TW202401524A - 成膜裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可效率良好地加熱工件並且進行成膜的成膜裝置。實施方式的成膜裝置具有：腔室，能夠使內部為真空；旋轉台，設置於腔室內，對多個工件進行保持，以圓周的軌跡進行循環搬送；成膜部，具有對導入至包含成膜材料的靶與旋轉台之間的濺鍍氣體進行電漿化的電漿產生器，通過濺鍍使成膜材料的粒子堆積於由旋轉台進行的循環搬送中的工件來進行成膜；膜處理部，對利用成膜部堆積於由旋轉台進行的循環搬送中的工件而成的膜進行處理；多個保持區域，在旋轉台中設置於作為旋轉軸以外的區域的、與成膜部及膜處理部相向的圓環狀的成膜區域，對各個工件進行保持；以及加熱部，配置於多個保持區域。

Description

成膜裝置

本發明涉及一種成膜裝置。

使鎵（Ga）氮化後的化合物半導體作為下一代的設備材料受到關注。例如，作為使用了氮化鎵（GaN：Gallium Nitride）的設備，有發光設備、功率設備、高頻通信設備等。此種設備是通過在矽（Si）晶片、碳化矽（SiC）晶片、藍寶石基板、玻璃基板形成使Ga氮化後的化合物膜（GaN膜）來製造。

自以前以來，GaN的成膜是通過金屬有機化學氣相沉積（metal organic chemical vapor deposition，MO-CVD）法進行。MO-CVD法為了抑制在常溫常壓下為液體的鎵（Ga）的蒸發，且使Ga與氮（N）反應，需要大量的在處理中使用的NH ₃氣體，因此材料的使用效率差。進而，難以對材料氣體進行操作，難以穩定地維持裝置的狀態，因此良率差。另外，在處理時摻入有處理氣體中的氫（H）的GaN膜中，需要脫氫處理此一多餘的步驟。

因此，提出了一種成膜裝置，是在真空的腔室內流動濺鍍氣體、製程氣體，對保持於腔室內的工件，通過濺鍍使靶的材料堆積並氮化，由此提高材料的使用效率。此種成膜裝置由於不使用包含氫（H）的反應氣體，因此不需要脫氫等多餘的步驟。進而，由於只要將容易處理的稀有氣體導入至腔室內即可，因此容易穩定地維持裝置的狀態，良率變良好。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2011-097041號公報

[發明所欲解決之課題]

在通過濺鍍使鎵（Ga）氮化後的化合物膜等進行成膜的成膜裝置中，為了在成膜時提高膜的結晶性，需要在加熱至數百℃左右的同時進行成膜。作為加熱源，例如如專利文獻1那樣有與對基板進行載置的旋轉台分離而固定配置的加熱源。

但是，在自與旋轉台分離的位置進行加熱的情況下，由於腔室內為真空，因此工件主要僅利用輻射熱進行加熱。於是，即便是30 mm左右的近的距離，也需要在必要的溫度以上進行加熱。例如，在需要將工件加熱至600℃的情況下，需要在1000℃下加熱，因此需要高輸出的加熱裝置，成本變高。因此，要求一種具有在成膜時可對工件進行效率良好的加熱的加熱源的成膜裝置。

本發明是為瞭解決如所述那樣的課題而提出，其目的在於提供一種可效率良好地加熱工件並且進行成膜的成膜裝置。 [解決課題之手段]

為了實現所述目的，本實施方式的成膜裝置具有：腔室，能夠使內部為真空；旋轉台，設置於所述腔室內，對多個工件進行保持，以圓周的軌跡進行循環搬送；成膜部，具有對導入至包含成膜材料的靶與所述旋轉台之間的濺鍍氣體進行電漿化的電漿產生器，通過濺鍍使所述成膜材料的粒子堆積於由所述旋轉台進行的循環搬送中的所述工件來進行成膜；膜處理部，對利用所述成膜部堆積於由所述旋轉台進行的循環搬送中的所述工件而成的膜進行處理；多個保持區域，在所述旋轉台中設置於作為旋轉軸以外的區域的、與所述成膜部及所述膜處理部相向的圓環狀的成膜區域，對各個所述工件進行保持；以及加熱部，配置於所述保持區域。 [發明的效果]

通過本發明的實施方式，可提供可效率良好地加熱工件並且進行成膜的成膜裝置。

參照附圖對成膜裝置的實施方式進行說明。此外，附圖是示意性地表示各構件、各結構部的附圖，並非準確地表示其尺寸或間隔等。 [概要] 圖1～圖3所示的成膜裝置1是通過濺鍍在作為成膜對象的工件10上形成GaN（氮化鎵：Gallium Nitride）膜、AlN（氮化鋁：Aluminum Nitride）膜的裝置。

作為成膜對象的工件10例如是矽（Si）晶片、碳化矽（SiC）晶片、藍寶石基板、玻璃基板。

成膜裝置1具有腔室20、搬送部30、成膜部40、膜處理部50、表面處理部60、移送室70、冷卻室80、控制裝置90。以下，對它們進行詳細敘述。

成膜裝置1是在能夠使內部為真空的腔室20內，在通過搬送部30對工件10進行搬送的同時，利用如下各部，即，對工件10進行成膜處理的成膜部40、對利用成膜部40進行了成膜的膜進行化學反應處理的膜處理部50、對成膜前的工件10或成膜後的工件10的表面進行處理的表面處理部60此各部，來進行各種處理。另外，具有用於將工件10在腔室20搬入及搬出的移送室70、對自腔室20內搬出的工件10進行冷卻的冷卻室80。這些各部由控制裝置90進行控制。

[腔室] 如圖2所示，腔室20是能夠使內部為真空的容器。腔室20是圓柱形狀，由圓盤狀的頂面20a、圓盤狀的底表面20b、及環狀的側面20c包圍來形成。腔室20的內部由分隔部22分成多個區域。分隔部22為自圓柱形狀的中心呈放射狀配設的方形的壁板，且自頂面20a朝向底表面20b延伸，未到達底表面20b。即，在腔室20的底表面20b側確保腔室20的圓柱狀的空間。

在所述圓柱狀的空間中配置有對工件10進行搬送的旋轉台31。分隔部22的下端空開承載於旋轉台31的工件10所穿過的間隙，與旋轉台31中的工件10的載置面相向。通過分隔部22將利用成膜部40進行工件10的處理的處理空間41劃分。即，成膜部40具有比腔室20小的處理空間41。分隔部22抑制成膜部40中所使用的濺鍍氣體G1向腔室20內擴散。在成膜部40中，調整經劃分成比腔室20小的處理空間41中的壓力即可，因此可容易地進行壓力調整，可使電漿的放電穩定化。

此外，在腔室20設置有排氣口21。在排氣口21連接有排氣部23。排氣部23具有配管及未圖示的泵、閥等。通過經由排氣口21的利用排氣部23進行的排氣，可對腔室20內進行減壓來變成真空。為了將氧濃度抑制得低，排氣部23例如進行排氣直至真空度成為10 ^-4Pa為止。

[搬送部] 搬送部30具有旋轉台31、馬達32、隔熱部33、加熱部34、旋轉連接部35、隔熱部36。搬送部30設置於腔室20內，對多個工件10進行保持，沿著作為圓周的軌跡的搬送路徑L循環搬送工件10。另外，搬送部30利用加熱部34對工件10進行加熱。

旋轉台31是配置於腔室20內的圓盤狀的構件，以不與側面20c的內側接觸的程度大幅度擴展。旋轉台31通過向在其圓中心設置的插入孔31a中經由緊固構件31b插入與插入孔31a同軸的筒狀的旋轉軸311而得到支撐。旋轉軸311的內部為中空的大氣壓空間，以圓形的板311b覆蓋作為開口端的中心孔311a的方式進行固定。另外，旋轉軸311貫通設置於腔室20的底表面20b上的貫通孔20d而向外部突出，以氣密的方式通過緊固構件20e與底表面20b緊固。

馬達32配置於腔室20外，經由未圖示的聯軸器構件使旋轉軸311旋轉，由此使旋轉台31以規定的旋轉速度連續旋轉。旋轉台31例如以1 rpm～150 rpm的速度旋轉。

工件10被載置於托盤11上，由旋轉台31進行搬送。托盤11是被保持於旋轉台31上的板體。將工件10經由吸收構件12而載置於托盤11上。

吸收構件12是在上表面具有載置工件10的凹陷的板體。吸收構件12以其上下的面露出的方式嵌入至托盤11。吸收構件12是通過吸收來自加熱部34的熱，發出工件10的熱吸收波長的電磁波來提高工件10的加熱效率的構件。例如，在工件10為藍寶石基板的情況下，吸收構件12設為發出藍寶石基板的熱吸收波長即約2 μm～4 μm的中紅外線至遠紅外線之間的波長的電磁波的構件。所述熱吸收波長的值是將工件10設為藍寶石基板時的值，在採用其他材料的情況下，採用適合所述採用的材料的波長的吸收構件12。吸收構件12是黑色的板狀構件。例如，使用碳石墨（carbon graphite）、玻璃碳（glassy carbon）作為吸收構件12。也可使用將具有耐熱性的硬質構件的表面塗布成黑色後的構件作為吸收構件12。此外，顏色不需要限定為黑色。即，也可塗布具有包含工件10的熱吸收波長在內的波長的塗料，作為吸收波長部分不同的構件或塗料，也可設為寬範圍的熱吸收波長範圍。

進而，在本實施方式中，由於作為加熱對象的工件10是難以加熱的藍寶石基板，因此利用吸收構件12。若工件10的材質本身容易吸收熱，則不需要設置吸收構件12。即，若僅通過加熱部34能夠將工件10加熱至所期望的溫度，則吸收構件12並非必需。

如圖1所示，在旋轉台31設置有成膜有多個工件10的成膜區域FA。如圖1的雙點劃線所示，成膜區域FA自平面方向觀察，在旋轉台31中是作為旋轉軸311以外的區域的、與成膜部40及膜處理部50相向的圓環狀的區域。在成膜區域FA中，沿圓周方向等間隔地設置有對各個工件10進行保持的保持區域HA。

在保持區域HA設置有槽、孔、突起、夾具、固定器等保持部，利用機械卡盤、黏著卡盤來保持承載有工件10的托盤11。工件10例如在托盤11上配置多個，保持區域HA在旋轉台31上以60°間隔配設六個。即，成膜裝置1可對保持於多個保持區域HA中的多個工件10一併成膜，因此生產性非常高。此外，也可省略托盤11，將工件10直接保持於旋轉台31的保持區域HA。

如圖2所示，隔熱部33是由隔熱性的材料形成的板體，嵌入並固定於保持區域HA。作為隔熱部33，例如使用陶瓷。加熱部34是通過通電而發熱的加熱器。加熱器可通過電阻加熱來發熱，也可通過電磁感應加熱來發熱。加熱部34是圓形的板，嵌入至隔熱部33上。由此，加熱部34配置於保持區域HA中的旋轉台31與工件10之間，隔熱部33配置於加熱部34與旋轉台31之間。加熱部34至少是工件10配置於吸收構件12上或工件10配置於托盤11上的範圍的大小即可。因此，加熱部34未必需要為包含托盤11的大小。如以上那樣的隔熱部33及加熱部34分別配置於保持區域HA。

當工件10被載置於旋轉台31的保持區域HA時，以加熱部34的上表面與吸收構件12的下側對應的方式進行配置。即，如圖2所示，自旋轉台31的下方按照隔熱部33、加熱部34、吸收構件12、工件10的順序重疊地配置。

通過隔熱部33，可抑制自加熱部34發出的熱向旋轉台31逃逸導致旋轉台31受到損傷（變形等）。另外，可抑制熱自旋轉台31的下方散熱。此外，加熱部34經由托盤11的吸收構件12對工件10進行加熱。其中，如所述那樣，也可省略吸收構件12而構成為加熱部34與工件10接觸。即，加熱部34既可與工件10相接而直接加熱，也可介隔其他構件而間接加熱。

旋轉連接部35是用於將與工件10一起以圓周的軌跡進行循環搬送的加熱部34和電源電性連接的連接器。本實施方式的旋轉連接部35是具有旋轉電極部351與靜止電極部352的滑環。此外，作為旋轉連接部35，也可使用旋轉連接器。

更具體而言，旋轉電極部351中導電性的多個環形電極351a與腔室20外的旋轉軸311同軸地配置有多個。各環形電極351a穿過設置於旋轉軸311的孔，利用自旋轉軸311內穿過板311b的中心的纜線351b（正極線、負極線）與加熱部34連接，與旋轉軸311一起旋轉。

靜止電極部352是導電性的多個刷狀電極352a以與旋轉軸311獨立的方式固定於與各環形電極351a相接的位置的結構部。刷狀電極352a經由纜線352b與控制部353連接，經由控制部353進行電力供給及控制。

控制部353具有溫度傳感器、溫度調節器、操作部。溫度傳感器對加熱部34的溫度進行檢測，將檢測溫度值的信號發送到溫度調節器。溫度調節器將檢測溫度值與預先設定的目標溫度值進行比較，向操作部發送操作信號。操作部基於操作信號並經由刷狀電極352a向環形電極351a施加或停止施加電力，使加熱部34升溫或降溫。如此，控制部353通過進行反饋控制來對加熱部34的溫度進行控制。溫度傳感器例如可設為與加熱部34接觸並能夠檢測溫度地設置的熱電偶。操作部例如可設為可控矽整流器（Silicon Controlled Rectifier：SCR）那樣的電壓調整器。

刷狀電極352a的一部分被抵接至環形電極351a的外周，因此形成滑動接點。由此，旋轉電極部351與靜止電極部352成為導通狀態，即便旋轉電極部351與旋轉軸311一起旋轉，也維持環形電極351a始終與刷狀電極352a相接的狀態，因此可向加熱部34傳遞電力。

作為滑環的旋轉連接部35設置於腔室20外是為了避免刷狀電極352a與環形電極351a的滑動接點處的真空放電。另外，雖然在圖2中進行了簡化，但與環形電極351a、刷狀電極352a連接的纜線351b、纜線352b在各加熱部34各設置一對，各加熱部34的溫度能夠個別地進行控制。

隔熱部36在旋轉台31的與各處理部相對的成膜區域FA側的相反側，與旋轉台31空開間隔，沿著成膜區域FA配置。即，隔熱部36以分離地覆蓋旋轉台31的下表面的方式配置。隔熱部36具有多個隔熱板36a。隔熱板36a包括作為水平的環狀的板體的平板及將平板的外周緣垂直地立起後的筒狀的側板，是縱剖面為L字形的金屬製的構件。此外，在筒狀的側板上，為了將工件10搬送至旋轉台31，通過剪切與負載鎖定部71對應的部分而形成有搬送口。隔熱板36a在上下空開間隔積層配置有多個，通過支撐腳36b而支撐固定於腔室20的底表面20b。在隔熱板36a的中央的開口，空開間隔地插通有旋轉軸311。

如此，通過將多個隔熱板36a沿與靠近旋轉台31的位置分離的方向重疊配置，可在真空中階段性地降低來自加熱部34的輻射熱，抑制向腔室20的底表面20b的散熱。通過抑制來自腔室20的底表面20b的散熱，可防止腔室20的底表面20b及側面20c的內壁面、旋轉軸311的軸承等的熱所引起的損傷。此外，為了抑制熱的損傷，除設置隔熱板36a以外也可設置反射板，使得自加熱部34發出的光不會照射至腔室20的底表面20b。為了獲得相同的光的反射的效果，也可對隔熱板36a的表面進行鍍金處理。

[成膜部] 成膜部40生成電漿，使由成膜材料構成的靶42暴露於所述電漿中。由此，成膜部40使通過電漿中包含的離子碰撞靶42而被敲擊出的構成靶42的粒子（以下，設為濺鍍粒子）堆積於工件10上來進行成膜。成膜部40具有對導入至包含成膜材料的靶42與旋轉台31之間的濺鍍氣體G1進行電漿化的電漿產生器。

如圖2所示，電漿產生器包括包含靶42、支承板43及電極44的濺鍍源、電源部46及濺鍍氣體導入部49。

靶42是包含堆積於工件10上而形成膜的成膜材料的板狀構件。靶42與載置於旋轉台31的工件10的搬送路徑L分離地設置。靶42的表面以與載置於旋轉台31的工件10相向的方式，保持於腔室20的頂面20a。靶42例如設置三個。三個靶42設置於俯視時排列在三邊形的頂點上的位置。

支承板43是對靶42進行保持的支撐構件。所述支承板43個別地保持各靶42。電極44是用於自腔室20的外部對各靶42個別地施加電力的導電性的構件，且與靶42電性連接。對各靶42施加的電力可個別地改變。此外，在濺鍍源中，視需要適宜包括磁鐵、冷卻機構等。

電源部46例如是施加高電壓的直流（direct current，DC）電源，且與電極44電性連接。電源部46經由電極44而對靶42施加電力。此外，旋轉台31的電位與接地的腔室20相同，通過向靶42側施加高電壓而產生電位差。

如圖2所示，濺鍍氣體導入部49向腔室20導入濺鍍氣體G1。濺鍍氣體導入部49具有未圖示的儲氣瓶等濺鍍氣體G1的供給源、配管48、以及氣體導入口47。配管48與濺鍍氣體G1的供給源連接，氣密地貫通腔室20並延伸至腔室20的內部，其端部作為氣體導入口47而開口。本實施方式的濺鍍氣體導入部49以處理空間41的壓力例如成為0.3 Pa以上且1.0 Pa以下的方式向處理空間41導入濺鍍氣體G1。

氣體導入口47在旋轉台31與靶42之間開口，向形成於旋轉台31與靶42之間的處理空間41導入成膜用的濺鍍氣體G1。作為濺鍍氣體G1，可採用稀有氣體，適宜的是氬（Ar）氣等。濺鍍氣體G1是不包含氮（N）的氣體，且可設為氬（Ar）單一氣體。

在此種成膜部40中，若自濺鍍氣體導入部49導入濺鍍氣體G1，電源部46經由電極44而對靶42施加高電壓，則已導入至形成於旋轉台31與靶42之間的處理空間41的濺鍍氣體G1進行電漿化，產生離子等活性種。電漿中的離子與靶42碰撞而敲擊出濺鍍粒子。

另外，由旋轉台31進行了循環搬送的工件10穿過所述處理空間41。被敲擊出的濺鍍粒子在工件10穿過處理空間41時堆積於工件10上，從而包含濺鍍粒子的膜形成於工件10上。工件10由旋轉台31循環搬送，並反覆穿過所述處理空間41，由此進行成膜處理。成膜部40中每穿過一次時堆積的膜的膜厚也取決於膜處理部50的處理速率，例如可設為1原子水平～2原子水平（5 nm以下）左右的薄膜。通過多次循環搬送工件10，膜的厚度增加，在工件10上形成規定的膜厚的膜。

在本實施方式中，成膜裝置1包括多個（此處為兩個）成膜部40，成膜部40在腔室20中設置於由分隔部22分隔的兩個區域中。多個成膜部40通過選擇性地堆積成膜材料，形成包含多個成膜材料的層的膜。特別是在本實施方式中，包含與不同種類的成膜材料對應的濺鍍源，選擇性地堆積成膜材料，由此形成包含多種成膜材料的層的膜。所謂包含與不同種類的成膜材料對應的濺鍍源，既包含所有的成膜部40的成膜材料不同的情況，也包含在多個成膜部40中共同的成膜材料但其他與之不同的情況。所謂選擇性地逐種堆積成膜材料，是指在任一種成膜材料的成膜部40進行成膜的期間，其他成膜材料的成膜部40不進行成膜。

在本實施方式中，構成其中一成膜部40的靶42的成膜材料是包含Ga與GaN的材料，靶42成為堆積於工件10上的包含Ga原子的濺鍍粒子的供給源。靶42包含GaN與氮缺乏的不完全的GaN、即與N（氮）的鍵結缺損的Ga原子。

構成另一成膜部40的靶42的成膜材料是包含Al的材料，靶42成為堆積於工件10上的包含Al原子的濺鍍粒子的供給源。此外，若為能夠供給包含Ga原子的濺鍍粒子、包含Al原子的濺鍍粒子的濺鍍用的靶42，則即便包含Ga、Al、N（氮）以外也被允許。

為了區分兩個成膜部40，將具有由包含Ga與GaN的材料構成的靶42的成膜部40設為成膜部40A（GaN成膜部），將具有由包含Al的材料構成的靶42的成膜部40設為成膜部40B（Al成膜部）。

[膜處理部] 膜處理部50在導入了製程氣體G2的處理空間59內生成感應耦合電漿，使所述電漿中的化學種與利用成膜部40而堆積於工件10上的膜進行化學反應，由此生成化合物膜。膜處理部50在腔室20內配置於配置有成膜部40的區域以外的區域。

經導入的製程氣體G2例如包含氧或氮。製程氣體G2除包含氧氣或氮氣以外，也可包含氬氣等惰性氣體。本實施方式的製程氣體G2是包含氮的氣體。本實施方式的膜處理部50是如下的氮化處理部，即，在導入了包含氮氣的製程氣體G2的處理空間59內生成感應耦合電漿，使所述電漿中的氮原子與利用成膜部40而堆積於工件10上的膜進行化學反應，由此生成氮化膜。

如圖2所示，膜處理部50具有電漿產生器，所述電漿產生器包括筒狀體51、窗構件52、天線53、射頻（radio frequency，RF）電源54、匹配箱55及製程氣體導入部58。

筒狀體51是覆蓋處理空間59的周圍的構件。筒狀體51為如圖1及圖2所示那樣水平剖面為圓角長方形形狀的筒，且具有開口。筒狀體51以其開口分離地朝向旋轉台31側的方式，嵌入至腔室20的頂面20a，並朝腔室20的內部空間突出。所述筒狀體51設為與旋轉台31相同的材質。

通過所述筒狀體51將由膜處理部50進行氮化處理的處理空間59劃分，抑制製程氣體G2向腔室20內擴散。即，膜處理部50具有比腔室20小且與處理空間41分離的處理空間59。調整經劃分成比腔室20小的空間的處理空間59中的壓力即可，因此可容易地進行壓力調整，可使電漿的放電穩定化。

窗構件52是與筒狀體51的水平剖面為大致相似形狀的石英等介電體的平板。所述窗構件52以堵塞筒狀體51的開口的方式設置，並將腔室20內的導入有包含氮氣的製程氣體G2的處理空間59與筒狀體51的內部劃分。此外，窗構件52可為氧化鋁等介電體，也可為矽等半導體。

處理空間59在膜處理部50中形成於旋轉台31與筒狀體51的內部之間。由旋轉台31進行的循環搬送的工件10反覆穿過所述處理空間59，由此進行氮化處理。

天線53是捲繞成線圈狀的導電體，且配置於利用窗構件52而與腔室20內的處理空間59隔離的筒狀體51的內部空間，通過流入交流電流而產生電場。理想的是天線53配置於窗構件52的附近，以使自天線53產生的電場經由窗構件52而有效率地導入至處理空間59。在天線53連接有施加高頻電壓的RF電源54。在RF電源54的輸出側串聯地連接有作為匹配電路的匹配箱55。匹配箱55使輸入側及輸出側的阻抗匹配，由此使電漿的放電穩定化。

如圖2所示，製程氣體導入部58向處理空間59導入製程氣體G2。製程氣體導入部58具有未圖示的儲氣瓶等製程氣體G2的供給源、及配管57、氣體導入口56。配管57與製程氣體G2的供給源連接，在氣密地密封腔室20的同時貫通腔室20並延伸至腔室20的內部，其端部作為氣體導入口56而開口。

氣體導入口56向窗構件52與旋轉台31之間的處理空間59開口，並導入製程氣體G2。

在此種膜處理部50中，自RF電源54向天線53施加高頻電壓。由此，在天線53流動高頻電流，通過電磁感應而產生電場。電場經由窗構件52而導入處理空間59內，在製程氣體G2產生感應耦合電漿。此時，產生包含氮原子的氮的化學種，碰撞工件10上的膜，由此與構成膜的原子鍵結。結果，工件上的膜進行氮化而形成氮化膜作為化合物膜。

此外，在成膜部40A中，在使用包含GaN的材料作為靶42的同時進而設置進行氮化的膜處理部50是基於以下的理由。即，Ga由於熔點低、在常溫常壓下為液體狀態，因此為了製成固體的靶42，需要含有氮（N）。因此，也考慮單純地增多靶42的氮含量，僅利用靶42的濺鍍來成膜。

此處，為了提高成膜速率，與RF放電相比，較佳為DC放電濺鍍。但是，若靶42中包含大量的氮，則表面會成為絕緣物。如此在表面成為絕緣物的靶42中，有時不產生DC放電。

即，GaN的靶42中可包含的氮量存在極限，靶42中的Ga的氮化停留於不充分的狀態。即，包含GaN的靶42中包含與N（氮）原子的鍵結缺損的Ga原子。

若在所成膜的GaN膜中氮含量少而有氮缺陷，則膜的結晶性變差，平坦性受損，因此需要填補不足的氮。因此，也考慮嚮導入至成膜部40的濺鍍氣體G1中添加氮氣進行濺鍍，但靶42的表面進行氮化，表面有可能成為絕緣物。因此，為了彌補不足的氮，成膜部40A無法向濺鍍氣體G1添加充分量的氮氣。

因此，在利用成膜部40A進行了成膜的GaN膜中，為了填補不足的氮，在利用成膜部40A進行成膜後，進而利用膜處理部50進行氮化。此種成膜時的氮化處理的結果，可增加工件10上的膜的氮含量，可形成無氮缺陷的GaN膜。

[表面處理部] 表面處理部60對由旋轉台31進行的循環搬送中的工件10的表面及利用成膜部40堆積後的膜的表面進行處理。表面處理部60進行的處理是利用成膜部40將膜堆積之前的相對於工件10的表面的氧化膜去除、或工件上的形成途中的膜的表面的平坦化。

所謂工件10上的形成途中的膜是形成於工件10上的達到所期望的膜厚之前的膜，具體而言，是由膜處理部50進行了處理的工件10上的化合物膜、或由成膜部40所形成的工件10上的膜。換言之，搬送部30以工件10穿過成膜部40、膜處理部50、表面處理部60的方式循環搬送工件10。由此，表面處理部60對由膜處理部50進行了處理的工件10上的化合物膜照射離子。或者，當各部40、50、60在搬送部30的搬送方向上按照成膜部40、表面處理部60、膜處理部50的順序配置的情況下，搬送部30以工件10穿過成膜部40、表面處理部60、膜處理部50的方式循環搬送工件10，由此表面處理部60對由成膜部40所形成的工件10上的膜照射離子。

表面處理部60在腔室20中配置於配置有成膜部40及膜處理部50的區域以外的區域。所述表面處理部60包括電漿產生器，所述電漿產生器包含筒形電極61、護罩62、製程氣體導入部65及RF電源66。

如圖1及圖3所示，表面處理部60包括自腔室20的上部至內部設置的箱型的筒形電極61。筒形電極61的形狀並無特別限定，但在本實施方式中，俯視時呈大致扇形。筒形電極61在底部具有開口部61a。開口部61a的外緣、即筒形電極61的下端相對於旋轉台31上的工件10的上表面，介隔微小的間隙而相向。

筒形電極61為方筒狀，在一端具有開口部61a，另一端被堵塞。筒形電極61以具有開口部61a的一端朝向旋轉台31的方式，經由絕緣構件61c而安裝於設置於腔室20的頂面的開口21a。筒形電極61的側壁朝腔室20的內部延伸。

在筒形電極61的與開口部61a相反的一端，設置有朝外側伸出的凸緣61b。絕緣構件61c固定於凸緣61b與腔室20的開口21a的周緣之間，由此將腔室20的內部保持成氣密。絕緣構件61c只要具有絕緣性即可，並不限定於特定的材料，例如可包含聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）等材料。

筒形電極61的開口部61a配置於與旋轉台31的搬送路徑L面對面的位置。旋轉台31作為搬送部30，搬送搭載有工件10的托盤11並使其穿過與開口部61a相向的位置。此外，筒形電極61的開口部61a比旋轉台31的徑向上的托盤11的尺寸大。

如所述那樣，筒形電極61貫通腔室20的開口21a，一部分朝腔室20的外部露出。如圖3所示，所述筒形電極61中的朝腔室20的外部露出的部分被殼體61d覆蓋。通過殼體61d來將腔室20的內部的空間保持成氣密。筒形電極61的位於腔室20的內部的部分、即側壁的周圍由護罩62覆蓋。

護罩62是與筒形電極61同軸的扇形的方筒，比筒形電極61大。護罩62與腔室20連接。具體而言，護罩62自腔室20的開口21a的邊緣立設，朝向腔室20的內部延伸的端部位於與筒形電極61的開口部61a相同的高度處。護罩62與腔室20同樣地作為陰極發揮作用，因此可包含電阻少的導電性的金屬構件。護罩62可與腔室20一體地成形，或者也可利用固定金屬配件等來安裝於腔室20。

護罩62是為了在筒形電極61內穩定地產生電漿而設置。護罩62的各側壁以介隔規定的間隙與筒形電極61的各側壁大致平行地延伸的方式設置。若間隙變得過大，則靜電電容變小，或在筒形電極61內產生的電漿進入間隙，因此理想的是間隙盡可能小。其中，即便間隙變得過小，筒形電極61與護罩62之間的靜電電容也變大，故不佳。間隙的大小可對應於電漿的產生所需的靜電電容來適宜設定。此外，圖3僅圖示護罩62及筒形電極61的在半徑方向上延伸的兩個側壁面，但護罩62及筒形電極61的在圓周方向上延伸的兩個側壁面之間也設置有與半徑方向的側壁面相同的大小的間隙。

另外，在筒形電極61連接有製程氣體導入部65。製程氣體導入部65除具有配管以外，也具有未圖示的製程氣體G3的氣體供給源、泵、閥等。通過所述製程氣體導入部65來朝筒形電極61內導入製程氣體G3。製程氣體G3可根據處理的目的而適宜變更。例如，製程氣體G3也可包含氬氣等惰性氣體、氧氣或氮氣，或者也可除包含氬氣以外還包含氧氣或氮氣。

在筒形電極61連接有用於施加高頻電壓的RF電源66。在RF電源66的輸出側串聯連接有作為匹配電路的匹配箱67。RF電源66也與腔室20連接。若自RF電源66施加電壓，則筒形電極61作為陽極發揮作用，腔室20、護罩62、旋轉台31、及托盤11作為陰極發揮作用。即，作為用於反濺鍍的電極發揮功能。因此，如所述那樣，旋轉台31、及托盤11具有導電性，以電性連接的方式接觸。

匹配箱67使輸入側及輸出側的阻抗匹配，由此使電漿的放電穩定化。此外，腔室20或旋轉台31接地。與腔室20連接的護罩62也接地。RF電源66及製程氣體導入部65均經由設置於殼體61d的貫通孔而與筒形電極61連接。

若自製程氣體導入部65朝筒形電極61內導入作為製程氣體G3的氬氣，並自RF電源66對筒形電極61施加高頻電壓，則產生電容耦合電漿，氬氣進行電漿化，產生電子、離子及自由基等。將所述已產生的電漿中的離子照射至工件10上的形成途中的膜。

即，表面處理部60具有在一端設置有開口部61a且在內部導入有製程氣體G3的筒形電極61、及對筒形電極61施加高頻電壓的RF電源66，搬送部30將工件10搬送至開口部61a的正下方並使其穿過，由此對形成於工件10上的膜引入離子，進行離子照射。在表面處理部60中，為了對形成於工件10上的膜引入離子，對載置有工件10的托盤11與旋轉台31施加負的偏電壓。

通過使用如表面處理部60那樣的筒形電極61，即便不對托盤11或旋轉台31施加高頻電壓，也能夠在這些構件維持地電位的狀態下，對載置有工件10的托盤11與旋轉台31施加所期望的負的偏電壓，對經成膜的薄膜引入離子。由此，無需追加對托盤11或旋轉台31施加高頻電壓的結構，或為了獲得所期望的偏電壓而考慮成為陽極的電極的面積與包圍成為陰極的電極的其他構件的面積比，裝置設計變得容易。

因此，即便在為了使工件10上的形成途中的膜平坦化，在使工件10移動的同時反覆進行成膜與離子照射的情況下，也可以簡單的結構對形成於工件10上的膜引入離子。

通過筒形電極61，在腔室20內將由表面處理部60進行表面處理的處理空間64劃分。通過筒形電極61，可抑制製程氣體G3向腔室20內擴散。即，表面處理部60具有比腔室20小且與處理空間41、處理空間59分離的處理空間64。調整經劃分成比腔室20小的空間的處理空間64中的壓力即可，因此可容易地進行壓力調整，可使電漿的放電穩定化。此外，所述成膜部40、膜處理部50、表面處理部60的排列順序及數量並不限定於特定的排列順序及數量。只要可對循環搬送的工件10進行所期望的處理即可。

如此，膜處理部50具有如下功能：將氮氣進行電漿化來生成包含氮原子的化學種，並與形成於工件10上的膜進行化學反應，由此生成化合物膜。在膜處理部50中，利用電漿密度高的感應耦合電漿，由此使所述電漿中的化學種與利用成膜部40而形成於工件10上的膜有效率地進行化學反應，由此能夠生成化合物膜。

表面處理部60具有如下功能：對載置有工件10的托盤11與旋轉台31施加負的偏電壓，對形成於工件10上的膜引入離子，從而使薄膜平坦化。在表面處理部60中，利用筒形電極61，由此能夠簡單地對形成於工件10上的膜引入離子，進行平坦化。

[移送室] 移送室70是用於經由閘閥GV1、閘閥GV2將工件10在腔室20搬入及搬出的容器。如圖1所示，移送室70具有用來收容搬入至腔室20之前的工件10的內部空間。移送室70經由閘閥GV1與腔室20連接。雖然未圖示，但在移送室70的內部空間設置有搬送部件，所述搬送部件用於將搭載有工件10的托盤11在與腔室20之間搬入、搬出。移送室70通過未圖示的真空泵等排氣部件進行減壓，利用搬送部件在維持腔室20的真空的狀態下，將搭載有未處理的工件10的托盤11搬入至腔室20內，將搭載有處理完畢的工件10的托盤11自腔室20搬出。

在移送室70經由閘閥GV2而連接有負載鎖定部71。負載鎖定部71是如下裝置：在維持移送室70的真空的狀態下，通過未圖示的搬送部件自外部將搭載有未處理的工件10的托盤11搬入至移送室70內，並將搭載有處理完畢的工件10的托盤11自移送室70搬出。此外，負載鎖定部71在利用未圖示的真空泵等排氣部件進行減壓的真空狀態、與被真空破壞的大氣開放狀態之間進行切換。

[冷卻室] 冷卻室80對自腔室20內搬出的工件10進行冷卻。冷卻室80包括與移送室70連接的容器，具有對自移送室70搬出的托盤11上所搭載的工件10進行冷卻的冷卻部件。作為冷卻部件，例如可應用吹附冷卻氣體的吹附部。冷卻氣體例如可使用來自濺鍍氣體G1的供給源的Ar氣體。當將高溫狀態的工件10搬出至大氣中時，在工件10上形成氧化膜。由於不需要所述氧化膜，因此若形成氧化膜，則需要去除所述氧化膜的步驟。為了在大氣中降低至在工件10的表面不形成氧化膜的溫度以不增加所述步驟，設置冷卻室80。作為要冷卻的溫度，只要為不形成氧化膜的溫度、例如100℃以下即可，較佳為設為80℃以下。此外，移送室70的搭載有處理完畢的工件10的托盤11通過未圖示的搬送部件被搬入至冷卻室80。

[控制裝置] 控制裝置90對排氣部23、濺鍍氣體導入部49、製程氣體導入部58、製程氣體導入部65、電源部46、RF電源54、RF電源66、馬達32、控制部353、移送室70、負載鎖定部71、冷卻室80等構成成膜裝置1的各種元件進行控制。所述控制裝置90是包含可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或中央處理器（Central Processing Unit，CPU）的處理裝置，且存儲有記述了控制內容的程序。

作為具體進行控制的內容，可列舉：成膜裝置1的初期排氣壓力、對於靶42、天線53及筒形電極61的施加電力、濺鍍氣體G1、製程氣體G2、製程氣體G3的流量、導入時間及排氣時間、成膜時間、表面處理時間、加熱部34的加熱溫度、加熱時間、馬達32的旋轉速度、冷卻溫度、冷卻時間等。由此，控制裝置90能夠應對多種多樣的成膜規格。

此外，控制裝置90經由控制部353對加熱部34的加熱溫度進行控制。加熱部34的加熱溫度被控制成工件10階段性地上升至目標的溫度。即，加熱部34設置成能夠進行溫度調整，以使工件10的溫度階段性地上升。所謂「階段性地」的含義與「逐漸地」、「緩慢地」、「不急劇地」相同，是指自加熱的開始至達到目標的溫度的時間為可防止工件10破損的程度的時間。另外，控制裝置90可根據工件10的種類來調整加熱部34的加熱溫度。而且，可個別地調整多個加熱部34的加熱溫度。由此，可將藍寶石基板、矽晶片等不同種類的工件10載置於旋轉台31，同時並行地進行處理。

[動作] 接下來，對由控制裝置90進行控制的成膜裝置1的動作進行說明。此外，如以下那樣，利用成膜裝置1進行成膜的成膜方法也為本發明的一形態。圖4是利用本實施方式的成膜裝置1進行的成膜處理的流程圖。所述成膜處理是在工件10上交替地積層AlN膜、GaN膜，進而形成GaN層的處理。矽晶片或藍寶石基板與GaN的結晶晶格不同，因此在直接形成GaN的膜的情況下，存在GaN的結晶性降低的問題。為了消除此種結晶晶格的失配，通過交替地積層AlN膜、GaN膜而形成緩衝層，在所述緩衝層上形成GaN層。成膜裝置1可用於如下情況：例如在臥式的金屬氧化物半導體場效晶體管（metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET）或發光二極管（light emitting diode，LED）的製造中，在矽晶片上形成緩衝層及GaN層。

例如，圖5的（A）表示LED的積層結構，在矽的工件10上積層有緩衝層10a、包含n通道的GaN層10b、緩衝層10a、包含p通道的GaN層10c、發光層10d、透明導電膜10e。透明導電膜10e是氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）膜。此外，關於電極，省略了圖示。另外，圖5的（B）表示緩衝層10a。

首先，在腔室20內通過排氣部23自排氣口21進行排氣，並始終減壓至規定的壓力。另外，與排氣一起，加熱部34開始加熱。同時，旋轉台31開始旋轉。通過來自旋轉的加熱部34的輻射而腔室20內被加熱（步驟S01）。通過與排氣一起進行加熱，促進腔室20內的水分子或氧分子等殘留氣體的脫離。由此，在成膜時殘留氣體難以作為雜質混入，膜的結晶性提高。在利用Q-Mass等氣體分析裝置檢測到腔室20內的氧濃度成為規定值以下之後，停止旋轉台31的旋轉。

搭載有工件10的托盤11通過搬送部件，經由負載鎖定部71、閘閥GV2、移送室70、閘閥GV1而被依次搬入至腔室20內（步驟S02）。在所述步驟S02中，旋轉台31使空的保持區域HA依次移動至自移送室70的搬入部位。各保持區域HA分別個別地保持由搬送部件搬入的托盤11。如此，搭載有工件10的托盤11被載置於旋轉台31上的所有保持區域HA。

旋轉台31再次開始旋轉，並且工件10通過加熱部34進行加熱，並利用表面處理部60去除工件10的表面的氧化膜（步驟S03）。此時，通過由加熱部34對吸收構件12進行加熱，吸收構件12發出工件10容易吸收的波長的電磁波，因此促進各托盤11上的工件10的加熱。

另外，通過旋轉台31的旋轉，工件10反覆穿過表面處理部60的下方。在表面處理部60中，自製程氣體導入部65向筒形電極61內導入製程氣體G3，自RF電源66對筒形電極61施加高頻電壓。通過施加高頻電壓，製程氣體G3進行電漿化，電漿中的離子碰撞穿過開口部61a的下方的工件10的表面，由此自工件10的表面去除氧化膜。

在以預先通過實驗等求出的氧化膜被去除的規定的時間，利用表面處理部60進行處理後，通過交替地反覆進行利用成膜部40B與膜處理部50進行的AlN膜的成膜、和利用成膜部40A與膜處理部50進行的GaN膜的成膜來形成緩衝層。如所述那樣，在成膜部40A上安裝由包含Ga與GaN的材料構成的靶42，在成膜部40B上安裝由包含Al的材料構成的靶42。

首先，利用成膜部40B與膜處理部50在工件10上形成AlN膜（步驟S04）。即，濺鍍氣體導入部49經由氣體導入口47向成膜部40B的處理空間41內供給濺鍍氣體G1。濺鍍氣體G1被供給至包括Al的靶42的周圍。電源部46對成膜部40B的靶42施加電壓。由此，使濺鍍氣體G1進行電漿化。通過電漿而產生的離子碰撞靶42而敲擊出包含Al原子的濺鍍粒子。

在未處理的工件10，在穿過成膜部40B時，形成有在表面堆積了包含Al原子的濺鍍粒子的薄膜。在本實施方式中，每穿過一次成膜部40B，便可以在厚度方向上能夠包含一個～兩個Al原子的水平的膜厚進行堆積。

通過旋轉台31的旋轉而穿過了成膜部40B的工件10穿過膜處理部50，在所述過程中薄膜的Al原子進行氮化。即，製程氣體導入部58經由氣體導入口56來供給包含氮氣的製程氣體G2。包含氮氣的製程氣體G2被供給至由窗構件52與旋轉台31夾著的處理空間59。RF電源54對天線53施加高頻電壓。

通過高頻電壓的施加而流動有高頻電流的天線53所產生的電場經由窗構件52而導入處理空間59內。然後，利用所述電場，激發供給至所述空間的包含氮氣的製程氣體G2而產生電漿。由電漿所產生的氮的化學種碰撞工件10上的Al的薄膜，由此與Al原子鍵結，形成充分地氮化後的AlN膜。

通過旋轉台31的旋轉而穿過膜處理部50並成膜有AlN膜的工件10前往表面處理部60，通過表面處理部60對AlN膜照射離子（步驟S05）。即，製程氣體導入部65經由配管來供給包含氬氣的製程氣體G3。所述製程氣體G3被供給至由筒形電極61與旋轉台31包圍的筒形電極61內的空間。當通過RF電源66對筒形電極61施加電壓時，筒形電極61作為陽極發揮作用，腔室20、護罩62、旋轉台31、及托盤11作為陰極發揮作用，激發供給至筒形電極61內的空間中的製程氣體G3而產生電漿。進而，由電漿所產生的氬離子碰撞形成於工件10上的AlN膜，由此使粒子朝所述膜中的稀疏的部分移動，從而使膜表面變平坦。

如此，在步驟S04～步驟S05中，通過工件10穿過正在運轉的成膜部40B的處理空間41來進行成膜處理，通過工件10穿過正在運轉的膜處理部50的處理空間59來進行氮化處理。而且，通過工件10穿過正在運轉的表面處理部60的筒形電極61內的空間來使形成於工件10上的AlN膜平坦化。此外，設為「正在運轉」的含義與在各部40、50、60的處理空間中正在進行產生電漿的電漿生成動作相同。

旋轉台31持續旋轉，直至規定厚度的AlN膜在工件10上成膜為止，即直至經過通過模擬或實驗等而預先獲得的規定時間為止（步驟S06 否（No））。換言之，在形成規定厚度的AlN膜之前的期間，工件10在成膜部40與膜處理部50中持續循環。此外，每以原子級的膜厚堆積Al時較佳為進行氮化，因此較佳為決定成膜的速度、氮化的速度及旋轉台31的旋轉速度（各處理部的穿過速度），以取得成膜與氮化的平衡。例如旋轉台31的旋轉速度設為50 rpm～60 rpm左右的速度。

當經過規定的時間後（步驟S06 是（Yes）），首先停止成膜部40B的運轉。具體而言，停止利用電源部46向靶42施加電壓。

接下來，利用成膜部40A與膜處理部50在工件10上形成GaN膜（步驟S07）。然後，進行GaN膜的平坦化（步驟S08）。即，通過利用濺鍍氣體導入部49向成膜部40A的靶42的周圍供給濺鍍氣體G1、利用電源部46向成膜部40A的靶42施加電壓，使供給至成膜部40A的處理空間41內的濺鍍氣體G1進行電漿化。由電漿所產生的離子碰撞靶42而敲擊出包含Ga原子的濺鍍粒子。

通過旋轉台31的旋轉而穿過了成膜部40A的工件10穿過膜處理部50，在所述過程中薄膜的Ga原子進行氮化。即，製程氣體導入部58經由氣體導入口56來供給包含氮氣的製程氣體G2。包含氮氣的製程氣體G2被供給至由窗構件52與旋轉台31夾著的處理空間59。RF電源54對天線53施加高頻電壓。

通過高頻電壓的施加而流動有高頻電流的天線53所產生的電場經由窗構件52而導入處理空間59內。然後，利用所述電場，激發供給至所述空間的包含氮氣的製程氣體G2而產生電漿。由電漿所產生的氮的化學種碰撞工件10上的GaN的薄膜，由此與Ga原子鍵結，形成充分地氮化後的GaN膜。

通過旋轉台31的旋轉而穿過膜處理部50並成膜有GaN膜的工件10前往表面處理部60，通過表面處理部60對GaN膜照射離子（步驟S08）。通過碰撞形成於工件10上的GaN膜，使粒子朝所述膜中的稀疏的部分移動，從而使膜表面變平坦。

由此，在AlN膜的表面形成包含Ga原子的濺鍍粒子堆積而成的薄膜。在本實施方式中，每穿過一次成膜部40，便可以能夠包含一個～兩個Ga原子的水平的膜厚進行堆積。

如此，在步驟S06～步驟S07中，通過工件10穿過正在運轉的成膜部40A的處理空間41來進行包含Ga的膜的成膜處理，通過工件10穿過正在運轉的膜處理部50的處理空間59來進行氮化處理以形成GaN膜。而且，通過工件10穿過正在運轉的表面處理部60的筒形電極61內的空間來使形成於工件10上的GaN膜平坦化。

作為在工件10上形成規定厚度的GaN膜的時間，當經過通過模擬或實驗而獲得的時間後，旋轉台31首先停止成膜部40的運轉。即，當經過規定的時間後（步驟S09 是（Yes）），停止成膜部40A的運轉。具體而言，停止利用電源部46向靶42施加電壓。此外，每以原子級的膜厚堆積Ga時較佳為進行氮化，因此較佳為決定成膜的速度、氮化的速度及旋轉台31的旋轉速度（各處理部的穿過速度），以取得成膜與氮化的平衡。例如旋轉台31的旋轉速度設為50 rpm～60 rpm左右的速度。

反覆進行如以上那樣的AlN膜與GaN膜的形成，直至達到規定的積層數為止（步驟S10 否（Nо））。在達到規定的積層數的情況下（步驟S10 是（Yes）），結束緩衝層的形成。

繼而，在緩衝層重疊地進一步形成GaN層（步驟S11）。所述GaN層的形成與所述緩衝層中的GaN膜的形成同樣地進行。但是，在成為作為GaN層而設定的規定厚度的時間內進行成膜。

在形成如以上那樣的緩衝層、GaN層後，在如所述那樣停止成膜部40A的運轉後，停止膜處理部50的運轉（步驟S12）。具體而言，停止利用RF電源54向天線53供給高頻電力。然後，使旋轉台31的旋轉停止，利用搬送部件將承載有成膜的工件10的托盤11經由移送室70搬入至冷卻室80，在將工件10冷卻至規定的溫度後，自負載鎖定部71排出（步驟S13）。

此外，在所述說明中，膜處理部50或表面處理部60在緩衝層的成膜中（步驟S04～步驟S11）的期間持續運轉，但也可每當步驟S04～步驟S11的各步驟結束時停止膜處理部50或表面處理部60的運轉。在所述情況下，在成膜部40B、成膜部40A的運轉停止後，停止膜處理部50的運轉。由此，在工件10所成膜的膜表面也可進行充分的氮化，可獲得無氮缺陷的AlN膜、GaN膜。

[效果] （1）實施方式的成膜裝置1具有：腔室20，能夠使內部為真空；旋轉台31，設置於腔室20內，對多個工件10進行保持，以圓周的軌跡進行循環搬送；成膜部40，具有對導入至包含成膜材料的靶42與旋轉台31之間的濺鍍氣體G1進行電漿化的電漿產生器，通過濺鍍使成膜材料的粒子堆積於由旋轉台31進行的循環搬送中的工件10來進行成膜；膜處理部50，對利用成膜部40堆積於由旋轉台31進行的循環搬送中的工件10而成的膜進行處理；多個保持區域HA，在旋轉台31中設置於作為旋轉軸311以外的區域的、與成膜部40及膜處理部50相向的圓環狀的成膜區域FA，對各個工件10進行保持；以及加熱部34，設置於多個保持區域HA。

如以前那樣，在加熱源與旋轉台分離地固定配置的情況下，由於對旋轉的工件進行加熱的時間有限，因此經加熱的工件的溫度不穩定。由此，難以加熱至所期望的溫度並維持在所述溫度。但是，如本實施方式那樣，通過在旋轉台31的各保持區域HA具有加熱部34，加熱部34可在與旋轉的工件10一同旋轉的同時對工件10進行加熱。由此，經加熱的工件10的溫度不會降低，可加熱至所期望的溫度並維持在所述溫度。

另外，由於設置於旋轉台31的每個保持區域HA的加熱部34對保持於保持區域HA的工件10進行加熱，因此與僅利用來自與旋轉台31分離的位置的輻射熱進行加熱的情況相比，與工件10所需的溫度相比，不需要使加熱部34的溫度過高而能夠進行效率良好的加熱。

（2）在加熱部34與旋轉台31之間設置有隔熱部33。因此，可抑制來自加熱部34的熱傳遞至旋轉台31，因此可防止旋轉台31發生熱變形而平坦度受損的情況。

例如，由於工件10圍繞成膜部40、膜處理部50、表面處理部60的下方而穿過，因此旋轉台31是直徑大的圓盤狀，為了以較低的成本獲得強度及耐熱性而為金屬制。於是，當旋轉台31被加熱時，有可能發生熱變形，導致旋轉台31的平坦度受損。特別是若發生自常溫狀態加熱至600℃左右那樣的大幅度的溫度變化，則會發生塑性變形，有時在即便冷卻平坦度也會受損的狀態下無法恢復原狀。若平坦度受損，則旋轉台31上的工件10與成膜部40、膜處理部50、表面處理部60上所設置的分隔部22之間的間隙的大小發生變化，無法將成膜部40、膜處理部50、表面處理部60中的壓力保持為一定，各處理空間中的電漿放電變得不穩定。另外，在成膜部40中，由於靶42與旋轉台31上的工件10的位置（距離）關係自預先決定的距離發生變化，有可能無法獲得所期望的成膜速率，或膜厚變得面內不均勻。另外，由於旋轉台31的平坦度受損而保持區域HA的高度位置或水平位置發生變化，在通過搬送部件自移送室70向保持區域HA交接工件10時，即便交接到預先決定的位置，也有可能發生位置偏移或與旋轉台31的碰撞。

另一方面，將所有旋轉台31製成陶瓷那樣的隔熱材時在成本上不現實。因此，在旋轉台31與加熱部34之間設置隔熱部33，實現與旋轉台31的隔熱，由此在抑制成本的同時抑制對旋轉台31上的保持區域HA以外的加熱。

（3）在旋轉軸311設置有旋轉連接部35，所述旋轉連接部35能夠對通過旋轉台31而旋轉移動的加熱部34供給電力。因此，可利用簡單的結構對以圓周的軌跡進行移動的各加熱部34供給電力。

（4）加熱部34設置成能夠進行溫度調整，以使工件10階段性地上升至目標的溫度為止。由此，可防止工件10因急劇的溫度上升而破損。例如在將所有的工件10設置於旋轉台31後，使溫度逐漸上升，即進行控制以使加熱部34的溫度緩慢上升，由此可防止由急劇的溫度上升引起的工件10的破損。另外，Ga的極性根據溫度而發生變化，因此也可通過加熱部34的溫度調整來改變在工件10上成膜的膜（Ga）的結晶相。此外，加熱部34與多個保持區域HA的保持有各個工件10的區域相對應而設置多個，多個加熱部34設置成能夠個別地進行溫度調整。因此，可根據作為處理對象的工件10的種類、尺寸等，在適當的溫度下進行加熱。

（5）具有隔熱部36，所述隔熱部36在旋轉台31的與各處理部相對的成膜區域FA側的相反側，與旋轉台31空開間隔，沿著成膜區域FA進行配置。因此，可抑制通過來自加熱部34的輻射對腔室20進行加熱。由於可抑制對腔室20的內壁的熱吸收，因此可防止腔室20的壁面的變形、或由對旋轉軸311的軸承或密封構件等的加熱引起的損傷。

（6）工件10經由托盤11而被保持於旋轉台31，在托盤11與工件10之間設置有吸收來自加熱部34的熱而發出電磁波的吸收構件12。因此，可通過自吸收構件12發出的電磁波來效率良好地對工件10進行加熱。例如即便工件10是藍寶石基板或玻璃基板，也會發出其吸收的電磁波，因此可效率良好地進行加熱。

（7）具有表面處理部60，所述表面處理部60對由旋轉台31進行的循環搬送中的工件10的表面及膜的表面的至少一個進行處理。因此，可提高工件10的表面、膜的表面的密接性。例如若在工件10有氧化膜，則在其上堆積的膜容易剝離。若在膜的表面有凹凸，則在其上堆積的膜的密接性降低。因此，利用表面處理部60去除工件10的表面的氧化膜，另外使膜的表面平坦化，由此可提高膜的密接性。由於可在腔室20內預先將多個工件10集中進行表面處理，因此與在腔室20外個別地進行表面處理相比，吞吐量提高。進而，由於可與利用加熱部34進行的加熱同時並行地進行表面處理，因此可縮短整體的處理時間。

[變形例] 本發明並不限定於所述實施方式。基本的結構與所述實施方式相同，也能夠應用以下的變形例。

（1）在所述形態中，將表面處理部60設置於腔室20內，但如圖5所示，也可在腔室20外進一步配置表面處理部60S。所述表面處理部60S與表面處理部60同樣地設置有筒形電極61、RF電源66、製程氣體導入部65，對於搬入後的工件10，可在靜止的狀態下進行氧化膜去除處理。在所述形態中，在對腔室20內的工件10的成膜處理中，可對在腔室外待機中的工件10進行氧化膜去除處理，因此可縮短在腔室20內的處理時間。

（2）隔熱板36a的形狀或數量等並不限定於所述形態。隔熱部36以分離地覆蓋旋轉台31的下表面的方式配置，但也可構成為以覆蓋旋轉台31的下表面的與保持區域HA對應的位置的方式，積層剖面為コ字的圓環狀的隔熱板36a。另外，雖然隔熱板36a例示了由側板與平板構成的形狀，但即便僅由平板構成，也可獲得隔熱效果。

（3）在所述實施方式中，配置有多個加熱部34，各環形電極351a通過纜線351b而與加熱部34連接。與一個環形電極351a連接的加熱部34可為一個也可為多個。在對於一個環形電極351a連接多個加熱部34的情況下，例如多個加熱部34中經選擇的多個加熱部34間進行電性連接，將環形電極351a經由纜線351b僅與具代表性的加熱部34連接。由此，可使環形電極351a比加熱部34的個數少，縮短旋轉電極部351的長度。結果，可縮短配置有旋轉電極部351的旋轉軸111，從而可實現裝置設置空間的縮小或旋轉台31的旋轉穩定性。

（4）設置於腔室20內的成膜部40的種類或數量、膜處理部50、表面處理部60的種類或數量並不限定於所述形態。可將成膜部40設為一個，也可設為三個以上。可將膜處理部50、表面處理部60設為多個。例如，也可構成為將成膜部40僅設為成膜部40A而形成GaN膜的成膜裝置1。另外，除有所述成膜部40以外，可追加由與其不同種類的靶材形成的成膜部40，也可追加由相同種類的靶材料形成的成膜部40，還可追加膜處理部50。

另外，例如如圖6所示，也可追加具有包含作為ITО的成膜材料的氧化銦與氧化錫的靶42的成膜部40C，在腔室20內形成ITO膜。在所述情況下，也可在膜處理部50中代替導入氮氣而導入氧氣，以補充ITO膜的氧化。另外，例如也可使成膜部40A與成膜部40B和膜處理部50同時運轉，形成包含Ga與Al及N的氮化鋁鎵（Aluminum Gallium Nitride，AlGaN）膜。如圖5的（A）所示，所述AlGaN膜作為LED的發光層14發揮功能。即，發光層14也可在腔室20內成膜。

（5）可為：成膜部40包含使含有氧化鎵（Ga ₂O ₃）的成膜材料的粒子堆積的成膜部，膜處理部50包含使在成膜部中堆積的成膜材料的粒子氧化的氧化處理部。即，也可為：代替所述成膜部40A或者對其追加設置使用包含Ga原子與氧（O）的材料作為靶42的成膜部，代替氮化處理部或對其追加設置使用包含氧的氣體作為製程氣體G2的氧化處理部。

（6）除有所述形態以外，作為成膜部40，也可包括具有包含含有InN的成膜材料的靶42的成膜部。銦（In）單體的熔點低，實際上為了製成固體的靶42，製成添加了氮（N）的InN靶。InN靶包含與氮的鍵結不充分的In原子，這與所述相同。

（7）除有所述形態以外，也可設置對所成膜的GaN膜添加n型或p型雜質（摻雜劑）的雜質添加處理部。在所述情況下，在循環搬送的路徑上以按照成膜部、氮化處理部、雜質添加處理部的順序排列的方式配置。雜質添加處理部包括與成膜部40相同的結構。

在此種形態中，在GaN膜的成膜時，可與成膜部40A、膜處理部50一起形成包含向GaN層中添加了Mg離子的p通道（p型半導體）的層。另外，在GaN膜的成膜時，可與成膜部40A、膜處理部50一起形成包含向GaN層中添加了Si離子的n通道（n型半導體）的層。

在雜質添加處理部中添加的n型雜質或p型雜質並不限定於所述例示的雜質。例如，作為n型雜質，也可列舉Ge或Sn。在所述情況下，構成設置於雜質添加處理部的靶的成膜材料可應用包含Ge或Sn來代替Si的成膜材料。 [其他實施方式]

雖然對本發明的實施方式及各部的變形例進行了說明，但所述實施方式或各部的變形例是作為一例而提示，並不意圖限定發明的範圍。所述這些新穎的實施方式能夠以其他各種形態來實施，可在不脫離發明的主旨的範圍內進行各種省略、置換、變更、組合。這些實施方式或其變形包含於發明的範圍或主旨中，並且包含於請求項書所記載的發明中。

1:成膜裝置 10:工件 10a:緩衝層 10b、10c:GaN層 10d:發光層 10e:透明導電膜 11:托盤 12:吸收構件 20:腔室 20a:頂面 20b:底表面 20c:側面 20d:貫通孔 20e:緊固構件 21:排氣口 21a:開口 22:分隔部 23:排氣部 30:搬送部 31:旋轉台 31a:貫通孔 31b:緊固構件 32:馬達 33:隔熱部 34:加熱部 35:旋轉連接部 36:隔熱部 36a:隔熱板 36b:支撐腳 40、40A、40B、40C:成膜部 41:處理空間 42:靶 43:支承板 44:電極 46:電源部 47:氣體導入口 48:配管 49:濺鍍氣體導入部 50:膜處理部 51:筒狀體 52:窗構件 53:天線 54:RF電源 55:匹配箱 56:氣體導入口 57:配管 58:製程氣體導入部 59:處理空間 60、60S:表面處理部 61:筒形電極 61a:開口部 61b:凸緣 61c:絕緣構件 61d:殼體 62:護罩 64:處理空間 65:製程氣體導入部 66:RF電源 67:匹配箱 70:移送室 71:負載鎖定部 80:冷卻室 90:控制裝置 311:旋轉軸 311a:中心孔 311b:板 351:旋轉電極部 351a:環形電極 351b:纜線 352:靜止電極部 352a:刷狀電極 352b:纜線 353:控制部 FA:成膜區域 G1:濺鍍氣體 G2:製程氣體 G3:製程氣體 GV1、GV2:閘閥 HA:保持區域 L:搬送路徑 S01～S13:步驟

圖1是示意性地表示實施方式的成膜裝置的結構的透視平面圖。 圖2是圖1中的A-B箭視剖面圖，且是自成膜裝置的側面觀察到的內部結構的詳細圖。 圖3是圖1中的A-C箭視剖面圖，且是自成膜裝置的側面觀察到的內部結構的詳細圖。 圖4是利用實施方式的成膜裝置進行的處理的流程圖。 圖5的（A）是表示LED的層結構的一例的剖面圖，圖5的（B）是緩衝層的放大剖面圖。 圖6是示意性地表示實施方式的變形例的透視平面圖。

Claims (7)

1. 一種成膜裝置，其特徵在於具有： 腔室，能夠使內部為真空； 旋轉台，設置於所述腔室內，對多個工件進行保持，以圓周的軌跡進行循環搬送； 成膜部，具有對導入至包含成膜材料的靶與所述旋轉台之間的濺鍍氣體進行電漿化的電漿產生器，通過濺鍍使所述成膜材料的粒子堆積於由所述旋轉台進行的循環搬送中的所述工件來進行成膜； 膜處理部，對利用所述成膜部堆積於由所述旋轉台進行的循環搬送中的所述工件而成的膜進行處理； 多個保持區域，在所述旋轉台中設置於作為旋轉軸以外的區域的、與所述成膜部及所述膜處理部相向的圓環狀的成膜區域，對各個所述工件進行保持；以及 加熱部，配置於所述多個保持區域。
2. 如請求項1所述的成膜裝置，其中所述加熱部設置於所述保持區域中的所述旋轉台與所述工件之間。
3. 如請求項1所述的成膜裝置，其中所述加熱部設置成能夠進行溫度調整，以使所述工件階段性地上升至目標溫度為止。
4. 如請求項1所述的成膜裝置，其中具有隔熱部，所述隔熱部在所述旋轉台的與各處理部相對的所述成膜區域側的相反側，與所述旋轉台空開間隔，沿著所述成膜區域進行配置。
5. 如請求項1所述的成膜裝置，其中所述工件經由托盤而被保持於所述旋轉台， 在所述托盤與所述工件之間，設置有吸收來自所述加熱部的熱而發出電磁波的吸收構件。
6. 如請求項1所述的成膜裝置，其中具有表面處理部，所述表面處理部對由所述旋轉台進行的循環搬送中的所述工件的表面及所述膜的至少一個表面進行處理。
7. 如請求項1至請求項6中任一項所述的成膜裝置，其中所述成膜部包含使含有GaN的所述成膜材料的粒子堆積的GaN成膜部， 所述膜處理部包含氮化處理部，所述氮化處理部使在所述GaN成膜部中堆積的所述成膜材料的粒子氮化。