JP2017168524A - 半導体製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態に従ったMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)装置1(以下、単に装置1ともいう)の構成の一例を示す概略図である。装置1は、例えば、GaN、AlN、GaAlN、InN等の半導体膜の成膜を行うエピタキシャル装置でよい。装置1は、チャンバ10と、ステージ20と、ヒータ25と、第1供給部30と、第2供給部40と、マイクロ波導波管50と、フィルタ60と、駆動部70と、コントローラ80とを備えている。
c×√(1−λ2/4b2} (式1)
ここで、cは導波管50の外の空間におけるマイクロ波の伝送速度である。式1から、導波管50内におけるマイクロ波の伝送速度は、長辺bが大きいほど速いことがわかる。よって、式1からも、長辺bは、大きいことが好ましいと言える。例えば、マイクロ波の周波数が約2.45GHz帯である場合、長辺bを約6.12cmより大きくすることによって、マイクロ波は高速で導波管50内を伝播することができる。
図4は、第1の実施形態の変形例による複数の導波管50の配置の一例を示す上面図である。1つの導波管50f_1は、チャンバ10の上面の略中心または略重心に配置されている。また、他の複数の導波管50a_1〜50e_1は、チャンバ10の上面の略中心または略重心を中心とする同心円上に略等間隔で配置されている。本変形例では、例えば、5つの導波管50a_1〜50e_1が、チャンバ10の上面の略中心を中心とする同心円Cに略等間隔で略均等に配置されている。導波管50a_1〜50f_1の開口は、第2供給部40(ステージ20、基板W)へ向かっており、マイクロ波を下方へ向かって照射する。また、導波管50a_1〜50e_1は、それぞれの長径bが中心Oを中心として放射方向に延伸するように配置されている。本変形例のその他の構成は、第1の実施形態の対応する構成と同様でよい。
図5は、第2の実施形態に従ったMOCVD装置2(以下、単に装置2ともいう)の構成の一例を示す概略図である。第2の実施形態によれば、導波管50は、チャンバ10(ラジカル生成部15)の側壁に設けられている。第2の実施形態のその他の構成は、第1の実施形態の対応する構成と同様でよい。
図7は、第2の実施形態の変形例による複数の導波管50の配置の一例を示す断面図である。図7は、基板Wまたはステージ20の表面に対して略平行方向に切断した断面を示す。複数の導波管50a_3〜50e_3は、第2の実施形態と同様に、チャンバ10(ラジカル生成部15)の側壁に設けられているが、その個数は、5個である。本変形例のその他の構成は、第2の実施形態の対応する構成と同様でよい。
図8(A)および図8(B)は、第2供給部40のシャワーヘッドSHの構成例を示す断面図である。シャワーヘッドSHは、V族元素含有ガスのラジカルを基板Wに供給するために、基板Wに対向する底面に多数の孔HLを有する。孔HLは、ラジカルを基板Wに略均等に供給するために、シャワーヘッドSHの底面に略均等に設けられている。また、後述するように、孔HLの深さを適切に調節することによって、V族元素含有ガスが孔HLを通過する際に効率良くラジカル化あるいはイオン化することができる。
Claims (9)
- 反応室内に収容された基板上にIII族元素含有ガスを供給する第1供給部と、
前記基板上にV族元素含有ガスを供給する第2供給部と、
前記V族元素含有ガスに該マイクロ波を照射する導波部と、を備えた半導体製造装置。 - 前記第1供給部は、前記第2供給部よりも前記基板の近くに配置されており、
前記導波部は、前記第1供給部よりも前記第2供給部の近くに配置されている、請求項1に記載の半導体製造装置。 - 前記導波部は、約2.45GHz帯のマイクロ波、または、約5.8GHz帯のマイクロ波を前記V族元素含有ガスに照射する、請求項1または請求項2に記載の半導体製造装置。
- 前記導波部は、前記第2供給部の直上に配置されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
- 前記導波部は、前記反応室の上面に配置されている、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
- 前記導波部は、前記反応室の上面の略中心または略重心に配置されている、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
- 複数の前記導波部は、前記反応室の上面の略中心または略重心を中心とする同心円上に略等間隔で配置されている、請求項5または請求項6に記載の半導体製造装置。
- 前記導波部は、前記反応室の側壁に配置されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
- 前記導波部は、前記第1供給部と前記第2供給部との間の高さに配置されている、請求項8に記載の半導体製造装置。
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