JP6463339B2 - 後続の多段洗浄ステップを伴うｍｏｃｖｄ層成長方法 - Google Patents

Description

本発明は、特にIII-V族、II-VI族又はIV族主体の元素からなる層を、ＣＶＤ反応炉のプロセスチャンバ内に配置された１又は複数の基板上に堆積するための方法に関し、その方法では、少なくとも１つの堆積ステップにおいて少なくとも１つの炭素含有ガス状ソース材料が用いられる。その場合、１又は複数の基板上での層成長中に、プロセスチャンバの壁面上にも寄生コーティングが堆積される。寄生コーティングは、プロセスチャンバから１又は複数の基板が除去された後、洗浄プロセスにおいて、１又は複数の洗浄ガスを含むガスフローの導入と、プロセスチャンバを洗浄温度に加熱することにより反応して揮発性物質となる。揮発性物質は、ガスフローと共にプロセスチャンバから排出される。

ＭＯＣＶＤ法においてIII族、IV族半導体層を堆積するための方法は、例えば、特許文献１に記載されている。この文献には、プロセスチャンバを備えたＭＯＣＶＤ反応炉が記載されており、プロセスチャンバはサセプタを有し、サセプタにより、実質的に回転対称な配置にて多数の基板が対称中心の周りに配置されている。対称中心上には、ガス入口本体があり、それを通り複数の互いに上下に重なり配置されたガス入口領域を通ってプロセスガスがプロセスチャンバに導入される。ガス入口本体のガス入口領域を通って、成長プロセス中、互いに異なるプロセスガスがプロセスチャンバに流入する。プロセスガス中には有機金属化合物が含まれ、それらはIII族半導体の元素と例えばＮＨ_３である水素化物を含む。プロセスガスは、径方向内側にあるガス導入部品からプロセスチャンバを取り囲むガス出口まで流れ、ガス出口を通って再びプロセスチャンバから出る。

特許文献２は、層成長中に基板上に堆積するのみでなくプロセスチャンバの壁上にも堆積するコーティングを再び除去する方法を開示している。このために、例えばＣｌ_２であるエッチングガスがプロセスチャンバに導入される。このエッチングガスにより、サセプタの壁、プロセスチャンバ天井及びその他のプロセスチャンバ壁の上の寄生コーティングが除去される。エッチングガスは、Ｎ_２とともにプロセスチャンバに導入される。これはガス入口本体のガス入口領域により行われるが、層成長中にはこれらを通って関連するプロセスガスがプロセスチャンバ内に導入される。それに続く幾つかのサブステップにおいてプロセスチャンバの様々な箇所を洗浄するために、洗浄ガスが、互いに異なる圧力条件下でプロセスチャンバの異なる場所に導入される。互いに異なる洗浄ステップは、互いに異なる全ガス圧又は平均流量において行われる。洗浄ガス、特にＣｌ_２のガス分圧も変更可能である。Ｃｌ_２の導入により、ＧａＮは、元素のＧａまでもプロセスチャンバの壁から除去される。

層成長中、堆積される半導体層がＧａＮのみでなくドーパントとしてＣも含むようにしばしば成長条件が調整される。いずれの場合においても、Ｃは、ガス状の開始物質の一つを形成する有機金属化合物中に含まれている。例えば、トリメチルガリウムはガリウムとメチルラジカルに分解し、メチルラジカルはさらに分解することができる。それにより生じた炭素又はそれにより生じた炭化水素含有化合物が、プロセスチャンバ壁の表面に付着することがある。

特許文献３に記載のように、洗浄工程後、煤状の膜がプロセスチャンバの壁上に残っていることが観察される。

特許文献４には、エッチングガスを用いて基板の表面を洗浄することが記載されている。エッチングガスとして、Ｏ_２、Ｎ_２、Ｈ_２Ｏ、ＮＨ_３、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＨＦ_３、Ｃ_３Ｈ_２Ｆ_６、Ｃ_２Ｈ_４Ｆ_２又はＣＨ_３Ｆが好適である。これらのエッチングガスにより、フォトレジストマスクを除去することもできる。窒素含有ガス及び酸素含有ガスも同時にプロセスチャンバに導入されるべきである。

特許文献５は、プロセスチャンバからＧａＣｌ_３を除去するために洗浄ガスとして１０００℃を超える温度のアンモニアを使用することを提示している。

特許文献６は、III族主体の元素を含むガス状開始物質が、Ｎ_２／Ｈ_２又はＮＨ_３及びＨＣｌと反応させられるＣＶＤプロセスを記載している。

特許文献７によれば、プロセスチャンバ壁に堆積したＧａＣｌ_３を除去するためにアンモニアの存在下でプロセスチャンバを加熱することが知られている。

独国特許出願公開第102007009145号公報 独国特許第102012102661号公報 独国特許出願公開第102007009145号公報 米国特許出願公開第2003/0045098号公報 国際公開第WO 2010/129183号公報 米国特許出願公開第2013/0005118号公報 国際公開第WO 2010/129289号公報 独国特許第102004009130号公報 独国特許出願公開第102011054566号公報

本発明は、汎用的分解工程により残った煤状の残留物をプロセスチャンバから除去するための手段を提供することを目的とする。

この目的は、特許請求の範囲で特定された発明により達成される。本発明によれば、洗浄プロセスが幾つかのステップを含む。分解ステップにおいては、寄生コーティングが、第１の揮発性化合物の揮発性成分に分解される。それにより、炭素含有残留物が、壁面上に形成される。これらの壁面は、分解ステップに続くアンモニア洗浄ステップにおいて除去される。このために、アンモニアがプロセスチャンバに導入される。このアンモニアは、炭素含有残留物と反応して第２の揮発性化合物となり、それはガスフローと共にプロセスチャンバから排出される。

分解ステップにおいてはハロゲン含有エッチングガスがＮＨ_３の無い状態で用いられる一方、アンモニア洗浄ステップにおいてはアンモニアが用いられ、すなわち好適には酸素含有ガス及び／又はハロゲン含有ガスの無い状態で用いられる。酸素含有ガス及び／又はハロゲン含有ガスの無い状態とは、これらの物質が気相中に１ｐｐｍ未満の濃度で存在することを意味する。

炭素含有残留物は、炭素元素又は炭化水素化合物である。本発明の好適な実施形態では、アンモニアと不活性ガス、例えばＨ_２、Ｎ_２又は希ガスとの組合せのみが、アンモニア洗浄ステップにおいて用いられる。好適には、アンモニア洗浄ステップにおいて、混合物中にＨ_２が無いか又はＨ_２が０．１％未満で存在するガス混合物が用いられる。

アンモニア洗浄ステップは、好適には、１０００〜１３００℃のサセプタ温度で行われる。サセプタの上方に位置するプロセスチャンバ天井は、もし積極的に加熱されない場合は約２００℃低い温度となる可能性がある。プロセスチャンバ内の全ガス圧は、よって１００mbar未満である。原則的に、アンモニア洗浄ステップは５〜１０分間行われれば十分である。

アンモニア洗浄ステップ中、プロセスチャンバに導入されるガスフローが体積の５０％を超えるＮＨ_３を含んでもよい。アンモニア洗浄ステップは、連続する複数の部分ステップにより行ってもよい。アンモニア及び付随するガス、例えばＮ_２又はＨ_２は、成長プロセスの際には成長プロセスガスがプロセスチャンバに導入されるガス入口本体を通ってプロセスチャンバ内に導入される。

ガス入口本体は、好適には複数のガス入口領域を有し、それらは互いに上下に重なり配置されており、実質的に回転対称であるＭＯＣＶＤ反応炉の中心に配置されている。プロセスチャンバ床はサセプタを形成し、その上に、コーティングされるべき基板がガス入口本体の周りに環状に配置されている。

成長プロセスの際、サセプタは下方から加熱される。サセプタに対し水平方向に平行に延在するプロセスチャンバ天井を上方から加熱することも可能である。しかしながら、一般的にはサセプタ、すなわちプロセスチャンバ床のみを加熱すれば十分である。これにより得られるプロセスチャンバ天井の間接的な加熱は、アンモニア洗浄ステップのために十分である。

プロセスチャンバに導入されるプロセスガス、例えばＴＭＧａ及びＮＨ_３が、成長プロセス中に基板上で熱分解することにより、窒化ガリウムが形成され、基板上に結晶として成長する。結晶成長中、成長は基板の表面のみで起きるのではなく、Ｇａ及びＮを含む寄生コーティングも、基板に被覆されていないサセプタの表面上及びプロセスチャンバ天井上で形成される。これらのコーティングは、それぞれ炭素又は炭化水素含有化合物も含むことがある。

互いに異なる１又は複数の層が基板上に堆積する１回又は複数回のプロセスステップの後、プロセスチャンバを洗浄する必要がある。これは、基板の無い状態で行われる。好適な洗浄プロセスの場合、III／V族結晶堆積物を先に分解するために最初に水素のみが、高温にしたプロセスチャンバに導入される。これは、５０〜９００mbarの全圧で行われる。好適には、この高温の水素焼成ステップは、１００mbarの全圧及び１０００〜１３００℃の温度で行われる。この前分解ステップは、約１０〜６０分間続く。前分解ステップ中、寄生コーティングに含まれるＧａＮが、以下の反応によりＧａと揮発性のＮＨ_３に分解する。

２ＧａＮ＋３Ｈ_２ → ２Ｇａ＋２ＮＨ_３

寄生コーティングに含まれる可能性のある酸化ガリウムも、前分解ステップ中に以下の反応により化学的にガリウム元素に変換される。

Ｇａ_２Ｏ_３＋３Ｈ_２ → ２Ｇａ＋３Ｈ_２Ｏ

他の洗浄ステップと区別するために、前分解ステップに続く第２の洗浄ステップを、ここでは分解ステップを称することとする。この第２の洗浄ステップは、特許文献２に記載の方法に従って行われる。このＣｌ_２焼成ステップにおいて、III族成分が除去される。Ｃｌ_２とＮ_２の混合物が、９００mbar未満、好適には約１００mbarの全圧でプロセスチャンバに導入される。塩素成分は、ここでは１〜２０体積％である。サセプタ温度は、８００〜９００℃の範囲である。このステップは約１０〜６０分間行われる。この分解ステップ中、ガリウムが、以下の反応により揮発性の塩化ガリウムとなる。

２Ｇａ＋３Ｃｌ_２ → ２ＧａＣｌ_３

この分解ステップにおいては、窒化ガリウムも、以下の反応により揮発性の塩化ガリウムとなる。

２ＧａＮ＋３Ｃｌ_２ → ２ＧａＣｌ_３＋Ｎ_２

寄生コーティングの大部分は、上述した分解ステップ中にプロセスチャンバの壁から除去されるが、煤状の、特に炭素含有残留物がしばしばプロセスチャンバの壁に残る。この炭素含有残留物は、本発明によるアンモニア洗浄ステップにおいて除去される。この洗浄ステップにおいては、実質的にアンモニアがプロセスチャンバに導入される。これは、１０００〜１３００℃の温度で行われる。アンモニア洗浄ステップは、全ガス圧１００mbar未満で行われる。それにより炭素は、例えば以下の反応により、アンモニアを用いて揮発性のＨＣＮへ変換される。

Ｃ＋ＮＨ_３ → ＨＣＮ＋Ｈ_２

この反応をサポートするために、アンモニアは、少なくとも１つの部分ステップにおいて水素を伴わずに導入される。以下のような競合する反応があるので、アンモニアは、窒素への分解を避けるために窒素と共にプロセスチャンバに導入されることが好適である。

２ＮＨ_３ → Ｎ_２＋３Ｈ_２
２ＮＨ_３＋ｘｙｚＣｌ_６ → Ｎ_２＋６ＨＣｌ＋ｘｙｚ

同じ理由から、アンモニアの供給を、ＨＣｌ、水、又は酸素の無い状態で行うことも好適である。ｘｙｚＣｌ_６は、ハロゲン又はハロゲン含有化合物を意味し、それらは、前の部分ステップ（アンモニア／水）において反応炉から完全には除去されなかったものである。

フラッシングステップは、それ自体は公知であるが、アンモニア洗浄ステップの後に行われるもので、プロセスチャンバに不活性ガス、例えば水素又は窒素又は希ガスを繰り返し大量に送り込み、そして吸い出すことにより、プロセスチャンバから残留ガスが排除される。複数回のアンモニア洗浄ステップを続けて行うことも可能である。その場合、各アンモニア洗浄ステップの合間に、フラッシング及び吸い出しによりプロセスチャンバが清浄化される。

アンモニアの供給は、互いに異なる複数のガス入口領域で行うことができる。プロセスチャンバにおける場所は互いに異なっており、特にそれぞれ連続した複数のステップで処理することができる。

この方法の別の好適例では、異なる洗浄ステップからなるシーケンスが連続して繰り返し行われる。個々のシーケンスを、例えば２回、３回又は数回繰り返すことができる。個々のステップをそれぞれ延長するよりも効率的である。このシーケンスは、水素のみがそれに応じてプロセスチャンバに導入される加熱ステップと、塩素がそれに応じて洗浄ガスとしてプロセスチャンバに導入される洗浄ステップと、アンモニアがそれに応じてプロセスチャンバに導入される洗浄ステップとを含む。アンモニア洗浄ステップは互いに異なる複数の洗浄ステップからなる。例えば、第１の部分ステップにおいて水素を伴うアンモニアを、第２の部分ステップにおいて窒素を伴うアンモニアを、第３の部分ステップにおいて水素を伴うアンモニアをプロセスチャンバに導入することができる。

図１は、図２のＩ−Ｉ線におけるプロセスチャンバの断面図を示し、Ｃｌ_２及びＮ_２がプロセスチャンバに導入される。 図２は、中心の周りに環状に配置された複数の基板７を具備するサセプタの平面図である。 図３は、図１と同様の図であり、ガス入口領域を通って塩素ではなくアンモニアがプロセスチャンバに導入される。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

本発明の方法は、外部に対して気密性をもって閉鎖された反応炉ハウジングのプロセスチャンバ６内で行われる。プロセスチャンバ６は、サセプタ４から形成されたプロセスチャンバ床８を有する。サセプタは、円形ディスク形状と中心を有し、その上には、互いに上下に重なり配置された３つのガス入口領域１、２、３を具備するガス入口本体が設けられている。ガス入口領域１、２、３は、上方からプロセスガスを供給される。しかしながら、プロセスガスの供給は、下方から行うこともできる。

サセプタ４の下方にはヒーターがあり、それによりサセプタ４を、コーティング温度又は洗浄温度に加熱することができる。サセプタ４の直径は、５０ｃｍ〜１ｍの間であってもよい。

サセプタ４の上方には、プロセスチャンバ天井５がある。プロセスチャンバ天井５の上方には、別のヒーター１０があり、それによりプロセスチャンバ天井５が加熱される。図示しないが、好適な実施例に相当する一実施例においては、ヒーター１０が無い。なぜなら、プロセスチャンバ６内で行われるＭＯＣＶＤプロセス中のプロセスチャンバ天井５の加熱は、一般的に不要だからである。ヒーター１０は、洗浄ステップのためにのみ用いてもよい。

プロセスチャンバ６内には、ガス入口本体の周囲に環状に配置された基板７が置かれている。このために、ガス入口本体のガス入口領域１、２、３を通って水素雰囲気中にてトリメチルガリウム及びアンモニアがプロセスチャンバに導入される。しかしながら、トリメチルガリウムの替わりに別の有機金属化合物を、又は、アンモニアの替わりに別の窒化物を用いることができ、それに依存して結晶が基板上に堆積されることとなる。ドーピングは、炭素とともに搬送可能であり、このために有機金属化合物のメチル基の炭素も用いられる。

コーティングプロセスは、特許文献８又は特許文献９に記載されている。

コーティングにより、基板７に占有されていないサセプタ４の表面上に堆積した寄生コーティングを除去するために、プロセスチャンバ６から基板７を除去した後、洗浄プロセスが実行される。この洗浄プロセスにおいて、プロセスチャンバ床８及びプロセスチャンバ天井５のヒーター９及び１０を用いて洗浄温度に加熱される。洗浄温度は、洗浄プロセスに依存する。ヒーター１０が無いＭＯＣＶＤ反応炉内では、ヒーター９又はヒーター９により加熱されたサセプタ４からの輻射熱によりプロセスチャンバ天井が加熱される。以下に示す温度は、基板温度に対応する。プロセスチャンバ天井温度は、これより約２００℃低い。

１０００〜１３００℃の間の高い洗浄温度で行われる第１の洗浄ステップにおいては、実質的に水素のみがプロセスチャンバに導入される。５０〜９００mbarの、好適には約１００mbarの全圧の下で、１０〜１００slmのＨ_２が、約１０〜６０分間プロセスチャンバに導入される。それにより、プロセスチャンバ壁上に堆積したＧａＮがＮＨ_３に変換される。おそらくは存在する表面酸化物層（Ｇａ_２Ｏ_３）を低減させることができる。

ここで分解ステップ又はエッチングステップと称される第２の洗浄ステップにおいては、特に多様なエッチングフロントによりIII族成分が表面から除去される。これらの実質的に圧力に依存しないステップは、低圧下で、すなわち全ガス圧が１００mbar未満で生じる。分解ステップは、８００〜９００℃のサセプタ温度にて１０〜６０分間行われる。この間、Ｃｌ_２及びＮ_２がプロセスチャンバ内に導入される。このガス混合物の２０％まで又はそれ以上がＣｌ_２で構成されている。この分解ステップにより、ガリウムだけでなく窒化ガリウムまでも、揮発性の塩化ガリウムに分解される。この場合も、炭素含有固体が形成されるか、又は、残留物としてプロセスチャンバ壁の表面に残る可能性がある。

この炭素含有残留物を壁面から、特にプロセスチャンバ床８及びプロセスチャンバ天井５から除去するために、ガス入口領域１、２、３を通してアンモニア（ＮＨ_３）が窒素と共にプロセスチャンバ内に導入される。図３に、Ｑ _１ （ＮＨ _３ ）、Ｑ _２ （ＮＨ _３ ）、Ｑ _３ （ＮＨ _３ ）で示される分圧は変更可能であり、すなわち、互いに異なるアンモニア洗浄ステップを順次続けて行うことができる。それにより、それぞれ上下に重なったガス入口領域１、２、３毎に異なるアンモニアのフローが、プロセスチャンバの異なる場所を次々に洗浄するために、プロセスチャンバ６内に導入される。

１又は複数のアンモニア洗浄ステップが、１００mbar未満の全圧で行われる。特に、１０slmのＮＨ_３が、１５０slmのＨ_２、Ｎ_２又は希ガスとともにプロセスチャンバに流れる。しかしながら、例えばＮ_２より多いＮＨ_３をプロセスチャンバに導入することも考慮される。別のプロセスにおいては、例えば、６０slmのＮＨ_３のフローを、１５slmのＮ_２のフローと共にプロセスチャンバ内に導入することもできる。アンモニア洗浄ステップは、好適には、１５分未満の時間内に行われる。温度は、好適には、１０００〜１３００℃である。このプロセス中、炭素とＮＨ_３が、ＨＣＮとＨ_２に変換される。好適には、アンモニア洗浄ステップは、ハロゲンも水素も存在すること無く行われる。水素が無いことは、ＨＣＮとＨ２への望ましい反応を促進するとともに、窒素が存在することは、もしも先行するエッチングステップの塩素含有残留物がプロセスチャンバ内に存在する場合に、ＮＨ_３が、Ｎ_２とＨ_２になったりＮ_２とＨＣｌになったりする競合する分解反応を抑制する。

全ての反応ガスをプロセスチャンバから除去するために、続いて、数回の吸い出し−フラッシングサイクルが行われる。その場合、プロセスチャンバには、交互に、例えば窒素若しくは水素又は希ガスである不活性ガスを流され、そして５０mbar未満の圧力で吸い出しされる。典型的なフラッシングフローは１５０slm程度である。吸い出し中、フラッシングフローも１００slm未満に低減される。１回の吸い出し−フラッシングサイクルは、約５分間である。

複数回のアンモニア洗浄サイクルの各々を、吸い出し−フラッシングサイクルで区切ることも行われる。洗浄シーケンス全体を繰り返すことが有用な場合もある。なぜなら、一つのタイプのコーティングを標的とする洗浄ステップが、別の洗浄ステップで標的とされる別の種類のコーティングにより妨げられてしまうからである。

このように、全プロセスはおおよそ次のように実行される。
１．金属窒素化合物を前分解するための、水素雰囲気中におけるプロセスチャンバの加熱ステップ
２．任意：Ｃｌ_２加熱ステップの開始時におけるより高い温度とするためのプロセスチャンバ天井の加熱ステップ
３．異なるフロー条件下で次々に続けて行われる１回又は複数回のＣｌ_２加熱ステップ
４．Ｈ_２／ＮＨ_３雰囲気中における約１２９０℃（サセプタ温度）への加熱ステップ
５．炭素残留物を除去するための、Ｈ_２／ＮＨ_３雰囲気中における約１２００℃（サセプタ温度）への加熱ステップ
６．Ｈ_２／ＮＨ_３雰囲気中における約１２９０℃（サセプタ温度）への加熱ステップ

ステップ１〜６を含むこれらのステップのシーケンスは、数回続けて繰り返すことができる。

上述したことは、本願により全体的に把握されかつ少なくとも以下の特徴の組み合わせにより、各々独立して、従来技術をさらに進展させる本発明を説明するためのものである。

洗浄プロセスが分解ステップを含み、その分解ステップでは寄生コーティングが揮発性成分に分解されかつ炭素含有残留物が壁面（５，８）上に残り、その炭素含有残留物はアンモニア洗浄ステップでプロセスチャンバに導入されたアンモニアと反応して揮発性化合物となり、ガスフローと共にプロセスチャンバから排出されることを特徴とする方法である。

上記分解ステップにおいてＮＨ_３の無い状態でハロゲン含有エッチングガスを用いることを特徴とする方法である。

上記アンモニア洗浄ステップが、酸素含有ガス及び／又はハロゲン含有ガスの無い状態で行われることを特徴とする方法である。

上記炭素含有残留物が炭化水素及び／又は炭素元素を含むことを特徴とする方法である。

上記アンモニア洗浄ステップにおいてＮＨ_３とＨ_２のみ、又は、ＮＨ_３とＮ_２のみ、又は、ＮＨ_３と希ガスのみが、プロセスチャンバ６に導入されることを特徴とする方法である。

上記アンモニア洗浄ステップが、１０００〜１３００℃の間の温度で行われることを特徴とする方法である。

上記アンモニア洗浄ステップが、プロセスチャンバ６内の全ガス圧１００mbar未満で行われ、かつ／又は、上記アンモニア洗浄ステップが、５〜１０分間行われることを特徴とする方法である。

上記アンモニア洗浄ステップにおいて、プロセスチャンバ６に導入されるガスフローが体積の５０％を超えるＮＨ_３を含み、かつ／又は、連続する複数の部分ステップにおいて、互いに異なるガス質量フローＱ_ｎ（ＮＨ_３）が、プロセスチャンバ６に互いに異なる場所（１，２，３）にて導入されることを特徴とする方法である。

上記分解ステップが、互いに異なるガス質量フローＱ_ｎ（Ｃｌ_２）がプロセスチャンバ６に互いに異なる場所（１，２，３）にてそれぞれ導入される複数の部分ステップにおいて行われ、かつ／又は、上記分解ステップが８００〜９００℃のプロセス温度で行われ、かつ／又は、上記分解ステップがプロセスチャンバ６内の全ガス圧１００mbar未満で行われ、かつ／又は、上記分解ステップ中に洗浄ガスとして体積で１０％までのハロゲン、特にＣｌ_２がＮ_２と共にプロセスチャンバ６に導入され、かつ／又は、上記分解ステップが１０〜６０分間行われることを特徴とする方法である。

上記分解ステップに先行する前分解ステップにおいて、実質的にＨ_２のみが１０００〜１３００℃の温度でプロセスチャンバ６に導入され、かつ／又は、前分解ステップ中のプロセスチャンバ６内の全ガス圧が５０〜９００mbarであり、かつ／又は、前分解ステップが１０〜６０分間行われることを特徴とする方法である。

アンモニア洗浄ステップに続くフラッシングステップ中、プロセスチャンバが不活性ガス、特にＨ_２又はＮ_２により周期的にフラッシングされかつ全ての反応ガスを除去するために５０mbar未満の圧力で吸い出しされることを特徴とする方法である。

少なくとも１つの分解ステップとアンモニア洗浄ステップとを含む連続する複数の洗浄ステップのシーケンスが、続けて繰り返し行われることを特徴とする方法である。

開示された特徴の全て（単独でも互いの組み合わせでも）が本発明にとって重要である。対応する／包含された優先権書類（親出願の複写）の開示内容は、これらの書類からの特徴を本願のクレームに追加する目的のためにも、ここでその全体が本願の開示に含まれる。それらの特徴により、従属項は、特にこれらのクレームを基にした分割出願を行う目的のために、従来技術の更なる進歩的な進展を特徴付けている。

Claims (11)

1. III-V族、II-VI族又はIV族主体の元素からなる層を、ＣＶＤ反応炉のプロセスチャンバ（６）内に配置された１又は複数の基板（７）上に層を堆積させる方法であって、
   少なくとも１つの炭素含有ガス状ソース材料が少なくとも１つの堆積ステップで用いられ、
   寄生コーティングが１又は複数の基板上の層成長中にプロセスチャンバ（６）の壁面（５，８）上にも堆積し、
   １又は複数の基板（７）をプロセスチャンバから除去した後、洗浄プロセスにおいて寄生コーティングが、１又は複数の洗浄ガスを含むガスフローの導入とプロセスチャンバ（６）の洗浄温度への加熱により反応して揮発性物質となってガスフローと共にプロセスチャンバ（６）から排出される、該方法において、
   前記洗浄プロセスが、
   (i)前記洗浄プロセスの最初のステップとして第１の分解ステップを有し、
   (ii)前記第１の分解ステップに続く第２の分解ステップを有し、前記第１と第２の分解ステップにおいて寄生コーティングが揮発性成分に分解しかつ炭素含有残留物が壁面（５，８）に残留し、かつ、
   (iii)前記第２の分解ステップに続くアンモニア洗浄ステップを有しており、さらに、
   前記第１の分解ステップ中、Ｈ_２が１０００〜１３００℃にてプロセスチャンバ（６）に導入され、
   前記第２の分解ステップ中、Ｃｌ_２及びＮ_２が８００〜９００℃にてプロセスチャンバ（６）に導入され、
   前記アンモニア洗浄ステップ中、ＮＨ_３とＨ_２のみ、又は、ＮＨ_３とＮ_２のみ、又は、ＮＨ_３と希ガスのみが１０００〜１３００℃にてプロセスチャンバ（６）に導入され、前記アンモニア洗浄ステップ中、前記炭素含有残留物がプロセスチャンバに導入されたアンモニアと反応して揮発性化合物となり、ガスフローと共にプロセスチャンバ（６）から排出されることを特徴とする方法。
2. 前記第２の分解ステップが、ＮＨ_３の無い状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記アンモニア洗浄ステップが、酸素含有ガス及び／又はハロゲン含有ガスの無い状態で行われることを特徴とする請求項の１又は２に記載の方法。
4. 前記炭素含有残留物が、炭化水素及び／又は炭素元素を含むことを特徴とする請求項の１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記アンモニア洗浄ステップが、１０００〜１３００℃の温度で行われることを特徴とする請求項の１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記アンモニア洗浄ステップがプロセスチャンバ（６）内の全ガス圧１００mbar未満で行われ、かつ／又は、前記アンモニア洗浄ステップが５〜１０分間行われることを特徴とする請求項の１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 前記アンモニア洗浄ステップにおいて、プロセスチャンバ（６）に導入されるガスフローが体積の５０％を超えるＮＨ_３を含み、かつ／又は、連続する複数の部分ステップにおいて、互いに異なるガス質量フローＱｎ（ＮＨ_３）が、プロセスチャンバ（６）に互いに異なる場所（１，２，３）にて導入されることを特徴とする請求項の１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記第２の分解ステップが、互いに異なるガス質量フローＱｎ（Ｃｌ_２）がプロセスチャンバ（６）に互いに異なる場所（１，２，３）にてそれぞれ導入される複数の部分ステップにおいて行われ、かつ／又は、前記第２の分解ステップが８００〜９００℃の温度で行われ、かつ／又は、前記第２の分解ステップがプロセスチャンバ（６）内の全ガス圧１００mbar未満で行われ、かつ／又は、前記第２の分解ステップ中に洗浄ガスとして体積で１０％までのＣｌ_２である場合を含むハロゲンがＮ_２と共にプロセスチャンバ（６）に導入され、かつ／又は、前記第２の分解ステップが１０〜６０分間行われることを特徴とする請求項の１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記第１の分解ステップにおいて、Ｈ_２のみが１０００〜１３００℃の温度でプロセスチャンバに導入され、かつ／又は、前記第１の分解ステップ中のプロセスチャンバ（６）内の全ガス圧が５０〜９００mbarであり、かつ／又は、前記第１の分解ステップが１０〜６０分間行われることを特徴とする請求項の１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記アンモニア洗浄ステップに続くフラッシングステップ中、プロセスチャンバが、Ｈ_２又はＮ_２である場合を含む不活性ガスにより周期的にフラッシングされかつ全ての反応ガスを除去するために５０mbar未満の圧力で吸い出しされることを特徴とする請求項の１〜９のいずれかに記載の方法。
11. 前記第１の分解ステップと、前記第２の分解ステップと、前記アンモニア洗浄ステップとを含む連続する複数の洗浄ステップのシーケンスが、続けて繰り返し行われることを特徴とする請求項の１〜１０のいずれかに記載の方法。

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