(57)【要約】【課題】基板からの熱影響を回避することが可能となり、基板とシャワーノズルとの距離を近接することができ良好な成膜を行うことができる。斑点のない膜を成膜することが可能なシャワーノズル及び成膜装置を提供すること。不純物を含有しない膜の成膜が可能となる酸素加熱器を提供すること。【解決手段】成膜室内に配置され、多数の孔が形成されている成膜室にガスを導入するためのシャワーノズルにおいて、成膜室内に配置された基板側の表面に熱反射層を形成したことを特徴とする。熱反射層は金、銀、銅のいずれかからなる。孔のアスペクト比は１／２〜１／８である【選択図】  図１
2004193509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜室内に配置され、多数の孔が形成されている成膜室にガスを導入するためのシャワーノズルにおいて、成膜室内に配置された基板側の表面に熱反射層を形成したことを特徴とするシャワーノズル。
【請求項２】
前記熱反射層は金、銀、銅のいずれかからなることを特徴とする請求項１記載のシャワーノズル。
【請求項３】
前記孔のアスペクト比は１／２〜１／８であることを特徴とする請求孔１又は２記載のシャワーノズル。
【請求項４】
前記孔の径は０．５〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシャワーノズル。
【請求項５】
前記ガスは、キャリアガスに金属有機化合物の溶解液を噴霧化したガスであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシャワーノズル。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項記載のシャワーノズルを有することを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
シャワーノズルと基板との距離は２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の成膜装置。
【請求項８】
前記成膜装置はMOCVD装置であることを特徴とする請求項６又は７記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シャワーノズル及び成膜装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
成膜室内にガスを導入して、基板上に成膜を行成膜装置（例えばCVD装置）においては、ガス導入口と基板との間に多数の孔を有するシャワーノズルが用いられる。シャワーノズルは、ガスを均一に基板上に導入するために用いられる。
【０００３】
ところで、CVDによる成膜に際しては表面反応を高めることなどを目的として基板は加熱されている。そのため、基板からの熱がシャワーノズルに伝わりシャワーノズルの温度が上昇する。ガスの温度は例えばMOCVDでは２００〜３００℃（より好ましくは２３０〜２５０℃）であるが、シャワーノズルの温度が上昇するとガス温度も上昇する。その結果、シャワーノズルの孔に金属有機化合物が堆積してしまうなどの問題をもたらす。そこで、シャワーノズルを冷却するためにシャワーノズル内にクーラントの通路を設けておき、この通路にクーランとを流してシャワーノズルの冷却を図っている。
【０００４】
かかるシャワーノズルを用いて成膜を行うと、膜は斑点を有する膜となってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基板からの熱影響を回避することができるシャワーノズル及び成膜装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、斑点の生じない膜の形成を可能たらしめるシャワーノズル及び成膜装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、成膜室内に配置され、多数の孔が形成されている成膜室にガスを導入するためのシャワーノズルにおいて、成膜室内に配置された基板側の表面に熱反射層を形成したことを特徴とするシャワーノズルである。
【０００８】
前記熱反射層は金、銀、銅のいずれかからなることを特徴とする。
【０００９】
前記孔のアスペクト比は１／２〜１／８であることを特徴とする。
【００１０】
前記孔の径は０．３〜２．５ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
前記ガスは、キャリアガスに金属有機化合物の溶解液を含有するガスであることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記シャワーノズルを有することを特徴とする成膜装置である。
【００１３】
シャワーノズルと基板との距離は２０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
前記成膜装置はMOCVD装置であることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明の作用を本発明をなすに際して得た知見とともに説明する。
【００１６】
本発明者は、斑点の発生する原因を鋭意探求した。その結果、まず、斑点が発生する位置はシャワーノズルの孔に対応する位置であることを確認した。何故に孔に対応する位置に斑点が生ずるかについてさらにその原因を調査した。その結果、斑点が生ずる位置は他の位置よりも成膜中には温度が低くなっていることを解明した。
【００１７】
さらに、何故に温度の低下を招くかを探求した。その結果、シャワーノズルの孔のアスペクト比が大きいため孔から出たガスが拡がりをもたずに基板上に到達してしまいため、ガスが到達した位置が他の点よりも温度が低下してしまうものと推定した。例えば、クーラント用通路が形成されている場合、図２に示すようにシャワーノズルの厚みｌはｌ＝９ｍｍであり、孔の径ｄはｄ＝０．７ｍｍである。すなわち、アスペクト比は０．７／９≒１／１３である。また、熱影響を避けるため基板とシャワーノズルとの距離ｈはｈ＝２０ｍｍ程度に保たれる。かかる場合、孔から出たガスは広がりは小さい。すなわち、図２に示すθは小さい。そのため、隣の孔から出たガスとの重なりは無く、その結果、ガスが到達した部分のみにおいて温度の低下が生ずる。
【００１８】
そこで、本発明では、まず、シャワーノズルの基板側面に熱反射層を設けることにより基板からの熱影響を防止した。熱反射層を設けるとシャワーノズルにクーラントの通路を設ける必要が無くなる。その結果、シャワーノズルの厚みを薄くすることが可能となり、孔のアスペクト比を小さくすることが可能となる。
【００１９】
アスペクト比を小さくすると、孔から出るガスは広がりを持つことが可能となり、隣接する孔からのガスと基板において重なり合う。その結果、局部的な温度低下を招くことが無くなり、斑点の発生を防止することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明において、熱防止層は、金、銀、銅から構成することが好ましい。特に金が反射率が高いため好ましい。
【００２１】
熱反射層の形成は例えば、めっき、蒸着、スパッタリングにより行えばよい。厚さとしては、１０ｎｍ〜１００μｍが熱影響の防止上好ましい。また、鏡面仕上げとすることが好ましい。
【００２２】
前記孔のアスペクト比は１／２〜１／８であることが好ましい。この範囲とすることにより孔から出たガスは、基板とシャワーノズルとの距離を近づけても基板上で重なり合う。その結果局部的温度低下を防止することができる。また、斑点の無い膜を成膜することができる。かかる観点から、より好ましくは１／２〜１／５である。
【００２３】
前記孔の径は０．３〜２．５ｍｍであることが好ましい。０．３ｍｍ未満では加工容易性に欠ける。また、２．５ｍｍを超えるとガス圧の均一性が保たれない場合が生ずる。
【００２４】
この点から、より好ましくは０．６〜１．０ｍｍである。
【００２５】
ガスとしては、例えば、キャリアガスに金属有機化合物の溶解液を噴霧化などにより含有させたガスの場合に、本発明はより効果を発揮する。
【００２６】
本発明のシャワーノズルは各種成膜装置に用いることができる。基板からの熱影響を回避でき、基板とシャワーノズルとの距離を短くすることができる。シャワーノズルを電極とする平行平板型のプラズマ成膜装置にも用いることができる。特に、ＣＶＤ装置、さらにはＭＯＣＶＤ装置に用いる場合により効果的である。
【００２７】
シャワーノズルと基板との距離は２０ｍｍ以下とすることができる。好ましくは１５ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下である。ただ、５ｍｍ未満では熱反射層を形成しても熱影響を受けるため下限としては５ｍｍが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、基板からの熱影響を回避することが可能となり、基板とシャワーノズルとの距離を近接することができ良好な成膜を行うことができる。
【００２９】
特に、ＭＯＣＶＤ装置にあっては、斑点のない膜を成膜することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシャワーノズルを示す概念図である。
【図２】従来のシャワーノズルを示す概念図である。
【図１】
2004193509.tif 000003
【図２】
2004193509.tif 000004