JP2000313961A

JP2000313961A - ガス噴射ヘッド

Info

Publication number: JP2000313961A
Application number: JP2000057727A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Horie; 邦明堀江; Yukio Fukunaga; 由紀夫福永; Tsutomu Nakada; 勉中田; Mitsunao Shibazaki; 光直柴崎
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば２種以上の成膜原料を使用して基板に
成膜する際に、これらの原料を成膜室に安定的に供給し
つつ、成膜速度を高めることができるガス噴射ヘッドを
提供する【解決手段】原料ガスを含む２種以上のガスを個別に
導入し、これらのガスを被処理基板に向けて噴射するた
めのガス噴射ヘッド２０において、前記少なくとも２種
のガスを個別に導く少なくとも２つのガス通路６６，７
０と、前記各ガス通路６６，７０内を流れるガスを個別
に温度制御または維持する少なくとも２つの温度制御機
構とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気相成長装置に用
いるガス噴射ヘッドに関し、特に、チタン酸バリウム／
ストロンチウム等の高誘電体又は強誘電体薄膜や配線用
の銅膜等を基板上に気相成長させるのに好適なガス噴射
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体産業における集積回路の集
積度の向上はめざましく、現状のメガビットオーダか
ら、将来のギガビットオーダを睨んだＤＲＡＭの研究開
発が行われている。かかるＤＲＡＭの製造のためには、
小さな面積で大容量が得られるキャバシタ素子が必要で
ある。このような大容量素子の製造に用いる誘電体薄膜
として、誘電率が１０以下であるシリコン酸化膜やシリ
コン窒化膜に替えて、誘電率が２０程度である五酸化タ
ンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）薄膜、あるいは誘電率が３００程
度であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸
ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）又はこれらの混合物で
あるチタン酸バリウムストロンチウム等の金属酸化物薄
膜材料が有望視されている。また、さらに誘電率が高い
ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、Ｙ１等の強誘電体の薄膜材料も有望
視されている。

【０００３】上記の他、配線材料として、アルミニウム
に比べ配線抵抗が小さく、エレクトロマイグレーション
耐性に優れた銅も有望視されている。更に、ゲート絶縁
膜の材料として、ＢｉＶＯ，Ｂｉ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２，ＹＭ
ｎＯ_３，ＺｎＯ，（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ等が、ペロブスカイ
ト構造の電極材料として、ＳｒＲｕＯ_３，ＢａＲｕ
Ｏ _３，ＩｒＯ，ＣａＲｕＯ_３等が、バリア層やバッファ
層の材料として、ＭｇＯ，Ｙ_２Ｏ_３，ＹＳＺ，ＴａＮ
が、超伝導材料として、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ，Ｌａ−
Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ，Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ，Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−Ｏ，Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ，Ｈｇ−Ｂ
ａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ等が有望視されている。

【０００４】このような素材の成膜を行う方法として
は、めっき法、スパッタ法、化学気相成長法（ＣＶＤ）
等があるが、配線幅の小さいところでは、ＣＶＤ法が最
も有望とされている。

【０００５】図６は、この種のチタン酸バリウム／スト
ロンチウム等の高誘電体又は強誘電体薄膜を形成するた
めの成膜装置の全体構成を示す図であり、液体原料を気
化する気化器１１０の下流側に原料ガス搬送流路１１２
を介して密閉可能な成膜室１１４が設けられ、さらにそ
の下流側の排気流路に真空ポンプ１１６が配置されて排
気配管１１８が構成されている。成膜室１１４には、酸
素等の酸化ガスを供給する酸化ガス配管１２０が接続さ
れている。

【０００６】このような構成の成膜装置により、基板Ｗ
を基板保持台１２４に設けた加熱板上に載置し、基板Ｗ
を所定温度に維持しつつガス噴射ヘッド１２８のガス噴
射孔１２６から原料ガスと酸化ガスとの混合ガスを基板
Ｗに向けて噴射して、基板Ｗの表面に薄膜を成長させ
る。この場合、原料ガスを成膜室１１４内の被成膜基板
Ｗに向けて安定的に供給する必要がある。原料ガスは、
常温で固体のＢａ（ＤＰＭ）_２、Ｓｒ（ＤＰＭ）_２など
を気化特性を安定化させるためにテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）などの有機溶剤に溶解した液体原料を気化器
で加熱して気化させることによって生成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の有機
金属原料を同時に使用して成膜を行う場合、各有機金属
原料は該原料特有の気化温度と分解温度を有しており、
このため、複数の有機金属原料が気化状態で安定して存
在できる温度域が一般に狭く、基板へ導く途中で温度の
不均一などがあるとガスの凝縮や分解が起こりやすかっ
たり、原料によっては、一方の気化温度以下に制御せざ
るを得ない場合があった。

【０００８】例えば、有機金属原料Ａの気化温度をＴ
_ＫＡ、分解温度をＴ_ＤＡ、有機金属原料Ｂの気化温度を
Ｔ_ＫＢ、分解温度をＴ_ＤＢとすると、Ｔ_ＫＢ＜Ｔ_ＫＡ＜
Ｔ_ＤＢ＜Ｔ_ＤＡの場合に、両原料Ａ，Ｂが気化状態で安
定して存在できる温度域はＴ_Ｋ _Ａ〜Ｔ_ＤＢとなり、また
Ｔ_ＫＢ＜Ｔ_ＤＢ＜Ｔ_ＫＡ＜Ｔ_ＤＡの場合には、有機金属
原料Ｂの分解を抑えるために、有機原料Ａの気化温度以
下に制御する必要がある。

【０００９】また、本発明者らの知見によると、成膜速
度と基板温度との関係は図７に示すようになる。すなわ
ち、基板保持台のヒータが基板Ｗを成膜温度であるＴ_１
に加熱している場合、この温度Ｔ_１に達するまでは基板
温度の上昇に比例して成膜速度が増加する反応律速を示
し、この温度を超えると、成膜速度がほぼ一定となる供
給律速となる。しかしながら、上述のように原料ガスは
反応や分解を抑えるために気化温度程度の低い温度で成
膜室に導入され、これと反応する酸化ガスも同様の温度
で導入される。従って、基板の表面温度は、Ｔ_１より低
いＴ_２となり、成膜装置の最大限の性能が発揮できなか
った。

【００１０】本発明は、上述した事情に鑑みて為された
もので、例えば２種以上の成膜原料を使用して基板に成
膜する際に、これらの原料を成膜室に安定的に供給しつ
つ、成膜速度を高めることができるガス噴射ヘッドを提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、原料ガスを含む２種以上のガスを個別に導入し、こ
れらのガスを被処理基板に向けて噴射するためのガス噴
射ヘッドにおいて、前記少なくとも２種のガスを個別に
導く少なくとも２つのガス通路と、前記各ガス通路内を
流れるガスを個別に温度制御または維持する少なくとも
２つの温度制御機構とを有することを特徴とするガス噴
射ヘッドである。これにより、原料ガスを含む２種類以
上のガスを、互いに制約を受けることなく個別に温度制
御し成膜等の処理に最適な温度に設定してガス噴射ヘッ
ドから被処理基板に向けて噴射することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、前記原料ガスを
含む２種以上のガスは、それぞれ異なる２種以上の有機
金属原料を個別に含むことを特徴とする請求項１に記載
のガス噴射ヘッドである。これにより、２種以上の有機
金属原料を含む原料ガスの温度を、互いに制約を受ける
ことなく個別に設定することができ、通路内での未熟な
反応や分解を起こすことなく、シャワーヘッドのノズル
出口まで搬送することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、前記原料ガスを
含む２種以上のガスの内の一つは、酸化ガス、Ｎ_２ガス
または不活性ガスを少なくとも一部に含む高温ガスであ
ることを特徴とする請求項１に記載のガス噴射ヘッドで
ある。これにより、例えばＢＳＴ，Ｙ１，ＰＺＴ等の酸
化物を成膜する際に、ガス噴射ヘッドから噴射された原
料ガスを酸化ガス、Ｎ_２ガスまたは不活性ガスを少なく
とも一部に含む高温ガスで加熱して、この混合ガスの温
度を、例えば成膜に最適な４５０℃程度の温度に近づけ
るようにすることができる。

【００１４】原料自体に含まれる酸素原子が成膜材料と
して使用されるようなガスの場合は、酸化ガスの代わり
に高温のＮ_２ガスや不活性ガスを原料ガスと混合するこ
とで、気相中で原料ガスを加熱して成膜を促進する等の
プロセスが考えられる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、前記原料ガスを
含む２種以上のガスの内の一つは、還元ガス、Ｎ_２ガス
または不活性ガスを少なくとも一部に含む高温ガスであ
ることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置であ
る。これにより、例えば銅等の金属膜を還元雰囲気で成
膜するに際し、ガス噴射ヘッドから噴射された原料ガス
を還元ガス、Ｎ_２ガスまたは不活性ガスを少なくとも一
部に含む高温ガスで加熱して、この混合ガスの温度を、
例えば成膜に最適な温度に近づけるようにすることがで
きる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、原料ガスを含む
２種以上のガスをガス噴射ヘッドより被処理基板に向け
て噴射して成膜を行なう成膜方法において、前記原料ガ
スを含む２種以上のガスを個別に温度制御または維持し
た状態でガス噴射ヘッドより噴射することを特徴とする
成膜方法である。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載のガス噴射ヘッドを有する気密な成膜
室と、該ガス噴射ヘッドに原料ガスを供給するガス供給
源と、前記成膜室内に前記ガス噴射ヘッドに対向して配
置された基板保持台とを有することを特徴とする成膜装
置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して、
本発明の第１の実施の形態を説明する。この第１の実施
の形態の薄膜気相成長装置は、気密な成膜室１０を構成
する容器本体１２と、容器底部１４の中央に開口する筒
状部１６内を昇降可能な基板保持台（サセプタ）１８
と、容器本体１２の頂部に取り付けられたガス噴射ヘッ
ド（シャワーヘッド）２０とを備えている。

【００１９】これら容器本体１２、容器底部１４及び筒
状部１６には、オイルのような熱媒体を流通させる熱媒
体流路２２，２４，２６が形成され、これらの流路２
２，２４，２６は、外部配管３０を介して、ポンプ等の
抽送手段３２、及びヒータ等の加熱手段３４からなる主
熱媒体ユニット３６に流通している。また、必要箇所を
冷却するために冷却水循環ユニットが設けられている
（図示せず）。容器底部１４には、生成ガスを排気する
排気孔３８が開口し、これは図示しない真空ポンプに連
結している。

【００２０】基板保持台１８は、支持軸４０を介して成
膜室１０の下方に配置された昇降装置４２に連結され、
これにより筒状部１６の中を昇降する。筒状部１６の所
定高さには、搬送用のロボット４４を有するロボット室
４６に向かう位置に基板搬送口４８が開口しており、こ
れは通路５０を介してロボット室４６のゲート５２に接
続されている。この基板搬送口４８にはパージガス供給
口５４が開口している。基板保持台１８には、基板Ｗを
加熱するためのヒータ５６が設けられ、所定位置に取り
付けられた基板温度センサの検出値に基づいて該ヒータ
５６への電力を調整して基板温度を一定に維持するよう
にしている。

【００２１】ガス噴射ヘッド２０は、図２に詳細に示す
ように、成膜対象の基板Ｗに対向して配置されるノズル
盤６０を下端に一体に連接して上方に延びる外胴６２
と、この外胴６２の内側に所定間隔離間して配置された
中間胴６４とを有し、この外胴６２と中間胴６４との間
に第１ガス通路６６が形成されている。中間胴６４の内
側には、内胴６８が配置され、この内胴６８の内部に第
２ガス通路７０が形成されている。

【００２２】外胴６２及び中間胴６４の周壁内部には、
第１熱媒体ユニット７２に流通する第１熱媒体流路７４
が形成され、内胴６８の周壁内部には、第２熱媒体ユニ
ット７６に流通する第２熱媒体流路７８が形成されてい
る。更に、中間胴６４と内胴６８との間には、例えば断
熱材からなる断熱層８０が設けられている。これによ
り、第１ガス通路６６と第２ガス通路７０内に個別に導
入されてこの内部を流れるガスは、第１熱媒体流路７４
内を流れる加熱媒体によって、第２ガス通路７０内を流
れるガスは、第２熱媒体流路７８内を流れる加熱媒体に
よって、個別に温度制御されるように構成されている。
なお、断熱層８０は、真空な空間によって構成すること
もできる。

【００２３】ノズル盤６０には所定の間隔をおいて多数
のガス噴射孔（外側ノズル孔）８２が設けられ、また、
各ガス噴射孔８２を取り囲むように第１熱媒体流路７４
が形成されている。中間胴６４及び内胴６８の底部に
は、ノズル盤６０の各ガス噴射孔８２と対向する位置に
それぞれ開口が形成され、これには筒状のノズル部材
（内側ノズル）８４の上端が固着されて、ガス噴射孔８
２とノズル部材８４の外面の間に第１ガス通路６６につ
ながる管状流路８６が形成されている。各ノズル部材８
４は、上部の方が大径に形成され、これによって、この
ノズル部材８４の内部を流れる原料ガスが流速を速めて
第１ガス通路６６内を素早く通過できるように構成され
ている。このノズル部材８４としては、外胴６２及び中
間胴６４による熱の影響を極力防止するため、熱伝導性
の小さい材料で構成することが望ましい。

【００２４】このように構成されたガス噴射ヘッド２０
の使用例について説明する。第１の使用例は、各ガス通
路６６，７０内を有機金属原料を含む原料ガスがそれぞ
れ流れるようにしたものである。例えば、強誘電体のＹ
１を成膜する原料として、Ｓｒ、Ｂｉ及びＴａの原料が
使用されるが、第１ガス通路６６内をＳｒの原料と酸化
ガスとの混合ガスが、第２ガス通路７０内をＢｉとＴａ
の原料と酸化ガスとの混合ガスがそれぞれ流れるように
する。

【００２５】すなわち、Ｓｒを含む原料を気化器で気化
し、これと酸化ガスを混合したものを第１ガス通路６６
内に導入する。このガスは、Ｓｒ含有原料の気化温度以
上で分解温度以下である、例えば２５０℃に維持されて
いる。一方、ＢｉとＴａを含む原料を気化器で気化し、
これに酸化ガスを混合したものを第２ガス通路７０内に
導入する。このガスは、ＢｉとＴａ含有原料の気化温度
以上で分解温度以下である、例えば１８０℃に維持され
る。酸化ガスは、例えば、Ｏ_２，Ｎ_２Ｏ，Ｈ_２Ｏ等の酸
素含有ガス、あるいはこれにオゾナイザにより生成され
たオゾン（Ｏ_３）を含むようにしたものである。

【００２６】ガス噴射ヘッド２０の各部の温度は以下の
ように制御される。すなわち、第１ガス通路６６の壁で
ある外胴６２、中間胴６４の温度は、第１熱媒体流路７
４内を流れる加熱媒体によって、この内部を流れるＳｒ
含有原料ガスの温度と同じ２５０℃に制御される。ま
た、第２ガス通路７０の壁である内胴６８は、第２熱媒
体流路７８内を流れる加熱媒体によって、ＢｉとＴａ含
有原料ガスと同じ１８０℃に制御される。

【００２７】第１ガス通路６６内を流れたＳｒを含む原
料ガスは、ガス噴射孔８２とノズル部材８４の間の管状
流路８６を通り、第２ガス通路７０内を流れたＢｉとＴ
ａを含む原料ガスは、ノズル部材８４からそれぞれ成膜
室１０内に同時に噴射される。そして、両者はそれぞれ
ガス噴射孔８２と管状流路８６を出て下降する過程で均
一に混合されつつ、成膜室１０の内部の空間をさらに基
板Ｗに向けて下降する。これにより、各有機金属原料を
その気化温度以上かつ分解温度以下に個別に制御して、
成膜室に至る流路における凝縮・分解を防止しつつ、成
膜室１０に安定して供給することができる。

【００２８】第２の使用例は、第１ガス通路６６内に高
温の酸化ガスを、第２ガス通路７０内に原料ガスをそれ
ぞれ個別に温度制御して流すものである。原料ガスは、
例えば、Ｂa（ＤＰＭ）_２、Ｓr（ＤＰＭ）_２及びＴｉ
（ｉ−ＯＣ_３Ｈ_７）_４等の有機金属化合物を溶剤に溶解
して気化し、Ａr等のキャリアガスと混合したもので、
各成分が共存するような最適な温度として、例えば２５
０℃に維持されている。

【００２９】ガス噴射ヘッド２０の各部の温度は以下の
ように制御される。すなわち、第１ガス通路６６の壁で
ある外胴６２、中間胴６４の温度は、第１熱媒体流路７
４内を流れる加熱媒体によって、例えば４５０℃に制御
して、成膜室１０内に高温の酸化ガスが導入されるよう
にする。酸化ガスは事前に４５０℃又はこれに近い温度
に加熱しておいてもよい。また、第２ガス通路７０の壁
である内胴６８は、第２熱媒体流路７８内を流れる加熱
媒体によって、Ｂａ，Ｓｒ，Ｔｉ含有原料ガスと同じ２
５０℃に制御される。

【００３０】このようにして成膜することにより、混合
ガスの温度を成膜に最適な４５０℃程度の温度にある程
度近づけることができ、これにより成膜速度を高めるこ
とができる。加熱媒体が液体の場合には、第１熱媒体流
路７４に流すことができる加熱媒体の流量に限界が有る
ので、実際的に容易に昇温させることができる温度は３
００℃程度である。加熱媒体としてガスを用いれば、理
論的には４５０℃に近づけることも可能である。

【００３１】なお、この例では、酸化ガス自体を加熱す
るようにした例を示しているが、この加熱酸化ガスの代
わりに、酸化ガスに不活性ガスやＮ_２ガスを加熱して加
えた高温ガスを使用しても良い。このことは、以下同様
である。

【００３２】これにより、図７に破線で示すように、基
板温度が同じ場合でも成膜速度をＶ _１→Ｖ_２に上昇させ
ることができる。原料ガスは内側ノズル８４を出てから
高温の酸化ガスと接触するので、ガス噴射ヘッド２０内
における分解や反応等が防止され、ここでの詰まりやパ
ーティクル生成による品質の低下を防止することができ
る。また、酸化ガスと原料の相性によっても反応性が異
なるため、酸化ガスの種類、酸化ガスの温度をパラメー
タとして成膜速度のみでなく成膜のコンフォマリティ性
も変えることができる。なお、原料ガスと酸化ガスの反
応が早期に進行しすぎない限りで酸化ガスの温度を基板
Ｗの加熱温度以上に上げて供給してもよい。

【００３３】なお、上記のように温度特性の違いに着目
して区分する場合のみでなく、原料どうしの反応性の違
いを考慮し区分することも考えられる。例えば、原料に
よってはＳｒ系の有機原料とＴａ系の有機原料は液相で
は反応しやすい。気相での反応は不明であるが高温下で
あれば反応することも考えられる。このような場合は、
あらかじめ両者を分けて送り、ガス噴射ヘッドを出た後
で合流させるようにしてもよい。

【００３４】上記各成膜プロセスは、酸化ガス雰囲気、
即ち成膜される膜が酸化物である成膜プロセスについて
説明したが、還元ガス雰囲気、例えば成膜される膜が金
属であるプロセスについて、Ｃｕ配線用のＣｕシード層
を例にして図３を参照して説明する。

【００３５】先ず、Ｃｕ（hfac（ヘキサフルオルアセチ
ルアセトン））tmvs（トリメチルビニシラン），tmvs
（５％）及びＨ(hfac)を混合し、容器２００内に貯蔵し
た液体原料２０２を、例えばＨｅ等で液面を加圧して液
用流量調整器２０４から気化器２０６に送り、同時にＨ
ｅ，Ｈ_２又はＡｒ等のキャリアガスをガス用流量調整器
２０８から気化器２０６に送り、この気化器２０６で、
例えば５０〜７０℃に加熱し気化させて原料ガスを生成
する。

【００３６】そして、この原料ガスをガス噴射ヘッド２
０の第１ガス通路６６（図２参照）内に、Ｈ（hfac），
Ｈ_２，Ａｒ，Ｎ_２，Ｈｅ等の添加ガスを第２ガス通路７
０（図２参照）内にそれぞれ個別に温度制御して流し、
これらのガスを、例えば１４０〜２００℃に加熱した基
板保持台１８上に載置した基板Ｗに向けて噴射する。な
お、成膜後の排ガス及び原料ガスの一部は、トラップ２
１０ａ，２１０ｂにより一部の成分がトラップされ、真
空ポンプ２１２を経て除害装置２１４から排気される。
これにより、下記の反応式（１）及び（２）により、基
板Ｗの表面に銅が成膜される。Ｃｕ（hfac）tmvs→Ｃｕ（hfac）＋tmvs （１）２Ｃｕ(hfac)→Ｃｕ(hfac)_２＋Ｃｕ↓ （２）

【００３７】ここで、上記（１）は吸熱反応であり、気
相反応で行うことが望ましい。そこで、添加ガスとして
加えられるガスを加熱して供給することで、ガス噴射ヘ
ッド２０の直後で原料ガスと添加ガスが混ざり、上記
（１）の反応が促進される。

【００３８】図４は、本発明の第２の実施の形態のガス
噴射ヘッドを示すもので、これは第１の実施の形態にお
ける中間胴を省略して、外胴６２と内胴６８との間に第
１ガス通路６６を、内胴６８の内部に第２ガス通路７０
をそれぞれ形成し、内胴６８の外周面を断熱層８０で被
覆したものである。この断熱層８０としては、例えば断
熱材のライナや断熱材のコーティングが挙げられる。こ
れにより、構造の簡素化と熱媒体流量の低減を図ること
ができる。

【００３９】図５は、本発明の第３の実施の形態のガス
噴射ヘッドを示すもので、噴射ヘッド２０の頂部の合流
部９０に第１ガス通路を構成する第１ガス配管９２と第
２ガス通路を構成する第２ガス配管９４が接線方向に接
続されている。合流部９０の下方には、基板保持台１８
に向けて広がる噴射ガス案内管９６が設けられている。
この構成の装置では、各ガス配管９２，９４はそれぞれ
保温機構９２ａ，９４ａにより先の実施の形態と同様に
酸化ガスが高温であるような温度に保温されている。そ
して、その内部を流れる原料ガスと酸化ガスもそれぞれ
先の場合と同様に酸化ガスが高温となるように加熱され
ている。

【００４０】原料ガスと酸化ガスは、ガス噴射ヘッドの
合流部９０で合流した後、旋回しながら下降する過程
で、ガス案内部９６を流れ、混合して基板面上に達す
る。これにより、先の実施の形態と同様に、ガス噴射ヘ
ッド２０内における分解・反応等を防止しつつ成膜反応
速度を高めることができる。

【００４１】なお、上記の実施の形態においては、２つ
のガス通路を設けた例を示しているが、第３のガス通路
を設け、例えば２つのガス通路内を有機金属原料を含む
原料ガスが、第３のガス通路内を高温の酸化ガスがそれ
ぞれ流れるようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原料ガスを含む２種以上ガスを、互いに制約を受けるこ
となく個別に温度制御して成膜等の処理に最適な温度に
設定してガス噴射ヘッドから被処理基板に向けて噴射す
ることができ、例えば少なくとも２種の原料ガスの温度
を他方の原料ガスの特性等によって制約を受けることな
く設定することで、通路内での未熟な反応や分解を起こ
すことなく、しかも最終的に混合した状態ではより高温
にして成膜能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の気相成長装置の概
略を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のガス噴射ヘッドの
断面図である。

【図３】Ｃｕ配線用のＣｕシード層を形成する成膜プロ
セスの説明に付する図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態のガス噴射ヘッドの
断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態のガス噴射ヘッドの
概要図である。

【図６】成膜装置の全体構成を示す図である。

【図７】成膜速度と基板温度の関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０成膜室１８基板保持台２０ガス噴射ヘッド６０ノズル盤６２外胴６４中間胴６６，７０ガス通路６８内胴７２，７６熱媒体ユニット７４，７８熱媒体流路８０断熱層８２ガス噴射孔８４ノズル部材９０合流部９２，９４ガス配管（ガス通路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中田勉東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者柴崎光直東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料ガスを含む２種以上のガスを個別に
導入し、これらのガスを被処理基板に向けて噴射するた
めのガス噴射ヘッドにおいて、前記少なくとも２種のガスを個別に導く少なくとも２つ
のガス通路と、前記各ガス通路内を流れるガスを個別に温度制御または
維持する少なくとも２つの温度制御機構とを有すること
を特徴とするガス噴射ヘッド。
【請求項２】前記原料ガスを含む２種以上のガスは、
それぞれ異なる２種以上の有機金属原料を個別に含むこ
とを特徴とする請求項１に記載のガス噴射ヘッド。
【請求項３】前記原料ガスを含む２種以上のガスの内
の一つは、酸化ガス、Ｎ_２ガスまたは不活性ガスを少な
くとも一部に含む高温ガスであることを特徴とする請求
項１に記載のガス噴射ヘッド。
【請求項４】前記原料ガスを含む２種以上のガスの内
の一つは、還元ガス、Ｎ_２ガスまたは不活性ガスを少な
くとも一部に含む高温ガスであることを特徴とする請求
項１に記載のガス噴射ヘッド。
【請求項５】原料ガスを含む２種以上のガスをガス噴
射ヘッドより被処理基板に向けて噴射して成膜を行なう
成膜方法において、前記原料ガスを含む２種以上のガスを個別に温度制御ま
たは維持した状態でガス噴射ヘッドより噴射することを
特徴とする成膜方法。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれかに記載のガス
噴射ヘッドを有する気密な成膜室と、該ガス噴射ヘッドに原料ガスを供給するガス供給源と、前記成膜室内に前記ガス噴射ヘッドに対向して配置され
た基板保持台とを有することを特徴とする成膜装置。