TWI810333B - 氣相成長裝置 - Google Patents

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TWI810333B
TWI810333B TW108125796A TW108125796A TWI810333B TW I810333 B TWI810333 B TW I810333B TW 108125796 A TW108125796 A TW 108125796A TW 108125796 A TW108125796 A TW 108125796A TW I810333 B TWI810333 B TW I810333B
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矢島雅美
鈴木邦彦
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日商紐富來科技股份有限公司
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Abstract

實施形態的氣相成長裝置包括：反應室；氣體室，設置於反應室的上部，供導入製程氣體；以及多條氣體流路，將製程氣體自氣體室供給至反應室；且多條氣體流路之中至少一條具有第一區域、以及位於第一區域與反應室之間的第二區域，第一區域具有於垂直於製程氣體的流動方向的面內的第一開口剖面積與所述方向的第一長度，第二區域具有於垂直於所述方向的面內的第二開口剖面積與所述方向的第二長度，第一開口剖面積小於第二開口剖面積，第一長度為第二長度以下。

Description

氣相成長裝置
本發明是有關於一種對基板供給氣體以形成膜的氣相成長裝置。
作為形成高品質半導體膜的方法，有藉由氣相成長而於基板的表面形成單晶膜的磊晶(epitaxial)成長技術。於利用磊晶成長技術的氣相成長裝置中，將基板載置於保持為常壓或減壓的反應室中的保持具(holder)上。
然後，一面將基板進行加熱，一面將包含膜的原料的製程氣體自反應室的上部的氣體室經由氣體流路供給至反應室。製程氣體於基板表面產生熱反應，而於基板表面形成磊晶單晶膜。
若於反應室中反覆進行膜的成長，則有反應產物堆積於氣體流路的反應室側的端部的情形。若所堆積的反應產物的量變多，則氣體流路的開口剖面積發生變化。若氣體流路的開口剖面積發生變化，則製程氣體朝反應室的供給變得不穩定，從而膜的特性的再現性降低。因此，期望抑制製程氣體朝反應室的供給的不穩定化，從而提高膜的特性的再現性。
於日本專利公開公報2017-157678號中，記載一種氣相成長裝置，所述氣相成長裝置抑制氣體於氣體流路的反應室側的 端部回流，從而抑制因堆積物的附著而產生微粒(particle)。
本發明提供一種可提高膜的特性的再現性的氣相成長裝置。
本發明的一態樣的氣相成長裝置包括：反應室；氣體室，設置於所述反應室的上部，供導入製程氣體；以及多條氣體流路，將所述製程氣體自所述氣體室供給至所述反應室；且所述多條氣體流路之中至少一條具有第一區域、以及位於所述第一區域與所述反應室之間的第二區域，所述第一區域具有於垂直於所述製程氣體的流動方向的面內的第一開口剖面積與所述方向的第一長度，所述第二區域具有於垂直於所述方向的面內的第二開口剖面積與所述方向的第二長度，所述第一開口剖面積小於所述第二開口剖面積，所述第一長度為所述第二長度以下。
根據本發明，可實現一種可提高膜的特性的再現性的氣相成長裝置。
10:反應室
11:第一氣體室(氣體室)
12:第二氣體室
14:基座(保持具)
15:氣體室
16:旋轉體
18:旋轉軸
20:旋轉驅動機構
22:第一加熱器
28:反射器
30:支撐柱
32:固定台
34:固定軸
40:罩
42:第二加熱器
44:氣體排出口
51:第一氣體流路(氣體流路)
51a:上部區域(第一區域)
51b:下部區域(第二區域)
51x:零件
52a:上部區域(第三區域)
52b:下部區域(第四區域)
52:第二氣體流路
55、59:氣體流路
81:第一氣體供給口
82:第二氣體供給口
85:氣體供給口
99:反應產物
100、300:氣相成長裝置
D0、D1、D2、D3、D4:直徑
G0:製程氣體
G1:第一製程氣體(製程氣體)
G2:第二製程氣體
L1:第一長度
L2:第二長度
L3:第三長度
L4:第四長度
Lx:長度
P1、P2、P3、P4:面
S1:第一開口剖面積
S2:第二開口剖面積
S3:第三開口剖面積
S4:第四開口剖面積
t:厚度
W:晶圓(基板)
θ:(下部區域的內壁面與面所成的)角度
圖1是第一實施形態的氣相成長裝置的示意剖面圖。
圖2是第一實施形態的第一氣體流路的示意剖面圖。
圖3是第一實施形態的第二氣體流路的示意剖面圖。
圖4是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。
圖5是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。
圖6是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。
圖7(a)及圖7(b)是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。
圖8是第二實施形態的第一氣體流路的示意剖面圖。
圖9是第三實施形態的氣相成長裝置的示意剖面圖。
以下，一面參照圖式，一面對本發明的實施形態進行說明。
本說明書中，有時對相同或類似的構件附上相同的符號。
本說明書中，將氣相成長裝置經設置成可進行膜的形成的狀態下的重力方向定義為「下」，將其相反方向定義為「上」。因此，「下部」是指相對於基準的重力方向的位置，「下方」是指相對於基準的重力方向。而且，「上部」是指相對於基準的重力方向的反方向的位置，「上方」是指相對於基準的重力方向的反方向。另外，「縱向」為重力方向。
又，於本說明書中，「製程氣體」是指為了膜的形成而使用的氣體的總稱，例如，設為包含源氣體(source gas)、輔助氣體(assist gas)、摻雜氣體(dopant gas)、載體氣體(carrier gas)、 及該些混合氣體的概念。
傳導性(conductance)表示流體於流路中流動的流動性。例如，直徑為D、長度為L的圓筒形狀的流路的傳導性與D4/L成比例。以後，將D4/L稱為傳導性係數。再者，於本說明書中，設為流路的入口與出口的壓力伴隨流路的形狀變更而無變化。又，於黏性流區域中，傳導性亦與流路的平均壓力成比例，但於本說明書中，為了避免繁雜而於計算上予以省略。藉此，可將流路的傳導性視為僅與傳導性係數成比例。
(第一實施形態)
第一實施形態的氣相成長裝置包括：反應室；氣體室，設置於反應室的上部，供導入製程氣體；以及多條氣體流路，將製程氣體自氣體室供給至反應室；且多條氣體流路之中至少一條具有第一區域、以及位於第一區域與反應室之間的第二區域，第一區域具有於垂直於製程氣體的流動方向的面內的第一開口剖面積與所述方向的第一長度，第二區域具有於垂直於所述方向的面內的第二開口剖面積與所述方向的第二長度，第一開口剖面積小於第二開口剖面積，第一長度為第二長度以下。
第一實施形態的氣相成長裝置藉由具備所述構成，而即便於反應產物堆積於氣體流路的反應室側的端部時，仍可抑制製程氣體朝反應室供給的不穩定化。因此，根據第一實施形態的氣相成長裝置，可提高膜的特性的再現性。
圖1是第一實施形態的氣相成長裝置的示意剖面圖。第 一實施形態的氣相成長裝置100例如是使單晶碳化矽(SiC)膜於單晶碳化矽(SiC)基板上磊晶成長的枚葉型磊晶成長裝置。
第一實施形態的氣相成長裝置100包括：反應室10、第一氣體室11(氣體室)、第二氣體室12、多條第一氣體流路51(氣體流路)、多條第二氣體流路52、第一氣體供給口81、以及第二氣體供給口82。反應室10包括：基座(susceptor)14(保持具(holder))、旋轉體16、旋轉軸18、旋轉驅動機構20、第一加熱器(heater)22、反射器(reflector)28、支撐柱30、固定台32、固定軸34、罩(hood)40、第二加熱器42、以及氣體排出口44。
反應室10例如為不鏽鋼(stainless)製。反應室10具有圓筒狀壁。於反應室10內，於晶圓(wafer)W上形成SiC膜。晶圓W是基板的一例。
基座14設置於反應室10中。於基座14可載置晶圓W。於基座14，亦可於中心部設置開口部。基座14是保持具的一例。
基座14例如是由SiC或碳(carbon)、或塗佈有SiC或碳化鉭(TaC)的碳等耐熱性高的材料形成。
基座14固定於旋轉體16的上部。旋轉體16固定於旋轉軸18。基座14間接地固定於旋轉軸18。
旋轉軸18可藉由旋轉驅動機構20進行旋轉。藉由利用旋轉驅動機構20使旋轉軸18旋轉而可使基座14旋轉。藉由使基座14旋轉，而可使載置於基座14的晶圓W旋轉。
藉由旋轉驅動機構20，例如可使晶圓W以300rpm以 上3000rpm以下的旋轉速度進行旋轉。旋轉驅動機構20例如由馬達(motor)與軸承(bearing)構成。
第一加熱器22設置於基座14的下方。第一加熱器22設置於旋轉體16內。第一加熱器22自下方對保持於基座14的晶圓W進行加熱。第一加熱器22例如是電阻加熱器。第一加熱器22例如呈經施加有梳形圖案的圓板狀。
反射器28設置於第一加熱器22的下方。於反射器28與基座14之間，設置有第一加熱器22。
反射器28將自第一加熱器22朝下方放射的熱予以反射，而提高晶圓W的加熱效率。又，反射器28防止較反射器28更下方的構件被加熱。反射器28例如為圓板狀。反射器28例如由被覆有SiC的碳等耐熱性高的材料形成。
反射器28例如藉由多個支撐柱30固定於固定台32。固定台32例如由固定軸34支撐。
於旋轉體16內，為了使基座14自旋轉體16分離，而設置有上推銷(未圖示)。上推銷例如將反射器28、及第一加熱器22貫通。
第二加熱器42設置於罩40與反應室10的內壁之間。第二加熱器42自上方對保持於基座14的晶圓W進行加熱。將晶圓W除了利用第一加熱器22還利用第二加熱器42進行加熱，藉此可將晶圓W加熱至SiC膜的成長所需的溫度，例如加熱至1500℃以上的溫度。第二加熱器42例如是電阻加熱器。
罩40例如是圓筒狀。罩40具備防止第一製程氣體G1及第二製程氣體G2與第二加熱器42相接觸的功能。罩40例如是由被覆有SiC的碳等耐熱性高的材料形成。
氣體排出口44設置於反應室10的底部。氣體排出口44將源氣體於晶圓W表面處進行了反應後的剩餘的反應產物、及剩餘的製程氣體排出至反應室10的外部。氣體排出口44例如連接於未圖示的真空泵。
另外，於反應室10，設置有未圖示的晶圓出入口及閘閥(gate valve)。藉由晶圓出入口及閘閥，可將晶圓W搬入至反應室10內或者搬出至反應室10外。
第一氣體室11設置於反應室10的上部。於第一氣體室11，設置有用於導入第一製程氣體G1的第一氣體供給口81。自第一氣體供給口81導入的第一製程氣體G1填充至第一氣體室11中。
第一製程氣體G1例如包含矽(Si)的源氣體。第一製程氣體G1例如是矽的源氣體、抑制矽的團簇(cluster)化的輔助氣體、以及載體氣體的混合氣體。
矽的源氣體例如是矽烷(SiH4)。輔助氣體例如是氯化氫(HCl)。載體氣體例如是氬氣(argon gas)、或氫氣。
第二氣體室12設置於反應室10的上部。第二氣體室12設置於反應室10與第一氣體室11之間。於第二氣體室12，設置有用於導入第二製程氣體G2的第二氣體供給口82。自第二氣體 供給口82導入的第二製程氣體G2填充至第二氣體室12中。
第二製程氣體G2例如包含碳的源氣體。第二製程氣體G2例如是碳的源氣體、n型雜質的摻雜氣體、以及載體氣體的混合氣體。第二製程氣體G2與第一製程氣體G1不同。
碳的源氣體例如是丙烷(C3H8)。n型雜質的摻雜氣體例如是氮氣。載體氣體例如是氬氣(argon gas)、或氫氣。
多條第一氣體流路51設置於第一氣體室11與反應室10之間。第一氣體流路51將第一製程氣體G1自第一氣體室11供給至反應室10。
多條第二氣體流路52設置於第二氣體室12與反應室10之間。第二氣體流路52將第二製程氣體G2自第二氣體室12供給至反應室10。
圖2是第一實施形態的第一氣體流路的示意剖面圖。第一氣體流路51具有上部區域51a(第一區域)、以及下部區域51b(第二區域)。下部區域51b位於上部區域51a與反應室10之間。
上部區域51a具有於垂直於製程氣體的流動方向(圖2中的白箭頭：第一方向)的面(圖2中的P1)內的第一開口剖面積S1。又，上部區域51a具有製程氣體的流動方向(圖2中的白箭頭)的第一長度L1。
上部區域51a例如是長度為L1的圓筒形狀。面P1內的上部區域51a的開口剖面例如是直徑為D1的圓形。
下部區域51b具有於垂直於製程氣體的流動方向(圖2 中的白箭頭)的面(圖2中的P2)內的第二開口剖面積S2。又，下部區域51b具有製程氣體的流動方向(圖2中的白箭頭)的第二長度L2。
下部區域51b例如是長度為L2的圓筒形狀。面P2內的下部區域51b的開口剖面例如是直徑為D2的圓形。
下部區域51b的內壁面與面P2所成的角度θ例如為80度以上。又，第二長度L2例如為5mm以上。
第一開口剖面積S1小於第二開口剖面積S2。又，第一長度L1為第二長度L2以下。
即，與上部區域51a的上端的流路面積(開口剖面積)相比，下部區域51b的下端的流路面積(開口剖面積)更大，氣體流路51的中間(上端與下端的中間高度位置)處的流路面積大於上端的流路面積，且為下端的流路面積以下。
上部區域51a具有第一傳導性C1，下部區域51b具有第二傳導性C2。第一傳導性C1小於第二傳導性C2。第一傳導性C1相對於第二傳導性C2的比率(以下亦稱為傳導性比率)例如為1%以上40%以下。
第一傳導性C1與第二傳導性C2的大小關係與上部區域51a的傳導性係數及下部區域51b的傳導性係數的大小關係一致。又，第一傳導性C1相對於第二傳導性C2的比率(傳導性比率)與傳導性係數的比率、即((D1)4/L1)/((D2)4/L2)一致。
圖3是第一實施形態的第二氣體流路的示意剖面圖。第 二氣體流路52具有上部區域52a(第三區域)、以及下部區域52b(第四區域)。下部區域52b位於上部區域52a與反應室10之間。
上部區域52a具有於垂直於製程氣體的流動方向(圖3中的白箭頭：第二方向)的面(圖3中的P3)內的第三開口剖面積S3。又，上部區域52a具有製程氣體的流動方向(圖3中的白箭頭)的第三長度L3。
上部區域52a例如是長度為L3的圓筒形狀。面P3內的上部區域52a的開口剖面例如是直徑為D3的圓形。
下部區域52b具有於垂直於製程氣體的流動方向(圖3中的白箭頭)的面(圖3中的P4)內的第四開口剖面積S4。又，下部區域52b具有製程氣體的流動方向(圖3中的白箭頭)的第四長度L4。
下部區域52b例如是長度為L4的圓筒形狀。面P4內的下部區域52b的開口剖面例如是直徑為D4的圓形。
下部區域52b的內壁面與面P4所成的角度θ例如為80度以上。又，第四長度L4例如為5mm以上。
第三開口剖面積S3小於第四開口剖面積S4。又，第三長度L3為第四長度L4以下。
上部區域52a具有第三傳導性C3，下部區域52b具有第四傳導性C4。第三傳導性C3小於第四傳導性C4。第三傳導性C3相對於第四傳導性C4的比率(傳導性比率)例如為1%以上40%以下。
第三傳導性C3與第四傳導性C4的大小關係與上部區域52a的傳導性係數及下部區域52b的傳導性係數的大小關係一致。又，第三傳導性C3相對於第四傳導性C4的比率(傳導性比率)與傳導性係數的比率、即((D3)4/L3)/((D4)4/L4)一致。
接著，對第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果進行說明。
圖4是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。圖4是比較例的氣體流路59的示意剖面圖。比較例的氣體流路59是圓筒形狀。比較例的氣體流路59的開口剖面是直徑為D0的圓形。
例如，當於晶圓W形成SiC膜時，氣體流路59的反應室10側的端部的溫度藉由輻射熱而上升。因溫度上升，而有製程氣體的反應產物99堆積於氣體流路59的反應室10側的端部的情形。將反應產物99的厚度設為t、長度設為Lx。因反覆進行SiC膜的形成，而堆積物的厚度t變厚，長度Lx變長。
因反應產物99的堆積，而於氣體流路59的反應室10側的端部，內壁面的實效直徑變小為(D0-2t)。由於內壁面的實效直徑變小，故開口剖面積亦變小，從而氣體流路59的傳導性變小。因此，製程氣體於氣體流路59中不易流動。
由於在氣體流路59的傳導性上產生經時變化，故於氣體流路59中流動的製程氣體的流速及流量上產生經時變化，而SiC膜的特性的再現性降低。特別是，當於反應產物99朝多條氣 體流路59的堆積上存於氣體流路59的位置依存性時，SiC膜的特性的晶圓面內均一性的再現性亦降低。即，於多條氣體流路59之間，傳導性的變化量不同，朝反應室10中供給的製程氣體的平衡崩塌，導致SiC膜的晶圓面內均一性的再現性降低。
因反應產物99的堆積，例如，SiC膜的膜厚及載體濃度的平均值的再現性降低。又，例如，SiC膜的膜厚及載體濃度的晶圓面內均一性的再現性降低。
圖5是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。圖5是第一氣體流路51的示意剖面圖。
第一實施形態的氣相成長裝置的第一氣體流路51具有傳導性小的上部區域51a以及傳導性大的下部區域51b的雙層結構。傳導性大的下部區域51b位於第一氣體流路51的反應室10側。藉由將第一開口剖面積S1較第二開口剖面積S2縮小，而將第一氣體流路51的傳導性較下部區域51b的傳導性減小。
即便假定反應產物99堆積於下部區域51b的反應室10側的端部，而下部區域51b的傳導性降低，但第一氣體流路51整體的傳導性的降低與比較例的情形相比受到抑制。因此，抑制SiC膜的特性的再現性的降低。
圖6是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。圖6是表示反應產物堆積於比較例及實施例1~實施例5的氣體流路時的傳導性變化率的計算結果的圖。
實施例1~實施例5是以圖2所示的第一氣體流路51 的形狀為前提。又，將所堆積的反應產物99設為厚度t=0.5mm、長度Lx=5mm。
傳導性比率是第一傳導性C1相對於第二傳導性C2的比率，即，是傳導性係數的比率。又，傳導性變化率是反應產物99的堆積後的傳導性係數相對於堆積前的第一氣體流路51整體的傳導性係數的比率。表示傳導性變化率愈接近100%，則傳導性的降低愈小。
藉由採用實施例的結構，而與比較例相比，傳導性變化率接近100%。因此，抑制傳導性伴隨反應物99的堆積而變化。因此，抑制SiC膜的特性的再現性的降低。
傳導性比率較佳為1%以上40%以下，更佳為20%以上30%以下。若低於所述範圍則擔憂氣體流量的降低。若高於所述範圍，則擔憂傳導性伴隨反應產物99的堆積而變化的抑制效果不充分。
圖7(a)及圖7(b)是第一實施形態的氣相成長裝置的作用及效果的說明圖。圖7(a)及圖7(b)是表示利用比較例及實施例的氣體流路時的SiC膜的特性的經時變化的圖。圖7(a)是比較例的情形，圖7(b)是實施例的情形。實施例使用相當於圖6的實施例4的氣體流路。
橫軸是利用氣相成長裝置進行SiC膜的形成的處理次數。縱軸是SiC膜的載體濃度的晶圓面內均一性(載體濃度均一性)。又，縱軸是導入至第二氣體室12的第二製程氣體G2所含的 碳相對於導入至第一氣體室11的第一製程氣體G1所含的矽的原子比(C/Si比)。於SiC膜的形成時，藉由調整C/Si比，而以使載體濃度的晶圓面內均一性例如處於15%以內的方式進行控制。
如圖7(a)所示，於比較例的情形下，為了確保載體濃度的晶圓面內均一性，而需要使C/Si比於範圍上變化0.21。與此相對，如圖7(b)所示，於實施例的情形下，僅藉由使C/Si比於範圍上變化0.03，而可確保載體濃度的晶圓面內均一性。自以上結果可知，實施例中的SiC膜的特性的再現性與比較例相比明顯地提高。
於第一氣體流路51，下部區域51b的內壁面與面P2所成的角度較佳為80度以上，更佳為85度以上。若低於所述範圍，則輻射熱易於照射至下部區域51b的內壁面。因此，下部區域51b的內壁面的溫度上升變大，而擔憂反應產物99的堆積量增加。
又，藉由將第一長度L1設為第二長度L2以下，而抑制於上部區域51a的內壁面產生反應產物99的堆積。
於第一氣體流路51，第二長度L2較佳為5mm以上，更佳為10mm以上。若低於所述範圍，則擔憂於上部區域51a的內壁面產生反應產物99的堆積。
以上，根據第一實施形態的氣相成長裝置，即便於反應產物堆積於氣體流路的反應室側的端部時，仍可抑制製程氣體朝反應室的供給的不穩定化。因此，根據第一實施形態的氣相成長裝置，可提高膜的特性的再現性。
(第二實施形態)
於第一區域由可與第二區域分離的零件形成的方面而言，第二實施形態的氣相成長裝置與第一實施形態的氣相成長裝置不同。以下，針對與第一實施形態重覆的內容，省略一部分記述。
圖8是第二實施形態的第一氣體流路的示意剖面圖。第一氣體流路51具有上部區域51a、以及下部區域51b。第一氣體流路51包含零件51x。
零件51x形成上部區域51a的至少一部分。零件51x構成為可與下部區域51b分離。
藉由利用可與下部區域51b分離的零件51x形成上部區域51a，而易於進行第一開口剖面積S1、第一長度L1的調整。因此，易於提高膜的特性的再現性。
根據第二實施形態的氣相成長裝置，與第一實施形態的氣相成長裝置同樣地，即便於反應產物堆積於氣體流路的反應室側的端部的情形下，仍可抑制製程氣體朝反應室供給的不穩定化。因此，可提高膜的特性的再現性。進而，藉由使用零件51x，而易於提高膜的特性的再現性。
(第三實施形態)
於氣體室為一個的方面而言，第三實施形態的氣相成長裝置與第一實施形態的氣相成長裝置不同。以下，針對與第一實施形態重覆的內容，省略一部分記述。
圖9是第三實施形態的氣相成長裝置的示意剖面圖。第 三實施形態的氣相成長裝置300例如是使單晶SiC膜於單晶SiC基板上磊晶成長的枚葉型磊晶成長裝置。
第三實施形態的氣相成長裝置300包括：反應室10、氣體室15、多條氣體流路55、氣體供給口85。反應室10包括：基座14(保持具)、旋轉體16、旋轉軸18、旋轉驅動機構20、第一加熱器22、反射器28、支撐柱30、固定台32、固定軸34、罩40、第二加熱器42、以及氣體排出口44。
氣體室15設置於反應室10的上部。於氣體室15，設置有用於導入製程氣體G0的氣體供給口85。自氣體供給口85導入的製程氣體G0填充至氣體室15中。
製程氣體G0例如是包含矽(Si)的源氣體、碳(C)的源氣體、n型雜質的摻雜氣體、抑制矽的團簇化的輔助氣體、以及載體氣體的混合氣體。矽的源氣體例如是矽烷(SiH4)。碳的源氣體例如是丙烷(C3H8)。n型雜質的摻雜氣體例如是氮氣。輔助氣體例如是氯化氫。載體氣體例如是氬氣、或氫氣。
多條氣體流路55設置於氣體室15與反應室10之間。氣體流路55將製程氣體G0自氣體室15供給至反應室10。氣體流路55例如具有與第一實施形態的第一氣體流路51同樣的構成。
根據第三實施形態的氣相成長裝置，與第一氣相成長裝置同樣地，即便於反應產物堆積於氣體流路的反應室側的端部的情形下，仍可抑制製程氣體朝反應室供給的不穩定化。因此，根據第三實施形態的氣相成長裝置，可提高膜的特性的再現性。
以上，一面參照具體例一面對本發明的實施形態進行了說明。所述實施形態只不過是作為示例而列舉，並非限定本發明。又，可適當組合各實施形態的構成要素。
於實施形態中，以形成單晶SiC膜的情形為例進行了說明，但於多晶或非晶SiC膜的形成上亦可應用本發明。又，於SiC膜以外的膜的形成上亦可應用本發明。
又，於實施形態中，以單晶SiC的晶圓作為基板的一例進行了說明，但基板並不限於單晶SiC的晶圓。
又，於實施形態中，作為n型雜質以氮為例進行了說明，但作為n型雜質，例如亦可應用磷(P)。又，作為雜質亦可應用p型雜質。
又，於實施形態中，以氣體流路為圓筒形狀的情形為例進行了說明，但氣體流路的形狀並不限於圓筒形狀，亦可為四稜柱等其他形狀。又，於實施形態中，以氣體流路的開口剖面是圓形的情形為例進行了說明，但氣體流路的開口剖面並不限於圓形，亦可為橢圓、正方形、長方形等其他形狀。
於實施形態中，關於裝置構成或製造方法等對於本發明的說明而言並非直接必要的部分等省略了記載，但可適當選擇使用必要的裝置構成或製造方法等。另外，具備本發明的要素、且可由本領域技術人員適當進行設計變更的全部氣相成長裝置、環狀保持具、及氣相成長方法皆包含於本發明的範圍內。本發明的範圍是藉由申請專利範圍及其均等物的範圍而定義。
再者，本發明的氣體流路於反應產物堆積於氣體流路的反應室側的端部時具有顯著的效果。於反應產物朝多條氣體流路的堆積上存於氣體流路的位置依存性時，限定於易於堆積反應產物的氣體流路而可利用本發明的氣體流路。
10‧‧‧反應室
11‧‧‧第一氣體室(氣體室)
12‧‧‧第二氣體室
14‧‧‧基座(保持具)
16‧‧‧旋轉體
18‧‧‧旋轉軸
20‧‧‧旋轉驅動機構
22‧‧‧第一加熱器
28‧‧‧反射器
30‧‧‧支撐柱
32‧‧‧固定台
34‧‧‧固定軸
40‧‧‧罩
42‧‧‧第二加熱器
44‧‧‧氣體排出口
51‧‧‧第一氣體流路(氣體流路)
52‧‧‧第二氣體流路
81‧‧‧第一氣體供給口
82‧‧‧第二氣體供給口
100‧‧‧氣相成長裝置
G1‧‧‧第一製程氣體(製程氣體)
G2‧‧‧第二製程氣體
W‧‧‧晶圓(基板)

Claims (6)

  1. 一種氣相成長裝置，包括：反應室；第一氣體室，設置於所述反應室的上部，供導入第一製程氣體；多條第一氣體流路，將所述第一製程氣體自所述第一氣體室供給至所述反應室；保持具，設置於所述反應室中，可載置基板；以及第一加熱器及第二加熱器，能將所述基板加熱至1500℃以上的溫度；且在所述多條第一氣體流路之中至少一條的第一氣體流路的上部配置有具有第一開口且能分離的第一零件，並且所述至少一條的第一氣體流路具有包含所述第一零件的第一區域、以及位於所述第一區域與所述反應室之間的第二區域，所述第一區域具有所述第一製程氣體的流動的第一方向的第一長度、及於垂直於所述第一方向的面內的第一開口剖面積，所述第二區域具有所述第一方向的第二長度、及於垂直於所述第一方向的面內的第二開口剖面積，所述第一開口剖面積小於所述第二開口剖面積，所述第一長度為所述第二長度以下，所述第一區域具有第一傳導性，所述第二區域具有第二傳導性，所述第一傳導性相對於所述第二傳導性的比率為1%以上40%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的氣相成長裝置，其中所述第二區域的內壁面與垂直於所述第一方向的面所成的角度為80度以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氣相成長裝置，其中所述第二長度為5mm以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氣相成長裝置，更包括：第二氣體室，設置於所述反應室與所述第一氣體室之間，供導入與所述第一製程氣體不同的第二製程氣體；以及多條第二氣體流路，將所述第二製程氣體自所述第二氣體室供給至所述反應室；且在所述多條第二氣體流路之中至少一條的第二氣體流路的上部配置有具有第二開口且能分離的第二零件，並且所述至少一條的第二氣體流路具有包含所述第二零件的第三區域、以及位於所述第三區域與所述反應室之間的第四區域，所述第三區域具有所述第二製程氣體的流動的第二方向的第三長度、及於垂直於所述第二方向的面內的第三開口剖面積，所述第四區域具有所述第二方向的第四長度、及於垂直於所述第二方向的面內的第四開口剖面積，所述第三開口剖面積小於所述第四開口剖面積，所述第三長度為所述第四長度以下。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的氣相成長裝置，其中 所述第四長度小於所述第二長度。
  6. 一種氣相成長裝置，包括：氣體室，設置於反應室上，供導入製程氣體；多條氣體流路，將所述製程氣體自所述氣體室供給至所述反應室；保持具，設置於所述反應室中，可載置基板；以及加熱器，能將所述基板加熱至1500℃以上的溫度；且在所述多條氣體流路之中至少一條的氣體流路的上部配置有具有開口且能分離的零件，並且所述至少一條的氣體流路具有包含所述零件的第一區域、以及位於所述第一區域與所述反應室之間的第二區域，與所述至少一條的氣體流路的上端的第一流路面積相比，所述至少一條的氣體流路的下端的第二流路面積更大，處於所述至少一條的氣體流路的所述上端與所述下端的中間位置的流路面積大於所述第一流路面積，且為所述第二流路面積以下。
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