本發(fā)明涉及基板處理裝置以及基板處理方法。

背景技術(shù)：

以前，提出了一種基板處理裝置，其具備：處理室，對(duì)基板進(jìn)行處理；基板支承部，在處理室內(nèi)對(duì)基板進(jìn)行支承；以及處理氣體供給部，設(shè)置在處理室內(nèi)，對(duì)處理室內(nèi)的基板供給通過(guò)使金屬原料和反應(yīng)氣體反應(yīng)而生成的處理氣體(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013-58741號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，在上述的基板處理裝置中，有時(shí)即使在停止從處理氣體供給部對(duì)處理室內(nèi)供給處理氣體之后，殘留在處理氣體供給部等的處理氣體仍會(huì)噴射到處理室內(nèi)的基板。即，有時(shí)在停止從處理氣體供給部對(duì)處理室內(nèi)供給處理氣體之后，會(huì)進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理。

本發(fā)明的目的在于，解決上述課題，提供一種抑制在結(jié)束了給定的基板的處理之后進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理的技術(shù)。

用于解決課題的技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種基板處理裝置，具備：

處理室，對(duì)基板進(jìn)行處理；

基板支承部，在所述處理室內(nèi)對(duì)所述基板進(jìn)行支承；

處理氣體供給部，對(duì)所述處理室內(nèi)供給；以及

移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在所述處理室內(nèi)使所述基板支承部在第一位置與第二位置之間移動(dòng)，所述第一位置被噴射從所述處理氣體供給部供給的處理氣體，所述第二位置不被噴射從所述處理氣體供給部供給的處理氣體。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種基板處理方法，其具有在處理室內(nèi)對(duì)基板進(jìn)行處理的工序，

在處理所述基板的工序中，

對(duì)處于被噴射從處理氣體供給部供給到處理室內(nèi)的處理氣體的第一位置的所述基板，從所述處理氣體供給部噴射處理氣體，從而進(jìn)行基板的處理，

通過(guò)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使支承所述基板的所述基板支承部移動(dòng)到不被噴射從所述處理氣體供給部供給到所述處理室內(nèi)的處理氣體的第二位置，從而結(jié)束處理。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種抑制在結(jié)束了給定的基板的處理之后進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理的技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的基板處理裝置的縱截面概略圖。

圖2是示出距使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及的基板處理裝置進(jìn)行成膜的gan膜的表面的距離與作為雜質(zhì)的si濃度的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。

具體實(shí)施方式

(發(fā)明人等得到的見(jiàn)解)

在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，對(duì)本發(fā)明人等得到的見(jiàn)解進(jìn)行說(shuō)明。作為基板處理裝置，例如有具備處理氣體生成器的基板處理裝置，該處理氣體生成器通過(guò)使在高溫環(huán)境下金屬原料進(jìn)行熔融而生成的液體原料與反應(yīng)氣體進(jìn)行反應(yīng)，從而生成進(jìn)行基板的處理的處理氣體。在該基板處理裝置中，一邊在處理氣體生成器內(nèi)生成處理氣體，一邊從處理氣體生成器對(duì)處理室內(nèi)供給處理氣體，并對(duì)處理室內(nèi)的基板噴射處理氣體，從而進(jìn)行基板的處理。

然而，在這樣的基板處理裝置中，即使在給定的基板的處理結(jié)束(例如，經(jīng)過(guò)了給定的基板處理時(shí)間)并停止了向處理氣體生成器內(nèi)供給反應(yīng)氣體的情況下，在處理氣體生成器內(nèi)也會(huì)殘留有反應(yīng)氣體。通過(guò)將向處理氣體生成器內(nèi)供給的氣體從反應(yīng)氣體(包含的氣體包含反應(yīng)氣體)切換為不包含反應(yīng)氣體的氣體(氫氣(h2)、氮?dú)?n2)或者混合了它們的氣體等凈化氣體)，從而結(jié)束一般的基板的處理，但是在切換該氣體的時(shí)間點(diǎn)，會(huì)在處理氣體生成器內(nèi)殘留有反應(yīng)氣體。因此，即使在停止了向處理氣體生成器內(nèi)供給反應(yīng)氣體之后，有時(shí)也會(huì)由于殘留在處理氣體生成器內(nèi)的反應(yīng)氣體而在處理氣體生成器內(nèi)繼續(xù)生成處理氣體，并對(duì)處理室內(nèi)繼續(xù)供給處理氣體。其結(jié)果是，有時(shí)在打算結(jié)束處理的時(shí)間點(diǎn)之后，仍會(huì)對(duì)處理室內(nèi)的基板繼續(xù)噴射處理氣體，從而對(duì)已處理的基板進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板處理。

此外，通常在停止了向處理氣體生成器內(nèi)供給反應(yīng)氣體之后，會(huì)繼續(xù)向處理氣體生成器供給不包含反應(yīng)氣體的氣體，因此在處理氣體生成器內(nèi)生成的處理氣體的濃度會(huì)漸漸降低。即，在停止了向處理氣體生成器內(nèi)供給反應(yīng)氣體之后，有時(shí)對(duì)處理室內(nèi)供給的處理氣體的供給條件會(huì)變化。

如果在給定的基板處理結(jié)束后對(duì)已處理的基板進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板處理，則有時(shí)基板的表面的組成、品質(zhì)會(huì)變化。例如，由于進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板處理，所以有時(shí)會(huì)在已處理的基板上形成膜的厚度方向上的組成、膜的厚度等不固定的過(guò)渡層。

作為用于防止這樣的并未打算進(jìn)行的基板處理的方法，可考慮如下方法，即，在基板處理結(jié)束時(shí)停止向處理氣體生成器內(nèi)供給反應(yīng)氣體以及不包含反應(yīng)氣體的氣體等一切氣體，在該狀態(tài)下將包括處理氣體生成器的基板處理裝置冷卻至可取出基板的溫度。然而，該方法存在幾個(gè)缺點(diǎn)，因此難以采用。

第一、由于冷卻，殘留在處理氣體生成器內(nèi)的氣體會(huì)收縮(體積收縮)，因此殘留在處理室內(nèi)的處理氣體有時(shí)會(huì)被吸入到處理氣體生成器內(nèi)。例如，在進(jìn)行如下的基板處理的情況下nh3氣體有時(shí)會(huì)被吸入到處理氣體生成器內(nèi)，該基板處理是，使在處理氣體生成器內(nèi)生成的氯化鎵(gacl)氣體和氨氣(nh3)在處理室內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，從而在基板上成膜氮化鎵(gan)膜。由此，在處理氣體生成器內(nèi)，gacl氣體和nh3氣體進(jìn)行反應(yīng)，有時(shí)會(huì)在處理氣體生成器內(nèi)堆積gan膜(gan結(jié)晶)。例如，有時(shí)會(huì)在設(shè)置于處理氣體生成器的排出gacl氣體的排出口堆積gan膜，從而堵塞排出口。

第二、在對(duì)處理氣體生成器內(nèi)進(jìn)行冷卻時(shí)，在不向處理氣體生成器內(nèi)供給對(duì)處理氣體生成器內(nèi)進(jìn)行凈化的凈化氣體而對(duì)包括處理氣體生成器的基板處理裝置進(jìn)行冷卻的情況下，在從處理室內(nèi)取出基板時(shí)，還存在用于gacl氣體的生成并殘留在處理氣體生成器內(nèi)的反應(yīng)氣體(例如，hcl氣體)泄漏到處理室外的危險(xiǎn)性。

本發(fā)明是為了解決如下情況下產(chǎn)生的課題而完成的，該情況例如是，在停止了向處理氣體生成器內(nèi)供給反應(yīng)氣體之后，由于殘留在處理氣體生成器內(nèi)的反應(yīng)氣體，所以在處理氣體生成器內(nèi)會(huì)繼續(xù)生成處理氣體，并對(duì)處理室內(nèi)繼續(xù)供給處理氣體。

<本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式>

(1)基板處理裝置的結(jié)構(gòu)

以下，主要參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的基板處理裝置進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，以基板處理裝置為氫化物氣相生長(zhǎng)裝置(hydridevaporphaseepitaxy(hvpe)裝置)的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，作為基板處理裝置10的hvpe裝置例如具備由石英(sio2)等耐熱性材料形成的反應(yīng)容器11。在反應(yīng)容器11內(nèi)的筒中空部形成有處理室12。

在反應(yīng)容器11氣密地設(shè)置有反應(yīng)氣體供給管13，使得貫通反應(yīng)容器11的側(cè)部。反應(yīng)氣體供給管13由具有耐熱性、耐蝕性等的金屬材料(例如，不銹鋼)、非金屬材料(例如，石英)形成。

在反應(yīng)氣體供給管13中的反應(yīng)容器11的外側(cè)，從上游側(cè)起依次設(shè)置有反應(yīng)氣體供給源13a、作為向后述的處理氣體生成器14進(jìn)行反應(yīng)氣體的供給、停止的閥的閥13b。從反應(yīng)氣體供給管13作為反應(yīng)氣體向處理氣體生成器14內(nèi)供給例如氯氣(cl2)、氯化氫(hcl)氣體。在處理氣體生成器14形成有將在處理氣體生成器14內(nèi)生成的對(duì)基板100進(jìn)行處理的處理氣體(第一處理氣體)供給到基板100的第一處理氣體供給管13c。第一處理氣體供給管13c由具有耐熱性、耐蝕性等的非金屬材料(例如，石英)形成。在第一處理氣體供給管13c的下游端部(下游端)形成有第一處理氣體供給口13d。從第一處理氣體供給管13c經(jīng)由第一處理氣體供給口13d作為第一處理氣體向處理室12內(nèi)供給含iii族元素氣體(例如，gacl氣體)，并噴射到處于后述的第一位置的基板100。

處理氣體生成器14設(shè)置在反應(yīng)容器11內(nèi)。處理氣體生成器14具備容納金屬原料14a的容器14b。在容器14b內(nèi)的金屬原料14a的上方形成有通過(guò)反應(yīng)氣體的空間14c。處理氣體生成器14構(gòu)成為，在反應(yīng)氣體在空間14c內(nèi)通過(guò)時(shí)，反應(yīng)氣體與金屬原料14a接觸，從而反應(yīng)氣體與金屬原料14a反應(yīng)，生成處理氣體(第一處理氣體)。

關(guān)于容器14b，例如，平面形狀形成為矩形。容器14b由具有耐熱性、耐蝕性的非金屬材料(例如，高純度的石英)形成。從降低金屬原料的補(bǔ)充頻度并維持金屬原料14a的高純度的觀點(diǎn)出發(fā)，容器14b的容積優(yōu)選盡可能大。在容器14b氣密地連接有上述的反應(yīng)氣體供給管13的下游端，并且氣密地連接有上述的第一處理氣體供給管13c的上游端。

作為金屬原料14a，例如可使用在常溫為固體的原料。例如，作為金屬原料14a，可使用包含iii族元素的作為金屬原料的鎵(ga)的固體、銦(in)的固體、鋁(al)的固體。另外，根據(jù)處理氣體生成器14內(nèi)的溫度和使用的金屬，金屬原料14a有時(shí)為固體狀，有時(shí)為液體狀。

容器14b的容積例如優(yōu)選為0.5升(0.5l)～3l。此外，放入(補(bǔ)充)到容器14b內(nèi)的金屬原料(例如，ga)的量例如優(yōu)選為容器14b的容積的10％～80％左右。例如，在容器14b的容積為2l的情況下，優(yōu)選將容器14b內(nèi)的容積的50％的作為金屬原料的ga放入到容器14b內(nèi)，從而使空間14c的體積為1l。

主要由反應(yīng)氣體供給管13、閥13b、處理氣體生成器14、第一處理氣體供給管13c構(gòu)成第一處理氣體供給部。另外，也可以將反應(yīng)氣體供給源13a包含在第一處理氣體供給部中進(jìn)行考慮。

在反應(yīng)容器11氣密地設(shè)置有第二處理氣體供給管15，使得貫通反應(yīng)容器11的側(cè)部。第二處理氣體供給管15由具有耐熱性、耐蝕性等的金屬材料(例如，不銹鋼)、非金屬材料(例如，石英)形成。

在第二處理氣體供給管15中的反應(yīng)容器11的外側(cè)，從上游側(cè)起依次設(shè)置有第二處理氣體供給源15a、作為對(duì)處理室12內(nèi)的基板100進(jìn)行第二處理氣體的供給、停止的閥的閥15b。在第二處理氣體供給管15的下游端部(下游端)形成有第二處理氣體供給口15d。從第二處理氣體供給管15經(jīng)由第二處理氣體供給口15d作為第二處理氣體向處理室12內(nèi)供給含v族元素氣體(例如，nh3氣體)，并噴射到處于后述的第一位置的基板100。

主要由第二處理氣體供給管15、閥15b構(gòu)成第二處理氣體供給部。另外，也可以將第二處理氣體供給源15a包含在第二處理氣體供給部中進(jìn)行考慮。

主要由第一處理氣體供給部、第二處理氣體供給部構(gòu)成處理氣體供給部。

此外，在反應(yīng)容器11氣密地設(shè)置有摻雜氣體供給管16，使得貫通反應(yīng)容器11的側(cè)部。摻雜氣體供給管16由具有耐熱性、耐蝕性等的金屬材料(例如，不銹鋼)、非金屬材料(例如，石英)形成。

在摻雜氣體供給管16中的反應(yīng)容器11的外側(cè)，從上游側(cè)起依次設(shè)置有摻雜氣體供給源16a、作為對(duì)處理室12內(nèi)的基板100進(jìn)行摻雜氣體的供給、停止的閥的閥16b。在摻雜氣體供給管16的下游端部(下游端)形成有摻雜氣體供給口16d。從摻雜氣體供給管16經(jīng)由摻雜氣體供給口16d作為摻雜雜質(zhì)的摻雜氣體向處理室12內(nèi)供給例如二氯氫硅(sih2cl2)氣體等含si元素氣體，并噴射到處于后述的第一位置的基板100。

主要由摻雜氣體供給管16、閥16b構(gòu)成摻雜氣體供給部。另外，也可以將摻雜氣體供給源16a包含在摻雜氣體供給部中進(jìn)行考慮。此外，也可以將摻雜氣體供給部包含在處理氣體供給部中進(jìn)行考慮。

在反應(yīng)容器11的外周，作為加熱部設(shè)置有第一加熱器17以及第二加熱器18。主要通過(guò)第一加熱器17將上述的處理氣體生成器14內(nèi)加熱為給定溫度(例如，500℃～900℃)。主要通過(guò)第二加熱器18將處于后述的處理室12內(nèi)的第一位置的基板100加熱為給定溫度(例如，500℃～1200℃)。

在反應(yīng)容器11以氣密方式設(shè)置有對(duì)處理室12內(nèi)的環(huán)境氣體進(jìn)行排氣的排氣管19。有時(shí)還在排氣管19設(shè)置有作為排氣裝置的真空泵(或者吹風(fēng)機(jī))19a。

在處理室12內(nèi)設(shè)置有作為在處理室12內(nèi)對(duì)基板100進(jìn)行支承的基板支承部的基座20。在基座20設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸20a，基座20構(gòu)成為可旋轉(zhuǎn)。

在基座20設(shè)置有移動(dòng)機(jī)構(gòu)21，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21保持基座20，并且能夠在將處理室12內(nèi)維持為氣密的狀態(tài)下使基座20在處理室12內(nèi)移動(dòng)。

具體地，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21構(gòu)成為，能夠使對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20在被噴射從處理氣體供給部供給的處理氣體的處理室12內(nèi)的第一位置與不被噴射從處理氣體供給部供給的處理氣體的處理室12內(nèi)的第二位置(例如，圖1中虛線(xiàn)所示的位置)之間進(jìn)行移動(dòng)。

在進(jìn)行基板的處理的情況下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21例如使基座20移動(dòng)，使得支承在基座20的基板100位于第一位置。此外，在不進(jìn)行基板的處理(例如，給定的基板的處理已結(jié)束)的情況下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21例如使基座20移動(dòng)，使得支承在基座20的基板100位于第二位置。

優(yōu)選地，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21例如在經(jīng)過(guò)了給定的基板的處理時(shí)間之后，且在停止從第一處理氣體供給部向處理室12內(nèi)供給第一處理氣體之前，使支承基板100的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置。

更優(yōu)選地，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21例如在經(jīng)過(guò)了給定的基板處理時(shí)間之后，且在從第一處理氣體供給部供給到處理室12內(nèi)的第一處理氣體的濃度、組成、供給量等供給條件改變之前，使支承基板100的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置。

更優(yōu)選地，移動(dòng)機(jī)構(gòu)21在停止向處理氣體生成器14內(nèi)供給反應(yīng)氣體的瞬間(與停止同時(shí))或停止向處理氣體生成器14內(nèi)供給反應(yīng)氣體之前，使支承基板100的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置。

像這樣，在給定的基板的處理結(jié)束之后(例如，經(jīng)過(guò)了給定的基板的處理時(shí)間之后)，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使支承基板100的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置，從而能夠抑制對(duì)已處理的基板100進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理。

優(yōu)選地，第一位置例如位于從處理氣體供給部朝向排氣管19在處理室12內(nèi)流過(guò)的處理氣體的流路上。此外，優(yōu)選地，第一位置例如是第一處理氣體供給口13d、第二處理氣體供給口15d、摻雜氣體供給口16d的下游側(cè)。此外，更優(yōu)選地，第二位置例如是第一處理氣體口13d、第二處理氣體供給口15d、摻雜氣體供給口16d的上游側(cè)。另外，第二位置除了包括完全不被噴射處理氣體(第一處理氣體、第二處理氣體、摻雜氣體)的位置以外，還包括以不進(jìn)行基板的處理(例如，成膜)的程度被噴射的位置。

移動(dòng)機(jī)構(gòu)21對(duì)基座20的移動(dòng)的控制例如能夠經(jīng)由與移動(dòng)機(jī)構(gòu)21電連接的控制部22進(jìn)行。

此外，在反應(yīng)容器11設(shè)置有對(duì)移動(dòng)到第二位置的基板100(已處理的基板100)噴射對(duì)基板100的表面進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)氣體的保護(hù)氣體噴射管22。保護(hù)氣體噴射管22由具有耐熱性、耐蝕性等的金屬材料(例如，不銹鋼)、非金屬材料(例如，石英)形成。

在保護(hù)氣體噴射管22中的反應(yīng)容器11的外側(cè)，從上游側(cè)起依次設(shè)置有保護(hù)氣體供給源22a、作為進(jìn)行保護(hù)氣體的供給、停止的閥的閥22b。

作為保護(hù)氣體，從保護(hù)氣體噴射管22例如對(duì)處于第二位置的基板100噴射如下氣體，該氣體抑制給定的元素從基板100的表面脫離，或者抑制處理室12內(nèi)的處理氣體接觸(供給)到基板100的表面。例如，在進(jìn)行在基板100上成膜iii-v族半導(dǎo)體膜(例如，gan膜)的處理的情況下，作為保護(hù)氣體，從保護(hù)氣體噴射管22對(duì)處于第二位置的基板100噴射抑制蒸氣壓高的v族元素(例如，n元素)從iii-v族半導(dǎo)體膜脫離的氣體(例如，含v族元素氣體，例如在成膜了氮化物半導(dǎo)體膜的情況下，是包含nh3氣體等氣體)。

主要由保護(hù)氣體噴射管22、閥22b構(gòu)成保護(hù)氣體噴射部。另外，也可以將保護(hù)氣體供給源22a包含在保護(hù)氣體噴射部中進(jìn)行考慮。

(2)基板處理工序

接著，對(duì)作為本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體制造工序的一個(gè)工序?qū)嵤┑幕逄幚砉ば蜻M(jìn)行說(shuō)明。這樣的工序由上述的基板處理裝置10實(shí)施。在此，對(duì)通過(guò)hvpe法在基板100上成膜gan膜的例子進(jìn)行說(shuō)明。

首先，在容器14b內(nèi)容納(補(bǔ)充)例如ga的固體。然后，在將作為基板100的例如藍(lán)寶石基板搬入到處理室12內(nèi)并載置在基座20上之后，將處理室12保持為氣密。然后，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使支承基板100的基座20移動(dòng)到第一位置。例如，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使基座20移動(dòng)，使得支承在基座20的基板100位于第一位置。此后，開(kāi)始基座20的旋轉(zhuǎn)?；?0的旋轉(zhuǎn)至少持續(xù)到后述的gan膜的成膜結(jié)束為止。

在為了降低處理室12內(nèi)的雜質(zhì)而利用真空泵19a對(duì)處理室12內(nèi)的大氣進(jìn)行真空排氣之后，例如將n2氣體導(dǎo)入到處理室12內(nèi)并使處理室12內(nèi)為例如大氣壓。為了該目的，也可以在不使用真空泵19a的情況下向處理室12內(nèi)供給固定時(shí)間的n2氣體，然后使用真空泵(或者吹風(fēng)機(jī))19a使處理室12內(nèi)為給定的壓力(典型地，0.1～1氣壓)。此外，通過(guò)第一加熱器17進(jìn)行加熱，使得容器14b內(nèi)成為給定的溫度(例如，600℃～900℃)。由此，容器14b內(nèi)的ga的固體熔融而生成作為金屬原料14a的ga熔液。與利用第一加熱器17的加熱并行地，通過(guò)第二加熱器18進(jìn)行加熱，使得處于處理室12內(nèi)的第一位置的基板100成為給定溫度(例如，500℃～1200℃)。

如果在容器14b內(nèi)生成了ga熔液并且基板100達(dá)到了給定溫度，則打開(kāi)閥15b，從第二處理氣體供給管15向處理室12內(nèi)供給第二處理氣體(例如，nh3氣體)，并噴射到處理室12內(nèi)的基板100。

此后，打開(kāi)閥13b，從反應(yīng)氣體供給管13開(kāi)始向容器14b內(nèi)供給反應(yīng)氣體(例如，hcl氣體)。由此，在容器14b內(nèi)ga熔液與反應(yīng)氣體進(jìn)行反應(yīng)，生成第一處理氣體(例如，gacl氣體)。然后，從第一處理氣體供給管13c向處理室12內(nèi)供給在容器14b內(nèi)生成的第一處理氣體，并噴射到處理室12內(nèi)的基板100。

此外，在給定的定時(shí)打開(kāi)閥16b，從摻雜氣體供給管16向處理室12內(nèi)供給摻雜氣體(例如，sih2cl2氣體)，并噴射到處理室12內(nèi)的基板100。例如，在使gan膜的最表面為si摻雜層的情況下，如果成膜的gan膜成為給定厚度，則打開(kāi)閥16b，并開(kāi)始進(jìn)行si摻雜層的成膜。此外，例如在使gan膜的全部為si摻雜層的情況下，與閥15b同時(shí)打開(kāi)閥16b。

然后，使第一處理氣體與第二處理氣體反應(yīng)而在基板100上成膜給定的厚度的gan膜，并且在gan膜中摻雜作為雜質(zhì)的si元素。

如果經(jīng)過(guò)了給定的基板的處理時(shí)間(成膜時(shí)間)且gan膜的厚度達(dá)到給定的厚度，則通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20移動(dòng)到第二位置。例如，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使基座20移動(dòng)，使得支承在基座20的基板100位于處理室12內(nèi)的第二位置。由此，gan膜的成膜處理結(jié)束。

在基座20移動(dòng)到第二位置之前，打開(kāi)閥22b。例如，與移動(dòng)機(jī)構(gòu)21開(kāi)始對(duì)基座20進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)打開(kāi)閥22b。通過(guò)對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20移動(dòng)到第二位置，從而從保護(hù)氣體噴射管22開(kāi)始向處于第二位置的基板100(已處理的基板100)噴射保護(hù)氣體(例如，nh3氣體)。

此外，停止向容器14b內(nèi)供給反應(yīng)氣體、向處理室12內(nèi)供給第二處理氣體、向處理室12內(nèi)供給摻雜氣體，停止向第一加熱器17以及第二加熱器18的通電，并使處理室12內(nèi)降溫至給定的溫度，然后關(guān)閉閥22b，從而停止供給保護(hù)氣體。另外，這里的給定的溫度，是即使不供給nh3氣體等保護(hù)氣體，基板100的表面也不會(huì)變質(zhì)的溫度。例如，在基板100上成膜了gan膜的情況下，為500℃左右。

此后，通過(guò)真空泵19a對(duì)殘留在處理室12內(nèi)的第一處理氣體、第二處理氣體以及摻雜氣體(以下，也將這3種氣體統(tǒng)稱(chēng)為“處理氣體”。)進(jìn)行排氣。為了此目的，也可以在不使用真空泵19a的情況下向處理室12內(nèi)供給固定時(shí)間的n2氣體，從而向處理室12外排出殘留在處理室12內(nèi)的處理氣體。如果完成了處理氣體等的排出，則向處理室12內(nèi)供給n2氣體等惰性氣體，使處理室12內(nèi)為大氣壓。在該狀態(tài)下，使處理室12內(nèi)降溫(冷卻)至能夠取出基板100的室溫附近。然后，從基座20拆下基板100，并將基板100搬出到處理室12外。

(3)本實(shí)施方式涉及的效果

根據(jù)本實(shí)施方式，達(dá)到以下所示的一個(gè)或多個(gè)效果。

(a)通過(guò)具備使基座20(基板支承部)在處理室12內(nèi)在被噴射從處理氣體供給部供給的處理氣體的第一位置與不被噴射從處理氣體供給部供給的處理氣體的第二位置之間移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)21，從而能夠抑制進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理。例如，能夠抑制在結(jié)束了給定的基板處理之后對(duì)已處理的基板100進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理。

即，如果給定的基板的處理已結(jié)束(例如，如果經(jīng)過(guò)了給定的基板的處理時(shí)間)，則通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置，從而能夠抑制殘留在處理室12內(nèi)的處理氣體噴射(供給)到基板100。其結(jié)果是，能夠抑制進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理。

例如，當(dāng)給定的基板的處理結(jié)束且停止向處理室12內(nèi)供給處理氣體時(shí)，即，停止向處理氣體生成器14內(nèi)供給反應(yīng)氣體、向處理室12內(nèi)供給第二處理氣體以及摻雜氣體時(shí)，處理室12內(nèi)的第一處理氣體、第二處理氣體、摻雜氣體的濃度將漸漸降低。然而，由于殘留在處理氣體生成器14內(nèi)的反應(yīng)氣體，所以有時(shí)會(huì)在處理氣體生成器14內(nèi)繼續(xù)生成第一處理氣體，并繼續(xù)供給到處理室12內(nèi)。因此，隨著從停止向處理室12內(nèi)供給處理氣體起經(jīng)過(guò)的時(shí)間變長(zhǎng)，處理室12內(nèi)的處理氣體的組成，即，第一處理氣體、第二處理氣體、摻雜氣體的比例有時(shí)會(huì)漸漸地變化。具體地，與處理室12內(nèi)的第一處理氣體的濃度相比，第二處理氣體、摻雜氣體的濃度有時(shí)會(huì)降低。即使在這樣的情況下，電能夠通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置，從而抑制摻雜氣體的濃度降低了的處理氣體供給到基板100。由此，能夠抑制在基板100上形成雜質(zhì)濃度比所希望的濃度低的過(guò)渡層。

由此，能夠抑制已處理的基板100的表面的組成、品質(zhì)變化。例如，能夠抑制在已處理的基板100的表面形成膜的厚度方向上的組成、膜的厚度等不固定的過(guò)渡層。

另外，以往有具備使基板在處理室內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的基板處理裝置。然而，以往的基板處理裝置具備的移動(dòng)機(jī)構(gòu)是如下的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，即：使基板(對(duì)基板進(jìn)行支承的基座)從基板的處理位置移動(dòng)到將基板搬送到處理室外的處理室內(nèi)的搬送位置。例如，以往的基板處理裝置具備的移動(dòng)機(jī)構(gòu)是如下的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，即，在使處理室內(nèi)處于高溫環(huán)境下并將基板加熱為高溫而進(jìn)行的基板的處理結(jié)束、且使處理室內(nèi)以及基板的溫度降溫至例如室溫附近之后，使基板移動(dòng)到取出位置。即，以往的基板處理裝置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不是使基板從被噴射處理氣體的位置移動(dòng)到不被噴射處理氣體的位置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，在以往的基板處理裝置中，從停止了給定的基板的處理的瞬間起，經(jīng)過(guò)處理室內(nèi)以及處理室內(nèi)的基板的降溫過(guò)程中(冷卻過(guò)程中)的相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，基板將停留在基板的處理位置。因此，在以往的基板處理裝置中，得不到像本實(shí)施方式那樣抑制進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理的效果。

(b)本實(shí)施方式在基板處理裝置10具備處理氣體生成器14的情況下特別有效。即，本實(shí)施方式在一邊生成處理氣體(第一處理氣體)一邊進(jìn)行基板的處理的情況下特別有效。

例如，即使在給定的基板的處理結(jié)束且停止向容器14b內(nèi)供給反應(yīng)氣體之后殘留在容器14b內(nèi)的反應(yīng)氣體與金屬原料14a反應(yīng)而繼續(xù)生成第一處理氣體并繼續(xù)供給到處理室12內(nèi)的情況下，也能夠通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置，從而抑制對(duì)已處理的基板100噴射第一處理氣體。由此，能夠更可靠地抑制進(jìn)行并未打算進(jìn)行的基板的處理。例如，在利用hvpe裝置進(jìn)行的成膜處理中，能夠容易且可靠地對(duì)成膜的膜進(jìn)行組成控制、膜厚控制。因此，能夠進(jìn)一步得到上述(a)的效果。

(c)此外，例如在停止從處理氣體供給部向處理室12內(nèi)供給處理氣體之前、在從處理氣體供給部供給的處理氣體(例如，從處理氣體供給部14供給到處理室12內(nèi)的第一處理氣體)的濃度、組成等供給條件改變之前，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置，從而能夠使基板的處理在給定的定時(shí)可靠地結(jié)束。即，能夠容易且可靠地控制基板的處理的終點(diǎn)。由此，能夠進(jìn)一步得到上述(a)、(b)的效果。

(d)通過(guò)從保護(hù)氣體噴射部對(duì)移動(dòng)到第二位置的基板100噴射保護(hù)氣體，從而能夠?qū)μ幱诘诙恢玫幕?00的表面進(jìn)行保護(hù)。例如，在基板100上成膜了gan膜的情況下，能夠抑制n元素從gan膜脫離。此外，能夠更可靠地抑制處于處理室12內(nèi)的處理氣體供給到處于第二位置的基板100。因此，能夠更可靠地抑制已處理的基板100的表面的組成、品質(zhì)改變。

(e)本實(shí)施方式在將摻雜了雜質(zhì)的膜成膜在基板100上的情況下特別有效，能夠更可靠地抑制已處理的基板100的表面的組成、品質(zhì)改變。

(f)此外，有時(shí)會(huì)從構(gòu)成基板處理裝置10的石英部件溶出si。在停止向處理室12內(nèi)供給處理氣體之后，如上所述，如果停止向處理室12內(nèi)供給處理氣體，則處理室12內(nèi)的處理氣體(第一處理氣體、第二處理氣體、摻雜氣體)的濃度有時(shí)會(huì)漸漸地降低。因此，如果從構(gòu)成基板處理裝置10的石英部件溶出si，則處理室12內(nèi)的處理氣體中的si濃度有時(shí)會(huì)漸漸升高。即使在這樣的情況下，也能夠通過(guò)在給定的基板的處理結(jié)束之后通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置，從而抑制像上述那樣si濃度升高的處理氣體供給到已處理的基板100。由此，能夠抑制在基板100上形成雜質(zhì)濃度比所希望的濃度高的過(guò)渡層。

順便說(shuō)一下，即使在執(zhí)行基板的處理的期間，即，在向處理室12內(nèi)進(jìn)行處理氣體的供給的期間，從構(gòu)成基板處理裝置10的石英部件溶出的si混入到處理室12內(nèi)的處理氣體的情況下，該si的濃度也能夠忽略。

在圖2示出表示距成膜在基板100上的摻雜了作為雜質(zhì)的si的gan膜的表面的距離與si濃度的關(guān)系的一個(gè)例子的曲線(xiàn)圖(二次離子質(zhì)量分析(sims)測(cè)定結(jié)果)。另外，在圖2中，“有移動(dòng)”意味著，在形成給定的膜厚的gan膜之后，通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使對(duì)已處理的基板100進(jìn)行支承的基座20從第一位置移動(dòng)到了第二位置。此外，“無(wú)移動(dòng)”意味著，在形成給定的膜厚的gan膜之后，仍保持將對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20維持在第一位置的狀態(tài)。此外，在圖2中，深度為0μm表示成膜在基板100的gan膜的最表面，深度的值越大，表示距gan膜的表面的距離越長(zhǎng)。

根據(jù)圖2確認(rèn)了：在結(jié)束了給定的基板的處理之后通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使基座20移動(dòng)的情況下，能夠抑制基板100的表面的硅濃度改變。即，確認(rèn)了形成在已處理的基板100上的gan膜的雜質(zhì)濃度在厚度方向上大致固定。例如，確認(rèn)了能夠抑制在已處理的基板100上形成過(guò)渡層。

相對(duì)于此，確認(rèn)了在給定的基板的處理之后仍未使對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20移動(dòng)到第二位置的情況下，基板100的表面的組成有時(shí)會(huì)改變。即，確認(rèn)了形成在已處理的基板100上的gan膜的最表面的si濃度有時(shí)會(huì)改變。例如，確認(rèn)了有時(shí)會(huì)在已處理的基板100上形成0.2μm左右的厚度的過(guò)渡層。另外，能夠確認(rèn)，從過(guò)渡層的表面起0.2μm左右的位置到0.1μm左右的位置，si濃度漸漸降低。即，能夠確認(rèn)，處理室12內(nèi)的處理氣體的組成在變化。具體地，能夠確認(rèn)，即使在停止向處理氣體生成器14內(nèi)供給反應(yīng)氣體之后，也會(huì)由于殘留在處理氣體生成器14內(nèi)的反應(yīng)氣體而繼續(xù)生成第一處理氣體，并向處理室12內(nèi)繼續(xù)供給第一處理氣體。此外，能夠確認(rèn)：從過(guò)渡層的表面起0.1μm左右的位置到最表面，si濃度漸漸升高。這是構(gòu)成基板處理裝置10的石英部件溶出的si的影響。

<其它實(shí)施方式>

以上，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了具體說(shuō)明，但是本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍能夠進(jìn)行各種變更。

在上述的實(shí)施方式中，在給定的基板處理結(jié)束且通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)21使對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20從第一位置移動(dòng)到第二位置之后，停止了向處理室12內(nèi)供給處理氣體(例如，向處理氣體生成器14內(nèi)供給反應(yīng)氣體、向處理室12內(nèi)供給第二處理氣體以及摻雜氣體)，但是未限定于此。例如，也可以與移動(dòng)機(jī)構(gòu)21開(kāi)始對(duì)支承基板100的基座20進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)，停止向處理室12內(nèi)供給處理氣體。此外，也可以在給定的基板處理結(jié)束且停止向處理室12內(nèi)供給處理氣體之后，由移動(dòng)機(jī)構(gòu)21開(kāi)始對(duì)支承基板100的基座20進(jìn)行移動(dòng)。

在上述的實(shí)施方式中，與移動(dòng)機(jī)構(gòu)21開(kāi)始對(duì)支承基板100的基座20進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)，開(kāi)始了從保護(hù)氣體供給部供給保護(hù)氣體，但是未限定于此。也可以在由移動(dòng)機(jī)構(gòu)21開(kāi)始對(duì)支承基板100的基座20進(jìn)行移動(dòng)之前，即，在對(duì)基板100進(jìn)行支承的基座20處于第一位置時(shí)，從保護(hù)氣體供給部持續(xù)供給保護(hù)氣體。例如，即使是正在處理室12內(nèi)進(jìn)行基板的處理的時(shí)候，也可以從保護(hù)氣體供給部持續(xù)供給保護(hù)氣體。

雖然在上述的實(shí)施方式中，經(jīng)由與移動(dòng)機(jī)構(gòu)21電連接的控制部進(jìn)行了移動(dòng)機(jī)構(gòu)21對(duì)基座20的移動(dòng)的控制，但是不限定于此。例如，也可以由人來(lái)進(jìn)行移動(dòng)機(jī)構(gòu)21對(duì)基座20的移動(dòng)。

雖然在上述的實(shí)施方式中對(duì)具備處理氣體生成器14的基板處理裝置10進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限定于此。即使是不具備處理氣體生成器14的基板處理裝置，也能夠得到上述(a)、(b)等效果。

此外，如圖1所示，在上述的實(shí)施方式中，將基座20設(shè)置為，使基板100的表面相對(duì)于第一處理氣體、第二處理氣體以及摻雜氣體(處理氣體)向處理室12內(nèi)的供給方向垂直地配置，但是不限定于此。例如，也可以將基座20設(shè)置為，使基板100的表面相對(duì)于處理氣體向處理室12內(nèi)的供給方向平行地配置。

雖然在上述的實(shí)施方式中對(duì)作為金屬原料14a而使用例如在高溫使固體的ga熔融的ga熔液的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限定于此。作為金屬原料14a，也可以使用在常溫為液體的原料、在高溫為固體的原料。

雖然在上述的實(shí)施方式中對(duì)處理氣體生成器14設(shè)置在處理室12內(nèi)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限定于此。例如，處理氣體生成器14也可以設(shè)置在基板處理裝置10的處理室12(反應(yīng)容器11)外。在該情況下，在處理氣體生成器14的外周設(shè)置有將處理氣體生成器14具備的容器14b內(nèi)加熱為給定溫度的加熱器為宜。

雖然在上述的實(shí)施方式中對(duì)基板處理裝置10為hvpe裝置的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限定于此。例如，即使基板處理裝置10為movpe裝置，也能夠得到上述(a)、(b)等效果。然而，與movpe裝置相比，本申請(qǐng)的發(fā)明在膜厚控制、成膜速度的控制難的hvpe裝置的情況下能夠更充分地發(fā)揮上述(a)、(b)等效果。

此外，雖然在上述的實(shí)施方式中作為基板處理對(duì)成膜gan膜的處理進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限定于此。除此之外，例如還能夠應(yīng)用于作為基板處理而對(duì)氧化膜、金屬膜等各種膜進(jìn)行成膜的成膜處理、進(jìn)行蝕刻處理等的基板處理裝置、進(jìn)行上述的基板處理來(lái)制造基板的基板處理裝置。由此，也能夠得到上述(a)、(b)等的效果。

<本發(fā)明的優(yōu)選的方式>

以下，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的方式進(jìn)行附記。

[附記1]

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種基板處理裝置，具備：

處理室，對(duì)基板進(jìn)行處理；

基板支承部，在所述處理室內(nèi)對(duì)所述基板進(jìn)行支承；

處理氣體供給部，對(duì)所述處理室內(nèi)供給；以及

移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在所述處理室內(nèi)使所述基板支承部在第一位置與第二位置之間移動(dòng)，所述第一位置被噴射從所述處理氣體供給部供給的處理氣體，所述第二位置不被噴射從所述處理氣體供給部供給的處理氣體。

[附記2]

根據(jù)附記1的基板處理裝置，優(yōu)選是，

在所述基板的處理結(jié)束之后，且在停止從所述處理氣體供給部向所述處理室內(nèi)供給處理氣體之前，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使支承所述基板的所述基板支承部移動(dòng)到所述第二位置。

[附記3]

根據(jù)附記1或2的基板處理裝置，優(yōu)選是，

在所述基板的處理結(jié)束之后，且在從所述處理氣體供給部供給的處理氣體的供給條件改變之前，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使支承所述基板的所述基板支承部移動(dòng)到所述第二位置。

[附記4]

根據(jù)附記1至3中的任一項(xiàng)的基板處理裝置，優(yōu)選是，

通過(guò)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使支承所述基板的所述基板支承部移動(dòng)到所述第二位置，從而使所述基板的處理停止。

[附記5]

根據(jù)附記1至4中的任一項(xiàng)的基板處理裝置，優(yōu)選是，

具備控制所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制部。

[附記6]

根據(jù)附記1至5中的任一項(xiàng)的基板處理裝置，優(yōu)選是，

所述處理氣體供給部具備：處理氣體生成器，通過(guò)使金屬原料與反應(yīng)氣體反應(yīng)來(lái)生成處理氣體。

[附記7]

根據(jù)附記6的基板處理裝置，優(yōu)選是，

所述金屬原料是包含iii族元素的金屬原料，

在所述處理氣體生成器內(nèi)生成的處理氣體是含iii族元素氣體。

[附記8]

根據(jù)附記6或7中的任一項(xiàng)的基板處理裝置，優(yōu)選是，

所述處理氣體供給部具備含v族元素氣體供給部，作為處理氣體而供給含v族元素氣體。

[附記9]

根據(jù)附記1至8中的任一項(xiàng)的基板處理裝置，優(yōu)選是，

設(shè)置有保護(hù)氣體噴射部，所述保護(hù)氣體噴射部對(duì)移動(dòng)到所述第二位置的已處理的所述基板噴射對(duì)已處理的所述基板的表面進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)氣體。

[附記10]

根據(jù)附記1至9中的任一項(xiàng)的基板處理裝置，優(yōu)選是，

設(shè)置有摻雜氣體供給部，所述摻雜氣體供給部在作為所述基板的處理而進(jìn)行在所述基板上形成膜的處理的情況下，對(duì)所述處理室內(nèi)供給在所述膜中摻雜雜質(zhì)的摻雜氣體。

[附記11]

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種基板處理方法，具有在處理室內(nèi)對(duì)基板進(jìn)行處理的工序，

在處理所述基板的工序中，

對(duì)處于被噴射從處理氣體供給部供給到處理室內(nèi)的處理氣體的第一位置的所述基板，從所述處理氣體供給部噴射處理氣體，從而進(jìn)行基板的處理，

通過(guò)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使支承所述基板的所述基板支承部移動(dòng)到不被噴射從所述處理氣體供給部供給到所述處理室內(nèi)的處理氣體的第二位置，從而結(jié)束處理。

[附記12]

根據(jù)附記11的基板處理方法，優(yōu)選是，

具有：從保護(hù)氣體噴射部噴射對(duì)移動(dòng)到所述第二位置的已處理的所述基板的表面進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)氣體的工序。

符號(hào)說(shuō)明

10：基板處理裝置；

12：處理室：

14：處理氣體生成器；

20：基座(基板支承部)；

21：移動(dòng)機(jī)構(gòu)。