JP2003059917A - Ｍｏｃｖｄ装置 - Google Patents
Ｍｏｃｖｄ装置Info
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- JP2003059917A JP2003059917A JP2001243242A JP2001243242A JP2003059917A JP 2003059917 A JP2003059917 A JP 2003059917A JP 2001243242 A JP2001243242 A JP 2001243242A JP 2001243242 A JP2001243242 A JP 2001243242A JP 2003059917 A JP2003059917 A JP 2003059917A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成膜温度の低減を図ることができるＭＯＣＶ
Ｄ装置を提供する。 【解決手段】 ＭＯＣＶＤ装置において、給電アンテナ
４２及び高周波電源４３を有してなる高周波パワー印加
手段を備え、この高周波パワー印加手段によって真空チ
ャンバ内に印加する高周波パワーで真空チャンバ内の原
料ガスをプラズマ状態にし、このプラズマ中の活性粒子
により化学的な反応を促進して、基板上に強誘電体膜を
形成するように構成する。高周波パワー印加手段として
は、第１電極としての基板支持台と第２電極とを平行に
対向配置してなる容量結合方式のものでもよい。また、
容量結合方式の第２電極を中空とし、この第２電極の基
板支持台（第１電極）との対向面に開けた多数の孔から
基板に向けて原料ガスを吹き出すように構成する。
Ｄ装置を提供する。 【解決手段】 ＭＯＣＶＤ装置において、給電アンテナ
４２及び高周波電源４３を有してなる高周波パワー印加
手段を備え、この高周波パワー印加手段によって真空チ
ャンバ内に印加する高周波パワーで真空チャンバ内の原
料ガスをプラズマ状態にし、このプラズマ中の活性粒子
により化学的な反応を促進して、基板上に強誘電体膜を
形成するように構成する。高周波パワー印加手段として
は、第１電極としての基板支持台と第２電極とを平行に
対向配置してなる容量結合方式のものでもよい。また、
容量結合方式の第２電極を中空とし、この第２電極の基
板支持台（第１電極）との対向面に開けた多数の孔から
基板に向けて原料ガスを吹き出すように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＭＯＣＶＤ装置に関
し、特にＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体膜を形成する場
合に適用して有用なものである。
し、特にＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体膜を形成する場
合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、強誘電体を用いた半導体素子とし
て強誘電体メモリが注目され、実用化もされている。強
誘電体メモリは、図４に示すように強誘電体膜１を電極
膜２，３で挟んだ構造の強誘電体キャパシタ４を、ＬＳ
Ｉ（Large Scale Integration)メモリに組み込んだもの
であって、強誘電体キャパシタ４の残留分極特性によ
り、電源供給を切っても情報を保持することができる不
揮発性メモリとして機能するものである。強誘電体膜１
はＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 やＳＢＴ：ＳｒＢｉ
2 Ｔａ2 Ｏ9 などの金属酸化物の結晶構造膜であり、電
極膜２，３はＰｔやＩｒなどの膜である。なお、図４中
において５は基板（Ｓｉウエハ）、６は基板５上に形成
されたＳｉＯX 膜であり、図示例ではＳｉＯX 膜５の上
に強誘電体キャパシタ４が形成されている。
て強誘電体メモリが注目され、実用化もされている。強
誘電体メモリは、図４に示すように強誘電体膜１を電極
膜２，３で挟んだ構造の強誘電体キャパシタ４を、ＬＳ
Ｉ（Large Scale Integration)メモリに組み込んだもの
であって、強誘電体キャパシタ４の残留分極特性によ
り、電源供給を切っても情報を保持することができる不
揮発性メモリとして機能するものである。強誘電体膜１
はＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 やＳＢＴ：ＳｒＢｉ
2 Ｔａ2 Ｏ9 などの金属酸化物の結晶構造膜であり、電
極膜２，３はＰｔやＩｒなどの膜である。なお、図４中
において５は基板（Ｓｉウエハ）、６は基板５上に形成
されたＳｉＯX 膜であり、図示例ではＳｉＯX 膜５の上
に強誘電体キャパシタ４が形成されている。
【０００３】そして、現在、強誘電体キャパシタ４の構
成要素である強誘電体膜１を基板５上に形成する技術と
して、ＭＯＣＶＤ装置による成膜技術が開発されてい
る。ＭＯＣＶＤ装置とは、熱反応により基板上に成膜す
るＣＶＤ装置であって、特に、膜の原料として有機金属
を用いる有機金属化学気相蒸着法（Metal Organic Chem
ical Vapor Deposition ）を適用したものである。
成要素である強誘電体膜１を基板５上に形成する技術と
して、ＭＯＣＶＤ装置による成膜技術が開発されてい
る。ＭＯＣＶＤ装置とは、熱反応により基板上に成膜す
るＣＶＤ装置であって、特に、膜の原料として有機金属
を用いる有機金属化学気相蒸着法（Metal Organic Chem
ical Vapor Deposition ）を適用したものである。
【０００４】図５には従来のＭＯＣＶＤ装置の一例を示
す。同図に示すように、真空チャンバ１１には排気口１
６が設けられており、この排気口１６から真空チャンバ
１１内のガスを排気することによって真空チャンバ１１
内を低圧環境としている。真空チャンバ１１内には基板
支持台１３が設けられ、この基板支持台１３上に基板
（Ｓｉウエハ）１２が載置される。基板１２は基板支持
台１３に設けられたヒータ１４によって７００℃以上の
成膜温度に加熱される。ヒータ１４への給電はヒータ電
源１５から行われる。
す。同図に示すように、真空チャンバ１１には排気口１
６が設けられており、この排気口１６から真空チャンバ
１１内のガスを排気することによって真空チャンバ１１
内を低圧環境としている。真空チャンバ１１内には基板
支持台１３が設けられ、この基板支持台１３上に基板
（Ｓｉウエハ）１２が載置される。基板１２は基板支持
台１３に設けられたヒータ１４によって７００℃以上の
成膜温度に加熱される。ヒータ１４への給電はヒータ電
源１５から行われる。
【０００５】真空チャンバ１１内の上部には中空の原料
ガス供給部１７が設けられている。原料ガス供給部１７
は下面に多数の孔１７ａが開けられており、この孔１７
ａから原料ガスを真空チャンバ１１内に吹き出す。ま
た、このときに原料ガスが凝結するのを防止するため、
原料ガス供給部１７はヒータなどの加熱装置１８によっ
て加熱される。
ガス供給部１７が設けられている。原料ガス供給部１７
は下面に多数の孔１７ａが開けられており、この孔１７
ａから原料ガスを真空チャンバ１１内に吹き出す。ま
た、このときに原料ガスが凝結するのを防止するため、
原料ガス供給部１７はヒータなどの加熱装置１８によっ
て加熱される。
【０００６】一方、真空チャンバ１１の外には液化原料
供給装置２０及び気化器２１が設けられている。液化原
料供給装置２０では図示しない原料タンクや送給ポンプ
などの送給手段を備えており、原料タンクには強誘電体
膜の原料となる有機金属が溶媒や加熱などにより液化し
た状態で貯溜されている。そして、これらの液化原料は
混合されて送給手段により気化器２１へと送給され、こ
こで気化された後、原料ガス供給部１７を介して真空チ
ャンバ１１内に供給される。その結果、所定の成膜温度
に加熱された基板１２上に熱反応により強誘電体の結晶
構造膜が形成される。
供給装置２０及び気化器２１が設けられている。液化原
料供給装置２０では図示しない原料タンクや送給ポンプ
などの送給手段を備えており、原料タンクには強誘電体
膜の原料となる有機金属が溶媒や加熱などにより液化し
た状態で貯溜されている。そして、これらの液化原料は
混合されて送給手段により気化器２１へと送給され、こ
こで気化された後、原料ガス供給部１７を介して真空チ
ャンバ１１内に供給される。その結果、所定の成膜温度
に加熱された基板１２上に熱反応により強誘電体の結晶
構造膜が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体膜を従来のＭＯＣ
ＶＤ装置によって形成する場合には７００℃以上の高温
条件で成膜する必要があるのに対して、現在では素子の
微細化対応に伴い、強誘電体膜のストレス低減等を目的
として低温化成膜が必要となっている。
ようにＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体膜を従来のＭＯＣ
ＶＤ装置によって形成する場合には７００℃以上の高温
条件で成膜する必要があるのに対して、現在では素子の
微細化対応に伴い、強誘電体膜のストレス低減等を目的
として低温化成膜が必要となっている。
【０００８】従って、本発明は上記の事情に鑑み、成膜
温度の低減を図ることができるＭＯＣＶＤ装置を提供す
ることを課題とする。
温度の低減を図ることができるＭＯＣＶＤ装置を提供す
ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のＭＯＣＶＤ装置は、結晶構造膜の原料として有機
金属を用い、この有機金属を気化させた原料ガスを真空
チャンバ内に供給するとともに真空チャンバ内に設置し
た基板を所定の成膜温度に加熱して、熱反応により基板
上に結晶構造膜を形成するＭＯＣＶＤ装置において、高
周波パワー印加手段を備え、この高周波パワー印加手段
によって真空チャンバ内に印加する高周波パワーで真空
チャンバ内の原料ガスをプラズマ状態にし、このプラズ
マ中の活性粒子により化学的な反応を促進して、基板上
に結晶構造膜を形成するように構成したことを特徴とす
る。
発明のＭＯＣＶＤ装置は、結晶構造膜の原料として有機
金属を用い、この有機金属を気化させた原料ガスを真空
チャンバ内に供給するとともに真空チャンバ内に設置し
た基板を所定の成膜温度に加熱して、熱反応により基板
上に結晶構造膜を形成するＭＯＣＶＤ装置において、高
周波パワー印加手段を備え、この高周波パワー印加手段
によって真空チャンバ内に印加する高周波パワーで真空
チャンバ内の原料ガスをプラズマ状態にし、このプラズ
マ中の活性粒子により化学的な反応を促進して、基板上
に結晶構造膜を形成するように構成したことを特徴とす
る。
【００１０】また、第２発明のＭＯＣＶＤ装置は、第１
発明のＭＯＣＶＤ装置において、結晶構造膜は強誘電体
膜であることを特徴とする。
発明のＭＯＣＶＤ装置において、結晶構造膜は強誘電体
膜であることを特徴とする。
【００１１】また、第３発明のＭＯＣＶＤ装置は、第１
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、高周波電源から給電アンテナへ高周波電力
を供給して、この給電アンテナから放射する電磁波を真
空チャンバ内に入射することにより、真空チャンバ内に
高周波パワーを印加するように構成してなる誘導結合方
式のものであることを特徴とする。
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、高周波電源から給電アンテナへ高周波電力
を供給して、この給電アンテナから放射する電磁波を真
空チャンバ内に入射することにより、真空チャンバ内に
高周波パワーを印加するように構成してなる誘導結合方
式のものであることを特徴とする。
【００１２】また、第４発明のＭＯＣＶＤ装置は、第１
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、真空チャンバ内において第１電極としての
基板支持台と第２電極とを平行に対向配置し、これらの
第１電極と第２電極との間に高周波電源から高周波電圧
を印加することにより、真空チャンバ内に高周波パワー
を印加するように構成してなる容量結合方式のものであ
ることを特徴とする。
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、真空チャンバ内において第１電極としての
基板支持台と第２電極とを平行に対向配置し、これらの
第１電極と第２電極との間に高周波電源から高周波電圧
を印加することにより、真空チャンバ内に高周波パワー
を印加するように構成してなる容量結合方式のものであ
ることを特徴とする。
【００１３】また、第５発明のＭＯＣＶＤ装置は、第４
発明のＭＯＣＶＤ装置において、第２電極を中空とし、
この第２電極の基板支持台との対向面に開けた多数の孔
から基板に向けて原料ガスを吹き出すように構成したこ
とを特徴とする。
発明のＭＯＣＶＤ装置において、第２電極を中空とし、
この第２電極の基板支持台との対向面に開けた多数の孔
から基板に向けて原料ガスを吹き出すように構成したこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１５】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る誘導結合方式を採用したのＭＯＣＶＤ装置の
構成図である。同図に示すように、真空チャンバ３１に
は排気口３２が設けられており、この排気口３２から真
空チャンバ３１内のガスを排気することによって真空チ
ャンバ３１内を低圧環境としている。真空チャンバ３１
内には基板支持台３３が設けられ、この基板支持台３３
上にＳｉウエハなどの基板３４が載置される。基板３４
は、基板支持台３３に設けられたヒータ３５により、例
えば３００℃程度の成膜温度に加熱される。ヒータ３５
への給電はヒータ電源３６から行われる。なお、基板加
熱手段としては流体による加熱装置などでもよい。
態１に係る誘導結合方式を採用したのＭＯＣＶＤ装置の
構成図である。同図に示すように、真空チャンバ３１に
は排気口３２が設けられており、この排気口３２から真
空チャンバ３１内のガスを排気することによって真空チ
ャンバ３１内を低圧環境としている。真空チャンバ３１
内には基板支持台３３が設けられ、この基板支持台３３
上にＳｉウエハなどの基板３４が載置される。基板３４
は、基板支持台３３に設けられたヒータ３５により、例
えば３００℃程度の成膜温度に加熱される。ヒータ３５
への給電はヒータ電源３６から行われる。なお、基板加
熱手段としては流体による加熱装置などでもよい。
【００１６】真空チャンバ３１の側面にはヒータノズル
３７が設けられている。ヒータノズル３７にはヒータ３
８が設けられており、このヒータ３８でヒータノズル３
７を加熱することにより、ヒータノズル３７から真空チ
ャンバ３１内に吹き出す原料ガスが凝結するのを防止し
ている。ヒータ３８への給電はヒータ電源３９から行わ
れる。なお、ノズル加熱手段としては流体による加熱装
置などでもよい。
３７が設けられている。ヒータノズル３７にはヒータ３
８が設けられており、このヒータ３８でヒータノズル３
７を加熱することにより、ヒータノズル３７から真空チ
ャンバ３１内に吹き出す原料ガスが凝結するのを防止し
ている。ヒータ３８への給電はヒータ電源３９から行わ
れる。なお、ノズル加熱手段としては流体による加熱装
置などでもよい。
【００１７】一方、真空チャンバ３１の外には液化原料
供給装置４０及び気化器４１が設けられている。液化原
料供給装置４０では図示しない原料タンクや送給ポンプ
などの送給手段を備えており、原料タンクにはＰＺＴや
ＳＢＴなどの強誘電体膜の原料となる有機金属が溶媒や
加熱などにより液化した状態で貯溜されている。ＰＺＴ
膜の原料となる有機金属としては、例えばPb(C22H19O2)
2 、Zr(OC(CH3)3)4 、Ti(OCH(CH3)2)4が挙げられ、ＳＢ
Ｔ膜の原料となる有機金属としては、例えばSr(C11H19O
2)2 、Bi(CH3)3、Ta(OC2H5)5が挙げられる。
供給装置４０及び気化器４１が設けられている。液化原
料供給装置４０では図示しない原料タンクや送給ポンプ
などの送給手段を備えており、原料タンクにはＰＺＴや
ＳＢＴなどの強誘電体膜の原料となる有機金属が溶媒や
加熱などにより液化した状態で貯溜されている。ＰＺＴ
膜の原料となる有機金属としては、例えばPb(C22H19O2)
2 、Zr(OC(CH3)3)4 、Ti(OCH(CH3)2)4が挙げられ、ＳＢ
Ｔ膜の原料となる有機金属としては、例えばSr(C11H19O
2)2 、Bi(CH3)3、Ta(OC2H5)5が挙げられる。
【００１８】これらの液化原料は混合されて送給手段に
より気化器４１へと送給され、ここで気化された後、ヒ
ータノズル３７を介して真空チャンバ３１内に供給され
る。その結果、所定の成膜温度に加熱された基板３４上
に熱反応によりＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体の結晶構
造膜が形成される。
より気化器４１へと送給され、ここで気化された後、ヒ
ータノズル３７を介して真空チャンバ３１内に供給され
る。その結果、所定の成膜温度に加熱された基板３４上
に熱反応によりＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体の結晶構
造膜が形成される。
【００１９】そして、本実施の形態１のＭＯＣＶＤ装置
には、原料ガスをプラズマ状態にするための高周波パワ
ーの印加手段として、誘導結合方式の高周波パワー印加
手段が設けられている。詳述すると、真空チャンバ３１
の上端部には電磁波透過窓である天井板４４が設けら
れ、この天井板４４上にスパイラル状の給電アンテナ４
２が設置されている。また、給電アンテナ４２には高周
波電源４３が接続されている。
には、原料ガスをプラズマ状態にするための高周波パワ
ーの印加手段として、誘導結合方式の高周波パワー印加
手段が設けられている。詳述すると、真空チャンバ３１
の上端部には電磁波透過窓である天井板４４が設けら
れ、この天井板４４上にスパイラル状の給電アンテナ４
２が設置されている。また、給電アンテナ４２には高周
波電源４３が接続されている。
【００２０】このため、高周波電源４３から給電アンテ
ナ４２に高周波電力が供給されると、給電アンテナ４２
から放射される電磁波が天井板（電磁波透過窓）４４を
介して真空チャンバ３１内に入射される。即ち、真空チ
ャンバ３１内に高周波パワーが印加される。その結果、
この高周波パワーによって真空チャンバ３１内の原料ガ
スがプラズマ状態となり、このプラズマ中の活性粒子に
より化学的な反応が促進されて、基板３４上への強誘電
体膜の形成が促進される。
ナ４２に高周波電力が供給されると、給電アンテナ４２
から放射される電磁波が天井板（電磁波透過窓）４４を
介して真空チャンバ３１内に入射される。即ち、真空チ
ャンバ３１内に高周波パワーが印加される。その結果、
この高周波パワーによって真空チャンバ３１内の原料ガ
スがプラズマ状態となり、このプラズマ中の活性粒子に
より化学的な反応が促進されて、基板３４上への強誘電
体膜の形成が促進される。
【００２１】従って、本実施の形態１のＭＯＣＶＤ装置
によれば、熱反応による成膜にプラズマによる反応が付
加されることになるため、例えば３００℃程度の低い成
膜温度で良質な強誘電体膜を形成することができる。ま
た、誘導結合方式の高周波パワー印加手段は、後述する
容量結合方式の高周波パワー印加手段よりもパワー供給
量が大きくてプラズマ密度が高いため、成膜温度をより
低減することができる。
によれば、熱反応による成膜にプラズマによる反応が付
加されることになるため、例えば３００℃程度の低い成
膜温度で良質な強誘電体膜を形成することができる。ま
た、誘導結合方式の高周波パワー印加手段は、後述する
容量結合方式の高周波パワー印加手段よりもパワー供給
量が大きくてプラズマ密度が高いため、成膜温度をより
低減することができる。
【００２２】＜実施の形態２＞図２は本発明の実施の形
態２に係る容量結合方式を採用したＭＯＣＶＤ装置の構
成図である。同図に示すように、真空チャンバ５１には
排気口５２が設けられており、この排気口５２から真空
チャンバ５１内のガスを排気することによって真空チャ
ンバ５１内を低圧環境としている。真空チャンバ５１内
には基板支持台５３が設けられ、この基板支持台５３上
にＳｉウエハなどの基板５４が載置される。基板支持台
５３はアースされており、第１電極としても機能する。
基板５４は、基板支持台５３に設けられたヒータ５５に
より、例えば５００℃程度の成膜温度に加熱される。ヒ
ータ５５への給電はヒータ電源５６から行われる。な
お、基板加熱手段としては流体による加熱装置などでも
よい。
態２に係る容量結合方式を採用したＭＯＣＶＤ装置の構
成図である。同図に示すように、真空チャンバ５１には
排気口５２が設けられており、この排気口５２から真空
チャンバ５１内のガスを排気することによって真空チャ
ンバ５１内を低圧環境としている。真空チャンバ５１内
には基板支持台５３が設けられ、この基板支持台５３上
にＳｉウエハなどの基板５４が載置される。基板支持台
５３はアースされており、第１電極としても機能する。
基板５４は、基板支持台５３に設けられたヒータ５５に
より、例えば５００℃程度の成膜温度に加熱される。ヒ
ータ５５への給電はヒータ電源５６から行われる。な
お、基板加熱手段としては流体による加熱装置などでも
よい。
【００２３】真空チャンバ５１の側面にはヒータノズル
５７が設けられている。ヒータノズル５７にはヒータ５
８が設けられており、このヒータ５８でヒータノズル５
７を加熱することにより、ヒータノズル５７から真空チ
ャンバ５１内に吹き出す原料ガスが凝結するのを防止し
ている。ヒータ５８への給電はヒータ電源５９から行わ
れる。なお、ノズル加熱手段としては流体による加熱装
置などでもよい。
５７が設けられている。ヒータノズル５７にはヒータ５
８が設けられており、このヒータ５８でヒータノズル５
７を加熱することにより、ヒータノズル５７から真空チ
ャンバ５１内に吹き出す原料ガスが凝結するのを防止し
ている。ヒータ５８への給電はヒータ電源５９から行わ
れる。なお、ノズル加熱手段としては流体による加熱装
置などでもよい。
【００２４】一方、真空チャンバ５１の外には液化原料
供給装置６０及び気化器６１が設けられている。液化原
料供給装置６０では図示しない原料タンクや送給ポンプ
などの送給手段を備えており、原料タンクにはＰＺＴや
ＳＢＴなどの強誘電体膜の原料となる有機金属が溶媒や
加熱などにより液化した状態で貯溜されている。ＰＺＴ
膜やＳＢＴ膜の原料となる有機金属の例としては上記の
とおりである。これらの液化原料は混合されて送給手段
により気化器５１へと送給され、ここで気化された後、
ヒータノズル５７を介して真空チャンバ５１内に供給さ
れる。その結果、所定の成膜温度に加熱された基板５４
上に熱反応によりＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体の結晶
構造膜が形成される。
供給装置６０及び気化器６１が設けられている。液化原
料供給装置６０では図示しない原料タンクや送給ポンプ
などの送給手段を備えており、原料タンクにはＰＺＴや
ＳＢＴなどの強誘電体膜の原料となる有機金属が溶媒や
加熱などにより液化した状態で貯溜されている。ＰＺＴ
膜やＳＢＴ膜の原料となる有機金属の例としては上記の
とおりである。これらの液化原料は混合されて送給手段
により気化器５１へと送給され、ここで気化された後、
ヒータノズル５７を介して真空チャンバ５１内に供給さ
れる。その結果、所定の成膜温度に加熱された基板５４
上に熱反応によりＰＺＴやＳＢＴなどの強誘電体の結晶
構造膜が形成される。
【００２５】そして、本実施の形態２のＭＯＣＶＤ装置
には、原料ガスをプラズマ状態にするための高周波パワ
ーの印加手段として、容量結合方式の高周波パワー印加
手段が設けられている。詳述すると、真空チャンバ５１
内の上部には第２電極６３が設けられており、この第２
電極６３と第１電極としての基板支持台５３とが、真空
チャンバ５１内において平行に対向配置されている。ま
た、第２電極６３には真空チャンバ５１の外に設けた高
周波電源６４が接続されている。
には、原料ガスをプラズマ状態にするための高周波パワ
ーの印加手段として、容量結合方式の高周波パワー印加
手段が設けられている。詳述すると、真空チャンバ５１
内の上部には第２電極６３が設けられており、この第２
電極６３と第１電極としての基板支持台５３とが、真空
チャンバ５１内において平行に対向配置されている。ま
た、第２電極６３には真空チャンバ５１の外に設けた高
周波電源６４が接続されている。
【００２６】このため、高周波電源６４から第１電極
（基板支持台）５３と第２電極６３との間に高周波電圧
を印加することにより、真空チャンバ５１内に高周波パ
ワーが印加される。その結果、この高周波パワーによっ
て真空チャンバ５１内の原料ガスがプラズマ状態とな
り、このプラズマ中の活性粒子により化学的な反応が促
進されて、基板５４上への強誘電体膜の形成が促進され
る。
（基板支持台）５３と第２電極６３との間に高周波電圧
を印加することにより、真空チャンバ５１内に高周波パ
ワーが印加される。その結果、この高周波パワーによっ
て真空チャンバ５１内の原料ガスがプラズマ状態とな
り、このプラズマ中の活性粒子により化学的な反応が促
進されて、基板５４上への強誘電体膜の形成が促進され
る。
【００２７】従って、本実施の形態１のＭＯＣＶＤ装置
によれば、熱反応による成膜にプラズマによる反応が付
加されることになるため、例えば５００℃程度の低い成
膜温度で良質な強誘電体膜を形成することができる。
によれば、熱反応による成膜にプラズマによる反応が付
加されることになるため、例えば５００℃程度の低い成
膜温度で良質な強誘電体膜を形成することができる。
【００２８】＜実施の形態３＞図３は本発明の実施の形
態３に係る容量結合方式を採用したＭＯＣＶＤ装置の構
成図である。上記実施の形態２と同様の部分には同一の
符号を付し、重複する説明は省略する。
態３に係る容量結合方式を採用したＭＯＣＶＤ装置の構
成図である。上記実施の形態２と同様の部分には同一の
符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】図３に示すように、本実施の形態３のＭＯ
ＣＶＤ装置では、真空チャンバ５１内の上部に第２電極
７０が設けられており、この第２電極７０と第１電極と
しての基板支持台５３とが、真空チャンバ５１内におい
て平行に対向配置されている。従って、上記実施の形態
２と同様に、高周波電源６４から第１電極（基板支持
台）５３と第２電極７０との間に高周波電圧を印加し
て、真空チャンバ５１内に高周波パワーを印加すると、
この高周波パワーによって真空チャンバ５１内の原料ガ
スがプラズマ状態となり、このプラズマ中の活性粒子に
より化学的な反応が促進されて、基板５４上への強誘電
体膜の形成が促進される。
ＣＶＤ装置では、真空チャンバ５１内の上部に第２電極
７０が設けられており、この第２電極７０と第１電極と
しての基板支持台５３とが、真空チャンバ５１内におい
て平行に対向配置されている。従って、上記実施の形態
２と同様に、高周波電源６４から第１電極（基板支持
台）５３と第２電極７０との間に高周波電圧を印加し
て、真空チャンバ５１内に高周波パワーを印加すると、
この高周波パワーによって真空チャンバ５１内の原料ガ
スがプラズマ状態となり、このプラズマ中の活性粒子に
より化学的な反応が促進されて、基板５４上への強誘電
体膜の形成が促進される。
【００３０】そして、本実施の形態３では第２電極７０
が中空になっており、この第２電極７０の基板支持台５
３との対向面７０ａに多数の孔７０ｂが開けられてい
る。従って、気化器６１から第２電極７０へ供給された
原料ガスは、対向面７０ａの孔７０ｂから真空チャンバ
５１内へ基板支持台５３（基板５４）に向けて吹き出さ
れる。また、第２電極７０にはヒータ７１が設けられて
おり、このヒータ７１で第２電極７０を加熱することに
よって、第２電極７０から真空チャンバ５１内に吹き出
す原料ガスが凝結するのを防止している。ヒータ７１へ
の給電はヒータ電源７２から行われる。なお、電極加熱
手段としては流体による加熱装置などでもよい。本実施
の形態３におけるその他の構成は上記実施の形態２と同
様である。
が中空になっており、この第２電極７０の基板支持台５
３との対向面７０ａに多数の孔７０ｂが開けられてい
る。従って、気化器６１から第２電極７０へ供給された
原料ガスは、対向面７０ａの孔７０ｂから真空チャンバ
５１内へ基板支持台５３（基板５４）に向けて吹き出さ
れる。また、第２電極７０にはヒータ７１が設けられて
おり、このヒータ７１で第２電極７０を加熱することに
よって、第２電極７０から真空チャンバ５１内に吹き出
す原料ガスが凝結するのを防止している。ヒータ７１へ
の給電はヒータ電源７２から行われる。なお、電極加熱
手段としては流体による加熱装置などでもよい。本実施
の形態３におけるその他の構成は上記実施の形態２と同
様である。
【００３１】以上のように、本実施の形態３のＭＯＣＶ
Ｄ装置によれば、第２電極７０を中空とし、この第２電
極７０の対向面７０ａの孔７０ｂから基板５４に向けて
原料ガスを吹き出すようにしたため、基板５４に対して
より均一に原料ガスを供給することができて、より良好
な成膜を行うことができる。
Ｄ装置によれば、第２電極７０を中空とし、この第２電
極７０の対向面７０ａの孔７０ｂから基板５４に向けて
原料ガスを吹き出すようにしたため、基板５４に対して
より均一に原料ガスを供給することができて、より良好
な成膜を行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第１発明のＭＯＣＶＤ装置は、結晶
構造膜の原料として有機金属を用い、この有機金属を気
化させた原料ガスを真空チャンバ内に供給するとともに
真空チャンバ内に設置した基板を所定の成膜温度に加熱
して、熱反応により基板上に結晶構造膜を形成するＭＯ
ＣＶＤ装置において、高周波パワー印加手段を備え、こ
の高周波パワー印加手段によって真空チャンバ内に印加
する高周波パワーで真空チャンバ内の原料ガスをプラズ
マ状態にし、このプラズマ中の活性粒子により化学的な
反応を促進して、基板上に結晶構造膜を形成するように
構成したことを特徴とする。
に説明したように、第１発明のＭＯＣＶＤ装置は、結晶
構造膜の原料として有機金属を用い、この有機金属を気
化させた原料ガスを真空チャンバ内に供給するとともに
真空チャンバ内に設置した基板を所定の成膜温度に加熱
して、熱反応により基板上に結晶構造膜を形成するＭＯ
ＣＶＤ装置において、高周波パワー印加手段を備え、こ
の高周波パワー印加手段によって真空チャンバ内に印加
する高周波パワーで真空チャンバ内の原料ガスをプラズ
マ状態にし、このプラズマ中の活性粒子により化学的な
反応を促進して、基板上に結晶構造膜を形成するように
構成したことを特徴とする。
【００３３】また、第２発明のＭＯＣＶＤ装置は、第１
発明のＭＯＣＶＤ装置において、結晶構造膜は強誘電体
膜であることを特徴とする。
発明のＭＯＣＶＤ装置において、結晶構造膜は強誘電体
膜であることを特徴とする。
【００３４】従って、この第１又は第２発明のＭＯＣＶ
Ｄ装置によれば、熱反応による成膜にプラズマによる反
応が付加されることになるため、低い成膜温度で良質な
強誘電体膜を形成することができる。この効果は特に結
晶構造膜が強誘電体膜である場合により顕著である。
Ｄ装置によれば、熱反応による成膜にプラズマによる反
応が付加されることになるため、低い成膜温度で良質な
強誘電体膜を形成することができる。この効果は特に結
晶構造膜が強誘電体膜である場合により顕著である。
【００３５】また、第３発明のＭＯＣＶＤ装置は、第１
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、高周波電源から給電アンテナへ高周波電力
を供給して、この給電アンテナから放射する電磁波を真
空チャンバ内に入射することにより、真空チャンバ内に
高周波パワーを印加するように構成してなる誘導結合方
式のものであることを特徴とする。
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、高周波電源から給電アンテナへ高周波電力
を供給して、この給電アンテナから放射する電磁波を真
空チャンバ内に入射することにより、真空チャンバ内に
高周波パワーを印加するように構成してなる誘導結合方
式のものであることを特徴とする。
【００３６】また、第４発明のＭＯＣＶＤ装置は、第１
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、真空チャンバ内において第１電極としての
基板支持台と第２電極とを平行に対向配置し、これらの
第１電極と第２電極との間に高周波電源から高周波電圧
を印加することにより、真空チャンバ内に高周波パワー
を印加するように構成してなる容量結合方式のものであ
ることを特徴とする。
又は第２発明のＭＯＣＶＤ装置において、高周波パワー
印加手段は、真空チャンバ内において第１電極としての
基板支持台と第２電極とを平行に対向配置し、これらの
第１電極と第２電極との間に高周波電源から高周波電圧
を印加することにより、真空チャンバ内に高周波パワー
を印加するように構成してなる容量結合方式のものであ
ることを特徴とする。
【００３７】従って、この第３又は第４発明のＭＯＣＶ
Ｄ装置によれば、上記第１又は第２発明と同様の効果が
得られる。また、誘導結合方式の高周波パワー印加手段
は、容量結合方式の高周波パワー印加手段よりもパワー
供給量が大きくてプラズマ密度が高いため、成膜温度を
より低減することができる。
Ｄ装置によれば、上記第１又は第２発明と同様の効果が
得られる。また、誘導結合方式の高周波パワー印加手段
は、容量結合方式の高周波パワー印加手段よりもパワー
供給量が大きくてプラズマ密度が高いため、成膜温度を
より低減することができる。
【００３８】また、第５発明のＭＯＣＶＤ装置は、第４
発明のＭＯＣＶＤ装置において、第２電極を中空とし、
この第２電極の基板支持台との対向面に開けた多数の孔
から基板に向けて原料ガスを吹き出すように構成したこ
とを特徴とする。
発明のＭＯＣＶＤ装置において、第２電極を中空とし、
この第２電極の基板支持台との対向面に開けた多数の孔
から基板に向けて原料ガスを吹き出すように構成したこ
とを特徴とする。
【００３９】従って、この第５発明のＭＯＣＶＤ装置に
よれば、基板に対してより均一に原料ガスを供給するこ
とができて、より良好な成膜を行うことができる。
よれば、基板に対してより均一に原料ガスを供給するこ
とができて、より良好な成膜を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る誘導結合方式を採
用したのＭＯＣＶＤ装置の構成図である。
用したのＭＯＣＶＤ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る容量結合方式を採
用したＭＯＣＶＤ装置の構成図である。
用したＭＯＣＶＤ装置の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る容量結合方式を採
用したＭＯＣＶＤ装置の構成図である。
用したＭＯＣＶＤ装置の構成図である。
【図４】強誘電体キャパシタの構成例を示す図である。
【図５】従来のＭＯＣＶＤ装置の構成例を示す図であ
る。
る。
３１ 真空チャンバ
３２ 排気口
３３ 基板支持台
３４ 基板
３５ ヒータ
３６ ヒータ電源
３７ ヒータノズル
３８ ヒータ
３９ ヒータ電源
４０ 液化原料供給装置
４１ 気化器
４２ 給電アンテナ
４３ 高周波電源
４４ 天場板（電磁波透過窓）
５１ 真空チャンバ
５２ 排気口
５３ 基板支持台（第１電極）
５４ 基板
５５ ヒータ
５６ ヒータ電源
５７ ヒータノズル
５８ ヒータ
５９ ヒータ電源
６０ 液化原料供給装置
６１ 気化器
６３ 第２電極
６４ 高周波電源
７０ 第２電極
７０ａ 対向面
７０ｂ 孔
７１ ヒータ
７２ ヒータ電源
Claims (5)
- 【請求項１】 結晶構造膜の原料として有機金属を用
い、この有機金属を気化させた原料ガスを真空チャンバ
内に供給するとともに真空チャンバ内に設置した基板を
所定の成膜温度に加熱して、熱反応により基板上に結晶
構造膜を形成するＭＯＣＶＤ装置において、 高周波パワー印加手段を備え、この高周波パワー印加手
段によって真空チャンバ内に印加する高周波パワーで真
空チャンバ内の原料ガスをプラズマ状態にし、このプラ
ズマ中の活性粒子により化学的な反応を促進して、基板
上に結晶構造膜を形成するように構成したことを特徴と
するＭＯＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載するＭＯＣＶＤ装置にお
いて、 結晶構造膜は強誘電体膜であることを特徴とするＭＯＣ
ＶＤ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載するＭＯＣＶＤ装
置において、 高周波パワー印加手段は、高周波電源から給電アンテナ
へ高周波電力を供給して、この給電アンテナから放射す
る電磁波を真空チャンバ内に入射することにより、真空
チャンバ内に高周波パワーを印加するように構成してな
る誘導結合方式のものであることを特徴とするＭＯＣＶ
Ｄ装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載するＭＯＣＶＤ装
置において、 高周波パワー印加手段は、真空チャンバ内において第１
電極としての基板支持台と第２電極とを平行に対向配置
し、これらの第１電極と第２電極との間に高周波電源か
ら高周波電圧を印加することにより、真空チャンバ内に
高周波パワーを印加するように構成してなる容量結合方
式のものであることを特徴とするＭＯＣＶＤ装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載するＭＯＣＶＤ装置にお
いて、 第２電極を中空とし、この第２電極の基板支持台との対
向面に開けた多数の孔から基板に向けて原料ガスを吹き
出すように構成したことを特徴とするＭＯＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001243242A JP2003059917A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Ｍｏｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001243242A JP2003059917A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Ｍｏｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059917A true JP2003059917A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19073373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001243242A Withdrawn JP2003059917A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Ｍｏｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059917A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059838A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Noritsu Koki Co Ltd | プラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置 |
| JP2008059839A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Noritsu Koki Co Ltd | プラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置 |
| US7921804B2 (en) | 2008-12-08 | 2011-04-12 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma generating nozzle having impedance control mechanism |
| US7976672B2 (en) | 2006-02-17 | 2011-07-12 | Saian Corporation | Plasma generation apparatus and work processing apparatus |
| US8035057B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-10-11 | Amarante Technologies, Inc. | Microwave plasma nozzle with enhanced plume stability and heating efficiency |
| CN113436951A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-24 | 武汉理工大学 | 离子束和射频混合驱动的容性耦合等离子体源 |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001243242A patent/JP2003059917A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8035057B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-10-11 | Amarante Technologies, Inc. | Microwave plasma nozzle with enhanced plume stability and heating efficiency |
| US7976672B2 (en) | 2006-02-17 | 2011-07-12 | Saian Corporation | Plasma generation apparatus and work processing apparatus |
| JP2008059838A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Noritsu Koki Co Ltd | プラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置 |
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| JP4647566B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-03-09 | 株式会社サイアン | プラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置 |
| JP4724625B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-07-13 | 株式会社サイアン | プラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置 |
| US7921804B2 (en) | 2008-12-08 | 2011-04-12 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma generating nozzle having impedance control mechanism |
| CN113436951A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-24 | 武汉理工大学 | 离子束和射频混合驱动的容性耦合等离子体源 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |