CN1526160A - 气相生长装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的气相生长装置具有在内部配置有基板的反应容器和第1气体导入部及第2气体导入部，其中第1气体导入部具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第1气体导入管，该第1气体导入部用于将由含有机金属的气体构成的第1气体供给上述反应容器内，第2气体导入部具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第2气体导入管，该第2气体导入部用于将与上述含有机金属的气体发生反应、并且比上述含有机金属的气体的密度小的第2气体，供给上述反应容器内。第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口沿着配置在上述反应容器内的基板的外周进行配置。

Description

气相生长装置
技术领域
本发明涉及用多种原料气体在例如半导体晶片等平板状或面状的基板表面上形成气相生长膜用的气相生长装置及气相生长膜形成方法。
背景技术
在半导体装置的制造中，对由例如半导体晶片等制成的基板进行各种处理。例如在CVD等气相生长膜形成方法中，可使用数种原料气体。
特别是使用含有包含例如锶(Sr)和钛(Ti)的有机金属的气体和氧气(O2)的CVD，可以在硅晶片的表面上形成由SrTiO3构成的气相生长膜。这种气相生长膜，根据其特性，例如作为电容器容量绝缘膜等，是有用的。
一般，用数种原料气体向晶片上面形成气相生长膜，通常是用这样的方法进行的，即，采用配设有数个气体导入管的反应容器，将晶片配置在该反应容器内，边从该气体导入管分别喷出原料气体、边进行加热。
在现有的气相生长装置上，气体导入管，通常是直管状的石英制造的管体，广泛采用在其周壁上形成有圆形通孔的气体喷出口的气体导入管。另外，形成有在管体的周向上延伸的狭缝(slit)状通孔的气体喷出口的气体导入管，也是众所周知的。
在现有的气相生长装置上，在原料气体使用含有机金属的气体的场合，为了使原料气体沿着晶片表面、向朝向该晶片中心的方向喷出，将气体导入管的气体喷出口的正面方向设定成该晶片的中心方向。尽管如此，实际上，在该晶片表面上所形成的气相生长膜，面内的不均匀性相当大。结果，存在着不能以高均匀性形成所期望特性的气相生长膜的问题。
例如，在使用含有锶(Sr)和钛(Ti)的含有机金属的气体和氧气的场合，在基板面内不能以高均匀性产生所期望的晶体生长，故不能形成目标气相生长膜。
对以上问题进行反复研究的结果表明，其原因是因为在晶片面内的含有机金属的气体的分布不均匀性极大的缘故。
具体地说，含有机金属的气体是密度高的气体。因此，气体导入管的气体喷出口为圆形口的场合，所形成的气相生长膜，在该气体喷出口的正面方向(设成晶片的直径R的方向)，在狭小的区域内可获得一定程度的均匀性。但是，在与该正面方向正交的横向，随着离上述气体喷出口的距离的增大，膜厚大幅度减薄。即，成为不均匀性大的状态。
于是，采用气体喷出口由向晶片的面方向延伸的狭缝状通孔形成的气体导入管。其结果，在离该气体喷出口的距离较小的范围内，气体向横向扩散。因此，所形成的气相生长膜，在与气体喷出口的正面方向(设成晶片的直径R的方向)正交的横向上，膜厚的均匀性得到一定程度的改善。但是，在上述正面方向，随着离气体喷出口的距离的增大，膜厚大幅度减小。结果表明，成为不均匀性大的状态。
发明内容
本发明是基于以上见解研制出来的，其目的在于，提供一种可以在晶片等平板状基板的表面上、以高均匀性形成含有机金属的气体的数种原料气体的气相生长膜的气相生长装置。
本发明的另一目的在于提供一种气相生长膜形成方法，该方法可以在平板状的基板表面上、以高均匀性形成含有机金属的气体的数种原料气体的气相生长膜。
本发明是一种气相生长装置，其特征在于，它具有以下部分：内部配置有基板的反应容器；具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第1气体导入管，将由含有机金属的气体构成的第1气体供给上述反应容器内用的第1气体导入部；具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第2气体导入管，将与上述含有机金属的气体发生反应，并且比上述含有机金属的气体的密度小的第2气体供给上述反应容器内用的第2气体导入部，第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口沿着配置在上述反应容器内的基板的外周进行配置。
根据本发明，由于由第1气体导入部供给反应容器内的第1气体的流动，受到由第2气体导入部供给反应容器内的第2气体的流动的影响，故由含有机金属的气体构成的第1气体，可以以足够高的均匀性供给基板上面。因此，可以以高均匀性在该基板的整个表面上形成所希望的气相生长膜。
最好，从第1气体导入管的气体喷出口导入上述反应容器内的第1气体，受到从第2气体导入管的气体喷出口导入上述反应容器内的第2气体的流动的影响，成为沿着上述基板的面进行扩散的状态。
另外，最好，第1气体导入管的气体喷出口是由向与上述基板面平行的方向开口的、狭缝状通孔形成的。在这种场合，上述狭缝状通孔相对于第1气体导入管的开口角为30度～160度。
或者，最好，第1气体导入管的气体喷出口是由向与上述基板面平行的方向开口的数个狭缝状部分形成的，接邻的狭缝状部分之间存在着中间壁部分。
最好，第2气体导入管的气体喷出口是由圆形通孔形成的。
最好，第1气体导入管的气体喷出口的正面方向和第2气体导入管的气体喷出口的正面方向，朝向配置在上述反应容器内的基板的中心。在这种场合，第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口的各正面方向所构成的角度优选为45度以下。
最好，在上述反应容器的内部，沿着上下方向、隔开间隔地配置有数个基板，第1气体导入管的气体喷出口与各基板的高度相对应地设有数个，第2气体导入管的气体喷出口也与各基板的高度相对应地设有数个。
最好，第1气体和第2气体是下述气体中的任一种：
(1)Sr{[(CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气；
(2)Ti(OC3H7-i)2{[(CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气；
(3)TiCl4气体和NH3气体；
(4)Zr[OC(CH3)3]4气体和O2气；
(5)Ta[(OC2H5)5]4气体和O2气；
本发明是一种方法，是用气相生长装置、在基板表面上形成气相生长膜的方法，该气相生长装置的特征在于，它具有以下部分：内部配置有基板的反应容器；具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第1气体导入管，将由含有机金属的气体构成的第1气体供给上述反应容器内用的第1气体导入部；具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第2气体导入管，将与上述含有机金属的气体发生反应、并且比上述含有机金属的气体密度小的第2气体供给上述反应容器内用的第2气体导入部，第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口沿着配置在上述反应容器内的基板的外周进行配置，该方法的特征在于，具有从第1气体导入管的气体喷出口将第1气体供给上述反应容器内的工序，和从第2气体导入管的气体喷出口将第2气体供给上述反应容器内的工序。
最好，从第1气体导入管的气体喷出口将第1气体供给上述反应容器内的工序，和从第2气体导入管的气体喷出口将第2气体供给上述反应容器内的工序同时进行。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的气相生长装置的简略断面图。
图2是从晶片的中心看图1的第1气体导入管的简略图。
图3(a)是图2的第1气体导入管的局部放大正视图，图3(b)是通过图2的第1气体导入管的气体喷出口的放大横断面图。
图4是表示第1气体导入管的狭缝状气体喷出口及第2气体导入管的圆形气体喷出口相对于晶片的位置关系。
图5(a)是具有气体喷出口的变形例的第1气体导入管的局部放大正视图，图5(b)是通过图5(a)的第1气体导入管的气体喷出口的放大横断面图。
图6是从晶片的中心看图1的第2气体导入管的简略图。
图7(a)是图6的第2气体导入管的局部放大正视图，图7(b)是通过图6的第2气体导入管的气体喷出口的放大横断面图。
图8是表示本发明的其它实施方式的气相生长装置的简略断面图。
图9(a)是图8的气相生长装置的第1气体导入管的正视图，图9(b)是图8的气相生长装置的第2气体导入管的正视图。
图10是表示在实验例1中所得到的、晶片表面上的Sr(DPM)2气体分布状况的等密度曲线图。
图11是表示在实验例1中所得到的、晶片表面上的氧气分布状况的等密度曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明详细地进行说明。
图1是简略地表示本发明气相生长装置的一例的图。
该气相生长装置10是成批式立式气相生长装置，具有上下方向延伸的圆筒形的反应空器12。反应容器12，例如由石英构成。反应容器12的上部被闭塞着。
由圆筒形不锈钢构成的歧管13连接在反应容器12的下端上。盖体14配置在该歧管13的下方。该盖体14可通过舟皿升降机(boatelevator)(未图示)在上下方向上移动。
另外，若使盖体14上升，则歧管13下端的开口成为闭塞状态。这样，反应容器12的内部形成密闭的反应处理室。
在着体14上面，通过保温筒15载置着例如用石英制造的晶片舟皿WB。形成气相生长膜的基板，是例如由硅构成的半导体晶片W。数片半导体晶片W(基板)在上下方向上隔开规定间隔保持在晶片舟皿WB上。用螺柱升降机使盖体14上升，则晶片舟皿WB***反应容器12内。这样，保持在该晶片舟皿WB上的晶片W配置在反应容器12内的处理区域。
反应容器12设成这样大小，即在晶片舟皿WB***其内部的状态下，反应容器12的内侧面与晶片舟皿WB或晶片W的外周缘之间形成圆筒状空隙。气体导入管(后面阐述)配设在该圆筒状空隙内。
在反应容器12的周围设有例如由电阻发热体构成的筒状加热器16。通过该筒状加热器16进行加热，以使反应容器12的内部和配置在晶片舟皿WB上的晶片W达到规定的设定温度。
在筒状加热器16的外侧，配设有绝热材料层18。另外，外壳20以包围绝热材料层18的方式设置。根据需要，在反应容器12的上方也可以配设加热器。
为了将原料气体供给反应容器12内部，设有数个气体供给管。具体地说，供给含有有机金属的气体用的第1气体供给管30和供给氧气用的第2气体供给管40，分别在歧管13的侧壁上、在相互接邻的位置上，以贯穿侧壁且延伸的方式进行设置。
第1气体供给管30与设在该气相生长装置10的外部的、由含有有机金属的气体构成的原料气体的气体源(未图示)连接。位于在反应容器12的内周面与晶片W的外周缘之间所形成的圆筒状空隙内的、由例如石英管制成的第1气体导入管32的下端部，与在歧管13内部的第1气体供给管30的前端部连通且相连接。
图2是从晶片的中心看第1气体导入管32之图，图3(a)是图2的第1气体导入管32的局部放大正视图，图3(b)是通过图2的第1气体导入管32的气体喷出口35的放大横断面图。
另外，图4是表示第1气体导入管的狭缝状气体喷出口和第2气体导入管的圆形气体喷出口相对于配置在反应容器内的晶片的位置关系之图。
如图2所示，第1气体导入管32具有在反应容器12内的圆筒状空隙内向上方延伸的导入管部分32A，和从该导入管部分32A的上端弯曲成U字状并向下方延伸的喷出管部分32B。导入管部分32A和喷出管部分32B相互平行地延伸。喷出管部分32B和导入管部分32A在适宜的部位用加强用桥式部件33进行连接。
在喷出管32B上，多个分别沿着管体的周向(即，晶片W的面方向)延伸的、由狭缝状通孔形成的气体喷出口(以下，称为“狭缝状喷出口”)35，是在该喷出管部分32B的长度方向上、按适宜的间隔形成的。
如图4所示，沿着晶片W的面延伸的各狭缝状喷出口35，以箭头X所示的其正面方向朝向晶片W的中心C。另外，在图4中，省略表示导入管部分32A，简略地表示喷出管部分32B。
第1气体导入管32的尺寸没有特别限定，可根据各种条件适宜地进行设定。以一例来表示，第1气体导入管32的喷出管部分32B的外径可设为16.8～17.2mm，内径可设为16.5～16.6mm，壁厚可设为0.2～0.7mm。另外，狭缝状喷出口35的长度(在喷出管部分32B的管体上的周向的长度)可以设成这样的长度，即其开口角α[参看图3(b)]的大小为例如30～160度。开口宽度(喷出管部分32B的管体长度方向上的宽度)d可以设为0.5～2.0mm范围的大小。
图5(a)和图5(b)表示狭缝状喷出口35的变形例。图5(a)和图5(b)分别是与图3(a)和图3(b)一样的图。由图5还清楚地所示，各狭缝状喷出口35不是必须只由单一的狭缝孔构成，也可以是由沿着管体的周向分割的数个(在图5的例子中为3个)狭缝孔部分S形成的。例如在图5的场合，在相邻的狭缝孔部分S之间残留有中间壁部分M。在这种情况下，由于残留有中间壁部分M，故可能获得较大的机械强度。
第2气体供给管40与第1气体供给管30一样，是穿通歧管13的周壁配设的。另外，第2气体供给管40与设在该气相生长装置10外部的氧气源(未图示)相连接。位于在反应容器12的内周面与晶片W的外周缘之间所形成的圆筒状空隙内的、由例如石英管构成的第2气体导入管(在图1中未表示)的下端部，与在歧管13内部的第2气体供给管40的前端部连通并相连接。
图6是从晶片的中心看第2气体导入管42的图，图7(a)是表示第2气体导入管42的气体喷出口45部分的放大正视图，图7(b)是通过第2气体导入管42的气体喷出口45的放大横断面图。
如图6所示，第2气体导入管42具有在反应容器12内的圆筒状空隙内向上方延伸的导入管部分42A、和从该导入管部分42A的上端弯曲成U字状并向下方延伸的喷出管部分42B。导入管部分42A和喷出管部分42B相互平行地延伸。喷出管部分42B和导入管部分42A，在适宜的部位用加强用桥式部件43进行连接。
在喷出管部分42B上，多个由圆形通孔形成的气体喷出口(以下，称为“圆形喷出口”)45，是在该喷出管部分42B的长度方向上按适宜的间隔形成的。
另外，如图4所示，在喷出管部分42B上的各圆形喷出口45，在用箭头Y所示的其正面方向朝向晶片W的中心C。在图4中，省略表示导入管部分42A，简略地表示喷出管部分42B。
在此，第2气体导入管42的管体，可以采用与已述的第1气体导入管32一样的管体。圆形喷出口45的大小可根据各种条件适宜地进行设定，例如，直径设为0.5～5.0mm。圆形喷出口45也可以由在管体的周向上排列的数个圆形通孔形成的。
在以上所述中，第1气体导入管32的喷出管部分32B和第2气体导入管42的喷出管部分42B如图4所示，沿着晶片W的外周方向、在接近的位置上并排配置。另外，如上所述，这些气体喷出口即狭缝状喷出口35和圆形喷出口45都设定成其正面方向朝向晶片W的中心C的状态。
狭缝状喷出口35和圆形喷出口45，必须以各自的正面方向的构成角度，即图4中的箭头X和箭头Y所构成的角度(以下，称为“喷出口之间角度”)θ较小的状态并排地配置。实际上，该喷出口之间角度θ的大小为45度以下是很重要的。尤其是喷出口之间角度θ为10度以下比较理想。在这种情况下，可以形成均匀性极高的气相生长膜。
另外，从原理上讲，喷出口之间角度θ的大小没有下限，可以根据喷出管部分32B的管径和喷出管部分42B的管径自然地决定。
参考图1，在歧管13上，在与穿通第1气体供给管30和第2气体供给管40的位置相反侧的位置上，设置有排气口19。真空泵(未图示)通过***有调节阀的排气管与该排气口19连接。
为了控制第1气体供给管30的气体供给、第2气体供给管40的气体供给、筒状加热器16的动作及连接在排气口19上的调节阀和真空泵的动作状态，设有控制机构(未图示)。具体地说，该控制机构可由微处理机和过程控制器构成，可以具有这样的功能，即根据预定的程序，将控制信号供给各部分并进行控制。
采用具有上述结构的气相生长装置10，按以下方法，可以在晶片表面上形成气相生长膜。
首先，将保持要形成气相生长膜的基板即晶片W的晶片舟皿WB载置在位于下降位置上的盖体14上。然后，用未图示的螺柱升降机使盖体14上升。这样，晶片舟皿WB便***反应容器12内，晶片W配置在反应容器12内。这时，盖体14将歧管13的下端开口闭塞住。这样，反应容器12内便成为密闭的状态。
另外，反应容器12内，通过排气口19而成为所设定的减压状态。反应容器12内被筒状加热器16加热，维持所设定的温度状态。
该减压状态和温度状态，可根据目标气相生长膜的种类和所采用的原料气体的种类及其流量、其它条件，适宜地选定。
反应容器12内的气氛的条件之一例，压力例如为67～670Pa(0.5～5.0托)，温度为300～600℃。
在维持所设定的减压条件和温度条件的状态下，通过第1气体供给管30和第2气体供给管40而分别供给所需量的原料气体，形成气相生长膜。
通过第1气体供给管30和第2气体供给管40所供给的原料气体，可根据目标气相生长膜的种类不同而不同。在本实施方式中，第1气体供给管30供给的第1气体，采用含有机金属的气体。另外，第2气体供给管40供给的第2气体，采用可与通过第1气体供给管30供给的含有机金属的气体发生反应，并且，比该含有机金属的气体的密度小的反应用气体。
各原料气体的供给比例，可根据形成目标状态的气相生长膜的条件进行设定。
为形成气相生长膜所采用的含有机金属的气体(第1气体)和与其同时采用的反应用气体(第2气体)的具体组合，可以列举下述几种，但并不局限于这几种：
(1)Sr{[(CH3)3CCO]2CH}2气体[以下，称为Sr(DPM)2气]和O2气体的组合；
采用这种组合，可形成由SrO构成的气相生长膜。
(2)Ti(OC3H7-i)2{[(CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气体的组合；
采用这种组合，可形成由TiO2构成的气相生长膜。
(3)TiCl4气体和NH3气体的组合；
采用这种组合，可形成由TiN构成的气相生长膜。
(4)Zr[OC(CH3)3]4气体和O2气体的组合；
采用这种组合，可形成由ZrO2构成的气相生长膜。
(5)Ta(OC2H5)5气体和O2气体的组合；
采用这种组合，可形成由Ta2O5构成的气相生长膜。
以上的各种组合，不是必须单独采用之。例如，可以同时采用上述(1)和(2)的组合。在这种情况下，由于采用Sr(DPM)2气和Ti(OC3H7-i)2{[(CH3)3CCO]2CH}2气的混合气体及氧气，故可形成由SrTiO3构成的气相生长膜。
例如，在采用上述(1)的组合而形成气相生长膜的情况下，Sr(DPM)2气例如按0.3～1.0slm的比例供给第1气体供给管30，氧气例如按1.0～10.0slm的比例供给第2气体供给管40，反应容器12内保持67～670Pa(0.5～5.0托(torr))的减压状态和300～600℃温度状态。
成膜所需要的时间，也根据目标膜厚的大小不同而不同，例如，需要10～40分钟。这样，可以形成膜厚例如为5～20mm的气相生长膜。
在形成以上气相生长膜时，由第1气体供给管30所供给的含有机金属的气体，到达反应容器12内的第1气体导入管32的喷出管部分32B，从形成于该喷出管部分32B的各狭缝状喷出口35，沿着晶片W的面、且朝向晶片W的中心C喷出。
与此同时，由第2气体供给管40所供给的氧气，到达反应容器12内的第2气体导入管42的喷出管部分42B，从形成于该喷出管部分42B的各圆形喷出口45，沿着晶片W的面，且朝向晶片W的中心C喷出。
由于狭缝状喷出口35是由沿着晶片W的面、向水平方向延伸的狭缝状通孔形成的，故从该狭缝状通孔35喷出的含有机金属的气体，沿着晶片W的面、在与箭头X(正面方向)正交的方向(横向)上大幅度扩散。
但是，含有机金属的气体，由于在其组成中含有金属元素，故是密度高且重的气体。因此，含有机金属的气体从该狭缝状喷出口35出来，在X方向上难以扩散至远处。为此，在现在，抑制X方向的膜厚不均匀性几乎是不可能的。
根据本实施方式，从喷出管部分32B喷出含有机金属的气体时，从第2气体导入管42的圆形喷出口45喷出氧气。氧气是密度低且轻的气体。因此，与喷出口的形状无关，即，即使该喷出口是圆形的，氧气沿着晶片W的表面也大幅度扩散，且以高的均匀性进行扩散。
另外，作为氧气喷出口的圆形喷出口45和作为含有机金属的气体的喷出口的狭缝状喷出口35，是沿着晶片W的外周方向相互接近且并列地配置的。因此，从狭缝状喷出口35喷出的含有机金属的气体，受到氧气流动的作用，即，因氧气的扩散作用而延展扩散。其结果，在X方向上也可以在大距离范围内得到均匀性高的膜厚。
以上的结果，含有机金属的气体和氧气两者均以高的均匀性在晶片W的表面上扩散。因此，可以形成不论在膜厚方面、还是在膜质方面均匀性都高的气相生长膜。
在以上所述的气相生长装置10上，各气体导入管(第1气体导入管32和第2气体导入管42)在反应容器12内均由向上方延伸的导入管部分(32A和42A)、及从该导入管部分的上端呈U字形地弯曲且向下方延伸的喷出管部分(32B和42B)构成。这由于以下的理由是合适的。即，在本实施方式中，反应容器12是所谓的单管结构，通过下部的排气口19来进行为使该反应容器12内减压的排气。因此，由于采用向下方延伸的喷出管部分(32B和42B)，可以减小在其长度方向上按适宜的间隔所形成的各喷出口因水平差而造成的喷出压力之差。这样，就整体而言，可以得到均匀性更高的喷出状态。
图8是简略地表示本发明气相生长装置的其它一例之图。图9是用于说明图8的气相生长装置上的第1气体导入管和第2气体导入管之图。
图8的气相生长装置50，基本上具有与图1的气相生长装置10相同的结构，但以下之点不同。即，在气相生长装置50上，沿着反应容器12的内周壁设有上部敞开的内管52(双层管型)。这样，在该内管52与反应容器12之间形成环状空间54。在该环状空间54的下部连接有排气口19。
如图9(a)所示，与第1气体供给管30连接的第1气体导管56，由只向上方延伸的直管状的管体构成。在第1气体导入管56上形成有狭缝状喷出口35。另外，如图9(b)所示，与第2气体供给管40连接的第2气体导入管58也一样，由只向上方延伸的直管状的管体构成。在第2导入管58上形成有圆形喷出口45。
这种双层管型的结构，是通过环状空间54，从反应容器12内的上方部分进行排气的。因此，由于采用上述的直管状的气体导入管56和58，与已述的图1～图7所示的一样，可以减小在其长度方向上按适宜的间隔所形成的各喷出口因水平差而造成的喷出压力之差。这样，就整体而言，可以获得均匀性更高的喷出状态。
以上，对本发明的气相生长装置和气相生长膜形成方法的实施方式具体地进行了说明，但上述的实施方式可以加以种种变更。
例如，上述的气相生长装置是成批式的装置，但也可以设成单张式的气相生长装置来构成。
关于导入含有机金属的气体用的第1气体导入管的气体喷出口，最好是形成使该含有机金属的气体在横向上充分地大幅度地扩散的形式。也就是说，第1气体导入管的气体喷出口如上所述，最好是由狭缝状通孔形成的。但是，在本发明中，第1气体导入管的气体喷出口也可以是由圆形通孔形成的。
另外，关于导入不含有机金属的气体的原料气体用的第2气体导入管的气体喷出口，即使其由圆形通孔形成，也可以获得充分地扩散的扩散状态。因此，第2气体导入管的气体喷出孔不必是狭缝状通孔，但那样形成也可以。
也就是说，在本发明中，第1气体导入管的气体喷出口为狭缝状、第2气体导入管的气体喷出口为圆形喷出口是合适的，但并不排除其它形状的组合。
实验例1
使用具有图1所示结构的气相生长装置，按照以下表1所示的条件，进行在直径为8英寸的硅晶片表面上形成气相生长膜的实验。
[表1]
[气相生长装置]
(1)第1气体导入管32的喷出管部分32B的外径：17.0mm
                                   内径：14.0mm
狭缝状喷出口35的开口角α：         123度
开口宽度d：                        0.24mm
(2)第2气体导入管42的喷出管部分42B的外径：17.0mm
                                   内径：14.0mm
圆形喷出口45的直径：               2.0mm
(3)喷出口之间角度θ：              10度
内径：                             14.4mm
[气相生长膜的形成]
(1)含有机金属的气体(种类)          Sr(DPM)2气体
                   (流量)          0.6slm
(2)氧气            (流量)          5.0slm
(3)氧气：气相生长的条件
反应容器12内的压力                 100Pa
温度                               475℃
图10是表示在上述实验中所测定的、在晶片表面上的Sr(DPM)2气体的分布状况的等密度曲线图。在图10中，圆形为晶片的外周轮廓。a～d数字是分阶段表示该Sr(DPM)2气体的分布程度的指标。其具体值如下：
a：2.40～2.00(kg/m2)
b：2.00～1.60(kg/m2)
c：1.60～1.20(kg/m2)
d：1.20～0.80(kg/m2)。
即，图10的状态可以理解为，最高密度a阶段与最低密度d阶段之间的差，最大为1.60(kg/m2)以下。
图11是同样地表示，氧气的分布状况的等密度曲线图。图11中的a-e的各范围如下：
a：2.90～2.85(kg/m2)
b：2.85～2.80(kg/m2)
c：2.80～2.75(kg/m2)
d：2.75～2.70(kg/m2)
e：2.70～2.65(kg/m2)。
实验例2
将喷出口之间角度θ改变为40度，除此以外，在与上述实验例1完全相同的条件下进行形成气相生长膜的实验。其结果，Sr(DPM)2气体的等密度曲线图的分布状况为以下6个阶段。其与实验例1的情况相比，均匀性低，但可形成在实用上均匀性足够高的气相生长膜。
(1)3.20～2.80(kg/m2)
(2)2.80～2.40(kg/m2)
(3)2.40～2.00(kg/m2)
(4)2.00～1.60(kg/m2)
(5)1.60～1.20(kg/m2)
(6)1.20～0.80(kg/m2)
由该实验例2可知，喷出口之间角度θ的大小即使为40度，也可以形成所期望的比较均匀的气相生长膜。
另外，从实验例1和实验例2的对比可知，喷出口之间角度θ为例如10度以下那样小的场合，可获得均匀性更高的良好结果。
比较实验例
另外，为了进行比较，进行了停止供给氧气、只供给Sr(DPM)2气体的实验。除此以外，在与上述同样的条件下进行了实验。其结果，Sr(DPM)2气体的等密度曲线图的分布状况为从最高密度阶段4.00～3.60(kg/m2)至最低密度阶段0.40～0.00(kg/m2)的10个阶段。即，最高密度阶段与最低密度阶段之间的差最大为3.60(kg/m2)范围极大，为不均匀性大的分布状况。
由以上结果可知，通过从与狭缝状喷出口同时配置的圆形喷出口喷出氧气，这样，Sr(DPM)2气体沿着晶片W表面大幅度扩散，其结果，可以以足够高的均匀性形成气相生长膜。

Claims (13)

1.一种气相生长装置，它具有以下部分：
内部配置有基板的反应容器，
具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第1气体导入管，将由含有机金属的气体构成的第1气体供给上述反应容器内用的第1气体导入部；
具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第2气体导入管，将与上述含有机金属的气体发生反应、并且比上述含有机金属的气体的密度小的第2气体供给上述反应容器内用的第2气体导入部；
其特征在于，
第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口沿着配置在上述反应容器内的基板的外周进行配置。
2.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于，从第1气体导入管的气体喷出口导入上述反应容器内的第1气体，受到从第2气体导入管的气体喷出口导入上述反应容器内的第2气体的流动的影响，成为沿着上述基板的面进行扩散的状态。
3.根据权利要求1或2所述的气相生长装置，其特征在于，第1气体导入管的气体喷出口是由向与上述基板面平行的方向开口的狭缝状通孔形成的。
4.根据权利要求3所述的气相生长装置，其特征在于，上述狭缝状通孔相对于第1气体导入管的开口角为30度～160度。
5.根据权利要求1或2所述的气相生长装置，其特征在于，第1气体导入管的气体喷出口是由向与上述基板面平行的方向开口的数个狭缝状部分形成的，相邻的狭缝状部分之间存在着中间壁部分。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的气相生长装置，其特征在于，第2气体导入管的气体喷出口是由圆形通孔形成的。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的气相生长装置，其特征在于，第1气体导入管的气体喷出口的正面方向和第2气体导入管的气体喷出口的正面方向，朝向配置在上述反应容器内的基板的中心。
8.根据权利要求7所述的气相生长装置，其特征在于，第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口的各正面方向所构成的角度为45度以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的气相生长装置，其特征在于，在上述反应容器的内部，沿着上下方向、隔开间隔地配置有数个基板，第1气体导入管的气体喷出口与各基板的高度相对应地设有数个，第2气体导入管的气体喷出口也与各基板的高度相对应地设有数个。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的气相生长装置，其特征在于，第1气体和第2气体是下述气体中的任一种：
(1)Sr{[(CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气体；
(2)Ti(OC3H7-i)2{[(CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气体；
(3)TiCl4气体和NH3气体；
(4)Zr[OC(CH3)3]4气体和O2气体；
(5)Ta[(OC2H5)5气体和O2气体；
11.一种方法，是采用气相生长装置、在基板表面上形成气相生长膜的方法，该气相生长装置包括以下部分：
内部配置有基板的反应容器；
具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第1气体导入管，将由含有机金属的气体构成的第1气体供给上述反应容器内用的第1气体导入部；
具有在上述反应容器内开口的、形成有气体喷出口的第2气体导入管，将与上述含有机金属的气体发生反应、并且比上述含有机金属的气体的密度小的第2气体供给上述反应容器内用的第2气体导入部；
第1气体导入管的气体喷出口和第2气体导入管的气体喷出口沿着配置在上述反应容器内的基板的外周进行配置，
其中，该方法包括：
从第1气体导入管的气体喷出口将第1气体供给上述反应容器内的工序，
从第2气体导入管的气体喷出口将第2气体供给上述反应容器内的工序。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
从第1气体导入管的气体喷出口将第1气体供给上述反应容器内的工序和从第2气体导入管的气体喷出口将第2气体供给上述反应容器内的工序同时进行。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，第1气体和第2气体是下述气体中的任一种：
(1)Sr{[(CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气体；
(2)Ti(OC3H7-i)2{((CH3)3CCO]2CH}2气体和O2气体；
(3)TiCl4气体和NH3气体；
(4)Zr[OC(CH3)3]4气体和O2气体；
(5)Ta[(OC2H5)5气体和O2气体；
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