JP2000026974A - 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成方法及び薄膜形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜
を溶液気化型CVD法により形成しうる薄膜形成方法及
び薄膜形成装置を提供する。 【解決手段】 固体原料を溶媒に溶かした液体原料を気
化器24により気化し、気化された原料ガスを成膜室3
6に導入して化学気相成長により薄膜を形成する薄膜形
成方法において、気化器24内の圧力をほぼ一定に調整
しながら液体原料を気化する。
を溶液気化型CVD法により形成しうる薄膜形成方法及
び薄膜形成装置を提供する。 【解決手段】 固体原料を溶媒に溶かした液体原料を気
化器24により気化し、気化された原料ガスを成膜室3
6に導入して化学気相成長により薄膜を形成する薄膜形
成方法において、気化器24内の圧力をほぼ一定に調整
しながら液体原料を気化する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成方法及び
薄膜形成装置に係り、特に溶液気化型CVD法により薄
膜を形成する薄膜形成方法及び薄膜形成装置に関する。
薄膜形成装置に係り、特に溶液気化型CVD法により薄
膜を形成する薄膜形成方法及び薄膜形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の大規模高集積化に伴い、各
種メモリデバイスに適用するための高誘電率薄膜や強誘
電体薄膜が必要とされている。例えば、DRAMにおい
ては微小な面積で大容量を実現すべく誘電率の高い良質
の誘電体薄膜が求められており、FRAMにおいては残
留分極特性を有する良質の強誘電体薄膜が求められてい
る。これら高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を制御性よく形
成する技術として、近年、溶液気化型CVD(Chemical
Vapor Deposition、化学気相堆積)法が注目されてい
る。
種メモリデバイスに適用するための高誘電率薄膜や強誘
電体薄膜が必要とされている。例えば、DRAMにおい
ては微小な面積で大容量を実現すべく誘電率の高い良質
の誘電体薄膜が求められており、FRAMにおいては残
留分極特性を有する良質の強誘電体薄膜が求められてい
る。これら高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を制御性よく形
成する技術として、近年、溶液気化型CVD(Chemical
Vapor Deposition、化学気相堆積)法が注目されてい
る。
【0003】溶液気化型CVD法とは、常温で固体であ
る原料を溶媒に溶かしたものを液体ポンプで成膜室直前
に設けられた気化器に送り、気化器で一気に気化して成
膜室に送り、成膜室内で原料を分解して基板上に成膜す
る方法である。例えば、強誘電体膜であるSrBi2T
a2O9膜を堆積する場合には、固体原料であるSr(D
PM)2、Bi(C6H5)3、Ta(O−iC3H7)
4(DPM)をTHF(Tetrahydrofuran、テトラヒドロ
フラン)に溶かした液体原料を、これら原料の気化温度
以上に保たれた気化器内に導入して気化し、気化した原
料を成膜室において分解し、SrBi2Ta2O9膜が形
成される。
る原料を溶媒に溶かしたものを液体ポンプで成膜室直前
に設けられた気化器に送り、気化器で一気に気化して成
膜室に送り、成膜室内で原料を分解して基板上に成膜す
る方法である。例えば、強誘電体膜であるSrBi2T
a2O9膜を堆積する場合には、固体原料であるSr(D
PM)2、Bi(C6H5)3、Ta(O−iC3H7)
4(DPM)をTHF(Tetrahydrofuran、テトラヒドロ
フラン)に溶かした液体原料を、これら原料の気化温度
以上に保たれた気化器内に導入して気化し、気化した原
料を成膜室において分解し、SrBi2Ta2O9膜が形
成される。
【0004】気化器の内部には、液体原料を気化するた
めの多孔質金属板が設けられており、気化器に導入され
た液体原料は、多孔質金属板を通過する過程で気化され
る。気化された原料は、気化室に導入されるキャリアガ
スにより成膜室へと送られる。
めの多孔質金属板が設けられており、気化器に導入され
た液体原料は、多孔質金属板を通過する過程で気化され
る。気化された原料は、気化室に導入されるキャリアガ
スにより成膜室へと送られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の薄膜形成方法では、高誘電率薄膜や強誘電
体薄膜の形成を行う毎に、これら薄膜の組成が徐々に変
化してしまい、特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体
薄膜を形成することができなかった。本発明の目的は、
特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を溶液気化
型CVD法により形成しうる薄膜形成方法及び薄膜形成
装置を提供することにある。
ような従来の薄膜形成方法では、高誘電率薄膜や強誘電
体薄膜の形成を行う毎に、これら薄膜の組成が徐々に変
化してしまい、特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体
薄膜を形成することができなかった。本発明の目的は、
特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を溶液気化
型CVD法により形成しうる薄膜形成方法及び薄膜形成
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、固体原料を
溶媒に溶かした液体原料を気化器により気化し、気化さ
れた原料ガスを成膜室に導入して化学気相成長により薄
膜を形成する薄膜形成方法において、前記気化器内の圧
力をほぼ一定に調整しながら前記液体原料を気化するこ
とを特徴とする薄膜形成方法により達成される。これに
より、気化器内の圧力をほぼ一定に調整しながら液体原
料を気化するので、液体原料の残渣により多孔質金属板
の孔が詰まっても気化器内の圧力を一定に調整すること
ができる。気化器内の圧力が一定に調整されるので、原
料ガスの組成比を一定にすることができ、これにより一
定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安
定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することがで
きる。
溶媒に溶かした液体原料を気化器により気化し、気化さ
れた原料ガスを成膜室に導入して化学気相成長により薄
膜を形成する薄膜形成方法において、前記気化器内の圧
力をほぼ一定に調整しながら前記液体原料を気化するこ
とを特徴とする薄膜形成方法により達成される。これに
より、気化器内の圧力をほぼ一定に調整しながら液体原
料を気化するので、液体原料の残渣により多孔質金属板
の孔が詰まっても気化器内の圧力を一定に調整すること
ができる。気化器内の圧力が一定に調整されるので、原
料ガスの組成比を一定にすることができ、これにより一
定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安
定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することがで
きる。
【0007】また、上記の薄膜形成方法において、前記
気化器内の圧力を所定値の±5Torr以内に調整しな
がら前記液体原料を気化することが望ましい。また、上
記の薄膜形成方法において、前記気化器内の圧力を所定
値の±2Torr以内に調整しながら前記液体原料を気
化することが望ましい。また、上記の薄膜形成方法にお
いて、前記成膜室と前記気化器との間のコンダクタンス
を調整することにより、前記気化室内の圧力を調整する
ことが望ましい。
気化器内の圧力を所定値の±5Torr以内に調整しな
がら前記液体原料を気化することが望ましい。また、上
記の薄膜形成方法において、前記気化器内の圧力を所定
値の±2Torr以内に調整しながら前記液体原料を気
化することが望ましい。また、上記の薄膜形成方法にお
いて、前記成膜室と前記気化器との間のコンダクタンス
を調整することにより、前記気化室内の圧力を調整する
ことが望ましい。
【0008】また、上記の薄膜形成方法において、前記
気化器に導入されるキャリアガスの流量を調整すること
により、前記気化室内の圧力を調整することが望まし
い。また、上記目的は、固体原料を溶媒に溶かした液体
原料を気化する気化器と、前記気化器内の圧力を測定し
ながら前記気化室内の圧力を調整する圧力調整手段と、
気化された原料ガスを導入して化学気相成長により薄膜
を形成する成膜室とを有することを特徴とする薄膜形成
装置により達成される。これにより、気化器内の圧力を
ほぼ一定に調整しながら液体原料を気化するので、液体
原料の残渣により多孔質金属板の孔が詰まっても気化器
内の圧力を一定に調整することができる。気化器内の圧
力が一定に調整されるので、原料ガスの組成比を一定に
することができ、これにより一定の組成の高誘電率薄膜
や強誘電体薄膜、即ち特性の安定した高誘電率薄膜や強
誘電体薄膜を形成することができる。
気化器に導入されるキャリアガスの流量を調整すること
により、前記気化室内の圧力を調整することが望まし
い。また、上記目的は、固体原料を溶媒に溶かした液体
原料を気化する気化器と、前記気化器内の圧力を測定し
ながら前記気化室内の圧力を調整する圧力調整手段と、
気化された原料ガスを導入して化学気相成長により薄膜
を形成する成膜室とを有することを特徴とする薄膜形成
装置により達成される。これにより、気化器内の圧力を
ほぼ一定に調整しながら液体原料を気化するので、液体
原料の残渣により多孔質金属板の孔が詰まっても気化器
内の圧力を一定に調整することができる。気化器内の圧
力が一定に調整されるので、原料ガスの組成比を一定に
することができ、これにより一定の組成の高誘電率薄膜
や強誘電体薄膜、即ち特性の安定した高誘電率薄膜や強
誘電体薄膜を形成することができる。
【0009】また、上記の薄膜形成装置において、前記
圧力調整手段は、前記気化室内の圧力を測定する圧力測
定手段と、前記成膜室と前記気化器との間のコンダクタ
ンスを調整するコンダクタンス調整手段とを有すること
が望ましい。また、上記の薄膜形成装置において、前記
圧力調整手段は、前記気化室内の圧力を測定する圧力測
定手段と、前記気化室に導入されるキャリアガスの流量
を調整する流量調整手段とを有することが望ましい。
圧力調整手段は、前記気化室内の圧力を測定する圧力測
定手段と、前記成膜室と前記気化器との間のコンダクタ
ンスを調整するコンダクタンス調整手段とを有すること
が望ましい。また、上記の薄膜形成装置において、前記
圧力調整手段は、前記気化室内の圧力を測定する圧力測
定手段と、前記気化室に導入されるキャリアガスの流量
を調整する流量調整手段とを有することが望ましい。
【0010】また、上記目的は、固体原料を溶媒に溶か
した液体原料を多孔質金属板を用いて気化する気化器
と、前記多孔質金属板上に洗浄液を供給する供給口が形
成された洗浄液供給配管とを有し、前記気化器には、前
記洗浄液を排出する排出口が形成されていることを特徴
とする薄膜形成装置により達成される。これにより、洗
浄液により残渣を溶解して除去するので、多孔質金属板
に詰まりが生じるのを抑制することができ、これにより
気化器内の圧力が上昇するのを抑制することができる。
気化器内の圧力の上昇が抑制されるので、原料ガスの組
成が変化してしまうのを抑制することができ、これによ
り一定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性
の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成すること
ができる。
した液体原料を多孔質金属板を用いて気化する気化器
と、前記多孔質金属板上に洗浄液を供給する供給口が形
成された洗浄液供給配管とを有し、前記気化器には、前
記洗浄液を排出する排出口が形成されていることを特徴
とする薄膜形成装置により達成される。これにより、洗
浄液により残渣を溶解して除去するので、多孔質金属板
に詰まりが生じるのを抑制することができ、これにより
気化器内の圧力が上昇するのを抑制することができる。
気化器内の圧力の上昇が抑制されるので、原料ガスの組
成が変化してしまうのを抑制することができ、これによ
り一定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性
の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成すること
ができる。
【0011】また、上記の薄膜形成装置において、前記
多孔質金属板の表面近傍まで延在し、前記液体原料を前
記多孔質金属板上に供給する液体原料供給配管を更に有
し、前記洗浄液供給配管の前記供給口は、前記液体原料
供給配管の近傍に形成されていることが望ましい。ま
た、上記の薄膜形成装置において、前記洗浄液を加熱す
る加熱手段を更に有することが望ましい。
多孔質金属板の表面近傍まで延在し、前記液体原料を前
記多孔質金属板上に供給する液体原料供給配管を更に有
し、前記洗浄液供給配管の前記供給口は、前記液体原料
供給配管の近傍に形成されていることが望ましい。ま
た、上記の薄膜形成装置において、前記洗浄液を加熱す
る加熱手段を更に有することが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本願発明者らは、特性の安定した
高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することができない
理由について検討したところ、気化されなかった液体原
料の残渣により多孔質金属板の孔が詰まり、気化室内の
圧力が上昇し、これにより原料ガスの組成比が変化して
しまうためであることを見いだした。
高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することができない
理由について検討したところ、気化されなかった液体原
料の残渣により多孔質金属板の孔が詰まり、気化室内の
圧力が上昇し、これにより原料ガスの組成比が変化して
しまうためであることを見いだした。
【0013】即ち、気化室内に導入された液体原料は多
孔質金属板を通過する際に気化されるが、すべての液体
原料が完全に気化されるわけではなく、多孔質金属板上
に残渣が生じてしまうことがある。残渣が生じる原因と
しては、気化器の温度が液体原料の気化温度より低い場
合、液体原料の気化温度と分解温度との差が小さく、気
化する際に分解が生じてしまう場合、キャリアガス中に
含まれる微量の水分と液体原料とが反応し、液体原料が
変質して気化しにくくなる場合、液体原料中に気化温度
の高い成分が含まれている場合などがある。
孔質金属板を通過する際に気化されるが、すべての液体
原料が完全に気化されるわけではなく、多孔質金属板上
に残渣が生じてしまうことがある。残渣が生じる原因と
しては、気化器の温度が液体原料の気化温度より低い場
合、液体原料の気化温度と分解温度との差が小さく、気
化する際に分解が生じてしまう場合、キャリアガス中に
含まれる微量の水分と液体原料とが反応し、液体原料が
変質して気化しにくくなる場合、液体原料中に気化温度
の高い成分が含まれている場合などがある。
【0014】このような残渣が徐々に増加していくと、
多孔質金属板の孔が詰まり、これにより図5(a)に示
すように気化器内の圧力が徐々に上昇していってしま
う。図5(a)は、薄膜形成回数と気化器内の圧力変化
との関係を示すグラフであり、横軸には薄膜形成回数、
縦軸には気化器内の圧力変化が示されている。縦軸の気
化器内の圧力は相対値であり、0は初期値を示してい
る。なお、図5(a)の一部の測定点で気化器内の圧力
が低下しているが、気化器内の温度を液体原料の気化温
度より高い状態で例えば12時間以上保持することによ
り、残渣の一部を蒸発しているためである。
多孔質金属板の孔が詰まり、これにより図5(a)に示
すように気化器内の圧力が徐々に上昇していってしま
う。図5(a)は、薄膜形成回数と気化器内の圧力変化
との関係を示すグラフであり、横軸には薄膜形成回数、
縦軸には気化器内の圧力変化が示されている。縦軸の気
化器内の圧力は相対値であり、0は初期値を示してい
る。なお、図5(a)の一部の測定点で気化器内の圧力
が低下しているが、気化器内の温度を液体原料の気化温
度より高い状態で例えば12時間以上保持することによ
り、残渣の一部を蒸発しているためである。
【0015】気化器内の圧力が上昇していくと、原料の
気化量が減少して薄膜の形成速度が遅くなってしまう
が、薄膜の形成速度が遅くなるのみならず、気化された
原料の組成比が変化してしまう。例えば、従来の薄膜形
成方法でSrBi2Ta2O9膜を形成する場合には、図
5(b)に示すようにSrの組成比が減少してしまうこ
ととなる。図5(b)は、薄膜形成回数とSrの組成比
との関係を示すグラフであり、横軸には薄膜形成回数、
縦軸にはTaの組成比を2とした場合のSrの組成比が
示されている。図5(b)に示す薄膜形成回数は、図5
(a)の薄膜形成回数に対応したものである。
気化量が減少して薄膜の形成速度が遅くなってしまう
が、薄膜の形成速度が遅くなるのみならず、気化された
原料の組成比が変化してしまう。例えば、従来の薄膜形
成方法でSrBi2Ta2O9膜を形成する場合には、図
5(b)に示すようにSrの組成比が減少してしまうこ
ととなる。図5(b)は、薄膜形成回数とSrの組成比
との関係を示すグラフであり、横軸には薄膜形成回数、
縦軸にはTaの組成比を2とした場合のSrの組成比が
示されている。図5(b)に示す薄膜形成回数は、図5
(a)の薄膜形成回数に対応したものである。
【0016】Srの組成比が減少していくと、上記のよ
うにして形成したSrBi2Ta2O 9膜をキャパシタの
誘電体として用いる場合には、例えば図5(c)に示す
ようにキャパシタの反転電荷量QSWが低下してしまうこ
ととなる。図5(c)は、薄膜形成回数とキャパシタの
反転電荷量QSWとの関係を示すグラフであり、横軸には
薄膜形成回数、縦軸には反転電荷量QSWが示されてい
る。図5(c)に示す薄膜形成回数は、図5(a)及び
図5(b)の薄膜形成回数に対応したものである。
うにして形成したSrBi2Ta2O 9膜をキャパシタの
誘電体として用いる場合には、例えば図5(c)に示す
ようにキャパシタの反転電荷量QSWが低下してしまうこ
ととなる。図5(c)は、薄膜形成回数とキャパシタの
反転電荷量QSWとの関係を示すグラフであり、横軸には
薄膜形成回数、縦軸には反転電荷量QSWが示されてい
る。図5(c)に示す薄膜形成回数は、図5(a)及び
図5(b)の薄膜形成回数に対応したものである。
【0017】図5からわかるように、薄膜形成回数が4
0回を超えて気化器内の圧力が初期値より10Torr
以上上昇していくと、Sr組成比は初期値0.8に対し
て0.7以下にまで減少し、その結果、キャパシタの反
転電荷量QSWは急激に低下してしまうこととなる。従っ
て、気化器内の圧力が上昇してしまうのを抑制すれば、
一定の組成の原料ガスを生成することができ、特性の安
定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することがで
きると考えられる。
0回を超えて気化器内の圧力が初期値より10Torr
以上上昇していくと、Sr組成比は初期値0.8に対し
て0.7以下にまで減少し、その結果、キャパシタの反
転電荷量QSWは急激に低下してしまうこととなる。従っ
て、気化器内の圧力が上昇してしまうのを抑制すれば、
一定の組成の原料ガスを生成することができ、特性の安
定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することがで
きると考えられる。
【0018】本発明は上記のような検討に基づいて為さ
れたものであって、気化室内の圧力の上昇を抑制するこ
とにより一定の組成の原料ガスを生成し、これにより特
性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成するこ
とに主な特徴があるものである。 [第1実施形態]本発明の第1実施形態による薄膜形成
方法及び薄膜形成装置について図1及び図2を用いて説
明する。図1は本実施形態による薄膜形成装置を示す概
略図であり、図2は本実施形態による薄膜形成装置の他
の例を示す概略図である。
れたものであって、気化室内の圧力の上昇を抑制するこ
とにより一定の組成の原料ガスを生成し、これにより特
性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成するこ
とに主な特徴があるものである。 [第1実施形態]本発明の第1実施形態による薄膜形成
方法及び薄膜形成装置について図1及び図2を用いて説
明する。図1は本実施形態による薄膜形成装置を示す概
略図であり、図2は本実施形態による薄膜形成装置の他
の例を示す概略図である。
【0019】まず、本実施形態による薄膜形成装置につ
いて図1を用いて説明する。以下の説明では、SrBi
2Ta2O9強誘電体薄膜を成膜する場合の例について示
すが、他の高誘電率薄膜、強誘電体薄膜を成膜する場合
にも適用できる。図1に示す本実施形態による薄膜形成
装置は、溶液気化型CVD装置であって、主として、原
料を供給するための液体原料供給装置10と、液体原料
を気化する気化器24と、薄膜の成長を行う成膜室36
とによって構成されている。
いて図1を用いて説明する。以下の説明では、SrBi
2Ta2O9強誘電体薄膜を成膜する場合の例について示
すが、他の高誘電率薄膜、強誘電体薄膜を成膜する場合
にも適用できる。図1に示す本実施形態による薄膜形成
装置は、溶液気化型CVD装置であって、主として、原
料を供給するための液体原料供給装置10と、液体原料
を気化する気化器24と、薄膜の成長を行う成膜室36
とによって構成されている。
【0020】液体原料供給装置10には、Sr(ストロ
ンチウム)の原料であるSr(DPM)2をTHF(テ
トラヒドロフラン)に溶かした液体が封入された原料容
器12と、Bi(ビスマス)の原料であるBi(C
6H5)3をTHFに溶かした液体が封入された原料容器
14と、Ta(タンタル)の原料であるTa(O−iC
3H7)4(DPM)をTHFに溶かした液体が封入され
た原料容器16とが設けられている。これら原料容器に
は、N2ガス供給配管18が接続されており、N2ガスに
よって液体原料の液面を押圧することにより液体原料を
配管19に導入できるようになっている。
ンチウム)の原料であるSr(DPM)2をTHF(テ
トラヒドロフラン)に溶かした液体が封入された原料容
器12と、Bi(ビスマス)の原料であるBi(C
6H5)3をTHFに溶かした液体が封入された原料容器
14と、Ta(タンタル)の原料であるTa(O−iC
3H7)4(DPM)をTHFに溶かした液体が封入され
た原料容器16とが設けられている。これら原料容器に
は、N2ガス供給配管18が接続されており、N2ガスに
よって液体原料の液面を押圧することにより液体原料を
配管19に導入できるようになっている。
【0021】それぞれの配管19は混合器21に接続さ
れており、混合器21により原料液体が所望の割合で混
合されるようになっている。混合器は配管20を介して
液体ポンプ22に接続されており、混合器21により混
合された液体原料は液体ポンプ22により気化器24に
導入できるようになっている。気化器24には、原料の
キャリアとなるN2ガスを供給するキャリアN2ガス供給
配管26が接続されており、N2ガスの流量はMFC(M
assFlow Controller、流量制御装置)27により制御さ
れるようになっている。また、気化器24内部を所定の
温度に保つため、ヒータ28が設けられている。気化器
24の内部には、通過する液体原料を気化するための多
孔質金属板30が設けられている。なお、配管32は、
気化した原料が析出するのを防止するためヒータ34に
より所定の温度に保持できるようになっている。配管3
2には、気化器の圧力を一定に保つための可変バルブ2
9が設けられている。
れており、混合器21により原料液体が所望の割合で混
合されるようになっている。混合器は配管20を介して
液体ポンプ22に接続されており、混合器21により混
合された液体原料は液体ポンプ22により気化器24に
導入できるようになっている。気化器24には、原料の
キャリアとなるN2ガスを供給するキャリアN2ガス供給
配管26が接続されており、N2ガスの流量はMFC(M
assFlow Controller、流量制御装置)27により制御さ
れるようになっている。また、気化器24内部を所定の
温度に保つため、ヒータ28が設けられている。気化器
24の内部には、通過する液体原料を気化するための多
孔質金属板30が設けられている。なお、配管32は、
気化した原料が析出するのを防止するためヒータ34に
より所定の温度に保持できるようになっている。配管3
2には、気化器の圧力を一定に保つための可変バルブ2
9が設けられている。
【0022】本実施形態による薄膜形成装置は、気化器
24内の圧力を一定に調整することにより特性の安定し
たSrBi2Ta2O9薄膜を形成することに主な特徴が
あるものである。即ち、キャリアN2ガス供給配管26
には圧力計31が接続されており、気化器24内の圧力
が所望の圧力になるように可変バルブ29の開度が適宜
調整される。液体原料の残渣により多孔質金属板30の
孔が徐々に詰まっても、可変バルブ29の開度を適宜調
整することにより気化器24内の圧力が一定に調整され
るので、原料ガスの組成比を一定にすることができる。
原料ガスの組成比を一定にすることができるので、一定
の組成のSrBi2Ta2O9薄膜、即ち特性の安定した
SrBi2Ta2O9薄膜を形成することが可能となる。
24内の圧力を一定に調整することにより特性の安定し
たSrBi2Ta2O9薄膜を形成することに主な特徴が
あるものである。即ち、キャリアN2ガス供給配管26
には圧力計31が接続されており、気化器24内の圧力
が所望の圧力になるように可変バルブ29の開度が適宜
調整される。液体原料の残渣により多孔質金属板30の
孔が徐々に詰まっても、可変バルブ29の開度を適宜調
整することにより気化器24内の圧力が一定に調整され
るので、原料ガスの組成比を一定にすることができる。
原料ガスの組成比を一定にすることができるので、一定
の組成のSrBi2Ta2O9薄膜、即ち特性の安定した
SrBi2Ta2O9薄膜を形成することが可能となる。
【0023】なお、気化器24内の圧力は、例えば所定
値の±5Torr以内に調整すればよい。即ち、図5
(a)に示すように薄膜形成回数が約20回の場合、気
化器内の圧力は初期値に対して約5Torr増加してい
るが、図5(b)に示すようにSrの組成比は初期値に
対して約0.05しか減少していず、また、図5(c)
に示すように反転電荷量QSWは初期値に対して約1μC
/cm2しか減少していない。従って、気化器24内の
圧力を、所定値の±5Torr以内に調整すれば、十分
に特性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜を形成するこ
とができる。
値の±5Torr以内に調整すればよい。即ち、図5
(a)に示すように薄膜形成回数が約20回の場合、気
化器内の圧力は初期値に対して約5Torr増加してい
るが、図5(b)に示すようにSrの組成比は初期値に
対して約0.05しか減少していず、また、図5(c)
に示すように反転電荷量QSWは初期値に対して約1μC
/cm2しか減少していない。従って、気化器24内の
圧力を、所定値の±5Torr以内に調整すれば、十分
に特性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜を形成するこ
とができる。
【0024】また、気化器24内の圧力を、例えば所定
値の±2Torr以内に調整すれば、極めて特性の安定
したSrBi2Ta2O9薄膜を形成することができる。
即ち、図5(a)に示すように薄膜形成回数が約5回の
場合、気化器内の圧力は初期値に対して約2Torr増
加しているが、図5(b)に示すようにSrの組成比は
初期値に対して約0.02しか減少していず、また、図
5(c)に示すように反転電荷量QSWは初期値に対して
約0.2μC/cm2しか減少していない。従って、気
化器24内の圧力を、所定値の±2Torr以内に調整
すれば、極めて特性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜
を形成することができる。
値の±2Torr以内に調整すれば、極めて特性の安定
したSrBi2Ta2O9薄膜を形成することができる。
即ち、図5(a)に示すように薄膜形成回数が約5回の
場合、気化器内の圧力は初期値に対して約2Torr増
加しているが、図5(b)に示すようにSrの組成比は
初期値に対して約0.02しか減少していず、また、図
5(c)に示すように反転電荷量QSWは初期値に対して
約0.2μC/cm2しか減少していない。従って、気
化器24内の圧力を、所定値の±2Torr以内に調整
すれば、極めて特性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜
を形成することができる。
【0025】成膜室36には、気化器24により気化さ
れた原料ガスを供給するための配管32と、O2ガス及
びN2ガスを供給するガス供給配管38とが接続されて
いる。また、成膜室36内には、導入されたガスを成膜
室36内に均一に供給するためのシャワーヘッド40
と、成膜を行う基板42を載置するためのサセプタ44
が設けられている。サセプタ44には、成膜の際に基板
42を加熱するヒータ(図示せず)が設けられている。
また、成膜室36には真空ポンプ(図示せず)が接続さ
れており、成膜室36内部を減圧できるようになってい
る。
れた原料ガスを供給するための配管32と、O2ガス及
びN2ガスを供給するガス供給配管38とが接続されて
いる。また、成膜室36内には、導入されたガスを成膜
室36内に均一に供給するためのシャワーヘッド40
と、成膜を行う基板42を載置するためのサセプタ44
が設けられている。サセプタ44には、成膜の際に基板
42を加熱するヒータ(図示せず)が設けられている。
また、成膜室36には真空ポンプ(図示せず)が接続さ
れており、成膜室36内部を減圧できるようになってい
る。
【0026】このように本実施形態によれば、溶液気化
型CVD法により薄膜を形成する場合において、気化器
内の圧力を一定に調整するように可変バルブの開度を適
宜調整するので、液体原料の残渣により多孔質金属板の
孔が詰まっても気化器内の圧力を一定に調整することが
できる。換言すれば、可変バルブの開度を調整すること
により、成膜室と気化器との間のコンダクタンスを適宜
調整し、これにより気化器内の圧力を一定に調整するの
で、液体原料の残渣により多孔質金属板の孔が詰まって
も気化器内の圧力を一定に調整することができる。気化
器内の圧力が一定に調整されるので、原料ガスの組成比
を一定にすることができ、これにより一定の組成のSr
Bi2Ta2O9薄膜、即ち特性の安定したSrBi2Ta
2O9薄膜を形成することができる。
型CVD法により薄膜を形成する場合において、気化器
内の圧力を一定に調整するように可変バルブの開度を適
宜調整するので、液体原料の残渣により多孔質金属板の
孔が詰まっても気化器内の圧力を一定に調整することが
できる。換言すれば、可変バルブの開度を調整すること
により、成膜室と気化器との間のコンダクタンスを適宜
調整し、これにより気化器内の圧力を一定に調整するの
で、液体原料の残渣により多孔質金属板の孔が詰まって
も気化器内の圧力を一定に調整することができる。気化
器内の圧力が一定に調整されるので、原料ガスの組成比
を一定にすることができ、これにより一定の組成のSr
Bi2Ta2O9薄膜、即ち特性の安定したSrBi2Ta
2O9薄膜を形成することができる。
【0027】次に、本実施形態による薄膜形成方法につ
いて図1を用いて説明する。まず、成膜室36内を真空
ポンプにより減圧した後、サセプタ44上に載置された
基板42をヒータにより加熱する。この加熱は、基板4
2上で原料を分解してSrBi2Ta2O9膜を堆積する
ためであり、例えば、400℃とする。基板42として
は、例えばPt/Ti/SiO2/Si基板を用いるこ
とができる。
いて図1を用いて説明する。まず、成膜室36内を真空
ポンプにより減圧した後、サセプタ44上に載置された
基板42をヒータにより加熱する。この加熱は、基板4
2上で原料を分解してSrBi2Ta2O9膜を堆積する
ためであり、例えば、400℃とする。基板42として
は、例えばPt/Ti/SiO2/Si基板を用いるこ
とができる。
【0028】次に、N2ガス供給配管18からN2ガスを
原料容器12、14、16内に導入して液面を押圧し、
液体原料を配管19から混合器21に導入する。液体原
料は、例えばSr:Bi:Taの比が9:44:12と
なるように混合する。混合された液体原料は、液体ポン
プ22を介して気化器24に供給される。この際、気化
器24に導入する原料の供給量は、例えば、0.1cc
/分とする。
原料容器12、14、16内に導入して液面を押圧し、
液体原料を配管19から混合器21に導入する。液体原
料は、例えばSr:Bi:Taの比が9:44:12と
なるように混合する。混合された液体原料は、液体ポン
プ22を介して気化器24に供給される。この際、気化
器24に導入する原料の供給量は、例えば、0.1cc
/分とする。
【0029】次に、気化器24に導入された液体原料を
気化器24により気化する。気化器24に導入された液
体原料は、多孔質金属板30を通過する過程で気化さ
れ、気化された原料ガスは配管32に供給される。液体
原料を気化する際には、ヒータ28により気化器24を
加熱する。気化器24を加熱する温度は、原料に応じた
所定の温度、例えば200℃に設定する。すなわち、気
化温度が高すぎると原料が分解、析出する虞があり、低
すぎると原料を十分に気化できないので、気化器24の
温度は、原料の気化温度よりも高く、分解温度よりも低
くする必要がある。Sr(DPM)2、Bi(C
6H5)3、Ta(O−iC3H7)4(DPM)を原料に用
いる上記の系では、分解温度が最も低いTa(O−iC
3H7)4(DPM)により気化温度の上限が律則され、
気化温度は約220℃以下とすることが望ましい。一
方、気化温度の下限は、これら原料が気化しうる約20
0℃以上とすることが望ましい。
気化器24により気化する。気化器24に導入された液
体原料は、多孔質金属板30を通過する過程で気化さ
れ、気化された原料ガスは配管32に供給される。液体
原料を気化する際には、ヒータ28により気化器24を
加熱する。気化器24を加熱する温度は、原料に応じた
所定の温度、例えば200℃に設定する。すなわち、気
化温度が高すぎると原料が分解、析出する虞があり、低
すぎると原料を十分に気化できないので、気化器24の
温度は、原料の気化温度よりも高く、分解温度よりも低
くする必要がある。Sr(DPM)2、Bi(C
6H5)3、Ta(O−iC3H7)4(DPM)を原料に用
いる上記の系では、分解温度が最も低いTa(O−iC
3H7)4(DPM)により気化温度の上限が律則され、
気化温度は約220℃以下とすることが望ましい。一
方、気化温度の下限は、これら原料が気化しうる約20
0℃以上とすることが望ましい。
【0030】気化した原料ガスは、キャリアN2ガスと
ともに配管32に供給され、ガス供給配管38から供給
されたO2ガス、N2ガスとともに成膜室36内に導入さ
れる。例えば、導入するガスの総流量を500〜150
0sccmとし、キャリアN 2ガスの流量を300sc
cm、O2ガスを20〜80%の割合で成膜室内に導入
し、成膜室36内の圧力を3〜7Torrとする。
ともに配管32に供給され、ガス供給配管38から供給
されたO2ガス、N2ガスとともに成膜室36内に導入さ
れる。例えば、導入するガスの総流量を500〜150
0sccmとし、キャリアN 2ガスの流量を300sc
cm、O2ガスを20〜80%の割合で成膜室内に導入
し、成膜室36内の圧力を3〜7Torrとする。
【0031】このように導入された原料ガスは、基板4
2上で分解、反応し、基板24上にはSrBi2Ta2O
9薄膜が形成される。このように本実施形態によれば、
溶液気化型CVD法により薄膜を形成する薄膜形成方法
において、気化器内の圧力を一定に調整するように可変
バルブの開度を適宜調整するので、液体原料の残渣によ
り多孔質金属板の孔が詰まっても気化器内の圧力を一定
に調整することができる。気化器内の圧力が一定に調整
されるので、一定の組成の原料ガスを生成することがで
き、これにより一定の組成のSrBi2Ta2O9薄膜、
即ち特性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜を形成する
ことができる。
2上で分解、反応し、基板24上にはSrBi2Ta2O
9薄膜が形成される。このように本実施形態によれば、
溶液気化型CVD法により薄膜を形成する薄膜形成方法
において、気化器内の圧力を一定に調整するように可変
バルブの開度を適宜調整するので、液体原料の残渣によ
り多孔質金属板の孔が詰まっても気化器内の圧力を一定
に調整することができる。気化器内の圧力が一定に調整
されるので、一定の組成の原料ガスを生成することがで
き、これにより一定の組成のSrBi2Ta2O9薄膜、
即ち特性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜を形成する
ことができる。
【0032】なお、上記では可変バルブの開度を調整す
ることにより気化器内の圧力を調整したが、気化器内の
圧力の調整は上記に限定されるものではなく、次のよう
にして気化器内の圧力を調整してもよい。本実施形態に
よる薄膜形成装置の他の例を図2を用いて説明する。図
2は、本実施形態による薄膜形成装置の他の例を示す概
略図である。
ることにより気化器内の圧力を調整したが、気化器内の
圧力の調整は上記に限定されるものではなく、次のよう
にして気化器内の圧力を調整してもよい。本実施形態に
よる薄膜形成装置の他の例を図2を用いて説明する。図
2は、本実施形態による薄膜形成装置の他の例を示す概
略図である。
【0033】図2に示すように、キャリアN2ガス供給
配管26には圧力計31が接続されており、MFC27
におけるキャリアN2ガスの流量を適宜調整することに
より、気化器24内の圧力が一定の圧力に調整される。
液体原料の残渣により多孔質金属板30の孔が徐々に詰
まっても、MFC27におけるキャリアN2ガスの流量
を適宜調整することにより気化器24内の圧力が一定に
調整されるので、一定の組成の原料ガスを生成すること
ができる。一定の組成の原料ガスを生成することができ
るので、一定の組成のSrBi2Ta2O9薄膜、即ち特
性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜を形成することが
可能となる。
配管26には圧力計31が接続されており、MFC27
におけるキャリアN2ガスの流量を適宜調整することに
より、気化器24内の圧力が一定の圧力に調整される。
液体原料の残渣により多孔質金属板30の孔が徐々に詰
まっても、MFC27におけるキャリアN2ガスの流量
を適宜調整することにより気化器24内の圧力が一定に
調整されるので、一定の組成の原料ガスを生成すること
ができる。一定の組成の原料ガスを生成することができ
るので、一定の組成のSrBi2Ta2O9薄膜、即ち特
性の安定したSrBi2Ta2O9薄膜を形成することが
可能となる。
【0034】このように本実施形態によれば、溶液気化
型CVD法により薄膜を形成する薄膜形成方法におい
て、MFCにおけるキャリアN2ガスの流量を適宜調整
するので、液体原料の残渣により多孔質金属板の孔が詰
まっても、簡易な構成で気化器内の圧力を一定に調整す
ることができる。気化器内の圧力が一定に調整されるの
で、一定の組成の原料ガスを生成することができ、これ
により一定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち
特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成する
ことができる。
型CVD法により薄膜を形成する薄膜形成方法におい
て、MFCにおけるキャリアN2ガスの流量を適宜調整
するので、液体原料の残渣により多孔質金属板の孔が詰
まっても、簡易な構成で気化器内の圧力を一定に調整す
ることができる。気化器内の圧力が一定に調整されるの
で、一定の組成の原料ガスを生成することができ、これ
により一定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち
特性の安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成する
ことができる。
【0035】[第2実施形態]本発明の第2実施形態に
よる薄膜形成装置を図3乃至図4を用いて説明する。図
3は、本実施形態による薄膜形成装置を示す概略図であ
る。図4は、洗浄液供給配管の例を示す平面図である。
図1及び図2に示す第1実施形態による薄膜形成装置と
同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略ま
たは簡潔にする。
よる薄膜形成装置を図3乃至図4を用いて説明する。図
3は、本実施形態による薄膜形成装置を示す概略図であ
る。図4は、洗浄液供給配管の例を示す平面図である。
図1及び図2に示す第1実施形態による薄膜形成装置と
同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略ま
たは簡潔にする。
【0036】本実施形態による薄膜形成装置は、多孔質
金属板上に生じた液体原料の残渣を、洗浄液により溶解
して除去することに主な特徴がある。即ち、図3に示す
ように、気化器24には、洗浄液供給配管46が設けら
れている。洗浄液供給配管46は液体原料の残渣を除去
するための洗浄液を多孔質金属板30上に供給するため
のものであって、洗浄液供給配管46の先端には図4
(a)に示すように2箇所の供給口48が形成されてい
る。
金属板上に生じた液体原料の残渣を、洗浄液により溶解
して除去することに主な特徴がある。即ち、図3に示す
ように、気化器24には、洗浄液供給配管46が設けら
れている。洗浄液供給配管46は液体原料の残渣を除去
するための洗浄液を多孔質金属板30上に供給するため
のものであって、洗浄液供給配管46の先端には図4
(a)に示すように2箇所の供給口48が形成されてい
る。
【0037】図3に示すように、洗浄液供給配管46の
周囲には、ヒータ50が設けられている。これにより洗
浄液が加熱され、残渣が効率的に溶解されて除去される
こととなる。洗浄液としては、テトラヒドロフラン、酢
酸ブチル、又はこれらの混合液を用いることができる。
洗浄液の温度は、例えば60℃とすればよい。液体原料
の残渣は配管20の先端部の下方領域の多孔質金属板3
0上に生じやすい傾向がある。従って、配管20の先端
部の下方領域の多孔質金属板30上に洗浄液を供給でき
るよう、洗浄液供給配管46の供給口48は配管20の
先端部の近傍に位置している。
周囲には、ヒータ50が設けられている。これにより洗
浄液が加熱され、残渣が効率的に溶解されて除去される
こととなる。洗浄液としては、テトラヒドロフラン、酢
酸ブチル、又はこれらの混合液を用いることができる。
洗浄液の温度は、例えば60℃とすればよい。液体原料
の残渣は配管20の先端部の下方領域の多孔質金属板3
0上に生じやすい傾向がある。従って、配管20の先端
部の下方領域の多孔質金属板30上に洗浄液を供給でき
るよう、洗浄液供給配管46の供給口48は配管20の
先端部の近傍に位置している。
【0038】一方、気化器24の下方には排出口52が
形成されており、残渣の除去に用いられた洗浄液は多孔
質金属板30を通過して排出口52から排出される。次
に、多孔質金属板上の残渣の除去方法について図3を用
いて説明する。残渣を除去する際には、排気やヒータ2
8、34による加熱は特に行わず、室温、大気圧にて行
えばよい。
形成されており、残渣の除去に用いられた洗浄液は多孔
質金属板30を通過して排出口52から排出される。次
に、多孔質金属板上の残渣の除去方法について図3を用
いて説明する。残渣を除去する際には、排気やヒータ2
8、34による加熱は特に行わず、室温、大気圧にて行
えばよい。
【0039】まず、洗浄液をヒータ50により加熱す
る。加熱温度は、残渣を効果的に除去することができる
程度に適宜設定することが望ましく、例えば60℃とす
ればよい。次に、多孔質金属板30上に洗浄液を供給す
る。洗浄液としては例えばTHFを用いることができ、
洗浄液の供給量は例えば5cc/分とし、洗浄時間は例
えば20分間とすればよい。なお、洗浄液はTHFに限
定されるものではなく、残渣を除去することができる洗
浄液ならばあらゆる洗浄液を用いてもよい。例えば、酢
酸ブチルや、THFと酢酸ブチルとの混合液などを用い
ることもできる。
る。加熱温度は、残渣を効果的に除去することができる
程度に適宜設定することが望ましく、例えば60℃とす
ればよい。次に、多孔質金属板30上に洗浄液を供給す
る。洗浄液としては例えばTHFを用いることができ、
洗浄液の供給量は例えば5cc/分とし、洗浄時間は例
えば20分間とすればよい。なお、洗浄液はTHFに限
定されるものではなく、残渣を除去することができる洗
浄液ならばあらゆる洗浄液を用いてもよい。例えば、酢
酸ブチルや、THFと酢酸ブチルとの混合液などを用い
ることもできる。
【0040】洗浄に用いられた洗浄液は排出口52から
排出されることとなる。このようにして、多孔質金属板
30上の残渣を適宜洗浄すれば、多孔質金属板30の孔
が詰まるのを抑制することができる。従来は、多孔質金
属板30の孔が詰まってしまい易く30時間程度で多孔
質金属板30を交換しなければならなかった。これに対
し、本実施形態では多孔質金属板30の孔が詰まってし
まうのを抑制することができ、約55時間、即ち従来と
比べて多孔質金属板30の寿命を約2倍にすることが可
能となった。
排出されることとなる。このようにして、多孔質金属板
30上の残渣を適宜洗浄すれば、多孔質金属板30の孔
が詰まるのを抑制することができる。従来は、多孔質金
属板30の孔が詰まってしまい易く30時間程度で多孔
質金属板30を交換しなければならなかった。これに対
し、本実施形態では多孔質金属板30の孔が詰まってし
まうのを抑制することができ、約55時間、即ち従来と
比べて多孔質金属板30の寿命を約2倍にすることが可
能となった。
【0041】このように本実施形態によれば、溶液気化
型CVD法により薄膜を形成する場合において、洗浄液
により残渣を溶解して除去するので、多孔質金属板に詰
まりが生じるのを抑制することができ、これにより気化
器内の圧力が上昇するのを抑制することができる。気化
器内の圧力の上昇が抑制されるので、原料ガスの組成が
変化してしまうのを抑制することができ、これにより一
定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安
定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することがで
きる。
型CVD法により薄膜を形成する場合において、洗浄液
により残渣を溶解して除去するので、多孔質金属板に詰
まりが生じるのを抑制することができ、これにより気化
器内の圧力が上昇するのを抑制することができる。気化
器内の圧力の上昇が抑制されるので、原料ガスの組成が
変化してしまうのを抑制することができ、これにより一
定の組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安
定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することがで
きる。
【0042】なお、上記では洗浄液供給配管46に2箇
所の供給口48が形成されていたが、供給口48は2箇
所に限定されるものではなく、図4(b)に示すように
3箇所の供給口48を形成してもよいし、更に多くの供
給口48を形成してもよい。これにより、更に効率的に
残渣を除去することが可能となる。また、吐出口48が
1箇所でも多孔質金属板30の残渣を十分に除去するこ
とができるならば、吐出口48は図4(c)に示すよう
に1箇所でもよい。
所の供給口48が形成されていたが、供給口48は2箇
所に限定されるものではなく、図4(b)に示すように
3箇所の供給口48を形成してもよいし、更に多くの供
給口48を形成してもよい。これにより、更に効率的に
残渣を除去することが可能となる。また、吐出口48が
1箇所でも多孔質金属板30の残渣を十分に除去するこ
とができるならば、吐出口48は図4(c)に示すよう
に1箇所でもよい。
【0043】[変形実施形態]本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。例えば、第1実施形態
の技術と第2実施形態の技術とを組み合わせてもよい。
第2実施形態の技術により多孔質金属板30の寿命を長
くすることができ、第1実施形態の技術により気化器2
4内の圧力を一定に調整することができるので、長期間
に亘って多孔質金属板30を交換することなく、特性の
安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することが
可能となる。
限らず種々の変形が可能である。例えば、第1実施形態
の技術と第2実施形態の技術とを組み合わせてもよい。
第2実施形態の技術により多孔質金属板30の寿命を長
くすることができ、第1実施形態の技術により気化器2
4内の圧力を一定に調整することができるので、長期間
に亘って多孔質金属板30を交換することなく、特性の
安定した高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することが
可能となる。
【0044】また、第2実施形態では、室温、大気圧に
て洗浄液を供給して残渣を除去したが、残渣を除去する
条件は室温、大気圧に限定されるものではなく、洗浄液
が気化しない条件であれば適宜設定してもよい。また、
上記実施形態では、SrBi2Ta2O9膜の成膜を行う
場合について説明したが、溶液気化型CVD法により成
膜を行う薄膜形成方法に広く適用することができる。例
えば、SrBi2(Ta,Nb)2O9、Sr2(Ta,N
b)2O7、Bi4Ti3O12、(Ba,Sr)TiO3、
Pb(Zr,Ti)O3などの高誘電率薄膜、強誘電体
薄膜の成膜に適用することができる。特に、異なる気化
温度、分解温度を有する複数の固体原料を用いた溶液気
化型CVD法に好適である。
て洗浄液を供給して残渣を除去したが、残渣を除去する
条件は室温、大気圧に限定されるものではなく、洗浄液
が気化しない条件であれば適宜設定してもよい。また、
上記実施形態では、SrBi2Ta2O9膜の成膜を行う
場合について説明したが、溶液気化型CVD法により成
膜を行う薄膜形成方法に広く適用することができる。例
えば、SrBi2(Ta,Nb)2O9、Sr2(Ta,N
b)2O7、Bi4Ti3O12、(Ba,Sr)TiO3、
Pb(Zr,Ti)O3などの高誘電率薄膜、強誘電体
薄膜の成膜に適用することができる。特に、異なる気化
温度、分解温度を有する複数の固体原料を用いた溶液気
化型CVD法に好適である。
【0045】また、Ta源としては、Ta(O−iC3
H7)5、Ta(O−C2H5)5などを、Bi源として
は、Bi(O−tC4H9)3などを適用することができ
る。また、上記実施形態を、DRAMのキャパシタを構
成するための高誘電率薄膜或いは強誘電体薄膜の製造工
程や、FRAMのキャパシタを構成するための強誘電体
薄膜の製造工程に適用することにより、安定して高誘電
率薄膜、強誘電体薄膜を形成することができる。
H7)5、Ta(O−C2H5)5などを、Bi源として
は、Bi(O−tC4H9)3などを適用することができ
る。また、上記実施形態を、DRAMのキャパシタを構
成するための高誘電率薄膜或いは強誘電体薄膜の製造工
程や、FRAMのキャパシタを構成するための強誘電体
薄膜の製造工程に適用することにより、安定して高誘電
率薄膜、強誘電体薄膜を形成することができる。
【0046】
【発明の効果】このように本発明によれば、溶液気化型
CVD法により薄膜を形成する場合において、気化器内
の圧力を一定に調整するように可変バルブの開度を適宜
調整するので、液体原料の残渣により多孔質金属板の孔
が詰まっても気化器内の圧力を一定に調整することがで
きる。気化器内の圧力が一定に調整されるので、原料ガ
スの組成比を一定にすることができ、これにより一定の
組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安定し
た高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することができ
る。
CVD法により薄膜を形成する場合において、気化器内
の圧力を一定に調整するように可変バルブの開度を適宜
調整するので、液体原料の残渣により多孔質金属板の孔
が詰まっても気化器内の圧力を一定に調整することがで
きる。気化器内の圧力が一定に調整されるので、原料ガ
スの組成比を一定にすることができ、これにより一定の
組成の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安定し
た高誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することができ
る。
【0047】また、本発明によれば、溶液気化型CVD
法により薄膜を形成する場合において、洗浄液により残
渣を溶解して除去するので、多孔質金属板に詰まりが生
じるのを抑制することができ、これにより気化器内の圧
力が上昇するのを抑制することができる。気化器内の圧
力の上昇が抑制されるので、原料ガスの組成が変化して
しまうのを抑制することができ、これにより一定の組成
の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安定した高
誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することができる。
法により薄膜を形成する場合において、洗浄液により残
渣を溶解して除去するので、多孔質金属板に詰まりが生
じるのを抑制することができ、これにより気化器内の圧
力が上昇するのを抑制することができる。気化器内の圧
力の上昇が抑制されるので、原料ガスの組成が変化して
しまうのを抑制することができ、これにより一定の組成
の高誘電率薄膜や強誘電体薄膜、即ち特性の安定した高
誘電率薄膜や強誘電体薄膜を形成することができる。
【図1】本発明の第1実施形態による薄膜形成装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図2】本発明の第1実施形態による薄膜形成装置の他
の例を示す概略図である。
の例を示す概略図である。
【図3】本発明の第2実施形態による薄膜形成装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図4】本発明の第2実施形態による薄膜形成装置の洗
浄液供給配管を示す平面図である。
浄液供給配管を示す平面図である。
【図5】気化器内の圧力変化、Srの組成比の変化、及
び反転電荷量QSWの変化を示すグラフである。
び反転電荷量QSWの変化を示すグラフである。
10…液体原料供給装置 12…Sr(DPM)2原料容器 14…Bi(C6H5)3原料容器 16…Ta(O−iC3H7)4(DPM)原料容器 18…N2ガス供給配管 19…配管 20…配管 21…混合器 22…液体ポンプ 24…気化器 26…キャリアN2ガス供給配管 27…MFC 28…ヒータ 29…可変バルブ 30…多孔質金属板 31…圧力計 32…配管 34…ヒータ 36…成膜室 38…ガス供給配管 40…シャワーヘッド 42…基板 44…サセプタ 46…洗浄液供給配管 48…供給口 50…ヒータ 52…排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G051 BA04 BA11 BB05 BC08 BC09 BG06 BH02 BH11 4G077 AA03 BB10 DB08 DB11 DB21 EC09 HA11 4K030 AA11 AA18 BA42 CA04 EA01 JA05 JA09 KA39 KA41 KA49 5F045 AA06 AB31 AC07 AC11 AC15 AE21 BB04 DP03
Claims (11)
- 【請求項1】 固体原料を溶媒に溶かした液体原料を気
化器により気化し、気化された原料ガスを成膜室に導入
して化学気相成長により薄膜を形成する薄膜形成方法に
おいて、 前記気化器内の圧力をほぼ一定に調整しながら前記液体
原料を気化することを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の薄膜形成方法において、 前記気化器内の圧力を所定値の±5Torr以内に調整
しながら前記液体原料を気化することを特徴とする薄膜
形成方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の薄膜形成方法において、 前記気化器内の圧力を所定値の±2Torr以内に調整
しながら前記液体原料を気化することを特徴とする薄膜
形成方法。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
薄膜形成方法において、 前記成膜室と前記気化器との間のコンダクタンスを調整
することにより、前記気化室内の圧力を調整することを
特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
薄膜形成方法において、 前記気化器に導入されるキャリアガスの流量を調整する
ことにより、前記気化室内の圧力を調整することを特徴
とする薄膜形成方法。 - 【請求項6】 固体原料を溶媒に溶かした液体原料を気
化する気化器と、 前記気化器内の圧力を測定しながら前記気化室内の圧力
を調整する圧力調整手段と、 気化された原料ガスを導入して化学気相成長により薄膜
を形成する成膜室とを有することを特徴とする薄膜形成
装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の薄膜形成装置において、 前記圧力調整手段は、前記気化室内の圧力を測定する圧
力測定手段と、前記成膜室と前記気化器との間のコンダ
クタンスを調整するコンダクタンス調整手段とを有する
ことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項8】 請求項6記載の薄膜形成装置において、 前記圧力調整手段は、前記気化室内の圧力を測定する圧
力測定手段と、前記気化室に導入されるキャリアガスの
流量を調整する流量調整手段とを有することを特徴とす
る薄膜形成装置。 - 【請求項9】 固体原料を溶媒に溶かした液体原料を多
孔質金属板を用いて気化する気化器と、 前記多孔質金属板上に洗浄液を供給する供給口が形成さ
れた洗浄液供給配管とを有し、 前記気化器には、前記洗浄液を排出する排出口が形成さ
れていることを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の薄膜形成装置におい
て、 前記多孔質金属板の表面近傍まで延在し、前記液体原料
を前記多孔質金属板上に供給する液体原料供給配管を更
に有し、 前記洗浄液供給配管の前記供給口は、前記液体原料供給
配管の近傍に形成されていることを特徴とする薄膜形成
装置。 - 【請求項11】 請求項9又は10記載の薄膜形成装置
において、 前記洗浄液を加熱する加熱手段を更に有することを特徴
とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19294498A JP2000026974A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19294498A JP2000026974A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000026974A true JP2000026974A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16299616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19294498A Pending JP2000026974A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000026974A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002173777A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-21 | C Bui Res:Kk | Cvd装置の金属液体気化ユニット及び気化方法 |
WO2005067017A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Youtec Co., Ltd. | Cvd用気化器、溶液気化式cvd装置及びcvd用気化方法 |
WO2009044882A1 (ja) | 2007-10-03 | 2009-04-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 同位体ダイヤモンド積層体 |
JP2010028094A (ja) * | 2008-06-16 | 2010-02-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法 |
EP2298957A2 (en) * | 2005-04-29 | 2011-03-23 | Linde LLC | Method and apparatus of using solution based precursors for atomic layer deposition |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP19294498A patent/JP2000026974A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002173777A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-21 | C Bui Res:Kk | Cvd装置の金属液体気化ユニット及び気化方法 |
WO2005067017A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Youtec Co., Ltd. | Cvd用気化器、溶液気化式cvd装置及びcvd用気化方法 |
KR100693396B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2007-03-12 | 가부시키가이샤 유테크 | Cvd용 기화기, 용액 기화식 cvd 장치 및 cvd용 기화 방법 |
CN100411102C (zh) * | 2003-12-26 | 2008-08-13 | 尤泰克株式会社 | Cvd气化器、溶液气化式cvd装置及cvd用气化方法 |
EP2298957A2 (en) * | 2005-04-29 | 2011-03-23 | Linde LLC | Method and apparatus of using solution based precursors for atomic layer deposition |
EP2298957A3 (en) * | 2005-04-29 | 2011-06-22 | Linde LLC | Method and apparatus of using solution based precursors for atomic layer deposition |
WO2009044882A1 (ja) | 2007-10-03 | 2009-04-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 同位体ダイヤモンド積層体 |
JP2010028094A (ja) * | 2008-06-16 | 2010-02-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法 |
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