JP2987663B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- C23C16/511—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using microwave discharges
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板処理装置に係り、特
に常温・常圧では液体あるいは固体である物質を原料ガ
スとして用い、かつ大面積を有する基板上に均一な高品
質膜を形成するのに好適な基板処理装置に関する。
に常温・常圧では液体あるいは固体である物質を原料ガ
スとして用い、かつ大面積を有する基板上に均一な高品
質膜を形成するのに好適な基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板処理装置の一例としてプラズマ処理
装置について説明する。従来のプラズマ処理装置では、
特願平２−６７００１号に記載されているように、原料
ガスを導入管を介して真空容器まで導き、大面積を均一
に処理するために真空容器内の基板面に対して垂直方向
に原料ガスを吹き出すようになっている。
装置について説明する。従来のプラズマ処理装置では、
特願平２−６７００１号に記載されているように、原料
ガスを導入管を介して真空容器まで導き、大面積を均一
に処理するために真空容器内の基板面に対して垂直方向
に原料ガスを吹き出すようになっている。
【０００３】また、特開平１−２３６６３５号に記載さ
れているように、高品質の誘電体膜を大面積にわたって
処理するために電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利
用した、いわゆるマイクロ波プラズマ装置が知られてい
る。
れているように、高品質の誘電体膜を大面積にわたって
処理するために電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利
用した、いわゆるマイクロ波プラズマ装置が知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、常に気体である原料ガスを使用している時
は問題ないが、常温・常圧で液体あるいは固体となる、
いわゆる凝集体の原料ガスを用いる場合、導入管の開口
部で原料ガスが断熱膨張し、開口部付近の温度が著しく
低下するため、原料ガスが液化または固化して導入管の
開口部に付着し、開口部が目詰りを起こす欠点がある。
このように開口部が目詰りを起こすと、基板を処理する
際にバッチ間でのバラツキが著しくなり、製造上の信頼
性が低下する。
来技術では、常に気体である原料ガスを使用している時
は問題ないが、常温・常圧で液体あるいは固体となる、
いわゆる凝集体の原料ガスを用いる場合、導入管の開口
部で原料ガスが断熱膨張し、開口部付近の温度が著しく
低下するため、原料ガスが液化または固化して導入管の
開口部に付着し、開口部が目詰りを起こす欠点がある。
このように開口部が目詰りを起こすと、基板を処理する
際にバッチ間でのバラツキが著しくなり、製造上の信頼
性が低下する。
【０００５】また、大面積にわたって基板を処理するマ
イクロ波プラズマ処理装置においては、導入管の先端部
が真空容器内に突出しているため、上記断熱膨張時の冷
却度合により加熱不足になることがあり開口部が目詰り
を起こすとともに、マイクロ波の伝播効率が悪くなっ
て、基板が均一に処理されず処理効率が低下するといっ
た問題もある。
イクロ波プラズマ処理装置においては、導入管の先端部
が真空容器内に突出しているため、上記断熱膨張時の冷
却度合により加熱不足になることがあり開口部が目詰り
を起こすとともに、マイクロ波の伝播効率が悪くなっ
て、基板が均一に処理されず処理効率が低下するといっ
た問題もある。
【０００６】本発明の目的は、導入管の開口部に発生す
る目詰りとマイクロ波の乱れとを防止することにより、
基板処理の均一化を図り、さらに基板処理の効率を向上
させることができる基板処理装置を提供することであ
る。
る目詰りとマイクロ波の乱れとを防止することにより、
基板処理の均一化を図り、さらに基板処理の効率を向上
させることができる基板処理装置を提供することであ
る。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
に、 本発明は、内部に基板が設置された真空容器と、該
真空容器内に複数種類の原料ガスを供給するガス供給手
段と、前記原料ガスを用いて前記基板面に所定の処理を
施す処理手段と、前記処理によって前記真空容器内に発
生したガスを外部に排出するガス排出手段と、を備えた
基板処理装置において、前記複数種類の原料ガスを別々
に前記真空容器内に導く複数の導入管の開口部を該真空
容器内壁面に形成するとともに、前記開口部を加熱する
加熱手段を設け、かつ該加熱手段による加熱をそれぞれ
独立に制御する制御手段を設けたものである。
に、 本発明は、内部に基板が設置された真空容器と、該
真空容器内に複数種類の原料ガスを供給するガス供給手
段と、前記原料ガスを用いて前記基板面に所定の処理を
施す処理手段と、前記処理によって前記真空容器内に発
生したガスを外部に排出するガス排出手段と、を備えた
基板処理装置において、前記複数種類の原料ガスを別々
に前記真空容器内に導く複数の導入管の開口部を該真空
容器内壁面に形成するとともに、前記開口部を加熱する
加熱手段を設け、かつ該加熱手段による加熱をそれぞれ
独立に制御する制御手段を設けたものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】マイクロ波を用いてプラズマを生成し、これに
より原料ガスを分解して基板を処理する装置において
は、マイクロ波の伝播面は真空容器内壁となる。このた
め真空容器内壁、特に基板上方または側方に例えば導電
部の物体あるいは突出部があると、マイクロ波の伝播ま
たはモードが疎外されたり乱されたりして、基板上で均
一なプラズマが得られない。そこで、本発明のように導
入管の開口部を真空容器内壁面に形成すれば、導入管が
真空容器内に突出しないため、マイクロ波の伝播効率が
良くなり、均一なプラズマを得ることができ、基板を均
一に処理することが可能となる。
より原料ガスを分解して基板を処理する装置において
は、マイクロ波の伝播面は真空容器内壁となる。このた
め真空容器内壁、特に基板上方または側方に例えば導電
部の物体あるいは突出部があると、マイクロ波の伝播ま
たはモードが疎外されたり乱されたりして、基板上で均
一なプラズマが得られない。そこで、本発明のように導
入管の開口部を真空容器内壁面に形成すれば、導入管が
真空容器内に突出しないため、マイクロ波の伝播効率が
良くなり、均一なプラズマを得ることができ、基板を均
一に処理することが可能となる。
【００１２】また、加熱手段によって導入管の開口部を
加熱することにより、常温・常圧で液体あるいは固体と
なる原料ガスを流しても、その燃料ガスが液化したり固
化したりせず、開口部の目詰りを防ぐことが可能とな
り、基板をより一層均一に処理することができる。この
場合、開口部は少なくも原料ガスの凝固点以上に加熱さ
れていなければならない。
加熱することにより、常温・常圧で液体あるいは固体と
なる原料ガスを流しても、その燃料ガスが液化したり固
化したりせず、開口部の目詰りを防ぐことが可能とな
り、基板をより一層均一に処理することができる。この
場合、開口部は少なくも原料ガスの凝固点以上に加熱さ
れていなければならない。
【００１３】ところで、基板処理にあたって異なる種類
の原料ガスを真空容器に供給する際に、それらの原料ガ
スの混合を避けなければならない場合がある。そこで、
一般に、真空容器には複数の導入管が設けられ、その複
数の導入管にそれぞれ異なった種類の原料ガスが流せる
構成になっている。このような構成の基盤処理装置にお
いて、導入管の開口部を真空容器内壁面に形成するとと
もに、前記開口部を加熱する加熱手段を各々の導入管に
設け、さらに、その加熱手段を導入管ごとに制御する制
御手段を設けておけば、原料ガスの混合を避けることが
できとともに、原料ガスの種類に合わせたきめに細かい
温度制御を行うことが可能となる。
の原料ガスを真空容器に供給する際に、それらの原料ガ
スの混合を避けなければならない場合がある。そこで、
一般に、真空容器には複数の導入管が設けられ、その複
数の導入管にそれぞれ異なった種類の原料ガスが流せる
構成になっている。このような構成の基盤処理装置にお
いて、導入管の開口部を真空容器内壁面に形成するとと
もに、前記開口部を加熱する加熱手段を各々の導入管に
設け、さらに、その加熱手段を導入管ごとに制御する制
御手段を設けておけば、原料ガスの混合を避けることが
できとともに、原料ガスの種類に合わせたきめに細かい
温度制御を行うことが可能となる。
【００１４】また、酸化物系の強誘電体あるいは超電導
体薄膜形成においては、高励起の酸素プラズマ種の供給
が重要であり、ほとんどの原料材は凝集体である。電子
サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ生成法は高励起
の酸素プラズマが得られるため、上記基板処理装置を用
いると、高品質の強誘電体及び超電導体薄膜が効率良く
且つ大面積に均一に処理される。
体薄膜形成においては、高励起の酸素プラズマ種の供給
が重要であり、ほとんどの原料材は凝集体である。電子
サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ生成法は高励起
の酸素プラズマが得られるため、上記基板処理装置を用
いると、高品質の強誘電体及び超電導体薄膜が効率良く
且つ大面積に均一に処理される。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明
する。 （第１実施例） 図１は本発明の第１実施例であり、マイクロ波を用いて
基板をプラズマ処理するマイクロ波プラズマ装置の概略
構成を示している。図に示すように、真空容器１内には
基板ホルダ２が設けられ、基板ホルダ２上に基板３が載
置されている。基板ホルダ３は加熱ヒータ４を内蔵し、
基板ホルダ２上の基板３を加熱することができる。また
真空容器１の一側（図の左側）にはマイクロ波導波管５
が設けられ、このマイクロ波導波管５は図示していない
マグネトロンに連結されている。そして、マグネトロン
からのマイクロ波６はマイクロ波導波管５に案内され導
入窓７を介して真空容器１内に導入される。
する。 （第１実施例） 図１は本発明の第１実施例であり、マイクロ波を用いて
基板をプラズマ処理するマイクロ波プラズマ装置の概略
構成を示している。図に示すように、真空容器１内には
基板ホルダ２が設けられ、基板ホルダ２上に基板３が載
置されている。基板ホルダ３は加熱ヒータ４を内蔵し、
基板ホルダ２上の基板３を加熱することができる。また
真空容器１の一側（図の左側）にはマイクロ波導波管５
が設けられ、このマイクロ波導波管５は図示していない
マグネトロンに連結されている。そして、マグネトロン
からのマイクロ波６はマイクロ波導波管５に案内され導
入窓７を介して真空容器１内に導入される。
【００１６】真空容器１の上部には磁界コイル８と鉄心
９が設けられ、真空容器１内に電子サイクロトロン共鳴
（以下、ＥＣＲという）１０を引き起こすための磁界を
発生させることができる。また、真空容器１の内壁面に
は導入管１１の開口部１２が形成されている。導入管１
１は常温・常圧で凝集体である基板処理原料及び気体で
ある例えば酸素等を真空容器１内へ送り込むためのもの
である。導入管１１には開口部１２を加熱するヒータ１
３が巻き回されている。
９が設けられ、真空容器１内に電子サイクロトロン共鳴
（以下、ＥＣＲという）１０を引き起こすための磁界を
発生させることができる。また、真空容器１の内壁面に
は導入管１１の開口部１２が形成されている。導入管１
１は常温・常圧で凝集体である基板処理原料及び気体で
ある例えば酸素等を真空容器１内へ送り込むためのもの
である。導入管１１には開口部１２を加熱するヒータ１
３が巻き回されている。
【００１７】また、真空容器１の他側（図の右側）には
排気口１４が設けられ、この排気口１４は図示していな
い排気ポンプ等の排気系に接続されている。
排気口１４が設けられ、この排気口１４は図示していな
い排気ポンプ等の排気系に接続されている。
【００１８】なお、鉄心９は装置上側から見ると図２の
ような構造をしており、導入管１１を通すための多数の
穴１５が形成されている。
ような構造をしており、導入管１１を通すための多数の
穴１５が形成されている。
【００１９】上記構成の基盤処理装置によれば、導入管
９の開口部１２が真空容器１の内壁面に設けられている
ので、ヒータ１３の熱が開口部１２まで十分に伝わり、
開口部１２で原料ガスが目詰りすることがないととも
に、マイクロ波が反射されてしまうこともない。
９の開口部１２が真空容器１の内壁面に設けられている
ので、ヒータ１３の熱が開口部１２まで十分に伝わり、
開口部１２で原料ガスが目詰りすることがないととも
に、マイクロ波が反射されてしまうこともない。
【００２０】図３はマイクロ波プラズマ装置の変形例を
示している。図に示すように、基板３はマイクロ波６の
導入方向に対して垂直に置かれ、真空容器１内に基板処
理原料及び酸素等を送りこむための導入管１１は基板３
に対して斜めに配設されている。なお、導入管１１には
ヒータ１３が巻き回され、その開口部１２が真空容器１
の内壁面に形成されているところは図１の場合と同じで
ある。
示している。図に示すように、基板３はマイクロ波６の
導入方向に対して垂直に置かれ、真空容器１内に基板処
理原料及び酸素等を送りこむための導入管１１は基板３
に対して斜めに配設されている。なお、導入管１１には
ヒータ１３が巻き回され、その開口部１２が真空容器１
の内壁面に形成されているところは図１の場合と同じで
ある。
【００２１】図３のマイクロ波プラズマ装置に対する従
来の装置では、図４のように導入管１１はその開口部１
２Ａが真空容器１内に突出して設けられている。このた
めに、ヒータ１３の熱が開口部１２Ａまで伝わりにく
く、常温・常圧で液体または固体となりやすい原料ガス
を用いた場合には、開口部１２Ａに目詰りすることがあ
る。また真空容器１内に導入管１１が突出しているの
で、マイクロ波が導入管１１の突出部分で反射されてし
まう。
来の装置では、図４のように導入管１１はその開口部１
２Ａが真空容器１内に突出して設けられている。このた
めに、ヒータ１３の熱が開口部１２Ａまで伝わりにく
く、常温・常圧で液体または固体となりやすい原料ガス
を用いた場合には、開口部１２Ａに目詰りすることがあ
る。また真空容器１内に導入管１１が突出しているの
で、マイクロ波が導入管１１の突出部分で反射されてし
まう。
【００２２】これに対して、図３に示した変形例では、
導入管１１の開口部１２が真空容器１の内壁面に一致し
て設けられているので、ヒータ１３の熱が十分に開口部
１２まで伝わり、原料ガスが開口部１２で目詰りするこ
とがなく、またマイクロ波が反射されてしまうこともな
い。
導入管１１の開口部１２が真空容器１の内壁面に一致し
て設けられているので、ヒータ１３の熱が十分に開口部
１２まで伝わり、原料ガスが開口部１２で目詰りするこ
とがなく、またマイクロ波が反射されてしまうこともな
い。
【００２３】次に、図１、図３、図４に示した装置を用
いて薄膜を形成し、その処理特性を調べた結果について
説明する。基板としては１２５〔ｍｍ〕径のシリコンウ
エハを用い、そのシリコンウエハ上に１００〔ｎｍ〕の
熱酸化膜を形成した後に、白金（Ｐｔ）を１００〔μ
ｍ〕形成した。原料材としては、鉛用にテトラエチル鉛
（Ｐｂ（Ｃ2Ｈ5）4）、チタン用にテトライソプロポキ
シドチタン（Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4）を用い、キャリ
アガスとしては酸素（Ｏ2）を用いて、チタン酸鉛（Ｐ
ｂＴｉＯ3）膜を形成した。ここで、図１の装置を用い
て形成した時を《Ｃ》とし、図３及び図４の装置を用い
て形成した時をそれぞれ《Ｂ》と《Ａ》として、上記処
理特性を調べた結果を以下に示す。
いて薄膜を形成し、その処理特性を調べた結果について
説明する。基板としては１２５〔ｍｍ〕径のシリコンウ
エハを用い、そのシリコンウエハ上に１００〔ｎｍ〕の
熱酸化膜を形成した後に、白金（Ｐｔ）を１００〔μ
ｍ〕形成した。原料材としては、鉛用にテトラエチル鉛
（Ｐｂ（Ｃ2Ｈ5）4）、チタン用にテトライソプロポキ
シドチタン（Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4）を用い、キャリ
アガスとしては酸素（Ｏ2）を用いて、チタン酸鉛（Ｐ
ｂＴｉＯ3）膜を形成した。ここで、図１の装置を用い
て形成した時を《Ｃ》とし、図３及び図４の装置を用い
て形成した時をそれぞれ《Ｂ》と《Ａ》として、上記処
理特性を調べた結果を以下に示す。
【００２４】なお、原料源の加熱、配管の加熱温度Ｔ
ｅ、基板温度Ｔｓ、単位面積あたりの導入マイクロ波電
力ＰＭは、上記《Ａ》〜《Ｃ》で同一とした。そして、
圧力は１.０〔Ｐａ〕で形成した。その他の条件はＴｅ
＝３７０〔℃〕、Ｔｓ＝４００〔℃〕、ＰＭ＝０.２
〔Ｗ／ｃｍ2〕である。
ｅ、基板温度Ｔｓ、単位面積あたりの導入マイクロ波電
力ＰＭは、上記《Ａ》〜《Ｃ》で同一とした。そして、
圧力は１.０〔Ｐａ〕で形成した。その他の条件はＴｅ
＝３７０〔℃〕、Ｔｓ＝４００〔℃〕、ＰＭ＝０.２
〔Ｗ／ｃｍ2〕である。
【００２５】《Ａ》の場合においては、成膜速度ＤＲは
平均５０〔ｎｍ／ｍｉｎ〕で、基板内の速度分布Ｄｗは
中央を凸とした分布を示し、中央と端部の差は平均速度
の４０〔％〕、２５回バッチ処理した時の最初と最後の
基板間でバラツキＤＬは、２５回バッチ処理での平均速
度の３３〔％〕であった。また膜質の基板中央と端部で
Ｔｉの含有量のバラツキＳｗは７〔％〕異なっており、
２５回バッチ処理での最大誤差ＳＬは１０〔％〕であっ
た。
平均５０〔ｎｍ／ｍｉｎ〕で、基板内の速度分布Ｄｗは
中央を凸とした分布を示し、中央と端部の差は平均速度
の４０〔％〕、２５回バッチ処理した時の最初と最後の
基板間でバラツキＤＬは、２５回バッチ処理での平均速
度の３３〔％〕であった。また膜質の基板中央と端部で
Ｔｉの含有量のバラツキＳｗは７〔％〕異なっており、
２５回バッチ処理での最大誤差ＳＬは１０〔％〕であっ
た。
【００２６】《Ｂ》の場合においては、成膜速度ＤＲは
６５〔ｎｍ／ｍｉｎ〕で、基板内の速度分布Ｄｗ＜３０
〔％〕，ＤＬ＜２５〔％〕，Ｓｗ＜３〔％〕，ＳＬ＜３
〔％〕であった。《Ａ》と《Ｂ》におけるマイクロ波伝
播状態及びプラズマ状態を熱感素子及びプロープ測定し
て調べたところ、《Ｂ》の方がマイクロ波伝播が装置径
方向で良好で、かつプラズマの電子密度も２０〔％〕程
良かった。《Ａ》と《Ｂ》が唯一異なるのは原料導入口
すなわち導入管の開口部の位置だけである。このことよ
り、《Ｂ》において成膜速度と分布が向上したのは、導
入管の開口部を真空容器内壁面としたことで、基板まで
のマイクロ波の伝播が良好となり、この結果、プラズマ
密度が向上し、かつマイクロ波の容器径方向の均一性も
向上したことがわかる。
６５〔ｎｍ／ｍｉｎ〕で、基板内の速度分布Ｄｗ＜３０
〔％〕，ＤＬ＜２５〔％〕，Ｓｗ＜３〔％〕，ＳＬ＜３
〔％〕であった。《Ａ》と《Ｂ》におけるマイクロ波伝
播状態及びプラズマ状態を熱感素子及びプロープ測定し
て調べたところ、《Ｂ》の方がマイクロ波伝播が装置径
方向で良好で、かつプラズマの電子密度も２０〔％〕程
良かった。《Ａ》と《Ｂ》が唯一異なるのは原料導入口
すなわち導入管の開口部の位置だけである。このことよ
り、《Ｂ》において成膜速度と分布が向上したのは、導
入管の開口部を真空容器内壁面としたことで、基板まで
のマイクロ波の伝播が良好となり、この結果、プラズマ
密度が向上し、かつマイクロ波の容器径方向の均一性も
向上したことがわかる。
【００２７】《Ａ》と《Ｂ》における膜質分布の差異を
調べるため、開口部の温度ＴＮを測定した。《Ｂ》にお
いては開口部近傍まで加熱されているので、加熱温度Ｔ
ｅと原料吹出し前後及び処理枚数によらずほぼ同じ３６
５〔℃〕であった。一方《Ａ》においては、開口部での
温度は原料吹き出し前が３５０〔℃〕であったものが原
料吹出し後には３００〔℃〕まで低下した。また処理枚
数により温度バラツキが±３０〔℃〕もあった。用いた
チタン原料であるＴｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4の蒸気圧は３
５０〔℃〕で３〔ｍｍＨｇ〕、３００〔℃〕では０.１
〔ｍｍＨｇ〕程度となる。すなわち、真空容器内への導
入量が開口部温度で異なることになる。このことより
《Ｂ》の方の膜質の均一性が向上したのは、開口部近傍
まで原料を加熱できる構造としたためであることがわか
る。
調べるため、開口部の温度ＴＮを測定した。《Ｂ》にお
いては開口部近傍まで加熱されているので、加熱温度Ｔ
ｅと原料吹出し前後及び処理枚数によらずほぼ同じ３６
５〔℃〕であった。一方《Ａ》においては、開口部での
温度は原料吹き出し前が３５０〔℃〕であったものが原
料吹出し後には３００〔℃〕まで低下した。また処理枚
数により温度バラツキが±３０〔℃〕もあった。用いた
チタン原料であるＴｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4の蒸気圧は３
５０〔℃〕で３〔ｍｍＨｇ〕、３００〔℃〕では０.１
〔ｍｍＨｇ〕程度となる。すなわち、真空容器内への導
入量が開口部温度で異なることになる。このことより
《Ｂ》の方の膜質の均一性が向上したのは、開口部近傍
まで原料を加熱できる構造としたためであることがわか
る。
【００２８】《Ｃ》の場合においては、導入原料流量は
変らず、また処理基板数が多いにもかかわらず、ＤＲ＞
６７〔ｎｍ／ｍｉｎ〕，Ｄｗ＜５〔％〕，ＤＬ＜５
〔％〕，Ｓｗ＜２〔％〕，ＳＬ＜３〔％〕であった。
《Ｂ》との違いは基板上方側に導入管の開口部が複数あ
り、基板面に向って原料がほぼ垂直に均一に吹き出され
る点にある。《Ｂ》と《Ｃ》の比較より、μ波の導入方
向に平行に基板を設置し、基板上方でのマイクロ波の伝
播を疎外することなく、基板にほぼ垂直方向に原料を吹
き出させると、大量の基板を均一に処理が可能となるこ
とがわかる。
変らず、また処理基板数が多いにもかかわらず、ＤＲ＞
６７〔ｎｍ／ｍｉｎ〕，Ｄｗ＜５〔％〕，ＤＬ＜５
〔％〕，Ｓｗ＜２〔％〕，ＳＬ＜３〔％〕であった。
《Ｂ》との違いは基板上方側に導入管の開口部が複数あ
り、基板面に向って原料がほぼ垂直に均一に吹き出され
る点にある。《Ｂ》と《Ｃ》の比較より、μ波の導入方
向に平行に基板を設置し、基板上方でのマイクロ波の伝
播を疎外することなく、基板にほぼ垂直方向に原料を吹
き出させると、大量の基板を均一に処理が可能となるこ
とがわかる。
【００２９】（第２実施例）図５は本発明の第２実施例
であり、ラジオ波（ＲＦ）を用いて基板をプラズマ処理
するＲＦプラズマ装置の概略構成を示している。ＲＦプ
ラズマ装置は、マイクロ波の換わりにラジオ波を用いて
いる点が第１実施例の装置とは異なっている。図に示す
ように、真空容器２１の上部には平行平板電極のアース
電極２２が設けられ、このアース電極２２に導入管２３
の開口部２４が形成されている。また真空容器２１内に
は、第１実施例と同様に基板ホルダ２が設けられ、基板
ホルダ２上に基板３が載置されている。基板ホルダ３に
は加熱ヒータ４が内蔵され、基板ホルダ２上の基板３を
加熱することができる。図中２５は高周波源、１４は排
気口である。なお、導入管２３にはその開口部２４を加
熱するためのヒータが巻き回されているが、図では省略
してある。
であり、ラジオ波（ＲＦ）を用いて基板をプラズマ処理
するＲＦプラズマ装置の概略構成を示している。ＲＦプ
ラズマ装置は、マイクロ波の換わりにラジオ波を用いて
いる点が第１実施例の装置とは異なっている。図に示す
ように、真空容器２１の上部には平行平板電極のアース
電極２２が設けられ、このアース電極２２に導入管２３
の開口部２４が形成されている。また真空容器２１内に
は、第１実施例と同様に基板ホルダ２が設けられ、基板
ホルダ２上に基板３が載置されている。基板ホルダ３に
は加熱ヒータ４が内蔵され、基板ホルダ２上の基板３を
加熱することができる。図中２５は高周波源、１４は排
気口である。なお、導入管２３にはその開口部２４を加
熱するためのヒータが巻き回されているが、図では省略
してある。
【００３０】図５のＲＦ波プラズマ装置に対する従来の
装置では、図６のように、平行平板電極のアース電極２
２Ａが真空容器２１内に突出して設けられ、そのアース
電極２２Ａに導入管２３Ａの開口部１２Ａが形成されて
いる。
装置では、図６のように、平行平板電極のアース電極２
２Ａが真空容器２１内に突出して設けられ、そのアース
電極２２Ａに導入管２３Ａの開口部１２Ａが形成されて
いる。
【００３１】上記図５と図６の装置を用いて第１実施例
と同様にＰｂＴｉＯ3膜を形成した。圧力は３０〔Ｐ
ａ〕、高周波電力は０.３〔Ｗ／ｃｍ2〕でＴｅ等の温度
等の他の条件は第１実施例の場合と同じにした。図６の
装置を用いた時を《Ｄ》、図５の装置を用いた時を
《Ｅ》として以下に説明する。なお、《Ｄ》と《Ｅ》で
の電極間の距離は同一である。
と同様にＰｂＴｉＯ3膜を形成した。圧力は３０〔Ｐ
ａ〕、高周波電力は０.３〔Ｗ／ｃｍ2〕でＴｅ等の温度
等の他の条件は第１実施例の場合と同じにした。図６の
装置を用いた時を《Ｄ》、図５の装置を用いた時を
《Ｅ》として以下に説明する。なお、《Ｄ》と《Ｅ》で
の電極間の距離は同一である。
【００３２】《Ｄ》では、ＤＲ＝１０〔ｎｍ／ｍｉ
ｎ〕、Ｄｗ＝２０〔％〕、ＤＬ＝３１〔％〕、Ｓｗ＝１
１〔％〕、ＳＬ＝１０〔％〕であった。一方（Ｅ）では
ＤＲ＝１１〔ｎｍ／ｍｉｎ〕、Ｄｗ＜２０〔％〕、ＤＬ
＜２３〔％〕、Ｓｗ＜３〔％〕、ＳＬ＜３〔％〕であっ
た。第１実施例と同様に開口部２４，２４Ａの温度を調
べたところ、《Ｅ》での開口部温度ＴＮの温度変化は原
料導入前後、プラズマ処理中でもほとんど変化がなかっ
たものの、《Ｄ》では原料吹き出し前後で３０〔℃〕、
プラズマ処理２５回中で１５〔℃〕の温度変化があっ
た。このことから、平行平板のプラズマ処理装置におい
ても、導入管の開口部は真空容器内壁面に形成して開口
部近傍を加熱する構造とする。すなわち、平行平板の一
方の電極を真空容器壁の一部として、そこに導入管の開
口部を形成すると、常温・常圧で凝集体を原料とする基
板処理には、特に均一性の向上に著しい効果があること
がわかる。
ｎ〕、Ｄｗ＝２０〔％〕、ＤＬ＝３１〔％〕、Ｓｗ＝１
１〔％〕、ＳＬ＝１０〔％〕であった。一方（Ｅ）では
ＤＲ＝１１〔ｎｍ／ｍｉｎ〕、Ｄｗ＜２０〔％〕、ＤＬ
＜２３〔％〕、Ｓｗ＜３〔％〕、ＳＬ＜３〔％〕であっ
た。第１実施例と同様に開口部２４，２４Ａの温度を調
べたところ、《Ｅ》での開口部温度ＴＮの温度変化は原
料導入前後、プラズマ処理中でもほとんど変化がなかっ
たものの、《Ｄ》では原料吹き出し前後で３０〔℃〕、
プラズマ処理２５回中で１５〔℃〕の温度変化があっ
た。このことから、平行平板のプラズマ処理装置におい
ても、導入管の開口部は真空容器内壁面に形成して開口
部近傍を加熱する構造とする。すなわち、平行平板の一
方の電極を真空容器壁の一部として、そこに導入管の開
口部を形成すると、常温・常圧で凝集体を原料とする基
板処理には、特に均一性の向上に著しい効果があること
がわかる。
【００３３】（第３実施例）図７は本発明の第３実施例
による基板処理装置の概略構成を示している。本実施例
が第１実施例と異なるところは原料を光により分解する
ことにある。図に示すように、真空容器３１の一側（図
の左側）には、励起光３２を真空容器３１内に導入する
ための導入窓３３が設けられている。また真空容器３１
の上部には導入管３４が設けられ、その導入管３４の開
口部３５が真空容器３１の内壁面に形成されている。さ
らに真空容器３１内には、第１・２実施例と同様に基板
ホルダ２が設けられ、基板ホルダ２上に基板３が載置さ
れている。基板ホルダ３には加熱ヒータ４が内蔵され、
基板ホルダ２上の基板３を加熱することができる。図中
１４は排気口である。なお、導入管３４にはその開口部
３５を加熱するためのヒータが巻き回されているが、図
では省略してある。
による基板処理装置の概略構成を示している。本実施例
が第１実施例と異なるところは原料を光により分解する
ことにある。図に示すように、真空容器３１の一側（図
の左側）には、励起光３２を真空容器３１内に導入する
ための導入窓３３が設けられている。また真空容器３１
の上部には導入管３４が設けられ、その導入管３４の開
口部３５が真空容器３１の内壁面に形成されている。さ
らに真空容器３１内には、第１・２実施例と同様に基板
ホルダ２が設けられ、基板ホルダ２上に基板３が載置さ
れている。基板ホルダ３には加熱ヒータ４が内蔵され、
基板ホルダ２上の基板３を加熱することができる。図中
１４は排気口である。なお、導入管３４にはその開口部
３５を加熱するためのヒータが巻き回されているが、図
では省略してある。
【００３４】励起光３２としてエキシマレーザ光を用い
て、前述の第１実施例の場合と同様に、ＰｂＴｉＯ3膜
を形成した。このとき、真空容器３１内部の圧力は、３
００〔Ｐａ〕とした。従来法と比較のため、開口部近傍
を加熱しない場合と開口部を真空容器１内に突出させた
場合にも成膜させてみた。本実施例の場合を《Ｆ》、開
口部近傍を加熱しない場合を《Ｇ》、開口部を真空容器
１内に突出させた場合を《Ｈ》とすると、第１・２実施
例からもわかるように、成膜速度・分布・膜質分布のど
れをとっても《Ｆ》＞《Ｈ》＞《Ｇ》となった。
て、前述の第１実施例の場合と同様に、ＰｂＴｉＯ3膜
を形成した。このとき、真空容器３１内部の圧力は、３
００〔Ｐａ〕とした。従来法と比較のため、開口部近傍
を加熱しない場合と開口部を真空容器１内に突出させた
場合にも成膜させてみた。本実施例の場合を《Ｆ》、開
口部近傍を加熱しない場合を《Ｇ》、開口部を真空容器
１内に突出させた場合を《Ｈ》とすると、第１・２実施
例からもわかるように、成膜速度・分布・膜質分布のど
れをとっても《Ｆ》＞《Ｈ》＞《Ｇ》となった。
【００３５】（第４実施例）図１に示した装置を用い、
図２の鉄心９の穴部１５の個数を５×１３から３０×７
８に増加させ、それに伴い導入管１１、開口部１２の個
数も３０×７８にし、Ｐｂ源とＴｉ源及び酸素源を導入
管１１にそれぞれ接続した。具体的には、Ｐｂ源に１０
×７８個、Ｔｉ源に１０×７８個、酸素源に１０×７８
個それぞれ接続し、導入管１１の各々を互い違いに且つ
平行に設置し、さらに導入管１１の加熱温度も各々独立
に制御した。
図２の鉄心９の穴部１５の個数を５×１３から３０×７
８に増加させ、それに伴い導入管１１、開口部１２の個
数も３０×７８にし、Ｐｂ源とＴｉ源及び酸素源を導入
管１１にそれぞれ接続した。具体的には、Ｐｂ源に１０
×７８個、Ｔｉ源に１０×７８個、酸素源に１０×７８
個それぞれ接続し、導入管１１の各々を互い違いに且つ
平行に設置し、さらに導入管１１の加熱温度も各々独立
に制御した。
【００３６】前述した第１実施例では、ＰｂとＴｉと酸
素といった材料源を混合してから５×１３個の開口部よ
り真空容器内に均一に導入していたが、本実施例ではそ
れぞれの原料源は真空容器まで混合されずに導入され
る。尚、本実施例ではＰｂ、Ｔｉのキャリヤガスとして
Ｈｅを用いた。その他の条件は第１実施例と同様にして
ＰｂＴｉＯ3膜を形成した。本実施例の場合を《Ｉ》と
すれば、ＰｂＴｉＯ3膜を形成した結果は、成膜速度、
分布では大きな差異は見られなかったものの、形成され
たＰｂＴｉＯ3膜のＸ線解析から成長状況を調べると
《Ｃ》ではバイロクロア構造が見られたものの、《Ｉ》
ではベロプスカイト構造のピークだけが観測されるよう
になった。すなわち、形成膜は原料源を独立に制御して
真空容器まで混合せずに導入して反応させると著しく結
晶性が向上することがわかった。
素といった材料源を混合してから５×１３個の開口部よ
り真空容器内に均一に導入していたが、本実施例ではそ
れぞれの原料源は真空容器まで混合されずに導入され
る。尚、本実施例ではＰｂ、Ｔｉのキャリヤガスとして
Ｈｅを用いた。その他の条件は第１実施例と同様にして
ＰｂＴｉＯ3膜を形成した。本実施例の場合を《Ｉ》と
すれば、ＰｂＴｉＯ3膜を形成した結果は、成膜速度、
分布では大きな差異は見られなかったものの、形成され
たＰｂＴｉＯ3膜のＸ線解析から成長状況を調べると
《Ｃ》ではバイロクロア構造が見られたものの、《Ｉ》
ではベロプスカイト構造のピークだけが観測されるよう
になった。すなわち、形成膜は原料源を独立に制御して
真空容器まで混合せずに導入して反応させると著しく結
晶性が向上することがわかった。
【００３７】（第５実施例）第１実施例に示した《Ａ》
と《Ｃ》の場合及び第４実施例の《Ｉ》の場合を用い
て、ＤＲＡＭ用のキャパシタ膜を形成した。キャパシタ
面積は０.３×４.０〔μｍ2〕とし、それぞれの方法で
得られる平均的誘電率の大きさを考慮して膜厚を設定し
てキャパシタ容量を調整した。この場合のＤＲＡＭ製造
歩留り率を以下に示す。比較のためキャパシタ用薄膜形
成工程以外は歩留り１００〔％〕とした。《Ａ》では〜
０〔％〕、《Ｃ》では４５〔％〕、《Ｉ》では９２
〔％〕であった。このことより、従来の基板処理方法で
は製造不能であったものが、本発明を用いると製造可能
となること、及び、原料源の性質や基板処理装置の処理
方法の特性をより考慮すると更に製造歩留り率を向上さ
せることが可能である。
と《Ｃ》の場合及び第４実施例の《Ｉ》の場合を用い
て、ＤＲＡＭ用のキャパシタ膜を形成した。キャパシタ
面積は０.３×４.０〔μｍ2〕とし、それぞれの方法で
得られる平均的誘電率の大きさを考慮して膜厚を設定し
てキャパシタ容量を調整した。この場合のＤＲＡＭ製造
歩留り率を以下に示す。比較のためキャパシタ用薄膜形
成工程以外は歩留り１００〔％〕とした。《Ａ》では〜
０〔％〕、《Ｃ》では４５〔％〕、《Ｉ》では９２
〔％〕であった。このことより、従来の基板処理方法で
は製造不能であったものが、本発明を用いると製造可能
となること、及び、原料源の性質や基板処理装置の処理
方法の特性をより考慮すると更に製造歩留り率を向上さ
せることが可能である。
【００３８】（第６実施例）第１実施例に示した《Ａ》
と《Ｃ》の場合及び第４実施例の《Ｉ》の場合を用い、
Ｂ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの有機金属を原料源とし
て、超電材を形成した。ただし、Ｔｅ、Ｔｓは実施例１
と４とは異なっている。Ｘ線解析の結果より、《Ａ》で
は単なる固溶体しか形成されず、《Ｃ》ではわずかなが
ら結晶性が観測された。《Ｉ》では結晶成長がなされて
いることが観測され、Ｃ軸の格子定数は３７〔Ａ〕であ
ることが観測された。このことより超電導薄膜形成にお
いても、真空容器近傍まで加熱すること、さらには原料
材種に合わせて導入管を複数の独立群に分け、この複数
の独立群を介して真空容器内へ複数種類の原料を混合さ
せずに且つ別個に加熱制御しながら導入することが重要
であることがわかる。
と《Ｃ》の場合及び第４実施例の《Ｉ》の場合を用い、
Ｂ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの有機金属を原料源とし
て、超電材を形成した。ただし、Ｔｅ、Ｔｓは実施例１
と４とは異なっている。Ｘ線解析の結果より、《Ａ》で
は単なる固溶体しか形成されず、《Ｃ》ではわずかなが
ら結晶性が観測された。《Ｉ》では結晶成長がなされて
いることが観測され、Ｃ軸の格子定数は３７〔Ａ〕であ
ることが観測された。このことより超電導薄膜形成にお
いても、真空容器近傍まで加熱すること、さらには原料
材種に合わせて導入管を複数の独立群に分け、この複数
の独立群を介して真空容器内へ複数種類の原料を混合さ
せずに且つ別個に加熱制御しながら導入することが重要
であることがわかる。
【００３９】以上の実施例では、ＰｂＴｉＯ3膜の例を
示したが、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3，（Ｐｂ，Ｌａ)(Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3，ＢａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3等他の高・
強誘電体の場合に本発明を適用しても同じ効果がある。
また超電導膜においても他の材料あるいは材質構造を有
した膜形成においても同じ効果がある。
示したが、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3，（Ｐｂ，Ｌａ)(Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3，ＢａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3等他の高・
強誘電体の場合に本発明を適用しても同じ効果がある。
また超電導膜においても他の材料あるいは材質構造を有
した膜形成においても同じ効果がある。
【００４０】さらに、以上の実施例では薄膜形成のみの
例を示したが、他に常温・常圧で凝集体原料を用いた基
板処理、例えば基板表面改質、エッチング、ドーピング
にも同じ効果があるのは勿論である。
例を示したが、他に常温・常圧で凝集体原料を用いた基
板処理、例えば基板表面改質、エッチング、ドーピング
にも同じ効果があるのは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、導
入管の開口部を真空容器内壁面に形成したので、開口部
の温度制御が確実となり、常温・常圧で凝集体である原
料を用いても、その原料が開口部で目詰りすることを防
止でき、基板処理の均一性と信頼性が向上する。さら
に、導入管の開口部を真空容器内壁面に形成したことに
より真空容器内の突出部がなくなり、マイクロ波の伝播
効率が向上して、マイクロ波プラズマ装置においては、
基板処理の均一性とともに処理効率も向上する。
入管の開口部を真空容器内壁面に形成したので、開口部
の温度制御が確実となり、常温・常圧で凝集体である原
料を用いても、その原料が開口部で目詰りすることを防
止でき、基板処理の均一性と信頼性が向上する。さら
に、導入管の開口部を真空容器内壁面に形成したことに
より真空容器内の突出部がなくなり、マイクロ波の伝播
効率が向上して、マイクロ波プラズマ装置においては、
基板処理の均一性とともに処理効率も向上する。
【００４２】また、基板上方の真空容器内壁面に複数個
の開口部を設け、原料を基板に垂直方向に導入すること
が可能となるので、基板処理の均一性と処理効率をより
一層向上させることができる。さらに原料種に合わせて
複数の導入管を設け、その複数の導入管を介して真空容
器内に異なった種類の原料を別個に導入するとともに、
導入管の開口部をそれぞれ独立に温度制御することがで
きるため、基板処理の処理特性の均一化に加え歩留りの
向上を図ることができる。
の開口部を設け、原料を基板に垂直方向に導入すること
が可能となるので、基板処理の均一性と処理効率をより
一層向上させることができる。さらに原料種に合わせて
複数の導入管を設け、その複数の導入管を介して真空容
器内に異なった種類の原料を別個に導入するとともに、
導入管の開口部をそれぞれ独立に温度制御することがで
きるため、基板処理の処理特性の均一化に加え歩留りの
向上を図ることができる。
【００４３】また、マイクロ波プラズマ装置において
は、マイクロ波の伝播方向に基板を垂直方向に置く方式
から平行に置いて処理する方式に改善することにより、
大面積の均一化ばかりでなく、基板上方にコイル用の鉄
心を置くことができるため、コイル電流の低減化と、基
板面に対し均一に磁界印加ができる効果もある。
は、マイクロ波の伝播方向に基板を垂直方向に置く方式
から平行に置いて処理する方式に改善することにより、
大面積の均一化ばかりでなく、基板上方にコイル用の鉄
心を置くことができるため、コイル電流の低減化と、基
板面に対し均一に磁界印加ができる効果もある。
【図１】本発明の第１実施例でマイクロ波を用いた基板
処理装置の概略構成図である。
処理装置の概略構成図である。
【図２】図１の示した鉄心の上面図である。
【図３】第１実施例の変形例としての基板処理装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図４】図３に対する従来型の基板処理装置の概略構成
図である。
図である。
【図５】本発明の第２実施例でＲＦ波を用いた基板処理
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図６】図５に対する従来型の基板処理装置の概略構成
図である。
図である。
【図７】本発明の第３実施例で光を用いた基板処理装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
１，２１，３１ 真空容器 ２ 基板ホルダ ３ 基板 ５ マイクロ波導波管 ６ マイクロ波 ７，３３ 導入窓 ８ 磁界コイル ９ 鉄心 １１，２３，３４ 導入管 １２，２４，３５ 開口部 １３ ヒータ １４ 排気口 ２２ アース電極 ３２ 励起光
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−307275（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279756（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−259076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−216449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−67175（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 C23C 14/00 - 14/58 C30B 23/00 - 25/22 H01L 21/205 - 21/31
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に基板が設置された真空容器と、該
真空容器内に複数種類の原料ガスを供給するガス供給手
段と、前記原料ガスを用いて前記基板面に所定の処理を
施す処理手段と、前記処理によって前記真空容器内に発
生したガスを外部に排出するガス排出手段と、を備えた
基板処理装置において、 前記複数種類の原料ガスを別々に前記真空容器内に導く
複数の導入管の開口部を該真空容器内壁面に形成すると
ともに、前記開口部を加熱する加熱手段を設け、かつ該
加熱手段による加熱をそれぞれ独立に制御する制御手段
を設けたことを特徴とする基板処理装置。
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|---|---|---|---|
| JP4051646A JP2987663B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 基板処理装置 |
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|---|---|
| JPH05255856A JPH05255856A (ja) | 1993-10-05 |
| JP2987663B2 true JP2987663B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=12892623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051646A Expired - Lifetime JP2987663B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 基板処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0846190A1 (en) * | 1995-06-13 | 1998-06-10 | Massively Parallel Instruments, Inc. | Improved parallel ion optics and apparatus for high current low energy ion beams |
| US5702530A (en) * | 1995-06-23 | 1997-12-30 | Applied Materials, Inc. | Distributed microwave plasma reactor for semiconductor processing |
| US5614026A (en) * | 1996-03-29 | 1997-03-25 | Lam Research Corporation | Showerhead for uniform distribution of process gas |
| JP3027941B2 (ja) * | 1996-05-14 | 2000-04-04 | 日本電気株式会社 | 誘電体容量素子を用いた記憶装置及び製造方法 |
| KR100269314B1 (ko) * | 1997-02-17 | 2000-10-16 | 윤종용 | 플라즈마처리를이용한반도체장치의커패시터제조방법 |
| US6202656B1 (en) * | 1998-03-03 | 2001-03-20 | Applied Materials, Inc. | Uniform heat trace and secondary containment for delivery lines for processing system |
| US6454860B2 (en) * | 1998-10-27 | 2002-09-24 | Applied Materials, Inc. | Deposition reactor having vaporizing, mixing and cleaning capabilities |
| DE10007059A1 (de) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Aixtron Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von beschichteten Substraten mittels Kondensationsbeschichtung |
| JP4567148B2 (ja) * | 2000-06-23 | 2010-10-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 薄膜形成装置 |
| US7090727B2 (en) * | 2001-08-17 | 2006-08-15 | Micron Technology, Inc. | Heated gas line body feedthrough for vapor and gas delivery systems and methods for employing same |
| US7049226B2 (en) * | 2001-09-26 | 2006-05-23 | Applied Materials, Inc. | Integration of ALD tantalum nitride for copper metallization |
| US6916398B2 (en) | 2001-10-26 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus and method for atomic layer deposition |
| US7780785B2 (en) * | 2001-10-26 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus for atomic layer deposition |
| US6953605B2 (en) | 2001-12-26 | 2005-10-11 | Messier-Bugatti | Method for densifying porous substrates by chemical vapour infiltration with preheated gas |
| US6838114B2 (en) | 2002-05-24 | 2005-01-04 | Micron Technology, Inc. | Methods for controlling gas pulsing in processes for depositing materials onto micro-device workpieces |
| US6821347B2 (en) | 2002-07-08 | 2004-11-23 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method for depositing materials onto microelectronic workpieces |
| US6955725B2 (en) * | 2002-08-15 | 2005-10-18 | Micron Technology, Inc. | Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces |
| US6926775B2 (en) * | 2003-02-11 | 2005-08-09 | Micron Technology, Inc. | Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces |
| US7335396B2 (en) * | 2003-04-24 | 2008-02-26 | Micron Technology, Inc. | Methods for controlling mass flow rates and pressures in passageways coupled to reaction chambers and systems for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers |
| DE10320597A1 (de) * | 2003-04-30 | 2004-12-02 | Aixtron Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Halbleiterschichten mit zwei Prozessgasen, von denen das eine vorkonditioniert ist |
| US20050000437A1 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-06 | Tombler Thomas W. | Apparatus and method for fabrication of nanostructures using decoupled heating of constituents |
| US7344755B2 (en) * | 2003-08-21 | 2008-03-18 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces; methods for conditioning ALD reaction chambers |
| US7422635B2 (en) * | 2003-08-28 | 2008-09-09 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces, e.g., for depositing materials on microfeature workpieces |
| US7323231B2 (en) * | 2003-10-09 | 2008-01-29 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for plasma vapor deposition processes |
| US7581511B2 (en) * | 2003-10-10 | 2009-09-01 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for manufacturing microfeatures on workpieces using plasma vapor processes |
| TW200537695A (en) * | 2004-03-19 | 2005-11-16 | Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd | Insulating film forming method, insulating film forming apparatus, and plasma film forming apparatus |
| US7584942B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-09-08 | Micron Technology, Inc. | Ampoules for producing a reaction gas and systems for depositing materials onto microfeature workpieces in reaction chambers |
| US20050249873A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-10 | Demetrius Sarigiannis | Apparatuses and methods for producing chemically reactive vapors used in manufacturing microelectronic devices |
| US8133554B2 (en) | 2004-05-06 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
| US7699932B2 (en) | 2004-06-02 | 2010-04-20 | Micron Technology, Inc. | Reactors, systems and methods for depositing thin films onto microfeature workpieces |
| US20110070370A1 (en) * | 2008-05-28 | 2011-03-24 | Aixtron Ag | Thermal gradient enhanced chemical vapour deposition (tge-cvd) |
| US9184028B2 (en) | 2010-08-04 | 2015-11-10 | Lam Research Corporation | Dual plasma volume processing apparatus for neutral/ion flux control |
| US8869742B2 (en) * | 2010-08-04 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber with dual axial gas injection and exhaust |
| US20120225203A1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and Process for Atomic Layer Deposition |
| US20130143415A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Applied Materials, Inc. | Multi-Component Film Deposition |
| JP6258184B2 (ja) * | 2014-11-13 | 2018-01-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423956A (en) * | 1981-02-27 | 1984-01-03 | Eastman Kodak Company | Vapor deposit contact printing method and apparatus |
| US4699805A (en) * | 1986-07-03 | 1987-10-13 | Motorola Inc. | Process and apparatus for the low pressure chemical vapor deposition of thin films |
| JPS6421080A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-24 | Sumitomo Metal Ind | Plasma cvd device |
| US4844006A (en) * | 1988-03-07 | 1989-07-04 | Akzo America Inc. | Apparatus to provide a vaporized reactant for chemical-vapor deposition |
| JP2657512B2 (ja) * | 1988-03-17 | 1997-09-24 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理方法および装置 |
| CA2003646C (en) * | 1988-11-22 | 1998-11-17 | Mitsui Chemicals, Incorporated | Heat-cutting/bonding blade and heat-bonding apparatus |
| EP0395415B1 (en) * | 1989-04-27 | 1995-03-15 | Fujitsu Limited | Apparatus for and method of processing a semiconductor device using microwave-generated plasma |
| US5120680A (en) * | 1990-07-19 | 1992-06-09 | At&T Bell Laboratories | Method for depositing dielectric layers |
| JP2598336B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1997-04-09 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置 |
| JPH04318174A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-09 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | Ｔｅｏｓガス供給装置 |
-
1992
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-
1993
- 1993-03-10 US US08/029,054 patent/US5496410A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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