專(zhuān)利名稱(chēng)：：在使用mocvd和hvpe來(lái)生長(zhǎng)iii-v氮化物膜中的寄生微粒抑制的制作方法在使用MOCVD和HVPE來(lái)生長(zhǎng)II卜V氮化物膜中的寄生微粒抑制相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本發(fā)明涉及共同受讓的Nijhawan等人且發(fā)明名稱(chēng)為“EPITAXIALGROWTHOFCOMPOUNDNITRIDESEMICONDUCTORSTRUCTURES”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(代理人卷號(hào)為A10938/T68100)，其在此以引用方式整個(gè)并入本文以作為參考。發(fā)明背景III-V族半導(dǎo)體漸漸地被用在發(fā)光二極管(LED)與激光二極管(LD)中。出現(xiàn)了特定的III-V半導(dǎo)體，例如氮化鎵(GaN)作為制造短波長(zhǎng)LED與LD(包括發(fā)藍(lán)光與紫外光的光學(xué)及光電子元件)的重要材料。因此，發(fā)展低成本、高質(zhì)量的III-V半導(dǎo)體薄膜的制造工藝漸漸地引起注意。一種被廣泛使用以制造像是GaN的III-V氮化物薄膜的工藝即是氫化物氣相外延(hydridevaporphaseepitaxy,HVPE)。此工藝包括氯化鎵(GaCl)與氨(NH3)之間在一基板沉積表面上的高溫氣相反應(yīng)。GaCl前驅(qū)物是通過(guò)將氯化氫(HCl)氣體通過(guò)經(jīng)加熱的液體鎵供應(yīng)(熔點(diǎn)29.8°C)來(lái)制備。氨可以由一標(biāo)準(zhǔn)的氣體源來(lái)供應(yīng)。前驅(qū)物在經(jīng)加熱的基板處混合一起，前驅(qū)物在此處反應(yīng)且沉積GaN層。HVPE沉積速率高(例如高達(dá)100μm/hr)，并且提供了相當(dāng)快速且節(jié)省成本的制造GaN薄膜的方法。然而，HVPE對(duì)于形成GaN與其它III_V化合物薄膜也有缺點(diǎn)。HCl氣體在形成GaCl時(shí)無(wú)法完全地被消耗，并且基板在薄膜沉積期間暴露于大量HC1。對(duì)于對(duì)HCl蝕刻敏感的基板(例如硅)而言，必須沉積一預(yù)膜抗蝕刻層以保護(hù)基板不受損壞或破壞。必須小心地選擇此額外的層，使其可以盡可能減少對(duì)GaN薄膜形成的干擾。至少，抗蝕刻層的形成對(duì)于GaN薄膜沉積工藝會(huì)增加額外的成本與時(shí)間。此外，作為HVPE工藝特征的高沉積速率使其在低程度摻雜質(zhì)時(shí)難以使用。摻雜質(zhì)對(duì)于限定III-V化合物L(fēng)ED、LD、晶體管等等的電性與光電性質(zhì)是重要的。在沉積GaN薄膜之后執(zhí)行的摻雜步驟可能無(wú)法在薄膜中提供合適的摻雜質(zhì)濃度或均質(zhì)性。當(dāng)后沉積摻雜完全可行時(shí)，則將至少增加了GaN薄膜沉積工藝的成本與時(shí)間。HVPE的另一主要缺點(diǎn)是難以使用此工藝來(lái)生長(zhǎng)III-V氮化物的合金，例如鋁鎵氮化物(AlGaN)與銦鎵氮化物(InGaN)。這些以及其它氮化物合金提供除了單金屬氮化物以外的各種異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并且已經(jīng)應(yīng)用在許多新光電子元件中。但是遺憾地，已經(jīng)證實(shí)了產(chǎn)生用于鋁的穩(wěn)定氣體前驅(qū)物(例如氯化鋁)與用于銦的穩(wěn)定氣體前驅(qū)物(例如氯化銦)比產(chǎn)生氯化鎵(GaCl)難。例如，鋁具有比鎵更高的熔點(diǎn)(約660°C)，并且鋁的氯化物鹽(AlCl3)甚至在高溫HVPE反應(yīng)器條件下會(huì)迅速地固化成低蒸氣壓固體。當(dāng)HCl通過(guò)鋁金屬上方時(shí)，大部分AlCl3會(huì)由氣體流沉淀出來(lái)，而且僅有一小部分AlCl3抵達(dá)沉積基板以與氮前驅(qū)物反應(yīng)且形成A1N。為了克服這些與其它的HVPEIII-V化合物薄膜形成的缺點(diǎn)，另一種稱(chēng)為金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)的工藝被用來(lái)形成III-V氮化物薄膜。MOCVD使用合理的揮發(fā)性金屬有機(jī)III族前驅(qū)物(例如三甲基鎵(TMGa)或三甲基鋁(TMAl))來(lái)向基板輸送III族金屬，III族金屬在基板處與氮前驅(qū)物(例如氨)反應(yīng)以形成III-V氮化物薄膜。典型地，MOCVD氮化物薄膜比HVPE薄膜在更低溫度下沉積，使得工藝可以具有更低的熱預(yù)算。結(jié)合兩種或更多種不同的III族金屬有機(jī)前驅(qū)物(例如Ga、Al、In等)且制造GaN的合金薄膜(例如AlGaNUnGaN等)也更容易。摻雜質(zhì)也可以更容易地與前驅(qū)物結(jié)合，以沉積一原位的摻雜薄膜層。然而，MOCVD薄膜沉積也具有缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)包括有MOCVD的沉積速率比HVPE沉積速率更低。與50μm/hr的HVPE沉積速率相比，MOCVD典型地在約5μm/hr或更低的沉積速率來(lái)沉積薄膜。更低的沉積速率使得MOCVD具有比HVPE更低的產(chǎn)能及更昂貴的沉積工藝。已經(jīng)嘗試一些方式來(lái)增加使用MOCVD時(shí)的GaN沉積產(chǎn)能。在一方式中，嘗試分批反應(yīng)器，其可以同時(shí)地在許多晶圓或在大的面積上生長(zhǎng)薄膜。在第二方式中，企圖增加GaN薄膜生長(zhǎng)速率與異質(zhì)結(jié)構(gòu)。此兩種方式都有困難。已經(jīng)證實(shí)當(dāng)規(guī)模放大至大面積是很困難的，這是因?yàn)镚aN必須在相當(dāng)高的壓力(例如數(shù)百托耳)下生長(zhǎng)，并且在這些壓力下大型反應(yīng)器中的流速很低，除非歷經(jīng)反應(yīng)的總流量格外的高。因此，前驅(qū)物流經(jīng)過(guò)短距離即耗盡反應(yīng)物，使得難以在大的面積上生長(zhǎng)均勻的薄膜。也已經(jīng)證實(shí)通過(guò)增加有機(jī)鎵與氨前驅(qū)物的濃度(即分壓)來(lái)企圖增加GaN薄膜的沉積速率是很困難的。圖IA顯示MOCVD反應(yīng)器中GaN薄膜沉積速率作為總壓力的函數(shù)的圖表。這些圖表是基于通過(guò)在具有緊密連結(jié)的噴灑頭注射器的ThomasSwan反應(yīng)器中GaN薄膜生長(zhǎng)的STR的模擬。此圖表顯示當(dāng)反應(yīng)器中壓力增加至約300托耳以上時(shí)會(huì)有速率的陡降。增加MOCVD反應(yīng)器壓力的GaN薄膜速率降低是由于氣相寄生微粒的形成，其中該些寄生微粒會(huì)消耗用來(lái)生長(zhǎng)薄膜的Ga與N前驅(qū)物。這些寄生微粒在晶圓基板上方的一薄熱邊界層中形成，其中在該處，局部氣體溫度變得足夠高以促進(jìn)III族前驅(qū)物與氨(氮前驅(qū)物)之間的熱解反應(yīng)。一旦形成，此熱、懸浮的(經(jīng)由熱泳(thermophoresis))微粒變成用于額外沉積的核，因而生長(zhǎng)且從氣體流進(jìn)一步地耗盡反應(yīng)物，直到其流出腔室外。所以，想要的薄膜生長(zhǎng)與寄生微粒生長(zhǎng)之間存在競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)III族和/或V族前驅(qū)物的分壓增加時(shí)，或當(dāng)晶圓基板周?chē)臒徇吔鐚訑U(kuò)張時(shí)，寄生微粒形成會(huì)增加。在以三甲基鎵前驅(qū)物來(lái)生長(zhǎng)GaN薄膜的情況中，薄膜生長(zhǎng)速率最終會(huì)因?yàn)槿谆壛髁慷柡停沟秒y以讓生長(zhǎng)速率大于約5μm/hr。寄生微粒的形成也會(huì)劣化所沉積GaN薄膜的光電品質(zhì)。因?yàn)榧纳⒘Ｐ纬扇Q于III族與V族前驅(qū)物的分壓，通過(guò)以更多載氣(例如氫(H2)、氦)稀釋前驅(qū)物氣體流來(lái)增加MOCVD沉積薄膜的生長(zhǎng)速率是可能的。然而，試圖稀釋前驅(qū)物氣體流會(huì)損壞所沉積的III-V薄膜的質(zhì)量。維持前驅(qū)物的高分壓(尤其是在氮化物薄膜沉積中的高氨分壓)似乎有益于高質(zhì)量薄膜的生長(zhǎng)。MOCVD薄膜沉積中的寄生微粒形成對(duì)于氮化鎵合金甚至?xí)鼑?yán)重。例如，圖IB顯示在Aixtron行星反應(yīng)器(Aixtronplanetaryreactor)中AlGaN沉積速率作為壓力的函數(shù)的圖表。此圖表顯示在形成AlGaN薄膜期間會(huì)比在形成非合金的GaN薄膜期間，薄膜形成速率相對(duì)于反應(yīng)器壓力具有更陡的下降。對(duì)于ThomasSwan與Veeco反應(yīng)器的模擬中也顯示有類(lèi)似的生長(zhǎng)速率減小。AlGaN薄膜被用在LED異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，其中一ρ型層生長(zhǎng)在一InGaN井有源區(qū)域上方。所以，生長(zhǎng)具有合理的高孔洞濃度且不含有非輻射性或補(bǔ)償缺陷的AlGaN薄膜是有益的。遺憾地，高總壓力與高氨流量對(duì)于生長(zhǎng)具有這些品質(zhì)的AlGaN薄膜是最好的，但是通過(guò)MOCVD來(lái)生長(zhǎng)這些具有必需Al含量的薄膜因?yàn)榧纳⒘Ｐ纬啥鴺O負(fù)挑戰(zhàn)性的。在另一個(gè)實(shí)例中，InGaN薄膜生長(zhǎng)也被寄生微粒形成所限制。圖IC顯示InGaN膜生長(zhǎng)速率作為反應(yīng)壓力的函數(shù)的圖表。此圖表由ThomasSwan噴灑頭反應(yīng)器在各種壓力的生長(zhǎng)模擬來(lái)獲得。雖然在MOCVD沉積中InGaN的寄生微粒形成不如AlGaN顯著，其仍然足夠明顯而限制薄膜的生長(zhǎng)速率。InGaN薄膜在激光二極管與LED的量子井有源區(qū)域中具有應(yīng)用。若不形成寄生微粒，則InGaN薄膜的生長(zhǎng)可以在更高壓力與更高氨流量下進(jìn)行，這兩種方式都有益于LD與LED的光電質(zhì)量(例如高內(nèi)部效率)與ρ型摻雜。因此，需要一種系統(tǒng)與方法，其在增加MOCVD形成的III-V氮化物薄膜的產(chǎn)能時(shí)，得以控制寄生微粒形成。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例包括在一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝中抑制寄生微粒形成的方法。此方法包括下列步驟向一反應(yīng)腔室提供一基板；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)金屬前驅(qū)物與一微粒抑制化合物；以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入至少一第二前驅(qū)物。該第二前驅(qū)物與該有機(jī)金屬前驅(qū)物反應(yīng)，并且由包含該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該第二前驅(qū)物的反應(yīng)混合物在該基板上形成一成核層。本發(fā)明的實(shí)施例也包括在形成III-V氮化物層期間抑制寄生微粒形成的方法。此方法包括下列步驟向反應(yīng)腔室提供一基板；以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一含III族金屬的前驅(qū)物。該III族金屬前驅(qū)物也可以包含一鹵素，其中該鹵素抑制寄生微粒形成。此方法也包括下列步驟向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一鹵化氫氣體，其中該鹵化氫也抑制寄生微粒形成反應(yīng)；以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一含氮化合物。該含氮化合物與該III族金屬前驅(qū)物反應(yīng)，以在該基板上形成該III-V氮化物層。本發(fā)明的實(shí)施例又更包括在藍(lán)寶石基板上形成氮化鎵層期間抑制寄生微粒形成的方法。此方法包括下列步驟向含有該藍(lán)寶石基板的反應(yīng)腔室內(nèi)導(dǎo)入氨；以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)鎵化合物與氯化氫。該氯化氫通過(guò)氨來(lái)抑制寄生微粒的形成。此方法也包括在該藍(lán)寶石基板上形成一氮化鎵層。本發(fā)明的實(shí)施例又也包括在于一基板上形成氮化鎵層期間抑制寄生微粒形成的方法。此方法包括下列步驟向含有該藍(lán)寶石基板的反應(yīng)腔室內(nèi)導(dǎo)入氨；以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)鎵化合物與一含鹵素的鎵化合物。該含鹵素的鎵化合物通過(guò)氨來(lái)抑制寄生微粒的形成。此方法也包括在該基板上形成一氮化鎵層。其它實(shí)施例與特征部分地被揭示在下文中，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本說(shuō)明書(shū)將變得明顯，或可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明來(lái)學(xué)習(xí)。本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)可以透過(guò)說(shuō)明書(shū)描述的結(jié)構(gòu)、組合及方法來(lái)實(shí)現(xiàn)且獲得。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)參照本發(fā)明的其余部分與附圖將可以進(jìn)一步了解本發(fā)明的本質(zhì)與優(yōu)點(diǎn)，其中附圖中相同的元件使用相同的元件代表符號(hào)。在一些情況中，元件代表符號(hào)具有下標(biāo)且接續(xù)在連字號(hào)之后以代表多個(gè)類(lèi)似的元件之一。當(dāng)使用不具有下標(biāo)的元件代表符號(hào)時(shí)，申請(qǐng)人意指所有這樣的多個(gè)類(lèi)似元件。圖IA-C為圖表，其繪示III-V氮化物薄膜的沉積速率作為反應(yīng)腔室壓力的函數(shù)。圖2提供一GaN基LED結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3為一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在一基板上形成一成核層的工藝的步馬聚ο圖4為一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在一基板上形成一III-V氮化物層的工藝的步驟圖5為一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在一基板上形成一III-V層的多階段工藝的步驟。圖6為一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例以結(jié)合的MOCVD與HVPE工藝來(lái)形成III-V層的步驟。圖7為一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例以結(jié)合的HVPE與MOCVD工藝來(lái)形成III-V層的步驟。圖8A為可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的一示范性沉積設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖。圖8B為用于圖8A示范性沉積設(shè)備的一使用者界面的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。圖8C為用在圖8A示范性沉積設(shè)備的系統(tǒng)控制軟件的一層級(jí)控制結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明描述了在以金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)來(lái)沉積III-V層期間，抑制寄生微粒形成的系統(tǒng)與方法。一微粒抑制化合物(例如鹵化氫(例如HCl))可以與III族金屬有機(jī)前驅(qū)物(例如烷基鎵前驅(qū)物)和/或V族前驅(qū)物(例如氨)一起導(dǎo)入，以抑制寄生III-V微粒在基板上方空間中的形成。在沉積III-V層期間，微粒抑制化合物(或多種微粒抑制化合物)的分壓可以低于III族或V族前驅(qū)物的分壓。微粒抑制化合物允許III族和V族前驅(qū)物可以在更高的分壓下被供應(yīng)至反應(yīng)腔室，其中在更高的分壓下可能通過(guò)MOCVD來(lái)生長(zhǎng)高質(zhì)量的III-V薄膜。相較于在較低的反應(yīng)器壓力下生長(zhǎng)薄膜，增加薄膜形成前驅(qū)物的分壓且同時(shí)不會(huì)形成寄生微粒的能力使得III-V薄膜可以以更快速的沉積速率(例如約5μm/hr或更高)，以及具有更高的光電質(zhì)量(例如更高的內(nèi)部效率、良好的P型摻雜等等)來(lái)生長(zhǎng)。示范性III-V薄膜結(jié)構(gòu)所描述的系統(tǒng)與方法的實(shí)施例可以用來(lái)形成作為發(fā)光二極管和/或激光二極管的III-V元件以及其它元件。圖2顯示可以使用本發(fā)明系統(tǒng)與方法的III-V元件的實(shí)施例。一GaN基LED結(jié)構(gòu)200形成于一藍(lán)寶石(0001)基板204上方。一η型GaN層212沉積在一GaN緩沖層208上方，GaN緩沖層208形成在基板上方。此元件的一有源區(qū)域被具體化在一多量子井層216中，其中多量子井層216在圖上包含一InGaN層。一ρη接合由具有一上覆ρ型AlGaN層220形成，ρ型GaN層224作為一接觸層。也可以利用本發(fā)明來(lái)制造其它III-V元件，包括有激光二極管(LD)、高電子遷移率晶體管、以及其它光電元件。示范件制造方法圖3顯示一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在基板上形成成核層的工藝300的步驟。此工藝300包括向一反應(yīng)腔室302提供一基板，在該基板上形成成核層?；蹇梢允侨魏慰梢酝ㄟ^(guò)MOCVD或HVPE來(lái)形成III-V族成核層的基板。例如，這些基板可包括由藍(lán)寶石(Al2O3)、實(shí)質(zhì)上純硅(Si)、碳化硅(SiC)、尖晶石(spinel)、氧化鋯制成的基板晶圓，以及復(fù)合半導(dǎo)體基板(例如砷化鎵(GaAs)、鋰鎵氧化物(lithiumgallate)、磷酸銦(InP)、與單晶GaN)等。將基板設(shè)置在反應(yīng)腔室之后，可以導(dǎo)入薄膜形成與微粒抑制前驅(qū)物，以開(kāi)始沉積成核層。在圖3所示的流程圖中，此工藝實(shí)施例包括導(dǎo)入一有機(jī)金屬前驅(qū)物至反應(yīng)腔室304。有機(jī)金屬前驅(qū)物可以包括II族金屬與碳族，以及其它組分。例如，前驅(qū)物可以包括一烷基III族金屬化合物，例如烷基鋁化合物、烷基鎵化合物、和/或烷基銦化合物等。特定的前驅(qū)物實(shí)例可以包括三甲基鋁(trimethylaluminum，TMA)、三乙基鋁(triethyl-aluminum，TEA)、三甲基銦(trimethylindium，TMI)、三乙基銦(triethylindium,TEI)、三甲基鎵(trimethylgallium,TMG)和三乙基鎵(triethylgallium，TEG)。更大大小的烷基，例如丙基、戊基、己基等等，也可以與III族金屬結(jié)合。不同大小的烷基也可以結(jié)合在同一前驅(qū)物中，例如乙基二甲基鎵、甲基二乙基鋁等等。其它有機(jī)團(tuán)，例如芳香基團(tuán)、烯烴基團(tuán)、炔烴基團(tuán)等等，也可以為有機(jī)金屬前驅(qū)物的一部分?？梢韵蚍磻?yīng)腔室導(dǎo)入兩種或多種有機(jī)金屬前驅(qū)物以反應(yīng)并形成包括一金屬合金的層。例如，有機(jī)金屬前驅(qū)物可以包括可在基板上形成III族合金氮化物的兩種或多種III族金屬(例如Al、Ga、In)，例如AlGaN、InGaN、InAlN,InAlGaN等等。例如在AlGaN中，可以向反應(yīng)腔室內(nèi)一起導(dǎo)入TMG與TMA以及一氮前驅(qū)物(例如氨)，以形成合金的III-V層。有機(jī)金屬前驅(qū)物也可以是鹵化前驅(qū)物，其中鹵素族接附至金屬原子、有機(jī)團(tuán)、或它們兩者。實(shí)例包括有二乙基鎵氯化物(diethylgalliumchloride)、氯甲基二乙基鎵(chloromethyIdiethylgalIium)、氣^乙基嫁氣化物(chlorodiethylgalIiumchloride)等等。當(dāng)有機(jī)金屬前驅(qū)物包括鹵素時(shí)，解離的鹵素可以在成核層的反應(yīng)與沉積期間作為微粒抑制組分。在一些實(shí)施例中，鹵化的有機(jī)金屬前驅(qū)物可以在成核層期間作為微粒抑制化合物以及提供III族金屬的化合物。除了不同的微粒抑制化合物之外，實(shí)施例也包括提供一鹵化有機(jī)金屬化合物?？梢栽谂c有機(jī)金屬前驅(qū)物相同的流體流或分開(kāi)的流中向反應(yīng)腔室306內(nèi)導(dǎo)入一微粒抑制化合物。與不含有微粒抑制化合物的制造方法比較，微粒抑制化合物可以使晶圓基板上方反應(yīng)區(qū)域中的寄生微粒數(shù)目減少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、或更高?？梢砸耘c有機(jī)金屬前驅(qū)物濃度相同或低于它的濃度向反應(yīng)腔室內(nèi)導(dǎo)入微粒抑制化合物(或多種化合物)濃度(即分壓)。例如，實(shí)施例可以使微粒抑制化合物以低于用以形成成核層的有機(jī)金屬和/或另一前驅(qū)物的分壓被導(dǎo)入。特定的實(shí)施例可以包括以低于被導(dǎo)入反應(yīng)腔室的有機(jī)金屬前驅(qū)物分壓的一半、四分之一、五分之一、六分之一、十分之一等等的分壓導(dǎo)入微粒抑制化合物。微粒抑制化合物可以包括鹵素族。例如，微粒抑制化合物可以是鹵化氫，例如氟化氫、氯化氫、溴化氫、和/或碘化氫。微粒抑制化合物也可以包括有機(jī)鹵素化合物，例如烷基氯化物(例如氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷等等)。如前所述，實(shí)施例也包括涉及成核層形成的含鹵素的有機(jī)金屬前驅(qū)物，和/或其它含鹵素的反應(yīng)物。可以向反應(yīng)腔室308導(dǎo)入第二前驅(qū)物，第二前驅(qū)物在基板沉積表面周?chē)姆磻?yīng)區(qū)域中與有機(jī)金屬前驅(qū)物反應(yīng)。當(dāng)成核層是一金屬氮化物層時(shí)，第二前驅(qū)物可以是一含氮前驅(qū)物(例如氨(NH3))。第二前驅(qū)物能夠以不同的氣體流來(lái)流入反應(yīng)腔室，其中該氣體流在基板上方的加熱反應(yīng)區(qū)域的空間中與有機(jī)金屬前驅(qū)物氣體流相交。載氣(例如氦)可以用來(lái)促進(jìn)前驅(qū)物與微粒抑制化合物在反應(yīng)腔室中的流動(dòng)，并且調(diào)整腔室的總壓力。載氣在進(jìn)入腔室之前可以與前驅(qū)物氣體預(yù)混合，和/或可以經(jīng)由一不同的流線(xiàn)以未混合狀態(tài)進(jìn)入腔室。當(dāng)前驅(qū)物在反應(yīng)區(qū)域中反應(yīng)時(shí)，至少一部分的反應(yīng)產(chǎn)物在基板310上形成成核層?？梢酝ㄟ^(guò)反應(yīng)腔室的可調(diào)整參數(shù)(包括腔室溫度、壓力，與流體流速)，以及前驅(qū)物、載氣與微粒抑制化合物的分壓來(lái)至少部分地控制成核層沉積速率與薄膜性質(zhì)。例如，通過(guò)一環(huán)繞反應(yīng)腔室的外部熱源，可以將基板晶圓周?chē)磻?yīng)區(qū)域的溫度從約23°C調(diào)整至約110(TC。熱源加熱反應(yīng)器壁(即熱壁反應(yīng)腔室)，并且進(jìn)而加熱基板。在熱壁反應(yīng)器條件下，前驅(qū)物在進(jìn)入反應(yīng)腔室被加熱且可以在腔室與基板周?chē)磻?yīng)。因?yàn)榇罅康那膀?qū)物遠(yuǎn)離基板表面進(jìn)行反應(yīng)，來(lái)自熱壁MOCVD腔室的前驅(qū)物良率(即所沉積膜的量對(duì)所使用前驅(qū)物的量)通常低于冷壁系統(tǒng)。在一冷壁反應(yīng)腔室中，基板被加熱，而沒(méi)有先加熱腔室壁?？梢酝ㄟ^(guò)加熱一基板支撐結(jié)構(gòu)、加熱一或多個(gè)被導(dǎo)向基板的氣體(例如前驅(qū)物)流、產(chǎn)生鄰近基板的等離子體、將一光束(例如紅外線(xiàn))對(duì)準(zhǔn)基板、與其它技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)基板加熱。因?yàn)榉磻?yīng)腔室中最高溫度的區(qū)域較集中在基板沉積表面周?chē)?，較少的前驅(qū)物遠(yuǎn)離基板進(jìn)行反應(yīng)，并且前驅(qū)物良率大致上比熱壁工藝更高。可以由基板溫度來(lái)部分地測(cè)定成核層的沉積速率與薄膜質(zhì)量。在沉積期間，基板溫度可以為例如高達(dá)200V、300V、400V、500V、600V、700V、或700V或更高?？梢酝ㄟ^(guò)控制進(jìn)入反應(yīng)腔室且圍繞基板的前驅(qū)物氣體流的溫度來(lái)部分地調(diào)整基板溫度。例如，被導(dǎo)入反應(yīng)腔室的前驅(qū)物氣體可以具有約15°c至約300°c、40(rc、50(rc、60(rc、70(rc或更高的溫度。在成核層沉積期間，也可以設(shè)定反應(yīng)器壓力?？梢愿鶕?jù)特定應(yīng)用來(lái)改變用以沉積成核層的處理?xiàng)l件。下述表格提供了示范性的處理?xiàng)l件與前驅(qū)物流速，其大致上適用于III-V成核層的生長(zhǎng)。溫度(°C)500-1500壓力(托耳)50-1000TMG流速(sccm)0-50<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由前述說(shuō)明可知，一工藝可能不會(huì)在給的工藝中使用所有前驅(qū)物的流。例如，GaN的生長(zhǎng)在一實(shí)施例中可使用TMG、NH3與N2；AlGaN的生長(zhǎng)在另一實(shí)施例中可使用TMG、TMA,NH3與N2，其中選擇TMG與TMA的相對(duì)流速以提供所沉積層的想要的相對(duì)AlGa化學(xué)計(jì)量比；并且InGaN的生長(zhǎng)在又另一實(shí)施例中可使用TMG、TMI、NH3、N2與H2，其中選擇TMI與TMG的相對(duì)流速以提供所沉積層的想要的相對(duì)InGa化學(xué)計(jì)量比?？梢栽O(shè)定反應(yīng)腔室條件以在約2μm/hr或更高、約5μm/hr或更高、約10μm/hr或更高、約25μm/hr或更高、或約50μm/hr或更高的沉積速率形成成核層。沉積時(shí)間可以為例如約1、5、10、15、20、30、45或60分鐘或更長(zhǎng)，以形成具有約100埃至約1000埃厚度的成核層。參照?qǐng)D4，一流程圖包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在基板上形成III-V氮化物層的工藝400的步驟。工藝400包括提供一基板至反應(yīng)腔室402。工藝400也包括導(dǎo)入一III族金屬與含鹵素前驅(qū)物至反應(yīng)腔室404。此前驅(qū)物可以是例如III族金屬氟化物、氯化物、溴化物和/或碘化物(例如AlF3、A1C13、AlBr3、A1I3、GaF、GaCl、GaBr、Gal、InF、InCl、InBr、InI等等)。此前驅(qū)物也可以是一III族有機(jī)金屬鹵化物(例如二甲基鎵氯化物(dimethylgalliumchloride))和/或一III族金屬有機(jī)鹵化物化合物(例如三氯甲基鎵(trichloromethylgallium))。工藝400也可包括在與III族金屬前驅(qū)物相同或不同的前驅(qū)物流中向反應(yīng)腔室406導(dǎo)入一不同的鹵化氫。鹵化氫可以包括單獨(dú)的HF、HCl、HBr或HI或它們的組合。鹵化氫作為一寄生微粒抑制化合物，其會(huì)抑制III族金屬氮化物微粒在反應(yīng)腔室中的形成與生長(zhǎng)。也可以導(dǎo)入一含氮?dú)怏w至反應(yīng)腔室408中，以提供III-V氮化物薄膜的V族成分(即氮化物)。含氮?dú)怏w可以包括氮(N2)、氨(NH3)、聯(lián)氨、二甲基聯(lián)氨(dimethylhydrazine)、苯聯(lián)胺(phenylhrazine)、受激氮、與其它含氮前驅(qū)物。III族金屬與含鹵素前驅(qū)物與含氮前驅(qū)物反應(yīng)，以在基板上形成III-V氮化物層410。存在于基板周?chē)姆磻?yīng)區(qū)域中的自III族金屬前驅(qū)物解離的鹵素與鹵化氫會(huì)減緩寄生III族金屬氮化物微粒的形成。III-V氮化物層可以是一單金屬I(mǎi)II族金屬氮化物(例如A1N、GaN或InN)，或是兩種或多種III族金屬與氮的合金(例如AlGaN、AlGaIn等等)。工藝400可以通過(guò)改變基板溫度、反應(yīng)腔室壓力和/或前驅(qū)物的組成來(lái)重復(fù)兩次或多次，以形成多層堆棧的III族金屬氮化物層。例如，工藝400可以用來(lái)先在基板上形成一GaN緩沖層、接著一n-GaN摻雜層、然后一InGaN合金、然后一p-AlGaN摻雜層、以及最后一頂部p-GaN摻雜層，類(lèi)似于圖2的GaN基LED結(jié)構(gòu)200。圖5顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在基板上形成III-V層的多階段工藝500的步驟。在工藝500中，一較薄的成核層與一較厚的主體III-V氮化物層通過(guò)MOCVD沉積在一基板上。工藝500開(kāi)始于向反應(yīng)腔室502提供基板。反應(yīng)腔室可以是專(zhuān)用的MOCVD腔室，或是可以執(zhí)行MOCVD及HVPE沉積的混合腔室。然后，開(kāi)始此工藝的第一階段，其中該第一階段包括向反應(yīng)腔室導(dǎo)入一III族金屬前驅(qū)物(例如TMG)504與一含氮?dú)怏w(例如NH3)506。前驅(qū)物與氣體接著反應(yīng)，并且以第一沉積速率在基板上形成一成核層508。成核層大致上具有約1000埃或更小(例如約100埃至約1000埃)的厚度，并且可以低于主體III-V氮化物層的沉積速率來(lái)沉積。成核層的沉積速率可以足夠低(例如低于5μm/hr)，使得前驅(qū)物的分壓被設(shè)定在不會(huì)形成大量寄生微粒的程度。因此，此階段可以不用向反應(yīng)腔室導(dǎo)入微粒抑制化合物。然而，在形成成核層之后，希望增加沉積速率以形成主體氮化物層。因此，一旦成核層形成，可以導(dǎo)入一微粒抑制化合物(例如HCl)至反應(yīng)腔室內(nèi)510?？梢栽谙蚍磻?yīng)腔室內(nèi)仍然流入III族金屬前驅(qū)物與含氮?dú)怏w時(shí)導(dǎo)入微粒抑制化合物，并且可以在前驅(qū)物之一或兩者的流速增加時(shí)導(dǎo)入微粒抑制化合物。替代地，可以在導(dǎo)入前驅(qū)物與微粒抑制化合物以形成主體氮化物層之前停止形成成核層的前驅(qū)物的流動(dòng)。在介于停止成核前驅(qū)物與開(kāi)始主體層前驅(qū)物之間的期間，可以在涂覆有成核層的基板上執(zhí)行其它步驟，例如退火、蝕刻等等(未示出)。微粒抑制化合物的導(dǎo)入允許反應(yīng)腔室的壓力被增加512，而不會(huì)相稱(chēng)地增加所形成的寄生微粒數(shù)量。通過(guò)增加III族金屬前驅(qū)物和/或氮前驅(qū)物的分壓來(lái)增加反應(yīng)腔室的壓力將可以使得以第二沉積速率來(lái)形成主體III-V層514，其中該第二沉積速率比成核層的第一沉積速率更快。例如，主體III-V層沉積速率可以介于約5μm/hr至約50μm/hr之間(例如5、6、7、8、9、10、12、15、25、35、40、45或5(^111/111·)。當(dāng)主體III-V層達(dá)到預(yù)定的厚度時(shí)(例如約1μm至約5μm的厚度)，則結(jié)束主體III-V層的沉積。圖5繪示的多階段工藝使用MOCVD在基板上沉積成核層與主體III-V層。圖6與7圖為繪示其它工藝的流程圖，其使用MOCVD與HVPE的組合在基板上形成III-V薄膜。圖6為一流程圖，其繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例以結(jié)合的MOCVD與HVPE工藝600形成III-V層的步驟。在此工藝中，MOCVD用來(lái)在一基板上形成第一MOCVD層(例如一III-V成核層)，而HVPE用來(lái)形成第二HVPE層(例如一主體III-V層)。工藝600包括提供一基板至反應(yīng)腔室602?？梢韵蚍磻?yīng)腔室導(dǎo)入一III族有機(jī)金屬前驅(qū)物604，也可以導(dǎo)入一鹵素前驅(qū)物606。鹵素前驅(qū)物(例如HCl)可以作為一寄生微粒抑制化合物，并且以顯著低于III族有機(jī)金屬前驅(qū)物的流速和/或分壓而被導(dǎo)入。例如，可以以III族有機(jī)金屬前驅(qū)物分壓的約二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一、七分之一、八分之一、九分之一、十分之一、二十分之一、五十分之一、一百分之一的分壓來(lái)導(dǎo)入含鹵素化合物。也可以導(dǎo)入一氮前驅(qū)物至反應(yīng)腔室608內(nèi)?？梢砸耘cIII族有機(jī)金屬前驅(qū)物大約相同或比它高的流速和/或分壓導(dǎo)入氮前驅(qū)物(例如氨)，并且可以以與鹵素前驅(qū)物約相同于或比它低的流速和/或分壓導(dǎo)入氮前驅(qū)物(例如氨)。III族有機(jī)金屬前驅(qū)物與氮前驅(qū)物會(huì)在基板上反應(yīng)并形成MOCVD層610。MOCVD層可以以高達(dá)5μm/hr或更大的速率形成，并且可以具有約10埃至約1微米的厚度。在沉積MOCVD層之后，可以調(diào)整反應(yīng)腔室的溫度612，以沉積HVPE層。典型地，為了沉積HVPE層，會(huì)升高溫度。例如，用以形成一III-V氮化物層的HVPE沉積溫度為約550°C至約1100°C(例如約800°C至約1000°C)。這個(gè)溫度可以比通常通過(guò)MOCVD來(lái)形成III-V氮化物層的溫度(例如約100°C至約70(TC，通常是約30(TC至約70(TC)更高。然后，可以導(dǎo)入III族HVPE前驅(qū)物至反應(yīng)腔室614?？梢酝ㄟ^(guò)將一鹵素氣體(例如HCl)通過(guò)一經(jīng)加熱的III族金屬(例如液體鎵、鋁、和/或銦)上方來(lái)形成III族HVPE前驅(qū)物。鹵素氣體與金屬蒸氣會(huì)反應(yīng)而形成一金屬鹵化物(例如GaCl)，其中該金屬鹵化物通過(guò)載氣(例如氦、氫)被導(dǎo)入反應(yīng)腔室。III族HVPE前驅(qū)物可以在反應(yīng)腔室中與一氮前驅(qū)物反應(yīng)616。至少一部分的反應(yīng)產(chǎn)物沉積在基板上，以在MOCVD層上形成HVPE層618?？梢砸员萂OCVD層更快速的沉積速率(例如高達(dá)約50μm/hr)形成HVPE層。HVPE層也可以比MOCVD層更厚(例如HVPE層厚度為MOCVD層厚度的2、3、4、5、6、10、20或更多倍)?？梢栽谀軌驁?zhí)行MOCVD與HVPE兩者的單一反應(yīng)腔室中，或不同的專(zhuān)用于單一沉積技術(shù)的反應(yīng)腔室中，來(lái)實(shí)施圖6的工藝。用以執(zhí)行工藝600的系統(tǒng)也可以包括蝕刻、光刻以及退火與其它額外工藝步驟的反應(yīng)腔室。在圖6中，工藝600利用MOCVD在基板上形成第一層，以及利用HVPE在第一層上形成第二層。圖7顯示工藝700的實(shí)施例，其通過(guò)在MOCVD層之前形成HVPE層而顛倒HVPE及MOCVD沉積順序。工藝700可以同樣地開(kāi)始于向反應(yīng)腔室提供一基板702。然而，先向反應(yīng)腔室導(dǎo)入一III族HVPE前驅(qū)物704與一含氮前驅(qū)物706。III族HVPE前驅(qū)物與含氮前驅(qū)物反應(yīng)708，以在基板上形成第一HVPE層710。當(dāng)在單一反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝700時(shí)，腔室中的工藝條件可以被重新設(shè)定用于第二MOCVD沉積。此重新設(shè)定包括停止III族HVPE前驅(qū)物的流動(dòng)，以及調(diào)整反應(yīng)腔室712用在MOCVD沉積的溫度。典型地，這意謂著降低反應(yīng)腔室溫度。接著，可以向反應(yīng)腔室內(nèi)導(dǎo)入一III族有機(jī)金屬前驅(qū)物714與一鹵素前驅(qū)物716及含氮前驅(qū)物氣體，以在HVPE層與基板上形成MOCVD層718。在沉積HVPE與MOCVD層期間可以持續(xù)地流入含氮前驅(qū)物氣體，或可以在此兩沉積之間停止流入含氮前驅(qū)物氣體。示范性基板處理系統(tǒng)圖8A為一示范性化學(xué)氣相沉積(CVD)系統(tǒng)810的示意圖，其繪示腔室的基本結(jié)構(gòu)，個(gè)別的沉積步驟可以在腔室中執(zhí)行。此系統(tǒng)適于執(zhí)行熱次大氣壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)工藝，以及其它工藝(例如回流(reflow)、驅(qū)入(drive-in)、清潔、蝕刻、沉積、與除氣(gettering)工藝)。如同以下實(shí)例所敘述，在一些情況中，可以在傳送至另一腔室之前依然在個(gè)別的腔室內(nèi)執(zhí)行多步驟工藝。系統(tǒng)的主要部件包括一真空腔室815(其接受來(lái)自氣體輸送系統(tǒng)820的工藝與其它氣體)、一真空系統(tǒng)825、一遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)830、以及一控制系統(tǒng)835。下文將詳細(xì)地?cái)⑹鲞@些與其它部件。此外，下文詳細(xì)地描述可以用來(lái)執(zhí)行雙面沉積的結(jié)構(gòu)配置。雖然圖上為了說(shuō)明僅顯示單一腔室的結(jié)構(gòu)，應(yīng)可以了解的是，多個(gè)具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)的腔室可以被并入為叢集工具(clustertool)的一部分，每一腔室用以執(zhí)行整個(gè)制造過(guò)程的不同方面。雖然在一些情況中可以分別向各個(gè)腔室提供個(gè)別的支持部件，圖中顯示的支持腔室處理的其它部件可以在多個(gè)腔室之間被共享。CVD設(shè)備810包括一封圍組件837，其形成了具有一氣體反應(yīng)區(qū)域816的真空腔室815。一氣體散布板821經(jīng)由多個(gè)穿孔朝向一或多個(gè)基板809分散反應(yīng)性氣體與其它氣體(例如凈化氣體(purgegases))，其中該些基板809被一基板支撐結(jié)構(gòu)808固持住。在氣體散布板821與基板809之間為氣體反應(yīng)區(qū)域816。多個(gè)加熱器826得以可控制地移動(dòng)于不同位置之間，以適用不同的沉積工藝以及蝕刻或清潔工藝。一中心盤(pán)(未示出)包括多個(gè)傳感器，用以提供基板位置的信息。加熱器826可以具有不同的結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例有利地緊鄰基板支撐結(jié)構(gòu)808且在基板支撐結(jié)構(gòu)808的相對(duì)側(cè)上使用一對(duì)板，以向一或多個(gè)基板809的相對(duì)側(cè)提供分離的加熱源。僅作為實(shí)例的是，在一些特定實(shí)施例中，該些板可以包含石墨或SiC。在另一實(shí)施方式中，加熱器826包括內(nèi)嵌在陶瓷內(nèi)的一電阻式加熱構(gòu)件(未示出)。陶瓷保護(hù)加熱構(gòu)件免于潛在的腐蝕性腔室環(huán)境，并且使得加熱器得以獲得高達(dá)約1200°C的溫度。在一示范性實(shí)施例中，暴露于真空腔室815的加熱器826的所有表面是由陶瓷材料制成，例如氧化鋁(Al2O3或氧化鋁(alumina))或氮化鋁。在另一實(shí)施例中，加熱器826包含燈加熱器。替代地，可以使用由耐火金屬(例如鎢、錸、銥、釷或它們的合金)構(gòu)成的一裸金屬燈絲加熱構(gòu)件來(lái)加熱基板。這樣的燈加熱器配置可以達(dá)到超過(guò)1200°C的溫度，其對(duì)于特定應(yīng)用是有用的。反應(yīng)性氣體與載氣由氣體輸送系統(tǒng)820經(jīng)由多個(gè)供應(yīng)線(xiàn)843供應(yīng)至一氣體混合箱(也稱(chēng)為氣體混合部)844，在此處氣體會(huì)混合且被輸送至氣體散布板821。氣體輸送系統(tǒng)820包括各種氣體源，以及合適的供應(yīng)線(xiàn)以輸送經(jīng)選擇量的各個(gè)氣體源至腔室815，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解。大致上，用于各個(gè)氣體的供應(yīng)線(xiàn)包括多個(gè)關(guān)閉閥(其用以自動(dòng)地或手動(dòng)地關(guān)閉流入線(xiàn)中的氣體流)，以及質(zhì)流控制器或其它形式控制器(其可以測(cè)量氣體或液體經(jīng)過(guò)供應(yīng)線(xiàn)的流量)。取決于系統(tǒng)810實(shí)施的工藝，一些氣體源可以實(shí)際上為液體源，而非氣體。當(dāng)使用液體源時(shí)，氣體輸送系統(tǒng)包括一液體注射系統(tǒng)或其它合適的機(jī)構(gòu)(例如氣化器(bubbler))以將液體蒸發(fā)。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解，來(lái)自液體的蒸氣通常接著與載氣混合。氣體混合箱844為一雙輸入混合部，其連接至工藝氣體供應(yīng)線(xiàn)843且連接至一清潔/蝕刻氣體導(dǎo)管847。操作閥846以允許或阻止來(lái)自氣體導(dǎo)管847的氣體或等離子體流動(dòng)至氣體混合部844。氣體導(dǎo)管847接收來(lái)自一整合式的遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830的氣體，整合式遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830具有一入口857用以接收輸入氣體。在沉積處理期間，供應(yīng)至板821的氣體朝著基板表面放出(如箭頭823所示)，該氣體在基板表面處得以層流形式被均勻地徑向散布在基板表面?？梢詮臍怏w散布板821和/或經(jīng)由封圍組件837的底壁從輸入埠或管(未示出)向真空腔室815內(nèi)輸送凈化氣體。從腔室815底部導(dǎo)入的凈化氣體是從輸入埠向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)加熱器826且抵達(dá)一環(huán)狀抽吸管道840。包括真空泵(未示出)的真空系統(tǒng)825經(jīng)由一排放線(xiàn)860排放氣體(如箭頭824所示)。排放氣體與微粒經(jīng)由排放線(xiàn)860從環(huán)狀抽吸管道840被吸出的速率由一節(jié)流閥系統(tǒng)863來(lái)控制。遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830可以產(chǎn)生用于所選擇的應(yīng)用(例如腔室清潔，或蝕刻來(lái)自工藝基板的殘余物)的等離子體。由前驅(qū)物(其經(jīng)由輸入線(xiàn)857來(lái)供應(yīng))在遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830中產(chǎn)生的等離子體物種經(jīng)由導(dǎo)管847來(lái)輸送，藉以經(jīng)由氣體散布板821分散至真空腔室815。遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830整合式地定位且裝設(shè)在腔室815下方，導(dǎo)管847沿著腔室旁向上延伸至閘閥846與位于腔室815上方的氣體混合箱844。用于清潔應(yīng)用的前驅(qū)物氣體可以包括氟、氯、和/或其它反應(yīng)性元素。遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830也可以適用于沉積CVD層，其在層沉積工藝期間流入合適的沉積前驅(qū)物氣體至遠(yuǎn)程微波等離子體系統(tǒng)830。沉積腔室815的壁與周?chē)Y(jié)構(gòu)(例如排放通道)的溫度可以進(jìn)一步地通過(guò)將一熱交換液體循環(huán)通過(guò)腔室壁內(nèi)的管道(未示出)來(lái)控制。根據(jù)想要的效果，熱交換液體可以用來(lái)加熱或冷卻腔室壁。例如，熱液體有助于在熱沉積工藝期間維持穩(wěn)定的熱梯度；而冷液體可以在原位等離子體工藝中從系統(tǒng)移除熱，或限制沉積產(chǎn)物在腔室壁上的形成。氣體散布岐管821也具有熱交換通道(未示出)。典型的熱交換流體包括水基乙二醇混合物、油基熱傳送流體、或類(lèi)似的流體。此加熱(稱(chēng)為“熱交換”加熱)可以有益地減少或消除不希望的反應(yīng)產(chǎn)物的冷凝，并且促進(jìn)工藝氣體的揮發(fā)性產(chǎn)物以及其它可能污染工藝的污染物的消失(若其將冷凝在冷真空通道的壁上且在沒(méi)有氣體流動(dòng)期間回流至處理腔室內(nèi))。系統(tǒng)控制器835控制沉積系統(tǒng)的活動(dòng)與操作參數(shù)。系統(tǒng)控制器835包括一計(jì)算機(jī)處理器850與一連接至處理器850的計(jì)算機(jī)可讀內(nèi)存855。處理器850執(zhí)行系統(tǒng)控制軟件，例如儲(chǔ)存在內(nèi)存855中的計(jì)算機(jī)程序858。優(yōu)選地，內(nèi)存855為一硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)，但是可以為其它種類(lèi)內(nèi)存(例如只讀存儲(chǔ)器或閃存)。系統(tǒng)控制器835也包括一軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)、CD、或DVD光驅(qū)(未示出)。處理器850根據(jù)系統(tǒng)控制軟件(程序858)操作，其中該系統(tǒng)控制軟件包括指示時(shí)間點(diǎn)、氣體混合、腔室壓力、腔室溫度、微波功率級(jí)別、載座位置、以及特定工藝的其它參數(shù)的計(jì)算機(jī)指令。透過(guò)多個(gè)控制線(xiàn)865來(lái)實(shí)現(xiàn)這些與其它參數(shù)的控制(圖8A僅示出一些)，該些控制線(xiàn)865連通地將系統(tǒng)控制器835連接至加熱器、節(jié)流閥、遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)、以及與氣體輸送系統(tǒng)820相關(guān)的各種閥和質(zhì)流控制器。處理器850具有一卡架(未示出)，卡架包含單板計(jì)算機(jī)、模擬與數(shù)字輸入/輸出板、接口板、以及步進(jìn)馬達(dá)控制器板。CVD系統(tǒng)810的各種部件符合VersaModularEuropean(VME)標(biāo)準(zhǔn)，其中VME定義了板、卡籠(cardcage)、以及連接器尺寸與形式。VME標(biāo)準(zhǔn)也定義了具有16位數(shù)據(jù)總線(xiàn)與44位地址總線(xiàn)的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。圖8B為可以用來(lái)監(jiān)視且控制CVD系統(tǒng)810操作的使用者界面的示意圖。圖8B明確地示出叢集工具的多腔室本質(zhì)，其中CVD系統(tǒng)810為多腔室系統(tǒng)的一個(gè)腔室。在這樣的多腔室系統(tǒng)中，基板可以經(jīng)由一計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手臂從一腔室被傳送至另一腔室，以進(jìn)行其它處理。在一些情況中，基板是在真空或經(jīng)選擇的氣體下被傳送。使用者與系統(tǒng)控制器835之間的接口為CRT監(jiān)視器873a與光筆873b。一主機(jī)單元875提供了用于CVD設(shè)備810的電性、配管與其它支持功能。與所示CVD設(shè)備實(shí)施例兼容的示范性多腔室系統(tǒng)主機(jī)單元目前可以從美國(guó)SantaClara的應(yīng)用材料公司(APPLIEDMATERIALS,INC.)所生產(chǎn)的Precision5000及Centura5200系統(tǒng)購(gòu)得。在一實(shí)施例中使用兩個(gè)監(jiān)視器873a，其一監(jiān)視器裝設(shè)在清潔室壁871用于操作員且另一監(jiān)視器裝設(shè)在壁872后面以用于維護(hù)人員。此兩個(gè)監(jiān)視器873a同時(shí)顯示相同信息，但是僅一光筆873b得以使用。光筆873b可以監(jiān)測(cè)由CRT顯示器發(fā)出的光，而在光筆的尖端具有一光傳感器。為了選擇特定的屏幕或功能，操作員碰觸顯示器屏幕的一指定區(qū)域，并且按壓光筆873b上的按鈕。被碰觸的區(qū)域會(huì)改變其突顯的顏色，或顯示一新的選單或屏幕用以確認(rèn)光筆與顯示屏幕之間的溝通。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所能了解，取代光筆873b或除了光筆873b以外，可以使用其它輸入裝置(例如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、或其它指點(diǎn)或溝通裝置)，以讓使用者與處理器溝通。圖8C為一方塊圖，其繪示用在圖8A示范性CVD設(shè)備的系統(tǒng)控制軟件(計(jì)算機(jī)程序858)的一層級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)施例。可以在計(jì)算機(jī)程序858的控制下實(shí)施執(zhí)行干式腔室清潔或執(zhí)行回流或驅(qū)入的工藝(例如沉積層次的工藝)，其中該計(jì)算機(jī)程序858被處理器850執(zhí)行?？梢砸匀魏蝹鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)可讀程序語(yǔ)言(例如68000匯編語(yǔ)言C、C++1、Pascal、Fortran或其它語(yǔ)言)來(lái)撰寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序碼。利用傳統(tǒng)的文字編輯器，可以輸入合適的程序代碼成單一檔案、多個(gè)檔案，并且將程序代碼儲(chǔ)存在或具體化在計(jì)算機(jī)可讀媒體(例如系統(tǒng)內(nèi)存)中。若輸入的碼文字為高級(jí)語(yǔ)言，碼被編譯，并且最終的編譯碼接著與預(yù)編譯的Windows數(shù)據(jù)庫(kù)程序(routine)的目的碼連結(jié)。為了執(zhí)行經(jīng)連結(jié)的編譯目的碼，系統(tǒng)使用者呼叫目的碼，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將內(nèi)存中的碼加載，其中CPU會(huì)從內(nèi)存讀取且執(zhí)行該碼以讓設(shè)備執(zhí)行程序中的任務(wù)。通過(guò)使用光筆以選擇由選單或屏幕在CRT監(jiān)視器上顯示的一選擇，使用者可以輸入一工藝組數(shù)字與工藝腔室數(shù)字至一工藝選擇器次程序(processselectorsubroutine)880。工藝組(其為需要以實(shí)施所指定工藝的工藝參數(shù)的預(yù)定設(shè)定)是由預(yù)定義的組數(shù)字來(lái)標(biāo)識(shí)。工藝選擇器次程序880標(biāo)識(shí)(i)想要的工藝腔室；以及(ii)想要的工藝參數(shù)組用以運(yùn)作工藝腔室，以執(zhí)行想要的工藝。用以執(zhí)行特定工藝的工藝參數(shù)與工藝條件有關(guān)，例如工藝氣體組成與流速、載座溫度、腔室壁溫度、壓力及等離子體條件(例如磁電管功率級(jí)別)。工藝選擇器次程序880可以控制在腔室中于特定時(shí)間執(zhí)行何種工藝(例如沉積、晶圓清潔、腔室清潔、腔室除氣、回流)。在一些實(shí)施例中，可以具有超過(guò)一個(gè)工藝選擇器次程序。工藝參數(shù)以配方(recipe)的形式被提供給使用者，并且可以利用光筆/CRT監(jiān)視器接口來(lái)輸入。一工藝序列器次程序(processsequencersubroutine)882具有程序代碼，其中該程序代碼用以接受來(lái)自工藝選擇器次程序880的經(jīng)選擇的工藝腔室與工藝參數(shù)，并且用以控制各種工藝腔室的運(yùn)作。多個(gè)使用者可以輸入多個(gè)組數(shù)字與工藝腔室數(shù)字，或者單一使用者可以輸入多個(gè)工藝組數(shù)字與工藝腔室數(shù)字，因此工藝序列器次程序882會(huì)運(yùn)作以將經(jīng)選擇的工藝排程為希望的順序。優(yōu)選地，工藝序列器次程序882包括有用來(lái)執(zhí)行下述步驟的程序代碼(i)監(jiān)視工藝腔室的運(yùn)作，以決定是否該些腔室正被使用；(ii)決定在正被使用的腔室中正被執(zhí)行何種工藝；以及(iii)根據(jù)閑置的工藝腔室以及欲實(shí)施的工藝形式，執(zhí)行希望的工藝。可以使用傳統(tǒng)的監(jiān)視工藝腔室的方法，例如調(diào)查方法(pollingmethod)。當(dāng)將欲工藝的工藝排程時(shí)，工藝序列器次程序882可以被設(shè)計(jì)將下述列入考慮正被使用工藝腔室的目前條件以及所選擇工藝的想要工藝條件之間的比較、每一個(gè)特定使用者輸入要求的「年紀(jì)(age)」、或程序設(shè)計(jì)師希望包括以決定排程優(yōu)先性的任何其它相關(guān)因素。一旦工藝序列器次程序882決定了其次將執(zhí)行何種工藝腔室與工藝組的組合，工藝序列器次程序882即通過(guò)將特定的工藝組參數(shù)傳送至一腔室管理器次程序(chambermanagersubroutine)885以開(kāi)始執(zhí)行工藝組，其中該腔室管理器次程序885可以根據(jù)由工藝序列器次程序882決定的工藝組來(lái)控制在特定工藝中的多個(gè)處理任務(wù)。例如，腔室管理器次程序885具有程序代碼，其中該程序代碼系用以控制在腔室815中的CVD與清潔工藝運(yùn)作。腔室管理器次程序885也控制各種腔室部件次程序的執(zhí)行，其中該些腔室部件次程序可以控制實(shí)施所選擇工藝組的腔室部件的運(yùn)作。腔室部件次程序的實(shí)例為基板定位次程序890、工藝氣體控制次程序891、壓力控制次程序892、加熱器控制次程序893、以及遠(yuǎn)程等離子體控制次程序894。取決于CVD腔室的結(jié)構(gòu)，一些實(shí)施例包括所有的前述次程序，然而其它實(shí)施例可以?xún)H包括一些次程序或其它未被描述的次程序。在此
技術(shù)領(lǐng)域：
中的熟練技術(shù)人員可以輕易了解的是，根據(jù)工藝腔室中將執(zhí)行何種工藝，可以包括其它腔室控制次程序。在多腔室系統(tǒng)中，其它的腔室管理器次程序886、887控制其它腔室的活動(dòng)。在運(yùn)作時(shí)，腔室管理器次程序885根據(jù)正被執(zhí)行的特定工藝組而選擇性地將工藝部件次程序排程或呼叫工藝部件次程序。腔室管理器次程序885將工藝部件次程序排程，就如同工藝序列器次程序882將其次將執(zhí)行的工藝腔室與工藝組排程一樣。典型地，腔室管理器次程序885包括下列步驟監(jiān)視各種腔室部件；根據(jù)其次將執(zhí)行的工藝組的工藝參數(shù)來(lái)決定要被運(yùn)作的部件；以及響應(yīng)于監(jiān)視及決定步驟，開(kāi)始執(zhí)行一腔室部件次程序。參照?qǐng)D8A與8C，下文將描述特定腔室部件次程序的運(yùn)作?；宥ㄎ淮纬绦?90包含程序代碼，其中該程序代碼用以控制腔室部件(該些腔室部件用來(lái)在腔室中加載基板至加熱器826上以及選擇性地將基板舉升至希望的高度以控制基板與氣體散布岐管821之間的間隔)。當(dāng)一基板被載入至工藝腔室815中時(shí)，使加熱器826下降以接受基板，并且接著升高加熱器826至希望的高度。在運(yùn)作時(shí)，響應(yīng)于腔室管理器次程序885傳送的有關(guān)支撐高度的工藝組參數(shù)，基板定位次程序890控制加熱器826的移動(dòng)。工藝氣體控制次程序891具有程序代碼，其中該程序代碼系用以控制工藝氣體組成與流速。工藝氣體控制次程序891控制安全關(guān)閉閥的狀態(tài)，以及向上或向下調(diào)整質(zhì)流控制器以獲得希望的氣體流速。典型地，工藝氣體控制次程序891是通過(guò)以下步驟來(lái)運(yùn)作，即開(kāi)啟氣體供應(yīng)線(xiàn)以及重復(fù)地(i)讀取必要的質(zhì)流控制器、(ii)將讀數(shù)與從腔室管理器次程序885所接收的想要的流速相比較、及(iii)依需要調(diào)整氣體供應(yīng)線(xiàn)的流速。此外，工藝氣體控制次程序891包括監(jiān)視不安全的氣體流速以及在監(jiān)測(cè)到不安全狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)安全關(guān)閉閥的步驟。替代性的實(shí)施例可以具有超過(guò)一個(gè)工藝氣體控制次程序，每一個(gè)次程序可以控制特定形式之工藝或特定組的氣體線(xiàn)。在一些工藝中，向腔室流入一惰性氣體(例如氮或氬)，以在導(dǎo)入反應(yīng)性工藝氣體之前使腔室內(nèi)壓力穩(wěn)定。對(duì)于這些工藝，工藝氣體控制次程序891被程序化成包括流入惰性氣體至腔室內(nèi)而持續(xù)了足以使腔室內(nèi)壓力穩(wěn)定的一段時(shí)間的步驟，并且接著實(shí)施前述步驟。此外，當(dāng)要從一液體前驅(qū)物蒸發(fā)一工藝氣體時(shí)，寫(xiě)入工藝氣體控制次程序891以包括下列步驟，即在一氣化器組件中氣化通過(guò)液體前驅(qū)物的輸送氣體(例如氦)，或控制一液體注射系統(tǒng)以噴灑或噴射液體至一載氣流(例如氦)中。當(dāng)此類(lèi)型工藝使用氣化器時(shí)，工藝氣體控制次程序891可以調(diào)節(jié)輸送氣體的流量、氣化器內(nèi)壓力、以及氣化器溫度，以獲得希望的工藝氣體流速。如前述所討論，將希望的工藝氣體流速傳送至工藝氣體控制次程序891作為工藝參數(shù)。另外，工藝氣體控制次程序891包括下列步驟，即通過(guò)利用一已儲(chǔ)存表格(其包含對(duì)于一給定工藝氣體流速的必需的數(shù)值)來(lái)獲得用于想要的工藝氣體流速所需要的輸送氣體流速、氣化器壓力、以及氣化器溫度。一旦獲得了必需的數(shù)值，則輸送氣體流速、氣化器壓力與氣化器溫度會(huì)被監(jiān)視、與必需的數(shù)值相比較、以及因而被調(diào)整。壓力控制次程序892包括程序代碼，其中該程序代碼用以通過(guò)調(diào)節(jié)腔室的排放系統(tǒng)中節(jié)流閥的穿孔尺寸來(lái)控制腔室內(nèi)壓力。設(shè)定節(jié)流閥的穿孔尺寸以控制腔室壓力為想要的水平，其中該想要的水平與總工藝氣體流量、工藝腔室的尺寸、以及排放系統(tǒng)的抽吸設(shè)定點(diǎn)壓力有關(guān)。當(dāng)壓力控制次程序892被引發(fā)時(shí)，想要的或目標(biāo)壓力水平自腔室管理器次程序885被接收作為參數(shù)。壓力控制次程序892可以通過(guò)讀取一或多個(gè)連接至腔室的傳統(tǒng)壓力計(jì)來(lái)測(cè)量腔室內(nèi)壓力；將測(cè)量值與目標(biāo)壓力相比較；從一已儲(chǔ)存壓力表獲得對(duì)應(yīng)于目標(biāo)壓力的比例、積分與微分(PID)數(shù)值；以及根據(jù)PID數(shù)值來(lái)調(diào)整節(jié)流閥。替代地，可以寫(xiě)入壓力控制次程序892以開(kāi)啟或關(guān)閉節(jié)流閥至特定的穿孔尺寸(即一固定位置)，從而調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壓力。以此方式來(lái)控制排放能力不會(huì)引發(fā)壓力控制次程序892的回饋控制特征。加熱器控制次程序893包括程序代碼，其中該程序代碼用以控制用來(lái)加熱基板而行進(jìn)至加熱單元的電流(current)。加熱器控制次程序893也是由腔室管理器次程序885所引發(fā)，并且接收一目標(biāo)或設(shè)定點(diǎn)溫度參數(shù)。加熱器控制次程序893可以測(cè)量溫度，其可以在不同實(shí)施例中以不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過(guò)以下步驟來(lái)確定經(jīng)校準(zhǔn)的溫度測(cè)量加熱器中一熱電耦的電壓輸出；將所測(cè)量的溫度與設(shè)定點(diǎn)溫度相比較；以及增加或減少供應(yīng)至加熱單元的電流以獲得設(shè)定點(diǎn)溫度。溫度是從經(jīng)測(cè)量的電壓透過(guò)查詢(xún)?cè)谝灰褍?chǔ)存轉(zhuǎn)換表中的對(duì)應(yīng)溫度，或透過(guò)四次方多項(xiàng)式計(jì)算溫度來(lái)獲得。在另一實(shí)施例中，可以以一高溫計(jì)(而非一熱電耦)來(lái)執(zhí)行類(lèi)似的過(guò)程以確定經(jīng)校準(zhǔn)的溫度。加熱器控制次程序893包括逐漸控制加熱器溫度的上升或下降的能力。在加熱器包含內(nèi)嵌在陶瓷中的一電阻式加熱構(gòu)件的實(shí)施例中，此特征有助于減少陶瓷中的熱破裂(thermalcracking)，但這在使用一燈加熱器的實(shí)施例中不是問(wèn)題。此外，可以包括一內(nèi)嵌的失效安全模式，以監(jiān)測(cè)工藝安全符合性，并且若工藝腔室沒(méi)有被合適地設(shè)定時(shí)可以停止加熱單元的運(yùn)作。遠(yuǎn)程等離子體控制次程序894包括程序代碼，其中該程序代碼用以控制遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)830的運(yùn)作。遠(yuǎn)程等離子體控制次程序894是以類(lèi)似于前述其它次程序的方式被腔室管理器885所引發(fā)。雖然本文描述的本發(fā)明是在軟件上實(shí)施并在一般目的的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以了解的是，本發(fā)明可以使用硬件(例如專(zhuān)用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit,ASIC)或其它硬件電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)當(dāng)了解的是，本發(fā)明可以整體或部分地在軟件、硬件或兩者中實(shí)施。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將可以了解的是，選擇合適的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)控制CVD系統(tǒng)810是常規(guī)技能。本文已經(jīng)敘述了一些實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以知悉的是，在不脫離本發(fā)明精神下可以使用各種變更、替代性結(jié)構(gòu)與均等物。此外，沒(méi)有描述許多已知的工藝與構(gòu)件是為了避免非必要地模糊化本發(fā)明。所以，前述說(shuō)明不應(yīng)被視為本發(fā)明的范圍限制。對(duì)于所提供的數(shù)值范圍，應(yīng)了解的是，此范圍的上限與下限之間的每一個(gè)中介數(shù)值(除非本文有清楚地指明，不然低至下限單位的十分之一)也詳細(xì)地被公開(kāi)。本發(fā)明涵蓋介于任何已敘述數(shù)值或在已敘述數(shù)值中的中介數(shù)值與在此已敘述范圍中任何其它已敘述或中介數(shù)值之間的每一個(gè)較小范圍。這些較小范圍的上限與下限可以獨(dú)立地被包括或排除在此范圍中，并且本發(fā)明也涵蓋任一、皆無(wú)或兩個(gè)限制被包括在較小范圍中的每一個(gè)范圍，其受限于此已敘述范圍中任何明確地被排除的限制。對(duì)于包括一或兩個(gè)限制的已敘述范圍，本發(fā)明也包括排除該些已包括限制的一或兩者的范圍。如同本文與所附權(quán)利要求所使用，除非清楚地指明，單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”與“該(the)”包括復(fù)數(shù)。因而，例如，“一工藝”意指包括復(fù)數(shù)個(gè)這樣的工藝，并且“該前驅(qū)物”意指包括一或多個(gè)前驅(qū)物與本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其均等物等等。而且，本說(shuō)明書(shū)與所附權(quán)利要求使用字詞“包含(comprise)”、“包含(comprising)”、“包括(include)，，、“包括(including)”與“包括(includes)”意圖說(shuō)明存在有已敘述特征、整體性、部件或步驟，但是其沒(méi)有排除存在有或增加一或多個(gè)其它特征、整體性、部件、步驟、動(dòng)作或族群。權(quán)利要求一種在一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝中抑制寄生微粒形成的方法，該方法包含向一反應(yīng)腔室提供一基板；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)金屬前驅(qū)物與一微粒抑制化合物；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入至少一第二前驅(qū)物，其中該第二前驅(qū)物與該有機(jī)金屬前驅(qū)物反應(yīng)；以及由包含該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該第二前驅(qū)物的反應(yīng)混合物在該基板上形成一成核層。2.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該微粒抑制化合物避免該第二前驅(qū)物在該反應(yīng)腔室中形成寄生微粒。3.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該基板包含鋁或硅材料。4.權(quán)利要求3的抑制寄生微粒形成的方法，其中該鋁材料包含藍(lán)寶石。5.權(quán)利要求3的抑制寄生微粒形成的方法，其中該硅材料包含實(shí)質(zhì)上純的硅或碳化娃。6.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該基板包含尖晶石、鋰鎵氧化物、或氧化鋅。7.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該有機(jī)金屬前驅(qū)物包含一有機(jī)鎵化合物。8.權(quán)利要求7的抑制寄生微粒形成的方法，其中該有機(jī)鎵化合物包含三甲基鎵。9.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該微粒抑制化合物包含鹵素化合物。10.權(quán)利要求9的抑制寄生微粒形成的方法，其中該鹵素化合物包含鹵化氫。11.權(quán)利要求10的抑制寄生微粒形成的方法，其中該鹵化氫包含氟化氫、氯化氫、溴化氫、或碘化氫。12.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該第二前驅(qū)物包含氨。13.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該成核層包含氮化鎵、或氮化鎵的合金。14.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該微粒抑制化合物在該反應(yīng)腔室中具有比該有機(jī)金屬前驅(qū)物更低的分壓。15.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該微粒抑制化合物在該反應(yīng)腔室中的分壓低于該有機(jī)金屬前驅(qū)物分壓的一半。16.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中在向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該微粒抑制化合物時(shí)，該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該微粒抑制化合物具有低于300°C的溫度。17.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中在向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該微粒抑制化合物時(shí)，該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該微粒抑制化合物具有15°C至300°C的溫度。18.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該方法包含向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一第三前驅(qū)物，該第三前驅(qū)物與該有機(jī)金屬前驅(qū)物與該第二前驅(qū)物反應(yīng)以形成該成核層。19.權(quán)利要求1的抑制寄生微粒形成的方法，其中該方法還包含利用一氫化物氣相外延工藝在該成核層上形成一外延層。20.權(quán)利要求19的抑制寄生微粒形成的方法，其中該氫化物氣相外延工藝包含向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一含金屬的試劑氣體，其中該含金屬的試劑氣體由金屬與含鹵素氣體的反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一第二試劑氣體，其中該第二試劑氣體與該含金屬的試劑氣體反應(yīng)；以及由包含該含金屬氣體與該第二試劑氣體的外延反應(yīng)氣體混合物在該成核層上形成該外延層。21.權(quán)利要求20的抑制寄生微粒形成的方法，其中與該含鹵素氣體反應(yīng)的該金屬為選自由鋁、鎵與銦組成組的液態(tài)金屬。22.權(quán)利要求20的抑制寄生微粒形成的方法，其中該含金屬的試劑氣體包含氯化鋁、氯化鎵、或氯化銦。23.權(quán)利要求20的抑制寄生微粒形成的方法，其中該含鹵素氣體包含氯化氫。24.權(quán)利要求20的抑制寄生微粒形成的方法，其中該第二試劑氣體包含氨。25.權(quán)利要求19的抑制寄生微粒形成的方法，其中該外延層包含氮化鋁或氮化銦。26.權(quán)利要求19的抑制寄生微粒形成的方法，其中該外延層包含氮化鎵、或氮化鎵的I=I巫ο27.權(quán)利要求19的抑制寄生微粒形成的方法，其中該成核層的厚度為約100埃至約1000埃，以及該外延層的厚度為約1微米或更厚。28.一種在形成III-V氮化物層期間抑制寄生微粒形成的方法，該方法包含向一反應(yīng)腔室提供一基板；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一含III族金屬的前驅(qū)物，其中該III族金屬前驅(qū)物也包含一鹵素，該鹵素抑制寄生微粒形成；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一鹵化氫氣體，其中該鹵化氫也抑制寄生微粒形成；以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一含氮化合物，其中該含氮化合物與該III族金屬前驅(qū)物反應(yīng)以在該基板上形成該III-V氮化物層。29.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中該方法還包含導(dǎo)入一第二金屬前驅(qū)物，其中該第二金屬前驅(qū)物包含不同于該III族金屬前驅(qū)物的金屬，以及其中該III-V氮化物層包含一III族金屬合金。30.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中該III族金屬前驅(qū)物包含氯化鋁、氯化鎵、或氯化銦。31.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中該含氮化合物包含氨。32.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中該III-V氮化物層包含氮化鋁、氮化鎵、或氮化銦。33.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中該III-V氮化物層包含一氮化鎵的I=I巫O34.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中以比該III族金屬前驅(qū)物更低的流速將該鹵化氫導(dǎo)入該反應(yīng)腔室。35.權(quán)利要求34的抑制寄生微粒形成的方法，其中以比該III族金屬前驅(qū)物的流速的一半更低的流速將該鹵化氫導(dǎo)入該反應(yīng)腔室。36.權(quán)利要求28的抑制寄生微粒形成的方法，其中在低于300°C將該鹵化氫導(dǎo)入該反應(yīng)腔室。37.一種在藍(lán)寶石基板上形成氮化鎵層期間抑制寄生微粒形成的方法，該方法包含向含有該藍(lán)寶石基板的反應(yīng)腔室內(nèi)導(dǎo)入氨；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)鎵化合物與氯化氫，其中該氯化氫通過(guò)氨來(lái)抑制寄生微粒的形成；以及在該藍(lán)寶石基板上形成一氮化鎵層。38.權(quán)利要求37的抑制寄生微粒形成的方法，其中該有機(jī)鎵化合物是三甲基鎵。39.權(quán)利要求37的抑制寄生微粒形成的方法，其中該氯化氫在該反應(yīng)腔室中具有比該有機(jī)鎵化合物更低的分壓。40.權(quán)利要求37的抑制寄生微粒形成的方法，其中在低于300°C將該氯化氫導(dǎo)入該反應(yīng)腔室。41.權(quán)利要求37的抑制寄生微粒形成的方法，其中在低于300°C同時(shí)地將該有機(jī)鎵化合物與該氯化氫導(dǎo)入該反應(yīng)腔室。42.一種在基板上形成氮化鎵層期間抑制寄生微粒形成的方法，該方法包含向含有該藍(lán)寶石基板的反應(yīng)腔室內(nèi)導(dǎo)入氨；向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)鎵化合物與一含鹵素的鎵化合物，其中該含鹵素的鎵化合物通過(guò)氨來(lái)抑制寄生微粒的形成；以及在該基板上形成一氮化鎵層。43.權(quán)利要求42的抑制寄生微粒形成的方法，其中該有機(jī)鎵化合物包含三甲基鎵或三乙基鎵。44.權(quán)利要求42的抑制寄生微粒形成的方法，其中該含鹵素的鎵化合物包含鹵化鎵、二甲基鎵鹵化物或二乙基鎵鹵化物，以及其中該鹵化物選自由氟化物、氯化物、溴化物、與碘化物組成組。45.權(quán)利要求42的抑制寄生微粒形成的方法，其中該方法還包含向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一鹵化氫，該鹵化氫也通過(guò)氨來(lái)抑制寄生微粒的形成。46.權(quán)利要求42的抑制寄生微粒形成的方法，其中該鹵化氫包含氯化氫。全文摘要本發(fā)明描述一種在一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝中抑制寄生微粒形成的方法。此方法包括向一反應(yīng)腔室提供一基板以及向該反應(yīng)腔室導(dǎo)入一有機(jī)金屬前驅(qū)物、一微粒抑制化合物與至少一第二前驅(qū)物。第二前驅(qū)物與有機(jī)金屬前驅(qū)物反應(yīng)，以在基板上形成一成核層。另外，本發(fā)明描述一種在形成一III-V氮化物層期間抑制寄生微粒形成的方法。此方法包括向一反應(yīng)腔室導(dǎo)入一含III族金屬的前驅(qū)物。III族金屬前驅(qū)物可以包含一鹵素。也向至反應(yīng)腔室導(dǎo)入一鹵化氫氣體與一含氮化合物。含氮?dú)怏w與III族金屬前驅(qū)物反應(yīng)，以在基板上形成III-V氮化物層。文檔編號(hào)H01L21/302GK101816061SQ200780100933公開(kāi)日2010年8月25日申請(qǐng)日期2007年10月4日優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日發(fā)明者大衛(wèi)·伊格爾沙姆,戴維·布爾,桑迪普·尼杰霍安,洛里·華盛頓,雅各布·史密斯申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司