專利名稱：成膜裝置以及成膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成膜裝置以及成膜方法。
背景技術(shù)：
以往,在如IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極型晶體管)等功率器件那樣，需要膜厚比較大的結(jié)晶膜的半導體元件的制造工序中，利用了使單結(jié)晶薄膜在晶片等基板上氣相生長來成膜的外延生長技術(shù)。在外延生長技術(shù)所使用的成膜裝置中，在被保持為常壓或者減壓的成膜室的內(nèi)部例如載置晶片。而且，一邊對該晶片進行加熱，一邊向成膜室內(nèi)供給作為成膜用的原料的氣體(以下也簡稱為原料氣體)。于是，在晶片的表面發(fā)生原料氣體的熱分解反應(yīng)以及氫還原反應(yīng)，在晶片上形成外延膜。為了以高的成品率制造膜厚大的外延晶片，需要使被均勻加熱了的晶片的表面不斷接觸新的原料氣體，來提高氣相生長的速度。鑒于此，進行了一邊使晶片高速旋轉(zhuǎn)、一邊進行外延生長的處理(例如參照專利文獻I)。圖10是以往的成膜裝置的示意性剖視圖。成膜裝置1100具有也被稱 作反應(yīng)室的腔室1103，作為在半導體基板即晶片1101上氣相生長來進行外延膜的成膜的成膜室。在腔室1103的上部設(shè)有氣體供給部1123，該氣體供給部1123供給用于使被加熱了的晶片1101的表面生長結(jié)晶膜的原料氣體。而且，形成有多個成為原料氣體的排出孔的氣體噴出孔1129的噴淋板1124與氣體供給部1123連接。通過使用噴淋板1124，能夠使腔室1103內(nèi)的原料氣體的流動均勻，可以將原料氣體均勻地供給到晶片1101上。作為原料氣體，當想要在晶片1101的表面形成SiC (碳化硅)外延膜時，例如可將娃燒(SiH4)等娃(Si)的源氣體(source gas)、丙燒(C3H8)等碳(C)的源氣體與作為運載氣體的氫(H2)氣混合使用。然后，作為它們混合后得到的原料氣體，從噴淋板1124朝向晶片1101以噴淋狀供給。此外，在想要利用有機金屬氣相生長法(M0CVD法)來形成GaN (氮化鎵)外延膜的情況下，能夠使用與成膜裝置1100同樣的裝置。該情況下，作為原料氣體，例如可將三甲基鎵(TMG)氣體等鎵(Ga)的源氣體、氨氣(NH3)等氮(N)的源氣體與作為運載氣體的氫氣混合使用。而且，作為原料氣體，從噴淋板1124朝向晶片1101以噴淋狀供給，能夠在晶片1101上形成GaN外延膜。在腔室1103的下部，設(shè)置有多個用于將反應(yīng)后的原料氣體排出的氣體排出部1125。氣體排出部1125與由調(diào)整閥1126以及真空泵1127構(gòu)成的排氣機構(gòu)1128連接。在腔室1103的內(nèi)部，用于保持晶片1101的夾具即環(huán)狀的襯托器(susc印tor) 1102設(shè)在旋轉(zhuǎn)部1104的上方。襯托器1102成為在設(shè)于其內(nèi)周側(cè)的锪孔內(nèi)收進晶片1101的外周部的構(gòu)造。旋轉(zhuǎn)部1104具有圓筒部1104a和旋轉(zhuǎn)軸1104b。通過旋轉(zhuǎn)軸1104b進行旋轉(zhuǎn)，來經(jīng)由圓筒部1104a使襯托器1102旋轉(zhuǎn)。在圖10中，圓筒部1104a是上部開放的構(gòu)造。通過對其設(shè)置襯托器1102并在其上載置晶片1101使得上部被覆蓋，圓筒部1104a形成與腔室1103內(nèi)的P11區(qū)域相隔開的中空區(qū)域(以下稱為P12區(qū)域)。在P12區(qū)域中設(shè)有加熱器1120。加熱器1120通過從設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸1104b內(nèi)的大致圓筒狀的軸1108的內(nèi)部通過的布線1109被供電，從晶片1101的背面對其進行加熱。旋轉(zhuǎn)部1104的旋轉(zhuǎn)軸1104b延伸設(shè)置到腔室1103的外部，與未圖示的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接。通過圓筒部1104a旋轉(zhuǎn)，能夠使襯托器1102旋轉(zhuǎn)，進而可使襯托器1102上載置的晶片1101旋轉(zhuǎn)。對晶片1101向腔室1103內(nèi)的搬入，或者晶片1101向腔室1103外的搬出而言，在圖10中能夠使用未圖示的搬運用機械手來進行。該情況下，可以利用未圖示的基板升降單元。例如，在搬出晶片1101時，利用基板升降單元使晶片1101上升，使其從襯托器1102分離。接下來，將晶片1101傳遞給搬運用機械手而搬出到腔室1103的外部。在搬入晶片1101時，從搬運用機械手接收晶片1101，并使晶片1101下降而將晶片1101載置到襯托器1102 上。專利文獻I日本特開平5-152207號公報圖10所示的以往的成膜裝置1100利用噴淋板1124，以便能夠使腔室1103內(nèi)的原料氣體的流動均勻，將原料氣體均勻地供給到晶片1101上。而且，能夠遍布晶片1101的整個面形成電特性等均勻的外延膜。當形成外延膜 時，在成膜裝置1100中通過加熱器1120對晶片1101進行加熱。該情況下，噴淋板1124也被加熱而升至高的溫度。如上所述，在噴淋板1124的內(nèi)部例如存在將硅烷(SiH4)等硅(Si)的源氣體與丙烷(C3H8)等碳(C)的源氣體混合而得到的反應(yīng)氣體。而且，從噴淋板1124的晶片1101側(cè)的面朝向晶片1101進行供給。結(jié)果，產(chǎn)生了在噴淋板1124中反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)，在其內(nèi)部和表面形成膜這一問題。如果該膜剝落，則成為異物，使得外延晶片的制造成品率降低。另外，從高溫的噴淋板1124供給來的反應(yīng)氣體有時在向晶片1101的表面供給的中途發(fā)生反應(yīng)，由此導致無法效率良好地制造外延晶片。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在利用了外延生長技術(shù)的成膜裝置以及成膜方法中，需要一種防止原料氣體在具備原料氣體的整流功能的噴淋板的內(nèi)部和表面發(fā)生反應(yīng)的技術(shù)。本發(fā)明鑒于這樣的問題而提出。本發(fā)明的目的在于，提供抑制了原料氣體在噴淋板上的反應(yīng)的成膜裝置以及成膜方法。根據(jù)以下的記載，可明了本發(fā)明的其他的目的以及優(yōu)點。本發(fā)明的一個方式的成膜裝置具有成膜室和噴淋板，該噴淋板設(shè)于所述成膜室的上部，并通過向所述成膜室供給的氣體，該成膜裝置的特征在于，所述噴淋板具有:朝向所述成膜室的內(nèi)部的第I面；與所述第I面對置且朝向所述成膜室的外部的第2面；在所述第I面與所述第2面之間沿著所述第I面和所述第2面延伸的多個氣體流路；和將所述多個氣體流路與所述第I面連通的多個氣體噴出孔，從所述多個氣體流路的各一端供給來的所述氣體從所述多個氣體噴出孔朝向所述成膜室的內(nèi)部噴出。優(yōu)選本發(fā)明的一個方式的成膜裝置具有氣體供給控制機構(gòu)，該氣體供給控制機構(gòu)對向上述多個氣體流路的至少一個供給第I氣體的定時、和向其他氣體流路供給第2氣體的定時進行控制。在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選噴淋板具備冷卻單元。另外，優(yōu)選冷卻單元被設(shè)在第I面?zhèn)然蛘叩?面。在本發(fā)明的一個方式中，可以具有閉塞部件，該閉塞部件堵塞將上述氣體流路與上述成膜室內(nèi)連通的多個上述氣體噴出孔中的至少一部分。此時，所述各氣體流路在沿著所述第I面的規(guī)定方向上延伸并貫通內(nèi)部，并且上述閉塞部件可以具備被插入到該各氣體流路的棒狀部件，該棒狀部件堵塞將所述氣體流路與所述成膜室內(nèi)連通的多個所述氣體噴出孔中的至少一部分，并且具有形成為使其余的所述氣體噴出孔與所述氣體流路連通的貫通孔。另外，閉塞部件也可以是蓋或者螺釘。本發(fā)明的一個方式的成膜方法在成膜室內(nèi)配置試樣；向具有多個氣體流路和多個氣體噴出孔的 噴淋板的所述多個氣體流路供給多種氣體，所述多個氣體流路沿著朝向所述試樣側(cè)的第I面在其內(nèi)部延伸，所述多個氣體噴出孔被貫穿設(shè)置成將所述多個各氣體流路與所述成膜室內(nèi)在所述第I面?zhèn)冗B通；從所述多個氣體噴出孔朝向所述試樣供給所述多種氣體。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的一個方式的成膜裝置，能夠抑制成膜所使用的氣體在噴淋板上發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方式的成膜的成膜方法，能夠抑制成膜所使用的氣體在所使用的噴淋板上發(fā)生反應(yīng)。


圖1是本發(fā)明的第I實施方式的單張?zhí)幚硎?日語:枚葉式)的成膜裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的第I實施方式的成膜裝置的噴淋板的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3A是沿著圖2的W線的示意性剖視圖。圖3B是本發(fā)明的第I實施方式的成膜裝置的噴淋板的其他例的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明的第I實施方式的成膜裝置的其他例的噴淋板的概略結(jié)構(gòu)圖。圖5是沿著圖4的Bt線的示意性剖視圖。圖6是本發(fā)明的第2實施方式的單張?zhí)幚硎降某赡ぱb置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖7是本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置的噴淋板的概略結(jié)構(gòu)圖。圖8是對本實施方式的噴淋板的被插入到氣體流路的棒狀部件的構(gòu)造進行說明的圖，Ca)是棒狀部件的俯視圖，(b)是棒狀部件的側(cè)視圖，(c)是棒狀部件的剖視圖。圖9A是本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置的噴淋板的示意性剖視圖。
圖9B是本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置的噴淋板的其他例的示意性剖視圖。圖9C是本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置的噴淋板的其他例的示意性剖視圖。圖10是以往的成膜裝置的示意性剖視圖。
具體實施例方式實施方式I圖1是本發(fā)明的第I實施方式的單張?zhí)幚硎降某赡ぱb置的概略結(jié)構(gòu)圖。該成膜裝置具有配置試樣的成膜室、和朝向成膜室內(nèi)的試樣供給多種氣體的噴淋板。噴淋板設(shè)在成膜室的上部，上述氣體通過噴淋板向成膜室供給。另外，噴淋板具有朝向成膜室的內(nèi)部的第I面、與第I面對置且朝向成膜室的外部的第2面、在第I面與第2面之間沿著它們延伸的多個氣體流路、和將多個氣體流路與第I面連通的多個氣體噴出孔，構(gòu)成為從多個氣體流路的各一端供給來的氣體從多個氣體噴出孔朝向成膜室的內(nèi)部噴出。換言之，噴淋板具有:沿著朝向試樣側(cè)的第I面在內(nèi)部延伸，與供給多種的各氣體的氣體管連接的多個氣體流路；和貫穿設(shè)置成將多個各氣體流路與成膜室內(nèi)在該第I面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔，構(gòu)成為由氣體管向多個氣體流路供給的多種的各氣體從多個氣體噴出孔朝向試樣分別供給。另外，優(yōu)選該成膜裝置具有氣體供給控制機構(gòu)，該氣體供給控制機構(gòu)對向多個氣體流路的至少一個供給第I氣 體的定時、和向其他氣體流路供給第2氣體的定時進行控制。換言之，具備向與多個各氣體流路連接的氣體管供給多種的各氣體的氣體供給控制機構(gòu)，優(yōu)選氣體供給控制機構(gòu)構(gòu)成為分別控制多種的各氣體向氣體管供給的定時，來控制該多種的各氣體朝向試樣供給的定時。并且，在該成膜裝置中，優(yōu)選噴淋板在與試樣側(cè)的第I面對置的第2面一側(cè)具備冷卻單元。在圖1中，利用作為成膜室的腔室103的示意性剖視圖對本實施方式的成膜裝置100的構(gòu)成的概略進行說明。本在實施方式中，作為成膜處理的對象的試樣，采用晶片等基板101。在圖1中，表示了在本實施方式的成膜裝置100的襯托器102上載置了基板101的狀態(tài)。而且，向被載置于襯托器102上的基板101上供給成為用于形成外延膜的原料的多種氣體，在基板101上發(fā)生氣相生長反應(yīng)來進行成膜。成膜裝置100具有腔室103，作為在基板101上發(fā)生氣相生長來進行外延膜的成膜的成膜室。在腔室103的內(nèi)部，襯托器102被設(shè)在旋轉(zhuǎn)部104的上方。襯托器102成為具有開口部而構(gòu)成為環(huán)狀的形狀。而且，襯托器102具有在襯托器IO 2的內(nèi)周側(cè)設(shè)有锪孔，并在該锪孔內(nèi)收放基板101的外周部對其進行支承的構(gòu)造。另外，由于襯托器102被置于高溫下，所以構(gòu)成為例如通過CVD法在各向同性石墨的表面上覆蓋高耐熱、高純度的SiC。其中，對于襯托器102的構(gòu)造而言，圖1所示的襯托器102只是一個例子，并不限定于此。例如，能夠設(shè)置堵塞其開口部的部件來構(gòu)成襯托器。旋轉(zhuǎn)部104具有圓筒部104a和旋轉(zhuǎn)軸104b。在旋轉(zhuǎn)部104中，利用圓筒部104a的上部支承襯托器102。而且，通過旋轉(zhuǎn)軸104b基于未圖示的馬達的驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)，來經(jīng)由圓筒部104a使襯托器102旋轉(zhuǎn)。這樣，在襯托器102上載置有基板101的情況下,可使該基板101旋轉(zhuǎn)。在圖1中，圓筒部104a具有上部開口的構(gòu)造，是上部開放的構(gòu)造。而且，襯托器102被配置在圓筒部104a的上部，通過在襯托器102上載置基板101，使得上部被覆蓋，從而形成中空區(qū)域(以下稱為P2區(qū)域)。這里，如果將腔室103內(nèi)稱為P1區(qū)域，則P2區(qū)域成為通過基板101和襯托器102實際上與P1區(qū)域隔離的區(qū)域。因此，能夠防止基板101被在后述的加熱器120周圍的P2區(qū)域產(chǎn)生的污染物質(zhì)污染。另外，可以防止處于P1區(qū)域的氣體進入到P2區(qū)域內(nèi)而與配置在P2區(qū)域內(nèi)的加熱器120接觸。P2區(qū)域中設(shè)有加熱器120。加熱器120能夠采用電阻加熱加熱器，通過對碳(C)材料的表面覆蓋高耐熱的SiC而構(gòu)成。加熱器120通過從軸108的內(nèi)部穿過的布線109供電，從基板101的背面對其進行加熱，所述軸108設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸104b內(nèi)，大致呈圓筒狀且由石英制成。在軸108的內(nèi)部配置有未圖示的升降銷作為基板升降單元。升降銷的下端延伸到在軸108的下部設(shè)置的未圖示的升降裝置。而且，能夠讓該升降裝置工作來使升降銷上升或者下降。該升降銷在基板101向腔室103內(nèi)的搬入和向腔室103外的搬出時使用。升降銷從下方支承基板101，將其舉起而從襯托器102離開。而且進行下述動作:將基板101配置在離開旋轉(zhuǎn)部104上的襯托器102的位于上方的規(guī)定位置，以便能夠與基板101的搬運用機械手(未圖 示)之間交接基板101。在成膜裝置100的腔室103的上部設(shè)有噴淋板124。噴淋板124發(fā)揮以下功能:在腔室103內(nèi)對用于形成外延膜的多種的各氣體分別進行整流，并朝向基板101的表面以噴淋狀供給。在腔室103的下部，設(shè)有多個用于將反應(yīng)后的上述多種氣體等排出的氣體排出部125。氣體排出部125與由調(diào)整閥126以及真空泵127構(gòu)成的排氣機構(gòu)128連接。另外，排氣機構(gòu)128被未圖示的控制機構(gòu)控制，將腔室103內(nèi)調(diào)整成規(guī)定的壓力。以下，對成膜裝置100的噴淋板124更詳細地進行說明。圖1所示的噴淋板124呈現(xiàn)具有規(guī)定厚度的板狀的形狀。噴淋板124可以利用不銹鋼或鋁合金等金屬材料來構(gòu)成。在噴淋板124的內(nèi)部，沿著噴淋板124的第I面、即朝向基板101側(cè)的面，設(shè)有多個氣體流路121。圖2是本發(fā)明的第I實施方式的成膜裝置的噴淋板的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖2中，利用從本實施方式的噴淋板124的第I面?zhèn)扔^察的示意性俯視圖，來說明噴淋板124的構(gòu)造與功能。在本實施方式的成膜裝置100中，為了形成外延膜，可使用多種氣體。而且,例如可使用第I 第3這3種氣體。成膜裝置100利用噴淋板124將該3種氣體導入到腔室103內(nèi)，并且，在腔室103內(nèi)分別進行整流，將3種氣體分別朝向基板101的表面供給。因此，圖2所示的例子的噴淋板124構(gòu)成為不使3種各氣體混合而以分離的狀態(tài)向腔室103內(nèi)的基板101供給。此外，本實施方式的成膜裝置為了形成外延膜而使用的氣體的種類不限定于3種，也可以為兩種，或比3種多的種類。以下，對使用3種氣體的本發(fā)明的例子進行說明。
圖2所示的噴淋板124在其內(nèi)部設(shè)有6條氣體流路121_1 121_6作為氣體流路121。腔室103內(nèi)的基板101在襯托器102上被水平配置。因此，優(yōu)選噴淋板124在成膜裝置100中被配置成朝向基板101側(cè)，且與基板101對置的噴淋板124的第I面水平。該情況下，優(yōu)選噴淋板124內(nèi)部的氣體流路121-1 121-6沿著噴淋板的第I面設(shè)置，并優(yōu)選在設(shè)置了噴淋板124的狀態(tài)下，形成為各氣體流路水平地延伸。而且，優(yōu)選氣體流路121-1
121-6在噴淋板124的內(nèi)部以規(guī)定的間隔排列。此外，圖1所示的噴淋板124具有6條氣體流路121，但在本實施方式的噴淋板124中氣體流路121的數(shù)量不限于6條。在如后述那樣使用3種氣體的情況下，如果使I種氣體對應(yīng)2條氣體流路121，則合計設(shè)置6條氣體流路121。但是，能夠使I種氣體對應(yīng)更多的氣體流路，來設(shè)置更多的氣體流路121。另外，也能夠使外延膜的成膜所使用的多種氣體的每一個對應(yīng)不同數(shù)量的氣體流路121。即，可使氣體流路121的數(shù)量為更多的條數(shù)或更少的條數(shù)。本實施方式的噴淋板124在其端部具有氣體供給路122。氣體供給路122被配設(shè)成與氣體流路121-1 121-6分別交叉。例如，如圖2所示，氣體供給路122被配設(shè)成與氣體流路121之間構(gòu)成矩陣狀。在圖2中，例示了與所使用的氣體的種類數(shù)對應(yīng)地設(shè)置了 3條氣體供給路
122-1 122-3作為氣體供給路122的例子。此外，在本實施方式的噴淋板124中，優(yōu)選對應(yīng)于所使用的氣體的種類數(shù)來決定氣體供給路122的條數(shù)，可使它們分別為相同的數(shù)量。氣體供給路122與氣體管131連接。即，氣體供給路122_1 122_3在其端部與氣體管131-1、131-2、131-3氣體配管連接。氣體管131另外還與氣體供給部133連接。SP，氣體管131-1、131-2、 131-3各自的另一方例如與使用儲氣瓶而構(gòu)成的氣體供給部133-1、133-2、133-3分別連接。氣體管131在中途具有氣體閥135。g卩，在氣體管131_1 131_3的中途分別連接有對氣體的流量進行調(diào)整而能夠調(diào)整氣體的供給量的氣體閥135-1、135-2、135-3。氣體閥135-1 135-3與后述的氣體控制部140 —同構(gòu)成了成膜裝置100的氣體供給控制機構(gòu)。本實施方式的成膜裝置100可以成為在基板101上形成SiC外延膜的成膜裝置。該情況下，第I 第3這3種氣體可以為碳的源氣體、分離氣體和硅的源氣體這3種。這里，在本在實施方式中，分離氣體是為了將其他兩種氣體分離而使用的氣體，是與其他兩種氣體缺乏反應(yīng)性的氣體。作為第I 第3這3種氣體中的第I氣體即碳的源氣體，例如可使用丙烷(C3H8)氣體或者丙烷氣體與氫氣的混合氣體。作為第2氣體即分離氣體，可使用氫(H2)氣。作為第3氣體即硅的源氣體，例如可使用硅烷(SiH4)氣體或者硅烷氣體與氫氣的混合氣體。因此，在設(shè)置的3個氣體供給部133中，能夠?qū)臍怏w供給部133-1供給的氣體作為第I氣體即碳的源氣體。而且，可以向氣體管131-1供給碳的源氣體。另外，能夠?qū)臍怏w供給部133-2供給的氣體作為第2氣體即分離氣體。而且，可以向氣體管131-2供給分離氣體。并且，能夠?qū)臍怏w供給部133-3供給的氣體作為第3氣體即硅的源氣體。而且，可以向氣體管131-3供給硅的源氣體。該情況下，第I氣體即碳的源氣體被從氣體供給部133-1向氣體管131-1供給，進而向氣體供給路122-1供給。而且，氣體管131-1的氣體閥135-1發(fā)揮對第I氣體即碳的源氣體的控制功能。同樣，第2氣體即分離氣體被從氣體供給部133-2向氣體管131-2供給，進而向氣體供給路122-2供給。而且，氣體管131-2的氣體閥135-2發(fā)揮對第2氣體即分離氣體的控制功能。另外，第3氣體即硅的源氣體被從氣體供給部133-3向氣體管131-3供給，進而向氣體供給路122-3供給。而且，氣體管131-3的氣體閥135-3發(fā)揮對第3氣體即硅的源氣體的控制功能。
成膜裝置100具有氣體控制部140。氣體控制部140與氣體閥135_1 135_3分別連接。氣體控制部140控制氣體閥135-1 135-3各自的動作。而且，對從氣體供給部133-1 133-3向氣體管131-1 131-3供給的上述第1 第3這3種氣體各自的供給進行控制。結(jié)果，氣體控制部140能夠控制上述的第1 第3這3種類的各氣體從氣體管131-1 131-3向氣體供給路122-1 122-3的供給。氣體控制部140與氣體閥135-1 135-3 一同構(gòu)成成膜裝置100的氣體供給控制機構(gòu)。在成膜裝置100的噴淋板124中，3條氣體供給路122_1 122_3分別如圖2所示，與6條氣體流路121-1 121-6分別交叉。而且，由氣體供給路122-1 122-3與氣體流路121-1 121-6的交叉部中的規(guī)定的一部分構(gòu)成連接部141，和氣體流路121-1 121-6氣體配管連接。因此，氣體流路121-1 121-6的每一個通過連接部141以及對應(yīng)的氣體供給路122-1 122-3與氣體管131-1 131-3連接。此時，對噴淋板124而言，在氣體供給路122-1 122-3與氣體流路121 -1 121 _6的交叉部中，只有規(guī)定的一部分構(gòu)成連接部141，沒有構(gòu)成為它們在全部的交叉部都相互連接。在噴淋板124中，從上述全部的交叉部中選擇進行氣體配管連接而構(gòu)成連接部141的交叉部。在圖2所示的例子中，例如氣體供給路122-1與氣體流路121_1的交叉部被選擇而構(gòu)成連接部141。通過構(gòu)成連接部141，使得氣體供給路122-1與氣體流路121-1被氣體配管連接。結(jié)果，氣體流路121-1經(jīng)由連接部141以及氣體供給路122-1僅與氣體管131-1連接。而且，從氣體管131-1向氣體供給路122-1供給了的第I氣體通過連接部141被向氣體流路121-1供給。即，氣體流路121-1成為用于第I氣體的氣體流路。在圖2所示的噴淋板124中，同樣的連接部141構(gòu)成在氣體供給路122_1與氣體流路121-4的交叉部、氣體供給路122-2與氣體流路121-2的交叉部、氣體供給路122-2與氣體流路121-5的交叉部、氣體供給路122-3與氣體流路121-3的交叉部以及氣體供給路122-3與氣體流路121-6的交叉部。結(jié)果，氣體流路121-4經(jīng)由連接部141以及氣體供給路
122-1僅與氣體管131-1連接。氣體流路121-2以及氣體流路121-5經(jīng)由連接部141以及氣體供給路122-2僅與氣體管131-2連接。氣體流路121-3以及氣體流路121-6經(jīng)由連接部141以及氣體供給路122-3僅與氣體管131-3連接。因此，從氣體管131-1向氣體供給路122-1供給了的第I氣體通過連接部141向氣體流路121-1以及氣體流路121-4供給。氣體流路121-1以及氣體流路121-4成為用于第I氣體的氣體流路。同樣，從氣體管131-2向氣體供給路122-2供給了的第2氣體通過連接部141向氣體流路121-2以及氣體流路121-5供給。氣體流路121-2以及氣體流路121-5成為用于第2氣體的氣體流路。另外，從氣體管131-3向氣體供給路122-3供給了的第3氣體通過連接部141向氣體流路121-3以及氣體流路121-6供給。氣體流路121-3以及氣體流路121-6成為用于第3氣體的氣體流路。這樣，噴淋板124能夠向6條氣體流路121-1 121_6的每一個只供給第I 第3這3種氣體中的I個種類。即,本實施方式的噴淋板124構(gòu)成為，從氣體流路121-1 121-6與氣體供給路122-1 122-3的多個交叉部中適當?shù)剡x擇構(gòu)成連接部141的交叉部，來向氣體流路121-1 121-6分別只供給多種氣體中的I種氣體。而且，本實施方式的噴淋板124具有被貫穿設(shè)置的多個氣體噴出孔129，該多個氣體噴出孔129將氣體流路121-1 121-6的每一個與腔室103的P1區(qū)域在朝向基板101側(cè)的第I面?zhèn)冗B通。氣體噴出孔129貫穿設(shè)置在氣體流路121-1 121-6各自的配設(shè)位置，構(gòu)成為在噴淋板124的面內(nèi)相互隔開規(guī)定的間隔而分散配置。因此，從氣體管131-1通過氣體供給路122-1與連接部141向氣體流路121_1以及氣體流路121-4供給了的第I氣體由貫穿設(shè)置在氣體流路121-1以及氣體流路121-4的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101供給。同樣，從氣體管131-2通過氣體供給路122-2與連接部141向氣體流路121_2以及氣體流路121-5供給了的第2氣體由貫穿設(shè)置在氣體流路121-2以及氣體流路121-5的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101供給。另外，從氣體管131-3通過氣體供給路122-3與連接部141向氣體流路121-3以及氣體流路121-6供給了的第3氣體由貫穿設(shè)置在氣體流路121-3以及氣體流路121-6的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101供給。這樣，在本實施方式的噴淋板124中，第I 第3這3種類的各氣體在不混合而分離的狀態(tài)下朝向基板101以噴淋狀供給。在本實施方式的成膜裝置100中，如上所述，具有由氣體控制部140和氣體閥135-1 135-3構(gòu)成的氣體供給控制機構(gòu)。

因此，成膜裝置100可以利用該氣體供給控制機構(gòu)，向與氣體管131-1 131_3連接的氣體流路121-1 121-6分別供給上述第I 第3這3種類的各氣體，同時，將分離狀態(tài)的3種氣體從氣體噴出孔129噴出，朝向基板101以噴淋狀供給。該情況下，用于供給第I 第3這3種類的各氣體的氣體流路121-1 121_6也相互獨立，能夠抑制在噴淋板124中這些氣體混合而相互間發(fā)生反應(yīng)的情況。另外，成膜裝置100能夠利用該氣體供給控制機構(gòu)，控制對與氣體管131-1 131-3連接的氣體流路121-1 121-6分別供給上述第I 第3這3種類的各氣體的定時與期間。而且，能夠控制上述第I 第3這3種氣體分別從氣體噴出孔129朝向基板101供給的定時。結(jié)果，能夠避免從氣體噴出孔129同時噴出相互間容易發(fā)生反應(yīng)的第I氣體即碳的源氣體和第3氣體即硅的源氣體。即，能夠使第I氣體即碳的源氣體從氣體噴出孔129噴出的期間、與第3氣體即硅的源氣體從氣體噴出孔129噴出的期間分離，從而以時分方式分別向基板101供給。結(jié)果，能夠抑制這些氣體在噴淋板124的表面、附近混合而相互間發(fā)生反應(yīng)的情況。并且，成膜裝置100可以利用氣體供給控制機構(gòu)，將上述第I 第3這3種氣體分別以時分方式向氣體管131-1 131-3的每一個供給，并向與它們連接的氣體流路121-1 121-6分別供給。結(jié)果，能夠從噴淋板124的氣體噴出孔129以規(guī)定的期間僅從規(guī)定的氣體噴出孔129噴出第I 第3這3種氣體中的I個種類。而且，隨后能夠依次分別只從對應(yīng)的規(guī)定的氣體噴出孔129以規(guī)定的期間噴出其他種氣體。結(jié)果，能夠抑制這些氣體在噴淋板124的表面、附近混合而相互間發(fā)生反應(yīng)的情況。進而，還能夠利用氣體供給控制機構(gòu)，在將第I氣體朝向基板101供給之后設(shè)置將第2氣體即分離氣體朝向基板101供給的期間，并且，在供給第3氣體之后也設(shè)置第2氣體的供給期間。即，能夠在供給了碳的源氣體之后以及供給了硅的源氣體之后，必須設(shè)置只供給分離氣體即氫氣的期間。由此，能夠有效地抑制在噴淋板124的表面、附近碳的源氣體與硅的源氣體混合而相互間發(fā)生反應(yīng)的情況。接下來，如圖1所示，成膜裝置100的噴淋板124在與形成了氣體噴出孔129的、朝向基板101側(cè)的第I面對置的第2面?zhèn)染哂欣鋮s單元。作為本實施方式的噴淋板124的冷卻單元，可以設(shè)置冷卻水等制冷劑從內(nèi)部通過的中空的流路142。圖3 (A)是沿著圖·2的k-k丨線的示意性剖視圖。如圖3所示，噴淋板124的流路142構(gòu)成為內(nèi)部中空。而且，構(gòu)成為從其內(nèi)部通過的冷卻水等制冷劑在噴淋板124的第2面?zhèn)纫悦鏍盥?。通過具備這樣的構(gòu)造的流路142，在噴淋板124中能夠進行冷卻，抑制其成為高溫的狀態(tài)。另外，如圖3 (B)所示，可以將噴淋板124的流路142'設(shè)在噴淋板124的第I面?zhèn)蒛。優(yōu)選流路 142'如 142' -1、142' _2、142' _3、142' -4,142; _5 那樣設(shè)置多個。通過具備這樣的構(gòu)造的流路142'，能夠?qū)娏馨?24的內(nèi)部進行冷卻，進一步抑制成為高溫的狀態(tài)。結(jié)果，能夠抑制作為用于形成外延膜的原料的多種氣體在噴淋板124的內(nèi)部及附近發(fā)生熱反應(yīng)。結(jié)果，可抑制在噴淋板124的內(nèi)部、表面形成膜這一問題。本實施方式的成膜裝置100如上所述，為了形成外延膜，可以使用多種氣體，在圖1 圖3所示的例子中，構(gòu)成為使用第I 第3這3種氣體。而且，如上所述，本實施方式的成膜裝置能夠使用的氣體不限于3種。例如，也能夠使用兩種，還可以使用比3種多的種類。該情況下，優(yōu)選與為了形成外延膜而使用的氣體的種類對應(yīng)，使圖2所示那樣的噴淋板124的氣體供給路122的數(shù)量變動。并且，優(yōu)選使與其連接的氣體管131、氣體閥135以及氣體供給部133的數(shù)量對應(yīng)。例如，在所使用的氣體種類為4種(例如H2、SiH4, C3H8, N2)的情況下，在噴淋板的端部設(shè)置4條與圖2的氣體供給路122同樣的氣體供給路。而且，優(yōu)選分別設(shè)置4個與它們連接的和圖2的氣體管131、氣體閥135以及氣體供給部133同樣的氣體管、氣體閥以及氣體供給部。由此，4種氣體能夠在噴淋板內(nèi)不混合地向室內(nèi)供給。而且，可抑制在噴淋板中它們發(fā)生反應(yīng)而在基板上形成外延膜。另外，在所使用的氣體的種類為5種(例如H2、SiH4, C3H8, N2, TMA)的情況下，在噴淋板的端部設(shè)置5條與圖2的氣體供給路122同樣的氣體供給路。而且，優(yōu)選分別設(shè)置5個與它們連接的和圖2的氣體管131、氣體閥135以及氣體供給部133同樣的氣體管、氣體閥以及氣體供給部。接下來，可以在本實施方式中，對成膜裝置的噴淋板采用氣體流路的數(shù)量和配置構(gòu)造與圖2所示的例子不同的噴淋板，來構(gòu)成成膜裝置的其他例子。通過如以下說明那樣，使噴淋板的氣體流路的數(shù)量和配置構(gòu)造成為不同的數(shù)量和配置構(gòu)造，能夠更有效地進行從氣體噴出孔噴出的第I氣體即碳的源氣體與第3氣體即硅的源氣體之間的空間分離。此外，在本實施方式的成膜裝置的其他例中，也與上述的成膜裝置100同樣，為了形成外延膜，可使用多種氣體，但這里對構(gòu)成為使用第I 第3這3種氣體的例子進行說明。圖4是本發(fā)明的第I實施方式的成膜裝置的其他例的噴淋板的概略結(jié)構(gòu)圖。第I實施方式的成膜裝置的其他例具有圖4所示的噴淋板224作為噴淋板。

圖4所示的噴淋板224呈現(xiàn)具有規(guī)定厚度的板狀的形狀。噴淋板224可以使用不銹鋼、鋁合金等金屬材料來構(gòu)成。噴淋板224除了氣體流路221的數(shù)量和配置構(gòu)造不同以外，具有與圖2的本實施方式的噴淋板124同樣的構(gòu)造。另外，具有噴淋板224的第I實施方式的成膜裝置的其他例也具有與圖1的成膜裝置100同樣的構(gòu)造。因此，對共同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標記而省略重復(fù)的說明。在噴淋板224的內(nèi)部，沿著噴淋板224的第I面、即朝向基板101側(cè)的面設(shè)有7條氣體流路221。優(yōu)選噴淋板224被設(shè)置成朝向基板101側(cè)與基板101對置的噴淋板224的第I面水平。而且，優(yōu)選噴淋板224內(nèi)部的氣體流路221-1 221-7形成為，在噴淋板224被設(shè)置于成膜裝置的其他例的狀態(tài)下，該氣體流路在其內(nèi)部分別水平延伸，優(yōu)選以規(guī)定的間隔排列。噴淋板224在其端部具有3條氣體供給路222。氣體供給路222被配設(shè)成與氣體流路221-1 221-7分別交叉。例如，如圖4所示，氣體供給路222被配設(shè)成與氣體流路221之間構(gòu)成矩陣狀。氣體供給路222-1 222-3分別在其端部與氣體管131_1、131_2、131-3氣體配管連接。氣體管131-1、131-2、131-3的另一方例如與使用儲氣瓶構(gòu)成的氣體供給部133-1、133-2、133-3的每一個連接。在氣體管131-1 131-3的中途分別連接有對氣體的流量進行調(diào)整而能夠調(diào)整氣體的供給量的氣體閥135-1、135-2、135-3。氣體閥135-1 135-3與后述的氣體控制部140一同構(gòu)成了成膜裝置100的氣體供給控制機構(gòu)。第I實施方式的成膜裝置的其他例能夠與成膜裝置100同樣在基板101上形成SiC外延膜。該情況下，第I 第3這3種氣體可以是碳的源氣體、分離氣體和硅的源氣體這3種。分離氣體如上所述，是用于將碳的源氣體與硅的源氣體分離的氣體。該情況下，第I氣體即碳的源氣體從氣體供給部133-1向氣體管131-1供給，進而向氣體供給路222-1供給。同樣，第2氣體即分離氣體從氣體供給部133-2向氣體管131-2供給，進而向氣體供給路222-2供給。另外，第3氣體即硅的源氣體從氣體供給部133-3向氣體管131-3供給，進而向氣體供給路222-3供給。在成膜裝置的其他例的噴淋板224中，3條氣體供給路222_1 222_3分別如圖4所示，與7條氣體流路221-1 221-7的每一個交叉。而且，由氣體供給路222-1 222-3與氣體流路221-1 221-7的交叉部中的規(guī)定的一部分構(gòu)成連接部241，和對應(yīng)的氣體流路221-1 221-7氣體配管連接。因此，氣體流路221-1 221-7經(jīng)由連接部241以及氣體供給路222-1 222-3與對應(yīng)的氣體管131-1 131-3連接。在圖4所示的例子中，例如在氣體供給路222-1與氣體流路221_1的交叉部構(gòu)成了連接部241。通過構(gòu)成連接部241，使得氣體供給路222-1與氣體流路221-1被氣體配管連接。結(jié)果，氣體流路221-1經(jīng)由連接部241以及氣體供給路222-1僅與氣體管131-1連接。而且，從氣體管131-1向氣體供給路222-1供給了的第I氣體通過連接部241向氣體流路221-1供給。即，氣體流路221-1成為用于第I氣體的氣體流路。在圖4所示的噴淋板224中，同樣的連接部241構(gòu)成在氣體供給路222_1與氣體流路221-5的交叉部、氣體供給路222-2與氣體流路221-2的交叉部、氣體供給路222-2與氣體流路221-4的交叉部、氣體供給路222-2與氣體流路221-6的交叉部、氣體供給路222-3與氣體流路221-3的交叉部以及氣體供給路222-3與氣體流路221-7的交叉部。結(jié)果，氣體流路221-5經(jīng)由連接部241以及氣體供給路222-1僅與氣體管131-1連接。氣體流路
221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6經(jīng)由連接部241以及氣體供給路222-2僅與氣體管131-2連接。氣體流路221-3以及氣體流路221-7經(jīng)由連接部241以及氣體供給路
222-3僅與氣體管131-3連接。因此，從氣體管131-1向氣體供給路222-1供給了的第I氣體通過連接部241向氣體流路221-1以及氣體流路221-5供給。氣體流路221-1以及氣體流路221-5成為用于第I氣體的氣體流路。同樣，從氣體管131-2向氣體供給路222-2供給了的第2氣體通過連接部241向氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6供給。氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6成為用于第2氣體的氣體流路。另外，從氣體管131-3向氣體供給路222-3供給了的第3氣體通過連接部`241向氣體流路221-3以及氣體流路221-7供給。氣體流路221-3以及氣體流路221-7成為用于第3氣體的氣體流路。這樣，噴淋板224能夠向7條氣體流路221_1 221_7的每一個只供給第I 第3這3種氣體中的I個種類。即，噴淋板224構(gòu)成為從氣體流路221-1 221-7與氣體供給路222-1 222-3的多個交叉部中適當?shù)剡x擇構(gòu)成連接部241的交叉部，向氣體流路221-1 221-7的每一個只供給多種氣體中的I種氣體。而且，噴淋板224具有被貫穿設(shè)置成將氣體流路221-1 221_7的每一個與腔室103的P1區(qū)域在朝向基板101側(cè)的第I面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔229。氣體噴出孔229被貫穿設(shè)置在氣體流路221-1 221-7的配設(shè)位置，構(gòu)成為在噴淋板224的面內(nèi)相互隔開規(guī)定的間隔分散配置。因此，從氣體管131-1通過氣體供給路222-1與連接部241向氣體流路221_1以及氣體流路221-5供給了的第I氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路221-1以及氣體流路221-5的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。同樣，從氣體管131-2通過氣體供給路222-2與連接部241向氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6供給了的第2氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。另外，從氣體管131-3通過氣體供給路222-3與連接部241向氣體流路221-3以及氣體流路221-7供給了的第3氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路221-3以及氣體流路221-7的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。這樣，在本實施方式的噴淋板224中，第I 第3這3種類的各氣體被朝向基板101以噴淋狀供給。此時，噴淋板224成為在供給第I氣體的氣體流路221-1、221_5與供給第3氣體的氣體流路221-3、221-7之間，配置供給第2氣體的氣體流路221_2、221_4、221_6的構(gòu)造。如上所述，第I氣體為碳的源氣體，第3氣體為硅的源氣體，相互間容易發(fā)生反應(yīng)。因此，噴淋板224將相互容易反應(yīng)的兩種氣體用的氣體流路空間分離地配置，并且在它們之間配置了缺乏反應(yīng)性的第2氣體(分離氣體)用的氣體流路。結(jié)果，從噴淋板224的氣體噴出孔229噴出的第I氣體與第3氣體在空間上分離，并且，通過第2氣體即分離氣體的噴出所帶來的分離效果，使其空間的分離更有效果。而且，在第I實施方式的成膜裝置的其他例子中，與上述的成膜裝置100同樣，具有由氣體控制部140和氣體閥135-1 135-3構(gòu)成的氣體供給控制機構(gòu)。因此，第I實施方式的成膜裝置的其他例能夠利用該氣體供給控制機構(gòu)，對與氣體配管131-1 131-3連接的氣體流路221-1 221-7的每一個，控制供給上述第I 第3這3種類的各氣體的定時和期間。而且，與上述的成膜裝置100同樣，能夠控制上述第I 第3這3種氣體分別從氣體噴出孔229朝向基板101供給的定時。即，能夠從噴淋板224的氣體噴出孔229將第I 第3這3種氣體中的I個種類以規(guī)定的期間只從規(guī)定的氣體噴出孔229噴出。而且，隨后能夠依次將其他種類的氣體分別只從對應(yīng)的規(guī)定的氣體噴出孔229以規(guī)定的期間噴出。結(jié)果，可抑制這些氣體在噴淋板224的表面、附近混合而相互間發(fā)生反應(yīng)的情況。此外，噴淋板224與圖1所示的成膜裝置100的噴淋板124同樣，可以在與形成了氣體噴出孔229的朝向基板101側(cè)的第I面對置的第2面?zhèn)染哂欣鋮s單元。作為本實施方式的噴淋板224的冷卻單元，可設(shè)置冷卻水等制冷劑從內(nèi)部通過的中空的流路242。圖5是沿著圖4的Bt線的示意性剖視圖。如圖5所示，噴淋板224的流路242構(gòu)成為內(nèi)部中空。而且，構(gòu)成為從其內(nèi)部通過冷卻水等制冷劑在噴淋板224的第2面?zhèn)纫悦鏍盥?。通過具備這樣的構(gòu)造的流路242，能夠?qū)娏馨?24進行冷卻，抑制其成為高溫的狀態(tài)。結(jié)果，在噴淋板224的內(nèi)部，能夠抑制成為用于形成外延膜的原料的多種氣體發(fā)生熱反應(yīng)。結(jié)果，可抑制在噴淋板224的內(nèi)部、表面形成膜這一問題。綜上所述，第I實施方式的成膜裝置的其他例能夠利用噴淋板224，將相互間容易引起反應(yīng)的碳的源氣體與硅的源氣體更有效地進行空間、時間上的分離，并從氣體噴出孔229朝向基板101噴出。而且，在噴淋板224中，能夠?qū)崿F(xiàn)使用了制冷劑的流路242的冷卻。結(jié)果，可抑制在噴淋板224的表面、附近這些氣體混合而相互間發(fā)生熱反應(yīng)。實施方式2在本發(fā)明中，作為成膜裝置，可以提供使用了有機金屬氣相生長法(M0CVD法)的成
膜裝置。以下，對利用MOCVD法在基 板上形成GaN外延膜的本發(fā)明的第2實施方式的成膜裝置進行說明。
該成膜裝置具有配置試樣的成膜室、和朝向成膜室內(nèi)的試樣供給多種氣體的噴淋板。噴淋板被設(shè)在成膜室的上部，上述氣體通過噴淋板向成膜室供給。另外，噴淋板具有朝向成膜室的內(nèi)部的第I面、與第I面對置且朝向成膜室的外部的第2面、在第I面與第2面之間沿著它們延伸的多個氣體流路、和將多個氣體流路與第I面連通的多個氣體噴出孔，構(gòu)成為從多個氣體流路的各一端供給的氣體由多個氣體噴出孔朝向成膜室的內(nèi)部噴出。換言之，噴淋板具有:沿著朝向試樣側(cè)的第I面在內(nèi)部延伸，并與供給多種的各氣體的氣體管連接的多個氣體流路；和被貫穿設(shè)置成將多個各氣體流路與成膜室內(nèi)在該第I面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔；構(gòu)成為從氣體管向多個氣體流路供給的多種的各氣體由多個氣體噴出孔朝向試樣分別供給。另外，優(yōu)選 該成膜裝置具有氣體供給控制機構(gòu)，該氣體供給控制機構(gòu)對向多個氣體流路的至少一個供給第I氣體的定時、和向其他氣體流路供給第2氣體的定時進行控制。換言之，具備向與多個各氣體流路連接的氣體管供給多種的各氣體的氣體供給控制機構(gòu)，優(yōu)選氣體供給控制機構(gòu)構(gòu)成為分別對多種的各氣體向氣體管供給的定時進行控制，以便控制該多種的各氣體朝向試樣供給的定時。并且，在該成膜裝置中，優(yōu)選噴淋板在與試樣側(cè)的第I面對置的第2面?zhèn)染邆淅鋮s單元。作為GaN外延膜的形成所使用的氣體，第2實施方式的成膜裝置例如可以使用氨氣(NH3)等氮(N)的源氣體、氫氣等分離氣體、三甲基鎵(TMG)氣體等鎵(Ga)的源氣體這3個種類。這里，分離氣體是用于將氨氣等氮的源氣體與三甲基鎵氣體等鎵的源氣體分離的氣體，是與它們?nèi)狈Ψ磻?yīng)性的氣體。即，第2實施方式的成膜裝置使用第I 第3這3種氣體作為成為用于在基板上形成外延膜的原料的多種氣體。第2實施方式的成膜裝置的構(gòu)造能夠與上述的第I實施方式的成膜裝置100相同。因此，對與成膜裝置100共同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標記而省略重復(fù)的說明。圖6是本發(fā)明的第2實施方式的單張?zhí)幚硎降某赡ぱb置的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖6中，利用作為成膜室的腔室103的示意性剖視圖對本實施方式的成膜裝置300的構(gòu)成的概略進行說明。第2實施方式的成膜裝置300將從所設(shè)置的3個氣體供給部133中的氣體供給部133-1供給的氣體設(shè)為第I氣體，例如可以是氨氣(NH3)等氮(N)的源氣體。而且，可以向氣體管131-1供給氮的源氣體。另外，將從氣體供給部133-2供給的氣體設(shè)為第2氣體，例如可以是氫氣等分離氣體。而且,可以向氣體管131-2供給分離氣體。并且，將從氣體供給部133-3供給的氣體設(shè)為第3氣體，例如可以是三甲基鎵(TMG)氣體等鎵的源氣體。而且，可以向氣體管131-3供給鎵的源氣體。成膜裝置300具備與圖2所示的成膜裝置100同樣的噴淋板124。因此，成膜裝置300的噴淋板124能夠向6條氣體流路121-1 121-6的每一個只供給第I 第3這3種氣體中的I個種類。因此，在成膜裝置300中，從氣體管131-1通過氣體供給路122_1與連接部141向氣體流路121-1以及氣體流路121-4供給了的第I氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路121-1以及氣體流路121-4的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101供給。同樣，從氣體管131-2通過氣體供給路122-2與連接部141向氣體流路121-2以及氣體流路121-5供給了的第2氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路121-2以及氣體流路121-5的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101供給。另外，從氣體管131-3通過氣體供給路122-3與連接部141向氣體流路121-3以及氣體流路121-6供給了的第3氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路121-3以及氣體流路121-6的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101供給。這樣，在成膜裝置300的噴淋板124中，第I 第3這3種類的各氣體被朝向基板101以噴淋狀供給。在本實施方式的成膜裝置300中，具有由氣體控制部140和氣體閥135_1 135_3構(gòu)成的氣體供給控制機構(gòu)。因此，成膜裝置300能夠利用該氣體供給控制機構(gòu)，向與氣體管131-1 131_3連接的氣體流路121-1 121-6的每一個供給上述第I 第3這3種氣體，同時將3種類的各氣體從被貫穿設(shè)置在氣體流路121-1 121-6的配設(shè)位置的氣體噴出孔129噴出，朝向基板101以噴淋狀供給。該情況下，用于供給第I 第3這3種類的各氣體的氣體流路121-1 121_6也相互獨立，能夠抑制在噴淋板124中這些氣體混合而相互間發(fā)生反應(yīng)。另外，成膜裝置300可以利用該氣體供給控制機構(gòu)，對與氣體管131-1 131_3連接的氣體流路121-1 121-6的每一個，控制用于供給上述第I 第3這3種氣體的定時和期間。而且，可以控制上述第I 第3這3種氣體分別從規(guī)定的氣體噴出孔129朝向基板101供給的定時。結(jié)果，能夠避免從氣體噴出孔129同時噴出相互間容易引起反應(yīng)的第I氣體即氮的源氣體和第3氣體即鎵的源氣體。即，能夠使第I氣體即氮的源氣體從規(guī)定的氣體噴出孔129噴出的期間、與第3氣體即鎵的源氣體從與其不同的規(guī)定的氣體噴出孔129噴出的期間分離，以時分方式分別朝向基板101供給。結(jié)果，可抑制氮的源氣體與鎵的源氣體在噴淋板124的表面、附近混 合而相互間發(fā)生反應(yīng)。并且，成膜裝置300能夠利用氣體供給控制機構(gòu)，將上述第I 第3這3種氣體分別以時分方式向氣體管131-1 131-3的每一個供給，并向與它們連接的氣體流路121-1 121-6的每一個供給。結(jié)果，能夠從噴淋板124的氣體噴出孔129僅將第I 第3這3種氣體中的I個種類從規(guī)定的氣體噴出孔129以規(guī)定的期間噴出。而且，隨后能夠依次將其他種類氣體分別從規(guī)定的氣體噴出孔129以規(guī)定的期間噴出。結(jié)果，可抑制氮的源氣體與鎵的源氣體在噴淋板124的表面、附近混合而相互間發(fā)生反應(yīng)。進而，還能夠利用氣體供給控制機構(gòu)，在將第I氣體朝向基板101供給之后設(shè)置將第2氣體(分離氣體)朝向基板101供給的期間，并且，在供給第3氣體之后也設(shè)置第2氣體(分離氣體)的供給期間。即，能夠在供給了氮的源氣體之后以及供給了鎵的源氣體之后，必須設(shè)置只供給分離氣體即氫氣的期間。由此，能夠更有效地抑制氮的源氣體與鎵的源氣體混合在噴淋板124的表面、附近而相互間發(fā)生反應(yīng)的情況。另外，在成膜裝置300中，作為噴淋板，可具備與圖4所示的噴淋板224同樣的構(gòu)造的噴淋板。該情況下，成膜裝置300的噴淋板224能夠向7條氣體流路221_1 221_7的每一個只供給第I 第3這3種氣體中的I個種類。因此，從氣體管131-1通過氣體供給路222-1與連接部241向氣體流路221_1以及氣體流路221-5供給了的第I氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路221-1以及氣體流路221-5的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。同樣，從氣體管131-2通過氣體供給路222-2與連接部241向氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6供給了的第2氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。另外，從氣體管131-3通過氣體供給路222-3與連接部241向氣體流路221-3以及氣體流路221-7供給了的第3氣體由被貫穿設(shè)置在氣體流路221-3以及氣體流路221-7的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。這樣，在本實施方式的噴淋板224中，第I 第3這3種類的各氣體被朝向基板101以噴淋狀供給。此時，噴淋板224成為在供給第I氣體的氣體流路221-1、221_5與供給第3氣體的氣體流路221-3、221-7之間，配置供給第2氣體的氣體流路221_2、221_4、221_6的構(gòu)造。如上所述，第I氣體是氮的源氣體，第3氣體是鎵的源氣體，相互間容易引起反應(yīng)。因此，噴淋板224將相互容易反應(yīng)的兩種各氣體的流路配置成空間上分離，并且在它們之間配置了缺乏反應(yīng)性的第2氣體的流路。結(jié)果，從被貫穿設(shè)置在噴淋板224的各氣體流路221-1 221_7的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出的第I氣體與第3氣體在空間上分離，并且，通過第2氣體的噴出帶來的分離效果使得該空間上的分離更有效果。而且，成膜裝置300可以利用上述的氣體供給控制機構(gòu)，對與氣體管131-1 131-3連接的氣體流路221-1 221-7的每一個，控制供給上述第I 第3這3種類的各氣體的定時和期間。而且，能夠與成膜裝置100同樣地控制上述第I 第3這3種氣體分別從氣體噴出孔229朝向基板101供給的定時。S卩，可以從噴淋板224的氣體噴出孔229僅將第I 第3這3種氣體中的I個種類以規(guī)定的期間從規(guī)定的氣體噴出孔229噴出。而且，能夠隨后依次將其他種類氣體分別只從對應(yīng)的規(guī)定的氣體噴出孔229以規(guī)定的期間噴出。結(jié)果，可抑制這些氣體在噴淋板224的表面、附近混合而相 互間反應(yīng)。綜上所述，成膜裝置300能夠利用噴淋板224，使相互間容易引起反應(yīng)的氮的源氣體與鎵的源氣體更有效地在空間且時間上分離而從氣體噴出孔229噴出。結(jié)果，可抑制這些氣體在噴淋板224的表面、附近混合而相互間發(fā)生熱反應(yīng)。實施方式3本實施方式的成膜裝置具有配置試樣的成膜室、和朝向成膜室內(nèi)的試樣供給多種氣體的噴淋板。噴淋板被設(shè)在成膜室的上部，上述氣體通過噴淋板向成膜室供給。另外，噴淋板具有朝向成膜室的內(nèi)部的第I面、與第I面對置且朝向成膜室的外部的第2面、在第I面與第2面之間沿著它們延伸的多個氣體流路、和將多個氣體流路與第I面連通的多個氣體噴出孔，構(gòu)成為從多個氣體流路的各一端供給的氣體由多個氣體噴出孔朝向成膜室的內(nèi)部噴出。換言之，噴淋板具有:沿著朝向試樣側(cè)的第I面在內(nèi)部延伸，并與供給多種的各氣體的氣體管連接的多個氣體流路；和被貫穿設(shè)置成將多個各氣體流路與成膜室內(nèi)在該第I面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔；構(gòu)成為從氣體管向多個氣體流路供給的多種的各氣體由多個氣體噴出孔朝向試樣分別供給。另外，優(yōu)選該成膜裝置具有氣體供給控制機構(gòu)，該氣體供給控制機構(gòu)對向多個氣體流路的至少一個供給第I氣體的定時、和向其他氣體流路供給第2氣體的定時進行控制。換言之，具備向與多個各氣體流路連接的氣體管供給多種的各氣體的氣體供給控制機構(gòu)，優(yōu)選氣體供給控制機構(gòu)構(gòu)成為分別對多種的各氣體向氣體管供給的定時進行控制，以便控制該多種的各氣體朝向試樣供給的定時。另外，在該成膜裝置中，優(yōu)選噴淋板在與試樣側(cè)的第I面對置的第2面?zhèn)染邆淅鋮s單元。并且，各氣體流路在沿著其第I面的規(guī)定方向上延伸而貫通內(nèi)部，并且噴淋板具備被插入到該各氣體流路的棒狀部件，棒狀部件堵塞將被插入的氣體流路與成膜室內(nèi)連通的多個氣體噴出孔中的至少一部分，并且具有形成為使其余的氣體噴出孔與該氣體流路連通的貫通孔，優(yōu)選噴淋板構(gòu)成為向各氣體流路供給的各氣體的至少一部分通過棒狀部件的貫通孔，從與該貫通孔連通的氣體噴出孔朝向試樣供給。如上所述，本發(fā)明的第I實施方式的成膜裝置100以及第2實施方式的成膜裝置300可以具有噴 淋板124以及噴淋板224。噴淋板124、224具有被貫穿設(shè)置成在朝向基板101側(cè)的第I面?zhèn)葘怏w流路121、221與腔室103的P1區(qū)域連通的多個氣體噴出孔129、229。而且，作為用于在基板101上形成外延膜的原料的多種氣體被從氣體噴出孔129、229朝向基板101供給。此時，作為原料的多種的各氣體被噴出時所使用的氣體噴出孔129、229的選擇、以及從各氣體噴出孔129、229噴出的氣體的量都可以通過由氣體控制部140與氣體閥135-1 135-3構(gòu)成的氣體供給控制機構(gòu)來控制。該情況下，在成膜裝置100、300中按氣體流路121-1 121_6、221_1 221-7進行氣體供給控制機構(gòu)的控制。因此，按被貫穿設(shè)置在這些氣體流路121-1 121-6、221-1 221-7各自的配設(shè)位置的多個氣體噴出孔129、229，來進行針對氣體的噴出的控制。無法在與氣體流路121-1 121-6、221-1 221-7中的一個配設(shè)位置對應(yīng)地貫穿設(shè)置的多個氣體噴出孔129、229中選擇幾個，使規(guī)定氣體的噴出停止、或調(diào)整供給量。因此，在噴淋板124、224中，難以如所希望那樣細微地控制對多種的各氣體進行噴出的氣體噴出孔129、229的分布。鑒于此，本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置構(gòu)成為在噴淋板中，針對為了噴出多種的各氣體所使用的氣體噴出孔，能夠進行更詳細的選擇。而且，構(gòu)成為在噴淋板中，能夠更細微地控制對多種的各氣體進行噴出的氣體噴出孔的分布。圖7是本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置的噴淋板的概略結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置構(gòu)成為具有圖7所示的噴淋板324。而且，除了作為噴淋板324的構(gòu)成要素的氣體流路321的構(gòu)造不同以外，具有與上述的成膜裝置100等相同的構(gòu)造。因此，對共同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標記而省略重復(fù)的說明。如圖7所示，第3實施方式的成膜裝置的噴淋板324呈現(xiàn)具有規(guī)定厚度的板狀的形狀。噴淋板324可以采用不銹鋼或鋁合金等金屬材料構(gòu)成。在噴淋板324的內(nèi)部，按照沿著噴淋板324的第I面、即朝向基板101側(cè)的面的方式設(shè)有7條氣體流路321。優(yōu)選噴淋板324被設(shè)置成朝向基板101側(cè)與基板101對置的噴淋板324的第I面水平。而且，噴淋板324內(nèi)部的氣體流路321-1 321-7在設(shè)置了噴淋板324的狀態(tài)下分別水平延伸，并且，沿水平方向貫通噴淋板324形成為隧道狀。而且，氣體流路321-1 321-7在噴淋板324的內(nèi)部以規(guī)定的間隔排列。
優(yōu)選沿水平方向貫通噴淋板324的氣體流路321具有剖面為圓的形狀。而且，在噴淋板324中，具備被插入到氣體流路321的棒狀部件350。棒狀部件350如后詳述那樣，除了兩端的前端部351之外的主體部352具有剖面為半圓的形狀，在氣體流路321-1 321-7內(nèi)確保了多種的各氣體流通的空間。噴淋板324在其端部具有3條氣體供給路322。氣體供給路322被配設(shè)成與氣體流路321-1 321-7的每一個交叉。氣體供給路322-1 322-3分別在其端部與氣體管131_1、131_2、131-3氣體配管連接。氣體管131-1、131-2、131-3的另一方例如與使用儲氣瓶構(gòu)成的氣體供給部133-1、133-2、133-3的每一個連接。在氣體管131-1 131-3的中途分別連接有對氣體的流量進行調(diào)整而能夠調(diào)整氣體的供給量的氣體閥135-1、135-2、135-3。氣體閥135-1 135-3與后述的氣體控制部140一同構(gòu)成了第3實施方式的成膜裝置的氣體供給控制機構(gòu)。第3實施方式的成膜裝置能夠在基板101上形成SiC外延膜。該情況下，第I 第3這3種氣體可以是碳的源氣體、分離氣體和硅的源氣體這3種。分離氣體如上所述，是用于將碳的源氣體與硅的源氣體分離的氣體。該情況下，第I氣體即碳的源氣體從氣體供給部133-1向氣體管131-1供給，進而向氣體供給路322-1供給。同樣，第2氣體即分離氣體從氣體供給部133-2向氣體管131-2供給，進而向氣體供給路322-2供給。另外，第3氣體即硅的源氣體從氣體供給部133-3向氣體管131-3供給，進而向氣體供給路322-3供給。在第3實施方式的成膜裝置的噴淋板324中，3條氣體供給路322_1 322_3的每一個如圖7所示，與7條氣體 流路321-1 321-7的每一個交叉。而且，由氣體供給路322-1 322-3于氣體流路321-1 321-7的交叉部中的規(guī)定的一部分構(gòu)成連接部341，與對應(yīng)的氣體流路321-1 321-7氣體配管連接。因此，氣體流路321-1 321-7經(jīng)由連接部341以及氣體供給路322-1 322-3與對應(yīng)的氣體管131-1 131-3連接。在圖7所示的例子中，例如在氣體供給路322-1與氣體流路321_1的交叉部構(gòu)成了連接部341。通過構(gòu)成連接部341，使得氣體供給路322-1與氣體流路321-1被氣體配管連接。結(jié)果，氣體流路321-1經(jīng)由連接部341以及氣體供給路322-1與氣體管131-1連接。而且，從氣體管131-1向氣體供給路322-1供給了的第I氣體通過連接部341向氣體流路
321-1供給。即，氣體流路321-1成為用于第I氣體的氣體流路。在圖7所示的噴淋板324中，同樣的連接部341構(gòu)成在氣體供給路322_1與氣體流路321-5的交叉部、氣體供給路322-2與氣體流路321-2的交叉部、氣體供給路322-2與氣體流路321-4的交叉部、氣體供給路322-2與氣體流路321-6的交叉部、氣體供給路322-3與氣體流路321-3的交叉部以及氣體供給路322-3與氣體流路321-7的交叉部。結(jié)果，氣體流路321-5經(jīng)由連接部341以及氣體供給路322-1與氣體管131-1連接。氣體流路321-2、氣體流路321-4以及氣體流路321-6經(jīng)由連接部341以及氣體供給路322-2與氣體管131-2連接。氣體流路321-3以及氣體流路321-7經(jīng)由連接部341以及氣體供給路322-3與氣體管131-3連接。因此，從氣體管131-1向氣體供給路322-1供給了的第I氣體通過連接部341向氣體流路321-1以及氣體流路321-5供給。氣體流路321-1以及氣體流路321-5成為用于第I氣體的氣體流路。同樣，從氣體管131-2向氣體供給路322-2供給了的第2氣體通過連接部341向氣體流路321-2、氣體流路321-4以及氣體流路321-6供給。氣體流路321-2、氣體流路321-4以及氣體流路321-6成為用于第2氣體的氣體流路。另外，從氣體管131-3向氣體供給路
322-3供給了的第3氣體通過連接部341向氣體流路321-3以及氣體流路321-7供給。氣體流路321-3以及氣體流路321-7成為用于第3氣體的氣體流路。這樣，噴淋板324能夠向7條氣體流路321_1 321_7的每一個只供給第I 第3這3種氣體中的I個種類。即，噴淋板324構(gòu)成為從氣體流路321-1 321-7與氣體供給路322-1 322-3的多個交叉部中適當?shù)剡x擇構(gòu)成連接部的交叉部，向氣體流路321-1 321-7的每一個只供給多種氣體中的I種氣體。而且，噴淋板324具有被貫穿設(shè)置成將氣體流路321-1 321_7的每一個與腔室103的P1區(qū)域在朝向基板101側(cè)的第I面?zhèn)鹊亩鄠€氣體噴出孔329。氣體噴出孔329被貫穿設(shè)置在氣體流路321-1 321-7的配設(shè)位置，構(gòu)成為在噴淋板324的面內(nèi)相互隔開規(guī)定的間隔分散配置。因此，從氣體管131-1通過氣體供給路322-1與連接部341向氣體流路321_1以及氣體流路321-5供給了的第I氣體被后面詳述的棒狀部件350控制，從氣體噴出孔329噴出，朝向基板101供給。同樣，從氣體管131-2通過氣體供給路322-2與連接部341向氣體流路321-2、氣 體流路321-4以及氣體流路321-6供給了的第2氣體被棒狀部件350控制，從氣體噴出孔329噴出，朝向基板101供給。另外，從氣體管131-3通過氣體供給路322-3與連接部341向氣體流路321-3以及氣體流路321-7供給了的第3氣體被棒狀部件350控制，從氣體噴出孔329噴出，朝向基板101供給。這樣，在本實施方式的噴淋板324中，第I 第3這3種類的各氣體被朝向基板101以噴淋狀供給。此時，噴淋板324成為在供給第I氣體的氣體流路321-1、321_5與供給第3氣體的氣體流路321-3、321-7之間，配置供給第2氣體(分離氣體)的氣體流路321_2、321_4、321-6的構(gòu)造。如上所述，第I氣體是碳的源氣體，第3氣體是硅的源氣體，相互間容易引起反應(yīng)。因此，噴淋板324將相互容易反應(yīng)的兩種各氣體的流路在空間上分離配置，并且在它們之間配置了缺乏反應(yīng)性的第2氣體(分離氣體)的流路。結(jié)果，從噴淋板324的氣體噴出孔329噴出的第I氣體與第3氣體在空間上分離，并且，通過第2氣體的噴出帶來的分離效果，其空間上的分離更有效。而且，在第3實施方式的成膜裝置中，與上述的成膜裝置100同樣，具有由氣體控制部140與氣體閥135-1 135-3構(gòu)成的氣體供給控制機構(gòu)。因此，第3實施方式的成膜裝置能夠利用該氣體供給控制機構(gòu)，針對與氣體配管131-1 131-3連接的氣體流路321-1 321-7的每一個，控制供給上述第I 第3這3種氣體的定時和期間。而且，與成膜裝置100同樣，能夠控制上述第I 第3這3種氣體的每一個從氣體噴出孔329朝向基板101供給的定時。S卩，可以從噴淋板324的氣體噴出孔329僅將第I 第3這3種氣體中的I個種類以規(guī)定的期間從規(guī)定的氣體噴出孔329噴出。而且，能夠隨后依次將其他種類氣體分別只從對應(yīng)的規(guī)定的氣體噴出孔329以規(guī)定的期間噴出。結(jié)果，可抑制這些氣體在噴淋板324的表面、附近混合而相互間反應(yīng)。
在第3實施方式的成膜裝置的噴淋板324中，如上所述，具備被插入到氣體流路321的棒狀部件350，以下對其構(gòu)造與功能詳細進行說明。圖8是對本實施方式的噴淋板的被插入到氣體流路的棒狀部件的構(gòu)造進行說明圖，圖8 (a)是棒狀部件的俯視圖，圖8 (b)是棒狀部件的側(cè)視圖，圖8 (C)是棒狀部件的首1J視圖。圖8所示的棒狀部件350具有與氣體流路321對應(yīng)的長度。棒狀部件350在兩端分別存在具有規(guī)定長度的前端部351。前端部351分別具有剖面為圓形的形狀。而且，對棒狀部件350而言，除了其兩端的前端部351以外的主體部352具備剖面為半圓的形狀。其中，關(guān)于棒狀部件350的長度，可以為與氣體流路321相等的長度，也可以按照在被插入的狀態(tài)下其前端部351的一部分從氣體流路321突出的方式，形成得比氣體流路321長若干。棒狀部件350形成為剖面為圓形的前端部351的剖面的半徑以及剖面為半圓的主體部352的剖面的半徑實際上與氣體流路321的剖面的半徑相等。因此，如果棒狀部件350被插入到氣體流路321，則棒狀部件350的兩側(cè)的前端部351從兩端將氣體流路321堵塞。因此，在棒狀部件350被插入到氣體流路321并設(shè)置在適當?shù)奈恢脮r，供給到氣體流路321的多種的各氣體不從氣體流路321的兩端流出。此時，對棒狀部件350的主體部352而言，剖面為半圓的形狀。因此，在氣體流路321的內(nèi)部，氣體流路321與棒狀部件350的主體部352之間形成空間，確保了多種的各氣體的流路。圖9是本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置的噴淋板的示意性剖視圖。

如圖8以及圖9 (A)所示，棒狀部件350以被插入到氣體流路321的狀態(tài)發(fā)揮功能，以使其主體部352將連通氣體流路321與腔室103的P1區(qū)域的氣體噴出孔329堵塞。另一方面，主體部352形成有沿上下方向?qū)⑵湄炌ǖ呢炌?53。主體部352的貫通孔353在棒狀部件350被插入到氣體流路321的狀態(tài)下，成為被導入到氣體流路321內(nèi)的多種各氣體的流路。被插入到氣體流路321的棒狀部件350以主體部352的貫通孔353與噴淋板324的氣體噴出孔329連通的方式，使被供給到氣體流路321內(nèi)的氣體通過，從氣體噴出孔329嗔出。這樣，在噴淋板324中，棒狀部件350被插入到氣體流路321，按照將連通氣體流路321與腔室103內(nèi)的多個氣體噴出孔329中的至少一部分堵塞的方式發(fā)揮功能。并且，棒狀部件350能夠通過貫通孔353使其余的氣體噴出孔329與其氣體流路321連通，將供給到氣體流路321的多種各氣體的至少一部分從與貫通孔353連通的氣體噴出孔329朝向基板101供給。這里，在第3實施方式的成膜裝置中，能夠以所希望的配置構(gòu)造形成該棒狀部件350的主體部352的貫通孔353。例如，能夠以噴淋板324的氣體噴出孔329的形成間距的2倍的形成間距，在主體部352上形成貫通孔353。具備這樣的貫通孔353的配置構(gòu)造的棒狀部件350在被插入到氣體流路321的情況下，將被貫穿設(shè)置在氣體流路321的配設(shè)位置的氣體噴出孔329中半數(shù)的氣體噴出孔329堵塞。即，位于與主體部352的貫通孔353對應(yīng)的位置的氣體噴出孔329不被主體部352堵塞。只有不在與貫通孔353對應(yīng)的位置的氣體噴出孔329被棒狀部件350的主體部352堵塞。結(jié)果，對被貫穿設(shè)置在氣體流路321的配設(shè)位置并噴出多種的各氣體的氣體噴出孔329而言，在實際配設(shè)的多個氣體噴出孔中，每隔一個的一半氣體噴出孔被堵塞，其他的氣體噴出孔被選擇而用于氣體噴出。這樣，通過具有貫通孔353的所希望的配置構(gòu)造的棒狀部件350的控制，能夠選擇已被貫穿設(shè)置的多個氣體噴出孔329中實際使用的氣體噴出孔。即，能夠按照與各氣體流路321-1 321-7對應(yīng)的方式，將在各氣體流路321-1 321-7的配設(shè)位置貫穿設(shè)置的多個氣體噴出孔329中的一部分用棒狀部件350堵塞。由此，能夠從多個中選擇所使用的氣體噴出孔329，朝向基板101噴出規(guī)定的氣體。另外，也能夠僅在中心部附近選擇性設(shè)置棒狀部件350的主體部352的貫通孔353，在接近于主體部352的兩端的部分不設(shè)置。該情況下，貫穿設(shè)置在氣體流路321的配設(shè)位置的多個氣體噴出孔329中、位于與中心部分遠離的端部分的氣體噴出孔被選擇，被棒狀部件350的主體部352堵塞。而且，作為能夠噴出各氣體的氣體噴出孔329，位于中心部分的附近的氣體噴出孔被選擇，集中于中心部分。結(jié)果，在第3實施方式的成膜裝置中，能夠從噴淋板324向基板101的中心部分集中供給規(guī)定的氣體。而且，也可以反過來在中心部分的附近不設(shè)置，而在接近于主體部352的兩端的部分選擇性設(shè)置被形成在棒狀部件350的主體部352上的貫通孔353。該情況下，貫穿設(shè)置在氣體流路321的配設(shè)位置的多個氣體噴出孔329中的位于接近于中心部分的部分的氣體噴出孔被選擇，被棒狀部件350的主體部352堵塞。作為能夠噴出氣體的氣體噴出孔329，除了中心部分之外的接近于端的部分的氣體噴出孔被選擇。結(jié)果，在第3實施方式的成膜裝置中，能夠從噴淋板324朝向基板101的周邊部分供給規(guī)定的氣體。此外，作為堵塞氣體噴出孔329的閉塞部件并不限定于棒狀部件350。也可以如圖9 (B)、圖9 (C)所示，通過蓋354或者螺釘355等閉塞單元來選擇性地堵塞氣體噴出孔329。綜上所述，本發(fā)明的第3實施方式的成膜裝置能夠抑制所使用的多種氣體在噴淋板324的表面、附近混合而相互間發(fā)生熱反應(yīng)。并且，在噴淋板324中構(gòu)成為，能夠通過控制被插入到氣體流路321的棒狀部件350的貫通孔353的配置構(gòu)造，來選擇使多種的各氣體噴出的氣體噴出孔329。結(jié)果，在噴淋板324中，能夠如所希望那樣更細致地控制對多種的各氣體進行噴出的氣體噴出孔329的分布。實施方式4
本實施方式是從噴淋板朝向成膜室內(nèi)配置的試樣供給多種氣體，在該試樣上形成規(guī)定的膜的成膜方法，該成膜方法的特征在于，噴淋板具有:沿著朝向試樣側(cè)的第I面在其內(nèi)部延伸的多個氣體流路、和被貫穿設(shè)置成將多個各氣體流路與成膜室內(nèi)在該第I面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔，將供給多種的各氣體的氣體管與多個各氣體流路連接，從各氣體管向多個氣體流路供給多種的各氣體，將各氣體的每一種從氣體噴出孔朝向試樣供給。這里，以在基板上形成SiC外延膜的方法為例進行說明。本實施方式的成膜方法可以使用圖1所示的第I實施方式的成膜裝置100的其他例、即具有圖4所示的噴淋板224的本發(fā)明的實施方式的成膜裝置來進行。因此，適當參照圖1、圖4以及圖5等附圖來進行說明。本實施方式的成膜方法進行氣相生長，在基板101上形成外延膜。而且，在進行該成膜處理時，能夠抑制所使用的多種氣體在噴淋板224的表面、附近混合而相互間發(fā)生熱反應(yīng)。需要說明的是，基板101的直徑例如為200mm或者300mm。使用未圖示的搬運用機械手來進行基板101向成膜裝置的腔室103內(nèi)的搬入。在成膜裝置100的旋轉(zhuǎn)部104的內(nèi)部，設(shè)有貫通旋轉(zhuǎn)軸104b的內(nèi)部的升降銷(未圖示)。從搬運用機械手接收基板101的處理可使用該升降銷進行。當使升降銷從初始位置上升，在襯托器102上方的規(guī)定的位置升降銷從搬運用機械手接收到基板101之后，以支承基板101的狀態(tài)使升降銷下降。然后，通過使升降銷返回到規(guī)定的初始位置，基板101被載置到旋轉(zhuǎn)部104的圓筒部104a之上的襯托器102上。接下來，使腔室103內(nèi)成為常壓的狀態(tài)或者適當?shù)臏p壓狀態(tài)。接著，通過氣體控制部140的控制來對氣體閥135-2進行控制，從氣體供給部133-2向氣體管131-2供給氫氣作為第2氣體即分離氣體。然后，通過氣體供給路222-2以及連接部241向氣體流路221-2、
221-4、221-6供給氫氣，并從氣體噴出孔229噴出而向P1區(qū)域供給。然后，一邊流過氫氣，一邊使基板101附隨于旋轉(zhuǎn)部104以50rpm程度旋轉(zhuǎn)。接下來，通過加熱器120將基板101加熱到1500°C 1700°C。例如，緩慢加熱到作為成膜溫度的1650°C。同時，向噴淋板224的流路242供給冷卻水，開始進行對噴淋板224的冷卻。 在基板101的溫度達到了 1650°C后，緩緩提高襯托器102上的基板101的轉(zhuǎn)速。而且，通過氣體控制部140的控制對氣體閥135-1 135-3進行控制，從氣體供給部133-1 133-3向氣體管131-1 131-3的每一個供給，將第I 第3這3種類的各氣體向腔室103內(nèi)的P1區(qū)域供給。然后，將基板101的溫度維持為1650°C，在使圓筒部104a上的襯托器102以900rpm以上的高速旋轉(zhuǎn)的同時，促進基板101上的氣相生長，以高的成膜速度高效地形成
外延膜。用于在基板101上形成SiC外延膜的第I 第3這3種氣體為碳的源氣體、分離氣體和硅的源氣體這3種。而且，作為第I氣體即碳的源氣體，使用丙烷氣體與氫氣的混合氣體。作為第2氣體即分離氣體,使用氫(H2)氣。作為第3氣體即娃的源氣體,使用娃燒氣體與氫氣的混合氣體。通過氣體控制部140的控制，作為第I氣體的丙烷氣體與氫氣的混合氣體從氣體供給部133-1向氣體管131-1供給，進而向氣體供給路222-1供給。同樣，作為第2氣體的氫氣從氣體供給部133-2向氣體管131-2供給，進而向氣體供給路222-2供給。另外，作為第3氣體的硅烷氣體與氫氣的混合氣體從氣體供給部133-3向氣體管131-3供給，進而向氣體供給路222-3供給。接下來，供給到氣體供給路222-1的丙烷氣體與氫氣的混合氣體通過連接部241向氣體流路221-1以及氣體流路221-5供給。同樣，供給到氣體供給路222-2的氫氣通過連接部241向氣體流路221_2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6供給。另外，供給到氣體供給路222-3的硅烷氣體與氫氣的混合氣體通過連接部241向氣體流路221-3以及氣體流路221-7供給。這樣，在噴淋板224中，向7條氣體流路221_1 221_7的每一個只供給第I 第3這3種氣體中的I個種類。噴淋板224具有被貫穿設(shè)置成將氣體流路221-1 221_7的每一個與腔室103的P1區(qū)域在朝向基板101側(cè)的第I面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔229。因此，供給到氣體流路221-1以及氣體流路221-5的丙烷氣體與氫氣的混合氣體從被貫穿設(shè)置在氣體流路221-1以及氣體流路221-5的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。同樣，供給到氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6的氫氣從被貫穿設(shè)置在氣體流路221-2、氣體流路221-4以及氣體流路221-6的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。另外，被供給到氣體流路221-3以及氣體流路221-7的硅烷氣體與氫氣的混合氣體從被貫穿設(shè)置在氣體流路221-3以及氣體流路221-7的配設(shè)位置的氣體噴出孔229噴出，朝向基板101供給。這樣，在本實施方式的成膜方法中，在將作為用于形成外延膜的原料的氣體向基板上供給的階段，碳的源氣體、分離氣體和硅的源氣體這3種類的各氣體在分別分離的狀態(tài)下被從噴淋板224朝向基板101以噴淋狀供給。此時，在本實施方式的成膜方法中，能夠利用氣體供給控制機構(gòu)，針對與氣體管131-1 131-3連接的氣體流路221-1 221-7的每一個，控制供給上述第I 第3這3種氣體的定時和期間。結(jié)果，能夠控制上述第I 第3這3種氣體的每一個從氣體噴出孔229朝向基板101供給的定時。因此，在本實施方式的成膜方法中，能夠在基板上形成外延膜的階段，從噴淋板224朝向基板101在時間上分離地供給碳的源氣體、分離氣體和硅的源氣體，并且對其供給的順序進行控制。在本實施方式的成膜方法中，在形成上述外延膜的階段，第一個供給作為碳的源氣體的丙烷氣體與氫氣的混合氣體，第二個供給作為分離氣體的氫氣，第三個供給作為硅的源氣體的硅烷氣體與氫氣的混合氣體。然后，直到膜形成結(jié)束為止，反復(fù)進行該順序的氣體供給。通過遵循這樣的氣體的供給方法，能夠抑制所使用的多種氣體在噴淋板224的表面、附近混合而相互間發(fā)生熱反 應(yīng)。在基板101上的外延膜成膜結(jié)束，且形成了外延膜的基板101降低到規(guī)定的溫度之后，基板101被搬出到腔室103之外。該情況下，首先使升降銷上升。然后，在從下方側(cè)支承了基板101之后，使升降銷進一步上升，從襯托器102將基板舉起而從襯托器離開。然后，升降銷向搬運用機械手傳遞基板101。接收到基板101的搬運用機械手將該基板101搬出到腔室103之外。另外，在本實施方式的成膜方法中，作為其他的成膜方法，可以利用MOCVD法在基板上形成GaN外延膜。該情況下的成膜方法可以利用圖6所示的第2實施方式的成膜裝置300、即具有圖4所示的噴淋板224的成膜裝置來進行。而且，可以與在基板上形成SiC外延膜的處理同樣地進行。該情況下，作為成為用于在基板101上形成GaN外延膜的原料的多種氣體，可使用第I 第3這3種氣體。對該3種氣體而言，第I氣體是氮(N)的源氣體，例如為氨氣(NH3)。第2氣體是分離氣體，例如為氫氣。第3氣體是鎵(Ga)的源氣體，例如為三甲基鎵(TMG)氣體。而且，在將基板101加熱到適合形成GaN外延膜的溫度之后，可以在基板101上進行氣相生長的階段，將上述3種氣體從噴淋板224朝向基板101分離地進行供給。
并且，在進行氣相生長的階段，能夠以時分方式進行朝向基板101供給的氮的源氣體、分離氣體和鎵的源氣體的供給，對它們供給的順序進行控制。在本實施方式的成膜方法中，在形成上述外延膜的階段，第一個供給作為氮的源氣體的氨氣，第二個供給作為分離氣體的氫氣，第三個供給作為鎵的源氣體的三甲基鎵。然后，直到膜形成結(jié)束為止，反復(fù)進行該順序的氣體供給。通過遵照這樣的氣體的供給方法，能夠抑制所使用的多種氣體在噴淋板224的表面、附近混合而相互間發(fā)生熱反應(yīng)。在以上說明的本實施方式的成膜中，能夠?qū)榱诵纬赏庋幽ざ褂玫姆磻?yīng)性高、且相互容易反應(yīng)的多個氣體分離地向噴淋板導入，不將它們混合而在分離的狀態(tài)下朝向基板以噴淋狀供給。并且，能夠使外延膜的形成所使用的多個各氣體在空間且時間上分離地朝向基板供給。結(jié)果，能夠在對所使用的噴淋板進行冷卻的同時，抑制所使用的多種氣體在噴淋板的表面、附近混合而相互間發(fā)生熱反應(yīng)。此外，本發(fā)明并不限定于上述各實施方式，可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進行各種變形來加以實施。例如，在上述各實施方式中，舉出了外延膜的成膜裝置作為成膜裝置的一個例子，但本發(fā)明并不限定于此。如果是向成膜室內(nèi)供給原料氣體，對成膜室內(nèi)載置的半導體基板進行加熱而在半導體基板的表面形成膜的成膜裝置，則也可以是CVD裝置等其他的成膜裝置。附圖標記說明:100、300、1100 —成膜裝置；101 —基板；102、1102 —襯托器；103,1103 —腔室;104、1104 —旋轉(zhuǎn)部；104a、1104a —圓筒部;104b、1104b —旋轉(zhuǎn)軸；108、1108 —軸;109、1109 —布線;120、1120 —加熱器；121、121-1、121-2、121-3、121-4、121_5、121-6、221、221-1、221-2、221-3、221-4、221-5、221-6、221-7、321、321-1、321-2、321-3、321-4、321-5、321-6、321-7 —氣體流路；122、122-1、122-2、122-3、222、222-1、222_2、
`222-3、322、322-1、322-2、322-3 一氣體供給路;124、224、324、1124 一噴淋板;125、1125 —氣體排出部;126、1126 一調(diào)整閥;127、1127 一真空泵;128、1128 一排氣機構(gòu)；129、229、329,1129 一氣體噴出孔；131、131-1、131-2、131-3 —氣體管；133、133-1、133-2、133_3 —氣體供給部;135、135-1、135-2、135-3 一氣體閥；140 一氣體控制部;141、241、341 一連接部；142、142' >242,342 一流路；350 一棒狀部件；351 一前端部；352 一主體部；353 一貫通孔；354 一蓋；355 —螺釘；1101 —晶片；1123 —氣體供給部。
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置，具有成膜室和噴淋板，該噴淋板設(shè)于所述成膜室的上部，并通過向所述成膜室供給的氣體，該成膜裝置的特征在于， 所述噴淋板具有: 朝向所述成膜室的內(nèi)部的第I面； 與所述第I面對置且朝向所述成膜室的外部的第2面； 在所述第I面與所述第2面之間沿著所述第I面和所述第2面延伸的多個氣體流路；和 將所述多個氣體流路與所述第I面連通的多個氣體噴出孔， 從所述多個氣體流路的各一端供給來的所述氣體從所述多個氣體噴出孔朝向所述成膜室的內(nèi)部噴出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其特征在于， 具有氣體供給控制機構(gòu)，該氣體供給控制機構(gòu)對向上述多個氣體流路的至少一個供給第I氣體的定時、和向其他氣體流路供給第2氣體的定時進行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成膜裝置，其特征在于， 上述噴淋板具備冷卻單 元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成膜裝置，其特征在于， 上述冷卻單元設(shè)于上述第2面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成膜裝置，其特征在于， 上述冷卻單元設(shè)于上述第I面?zhèn)取?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其特征在于， 上述噴淋板具有閉塞部件，該閉塞部件堵塞將上述氣體流路與上述成膜室內(nèi)連通的多個上述氣體噴出孔中的至少一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成膜裝置，其特征在于， 所述各氣體流路在沿著所述第I面的規(guī)定方向上延伸并貫通內(nèi)部，并且上述閉塞部件具備被插入到該各氣體流路的棒狀部件，該棒狀部件堵塞將所述氣體流路與所述成膜室內(nèi)連通的多個所述氣體噴出孔中的至少一部分，并且具有形成為使其余的所述氣體噴出孔與所述氣體流路連通的貫通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成膜裝置，其特征在于， 上述閉塞部件是蓋或者螺釘。
9.一種成膜方法,其特征在于， 在成膜室內(nèi)配置試樣； 向具有多個氣體流路和多個氣體噴出孔的噴淋板的所述多個氣體流路供給多種氣體，所述多個氣體流路沿著朝向所述試樣側(cè)的第I面在其內(nèi)部延伸，所述多個氣體噴出孔被貫穿設(shè)置成將所述多個各氣體流路與所述成膜室內(nèi)在所述第I面?zhèn)冗B通； 從所述多個氣體噴出孔朝向所述試樣供給所述多種氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成膜方法，其特征在于， 上述多種氣體包括Si源氣體、C源氣體、和分離氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及成膜裝置以及成膜方法，用于抑制原料氣體在噴淋板上的反應(yīng)。成膜裝置(100)使用噴淋板(124)朝向腔室(103)內(nèi)的基板(101)供給多種氣體。噴淋板(124)具有按照沿著基板(101)側(cè)的第1面的方式在其內(nèi)部延伸，與供給多種的各氣體的氣體管(131)連接的多個氣體流路(121)；和被貫穿設(shè)置成將該多個各氣體流路(121)與腔室(103)內(nèi)在第1面?zhèn)冗B通的多個氣體噴出孔(129)。在成膜裝置(100)中，從氣體管(131)供給到噴淋板(124)的多個氣體流路(121)的多種的各氣體在噴淋板(124)的內(nèi)部以及附近不混合地分別從氣體噴出孔(129)向基板(101)供給。
文檔編號H01L21/205GK103160922SQ201210544538
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者鈴木邦彥, 佐藤裕輔, 伊藤英樹, 土田秀一, 鐮田功穂, 伊藤雅彥, 內(nèi)藤正美, 藤林裕明, 安達步, 西川恒一 申請人:紐富來科技股份有限公司, 財團法人電力中央研究所, 株式會社電裝, 豐田自動車株式會社