JP2007211326A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のガスにより成膜を行う際に、ガスの利用効率を高めるとともに成膜特性を良好にする。
【解決手段】成膜装置100は、成膜処理を行う反応室102と、第1の原料AおよびガスBをそれぞれ反応室102に供給する第1のガス供給ライン112および第2のガス供給ライン152と、反応室102に供給されるガスをプラズマ励起する励起部106とを含む。このような構成の成膜装置100において、第1の原料A由来のガスおよびガスBを反応室102に供給して、第1の原料A由来のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の工程と、第2のガスを反応室102に供給して、プラズマ励起した状態で、堆積層に作用させる第2の工程と、により成膜処理を行う。
【選択図】図1
【解決手段】成膜装置100は、成膜処理を行う反応室102と、第1の原料AおよびガスBをそれぞれ反応室102に供給する第1のガス供給ライン112および第2のガス供給ライン152と、反応室102に供給されるガスをプラズマ励起する励起部106とを含む。このような構成の成膜装置100において、第1の原料A由来のガスおよびガスBを反応室102に供給して、第1の原料A由来のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の工程と、第2のガスを反応室102に供給して、プラズマ励起した状態で、堆積層に作用させる第2の工程と、により成膜処理を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、成膜装置および成膜方法に関する。
近年の半導体素子では、配線における信号伝搬の遅延が素子動作を律速している。配線における信号伝搬の遅延定数は配線抵抗と配線間容量との積で表される。そのため、素子動作を高速化するために、層間絶縁膜には従来のシリコン酸化膜(SiO2)よりも比誘電率の小さい低誘電率材料が、配線には比抵抗値の小さい銅(Cu)が用いられるようになっている。
配線材料として銅を用いた多層配線はダマシン法(damascene process)で形成される。ダマシン法では、層間絶縁膜に配線溝やビアホール等の凹部を形成し、当該凹部内にバリアメタル膜を堆積し、さらに凹部を銅膜で埋め込んだ後、凹部外部に露出した銅膜およびバリアメタル膜をCMP(化学機械研磨法:chemical mechanical polishing)で除去することにより銅配線または銅ビアが形成される。
このような銅配線または銅ビアにおいて、バリアメタル膜は、たとえばTiN膜等により構成される。バリアメタル膜の比抵抗は銅に比べて1〜2桁以上高い。そのため、配線寸法を微細化するに伴い、バリアメタル膜の膜厚も薄くしないと、配線中のバリアメタルの寄与が大きくなり、配線抵抗が上昇してしまう。このため、45nm技術ノード以降においてはバリアメタル膜の薄膜化がとくに重要となる。一方、バリアメタル膜は、銅拡散に対するバリア性や銅膜と層間絶縁膜との密着性を維持するために、ある程度の膜厚が必要となる。これらの要望に応えるために、バリアメタル膜の成膜には高い段差被覆性とウェハ面内の均一性が求められる。そのため、バリアメタル膜の高い段差被覆性とウェハ面内の均一性を実現可能な原子層気相成長法(ALD法:atomic layer deposition)の開発が進められている。
特許文献1には、プラズマを用いたALD法(PEALD法:plasma enhanced ALD)が開示されている。この方法では、反応ガス供給サイクル毎、または反応ガス供給サイクルを数回繰り返した後にプラズマ処理を行い、TiN膜等が形成される。
特許文献2には、第1のガスと第1のガスを還元する第2のガスとを用いて第1のバリアメタル薄膜を基体に形成する第1のバリアメタル薄膜形成工程と、基体を大気に暴露することなく、第1のバリアメタル薄膜形成工程により形成された第1のバリアメタル薄膜の上に、第3のガスと第3のガスを還元する第4のガスとを用いて第2のバリアメタル薄膜を形成する第2のバリアメタル薄膜形成工程と、を備えた半導体装置の製造方法が開示されている。第2のバリアメタル薄膜形成工程において、第4のガスのプラズマ雰囲気に基体を晒す手順が開示されている。
特許文献3には、反応容器と、反応容器からガスを外部に排出する排気ラインと、第1反応ガスを反応容器または排気ラインに選択的に供給するための第1反応ガス供給部と、第1反応ガス供給部と反応容器とを連結する第1反応ガス移送ラインと、第1反応ガス供給部と排気ラインとを連結する第1バイパスラインと、ラジカルを生成し、そのラジカルを反応容器または排気ラインに選択的に供給するためのラジカル供給部と、ラジカル供給部と反応容器とを連結するラジカル移送ラインと、ラジカル供給部と排気ラインとを連結する第2バイパスラインと、メインパージガスを第1反応ガス移送ライン及び/またはラジカル移送ラインに供給するメインパージガス供給部とを含むリモートプラズマALD装置が開示されている。
特許文献4には、励起する必要のあるガスと励起する必要のないガスを励起手段の配下に置かれる共通供給系に流しても励起する必要のないガスを励起させないで適切に反応室に供給するようにした基板処理装置が開示されている。特許文献5には、CVD(chemical vapor deposition)処理チャンバ内でSi−O−F絶縁層を基板に堆積させるための方法が開示されている。この方法を実行するシステムは、真空チャンバと、解離SiF4ラジカルと酸素含有ガスとを含むガスを、真空チャンバに導入して、処理ガスの熱反応によってSi−F−O膜をウェハ上に堆積させるためのガス分配システムと、チャンバから遠隔の位置にあり、ガス分配システムに連結された、SiF4ガスを解離SiF4ラジカルに解離するための励起チャンバとを備える。
特開2005−229129号公報
特開2005−203569号公報
特表2005−523580号公報
特開2003−41367号公報
特開平10−284487号公報
ところで、ALD装置等の成膜装置において、反応室に供給される原料ガスの流量はMFC(mass flow controller)により制御される。一方、ALD成膜においては、スループット向上のため、MFCの開閉動作よりも短い間隔で原料を供給する必要がある。このため、MFCと反応室との間にバルブを設け、成膜時にはMFCを開動作させたまま、バルブを開閉することにより原料ガスの供給を制御する処理が行われている(特許文献3、4)。
しかし、このような処理を行うと、バルブを閉じて原料ガスを反応室に供給していない間は、原料ガスの供給時に比べてMFCとバルブとの間の圧力が高くなってしまう。この影響により、バルブを開いた直後には反応室が高圧となるため原料ガスの供給量が多くなるが、その後原料の供給量が減ってしまう。このような供給量の変化は成膜特性に影響を与え、面内均一性の劣化の原因となっていた。特に、特許文献1、2および4に示されるようなPEALDにおいては、プラズマ処理を行うガスの供給量が成膜される膜の純度等に影響を与える。そのため、プラズマ処理を行うガスの流量を他方のガスの流量よりも多くすることが多い。このため、プラズマを用いないALDに比べて、PEALDではプラズマ処理を行うガスの圧力変動がより大きな問題となる。しかし、特許文献1、2および4に記載の技術では、このような圧力変動を低減することが考慮されていなかった。
また、ALDの他の問題として、多数種のガスを用いるため、配管構成が複雑になるという点がある。特許文献5に記載の技術では、ガス混合器を用いて、当該ガス混合器から反応室までの配管を同一にすることで配管の単純化を図っている。しかし、この構成では、ガスを同時供給するためALD成膜を行うことができないという課題があった。また、この技術でも、上記、圧力変動の問題が避けられない。
しかし、このような処理を行うと、バルブを閉じて原料ガスを反応室に供給していない間は、原料ガスの供給時に比べてMFCとバルブとの間の圧力が高くなってしまう。この影響により、バルブを開いた直後には反応室が高圧となるため原料ガスの供給量が多くなるが、その後原料の供給量が減ってしまう。このような供給量の変化は成膜特性に影響を与え、面内均一性の劣化の原因となっていた。特に、特許文献1、2および4に示されるようなPEALDにおいては、プラズマ処理を行うガスの供給量が成膜される膜の純度等に影響を与える。そのため、プラズマ処理を行うガスの流量を他方のガスの流量よりも多くすることが多い。このため、プラズマを用いないALDに比べて、PEALDではプラズマ処理を行うガスの圧力変動がより大きな問題となる。しかし、特許文献1、2および4に記載の技術では、このような圧力変動を低減することが考慮されていなかった。
また、ALDの他の問題として、多数種のガスを用いるため、配管構成が複雑になるという点がある。特許文献5に記載の技術では、ガス混合器を用いて、当該ガス混合器から反応室までの配管を同一にすることで配管の単純化を図っている。しかし、この構成では、ガスを同時供給するためALD成膜を行うことができないという課題があった。また、この技術でも、上記、圧力変動の問題が避けられない。
特許文献3に示したような構成により、ガスが反応容器または排気ラインに常時流れるようにすることができる。これにより、前述の課題であるMFCとバルブとの間の圧力の変化を抑制することができる。しかし、このような方法だと、原料が排出されてしまうので、原料消費量が増加してしまう。また、特許文献3に示されるような反応性の良好な2種類の原料ガスが成膜室を経由することなく直接に排気ラインに同時に排出されると、排気ライン中で原料が反応してラインが詰まってしまう可能性がある。これを回避するためには、配管や除害設備を別にする等装置構成が複雑になるという問題がある。
本発明によれば、
成膜処理を行う反応室と、
第1のガスおよび第2のガスを前記反応室に供給するガス供給系と、
前記第1のガスの前記反応室への供給または停止を切り替える切替部と、
前記反応室に供給されるガスをプラズマ励起する励起部と、
前記第1のガスおよび前記第2のガスを反応室に供給して、前記第1のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の段階の間は前記励起部のプラズマ励起を行わず、前記第2のガスを前記反応室に供給してプラズマ励起した状態で前記堆積層に作用させる第2の段階の間は前記励起部をプラズマ励起させる制御部と、
を含む成膜装置が提供される。
成膜処理を行う反応室と、
第1のガスおよび第2のガスを前記反応室に供給するガス供給系と、
前記第1のガスの前記反応室への供給または停止を切り替える切替部と、
前記反応室に供給されるガスをプラズマ励起する励起部と、
前記第1のガスおよび前記第2のガスを反応室に供給して、前記第1のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の段階の間は前記励起部のプラズマ励起を行わず、前記第2のガスを前記反応室に供給してプラズマ励起した状態で前記堆積層に作用させる第2の段階の間は前記励起部をプラズマ励起させる制御部と、
を含む成膜装置が提供される。
このようにすれば、第1のガスを基板上に吸着させる際にも、第2のガスが反応室に供給され、第2のガスを連続的に反応室に供給することができる。これにより、ガス供給系における第2のガスの圧力を一定に保つことができ、ガスの供給量を一定に保つことができる。そのため、成膜特性を良好にすることができる。
また、本発明によれば、第2のガスが連続的に反応室に供給され、第1のガスおよび第2のガスが同時に直接排気ラインに排出されることがない。そのため、排気ライン内でこれらのガスが反応してラインが詰まるのを防ぐことができる。また、第2のガスが励起される際には、第1のガスの供給が停止され、第1のガスと第2のガスとの混合ガスに対してプラズマ励起を行わない。そのため、配管内等でこれらのガスが反応して成膜されることがない。なお、励起部は、反応室の近傍に設けることができる。これにより、反応室内でより多くのガスを活性に保つことができる。
また、本発明によれば、第2のガスが連続的に反応室に供給され、第1のガスおよび第2のガスが同時に直接排気ラインに排出されることがない。そのため、排気ライン内でこれらのガスが反応してラインが詰まるのを防ぐことができる。また、第2のガスが励起される際には、第1のガスの供給が停止され、第1のガスと第2のガスとの混合ガスに対してプラズマ励起を行わない。そのため、配管内等でこれらのガスが反応して成膜されることがない。なお、励起部は、反応室の近傍に設けることができる。これにより、反応室内でより多くのガスを活性に保つことができる。
本発明の成膜装置において、前記ガス供給系は、さらに第3のガスを前記反応室に供給することができ、前記切替部は、前記第3のガスの前記反応室への供給または停止を切り替えることができ、前記第2の段階において、前記第3のガスの供給も停止されるようにすることができる。また、制御部は、前記第3のガスおよび前記第2のガスを反応室に供給して、前記第3のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第3の段階の間に前記励起部のプラズマ励起を行わないようにすることができる。
このように、本発明の成膜装置は、さらに複数種類のガスを用いて成膜可能な構成とすることができる。ここで、第3のガスは、第1のガスと同様の材料群から選択される材料により構成することができる。
本発明の成膜装置において、前記ガス供給系は、前記反応室に接続され、前記第1のガスを前記反応室に供給する第1の供給ラインと、前記反応室に接続され、前記第2のガスを前記反応室に供給する第1のラインおよび当該第1のラインから分岐して前記第1の供給ラインに接続する第2のラインを含む第2の供給ラインと、を含むことができる。また、前記切替部は、前記第1の段階において前記第2のガスを前記第2のラインに供給するとともに前記第2の段階において前記第1のガスを前記第1のラインに供給する第1の切替部と、前記第1の段階において前記第1のガスの前記反応室への供給を実行するとともに前記第2の段階において前記第1のガスの前記反応室への供給を停止する第2の切替部と、を含むことができる。第1の切替部は、第1のラインおよび第2のラインにそれぞれ設けられ、相補的に開閉する一組の開閉弁とすることができる。また、第1のラインおよび第2のラインの分岐点に設けられた三方弁とすることもできる。
このようにすれば、第2のガスが第1のラインおよび第2のラインのいずれかを介して連続的に反応室に供給される。これにより、ガス供給系における第2のガスの圧力を一定に保つことができ、ガスの供給量を一定に保つことができる。そのため、成膜特性を良好にすることができる。また、第1のガスと第2のガスとの混合ガスは、プラズマ励起を行う箇所とは別経路で反応室に導入されるため、配管内等でこれらのガスが反応して成膜されることがない。
本発明によれば、
成膜処理を行う反応室と、
前記反応室に接続され、第1のガスを前記反応室に供給する第1の供給ラインと、
前記反応室に接続され、第2のガスを前記反応室に供給する第1のラインおよび当該第1のラインから分岐して前記第1の供給ラインに接続する第2のラインを含む第2の供給ラインと、
前記第2のガスを前記第2のラインに供給して前記第1のガスとともに前記反応室に供給する第1の段階と、前記第1のガスの供給を停止して前記第2のガスを前記第1のラインに供給する第2の段階とに切り替え可能な切替部と、
前記第2の供給ラインの前記第1のラインから供給されるガスをプラズマ励起する励起部と、
を含む成膜装置が提供される。
成膜処理を行う反応室と、
前記反応室に接続され、第1のガスを前記反応室に供給する第1の供給ラインと、
前記反応室に接続され、第2のガスを前記反応室に供給する第1のラインおよび当該第1のラインから分岐して前記第1の供給ラインに接続する第2のラインを含む第2の供給ラインと、
前記第2のガスを前記第2のラインに供給して前記第1のガスとともに前記反応室に供給する第1の段階と、前記第1のガスの供給を停止して前記第2のガスを前記第1のラインに供給する第2の段階とに切り替え可能な切替部と、
前記第2の供給ラインの前記第1のラインから供給されるガスをプラズマ励起する励起部と、
を含む成膜装置が提供される。
このようにすれば、第2のガスを第1のラインおよび第2のラインのいずれかを介して連続的に反応室に供給することができる。これにより、反応室に供給する第2のガスの圧力を一定に保つことができ、ガスの供給量を一定に保つことができる。そのため、成膜特性を良好にすることができる。また、本発明によれば、第2のガスが連続的に反応室に供給され、第1のガスおよび第2のガスが同時に直接排気ラインに排出されることがない。そのため、排気ライン内でこれらのガスが反応してラインが詰まるのを防ぐことができる。さらに、第1のガスと第2のガスとの混合ガスは、プラズマ励起を行う箇所とは別経路で反応室に導入されるため、配管内でこれらのガスが反応して成膜されることがない。
本発明の成膜装置は、第1の段階の間に励起部のプラズマ励起を行わずに第1のガスを基板上に吸着させるとともに第2の段階の間に励起部により第2のガスをプラズマ励起させる制御部をさらに含むことができる。
本発明によれば、
第1のガスおよび第2のガスを反応室に供給して、前記第1のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の工程と、
前記第2のガスを前記反応室に供給して、プラズマ励起した状態で前記堆積層に作用させる第2の工程と、
を含む成膜方法が提供される。
第1のガスおよび第2のガスを反応室に供給して、前記第1のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の工程と、
前記第2のガスを前記反応室に供給して、プラズマ励起した状態で前記堆積層に作用させる第2の工程と、
を含む成膜方法が提供される。
第1の工程において、第2のガスは、第1のガスのキャリアガスとして用いることができる。第1の工程において、第1のガスおよび前記第2のガスを励起しない状態で第1のガスを吸着させて堆積層を形成することができる。
このようにすれば、第1のガスを基板上に吸着させる際にも、第2のガスが反応室に供給されるので、第2のガスを連続的に反応室に供給することができる。これにより、反応室に供給される第2のガスの圧力を一定に保つことができ、ガスの供給量を一定に保つことができる。そのため、成膜特性を良好にすることができる。
また、本発明によれば、第1のガスおよび第2のガスが同時に直接排気ラインに排出されることがないため、排気ライン内でこれらのガスが反応してラインが詰まることもない。さらに、第1のガスと第2のガスとの混合ガスに対してプラズマ励起を行わないため、配管内でこれらのガスが反応して成膜されることがない。加えて、ガスの合流点よりも反応室側にプラズマ励起部を配置することにより、より多くのガスが活性なまま反応室に存在できる。
また、本発明によれば、第1のガスおよび第2のガスが同時に直接排気ラインに排出されることがないため、排気ライン内でこれらのガスが反応してラインが詰まることもない。さらに、第1のガスと第2のガスとの混合ガスに対してプラズマ励起を行わないため、配管内でこれらのガスが反応して成膜されることがない。加えて、ガスの合流点よりも反応室側にプラズマ励起部を配置することにより、より多くのガスが活性なまま反応室に存在できる。
本発明によれば、複数のガスにより成膜を行う際に、ガスの利用効率を高めるとともに成膜特性を良好にすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
以下の実施の形態において、成膜装置は、原料となるガスを基板上に供給し、1原子層単位で吸着させるALD法により成膜する構成とすることができる。また、以下の実施の形態において、成膜装置は、少なくとも1種のガスをプラズマ励起して基板上に供給するPEALD法を実行するプラズマ成膜装置とすることができる。たとえば、第1のガスと第2のガスとを用いる場合、成膜装置は、第1のガスをプラズマ励起することなく反応室の基板上に供給して第1のガスを吸着させて堆積層を形成する工程と、第2のガスを反応室に供給して、第2のガスをプラズマ励起した状態で第1のガスを吸着させて形成した堆積層に作用させる工程とを適宜実行する。ここで、吸着は、化学吸着とすることができる。
以下の実施の形態において、第1の工程で第1のガスにより成膜を行う際に、第2のガスを第1のガスのキャリアガスとして第1のガスとともに反応室に供給する。これにより、第1の工程および第2の工程のいずれの間でも第2のガスを反応室に供給することができる。また、第2のガスの流量は、第1のガスの流量に比べて充分大きくなるように制御される。たとえば、第1のガスの流量は、第2のガスの流量の10分の1以下程度とすることができる。このようにすれば、第1のガスの反応室への供給を実行している間と停止している間とで、ガス供給ラインにおける第2のガスの圧力を一定に保つことができる。これにより、ガスの供給量を一定にすることができ、成膜特性を良好に保つことができる。なお、第1のガスの流量は、たとえば第2のガスの流量の1000分の1以上程度とすることができる。これにより、第2のガスを第1のガスのキャリアガスとして用いた場合でも、第1のガスによる成膜を良好に行うことができる。
本実施の形態において、第1のガスは、プラズマ励起することなく単独で供給しても基板上に吸着される材料とすることができる。第1のガスは、たとえば、金属ハロゲン化物等の無機金属化合物や有機金属材料等の金属材料とすることができる。本実施の形態において、第2のガスは、プラズマ励起していない状態では第1のガスと反応しない材料とすることができる。第2のガスは、たとえば、N2、H2、NH3またはO2、あるいはこれらの混合ガスとすることができる。また、第2のガスは、上記のガスに加えてさらにAr、He等の不活性ガスを含むこともできる。第2のガスとしてN2、NH3またはO2等を用いた場合、プラズマ励起することにより、第2のガスが成膜ガスとして機能する。これにより、成膜のスループットを向上することができる。
第1のガスおよび第2のガスは、通常PEALD法で用いられる種々の材料とすることができる。たとえば第2のガスがO2の場合、第1のガスは、ジメチルアルミニウムハイドライド(Al(CH3)2H)やトリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)等のAl有機金属化合物、ジメトキシアミドエチル酸テトラエチル酸タンタル(Ta(OC2H5)4(OC2H4N(CH3)2)、ペンタジメチルアミノタンタル(Ta(N(CH3)2)5)、ターシャリーブチルイミドトリスジエチルアミドタンタル(Ta(NC5H11)(N(CH3)2)3))、ターシャリーアミルイミドトリスジメチルアミドタンタル(Ta(NC(CH3)2C2H5)(N(CH3)2)3))等のTa有機金属化合物、ビスジピバロイルメタナトストロンチウム(Sr(C11H19O2)2)等のSr有機金属化合物、テトラジメチルアミノチタン(Ti(N(CH3)2)4)やテトラプロポキシチタン(Ti(OC3H7)4)等のTi有機金属化合物、ビスジピバロイルメタナトバリウム(Ba(C11H19O2)2)等のBa有機金属化合物、トリスターシャリーアミルオキシビスマストリス(Bi(OC(CH3)2C2H5)3)やトリスジピバロイルメタナトビスマス(Bi(C11H19O2)3)等のBi有機金属化合物、ビスジピバロイルメタナト鉛(Pb(C11H19O2)2)等のPb有機金属化合物、テトラブトキシジルコニウム(Zr(OC4H9)4)やテトラジピバロイルメタナトジルコニウム(Zr(C11H19O2)4)、テトラジエチルアミノジルコニウム(Zr(N(C2H5)2)4)等のZr有機金属化合物、テトラブトキシハフニウム(Hf(OC4H9)4)やテトラジメチルアミドハフニウム(Hf(N(CH3)2)4)等のHf有機金属化合物、ビスエチルシクロペンタジエニルルテニウムRu((C2H5)(C5H4))2等のRu有機金属化合物、テトラエチルオルソシリケート(Si(OC2H5)4)等の有機シリコン化合物等とすることができる。このような材料を用いることにより、酸素プラズマにより、金属酸化物膜を形成することができる。
また、たとえば第2のガスがH2の場合、第1のガスは、ジメチルアルミニウムハイドライド(Al(CH3)2H)やトリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)等のAl有機金属化合物、ペンタジメチルアミノタンタル(Ta(N(CH3)2)5)、ターシャリーブチルイミドトリスジエチルアミドタンタル(Ta(NC5H11)(N(CH3)2)3))、ターシャリーアミルイミドトリスジメチルアミドタンタル(Ta(NC(CH3)2C2H5)(N(CH3)2)3))等のTa有機金属化合物、五塩化タンタル(TaCl5)等のTaハロゲン化物、テトラジメチルアミノチタン(Ti(N(CH3)2)4)等のTi有機金属化合物、四塩化チタン(TiCl4)等のTiハロゲン化物、テトラジエチルアミノジルコニウム(Zr(N(C2H5)2)4)等のZr有機金属化合物、テトラジメチルアミドハフニウム(Hf(N(CH3)2)4)等のHf有機金属化合物、ビスエチルシクロペンタジエニルルテニウムRu((C2H5)(C5H4))2等のRu有機金属化合物、ジクロルシラン(H2SiCl2)等のSiハロゲン化物、六フッ化タングステン(WF6)等のWハロゲン化物等とすることができる。このような材料を用いることにより、水素プラズマにより、金属膜や金属窒化膜を形成することができる。
また、たとえば第2のガスがN2とH2との混合ガスやNH3の場合、第1のガスは、ジメチルアルミニウムハイドライド(Al(CH3)2H)やトリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)等のAl有機金属化合物、ジメトキシアミドエチル酸テトラエチル酸タンタル(Ta(OC2H5)4(OC2H4N(CH3)2)やエチル酸タンタル(Ta(OC2H5)5)、ペンタジメチルアミノタンタル(Ta(N(CH3)2)5)、ターシャリーブチルイミドトリスジエチルアミドタンタル(Ta(NC5H11)(N(CH3)2)3))、ターシャリーアミルイミドトリスジメチルアミドタンタル(Ta(NC(CH3)2C2H5)(N(CH3)2)3))等のTa有機金属化合物、ビスジピバロイルメタナトストロンチウム(Sr(C11H19O2)2)等のSr有機金属化合物、テトラジメチルアミノチタン(Ti(N(CH3)2)4)やテトラプロポキシチタン(Ti(OC3H7)4)等のTi有機金属化合物、ビスジピバロイルメタナトバリウム(Ba(C11H19O2)2)等のBa有機金属化合物、トリスターシャリーアミルオキシビスマストリス(Bi(OC(CH3)2C2H5)3)、トリスジピバロイルメタナトビスマス(Bi(C11H19O2)3)Bi有機金属化合物、ビスジピバロイルメタナト鉛(Pb(C11H19O2)2)等のPb有機金属化合物、テトラブトキシジルコニウム(Zr(OC4H9)4)、テトラジピバロイルメタナトジルコニウム(Zr(C11H19O2)4)、テトラジエチルアミノジルコニウム(Zr(N(C2H5)2)4)等のZr有機金属化合物、テトラブトキシハフニウム(Hf(OC4H9)4)やテトラジメチルアミドハフニウム(Hf(N(CH3)2)4)等のHf有機金属化合物、ビスエチルシクロペンタジエニルルテニウムRu((C2H5)(C5H4))2等のRu有機金属化合物、テトラエチルオルソシリケート(Si(OC2H5)4)等の有機シリコン化合物等とすることができる。このような材料を用いることにより、混合ガスのプラズマにより、金属窒化膜や金属窒化酸化膜を形成することができる。
(第1の実施の形態)
図1(a)は、本実施の形態における成膜装置の構成を示す図である。
成膜装置100は、成膜処理を行う反応室102と、プラズマ励起を行う励起部106と、第1の原料Aを供給する第1の原料供給部110と、第1のガス供給ライン112と、ガスB(第2のガス)を供給するガス供給部150と、第2のガス供給ライン152とを含む。第1の原料Aは、常温で気体の材料とすることもできるが、常温で固体または液体の材料とすることもできる。成膜装置100は、第1の原料Aが常温で固体または液体の材料でも、気化して反応室102に供給する構成とすることができる。第1の原料Aのガスは、上述した第1のガスに対応する。
図1(a)は、本実施の形態における成膜装置の構成を示す図である。
成膜装置100は、成膜処理を行う反応室102と、プラズマ励起を行う励起部106と、第1の原料Aを供給する第1の原料供給部110と、第1のガス供給ライン112と、ガスB(第2のガス)を供給するガス供給部150と、第2のガス供給ライン152とを含む。第1の原料Aは、常温で気体の材料とすることもできるが、常温で固体または液体の材料とすることもできる。成膜装置100は、第1の原料Aが常温で固体または液体の材料でも、気化して反応室102に供給する構成とすることができる。第1の原料Aのガスは、上述した第1のガスに対応する。
第1のガス供給ライン112および第2のガス供給ライン152は、それぞれ反応室102に接続され、反応室102と連通する。第1のガス供給ライン112には、第1の原料供給部110からの第1の原料Aの流量を制御する第1のMFC(mass flow controller)116が設けられている。ガス供給部150には、ガス供給部150からのガスBの流量を制御する第2のMFC160が設けられている。第2のガス供給ライン152は、第1のガス供給ライン112に接続する第1の分岐ライン154を含む。
第2のガス供給ライン152の第1の分岐ライン154との分岐点aと反応室102との間には、第2のバルブ156(切替部)が設けられる。第1の分岐ライン154には、第3のバルブ158が設けられる。第2のバルブ156と第3のバルブ158とは、相補的に開閉する一組の開閉弁とすることができる。第2のバルブ156および第3のバルブ158(切替部)により、ガスBの供給を反応室102に直接、または第1のガス供給ライン112を介してのいずれかに相補的に切り替えることができる。
また、他の例において、第2のバルブ156および第3のバルブ158は、反応室102への直接の連通および第1の分岐ライン154への連通を相補的に開閉する一つの三方弁により構成することができる。このような三方弁は、第2のガス供給ライン152の第1の分岐ライン154との分岐点aに設けることができる。
第1のガス供給ライン112の第1の分岐ライン154との接続点bと第1のMFC116との間には、第1の原料Aの反応室102への供給を実行および停止する第1のバルブ114(切替部)が設けられている。第1のバルブ114は、第3のバルブ158と同期して開閉する開閉弁とすることができる。つまり、第3のバルブ158が閉じてガスBが第1のガス供給ライン112に導入されないときには、第1のバルブ114が閉じられる。
励起部106は、第2のガス供給ライン152から供給されるガスBをプラズマ励起する。本実施の形態において、励起部106は、反応室102内でプラズマ励起する構成とすることもでき、また図8に示したように、第2のガス供給ライン152と反応室102との接続箇所近傍に設けられたリモートプラズマソースとすることもできる。特許文献5に記載の従来の構成では、活性化させたガスが配管内で混合されるため配管内でガスが反応して成膜しやすい、ガスが活性化される位置と反応室との間に距離があるため反応室で活性を保っているガスの量が少なくなる等の課題があった。本実施の形態における成膜装置100によれば、活性化されたガスが配管内で混合されることがないため、配管内でガスが成膜して配管がつまるようなことがない。また、ガスが反応室102の近傍で励起されるため、反応室内でより多くのガスを活性に保つことができる。本実施の形態において、反応室102には、真空ポンプ等に連通する排気ライン104が設けられる。
本実施の形態において、成膜装置100による一連の成膜中、第2のMFC160は、ガス供給部150から反応室102へのガスBの流量が略一定となるように制御する。第1のMFC116も、第1の原料Aの流量が略一定となるように設定される。
また、成膜装置100は、図1(b)に示すように、励起部106、第1のバルブ114、第2のバルブ156、および第3のバルブ158の開閉を制御する制御部202をさらに含むことができる。制御部202は、反応室102に供給されるガスをプラズマ励起しないようにして第1の原料AをガスBとともに反応室102へ供給する第1の制御と、第1の原料Aを反応室102に供給しないようにして反応室102に供給されるガスをプラズマ励起する第2の制御とを、第2のMFC160によりガス供給部150から反応室102へのガスBの流量が略一定に保たれている間に実行する。具体的には、図2を参照して以下に説明する。
図2は、第3のバルブ158および第2のバルブ156を開閉するタイミングおよび励起部106によって反応室102に供給されるガスをプラズマ励起するか(オン)否か(オフ)のタイミングを示す図である。第3のバルブ158と第2のバルブ156とは相補的に開閉される。第1のバルブ114は、第3のバルブ158と同期して開閉される。つまり、第2のバルブ156が開くときには第3のバルブ158および第1のバルブ114が閉じられ、第2のバルブ156が閉じられるときには第3のバルブ158および第1のバルブ114が開けられる。これにより、ガス供給部150から供給されるガスBは、第2のガス供給ライン152から直接または第1の分岐ライン154および第1のガス供給ライン112を介して、反応室102に供給される。
1サイクルの処理を説明する。まず、プラズマ励起をオフとして、第2のバルブ156を閉じるとともに第3のバルブ158および第1のバルブ114を開く(第1段階)。これにより、第1の原料AおよびガスBが反応室102に供給され、第1の原料Aが基板上に吸着する。また、このとき、反応室102内の基板温度は、第1の原料AとガスBとが反応しないような温度とすることができる。このとき、反応室102に供給されるガスはプラズマ励起されないため、ガスBは、第1の原料Aと反応せず、第1の原料Aのキャリアガスとして機能する。
次のタイミングで、プラズマ励起をオフとしたまま、第2のバルブ156を開くとともに第3のバルブ158および第1のバルブ114を閉じる。これにより、反応室102には、ガスBが選択的に単独で供給される。そのため反応室102がガスBによりパージされ、反応室102に残存する第1の原料Aが反応室102外に排出される。
つづいて、次のタイミングで、バルブの開閉状態を維持したままでプラズマ励起をオンにする(第2段階)。これにより、反応室102に供給されたガスBがプラズマ励起され、第1の原料Aの吸着により形成された堆積層に作用して所望の膜が形成される。以上で1サイクルの処理が終わる。このような処理を繰り返すことにより、所望の膜厚の膜を形成することができる。
以上のような処理により、ガスBをプラズマ励起しない場合も、ガスBを第1の原料Aのキャリアガスとして反応室102に供給することができる。これにより、ガスBが常に反応室102に供給されることになる。また、本実施の形態において、第1の原料Aの流量はガスBの流量に比べて1桁以上小さいため、ガスBと第1の原料Aとの混合ガスの圧力は、ガスBの圧力に支配される。そのため、一連の成膜処理を通じて第2のMFC160と反応室102との間の圧力を一定に保つことができる。これにより、ガスの供給量を一定にすることができ、成膜特性を良好に保つことができる。さらに、第1の原料AおよびガスBが反応室102にのみ導入されるため、第1の原料AおよびガスBの利用効率を高めることができる。加えて、ガスBが連続的に反応室102に供給されるとともに、第1の原料Aが供給されている間は、第1の原料Aも反応室102に導入され、第1の原料AおよびガスBが同時に直接排気ライン104に排出されることがない。そのため、排気ライン内でこれらのガスが反応して排気ライン104が詰まることもない。また、第1の原料AのガスとガスBとの混合ガスに対してプラズマ励起が行われないため、配管内でガスが成膜されることもない。さらに、励起部106が反応室102内またはその近傍に設けられるため、励起したガスが活性なまま反応室102に存在するようにすることができる。
なお、以上で説明した手順は例示であり、原料の種類に応じて適宜応用することができる。たとえば、ガスBによるパージは省略することができる。また、ガスBを堆積層に作用させた後に次サイクルの第1の原料Aの吸着を行う前に、パージを行うようにすることもできる。また、第1の原料Aによる成膜処理を所定回数繰り返す毎にガスBをプラズマ励起する処理を行うこともできる。図1(b)に示したように、制御部202が励起部106、第1のバルブ114、第2のバルブ156、および第3のバルブ158を制御する形態においては、制御部202は、図2に示したタイミングチャートに従って、これらを制御する。
図3は、本実施の形態における成膜装置100の一つの具体例を示す図である。
ここでは、第1の原料Aが常温で液体である場合を例として説明する。また、ガスBは、第1の原料Aを気化した後に、第1の原料Aのガスのキャリアガスとして用いることができる。
ここでは、第1の原料Aが常温で液体である場合を例として説明する。また、ガスBは、第1の原料Aを気化した後に、第1の原料Aのガスのキャリアガスとして用いることができる。
図3(a)に示すように、第1の原料供給部110は、液体の第1の原料Aを収納する第1の原料収納部124と、圧送ガスを供給する圧送ガス供給部130と、圧送ガスの流量を制御する第3のMFC132と、圧送ガスを第1の原料収納部124に供給する圧送ガス供給ライン126とを含む。
第1のガス供給ライン112は、第1の原料収納部124に収容された液体の原料Aの中に導入されている。第1のガス供給ライン112には、第1の原料Aの流量を制御するLMFC(liquid mass flow controller)122と、液体の第1の原料Aを気化する気化器120とが設けられる。ここで、気化器120は、気化したガスの流量を制御する流量制御部を含む。LMFC122および気化器120は、図1(a)に示した第1のMFC116および第1のバルブ114にそれぞれ対応する。
第1の原料Aは、圧送ガスにより気化器120に圧送され、気化器120で気化された後に反応室102に供給される。ここで、第2のバルブ156が開くときには第3のバルブ158および気化器120が閉じられ、第2のバルブ156が閉じられるときには第3のバルブ158および気化器120が開けられる。
図3(b)は、図3(a)に示した成膜装置100がさらに制御部202を含む構成を示す図である。制御部202は、第2のバルブ156、第3のバルブ158、気化器120、および励起部106を制御する。制御部202は、図2を参照して説明したのと同様の制御を行う。
ここでも、気化器120により気化される第1の原料Aの流量は、ガスBの流量に比べて充分低くすることができる。このようにすれば、第1のガス供給ライン112を介して第1の原料AとガスBとの混合ガスを反応室102に供給する場合でも、第2のガス供給ライン152からガスBのみを反応室102に供給する場合と圧力を略等しくすることができる。これにより、ガスBは、第2のMFC160の設定値に応じた流量で、常に反応室102に供給される。そのため、第2のMFC160と反応室102との間の圧力変化が生じることなく、成膜処理を行うことができる。これにより、成膜を精度よく行うことができる。
さらに、第1の原料供給部110およびガス供給部150からそれぞれ供給される第1の原料AおよびガスBは、すべて反応室102に供給されるので、第1の原料AおよびガスBの利用効率を高めることができる。
図4は、本実施の形態における成膜装置100の他の具体例を示す図である。
ここでも、第1の原料Aが常温で液体である場合を例として説明する。ガスBは、第1の原料Aを気化して搬送する圧送ガスおよびキャリアガスとして機能する。
ここでも、第1の原料Aが常温で液体である場合を例として説明する。ガスBは、第1の原料Aを気化して搬送する圧送ガスおよびキャリアガスとして機能する。
第1の原料供給部110は、第1の原料収納部124を含む。第2のガス供給ライン152から分岐した第1の分岐ライン154は、第1の原料収納部124に収容された原料Aの中に導入される。第1のガス供給ライン112は、第1の原料収納部124と反応室102とを接続する。図4では、第1の原料収納部124において、第1の分岐ライン154の方が第1のガス供給ライン112よりも深く配置されているが、第1の原料Aの種類に応じて逆の構成とする等、長さや配管の径、配管の形状は適宜最適化できる。また原料収納部の形状も図4は円筒形状の断面を示しているが、原料Aの種類に応じて円筒の底をすり鉢状の傾斜をつけるなど適宜最適化できる。
図4に示した成膜装置100も、図1(b)に示したように、制御部202を有する構成とすることができる。この場合、制御部202は、第2のバルブ156、第3のバルブ158、第1のバルブ114、および励起部106を制御する。
図5は、本実施の形態における成膜装置100の他の具体例を示す図である。
ここでは、原料として第1の原料Aおよび第2の原料Cを用いて成膜する構成を示す。また、第1の原料Aおよび第2の原料Cが常温で液体である場合を例として説明する。第2の原料Cは、第1の原料Aの材料として例示したのと同様の材料により構成することができる。
ここでは、原料として第1の原料Aおよび第2の原料Cを用いて成膜する構成を示す。また、第1の原料Aおよび第2の原料Cが常温で液体である場合を例として説明する。第2の原料Cは、第1の原料Aの材料として例示したのと同様の材料により構成することができる。
成膜装置100は、図3(a)に示した構成に加えて、第2の分岐ライン180、第5のバルブ182、第5の原料ガス供給ライン184、第6のバルブ186および第2の原料収納部188をさらに含む。第2の原料収納部188は、液体の第2の原料Cを収納する。第2の分岐ライン180は、第2のガス供給ライン152から分岐してガスBを第2の原料収納部188に供給する。第5のバルブ182は、ガス供給部150と第2の分岐ライン180との連通を開閉する。第5の原料ガス供給ライン184は、第2の原料収納部188と反応室102とを接続する。第6のバルブ186は、第5の原料ガス供給ライン184上に設けられ、第2の原料収納部188と反応室102との連通を開閉する。
ここで、第2のバルブ156、第3のバルブ158、および第5のバルブ182は、いずれか一つが開かれるとともに、他の二つが閉じられるように制御される。このようにすれば、ガス供給部150から供給されるガスBが、常に反応室102に供給されるようにすることができ、流量を一定に保つことができる。また、ガスや原料の利用効率を高めることができる。
(第2の実施の形態)
図6は、本実施の形態における成膜装置の構成の一例を示す図である。
成膜装置100は、反応室102と、排気ライン104と、励起部106と、第1の原料供給部110と、第1のMFC116と、ガス供給部150と、第2のMFC160と、第3の原料ガス供給ライン170と、第4の原料ガス供給ライン172と、バルブ174(切替部)と、バルブ176(切替部)と、制御部202とを含む。
図6は、本実施の形態における成膜装置の構成の一例を示す図である。
成膜装置100は、反応室102と、排気ライン104と、励起部106と、第1の原料供給部110と、第1のMFC116と、ガス供給部150と、第2のMFC160と、第3の原料ガス供給ライン170と、第4の原料ガス供給ライン172と、バルブ174(切替部)と、バルブ176(切替部)と、制御部202とを含む。
第4の原料ガス供給ライン172は、反応室102に接続され、ガスBを反応室102に供給する。バルブ176は、第4の原料ガス供給ライン172に設けられ、ガスBの反応室102への供給を実行および停止する。本実施の形態において、成膜処理中は、バルブ176は常に開放されており、ガスBが反応室102に連続的に供給される。第3の原料ガス供給ライン170は、第4の原料ガス供給ライン172に接続され、第1の原料Aを供給する。バルブ174は、第3の原料ガス供給ライン170に設けられ、第1の原料の反応室102への供給を実行および停止する。
制御部202は、バルブ174、バルブ176および励起部106を制御する。図7は、本実施の形態において、第4のバルブ174およびバルブ176を開閉するタイミングおよび励起部106によって反応室102に供給されるガスをプラズマ励起するか(オン)否か(オフ)のタイミングを示す図である。
1サイクルの処理を説明する。まず、プラズマ励起をオフとするとともに、バルブ176および第4のバルブ174を開く(第1段階)。これにより、第1の原料AおよびガスBが反応室102に供給され、第1の原料Aが基板上に吸着する。このとき、反応室102に供給されるガスはプラズマ励起されないため、ガスBは、第1の原料Aと反応せず、第1の原料Aのキャリアガスとして機能する。
次のタイミングで、プラズマ励起をオフとしたままで、第4のバルブ174を閉じる。これにより、反応室102には、ガスBが選択的に単独で供給される。そのため反応室102がガスBによりパージされ、反応室102に残存する第1の原料Aが反応室102外に排出される。
つづいて、次のタイミングで、バルブの開閉状態を維持したままでプラズマ励起をオンにする(第2段階)。これにより、反応室102に供給されたガスBがプラズマ励起され、第1の原料Aの吸着により形成された堆積層に作用して所望の膜が形成される。以上で1サイクルの処理が終わる。このような処理を繰り返すことにより、所望の膜厚の膜を形成することができる。
制御部202は、図7に示したタイミングに従い、どの段階の処理が行われるかを判断して、バルブ174およびバルブ176の開閉および励起部106のオンオフを制御する。本実施の形態において、制御部202は、成膜処理を開始する際に、バルブ176を開き、その後反応室102に連続的にガスBを供給するように制御する。
本実施の形態における成膜装置100においても、ガスBは、常に反応室102に供給される。そのため、一連の成膜処理を通じて第2のMFC160と反応室102との間の圧力を一定に保つことができる。また、ガスや原料の利用効率を高めることができる。
本実施の形態における成膜装置100によれば、第1の原料Aが供給される際には、励起部106によるプラズマ励起が行われない。そのため、第4の原料ガス供給ライン172において、第1の原料Aのガスと励起されたガスBとが混合されてガスが成膜することがない。さらに、本実施の形態において、励起部106は、反応室102内でプラズマ励起する構成とすることができる。このような構成とすることにより、反応室内でより多くのガスを活性に保つことができる。また、配管内でガスが成膜して配管がつまる可能性をさらに低減することができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、成膜装置100は、必要に応じて図示した以外のバルブをさらに含む構成とすることができる。さらに、ガス供給ライン(配管)や原料収納部(容器)等の形状や位置等も適宜選択することができる。
第2の実施の形態において、成膜装置100が制御部202を含む構成を説明したが、本発明の方法は、制御部202を含まない成膜装置100により実行することもできる。この場合も、図7に示したタイミングでバルブの開閉や励起部のオンオフを行うことができる。また、本発明の方法において、成膜装置100は、バルブ176を有しない構成として、成膜中はガスBを連続的に流すようにすることもできる。
以上の実施の形態において、成膜装置100がALD法により成膜を行う構成を示したが、成膜装置100は、ALD法以外のCVD法等により成膜を行う構成とすることもできる。以上の実施の形態において、ガスBは、第1の原料Aのガスを基板上に吸着させる際には、キャリアガスとして機能する場合を例として説明した。しかし、第1の原料AのガスとガスBとを熱CVD法により成膜して、その膜上にプラズマ励起したガスBを作用させる処理を行うこともできる。この場合、配管中で第1の原料AのガスとガスBとが反応しないように、配管中の温度を適宜制御することができる。
100 成膜装置
102 反応室
104 排気ライン
106 励起部
110 第1の原料供給部
112 第1のガス供給ライン
114 第1のバルブ
116 第1のMFC
120 気化器
122 LMFC
124 第1の原料収納部
126 圧送ガス供給ライン
130 圧送ガス供給部
132 第3のMFC
150 ガス供給部
152 第2のガス供給ライン
154 第1の分岐ライン
156 第2のバルブ
158 第3のバルブ
160 第2のMFC
170 第3の原料ガス供給ライン
172 第4の原料ガス供給ライン
174 バルブ
176 バルブ
180 第2の分岐ライン
182 第5のバルブ
184 第5の原料ガス供給ライン
186 第6のバルブ
188 第2の原料収納部
202 制御部
102 反応室
104 排気ライン
106 励起部
110 第1の原料供給部
112 第1のガス供給ライン
114 第1のバルブ
116 第1のMFC
120 気化器
122 LMFC
124 第1の原料収納部
126 圧送ガス供給ライン
130 圧送ガス供給部
132 第3のMFC
150 ガス供給部
152 第2のガス供給ライン
154 第1の分岐ライン
156 第2のバルブ
158 第3のバルブ
160 第2のMFC
170 第3の原料ガス供給ライン
172 第4の原料ガス供給ライン
174 バルブ
176 バルブ
180 第2の分岐ライン
182 第5のバルブ
184 第5の原料ガス供給ライン
186 第6のバルブ
188 第2の原料収納部
202 制御部
Claims (10)
- 成膜処理を行う反応室と、
第1のガスおよび第2のガスを前記反応室に供給するガス供給系と、
前記第1のガスの前記反応室への供給または停止を切り替える切替部と、
前記反応室に供給されるガスをプラズマ励起する励起部と、
前記第1のガスおよび前記第2のガスを前記反応室に供給して、前記第1のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の段階の間は前記励起部のプラズマ励起を行わず、前記第2のガスを前記反応室に供給してプラズマ励起した状態で前記堆積層に作用させる第2の段階の間は前記励起部をプラズマ励起させる制御部と、
を含む成膜装置。 - 請求項1に記載の成膜装置において、
前記第1の段階および前記第2の段階のいずれにおいても前記反応室に供給される前記第2のガスの流量が略一定となるように前記第2のガスの流量を制御する流量制御部をさらに含む成膜装置。 - 請求項2に記載の成膜装置において、
前記流量制御部は、前記反応室に供給される前記第1のガスの流量が前記第2のガスの流量の10分の1以下となるように前記第2のガスの流量を制御する成膜装置。 - 請求項1から3いずれかに記載の成膜装置において、
前記ガス供給系は、前記反応室に接続され、前記第1のガスを前記反応室に供給する第1の供給ラインと、前記反応室に接続され、前記第2のガスを前記反応室に供給する第1のラインおよび当該第1のラインから分岐して前記第1の供給ラインに接続する第2のラインを含む第2の供給ラインと、を含み、
前記切替部は、前記第1の段階において前記第2のガスを前記第2のラインに供給するとともに前記第2の段階において前記第1のガスを前記第1のラインに供給する第1の切替部と、前記第1の段階において前記第1のガスの前記反応室への供給を実行するとともに前記第2の段階において前記第1のガスの前記反応室への供給を停止する第2の切替部と、を含む成膜装置。 - 請求項1から4いずれかに記載の成膜装置において、
前記第2のガスは、N2、NH3、O2、またはH2、これらの混合ガス、あるいはこれらとArまたはHeとの混合ガスである成膜装置。 - 成膜処理を行う反応室と、
前記反応室に接続され、第1のガスを前記反応室に供給する第1の供給ラインと、
前記反応室に接続され、第2のガスを前記反応室に供給する第1のラインおよび当該第1のラインから分岐して前記第1の供給ラインに接続する第2のラインを含む第2の供給ラインと、
前記第2のガスを前記第2のラインに供給して前記第1のガスとともに前記反応室に供給する第1の段階と、前記第1のガスの供給を停止して前記第2のガスを前記第1のラインに供給する第2の段階とに切り替え可能な切替部と、
前記第2の供給ラインの前記第1のラインから供給されるガスをプラズマ励起する励起部と、
を含む成膜装置。 - 第1のガスおよび第2のガスを反応室に供給して、前記第1のガスを基板上に吸着させて堆積層を形成する第1の工程と、
前記第2のガスを前記反応室に供給して、プラズマ励起した状態で、前記堆積層に作用させる第2の工程と、
を含む成膜方法。 - 請求項7に記載の成膜方法において、
前記第2のガスの供給部から前記反応室への前記第2のガスの流量を略一定に保った状態で、前記第1の工程および前記第2の工程を実行する成膜方法。 - 請求項7または8に記載の成膜方法において、
前記第1のガスの流量は、前記第2のガスの流量の10分の1以下である成膜方法。 - 請求項7から9いずれかに記載の成膜方法において、
前記第2のガスは、N2、NH3、O2、またはH2、これらの混合ガス、あるいはこれらとArまたはHeとの混合ガスである成膜方法。
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