JP2001247967A - ジルコン酸チタン酸鉛膜の有機メタル化学気相堆積 - Google Patents
ジルコン酸チタン酸鉛膜の有機メタル化学気相堆積Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板へのジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜
の有機メタル化学気相堆積方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ＰＺＴ膜形成方法は、鉛ビス（ヘプタン
ジオン酸テトラメチル）、ジルコニウムビス（ヘプタン
ジオン酸テトラメチル）ビス（イソプロポキシル）及び
チタンビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イ
ソプロポキシル）を気化するステップと、 気化した鉛
ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）、ジルコニウム
ビス （ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプ
ロポキシル）及びチタンビス（ヘプタンジオン酸テトラ
メチル）ビス（イソプロポキシル）をチャンバに導入す
るステップとを含む。装置は、ガス分配装置と基板サポ
ートを有するＣＶＤチャンバと、ＣＶＤチャンバのガス
分配装置に流体接続された、各々温度コントローラを含
む１つ以上の気化器と、ＣＶＤチャンバのガス分配装置
に流体接続された酸素ガスソースと、１つ以上の気化器
に流体接続され、Ｐｂ（ｔｈｄ）2とＺｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2とＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2とを含
む。
の有機メタル化学気相堆積方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ＰＺＴ膜形成方法は、鉛ビス（ヘプタン
ジオン酸テトラメチル）、ジルコニウムビス（ヘプタン
ジオン酸テトラメチル）ビス（イソプロポキシル）及び
チタンビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イ
ソプロポキシル）を気化するステップと、 気化した鉛
ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）、ジルコニウム
ビス （ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプ
ロポキシル）及びチタンビス（ヘプタンジオン酸テトラ
メチル）ビス（イソプロポキシル）をチャンバに導入す
るステップとを含む。装置は、ガス分配装置と基板サポ
ートを有するＣＶＤチャンバと、ＣＶＤチャンバのガス
分配装置に流体接続された、各々温度コントローラを含
む１つ以上の気化器と、ＣＶＤチャンバのガス分配装置
に流体接続された酸素ガスソースと、１つ以上の気化器
に流体接続され、Ｐｂ（ｔｈｄ）2とＺｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2とＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2とを含
む。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は全般に化学気相堆積
に関する。特に、本発明はジルコン酸チタン酸鉛膜の有
機メタル化学気相堆積に関する。
に関する。特に、本発明はジルコン酸チタン酸鉛膜の有
機メタル化学気相堆積に関する。
【０００２】
【従来技術】集積回路（ＩＣ）の密度増加は、２５６Ｍ
Ｂ及び１ＧＢのＤＲＡＭを形成するコンデンサ等の電子
機器に用いられる高誘電率材料の必要性を高めている。
有機メタル化合物等の高誘電率材料を含むコンデンサ
は、標準的なＳｉＯ2−Ｓｉ3Ｎ 4−ＳｉＯ2スタックコン
デンサよりキャパシタンス密度がはるかに大きく、ＩＣ
製造において好んで選ばれる材料となっている。
Ｂ及び１ＧＢのＤＲＡＭを形成するコンデンサ等の電子
機器に用いられる高誘電率材料の必要性を高めている。
有機メタル化合物等の高誘電率材料を含むコンデンサ
は、標準的なＳｉＯ2−Ｓｉ3Ｎ 4−ＳｉＯ2スタックコン
デンサよりキャパシタンス密度がはるかに大きく、ＩＣ
製造において好んで選ばれる材料となっている。
【０００３】超超大規模集積（ＵＬＳＩ）ＤＲＡＭ用の
材料として関心の高まっている一有機メタル化合物は、
ジルコン酸チタン酸（ＰＺＴ）鉛であるが、その誘電率
特性が高いからである。ＰＺＴ堆積に以前用いられてい
た堆積技術は、高周波マグネトロンスパッタリング、レ
ーザアブレーション、ゾルゲル処理、有機メタル材料の
化学気相堆積（ＣＶＤ）を含んでいる。
材料として関心の高まっている一有機メタル化合物は、
ジルコン酸チタン酸（ＰＺＴ）鉛であるが、その誘電率
特性が高いからである。ＰＺＴ堆積に以前用いられてい
た堆積技術は、高周波マグネトロンスパッタリング、レ
ーザアブレーション、ゾルゲル処理、有機メタル材料の
化学気相堆積（ＣＶＤ）を含んでいる。
【０００４】鉛ジルコニウムチタン（ＰｂＺｒXＴｉ1-X
Ｏ3）の薄膜及び／又はその関連薄膜は、半導体コンデ
ンサ及びその他集積回路装置用の強誘電性薄膜として使
用可能である。通常、ＰＺＴ膜は有機メタル前駆物質ソ
ース、例えば鉛ソース、ジルコニウムソース及びチタン
ソースの組合せから作成され、有機メタル化学気相堆積
（ＭＯＣＶＤ）プロセスは、ＰＺＴ薄膜の製造等化合物
半導体薄層を成長させる好適な技術の一つである。実際
には、ＭＯＣＶＤは１つ以上の液体あるいは固体有機メ
タル前駆物質を気化させること、及び熱あるいはプラズ
マによって蒸気を分解して薄膜に堆積することを含む。
Ｏ3）の薄膜及び／又はその関連薄膜は、半導体コンデ
ンサ及びその他集積回路装置用の強誘電性薄膜として使
用可能である。通常、ＰＺＴ膜は有機メタル前駆物質ソ
ース、例えば鉛ソース、ジルコニウムソース及びチタン
ソースの組合せから作成され、有機メタル化学気相堆積
（ＭＯＣＶＤ）プロセスは、ＰＺＴ薄膜の製造等化合物
半導体薄層を成長させる好適な技術の一つである。実際
には、ＭＯＣＶＤは１つ以上の液体あるいは固体有機メ
タル前駆物質を気化させること、及び熱あるいはプラズ
マによって蒸気を分解して薄膜に堆積することを含む。
【０００５】所望特性及び品質のＰＺＴ薄膜が得られる
ように、有機メタル前駆物質が選択される。以下は有機
メタル前駆物質が有すべき一般的条件である。第１に、
有機メタル前駆物質は低い予熱温度で容易に揮発すると
ともに、予熱温度で安定でなければならない。第２に、
気化温度と分解温度の差は十分大きく、堆積プロセスの
制御が容易に行えなければならない。第３に、有機メタ
ル前駆物質は空気中に含まれる水分によって分解あるい
は変化してはならない。最後に、有機メタル前駆物質は
環境に優しいか、無害でなければならない。
ように、有機メタル前駆物質が選択される。以下は有機
メタル前駆物質が有すべき一般的条件である。第１に、
有機メタル前駆物質は低い予熱温度で容易に揮発すると
ともに、予熱温度で安定でなければならない。第２に、
気化温度と分解温度の差は十分大きく、堆積プロセスの
制御が容易に行えなければならない。第３に、有機メタ
ル前駆物質は空気中に含まれる水分によって分解あるい
は変化してはならない。最後に、有機メタル前駆物質は
環境に優しいか、無害でなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＰＺＴ薄膜の作成に有
益な各種有機メタル前駆物質の中で、有機メタルＴｉ前
駆物質及び有機メタルＰｂ前駆物質は比較的開発が進ん
でおり、比較的低温で揮発可能である。対照的に、有機
メタルＺｒ前駆物質は極めて湿りやすい、すなわち揮発
し難いという点で不利である。
益な各種有機メタル前駆物質の中で、有機メタルＴｉ前
駆物質及び有機メタルＰｂ前駆物質は比較的開発が進ん
でおり、比較的低温で揮発可能である。対照的に、有機
メタルＺｒ前駆物質は極めて湿りやすい、すなわち揮発
し難いという点で不利である。
【０００７】従来、ＰＺＴ薄膜用ジルコニウム前駆物質
ソースとして最も普通に用いられてきたのはテトラ
（２、２’ 、６、６’−テトラメチル−３、５ヘプタ
ンジオン）ジルコニウム（以下「Ｚｒ（ｔｈｄ）4」と
呼ぶ ）である。気化あるいは揮発したＺｒ（ｔｈｄ）4
は良好な耐湿性と、３００℃以下の温度で分解しない優
れた熱安定性を示す。しかし、ＰＺＴ 薄膜用Ｚｒ（ｔ
ｈｄ）4ソースは、気化温度がＰｂ及びＴｉ前駆物質ソ
ースの気化温度よりはるかに高い。例えば、Ｚｒ（ｔｈ
ｄ）4は通常約２８０℃〜３２０℃の気化器温度で揮発
するが、Ｐｂ（ｔｈｄ）4等のＰｂ前駆物質は通常約１
７０℃〜１９０℃の気化器温度で揮発し、Ｔｉ（ＯｉＰ
ｒ）4（ｔｈｄ）4等のＴｉ前駆物質は通常約１３０℃〜
２５０℃の気化器温度で揮発する。Ｚｒソースとその他
ソース間の気化点の差が大きいので、リアクタに入る直
前に揮発したＰｂ、Ｔｉ及びＺｒ前駆物質を混合する、
予混合チャンバあるいは予熱チューブの温度を制御する
のが困難である。例えば、ＰｂあるいはＴｉ前駆物質の
予熱温度を制御すると、気相Ｚｒ（ｔｈｄ）4はチャン
バに入る前に極めて凝固しやすい。一方、Ｚｒ前駆物質
の予熱温度を上げると、Ｐｂ及びＴｉ前駆物質はリアク
タに入る前に分解あるいは変化するようである。さら
に、約２５０℃以上の高温まで予熱すると、バブラある
いはバルブシールの材料選択が制限される。従って、Ｚ
ｒ（ｔｈｄ）4はＰＺＴ膜堆積用前駆物質として用いる
場合に不都合が多い。
ソースとして最も普通に用いられてきたのはテトラ
（２、２’ 、６、６’−テトラメチル−３、５ヘプタ
ンジオン）ジルコニウム（以下「Ｚｒ（ｔｈｄ）4」と
呼ぶ ）である。気化あるいは揮発したＺｒ（ｔｈｄ）4
は良好な耐湿性と、３００℃以下の温度で分解しない優
れた熱安定性を示す。しかし、ＰＺＴ 薄膜用Ｚｒ（ｔ
ｈｄ）4ソースは、気化温度がＰｂ及びＴｉ前駆物質ソ
ースの気化温度よりはるかに高い。例えば、Ｚｒ（ｔｈ
ｄ）4は通常約２８０℃〜３２０℃の気化器温度で揮発
するが、Ｐｂ（ｔｈｄ）4等のＰｂ前駆物質は通常約１
７０℃〜１９０℃の気化器温度で揮発し、Ｔｉ（ＯｉＰ
ｒ）4（ｔｈｄ）4等のＴｉ前駆物質は通常約１３０℃〜
２５０℃の気化器温度で揮発する。Ｚｒソースとその他
ソース間の気化点の差が大きいので、リアクタに入る直
前に揮発したＰｂ、Ｔｉ及びＺｒ前駆物質を混合する、
予混合チャンバあるいは予熱チューブの温度を制御する
のが困難である。例えば、ＰｂあるいはＴｉ前駆物質の
予熱温度を制御すると、気相Ｚｒ（ｔｈｄ）4はチャン
バに入る前に極めて凝固しやすい。一方、Ｚｒ前駆物質
の予熱温度を上げると、Ｐｂ及びＴｉ前駆物質はリアク
タに入る前に分解あるいは変化するようである。さら
に、約２５０℃以上の高温まで予熱すると、バブラある
いはバルブシールの材料選択が制限される。従って、Ｚ
ｒ（ｔｈｄ）4はＰＺＴ膜堆積用前駆物質として用いる
場合に不都合が多い。
【０００８】気化温度差による問題に加えて、従来のＰ
ＺＴ前駆物質は工業生産要件を満たす堆積ＰＺＴ膜に対
する混合効率を備えておらず、結果的に材料を過度に浪
費していた。さらに、従来のＰＺＴ前駆物質は工業生産
に十分な堆積速度及びスル−プットを備えていなかっ
た。
ＺＴ前駆物質は工業生産要件を満たす堆積ＰＺＴ膜に対
する混合効率を備えておらず、結果的に材料を過度に浪
費していた。さらに、従来のＰＺＴ前駆物質は工業生産
に十分な堆積速度及びスル−プットを備えていなかっ
た。
【０００９】従って、３つの要素（Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ）
すべての混合効率を改善するとともに、同様あるいは共
通のＰｂ、Ｚｒ及びＴｉ前駆物質の気化温度を用いる、
基板へのジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜の有機メタ
ル化学気相堆積形成方法及び装置が求められている。Ｐ
ＺＴ膜形成方法及び装置は堆積速度、スループット及び
材料混合効率等の工業生産要件を満たすのが望ましい。
すべての混合効率を改善するとともに、同様あるいは共
通のＰｂ、Ｚｒ及びＴｉ前駆物質の気化温度を用いる、
基板へのジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜の有機メタ
ル化学気相堆積形成方法及び装置が求められている。Ｐ
ＺＴ膜形成方法及び装置は堆積速度、スループット及び
材料混合効率等の工業生産要件を満たすのが望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板へのジル
コン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜の有機メタル化学気相堆
積方法及び装置を提供する。
コン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜の有機メタル化学気相堆
積方法及び装置を提供する。
【００１１】本発明の一態様は、流体接続された１つ以
上の気化器を有する化学気相堆積チャンバ内の基板への
ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜形成方法であって、
鉛ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）、ジルコニウ
ムビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプ
ロポキシル）及びチタンビス（ヘプタンジオン酸テトラ
メチル）ビス（イソプロポキシル）を気化するステップ
と、気化した鉛ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチ
ル）、ジルコニウムビス （ヘプタンジオン酸テトラメ
チル）ビス（イソプロポキシル）及びチタンビス（ヘプ
タンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプロポキシル）
をチャンバに導入するステップと、を含むＰＺＴ膜形成
方法を提供する。
上の気化器を有する化学気相堆積チャンバ内の基板への
ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜形成方法であって、
鉛ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）、ジルコニウ
ムビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプ
ロポキシル）及びチタンビス（ヘプタンジオン酸テトラ
メチル）ビス（イソプロポキシル）を気化するステップ
と、気化した鉛ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチ
ル）、ジルコニウムビス （ヘプタンジオン酸テトラメ
チル）ビス（イソプロポキシル）及びチタンビス（ヘプ
タンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプロポキシル）
をチャンバに導入するステップと、を含むＰＺＴ膜形成
方法を提供する。
【００１２】本発明の別の態様は、基板へのジルコン酸
チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜形成装置であって、ガス分配装
置と基板サポートを有するＣＶＤチャンバと、ＣＶＤチ
ャンバのガス分配装置に流体接続された、各々温度コン
トローラを含む１つ以上の気化器と。ＣＶＤチャンバの
ガス分配装置に流体接続された酸素ガスソースと、１つ
以上の気化器に流体接続され、Ｐｂ（ｔｈｄ）2とＺｒ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2とＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈ
ｄ）2とを含む１つ以上の前駆物質ソースと、を備える
ＰＺＴ膜形成装置を提供する。
チタン酸鉛（ＰＺＴ）膜形成装置であって、ガス分配装
置と基板サポートを有するＣＶＤチャンバと、ＣＶＤチ
ャンバのガス分配装置に流体接続された、各々温度コン
トローラを含む１つ以上の気化器と。ＣＶＤチャンバの
ガス分配装置に流体接続された酸素ガスソースと、１つ
以上の気化器に流体接続され、Ｐｂ（ｔｈｄ）2とＺｒ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2とＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈ
ｄ）2とを含む１つ以上の前駆物質ソースと、を備える
ＰＺＴ膜形成装置を提供する。
【００１３】本発明の別の態様は、チャンバ内で基板に
ＰＺＴ膜形成用の気化可能前駆物質であって、Ｐｂ（ｔ
ｈｄ）2と、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、Ｔｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、溶剤と、を含む気化可能
前駆物質を提供する。
ＰＺＴ膜形成用の気化可能前駆物質であって、Ｐｂ（ｔ
ｈｄ）2と、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、Ｔｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、溶剤と、を含む気化可能
前駆物質を提供する。
【００１４】上記本発明の特徴、利点及び目的を達成す
る方法を詳細に理解し得るように、添付図面に示した実
施例を参照して、上で簡単に要約した本発明をより詳細
に説明する。
る方法を詳細に理解し得るように、添付図面に示した実
施例を参照して、上で簡単に要約した本発明をより詳細
に説明する。
【００１５】しかし、添付図面は単にこの発明の代表的
な実施例を示すにすぎず、従って、本発明は他の等しく
有効な実施例を許容してよいので、その範囲を限定する
ものとは見なされない点に注意すべきである。
な実施例を示すにすぎず、従って、本発明は他の等しく
有効な実施例を許容してよいので、その範囲を限定する
ものとは見なされない点に注意すべきである。
【００１６】
【発明に実施の形態】図１は化学気相堆積（ＣＶＤ）装
置１０を示す略図である。ＣＶＤ装置の一例はカリフォ
ルニア州サンタクララ、アプライドマテリアルズ社から
購入可能なギガ-キャップセントゥーラ?装置である。Ｃ
ＶＤ装置１０は一般にＣＶＤチャンバ１２と、ガス吐出
装置１４と、排気装置１６と、全装置構成要素の作動を
制御する装置コントローラ１８とを含む。ＣＶＤチャン
バ１２は一般にチャンバ本体２０と、ガス分配装置２２
を有するチャンバリッド２１と、基板支持部材２４とを
含む。基板支持部材２４はセラミックあるいは窒化アル
ミニウム（ＡｌＮ）を含み、基板サポート部材の内部に
配設された抵抗加熱コイル等のヒータ２６を含み、ま
た、真空チャックあるいは静電チャック等基板を確実に
保持する基板チャッキング機構を含んでもよい。ガス分
配装置２２は、基板支持部材２４上に配設された基板に
均一なプロセスガス分配を行う、シャワーヘッド型ガス
分配器等のガス分配器２８を含む。抵抗加熱コイル及び
／又は熱流体チャネル等の温度制御装置２９がリッドに
配設され、ガス分配装置２２に熱接続される。温度制御
装置は処理全体を通してガス分配装置２２の温度を所望
範囲に維持する。ガス分配装置２２はガス吐出装置１４
に流体接続される。また、ガス分配装置２２は補助ＭＦ
Ｃを介して補助ガスソースにも流体接続される。例え
ば、図１に示したように、ガス分配装置２２は、チャン
バへのガス流量を制御するＭＦＣ３３ａ、３３ｂを介し
てＮ2Ｏソース３１及びＯ2ソース３１ｂに接続される。
又は、Ｏ2ソース３１ｂはオゾン（Ｏ3）ソース３１ｂ
に代えてもよい。チャンバに酸素流量として導入される
ガスは、Ｎ2Ｏ、Ｏ2、Ｏ3あるいはＮ2ＯとＯ2又はＯ3の
組合せを含んでよい。
置１０を示す略図である。ＣＶＤ装置の一例はカリフォ
ルニア州サンタクララ、アプライドマテリアルズ社から
購入可能なギガ-キャップセントゥーラ?装置である。Ｃ
ＶＤ装置１０は一般にＣＶＤチャンバ１２と、ガス吐出
装置１４と、排気装置１６と、全装置構成要素の作動を
制御する装置コントローラ１８とを含む。ＣＶＤチャン
バ１２は一般にチャンバ本体２０と、ガス分配装置２２
を有するチャンバリッド２１と、基板支持部材２４とを
含む。基板支持部材２４はセラミックあるいは窒化アル
ミニウム（ＡｌＮ）を含み、基板サポート部材の内部に
配設された抵抗加熱コイル等のヒータ２６を含み、ま
た、真空チャックあるいは静電チャック等基板を確実に
保持する基板チャッキング機構を含んでもよい。ガス分
配装置２２は、基板支持部材２４上に配設された基板に
均一なプロセスガス分配を行う、シャワーヘッド型ガス
分配器等のガス分配器２８を含む。抵抗加熱コイル及び
／又は熱流体チャネル等の温度制御装置２９がリッドに
配設され、ガス分配装置２２に熱接続される。温度制御
装置は処理全体を通してガス分配装置２２の温度を所望
範囲に維持する。ガス分配装置２２はガス吐出装置１４
に流体接続される。また、ガス分配装置２２は補助ＭＦ
Ｃを介して補助ガスソースにも流体接続される。例え
ば、図１に示したように、ガス分配装置２２は、チャン
バへのガス流量を制御するＭＦＣ３３ａ、３３ｂを介し
てＮ2Ｏソース３１及びＯ2ソース３１ｂに接続される。
又は、Ｏ2ソース３１ｂはオゾン（Ｏ3）ソース３１ｂ
に代えてもよい。チャンバに酸素流量として導入される
ガスは、Ｎ2Ｏ、Ｏ2、Ｏ3あるいはＮ2ＯとＯ2又はＯ3の
組合せを含んでよい。
【００１７】ガス吐出装置１４は１つ以上の気化器３０
ａ、３０ｂと、１つ以上の気化器３０ａ、３０ｂに接続
された１つ以上の液体前駆物質ソース３２と、気化器の
ガス出力をＣＶＤチャンバ１２のガス分配装置２２に輸
送する１つ以上の流体接続ライン３４とを含む。ＩＳＯ
弁３６等の１つ以上の弁が１つ以上の流体接続ライン３
４に配設され、ＣＶＤチャンバ１２のガス分配装置２２
に流入するガス量を制御する。また、１つ以上の気化器
３０ａ、３０ｂの出力は、排気装置１６に接続されたバ
イパスライン４４に配設されているバイパス弁３８にも
接続される。
ａ、３０ｂと、１つ以上の気化器３０ａ、３０ｂに接続
された１つ以上の液体前駆物質ソース３２と、気化器の
ガス出力をＣＶＤチャンバ１２のガス分配装置２２に輸
送する１つ以上の流体接続ライン３４とを含む。ＩＳＯ
弁３６等の１つ以上の弁が１つ以上の流体接続ライン３
４に配設され、ＣＶＤチャンバ１２のガス分配装置２２
に流入するガス量を制御する。また、１つ以上の気化器
３０ａ、３０ｂの出力は、排気装置１６に接続されたバ
イパスライン４４に配設されているバイパス弁３８にも
接続される。
【００１８】排気装置１６は、ＣＶＤチャンバ１２から
ガスを排気し、チャンバ内の真空レベルを維持するため
に接続された、ターボ分子ポンプ等の１つ以上の真空ポ
ンプ４０を含む。１つ以上の真空ポンプ４０はゲート弁
等の弁を介してガス排気口あるいは排気管へ接続され
る。１つ以上のコールドトラップ４２が排気ラインに配
設され、チャンバから排気された特殊ガスを除去あるい
は凝縮する。また、１つ以上のコールドトラップ４２
は、バイパス弁３８と排気装置への接続部間のバイパス
ライン４４に配設してもよい。
ガスを排気し、チャンバ内の真空レベルを維持するため
に接続された、ターボ分子ポンプ等の１つ以上の真空ポ
ンプ４０を含む。１つ以上の真空ポンプ４０はゲート弁
等の弁を介してガス排気口あるいは排気管へ接続され
る。１つ以上のコールドトラップ４２が排気ラインに配
設され、チャンバから排気された特殊ガスを除去あるい
は凝縮する。また、１つ以上のコールドトラップ４２
は、バイパス弁３８と排気装置への接続部間のバイパス
ライン４４に配設してもよい。
【００１９】本発明の一実施例においては、図１に示し
たように、２つの気化器３０ａ、３０ｂがＰＺＴ用前駆
物質の気化に用いられる。第１の気化器はＰｂ前駆物質
を気化させ、第２の気化器はＺｒ前駆物質及びＴｉ前駆
物質を両方気化させる。Ｐｂ前駆物質は鉛ビス（テトラ
メチルヘプタンジオン酸）、すなわちＰｂ（ｔｈｄ） 2
を含む。Ｚｒ前駆物質はジルコニウムビス（テトラメチ
ルヘプタンジオン酸）ビス（イソプロポキシル）、すな
わちＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を含む。Ｔｉ前駆物
質はチタンビス（テトラメチルヘプタンジオン酸）ビス
（イソプロポキシル）、すなわちＴｉ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2を含む。前駆物質の濃度は約０．０１Ｍ
（モル）〜約１ＧＭ、好ましくは約０．１Ｍ〜約０．５
Ｍであってよい。図１の実施例では２つの気化器が示さ
れているが、本発明は３つの前駆物質をすべて気化させ
る単一の気化器の使用を想定している。又は、図４に示
したように、各前駆物質に対し１つの気化器を備えても
よい（例えば、Ｐｂ前駆物質に１つの気化器、Ｚｒ前駆
物質に１つの気化器、Ｔｉ前駆物質に１つの気化器）。
たように、２つの気化器３０ａ、３０ｂがＰＺＴ用前駆
物質の気化に用いられる。第１の気化器はＰｂ前駆物質
を気化させ、第２の気化器はＺｒ前駆物質及びＴｉ前駆
物質を両方気化させる。Ｐｂ前駆物質は鉛ビス（テトラ
メチルヘプタンジオン酸）、すなわちＰｂ（ｔｈｄ） 2
を含む。Ｚｒ前駆物質はジルコニウムビス（テトラメチ
ルヘプタンジオン酸）ビス（イソプロポキシル）、すな
わちＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を含む。Ｔｉ前駆物
質はチタンビス（テトラメチルヘプタンジオン酸）ビス
（イソプロポキシル）、すなわちＴｉ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2を含む。前駆物質の濃度は約０．０１Ｍ
（モル）〜約１ＧＭ、好ましくは約０．１Ｍ〜約０．５
Ｍであってよい。図１の実施例では２つの気化器が示さ
れているが、本発明は３つの前駆物質をすべて気化させ
る単一の気化器の使用を想定している。又は、図４に示
したように、各前駆物質に対し１つの気化器を備えても
よい（例えば、Ｐｂ前駆物質に１つの気化器、Ｚｒ前駆
物質に１つの気化器、Ｔｉ前駆物質に１つの気化器）。
【００２０】Ｐｂ前駆物質はアンプル４６内に具備され
るが、該アンプルは液体吐出ライン４８を介して気化器
３０に接続される。液体流量コントローラ（ＬＦＣ）５
０が液体吐出ライン４８に配設され、気化器への前駆物
質液の流量を制御する。遮断弁５２が液体吐出ラインに
配設され、必要な時前駆物質流量の逆流を防止するか、
前駆物質流量を終了させる。Ｐｂアンプルに加えて、第
１の溶剤アンプル５４もＰｂアンプル同様に、ＬＦＣ５
６及び遮断弁５８と共に気化器に流体接続される。１つ
以上の押圧ガスソース９０（１つを図示）がＰｂアンプ
ル及び第１の溶剤アンプルに接続され、押圧ガス圧（例
えば、約２０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ）をアンプル中の
前駆物質あるいは溶剤掖に供給する。
るが、該アンプルは液体吐出ライン４８を介して気化器
３０に接続される。液体流量コントローラ（ＬＦＣ）５
０が液体吐出ライン４８に配設され、気化器への前駆物
質液の流量を制御する。遮断弁５２が液体吐出ラインに
配設され、必要な時前駆物質流量の逆流を防止するか、
前駆物質流量を終了させる。Ｐｂアンプルに加えて、第
１の溶剤アンプル５４もＰｂアンプル同様に、ＬＦＣ５
６及び遮断弁５８と共に気化器に流体接続される。１つ
以上の押圧ガスソース９０（１つを図示）がＰｂアンプ
ル及び第１の溶剤アンプルに接続され、押圧ガス圧（例
えば、約２０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ）をアンプル中の
前駆物質あるいは溶剤掖に供給する。
【００２１】アルゴン（Ａｒ）及び／又はヘリウム（Ｈ
ｅ）等の第１のキャリアガスソース（すなわちキャリア
ガスＡ）６０ａ、６０ｂはガス吐出ラインを介して気化
器３０ａ、３０ｂに接続され、マス流量コントローラ
（ＭＦＣ）６２ａ、６２ｂはガス吐出ラインに配設さ
れ、キャリアガスの流量を制御する。また、第２のキャ
リアガスソース（すなわちキャリアガスＢ）６１ａ、６
１ｂを、ＭＦＣ６３ａ、６３ｂを介して気化器３０ａ及
び３０ｂにそれぞれ接続してもよい。キャリアガスソー
スはキャリアガスＡ及び／又はキャリアガスＢとして、
アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン、
あるいは窒素等のガスを供給する。液体ガス吐出ライン
は、高い流速を考慮してＰＴＦＥ等の摩擦係数の低い材
料で形成されるのが好ましい。本発明は工業界で一般に
知られ、通常の液体ガス吐出装置と共に用いられるバブ
ラ、ガス抜き器、遮断弁、その他装置等その他の装置の
使用を想定している。
ｅ）等の第１のキャリアガスソース（すなわちキャリア
ガスＡ）６０ａ、６０ｂはガス吐出ラインを介して気化
器３０ａ、３０ｂに接続され、マス流量コントローラ
（ＭＦＣ）６２ａ、６２ｂはガス吐出ラインに配設さ
れ、キャリアガスの流量を制御する。また、第２のキャ
リアガスソース（すなわちキャリアガスＢ）６１ａ、６
１ｂを、ＭＦＣ６３ａ、６３ｂを介して気化器３０ａ及
び３０ｂにそれぞれ接続してもよい。キャリアガスソー
スはキャリアガスＡ及び／又はキャリアガスＢとして、
アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン、
あるいは窒素等のガスを供給する。液体ガス吐出ライン
は、高い流速を考慮してＰＴＦＥ等の摩擦係数の低い材
料で形成されるのが好ましい。本発明は工業界で一般に
知られ、通常の液体ガス吐出装置と共に用いられるバブ
ラ、ガス抜き器、遮断弁、その他装置等その他の装置の
使用を想定している。
【００２２】Ｚｒ前駆物質アンプル６４、Ｔｉ前駆物質
アンプル６６、及び第２の溶剤アンプル６８は、液体
吐出ラインを介して第２の気化器３０ｂに流体接続され
る。アンプルは各々、アンプルからの流量を制御するＬ
ＦＣ７０、７２、７４及び遮断弁７６、７８、８０を介
して液体吐出ラインに接続される。１つ以上の押圧ガス
ソース９０（１つを図示）はＺｒアンプル、Ｔｉアンプ
ル及び第１の溶剤アンプルに接続され、押圧ガス圧力
（例えば、約２０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ）をアンプル
中の前駆物質あるいは溶剤掖に供給する。
アンプル６６、及び第２の溶剤アンプル６８は、液体
吐出ラインを介して第２の気化器３０ｂに流体接続され
る。アンプルは各々、アンプルからの流量を制御するＬ
ＦＣ７０、７２、７４及び遮断弁７６、７８、８０を介
して液体吐出ラインに接続される。１つ以上の押圧ガス
ソース９０（１つを図示）はＺｒアンプル、Ｔｉアンプ
ル及び第１の溶剤アンプルに接続され、押圧ガス圧力
（例えば、約２０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ）をアンプル
中の前駆物質あるいは溶剤掖に供給する。
【００２３】気化器３０ａ、３０ｂのガス排気口が接続
され、第１、第２の気化器からの気化前駆物質は排気口
接続部内で混合され、次に、ＩＳＯ弁３６を介してＣＶ
Ｄチャンバ１２に、あるいはバイパス弁３８を介して排
気装置１６に流入する。チャンバに流入する気化した前
駆物質は、ガス分配器２８を介して処理領域に導入さ
れ、基板支持部材２４上の基板に堆積される。基板支持
部材２４はガス分配器２８から約１００ミル〜約８００
ミル、好ましくは約５００ミル〜６００ミルの距離だけ
離隔してよい。チャンバ圧力は約０．１トル〜約１００
トル、好ましくは約１トル〜約１０トルに維持してよ
い。
され、第１、第２の気化器からの気化前駆物質は排気口
接続部内で混合され、次に、ＩＳＯ弁３６を介してＣＶ
Ｄチャンバ１２に、あるいはバイパス弁３８を介して排
気装置１６に流入する。チャンバに流入する気化した前
駆物質は、ガス分配器２８を介して処理領域に導入さ
れ、基板支持部材２４上の基板に堆積される。基板支持
部材２４はガス分配器２８から約１００ミル〜約８００
ミル、好ましくは約５００ミル〜６００ミルの距離だけ
離隔してよい。チャンバ圧力は約０．１トル〜約１００
トル、好ましくは約１トル〜約１０トルに維持してよ
い。
【００２４】一例として、Ｐｂ前駆物質はＲ流量中に
０．２５ＭのＰｂ（ｔｈｄ）2を含み、Ｚｒ、Ｔｉ前駆
物質はＲ流量中に０．０６０ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2 ＋０．０４０ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔ
ｈｄ）2とＲ流量中に０．０２０ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2＋０．０８０ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈ
ｄ）2を含み、ここでＲは８、２、１のＴＦＨ、ＩＰ
Ａ、ＰＭＤＥＴＡを含む溶剤を表し、テトラヒドロフラ
ンはＴＨＥ、イソプロピルアルコールはＩＰＡ、ペンタ
メチルジエチレントリアミンはＰＭＤＥＴＡである。
０．２５ＭのＰｂ（ｔｈｄ）2を含み、Ｚｒ、Ｔｉ前駆
物質はＲ流量中に０．０６０ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2 ＋０．０４０ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔ
ｈｄ）2とＲ流量中に０．０２０ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2＋０．０８０ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈ
ｄ）2を含み、ここでＲは８、２、１のＴＦＨ、ＩＰ
Ａ、ＰＭＤＥＴＡを含む溶剤を表し、テトラヒドロフラ
ンはＴＨＥ、イソプロピルアルコールはＩＰＡ、ペンタ
メチルジエチレントリアミンはＰＭＤＥＴＡである。
【００２５】発明者らは有機直鎖炭化水素（例えば、オ
クタン、ヘプタン、デカン、ヘキサン等）、芳香族炭化
水素（例えば、ベンゼン、トルエン、シクラン等）、エ
ーテル（例えば、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル
等）、環状エーテル（例えば、テトラヒドロフラン
等）、ケトン（例えば、アセトン、ホルムアルデヒド
等）あるいはアルコール（例えば、イソプロパノール、
エタノール、メタノール 等）を含む各種溶剤を想定し
ている。溶剤はＥＤＴＡ、エチレンジアミン、ＰＭＤＥ
ＴＡ等の溶剤添加剤あるいは安定剤／錯化剤を含んでよ
い。一実施例においては、溶剤はオクタンあるいはテト
ラヒドロフランを含み、イソプロピルアルコール及びＰ
ＭＤＥＴＡ等の安定剤を任意に添加する。
クタン、ヘプタン、デカン、ヘキサン等）、芳香族炭化
水素（例えば、ベンゼン、トルエン、シクラン等）、エ
ーテル（例えば、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル
等）、環状エーテル（例えば、テトラヒドロフラン
等）、ケトン（例えば、アセトン、ホルムアルデヒド
等）あるいはアルコール（例えば、イソプロパノール、
エタノール、メタノール 等）を含む各種溶剤を想定し
ている。溶剤はＥＤＴＡ、エチレンジアミン、ＰＭＤＥ
ＴＡ等の溶剤添加剤あるいは安定剤／錯化剤を含んでよ
い。一実施例においては、溶剤はオクタンあるいはテト
ラヒドロフランを含み、イソプロピルアルコール及びＰ
ＭＤＥＴＡ等の安定剤を任意に添加する。
【００２６】また、発明者らが確認したところでは、気
化器がほぼ理想的な恒温装置温度に維持された場合、堆
積層の均一性が高まり、ガス吐出装置の保守を低減可能
である。気化器１００は、理想恒温温度以下に冷却する
ことによってメインシールを保護する熱制御フィーチャ
を含む、数台の能動受動熱制御装置を内蔵する。気化器
を貫流する化学流体（液体及び／又はガス）に露出され
る気化器構成要素の大幅な温度変動及び勾配を生ずるこ
となく、また過度の冷却加熱力損失なしに、冷却が実施
される。
化器がほぼ理想的な恒温装置温度に維持された場合、堆
積層の均一性が高まり、ガス吐出装置の保守を低減可能
である。気化器１００は、理想恒温温度以下に冷却する
ことによってメインシールを保護する熱制御フィーチャ
を含む、数台の能動受動熱制御装置を内蔵する。気化器
を貫流する化学流体（液体及び／又はガス）に露出され
る気化器構成要素の大幅な温度変動及び勾配を生ずるこ
となく、また過度の冷却加熱力損失なしに、冷却が実施
される。
【００２７】図２は気化器１００の横断面図である。気
化器１００は、第１、第２の気化器３０ａ、３０ｂに相
当するが、一般に入力マニホールド１０２と、冷却ヘッ
ド１０４と、上部ブロック１０８と底部ブロック１１０
を備える本体１０６とを含む。入力マニホールド１０２
は気化器１００の上端に結合され、毛管等の注入部材１
１４が同軸配置される吸気口１１２を具備する。注入部
材１１４は１つ以上の液体前駆物質アンプル（図１に示
したアンプル４６、５４、６４、６６、６８等）及びキ
ャリアガスＡソース（図１に示した６０ａ、６０ｂ等）
に接続される。
化器１００は、第１、第２の気化器３０ａ、３０ｂに相
当するが、一般に入力マニホールド１０２と、冷却ヘッ
ド１０４と、上部ブロック１０８と底部ブロック１１０
を備える本体１０６とを含む。入力マニホールド１０２
は気化器１００の上端に結合され、毛管等の注入部材１
１４が同軸配置される吸気口１１２を具備する。注入部
材１１４は１つ以上の液体前駆物質アンプル（図１に示
したアンプル４６、５４、６４、６６、６８等）及びキ
ャリアガスＡソース（図１に示した６０ａ、６０ｂ等）
に接続される。
【００２８】冷却ヘッド１０４及び上部ブロック１０８
は、ヘッド１０４及び上部ブロック１０８上に形成され
た当接フランジ１２０、１２２にそれぞれ接合される。
同様に、上部ブロック１０８及び底部ブロック１１０
は、上部ブロック１０８及び底部ブロック１１０上に画
成されたフランジ１２４、１２６にそれぞれ接合され
る。フランジ１２０、１２２、１２４、１２６はＫＦク
ランプ等のクランプ１２８を受けるよう構成され、作動
中各種気化器構成要素を同時に保持する。フランジ１２
０、１２４にそれぞれ配設された０リングシール１３
０、１３２は、ブロック１０８、１１０及び冷却ヘッド
１０４のインターフェースを気密封止する。０リング１
３０、１３２はヘリコフレックスのアルミ製デルタシー
ル等様々な高温度メタル対メタルシールのいずれかであ
ってよい。
は、ヘッド１０４及び上部ブロック１０８上に形成され
た当接フランジ１２０、１２２にそれぞれ接合される。
同様に、上部ブロック１０８及び底部ブロック１１０
は、上部ブロック１０８及び底部ブロック１１０上に画
成されたフランジ１２４、１２６にそれぞれ接合され
る。フランジ１２０、１２２、１２４、１２６はＫＦク
ランプ等のクランプ１２８を受けるよう構成され、作動
中各種気化器構成要素を同時に保持する。フランジ１２
０、１２４にそれぞれ配設された０リングシール１３
０、１３２は、ブロック１０８、１１０及び冷却ヘッド
１０４のインターフェースを気密封止する。０リング１
３０、１３２はヘリコフレックスのアルミ製デルタシー
ル等様々な高温度メタル対メタルシールのいずれかであ
ってよい。
【００２９】１つ以上の冷却チャネル１３４がヘッド１
０４に配設され、０リングシール１３０及び流入する液
体前駆物質を能動冷却する。熱交換流体（例えば、水、
エチレングリコール、シリコンオイル等）はチャネル１
３４を還流し、０リングシール１３０の熱を除去する。
又は、別の冷却チャネル（図示せず）を０リングシール
１３２に近接した本体１０６内に配設してもよい。熱伝
導率を最大とするため、冷却ヘッドはアルミあるいはそ
の他二三の熱導体で形成されるのが好ましい。図２には
示してないが、熱伝対を長孔２２２に配設し、気化器１
００の上端の作動温度をモニタしてもよい。分散／キャ
リアガス管１３５が冷却ヘッド１０４に形成され、上部
ブロック１０８の上部に形成された凹部１３７に至って
いる。注入ライン（図示せず）はキャリアガスＢソース
（図 １に示した６１ａ、６１ｂ等）を分散／キャリア
ガス管１３５に接続し、分散／キャリアガスを供給す
る。冷却ヘッド１０４は中央に形成された吸気口穴部１
３６を具備し、その中に注入部材１１４がねじ付きスリ
ーブ１３８によって配設固定される。注入部材１１４
は、上部ブロック１０８の首部１４２を長さ方向に伸長
し、首部１４２の下端付近で終了するガス通路１４０に
よって同心的に収容される。同心ガス通路１４０は、注
入部材１１４の外周近傍に配設されるが、任意の幾何学
形状であってよく、１つ以上の分散ガスを注入部材１１
４の先端部あるいはノズル１４４に送出するよう構成さ
れる。同心ガス通路１４０及び注入部材１１４は摩擦係
数を低くし、閉塞を防止するため、ＰＴＦＥで形成する
のが好ましい。
０４に配設され、０リングシール１３０及び流入する液
体前駆物質を能動冷却する。熱交換流体（例えば、水、
エチレングリコール、シリコンオイル等）はチャネル１
３４を還流し、０リングシール１３０の熱を除去する。
又は、別の冷却チャネル（図示せず）を０リングシール
１３２に近接した本体１０６内に配設してもよい。熱伝
導率を最大とするため、冷却ヘッドはアルミあるいはそ
の他二三の熱導体で形成されるのが好ましい。図２には
示してないが、熱伝対を長孔２２２に配設し、気化器１
００の上端の作動温度をモニタしてもよい。分散／キャ
リアガス管１３５が冷却ヘッド１０４に形成され、上部
ブロック１０８の上部に形成された凹部１３７に至って
いる。注入ライン（図示せず）はキャリアガスＢソース
（図 １に示した６１ａ、６１ｂ等）を分散／キャリア
ガス管１３５に接続し、分散／キャリアガスを供給す
る。冷却ヘッド１０４は中央に形成された吸気口穴部１
３６を具備し、その中に注入部材１１４がねじ付きスリ
ーブ１３８によって配設固定される。注入部材１１４
は、上部ブロック１０８の首部１４２を長さ方向に伸長
し、首部１４２の下端付近で終了するガス通路１４０に
よって同心的に収容される。同心ガス通路１４０は、注
入部材１１４の外周近傍に配設されるが、任意の幾何学
形状であってよく、１つ以上の分散ガスを注入部材１１
４の先端部あるいはノズル１４４に送出するよう構成さ
れる。同心ガス通路１４０及び注入部材１１４は摩擦係
数を低くし、閉塞を防止するため、ＰＴＦＥで形成する
のが好ましい。
【００３０】同心ガス通路１４０は、直径方向に細くな
る上端と直径方向に太くなる下端を有する切頭円錐面と
して示してある主気化区域１４６に至る。主気化区域１
４６は、流体が堆積されてよい、広く、好ましくは円滑
な、加熱面積を具備する。主気化区域１４６の下端に整
列されたブロッカ１４８は延長気化面を具備する。ブロ
ッカ１４８はアルミあるいはその他二三の熱導体で形成
されるのが好ましく、また複数の高伝導チャネル１５０
を含む。ポールから購入可能なもの等製品化されている
フィルタ１５２が、ブロッカ１４８の下及び高伝導排気
口１５３の上に配設される。フィルタ１５２は底部ブロ
ック１１０の環状肩部１５４に設置され、上部ブロック
１０８によって上から固定され、これにより２つのブロ
ック１０８、１１０を外すことによる定期交換を容易に
する。フィルタ１５２は任意数の、ポールから購入可能
なもの等製品化されているフィルタであってよい。この
配列は大きな伝導性を与えて気化器１００内の共振時間
を短縮し、また、蒸気流路の点検及びクリーニングを容
易にする。
る上端と直径方向に太くなる下端を有する切頭円錐面と
して示してある主気化区域１４６に至る。主気化区域１
４６は、流体が堆積されてよい、広く、好ましくは円滑
な、加熱面積を具備する。主気化区域１４６の下端に整
列されたブロッカ１４８は延長気化面を具備する。ブロ
ッカ１４８はアルミあるいはその他二三の熱導体で形成
されるのが好ましく、また複数の高伝導チャネル１５０
を含む。ポールから購入可能なもの等製品化されている
フィルタ１５２が、ブロッカ１４８の下及び高伝導排気
口１５３の上に配設される。フィルタ１５２は底部ブロ
ック１１０の環状肩部１５４に設置され、上部ブロック
１０８によって上から固定され、これにより２つのブロ
ック１０８、１１０を外すことによる定期交換を容易に
する。フィルタ１５２は任意数の、ポールから購入可能
なもの等製品化されているフィルタであってよい。この
配列は大きな伝導性を与えて気化器１００内の共振時間
を短縮し、また、蒸気流路の点検及びクリーニングを容
易にする。
【００３１】ブロック１０８、１１０は、ステンレス鋼
で形成するのが好ましいが、ブロック１０８、１１０を
囲繞する１つ以上の発熱体１５６（カートリッジとして
示してある）によって発生される熱エネルギーの保持伝
達のため、比較的大きな熱質量を提供し、これにより気
化表面はもちろん下流においても最適恒温温度を保証す
る。ヒータ１５６は容器１５８に摺動可能に収容され、
保守点検のため選択的に取外し可能である。発熱体１５
６は約１０００Ｗ〜３０００Ｗの加熱力をブロック１０
８、１１０に与え、従来のＰＩＤコントローラ（図示せ
ず）によって最適恒温温度に本体１０６を維持するよう
制御されるのが好ましい。コントローラは、加熱気化面
の近傍にあるブロック１０８、１１０の少なくとも一
方、好ましくは両方の内部に配置された熱伝対（図示せ
ず）に接続される。
で形成するのが好ましいが、ブロック１０８、１１０を
囲繞する１つ以上の発熱体１５６（カートリッジとして
示してある）によって発生される熱エネルギーの保持伝
達のため、比較的大きな熱質量を提供し、これにより気
化表面はもちろん下流においても最適恒温温度を保証す
る。ヒータ１５６は容器１５８に摺動可能に収容され、
保守点検のため選択的に取外し可能である。発熱体１５
６は約１０００Ｗ〜３０００Ｗの加熱力をブロック１０
８、１１０に与え、従来のＰＩＤコントローラ（図示せ
ず）によって最適恒温温度に本体１０６を維持するよう
制御されるのが好ましい。コントローラは、加熱気化面
の近傍にあるブロック１０８、１１０の少なくとも一
方、好ましくは両方の内部に配置された熱伝対（図示せ
ず）に接続される。
【００３２】気化器構成要素はすべて一意的に取外し、
保守、及び交換を容易にするよう設計されている。各構
成要素は、個々に点検あるいは交換可能な独立ユニット
を含む。図２に示したように、気化器１００は６つの主
要構成要素、すなわち入力マニホールド１０２、冷却ヘ
ッド１０４、上部ブロック１０８、底部ブロック１１
０、発熱体１５６、フィルタ１５２、及びブロッカ１４
８を含む。上記のように、上部ブロック１０８及び冷却
ヘッド１０４はＫＦクランプに選択的に結合される。同
様に、上部ブロック１０８は底部ブロック１１０に結合
される。よって、定期交換が必要なフィルタ１５２及び
定期クリーニングを要する場合のあるブロッカ１４８
は、底部ブロック１１０から上部ブロック１０８を分離
することによって取外し可能である。ブロック１０８、
１１０はＫＦクランプによって結合された状態で示して
あり、ＶＣＲ?取付金具等その他の結合アッセンブリを
効果的に用いてもよい。
保守、及び交換を容易にするよう設計されている。各構
成要素は、個々に点検あるいは交換可能な独立ユニット
を含む。図２に示したように、気化器１００は６つの主
要構成要素、すなわち入力マニホールド１０２、冷却ヘ
ッド１０４、上部ブロック１０８、底部ブロック１１
０、発熱体１５６、フィルタ１５２、及びブロッカ１４
８を含む。上記のように、上部ブロック１０８及び冷却
ヘッド１０４はＫＦクランプに選択的に結合される。同
様に、上部ブロック１０８は底部ブロック１１０に結合
される。よって、定期交換が必要なフィルタ１５２及び
定期クリーニングを要する場合のあるブロッカ１４８
は、底部ブロック１１０から上部ブロック１０８を分離
することによって取外し可能である。ブロック１０８、
１１０はＫＦクランプによって結合された状態で示して
あり、ＶＣＲ?取付金具等その他の結合アッセンブリを
効果的に用いてもよい。
【００３３】作動中、液体前駆物質は、注入部材１１４
（内径２〜２０ミルが好ましい）を介して主気化区域１
４６の真上の個所に送られる。一実施例においては、キ
ャリアガスＡは気化器に供給されない。又は、キャリア
ガスＡを前駆物質液とともに気化器に供給してもよい。
液体は、液体をノズル１４４から流出させ、高ノズル速
度の液体ジェットとして主気化区域１４６に流入させ
る、十分高い流量で供給される。流量計あるいはＬＦＣ
（図１に図示）を液体前駆物質溶剤混合物の量及び流量
の制御に用いてよい。液体の流量は通常、押圧ガスソー
ス９０によって供給される圧力に対して、図１に示した
流量計あるいはＬＦＣ等の流量コントローラによって制
御される。周知のように、液体前駆物質の流速は、気化
器１００に入力されるキャリアガス流量によって別々に
制御してよい。
（内径２〜２０ミルが好ましい）を介して主気化区域１
４６の真上の個所に送られる。一実施例においては、キ
ャリアガスＡは気化器に供給されない。又は、キャリア
ガスＡを前駆物質液とともに気化器に供給してもよい。
液体は、液体をノズル１４４から流出させ、高ノズル速
度の液体ジェットとして主気化区域１４６に流入させ
る、十分高い流量で供給される。流量計あるいはＬＦＣ
（図１に図示）を液体前駆物質溶剤混合物の量及び流量
の制御に用いてよい。液体の流量は通常、押圧ガスソー
ス９０によって供給される圧力に対して、図１に示した
流量計あるいはＬＦＣ等の流量コントローラによって制
御される。周知のように、液体前駆物質の流速は、気化
器１００に入力されるキャリアガス流量によって別々に
制御してよい。
【００３４】アルゴンあるいはヘリウム等の（キャリア
ガスソースＢからの）１つ以上の分散／キャリアガス
は、分散／キャリアガス管１３５を介して送出され、注
入部材１１４を中心に同心的に流れて、ノズル１４４へ
の液体粒子の形成や注入部材１１４の外筒の上昇を防止
する。ノズル１４４のレベルでは、分散／キャリアガス
は注入部材１１４から射出する液体前駆物質混合物をピ
ックアップし、液体前駆物質を気化する主気化区域１４
６に混合物を搬送する。この最初の「フラッシュ」気化
の最適化を考慮して、注入部材ノズル１４４と主気化区
域１４６間の間隔は調節可能であるのが好ましい。液体
粒子の「フライパン上の跳ね回り」効果を防止するフラ
ッシュ気化の調節は、ガス液体前駆物質混合物の流量を
調節することによって得られる。次に、気化前駆物質は
ブロッカ１４８に形成された複数の高伝導チャネル１５
０を介して運ばれる。ブロッカ１４８は第２段気化器と
して機能すると同時に、非気化液体を収集してフィルタ
１５２に送る。フィルタ１５２によって、気化していな
い液体の捕捉が可能となる。これによって、液体が気化
器１００を通ってチャンバ１２（図１に図示）に入るの
が防止される。次に、結果としての堆積ガスは気化器排
気口１５３を通って、堆積チャンバ１２に吐出される。
開口部の広い排気口１５３は高伝導用に設計されてお
り、前駆物質蒸気は気化器１００からチャンバ１２に容
易に搬送される。
ガスソースＢからの）１つ以上の分散／キャリアガス
は、分散／キャリアガス管１３５を介して送出され、注
入部材１１４を中心に同心的に流れて、ノズル１４４へ
の液体粒子の形成や注入部材１１４の外筒の上昇を防止
する。ノズル１４４のレベルでは、分散／キャリアガス
は注入部材１１４から射出する液体前駆物質混合物をピ
ックアップし、液体前駆物質を気化する主気化区域１４
６に混合物を搬送する。この最初の「フラッシュ」気化
の最適化を考慮して、注入部材ノズル１４４と主気化区
域１４６間の間隔は調節可能であるのが好ましい。液体
粒子の「フライパン上の跳ね回り」効果を防止するフラ
ッシュ気化の調節は、ガス液体前駆物質混合物の流量を
調節することによって得られる。次に、気化前駆物質は
ブロッカ１４８に形成された複数の高伝導チャネル１５
０を介して運ばれる。ブロッカ１４８は第２段気化器と
して機能すると同時に、非気化液体を収集してフィルタ
１５２に送る。フィルタ１５２によって、気化していな
い液体の捕捉が可能となる。これによって、液体が気化
器１００を通ってチャンバ１２（図１に図示）に入るの
が防止される。次に、結果としての堆積ガスは気化器排
気口１５３を通って、堆積チャンバ１２に吐出される。
開口部の広い排気口１５３は高伝導用に設計されてお
り、前駆物質蒸気は気化器１００からチャンバ１２に容
易に搬送される。
【００３５】液体混合物経路の最後の短区間はほとん
ど、冷却チャネル１３４を備える熱チョーク構造と、首
部によって本体１０６を他の上流気化器構成要素から物
理的に分離することによって、比較的低温（例えば、Ｐ
ＺＴの場合、約１７０℃〜約２２０℃）に保たれる。熱
チョークは発熱体１５６によって発生される熱から気化
器１００の上部を隔離し、他の装置構成要素に著しく有
害な冷却作用を生ずることなく熱損失と冷点生成を防止
する。特に、この構成によって、本体１０６は最適恒温
温度（例えば、ＰＺＴ前駆物質の場合、約１７０℃〜約
２２０℃）に維持可能である。
ど、冷却チャネル１３４を備える熱チョーク構造と、首
部によって本体１０６を他の上流気化器構成要素から物
理的に分離することによって、比較的低温（例えば、Ｐ
ＺＴの場合、約１７０℃〜約２２０℃）に保たれる。熱
チョークは発熱体１５６によって発生される熱から気化
器１００の上部を隔離し、他の装置構成要素に著しく有
害な冷却作用を生ずることなく熱損失と冷点生成を防止
する。特に、この構成によって、本体１０６は最適恒温
温度（例えば、ＰＺＴ前駆物質の場合、約１７０℃〜約
２２０℃）に維持可能である。
【００３６】表１はＰＺＴ膜を形成する処理パラメータ
範囲を示す。表２はＰＺＴ膜を形成する好適な処理パラ
メータ範囲を示す。表３は処理パラメータ値の例を示
す。
範囲を示す。表２はＰＺＴ膜を形成する好適な処理パラ
メータ範囲を示す。表３は処理パラメータ値の例を示
す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】作動中、図１に示したＣＶＤ装置を用いて
ＰＺＴ膜を形成するために、気化前駆物質が酸素と共に
ＣＶＤチャンバに導入され、基板支持部材上に配設され
た基板にＰＺＴを堆積する。一実施例においては、Ｐｂ
前駆物質はＲ流量中に０．２５ＭのＰｂ（ｔｈｄ）2を
含み、Ｚｒ／Ｔｉ前駆物質はＲ流量中に０．０６ＧＭの
Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2＋０．０４０ＭのＴｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＲ流量中に０．０２ＧＭ
のＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2＋０．０８ＧＭのＴｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を含み、ここでＲは８、２、
１のＴＦＨ、ＩＰＡ、ＰＭＤＥＴＡを含む溶剤を表し、
テトラヒドロフランはＴＦＨ、イソプロピルアルコール
はＩＰＡ、ペンタメチルジエチレントリアミンはＰＭＤ
ＥＴＡである。Ｚｒ／Ｔｉ前駆物質の場合、Ｚｒ／Ｔｉ
の比は約２０／８０〜約６０／４０にあるのが好まし
い。
ＰＺＴ膜を形成するために、気化前駆物質が酸素と共に
ＣＶＤチャンバに導入され、基板支持部材上に配設され
た基板にＰＺＴを堆積する。一実施例においては、Ｐｂ
前駆物質はＲ流量中に０．２５ＭのＰｂ（ｔｈｄ）2を
含み、Ｚｒ／Ｔｉ前駆物質はＲ流量中に０．０６ＧＭの
Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2＋０．０４０ＭのＴｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＲ流量中に０．０２ＧＭ
のＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2＋０．０８ＧＭのＴｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を含み、ここでＲは８、２、
１のＴＦＨ、ＩＰＡ、ＰＭＤＥＴＡを含む溶剤を表し、
テトラヒドロフランはＴＦＨ、イソプロピルアルコール
はＩＰＡ、ペンタメチルジエチレントリアミンはＰＭＤ
ＥＴＡである。Ｚｒ／Ｔｉ前駆物質の場合、Ｚｒ／Ｔｉ
の比は約２０／８０〜約６０／４０にあるのが好まし
い。
【００４１】本発明は、本発明がＰＺＴ前駆物質の比較
的高い解離を促進する点で、通常実施されるＰＺＴ堆積
より有利であり、材料費低減につながる。本発明が提供
する別の利点は、３つの要素（Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ）すべ
てについて混合効率が改善される点である。高い混合効
率に付随して、ＰＺＴ膜の全堆積速度も増大する。さら
に、本発明は３つの前駆物質すべてについて共通の気化
温度ウィンドーを提供する。特に、Ｐｂ及びＴｉ前駆物
質同様のＺｒ前駆物質の低い気化温度は、補助的な温度
制御を行う必要性を低減あるいは無くし、チャンバ流入
前のＰｂ及びＴｉ前駆物質の凝縮分解を防止する。
的高い解離を促進する点で、通常実施されるＰＺＴ堆積
より有利であり、材料費低減につながる。本発明が提供
する別の利点は、３つの要素（Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ）すべ
てについて混合効率が改善される点である。高い混合効
率に付随して、ＰＺＴ膜の全堆積速度も増大する。さら
に、本発明は３つの前駆物質すべてについて共通の気化
温度ウィンドーを提供する。特に、Ｐｂ及びＴｉ前駆物
質同様のＺｒ前駆物質の低い気化温度は、補助的な温度
制御を行う必要性を低減あるいは無くし、チャンバ流入
前のＰｂ及びＴｉ前駆物質の凝縮分解を防止する。
【００４２】本発明が提供する別の利点は、堆積ＰＺＴ
膜に混合されたＺｒ対Ｔｉの組成比が、Ｚｒ＋Ｔｉの組
合せ前駆物質中のＺｒパーセンテージ及び基板処理温度
の両方によって制御可能であることである。図３はＰＺ
Ｔ膜中のＺｒ／Ｔｉ比に対する基板温度の効果を示すグ
ラフである。水平軸はＺｒ対Ｚｒ＋Ｔｉ組合せ前駆物質
の比を示す。垂直軸はＺｒ含有量対Ｚｒ＋Ｔｉ堆積膜の
比を示す。図３は４つの基板処理温度、４５０℃、４７
０℃、５４０℃及び５８０℃の場合の結果を示す。図示
したように、Ｚｒ含有量は一般に基板処理温度の減少と
共に増加する。よって、本発明はＰＺＴ膜を、基板温度
制御を用いて所望Ｚｒ含有量に「調整」する。また、本
発明は、低い基板処理温度であってもＰＺＴ膜のＺｒ混
合効率を高くし、また、前駆物質中のＺｒ含有量を増加
することなく、低い基板処理温度でＺｒ含有量が比較的
高いＰＺＴ膜を形成する。
膜に混合されたＺｒ対Ｔｉの組成比が、Ｚｒ＋Ｔｉの組
合せ前駆物質中のＺｒパーセンテージ及び基板処理温度
の両方によって制御可能であることである。図３はＰＺ
Ｔ膜中のＺｒ／Ｔｉ比に対する基板温度の効果を示すグ
ラフである。水平軸はＺｒ対Ｚｒ＋Ｔｉ組合せ前駆物質
の比を示す。垂直軸はＺｒ含有量対Ｚｒ＋Ｔｉ堆積膜の
比を示す。図３は４つの基板処理温度、４５０℃、４７
０℃、５４０℃及び５８０℃の場合の結果を示す。図示
したように、Ｚｒ含有量は一般に基板処理温度の減少と
共に増加する。よって、本発明はＰＺＴ膜を、基板温度
制御を用いて所望Ｚｒ含有量に「調整」する。また、本
発明は、低い基板処理温度であってもＰＺＴ膜のＺｒ混
合効率を高くし、また、前駆物質中のＺｒ含有量を増加
することなく、低い基板処理温度でＺｒ含有量が比較的
高いＰＺＴ膜を形成する。
【００４３】低温処理はＣＶＤ装置への熱供給を低減す
るというさらなる利点があり、所望作動温度範囲内にＣ
ＶＤ装置を維持することに付随してコスト低減につなが
る。また、低温処理は、処理用基板の加熱及び／又は冷
却に必要な時間を減少させることによってスループット
を増大可能である。
るというさらなる利点があり、所望作動温度範囲内にＣ
ＶＤ装置を維持することに付随してコスト低減につなが
る。また、低温処理は、処理用基板の加熱及び／又は冷
却に必要な時間を減少させることによってスループット
を増大可能である。
【００４４】本発明の別の態様は、膜特性（例えば、電
気特性）向上につながる膜組成制御を提供することであ
る。さらに、プロセス安定度が高まる。よって、製品の
プロセス品質効率が実質的に向上する。
気特性）向上につながる膜組成制御を提供することであ
る。さらに、プロセス安定度が高まる。よって、製品の
プロセス品質効率が実質的に向上する。
【００４５】図４は３つの気化器を内蔵するＣＶＤ装置
４００を示す略図である。ＣＶＤ装置４００は図１に関
連して説明したと同様の構成要素を含むが、個々の前駆
物質ソースが個々の気化器でそれぞれ気化される点が異
なる。ＣＶＤ装置４００は３つの気化器３０ａ、３０
ｃ、３０ｄを含み、それぞれＰｂ、Ｚｒ及びＴｉ用前駆
物質ソースに接続される。この実施例は個々の気化器に
個々の前駆物質を供給し、よって、各前駆物質の気化温
度各々の個別温度制御を提供する。
４００を示す略図である。ＣＶＤ装置４００は図１に関
連して説明したと同様の構成要素を含むが、個々の前駆
物質ソースが個々の気化器でそれぞれ気化される点が異
なる。ＣＶＤ装置４００は３つの気化器３０ａ、３０
ｃ、３０ｄを含み、それぞれＰｂ、Ｚｒ及びＴｉ用前駆
物質ソースに接続される。この実施例は個々の気化器に
個々の前駆物質を供給し、よって、各前駆物質の気化温
度各々の個別温度制御を提供する。
【００４６】Ｐｂ前駆物質はアンプル４６内に具備さ
れ、該アンプルは液体吐出ライン４８を介して気化器３
０に接続される。液体流量コントローラ（ＬＦＣ）５０
は液体吐出ライン４８に配設され、気化器への前駆物質
液の流量を制御する。遮断弁５２は液体吐出ラインに配
設され、必要な時前駆物質流量の逆流を防止するか、前
駆物質流量を終了させる。Ｐｂアンプルに加えて、第１
の溶剤アンプル５４もＰｂアンプル同様に、ＬＦＣ５６
及び遮断弁５８と共に気化器に流体接続される。同様
に、Ｚｒ前駆物質はアンプル６６内に具備され、該アン
プルはＬＦＣ７４及び遮断弁８０を介して気化器３０に
接続される。また、第２の溶剤アンプル５４もＬＦＣ５
６及び遮断弁５８を介して気化器３０ｃに接続される。
Ｔｉ前駆物質はアンプル６７内に具備され、該アンプル
はＬＦＣ７５及び遮断弁８１を介して気化器３０ｄに接
続される。第３の溶剤アンプル５４はＬＦＣ５６及び遮
断弁５８を介して気化器３０ｄに接続される。気化器３
０ｃ、３０ｄは気化器３０ａ、３０ｂについて上述した
ように同様の構成要素（６０、６１、６２、６３）を含
む。１つ以上の押圧ガスソース９０（２つを図示）はＰ
ｂ、Ｚｒ及びＴｉアンプル及び溶剤アンプルに接続さ
れ、押圧ガス圧力（例えば、約２０ｐｓｉ〜約２００ｐ
ｓｉ）をアンプル中の前駆物質溶剤掖に供給する。ＣＶ
Ｄ装置４００の作動は上記ＣＶＤ装置１０と同様であ
る。
れ、該アンプルは液体吐出ライン４８を介して気化器３
０に接続される。液体流量コントローラ（ＬＦＣ）５０
は液体吐出ライン４８に配設され、気化器への前駆物質
液の流量を制御する。遮断弁５２は液体吐出ラインに配
設され、必要な時前駆物質流量の逆流を防止するか、前
駆物質流量を終了させる。Ｐｂアンプルに加えて、第１
の溶剤アンプル５４もＰｂアンプル同様に、ＬＦＣ５６
及び遮断弁５８と共に気化器に流体接続される。同様
に、Ｚｒ前駆物質はアンプル６６内に具備され、該アン
プルはＬＦＣ７４及び遮断弁８０を介して気化器３０に
接続される。また、第２の溶剤アンプル５４もＬＦＣ５
６及び遮断弁５８を介して気化器３０ｃに接続される。
Ｔｉ前駆物質はアンプル６７内に具備され、該アンプル
はＬＦＣ７５及び遮断弁８１を介して気化器３０ｄに接
続される。第３の溶剤アンプル５４はＬＦＣ５６及び遮
断弁５８を介して気化器３０ｄに接続される。気化器３
０ｃ、３０ｄは気化器３０ａ、３０ｂについて上述した
ように同様の構成要素（６０、６１、６２、６３）を含
む。１つ以上の押圧ガスソース９０（２つを図示）はＰ
ｂ、Ｚｒ及びＴｉアンプル及び溶剤アンプルに接続さ
れ、押圧ガス圧力（例えば、約２０ｐｓｉ〜約２００ｐ
ｓｉ）をアンプル中の前駆物質溶剤掖に供給する。ＣＶ
Ｄ装置４００の作動は上記ＣＶＤ装置１０と同様であ
る。
【００４７】以上は本発明の好適な実施例を対象とする
ものであるが、基本範囲を逸脱することなく別のさらな
る本発明の実施例を案出可能である。本発明の範囲は請
求項によって確定される。
ものであるが、基本範囲を逸脱することなく別のさらな
る本発明の実施例を案出可能である。本発明の範囲は請
求項によって確定される。
【図１】化学気相堆積（ＣＶＤ）装置１０を示す略図で
ある。
ある。
【図２】気化器１００の横断面図である。
【図３】ＰＺＴ膜のＺｒ／Ｔｉ比に対する基板温度の効
果を示すグラフである。
果を示すグラフである。
【図４】３つの気化器を内蔵するＣＶＤ装置４００を示
す略図である。
す略図である。
１０・・・ＣＶＤ装置、１２・・・ＣＶＤチャンバ、１４・・・
ガス吐出装置、１６・・・排気装置、１８・・・装置コントロ
ーラ、２０・・・チャンバ本体、２１・・・チャンバリッド、
２２・・・ガス分配装置、２４・・・基板支持部材、３３ａ、
３３ｂ・・・ＭＦＣ、１００・・・気化器、１０２・・・入力マ
ニホールド、１０４・・・冷却ヘッド、１０６・・・ヘッド、
１０８・・・上部ブロック、１１０・・・底部ブロック。
ガス吐出装置、１６・・・排気装置、１８・・・装置コントロ
ーラ、２０・・・チャンバ本体、２１・・・チャンバリッド、
２２・・・ガス分配装置、２４・・・基板支持部材、３３ａ、
３３ｂ・・・ＭＦＣ、１００・・・気化器、１０２・・・入力マ
ニホールド、１０４・・・冷却ヘッド、１０６・・・ヘッド、
１０８・・・上部ブロック、１１０・・・底部ブロック。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー ウェイド アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ロス ガトス， オカ ロード 14930 ナンバー98 (72)発明者 ヴィスウェスワレン シヴァラマクリシュ ナン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタ クララ， オーガスト プレイス 2223 (72)発明者 コーシャル ケー． シン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタ クララ， サン ラファエル ア ヴェニュー 2118 (72)発明者 ファリッド アブーアメリ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタ クララ， ペッパー ツリー レ ーン 900 ナンバー1914 (72)発明者 ローラ ミルカリミ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サノル， キルケア ロード 2155 (72)発明者 ジュン アマノ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ヒルズボーロー， エンドフィールド ウ ェイ 740 (72)発明者 ジュン ツァオ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， クパティノ， リッジ クリーク コート 11764 (72)発明者 ダグ マーストン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， パロ アルト， エル カミノ リアル 39080 ナンバー26 (72)発明者 ヴィセント リム アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ニューアーク， メイヒューズ ランディ ング ロード 5837
Claims (31)
- 【請求項１】 流体接続された１つ以上の気化器を有す
る化学気相堆積チャンバ内の基板へのジルコン酸チタン
酸鉛（ＰＺＴ）膜形成方法であって、 ａ）鉛ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）、ジルコ
ニウムビス（ヘプタンジオン酸テトラメチル）ビス（イ
ソプロポキシル）及びチタンビス（ヘプタンジオン酸テ
トラメチル）ビス（イソプロポキシル）を気化するステ
ップと、 ｂ） 気化した鉛ビス（ヘプタンジオン酸テトラメチ
ル）、ジルコニウムビス（ヘプタンジオン酸テトラメチ
ル）ビス（イソプロポキシル）及びチタンビス（ヘプタ
ンジオン酸テトラメチル）ビス（イソプロポキシル）を
チャンバに導入するステップとを有するＰＺＴ膜形成方
法。 - 【請求項２】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は１つ
の気化器で気化される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法
。 - 【請求項３】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は３つ
の気化器でそれぞれ別個に気化される請求項１記載のＰ
ＺＴ膜形成方法。 - 【請求項４】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2は第１の気化器で気化
され、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰ
ｒ）2（ｔｈｄ）2は第２の気化器で気化される請求項１
記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項５】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は溶剤
を加えて気化される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項６】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は溶剤
を加えて気化され、該溶剤は、 有機直鎖炭化水素、エーテル、ケトン、及びアルコール
のグループから選択された１つ以上の化学薬品と、エチ
レンジアミン及びペンタメチルジエチレントリアミンか
ら選択された１つ以上の添加剤と、を含む請求項１記載
のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項７】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）
2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は溶剤
を加えて気化され、該溶剤は、 ｉ）テトラヒドロフラン（ＴＦＨ）と、 ｉｉ）イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）と、 ｉｉｉ）ペンタメチルジエチレントリアミン（ＰＭＤＥ
ＴＡ）と、を含む請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項８】 ＴＦＨ対ＩＰＡ対ＰＭＤＥＴＡの比は約
８、２、１である請求項７記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項９】 Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＴｉ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は、 ｉ）約０．０６ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及び
約０．０４ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、 ｉｉ）約０．０２ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及
び約０．０８ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、を
含む請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１０】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2はモル
濃度が約０．０１Ｍ〜約１０Ｍである請求項１記載のＰ
ＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１１】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2はモル
濃度が約０．１Ｍ〜約０．５Ｍである請求項１記載のＰ
ＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１２】 ｃ）キャリアガスを１つ以上の気化器
に導入し、気化したＰｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰ
ｒ）2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を
ＣＶＤチャンバに流入させるステップをさらに含む請求
項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１３】 ｃ）酸素をＣＶＤチャンバに導入し、
気化したＰｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈ
ｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2をＣＶＤチャ
ンバに導入するステップをさらに含む請求項１記載のＰ
ＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１４】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は１つ
以上の気化器で約１００℃〜約３００℃の気化温度で気
化される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１５】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は１つ
以上の気化器で約１８０℃〜約２２０℃の気化温度で気
化される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１６】 基板の温度は堆積中約２５０℃〜約７
５０℃に維持される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１７】 基板の温度は堆積中約５００℃〜約６
００℃に維持される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１８】 チャンバ圧力は約０．１トル〜約１０
０トルに維持される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項１９】 チャンバ圧力は約１トル〜約１０トル
に維持される請求項１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項２０】 チャンバ内のガス分配器と基板支持部
材間の距離は約１００ミル〜約８００ミルである請求項
１記載のＰＺＴ膜形成方法。 - 【請求項２１】 基板へのジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）膜形成装置であって、 ａ）ガス分配装置と基板サポートを有するＣＶＤチャン
バと、 ｂ）ＣＶＤチャンバのガス分配装置に流体接続された、
各々温度コントローラを含む１つ以上の気化器と、 ｃ）ＣＶＤチャンバのガス分配装置に流体接続された酸
素ガスソースと、 ｄ）１つ以上の気化器に流体接続され、Ｐｂ（ｔｈｄ）
2とＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2とＴｉ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2とを含んでおり、Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ
（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔ
ｈｄ）2は１つ以上の気化器で約１００℃〜約３００℃
の気化温度で気化される、１つ以上の前駆物質ソース
と、を備えるＰＺＴ膜形成装置。 - 【請求項２２】 各温度コントローラは気化温度を約１
８０℃〜約２２０℃に制御する請求項２１記載のＰＺＴ
膜形成装置。 - 【請求項２３】 １つ以上の気化器は各々キャリアガス
のガス吸気口を含む請求項２１記載のＰＺＴ膜形成装
置。 - 【請求項２４】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2前駆物質ソースは第
１のマス流量コントローラを介して第１の気化器に流体
接続され、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＴｉ（Ｏ
ｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2前駆物質ソースは第２の気化器を
介して第２のマス流量コントローラに流体接続される請
求項２１記載のＰＺＴ膜形成装置。 - 【請求項２５】 e）１つ以上の気化器に流体接続され
た１つ以上の溶剤ソースをさらに含む請求項２１記載の
ＰＺＴ膜形成装置。 - 【請求項２６】 チャンバ内で基板にＰＺＴ膜形成用の
気化可能前駆物質であって、 ａ）Ｐｂ（ｔｈｄ）2と、 ｂ）Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、 ｃ）Ｔｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、 ｄ）溶剤と、を含む気化可能前駆物質。 - 【請求項２７】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は濃度
が約０．０１Ｍ〜約１０Ｍである請求項２６記載の気化
可能前駆物質。 - 【請求項２８】 Ｐｂ（ｔｈｄ）2、Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2
（ｔｈｄ）2及びＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は濃度
が約０．１Ｍ〜約０．５Ｍである請求項２６記載の気化
可能前駆物質。 - 【請求項２９】 Ｚｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及びＴ
ｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2は、 ｉ）約０．０６ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及び
約０．０４ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、 ｉｉ）約０．０２ＭのＺｒ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2及
び約０．０８ＭのＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2と、を
含む請求項２６記載の気化可能前駆物質。 - 【請求項３０】 溶剤は、 ｉ）ＴＦＨと、ｉｉ）ＩＰＡと、 ｉｉｉ）ＰＭＤＥＴＡと、を含む請求項２６記載の気化
可能前駆物質。 - 【請求項３１】 ＴＦＨ対ＩＰＡ対ＰＭＤＥＴＡの比は
約８、２、１である請求項３０記載の気化可能前駆物
質。
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