JPH10298763A

JPH10298763A - Ｃｖｄ装置用ガス導入ノズル

Info

Publication number: JPH10298763A
Application number: JP12332797A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kusumoto; 淑郎楠本
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】その内部において反応性ガスが混合されて気
相反応することなく、また放出された反応性ガスが、す
ぐにしかも均一に混合され得るＣＶＤ装置用ガス導入ノ
ズルを提供すること。【解決手段】蓋部材１１と２枚の多孔板１２、１３か
ら構成される。上流側にある第１の多孔板１２には、そ
の上面１２ａに、第１の反応性ガスが拡散されるような
溝２２と、この溝２２から下面１２ｂへと貫通する孔３
２とを形成する。また、各反応性ガスが導入される蓋部
材１１は、この第１の多孔板１２の溝２２を覆うように
配設する。そして、下流側にある第２の多孔板１３に
は、その上面１３ａに、第２の反応性ガスが拡散される
ような溝２３と、この溝２３から下面１３ｂへと貫通す
る孔３３と、溝２３に連通せず、第１の多孔板１２の孔
３２に連通する貫通孔４３とを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学気相成長を行
なうＣＶＤ装置に用いられるガス導入ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２には、従来例のＣＶＤ装置の真空
槽５０が示されている。この真空槽５０内の上方にはガ
ス導入ノズル５１が配設されており、これは、複数の反
応性ガスをそれぞれ導入するガス導入管５２と、該ガス
導入管５２に接続する多孔板５３とから構成されてい
る。多孔板５３は、全体的に円盤形状をしており、下方
に多数の孔５３ａが形成されている。そのため、ガス導
入管５２を介して導入された複数の反応性ガスを多孔板
５３内で混合し、孔５３ａから、ガス導入ノズル５１の
下方に配設された基板５４へと放出している。なお、真
空槽５０の一部には、図示せずとも排気口が設けられて
いる。

【０００３】また、図１３には、従来例の他のＣＶＤ装
置の真空槽５０’が示されている。図１３の真空槽５
０’内の下方には、基板５４’が配設され、その上方に
は、ガス導入管５２’が配設されている。このガス導入
管５２’は、第１の反応性ガスを供給する管５２ｂ’の
中心に、第２の反応性ガスを供給する管５２ａ’が配設
された同心の二重管である。なお、真空槽５０’の一部
には、図示せずとも排気口が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示されるガス
導入ノズル５１では、多孔板５３のコンダクタンスが小
さいことを利用して、反応性ガスが真空槽５０に放出さ
れる前に、反応性ガスを混合している。そのため、多孔
板５３の空間内の圧力は、真空槽５０に比べて高くな
る。従って、例えば、Ｗ膜を生成するＷＦ₆ とＳｉＨ₄
との気相反応、又はＴｉＮ膜を生成するＮＨ₃ と、ＴＤ
ＥＡＴ（この化学式は[(ＣＨ₃ ＣＨ₂ )₂Ｎ]₄Ｔｉであ
る）やＴＤＭＡＴ（この化学式は[(ＣＨ₃ )₂Ｎ]₄Ｔｉで
ある）などの有機物チタン化合物との気相反応など、常
温常圧で激しく気相反応を起因するガスを用いた場合に
は、この多孔板５３内で気相反応を生じてしまう。その
ため、多孔板５３内で、ダスト粒子Ｄが発生したり、
（このため原料の反応性ガスが消費され）基板５４に形
成される膜の成膜速度が減少するなど、望ましくない結
果が生じる。

【０００５】他方、図１３に示されるガス導入管５２’
を用いた場合には、ガス導入管５２’内に上述したよう
なダストＤが発生したり成膜速度が減少するなどの問題
が発生することはない。しかしながら、反応性ガスを均
一に混合するためには、基板５４’とガス導入管５２’
との距離ｄを大きく取らなければならない。特に、反応
性ガスの流速の大きさや流量比などが変動すると、反応
性ガスの混合の仕方が異なるため、基板５４’に形成さ
れる膜の組成分布や膜厚分布が均一とならない。すなわ
ち、このガス導入管５２’を用いたときには、全ての流
速条件で均一にガスを混合させ、基板５４’上に、所望
の膜組成で、所望の膜厚で膜を形成することが事実上、
不可能となる。

【０００６】本発明は、上述の問題に鑑みてなされ、ガ
ス導入ノズル内部で反応性ガスが反応することなく、ま
たガスの流速（流量）条件によらずに、放出されるとす
ぐに、反応性ガスが均一に混合されるようなＣＶＤ装置
用ガス導入ノズルを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、複数の反
応性ガスを導入して化学気相成長を行なうＣＶＤ装置内
に配設され、少なくとも２枚以上の多孔板（例えば、実
施例の１２、１３：以下、同様）と、前記反応性ガスを
別々に導入する蓋部材（１１）とからなり、導入された
前記反応性ガスが混合されずに放出されることを特徴と
するＣＶＤ装置用ガス導入ノズル（１０）、によって解
決される。

【０００８】このような構成にすることによって、ガス
導入ノズル内において反応性ガスが混合することがな
い。そのため、ガス導入ノズル内で気相反応が生じるこ
とがなく、ダスト粒子の発生、基板成膜速度の減少など
といった問題が生じることがない。また、ガス導入ノズ
ル内から放出された反応性ガスは、反応性ガスが放出さ
れた直後、直ちに、かつ均一に混合する。従って、基板
とノズルとの距離を大きくせずとも、また流量条件が変
動しても、均一に混合した反応性ガスを基板上に供給す
ることができる。そのため、基板上に成膜された膜の組
成が均一になり、またその膜厚も均一にすることができ
るので、所望の膜組成かつ所望の厚さの膜を得ることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】複数の反応性ガスを導入して化学
気相成長を行なうＣＶＤ装置内に配設され、少なくとも
２枚以上の多孔板と、反応性ガスを別々に導入する蓋部
材とからなり、導入された反応性ガスが混合されずに放
出されることを特徴とするＣＶＤ装置とする。従って、
ガス導入ノズル内では、反応性ガスが混合することない
ので、反応室より高圧であるガス導入ノズル内に、ダス
ト粒子の発生や成膜速度の減少などは起こらない。ま
た、ガス導入ノズルから放出されると、反応性ガスは、
直ちに、かつ均一に混合される。従って、ガス導入ノズ
ルから気相反応により成膜をする箇所（例えば基板）ま
での距離が小さくとも、均一に混合された反応性ガスが
得られる。よって、形成される膜の組成分布及び膜厚分
布にばらつきが生じることがなく、所望の成膜を行なう
ことが可能となる。

【００１０】また、２種類の反応性ガスを用いる場合に
は、そのガス導入ノズルは２枚の前記多孔板と前記蓋部
材とからなる。そして、この多孔板のうち反応性ガスの
上流側の第１多孔板に、上流側の面に反応性ガスの１つ
を拡散する溝と、該溝から下流側の面へと貫通する複数
の第１貫通孔群とを形成する。また、前記蓋部材を、前
記第１多孔板の溝を覆うように配設する。そして、前記
多孔板のうち下流側の第２多孔板には、上流側の面に前
記第１多孔板で拡散された反応性ガスとは異なる反応性
ガスを拡散する溝と、該溝から下流側の面へと貫通する
複数の第１貫通孔群と、該溝に連通せず前記第１多孔板
の前記第１貫通孔群と連通する複数の第２貫通孔群とを
形成させる。このようにすることによって、別々に導入
された２種類の反応性ガスが、ガス導入ノズル内で混合
されることがなく、上述した問題を生じることがない。
また、ガス導入ノズルから放出されると、反応性ガス
は、直ちに、かつ均一に混合される。従って、ガス導入
ノズルから気相反応により成膜をする箇所（例えば基
板）までの距離が小さくとも、均一に混合された反応性
ガスが得られる。よって、形成される膜の組成分布及び
膜厚分布にばらつきが生じることがなく、所望の成膜を
行なうことが可能となる。

【００１１】更に、３種類以上の反応性ガスを用いる場
合には、そのガス導入ノズルは、その反応性ガスの種類
の数と同じ数の多孔板と蓋部材とから構成される。そし
て、この内、ガスを導入する蓋部材に最も近い多孔板、
すなわち最も上流側の第１の多孔板には、上流側の面に
反応性ガスの１つを拡散する溝と、該溝から下流側の面
へと貫通する複数の第１貫通孔群とが形成される。ま
た、蓋部材は、前記第１多孔板の前記溝を覆うように配
設されている。そして、多孔板のうち第１多孔板と当接
する第２多孔板に、上流側の面に、反応性ガスの１つを
拡散する溝と、該溝から前記下流側の面へと貫通する複
数の第１貫通孔群と、該溝に連通せず前記第１多孔板の
前記第１貫通孔群と連通する複数の第２貫通孔群とを形
成する。更に、多孔板のうち第１多孔板及び第２多孔板
以外の多孔板に、上流側の面に、反応性ガスの１つを拡
散する溝と、該溝から下流側の面へと貫通する複数の第
１貫通孔群と、該溝に連通せず直上流側にある多孔板に
形成されている第１貫通孔群及び第２貫通孔群と連通す
る複数の第２貫通孔群とを形成する。このような構成に
することによって、３種類以上の反応性ガスを用いる場
合であっても、別々に導入された反応性ガスが、ガス導
入ノズル内で混合されることがなく、上述した問題を生
じることがない。また、ガス導入ノズルから放出される
と、反応性ガスは、直ちに、かつ均一に混合されること
になる。従って、ガス導入ノズルから気相反応により成
膜をする箇所（例えば基板）までの距離が小さくとも、
均一に混合された反応性ガスが得られる。よって、形成
される膜の組成分布及び膜厚分布にばらつきが生じるこ
とがなく、所望の成膜を行なうことが可能となる。

【００１２】更に、多孔板及び蓋部材が密着された状態
で積層され、各溝において拡散されたガスが、多孔板及
び蓋部材との接触面並びに多孔板同士の接触面から漏洩
しないようにする。従って、多孔板の上に、溝を形成
し、多孔板と蓋部材を積層するという簡単な構成によっ
ても、ガス導入ノズル内で反応性ガスが全く反応せず、
また、供給された反応性ガスがすべて所定の方向へと放
出されるので、成膜速度は減少しない。また、各反応性
ガスを溝へと導くガス導入通路の、蓋と多孔板との当接
位置及び／又は多孔板同士の当接位置は、（このガス導
入通路と（細い）溝の接続部であるため）反応性ガスが
流れにくく、反応性ガスが他の部分へと最も漏洩し易い
箇所である。従って、ここにシール部材を設けるように
すれば、反応性ガスの漏洩を最も有効に防止することが
できる。

【００１３】また、反応性ガスの最も下流側に配設され
た多孔板において、この多孔板の溝から貫通する孔（第
１貫通孔群）から放出されるガスと異なる各反応性ガス
が放出される貫通孔（第２貫通孔群）までの距離、また
多孔板の貫通孔（第２貫通孔群）同士の間の距離をほぼ
等しくするのが好ましい。例えば、３種類の反応性ガス
を相互に導入する場合には、図８（これは下面図であ
る）に示すように配設するのがよい。図８では、第１の
反応性ガスを放出する貫通孔１７を○で、第２の反応性
ガスを放出する貫通孔１８を◎で、第３の反応性ガスを
放出する孔１９を●で示している。すなわち、第１貫通
孔群である孔１９から第２貫通孔群である貫通孔１８、
１９までの距離、第２貫通孔群○、◎同士の距離を、す
べて等しい距離Ｌ’とするとよい。いわば、複数の孔と
複数の貫通孔とを均一に分散させ、各反応性ガスが均一
に分散されて放出されるようにすれば、より均一に反応
性ガスを混合することができる。なお、第１貫通孔群及
び第２貫通孔群の数が多ければ多い程、より均一に反応
性ガスを混合させることができる。なおまた、最も下流
側にある多孔板の孔の総数がＭ個であると（この多孔板
を１番目として数えると）すると、第ｍ番目の多孔板に
形成される貫通孔及び溝に連通する孔の総数はほぼｍ×
Ｍ個になる。

【００１４】更に、１つの溝において拡散される反応性
ガスは、１種類のガスに限定する必要はなく、複数種類
のガスを混合したガスとしてもよい。要するに、本発明
では、相互に気相反応が生じないガスをガス導入ノズル
内で拡散すればよい。従って、例えば、気相反応を起こ
すために、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類のガスが必要であるが、
Ａを加えなければ反応が生じないという場合には、Ｂ及
びＣを先に混合した混合ガスを１つの反応性ガスとし、
Ａとをもう１つの反応性ガスとして導入してもよい。こ
の場合には、混合ガスを拡散する１つの多孔板と、Ａを
拡散させる１つの多孔板との合計２つの多孔板（と蓋）
を用いればよい。これは、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類のガスを
別々に拡散するために、３つの多孔板を用いるよりも簡
単な構造である。

【００１５】更に、蓋によって溝が覆われる多孔板は、
溝を形成していない部分に貫通孔を設ける必要がないた
め、反応性ガスが、この多孔板で拡散する領域全体を浅
い凹所と形成してもよい。この場合には、細い溝を複
数、形成するより、形成が容易であるので、ガス導入ノ
ズルをより簡単に形成することができる。

【００１６】また、多孔板に形成される溝を、溝の延在
方向に沿って所定ピッチずれたほぼ同一の形状で形成す
れば、同一のパターン形状を用いることができるので、
加工コストを低減することができる。従って、Ｎ種類の
反応性ガスを、別々に、各多孔板において拡散する場合
には、溝を１／Ｎピッチずらした同一形状（格子形状、
籠目形状、同心円形状など）として形成するとよい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１乃
至図６を参照して説明する。

【００１８】図１は、本発明の第１実施例のガス導入ノ
ズル１０を用いたＣＶＤ装置１が示されている。ＣＶＤ
装置１は、真空室２を有し、この真空室２内は、図示し
ない真空ポンプにより排気されている。真空室２の内部
には、その下方にサセプタ３が配設され、この上に、成
膜が施される基板４が配設されている。なお、基板４を
加熱するための加熱手段をサセプタに備えてもよい。ま
た、真空室２の上壁には、２つの孔２ａ、２ｂが形成さ
れ、これらには、それぞれ、第１の反応性ガス、第２の
反応性ガス（例えば、片方にはＷＦ₆ ガス、他方にはＨ
₂ など）を真空室２内に供給するガス供給管６、７が貫
通している。このガス供給管６、７は、真空室２内の上
方に、基板４に対向するように配設されたガス導入ノズ
ル１０に接続されている。なお、真空室２の一部（例え
ば底面）には、図示しない排気口が設けられている。

【００１９】ガス導入ノズル１０は、その拡大図が図２
に示されている。なお、図３は図２の［３］−［３］線
方向の平面図、図４は図２の［４］−［４］線方向の断
面図、図５は図２の［５］−［５］線方向の平面図及び
図６は図２の下面図である。本実施例のガス導入ノズル
１０は、それぞれ金属でなる２つの多孔板１２、１３と
金属でなる蓋部材１１とから構成されており、これらは
積層され、図示しない複数のボルトにより共締めされて
いる。

【００２０】図２に示されるように、多孔板１２、１３
のうち、上方に位置する第１の多孔板１２は、上面１２
ａに、図２の矢印Ｘ方向と紙面を直角に突き抜ける方向
とで形成される平面に沿って、溝２２が形成されてい
る。この溝２２は、図３に示されているように、本実施
例では、１つの環状溝部２２ａと、この環状溝部２２ａ
の内側にピッチＰで設けられた複数の縦溝部２２ｂと、
この環状溝部２２ａの内側にピッチＰで設けられた複数
の横溝部２２ｃとから構成されている。すなわち、環状
溝部２２ａの内側は、格子状に溝２２が形成されてい
る。また、多孔板１２には、通路溝部２２ｆが形成され
ている。これは、環状溝部２２ａ及び第１の反応性ガス
を供給しているガス供給管６と連通し、第１の反応ガス
を溝２２へと導いている。更に、環状溝部２２ａの外方
には、第１の多孔板１２を貫通する孔１２ｃが設けられ
ている。これは、本実施例では、ガス導入管７と後述す
る第２の多孔板１３の通路溝部２３ｆとに整合してい
る。更に、縦溝部２２ｂと横溝部２２ｃとの交点に、溝
２２から第１の多孔板１２の下面１２ｂへと貫通する複
数の孔３２（第１の貫通孔群に相当する）が設けられて
いる。

【００２１】一方、図２において、溝２２の上面１２ａ
を覆うように、すなわち第１の多孔板１２の上方に平板
状の蓋部材１１が設けられている。この蓋部材１１に
は、図５に示すように、ガス供給管６、７に整合した孔
１１ａ、１１ｂが設けられている。この孔のうち、第２
の反応性ガスが通過する孔１１ｂの周囲には、Ｏリング
溝と、Ｏリング２１が設けられている。

【００２２】他方、図２において、第１の多孔板１２の
下方に配設されている第２の多孔板１３は、第１の多孔
板１２と同様に、その上面１３ａに、図２の矢印Ｙ方向
と紙面を直角に突き抜ける方向とで形成される平面に沿
って、溝２３が形成されている。この溝２３は、図４に
示されているように、本実施例では、１つの環状溝部２
３ａと、この環状溝部２３ａの内側にピッチＰで設けら
れた複数の縦溝部２３ｂと、この環状溝部２３ａの内側
にピッチＰで設けられた複数の横溝部２３ｃとから構成
されている。すなわち、環状溝部２３ａの内側は、上記
第１の多孔板の環状溝部２２ａの内側と同様に、格子状
に溝が形成されている。ただし、第１の多孔板１２の縦
溝部２２ｂと第２の多孔板１３の縦溝部２３ｂとはＰ／
２ピッチずれており、第１の多孔板１２の横溝部２２ｂ
と第２の多孔板１３の横溝部２３ｂとはＰ／２ピッチず
れている。更に、多孔板１３には、環状溝部２３ａ及び
第１の反応性ガスを供給しているガス供給管７と連通
し、第２の反応ガスを環状溝部２３ａへと導く溝、すな
わちガス導入通路となる通路溝部２３ｆが形成されてい
る。また、本実施例では、縦溝部２３ｂと横溝部２３ｃ
との交点に、第２の多孔板１３へと貫通する複数の孔３
３が設けられている。更に、第２の多孔板１３には、図
３から明らかなように、溝２３に連通せず、かつ第１の
多孔板の孔３２に整合するように、貫通孔４３が設けら
れている。従って、ガス導入ノズル１０の下面、すなわ
ち第２の多孔板１３の下面１３ｂには、図６に示すよう
に、複数の孔３３と隣の複数の貫通孔４３とがほぼ同じ
距離Ｌ（これは本実施例では、Ｐ／２^0.5 に相当する）
を有して、交互に配設されている。

【００２３】なお、本実施例では、蓋部材１１の下面と
第１の多孔板１２の上面１２ａ及び第１の多孔板１２の
下面１２ｂと第２の多孔板１３の上面１３ａは、それぞ
れ、平行になっている。従って、その接触する面同士が
圧接するときに、第１の多孔板１２の上面１２ａにおい
て第１の多孔板１２の溝２２は密閉され、また第２の多
孔板１３の上面１３ａにおいて第２の多孔板１３の溝２
３及び貫通孔４３は密閉される。すなわち、メタル面接
触シールが行なわれている。

【００２４】本発明のガス導入ノズル１０は、以上のよ
うに構成されるが、次にその作用について説明する。

【００２５】例えば、真空室２のサセプタ３の上に基板
４を載置し、真空室２を真空にする。場合によっては、
このとき基板４を加熱する。そして、第１の反応性ガス
として、例えばＷＦ₆ ガスをガス供給管６から、第２の
反応性ガスとして、例えばＳｉＨ₄ をガス供給管７から
導入する。

【００２６】ガス導入管６から導入される第１の反応性
ガスは、蓋部材１１の孔１１ａを介して、通路溝部２２
ｆへと導かれて溝２２に供給される。そして、第１の反
応性ガスは、溝２２で拡散され、環状溝部２２ａ、縦溝
部２２ｂ及び横溝部２２ｃに行き渡る。その後、第１の
反応性ガスは、溝２２から第１の多孔板１２の孔３２、
更に第２の多孔板１３の貫通孔４３を介して、ガス導入
ノズル１０の下方へと、すなわち矢印Ｆ方向へと放出さ
れる。

【００２７】他方、ガス導入管７から導入される第２の
反応性ガスは、蓋部材１１の孔１１ｂ及び第１の多孔板
１２の孔１２ａを介して、通路溝部２３ｆへと導かれて
溝２３に供給される。そして、第２の反応性ガスは、溝
２３で拡散され、環状溝部２３ａ、縦溝部２３ｂ及び横
溝部２３ｃに行き渡る。そして、第２の反応性ガスは、
溝２３から孔３３を介して、ガス導入ノズル１０の下方
へと、すなわち矢印Ｆで示す方向へと放出される。

【００２８】従って、本実施例では、第１の反応性ガス
及び第２の反応性ガスは、それぞれ別々の径路を通って
放出されるので、ガス導入ノズル１０から放出されるま
では、反応性ガスは全く混合されない。従って、ガス導
入ノズル１０内において気相反応が生じることなく、そ
のため、ダスト粒子が発生したり、基板に成膜する原料
ガス（反応ガス）の量が減少し、基板４の成膜速度を減
少させるといった問題は生じない。更に、本実施例で
は、第１の反応性ガス及び第２の反応性ガスは、ガス導
入ノズル１０から放出された直後に、すぐに均一に混合
され、基板４に供給される。例えば、基板４がφ２００
ｍｍ程度であり、ガス導入ノズル１０に、第２の多孔板
１３に孔３３及び貫通孔４３が千個程度（孔３３及び貫
通孔４３の直径及び距離はそれぞれ、例えば６ｍｍ程度
として）形成され、その外径φが２２０〜２８０ｍｍで
ある場合には、ガス導入ノズル１０と基板４との距離が
２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度あれば、第１の反応性ガス及び
第２の反応性ガスが均一に混合でき、成膜される膜の組
成及び膜厚分布を均一とすることができる。更に、本実
施例では、隣り合う第１の反応性ガスが放出される各貫
通孔４３と第２の反応性ガスが放出される孔３３との距
離Ｌはどこでも等しいので、２つの反応性ガスは、より
均一に混合される。また、本実施例では、溝２２、２３
の環状溝部２２ａ、２３ａ内の形状を、Ｐ／２ピッチず
れた格子形状としたので、すなわち１つの溝のパターン
を用いているので、加工コストの低減も図れられてい
る。

【００２９】次に、本発明の第２実施例について、図７
を参照して説明するが、上記実施例と同様な部分につい
ては、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３０】図７は、本実施例の主要部の正面断面図を
示している。本実施例では、３種類の異なる反応性ガス
（例えば、第１の反応性ガスとしてＳｉＨ₄ 、第２の反
応性ガスとしてＨ₂ 、第３の反応性ガスとしてＷＦ₆ な
ど）を供給する場合に用いられるガス導入ノズルであ
る。すなわち本実施例では、ガス導入ノズルが、蓋部材
１１’と３枚の多孔板１２’、１３’、１４とから構成
されている。本実施例の蓋部材１１’は、上記実施例の
蓋部材１１の環状溝部２２ａの外方に、孔１１ｃ’を設
けた（図５に２点鎖線で示される）ものである。更に、
本実施例の第１の多孔板１２’は、上記実施例の第１の
多孔板１２に、孔１２ｃ’を設けたもの（図３に２点鎖
線で示される）であり、同様に、本実施例の第２の多孔
板１３’は、上記実施例の第２の多孔板１３に孔１３
ｃ’を設けた（図４に２点鎖線で示される）ものであ
る。これらの孔１１ｃ’、１２ｃ’、１３ｃ’は、それ
ぞれ整合している。

【００３１】そして、本実施例では、第２の多孔板１
３’の下方に、第３の多孔板１４が配設されている。こ
の第３の多孔板１４は、第１の多孔板１２’及び第２の
多孔板１３’と同様に、上面１４ａに、溝２４が形成さ
れている。この溝２４は、溝２２と溝２３と同様に、環
状溝部、縦溝部２４ｂ及び横溝部２４ｃとからなる格子
形状を呈している。また、溝２４に連通して、第３の多
孔板１４の下面１４ｂに貫通する孔３４が設けられてい
る。更に、溝２４に連通せず、第２の多孔板１３の貫通
孔４３及び孔３３に、それぞれ整合する貫通孔４４ａ、
４４ｂが形成されている。また、環状溝部の外方には、
環状溝部に連通する通路溝部が設けられている。この通
路溝部は、孔１１ｃ’、１２ｃ’、１３ｃ’を介して、
第３の反応性ガスを第３の多孔板１４の溝２４へと導
く。

【００３２】本実施例では、第１の反応性ガスは、上記
実施例と同様に、ガス導入管６から蓋部材１１の孔１１
ａを介して、通路溝部２２ｆへと導かれる。そして、第
１の反応性ガスは、通路溝部２２ｆから拡散して、溝２
２を行き渡り、溝２２から孔３２、第２の多孔板１３の
貫通孔４３及び第３の多孔板１４の貫通孔４４ａを介し
て下方へと放出される。また、第２の反応性ガスは、上
記実施例と同様に、ガス導入管７から蓋部材１１の１１
ｂ及び第１の多孔板１２の孔１２ｃを介して、ガス導入
通路２３ｆへと導かれる。そして、第２の反応性ガス
は、ガス導入通路２３ｆから拡散して、溝２３を行き渡
り、溝２３から孔３３、第３の多孔板１３の貫通孔４４
ｂを介して下方へと放出される。更に、第３の反応性ガ
スは、孔１１ｃ’、１２ｃ’、１３ｃ’を介して、第３
の多孔板１４の溝２４へと導かれる。そして、反応性ガ
スは溝２４において、四方八方へと拡散され、溝２３か
ら孔３４を介して、下方へと放出される。

【００３３】すなわち、本実施例でも、上記実施例と同
様に、第１の反応性ガス、第２の反応性ガス及び第３の
反応性ガスは、別々の径路を通って、下方へと放出され
る。また、各反応性ガスは、複数の貫通孔を介して、下
方に放出されるので、放出された直後、すぐに均一に混
合される。従って、上記実施例と同様な効果が得られ
る。ただし、多孔板を３枚以上とすると、下流側の多孔
板は、これに設けられる第２貫通孔群（この下流側の多
孔板の溝に連通しない貫通孔）は、直上流側の多孔板に
設けられた溝に連通する貫通孔（この多孔板の第１貫通
孔群）のみならず、直上流側の多孔板に設けられた溝に
連通しない貫通孔（この多孔板の第２貫通孔群）にも連
通させる必要がある。

【００３４】以上、本発明の各実施例について説明した
が、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００３５】例えば、上記実施例では、真空室２内で、
基板４を下方に配設し、この基板４に対向するように、
ガス導入ノズル１０を真空室２内の上方に設けた。しか
しながら、ガス導入ノズル１０の取付位置は、真空室２
の上方に限定される必要はない。例えば、基板４を立て
て、この基板４に対向して反応性ガスが放出されるよう
に、ガス導入ノズル１０を真空室２の側壁に設けるよう
にしてもよい。また、上記実施例では、ガス導入ノズル
１０へと各反応性ガスを導入するガス供給管６、７は、
１つの反応性ガスにつき１つであったが、これを複数と
してもよい。なおまた、上記実施例では、反応性ガスを
溝２２、２３へと導くガス導入通路、通路溝部２３ｆ
は、溝２２、２３の外方に設けたが、溝２２、２３から
放出されるガスの量が、どこの孔からでも均一になるよ
うに、通路溝部２２ｆ、２３ｆを多孔板１２、１３の中
央に設けるようにしてもよい。ただし、このときには、
溝２２、２３、２４の形成が困難になるという恐れがあ
る。

【００３６】また、上記実施例では、第１の多孔板１２
の溝２２の形状を、第２の多孔板１３の溝の形状とほぼ
同じ形状とした。しかしながら、重ねる多孔板に形成す
る溝の形状を異なるようにしてもよい。特に、蓋部材１
１で覆われる溝２２を有する第１の多孔板１２は、溝２
２と連通しない貫通孔を設ける必要がない。従って、形
成が容易な形状、例えば、第１の多孔板１２の代わり
に、図９に示される浅い凹所２２’（溝２２の環状溝部
２２ａの内部をすべて浅くくり抜いた形状に相当する）
を第１の多孔板１２に形成してもよい。

【００３７】更に、上記実施例では、溝２２、２３の環
状溝部２２ａ、２３ａの内部に、格子状の溝を形成し
た。しかしながら、この溝の形状は、これに限定される
必要はない。例えば図１０に示されるように、環状溝部
２２ａ”の内部に約６０度に交差する複数の細溝２２
ｂ”、２２ｃ”、２２ｄ”が形成された籠目形状の溝２
２”を形成した多孔板１２”と形成してもよい。また、
例えば図１１に示すように複数の同心円の溝２２ａ’、
２３ａ’、２４ａ’、２５ａ’（勿論、反応性ガスが平
面に沿って拡散されるように、それぞれが連通するため
の放射溝部２２ｂ’、２３ｂ’、２４ｂ’、２５ｂ’、
２６ｂ’、２７ｂ’、２８ｂ’、２９ｂ’が設けられて
いる）からなる同心円状の溝２５としてもよい。

【００３８】また、上記実施例では、溝２２、２３から
多孔板１２、１３の下面２２ｂ、２３ｂへと貫通する孔
３２、３３を、縦溝部２２ｂ、２３ｂと横溝部２２ｃ、
２３ｃとの交点に設けた。しかしながら、これらの孔を
交点以外の箇所に孔を設けるようにしてもよい。

【００３９】また、上記実施例では、反応性ガスとし
て、それぞれ１種類のガスを導入した。しかしながら、
例えば、これにキャリアガスを混合させた混合ガスを反
応性ガスとして用いてもよい。また、上記第２実施例で
は、ＳｉＨ₄ 、Ｈ₂ とを別々に導入したが、これらは相
互に気相反応を生じないので、これらを混合したガスを
１つの反応性ガスとして導入しても、勿論よく、この場
合には、多孔板を２枚にすることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明のＣＶＤ装
置用ガス導入ノズルによれば、ガス導入ノズル内では、
反応性ガス同士が混合することがないので、ガス導入ノ
ズル内において気相反応が起こってダスト粒子が発生し
たり、基板における成膜速度の減少などといった問題が
生じることがない。また、ガス導入ノズルから放出され
たガスは、放出後、直ちに、かつ均一に混合され得る。
従って、基板とガス導入ノズルとの距離が小さくとも、
また流量条件や基板の大きさにかかわらず、均一に混合
された反応性ガスを、基板の表面に供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のＣＶＤ装置用ガス導入ノ
ズルを用いたＣＶＤ装置の正面断面図である。

【図２】本発明の第１実施例のＣＶＤ装置用ガス導入ノ
ズルの正面断面図である。

【図３】図２における［３］−［３］線方向の断面平面
図である。

【図４】図２における［４］−［４］線方向の断面平面
図である。

【図５】図２における［５］−［５］線方向の断面平面
図である。

【図６】本発明の第１実施例のＣＶＤ装置用ガス導入ノ
ズルの下面図である。

【図７】本発明の第２実施例のＣＶＤ装置用ガス導入ノ
ズルの要部の断面正面図である。

【図８】本発明の多孔板が３枚のときに、第１貫通孔群
と第２貫通孔群との距離が同じであることを示したＣＶ
Ｄ装置用ガス導入ノズルの概略下面図である。

【図９】本発明の第１の変形例の溝の形状を示す図であ
り、Ａは平面図、ＢはＡにおける［Ｂ］−［Ｂ］線方向
の断面図である。

【図１０】本発明の第２の変形例の溝の形状を示す平面
図である。

【図１１】本発明の第３の変形例の溝の形状を示す平面
図である。

【図１２】従来例におけるＣＶＤ装置用ガス導入ノズル
が用いられたＣＶＤ装置の正面断面図である。

【図１３】他の従来例におけるＣＶＤ装置用ガス導入ノ
ズルが用いられたＣＶＤ装置の正面断面図である。

【符号の説明】

１ＣＶＤ装置２真空槽１０（ＣＶＤ装置用）ガス導入ノズル１１蓋部材１２第１の多孔板１２’ 第１の多孔板１２” 第１の多孔板１２ａ上面１２ｂ下面１３第２の多孔板１３’ 第２の多孔板１３ａ上面１３ｂ下面１４第３の多孔板１４ａ上面１４ｂ下面１７貫通孔１８貫通孔１９孔２１Ｏリング２２溝２２’ 凹所２２” 溝２３溝２４溝２５溝３２孔３３孔３４孔４３貫通孔４４ａ貫通孔４４ｂ貫通孔Ｌ距離Ｌ’ 距離Ｆ反応性ガスが放出される方向Ｐピッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の反応性ガスを導入して化学気相成
長を行なうＣＶＤ装置内に配設され、少なくとも２枚以
上の多孔板と、前記反応性ガスを別々に導入する蓋部材
とからなり、導入された前記反応性ガスが混合されずに
放出されることを特徴とするＣＶＤ装置用ガス導入ノズ
ル。
【請求項２】２枚の前記多孔板と前記蓋部材とからな
り、前記多孔板のうち前記反応性ガスの上流側の第１多孔板
には、上流側の面に反応性ガスの１つを拡散する溝と、
該溝から下流側の面へと貫通する複数の第１貫通孔群と
が形成されており、前記蓋部材は、前記第１多孔板の前記溝を覆うように配
設されており、前記多孔板のうち下流側の第２多孔板には、上流側の面
に前記第１多孔板で拡散された反応性ガスとは異なる反
応性ガスを拡散する溝と、該溝から下流側の面へと貫通
する複数の第１貫通孔群と、該溝に連通せず前記第１多
孔板の前記第１貫通孔群と連通する複数の第２貫通孔群
とが形成されている請求項１に記載のＣＶＤ装置用ガス
導入ノズル。
【請求項３】３枚以上の前記多孔板と前記蓋部材とか
らなり、前記多孔板のうち前記反応性ガスの最も上流側にある第
１多孔板には、上流側の面に、反応性ガスの１つを拡散
する溝と、該溝から前記下流側の面へと貫通する複数の
第１貫通孔群とが形成されており、前記蓋部材は、前記第１多孔板の前記溝を覆うように配
設されており、前記多孔板のうち第１多孔板と当接する第２多孔板に
は、上流側の面に、反応性ガスの１つを拡散する溝と、
該溝から前記下流側の面へと貫通する複数の第１貫通孔
群と、該溝に連通せず前記第１多孔板の前記第１貫通孔
群と連通する複数の第２貫通孔群とが形成されており、前記多孔板のうち第１多孔板及び第２多孔板以外の多孔
板には、上流側の面に、反応性ガスの１つを拡散する溝
と、該溝から下流側の面へと貫通する複数の第１貫通孔
群と、該溝に連通せず直上流側にある多孔板に形成され
ている第１貫通孔群及び第２貫通孔群と連通する複数の
第２貫通孔群とが形成されている請求項１に記載のＣＶ
Ｄ装置用ガス導入ノズル。
【請求項４】前記多孔板及び前記蓋部材が密着された
状態で積層されており、前記溝において拡散されたガス
が、前記多孔板及び前記蓋部材の接触面並びに前記多孔
板同士の接触面から漏洩しない請求項２又は請求項３に
記載のＣＶＤ装置用ガス導入ノズル。
【請求項５】前記多孔板及び前記蓋部材の接触面及び
／又は前記多孔板同士の接触面において、前記反応性ガ
スが導入される箇所に、シール部材が設けられている請
求項４に記載のＣＶＤ装置用ガス導入ノズル。
【請求項６】前記多孔板のうち、最も下流側にある多
孔板において、前記第１貫通孔群から、異なる前記反応
性ガスが放出される前記第２貫通孔群までの各距離が、
ほぼ等しい請求項３に記載のＣＶＤ装置用ガス導入ノズ
ル。
【請求項７】前記反応性ガスが、相互に気相反応を生
じない複数種類のガスが混合された混合ガスである請求
項１乃至請求項６に記載のＣＶＤ装置用ガス導入ノズ
ル。
【請求項８】前記第１多孔板において、前記溝が所定
領域全体を浅い凹所の形状を呈している請求項２乃至請
求項７に記載のＣＶＤ装置用ガス導入ノズル。
【請求項９】積層される前記多孔板の各前記溝の形状
が、該溝の延在方向に沿って所定ピッチずれたほぼ同一
の形状である請求項２乃至請求項７に記載のＣＶＤ装置
用ガス導入ノズル。