本发明专利技术公开的堆积装置具备：催化反应装置，含有：导入第1原料气体的导入部，和收容从所述导入部所导入的所述第1原料气体生成反应性气体的催化剂的、催化剂容器，和从所述催化剂容器喷出所述反应性气体的反应性气体喷出部；反应性气体分离器，容许从所述反应性气体喷出部喷出的所述反应性气体的流通；支持基板的基板支持部；和供给第2原料气体的供给部，所述第2原料气体与穿过所述反应性气体分离器的所述反应性气体反应，使膜堆积于所述基板。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使氧化锌等金属氧化物的薄膜、氮化镓、氮化铝等金属氮化物的薄膜、和硅氮化物的薄膜等堆积于基板的堆积装置。
技术介绍
作为在各种基板上堆积氧化锌等金属氧化物、和氮化镓、氮化铝等的金属氮化物等的金属化合物薄膜的方法，提案有多个方法，包括脉冲激光堆积法(PLD)、激光烧蚀法、以及溅射法等物理气相蒸镀法(PVD)、以及有机金属化学气相堆积法(M0CVD)、等离子体增 强气相堆积法(等离子体CVD)等化学气相蒸镀法(CVD)。(例如，参照专利文献广5)专利文献I:特开2004 - 244716号公报专利文献2:特开2000 - 281495号公报专利文献3:特开平6 - 128743号公报专利文献4:特开2004 - 327905号公报专利文献5:特开2004 - 103745号公报
技术实现思路
在上述PVD中，使激光、高速微粒子等在预先准备的目标物上冲撞，使由目标物表面生成的目标物微粒子堆积于基板。另外，在MOCVD中，使有机金属化合物等与氢化合物气体一起与加热到高温的基板接触，利用在其表面发生的热分解反应，在基板上堆积膜。而在等离子体CVD中，通过高频电力激发含堆积膜构成元素的原料气体和氢化合物气体的混合气体而形成等离子，从而进行分解，再结合自由基，在基板上堆积膜。这些方法，在堆积金属氧化物薄膜时需要大量的能量。另外，例如制造GaN膜时，由于作为氮源的氨气是难分解性的，在通常的MOCVD中需要对Ga的有机化合物原料供给1000倍以上的氨气，从节省资源的观点和带毒性的未反应氨气的处理需要大笔的费用方面考虑，需进行改善。 鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供如下的，即，通过利用伴随催化反应的化学能量而可以降低用电量，使氧化锌等金属氧化物的薄膜、氮化镓、氮化铝等金属氮化物的薄膜、和硅氮化物的薄膜等堆积于基板。为了达成上述目的，本专利技术的第I形态提供一种堆积装置，具备催化反应装置，其含有导入第I原料气体的导入部、收容从上述导入部所导入的上述第I原料气体生成反应性气体的催化剂的、催化剂容器，和从上述催化剂容器喷出上述反应性气体的反应性气体喷出部；以及反应性气体分离器,容许从上述反应性气体喷出部喷出的上述反应性气体的流通；支持基板的基板支持部；和供给第2原料气体的供给部，上述第2原料气体与穿过上述反应性气体分离器的上述反应性气体反应，使膜堆积于上述基板。本专利技术的第2形态提供一种堆积装置，在第I形态的堆积装置中，上述催化反应装置配置于可以减压排气的反应室内，上述第2原料气体为有机金属化合物的气体，上述反应性气体分离器在侧面具有空隙。本专利技术的第3形态提供一种堆积装置，在第I或第2形态的堆积装置中，上述反应性气体分离器含有具有贯通孔的多个板状部件，该多个板状部件中的至少2个邻接的板状部件以在该邻接的板状部件之间形成空隙的方式被配置。本专利技术的第4形态提供一种堆积装置，在第I至第3形态中的任一种堆积装置中，上述反应性气体分离器具备相对于上述反应性气体喷出部隔开空隙而配置的漏斗状的盖子，该盖子沿着从上述反应性气体喷出部喷出的上述反应性气体的喷出方向扩径，在顶部含有开口。 本专利技术的第5形态提供一种堆积装置，在第I至第4形态中的任一种堆积装置中，供给上述第2原料气体的上述供给部的前端部被配置于上述反应性气体分离器。本专利技术的第6形态提供一种堆积装置，在第I至第5形态中的任一种堆积装置中，进一步具备在反应性气体分离器和上述基板支持部之间配置的开闭阀。本专利技术的第7形态提供一种堆积装置，在第I至第6形态中的任一种堆积装置中，上述原料气体导入部连接于收纳选自H2气和O2气的混合气体、H2O2气、肼、和氮化物中的原料气体的原料气体供给部。本专利技术的第8形态提供一种堆积装置，在第I至第7形态中的任一种堆积装置中，上述催化剂容器被上述反应性气体喷出部封闭。本专利技术的第9形态提供一种堆积装置，在第I至第8形态中的任一种堆积装置中，上述催化剂容器被具有连通孔的分隔器分割为多个区域，该区域各自配置有催化剂容器。本专利技术的第10形态提供一种堆积装置，在第I至第9形态中的任一种堆积装置中，上述催化剂含有具有O. 05mm 2. Omm范围的平均粒径的载体，和担载于该载体上的、具有Inm IOnm范围的平均粒径的催化剂成分。本专利技术的第11形态提供一种堆积装置，在第I至第10形态中的任一种堆积装置中，上述载体是将多孔Y —氧化铝结晶相在500°C 1200°C下加热处理，原样维持其表面结构地变换为α —氧化铝晶相而成的。本专利技术的第12形态提供一种堆积装置，具备催化反应装置，其含有导入第I原料气体的导入部，和收容从上述导入部所导入的上述第I原料气体生成反应性气体的催化剂的、催化剂容器，和从上述催化剂容器喷出上述反应性气体的反应性气体喷出部，上述反应性气体喷出部含有内径沿着上述反应性气体的喷出方向变小的缩径部、和内径沿着上述喷出方向变大的扩径部；支持基板的基板支持部；和供给第2原料气体的供给部，上述第2原料气体与从上述反应性气体喷出部喷出的上述反应性气体反应，使膜堆积于上述基板。本专利技术的第13形态提供一种堆积装置，在第12形态的堆积装置中，上述催化反应装置被配置于可以减压排气的反应室内，上述第2原料气体为有机金属化合物的气体。本专利技术的第14形态提供一种堆积装置，在第12或第13形态的堆积装置中，进一步具备反应性气体分离器，上述反应性气体分离器含有相对于上述反应性气体喷出部隔开空隙而配置的漏斗状的盖子，上述盖子沿着从上述反应性气体喷出部喷出的上述反应性气体的喷出方向扩径，在顶部含有开口。本专利技术的第15形态提供一种堆积装置，在第12或第13形态的堆积装置中，供给上述第2原料气体的上述供给部的前端部临近上述反应性气体喷出部的上述扩径部地被配置。本专利技术的第16形态提供一种堆积装置，在第14形态的堆积装置中，供给上述第2原料气体的上述供给部的前端部被配置于上述反应性气体分离器。本专利技术的第17形态提供一种堆积装置，在第12至第16形态中的任一种堆积装置中，进一步具备在反应性气体分离器和上述基板支持部之间配置的开闭阀。本专利技术的第18形态提供一种堆积装置，在第12至第17形态中的任一种堆积装置中，上述原料气体导入部连接于收纳选自H2气和O2气的混合气体、H2O2气、肼、和氮化物中的原料气体的原料气体供给部。本专利技术的第19形态提供一种堆积装置，在第12至第18形态中的任一种堆积装置中，上述催化剂容器被上述反应性气体喷出部封闭。本专利技术的第20形态提供以一种堆积装置，在第12至第19形态中的任一种堆积装置中，上述催化剂容器被具有连通孔的分隔器分割为多个区域，该区域各自配置有催化剂容器。本专利技术的第21形态提供一种堆积装置，在第12至第20形态中的任一种堆积装置中，上述催化剂含有具有O. 05mm 2. Omm范围的平均粒径的载体，和担载于该载体上的、具有Inm IOnm范围的平均粒径的催化剂成分。本专利技术的第22形态提供一种堆积装置，在第12至第21形态中的任一种堆积装置中，上述载体是将多孔Y —氧化铝结晶相在500°C 1200°C下加热处理，原样维持其表面结构地变换为α —氧化铝结晶相而成的。本专利技术的第23的形态提供一种堆积方法，含有下述工序向收容从第I原料气体生成反应性气体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种堆积装置，其特征在于，具备：催化反应装置，含有：导入第1原料气体的导入部，和收容从所述导入部所导入的所述第1原料气体生成反应性气体的催化剂的、催化剂容器，和从所述催化剂容器喷出所述反应性气体的反应性气体喷出部，所述反应性气体喷出部含有：内径沿着所述反应性气体的喷出方向变小的缩径部、和内径沿着所述喷出方向变大的扩径部；支持基板的基板支持部；以及供给第2原料气体的供给部，所述第2原料气体与从所述反应性气体喷出部喷出的所述反应性气体反应，使膜堆积于所述基板。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安井宽治，西山洋，井上泰宣，三浦仁嗣，
申请(专利权)人：国立大学法人长冈技术科学大学，东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：
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