JP4719679B2 - 膜製造方法及び膜製造装置 - Google Patents
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Description
Claims (23)
- プロセスチャンバー(2)内で、各層が複数の成分からなると共に絶縁性、保護膜的機能、又は導電性を有する、少なくとも2つの層を基板上に堆積する膜製造方法であって、
複数の蒸発チャンバー(4)の各々からの蒸気をプロセスチャンバー(2)に供給可能であり、
各蒸発チャンバー(4)に備わっており、パルス状に開閉する排出バルブを有するインジェクターユニット(5)を用いて液状の原料(3)又は液体に溶けた原料(3)を蒸発チャンバー(4)にパルス状に不連続に射ち込むことによって、成分が、温度制御された蒸発チャンバー(4)内で接触することなしに蒸発し、この蒸気がそれぞれキャリアガス(7)によってプロセスチャンバー(2)内に供給され、各インジェクターユニット(5)の射出圧がそれぞれ圧力制御装置(10)によって設定されるとともに流量がそれぞれ流量計(9)によって決定され、かつ、
各インジェクターユニット(5)を通る流量の時間プロファイルが、流量パラメータである射出圧、射出周波数、及びデューティ比、並びに、各インジェクターユニット(5)のオンオフと他のインジェクターユニット(5)のオンオフとの位相関係を個別に設定又は変更するための制御装置(17)を用いて設定されることを特徴とする膜製造方法。 - プロセスチャンバー(2)内の圧力が100mbar以下であることを特徴とする請求項1に記載の膜製造方法。
- プロセスチャンバーが温度制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の膜製造方法。
- 1プロセスステップ中に複数層が基板(1)上に堆積されることを特徴とする請求項1乃至請求項3までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 流量パラメータのみが、一連の層の堆積中に変更されることを特徴とする請求項1乃至請求項4までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 少なくとも1つの層の堆積中に、垂直方向に連続的に変化する層組成又は相互に分離された層間で連続的に変化する層組成を形成するように流量パラメータが連続的に変更されることを特徴とする請求項1乃至請求項5までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 原料が、金属、特に、Al、Si、Pr、Ge、Ti、Zr、Hf、Y、La、Nb、Ta、Mo、Bi、Nd、Ba、Sr、及びGdのうちの少なくとも1つ以上を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項6までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- ナノレーヤ膜、ハイパー構造層、核生成層、酸化物層、酸化物混合層、及び組成勾配層のいずれか1つ以上を堆積することを特徴とする請求項1乃至請求項7までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 酸化物を形成する酸素若しくは他のオキシダント、又は、1つ以上の化学的に活性な酸化物を供給することを特徴とする請求項1乃至請求項8までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 導電層を堆積するために金属、金属の窒化物又はシリサイドが堆積されることを特徴とする請求項1乃至請求項9までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- パッシベーション層が、シリコン又はゲルマニウムを同時に付加して形成され、及び/又は、窒化物を含むことを特徴とする請求項1乃至請求10までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- プラセオジム酸化物、ストロンチウムタンタレート、アルミ酸化物、及びランタン酸化物のうちの1つ以上が形成されることを特徴とする請求項1乃至請求11までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 基板上の覆われる面が、原料の蒸気が壁及び底に均一に堆積するために拡散するトレンチを有することを特徴とする請求項1乃至請求12までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- Bi、Sb、Te、In、Ag又はIである、拡散を促進する金属及び非金属の化合物のうちの1つ以上が、プロセスガス中に付加的に射ち込まれることを特徴とする請求項1乃至請求13までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 少なくとも2つの層を堆積させる際に、少なくとも1つの第1の原料が1つの蒸発チャンバー(4)を介してプロセスチャンバーに不連続に供給され、少なくとも1つの第2の原料が別の蒸発チャンバー(4)を介してプロセスチャンバーに連続的に供給されることを特徴とする請求項1乃至請求14までのいずれか1項に記載の膜製造方法。
- 少なくとも2つの層を堆積させる際に、2つの層の堆積の間における成長の停止中には、第2の原料のみをプロセスチャンバーに連続的に供給することを特徴とする請求項15に記載の膜製造方法。
- プロセスチャンバー(2)を有し、プロセスチャンバー(2)内で各層が複数の成分からなると共に絶縁性、保護膜的機能、又は導電性を有する、少なくとも2つの層を基板(1)上に堆積する膜製造装置であって、
複数の蒸発チャンバー(4)を有し、各蒸発チャンバー(4)からの蒸気をプロセスチャンバー(2)に供給可能であり、
液状の原料(3)又は液体に溶解した原料(3)を温度制御された各蒸発チャンバー(4)に不連続に射出する成分がそれぞれ割り当てられており、パルス状に開閉する排出バルブを有するインジェクターユニット(5)と、原料(3)を非接触で蒸発させることによって得られた蒸気をキャリアガスと共にプロセスチャンバー(2)に供給する手段(12)とを備え、各インジェクターユニット(5)の射出圧がそれぞれ圧力制御装置(10)によって設定されるとともに流量がそれぞれ流量計(9)によって決定され、かつ、
制御装置(17)が、各インジェクターユニット(5)を通過する流量の時間プロファイルを設定する流量パラメータである射出圧、射出周波数、及びデューティ比、並びに、各インジェクターユニット(5)のオンオフと他のインジェクターユニット(5)のオンオフとの位相関係を個々に制御することを特徴とする膜製造装置。 - プロセスチャンバー(2)が、真空チャンバー(2)であり、ヒータ(13)を伴うものであることを特徴とする請求項17に記載の膜製造装置。
- 1つ以上の基板が取り付けられ、回転可能に基板を保持する基板ホルダーを備えることを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の膜製造装置。
- 複数のインジェクターユニット(5)が1つのマルチチャンネルインジェクションユニット(6)に割り当てられていることを特徴とする請求項17乃至請求項19までのいずれか1項に記載の膜製造装置。
- 複数のマルチチャンネルインジェクションユニット(6)を備え、各マルチチャンネルインジェクションユニットが専用の蒸発チャンバー(4)に割り当てられていることを特徴とする請求項17乃至請求項20までのいずれか1項に記載の膜製造装置。
- 複数の蒸発チャンバー(4)が、プロセスチャンバー(2)を有する反応チャンバー(14)に、温度制御可能なガス供給管(12)を介して接続されたことを特徴とする請求項17乃至請求項21までのいずれか1項に記載の膜製造装置。
- 反応チャンバー(14)が、シャワーヘッドの形状を有するガス拡散器(15)を備えたことを特徴とする請求項22に記載の膜製造装置。
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