氣相生長(zhǎng)裝置及氣相生長(zhǎng)方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置，具備：反應(yīng)室；配置在反應(yīng)室的上部，具有配置在第1水平面內(nèi)、互相平行地延伸的多個(gè)第1橫向氣體流路，與第1橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有第1氣體噴出孔的多個(gè)第1縱向氣體流路，配置在比第1水平面靠上方的第2水平面內(nèi)、沿與第31橫向氣體流路相同的方向互相平行延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路，以及與第2橫向氣體流路連接、經(jīng)過(guò)第1橫向氣體流路之間沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向流路，給反應(yīng)室內(nèi)提供氣體的淋浴板；以及設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)的上述淋浴板下方，能夠載置基板的支承部。
【專利說(shuō)明】氣相生長(zhǎng)裝置及氣相生長(zhǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及提供氣體進(jìn)行成膜的氣相生長(zhǎng)裝置及氣相生長(zhǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為成膜品質(zhì)高并且厚的半導(dǎo)體膜的方法，有通過(guò)氣相生長(zhǎng)在晶片等基板上生長(zhǎng)單晶膜的外延生長(zhǎng)技術(shù)。使用外延生長(zhǎng)技術(shù)的氣相生長(zhǎng)裝置中將晶片載置在保持在常壓或減壓的反應(yīng)室內(nèi)的支承部上。并且，邊加熱該晶片邊從反應(yīng)室上部的例如淋浴頭給晶片表面提供成為成膜原料的源氣體(〃 一 7力' 7)等生產(chǎn)氣體。在晶片表面產(chǎn)生源氣體的熱反應(yīng)等，在晶片表面形成外延單晶月旲。
[0003]近年，作為發(fā)光裝置或動(dòng)力裝置的材料，GaN (氮化鎵)類半導(dǎo)體裝置被注目。作為將GaN類半導(dǎo)體成膜的外延生長(zhǎng)技術(shù)，有金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(M0CVD法)。金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法使用例如三甲基鎵(TMG)、三甲基銦(TMI)、三甲基鋁(TMA)等有機(jī)金屬或氨(NH3)等作為源氣體。并且，為了抑制源氣體之間的反應(yīng)，有時(shí)使用氫(H2)等作為隔離氣體。
[0004]外延生長(zhǎng)技術(shù)一尤其是MOCVD法，為了在晶體表面進(jìn)行均勻的成膜，使源氣體和隔離氣體等適當(dāng)?shù)鼗旌希跃鶆虻恼鳡顟B(tài)提供給晶片表面變得重要。日本JP-A2001-81569中記載了為了使不同的氣體適當(dāng)?shù)鼗旌?，在將源氣體導(dǎo)入反應(yīng)室之前將其分離到不同的氣體擴(kuò) 散室中的結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供使生產(chǎn)氣體流均勻并且穩(wěn)定、能夠在基板上形成均勻的膜的氣相生長(zhǎng)裝置及氣相生長(zhǎng)方法。
[0006]本發(fā)明一個(gè)形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置的特征在于，具備:反應(yīng)室；淋浴板，被配置在上述反應(yīng)室的上部，具有:配置在第I水平面內(nèi)、互相平行地延伸的多個(gè)第I橫向氣體流路；與上述第I橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第I氣體噴出孔的多個(gè)第I縱向氣體流路；配置在比上述第I水平面靠上方的第2水平面內(nèi)、沿與上述第I橫向氣體流路相同的方向而互相平行延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路；以及與上述第2橫向氣體流路連接、經(jīng)過(guò)上述第I橫向氣體流路之間沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向氣體流路；該淋浴板給上述反應(yīng)室內(nèi)提供氣體；以及，支承部，被設(shè)置在上述反應(yīng)室內(nèi)的上述淋浴板下方，能夠載置基板。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法為使用了氣相生長(zhǎng)裝置的氣相生長(zhǎng)方法，氣相生長(zhǎng)裝置具備:反應(yīng)室；淋浴板，被配置在上述反應(yīng)室的上部，具有:配置在第I水平面內(nèi)而互相平行地延伸的多個(gè)第I橫向氣體流路；與上述第I橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第I氣體噴出孔的多個(gè)第I縱向氣體流路；配置在比上述第I水平面靠上方的第2水平面內(nèi)、沿與上述第I橫向氣體流路相同的方向而互相平行延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路；以及與上述第2橫向氣體流路連接、經(jīng)過(guò)上述第I橫向氣體流路之間沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向氣體流路，該淋浴板給上述反應(yīng)室內(nèi)提供氣體；以及支承部，被設(shè)置在上述反應(yīng)室內(nèi)的上述淋浴板下方，能夠載置基板；該氣相生長(zhǎng)方法的特征在于，將基板載置到上述支承部上；加熱上述基板；從上述第I和第2氣體噴出孔噴出工作氣體；在上述基板表面形成半導(dǎo)體膜。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為第I實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置的示意剖視圖；
[0009]圖2為第I實(shí)施形態(tài)的淋浴板的示意仰視圖；
[0010]圖3為圖2的淋浴板的A-A剖視圖；
[0011]圖4A、4B、4C為圖2的淋浴板的B_B、C-C, D-D剖視圖；
[0012]圖5為第2實(shí)施形態(tài)的淋浴板的示意仰視圖；
[0013]圖6為圖5的淋浴板的E-E剖視圖；
[0014]圖7為第3實(shí)施形態(tài)的淋浴板的示意仰視圖；
[0015]圖8為圖7的淋浴板的E-E剖視圖；
[0016]圖9為說(shuō)明第3實(shí)施形態(tài)的淋浴板的效果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
[0018]另外，在本說(shuō)明書(shū)中，將氣相生長(zhǎng)裝置設(shè)置成能夠成膜的狀態(tài)下的重力方向定義為“下”，將其反方向定義為“上”。因此，“下部”意指相對(duì)于基準(zhǔn)的重力方向的位置，“下方”意指相對(duì)于基準(zhǔn)的重力方向。并且，“上部”意指相對(duì)于基準(zhǔn)的與重力方向相反方向的位置，“上方”意指相對(duì)于基準(zhǔn)的與重力方向相反的方向。并且，“縱向”為重力方向。
[0019]并且，本說(shuō)明書(shū)中，“水平面”意指與重力方向垂直的面。
[0020]并且，本說(shuō)明書(shū)中，“生產(chǎn)氣體”為用來(lái)向基板上成膜的氣體的總稱，采用例如包含源氣體、載體氣體、隔離氣體等的概念。
[0021](第I實(shí)施形態(tài))
[0022]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置為具備反應(yīng)室，配置在反應(yīng)室的上部、給反應(yīng)室內(nèi)提供氣體的淋浴板，以及設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)的淋浴板下方、能夠載置基板的支承部的氣相生長(zhǎng)裝置。并且，淋浴板具備:配置在第I水平面內(nèi)、互相平行地延伸的多個(gè)第I橫向氣體流路，與第I橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有第I氣體噴出孔的多個(gè)第I縱向氣體流路。并且具備:配置在比第I水平面靠上方的第2水平面內(nèi)、沿與第I橫向氣體流路相同的方向互相平行延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路，以及與第2橫向氣體流路連接、經(jīng)過(guò)第I橫向氣體流路之間沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向流路。
[0023]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置通過(guò)具備上述結(jié)構(gòu)，能夠縮小將生產(chǎn)氣體噴出到反應(yīng)室內(nèi)的氣體噴出孔之間的間隔，能夠增大氣體噴出孔的配置密度。同時(shí)，通過(guò)減小生產(chǎn)氣體到達(dá)氣體噴出孔的氣體流路的流體阻力，能夠使從氣體噴出孔噴出的氣體的流量分布均勻化。因此，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置，能夠在基板上生長(zhǎng)膜厚、膜質(zhì)等的均勻性優(yōu)良的膜。
[0024]以下，以使用MOCVD法(金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法)外延生長(zhǎng)GaN (氮化鎵)的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]圖1為本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置的示意剖視圖。本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置為單片(枚葉)型外延生長(zhǎng)裝置。
[0026]如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的外延生長(zhǎng)裝置具備例如不銹鋼制的圓筒狀中空體反應(yīng)室10。并且，具備配置在該反應(yīng)室10上部、將生產(chǎn)氣體提供給反應(yīng)室10內(nèi)的淋浴板(或噴射頭)100。
[0027]并且，具備設(shè)置在反應(yīng)室10內(nèi)的淋浴板100的下方、能夠載置半導(dǎo)體晶片(基板)W的支承部12。支承部12為例如在中心部設(shè)置開(kāi)口部的環(huán)形支架或者與半導(dǎo)體晶片W背面的幾乎整個(gè)面接觸的結(jié)構(gòu)的基座。
[0028]并且，在支承部12的下方具備將支承部12配置在其上面并旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體單元14和用輻射熱加熱載置在支承部12上的晶片W的作為加熱部16的加熱器。其中，旋轉(zhuǎn)體單元14的旋轉(zhuǎn)軸18與位于下方的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20連接。并且，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20能夠使半導(dǎo)體晶片W以其中心作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行例如300rpm~1000rpm的高速旋轉(zhuǎn)。
[0029]圓筒狀旋轉(zhuǎn)體單元14的直徑希望與支承部12的外周徑大致相同。并且，圓筒狀的旋轉(zhuǎn)軸18與用來(lái)將中空的旋轉(zhuǎn)體單元14內(nèi)排氣的真空泵(未圖示)連接。也可以是利用真空泵的吸引將半導(dǎo)體晶片W真空吸附在支承部12上的結(jié)構(gòu)。另外，旋轉(zhuǎn)軸18通過(guò)真空密封部件旋轉(zhuǎn)自由地設(shè)置在反應(yīng)室10的底部。
[0030]并且，加熱部16固定設(shè)置在固定于貫穿旋轉(zhuǎn)軸18內(nèi)部的支承軸22上的支承臺(tái)24上。在該支承臺(tái)24上設(shè)置有用來(lái)將半導(dǎo)體晶片W從環(huán)形支架18上裝卸的例如上頂銷(未圖示)。
[0031]而且，在反應(yīng)室10的底部具備將源氣體在半導(dǎo)體晶片W表面等反應(yīng)后的反應(yīng)生成物及反應(yīng)室10的殘留氣體排出到反應(yīng)室10外部的氣體排出部26。另外，氣體排出部26與真空泵(未圖示)連接。
[0032]并且，本實(shí)施形態(tài)的外延生長(zhǎng)裝置具備提供第I生產(chǎn)氣體的第I氣體供給通道31、提供第2生產(chǎn)氣體的第2氣體供給通道32以及提供第3生產(chǎn)氣體的第3氣體供給通道33。
[0033]在例如用MOCVD法在半導(dǎo)體晶片W上成膜GaN的單晶膜的情況下，例如作為第I生產(chǎn)氣體，將氫氣(H2)作為隔離氣體提供。并且，例如作為第2生產(chǎn)氣體提供成為氮(N)的源氣體的氨(NH3X并且例如作為第3生產(chǎn)氣體提供用載體氣體氫(H2)稀釋了作為Ga (鎵)的源氣體的有機(jī)金屬三甲基鎵(TMG)的氣體。
[0034]其中，作為第I工作氣體的隔離氣體為通過(guò)從第I氣體噴出孔111噴出分離從第2氣體噴出孔112噴出的第2工作氣體(這里為氨)和從第3氣體噴出孔113噴出的第3工作氣體(這里為T(mén)MG)的氣體。例如，希望使用缺乏與第2工作氣體和第3工作氣體的反應(yīng)性的氣體。
[0035]另外，圖1所示的單片型外延生長(zhǎng)裝置在反應(yīng)室10的側(cè)壁地方設(shè)置用來(lái)供半導(dǎo)體晶片出入的未圖示的晶片出入口及閘門(mén)閥。并且，也可以在用該閘門(mén)閥連接的例如加載互鎖真空室(未圖示)與反應(yīng)室10之間，能夠用裝卸臂搬送半導(dǎo)體晶片W地構(gòu)成。其中，例如用合成石英形成 的裝卸臂能夠插入淋浴板100與支承部12之間的空間內(nèi)。
[0036]以下詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的淋浴板100。圖2為本實(shí)施形態(tài)的淋浴板的示意仰視圖。圖3為圖2的A-A剖視圖，圖4A、4B、4C分別為圖2的B-B剖視圖，C-C剖視圖及D-D剖視圖。
[0037]淋浴板100為例如規(guī)定厚度的板狀形狀。淋浴板100例如用不銹鋼或鋁合金等金屬材料形成。
[0038]在淋浴板100的內(nèi)部形成有多個(gè)第I橫向氣體流路101、多個(gè)第2橫向氣體流路102、多個(gè)第3橫向氣體流路103。多個(gè)第I橫向氣體流路101配置在第I水平面(Pl)內(nèi)、互相平行延伸。多個(gè)第2橫向氣體流路102配置在比第I水平面靠上方的第2水平面(P2)內(nèi)、互相平行延伸。多個(gè)第3橫向氣體流路103配置在比第I水平面靠上方、比第2水平面靠下方的第3水平面(P3)內(nèi)、互相平行延伸。
[0039]并且，具備與第I橫向氣體流路101連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第I氣體噴出孔111的多個(gè)第I縱向氣體流路121。并且具備與第2橫向氣體流路102連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第2氣體噴出孔112的多個(gè)第2縱向氣體流路122。第2縱向氣體流路122通過(guò)2條第I橫向氣體流路101之間。而且具備與第3橫向氣體流路103連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10—側(cè)具有第3氣體噴出孔113的多個(gè)第3縱向氣體流路123。第3縱向氣體流路123通過(guò)2條第I橫向氣體流路101之間。
[0040]第I橫向氣體流路101、第2橫向氣體流路102、第3橫向氣體流路103為在板狀淋浴板100內(nèi)沿水平方向形成的橫孔。并且，第I縱向氣體流路121、第2縱向氣體流路122、第3縱向氣體流路123為在板狀淋浴板100內(nèi)沿重力方向(縱向或垂直方向)形成的縱孔。
[0041]第1、第2和第3橫向氣體流路101、102、103的內(nèi)徑比各自對(duì)應(yīng)的第1、第2和第3縱向氣體流路121、122、123的內(nèi)徑大。圖3、4A、4B、4C中第1、第2和第3橫向氣體流路101、102、103、第1、第2和第3縱向氣體流路121、122、123的截面形狀為圓形，但并不局限于圓形，也可以是橢圓 形、矩形、多邊形等其他的形狀。
[0042]淋浴板100具備:與第I氣體供給通道31連接、設(shè)置在比第I水平面(Pl)靠上方的第I歧管131，以及，在第I橫向氣體流路101的端部連接第I歧管131和第I橫向氣體流路101、沿縱向延伸的第I連接流路141。
[0043]第I歧管131具備將從第I氣體供給通道31供給的第I工作氣體通過(guò)第I連接流路141分配給多個(gè)第I橫向氣體流路101的功能。被分配的第I工作氣體從多個(gè)第I縱向氣體流路121的第I氣體噴出孔111導(dǎo)入反應(yīng)室10。
[0044]第I歧管131具備沿與第I橫向氣體流路101正交的方向延伸的例如中空長(zhǎng)方體形狀。本實(shí)施形態(tài)中第I歧管131設(shè)置在第I橫向氣體流路101的兩端部，但也可以設(shè)置在任意一端部上。
[0045]并且，淋浴板100具備:與第2氣體供給通道32連接、設(shè)置在比第I水平面(Pl)靠上方的第2歧管132，以及，在第2橫向氣體流路102的端部連接第2歧管132和第2橫向氣體流路102、沿縱向延伸的第2連接流路142。
[0046]第2歧管132具備將從第2氣體供給通道32提供的第2工作氣體通過(guò)第2連接流路142分配給多個(gè)第2橫向氣體流路102的功能。被分配的第2工作氣體從多個(gè)第2縱向氣體流路122的第2氣體噴出孔112導(dǎo)入反應(yīng)室10。
[0047]第2歧管132具備沿與第2橫向氣體流路102正交的方向延伸的例如中空長(zhǎng)方體形狀。本實(shí)施形態(tài)中第2歧管132設(shè)置在第2橫向氣體流路102的兩端部，但也可以設(shè)置在任意一個(gè)端部。[0048]而且，淋浴板100具備:與第3氣體供給通道33連接、設(shè)置在比第I水平面(Pl)靠上方的第3歧管33，以及，在第3橫向氣體流路103的端部連接第3歧管133和第3橫向氣體流路103、沿垂直方向延伸的第3連接流路143。
[0049]第3歧管33具備將從第3氣體供給通道33提供的第3工作氣體通過(guò)第3連接流路143分配給多個(gè)第3橫向氣體流路103的功能。被分配的第3工作氣體從多個(gè)第3縱向氣體流路123的第3氣體噴出孔113導(dǎo)入反應(yīng)室10。
[0050]從確保成膜的均勻性觀點(diǎn)出發(fā)，一般希望從作為工作氣體供給口設(shè)置在淋浴板上的氣體噴出孔噴出到反應(yīng)室10內(nèi)的工作氣體的流量在各氣體噴出孔之間是均勻的。根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的淋浴頭100，將工作氣體分配給多個(gè)橫向氣體流路，再分配給縱向流路，從氣體噴出孔噴出。利用該結(jié)構(gòu)，能夠用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)提高從各氣體噴出孔之間噴出的工作氣體流量的均勻性。
[0051]并且，從進(jìn)行均勻的成膜的觀點(diǎn)觸發(fā)，希望配置的氣體噴出孔的配置密度盡可能地大?？墒?，本實(shí)施形態(tài)這樣設(shè)置互相平行的多個(gè)橫向氣體流路的結(jié)構(gòu)如果要增大氣體噴出孔的密度，則在氣體噴出孔的配置密度與橫向氣體流路的直徑之間產(chǎn)生折中。
[0052]因此，由于縮小橫向氣體流路的內(nèi)徑，橫向氣體流路的流體阻力上升，在橫向氣體流路的伸長(zhǎng)方向，從氣體噴出孔噴出的工作氣體流量的流量分布變大，存在從各氣體噴出孔之間噴出的工作氣體流量的均勻性惡化的擔(dān)憂。
[0053]根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，采用將第I橫向氣體流路101、第2橫向氣體流路102及第3橫向氣體流路103設(shè)置在不同的水平面上的階層結(jié)構(gòu)。利用該結(jié)構(gòu)，橫向氣體流路內(nèi)徑擴(kuò)大的余量提高。因此，提高 氣體噴出孔的密度并且抑制橫向氣體流路的內(nèi)徑引起的流量分布擴(kuò)大。結(jié)果，能夠使噴出到反應(yīng)室10內(nèi)的工作氣體的流量分布均勻化，能夠提高成膜的均勻性。
[0054]接著，以外延生長(zhǎng)GaN的情況為例說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法。
[0055]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法使用圖1所示的單片型外延生長(zhǎng)裝置。
[0056]首先，將半導(dǎo)體晶片W載置到反應(yīng)室10內(nèi)的支承部12上。其中，例如打開(kāi)反應(yīng)室10的晶片出入口的閘門(mén)閥(未圖示)、利用裝卸臂將加載互鎖真空室內(nèi)的半導(dǎo)體晶片W搬送到反應(yīng)室10內(nèi)。并且，半導(dǎo)體晶片W通過(guò)例如往上頂銷(未圖示)而載置到支承部12上，裝卸臂回到加載互鎖真空室，閘門(mén)閥被關(guān)閉。
[0057]然后，使未圖示的真空泵動(dòng)作，從氣體氣體排出部26排出反應(yīng)室10內(nèi)的氣體，變成規(guī)定的真空度。其中，載置到支承部12上的半導(dǎo)體晶片W用加熱部16預(yù)加熱到規(guī)定溫度。再提高加熱部16的加熱功率使半導(dǎo)體晶片W升溫到外延生長(zhǎng)溫度。
[0058]然后，用上述真空泵繼續(xù)進(jìn)行排氣，同時(shí)邊使旋轉(zhuǎn)體單元14以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)，邊從第I至第3氣體噴出孔111、112、113噴出規(guī)定的第I至第3工作氣體。第I工作氣體從第I氣體供給通道31經(jīng)由第I歧管131、第I連接流路141、第I水平氣體流路101、第I縱向氣體流路121從第I氣體噴出孔111噴出到反應(yīng)室10內(nèi)。并且，第2工作氣體從第2氣體供給通道32經(jīng)由第2歧管132、第2連接流路142、第2水平氣體流路102、第2縱向氣體流路122從第2氣體噴出孔112噴出到反應(yīng)室10內(nèi)。并且，第3工作氣體從第3氣體供給通道33經(jīng)由第3歧管133、第3連接流路143、第3水平氣體流路103、第3縱向氣體流路123從第3氣體噴出孔113噴出到反應(yīng)室10內(nèi)。[0059]在于半導(dǎo)體晶片W上生長(zhǎng)GaN的情況下,例如第I工作氣體為隔離氣體氫，第2工作氣體為氮的源氣體氨，第3工作氣體為用載體氣體氫稀釋過(guò)的鎵的源氣體TMG。
[0060]從第I至第3氣體噴出孔111、112、113噴出的第I至第3工作氣體適當(dāng)混合，以整流狀態(tài)提供到半導(dǎo)體晶片W上。由此，在半導(dǎo)體晶片W表面通過(guò)外延生長(zhǎng)形成例如GaN(氮化鎵)的單晶膜。
[0061]然后，在外延生長(zhǎng)結(jié)束時(shí)，停止從第I至第3氣體噴出孔111、112、113的第I至第3工作氣體的噴出，阻斷工作氣體向半導(dǎo)體晶片W上提供，結(jié)束單晶膜的生長(zhǎng)。
[0062]成膜后，開(kāi)始半導(dǎo)體晶片W的降溫。這里例如這樣地進(jìn)行調(diào)整:使旋轉(zhuǎn)體單元14的旋轉(zhuǎn)停止，變成將形成了單晶膜的半導(dǎo)體晶片W載置在支承部12上的狀態(tài)，使加熱部16的加熱功率回到初始，下降到預(yù)加熱溫度。
[0063]接著，在半導(dǎo)體晶片W穩(wěn)定到規(guī)定的溫度后，例如用上頂銷將半導(dǎo)體晶片W從支承部12裝卸。并且，再次打開(kāi)閘門(mén)閥將裝卸臂插入淋浴頭100與支承部12之間，將半導(dǎo)體晶片W載置到其上。然后，使載置著半導(dǎo)體晶片W的裝卸臂回到加載互鎖真空室。
[0064]像上述那樣，一次對(duì)半導(dǎo)體晶片W的成膜結(jié)束，例如繼續(xù)對(duì)其他的半導(dǎo)體晶片W的成膜能夠依照與上述相同的工藝步驟進(jìn)行。
[0065]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法中，通過(guò)使用圖1所示的外延生長(zhǎng)裝置，能夠使生產(chǎn)氣體流均勻并且穩(wěn)定，能夠在基板上形成膜厚和膜質(zhì)等均勻性良好的膜。
[0066](第2實(shí)施形態(tài)) [0067]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置在以下幾點(diǎn)與第I實(shí)施形態(tài)不同:淋浴頭的第2縱向氣體流路的內(nèi)徑比第I縱向氣體流路的內(nèi)徑大，并且相鄰的第2縱向氣體流路之間的間隔比相鄰的第I縱向氣體流路的間隔小這一點(diǎn)，以及第2橫向氣體流路的內(nèi)徑比第I橫向氣體流路的內(nèi)徑大這一點(diǎn)。并且，具備提供第I生產(chǎn)氣體的第I氣體供給通道以及提供動(dòng)粘度比第I生產(chǎn)氣體小的第2生產(chǎn)氣體的第2氣體供給通道。并且，第I氣體供給通道與第I橫向氣體流路相連，第2氣體供給通道與第2橫向氣體流路相連。以下，對(duì)于與第I實(shí)施形態(tài)重復(fù)的內(nèi)容，省略部分?jǐn)⑹觥?br> [0068]根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，通過(guò)抑制動(dòng)粘度小的生產(chǎn)氣體噴出時(shí)的流速，能夠抑制從相鄰的氣體噴出孔噴出的動(dòng)粘度高的生產(chǎn)氣體卷入。因此，能夠提高生產(chǎn)氣體的整流性，能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚和膜質(zhì)等的均勻性高的成膜。
[0069]圖5為本實(shí)施形態(tài)的淋浴板的示意仰視圖。圖6為圖5的E-E剖視圖。
[0070]與第I實(shí)施形態(tài)同樣，在淋浴板200的內(nèi)部形成有多個(gè)第I橫向氣體流路101、多個(gè)第2橫向氣體流路102、多個(gè)第3橫向氣體流路103。多個(gè)第I橫向氣體流路101配置在第I水平面(Pl)內(nèi)、互相平行延伸。多個(gè)第2橫向氣體流路102配置在比第I水平面靠上方的第2水平面(P2)內(nèi)、互相平行延伸。多個(gè)第3橫向氣體流路103配置在比第I水平面靠上方、比第2水平面靠下方的第3水平面(P3)內(nèi)，互相平行延伸。
[0071]并且，具備與第I橫向氣體流路101連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第I氣體噴出孔111的多個(gè)第I縱向氣體流路121。并且具備與第2橫向氣體流路102連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第2氣體噴出孔112的多個(gè)第2縱向氣體流路122。第2縱向氣體流路122通過(guò)第I橫向氣體流路101之間。而且具備與第3橫向氣體流路103連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第3氣體噴出孔113的多個(gè)第3縱向氣體流路123。第3縱向氣體流路123通過(guò)第I橫向氣體流路101之間。
[0072]其中，第2縱向氣體流路102的內(nèi)徑比第I縱向氣體流路101的內(nèi)徑大。另外，第3縱向氣體流路103的內(nèi)徑例如與第I縱向氣體流路101的內(nèi)徑相同。并且，使第I縱向氣體流路101的內(nèi)徑與第I氣體噴出孔111的直徑、第2縱向氣體流路102的內(nèi)徑與第2氣體噴出孔112的直徑、第3縱向氣體流路103的內(nèi)徑與第3氣體噴出孔113的直徑分別相等地形成。
[0073]并且，相鄰的第2縱向氣體流路122的中心之間的間隔比相鄰的第I縱向氣體流路121的中心之間的間隔小。換言之，第2氣體噴出孔112的中心之間的間隔比第I氣體噴出孔111的中心之間的間隔窄。其中，相鄰的第3縱向氣體流路123的中心之間的間隔例如與相鄰的第I縱向氣體流路121的中心之間的間隔相等。即，第3氣體噴出孔113的中心之間的間隔與第I氣體噴出孔的中心之間的間隔相等。
[0074]而且，第2橫向氣體流路102的內(nèi)徑比第I橫向氣體流路101的內(nèi)徑大。
[0075]并且，本實(shí)施形態(tài)的外延生長(zhǎng)裝置與圖1所示的第I實(shí)施形態(tài)的外延生長(zhǎng)裝置同樣，具備提供第I生產(chǎn)氣體的第I氣體供給通道31、提供第2生產(chǎn)氣體的第2氣體供給通道32以及提供第3生產(chǎn)氣體的第3氣體供給通道33。
[0076]第2生產(chǎn)氣體的動(dòng)粘度比第I生產(chǎn)氣體的小。并且，第3生產(chǎn)氣體的動(dòng)粘度例如與第I生產(chǎn)氣體的動(dòng)粘度相等。即，第3生產(chǎn)氣體的動(dòng)粘度比第2生產(chǎn)氣體的動(dòng)粘度大。
[0077]其中，動(dòng)粘度(V )為將流體的絕對(duì)粘度(μ )除以密度(P )的值。用V = μ /P表示。動(dòng)粘度為定性地表示流體本身的流動(dòng)難度的指標(biāo)，動(dòng)粘度小的，流體流動(dòng)變得容易。
[0078]在用MOCVD法在半導(dǎo)體晶片W上形成GaN單晶膜的情況下，例如作為第I生產(chǎn)氣體，將氫氣(H2)作為隔離氣體提供。并且，例如作為第2生產(chǎn)氣體提供成為氮(N)的源氣體的氨(ΝΗ3)。并且例如作為第3生產(chǎn)氣體提供用載體氣體氫(H2)稀釋了作為Ga (鎵)的源氣體的三甲基鎵(TMG)的氣體。
[0079]這種情況下，第2生產(chǎn)氣體氨(NH3)與第I生產(chǎn)氣體氫氣(H2)相比，動(dòng)粘度小。
[0080]成膜GaN時(shí),第2生產(chǎn)氣體氨(NH3)從第2氣體噴出孔112噴出，第I生產(chǎn)氣體氫氣(H2)從相鄰的第I氣體噴出孔111噴出。此時(shí)，通過(guò)使動(dòng)粘度比氫小的氨的噴出速度比動(dòng)粘度大的氫的噴出速度快，氨的動(dòng)壓變大，存在由于氫被吸引產(chǎn)生紊流，生產(chǎn)氣體的流動(dòng)惡化的擔(dān)憂。
[0081]其中，在全壓(匕)、靜壓(P)、流體的速度(V)、流體的密度(P )之間，以下關(guān)系成立。
[0082]P + 0.5 P V2 = P0
[0083] 其中，0.5 P V2為動(dòng)壓。流體的速度V越大，動(dòng)壓越大，靜壓(P)下降，產(chǎn)生所謂文丘里效應(yīng)。例如，如果氨的流速比隔離氣體氫的流速大，則噴出氨的氣體噴出孔附近的靜壓下降，氫被吸引，容易產(chǎn)生紊流。
[0084]本實(shí)施形態(tài)中增大動(dòng)粘度小、流速容易變大的第2工作氣體流動(dòng)的第2縱向氣體流路122的內(nèi)徑，并且使間隔變窄、增加數(shù)量。由此，使動(dòng)粘度小的第2工作氣體，這里為氨的噴出速度下降。因此，與動(dòng)粘度大的第I工作氣體一這里為氫的噴出速度之間的差變小，能夠抑制紊流。[0085]但是，通過(guò)增大第2縱向氣體流路122的內(nèi)徑，并且使間隔變窄、增加數(shù)量，第2縱向氣體流路122的流體阻力下降。因此，第2橫向氣體流路102在伸長(zhǎng)方向上的氣體流量分布變大，存在成膜的均勻性下降的擔(dān)憂。
[0086]本實(shí)施形態(tài)中采用通過(guò)將第2橫向氣體流路102設(shè)置在比第I橫向氣體流路101靠上側(cè)，使第2縱向氣體流路122的長(zhǎng)度比第I縱向氣體流路121的長(zhǎng)度長(zhǎng)，流體阻力相對(duì)地變高的結(jié)構(gòu)。通過(guò)提高第2縱向氣體流路122的流體阻力，能夠使第2橫向氣體流路102在伸長(zhǎng)方向上的氣體流量分布均勻化。
[0087]而且，本實(shí)施形態(tài)中，第2橫向氣體流路102的內(nèi)徑比第I橫向氣體流路101的內(nèi)徑大。通過(guò)增大第2橫向氣體流路102的內(nèi)徑，減小第2橫向氣體流路102的流體阻力，通過(guò)這樣能夠使第2橫向氣體流路102在伸長(zhǎng)方向上的氣體流量分布均勻化。 [0088]在使橫向氣體流路為階層結(jié)構(gòu)的情況下，最上部的橫向氣體流路能夠?qū)?nèi)徑擴(kuò)大的余量增大到最大。這是因?yàn)槠渌麑拥目v向氣體流路不通過(guò)其間的緣故。因此，在像本實(shí)施形態(tài)這樣成為3層以上結(jié)構(gòu)的情況下，從使氣體流量均勻化的觀點(diǎn)出發(fā)，希望將動(dòng)粘度小的生產(chǎn)氣體流動(dòng)的橫向氣體流路設(shè)置在最上部。
[0089]另外，為了抑制動(dòng)粘度小的第2生產(chǎn)氣體的噴出速度，可以采用增大動(dòng)粘度小、流速容易變大的第2生產(chǎn)氣體流動(dòng)的第2縱向氣體流路122的內(nèi)徑，或者縮小間隔、增加數(shù)量中的任意一個(gè)的結(jié)構(gòu)。
[0090]根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置，通過(guò)抑制氣體噴出孔附近紊流的產(chǎn)生，能夠使生產(chǎn)氣體流均勻并且穩(wěn)定，能夠在基板上形成膜厚和膜質(zhì)等的均勻性良好的膜。
[0091]接著說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法。本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法除第2縱向氣體流路的內(nèi)徑比第I縱向氣體流路的內(nèi)徑大，第2橫向氣體流路的內(nèi)徑比第I橫向氣體流路的內(nèi)徑大，給第2橫向氣體流路提供動(dòng)粘度比第I橫向氣體流路小的生產(chǎn)氣體，從第2氣體噴出孔噴出動(dòng)粘度比從第I氣體噴出孔噴出的氣體小的氣體以外，與第I實(shí)施形態(tài)的氣相生成方法相同。
[0092]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法使用具備圖5所示的淋浴頭200的單片型外延生長(zhǎng)裝置來(lái)進(jìn)行。
[0093]給第2橫向氣體流路102提供動(dòng)粘度比第I橫向氣體流路101小的工作氣體，從第2氣體噴出孔112噴出動(dòng)粘度比從第I氣體噴出孔噴出的氣體小的氣體。
[0094]在成膜GaN的情況下，從第I氣體噴出孔111噴出隔離氣體氫(第I工作氣體)，從第2氣體噴出孔112噴出動(dòng)粘度比氫小的作為氮的源氣體的氨(第2工作氣體)，從第3氣體噴出孔113噴出用載體氣體氫稀釋過(guò)的作為鎵的源氣體的TMG (第3工作氣體)。
[0095]從第I至第3氣體噴出孔111、112、113噴出的工作氣體適當(dāng)混合，以整流狀態(tài)提供到半導(dǎo)體晶片W上。尤其要抑制動(dòng)粘度不同的氫和氨的氣流因文丘里效應(yīng)成為紊流。由此，在半導(dǎo)體晶片W表面通過(guò)外延生長(zhǎng)形成均勻性良好的GaN (氮化鎵)的單晶膜。
[0096]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)方法通過(guò)抑制氣體噴出孔附近紊流的產(chǎn)生，能夠使生產(chǎn)氣體流均勻并且穩(wěn)定，能夠在基板上形成膜厚和膜質(zhì)等的均勻性良好的膜。
[0097]本實(shí)施形態(tài)的變形例的氣相生長(zhǎng)裝置為具備反應(yīng)室，設(shè)置在反應(yīng)室的上部、給反應(yīng)室內(nèi)提供氣體的淋浴板，設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)淋浴板的下方、能夠載置基板的支承部的氣相生成裝置。并且，淋浴板具備:配置在水平面內(nèi)、互相平行延伸的多個(gè)第I橫向氣體流路，以及與第I橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有第I氣體噴出孔的多個(gè)第I縱向氣體流路。并且具備:配置在上述水平面內(nèi)、沿與第I橫向氣體流路相同的方向互相平行地延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路，以及與第2橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向流路。
[0098]而且，還具備提供第I工作氣體的第I氣體供給通道，以及提供動(dòng)粘度比第I工作氣體小的第2工作氣體的第2氣體供給通道 ，第I氣體供給通道與第I橫向氣體流路連接，第2氣體供給通道與第2橫向氣體流路連接。并且，第2縱向氣體流路的內(nèi)徑比第I縱向氣體流路的內(nèi)徑大，或者相鄰的第2縱向氣體流路的間隔比相鄰的第I縱向氣體流路的間隔小。
[0099]本變形例在第I及第2橫向氣體流路配置在同一水平面內(nèi)，不具備階層結(jié)構(gòu)這一點(diǎn)上與上述實(shí)施形態(tài)不同。在本變形例中，通過(guò)抑制氣體噴出孔附近紊流的產(chǎn)生，能夠使生產(chǎn)氣體流均勻并且穩(wěn)定，能夠在基板上形成膜厚或者膜質(zhì)等的均勻性良好的膜。
[0100]另外，從使流量分布均勻的觀點(diǎn)出發(fā)，希望第2橫向氣體流路的內(nèi)徑比第I橫向氣體流路的內(nèi)徑大。
[0101]并且，從使流量分布均勻的觀點(diǎn)出發(fā)，希望第2縱向氣體流路的內(nèi)徑比第I縱向氣體流路的內(nèi)徑大、并且相鄰的第2縱向氣體流路的間隔比相鄰的第I縱向氣體流路的間隔小。
[0102](第3實(shí)施形態(tài))
[0103]本實(shí)施形態(tài)的氣相生長(zhǎng)裝置存在連接的第I縱向氣體流路的數(shù)量為k (k為I以上的整數(shù))個(gè)的第I橫向氣體流路(k)和為n (k < η、η為2以上的整數(shù))個(gè)的第I橫向氣體流路(η),與第I橫向氣體流路(k)連接的第I連接流路的流體阻力比與第I橫向氣體流路(η)連接的第I連接流路的流體阻力大?；蛘?，存在連接的第2縱向氣體流路的數(shù)量為k(k為I以上的整數(shù))個(gè)的第2橫向氣體流路(k)和為n (k<n、n為2以上的整數(shù))個(gè)的第2橫向氣體流路(n)，與第2橫向氣體流路(k)連接的第2連接流路的流體阻力比與第2橫向氣體流路(η)連接的第2連接流路的流體阻力大。對(duì)于上述以外的點(diǎn)，與第I實(shí)施形態(tài)相同。因此，對(duì)于與第I實(shí)施形態(tài)重復(fù)的內(nèi)容省略部分?jǐn)⑹觥?br> [0104]根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，通過(guò)調(diào)整將工作氣體導(dǎo)入第I或第2橫向氣體流路的第I或第2連接流路的流體阻力，抑制在多個(gè)第I或第2橫向氣體流路之間噴出的氣體的流量產(chǎn)生偏差。因此，生產(chǎn)氣體的流量分布均勻化，能夠?qū)崿F(xiàn)膜厚或膜質(zhì)等的均勻性高的成膜。
[0105]圖7為本實(shí)施形態(tài)的淋浴板的示意仰視圖。圖8為圖7的F-F剖視圖。
[0106]與第I實(shí)施形態(tài)同樣，在淋浴板300的內(nèi)部形成有多個(gè)第I橫向氣體流路101、多個(gè)第2橫向氣體流路102、多個(gè)第3橫向氣體流路103。多個(gè)第I橫向氣體流路101配置在第I水平面(Pl)內(nèi)、互相平行延伸。多個(gè)第2橫向氣體流路102配置在比第I水平面靠上方的第2水平面(Ρ2)內(nèi)、互相平行延伸。多個(gè)第3橫向氣體流路103配置在比第I水平面靠上方、比第2水平面靠下方的第3水平面(Ρ3)內(nèi)，互相平行延伸。
[0107]并且，具備與第I橫向氣體流路101連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第I氣體噴出孔111的多個(gè)第I縱向氣體流路121。并且具備與第2橫向氣體流路102連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第2氣體噴出孔112的多個(gè)第2縱向氣體流路122。第2縱向氣體流路122通過(guò)第I橫向氣體流路121之間。而且具備與第3橫向氣體流路103連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室10 —側(cè)具有第3氣體噴出孔113的多個(gè)第3縱向氣體流路123。第3縱向氣體流路123通過(guò)第I橫向氣體流路121之間。
[0108]在淋浴頭300上存在連接的第I縱向氣體流路的數(shù)量為3個(gè)的第I橫向氣體流路(3) IOla和為7個(gè)的第I橫向氣體流路(7) 101b。并且，與第I橫向氣體流路(3) IOla連接的第I連接流路141a的流體阻力比與第I橫向氣體流路(7) IOlb連接的第I連接流路141a的流體阻力大。具體為，通過(guò)使第I連接流路(3) 141a的內(nèi)徑比第I連接流路(7)141b的內(nèi)徑小，能夠增大第I連接流路(3) 141a的流體阻力。
[0109]縱向氣體流路的數(shù)量少一即氣體噴出孔少的橫向氣體流路與縱向氣體流路的數(shù)量多——即氣體噴出孔多的橫向氣體流路相比，存在從氣體噴出孔噴出的工作氣體的流量變大的擔(dān)憂。通過(guò)像本實(shí)施形態(tài)這樣用縱向氣體流路的數(shù)量調(diào)整連接流路的流體阻力，能夠抑制依賴于縱向氣體流路的數(shù)量的工作氣體流量的不勻。因此，能夠使噴出的工作氣體的流量均勻化。
[0110]另外，雖然這里對(duì)第I縱向氣體流路、第I橫向氣體流路、第I連接流路進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于第2縱向氣體流路、第2橫向氣體流路、第2連接流路或者第3縱向氣體流路、第3橫向氣體流路、第3連接流路也能夠采用同樣的形態(tài)。
[0111]并且，雖然這里對(duì)k = 3、η = 7的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但只要是k為I以上的整數(shù)，k < n、n為2以上的整數(shù)，也可以采用其他的值。并且，與橫向氣體流路連接的縱向氣體流路的個(gè)數(shù)的變形并不局限于2種，也可以是3種以上。
[0112]并且，雖然這里以通過(guò)改變連接流路的內(nèi)徑調(diào)整連接流路的流體阻力的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但例如也可以通過(guò)使連接流路為復(fù)數(shù)、改變其數(shù)量，或者通過(guò)設(shè)置節(jié)流孔調(diào)整流體阻力。
[0113]圖9為表示用連接流路的內(nèi)徑調(diào)整流體阻力的效果的模擬結(jié)果。橫軸為氣體噴出孔的位置，縱軸為從氣體噴出孔噴出的氣體流量。為了方便，氣體噴出孔的位置將二維上的位置表不在一維上。
[0114]圖中X標(biāo)記為不管與一條橫向氣體流路連接的縱向氣體流路的數(shù)量多少，使連接流路的內(nèi)徑相等的情況。用虛線圈起來(lái)的標(biāo)記為連接的縱向氣體流路的數(shù)量少的橫向氣體流路的數(shù)據(jù)。與其他的位置相比，噴出的氣體的流量多。
[0115]與此不同，〇標(biāo)記為對(duì)于連接的縱向氣體流路的數(shù)量少的橫向氣體流路縮小連接流路的內(nèi)徑的情況?？v向氣體流路的數(shù)量少的橫向氣體流路中，噴出的氣體的流量減少，其他的橫向氣體流路中噴出的氣體的流量增加。結(jié)果，噴出的氣體的流量在橫向氣體流路之間被均勻化。
[0116]本實(shí)施形態(tài)的變形例的氣相生成裝置為具備反應(yīng)室，配置在反應(yīng)室的上部、將氣體提供給反應(yīng)室內(nèi)的淋浴板，設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)淋浴板的下方、能夠載置基板的支承部的氣相生長(zhǎng)裝置。并且，淋浴板具備配置在水平面內(nèi)、互相平行延伸的多個(gè)橫向氣體流路，以及與橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在反應(yīng)室一側(cè)具有氣體噴出孔的縱向氣體流路。
[0117]并且，存在連接的縱向氣體流路的數(shù)量為k (k為I以上的整數(shù))個(gè)的第I橫向氣體流路(k)和為n (k < η、η為2以上的整數(shù))個(gè)的第I橫向氣體流路(η)，與第I橫向氣體流路(k)連接的 第I連接流路的流體阻力比與第I橫向氣體流路(η)連接的第I連接流路的流體阻力大。[0118]本變形例在不必以設(shè)置在不同的水平面內(nèi)的階層結(jié)構(gòu)的第I和第2橫向氣體流路為前提這一點(diǎn)上與上述實(shí)施形態(tài)不同。本變形例中也能夠通過(guò)用縱向氣體流路的數(shù)量調(diào)整連接流路的流體阻力，來(lái)抑制依賴于縱向氣體流路的數(shù)量的工作氣體流量的不勻。因此，能夠使噴出的工作氣體的流量均勻化。
[0119]以上參照具體例說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。上述實(shí)施形態(tài)說(shuō)到底只是作為例子列舉，并不限定本發(fā)明。并且，也可以將各實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行適當(dāng)組合。
[0120]例如，雖然實(shí)施形態(tài)中以設(shè)置3系統(tǒng)橫向氣體流路等流路為例進(jìn)行了說(shuō)明，但既可以設(shè)置4系統(tǒng)以上橫向氣體流路等流路，也可以設(shè)置2系統(tǒng)。
[0121]并且，雖然例如實(shí)施形態(tài)中以形成GaN (氮化鎵)的單晶膜的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但例如Si (硅)或SiC (碳化硅)的單晶膜等的成膜也能夠使用本發(fā)明。
[0122]并且，雖然對(duì)于動(dòng)粘度比較大的工作氣體以氫(H2)為例進(jìn)行了說(shuō)明，但其他的例如氦(He)也能夠作為動(dòng)粘度大的工作氣體舉例。并且，雖然作為動(dòng)粘度比較小的工作氣體以氨(NH3)為例進(jìn)行了說(shuō)明，但其他的例如氮(N2)或氬(Ar)也能夠作為動(dòng)粘度小的工作氣體舉例。
[0123]并且，雖然實(shí)施形態(tài)中以在每一片晶片上成膜的單片型外延生長(zhǎng)裝置為例進(jìn)行了說(shuō)明，但氣相生長(zhǎng)裝置并不局限于單片型外延生長(zhǎng)裝置。例如，在于自公轉(zhuǎn)的多片晶片上同時(shí)成膜的行星式CVD裝置等中也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0124]雖然實(shí)施形態(tài)中對(duì)于裝置結(jié)構(gòu)或制造方法等與本發(fā)明的說(shuō)明沒(méi)有直接必要的部分省略了記載，但能夠適當(dāng)?shù)剡x擇必要的裝置結(jié)構(gòu)或制造方法等。除此以外，具備本發(fā)明的要素，從業(yè)者能夠適當(dāng) 改變?cè)O(shè)計(jì)的所有的氣相生長(zhǎng)裝置及氣相生長(zhǎng)方法都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求的范圍及其均等物的范圍定義的。
【權(quán)利要求】
1.一種氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，具備: 反應(yīng)室； 淋浴板，被配置在上述反應(yīng)室的上部，具有:配置在第I水平面內(nèi)、互相平行地延伸的多個(gè)第I橫向氣體流路；與上述第I橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第I氣體噴出孔的多個(gè)第I縱向氣體流路；配置在比上述第I水平面靠上方的第2水平面內(nèi)、沿與上述第I橫向氣體流路相同的方向而互相平行延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路；以及與上述第2橫向氣體流路連接、經(jīng)過(guò)上述第I橫向氣體流路之間沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向氣體流路；該淋浴板給上述反應(yīng)室內(nèi)提供氣體；以及， 支承部，被設(shè)置在上述反應(yīng)室內(nèi)的上述淋浴板下方，能夠載置基板。
2.如權(quán)利要求1所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，還具備: 提供第I工作氣體的第I氣體供給通道，以及 提供動(dòng)粘度比上述第I工作氣體小的第2工作氣體的第2氣體供給通道； 上述第I氣體供給通道與上述第I橫向氣體流路連接，上述第2氣體供給通道與上述第2橫向氣體流路連接。
3.如權(quán)利要求2所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，上述第2縱向氣體流路的內(nèi)徑比上述第I縱向氣體流路的內(nèi)徑大。
4.如權(quán)利要求2所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，相鄰的上述第2縱向氣體流路的間隔比相鄰的上述第I縱向氣體流路的間隔小。
5.如權(quán)利要求2所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，上述第2橫向氣體流路的內(nèi)徑比上述第I橫向氣體流路的內(nèi)徑大。
6.如權(quán)利要求2所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，還具備: 第I歧管，被與上述第I氣體供給通道連接，設(shè)置在比上述第I水平面靠上方； 第I連接流路，在上述第I橫向氣體流路的端部連接上述第I歧管和上述第I橫向氣體流路，沿縱向延伸； 第2歧管，被與上述第2氣體供給通道連接，設(shè)置在比上述第I水平面靠上方；以及， 第2連接流路，在上述第2橫向氣體流路的端部連接上述第2歧管和上述第2橫向氣體流路，沿縱向延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，存在被連接的上述第I縱向氣體流路的數(shù)量為k個(gè)的第I橫向氣體流路(k)和為η個(gè)的第I橫向氣體流路(n)，其中:k為I以上的整數(shù)，k < n，n為2以上的整數(shù)，與上述第I橫向氣體流路(k)連接的上述第I連接流路的流體阻力比與上述第I橫向氣體流路(η)連接的上述第I連接流路的流體阻力大；或者， 存在被連接的上述第2縱向氣體流路的數(shù)量為k個(gè)的第2橫向氣體流路(k)和為η個(gè)的第2橫向氣體流路(η)，其中:k為I以上的整數(shù)，k<n，η為2以上的整數(shù)，與上述第2橫向氣體流路(k)連接的上述第2連接流路的流體阻力比與上述第2橫向氣體流路(η)連接的上述第2連接流路的流體阻力大。
8.如權(quán)利要求7所述的氣相生長(zhǎng)裝置，其特征在于，上述第I連接流路(k)的內(nèi)徑比上述第I連接流路(η)的內(nèi)徑小，或者，上述第2連接流路(k)的內(nèi)徑比上述第2連接流路(η)的內(nèi)徑小。
9.一種使用了氣相生長(zhǎng)裝置的氣相生長(zhǎng)方法，氣相生長(zhǎng)裝置具備:反應(yīng)室；淋浴板，被配置在上述反應(yīng)室的上部，具有:配置在第I水平面內(nèi)而互相平行地延伸的多個(gè)第I橫向氣體流路；與上述第I橫向氣體流路連接、沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第I氣體噴出孔的多個(gè)第I縱向氣體流路；配置在比上述第I水平面靠上方的第2水平面內(nèi)、沿與上述第I橫向氣體流路相同的方向而互相平行延伸的多個(gè)第2橫向氣體流路；以及與上述第2橫向氣體流路連接、經(jīng)過(guò)上述第I橫向氣體流路之間沿縱向延伸、在上述反應(yīng)室一側(cè)具有第2氣體噴出孔的多個(gè)第2縱向氣體流路，該淋浴板給上述反應(yīng)室內(nèi)提供氣體；以及支承部，被設(shè)置在上述反應(yīng)室內(nèi)的上述淋浴板下方，能夠載置基板；該氣相生長(zhǎng)方法的特征在于， 將基板載置到上述支承部上； 加熱上述基板； 從上述第I和第2氣體噴出孔噴出工作氣體； 在上述基板表面形成半導(dǎo)體膜。
10.如權(quán)利要求9所述的氣相生長(zhǎng)方法，其特征在于，上述第2縱向氣體流路的內(nèi)徑比上述第I縱向氣體流路的內(nèi)徑大； 上述第2橫向氣體流路的內(nèi)徑比上述第I橫向氣體流路的內(nèi)徑大； 給上述第2橫向氣體流 路提供動(dòng)粘度比上述第I橫向氣體流路小的工作氣體，從上述第2氣體噴出孔噴出動(dòng)粘度比從上述第I氣體噴出孔噴出的氣體小的上述工作氣體。
【文檔編號(hào)】C30B25/14GK103966574SQ201410041218
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】山田拓未, 佐藤裕輔 申請(qǐng)人:紐富來(lái)科技股份有限公司