化學汽相澱積設備和化學汽相澱積方法
2023-06-21 22:01:26 1
專利名稱：化學汽相澱積設備和化學汽相澱積方法
技術領域：
本發明涉及用於形成半導體薄膜的化學汽相(蒸汽)澱積設備和化學汽相澱積方法，具體地說，本發明涉及這樣一種設備和方法，它用於通過經由所述設備上的氣體入口引入源氣體而在受熱的基層上汽相形成半導體膜，所述氣體設置成基本上與所述基層相平行。
存在有通常周知的化學汽相澱積設備，其中，源氣體穿過反應管，同時，設置在反應管內的基層受熱，從而在基層上形成諸如半導體晶體膜之類的薄膜，並且，存在有通常周知的用上述設備實現的化學汽相澱積方法。例如，業已實現了這樣一種方法，其中，通過設置成基本上與受熱基層相平行的一個或多個氣體入口提供諸如三甲基鎵、三甲基鋁或氨之類的源氣體以及諸如氫或氮之類的稀釋氣體，以便在該基層上汽相形成晶體。
為了實施這種方法，例如將
圖1所示的用於汽相形成半導體膜的反應管1用作化學汽相澱積設備。反應管1包括用於將基層2放置到其上的基座3、用於對基層2加熱的加熱器4、氣體入口5以及氣體出口6。在上述方法中，通過氣體入口5提供包含源氣體的氣體，同時在高溫下加熱基層2，以便在基層2上澱積出半導體膜。
在用所述設備實施上述方法時，根據半導體膜用途的不同，將蘭寶石、SiC、塊狀氮化鎵用作基層，將金屬有機化合物、金屬氫化物、氨、肼或烴胺用作源氣體。依照半導體膜類型的不同，在600℃左右或在1100-1200℃對所述基層加熱。
在汽相形成半導體膜時，為了形成具有均勻厚度的膜，使用了具有均勻加熱特徵的加熱器，並且使基層在基座上旋轉。在同時加熱多個基層時，基座上的每個基層均繞自己的中心旋轉，同時連同基座的旋轉而移動。
近年來，在實踐中用諸如銦、鎵或鋁之類的第三族元素的氮化物來形成蘭光半導體膜。根據這種趨勢，業已研究了用於以大量生產的方式有效地形成具有均勻特徵的半導體膜的方法。為了汽相形成第三族元素氮化物半導體膜，必須將所述基層加熱至高述約1150℃。當加熱溫度高於或低於上述溫度時，就會在晶體中出現缺陷，從而，最終的半導體膜不具有優良特徵。所以，必須在預定狹窄範圍內的溫度下均勻地加熱所述基層。
就在上述高溫下進行汽相形成而言，當在基層上加熱包含源氣體的氣體時，就會產生熱對流，因此，會有源氣體的反應產物或分解產物澱積到反應管的朝向所述基層的壁面上，從而汙染該壁面。此外，在積澱的固體落到基層上時，所形成的晶體的質量會顯著地降低。所以，必須在每次進行汽相形成時都清潔反應管，從而導致有差的生產率。
為了解決上述問題，業已提出了多種方法。例如，業已提出了這樣一種方法，其中，除掉了朝向基層的反應管壁面，該壁面可能會導致汙染；在與基層相垂直的位置處設置一氣體注入管；通過設置在與基層相平行的位置處的一個或多個通路引入包含有源氣體的氣體；以及，通過氣體注入管引入不包含有源氣體的氣體，從而促使包含有源氣體的氣體到達基層上(這種方法是日本專利第2628404號所公開的方法的改進形式)。在進行這種方法時，在通過設置成與基層相平行的通路提供包含有源氣體的兩種或多種氣體的情況下，所說的氣體可以混合到一起。
但是，在這種方法中，彼此成直角交叉的兩種氣流會在基層上相混合，從而，會擾亂這些氣流。因此，不能馬上進行氣體切換；會因短通路而不能有效地利用源氣體；以及，不能按均勻的濃度在大的面積上將源氣體提供給基層。
所以，這種方法有問題，因為，該方法不能在處理大型基層或同時處理多個基層的大型設備中進行。
而且，上述方法是有問題的，因為，在同時使用多個基層或使用大型基層的情況下，當進行汽相形成時，最終的半導體膜與業已汽相形成在小型基層上的半導體膜相比有較差的特徵。此外，會有大量的源氣體分解產物澱積到反應管壁面上，不能有效地利用源氣體。
鑑於以上所述內容，本發明的一個目的是提供一種化學汽相澱積設備和一種化學汽相澱積方法，它們用來利用側反應管同時處理多個基層或有大面積的基層，其中，能形成有優良特徵的半導體膜，能有效地利用源氣體，可防止源氣體的分解產物或反應產物澱積在反應管的壁面上。
為了解決上述問題，本發明人業已進行了廣泛的研究並且發現當使用用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備來實現化學汽相澱積方法時——所述設備包括側反應管——基層(相對包含源氣體的氣體流的)上遊側的溫度會略微降低，所述上遊側與通過設置成與基層基本相平行的氣體入口提供的包含有源氣體的氣體相接觸；最終的半導體膜有較差的特徵；在反應管的壁面上有大量的澱積物；以及，不能有效地利用源氣體。本發明人還發現，當加熱器(相對包含源氣體的氣體流的)上遊側的加熱密度與該加熱器的下遊側的加熱密度相比有所增加時，可以形成有優良特徵的半導體膜。本發明人還發現，在通過設置在朝向基層的反應管壁面上的透氣多微孔部提供含有源氣體的氣體時，可以顯著地降低所述壁面上的澱積物數量。業已根據上述發現實現了本發明。
因此，本發明提供了一種用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備，它包括一側反應管，此管包括一用於在其上放置基層的基座；一圓形加熱器，它用於對所述基層進行加熱；以及，一氣體入口，它用於引入包含有至少一種源氣體的氣體，所述入口設置成基本上與所述基層相平行，其中，所述圓形加熱器的相對前述氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
本發明還提供了這樣一種用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備，它包括一側反應管，此管包括一用於在其上放置基層的基座；一圓形加熱器，它用於對所述基層進行加熱；一氣體入口，它用於引入包含有至少一種源氣體的氣體，所述入口設置成基本上與所述基層相平行；一透氣的多微孔部，它設置在朝向所述基層從而與所述基層相平行的反應管壁面上；以及，一氣體入口，它用於通過上述多微孔部引入不含源氣體的氣體，其中，所述圓形加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
本發明還提供了一種化學汽相澱積方法，它包括通過設置成基本上與放置在側反應管中基座上的基層相平行的氣體入口提供含有源氣體的氣體，同時用加熱器對所述基層進行加熱，從而在該基層上汽相形成半導體膜，其中，所述加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
本發明還提供了這樣一種化學汽相澱積方法，它包括通過設置成基本上與放置在側反應管中基座上的基層相平行的氣體入口提供含有源氣體的氣體，同時用加熱器對所述基層進行加熱；以及，通過設置在朝向所述基層從而與該基層相平行的反應管壁面上的多微孔部將不含源氣體的氣體引進反應管，以便在該基層上汽相形成半導體膜，其中，加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
本發明還提供了通過將含有源氣體的氣體提供到側反應管中受熱基層上而汽相形成半導體膜的化學汽相澱積設備和化學汽相澱積方法，其中，加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度，以便在預定狹窄範圍內的溫度下均勻地加熱所述基層、形成優良的半導體膜、有效地利用源氣體、並減少源氣體的分解產物或反應產物的數量，所說的產物會澱積在反應管的壁面上。
本發明還提供了這樣一種化學汽相澱積設備和化學汽相澱積方法，其中，加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度，並且，通過設置在朝向所述基層從而與該基層相平行的反應管壁面上的多微孔部將不含源氣體的氣體引進反應管，從而顯著減少源氣體的分解產物或反應產物的數量，所說的產物會澱積在前述壁面上。
連同附圖參照以下對最佳實施例的詳細說明能很容易地注意到同時能更好地理解本發明的多種其它目的、特徵和多種附帶優點，附圖中圖1是示出了本發明化學汽相澱積設備(包括多微孔部)的縱剖圖；圖2是示出了包括在本發明化學汽相澱積設備內的示例性基座(用於六個基層)的平面圖；圖3是示出了包括在本發明化學汽相澱積設備內的示例性加熱器(1)的平面圖；以及圖4是示出了包括在本發明化學汽相澱積設備內的示例性加熱器(2)的平面圖。
本發明可應用於用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備和化學汽相澱積方法。
本發明可應用於形成第Ⅲ族金屬磷化物半導體膜或第Ⅲ族金屬砷化物半導體膜。最佳的是，本發明可用於在高於1000℃的溫度下形成第Ⅲ族金屬氮化物半導體膜的化學汽相澱積設備和化學汽相澱積方法。
以下參照圖1說明本發明的化學汽相澱積設備。本發明的化學汽相澱積設備包括一側反應管1。側反應管1包括基層2；基座3，它用於將所述基層放置在其上並使該基層旋轉；加熱器4，它用於對所述基層進行加熱；氣體入口5，它設置成基本上與所述基層相平行；以及，氣體出口6。如果需要的話，所述反應管1包括透氣的多微孔部7，它設置在朝向所述基層從而與該基層相平行的反應管壁面上；以及，氣體入口8，它用於引入不含源氣體的氣體。
圖2示出了示例性基座3(用於六個基層)的平面圖，圖3示出了示例性加熱器4的平面圖。圖3所示的加熱器4包括三個徑向分隔的扇形部分即加熱器部分12、13a和13b，每個部分均有120°的中心角。
在本發明中，所述加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部即加熱器部分12的加熱密度大於該加熱器的其餘部分(包括下遊部)即加熱器部分13a和13b的加熱密度。
在本發明中，反應管的截面特別是位於進行汽相形成的處理器處的反應管截面可呈圓形或橢圓形。最佳的是，該反應管截面呈長方形，其中，基層與朝向該基層的反應管壁面之間的距離是短邊。
氣體入口5可以是單個的氣體入口。分隔件9可設置成將該氣體入口分成兩部分即第一通路10和第二通路11，因此，可通過一個通路提供各種源氣體。此外，增加一第二分隔件可提供一第三通路。
如上所述，在本發明的化學汽相澱積設備中，對反應管的截面形狀、氣體入口的形狀以及氣體入口系統沒有特別的限制。
在本發明中，加熱器4包括部分12、13a和13b，其中，加熱器的(相對通過設置成基本上與所述基層相平行的氣體入口供給的含有源氣體的氣體流的)上遊部(加熱器部分12)的加熱密度大於該加熱器的其餘部分(加熱器部分13a和13b)的加熱密度。
所述加熱器由電阻構成，所說的電阻則由例如鉬、鎢、碳化矽以及熱分解的石墨製成。通常照原樣使用上述材料，或者用諸如氮化硼之類的絕緣材料來塗敷上述材料。對電阻的類型、電阻的帶絕緣材料的塗層以及所說的絕緣材料的類型沒有限制。
在本發明中，所述加熱器通常由具有與基座形狀相類似的盤形形狀的材料構成。上遊的加熱器部分如圖3所示為扇形部分，它相對側反應管的中心軸線對稱，因此，該扇形部分的邊線與中心軸線形成了±(40至90)°最好是±(50至75)°的角。上遊加熱器部分的加熱密度大於其餘部分的加熱密度。
所述加熱器可由有圖3所示的中心角的扇形部分構成。但是，如圖4所示，所述加熱器也可以是圓形加熱器，它包括作為上遊部上的整體式的凸透鏡形部分，在所述上遊部，加熱密度不同於加熱器的其餘部分。在本發明中，為了便於組裝和維護加熱器，加熱器最好由圖3所示的被分隔的部分構成。圓形加熱器的加熱密度可沿圓周逐漸改變，從而在汽相形成期間使基層的溫度均勻地分布。
在本發明中，只要上遊部的加熱密度大於其餘部分的加熱密度，就對加熱器上遊部的加熱密度(w/cm2)與加熱器其餘部分的加熱密度之比沒有特別的限制。所述比例通常為1.1-2.0∶1，最是1.2-1.8∶1。對使這兩個部分之間的加熱密度有所不同的方法沒有特別的限制。為了形成所說的不同，加熱器可由不同的電阻構成，加熱器可形成為電阻沒有均勻的分布，或者，提供給電阻的電壓可以改變或電壓的波形可以改變。
並不特別地規定所述加熱器的任何部分的加熱密度(w/cm2)，因為，該密度隨基層的加熱溫度、源氣體的流速、載體氣體的流速以及反應管的形狀和尺寸而變。通常，所述加熱密度在約25-100(w/cm2)的範圍內。
在本發明中，可將周知的技術應用於基座。將一個或多個基座放置到基座上，並且，根據基座所放置的基層的數量，每個基層都可繞其自己的中心旋轉或在基座旋轉時移動，從而能進行均勻的汽相形成。只要基座能有效地將熱量從加熱器傳至基層，就對基座的結構和形狀沒有特別的限制。
對用於在加熱器與基層之間進行熱傳遞的裝置沒有特別的限制。為了防止汙染基層並在加熱器與基層之間均勻地傳熱，可在這兩者之間設置有石英和/或由碳製成的板。
對本發明中所用的基層沒有特別的限制，可以使用蘭寶石、SiC或塊狀氮化鎵。對放置在基座上的基層的尺寸和數量沒有特別的限制。
在本發明的化學汽相澱積設備中，基層與朝向該基層的反應管壁面之間的距離通常為20mm或更少，最好是10mm或更少，更好是5mm或更少。在所述距離保持在上述範圍內時，可以提高使用源氣體的效率。
在本發明中，為了防止源氣體的分解產物或反應產物在汽相形成期間澱積到朝向基層的反應管壁面上，一透氣的多微孔部可設置在朝向基層從而與基層相平行的反應管壁面上，從而通過所述多微孔部的多個微孔引入不含源氣體的氣體。通過引入上述氣體，不含源氣體的氣體會在朝向基層的反應管壁面上形成一薄氣層，因此會防止源氣體的分解產物或反應產物澱積到反應管壁面上。結果，可提高使用源氣體的效率。
所述多微孔部可由多個平直的微管構成，但最好由玻璃質石英的燒結體構成，因為，這種燒結體能在反應管壁面上形成薄氣層。
對所述燒結體的小孔尺才沒有特別的限制。但是，當小孔尺寸較大時，氣體不能均勻地流過所述多微孔部，而在小孔尺寸很小時，壓力損失就會增加，氣體的流速不能令人滿意。所以，小孔的尺寸通常為約0.1-3mm，最好為0.3-2mm。
在所述化學汽相澱積設備中，並不是無條件地確定多微孔部的尺寸，因為，該尺寸隨反應管的形狀和用於使不含有源氣體的氣體進入反應管的方法而變。所述微孔部設置在朝向基層的反應管壁面的一定位置處，該位置相對相應朝向基層的壁面區域略微向上遊移動。另外，所述多微孔部設置在上述位置附近。多微孔部的尺寸可對應於基層的尺寸。但是，當多微孔部被設置成相對基層向下遊延伸時，就可以防止汙染下遊側的反應管。多微孔部的尺寸通常為基層尺寸的0.5-5倍，最好約為1.0-3.5倍。正如本文所使用的那樣，術語「基層的尺寸」是指基層的端部在汽相形成期間構成的最外側軌跡所包圍的區域的面積。所以，基層的尺寸通常約等於基座的圓周所包圍的區域的面積。
在本發明的化學汽相澱積設備中，如圖1所示，用於通過設置在反應管上的透氣的多微孔部提供不含源氣體的氣體的氣體入口可設置在這樣的位置處，該位置處設置有多微孔部。另外，通過改進反應管壁面而使之有雙壁面結構，氣體入口可與反應管成整體。再有，所述微孔部可以有彎曲的形狀，以便提高該微孔部的抗壓和抗熱強度。
在本發明的化學汽相澱積方法中，在這樣的條件下進行汽相形成即諸如所述，加熱器的相對含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
對本發明所使用的基層沒有特別的限制，可以使用蘭寶石、SiC或塊狀氮化鎵。對同時處理的基層的數量沒有特別限制。
在本發明的化學汽相澱積方法中，可根據預定的半導體膜將多種源氣體用於汽相形成。所述源氣體的實例包括諸如胂、磷化氫和矽烷之類的金屬氫化物、諸如三甲基鎵、三甲基銦和三甲基鋁之類的金屬有機化合物、氨、以及肼。正如本文所述那樣，術語「源氣體」是指這樣的氣體，它用作在形成晶體期間作為構成晶體的元素包含在晶體內的元素的來源。用氫、氦、氬或氮來稀釋所述源氣體，將最終的氣體混合物用作包含源氣體的氣體。
在本發明的化學汽相澱積方法中，用通過透氣的多微孔部進入反應管的不合源氣體的氣體在反應管壁面上形成一薄氣層，從而不會對汽相形成產生影響。通常使用氫、氦、氬或氮。由於用上述氣體來形成薄氣層，故氣體的流速——每個多微孔部的面積的流速，所說的面積等於基層的面積——通常約為包含源氣體的氣體的流速的1/5-1/30，最好約為包含源氣體的氣體的流速的1/5-1/10。當所述流速大於上述值時，就會在基層上出現氣體擾動，而在所述流速很低時，不會形成薄氣層，從而不能達到提供不含源氣體的氣體的效果。
以上說明中使用了短語「每個多微孔部的面積的流速，所說的面積等於基層的面積」。所以，在將多微孔部設置成相對朝向基層的反應管壁面的區域向下遊延伸時，不合源氣體的氣體的流速對應於多微孔部的擴大面積而增加。
在本發明中，如上所述，通過透氣的多微孔部進入反應管的不含源氣體的氣體通常是不會對汽相形成產生影響的氣體。但是，例如，假定氨的分解產物是氣體形式，則可將氨用作不含源氣體的氣體，而不使用氫、氦或氮。另外，可將氨與氫、氦或氮結合起來使用。
可利用上述反應管在不汙染朝向基層的反應管壁面的情況下進行汽相形成。此外，源氣體的澱積產物或反應產物不會從反應管壁面上下落，從而，可在不清潔反應管的情況下重複地進行汽相形成過程。
依照本發明的化學汽相澱積方法和化學汽相澱積設備，當在1000℃或更高的溫度下進行汽相形成時，使基層的溫度保持一致，從而，可汽相形成有優良特徵的半導體膜。此外，可防止汙染朝向基層從而與基層相平行的反應管壁面，這種汙染是由源氣體的分解產物或反應產物的澱積而引起的，因此，能提高使用源氣體的效率。再有，可在不清潔反應管的情況下重複地進行汽相形成過程。還有，能高產量可靠地獲得高質量的晶體，因為，可防止固體產物落到基層上。
以下通過實施例詳細說明本發明，所說的實施例並不構造成限制本發明。實例1生產出了一種化學汽相澱積設備，它包括一由石英製成的反應管，該管具有與圖1所示相類似的結構並且具有能同時處理六個基層的內部尺寸(寬280mm，高20mm，長1500mm)，而每基層均具有2英寸的直徑。
一圓形加熱器(直徑260mm)由塗有氮化硼的熱分解石墨絕緣體構成。該加熱器被分成三個扇形部分，每個部分均具有120°的中心角。將所述加熱器的(相對含有源氣體的氣體流的)上遊部的加熱密度與該加熱器的其餘部分的加熱密度之比確定為1.3∶1。透氣的多微孔部的面積為基座面積的1.5倍，所述多微孔部設置在朝向基層從而與基層相平行的反應管壁面上。
利用這一設備，如下所述，可在有2英寸直徑的蘭寶石基層上汽相形成GaN晶體。
每個蘭寶石基層均放置在基座上，用氫氣來代替反應管內的氣體。隨後，在通過氣體入口的第一通路引入氨和氫的氣體混合物(氨40L/min，氫10L/min)並通過多微孔部提供氮氣(50L/min)時，將基層的溫度加熱至1050℃達20分鐘，以便對基層進行熱處理。在基層的溫度升高並保持於1150℃之後，在通過氣體入口的第一通路引入氨和氫的氣體混合物(氨40L/min，氫10L/min)時，通過氣體入口的第二通路引入含三甲基鎵的氫氣(三甲基鎵240μmol/min，氫50L/min)。同時，通過多微孔部提供氮氣(50L/min)，以便汽相形成GaN60分鐘。在汽相形成GaN期間，基座以12rpm的速度旋轉。按上述過程進行汽相形成五次。
正如本文所使用的那樣，術語「L/min」是指升/分鐘。
在汽相形成期間，未觀察到有固體產物澱積在朝向基層的反應管壁面上。在冷卻了基層之後，從反應管中拆除基層，並測定GaN膜的厚度。結果，平均厚度為2±0.1μm，並且，厚度是均勻的。
測定按上述方式形成的GaN膜的電學特徵，平均載波密度和平均載波遷移率分別為3×1017/cm2和450cm2/V·s。這些結果表明獲得了有優良特徵的晶體。
除用由塗有氮化硼的熱分解石墨絕緣體構成的整體式加熱器(直徑260mm)來代替前述加熱器並且將圖4所示的凸透鏡形部分的加熱密度與其餘部分的加熱密度之比確定為1.35∶1以外，重複實例1的過程，所述凸透鏡形部分由加熱器的圓周及直徑為500mm的圓軌跡所包封，所說的圓的中心距加熱器的中心為500mm。通過上述過程，GaN晶體會形成在直徑為2英寸的蘭寶石基層上。
在汽相形成期間，未觀察到有固體產物澱積在朝向基層的反應管壁面上。在冷卻了基層之後，從反應管中拆除基層，並測定GaN膜的厚度。結果，平均厚度為2.1±0.1μm，並且，厚度是均勻的。
測定按上述方式形成的GaN膜的電學特徵，平均載波密度和平均載波遷移率分別為3×1017/cm3和420cm2/V·s。這些結果表明獲得了有優良特徵的晶體。比較實例1除以下方面以外重複實例1的過程，所說的方面是將被均勻地分成120°的扇形部分的加熱器的加熱密度確定為均勻的；用不含多微孔部的反應管來代替前述反應管；以及，相應地不通過朝向基層從而與基層相平行的反應管壁面引入氮氣，以便汽相形成GaN。
結果，在汽相形成期間，觀察到有固體產物從朝向基層的反應管壁面上向下遊方向逐漸澱積。在進行汽相形成兩次時，會觀察到有反應管上的澱積物落到基層上。結果，會顯著地削弱基層表面的特徵。在進行了汽相形成一次之後，測定GaN膜的厚度。結果，平均厚度為2.1±0.1μm。測定按上述方式形成的GaN膜的電學特徵，平均載波密度和平均載波遷移率分別為1.5×1018/cm3和320cm2/V·s。
權利要求
1.一種用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備，它包括一側反應管，此管包括一用於在其上放置基層的基座；一圓形加熱器，它用於對所述基層進行加熱；以及，一氣體入口，它用於引入包含有至少一種源氣體的氣體，所述入口設置成基本上與所述基層相平行，其中，所述圓形加熱器的相對前述氣體流的上遊部的加熱密度(heatingdensity)大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
2.一種用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備，它包括一側反應管，此管包括一用於在其上放置基層的基座；一圓形加熱器，它用於對所述基層進行加熱；一氣體入口，它用於引入包含有至少一種源氣體的氣體，所述入口設置成基本上與所述基層相平行；一透氣的多微孔部，它設置在朝向所述基層從而與所述基層相平行的反應管壁面上；以及，一氣體入口，它用於通過上述多微孔部引入不含源氣體的氣體，其中，所述圓形加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
3.如權利要求1的化學汽相澱積設備，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部的加熱密度與該加熱器的其餘部分的加熱密度之比為1.1-2∶1。
4.如權利要求2的化學汽相澱積設備，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部的加熱密度與該加熱器的其餘部分的加熱密度之比為1.1-2∶1。
5.如權利要求1的化學汽相澱積設備，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部為扇形部分，因此，該扇形部的邊緣線與對應於側反應管的中軸線的線會形成±(40至90)°的角。
6.如權利要求2的化學汽相澱積設備，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部為扇形部分，因此，該扇形部的邊緣線與對應於側反應管的中軸線的線會形成±(40至90)°的角。
7.一種化學汽相澱積方法，它包括通過設置成基本上與放置在側反應管中基座上的基層相平行的氣體入口提供含有源氣體的氣體，同時用加熱器對所述基層進行加熱，從而在該基層上汽相形成半導體膜，其中，所述加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
8.一種化學汽相澱積方法，它包括通過設置成基本上與放置在側反應管中基座上的基層相平行的氣體入口提供含有源氣體的氣體，同時用加熱器對所述基層進行加熱；以及，通過設置在朝向所述基層從而與該基層相平行的反應管壁面上的多微孔部將不含源氣體的氣體引進反應管，從而在該基層上汽相形成半導體膜，其中，所述加熱器的相對前述含有源氣體的氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。
9.如權利要求7的化學汽相澱積方法，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部的加熱密度與該加熱器的其餘部分的加熱密度之比為1.1-2∶1。
10.如權利要求8的化學汽相澱積方法，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部的加熱密度與該加熱器的其餘部分的加熱密度之比為1.1-2∶1。
11.如權利要求7的化學汽相澱積方法，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部為扇形部分，因此，該扇形部的邊緣線與對應於側反應管的中軸線的線形成一個±(40至90)°的角。
12.如權利要求8的化學汽相澱積設備，其特徵在於，所述圓形加熱器的上遊部為扇形部分，因此，該扇形部的各邊緣線與對應於側反應管的中軸線的線形成一個±(40至90)°的角。
全文摘要
一種用於形成半導體膜的化學汽相澱積設備，它包括一側反應管，此管包括一用於在其上放置基層的基座；一圓形加熱器，它用於對所述基層進行加熱；以及，一氣體入口，它用於引入包含有至少一種源氣體的氣體，所述入口設置成基本上與所述基層相平行，其中，所述圓形加熱器的相對前述氣體流的上遊部的加熱密度大於該加熱器的其餘部分的加熱密度。還公開了一種使用上述化學汽相澱積設備的化學汽相澱積方法。
文檔編號C30B25/10GK1316546SQ0111123
公開日2001年10月10日 申請日期2001年3月8日 優先權日2000年3月8日
發明者酒井士郎, 北原宏一, 高松勇吉, 森勇次 申請人:日本派歐尼股份株式會社, Nps株式會社