JPH0778774A - 薄膜気相成長装置 - Google Patents
薄膜気相成長装置Info
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- JPH0778774A JPH0778774A JP24751293A JP24751293A JPH0778774A JP H0778774 A JPH0778774 A JP H0778774A JP 24751293 A JP24751293 A JP 24751293A JP 24751293 A JP24751293 A JP 24751293A JP H0778774 A JPH0778774 A JP H0778774A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 反応性が高い原料ガスであっても、基板の直
前まで混合せず、デッドスペースが発生せず、ガスの流
れが層流であって、原料ガスを切り替えたときに短時間
でガスが置換され、境界のはっきりした多層膜を形成で
きる薄膜気相成長装置を提供する。 【構成】 内管１４と外管１５の同芯の２重構造になっ
ているノズル体８を反応容器１の上方から基板の近傍ま
で挿入する。基板の近傍まで内管と外管により２種類の
原料ガスを輸送し、基板の近くで初めて２種類のガスを
混合する。また反応容器の上方からノズル体の外周部に
パ−ジガスを吹き込む。これにより容器の上方にガスの
滞留する部分が発生しない。デッドスペ−スがなくなる
ので、多層膜を成長させる場合でも原料ガスの切り替え
が円滑になる。原料ガスの切り替え時に乱流が発生しな
い。
前まで混合せず、デッドスペースが発生せず、ガスの流
れが層流であって、原料ガスを切り替えたときに短時間
でガスが置換され、境界のはっきりした多層膜を形成で
きる薄膜気相成長装置を提供する。 【構成】 内管１４と外管１５の同芯の２重構造になっ
ているノズル体８を反応容器１の上方から基板の近傍ま
で挿入する。基板の近傍まで内管と外管により２種類の
原料ガスを輸送し、基板の近くで初めて２種類のガスを
混合する。また反応容器の上方からノズル体の外周部に
パ−ジガスを吹き込む。これにより容器の上方にガスの
滞留する部分が発生しない。デッドスペ−スがなくなる
ので、多層膜を成長させる場合でも原料ガスの切り替え
が円滑になる。原料ガスの切り替え時に乱流が発生しな
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、縦型の気相成長装置
において原料ガスを導入するノズル構造の改良に関す
る。気相成長装置は、加熱した基板に原料ガスを導入
し、気相反応を起こさせて、反応生成物を基板の上に堆
積させ薄膜形成を行なうものである。横型と縦型に大別
することができる。これは原料ガスの流れの方向による
類別である。原料ガスが上から下へ流れるものが、縦型
である。原料ガスが水平方向に流れるものが横型であ
る。ここでは縦型の気相成長装置を問題にする。
において原料ガスを導入するノズル構造の改良に関す
る。気相成長装置は、加熱した基板に原料ガスを導入
し、気相反応を起こさせて、反応生成物を基板の上に堆
積させ薄膜形成を行なうものである。横型と縦型に大別
することができる。これは原料ガスの流れの方向による
類別である。原料ガスが上から下へ流れるものが、縦型
である。原料ガスが水平方向に流れるものが横型であ
る。ここでは縦型の気相成長装置を問題にする。
【０００２】基板の上に薄膜をエピタキシャル成長する
ときなどに用いられる。原料が気体であるために反応の
制御などが容易であり、成分の異なる多層膜を成長させ
ることもできる。しかし原料が気体であるという条件が
あるので、原料の選択に制限がある。金属の場合は、常
温近くでは固体であるものが多いので、有機金属の化合
物にすることが多い。有機金属化合物は常温近くで液体
になるものがあるからである。常温近くで液体であるも
のは水素ガスを通してバブリングし蒸気として輸送す
る。また非金属材料の場合は、ハロゲン化物あるいは水
素化物にして、気体とする。
ときなどに用いられる。原料が気体であるために反応の
制御などが容易であり、成分の異なる多層膜を成長させ
ることもできる。しかし原料が気体であるという条件が
あるので、原料の選択に制限がある。金属の場合は、常
温近くでは固体であるものが多いので、有機金属の化合
物にすることが多い。有機金属化合物は常温近くで液体
になるものがあるからである。常温近くで液体であるも
のは水素ガスを通してバブリングし蒸気として輸送す
る。また非金属材料の場合は、ハロゲン化物あるいは水
素化物にして、気体とする。
【０００３】
【従来の技術】気相成長装置を用いてガリウムヒソＧａ
Ａｓなどの基板にＧａＡｓの薄膜を形成する場合は、Ｇ
ａの有機金属化合物や、Ａｓの塩化物、水素化物を原料
とする。縦型の気相成長装置を用いる場合は、円錐型の
容器を反応容器とするが、上頂部の遠くから２種類の原
料ガスを反応容器内に導入する。これらの原料は常温で
混合しても化学反応を起こさないので、遠くから混合し
ても差し支えない。基板の近傍のみをヒータで加熱し高
温にしてあり、高温でなければ反応が起こらないのであ
るから、これで良いのである。III −Ｖ族の場合は原料
の供給に関してあまり問題がない。
Ａｓなどの基板にＧａＡｓの薄膜を形成する場合は、Ｇ
ａの有機金属化合物や、Ａｓの塩化物、水素化物を原料
とする。縦型の気相成長装置を用いる場合は、円錐型の
容器を反応容器とするが、上頂部の遠くから２種類の原
料ガスを反応容器内に導入する。これらの原料は常温で
混合しても化学反応を起こさないので、遠くから混合し
ても差し支えない。基板の近傍のみをヒータで加熱し高
温にしてあり、高温でなければ反応が起こらないのであ
るから、これで良いのである。III −Ｖ族の場合は原料
の供給に関してあまり問題がない。
【０００４】気相成長法は、II−VI族の化合物の成長に
も用いることができるはずである。例えば、ＺｎＳｅ、
ＺｎＳなどの化合物薄膜を、同じ材料の基板の上あるい
はＧａＡｓの基板の上に成長させるという試みがなされ
る。Ｚｎの原料はＤＭＺ、ＤＥＺなどである。Ｓｅの材
料は水素化セレンＨ2 Ｓｅである。ところがこれらの材
料は反応性が高くて、常温ですら化学反応してしまうこ
とが分かった。従来のＧａＡｓなどに利用できた気相成
長装置では、原料ガスの入り口が基板から遠く離れてい
るために、基板に到達する前に原料ガス同士が反応して
しまう。反応生成物が壁面に付着し壁面を汚染する。ま
た基板に到達した時は既に原料ガスが消費されてしまっ
ている。そこで、図６に示すような縦長の装置が提案さ
れた。
も用いることができるはずである。例えば、ＺｎＳｅ、
ＺｎＳなどの化合物薄膜を、同じ材料の基板の上あるい
はＧａＡｓの基板の上に成長させるという試みがなされ
る。Ｚｎの原料はＤＭＺ、ＤＥＺなどである。Ｓｅの材
料は水素化セレンＨ2 Ｓｅである。ところがこれらの材
料は反応性が高くて、常温ですら化学反応してしまうこ
とが分かった。従来のＧａＡｓなどに利用できた気相成
長装置では、原料ガスの入り口が基板から遠く離れてい
るために、基板に到達する前に原料ガス同士が反応して
しまう。反応生成物が壁面に付着し壁面を汚染する。ま
た基板に到達した時は既に原料ガスが消費されてしまっ
ている。そこで、図６に示すような縦長の装置が提案さ
れた。
【０００５】「エピタキシャル成長技術実用データ集」
第１集ＭＢＥとＭＯＣＶＤ，第１分冊ＭＯＣＶＤ，発
行：サイエンスフォーラム，編集：森 芳文，冷水 佐
壽，１５８頁，昭和６１年６月１５日発行
第１集ＭＢＥとＭＯＣＶＤ，第１分冊ＭＯＣＶＤ，発
行：サイエンスフォーラム，編集：森 芳文，冷水 佐
壽，１５８頁，昭和６１年６月１５日発行
【０００６】これは、反応容器１は縦長の容器であり、
内部にサセプタ２が回転軸３に支持されている。高周波
加熱コイル４がサセプタ２の周りに設けられる。原料ガ
スの入り口は二つある。側方の第１の原料ガス入り口３
６と、反応容器の上から内部奥深くまで差し込まれた第
２の原料ガス入り口３５とである。側方の第１原料ガス
入り口からはセレンや硫黄の水素化物が導入される。基
板近くまで伸びている第２の原料ガス入り口３５から
は、ＤＭＣｄ、ＤＥＺ等の有機金属原料が導入される。
このようにすると、２種類の原料は基板の直前で初めて
混合されることになる。反応性が高くても、２種類の原
料ガスが遭遇するのが基板直前であるので、基板の遠く
で反応するという問題を回避できる。
内部にサセプタ２が回転軸３に支持されている。高周波
加熱コイル４がサセプタ２の周りに設けられる。原料ガ
スの入り口は二つある。側方の第１の原料ガス入り口３
６と、反応容器の上から内部奥深くまで差し込まれた第
２の原料ガス入り口３５とである。側方の第１原料ガス
入り口からはセレンや硫黄の水素化物が導入される。基
板近くまで伸びている第２の原料ガス入り口３５から
は、ＤＭＣｄ、ＤＥＺ等の有機金属原料が導入される。
このようにすると、２種類の原料は基板の直前で初めて
混合されることになる。反応性が高くても、２種類の原
料ガスが遭遇するのが基板直前であるので、基板の遠く
で反応するという問題を回避できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６のような縦型の気
相成長装置の場合、反応容器の上方に原料ガスの滞留す
る広いデッドスペースが発生する。原料ガスを切り替え
て組成の異なる多くの薄膜を順次エピタキシャル成長さ
せて多層膜を形成する場合は、短い時間に原料ガスを何
回も切り替える必要がある。デッドスペースがあると、
原料ガスを切り替えたときに元の原料ガスがデッドスペ
ースに残留し、瞬時にガスが切り替わらない。しばらく
の間は元のガスと新規のガスの混合ガスが薄膜形成を行
なうことになる。つまり多層膜の境界が曖昧になり、所
望の特性の多層膜を得ることができない。また原料ガス
を切り替えたときに乱流が発生し、基板の近傍でのガス
流が乱れる。
相成長装置の場合、反応容器の上方に原料ガスの滞留す
る広いデッドスペースが発生する。原料ガスを切り替え
て組成の異なる多くの薄膜を順次エピタキシャル成長さ
せて多層膜を形成する場合は、短い時間に原料ガスを何
回も切り替える必要がある。デッドスペースがあると、
原料ガスを切り替えたときに元の原料ガスがデッドスペ
ースに残留し、瞬時にガスが切り替わらない。しばらく
の間は元のガスと新規のガスの混合ガスが薄膜形成を行
なうことになる。つまり多層膜の境界が曖昧になり、所
望の特性の多層膜を得ることができない。また原料ガス
を切り替えたときに乱流が発生し、基板の近傍でのガス
流が乱れる。
【０００８】反応性が高い原料ガスであっても、基板の
直前まで混合せず、デッドスペースが発生せず、ガスの
流れが層流であって、原料ガスを切り替えたときに短時
間でガスが置換され、境界のはっきりした多層膜を形成
できる薄膜気相成長装置を提供することが本発明の目的
である。
直前まで混合せず、デッドスペースが発生せず、ガスの
流れが層流であって、原料ガスを切り替えたときに短時
間でガスが置換され、境界のはっきりした多層膜を形成
できる薄膜気相成長装置を提供することが本発明の目的
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜気相成長装
置は、縦型の反応容器と、反応容器の内部に設けた基板
を戴置するためのサセプタと、反応容器の上部から挿入
されサセプタの上に戴置した基板に気相成長のための２
種類の原料ガスを供給するノズル体と、ノズル体の外周
部にパージガスを導入するパージガス導入口とを含み、
ノズル体は内外２重管よりなり、外管と内管には別異の
原料ガスを流すこととし、内管は基板の近傍で開口し、
外管は下端が閉じられ、下端近くで内方に向けて連通穴
が穿たれ、外管から導入された原料ガスは連通穴から内
方に向けて噴出し内管の原料ガスと混合するようにして
おり、かつパージガスによりノズル体８の外周に層流を
形成している。
置は、縦型の反応容器と、反応容器の内部に設けた基板
を戴置するためのサセプタと、反応容器の上部から挿入
されサセプタの上に戴置した基板に気相成長のための２
種類の原料ガスを供給するノズル体と、ノズル体の外周
部にパージガスを導入するパージガス導入口とを含み、
ノズル体は内外２重管よりなり、外管と内管には別異の
原料ガスを流すこととし、内管は基板の近傍で開口し、
外管は下端が閉じられ、下端近くで内方に向けて連通穴
が穿たれ、外管から導入された原料ガスは連通穴から内
方に向けて噴出し内管の原料ガスと混合するようにして
おり、かつパージガスによりノズル体８の外周に層流を
形成している。
【００１０】
【作用】反応容器の内部に基板の近くまで伸びる内外２
重管よりなるノズル体８を設け２種類の原料を基板の直
前で混合しているので、反応容器の上方で反応が起こら
ない。外管から原料ガスが内方に向けて噴出するのでこ
こで均一に混ざる。パージガスをノズル体８の外周部に
流しているのでデッドスペースができない。ために原料
ガスを切り替えた時にガスが短時間に置換される。組成
の異なる多層膜を作る場合に組成変化が迅速である。
重管よりなるノズル体８を設け２種類の原料を基板の直
前で混合しているので、反応容器の上方で反応が起こら
ない。外管から原料ガスが内方に向けて噴出するのでこ
こで均一に混ざる。パージガスをノズル体８の外周部に
流しているのでデッドスペースができない。ために原料
ガスを切り替えた時にガスが短時間に置換される。組成
の異なる多層膜を作る場合に組成変化が迅速である。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の実施例に係る薄膜気相成長装
置の縦断面図である。図３、図４、図５は、それぞれ図
１のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、Ｚ−Ｚ断面図である。反応容器１
は縦長で真空に引くことのできる容器である。反応容器
１の下方にはサセプタ２が回転軸３によって回転自在に
設けられる。高周波加熱コイル４がサセプタ２の側方に
設けられる。これはサセプタ２とこの上に戴置される基
板５とを加熱し原料ガスがこれらの近傍で気相反応を起
こすようになっている。高周波加熱コイルを用いる場合
は、反応容器は石英である。
置の縦断面図である。図３、図４、図５は、それぞれ図
１のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、Ｚ−Ｚ断面図である。反応容器１
は縦長で真空に引くことのできる容器である。反応容器
１の下方にはサセプタ２が回転軸３によって回転自在に
設けられる。高周波加熱コイル４がサセプタ２の側方に
設けられる。これはサセプタ２とこの上に戴置される基
板５とを加熱し原料ガスがこれらの近傍で気相反応を起
こすようになっている。高周波加熱コイルを用いる場合
は、反応容器は石英である。
【００１２】しかし、サセプタの内部に抵抗加熱ヒータ
を設けても良いし、ランプ加熱としてもよい。内部から
抵抗加熱する場合は反応容器をステンレスとすることが
できる。
を設けても良いし、ランプ加熱としてもよい。内部から
抵抗加熱する場合は反応容器をステンレスとすることが
できる。
【００１３】反応容器１の上方には原料ガスとパージガ
スを個別に導入するためののノズルフランジ６が設置さ
れる。反応容器１の上端は容器フランジ７になっている
が、ここにノズルフランジ６がボルト（図示せず）によ
り、容器フランジ７に固着される。ノズルフランジ６
は、下方にノズル体８を支持しこれを通して反応容器１
の基板５の近傍に原料ガスとパージガスを供給するもの
である。ノズルフランジ６の側方にはパージガス導入管
１０が形成される。これに続いてノズルフランジ６の内
部には環状の周回流路１１が形成されている。これはパ
ージガスの分布をできるだけ回転対称にするためであ
る。
スを個別に導入するためののノズルフランジ６が設置さ
れる。反応容器１の上端は容器フランジ７になっている
が、ここにノズルフランジ６がボルト（図示せず）によ
り、容器フランジ７に固着される。ノズルフランジ６
は、下方にノズル体８を支持しこれを通して反応容器１
の基板５の近傍に原料ガスとパージガスを供給するもの
である。ノズルフランジ６の側方にはパージガス導入管
１０が形成される。これに続いてノズルフランジ６の内
部には環状の周回流路１１が形成されている。これはパ
ージガスの分布をできるだけ回転対称にするためであ
る。
【００１４】図３に示すように周回流路１１に続いて縦
方向にいくつものパージガス吹き出し口１２がノズルフ
ランジ６に設けられている。パージガス吹き出し口１２
はある円周上に等しい角度を成すように分布している。
パージガスはここから反応容器１の内部に吹き込まれ
る。ノズル体８と反応容器１は同心状に配置され、間に
環状の外周ガス流路１３が形成されている。パージガス
は反応容器１とノズル体８の間の外周ガス流路１３にほ
ぼ等流量になるように供給される。
方向にいくつものパージガス吹き出し口１２がノズルフ
ランジ６に設けられている。パージガス吹き出し口１２
はある円周上に等しい角度を成すように分布している。
パージガスはここから反応容器１の内部に吹き込まれ
る。ノズル体８と反応容器１は同心状に配置され、間に
環状の外周ガス流路１３が形成されている。パージガス
は反応容器１とノズル体８の間の外周ガス流路１３にほ
ぼ等流量になるように供給される。
【００１５】さてノズル体８であるが、これは内管１４
と外管１５とよりなる同心二重管構造で下方が少し広が
っている。下方での広がりは、反応容器１の下方での広
がりに対応するものである。２種類のガスＡ、Ｂを導入
するための２系統の流路がノズルフランジ６とノズル体
８に設けられる。ノズルフランジ６の上頂部中央にはＡ
ガス導入管１６が形成される。これは中心軸線に沿う流
路である。これはノズル体８の上端面の中央部に穿孔さ
れているＡガス吹き込み口１７を通り、内管１４の内部
の内管空間１８に吹き込まれる。内管空間１８は下方に
行くに従い拡開している。内管の開口部は基板の極近傍
にある。Ａガスは開口部から出て直ぐに基板５に至る。
と外管１５とよりなる同心二重管構造で下方が少し広が
っている。下方での広がりは、反応容器１の下方での広
がりに対応するものである。２種類のガスＡ、Ｂを導入
するための２系統の流路がノズルフランジ６とノズル体
８に設けられる。ノズルフランジ６の上頂部中央にはＡ
ガス導入管１６が形成される。これは中心軸線に沿う流
路である。これはノズル体８の上端面の中央部に穿孔さ
れているＡガス吹き込み口１７を通り、内管１４の内部
の内管空間１８に吹き込まれる。内管空間１８は下方に
行くに従い拡開している。内管の開口部は基板の極近傍
にある。Ａガスは開口部から出て直ぐに基板５に至る。
【００１６】Ｂガス導入管１９はノズルフランジ６の上
部側方に設けられる。これはノズルフランジ６の円周方
向に形成される回廊２０に連通する。回廊２０から複数
の縦穴２１が等分配の位置に穿たれている。ＢガスはＢ
ガス導入管１９から回廊２０を経てここで等分配され
て、縦穴２１を通過しノズル体８の端面に穿たれている
Ｂガス吹き込み口２２を経て外管流路２３に至る。
部側方に設けられる。これはノズルフランジ６の円周方
向に形成される回廊２０に連通する。回廊２０から複数
の縦穴２１が等分配の位置に穿たれている。ＢガスはＢ
ガス導入管１９から回廊２０を経てここで等分配され
て、縦穴２１を通過しノズル体８の端面に穿たれている
Ｂガス吹き込み口２２を経て外管流路２３に至る。
【００１７】ノズル体８の外管１５は下端が閉じられて
いる。下端の近くで内方に向かう連通穴２４が穿たれて
いる。Ｂガスは外管流路２３から、連通穴２４を通り内
管空間１８へ吹き込まれる。ＡガスとＢガスは内管１４
の下端の近傍で初めて相合し混合する。直ぐに基板５に
至り加熱されている基板５に接触し気相反応する。反応
生成物が基板の上で薄膜となって堆積する。図２の内管
下端の直径ΦD 、外管下端の直径ΦE 、外管と内管の連
続する底辺部の傾斜角θなどのパラメ−タは最適になる
ように決定する。
いる。下端の近くで内方に向かう連通穴２４が穿たれて
いる。Ｂガスは外管流路２３から、連通穴２４を通り内
管空間１８へ吹き込まれる。ＡガスとＢガスは内管１４
の下端の近傍で初めて相合し混合する。直ぐに基板５に
至り加熱されている基板５に接触し気相反応する。反応
生成物が基板の上で薄膜となって堆積する。図２の内管
下端の直径ΦD 、外管下端の直径ΦE 、外管と内管の連
続する底辺部の傾斜角θなどのパラメ−タは最適になる
ように決定する。
【００１８】重要なのはパージガスである。パージガス
はノズル体８の外周部をほぼ均等な流量密度で上から下
へ流れている。外周ガス流路の断面積は上下方向にほぼ
一定であるので安定した層流として流れる。原料ガスが
パージガスのために逆流せず、容器の上端部に滞留しな
い。つまりパージガスはデッドスペースをなくし原料ガ
スの流れを下向きに規制する作用がある。原料ガス自体
も層流に近いものになる。
はノズル体８の外周部をほぼ均等な流量密度で上から下
へ流れている。外周ガス流路の断面積は上下方向にほぼ
一定であるので安定した層流として流れる。原料ガスが
パージガスのために逆流せず、容器の上端部に滞留しな
い。つまりパージガスはデッドスペースをなくし原料ガ
スの流れを下向きに規制する作用がある。原料ガス自体
も層流に近いものになる。
【００１９】ここでは高周波加熱コイルによりサセプタ
を加熱しているが、他の加熱手段を用いても良い。例え
ば、サセプタの内部に抵抗加熱ヒータを設けて内部から
サセプタと基板を加熱できる。この場合は反応容器をス
テンレスやアルミ合金にすることができる。ランプ加熱
によるものでも良い。
を加熱しているが、他の加熱手段を用いても良い。例え
ば、サセプタの内部に抵抗加熱ヒータを設けて内部から
サセプタと基板を加熱できる。この場合は反応容器をス
テンレスやアルミ合金にすることができる。ランプ加熱
によるものでも良い。
【００２０】この装置はＧａＡｓ、ＩｎＰなどの III−
Ｖ族の化合物半導体の薄膜形成にも利用できるが、II−
VI族の化合物半導体に適している。II−VI族の場合は、
Ｚｎ、ＣｄなどのII族元素の有機金属と、ＡｓやＰの水
素化物を原料とする。これらはきわめて反応性に富む材
料で室温でも反応する。本発明の装置では、内管のＡガ
スとしてＺｎ、Ｃｄの有機金属ガスを、外管のＢガスと
してＡｓやＰの水素化物を用いる。両者は基板の極近く
まで互いに接触しない。基板の近くで始めて相合し混合
する。反応容器の基板以外の領域では反応が起こらな
い。パージガスをノズル体８の周囲に流しているので、
反応容器の内壁に反応生成物が付着するのを防ぐことが
できる。
Ｖ族の化合物半導体の薄膜形成にも利用できるが、II−
VI族の化合物半導体に適している。II−VI族の場合は、
Ｚｎ、ＣｄなどのII族元素の有機金属と、ＡｓやＰの水
素化物を原料とする。これらはきわめて反応性に富む材
料で室温でも反応する。本発明の装置では、内管のＡガ
スとしてＺｎ、Ｃｄの有機金属ガスを、外管のＢガスと
してＡｓやＰの水素化物を用いる。両者は基板の極近く
まで互いに接触しない。基板の近くで始めて相合し混合
する。反応容器の基板以外の領域では反応が起こらな
い。パージガスをノズル体８の周囲に流しているので、
反応容器の内壁に反応生成物が付着するのを防ぐことが
できる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のノズルは、基板近くまで伸びる
２系統のノズル構造となっており、２種類のガスが基板
の直前に初めて相合する。またノズルの周囲の空間には
パージガスを流している。そのために次の効果がある。
２系統のノズル構造となっており、２種類のガスが基板
の直前に初めて相合する。またノズルの周囲の空間には
パージガスを流している。そのために次の効果がある。
【００２２】反応容器内にパージガスを流しているの
で、ガスの滞留するデッドスペースがなくなる。 パージガスを外周部に流しているので、原料ガスの流
れが層流になる。 ノズルの吹き出し口の形状を最適化することで膜厚や
組成の均一性の良好な薄膜を得ることができる。 パージガスが反応容器の内部を流れているので、壁面
に反応生成物が付着するのを防ぐことができる。
で、ガスの滞留するデッドスペースがなくなる。 パージガスを外周部に流しているので、原料ガスの流
れが層流になる。 ノズルの吹き出し口の形状を最適化することで膜厚や
組成の均一性の良好な薄膜を得ることができる。 パージガスが反応容器の内部を流れているので、壁面
に反応生成物が付着するのを防ぐことができる。
【図１】本発明の実施例に係る薄膜気相成長装置の縦断
面図。
面図。
【図２】ノズル体の下端のみの拡大断面図。
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図４】図１のＹ−Ｙ断面図。
【図５】図１のＺ−Ｚ断面図。
【図６】従来例に係る縦型気相成長装置の概略縦断面
図。
図。
１ 反応容器 ２ サセプタ ３ 回転軸 ４ 高周波加熱コイル ５ 基板 ６ ノズルフランジ ７ 容器フランジ ８ ノズル体 ９ Ｏリング １０ パージガス導入管 １１ 周回流路 １２ パージガス吹き出し口 １３ 外周ガス流路 １４ 内管 １５ 外管 １６ Ａガス導入管 １７ Ａガス吹き込み口 １８ 内管空間 １９ Ｂガス導入管 ２０ 回廊 ２１ 縦穴 ２２ Ｂガス吹き込み口 ２３ 外管流路 ２４ 連通穴 ２５ 混合空間 ３５ 原料ガス入り口 ３６ 原料ガス入り口
Claims (2)
- 【請求項１】 縦長の円筒状の反応容器１と、反応容器
１の内部に設けられ基板を戴置するためのサセプタ２
と、サセプタ２を加熱するためのヒータと、反応容器１
の上部の開口に取り付けられ内外２重管からなり２種類
の原料ガスＡ、Ｂを反応容器１に導入するためのノズル
体８と、ノズル体８の内管１４へ原料ガスを導入するＡ
ガス導入管と、ノズル体８の外管１５へ別異の原料ガス
を導入するＢガス導入管と、反応容器１のノズル体８の
上流側の外周部にパージガスを吹き込むパージガス導入
管を含み、ノズル体８の内管１４は基板５の近傍に開口
し、ノズル体８の外管は下端が閉じられており下端の近
傍で外管１５から内管１４に向けて複数の連通穴２４が
放射状に穿孔されており、外管１５に導入された原料ガ
スが連通穴２４を経て内管内部に向けて噴出され基板５
の近くで内管１４の原料ガスと混合し、パージガスは外
管１５と内管１４とから供給される原料ガスＡ、Ｂを囲
むように流れるようにしたことを特徴とする薄膜気相成
長装置。 - 【請求項２】 縦長の円筒状の反応容器１と、反応容器
１の内部に設けられ基板を戴置するためのサセプタ２
と、サセプタ２を加熱するためのヒータと、反応容器１
の上部の開口に取り付けられＡガス導入管、Ｂガス導入
管とパージガス導入管の３種類のガスの導入管とこれに
続く流路を含むノズルフランジ６と、ノズルフランジ６
の下端面に取り付けられ内外２重管からなりノズルフラ
ンジ６から導入された２種類の原料ガスＡ、Ｂを反応容
器１に導入するためのノズル体８とを含み、ノズルフラ
ンジ６のＡガス導入管からノズル体８の内管１４へ原料
ガスＡが吹き込まれ、ノズルフランジ６のＢガス導入管
からノズル体８の外管へ原料ガスＢが吹き込まれ、ノズ
ルフランジ６のパージガス導入管から直接に反応容器の
上流側のノズル体８の外周部にパージガスを導入するよ
うにし、ノズル体８の内管１４は基板５の近傍に開口
し、ノズル体８の外管１５は下端が閉じられており下端
の近傍で外管１５から内管１４に向けて複数の連通穴２
４が放射状に穿孔されており、外管１５に導入された原
料ガスが連通穴２４を経て内管内部に向けて噴出され基
板５の近くで内管１４の原料ガスと混合し、パージガス
は外管１５と内管１４とから供給される原料ガスＡ、Ｂ
を囲むように流れるようにしたことを特徴とする薄膜気
相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24751293A JP3185493B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24751293A JP3185493B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 薄膜気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778774A true JPH0778774A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3185493B2 JP3185493B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17164587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24751293A Expired - Fee Related JP3185493B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 薄膜気相成長装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185493B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066472A1 (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Ulvac, Inc. | ガスヘッド及び薄膜製造装置 |
| JP2009120859A (ja) * | 2004-12-28 | 2009-06-04 | Asm Genitech Inc | 原子層蒸着装置 |
| JP2012153932A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Aisin Seiki Co Ltd | ノズル |
| JP2015533195A (ja) * | 2012-10-09 | 2015-11-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 割り送り式インライン基板処理ツール |
-
1993
- 1993-09-07 JP JP24751293A patent/JP3185493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101044355B1 (ko) * | 2005-12-06 | 2011-06-29 | 가부시키가이샤 알박 | 가스 헤드 및 박막제조장치 |
| JP4931082B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2012-05-16 | 株式会社アルバック | ガスヘッド及び薄膜製造装置 |
| US8197599B2 (en) | 2005-12-06 | 2012-06-12 | Ulvac, Inc. | Gas head and thin-film manufacturing apparatus |
| JP2012153932A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Aisin Seiki Co Ltd | ノズル |
| JP2015533195A (ja) * | 2012-10-09 | 2015-11-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 割り送り式インライン基板処理ツール |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3185493B2 (ja) | 2001-07-09 |
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