JPH0778773A - Thin film vapor growth device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a lateral vapor growth device which is capable of growing a thin film of II-V element such as ZnSe or ZnS uniform in film quality without producing a dead space and turbulence even when material gas is replaced. CONSTITUTION:A vertically two-staged nozzle 8 is inserted into a reaction chamber 1 through its one end, difference gases are sent near to a substrate 13 through it, and two types of gases are mixed together near to the substrate 13. Purge gas is made to blow in the periphery of the nozzle 8 from the front end of the reaction chamber 1. By this setup, gas is prevented from staying at the front end of the reaction chamber 1. A dead space is eliminated, so that material gas is smoothly replaced when a multilayered film is grown. No turbulence is generated when gas is replaced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、横型の薄膜気相成長
装置に関する。薄膜気相成長装置は加熱された基板の上
に原料ガスを導入し原料ガス同士で気相反応を起こさ
せ、反応生成物を基板に堆積させ薄膜を形成するもので
ある。基板はシリコンＳｉやガリウムヒソＧａＡｓ、ジ
ンクセレナイドＺｎＳｅなどの結晶である。ガラス状の
物体を基板とすることもある。原料ガスは目的により多
様である。たとえば基板がガリウムヒソで薄膜もガリウ
ムヒソの場合は、砒素の水素化物と、ガリウムの有機金
属化合物を水素ガスとともに用いる。あるいは薄膜がＺ
ｎＳｅである場合は、Ｚｎの有機金属化合物と、Ｓｅの
水素化物が原料となる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a horizontal thin film vapor phase growth apparatus. A thin film vapor phase growth apparatus is one in which a raw material gas is introduced onto a heated substrate to cause a vapor phase reaction between the raw material gases, and a reaction product is deposited on the substrate to form a thin film. The substrate is a crystal of silicon Si, gallium arsenide GaAs, zinc selenide ZnSe, or the like. A glassy object may be used as the substrate. The raw material gas varies depending on the purpose. For example, when the substrate is gallium arsenide and the thin film is gallium arsenide, an arsenic hydride and an organometallic compound of gallium are used together with hydrogen gas. Or the thin film is Z
In the case of nSe, the organometallic compound of Zn and the hydride of Se are the raw materials.

【０００２】[0002]

【従来の技術】薄膜気相成長装置は横型と縦型の２種類
がある。これはガスの流れる方向による分類である。縦
型の装置は円筒状の反応容器を用い、上方から原料ガス
を流すものである。基板はサセプタに水平に支持され
る。サセプタは回転軸のまわりに回転する。円周方向の
薄膜成長の均一性を高めるためである。基板は水平であ
るし回転するので薄膜成長の均一性が良い。しかし原料
ガスが基板に対して垂直に衝突しガスの流れが円滑でな
い。流路が広くてガス流れを速くすることができないの
で、成長速度が遅いなどという欠点がある。2. Description of the Related Art There are two types of thin film vapor phase epitaxy apparatus, a horizontal type and a vertical type. This is a classification according to the direction of gas flow. The vertical type apparatus uses a cylindrical reaction vessel, and feeds a raw material gas from above. The substrate is horizontally supported by the susceptor. The susceptor rotates about the axis of rotation. This is to enhance the uniformity of thin film growth in the circumferential direction. Since the substrate is horizontal and rotates, thin film growth is uniform. However, the source gas collides vertically with the substrate and the gas flow is not smooth. Since the flow path is wide and the gas flow cannot be increased, there is a drawback that the growth rate is slow.

【０００３】横型の薄膜気相成長装置は、横に長い反応
容器（リアクタ）を用いる。内部にグラファイトなどの
傾斜サセプタを設ける。サセプタの上に基板を置く。基
板とサセプタはランプやヒータによって加熱される。原
料ガスは一方の端から反応容器に導入される。原料ガス
は水平方向に流れる。原料ガスが基板の近傍で気相反応
を起こす。この反応生成物が基板の上に堆積し薄膜とな
る。いずれの形式も用いられる。それぞれ長所と短所が
ある。横型の気相成長装置は原料ガスの流れがスムーズ
で基板に対する原料ガスの当たりが柔らかであるという
利点がある。流路を狭くすることができるので、原料ガ
スのスピードが速くなる。成長速度を高めることができ
る。A horizontal type thin film vapor deposition apparatus uses a reaction vessel (reactor) which is horizontally long. An inclined susceptor such as graphite is installed inside. Place the board on the susceptor. The substrate and susceptor are heated by a lamp or heater. The raw material gas is introduced into the reaction vessel from one end. The raw material gas flows horizontally. The source gas causes a gas phase reaction in the vicinity of the substrate. This reaction product is deposited on the substrate to form a thin film. Either format is used. Each has its strengths and weaknesses. The horizontal vapor deposition apparatus has the advantages that the flow of the source gas is smooth and the contact of the source gas with the substrate is soft. Since the flow passage can be narrowed, the speed of the raw material gas is increased. The growth rate can be increased.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ＺｎＳｅ薄膜を、ガリ
ウムヒソＧａＡｓ基板またはＺｎＳｅ基板の上に成長さ
せる場合、Ｚｎの有機金属とＳｅの水素化物を原料ガス
として用いる。Ｚｎの有機金属としてはＤＭＺ（ジメチ
ルＺｎ）、ＤＥＺ（ジエチルＺｎ）などがある。これと
Ｓｅの水素化物とは常温でも反応する。そこで両者の原
料ガスが反応容器の入り口で混合すると、そこで反応が
起こってしまう。これを避けるために、一方の原料ガス
のパイプを基板の近傍まで延ばしここからその原料ガス
を基板に向けて噴出するようにすることが提案されてい
る。ガスの流れは一方的であるので、２種類のガスが基
板の直前で初めて混合されるということになる。そして
基板の極近くで反応し反応生成物が基板に薄膜として堆
積することになる。When a ZnSe thin film is grown on a gallium histograph GaAs substrate or a ZnSe substrate, an organic metal of Zn and a hydride of Se are used as a source gas. Examples of the organic metal of Zn include DMZ (dimethyl Zn) and DEZ (diethyl Zn). This and the hydride of Se react even at room temperature. Therefore, when both raw material gases are mixed at the entrance of the reaction vessel, a reaction occurs there. In order to avoid this, it has been proposed that one source gas pipe be extended to the vicinity of the substrate and the source gas be ejected toward the substrate from here. Since the gas flow is unidirectional, it means that the two kinds of gases are mixed only just before the substrate. Then, the reaction occurs near the substrate and the reaction product is deposited on the substrate as a thin film.

【０００５】ところがこのような一方の原料ガスの供給
口を基板の極めて近くに設けたものにはなお欠点があ
る。ひとつは種類の異なるいくつもの薄膜を次々に形成
してゆく場合である。この場合反応容器の入り口側の先
端にガスの動きの鈍いデッドスペースが発生する。多層
膜を作るには、原料ガスを短い時間で切り替えなければ
ならない。ところが広いデッドスペースがあると、以前
のガスがデッドスペースに残留する。新しく切り替えら
れた原料ガスが、古いガスを追い出してこの空間を満た
すのに時間が掛かる。この間に成長した薄膜は、直前の
材料と現在の材料の混合物を含むようになる。ために多
層膜の境界での組成の変化が鈍くなる。急峻な境界を得
ることができない。However, there is still a drawback in such one source gas supply port provided extremely close to the substrate. One is the case where several thin films of different types are formed one after another. In this case, a dead space where the movement of gas is slow occurs at the tip of the reaction vessel on the inlet side. To make a multilayer film, the source gases must be switched in a short time. However, if there is a large dead space, the previous gas remains in the dead space. It takes time for the newly switched source gas to drive out the old gas and fill this space. The thin film grown during this time will contain a mixture of the previous material and the current material. Therefore, the composition change at the boundary of the multilayer film becomes dull. You cannot get a sharp boundary.

【０００６】もうひとつの難点は、従来の原料ガスの導
入口が単純な円形断面のものであったので、ガスを切り
替えたときに、ガス流が乱れる、ということである。ガ
スが乱流になると、気相反応が空間的に不均一になり薄
膜の組成や膜厚が不均一になる。Another problem is that the conventional raw material gas inlet has a simple circular cross section, so that the gas flow is disturbed when the gas is switched. When the gas becomes turbulent, the gas phase reaction becomes spatially non-uniform and the thin film composition and film thickness become non-uniform.

【０００７】このような難点を克服し、デッドスペース
が発生せず、原料ガスを切り替えたときも乱流になら
ず、膜質の一様な薄膜を成長させることのできる気相成
長装置を提供することが本発明の目的である。To provide a vapor phase growth apparatus which overcomes the above problems, does not generate a dead space, does not generate a turbulent flow even when a source gas is switched, and can grow a thin film having a uniform film quality. That is the object of the present invention.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置
は、原料ガスを吹き込むためのノズルを上下２段に設
け、一方のノズルは基板の近傍まで伸びて開口させ、他
のノズルはそれよりも後方に開口させる。またノズルの
前端にパージガス吹き込み口を設けてノズルの前端から
パージガスを吹き込む。２段のノズル形状を反応容器の
断面形状と相似のものとするのが望ましい。In the vapor phase growth apparatus of the present invention, nozzles for blowing a raw material gas are provided in upper and lower two stages, one nozzle is extended to the vicinity of the substrate and opened, and the other nozzle is opened. To the rear. A purge gas blowing port is provided at the front end of the nozzle to blow the purge gas from the front end of the nozzle. It is desirable that the two-stage nozzle shape be similar to the cross-sectional shape of the reaction vessel.

【０００９】[0009]

【作用】二つの種類の原料ガスを導入するための原料ガ
スノズルを基板の近傍まで近付けている。基板の近くへ
ゆくまで原料ガスが混合しないので、基板前方での気相
反応を防ぐことができる。ノズルの前端部からパージガ
スを吹き込むが、パージガスのために原料ガスが滞留し
たり後退したりせず、ノズルから出たあとは層流状態を
維持したまま基板にまで到達する。パージガスの作用で
デッドスペースができない。ために多層膜を形成するた
めに原料ガスを切り替えたときに以前の原料ガスが反応
容器に残留するということがなく、薄膜の境界の組成変
化が速い。原料ガスが層流状態で基板に至るので、均一
性の高い薄膜成長を行なうことができる。パージガスと
いうのは、例えば水素、あるいは窒素などである。ガリ
ウム砒素やＺｎＳｅの場合はパージガスは水素である。The raw material gas nozzle for introducing the two types of raw material gas is brought close to the vicinity of the substrate. Since the raw material gas is not mixed until it reaches the vicinity of the substrate, it is possible to prevent a gas phase reaction in front of the substrate. Although the purge gas is blown from the front end portion of the nozzle, the raw material gas does not stay or retreat due to the purge gas, and after the nozzle exits the nozzle, reaches the substrate while maintaining the laminar flow state. Dead space cannot be created due to the action of purge gas. Therefore, when the source gas is switched to form the multilayer film, the previous source gas does not remain in the reaction vessel, and the composition change at the boundary of the thin film is fast. Since the source gas reaches the substrate in a laminar flow state, it is possible to grow a thin film with high uniformity. The purge gas is, for example, hydrogen or nitrogen. In the case of gallium arsenide or ZnSe, the purge gas is hydrogen.

【００１０】またノズルの形状を反応容器の形状と同じ
ようにすれば、パージガスの流れる流路の断面が一様に
なるから、パージガスの流れは均一であり、原料ガスの
流れを乱さない。If the nozzle has the same shape as that of the reaction vessel, the cross section of the flow path of the purge gas becomes uniform, so that the flow of the purge gas is uniform and does not disturb the flow of the raw material gas.

【００１１】[0011]

【実施例】図１は本発明の実施例に係る薄膜気相成長装
置の概略断面図である。図２、図３、図４は、図１のＸ
−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚ断面図である。横長の反応容器１
は円筒状の容器である。石英管などで作られる。内部に
は前方に傾斜したサセプタ２が支持シャフト３の先端に
設けられる。サセプタ２の外周部にはこれを加熱するた
めの高周波加熱コイル４が設けられる。1 is a schematic sectional view of a thin film vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, 3, and 4 are X of FIG.
It is a -X, YY, and ZZ sectional drawing. Horizontal reaction vessel 1
Is a cylindrical container. Made of quartz tube. A susceptor 2 inclined forward is provided inside the support shaft 3 at the tip thereof. A high frequency heating coil 4 for heating the susceptor 2 is provided on the outer peripheral portion of the susceptor 2.

【００１２】反応容器１の前方には原料ガスとパージガ
スを導入するためのノズル機構がある。反応容器１の前
方フランジ５にはノズルフランジ６がＯリング７を介し
て固定される。ノズルフランジ６は円筒状の容器である
が、これの内部には２段になったノズル体８が着装され
ている。ノズル体８はノズルフランジ６により確実に支
持されているのであるがここでは支持棒などの図示を略
す。ノズルフランジ６には外側に周回ガス通路９があ
る。In front of the reaction vessel 1 is a nozzle mechanism for introducing the raw material gas and the purge gas. A nozzle flange 6 is fixed to the front flange 5 of the reaction container 1 via an O-ring 7. The nozzle flange 6 is a cylindrical container, and a nozzle body 8 having two stages is attached inside the container. The nozzle body 8 is surely supported by the nozzle flange 6, but the support rod and the like are omitted here. The nozzle flange 6 has a circulating gas passage 9 on the outside.

【００１３】周回ガス通路９には外部からパージガスを
導入するためのパージガス導入管１０が設けられる。ノ
ズルフランジ６の内壁には複数のパージガス引き込み口
１１が半径方向に穿孔されている。パージガスがパージ
ガス導入管１０から周回ガス通路９を通り、パージガス
引き込み口１１を経て、反応容器１の前方の最外部の領
域である前部外周空間１２に入る。パージガスはこの空
間を層流となって進行する。パージガスは水素、窒素な
どである。目的によりパージガスの種類を選ぶべきであ
る。The circulating gas passage 9 is provided with a purge gas introducing pipe 10 for introducing a purge gas from the outside. The inner wall of the nozzle flange 6 is provided with a plurality of purge gas inlets 11 in the radial direction. The purge gas passes from the purge gas introduction pipe 10 through the circulating gas passage 9, the purge gas inlet 11, and enters the front outer peripheral space 12 which is the outermost region in front of the reaction container 1. The purge gas proceeds in this space as a laminar flow. The purge gas is hydrogen, nitrogen or the like. The type of purge gas should be selected according to the purpose.

【００１４】サセプタ２の上には基板１３が戴置され
る。基板１３は原料ガスに対して斜めになっており、ガ
スの当たりが柔らかい。A substrate 13 is placed on the susceptor 2. The substrate 13 is inclined with respect to the source gas, and the gas hits it softly.

【００１５】前記のノズル体８は基板１３に向いて開口
する２段のノズル構造を有する。図５はノズル体８のみ
の斜視図である。上部のノズルをＡノズル１４と呼ぶ。
下部のノズルをＢノズル１５と呼ぶ。いずれも基板の近
くでは矩形断面で断面積もほぼ一様である。しかしノズ
ルフランジ６の近傍では二つが狭い流路になっており円
形の取り付け基部１６となっている。取り付け基部１６
の端面にはＡノズル１４とＢノズル１５に連通する吹き
込み口１７、１８が開口している。これら両者の吹き込
み口を分離するために、Ｏリング１９が介装される。The nozzle body 8 has a two-stage nozzle structure which opens toward the substrate 13. FIG. 5 is a perspective view of only the nozzle body 8. The upper nozzle is called the A nozzle 14.
The lower nozzle is called B nozzle 15. Both of them have a rectangular cross section and a substantially uniform cross section near the substrate. However, in the vicinity of the nozzle flange 6, two narrow passages form a circular mounting base 16. Mounting base 16
Blow-in ports 17 and 18 communicating with the A nozzle 14 and the B nozzle 15 are opened at the end surface of the. An O-ring 19 is provided in order to separate the two blowing ports.

【００１６】Ａノズル１４とＢノズル１５は吹き込み口
から基板側の上開口２０、下開口２１まで完全に分離さ
れている。ノズル体８は二つの流路を確保するために、
上板２２、中板２３、下板２４、側板２５、側板２６か
ら形成される。Ａノズル１４とＢノズル１５の両方とも
に、流路の断面積が中間で増加している。これによりガ
スの速度が低下し一定速度の整流になる。Ｏリング１９
と、Ｏリング２７を介して、ノズル体８をノズルフラン
ジ６に取り付ける。ノズルフランジ６の端面にはＡガス
導入口２８とＢガス導入口２９が穿孔されている。The A nozzle 14 and the B nozzle 15 are completely separated from the blowing port to the upper opening 20 and the lower opening 21 on the substrate side. In order to secure the two flow paths, the nozzle body 8 is
The upper plate 22, the middle plate 23, the lower plate 24, the side plate 25, and the side plate 26 are formed. In both the A nozzle 14 and the B nozzle 15, the cross-sectional area of the flow passage is increased in the middle. As a result, the velocity of the gas is reduced, and the flow is rectified at a constant velocity. O-ring 19
Then, the nozzle body 8 is attached to the nozzle flange 6 via the O-ring 27. An A gas introduction port 28 and a B gas introduction port 29 are bored in the end surface of the nozzle flange 6.

【００１７】ノズルフランジ６にノズル体８を取り付け
ると３つの異なるガス流路ができる。ひとつはＡガス導
入口２８、吹き込み口１７、Ａノズル１４、上開口２０
を通り、基板１３の上方位置に至るガス通路である。い
まひとつはＢガス導入口２９、吹き込み口１８、Ｂノズ
ル１５、下開口２１を通り、基板１３の下方位置に至る
ガス通路である。最後のひとつはパージガス導入管１
０、周回ガス通路９、パージガス引き込み口１１、前部
外周空間１２を通り、反応容器１の周縁部を通るガス通
路である。When the nozzle body 8 is attached to the nozzle flange 6, three different gas flow paths are formed. One is the A gas introduction port 28, the blowing port 17, the A nozzle 14, and the upper opening 20.
It is a gas passage that passes through and reaches the position above the substrate 13. The other one is a gas passage that passes through the B gas introduction port 29, the blowing port 18, the B nozzle 15, and the lower opening 21 and reaches the position below the substrate 13. The last one is the purge gas introduction pipe 1
0, the circulating gas passage 9, the purge gas inlet 11, the front outer peripheral space 12, and the peripheral portion of the reaction vessel 1.

【００１８】Ａノズル１４には、例えばＺｎの有機金属
ガスを通す。Ｂノズル１５には、Ｓｅや硫黄Ｓの水素化
物のガスを通す。これらのガスはより基板側まで伸びて
いる上開口２０よりもさらに基板側の空間で初めて接触
する。ここで気相反応が初めて起こる。Ａノズル１４や
Ｂノズル１５の形状が平面的であるのは、ここから流れ
出る原料ガスが短時間で混合し、混合ガスが基板１３に
均一に接触するためである。このために基板の直径より
も、Ａノズル１４やＢノズル１５の開口２０、２１の横
幅Ｗを広くしている。基板１３がすっぽりと開口２０、
２１に入る程度であれば開口２０、２１から出るガスが
一様に基板面に接触してゆく。Ａノズル１４とＢノズル
１５の開口の断面積はガス流量に比例するようにすれ
ば、出口での流れが乱れない。An organometallic gas of Zn, for example, is passed through the A nozzle 14. Gases of Se and hydrides of sulfur S are passed through the B nozzle 15. These gases first come into contact with each other in a space closer to the substrate than the upper opening 20 extending to the substrate side. Here, the gas phase reaction occurs for the first time. The reason why the A nozzle 14 and the B nozzle 15 are flat is that the raw material gases flowing out from this nozzle are mixed in a short time, and the mixed gas comes into uniform contact with the substrate 13. Therefore, the width W of the openings 20 and 21 of the A nozzle 14 and the B nozzle 15 is made wider than the diameter of the substrate. The substrate 13 is completely open 20,
If the gas enters 21, the gas discharged from the openings 20 and 21 uniformly contacts the substrate surface. If the cross-sectional areas of the openings of the A nozzle 14 and the B nozzle 15 are made proportional to the gas flow rate, the flow at the outlet will not be disturbed.

【００１９】ノズル８は始めは、細径であり、前方へ進
行するとともに広がり、しかも扁平になり角型の断面に
なってくる。異型のノズルであるが、これは石英管から
作製することができる。あるいはステンレスでも作製す
ることができる。高周波加熱の場合は反応容器は石英管
のようなもので作る。この場合、反応容器もノズル体８
も石英である。しかしヒータは抵抗加熱ヒータを内蔵す
るようにしても良い。この場合は、反応容器をステンレ
ス等の金属製とすることができる。The nozzle 8 has a small diameter at the beginning, expands as it moves forward, and becomes flat and has a square cross section. A variant nozzle, which can be made from a quartz tube. Alternatively, it can be made of stainless steel. In case of high frequency heating, the reaction vessel is made of quartz tube. In this case, the reaction container is also the nozzle body 8
Is also quartz. However, the heater may have a built-in resistance heater. In this case, the reaction vessel can be made of metal such as stainless steel.

【００２０】Ａノズル１４はより基板に近い所で開口し
ているので、Ｂノズル１５の材料と混合するのは、基板
の直前においてである。従って基板に到達するまでに低
温域で反応し材料の損失を引き起こすということがな
い。また反応生成物が反応容器の前方の空間に付着しな
いので、これにより薄膜が汚染される恐れがない。Since the A nozzle 14 is opened closer to the substrate, it is mixed with the material of the B nozzle 15 immediately before the substrate. Therefore, there is no possibility of reacting in the low temperature range and causing material loss before reaching the substrate. Further, since the reaction product does not adhere to the space in front of the reaction vessel, there is no risk of the thin film being contaminated.

【００２１】デッドスペースについて述べる。このよう
にＡノズル１４、Ｂノズル１５をともに反応容器１の奥
深くまで差し込んでいると、反応容器の上流側にデッド
スペースができるはずである。しかし、本発明では反応
容器１の上流側からパージガスを流しているので、ガス
の流れが逆流するということがない。常にパージガスが
流れているので原料ガスが反応容器を逆流し前部に滞留
するということがない。パージガスはデッドスペースを
なくすということの他に、壁面に反応生成物が付着する
のを防ぐことができるという利点もある。The dead space will be described. When both the A nozzle 14 and the B nozzle 15 are inserted deep into the reaction container 1 in this way, a dead space should be formed on the upstream side of the reaction container. However, in the present invention, since the purge gas is made to flow from the upstream side of the reaction container 1, the flow of gas does not reverse. Since the purge gas always flows, the raw material gas does not flow backward in the reaction vessel and stay in the front portion. The purge gas not only eliminates the dead space, but also has an advantage that the reaction product can be prevented from adhering to the wall surface.

【００２２】ノズルの開口の高さＨと、幅Ｗは自在に設
定することのできるパラメータである。The height H and width W of the nozzle opening are parameters that can be set freely.

【００２３】[0023]

【発明の効果】本発明の気相成長装置は、二本のガスノ
ズルを上下に持ち、一本は基板の極近くに開口し、他方
も基板の近くに開口している。さらにパージガスを反応
容器の前端の外周部から吹き込んでいる。このためにつ
ぎのような効果をもたらす。 １．パージガスを吹き込むので反応容器内にデッドスペ
ースが発生しない。 ２．ガスの流れが層流になる。 ３．原料ガスの切り替えをしたとき、残留ガスが残ら
ず、反応容器内のガスが急速に新しいガスによって置換
される。境界での組成変化のはっきりした多層膜を成長
させることができる。The vapor phase growth apparatus of the present invention has two gas nozzles at the top and bottom, one opening very close to the substrate and the other opening near the substrate. Further, the purge gas is blown in from the outer peripheral portion of the front end of the reaction container. Therefore, the following effects are brought about. 1. Since a purge gas is blown in, no dead space occurs in the reaction vessel. 2. The gas flow becomes laminar. 3. When the source gas is switched, no residual gas remains, and the gas in the reaction vessel is rapidly replaced with new gas. It is possible to grow a multilayer film having a clear composition change at the boundary.

【００２４】４．２種類のガスを基板の直前で混合する
ことができる。 ５．ノズルの吹き出し口の形状を最適化することによ
り、膜厚均一性の良い成膜が可能である。 ６．パージガスを流しているので、反応容器の内壁に反
応生成物が付着するのを防止することができる。これに
より不純物が薄膜に含まれるのを防ぎ、高純度の薄膜形
成をすることができる。4.2 Two gases can be mixed just before the substrate. 5. By optimizing the shape of the nozzle outlet, film formation with good film thickness uniformity is possible. 6. Since the purge gas is flowing, it is possible to prevent the reaction product from adhering to the inner wall of the reaction container. This can prevent impurities from being contained in the thin film and form a highly pure thin film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例に係る薄膜気相成長の全体断面
図。FIG. 1 is an overall sectional view of thin film vapor phase epitaxy according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図。2 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図３】図１のＹ−Ｙ断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line YY of FIG.

【図４】図１のＺ−Ｚ断面図。4 is a sectional view taken along line ZZ of FIG.

【図５】ノズル体の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a nozzle body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 反応容器 ２ サセプタ ３ 支持シャフト ４ 高周波加熱コイル ５ 前方フランジ ６ ノズルフランジ ７ Ｏリング ８ ノズル体 ９ 周回ガス通路 １０ パージガス導入管 １１ パージガス引き込み口 １２ 前部外周空間 １３ 基板 １４ Ａノズル １５ Ｂノズル １６ 取り付け基部 １７ 吹き込み口 １８ 吹き込み口 １９ Ｏリング ２０ 上開口 ２１ 下開口 ２２ 上板 ２３ 中板 ２４ 下板 ２５ 側板 ２６ 側板 ２７ Ｏリング ２８ Ａガス導入口 ２９ Ｂガス導入口 1 Reaction Container 2 Susceptor 3 Support Shaft 4 High Frequency Heating Coil 5 Front Flange 6 Nozzle Flange 7 O-ring 8 Nozzle Body 9 Circulating Gas Passage 10 Purge Gas Introducing Pipe 11 Purge Gas Inlet 12 Front Outer Space 13 Substrate 14 A Nozzle 15 B Nozzle 16 Mounting base 17 Blow-in port 18 Blow-in port 19 O-ring 20 Upper opening 21 Lower opening 22 Upper plate 23 Middle plate 24 Lower plate 25 Side plate 26 Side plate 27 O-ring 28 A gas inlet port 29 B gas inlet port

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 横長の反応容器１と、反応容器１の中に
収容され基板１３を保持するサセプタ２と、サセプタ２
を加熱するためのヒータと、反応容器１の上流側から反
応容器に挿入され上下２段になったＡノズル１４とＢノ
ズル１５よりなるノズル体８と、Ａノズル１４に原料ガ
スを供給するためのＡガス導入口と、Ｂノズル１５に異
なる原料ガスを供給するＢガス導入口と、反応容器１の
周辺部にパージガスを導入するパージガス導入管とを含
み、Ａノズル１４の開口が基板の直前にあり、Ｂノズル
１５の開口も基板の近くにあって、異なる原料ガスが基
板の直前で混合し、パージガスはノズル体８の周囲を流
れて原料ガスの逆流、滞留を防ぐようにしたことを特徴
とする薄膜気相成長装置。1. A horizontally long reaction container 1, a susceptor 2 housed in the reaction container 1 for holding a substrate 13, and a susceptor 2.
For supplying the raw material gas to the A nozzle 14 and the heater body for heating the A, the nozzle body 8 which is inserted into the reaction vessel from the upstream side of the reaction vessel 1 and includes the A nozzle 14 and the B nozzle 15 which are vertically arranged in two stages. No. A gas inlet, a B gas inlet for supplying a different raw material gas to the B nozzle 15, and a purge gas inlet pipe for introducing a purge gas into the peripheral portion of the reaction vessel 1, and the opening of the A nozzle 14 is located just before the substrate. The opening of the B nozzle 15 is also close to the substrate, different source gases are mixed immediately before the substrate, and the purge gas flows around the nozzle body 8 to prevent backflow and retention of the source gas. Characteristic thin film vapor deposition apparatus. 【請求項２】 横長の反応容器１と、反応容器１の中に
収容され基板１３を保持するサセプタ２と、サセプタ２
を加熱するためのヒータと、反応容器１の上流側から反
応容器に同心状に挿入され上下２段になったＡノズル１
４とＢノズル１５よりなるノズル体８と、Ａノズル１４
に原料ガスを供給するためのＡガス導入口と、Ｂノズル
１５に異なる原料ガスを供給するＢガス導入口と、反応
容器１の周辺部にパージガスを導入するパージガス導入
管とを含み、ノズル体８は反応容器と相似形の断面を持
ち、開口の近傍では、Ａノズル１４、Ｂノズル１５は平
坦な矩形断面を持ち、Ａノズル１４の開口が基板の直前
にあり、Ｂノズル１５の開口も基板の近くにあって、異
なる原料ガスが基板の直前で混合し、パージガスはノズ
ル体８の周囲を流れて原料ガスの逆流、滞留を防ぐよう
にしたことを特徴とする薄膜気相成長装置。2. A horizontally long reaction container 1, a susceptor 2 housed in the reaction container 1 for holding a substrate 13, and a susceptor 2.
And a heater for heating the A nozzle 1 which is concentrically inserted into the reaction vessel from the upstream side of the reaction vessel 1 and has two upper and lower stages.
Nozzle body 8 including 4 and B nozzles 15, and A nozzles 14
The nozzle body including the A gas inlet for supplying the raw material gas to the reactor, the B gas inlet for supplying the different raw material gas to the B nozzle 15, and the purge gas introducing pipe for introducing the purge gas into the peripheral portion of the reaction vessel 1. 8 has a cross section similar to that of the reaction container, and in the vicinity of the opening, the A nozzle 14 and the B nozzle 15 have a flat rectangular cross section, the opening of the A nozzle 14 is immediately in front of the substrate, and the opening of the B nozzle 15 is also A thin film vapor deposition apparatus characterized in that different source gases are mixed near the substrate immediately before the substrate, and the purge gas flows around the nozzle body 8 to prevent backflow and retention of the source gas.