成膜方法与流程

本发明涉及使用雾状原料在基体上进行成膜的成膜方法。

背景技术：

1、以往，已开发出能够实现脉冲激光沉积法(pulsed laser deposition:pld)、分子束外延法(molecular beam epitaxy:mbe)、溅射法等的非平衡状态的高真空成膜装置，变得能够制作无法通过之前的熔融法而制作的氧化物半导体。此外，已开发出一种使用经雾化的雾状原料在基板上使晶体生长的雾化化学气相沉积法(mist chemicalvapordeposition:mist cvd。以下也称为“雾化cvd法”)，由此变得能够制作具有刚玉结构的氧化镓(α-ga2o3)。作为带隙大的半导体，可以期待α-ga2o3在可实现高耐压、低损耗及高耐热的下一代开关元件中的应用。

2、关于雾化cvd法，专利文献1中记载了一种管式炉型的雾化cvd装置。专利文献2中记载了一种微通道型的雾化cvd装置。专利文献3中记载了一种线源型的雾化cvd装置。专利文献4中记载了一种管式炉的雾化cvd装置，其与专利文献1中记载的雾化cvd装置的不同点在于，其向雾发生器内导入载气。专利文献5中记载了一种在雾发生器的上方设置基板、并且基座为安装在加热板上的旋转台的雾化cvd装置。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开平1-257337号公报

6、专利文献2：日本特开2005-307238号公报

7、专利文献3：日本特开2012-46772号公报

8、专利文献4：日本专利第5397794号公报

9、专利文献5：日本特开2014-63973号公报

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、雾化cvd法与其他cvd法不同，无需设置为高温，也可制作α-氧化镓的刚玉结构等亚稳相的晶体结构。

3、然而，至此为止，并没有特别考虑载气温度的影响。即，已知如果载气源配置在室外、或者配置在室内没有空调的房间，则载气的温度会发生变化，对成膜速度造成很大影响。

4、对此，本发明的发明人发现了下述新的问题点，即，所产生的雾在被输送至基板之前，会在供给管内凝缩、凝聚结露(雾的寿命下降)，发生结露的雾未能被送到成膜部，成膜速度下降，且发现当载气流量较小时，该问题的影响表现的更为显著。

5、进一步，本发明的发明人发现了下述新的问题点，即，若将载气导入供给管道，则管道内的水蒸气分压力下降，结果导致雾消散(蒸发)，参与成膜的雾量下降，成膜速度也下降，且发现当载气流量较大时，该问题的影响表现的更为显著。

6、本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种成膜速度优异的成膜方法。

7、解决技术问题的技术手段

8、本发明是为了实现上述目的而完成的，本发明提供一种成膜方法，其是在成膜部对雾进行热处理而进行成膜的成膜方法，其包括：在雾化部将原料溶液雾化而产生雾的工序；经由连接所述雾化部和所述成膜部的输送部，通过载气将所述雾从所述雾化部输送至所述成膜部的工序；以及，在所述成膜部对所述雾进行热处理，从而在基体上进行成膜的工序，将所述载气的流量设为q(l/分)、将所述载气的温度设为t(℃)时，以7＜t+q＜67的方式对所述载气的流量和所述载气的温度进行控制。

9、根据该成膜方法，可通过简单的方法较大改进成膜速度。

10、此时，可以设为使所述t+q为17＜t+q＜57的成膜方法。

11、由此，能够更确实地较大改进成膜速度。

12、此时，可以设为使所述t+q为27＜t+q＜47的成膜方法。

13、由此，能够更加稳定地增大成膜速度。

14、发明效果

15、如上所述，根据本发明的成膜方法，能够通过简便的方法较大改进成膜速度。

技术特征：

1.一种成膜装置，其是在成膜部对雾进行热处理而进行成膜的成膜装置，其特征在于，具备：

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述控制部以17＜t+q＜57的方式对供给至所述成膜部的所述载气的流量q和所述载气的温度t进行控制。

3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述成膜部具备成膜室，用于加热所述基体的加热板设置在所述成膜室的外部或内部。

4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述载气供给部具备用于调节所述载气的流量的流量调节阀。

5.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述成膜装置在载气供给管道上具备调节所述载气的温度的载气温度控制部。

6.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述成膜装置具备调节所述载气的温度的载气温度控制部，所述载气温度控制部设置在所述载气供给部与所述输送部的连接部和/或所述载气供给部与所述雾化部的连接部。

7.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述控制部基于所述载气供给部与所述输送部的所述连接部的管道的外壁和/或所述载气供给部与所述雾化部的所述连接部的管道的外壁处所测定的温度，对所述载气的温度t进行控制。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的成膜装置，其特征在于，所述控制部进一步基于所述输送部与所述成膜部的连接部处所测定的温度，对所述载气的温度t进行控制。

9.一种成膜基体的制造方法，其特征在于，使用权利要求1～8中任一项所述的成膜装置，将具有刚玉结构的氧化镓(α-ga2o3)在所述基体上成膜。

10.一种成膜基体的制造方法，其是在成膜部对雾进行热处理而在基体上进行成膜的成膜基体的制造方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的成膜基体的制造方法，其特征在于，通过对设置有收纳所述载气的容器的室内进行温度控制，对所述载气的温度t进行控制。

12.根据权利要求10所述的成膜基体的制造方法，其特征在于，作为所述原料溶液，使用将选自镓、铁、铟、铝、钒、钛、铬、铑、镍和钴中的一种或两种以上的金属溶解在氢溴酸、盐酸或氢碘酸中而成的溶液。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的成膜基体的制造方法，其特征在于，将所述载气的流量q设为0.01～60l/分。

14.一种半导体膜的制造装置，其是在成膜部对雾进行热处理而进行半导体膜的成膜的半导体膜的制造装置，其特征在于，具备：

15.一种半导体膜的制造方法，其是在成膜部对雾进行热处理而制造半导体膜的半导体膜的制造方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明为一种成膜方法，其是在成膜部对雾进行热处理而进行成膜的成膜方法，其包括：在雾化部将原料溶液雾化而产生雾的工序；经由连接所述雾化部和所述成膜部的输送部，通过载气将所述雾从所述雾化部输送至所述成膜部的工序；以及，在所述成膜部对所述雾进行热处理，从而在基体上进行成膜的工序，当将所述载气的流量设为Q(L/分)、将所述载气的温度设为T(℃)时，以7＜T+Q＜67的方式对所述载气的流量和所述载气的温度进行控制。由此可以提供一种成膜速度优异的成膜方法。

技术研发人员：渡部武纪,桥上洋
受保护的技术使用者：信越化学工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15