって得られる膜の厚さは、バッファ層２９が数十ｎｍ（ナノメータ）、ＧａＮ膜３１は０．５〜数μｍである。 The thickness of the film obtained by the above film forming sequence is several tens of nanometers for the buffer layer 29 and 0.5 to several μm for the GaN film 31.
上記のＧａＮ成膜シーケンスによって得られた成膜状態は、図７に示す写真のとおりであり、図８および図９に示す従来方法による成膜状態と比較すると、本発明による成膜の方が安定した成膜により、膜表面にムラや凹凸のない良好な膜質を呈していることが認められる。 The film formation state obtained by the above GaN film formation sequence is as shown in the photograph in FIG. 7. Compared with the film formation state by the conventional method shown in FIG. 8 and FIG. It can be seen that a stable film formation provides a good film quality with no unevenness or unevenness on the film surface.
上記の例では、ＧａＮ膜を成膜するものであるが、本発明による成膜方法を、白色の発光ダイオード(ＬＥＤ）等の発光素子に使用されるＺｎＯエピタキシャル膜や、その他の化合物によるエピタキシャル膜の成膜に適用することも可能である。 In the above example, a GaN film is formed, but the film forming method according to the present invention is applied to a ZnO epitaxial film used for a light emitting element such as a white light emitting diode (LED) or an epitaxial film made of other compounds. It is also possible to apply to the film formation.
上記実施例による作用効果を列記すると、つぎのとおりである。 The functions and effects of the above embodiment are listed as follows.
上記成膜方法において、上記のように、高温加熱下で行なわれる清浄化処理が、上記反応処理装置Ａの外部である清浄化処理装置Ｂにおいて行なわれるので、有機金属の未反応原料や反応生成物等が存在しない環境下でサファイア基板５の表面の清浄化処理ができ、良好な表面清浄化品質が確保できる。特に、サファイア基板５は、加熱空間１Ａ側から加熱されるとともに、原料ガスであるＴＭＡ（テトラメチルアルミニウム），ＴＭＧ（テトラメチルガリウム）およびＮＨ３が供給される成膜空間１Ｂに露出しているので、上記未反応原料や反応生成物が、サファイア基板５の近傍においてサファイア基板５を支持する分離板３に付着しやすくなる。しかしながら、上記のような高温加熱による清浄化処理が別の箇所においてなされるので、未反応原料や反応生成物が再蒸発してサファイア基板５の表面を汚染することがない。したがって、良好な清浄化状態のサファイア基板５に対して安定した成膜を進行させることができ、表面にムラや凹凸のない良好な膜質を得ることができる。 In the film forming method, as described above, the cleaning process performed under high-temperature heating is performed in the cleaning process apparatus B outside the reaction process apparatus A. The surface of the sapphire substrate 5 can be cleaned in an environment in which no object is present, and good surface cleaning quality can be ensured. In particular, the sapphire substrate 5 is heated from the heating space 1A side and exposed to the film formation space 1B to which TMA (tetramethylaluminum), TMG (tetramethylgallium), and NH 3 as source gases are supplied. Therefore, the unreacted raw materials and reaction products are likely to adhere to the separation plate 3 that supports the sapphire substrate 5 in the vicinity of the sapphire substrate 5. However, since the cleaning process by high-temperature heating as described above is performed in another place, the unreacted raw materials and reaction products are not re-evaporated to contaminate the surface of the sapphire substrate 5. Therefore, stable film formation can proceed on the sapphire substrate 5 in a well-cleaned state, and a good film quality free from unevenness and irregularities on the surface can be obtained.
上記清浄化処理がなされたサファイア基板５を、真空状態を保持した状態で清浄化処理装置Ｂから反応処理装置Ａへ搬送するものであるから、サファイア基板５の清浄化状態を損なうような外気やその他の気体がサファイア基板５に影響することがなく、良質な清浄化状態で成膜工程に移行することができ、安定した膜成長が開始され、良好な膜質を確保することができる。 Since the sapphire substrate 5 that has been subjected to the cleaning process is transported from the cleaning processing apparatus B to the reaction processing apparatus A in a vacuum state, the outside air that impairs the cleaning state of the sapphire substrate 5 or Other gases do not affect the sapphire substrate 5 and can be transferred to the film forming process in a high-quality clean state, stable film growth is started, and good film quality can be ensured.
上記成膜装置においては、上記成膜方法と同様な作用効果が得られる。さらに、清浄化処理装置Ｂにおいては、未反応原料や反応生成物のような物質が堆積するような現象がないので、装置の各部の損耗が少なく、耐久性を向上することができる。また、反応処理装置Ａにおいても、バッファ層形成のための低温加熱から加熱が開始されるので、熱衝撃的に有利であり、同様に耐久性向上にとって有効である。 In the film forming apparatus, the same effect as the film forming method can be obtained. Furthermore, since there is no phenomenon in which substances such as unreacted raw materials and reaction products are deposited in the cleaning treatment apparatus B, the wear of each part of the apparatus is reduced and the durability can be improved. Also in the reaction processing apparatus A, since heating is started from low temperature heating for forming the buffer layer, it is advantageous in terms of thermal shock and is also effective for improving durability.
上記反応処理装置Ａと清浄化処理装置Ｂへのサファイア基板５の搬送を真空状態を保持した状態で行うための真空中継室Ｃを有することから、上記真空中継室Ｃを設置することにより、サファイア基板５は清浄化処理装置Ｂから反応処理装置Ａへの移行において、常時、真空状態とされる。したがって、サファイア基板５の清浄化状態を損なうような外気やその他の気体がサファイア基板５に影響することがないので、良質な清浄化状態で成膜工程に移行することができ、安定した膜成長が開始され、良好な膜質を確保することができる。 Since the vacuum relay chamber C for carrying the sapphire substrate 5 to the reaction processing apparatus A and the cleaning processing apparatus B is maintained in a vacuum state, sapphire can be obtained by installing the vacuum relay chamber C. The substrate 5 is always in a vacuum state during the transition from the cleaning processing apparatus B to the reaction processing apparatus A. Therefore, since the outside air and other gases that impair the cleaning state of the sapphire substrate 5 do not affect the sapphire substrate 5, it is possible to shift to the film forming process in a high quality cleaning state, and stable film growth Is started and good film quality can be secured.
上記清浄化処理装置Ｂは、サファイア基板５を加熱する加熱空間２０とサファイア基板５が露出し少なくとも清浄化用の水素ガスが供給される清浄化空間１９とを含んで構成され、上記成膜処理および清浄化処理は、サファイア基板５が載置されて加熱空間２０，１Ａとサファイア基板５が露出して処理が行われる他の空間である清浄化空間１９，成膜空間１Ｂとを区画するホルダー３Ａに保持された状態で行われるものであるから、サファイア基板５を上記ホルダー３Ａに保持した状態で清浄化処理装置Ｂから反応処理装置Ａへ移送することができ、移送途上でサファイア基板５に何等かの部材が接触するようなことを回避し、サファイア基板５の処理品質を損なわないようにすることが可能となる。また、ホルダー３Ａがサファイア基板５を保持する一種の搬送治具のような機能を果たすので、清浄化処理装置Ｂや反応処理装置Ａへの搬入搬出が行ないやすくなる。 The cleaning processing apparatus B includes a heating space 20 for heating the sapphire substrate 5 and a cleaning space 19 in which the sapphire substrate 5 is exposed and at least hydrogen gas for cleaning is supplied. In the cleaning process, the sapphire substrate 5 is placed and the heating spaces 20, 1A and the sapphire substrate 5 are exposed to expose the sapphire substrate 5, and the cleaning space 19 and the film formation space 1B, which are other spaces where processing is performed. Since the sapphire substrate 5 is held in the holder 3A, the sapphire substrate 5 can be transferred from the cleaning apparatus B to the reaction apparatus A while being transferred to the sapphire substrate 5 during transfer. It is possible to avoid contact of any member and not to impair the processing quality of the sapphire substrate 5. Further, since the holder 3A functions as a kind of transfer jig for holding the sapphire substrate 5, it becomes easy to carry in and out the cleaning processing apparatus B and the reaction processing apparatus A.
清浄化処理装置Ｂ内に配置されるホルダー３Ａは反応処理装置Ａ内のホルダー３Ａと共通の部材であるから、上記ホルダー３Ａをサファイア基板５の搬送治具のような役割で移動させることができ、生産性向上に有効である。さらに、あらかじめサファイア基板５が保持されたホルダー３Ａを多数準備しておくことにより、一層、生産効率を高めることができる。 Since the holder 3A disposed in the cleaning processing apparatus B is a common member with the holder 3A in the reaction processing apparatus A, the holder 3A can be moved in a role like a transport jig for the sapphire substrate 5. It is effective for improving productivity. Furthermore, by preparing a number of holders 3A holding the sapphire substrate 5 in advance, the production efficiency can be further increased.
上記ロボット装置１７が設置された真空中継室Ｃの周囲に、ゲート装置２Ｃ，２３および３０を介して反応処理装置Ａ，清浄化処理装置Ｂおよび導入送出室Ｄが配置されているので、成膜装置を含む成膜プラントとして操業性に優れたコンパクトな設備が得られる。 Since the reaction processing device A, the cleaning processing device B, and the introduction / delivery chamber D are arranged around the vacuum relay chamber C where the robot device 17 is installed via the gate devices 2C, 23 and 30, film formation is performed. A compact facility with excellent operability can be obtained as a film forming plant including the apparatus.
高温加熱のもとで行なわれる被処理物の清浄化処理が、反応処理装置とは別の箇所で行なわれるので、種々な原料ガスによる成膜が高い品質レベルで形成でき、化合物半導体をはじめとして広域な産業分野で活用することができる。 Since the process of cleaning the object to be processed under high-temperature heating is performed at a different location from the reaction processing equipment, film formation with various source gases can be formed at a high quality level, including compound semiconductors. It can be used in a wide range of industrial fields.
Ａ 反応処理装置
Ｂ 清浄化処理装置
Ｃ 真空中継室
Ｄ 導入送出室
１ 処理空間
１Ａ 加熱空間
１Ｂ 成膜空間
２ 処理容器
２Ａ 支持突起
２Ｂ 搬入搬出口
２Ｃ ゲート装置
３ 分離板，区画部材
３Ａ ホルダー
３Ｂ 分離板，区画部材
４ 開口
５ 被処理物，サファイア基板
６ 排気口
７ ガス噴出ヘッド
Ｈ 加熱ヒータ
８ リフレクタ
９ 仕切り板
１０ 第１拡散室
１１ 第２拡散室
１２ 開口板
１３ 噴出開口
１３Ａ 穴
１４ 噴出開口
１４Ａ パイプ
１５ 第１供給流路
１５Ａ パイプ部材
１６ 第２供給流路
１６Ａ 供給管
１６Ｂ 噴口
１７ ロボット装置
１７Ａ クランプジョー
１８ 処理室
１８Ａ 支持突起
１９ 清浄化空間
２０ 加熱空間
２１ 加熱ヒータ
２２ リフレクタ
２３ ゲート装置
２４ 搬入搬出口
２５ 導入管
２６ 開閉弁
２７ 排気管
２８ 真空ポンプ
２９ バッファ層
３０ ゲート装置
３１ ＧａＮ膜
３２ 真空ポンプ
３３ 真空ポンプ
A Reaction treatment device B Cleaning treatment device C Vacuum relay chamber D Introduction / delivery chamber 1 Processing space 1A Heating space 1B Deposition space 2 Processing vessel 2A Support protrusion 2B Carry-in / out port 2C Gate device 3 Separation plate, partition member 3A Holder 3B Separation Plate, partition member 4 Opening 5 Object to be processed, Sapphire substrate 6 Exhaust port 7 Gas ejection head H Heater 8 Reflector 9 Partition plate 10 First diffusion chamber 11 Second diffusion chamber 12 Opening plate 13 Ejection opening 13A Hole 14 Ejection opening 14A Pipe 15 First supply flow path 15A Pipe member 16 Second supply flow path 16A Supply pipe 16B Injection hole 17 Robot device 17A Clamp jaw 18 Processing chamber 18A Support projection 19 Cleaning space 20 Heating space 21 Heating heater 22 Reflector 23 Gate device 24 Carrying in Unloading port 25 Inlet tube 26 On-off valve 27 Exhaust tube 28 Vacuum pump 29 Ffa layer 30 gate device 31 GaN film 32 vacuum pump 33 a vacuum pump
Claims (5)
上記清浄化処理装置から反応処理装置への被処理物の搬送を真空状態を保持した状態で行うための搬送用空間を準備し、
上記清浄化処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも清浄化用の清浄化ガスが供給されて被処理物に対する清浄化処理が行われる清浄化空間とを含んで構成し、
上記反応処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも成膜用の原料ガスが供給されて被処理物に対する成膜処理が行われる成膜空間とを含んで構成し、
上記清浄化処理および成膜処理を、被処理物が保持された状態で被処理物が露出して処理が行われる処理空間と加熱空間とを区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行うとともに、
上記清浄化処理空間から搬送用空間を介して成膜空間までの上記被処理物の移送を、上記清浄化処理および成膜処理において被処理物が保持された状態で処理空間と加熱空間とに区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行うことを特徴とする成膜方法。 The cleaning processing device and the reaction processing device are arranged independently,
Prepare a conveyance space for carrying the object to be processed from the cleaning treatment device to the reaction treatment device while maintaining a vacuum state,
The cleaning processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a cleaning space in which the object to be processed is exposed and at least a cleaning gas for cleaning is supplied to perform the cleaning process on the object to be processed. Including and
The reaction processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a film forming space in which the object to be processed is exposed and a film forming process is performed on the object to be processed by supplying at least a film forming source gas. Configure
A state in which the object to be processed is held in a partition member that divides the processing space and the heating space in which the object to be processed is exposed while the object to be processed is held in the cleaning process and the film forming process. As well as
The transfer of the object to be processed from the cleaning process space to the film forming space through the transfer space is performed between the process space and the heating space in a state where the object to be processed is held in the cleaning process and the film forming process. A film forming method, which is performed in a state where the object to be processed is held on a partition member to be partitioned .
上記清浄化処理装置から反応処理装置への被処理物の搬送を真空状態を保持した状態で行うための搬送用空間を有し、
上記清浄化処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも清浄化用の清浄化ガスが供給されて被処理物に対する清浄化処理が行われる清浄化空間とを含んで構成され、
上記反応処理装置は、被処理物を加熱する加熱空間と、被処理物が露出し少なくとも成膜用の原料ガスが供給されて被処理物に対する成膜処理が行われる成膜空間とを含んで構成され、
上記清浄化処理および成膜処理は、被処理物が保持された状態で被処理物が露出して処理が行われる処理空間と加熱空間とを区画する区画部材に上記被処理物が保持された状態で行われるとともに、
上記清浄化処理空間から搬送用空間を介して成膜空間までの上記被処理物の移送が、上記清浄化処理および成膜処理において被処理物が保持された状態で処理空間と加熱空間とに区画する区画部材に上記被処理物を保持した状態で行われるように構成されていることを特徴とする成膜装置。 The cleaning processing device and the reaction processing device are arranged independently,
Having a transfer space for carrying the object to be processed from the cleaning treatment apparatus to the reaction treatment apparatus in a vacuum state;
The cleaning processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a cleaning space in which the object to be processed is exposed and at least a cleaning gas for cleaning is supplied to perform the cleaning process on the object to be processed. Comprising and including
The reaction processing apparatus includes a heating space for heating the object to be processed and a film forming space in which the object to be processed is exposed and a film forming process is performed on the object to be processed by supplying at least a film forming source gas. Configured,
In the cleaning process and the film forming process, the object to be processed is held in a partition member that divides the processing space and the heating space in which the object to be processed is exposed while the object to be processed is held. As done in the state,
Transfer of the object to be processed from the cleaning treatment space to the film forming space through the transfer space is performed between the processing space and the heating space in a state where the object to be processed is held in the cleaning process and the film forming process. deposition apparatus characterized that you have configured to be performed in a state in which the partition member partitioning the holding the object to be processed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004234065A JP4369824B2 (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Film forming method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004234065A JP4369824B2 (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Film forming method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006054279A JP2006054279A (en) | 2006-02-23 |
| JP4369824B2 true JP4369824B2 (en) | 2009-11-25 |
Family
ID=36031565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004234065A Active JP4369824B2 (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Film forming method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4369824B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007117583A2 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Applied Materials Inc. | Cluster tool for epitaxial film formation |
| JP5353113B2 (en) * | 2008-01-29 | 2013-11-27 | 豊田合成株式会社 | Method for producing group III nitride compound semiconductor |
| JP4864057B2 (en) * | 2008-09-04 | 2012-01-25 | シャープ株式会社 | Vapor growth apparatus and vapor growth method |
| JP4840832B2 (en) * | 2010-04-28 | 2011-12-21 | シャープ株式会社 | Vapor phase growth apparatus, vapor phase growth method, and semiconductor device manufacturing method |
| JP2012160491A (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Sharp Corp | Substrate transfer apparatus and substrate processing apparatus |
-
2004
- 2004-08-11 JP JP2004234065A patent/JP4369824B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006054279A (en) | 2006-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101220240B1 (en) | Processing system for fabricating compound nitride semiconductor devices | |
| KR101903950B1 (en) | Multiple level showerhead design | |
| US7279041B2 (en) | Atomic layer deposition methods and atomic layer deposition tools | |
| US20070028838A1 (en) | Gas manifold valve cluster | |
| JP2013012719A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| WO2010129292A4 (en) | Cluster tool for leds | |
| JPH0811718B2 (en) | Gas source molecular beam epitaxy system | |
| JP2005064305A (en) | Substrate processing device and method of manufacturing semiconductor device | |
| US20080276860A1 (en) | Cross flow apparatus and method for hydride vapor phase deposition | |
| KR100797428B1 (en) | Vacuum processing apparatus and multi-chamber vacuum processing apparatus | |
| JP4369824B2 (en) | Film forming method and apparatus | |
| CN107533998B (en) | Substrate processing apparatus and method of cleaning chamber | |
| JP2007201357A (en) | Deposition device and deposition method | |
| TWI582262B (en) | Gas growth method | |
| JP2011258859A (en) | Thin film forming apparatus | |
| US9966258B2 (en) | Method of growing gallium nitride-based crystal and heat treatment apparatus | |
| TWI550144B (en) | Vapor phase growth device | |
| US20140038394A1 (en) | Method and apparatus of forming compound semiconductor film | |
| JP2012195422A (en) | Method of manufacturing substrate, method of manufacturing semiconductor device, and substrate processing device | |
| US20110076400A1 (en) | Nanocrystalline diamond-structured carbon coating of silicon carbide | |
| WO2012077680A1 (en) | Method for producing substrate, method for producing semiconductor device, and substrate treatment device | |
| JP2000012469A (en) | System and method for crystal growth | |
| JP2005064538A (en) | Substrate processing device and method of manufacturing semiconductor device | |
| JP2012124255A (en) | Manufacturing method for substrate, manufacturing method for semiconductor device, and substrate processing apparatus | |
| WO2016035428A1 (en) | Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070306 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090608 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090727 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090825 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090828 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4369824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130904 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |