JP5137843B2 - Ｃｖｄ反応装置における多層薄膜堆積方法及びｃｖｄ反応装置のガス入口部品 - Google Patents

Ｃｖｄ反応装置における多層薄膜堆積方法及びｃｖｄ反応装置のガス入口部品 Download PDF

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Description

本発明は、１又は複数の基板を薄膜で被覆する方法に関する。その薄膜の成分は、少なくとも２種のガスの形態でガス入口部品を用いてプロセスチャンバへ与えられ、それらのガスは、互いに上下に配置されたガス入口の各室内へそれぞれ導入され、そこから各々のガス出口を経てプロセスチャンバへと流入する。それらのガス出口は、プロセスチャンバに開口している。
さらに、本発明は、ＣＶＤ反応装置のガス入口部品、又はＣＶＤ反応装置に関する。そのガス入口部品は、互いに上下に配置された少なくとも２つの室を備えており、各室の下壁にガス出口開口の始端がそれぞれ設けられ、それらのガス出口開口はガス供給のためにプロセスチャンバに開口している。各プロセスガスは供給ラインを用いて各室にそれぞれ移送される。プロセスチャンバの底部は、回転駆動可能な基板ホルダで形成されている。
特許文献１に開示されたＣＶＤ反応装置は、シャワーヘッド状のガス入口部品を有しており、それにより複数のプロセスガスをプロセスチャンバに供給可能である。このガス入口部品の下側には、複数のガス出口開口があり、それらは実質的に円形の面内に均一に分布し、それらのガス出口開口は、ガス入口部品の下方に位置する基板ホルダの方に向いて開口している。被覆される複数の基板は、この基板ホルダの上に載置され、回転駆動され、かつ回転中心の周りに環状に分布している。基板ホルダは、適宜のヒーターを用いて下方から加熱されてもよい。ガス入口部品は、互いに上下に配置された複数の室を備えている。下側の室は、冷却媒体室を形成しており、これを通って冷却媒体が流れることにより、ガス入口部品の下側を、ガス入口部品から出るプロセスガスの反応温度より低い温度に冷却する。この冷却媒体室の上方には、ガス入口部品の断面の上方の大部分を占有している、互いに気密状態となるように分離された２つの室がある。この断面は、概ね回転対称である。２つの室の各々には、異なるプロセスガスが供給される。２つのプロセスガスの一方は水素化物、例えば、NH３、アルシンまたはホスフィンである。他方のプロセスガスは、有機金属化合物であり、V族とIII族、または、II族とVI族を主要成分とする化合物の多層を、基板上に堆積することができる。２つの室の各々は、ガス出口通路によりガス入口部品の下側に連通している。その他の開始物質を用いる場合もある。特に有機金属の開始物質である。
いわゆるＡＬＤ法は、公知技術として開示されている。この方法においては、２つのプロセスガスが、プロセスチャンバ内に同時には供給されず、交互に供給される。任意であるが、一方のプロセスガスと他方のプロセスガスをそれぞれ導入する中間時点で、プロセスチャンバにパージガスを供給してもよい。この方法の目的は、基板上に、多成分のうちの１つからなる実質的に単層を交互に堆積させることである。例えば、III族成分又はII族成分を堆積させ、その後、V族成分又はVI属成分の単層を堆積させる。この方法により、完全に均一な層厚を得ることができるとされている。
特許文献２は、III-V化合物の薄膜を基板上に堆積させるＣＶＤ反応装置を開示している。特許文献２においては、ガス入口部品がプロセスチャンバ内に延び、水平面内に位置している。ガス入口部品の冷却された部材が、プロセスチャンバの中央に延びており、その底部が基板ホルダを形成している。水素化物、例えば、アルシンやホスフィンは、ガス入口部品の下側からプロセスチャンバ内に流れ出る。水素化物は、基板に対して径方向に流れるために、そこで水平方向に放散する。この出口開口の上方には、さらに別のガス出口開口が、ガス入口部品の全周囲に亘って設けられており、これを通して、例えばＴＭＧである有機金属化合物がプロセスチャンバ内に入る。
特許文献３は、シャワーヘッド反応装置を開示しており、ガス入口部品の複数の室は、櫛状に配置された通路により形成されている。
特許文献４は、互いに上下に配置された２つの室をもつガス入口部品を開示しており、各室が、複数の出口開口によりプロセスチャンバに向いた壁に連通している。それぞれの出口開口は、個別に閉鎖することが可能である。
特許文献５に開示されたガス入口部品には、径方向に延びるガス分配通路が設けられ、ガスの空間的に均一な分布を確保している。
特許文献６に開示されたガス入口部品は、複数の室が、１つの面上であって中心から異なる径方向位置に配置されており、それにより、ガス出口面の中央領域を通ってプロセスチャンバに導入されるガスの組成が、ガス出口面の周辺領域を通って導入されるガスの組成と異なるようにできる。
特許文献７に開示されたＣＶＤ反応装置は、プロセスチャンバの周囲壁からプロセスチャンバ内にプロセスガスが供給される。プロセスガスは、径方向外側から中心に向かって水平方向にプロセスチャンバ内を流れる。プロセスチャンバの異なる部分から、異なるガスを導入することもできる。基板ホルダは回転しているので、基板ホルダ上に載置された基板は、次々に異なるガスの相に曝されることが可能となる。回転速度により、暴露時間を制御することも可能である。
米国特許No.5,871,586号明細書 独国特許公開No.100 43 601号公報 米国特許公開No.2005/0158469号公報 特開平3−170675号公報 米国特許No.5,950,925号明細書 米国特許No.6,800,139号明細書 米国特許No.4,976,996号明細書 独国特許公開No.100 43 601号公報 独国特許公開No.101 53 463号公報
本発明の目的は、均一な薄膜を作製するために、上述の方法及び上述の装置を発展させることである。
上記の目的は、特許請求の範囲で特定された発明により解決される。各請求項は、基本的に課題に対する独立した解決手段を示している。
方法の請求項は、ガス入口部品の特定の構成と、室を複数の区画に適切に分割することの結果として、異なるプロセスガスの、プロセスチャンバ内への周方向に変位した送り込みが可能となる。異なるプロセスガスが、別々に、プロセスチャンバの周方向の異なる部分へと流れ込むように構成されている。従って、ガス入口部品の下方にある円周経路上で回転する基板は、異なるプロセスガスに交互に曝されることになり、それにより、プロセスチャンバ内のガスを周期的に変化させることなく、一種のＡＬＤ法が可能となる。このことは、プロセスガスを供給される周囲の各区画同士の間にパージ・ゾーンが設けられる場合には、特に有用である。パージ・ゾーンにおいては、不活性ガス若しくは他のパージガスをプロセスチャンバ内に供給することができる。また、パージガス又は不活性ガスがガス入口部品の中心を通ってプロセスチャンバ内に供給される場合にも、有用であることが判明した。パージガスの流れは、個々のプロセスガスとの混合を完全に避けることができるように設定される。その一方で、この装置は、各室の全ての区画に同じプロセスガスを供給する場合には、一般的な方法を実行することができる。双方のプロセスガスは、各ポイントにおいてガス入口部品の下側から流れ出る。異なる２つのプロセスガスをともにプロセスチャンバ内へ供給する区画はない。そして、これらの反応ガスの間で実際に気相反応が生じる。
ガス入口部品に関する請求項は、２つの室の各々が少なくとも２つの区画に分割され、そして、それらの室の区画が、実質的に重なるように互いに上下に配置されている。ここで、パージガスの出口開口をガス入口部品の下側に設けてもよく、それは各区画の間の隔壁のある領域である。パージガスを各区画内に導入するためには、径方向のパージガス供給ラインにより櫛状に複数の開口と連通させれば十分である。これらの個別の開口は、プロセスチャンバへパージガスを供給するために必要に応じて使用される。これにより、プロセスチャンバ内へ異なるプロセスガスを流し込むための隣り合う区画同士の間が、ガスカーテンにより分離される。しかしながら、２つの室の一方における１つの区画、または、２つの室の互いに上下に配置された２つの区画が、パージガスをプロセスチャンバに導入するために用いられてもよい。
本発明の第１の態様においては、各室が２つの区画に分割されている。区画同士を分離する各室の隔壁は、円形ディスク形状であり、ガス入口部品を横断するライン上に位置することが好ましい。これらの隔壁は、互いに上下に配置されている。しかしながら、互いに上下に配置されているこれらの隔壁を、十字形にまたは星形に配置することも可能である。これらの区画は、異なる円周角で延在していてもよい。小さい区画と大きい区画を設けてもよい。より大きな円周角を占める区画は、プロセスガスをプロセスチャンバ内に供給するために用いられる。より小さい区画、すなわちプロセスチャンバの中心または中央区画の周りにおいてより小さい円周角を占める区画は、パージガスをプロセスチャンバ内に供給するために用いられる。
基板ホルダの回転速度は、周囲領域においてプロセスチャンバ内にプロセスガスを供給する区画を基板が通過する間に、化合物の単層がその基板の表面上にちょうど堆積するような速度に適合させられる。この方法は、基板表面上で本質的に単層としてのみ濃縮されて自己制限的に成長するようなプロセスガスを用いる場合に特に有用である。基板の回転は、異なる化合物が基板上に交互に堆積する結果をもたらす。プロセスガスがプロセスチャンバ内に交互に流れ込むための個々の区画が、パージ・ゾーンで分離されている場合は、反応種は、多層膜及び結晶を形成するべく互いに反応するための十分な時間を確保できる。
シャワーヘッド状に構成されたガス入口部品に関する上記のコンセプトは、特許文献８または特許文献９に開示されたガス入口部品についても、適用可能である。これらにおいても、複数の室が互いに上下に配置されている。しかしながら、それらの室は、プロセスチャンバの天井部と底部の間に配置されている。ガス入口部品の２つの室には、垂直方向に延在するガス供給ラインを用いてプロセスガスが供給される。その後、これらのプロセスガスは、個々の室における関係する区画に流入し、ガス入口部品から水平方向に流れ出るが、周方向において異なる方向である。半円形の出口開口が設けられ、それらは互いに上下に配置されている。しかしながら、室の個数に応じて、円の４分の１または３分の１の形状をもつ出口開口を設けてもよい。
さらに、互いに別々になっているプロセスガスの出口開口を、パージガスが出てくるゾーンにより分離してもよい。出口開口から出るプロセスガスは、プロセスチャンバ内を径方向に流れ、かつガス入口部品の周囲に集められた基板の上を流れる。結晶を形成する反応生成物は、気相反応により、または表面反応により生成される。
複数の室の個々の区画に対し、各室に割り当てられたプロセスガスをそれぞれ供給するためのガス混合器は、第１のプロセスガス用の第１のガス計測器と、第２のプロセスガス用の第２のガス計測器とを具備する。第１のプロセスガスは、上述の金属水素化物のいずれかでもよい。第２のプロセスガスは、有機金属化合物でもよい。ガス混合器は、切替バルブ機構を備えている。この切替バルブ機構を用いて、各室の全ての区画に、その室に割り当てられたプロセスガスを供給することができる。例えば、上側の室の全ての区画に水素化物を供給し、下側の室の全ての区画に有機金属化合物を供給する。水素化物及び有機金属化合物は、基本的に、キャリアガスとともに各室に供給される。キャリアガスは、例えば、水素、窒素、または希ガスである。しかしながら、切替バルブ機構により、各室の選択された区画にのみ、その室に割り当てられたプロセスガスを供給してもよい。それぞれのプロセスガスを供給されたこれらの区画は、互いに上下に配置されてはいないが、互いに周方向に配置されている。プロセスガスを供給されない他の区画には、パージガスが供給される。パージガスは、それぞれの構成物質とともにガス入口部品の下側からプロセスチャンバ内に入る。これらのゾーンは周方向に交互に形成されており、異なるプロセスガスが、そして任意にパージガスのみが、プロセスチャンバ内に供給される。
本発明の実施例について、添付の図面を参照して以下に説明する。
ＣＶＤ反応装置は、ガス入口部品が設けられており、ガス混合システムを備えている。この種のガス混合システムの幾つかの構成要素は、図４に示されている。これらは、本発明を説明するために必要な構成要素である。H１とＨ２は、例えばＮＨ３、ＡＳＨ３、ＰＨ３などの水素化物のためのガス計測器である。これらの計測器Ｈ１及びＨ２は、マスフローコントローラ及びバルブからなる。ガス入口部品の室２の区画２ａは、ガス計測器Ｈ１により水素化物を供給される。ガス計測器Ｈ２により供給される水素化物は、切替バルブ１６が適切な位置にあるときに室２の第２の区画２ｂに供給され、よって室２には水素化物が供給される。ガス計測器ＭＯ１は、室１の区画１ｂに有機金属化合物を供給する。ガス計測器ＭＯ２は、切替バルブ１７が適切な位置にあるときに室１の区画１ａに有機金属化合物を供給する。このような操作中に、双方のプロセスガスが、ガス入口部品の下側の、実質的にあらゆる箇所から流れ出る。一般的に必要である脱気ラインは、明確とするために図示していない。
切替バルブ１６、１７が切り替えられたならば、下側の室の区画２ａに上記のように水素化物が流れ込むが、ガス計測器ＰＨにより供給されるパージガスが、隣に位置する室２ｂに流れ込む。切替バルブ１７が適切な位置にあるとき、ガス計測器ＰＨにより供給されるパージガスが、室２ａの上側に位置する室１ａに流れ込む一方、対角線上で室２ａの反対側に位置する室１ｂに有機金属化合物が流れ込む。この結果、有機金属化合物は、ガス入口部品の下側の、"ｂ"で示された各室のゾーンに流れ込み、水素化物は、"ａ"の各室に関係する周囲のゾーンに流れ込む。
各室における２つより多い区画のためのガス混合システムは、相応に嵩高になると思われる。その場合、適切に増設した切替バルブ１６、１７及び相応に増設したガス計測器を備える。
図１及び図２に示したガス入口部品は、実質的に、天井板と、２つの中間板５、６と、底板８とをもつステンレス鋼のハウジングからなる。２つの室１、２が形成され、互いに上下に配置され、室１は２つの区画１ａ、１ｂを形成している。区画１ａ、１ｂの各々は、断面において実質的に半円筒形状であり、互いの気密性を保持して隔壁１３により分離されている。供給ライン１１ａは、区画１ａ内に開口し、供給ライン１１ｂは、区画１ｂ内に開口している。
室１の下壁５は、複数の小管により底板８に連結されている。底板８はガス入口部品の下面を形成している。これらの小管はガス出口通路３を形成しており、室１内に導入されたプロセスガスまたはパージガスが、これらの小管を通してガス入口部品の下側に配置されたプロセスチャンバ７に流れ込むことができる。
第２の室２は、上側の室１の下壁５の下側に位置する。第２の室２もまた、複数の小管によりガス入口部品の底板８に連結されている。これらの小管は、下壁６を起点とするガス出口通路４を形成しており、室２内に導入されたプロセスガスまたはパージガスが、これらの小管を通してプロセスチャンバ７に流れ込むことができる。
プロセスチャンバ２は、横断して延びる隔壁１４により２つの区画２ａ、２ｂに分割されている。個々のガス供給ライン１２ａ、１２ｂは、各区画２ａ、２ｂに割り当てられ、それぞれを通してプロセスガスまたはパージガスを区画２ａ、２ｂに供給可能である。
２つの室１、２の下側には、第３の室１５があるが、これは分割されていない。ガス出口通路３、４を形成する全ての小管は、この室１５を貫通している。この室１５には冷却媒体が流され、この冷却媒体がガス入口部品の底板８及び小管を冷却する。
ガス入口部品の底板８の下側には、基板ホルダ９があり、例えばグラファイトから形成されている。基板ホルダ９は、ガス入口部品の下側に実質的に一致するように配置されており、ほぼ円形ディスク形状を有している。基板ホルダ９は、図示しない駆動要素によりその軸９’の周りに回転可能である。基板１０は、基板ホルダ９上に、環状に配置されており、ガス入口部品のガス出口面の下で回転させられる。
例えば、区画２ａに水素化物が供給され、隣に位置する区画２ｂにパージガスが供給され、区画２ａの対角線上の上側に位置する区画１ｂには有機金属化合物が供給され、その隣に位置する区画１ａにパージガスが供給される場合、異なるプロセスガスが、ガス入口部品のガス出口面の異なるゾーンからプロセスチャンバ７に流れ込む。水素化物は、区画２ａの下側にあってほぼ１８０°に亘って延在する周方向ゾーンにおいてプロセスチャンバ７に流れ込む。有機金属化合物は、その隣に位置して同様にほぼ１８０°に亘って延在する周方向ゾーンにおいてプロセスチャンバに流れ込む。パージガスは、図示しないパージ入口通路により２つのゾーンの間に導入することができる。このような反応室の操作中に、基板ホルダ９が回転させられると、基板ホルダ上の基板１０は、一方または他方のプロセスガスに交互に曝されることになる。
図５及び図６に示したガス入口部品の実施例においては、各室１、２がそれぞれ、全部で９個の区画１ａ〜１ｉ、及び、区画２ａ〜２ｉを備えている。
この実施例においては、個々の区画１ａ〜１ｉ、及び、区画２ａ〜２ｉを分離する隔壁１３ａ〜１３ｉ、及び、隔壁１４ａ〜１４ｉが、順次、配列されている。
２つの室１、２の各々は、互いに上下に配置され、中央区画１ｉ、２ｉをそれぞれ有する。中央区画１ｉ、２ｉは、それぞれ環状壁１３ａ、１４ａにより囲まれている。この中央区画１ｉ、２ｉは、室１、２に割り当てられたプロセスガスまたはパージガスのいずれかを供給可能である。それにより、プロセスチャンバ７内に、パージされたプロセスガスのない中央空間が得られる。
中央区画１ｉ及び中央区画２ｉは、径方向に延びる複数の隔壁１３ｂ〜１３ｉ及び隔壁１４ｂ〜１４ｉでそれぞれ囲まれている。これらの隔壁１３ｂ〜１３ｉ及び隔壁１４ｂ〜１４ｉは、これらの室を横切って延在している。区画１ａ〜１ｈ及び区画２ａ〜２ｈは、それぞれ隔壁により形成され、互いに周方向に順次配置されている。区画１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、相対的に大きな円周角に亘って延在するように形成されている。室１のこれらの区画に対応して重なるように、室２は、区画２ａ〜２ｄを形成している。プロセスガスは、十字形に形成されたこれらの区画１ａ〜１ｄ及び２ａ〜２ｄを通ってプロセスチャンバ７内に供給される。これもまた、交互形式で行われる。これにより、例えば、反対側に位置する区画１ａと区画１ｃに有機金属化合物が供給される。これに対し、区画１ｂと区画１ｄにはパージガスが供給される。これらの区画１ｂ、１ｄは、区画１ａ、１ｃとはそれぞれ９０°変位した位置にある。室２においては、区画２ａと区画２ｃにパージガスが供給される。区画２ｂと区画２ｄは、パージされる区画１ｂと区画１ｄの下に位置し、水素化物を供給される。
パージガスの区画１ｅ〜１ｈ及び区画２ｅ〜２ｈは、これらよりも大きい円周角で延在する区画１ａ〜１ｄ及び区画２ａ〜２ｄの間に配置されている。これらの区画１ｅ〜１ｈ及び区画２ｅ〜２ｈには、それぞれ室１及び室２に割り当てられたプロセスガス、または、パージガスを選択的に供給してもよい。
図５及び図６に示したガス入口部品の場合、全てのプロセスガスが、複数の区画への適切な供給により混合されてプロセスチャンバ７内に供給されることができる。上述のものとは異なるガス混合システムの切替位置においては、選択された区画にのみプロセスガスが供給され、選択されていない区画にはパージガスが供給される。これにより、プロセスチャンバ７内に周方向のゾーンが形成される。この場合、基板は、水素化物または有機金属化合物に曝される。
図７及び図８に示したさらに別の実施例は、いわゆる星形反応装置用である。この場合、ガス入口部品は、プロセスチャンバ７の中央にある。プロセスチャンバは、プロセスチャンバ天井板１９を備え、この天井板は中央開口を具備し、この中央開口を通してガス入口部品がプロセスチャンバの内部に突出している。ガス入口部品は、特別に水冷されている。プロセスチャンバの底板９は、ガス入口部品及びプロセスチャンバ天井板１９の下方に位置し、この基部が基板ホルダにより形成されている、基板ホルダはその中心軸９’の周りに回転駆動される。複数の基板が、基板ホルダ９の領域上においてガス入口部品を囲むように配置されている。これらの基板は、それぞれのサセプターに順次載置され、適宜の手段により回転駆動される。ガス入口部品から流出したガスは、プロセスチャンバ内で径方向に流れる。
これらの図は、ガス入口部品の概略のみを示している。異なるプロセスガス、特に水素化物と有機金属化合物が、ガスの供給ラインを通り垂直方向にガス入口部品を通過することが適切である。このために、ガス入口部品は、外管２２を備え、この外管の内部には更に小さい径をもつ内管２１が配置されている。これらにより形成された二重管は、縦方向に延在する隔壁１３、１４により、供給ライン１１ａ、１１ｂ及び１２ａ、１２ｂに分割されている。有機金属化合物は、外側の供給ライン１１ａ、１１ｂを通って第１のチャンバ１ａ、１ｂに流れ込む。このチャンバは、２つの区画１ａ、１ｂを形成し、これらの区画は共通の水平面内に位置して半円形状に延在している。これらの区画は、供給ライン１１ａ、１１ｂの終端部分を形成している。
内管２１は、同様に、区画２ａ、２ｂを形成し、これらの区画は共通の水平面内に位置して半円形状に延在している。これらの区画は、実質的に供給ライン１２ａ、１２ｂの終端部分を形成している。
図７の断面に示されるように、区画１ａは、区画２ａの垂直方向上側に位置している。区画１ｂは、区画２ｂの垂直方向上側に位置している。中央の内管２１は、管終端へ向かってコーン形状に拡がって、プロセスチャンバ７内に突出している。これにより、区画１ａ、２ａ及び区画１ｂ、２ｂの間の隔壁を形成している。
区画１ａ、１ｂは、出口開口３を有し、これらは周方向の１８０°に亘る面に延在している。これらの出口開口３は、互いに反対側を向き、キャリアガスにより移送された有機金属化合物のプロセスガスをプロセスチャンバ７内に放出する役割を果たす。水素化物は、区画２ａ、２ｂの出口開口４を通りプロセスチャンバ内に入る。これらの出口開口４は、出口開口３の下方に位置し、周方向の１８０°に亘る面に延在している。
この実施例における操作は、上述の実施例の操作に対応する。区画１ａ、１ｂ及び区画２ａ、２ｂへプロセスガスをそれぞれ供給することができる。これに替えて、プロセスガスを、区画１ａ及び２ａにのみ供給してもよい。その場合、希ガスのみが区画１ｂ及び２ａに供給される。
基板ホルダ９が、その軸９’の周りに回転するとき、その上に載置された基板は、一方または他方のプロセスガスを含む各ガス相内に交互に入ることになる。
図９〜図１２に示した実施例は、図７及び図８に示した実施例の変形形態である。ここでも、プロセスガスは、区画１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂから水平方向に流れ出る。しかしながら、前述の実施例とは異なり、ここでは、各区画１ａ、１ｂ及び各区画２ａ、２ｂからの出口開口３、４が、パージガス開口２０により分離されている。パージガスは、中央の管１８により供給される。パージガス管１８は、隔壁１４の中央にある。パージガス管１８は、ガス入口部品の終端部分で拡がっており、これを通してパージガスは、直径の反対側にそれぞれ位置する出口開口２０からプロセスチャンバ内に流れ込む。
図示しない実施例においては、中央部分にプロセスガス供給ラインをさらに付加してもよく、これは、ガス入口部品の終端部分に開口する。これは、冒頭に述べた背景技術と同様である。例えば、水素化物を、この中央のガス供給ラインを通してプロセスチャンバに供給してもよく、これは背景技術と同様である。その場合、異なる有機金属化合物を、異なる円周角に亘って延在する各区画を通してプロセスチャンバに供給してもよい。つまり、例えばインジウムまたはガリウムを含む有機金属化合物を、プロセスチャンバ内の異なる部分に供給できる。その際、水素化物は、プロセスチャンバにあらゆる方向、すなわち３６０°に亘って供給される。
開示された全ての態様は、（それ自体）が本発明に関連するものである。関係する添付の優先権書類（先の出願の複写）の開示内容もまた、本願の特許請求の範囲におけるこれらの書類の態様を含める目的で、本願の開示に全て含まれるものとする。
寸法を示さない、符号１ａ、１ｂで示す区画をもつ室１を有するガス入口部品の平面図であり、これらの区画は通路３によりガス入口部品の下側に連通している。 寸法を示さない、図１のラインII−IIの断面図である。 図２のラインIII−IIIの断面図である。 図１及び図２に示したガス入口部品の室１、２の区画１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂへのガス供給のための、ガス混合器を単純な例を示す図である。 寸法を示さない、第２の実施例のガス入口部品の上側の室１を通る断面図である。 図５のラインVI−VIの断面図である。 本発明のさらに別の実施例のプロセスチャンバを通る断面図である。 図７のラインVIII−VIIIの断面図である。 さらに別の実施例についての図７に相当する図である。 図９のラインX−Xの断面図である。 図９及び図１０に示した実施例におけるガス入口部品の側面図である。 図１１のラインXII−XIIの断面図である。

Claims (16)

  1. 少なくとも２つのプロセスガスの形態として薄膜の成分がガス入口部品によりプロセスチャンバ(7)内に供給され、前記ガスは前記ガス入口部品における互いに上下に配置された室(1,2)にそれぞれ供給され、それらの室から、プロセスチャンバ(7)内に開口しているガス出口開口(3, 4)を通り前記プロセスチャンバ(7)内に流れ込む、基板を薄膜で被覆する方法において、
    ２つの前記室の各々が少なくとも２つの区画(1a, 1b; 2a, 2b)にそれぞれ分割され、２つの前記室における前記区画が実質的に重なるように互いに上下に配置されており、２つの前記プロセスガスが、周方向において互いに分離されて前記プロセスチャンバに流れ込むことにより、前記プロセスチャンバ(7)の底部を形成する基板ホルダ(9)上に環状に載置された前記基板(10)が、前記基板ホルダ(9)がその軸(9')の周りに回転することで、異なる前記プロセスガスに交互に曝されることを特徴とする方法。
  2. 互いに上下に配置されていない前記区画(1a, 2b)のみに対してプロセスガスが供給され、それ以外の前記区画(1b, 2a)に対してパージガスが供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 第１の複数の区画(1e, 1f, 1g, 1h)が、プロセスガスを供給される第２の複数の区画(1a, 2b, 1c, 2d)の間に位置するように周方向に配置されており、前記第１の複数の区画(1e, 1f, 1g, 1h)にパージガスが供給され、前記パージガスの出口は前記ガス入口部品の下側にあることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
  4. ＣＶＤ反応装置におけるガス入口部品であって、互いに上下に配置された少なくとも２つの室(1, 2)と、前記室の下壁(5, 6)を起点としてガス供給のためにプロセスチャンバ(7)内にそれぞれ開口するガス出口開口(3, 4)とを備え、プロセスガスは、供給ライン(11, 12)により前記室(1, 2)に供給され、前記プロセスチャンバの底部は、回転駆動可能な基板ホルダ(9)により形成される、前記ガス入口部品において、
    前記少なくとも２つの室(1, 2)が、少なくとも２つの区画(1a, 1b; 2a, 2b)にそれぞれ分割され、異なる前記室(1,2)における前記区画(1a, 1b; 2a, 1b)が実質的に重なるように互いに上下に配置され、かつ前記区画がそれぞれ供給ライン(11a, 11b; 12a, 12b)を具備することを特徴とするガス入口部品。
  5. 複数の前記区画(1a, 1b; 2a, 2b)の間の隔壁の領域に、パージガス出口開口を配置したことを特徴とする請求項４に記載のガス入口部品。
  6. 回転対称な前記基板ホルダ(9)の軸(9')の周りに複数の基板(10)が環状に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載のガス入口部品。
  7. 前記室(1，2)が、星形または十字形となるように、複数の前記区画(1a-1i; 2a-2i)に分割されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のガス入口部品。
  8. プロセスガスまたはパージガスを選択的に供給するための中央区画(1i, 2i)を備えたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のガス入口部品。
  9. 複数の前記区画(1a-1h; 2a-2h)が、プロセスチャンバ(7)に対しパージガスまたはプロセスガスのいずれかを供給するために、周方向に分布して配置されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のガス入口部品。
  10. 複数の前記区画(1a-1i; 2a-2i)を互いに気密性を保持して分割する隔壁(13，14)が、互いに上下に配置されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載のガス入口部品。
  11. 冷却媒体室(15)が前記室(1, 2)の下側に配置され、前記冷却媒体室の底板(8)が前記ガス入口部品の下面を形成することを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載のガス入口部品。
  12. 前記ガス出口開口(3, 4)が、前記ガス入口部品の下面に開口する通路であり、前記ガス入口部品の下面が、前記プロセスチャンバ(7)の天井面を形成していることを特徴とする請求項４〜１１のいずれかに記載のガス入口部品。
  13. 前記ガス出口開口 (3, 4)が、前記ガス入口部品の周方向に延在する開口であって互いに上下に配置されており、前記ガス入口部品がプロセスチャンバ(7)内に突出していることを特徴とする請求項４〜１２のいずれかに記載のガス入口部品。
  14. パージガス供給ライン(18)の出口開口(20)が、複数の前記区画(1a, 1b, 2a, 2b)のガス出口開口(3, 4)の間に配置されていることを特徴とする請求項４〜１３のいずれかに記載のガス入口部品。
  15. 第１のプロセスガスのための第１のガス計測器(H1, H2)と、第２のプロセスガスのための第２のガス計測器(MO1, MO2)と、切替バルブ機構(16, 17)とを具備するガス混合器を備え、前記ガス混合器により、いずれかの室(1, 2)の全ての区画(1a-1i; 2a-2i)に対し同じプロセスガスを供給するか、または、互いに上下に配置されていない選択された区画(1a-1i; 2a-2i)のみに対し各室に割り当てられたプロセスガスを供給することを特徴とする請求項４〜１４のいずれかに記載のガス入口部品。
  16. 請求項４〜１５のいずれかに記載のガス入口部品と、いずれかの室(1, 2)の全ての区画(1a-1i; 2a-2i)に対し同じプロセスガスを供給するか、または、互いに上下に配置されていない選択された区画(1a-1i; 2a-2i)のみに対し各室に割り当てられたプロセスガスを供給するか、を選択的に行うガス混合器と、前記ガス入口部品の下方に配置されて中心軸の周りに回転可能な基板ホルダ(9)と、を備えたＣＶＤ反応装置。
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