"アルミニウムを含むターゲットを有する物理的気相堆積PVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムもしくはn型窒化ガリウムまたはそれら両方を堆積するように適合されたチャンバとを備えたマルチチャンバシステム。前記PVDチャンバの前記ターゲットが窒化アルミニウムを含む、請求項1に記載のシステム。アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合された前記チャンバが、有機金属化学気相堆積MOCVDチャンバを備えている、請求項1に記載のシステム。アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合された前記チャンバが、ハイドライド気相エピタキシHVPEチャンバを備えている、請求項1に記載のシステム。前記PVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合された前記チャンバとが、クラスタツール構成内に含まれている、請求項1に記載のシステム。前記PVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合された前記チャンバとが、インラインツール構成内に含まれている、請求項1に記載のシステム。高速熱処理RTPチャンバまたはレーザアニーリングチャンバをさらに備えている、請求項1に記載のシステム。発光ダイオードLED構造を製造する方法であって、前記方法は、マルチチャンバシステムの物理的気相堆積PVDチャンバ内で、基板の上に窒化アルミニウム層を形成すること、および前記マルチチャンバシステムの第2のチャンバ内で、窒化アルミニウム層の上にアンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成することを含む方法。前記窒化アルミニウム層を形成することが、前記PVDチャンバ内に収容された窒化アルミニウムターゲットからのスパッタリングを含む、請求項8に記載の方法。前記第2のチャンバ内で前記アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成することが、第1の有機金属化学気相堆積MOCVDチャンバ内で形成することを含む、請求項8に記載の方法。前記マルチチャンバシステムの第2のMOCVDチャンバ内で、前記アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層の上に多重量子井戸MQW構造を形成すること、および前記マルチチャンバシステムの第3のMOCVDチャンバ内で、前記MQW構造の上にp型窒化アルミニウムガリウムまたはp型窒化ガリウムの層を形成することをさらに含む、請求項10に記載の方法。前記窒化アルミニウム層を形成することが、約20~200°Cの範囲内の基板温度で形成することを含む、請求項8に記載の方法。前記窒化アルミニウム層を形成することが、約20~1200°Cの範囲内の基板温度で形成することを含む、請求項8に記載の方法。前記窒化アルミニウム層の上に前記アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成する前に、高速熱処理RTPチャンバ内で前記窒化アルミニウム層をアニーリングすることをさらに含む、請求項8に記載の方法。前記窒化アルミニウム層を形成する前に、タングステンターゲットを有する第2のPVDチャンバ内で前記基板の上にタングステンW層を形成することをさらに含む、請求項8に記載の方法。物理的気相堆積PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースの発光ダイオードLEDの製造を述べる。以下の説明では、本発明の実施形態を完全に理解できるように、プロセスチャンバ構成および材料レジームなど、いくつかの具体的な詳細を記載する。これらの具体的な詳細を伴わなくても本発明の実施形態を実施することができることは、当業者には明らかであろう。また、本発明の実施形態を不要に曖昧にしないように、特定のダイオード構成などよく知られているフィーチャは詳述しない。さらに、図面に示される様々な実施形態は、例示的に表したものであり、必ずしも縮尺通りには描かれていないことを理解されたい。さらに、本明細書における実施形態では明示的に開示されないことがあるが、他の配置および構成も本発明の精神および範囲内にあるものとみなされる。LED製造法は、基板と、アンドープおよび/またはドープ窒化ガリウムのデバイス層との間に窒化ガリウムの緩衝層を形成することを含むことができる。本明細書で述べる実施形態では、そのような窒化ガリウム緩衝層の代わりに、基板と、アンドープおよびドープ窒化ガリウムのデバイス層との間で窒化アルミニウム緩衝層が使用される。窒化アルミニウム層は、PVDプロセスにおいてスパッタ堆積によって形成することができる。これは、典型的には有機金属気相堆積MOCVDチャンバまたはハイドライド気相エピタキシHVPEチャンバ内で行われるIII族窒化物緩衝層の形成とは対照的である。窒化アルミニウム層は、PVDチャンバ内に収容された窒化アルミニウムターゲットからの非反応性スパッタリングによって形成することができ、あるいは、PVDチャンバ内に収容され、窒素ベースのガスまたはプラズマと反応させられるアルミニウムターゲットからの反応性スパッタリングによって形成することができる。本明細書で述べる実施形態の1つまたは複数は、LED製造に使用されるマルチチャンバ製造ツールにおいて、より高いスループットを実現可能にすることができる。また、窒化ガリウム緩衝層ではなく、PVDにより形成される窒化アルミニウム層を含むことによって、アンドープおよびドープ窒化ガリウムのデバイス層を全体的に薄くすることができる。特定の例では、アンドープ部分を薄くする、または完全になくすことができる。さらに、窒化アルミニウム層を堆積するために使用されるのと同じPVD堆積チャンバ内で、サファイア基板など受取り基板の予備スパッタ洗浄を行うことができる。さらに、PVDによる窒化アルミニウム層は、300°C未満の温度で形成することができるので、LED製造の全体のサーマルバジェットを減少させることができる。対照的に、典型的な窒化ガリウム緩衝層は、500~600°Cの間で形成される。本明細書で述べる実施形態の1つまたは複数は、より速い堆積速度、例えば、アンドープおよび/またはn型ドープ窒化ガリウムなどの材料に関する成長速度の2倍の堆積速度を実現可能にすることができる。より速い速度を実現することができる理由は、いくつかの実施形態では、アンドープおよび/またはn型ドープ窒化ガリウム層を上で成長させるための適正な結晶配向および形態学的関係を提供することができる窒化アルミニウムAlN緩衝層上にアンドープおよび/またはn型ドープ窒化ガリウム層が形成されるからである。本明細書で述べる実施形態の1つまたは複数は、説明する操作の多くがクラスタツール内でインシトゥで行われるので、酸化物除去操作をなくすことを実現可能にすることができる。本明細書で述べる実施形態の1つまたは複数は、PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層上に窒化ガリウムを形成することによって、窒化ガリウム結晶の品質の改良を実現可能にすることができる。本明細書における1つまたは複数の実施形態に関連して、PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースのLEDを製造するためのシステムを述べる。一実施形態では、マルチチャンバシステムは、金属アルミニウムまたはアルミニウム化合物から構成されるターゲットを有するPVDチャンバを含む。また、マルチチャンバシステムは、アンドープ窒化ガリウムもしくはn型窒化ガリウムまたはそれら両方を堆積するように適合されたチャンバ、および多重量子井戸層やp型ドープ窒化ガリウム層など他のデバイス層のためのチャンバを含む。また、本明細書における1つまたは複数の実施形態に関連して、PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースのLEDを製造する方法を述べる。一実施形態では、LED構造を製造する方法は、マルチチャンバシステムのPVDチャンバ内で基板の上に窒化アルミニウム層を形成することを含む。また、この方法は、マルチチャンバシステムの第2のチャンバ内で、窒化アルミニウム層の上にアンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成することを含む。本発明の実施形態は、本明細書で述べるシステムおよび方法の研究中に開発されたベンチマークシステムまたは方法に勝る改良を提供することができる。例えば、図1は、本発明の1つまたは複数の実施形態による、ベンチマーククラスタツールの概略図、ベンチマークLED構造、およびベンチマーク時間対堆積プロットを示す。図1を参照すると、ベンチマーククラスタツール100は、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102MOCVD1:u-GaN/n-GaNと、多重量子井戸MQWMOCVD反応チャンバ104MOCVD2:MQWと、p型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ106MOCVD3:p-GaNとを含む。また、ベンチマーククラスタツール100は、ロードロック108と、キャリアカセット110と、高電圧用途のための任意選択のさらなるドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ112とを含むこともでき、それらはすべて図1に示されている。ベンチマークLED構造120は、様々な材料層のスタックを含み、層の多くは、III-V族材料を含む。例えば、ベンチマークLED構造120は、シリコンまたはサファイア基板122基板:サファイア、Siと、厚さ20ナノメートルの緩衝層124LT障壁と、厚さ約4ミクロンのアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126u-GaN/n-GaNとを含む。緩衝層124は、比較的低い処理温度で形成される窒化ガリウム層でよい。緩衝層124とアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126は、ベンチマーククラスタツール100のアンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102内で形成される。また、ベンチマークLED構造120は、30~500ナノメートルの範囲内の厚さを有するMQW構造128を含む。MQW構造128は、ベンチマーククラスタツール100のMQWMOCVD反応チャンバ104内で形成される。また、ベンチマークLED構造120は、厚さ約20ナノメートルのp型窒化ガリウムアルミニウム層130p-AlGaNと、50~200ナノメートルの範囲内の厚さを有するp型窒化ガリウム層132p-GaNとを含む。p型窒化ガリウムアルミニウム層130とp型窒化ガリウム層132は、ベンチマーククラスタツール100のp型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ106内で形成される。ベンチマーク時間対堆積プロット140は、ベンチマーククラスタツール100内でのチャンバ使用を表す。MQWMOCVD反応チャンバ104内でのMQW構造128の形成は、約2時間の成長時間を有する。p型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ106内でのp型窒化ガリウムアルミニウム層130とp型窒化ガリウム層132の形成は、約1時間の成長時間を有する。また、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102内での緩衝層124とアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126の形成は、約3.5時間の成長時間を有する。チャンバ102のチャンバ洗浄のために、さらに約1時間必要となることがある。したがって、全体として、ベンチマーククラスタツール100内でベンチマークLED構造120を製造するためのサイクル時間は、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102のサイクル時間によって決定され、これは約4.5時間である。洗浄時間は、必ずしもそうではないが、停止のための時間と、洗浄時間と、回復時間とを含むこともあることを理解されたい。また、チャンバ使用の合間に洗浄が必ず行われるわけではないこともあるので、上記の値は平均を表すこともあることを理解されたい。図1に関連して述べたアンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102内での緩衝層124とアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126の形成に特有の、LED材料堆積のためのベンチマークタイミングシーケンスを以下に提供する。例えば、約3.5時間の成長時間は、10分間のサファイア基板の高温処理と、5分間の緩衝層の低温形成と、10分間の障壁アニーリング操作と、30分間の成長回復操作と、2時間のアンドープ/n型窒化ガリウム複合層形成操作と、30分間の温度勾配および安定化操作例えば、温度勾配2~3°C/秒とに分けられる。図1に関連して述べたベンチマークシステムおよび方法を参照すると、ベンチマーク手法は、LEDの各機能層に関して均衡の取れていないタイムフローを生じることがある。例えば、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102内での緩衝層124とアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126の形成は、3.5時間であり、MQWMOCVD反応チャンバ104内でのMQW構造128の形成は2時間であり、p型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ106内でのp型窒化ガリウムアルミニウム層130とp型窒化ガリウム層132の形成は1時間である。さらに、上述したように、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102内での行程の間に、さらに約1時間のチャンバ洗浄場合によってはポンプダウン時間を含むが必要とされることがある。そのような追加のチャンバ洗浄は、基板汚染を避けるために必要とされることがある。したがって、3つのMOCVDチャンバを用いた構造120の漸進的な成長は、MQWMOCVD反応チャンバ104およびp型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ106に関してかなりの遊休時間を生じ、システム100の全体的なスループットを減少させる。本発明の一態様では、LED構造を製造するためのクラスタシステムのスループットは、上述したMOCVD材料成長機能または操作の1つまたはその一部を、PVDスパッタリング堆積機能または操作で置き換えることによって改良することができる。例えば、図2Aは、本発明の一実施形態による、LED構造の製造に関するクラスタツールの概略図と、対応する温度対時間プロットとを示す。図2Bは、本発明の一実施形態によるLED構造と、対応する時間対堆積プロットとを示す。図2Aを参照すると、クラスタツール200は、PVD窒化アルミニウムスパッタチャンバ202PVDAlNと、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ204MOCVD1:u-GaN/n-GaNと、多重量子井戸MQWMOCVD反応チャンバ206MOCVD2:MQWと、p型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ208MOCVD3:p-GaNとを含む。また、クラスタツール200は、ロードロック210と、キャリアカセット212と、移送チャンバ214とを含むこともでき、それらはすべて図2Aに示されている。したがって、本発明の一実施形態によれば、マルチチャンバシステムは、金属アルミニウムまたはアルミニウム化合物のターゲットを有するPVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムおよび/またはn型窒化ガリウムまたはそれら両方を堆積するように適合されたチャンバとを含む。一実施形態では、PVDチャンバのターゲットは、窒化アルミニウムから構成される。そのような実施形態では、堆積したい材料と同じ材料からターゲットが構成されているので、反応性スパッタリングを使用する必要はない。しかし、代替実施形態では、アルミニウムから構成されるターゲットが使用され、そのアルミニウムターゲットから、窒素源によって、または窒素源の存在下で、窒化アルミニウムの反応性スパッタリングが行われる。一実施形態では、図2Aに示されるように、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合されたチャンバは、MOCVDチャンバである。しかし、代替実施形態では、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合されたチャンバは、ハイドライド気相エピタキシHVPEチャンバである。一実施形態では、図2Aに示されるように、PVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合されたチャンバとが、クラスタツール構成内に含まれる。しかし、代替実施形態では、PVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合されたチャンバとが、インラインツール構成内に含まれる。本明細書で述べるPVDに基づく堆積プロセスは、標準室温に近い温度で行われることがあり、またはより高温で行われることもある。図2Bを参照すると、LED構造220は、様々な材料層のスタックを含み、層の多くは、III-V族材料を含む。例えば、LED構造220は、シリコンまたはサファイア基板222基板:サファイアSiと、約10~200ナノメートルの範囲内の厚さを有する窒化アルミニウム層224AlNとを含む。窒化アルミニウム層224は、クラスタツール200のPVD窒化アルミニウムスパッタチャンバ202内でスパッタ堆積によって形成される。また、LED構造220は、厚さ約4ミクロンのアンドープ/n型窒化ガリウム複合層またはn型窒化ガリウム単層226n-GaNを含む。アンドープ/n型窒化ガリウム複合層またはn型窒化ガリウム単層226は、クラスタツール200のアンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ204内で形成される。また、LED構造220は、30~500ナノメートルの範囲内の厚さを有するMQW構造228を含む。MQW構造228は、クラスタツール200のMQWMOCVD反応チャンバ206内で形成される。一実施形態では、MQW構造228は、InGaN井戸/GaNバリア材料層の1つまたは複数の磁場対から構成される。また、LED構造220は、厚さ約20ナノメートルのp型窒化ガリウムアルミニウム層230p-AlGaNと、50~200ナノメートルの範囲内の厚さを有するp型窒化ガリウム層232p-GaNとを含む。p型窒化ガリウムアルミニウム層230とp型窒化ガリウム層232は、クラスタツール200のp型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ208内で形成される。上記の厚さまたは厚さ範囲は例示的実施形態であり、他の適切な厚さまたは厚さ範囲も本発明の実施形態の精神および範囲内にあるものとみなされることを理解されたい。時間対堆積プロット240は、クラスタツール200内でのチャンバ使用を表す。MQWMOCVD反応チャンバ206内でのMQW構造228の形成は、約2時間の成長時間を有する。p型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ208内でのp型窒化ガリウムアルミニウム層230とp型窒化ガリウム層232の形成は、約1時間の成長時間を有する。さらに、本発明の一実施形態によれば、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ204内でのアンドープ/n型窒化ガリウム複合層またはn型窒化ガリウム単層226の形成は、わずか約2時間の成長時間を有する。チャンバ204のチャンバ洗浄のために、さらに約1時間必要となることがある。しかし、洗浄時間は、停止のための時間と、洗浄時間と、回復時間とを含むこともあることを理解されたい。また、洗浄は、チャンバ使用の合間に必ず行われるわけではないこともあるので、上記の値は平均を表すこともあることを理解されたい。したがって、窒化ガリウム層126を形成するために使用されるMOCVDチャンバ内で図1の緩衝層124などの緩衝層を形成するのではなく、代わりに窒化アルミニウム緩衝層224が含まれ、この層は、別のチャンバ内で、特にPCV窒化アルミニウムスパッタチャンバ202内で形成される。AlNの成長は、約400トルから約10-8トルへのポンプ時間を除いて約5分間かかることがあるが、MOCVDチャンバ1とは別のチャンバ内での形成により、クラスタツール200のスループットが増加する。例えば、全体として、クラスタツール200内でLED構造220を製造するためのサイクル時間は、ここでも、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ204のサイクル時間によって決定され、これは、ベンチマークシステムでの4.5時間に対して、約3時間に短縮される。したがって、3つのMOCVDチャンバに加えて1つのPVDチャンバを用いた構造220の漸進的な成長は、MQWMOCVD反応チャンバ206およびp型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ208に関する遊休時間をはるかに短くし、システム200の全体のスループットを改良する。例えば、一実施形態では、ツールスループットは、1日当たり約5.3回の行程から、1日当たり約8回の行程に改良され、約50のスループット改良を示す。再び図2Aを参照すると、クラスタツール200内でのLED構造の製造に関する代表的な温度対時間プロット250が提供される。プロット250の領域252は、アンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ204内で形成されるアンドープ/n型窒化ガリウム複合層またはn型窒化ガリウム単層226の形成に特有のものである。この領域内では、ただ1つの温度勾配約1100°Cから約400°Cへの低下が必要とされる。そのような単一勾配事象要件は、上述したようなアンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ102内での緩衝層124とアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126の形成に関するタイミングシーケンスとは全く異なる。緩衝層124とアンドープ/n型窒化ガリウム複合層126の形成の場合には、チャンバは、基板処理のための高温で始まり、緩衝層製造のための温度に低下し、窒化ガリウム堆積のための温度に再び上昇し、最後に、安定化のために再び低下する。しかし、MQWおよびp-GaNの形成に特有のプロット250の領域254および256は、どちらの場合にもほぼ同じであることに留意されたい。一実施形態では、プロット250の領域258を参照すると、PVDにより形成される窒化アルミニウムに関する温度対時間のプロットは、約20~1200°Cの範囲内での高温HTプロセスまたは低温LTプロセスを含むことができる。クラスタツール200に関するスループット改良に加えて、1つのPVDチャンバと3つのMOCVDチャンバとを備えるツール構成にはさらなる利益が存在することがある。例えば、第1のMOCVDチャンバに送達する必要がある反応ガスがより少量であるので、コスト節約が実現される。PVDチャンバ技術および設計は、ベンチマーククラスタツール100のチャンバ102のような、緩衝層とデバイス層の両方に専用のMOCVDチャンバに関する設定時間および複雑さに比べて単純であることがある。上記のプロセスが、デバイス層226のアンドープ窒化ガリウム部分に関する厚さ減少を実現可能にする場合、より単純な全面的なdown-the-lineエッチバックプロセスを実施することができる。また、このプロセスは、サイクル時間を短縮しながら、材料および動作コストの節約を実現可能にすることもできる。また、窒化ガリウム緩衝層の代わりに窒化アルミニウム緩衝層を使用することによって、LEDデバイスなどのデバイスの活性層の欠陥の減少を実現することができる。したがって、本発明の一実施形態によれば、マルチチャンバシステムは、窒化アルミニウムターゲットを有するPVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するための第1のMOCVDチャンバとを含む。また、マルチチャンバシステムは、多重量子井戸MQW構造を堆積するための第2のMOCVDチャンバと、p型窒化アルミニウムガリウムもしくはp型窒化ガリウムまたはそれら両方を堆積するための第3のMOCVDチャンバとを含む。一実施形態では、窒化アルミニウムターゲットを有するPVDチャンバは、窒化アルミニウムの非反応性スパッタリング用のものである。特定のそのような実施形態では、PVDチャンバは、約20~200°Cの範囲内の低い温度またはわずかに高い温度での窒化アルミニウムの非反応性スパッタリング用のものである。別の特定のそのような実施形態では、PVDチャンバは、約200~1200°Cの範囲内の高温での窒化アルミニウムの非反応性スパッタリング用のものである。堆積温度に関係なく、所要の材料特性例えば、適切な欠陥密度、結晶粒径、結晶配向などを実現するために、LED構造220内に含むのに適した、PVDにより堆積された窒化アルミニウム層を、ある時点で400~1400°Cの範囲内、例えば約900°Cの高温にさらすことが必要となることもあり得る。本発明の一実施形態によれば、窒化アルミニウム層の上に追加の層を製造する前に、PVDにより堆積された窒化アルミニウム層に対して高速熱処理RTPプロセスが行われる。このとき、RTPチャンバは、LED構造220に関する上述した製造プロセスに何らかの形で関連付けられることがある。一実施形態では、PVDチャンバと3つのMOCVDチャンバとを含むクラスタツールまたはインラインツールなどのツールが、RTPチャンバも含む。しかし、代替実施形態では、RTPプロセスはPVDチャンバ内で行われる。別の代替実施形態では、LED構造220に関する上述した製造プロセスに、レーザアニーリング機能が関連付けられる。本発明の別の態様では、PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースのLEDを製造する方法が提供される。例えば、図3は、本発明の一実施形態による、PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースの発光LEDを製造する方法における操作を表す流れ図300である。流れ図300の操作302を参照すると、方法は、PVDチャンバ内で基板の上に窒化アルミニウム層を形成することを含む。例えば、窒化アルミニウム層は、クラスタツール200のチャンバ202などのチャンバ内で形成することができる。一実施形態では、窒化アルミニウム層を形成することは、PVDチャンバ内に収容された窒化アルミニウムターゲットからスパッタリングすることを含む。一実施形態では、窒化アルミニウム層を形成することは、約20~200°Cの範囲内の低い基板温度からわずかに高い基板温度で形成を行うことを含む。一実施形態では、窒化アルミニウム層を形成することは、約200~1200°Cの範囲内の高い基板温度で形成を行うことを含む。流れ図300の操作304を参照すると、この方法は、窒化アルミニウム層の上にアンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成することを含む。例えば、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層は、クラスタツール200のチャンバ204などのチャンバ内で形成することができる。一実施形態では、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成することは、MOCVDチャンバ内で形成を行うことを含む。一実施形態では、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成することは、HVPEチャンバ内で形成を行うことを含む。一実施形態では、この方法はさらに、窒化アルミニウム層の上にアンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層を形成する前に、RTPチャンバ内で窒化アルミニウム層をアニーリングすることを含む。流れ図300の操作306を参照すると、この方法は、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムの層の上にMQW構造を形成することも含む。例えば、MQW構造は、クラスタツール200のチャンバ206などのチャンバ内で形成することができる。一実施形態では、MQW構造は、InGaN井戸/GaNバリア材料層の1つまたは複数の磁場対から構成される。流れ図300の操作308を参照すると、この方法は、さらに、MQW構造の上にp型窒化アルミニウムガリウムまたはp型窒化ガリウムの層を形成することを含む。例えば、p型窒化アルミニウムガリウムまたはp型窒化ガリウムの層は、クラスタツール200のチャンバ208などのチャンバ内で形成することができる。3つのMOCVDチャンバと共に1つのPVDチャンバを収容するのに適したツールプラットフォームの例示的実施形態は、Opus登録商標AdvantEdge登録商標システムまたはCentura登録商標システムを含み、どちらもAppliedMaterials,Inc.米国カリフォルニア州サンタクララから市販されている。本発明の実施形態は、さらに、マルチチャンバ処理プラットフォームの一構成要素として、統合計測IMチャンバを含む。IMチャンバは、図3に関連して上述した複数セグメント化されたスパッタまたはエピタキシャル成長プロセスなど、統合堆積プロセスの適応制御を可能にするために制御信号を提供することができる。IMチャンバは、厚さ、粗さ、組成など様々なフィルム特性を測定するのに適した計測装置を含むことができ、さらに、限界寸法CD、側壁角度SWA、フィーチャ高さHTなどの格子パラメータを真空下で自動で特徴付けることが可能であることもある。限定はしないが、例として、リフレクトメトリやスキャトロメトリなどの光学技法が挙げられる。特に有利な実施形態では、真空光学CDOCD技法が採用され、この技法では、スパッタおよび/またはエピタキシャル成長が進行するときに、開始材料に形成された格子の属性が監視される。他の実施形態では、計測操作は、別個のIMチャンバ内ではなくプロセスチャンバ内で、例えばプロセスチャンバ内でインシトゥで行われる。クラスタツール200などのマルチチャンバ処理プラットフォームは、さらに、任意選択の基板アライナチャンバと、カセットを保持するロードロックチャンバとを含むことがあり、これらのチャンバは、ロボットハンドラを含む移送チャンバに結合される。本発明の一実施形態では、マルチチャンバ処理プラットフォーム200の適応制御は、制御装置によって提供される。制御装置は、様々なサブプロセスおよびサブコントローラを制御するための工業環境で使用することができる汎用データ処理システムの任意の形態の1つでよい。一般に、制御装置は、一般的な構成要素の中でもとりわけメモリおよび入出力I/O回路と通信する中央処理装置CPUを含む。一例として、制御装置は、流れ図300に関連して述べた方法を含めた本明細書で述べる任意の方法/プロセスの操作の1つまたは複数を実施する、または何らかの形で開始することができる。そのような操作を実施および/または開始する任意のコンピュータプログラムコードは、コンピュータプログラムプロダクトとして具現化することができる。本明細書で述べる各コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ可読媒体例えば、フロッピーディスク、コンパクトディスク、DVD、ハードドライブ、ランダムアクセスメモリなどによって担持することができる。本明細書で企図されるプロセスおよびツール構成に適したPVDチャンバとしては、AppliedMaterials,Inc.米国カリフォルニア州サンタクララから市販されているEnduraPVDシステムを挙げることができる。EnduraPVDシステムは、優れたエレクトロマイグレーション耐性および表面形態を提供し、また、維持費が安く、システム信頼性が高い。本明細書で実施されるPVDプロセスは、所要の圧力で、また、プロセスキャビティ内で堆積される種の指向性の流れを生み出す適切なターゲットとウエハの間の距離で行うことができる。やはりAppliedMaterials,Inc.米国カリフォルニア州サンタクララから市販されているARISTOチャンバなどのインラインシステムと適合性があるチャンバは、自動装荷および除荷機能と、磁気的キャリア輸送システムとを提供し、かなり短縮されたサイクル時間を可能にする。やはりAppliedMaterials,Inc.米国カリフォルニア州サンタクララから市販されているAKT-PiVot55KVPVDシステムは、スパッタリング堆積用の縦型プラットフォームを有する。AKT-PiVotシステムのモジュールアーキテクチャは、かなり速いサイクル時間を提供し、また多様な構成を実現可能にして、製造効率を最大にする。従来のインラインシステムとは異なり、AKT-PiVotの並列処理機能は、各フィルム層に関する異なるプロセス時間によって引き起こされる障害をなくす。また、システムのクラスタ状の構成が、個々のモジュールの保守中にも連続的な操作を可能にする。含まれるロータリカソード技術が、従来のシステムに比べて約3倍のターゲット利用を可能にする。PiVotシステムの堆積モジュールは、事前スパッタユニットを特徴とし、事前スパッタユニットは、同じ結果を実現するために他のシステムで必要とされる最大50枚の基板に対して、ただ1つの基板を使用してターゲット調整を実現可能にする。上述したMOCVDチャンバ204、206、または208の1つまたは複数として使用するのに適していることがあるMOCVD堆積チャンバの一例が、図4に示されており、図4を参照しながら説明する。図4は、本発明の一実施形態によるMOCVDチャンバの概略断面図である。本発明を実施するように適合させることができる例示的なシステムおよびチャンバは、2006年4月14日出願の米国特許出願第11/404,516号、および2006年5月5日出願の米国特許出願第11/429,022号に記載されており、どちらの特許文献も全体を参照により組み込む。図4に示される装置4100は、チャンバ4102と、ガスデリバリシステム4125と、遠隔プラズマ源4126と、真空システム4112とを含む。チャンバ4102は、処理体積4108を取り囲むチャンバ本体4103を含む。シャワーヘッドアセンブリ4104が、処理体積4108の一端に設置され、基板キャリア4114が、処理体積4108の他端に設置される。下側ドーム4119が、下側体積4110の一端に設置され、基板キャリア4114が、下側体積4110の他端に設置される。基板キャリア4114は、プロセス位置で図示されているが、例えば基板4140を装荷または除荷することができる下側位置に移動させることができる。下側体積4110内で堆積が生じるのを防止する一助となるように、また、チャンバ4102から排気口4109に排気ガスを送る一助となるように、基板キャリア4114の周縁に巡らせて排気リング4120を設置させることができる。下側ドーム4119は、高純度水晶などの透明材料からなることがあり、基板4140の放射加熱のために光が通過できるようにする。放射加熱は、下側ドーム4119の下に設置された複数の内側ランプ4121Aおよび外側ランプ4121Bによって提供することができ、反射器4166を使用して、内側および外側ランプ4121A、4121Bによって提供される放射エネルギーへのチャンバ4102の露出の制御を補助することができる。また、基板4140のより精密な温度制御のために、ランプの追加のリングを使用することもできる。基板キャリア4114は、1つまたは複数の凹部4116を含むことができ、凹部4116内に、1つまたは複数の基板4140を処理中に設置することができる。基板キャリア4114は、6つ以上の基板4140を搬送することができる。一実施形態では、基板キャリア4114は、8つの基板4140を搬送する。より多数、またはより少数の基板4140を基板キャリア4114上で搬送することもできることを理解されたい。典型的な基板4140は、サファイア、炭化ケイ素SiC、シリコン、または窒化ガリウムGaNを含むことがある。ガラス基板4140など他のタイプの基板4140を処理することもできることを理解されたい。基板4140のサイズは、直径50mm~100mm以上でよい。基板キャリア4114は、200mm~750mmの範囲内でよい。基板キャリア4114は、SiCまたはSiC被覆黒鉛を含めた様々な材料から形成することができる。チャンバ4102の内部で、本明細書で述べるプロセスに従って、他のサイズの基板4140を処理することもできることを理解されたい。シャワーヘッドアセンブリ4104は、従来のMOCVDチャンバよりも多数の基板4140および/または大きい基板4140にわたってより均一な堆積を可能にすることができ、それにより、スループットを高め、基板4140当たりの処理コストを減少させる。基板キャリア4114は、処理中に軸の周りで回転することができる。一実施形態では、基板キャリア4114は、約2RPMから約100RPMで回転することができる。別の実施形態では、基板キャリア4114は、約30RPMで回転することができる。基板キャリア4114の回転は、基板4140の均一な加熱、および各基板4140に対する処理ガスの均一な露出の一助となる。複数の内側および外側ランプ4121A、4121Bを同心円または同心区域図示せず内に配置することができ、各ランプ区域に個別に電力供給することができる。一実施形態では、基板4140および基板キャリア4114の温度を測定するために、高温計図示せずなど1つまたは複数の温度センサをシャワーヘッドアセンブリ4104の内部に設置することができ、温度データは、制御装置図示せずに送信することができ、制御装置は、個々のランプ区域への電力を調節して、基板キャリア4114にわたって所定の温度プロファイルを維持することができる。別の実施形態では、個々のランプ区域への電力は、前駆体の流れまたは前駆体濃度の不均一性を補償するように調節することができる。例えば、外側ランプ区域の近くの基板キャリア4114の領域内で前駆体濃度が低い場合、この領域内での前駆体の枯渇を補償する一助となるように外側ランプ区域への電力を調節することができる。内側ランプ4121Aおよび外側ランプ4121Bは、基板4140を約400°C~約1200°Cの温度に加熱することができる。本発明は、内側ランプ4121Aおよび外側ランプ4121Bのアレイの使用に限定されないことを理解されたい。チャンバ4102およびチャンバ4102内部の基板4140に適切な温度が適切に加えられることを保証するために、任意の適切な加熱源を利用することができる。例えば、別の実施形態では、加熱源は、基板キャリア4114と熱的に接触する抵抗加熱要素図示せずを含むことができる。ガスデリバリシステム4125は複数のガス源を含むことがあり、または、実行されるプロセスによっては、発生源のいくつかはガス源ではなく液体源でよく、その場合、ガスデリバリシステムは、液体を気化させるために液体注入システムまたは他の手段例えばバブラを含むことがある。次いで、蒸気をキャリアガスと混合させてから、チャンバ4102に送達することができる。前駆体ガス、キャリアガス、パージガス、洗浄/エッチングガスなど様々なガスを、ガスデリバリシステム4125から、シャワーヘッドアセンブリ4104への個別の供給ライン4131、4132、および4133に供給することができる。供給ライン4131、4132、および4133は、各ラインでのガスの流れを監視および調整または遮断するために、遮断弁およびマスフローコントローラまたは他のタイプの制御装置を含むことができる。導管4129は、遠隔プラズマ源4126から洗浄/エッチングガスを受け取ることができる。遠隔プラズマ源4126は、ガスデリバリシステム4125から供給ライン4124を通してガスを受け取ることができ、シャワーヘッドアセンブリ4104と遠隔プラズマ源4126の間にはバルブ4130を設置することができる。バルブ4130は、プラズマ用の導管として働くように適合させることができる供給ライン4133を通してシャワーヘッドアセンブリ4104内に洗浄/エッチングガスまたはプラズマを流すために開放することができる。別の実施形態では、装置4100が遠隔プラズマ源4126を含まないことがあり、洗浄/エッチングガスは、非プラズマ洗浄および/またはエッチング用のガスデリバリシステム4125から、シャワーヘッドアセンブリ4104への代替の供給ライン構成を使用して送達することができる。遠隔プラズマ源4126は、チャンバ4102の洗浄および/または基板4140のエッチングに適合された高周波またはマイクロ波プラズマ源でよい。洗浄および/またはエッチングガスを、供給ライン4124を通して遠隔プラズマ源4126に供給して、プラズマ種を生成することができ、そのプラズマ種を、導管4129および供給ライン4133を通して送って、シャワーヘッドアセンブリ4104を通してチャンバ4102内に分散させることができる。洗浄用途のためのガスは、フッ素、塩素、または他の反応性元素を含むことがある。別の実施形態では、ガスデリバリシステム4125および遠隔プラズマ源4126は、前駆体ガスを遠隔プラズマ源4126に供給してプラズマ種を生成することができるように適切に適合させることができ、そのプラズマ種を、シャワーヘッドアセンブリ4104を通して送って、基板4140上に例えばIII-V族フィルムなどのCVD層を堆積することができる。パージガス例えば窒素は、シャワーヘッドアセンブリ4104から、および/または基板キャリア4114の下およびチャンバ本体4103の底部の近くに設置された入口または管図示せずから、チャンバ4102内に送達することができる。パージガスは、チャンバ4102の下側体積4110に入り、基板キャリア4114および排気リング4120を通って上方向に流れ、環状排気チャネル4105の周りに設置された複数の排気口4109内に流れる。排気導管4106は、環状排気チャネル4105を真空システム4112に接続し、真空システム4112は、真空ポンプ図示せずを含む。チャンバ4102の圧力は、バルブシステム4107を使用して制御することができ、バルブシステム4107は、排気ガスが環状排気チャネル4105から引き出される流量を制御する。上述したチャンバ204の代替実施形態のHVPEチャンバ204として使用するのに適していることがあるHVPE堆積チャンバの一例が、図5に示されており、図5を参照しながら説明する。図5は、本発明の一実施形態による、III族窒化物材料の製造に適したHVPEチャンバ500の概略断面図である。装置500は、蓋504によって密閉されたチャンバ502を含む。第1のガス源510からの処理ガスが、ガス分散シャワーヘッド506を通してチャンバ502に送達される。一実施形態では、ガス源510は窒素含有化合物を含む。別の実施形態では、ガス源510はアンモニアを含む。一実施形態では、ヘリウムや二原子窒素など不活性ガスも、ガス分散シャワーヘッド506またはチャンバ502の壁508を通して導入される。ガス源510とガス分散シャワーヘッド506の間にエネルギー源512を設置することができる。一実施形態では、エネルギー源512はヒータを含む。エネルギー源512は、窒素含有ガスからの窒素がより高い反応性をもつように、アンモニアなどガス源510からのガスを分解することができる。第1のガス源510からのガスと反応させるために、前駆体材料を、1つまたは複数の第2の前駆体ガス源518から送達することができる。前駆体は、前駆体源518内の前駆体の上に、および/または前駆体を通して反応性ガスを流すことによって、チャンバ502に送達させることができる。一実施形態では、反応性ガスは、二原子塩素など塩素含有ガスを含む。塩素含有ガスは、前駆体源と反応して、塩化物を生成することができる。前駆体と反応する塩素含有ガスの効果を高めるために、塩素含有ガスは、チャンバ532内のボート領域を蛇行して通ることがあり、抵抗加熱器520によって加熱されることがある。塩素含有ガスがチャンバ532を通して蛇行される滞留時間を延ばすことによって、塩素含有ガスの温度を制御することができる。塩素含有ガスの温度を高めることによって、塩素は、より迅速に前駆体と反応することができる。すなわち、温度は、塩素と前駆体の反応に対する触媒となる。前駆体の反応性を高めるために、第2のチャンバ532内部の抵抗加熱器520によってボート内で前駆体を加熱することができる。次いで、塩化物反応生成物をチャンバ502に送達することができる。反応性塩化物生成物は、まず、管522に入り、管522の内部で一様に分散する。管522は、別の管524に接続される。塩化物反応生成物は、第1の管522の内部で一様に分散された後、第2の管524に入る。次いで、塩化物反応生成物はチャンバ502に入り、チャンバ502内で窒素含有ガスと混ざり、サセプタ514の上に設置された基板516の上に窒化物層を形成する。一実施形態では、サセプタ514は炭化ケイ素を含む。窒化物層は、例えばn型窒化ガリウムを含むことがある。窒素や塩素など他の反応生成物は、排気口526を通して排気される。上述した手法およびマルチチャンバ構成は、単一のPVD堆積操作または単一のPVD堆積チャンバに限定されない。例えば、PVD窒化アルミニウムの形成前に、PVDタングステンフィルムを形成して、金属被覆された基板を効果的に提供することができる。例えば、図6は、本発明の一実施形態による、金属被覆された基板上に形成された窒化ガリウムGaNベースの発光ダイオードLEDの断面図を示す。図6を参照すると、LED構造600は、様々な材料層のスタックを含み、層の多くが、III-V族材料を含む。例えば、LED構造600は、シリコンまたはサファイア基板602基板:サファイア、Siと、厚さ約10~200ナノメートルのタングステン層604PVD-Wとを含む。また、LED構造600は、薄い、例えば約25ナノメートル未満の窒化アルミニウム層606例えば、PVDAlNを含む。窒化アルミニウム層224は、クラスタツール200のPVD窒化アルミニウムスパッタチャンバ202内での低温または高温スパッタ堆積によって形成することができる。また、LED構造600は、厚さ約4ミクロンのアンドープ/n型窒化ガリウム複合層またはn型窒化ガリウム単層608n-GaNを含む。アンドープ/n型窒化ガリウム複合層またはn型窒化ガリウム単層608は、クラスタツール200のアンドープおよび/またはn型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ204内で形成することができる。150~300ナノメートルの範囲内の厚さを有するMQW構造610も含まれる。MQW構造610は、クラスタツール200のMQWMOCVD反応チャンバ206内で形成することができる。一実施形態では、MQW構造610は、InGaN井戸/GaNバリア材料層の1つまたは複数の磁場対から構成される。また、LED構造600は、厚さ約20ナノメートルのp型窒化ガリウムアルミニウム層612p-AlGaNと、50~200ナノメートルの範囲内の厚さを有するp型窒化ガリウム層614p-GaNとを含む。p型窒化ガリウムアルミニウム層612とp型窒化ガリウム層614は、クラスタツール200のp型窒化ガリウムMOCVD反応チャンバ208内で形成することができる。上記の厚さまたは厚さ範囲は例示的実施形態であり、他の適切な厚さまたは厚さ範囲も本発明の実施形態の精神および範囲内にあるものとみなされることを理解されたい。一実施形態では、タングステン層604は、窒化アルミニウム層606を形成するために使用されるPVDプロセスとは異なるPVDプロセスによって形成される。例えば、一実施形態では、流れ図300に関連して説明する方法が、さらに、窒化アルミニウム層を形成する前に、タングステンターゲットを有する第2のPVDチャンバ内で基板の上にタングステンW層を形成することを含む。一実施形態では、マルチチャンバシステム200に関連して述べた使用可能なシステムインラインまたはクラスタの1つまたは複数が、さらに、タングステンWターゲットが内部に収容された第2のPVDチャンバを含む。代替実施形態では、単一のPVDチャンバが、窒化アルミニウムターゲットとタングステンターゲットの両方を収容する。1つのそのような実施形態では、単一のPVDチャンバを使用して、タングステン層604と窒化アルミニウム層606との両方を順次に堆積する。受取り基板とPVDアルミニウム層の間に、PVDにより堆積されるタングステン層などの金属層を含むことによって、通常であれば窒化アルミニウム層と受取り基板が近接することにより生じる歪を緩和する、またはなくすことができる。また、上の説明ではシリコン基板実施形態が容易に想定されるが、そのようなタングステン中間層を含むことは、シリコン基板上でのIII-V族材料の処理に対するシリコン基板の適合性をさらに改良することができる。他の利益は、処理性に関するものであり得る。例えば、III-V族材料層、ならびにシリコンおよびサファイア基板に対して選択性のあるタングステンを比較的容易にウェットエッチングすることができることにより、そのようなスタックのパターン形成および移送をより行いやすくすることができる。LEDおよび関連のデバイスは、例えば、III-V族フィルム、特にIII族窒化物フィルムの層から製造することができる。本発明のいくつかの実施形態は、専用のMOCVDチャンバ内など、製造ツールの専用チャンバ内で窒化ガリウムGaN層を形成することに関する。本発明のいくつかの実施形態では、GaNは、二元化合物GaNフィルムであるが、他の実施形態では、GaNは、三元化合物フィルム例えば、InGaN、AlGaNまたは四元化合物フィルム例えば、InAlGaNである。少なくともいくつかの実施形態では、III族窒化物材料層は、エピタキシャル成長によって形成される。III族窒化物材料層は、基板上に直接形成されることがあり、または、基板上に設けられた緩衝層の上に形成されることがある。他の企図される実施形態は、PVDにより形成される緩衝層、例えばPVDにより形成される窒化アルミニウムの上に直接堆積されたp型ドープ窒化ガリウム層を含む。本発明の実施形態は、上述した選択基板上での層の形成に限定されないことを理解されたい。他の実施形態は、パターン形成されていない、またはパターン形成された任意の適切な単結晶基板の使用を含むことができ、例えば非反応性PVD手法で、基板上に高品質の窒化アルミニウム層をスパッタ堆積することができる。基板は、限定はしないが、サファイアAl2O3基板、シリコンSi基板、炭化ケイ素SiC基板、シリコンオンダイヤモンドSOD基板、水晶SiO2基板、ガラス基板、酸化亜鉛ZnO基板、酸化マグネシウムMgO基板、およびリチウムアルミニウムオキシドLiAlO2基板などの1つでよい。マスキングやエッチングなど任意のよく知られている方法を利用して、平坦な基板からポストなどのフィーチャを形成して、パターン形成された基板を作成することができる。しかし、特定の実施形態では、パターン形成されたサファイア基板PSSが、0001の配向で使用される。パターン形成されたサファイア基板は、光抽出効率を高めるので、LEDの製造中に使用するのに理想的なものとなり得る。そのような光抽出効率の向上は、新世代の固体発光デバイスの製造に非常に有用である。基板選択基準は、欠陥形成を緩和するための格子整合、および熱応力を緩和するための熱膨張率CTE整合を含むことができる。上述したように、III族窒化物フィルムをドーピングすることができる。III族窒化物フィルムは、限定はしないが、Mg、Be、Ca、Sr、または2つの価電子を有する任意のI族またはII族の元素など、任意のp型ドーパントを使用してp型ドーピングすることができる。III族窒化物フィルムは、1×1016~1×1020atoms/cm3の間の導電性レベルにp型ドーピングすることができる。III族窒化物フィルムは、限定はしないが、ケイ素もしくは酸素、または任意の適切なIV族もしくはVI族元素など、任意のn型ドーパントを使用してn型ドーピングすることができる。III族窒化物フィルムは、1×1016~1×1020atoms/cm3の間の導電性レベルにn型ドーピングすることができる。上記のプロセスは、クラスタツール、または複数のチャンバを有する他のツール、例えばLEDの層を製造するための専用チャンバを有するように構成されたインラインツールの内部の、専用チャンバ内で行うことができることを理解されたい。また、本発明の実施形態をLEDの製造に限定する必要はないことを理解されたい。例えば、別の実施形態では、限定はしないが電界効果トランジスタFETデバイスなど、LEDデバイス以外のデバイスを、本明細書で述べる手法によって製造することができる。そのような実施形態では、層の基板の上にp型材料が必要ないことがある。p型層の代わりに、n型またはアンドープ材料を使用することもできる。また、堆積および/または熱的アニーリングの様々な組合せなど複数の操作を、単一のプロセスチャンバで行うことができることを理解されたい。以上、PVDにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースのLEDの製造を開示した。本発明の一実施形態によれば、マルチチャンバシステムは、アルミニウムを含む材料から構成されるターゲットを有するPVDチャンバを含む。アンドープ窒化ガリウムもしくはn型窒化ガリウムまたはそれら両方を堆積するように適合されたチャンバも、マルチチャンバシステム内に含まれる。一実施形態では、PVDチャンバのターゲットは、窒化アルミニウムから構成される。一実施形態では、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合されたチャンバは、MOCVDチャンバである。一実施形態では、PVDチャンバと、アンドープ窒化ガリウムまたはn型窒化ガリウムを堆積するように適合されたチャンバとが、クラスタツール構成またはインラインツール構成内に含まれる。"