(57)【要約】【目的】生産性が向上する気相成長装置を提供する。【構成】実施形態の気相成長装置は、大気圧未満の圧力下でそれぞれ基板を処理するｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室と、基板を保持するカセットを設置可能なカセット保持部を有し、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室と、反応室とカセット室との間に設けられ、大気圧未満の圧力下で基板が搬送される搬送室と、反応室で処理された基板をｎ枚以上同時に保持可能で、耐熱温度が５００℃以上で、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられる基板待機部と、を備える。【選択図】図１
2016086100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧未満の圧力下でそれぞれ基板を処理するｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室と、
前記基板を保持するカセットを設置可能なカセット保持部を有し、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室と、
前記反応室と前記カセット室との間に設けられ、大気圧未満の圧力下で前記基板が搬送される搬送室と、
前記反応室で処理された前記基板をｎ枚以上同時に保持可能で、耐熱温度が５００℃以上で、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられる基板待機部と、
を備えることを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記基板待機部が前記カセット室に設けられることを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。
【請求項３】
ｎ枚以上のダミー基板を同時に保持可能で、耐熱温度が５００℃以上で、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられるダミー基板収納部を、さらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の気相成長装置。
【請求項４】
前記カセット保持部と前記基板待機部とが重力方向に並んで配置され、前記カセット保持部と前記基板待機部を昇降させる昇降機構を、さらに備えることを特徴とする請求項２記載の気相成長装置。
【請求項５】
カセット室に設けられるカセット保持部に複数の基板を保持するカセットを設置し、
前記カセット室を大気圧未満の圧力に減圧し、
前記基板を、前記カセット室から大気圧未満の圧力の搬送室に搬送し、
前記基板を前記搬送室から大気圧未満の圧力に調整されたｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室から選択された反応室に搬送し、
前記基板を前記選択された反応室内で５００℃以上に加熱し、かつ、前記選択された反応室にプロセスガスを供給して前記基板に成膜し、
前記基板を、前記選択された反応室から大気圧未満の圧力の前記搬送室に搬送し、
前記基板を前記搬送室から、大気圧未満の圧力下の耐熱温度が５００℃以上の基板待機部へ搬送し、
前記基板の温度が１００℃未満に低下した後、前記基板を前記基板待機部から取り出し前記カセットへ収納することを特徴とする気相成長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを供給して成膜を行う気相成長装置および気相成長方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高品質な半導体膜を成膜する方法として、ウェハ等の基板に気相成長により単結晶膜を成長させるエピタキシャル成長技術がある。エピタキシャル成長技術を用いる気相成長装置では、常圧または減圧に保持された反応室内の支持部にウェハを載置する。そして、このウェハを加熱しながら、成膜の原料となるソースガス等のプロセスガスを、反応室上部からウェハ表面に供給する。ウェハ表面ではソースガスの熱反応等が生じ、ウェハ表面にエピタキシャル単結晶膜が成膜される。
【０００３】
エピタキシャル単結晶膜の成膜では、生産性の向上が課題となる。特許文献１には、生産性向上のために反応室で処理した基板を冷却する冷却室を設けたエピタキシャル成長装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、生産性が向上する気相成長装置および気相成長方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の気相成長装置は、大気圧未満の圧力下でそれぞれ基板を処理するｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室と、前記基板を保持するカセットを設置可能なカセット保持部を有し、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室と、前記反応室と前記カセット室との間に設けられ、大気圧未満の圧力下で前記基板が搬送される搬送室と、前記反応室で処理された前記基板をｎ枚以上同時に保持可能で、耐熱温度が５００℃以上で、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられる基板待機部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記態様の気相成長装置において、前記基板待機部が前記カセット室に設けられることが望ましい。
【０００８】
上記態様の気相成長装置において、ｎ枚以上のダミー基板を同時に保持可能で、耐熱温度が５００℃以上で、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられるダミー基板収納部を、さらに備えることが望ましい。
【０００９】
上記態様の気相成長装置において、前記カセット保持部と前記基板待機部とが重力方向に並んで配置され、前記カセット保持部と前記基板待機部を昇降させる昇降機構を、さらに備えることが望ましい。
【００１０】
本発明の一態様の気相成長方法は、カセット室に設けられるカセット保持部に複数の基板を保持するカセットを設置し、前記カセット室を大気圧未満の圧力に減圧し、前記基板を、前記カセット室から大気圧未満の圧力の搬送室に搬送し、前記基板を前記搬送室から大気圧未満の圧力に調整されたｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室から選択された反応室に搬送し、前記基板を前記選択された反応室内で５００℃以上に加熱し、かつ、前記選択された反応室にプロセスガスを供給して前記基板に成膜し、前記基板を、前記選択された反応室から大気圧未満の圧力の前記搬送室に搬送し、前記基板を前記搬送室から、大気圧未満の圧力下の耐熱温度が５００℃以上の基板待機部へ搬送し、前記基板の温度が１００℃未満に低下した後、前記基板を前記基板待機部から取り出し前記カセットへ収納することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生産性が向上する気相成長装置および気相成長方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の気相成長装置の平面模式図である。
【図２】第１の実施形態の気相成長装置の断面模式図である。
【図３】第２の実施形態の気相成長装置の平面模式図である。
【図４】第３の実施形態の気相成長装置の平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
なお、本明細書中では、気相成長装置が成膜可能に設置された状態での重力方向を「下」と定義し、その逆方向を「上」と定義する。したがって、「下部」とは、基準に対し重力方向の位置、「下方」とは基準に対し重力方向を意味する。そして、「上部」とは、基準に対し重力方向と逆方向の位置、「上方」とは基準に対し重力方向と逆方向を意味する。また、「縦方向」とは重力方向である。
【００１５】
また、本明細書中、「耐熱温度」とは、対象となる材料が力を受けない状態で変形変質せずその機能を保てる温度を意味するものとする。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂であれば１００℃〜１４０℃程度である。また、例えば、石英ガラスであれば、１０００℃程度である。また、炭化珪素であれば１６００℃以上である。
【００１６】
また、本明細書中、「プロセスガス」とは、基板上への成膜のために用いられるガスの総称であり、例えば、ソースガス、キャリアガス、分離ガス等を含む概念とする。
【００１７】
また、本明細書中、「分離ガス」とは、気相成長装置の反応室内に導入されるプロセスガスであり、複数の原料ガスのプロセスガス間を分離するガスの総称である。
【００１８】
（第１の実施形態）
本実施形態の気相成長装置は、大気圧未満の圧力下でそれぞれ基板を処理するｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室と、基板を保持するカセットを設置可能なカセット保持部を有し、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室と、反応室とカセット室との間に設けられ、大気圧未満の圧力下で基板が搬送される搬送室と、反応室で処理された基板をｎ枚以上同時に保持可能で、耐熱温度が５００℃以上で、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられる基板待機部と、を備える。
【００１９】
また、本実施形態の気相成長方法は、カセット室に設けられるカセット保持部に複数の基板を保持するカセットを設置し、カセット室を大気圧未満の圧力に減圧し、基板を、カセット室から大気圧未満の圧力の搬送室に搬送し、基板を搬送室から大気圧未満の圧力に調整されたｎ（ｎは１以上の整数）個の反応室から選択された反応室に搬送し、基板を選択された反応室内で５００℃以上に加熱し、かつ、選択された反応室にプロセスガスを供給して基板に成膜し、基板を、選択された反応室から大気圧未満の圧力の搬送室に搬送し、基板を搬送室から、大気圧未満の圧力下の耐熱温度が５００℃以上の基板待機部へ搬送し、基板の温度が１００℃未満に低下した後、基板を基板待機部から取り出しカセットへ収納する。
【００２０】
本実施形態の気相成長装置および気相成長方法は、上記構成を備えることにより、高温の反応室から搬出される成膜後の高温状態の基板を、カセットへ収納する前に基板待機部に保持することが可能となる。したがって、耐熱性に劣るカセットに収納可能な温度まで基板を冷却するに要する時間とは無関係に、次の基板への成膜を続行することが可能となる。よって、連続して複数の基板に成膜する際の生産性が向上する。
【００２１】
図１は、本実施形態の気相成長装置の平面模式図である。図２は、本実施形態の気相成長装置の断面模式図である。図２は、図１のＡＡ断面に相当する断面を示す。
【００２２】
本実施形態の気相成長装置は、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）を用いる枚葉型のエピタキシャル成長装置である。
【００２３】
本実施形態の気相成長装置は、大気圧未満の圧力下でウェハ（基板）Ｗを処理する３個の反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えている。また、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室１２を備えている。さらに、反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃとカセット室１２との間に設けられ、大気圧未満の圧力下でウェハ（基板）Ｗを搬送する搬送室１４を備えている。
【００２４】
３個の反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、例えば、それぞれが、縦型の枚葉型のエピタキシャル成長装置である。反応室の数は、３個に限られず、１個以上の任意の数とすることが可能である。反応室の数は、ｎ（ｎは１以上の整数）個と表すことができる。生産性を向上させる観点から、反応室の数は３個以上であることが望ましい。
【００２５】
それぞれの反応室１０ａ〜ｃは、例えばステンレス製で円筒状中空体の壁面１６を備える。そして、反応室１０ａ〜ｃ上部にはプロセスガスを供給するガス供給口１８を備えている。また、反応室１０ａ〜ｃ底部には、ウェハＷ表面等でソースガスが反応した後の反応生成物および反応室１０ａ〜ｃの残留プロセスガスを反応室１０ａ〜ｃ外部に排出するガス排出口２０を備えている。
【００２６】
また、反応室内のガス供給口１８下方に設けられ、ウェハ（基板）Ｗを載置可能な支持部２２を備えている。支持部２２は、例えば、中心部に開口部が設けられる環状ホルダー、または、ウェハＷ裏面のほぼ全面に接する構造のサセプタである。
【００２７】
また、支持部２２をその上部に配置する回転軸２４、回転軸２４を回転させる回転駆動機構２６を備える。また、支持部２２に載置されたウェハＷを加熱する加熱部（図示せず）としてヒータを備える。
【００２８】
カセット室１２は、複数のウェハＷを保持するカセット２８を載置可能なカセット台３０を有する。カセット台３０は、カセット保持部の一例である。カセット２８は、例えば、耐熱温度が５００℃未満の樹脂製又はアルミニウム製である。カセット２８は、例えば、２５枚のウェハＷを保持することが可能である。
【００２９】
カセット室１２には、ゲートバルブ３２が設けられる。ゲートバルブ３２を介して、装置外部からカセット室１２に、カセット２８を搬入できる。カセット室１２内は、ゲートバルブ３２を閉じ、図示しない真空ポンプの動作により、大気圧未満の圧力に減圧できる。
【００３０】
カセット室１２には、基板待機部３４が設けられる。基板待機部３４は、反応室がｎ個の場合、反応室で処理されたｎ枚以上の基板を同時に保持できる。基板待機部３４は、耐熱温度が５００℃以上である。基板待機部３４はカセット２８よりも、耐熱温度の高い材料で形成される。
【００３１】
基板待機部３４は、例えば、石英ガラスである。また、基板待機部３４は、例えば、炭化珪素等のセラミックスである。また、基板待機部３４は、例えば、ＳＵＳ等の金属である。
【００３２】
基板待機部３４は、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられる。本実施形態では、基板待機部３４は、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室１２に設けられる。
【００３３】
本実施形態では、カセット台３０と基板待機部３４は、重力方向に並んで配置される。すなわち、上下の位置関係で配置される。また、本実施形態の気相成長装置は、カセット台３０と基板待機部３４を昇降させる昇降機構３６を備えている。
【００３４】
さらに、本実施形態では、反応室がｎ個の場合、カセット２８や基板待機部３４に収納されるウェハＷと異なるｎ枚以上のダミーウェハ（ダミー基板）ＤＷを同時に保持可能な、ダミー基板収納部３８を備える。
【００３５】
ダミーウェハＤＷは、例えば、反応室１０ａ〜ｃのクリーニング処理の際に支持部２２に載置され、支持部２２やヒータを保護する機能を有する。ダミーウェハＤＷは、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）ウェハである。
【００３６】
ダミー基板収納部３８は、耐熱温度が５００℃以上である。ダミー基板収納部３８はカセット３０よりも、耐熱温度の高い材料で形成される。
【００３７】
ダミー基板収納部３８は、例えば、石英ガラスである。また、ダミー基板収納部３８は、例えば、炭化珪素等のセラミックスである。また、ダミー基板収納部３８は、例えば、ＳＡＳ等の金属である。
【００３８】
ダミー基板収納部３８は、大気圧未満の圧力に減圧可能な領域に設けられる。本実施形態では、ダミー基板収納部３８は、大気圧未満の圧力に減圧可能なカセット室１２に設けられる。
【００３９】
本実施形態では、カセット台３０、基板待機部３４およびダミー基板収納部３８は、重力方向に並んで配置される。すなわち、上下の位置関係で配置される。また、ダミー基板収納部３８は、カセット台３０および基板待機部３４と共に、昇降機構３６により昇降可能となっている。
【００４０】
搬送室１４内には、ウェハＷを、カセット室１２と反応室１０ａ〜ｃとの間で移動させるためのロボットアーム４０が設けられる。カセット室１２と搬送室１４との間には、ゲートバルブ４２が設けられる。また、反応室１０ａ〜ｃと搬送室１４との間には、ゲートバルブ４４ａ、４４ｂ、４４ｃが設けられる。
【００４１】
ロボットアーム４０により、ウェハＷを、ゲートバルブ４２を通ってカセット室１２と搬送室１４との間で移動させることができる。また、ロボットアーム４０により、ウェハＷを、ゲートバルブ４４ａ、４４ｂ、４４ｃを通って、搬送室１４と反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃとの間で移動させることができる。
【００４２】
次に、本実施形態の気相成長方法について説明する。本実施形態の気相成長方法は、図１、図２のエピタキシャル成長装置を用いる。以下、ウェハＷ上にＧａＮ（窒化ガリウム）膜をエピタキシャル成長させる場合を例に説明する。
【００４３】
まず、最初に、装置外の大気中で、耐熱温度が５００℃未満の樹脂製のカセット２８に、複数のウェハ（基板）Ｗ、例えば、２４枚のウェハＷを収納する。ウェハＷは、例えば、シリコン（Ｓｉ）ウェハである。そして、ゲートバルブ３２を開け、カセット２８をカセット室１２に設けられるカセット台３０に載置する。
【００４４】
また、ダミー基板収納部３８に複数のダミーウェハ（ダミー基板）ＤＷ、例えば、３枚のダミーウェハＤＷを収納する。ダミーウェハＤＷの枚数は、反応室の個数以上とする。
【００４５】
次に、ゲートバルブ３２を閉じ、図示しない真空ポンプを用いて、カセット室１２を大気圧未満の圧力に減圧する。そして、ゲートバルブ４２を開け、複数のウェハＷの内の一枚である第１のウェハ（被処理基板）を、カセット室１２から搬送室１４に搬送する。
【００４６】
この際、昇降機構３６を用いて、カセット２８の上下位置を、ロボットアーム４０により第１のウェハが取り出せる高さに調整する。なお、搬送室１４内は、あらかじめ、図示しない真空ポンプにより、大気圧未満の圧力に減圧されている。
【００４７】
次に、ゲートバルブ４４ａを開け、反応室１０ａに第１のウェハをロボットアーム４０により搬入し、支持部２２に載置する。同様の処理を繰り返し、カセット２８に収納される複数のウェハの内の一枚である第２のウェハを、反応室１０ｂに搬入し、支持部２２に載置する。また、カセット２８に収納される複数のウェハの内の一枚である第３のウェハを、反応室１０ｃに搬入し、支持部２２に載置する。
【００４８】
反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれに第１、第２、第３のウェハが搬入された後、ゲートバルブ４４ａ、４４ｂ、４４ｃを閉じる。なお、反応室１０ａ〜ｃ内は、あらかじめ、図示しない真空ポンプにより、大気圧未満の圧力に減圧されている。
【００４９】
次に、支持部２２を回転機構２６により回転させるとともに、ヒータで第１、第２、第３のウェハを加熱する。第１、第２、第３のウェハは、５００℃以上の温度、例えば、１０００℃に加熱する。
【００５０】
そして、反応室１０ａ〜ｃのそれぞれのガス供給口１８から、水素ガスを主キャリアガスとする有機金属のＴＭＧ（トリメチルガリウム）と、アンモニアを供給する。これにより、第１、第２、第３のウェハ表面に、同時にＧａＮ膜をエピタキシャル成長させる。
【００５１】
エピタキシャル成長終了後、ゲートバルブ４４ａを開け、反応室１０ａから、第１のウェハをロボットアーム４０により搬送室１４へ搬出する。さらに、第１のウェハを搬送室１４から、大気圧未満の圧力下の耐熱温度が５００℃以上の基板待機部３４へ搬送し収納する。この際、昇降機構３６を用いて、基板待機部３４の上下位置を、ロボットアーム４０により第１のウェハが所望の位置に収納できる高さに調整する。この際、第１のウェハは、例えば、５００℃以上の高温状態にある。
【００５２】
同様に、第２および第３のウェハも基板待機部３４へ搬送し収納する。この際、第２、第３のウェハは、例えば、５００℃以上の高温状態にある。
【００５３】
その後、例えば、複数のダミーウェハＤＷの内の一枚である第１のダミーウェハを、カセット室１２のダミー基板収納部３８から搬送室１４に搬送する。この際、昇降機構３６を用いて、ダミー基板収納部３８の上下位置を、ロボットアーム４０により第１のダミーウェハが取り出せる高さに調整する。
【００５４】
次に、反応室１０ａに第１のダミーウェハをロボットアーム４０により搬入し、支持部２２に載置する。同様の処理を繰り返し、ダミー基板収納部３８に収納される複数のダミーウェハＤＷの内の一枚である第２のダミーウェハを、反応室１０ｂに搬入し、支持部２２に載置する。また、ダミー基板収納部３８に収納される複数のダミーウェハＤＷの内の一枚である第３のダミーウェハを、反応室１０ｃに搬入し、支持部２２に載置する。
【００５５】
次に、支持部２２を回転機構２６により回転させるとともに、ヒータで第１、第２、第３のダミーウェハを加熱する。そして、反応室１０ａ〜ｃのそれぞれのガス供給口１８から、塩素系のガス、例えば、塩化水素（ＨＣｌ）ガスを供給する。これにより、反応室１０ａ〜ｃ内のクリーニングを同時に行う。第１、第２、第３のダミーウェハは、例えば、支持部２２やヒータが塩素系のガスで劣化することを防止する。
【００５６】
クリーニング終了後、ゲートバルブ４４ａを開け、反応室１０ａから、第１のダミーウェハをロボットアーム４０により搬送室１４へ搬出する。さらに、第１のダミーウェハを搬送室１４から、大気圧未満の圧力下の耐熱温度が５００℃以上のダミー基板収納部３８へ搬送し収納する。この際、昇降機構３６を用いて、ダミー基板収納部３８の上下位置を、ロボットアーム４０により第１のダミーウェハが収納できる高さに調整する。この際、第１のダミーウェハは、例えば、５００℃以上の高温状態にある。
【００５７】
同様に、第２および第３のダミーウェハもダミー基板収納部３８へ搬送し収納する。この際、第２、第３のダミーウェハは、例えば、５００℃以上の高温状態にある。
【００５８】
次に、第１、第２、第３のウェハと同様に、カセット２８に収納される複数のウェハＷの内の第４、第５、第６のウェハに、同時にＧａＮ膜をエピタキシャル成長させる。その後、第１、第２、第３のダミーウェハを用いて、反応室１０ａ〜ｃ内のクリーニングを同時に行う。
【００５９】
基板待機部３４に収納されている第１、第２、第３のウェハ（被処理基板）の温度が１００℃未満に低下した後、ロボットアーム４０を用いて、第１、第２、第３のウェハを基板待機部３４から取り出しカセット２８へ収納する。例えば、第４、第５、第６のウェハにＧａＮ膜を成膜中、あるいは、反応室１０ａ〜ｃのクリーニング中に、第１、第２、第３のウェハを基板待機部３４からカセット２８へ移動する。第１、第２、第３のウェハは、カセット２８の耐熱温度未満になってから移動する。
【００６０】
同様の処理を繰り返し、カセット２８に収納される２４枚のウェハＷすべてにＧａＮ膜を成長させる。２４枚のウェハＷが、すべてカセット２８に収納された後、ゲートバルブ４２を閉じ、常圧にした後、ゲートバルブ３２を開ける。そして、カセット２８を装置外に搬出する。
【００６１】
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。
【００６２】
本実施形態では、カセット室１２が、大気圧未満の圧力に減圧可能となっている。このため、カセット室１２と搬送室１４を同一の圧力の減圧状態に保つことができる。したがって、カセット２８内に収納されている複数のウェハＷを連続して成膜していく際に、ウェハＷの、カセット室１２と搬送室１４間の移動ごとに、カセット室１２と搬送室１４の圧力調整を行う必要がない。したがって、圧力調整に要する時間が省略でき、生産性を向上させることが可能となる。
【００６３】
カセット台３０に載置するカセット２８には、生産ライン内でウェハのキャリアボックス内への収容に通常用いられる樹脂製のカセット（キャリア）２８を用いることが生産性の観点から望ましい。樹脂性のカセット２８は、通常、耐熱温度が低く、５００℃未満である。
【００６４】
このため、樹脂性のカセット２８を用いると、成膜が終わった直後の高温のウェハＷを、カセット２８に収納することができない。したがって、成膜が終わったウェハＷの温度がカセット２８に収納可能な温度となるまで、反応室１０ａ〜ｃ内または搬送室１４内で待機させる必要が生じ、生産性が低下する。
【００６５】
本実施形態の気相成長装置は、耐熱温度が５００℃以上の基板待機部３４をカセット室１２に備えている。このため、例えば、耐熱温度が５００℃未満のカセット２８を用いる場合であっても、成膜が終わった５００℃以上の高温のウェハＷを基板待機部３４に収納することが出来る。
【００６６】
したがって、ウェハＷの温度低下を待つための待機時間は、次のウェハへの成膜を妨げることがない。よって、生産性が向上する。
【００６７】
また、本実施形態の気相成長装置は、耐熱温度が５００℃以上のダミー基板収納部３８をカセット室１２に備えている。このため、ウェハＷへの成膜の場合と同様、反応室１０ａ〜ｃのクリーニングの場合も、ダミーウェハのカセット室１２と搬送室１４間の移動の圧力調整に要する時間が省略でき、かつ、ダミーウェハＤＷの温度低下を待つための待機時間が、次の成膜やクリーニングを妨げることがない。よって、生産性が向上する。
【００６８】
さらに、本実施形態では、カセット台３０、基板待機部３４およびダミー基板収納部３８は、カセット室１２内で、重力方向に並んで配置される。したがって、基板待機部３４およびダミー基板収納部３８を設けても、カセット室１２の平面積は増加しない。言い換えれば、気相成長装置の、いわゆるフットプリントを小さく保つことができる。また、例えば、カセット台３０と基板待機部３４が平面的に離れた位置に置かれる場合に比べ、ロボットアーム４０の動作距離。動作時間が少なくて済む。よって、この観点からも生産性が向上する。
【００６９】
以上、本実施形態によれば、高温処理後の基板の温度低下までの待機時間が生産性を妨げることが無くなり、生産性が向上する気相成長装置および気相成長方法が実現できる。
【００７０】
（第２の実施形態）
本実施形態の気相成長装置は、基板待機部およびダミー基板収納部が、カセット室ではなく搬送室に設けられること以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
【００７１】
図３は、本実施形態の気相成長装置の平面模式図である。本実施形態の気相成長装置は、大気圧未満の圧力に減圧可能な搬送室１４内に、基板待機部３４およびダミー基板収納部３８が設けられる。
【００７２】
本実施形態によれば、第１の実施形態同様、生産性が向上する気相成長装置および気相成長方法が実現できる。
【００７３】
（第３の実施形態）
本実施形態の気相成長装置は、カセット室、搬送室、反応室の配置が第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と重複する内容については以下記述を省略する。
【００７４】
図４は、本実施形態の気相成長装置の平面模式図である。本実施形態の気相成長装置は、搬送室１４の内部に、ロボットアーム４０を搭載し直線的に移動可能な搬送台５０を備える。そして、搬送室１４の同一側面に、反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよびカセット室１２が配置される。反応室１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよびカセット室１２内の構成は第１の実施形態と同様である。
【００７５】
本実施形態では、搬送台５０が移動することにより、反応室１０ａ〜ｃとカセット室１２との間の、ウェハＷやダミーウェハＤＷの移動が行われる。
【００７６】
本実施形態によれば、第１の実施形態同様、生産性が向上する気相成長装置および気相成長方法が実現できる。
【００７７】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。上記、実施形態はあくまで、例として挙げられているだけであり、本発明を限定するものではない。また、各実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもかまわない。
【００７８】
例えば、実施形態では、ＧａＮ（窒化ガリウム）の単結晶膜を成膜する場合を例に説明したが、例えば、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）等、その他のＩＩＩ−Ｖ族の窒化物系半導体の単結晶膜等の成膜にも本発明を適用することが可能である。また、ＧａＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族の半導体にも本発明を適用することが可能である。また、Ｓｉ（シリコン）等のＩＩＩ−Ｖ族以外の半導体の成膜にも本発明を適用することが可能である。
【００７９】
また、有機金属がＴＭＧ１種の場合を例に説明したが、２種以上の有機金属をＩＩＩ族元素のソースとして用いる場合であっても、かまわない。また、有機金属は、ＩＩＩ族元素以外の元素でもかまわない。
【００８０】
また、キャリアガスとして水素ガス（Ｈ２）を例に説明したが、その他、窒素ガス（Ｎ２）、アルゴンガス（Ａｒ）、ヘリウムガス（Ｈｅ）、あるいは、それらのガスの組み合わせをキャリアガスとして適用することが可能である。
【００８１】
実施形態では、装置構成や製造方法等、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や製造方法等を適宜選択して用いることができる。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての気相成長装置および気相成長方法は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。
【符号の説明】
【００８２】
１０ａ〜ｃ    反応室
１２          カセット室
１４          搬送室
２８          カセット
３０          カセット台（カセット保持部）
３４          基板待機部
３６          昇降機構
３８          ダミー基板収納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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