气相生长装置以及气相生长方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供给气体并进行成膜的气相生长装置以及气相生长方法。
【背景技术】
[0002]作为成膜高品质的半导体膜的方法，具有通过气相生长使单结晶膜生长于晶片等基板的外延生长技术。在使用外延生长技术的气相生长装置中，将晶片载置于被保持成常压或者减压后的反应室内的支承部上。并且，一边加热该晶片，一边将成为成膜的原料的源气体等过程气体(process gas)从反应室上部供给到晶片表面。在晶片表面产生源气体的热反应等，在晶片表面成膜出外延单结晶膜。
[0003]在外延单结晶膜的成膜中，生产率的提高成为课题。在JPHll - 29392中记载有外延生长装置，该外延生长装置为了提高生产率，设置有对在反应室进行处理后的基板进行冷却的冷却室。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种能够提高生产率的气相生长装置以及气相生长方法。
[0005]本发明的一方式的气相生长装置，其特征在于，具备:n(n为I以上的整数)个反应室，在小于大气压的压力下分别处理基板；盒(cassette)室，具有能够设置用于保持上述基板的盒的盒保持部，该盒室能够减压至小于大气压的压力；搬送室，设置于上述反应室与上述盒室之间，在小于大气压的压力下搬送上述基板；以及基板待机部，能够同时保持η片以上的在上述反应室中被进行处理后的上述基板，该基板待机部的耐热温度为500°C以上，且设置于能够减压至小于大气压的压力的区域。
[0006]本发明的一方式的气相生长方法，其特征在于，将用于保持多个基板的盒设置于在盒室设置的盒保持部，将上述盒室减压至小于大气压的压力，将上述基板从上述盒室搬送到小于大气压的压力的搬送室，将上述基板从上述搬送室搬送到从被调整为小于大气压的压力后的η (η为I以上的整数)个反应室中选择出的反应室，将上述基板在上述选择出的反应室内加热到500°C以上，并且，向上述选择出的反应室供给过程气体并对上述基板成膜，将上述基板从上述选择出的反应室搬送到小于大气压的压力的上述搬送室，将上述基板从上述搬送室向小于大气压的压力下的耐热温度为500°C以上的基板待机部搬送，在上述基板的温度降低到小于100°C后，将上述基板从上述基板待机部取出并向上述盒收纳。
【附图说明】
[0007]图1是第一实施方式的气相生长装置的俯视示意图。
[0008]图2是第一实施方式的气相生长装置的剖面示意图。
[0009]图3是第二实施方式的气相生长装置的俯视示意图。
[0010]图4是第三实施方式的气相生长装置的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0012]另外，在本说明书中，将气相生长装置被设置成能够成膜的状态下的重力方向定义成“下”，将其相反方向定义成“上”。所以，所谓“下部”意味着对于基准而言重力方向的位置，所谓“下方”意味着对于基准而言重力方向。并且，所谓“上部”意味着对于基准而言与重力方向相反方向的位置，所谓“上方”意味着对于基准而言与重力方向相反方向。另外，所谓“纵向”是重力方向。
[0013]另外，本说明书中，所谓“耐热温度”意味着成为对象的材料在不受力的状态下不变形变质且保持其功能的温度。例如，为聚丙烯(PP)树脂时，是100°C?140°C左右。另外，例如，为石英玻璃时，是1000°C左右。另外，为碳化硅时，是1600°C以上。
[0014]另外，本说明书中，所谓“过程气体”是为了向基板上的成膜所使用的气体的总称，例如，设成包括源气体、运载气体、分离气体等在内的概念。
[0015]另外，本说明书中，所谓“分离气体”是向气相生长装置的反应室内导入的过程气体，是使多个原料气体的过程气体间进行分离的气体的总称。
[0016](第一实施方式)
[0017]本实施方式的气相生长装置具备:n(n为I以上的整数)个反应室，在小于大气压的压力下分别处理基板；盒室，具有能够设置用于保持基板的盒的盒保持部，该盒室能够减压至小于大气压的压力；搬送室，设置于反应室与盒室之间，基板在小于大气压的压力下被搬送；以及基板待机部，能够将在反应室被处理后的基板同时保持η片以上，该基板待机部的耐热温度为500°C以上，且设置于能够减压至小于大气压的压力的区域。
[0018]另外，本实施方式的气相生长方法是，将用于保持多个基板的盒设置于在盒室设置的盒保持部，将盒室减压至小于大气压的压力，将基板从盒室搬送到小于大气压的压力的搬送室，将基板从搬送室搬送到从被调整为小于大气压的压力的n(n为I以上的整数)个反应室中选择出的反应室，将基板在选择出的反应室内加热到500°C以上，并且，向选择出的反应室供给过程气体并对基板成膜，将基板从选择出的反应室搬送到小于大气压的压力的搬送室，将基板从搬送室向小于大气压的压力下的耐热温度为500°C以上的基板待机部搬送，在基板的温度降低到小于100°C后，将基板从基板待机部取出并向盒收纳。
[0019]本实施方式的气相生长装置以及气相生长方法通过具备上述构成，能够将从高温的反应室搬出的成膜后的高温状态的基板在向盒收纳前保持于基板待机部。所以，能够与将基板冷却到能够收纳于耐热性低劣的盒的温度为止所需要的时间无关地连续进行向随后的基板的成I旲。因此，提尚连续地对多个基板进彳丁成I旲时的生广率。
[0020]图1是本实施方式的气相生长装置的俯视示意图。图2是本实施方式的气相生长装置的剖面示意图。图2表示与图1的AA剖面相当的剖面。
[0021]本实施方式的气相生长装置是使用MOCVD法(有机金属气相生长法)的单片型(对应日语:枚葉型)的外延生长装置。
[0022]本实施方式的气相生长装置具备在小于大气压的压力下处理晶片(基板)W的3个反应室10a、10b、10c。另外，具备能够减压至小于大气压的压力的盒室12。进而，具备搬送室14，该搬送室14设置于反应室10a、10b、1c与盒室12之间，在小于大气压的压力下搬送晶片(基板)W。
[0023]3个反应室10a、10b、1c例如分别是纵型的单片型的外延生长装置。反应室的数量不限于3个，能够设成I个以上的任意的数量。反应室的数量能够表示为η (η为I以上的整数)个。从提高生产率的观点出发，希望反应室的数量为3个以上。
[0024]各个反应室1a?1c例如具备不锈钢制且圆筒状中空体的壁面16。并且，在反应室1a?1c上部，具备供给过程气体的气体供给口 18。另外，在反应室1a?1c底部，具备将在晶片W表面等源气体进行反应后的反应生成物以及反应室1a?1c的残留过程气体向反应室1a?1c外部排出的气体排出口 20。
[0025]另外，具备支承部22，设置于反应室内的气体供给口 18下方，该支承部22能够载置晶片(基板)W。支承部22例如是在中心部设有开口部的环状支架，或者，与晶片W背面的大致整面相接的构造的承托器(susceptor)。
[0026]另外，具备将支承部22配置于其上部的旋转轴24、以及使旋转轴24旋转的旋转驱动机构26。另外，具备加热器作为对载置于支承部22的晶片W进行加热的加热部(没有图示)O
[0027]盒室12具有能够载置用于保持多个晶片W的盒28的盒架30。盒架30是盒保持部的一个例子。盒28例如是耐热温度小于500°C的树脂制或者铝制。盒28例如能够保持25片晶片W。
[0028]在盒室12设有闸阀32。经由闸阀32，能够将盒28从装置外部搬入盒室12。关闭闸阀32，通过没有图示的真空栗的动作，盒室12内能够减压至小于大气压的压力。
[0029]在盒室12设有基板待机部34。基板待机部34在反应室为η个的情况下，能够同时保持被在反应室中处理后的η片以上基板。基板待机部34的耐热温度为500°C以上。基板待机部34与盒28相比，以耐热温