JPH02307892A - 薄膜の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、常温常圧で液体または固体の原料を用いて、
化学気相成長法または分子線エピタキシー法によって、
試料上に薄膜を形成するのに好適な方法および装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

微細化が進む高集積ＬＳＩのアルミニウム配線膜形成技
術には、微小なコンタクトホール、ヴイアホール部にお
いて、高信頼性の低抵抗電気接続を確保するための、す
ぐれたカバレッジが求められている。有機アルミニウム
を原料とした減圧化学気相成長法によるアルミニウム薄
膜形成技術によれば、高カバレッジで高純度の膜形成が
可能であり、ＬＳＩの配線膜形成への適用を１指した研
究開発が盛んに行われている。原料としては種々の有機
アルミニウム化合物が検討されているが。

現時点で最も有望と考えられるのはトリイソブチルアル
ミニウムである。

トリイソブチルアルミニウムを原料とする上記従来技術
については、例えば、特開昭５４−１６３７９３号公報
、およびソリッド・ステート・テクノロジー、１２月号
（１９８２年）（Ｓｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏ（ｙ。

Ｄａｃａｍｂｅｒ（１９８２）　）第６２頁〜第６５頁
に述べられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記減圧化学気相成長法および装置においては、いずれ
も常温常圧状態である液体のトリイソブチルアルミニウ
ムを収めた容器を４０〜４５℃に加熱し、気化させたト
リイソブチルアルミニウムを導入配管を介して反応室に
導き、上記反応室内で試料上におけるアルミニウム薄膜
形成を行っていた。容器に対するトリイソブチルアルミ
ニウムの補給は、原料容器から一括処理で行っていた。

上記トリイソブチルアルミニウムは、約５０℃以上で分
解反応を生じるため、上記温度が加熱のほぼ上限温度で
あるが、５０℃未満の温度であっても、長時間加熱すれ
ば徐々にではあるが、トリイソブチルアルミニウムの分
解反応が進行することが、発明者らの検討から明らかに
なった。しかし、上記温度では得られる蒸気圧がｌ’ｒ
ｏｒｒ以下と極めて小さく、また、劣化して一部が分解
されたトリイソブチルアルミニウムの蒸気圧は低下し、
このため、上記トリイソブチルアルミニウムの供給量が
不足して、形成されるアルミニウム薄膜の膜質が劣化し
たり、供給量の不安定さによって膜形成の再現性が低下
するなどの問題があった。

常温常圧状態の原料を底部に収めて、原料を気化させる
ための容器を有する従来の装置においては、容器内の気
化した原料によって占められる容積が小さいため、一般
に容器内の常温常圧状態の原料の量によって、反応室に
導かれる気化した原料の流量が変化したり、反応室内の
圧力の変動によって原料の流量が変動するという問題が
あった。

しかしながら、トリイソブチルアルミニウムの流量を測
定する手段はなく、従来のガス流量測定手段として広く
用いられていたマスプローメータもしくはマスフロコン
トローラは、原料容器側と反応室側との間に大きな差圧
が存在しないので用いることができない、上記のように
、ｊ原料の流量を直接測定または制御できないため、膜
形成条件の最適化が困難で、膜形成の間に同一条件を維
持することができず、膜厚方向に膜質の分布が生じるな
どの問題があった。さらに供給量の不安定さによって膜
形成の再現性が低下したり、原料の変質などの原因で生
じる流量の低下で、形成されるアルミニウム薄膜の膜質
が劣化するなどの問題があった。

上記のような問題は、トリイソブチルアルミニウムを用
いたアルミニウムの減圧化学気相成長法に固有の問題で
はなく、他の常温常圧状態で液体または固体の原料を用
いる減圧化学気相成長法や分子線エピタキシー法におい
ても、同様の問題があった。常温常圧状態で液体または
固体のノ原料は一般に蒸気圧が低く、従来の流量測定手
段を用いることができないものが多い。従来の装置では
、原料容器に送るキャリアガスの流量を制御することで
、気化した原料の流量を制御することも試みられている
が、原料を気化するための容器内の常温常圧状態の原料
の量によって、反応室に導かれる気化した原料の流量が
変化したり、反応室内の圧力の変動によって原料の流量
が変動するという問題があった。さらに、上記原料とは
別の少なくとも１つの原料を同時に用いて化合物薄膜の
形成を行う場合などに顕著であった問題は、気化するた
めの容器内に収められた常温常圧状態の原料が、反応室
からの他の原料気体などの逆拡散によって劣化するとい
う問題である。

本発明の目的は、蒸気圧が低く、常温常圧で液体または
固体の原料を用いて、化学気相成長法または分子線エピ
タキシー法によって、薄膜の製造を行うのに好適な薄膜
の製造方法およびその装置を得ることにある。

Ｃ課題を解決するための手段〕 上記目的は、原料を気化させる容器と薄膜形成を行う反
応室との間に気化した原料を蓄える容器を備え、気化し
た上記原料を上記の蓄える容器から反応室に導入しなが
ら、あるいは上記原料を適当な周期ごとに反応室に導入
して、薄膜を形成することにより達成される。

〔作用〕

原料を気化させるための容器とは別個に気化した原料を
蓄えるための容器を有することは、反応室内への原料の
大量安定供給を可能にする働きを有する。また、気化し
た原料を蓄えるための容器は、原料を気化するための容
器と遮断可能であるため、薄膜形成中に常時もしくは随
時遮断することにより、液体もしくは固体の原料劣化を
防止することができる。

気化した原料を蓄える容器内の圧力を検知して。

流体または固体の原料を収めた、原料を気化させるため
の気化容器との間の、遮断バルブもしくはコンダクタン
ス可変バルブを帰還制御することにより、気化した原料
を蓄える容器内の原料圧力を設定範囲内に保てば、膜形
成をさらに高精度に制御することが可能である。上記原
料を蓄える原料容器内の液体原料は加熱されることなく
、また、他のガスと混合されることもないので、上記原
料容器内の液体原料は使用されるまで劣化しない。

原料の気化容器内への原料補給を、１回の膜形成ごとに
消費必要量ずつ行うことは、問題解決上有効である。

気化原料の原料容器の内容積は大きい方が反応室内の圧
力変動などに対する許容範囲が大きくなる。　ＪＪＩ料
や形成する膜の種類によって異なるが、概ね反応室内容
積以上の大きさが必要である。

なお、気化した原料を反応室内に導く経路にコンダクタ
ンスを絞ったオリフィスを設け、上記オリフィスの原料
容器側と反応室側との圧力差を測定することにより、上
記原料ガスの流量が圧力差に比例し、コンダクタンスに
反比例するという関係から、原料の流量の相対値を知る
ことができる。

また、オリフィスのコンダクタンスはあらかじめ測定可
能であるため、ｙＫ料の絶対値の測定も可能である。さ
らに、オリフィス前後の圧力差を設定圧力差内に保つ機
構を具備した装置を用いて、オリフィス前後の圧力差を
設定圧力差内に保ちなから簿膜の形成を行えば、原料ガ
ス流量の制御が可能であり、膜形成の制御性共従来の製
造方法および装置に比較して格段と向上することになる
。

（実施例〕 つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１実施例 本発明を減圧化学気相成長法によるアルミニウム薄膜の
製造に適用した第１実施例を、第１図ないし第３図を用
いて説明する。第１図において。

原料であるトリイソブチルアルミニウム１０１は。

温度制御された容器１０２中に収められており、一定の
温度に保温されている。上記容器１０２には遮断バルブ
１０３を介して気化したトリイソブチルアルミニウムを
蓄えるための、温度制御された容器１０４が接続されて
いる。上記容器１０２および容器１０４は恒温槽１１４
中に設置され、温風を循環することにより温度制御され
ている。

容器１０４は遮断バルブ１０５を備えたガス導入°管１
０６によって、試料１０７を収めた反応室１０８に接続
されている。遮断バルブ１０３および１０５で隔てられ
た容器１０４の内容積は１２０ａである。試料１０７は
素子を形成したシリコン基板であり、ヒータを内蔵した
試料台１０９上に設置されている。上記反応室１０８に
はターボ分子ポンプと、反応室１０８内の圧力を調整す
るための可変コンダクタンスバルブとを備えた排気系に
接続された排気管１１０が具備されており、上記排気管
１１０に設けられた遮断バルブ１１１と遮断バルブ１０
５とによって遮断される反応室１０８の内容積は１２１
２である。なお、容器１０４゜反応室１０８にはそれぞ
れ圧力を測定するためのキャパシタンスマノメータ１１
２，１１３が具備されている。第１図に示した装置を用
いて、シリコン基板１０７上にアルミニウム薄膜を形成
した。

反応室１０８内の試料台１０９上に基板１０７を設置し
たのち、遮断バルブ１１１を開いて排気系により反応室
内を５　Ｘ　１０−７Ｔｏｒｒまで排気した。

つぎに試料台１０９に内蔵されたヒータにより基板１０
７の表面を２７０℃一定に加熱した。

一方、液体のトリイソブチルアルミニウム１０１を収め
た容器１０２は４３℃一定に保たれている。

同じく４３℃一定に保たれた容器１０４内を一旦５　Ｘ
　１０””Ｔｏｒｒまで排気したのち、遮断バルブ１０
３を開くことにより容器１０４中に４３℃における飽和
蒸気圧のトリイソブチルアルミニウムガスが満される。

キャパシタンスマノメータ１１２によって測定された圧
力は０．５５Ｔｏｒｒであった。

基板１０７を０　、２　Ｔｏｒｒの四塩化チタンガスに
さらしたのち、反応室１０８内を再び５ＸＩＯ−７Ｔｏ
ｒｒまで排気し、その後、遮断バルブ１０５を開いてト
リイソブチルアルミニウムガスを容器１０４から反応室
１０８へと導いた０反応室１０８内の圧力はキャパシタ
ンスマノメータ１１３による測定圧力を、排気系に備え
られた可変コンダクタンスバルブに帰還制御することに
より、０．１５Ｔｏｒｒ一定とした。３分間の膜形成に
より、シリコン基板１０７上には０，６９μｍのアルミ
ニウム艮が形成された、キャパシタンスマノメータ１１
２によって測定された容器１０４内の圧力は０．２Ｔｏ
ｒｒまで低下した。

第２図はアルミニウム膜が形成されたシリコン基板の断
面を示した図で、（ａ）は本実施例のアルミニウム膜２
０１が形成されたシリコン基板２０２を示す。アルミニ
ウム膜２０１の表面の凹凸（最大膜厚−最小膜厚）は平
均膜厚０．６９μｍに対して０．１μｍであった。第２
図（ｂ）は従来の製造方法、装置によるアルミニウム膜
２０３が形成されたシリコン基板２０４を示す図である
。

すなわち、第１図に示したトリイソブチルアルミニウム
ガス容器１０４．遮断バルブ１０３を用いずに、液体原
料を収めた容器１０２をガス導入管１０６に直接接続し
て１本実施例と同様の条件で形成したアルミニウム膜２
０３の断面であり、表面の凹凸（最大膜厚−最小膜厚）
は平均膜厚０．７μｍに対して０．２５μｍであった０
本発明の製造方法、製造装置によりアルミニウム膜表面
の平滑性が向上し、膜質の向上が達成された。

つぎに、遮断バルブ１０３を開いて再び容器１０４内に
０　、５　Ｔｏｒｒのトリイソブチルアルミニウムガス
を満したのち１本実施例の製造方法、装置により、同条
件でシリコン基板上にアルミニウム膜の形成を行った。

同様にして膜の形成を１０回繰返した場合における、本
発明の製造方法、装置によった場合の平均膜厚と、膜の
抵抗率を、従来の製造方法、装置によった場合の値と比
較して、第３図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す０本
発明の製造方法、装置による場合には、第３図（ａ）に
示したように試料の膜厚は０．６７〜０．７２μｍと、
従来の方法や装置による場合の０．４７〜０．７２μｍ
よりも大幅にばらつきが減少し、膜形成の制御性が従来
よりも向上した。

従来の方法、装置による場合に、膜形成速度は膜形成を
繰返すにつれて減少する傾向があったが、これは反応室
中の残留水分や炭化水素系のガスが拡散して、原料を劣
化させることが主因であったと考えられる。ｙＫ料の蒸
気圧と反応室内圧力との差が小さいため、顕著な影響を
もたらしたと考えられる。実際に第１図のトリイソブチ
ルアルミニウムガス容器１０４．遮断バルブ１０３を用
いずに、液体原料を収めた容器１０２を原料導入管１０
６に直接接続した場合には、容器１０２内の気化した原
料の圧力は、始めの０．５５Ｔｏｒｒから０　、３　Ｔ
ｏｒｒまで、膜形成終了の直後には低下していた。不純
物が混入した液体原料の蒸気圧は、純粋のものと比較し
て低下するため、結果として反応室に導入される原料ガ
スの流量が低減する。第３図（ｂ）に示したように、膜
の抵抗率は本発明の方法、装置による場合、すべて２．
７〜２．９μΩ・個の範囲内であるが、従来の方法、装
置による場合には２．７〜２．８μΩ・個と大幅にばら
つき、膜形成を繰返すと増加する傾向にある。従来の方
法、装置により抵抗率が増加したのは、原料の流量が低
減し１反応室内の原料ガスの分圧が低下し、原料ガスの
分解によって生じた炭化水素系ガスの、膜中への混入の
度合が増加したものと考えられる。

本発明の製造方法、製造装置によりアルミニウム膜形成
の制御性が向上し、また、再現性の向上が達成された。

第２実施例 本発明を減圧化学気相成長法によるアルミニウム薄膜の
製造に適用した第２実施例を第４図を用いて説明する。

第４回は本実施例で用いた製造装置の主要部分を示す図
である。原料であるトリイソブチルアルミニウム４０１
は、温度制御された容器４０２中に収められて、一定温
度に保温されている。上記容器４０２には遮断バルブ４
０３．を介して気化したトリイソブチルアルミニウムを
蓄えるための、温度制御された容器４０４が接続されて
いる。容器４０２および容器４０４は恒温槽４１４中に
設置され、温風を循環することによって温度制御されて
いる。容器４０４は遮断バルブ４０５を具備したガス導
入管４０６によって、試料４０７を収めた反応室４０８
に接続されている。

遮断バルブ４０３，４０５で隔てられた容器４０４の内
容積は３０ｆｌである。試料４０７は素子を形成したシ
リコン基板であり、加熱ランプを内蔵した試料台４０９
上に設置されている０反応室４０８にはターボ分子ポン
プと反応室４０８内圧力を調整するための可変コンダク
タンスバルブを備えた排気系に接続された排気管４１０
が具備されており、排気管４１０に設けられた遮断バル
ブ４１１と遮断バルブ４０５とによって遮断される、反
応室４０８の内容積は１５１２である。なお、容器４０
４、反応室４０８には、それぞれ圧力を測定するための
キャパシタンスマノメータ４１２゜４１３が具備されて
いる。制御回路４１５はキャパシタンスマノメータ４１
２が検知した圧力を、遮断バルブ４０３に帰還制御する
ための回路であり、これにより、容器４０４内の圧力は
あらかじめ設定した上限圧力、下限圧力の間に保つこと
ができる。

第４図に示した装置を用いて、シリコン基板４０７上に
アルミニウム薄膜を形成した０反応室４０８内の試料台
４０９上に基板４０７を設置したのち、遮断バルブ４１
１を開いて、排気系により反応室内を５　Ｘ　１０”−
７Ｔｏｒｒまで排気した。つぎに゛関料１ｉ４０９に内
蔵された加熱ランプにより、基板４０７の表面を２７０
℃一定に加熱した。

一方、液体のトリイソブチルアルミニウム４０１を収め
た容器４０２は４３℃一定に保たれている。

同じく４３℃一定に保たれた容器４０４内を一旦５　Ｘ
　１０−’Ｔｏｒｒまで排気したのち、遮断バルブ４０
３を開くことにより、容器４０４中に４３℃における飽
和蒸気圧のトリイソブチルアルミニウムガスが満される
。キャパシタンスマノメータ１１２によって測定された
容器４０４内の圧力は０．５５Ｔｏｒｒであった。

基板４０７に第１実施例と同様の前処理を施したのち、
遮断バルブ４０５を開いてトリイソブチルアルミニウム
ガスを、容［４０４から反応室４０８へと導いた０反応
室４０８内の圧力はキャパシタンスマノメータ４１３に
よる測定圧力を排気系に備えられた可変コンダクタンス
バルブに帰還制御することにより、０　、２　Ｔｏｒｒ
とした。容器４０４内の圧力は膜形成中宮にキャパシタ
ンスマノメータ４１２．制御回路４１５．遮断バルブ１
０３によって、あらかじめ設定された圧力０．４〜０．
５５Ｔｏｒｒの範囲内に保たれている。膜厚０．７μｍ
のアルミニウム膜を形成するに要した時間は２分３０秒
である。形成されたアルミニウム膜表面の凹凸（最大膜
厚−最小膜厚）は平均膜厚０．７μｍに対して０．０５
μｍであった。上記第１実施例と比較して、膜表面の平
滑性はさらに向上した０本実施例の製造方法および装置
を用いた場合は、膜形成中に気化した原料の補給が行わ
れるため、膜形成後期における形成速度の低下がなく、
また、流量の低減による膜質の劣化がないため、第１実
施例の方法および装置によるよりも、さらに膜質を改善
することができる。

本実施例の製造方法、装置により同条件でシリコン基板
上にアルミニウム膜の形成を１０回繰返した場合の膜厚
と膜の抵抗率を、従来の製造方法。

装置によった場合には、試料間における膜厚のばらつき
は０．６８〜０．７１μｍと、従来の方法。

装置による場合の０．４７〜０．７２μｍよりも大幅に
減少し、膜形成の制御性が従来よりも向上した。従来四
方法、装置による場合とは異なり、液体原料が膜形成中
宮に、直接には反応室と同じ雰囲気に晒されることはな
く、反応室中の残留水分や炭化水素系のガスが逆拡散し
て、原料が劣化するのが防止されているためである。膜
の抵抗率は本発明の方法、装置による場合、すべて２．
７〜２．８μΩ・備の範囲内である。従来抵抗率が増加
した原因と考えられた原料の流量低減が生じないため１
反応室内の原料ガスの分圧が低下することはなく、原料
ガスの分解によって生じた炭化水素系ガスが膜中に混入
する度合が小さいためであると考えられる。

本発明の製造方法、製造装置により、アルミニウム膜形
成の制御性が向上し、また、再現性の向上が達成された
。

第３実施例 本発明を減圧化学気相成長法による窒化チタン薄膜の製
造に適用した第３実施例を第５図を用いて説明する。第
５図は本実施例中で用いた製造装置の主要部分を主す図
である。原料の１つである四塩化チタン５０１は温度制
御された容器５０２中に収められており、一定温度に保
温されている。

上記容器５０２には遮断バルブ５０３とコンダクタンス
可変バルブ５１６とを介して、気化した四塩化チタンを
蓄えるための温度制御された容器５０４が接続されてい
る。容器５０４は遮断バルブ５０５とマスフローコント
ローラ５１９とを具備したガス導入管５０６によって、
試料５０７を収めた反応室５０８に接続されている。遮
断バルブ５０３．５０５で隔てられた容器５０４の内容
積は２０Ｒである。試料５０７は素子を形成した基板で
あり、加熱ランプを内蔵した試料台５０９上に設置され
ている。反応室５０８にはターボ分子ポンプ、クライオ
ポンプと、反応室５０８内圧力を調整するための可変コ
ンダクタンスバルブを備えた排気系に接続された排気管
５１０が具備されでおり、四塩化チタン以外の原料ガス
を導入するための遮断バルブ５１８を備えたガス導入管
５１７も具備されている。上記排気管５１０に設　　　
　゛けられた遮断バルブ５１１と遮断バルブ５０５゜５
１８を歳灘した場合の１反応室５０８の内容積は１５Ｑ
である。なお、容器５０４２反応室５０８にはそれぞれ
圧力を測定するためのキャパシタンスマノメータ５１２
，５１３が具備されている。

制御回路５１５は、キャパシタンスマノメータ５１２が
検知した圧力を、コンダクタンス可変バルブ５１６に帰
還制御するための回路であり、これにより容器５０４内
の圧力はあらかじめ設定した圧力に保つことができる。

第５図に示した装置を用いて、シリコン基板５０７上に
窒化チタン薄膜を形成した１反応室５０８内の試料台５
０９上に基板５０７を設置したのち、遮断バルブ５１１
を開いて排気系により上記反応室５０８内を３　Ｘ　１
０−’Ｔｏｒｒまで排気した。つぎに試料台５０９に内
蔵された加熱ランプによって、基板５０７の表面を７５
０℃一定に加熱した。一方、液体の四塩化チタン５０１
を収めた容器５０２は２５℃一定に保たれている。２５
℃一定に保たれた容器５０４内を一旦Ｉ　Ｘ　１０−’
Ｔｏｒｒまで排気したのち、遮断バルブ５０３を開くこ
とにより、容器５０４中に２５℃における飽和蒸気圧の
四塩化チタンガスが満される。キャパシタンスマノメー
タ５１２によって測定された容器５０４内の圧力は１０
Ｔｏｒｒであった。

遮断バルブ５０５を開いて四塩化チタンガスを、また遮
断バルブ５１８を開いてアンモニアと水素とを反応室５
０８に導いた。マスフローコントローラ５１９により制
御した四塩化チタンの流量は１１０５ＣＣであり、アン
モニアと水素の流量はそれぞれ３００ＳＣＣＭと５００
ＳＣＣＭである。

反応室５０８内の圧力はキャパシタンスマノメータ５１
３による測定圧力を排気系に備えられた可変コンダクタ
ンスバルブに帰還制御することにより、０　、３　Ｔｏ
ｒｒ一定とした。２分３０秒間の膜形成によりシリコン
基板５０７上には６７ｎｍの窒化チタン膜が形成された
。容器５０４内の圧力は膜形成初期を除き、膜形成中キ
ャパシタンスマノメータ５１２．制御回路５１５．コン
ダクタンス可変バルブ５１６によって、あらかじめ設定
された圧力範囲８　Ｔｏｒｒ〜ＩＱＴｏｒｒに保たれて
いる。

本実施例の製造方法、装置により、同条件でシリコン基
板上に窒化チタン膜の形成を１０回繰返した場合におけ
る、本発明の製造方法、装置によった場合の膜厚を、従
来の製造方法、装置によった場合の値と比較して第６図
に示す。本実施例では１回の膜形成ごとに、容器５０４
中に残存する四塩化チタンを主成分とするガスを全て排
気し。

改めて、液体原料容器５０２から気化した原料を容器５
０２中に送り込んでつぎの膜形成に備えた。

本発明の製造方法、装置によった場合には、試料間の膜
厚のばらつきは６４〜７３ｎｍと、従来の方法、装置に
よる場合の４２〜７２ｎｍよりも大幅に減少し、膜形成
の制御性が従来よりも向上した。従来の方法、装置によ
る場合とは異なり、液体原料が膜形成中に常に反応室と
同じ雰囲気に晒されることなく、反応室内の残留水分や
アンモニアが逆拡散して、原料を劣化させることが防止
されているためである。特にアンモニアは四塩化チタン
と反応して固体の塩化アンモニウムを生成するため、従
来は原料が汚染されてその結果蒸気圧を低下し、マスフ
ローコントローラによる高精度の制御に必要なコントロ
ーラ前後の差圧が失われる最大の原因になっていたと考
えられる。

本発明の製造方法、ｌｌｌ表装置より窒化チタン膜形成
の制御性が向上し、また、再現性の向上が達成された。

第４実施例 本発明をアルミニウム薄膜の減圧化学気相成長法に適用
した第４実施例を第７図を用いて説明する。第７図は本
実施例中に用いた製造装置の主要部分を示す図である。

原料であるトリイソブチルアルミニウム７０１は、温度
制御された容器７０２中に収められており、一定温度に
保温されている。

上記容器７０２には遮断バルブ７０３を介して気化した
トリイソブチルアルミニウムを蓄えるための温度制御さ
れた容器７０４が接続されている。

上記容器７０４には０リング７０８によって、容器７０
４内壁に密着されたピストン７０７が具備されている。

上記ピストン７０７はロッド７０９によって、容器７０
４の内壁にシールされたまま動作可能であり、容器７０
４内を任意の容積比で２つの空間７１１および７１２に
分割することができる。また、ロッド７０９はモーター
により任意の速度で上下方向に移動可能であるため、空
間７１１の体積を任意の速度で減少させることができる
。容器７０２および容器７０４はいずれも恒温槽中に設
置され温度制御されている。容器７０４は遮断バルブ７
０５を具備したガス導入管７０６によって、試料を収め
た反応室に接続されている。

遮断バルブ７０３，７０５で隔てられた空［７１１の容
積はピストン７０７を最大限引上げた状態で３０Ｑであ
る。

第７図に示した装置を用いてシリコン基板上にアルミニ
ウム簿膜を形成した。初めにピストン７０７を最大限引
上げて空間７１１の容積を最大にしたのち、一旦容器内
を１×１０″″７Ｔｏｒｒまで排気した。つぎに遮断バ
ルブ７０３を開いて空間７０４内に気化したトリイソブ
チルアルミニウムを満した。容器７０２の温度を４３℃
に保った場合、空間７１１には０　、６　Ｔｏｒｒの気
化したトリイソブチルアルミニウムが満された。アルミ
ニウム膜の形成方法は、第１実施例とほぼ同様であるが
、反応室への気化したトリイソブチルアルミニウムの輸
送は、ピストン７０７を動かして空間７１１の容積を毎
分１０Ωずつ減少させて行った。トリイソブチルアルミ
ニウムの導入条件以外の膜形成の条件は第１実施例と同
じである。２分間の膜形成によりシリコン基板１０７上
には０．６μｍのアルミニウム膜が形成された。アルミ
ニウム膜の表面の凹凸（最大膜厚−最小膜厚）は平均膜
厚０．６μｍに対して、７０Ｑｍであり、本実施例のア
ルミニウム膜は第１実施例の膜よりも、さらに膜表面の
平滑性が向上した。

ピストン７０７を再び最大限度引上げたのち、遮断バル
ブ７０３を開いて再び容器７０４の空間７１１に気化し
たトリイソブチルアルミニウムガスを満したのち、本実
施例の製造方法、装置により同条件で、シリコン基板上
にアルミニウム膜の形成を行い、同様にして膜の形成を
１０回繰返した。アルミニウムの膜厚は０．５８〜０．
６１μｍと、従来の方法、装置や、第１実施例で示した
方法、装置による場合よりも大幅にばらつきが減少し、
膜形成の制御性が向上した。ピストン７０７によってト
リイソブチルアルミニウムを強制的に反応室へ輸送する
ことによって、特に膜形成の後半における反応室内ガス
分圧の低下を防止することが、膜の高品質化と膜形成の
制御性向上に有効であるためと考えられる。

本発明の製造方法、３Ｊｌ造装置によりアルミニウム膜
形成の制御性が向上し、また、再現性の向上を達成する
ことができた。

第５実施例 本発明の減圧化学気相成長法によるアルミニウム薄膜の
製造に適用した第５実施例を第８図を用いて説明する。

第８図は本実施例中で用いた製造装置の主要部分を示す
図である。原料であるトリイソブチルアルミニウム８０
１は液体状態で、保冷された容＠８０２中に収められて
いる。上記容器８０２には加圧用のＡｒを導入するため
の配管８０３とバルブ８０４およびイソブチルアルミニ
ウム液を送り出すための配管８０５とバルブ８０６とが
備えられている。バルブ８０６の先は容器８０７、バル
ブ８０８等を介してトリイソブチルアルミニウムを気化
させるための容器８０９に接続されており、バルブ８０
６と容器８０７との間には加圧用のＡｒを導入するため
の配管８１０とバルブ８１１とが備えられている。バル
ブ８０８から反応室８１５の領域８２０は温風循環等に
より温度制御されている。

気化したトリイソブチルアルミニウムは、遮断バルブ８
１２を具備したガス導入管８１３によって試料８１４を
収めた反応室８１５に導入される。

上記試料８１４は素子を形成したシリコン基板であり、
ヒーターを内蔵した試料台８１６に設置されている１反
応室８１５にはターボ分子ポンプと反応室８１５内圧力
を調整するための可変コンダクタンスバルブを備えた排
気系に接続された排気管８１７が具備されている。なお
、容器８０９゜反応室８１５には、それぞれ圧力を測定
するための絶対圧測定用キャパシタンスマノメータ８１
８゜８１９が具備されている。

第８図に示した装置を用いてシリコン基板８１４上にア
ルミニウム薄膜を形成した。反応室８１５内の試料台８
１６に基板８１４を設置したのち、遮断バルブ８１７を
開いて、排気系により反応室内を５　Ｘ　Ｉ　０−７Ｔ
ｏｒｒまで排気した。つぎに試料台８１６に内蔵された
加熱ランプによって、基板８１４の表面を２７０℃一定
に加熱した。

一方、液体のトリイソブチルアルミニウム８０１収めに
容器８０２は１０℃に保たれており、トリイソブチルア
ルミニウム８０１が満された空間以外の残空間には、バ
ルブ８０３を開くことによって０．１ｋｇ／ａｉのＡｒ
が満されている。バルブ８０６．８１１を閉じたままバ
ルブ８０８を開いて、容器８０７内を気化容器８０９の
排気系を介して、５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒまで排気し
たのち、バルブ８０８を閉、バルブ８０６を開として容
器８０２から液８０１を押出して、容器８０７内にトリ
イソブチルアルミニウム液を満したのち、上記バルブ８
０６を遮断した。バルブ８０６，８１１゜８０８で遮断
される容器８０７の内容積は５　ｍ　Ｑである。つぎに
バルブ８０８，８１０を開いてトリイソブチルアルミニ
ウム液５ｍＱを気化容器８０９に導き、その後バルブ８
０８を閉じて容器８０９内のＡｒを排気した。領域８２
０の温度を４３℃に設定したところ、容器８０９内のト
リイソブチルアルミニウム液を除いた残空間には０．５
５Ｔｏｒｒ　（キャパシタンスマノメータ８１８による
測定値）の気化したトリイソブチルアルミニウムが満さ
れた。

基板８１４を０．３°ｒｏｒｒの四塩化チタンガスに晒
して表面を活性化したのち、遮断バルブ８１２を開いて
トリイソブチルアルミニウムガスを反応室８１５へと導
いた。上記反応室８１５内の圧力はキャパシタンスマノ
メータ８１９による測定圧力を排気系に備えた可変コン
ダクタンスバルブに帰還制御することにより、Ｑ　、　
２　Ｔｏｒｒ一定にした。

３分間の膜形成により、シリコン基板８１４上には０．
５μｍのアルミニウム膜が形成された。キャパシタンス
マノメータ８１８によって測定された容器８０９内の圧
力は０　、　Ｉ　Ｔｏｒｒまで低下し、はぼ全てのトリ
イソブチルアルミニウム液が気化した。アルミニウム膜
が形成されたシリコン基板の断面は、第２図（ａ）に示
す模式図に示すとおりで、本実施例の膜形成を１０回繰
返したときの、１０回目のアルミニウム膜２０１が形成
されたシリコン基板２０２を示す。アルミニウム膜２０
１表面の凹凸（最大膜厚−最小膜厚）は平均膜厚０．５
μｍに対して７０ｎｍであった。従来の製造方法、装置
によるアルミニウム膜形成、すなわち、容器８０２から
容器８０９へ一括処理でトリイソブチルアルミニウム液
１５０ｍｆｉを輸送したのち、膜形成を１０回繰返した
場合の１０回目のアルミニウム膜が形成されたシリコン
基板は第２図（ｂ）に示すのと同様である１表面の凹凸
（最大膜厚−最小膜厚）は平均膜厚の０．５１μｍに対
して０．１５μｍであった。

膜の形成を１０回繰返した場合における本発明の製造方
法、装置によった場合の膜厚と、膜の抵抗率を従来の製
造方法、装置によった場合の値と比較して、それぞれ第
９図（ａ）および（ｂ）に示す、第９図（ａ）に示すよ
うに本発明の製造方法、装置による場合は、試料間の膜
厚のばらつきが０．４８〜０．５２μｍと、従来の方法
、装置による場合の０．３９〜０．５１μｍよりも大幅
に減少し、膜形成の制御性が従来よりも向上した。また
、従来の方法、装置による場合に、膜形成速度は膜形成
を繰返すにつれて減少する傾向にあったが、これは液体
原料が１０回の膜形成中長時間にわたって加熱されるこ
とにより、分解、変質するためと考えられる。トリイソ
ブチルアルミニウムの場合、ジメチルアルミニウム水素
へと一部が分解する。このような不純物が混入した液体
原料の蒸気圧は、純粋のものに比較して低下するため、
従来の方法、装置のように液体原料を長時間加熱する場
合、結果として反応室内導入される原料ガスの流量が低
減し、膜形成速度が低下する。実際、第８図の液体原料
を収めた容器８０２内の気化した原料の圧力は、始めの
０．５５Ｔｏｒｒから０．２５Ｔｏｒｒまで第３回目の
膜形成終了直後には低下した。

また−　儒搭ｓ料がほぼ同圧力の反応室と同じ雰−囲気
に長時間晒されることによって、反応室中の残留水分や
炭化水素系のガスが逆拡散して、原料を劣化されること
も原因と考えられる。

第９図（ｂ）に示した膜の抵抗率は１本発明の方法、装
置による場合は全て２．７〜２．９μΩ・■の範囲内で
あるが、従来の方法、装置による場合には３．０〜３．
８μΩ・口と大幅にばらつき、膜形成を繰返すと抵抗率
は増加する傾向にある。

ばらつきの第１の原因はトリイソブチルアルミニウム流
量の減少による膜質の劣化と考えられる。

反応室内の原料ガス分圧の低下によって、炭化水素系の
分解ガスが膜中に取込まれやすくなるためである。

本発明の製造方法、製造装置によりアルミニウム膜表面
の平滑性が向上し、膜質の向上が達成された。これはア
ルミニウム膜形成を繰返す間、常に最も良質のアルミニ
ウム膜を形成する条件が維持可能になり、試料間の膜質
分布が従来の方法。

装置による膜と比較して減少したためと考えられる。本
発明の製造方法、製造装置によりアルミニウム膜形成の
制御性が向上し、また、再現性の向上が達成された。

本実施例中で用いたＡｒの加圧による方法の他に、例え
ば薬液ポンプ等を用いて補給する液体原料の量を制御し
ても同様の効果が得られるのはいうまでもない。

第６実施例 本発明を減圧化学気相成長法による窒化チタン簿膜の製
造に適用した第６実施例を、第１０１を用いて説明する
。第１０図は本実施例中で用いた製造装置の主要部分を
示す図である。ｊ原料の１つである四塩化チタン６０１
は液体状態で、保冷された容器６０２中に収められてい
る。上記容器６０２には加圧用のＡｒを導入するための
配管６０３と、バルブ６０４および四塩化チタン液を送
り出すための配管６０５とバルブ６０６とが備えられて
いる。上記バルブ６０６の先は容器６０７゜バルブ６０
８等を介して四塩化チタンを気化させるための容器６０
９に接続されており、バルブ６０６と容器６０７との間
には加圧用のＡｒを導−人するための配管６１０とバル
ブ６１１とが備えられている。バルブ６０８から反応室
６１５側は温度制御された恒温槽６２０中にＷ！！置さ
れている。

気化した四塩化チタンは、遮断バルブ６１２を具備した
ガス導入４ＶＩ６１３によって、試料６１４を収めた反
応室６１５に導入される。試料６０７は素子を形成した
シリコン基板であり、ヒーターを内蔵した試料台６１６
に設置されている６反応室６１５にはターボ分子ポンプ
と反応室６１５内圧力を調整するための可変コンダクタ
ンスバルブを備えた排気系に接続された排気管６１７を
具備している。なお、容器６０９２反応室６１５にはそ
れぞれ圧力を測定するための絶対圧測定用キャ゛　バシ
タンスマノメータ６１８，６１９が具備されている。ガ
ス導入管６２１、バルブ６２２を介して水素、アンモニ
ア等を反応室６１５に尋人することが可能である。

第１０図に示した装置を用いてシリコン基板６１４上に
窒化チタン薄膜を形成した。反応室６１５内の試料台６
１６に基板６１４を設置したのち、遮断バルブ６１７を
開いて排気系により反応室内を５　Ｘ　１０””Ｔｏｒ
ｒまで排気した。つぎに試料台６１６に内蔵されたヒー
ターにより基板６１４表面を７００℃一定に加熱した。

一方、液体の四塩化チタン６０１を収めた容器６０２は
１０℃に保たれており、四塩化チタン６０１が満された
空間以外の残空間には、バルブ６０３を開くことによっ
て０．１ｋｇ／ｃｕｔのＡｒが満されている。バルブ６
０６，６１１を閉じたままバルブ６０８を開いて、容器
６０７内を気化容器６０９の排気系を介して、５　Ｘ　
１０’″’Ｔｏｒｒまで排気した後、バルブ６０８を閉
、バルブ６０６を開として容器６０２から液６０１を押
出して容器６０７内に四塩化チタン液を満したのち、バ
ルブ６０６を遮断した。バルブ６０６，６１１，６０８
で遮断される容器６０７の内容積は７ｍｇである。

つぎにバルブ６０８，６１０を開いて四塩化チタン液７
ｍ１２を気化容器６０９に導き、バルブ６０８を閉じた
のち容器６０９内のＡｒを排気した。恒温一槽の温度を
２５℃に設定したところ、容器６０９内の四塩化チタン
液を除いた残空間には１０Ｔｏｒｒ（キャパシタンスマ
ノメータ６１８による測定値）の気化した四塩化チタン
が満された。

遮断バルブ６１２を開いて四塩化チタンガスを反応室６
１５へと４き、同時にバルブ６２２を開いて１１００５
ＣＣのアンモニアと２００５ＣＣＭの水素とを反応室６
１５へと導入した。反応室６１５内の圧力はキャパシタ
ンスマノメータ６１９による測定圧力を、排気系に備え
られた可変コンダクタンスバルブに帰還制御することに
より０　、２　Ｔｏｒｒ一定とした。３分間の膜形成に
よりシリコン基板６１４上には０．１５μｍの窒化チタ
ン膜が形成された。

キャパシタンスマノメータ６１８によって測定された容
器６０９内の圧力は０　、５　Ｔｏｒｒまで低下し、は
ぼ全ての四塩化チタン液が気化した。

膜の形成を１０回繰返した場合の、本発明の製造方法、
装置によった場合の膜厚と、膜の抵抗率を従来の製造方
法、装置によった場合の値と比較して第１１［（ａ）、
（ｂ）にそれぞれ示す。第１１図（ａ）に示すように本
発明の製造方法、装置によった場合には、試料間の膜厚
のばらつきが０．１４〜０．１７μｍと、従来の方法、
装置による場合の０．０８〜０．１６μｍよりも大幅に
減少し、膜形成の制御性が従来よりも向上した。また、
従来の方法、装置による場合に膜形成速度が膜形成を繰
返すにつれて減少する傾向にあった。これは、液体原料
が圧力差が小さい反応室と同じ雰囲気に長時間晒される
ことによって、反応室内のアンモニアが残留水分に逆拡
散して、原料が汚染されることが主因と考えられる。特
に四塩化チタンとアンモニアとの反応で容易に生成する
塩化アンモニウムが原料液体中に混入する可能性が大で
ある。不純物が混入した液体原料の蒸気圧は低トするた
め、結果として反応室に導入される原料ガスの流量が低
減し、膜形成速度が低トする。実際第８図の液体原料を
収めた容器８０２内の気化した原料の圧力は、始めの１
０Ｔｏｒｒから７．５　Ｔｏｒｒまで第１回目の膜形成
終了直後には低下した。

第１１図（ｂ）に示した膜の抵抗率は１本発明の方法、
装置による場合は全て９０〜１１５μΩ・■の範囲内で
あるが２従来の方法、装置による場合には１２０〜４８
０μΩ・国と大幅にばらつき、膜形成を繰返すと抵抗率
は増加する傾向にある。ばらつきの第１の原因は四塩化
チタン流量の減少による膜質の劣化と考えられる。反応
室内の原料ガス分圧の低下によって、残留水分等が膜中
に取込まれやすくなるためと考えられる。

本発明の製造方法、製造装置により窒化チタン膜質の画
品質化を膜形成の制御性の向上が達成された。

第７実施例 本発明を減圧化学気相成長法によるアルミニウム薄膜の
製造に適用した第７実施例を、第１２図を用いて説明す
る。第１２図は本実施例中で用いた製造装置の主要部分
を示す図である。原料であるトリイソブチルアルミニウ
ム９０１は、温度制御された容器９０２中に収められて
おり一定温度に保温されている。容器９０２は恒温槽９
０３中に設置され、温度制御されている。容器９０２内
で気化したトリイソブチルアルミニウムは、遮断バルブ
９０４を具備したガス導入管９０５によって、試料９０
７を収めた反応室９０８に導入される。ガス導入管９０
５にはコンダクタンスを前後の配管よりも小さくしたオ
リフィス９０６が備えられており、さらにオリフィス９
０６の前後の圧力差を測定するための差圧測定用キャパ
シタンスマノメータ９０９とコンダクタンス可変バルブ
９１０が具備されている。試料９０７は素子を形成した
シリコン基板であり、ヒーターを内蔵した試料台９１１
上に設置されている。反応室９０８にはターボ分子ポン
プと反応室９０８内圧力を調整するための可変コンダク
タンスバルブを備えた排気系に接続された排気管９１２
が具備されており、排気管９１２に設けられた遮断バル
ブ９１３と遮断バルブ９０４を遮断した場合の反応室９
０８の内容積は１５Ｑである。なお、容器９０２２反応
室９０８にはそれぞれ圧力を測定するための絶対圧測定
用キャパシタンスマノメータ９１４゜９１５が具備され
ている。

第１２図に示した装置を用いてシリコン基板−９０７上
にアルミニウム薄膜を形成した０反応室９０８内の試料
台９１１上に基板９０７を設置したのち、遮断バルブ９
１３を開いて排気系により反応室内を５×１０″″７Ｔ
ｏｒｒまで排気した。つぎに試料台９１１に内蔵された
ヒーターにより基板９０７表面を２７０℃一定に加熱し
た。

一方、液体のトリイソブチルアルミニウム９０１を収め
た容器９０２は４３℃一定に保たれている。

容器９０２の残空間には４３℃における飽和蒸気圧のト
リイソブチルアルミニウムガスが満される。

キャパシタンスマノメータ９１４によって測定された圧
力は０．５５Ｔｏｒｒであった。　０　、２　Ｔｏｒｒ
の四塩化チタンガスに晒して基板９０°７表面を活性化
したのち、再び反応室内を５　Ｘ　１０−７Ｔｏｒｒま
で排気し、その後、遮断バルブ９０４を開いてトリイソ
ブチルアルミニウムガスを反応室９０８へと導いた。反
応室９０８内の圧力はキャパシタンスマノメータ９１５
による測定圧力を排気系に備えた可食コンダクタンスバ
ルブに帰還制御することに嗜り０　、２　Ｔｏｒｒ一定
にした。キャパシタンスマノメータ９０９によって測定
されたオリフィス９０６前後の圧力差がＯ，１５Ｔｏｒ
ｒ一定になるように、コンダクタンス角変バルブ９１０
を調整しながらアルミニウム膜の形成を行った。３分間
の膜形成によりシリコン基板９０７上には０．７μｍの
アルミニウム膜が形成された。キャパシタンスマノメー
タ９１４によって測定された容器９０２内の圧力は０　
、４　Ｔｏｒｒまで低下した。

第１３図に本発明による場合と従来の方法、装置による
場合の、反応室内に導入されるトリイソブチルアルミニ
ウム流量の時間変動を比較して示す。本発明によれば、
膜形成中にトリイソブチルアルミニウムの流量を一定に
保つことができるため、形成初期から最後まで、最も良
質のアルミニウムを形成できる最適条件で膜形成を行う
ことが口■能である。

第１４図はアルミニウム膜が形成されたシリコン基板の
断面を示す模式図である。第１４図（ａ）は本実施例の
アルミニウム膜３０１が形成されたシリコン基板３０２
を示す。アルミニウム膜３０１の表面の凹凸（最大膜厚
−最小膜厚）は、平均膜厚０．７μｍに対して０．１μ
ｍであった。第１４図（ｂ）は従来の製造方法、装置に
よるアルミニウム膜３０３が形成されたシリコン基板３
０４を示す。すなわち、第１２図のオリフィス９０６、
差圧測定用キャパシタンスマノメータ９０９．コンダク
タンス角変バルブ９１０を用いずに、液体原料を収めた
容器９０２から原料を導入して、本実施例と同様の条件
で形成したアルミニウム膜３０３の断面である。表面の
凹凸（最大膜厚−最小膜厚）は、平均膜厚０．６８μｍ
に対して０．２５μｍであった。

本発明の製造方法、製造装置によりアルミニウム膜表面
の平滑性が向上し、膜質の向上が達成された。これはア
ルミニウム膜形成中室に最も良質のアルミニウム膜を形
成する条件を維持可能とし、膜厚方向の膜質分布が従来
の方法、装置による膜と比較して減少したためと考えら
れる。

遮蔽バルブ９０４を閉じて再び容器９０２内にトリイソ
ブチルアルミニウムガスを満したのち、本実施例の製造
方法、装置により、同条件でシリコン基板上にアルミニ
ウム膜の形成を行った。同様にして、膜の形成を１０回
繰返した場合の本発明の製造方法、装置によった場合の
膜厚と、膜の抵抗率とを、従来の製造方法、装置によっ
た場合の膜厚と膜の抵抗率とを、従来の製造方法、装置
によった場合の鋺と比較して第１５図（ａ）および（ｂ
）にそれぞれ示す。第１５図（ａ）に示したように本発
明の製造方法、装置によった場合には、試料間の膜厚の
ばらつきが０．６４〜０．７１μｍと、従来の方法、装
置による場合の０．４’７〜０．６８μｍよりも大幅に
減少し、膜形成の制御性が従来よりも向上した。また、
従来の方法。

装置による場合には膜形成速度が膜形成を繰返すにつれ
て減少する傾向にあったが、これは液体ｊ爪料が膜形成
中に、はぼ同圧力の反応室と同じ雰囲気に晒されること
によって、反応室中の残留水分や炭化水素系のカスか逆
拡散して、原料を劣化させることが主因と考えられる。

実際、第１２図の液体原料を収めた容器９０２内の気化
した原料の圧力は、始めにおける０、５５Ｔｏｒｒから
０．２５’ｒｏｒｒまで、第３回目の膜形成終了直後に
は低下した。不純物が混入した液体原料の然気圧は純粋
のものに比較して低トするため、従来の方法、装置のよ
うにガスの流量を制御しない場合は、結果として反応室
に導入される漂流ガスの流量が低減し、膜形成速度が低
ドする。

第１５図（ｂ）に示した膜の抵抗率は、本発明の方法、
装置による場合は全て２．７〜２．９μΩ・備の範囲内
であるが、従来の方法、装置による場合には３．２〜４
．３μΩ・個と大幅にばらついた。ばらつきの第１の原
因はトリイソブチルアルミニウム流量の変動によるｉｌ
ｌ質の変動と考えられる。また、従来の方法、装置によ
る場合の抵抗率が平均的に大きいのは、膜形成中に原料
の流量が変動して最適膜形成条件が維持されないためで
ある。

本発明の製造方法、製造装置によりアルミニウム膜形成
の制御性が向上し、また、再現性の向上が達成された。

〔発明の効果〕

上記のように本発明による薄膜の製造方法およびその装
置は、常温、常圧で液体また固体の化合物を原料の少な
くとも１つとして用いて、化学気相成長法または分子線
エピタキシー法によって、試料上に薄膜を製造する薄膜
の製造方法において、原料を気化させる容器と、薄膜形
成を行う反応室との間に具備された容器、すなわち、気
化した原料を傳える容器から１反応室に上記原料を導入
しながら薄膜の製造を行うことによって、試料上に良質
の薄膜を、制御性よく、また、再現性よく形成すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜製造方法および装置の第１実施例
を示す構成図、第２図はアルミニウム膜を形成したシリ
コン基板の断面図で、（ａ）は本実施例によるアルミニ
ウム膜、（ｂ）は従来方法によるアルミニウム膜をそれ
ぞれ示す図、第３図は膜形成を１０回繰返したときの本
実施例と従来を示し、（ｂ）は抵抗率の変化をそれぞれ
示す図、第４図は本発明の第２実施例を示す構成図、第
５図は本発明の第３実施例を示す構成図、第６図は窒化
チタン膜形成を１０回繰返したときの本実施例と従来例
との平均膜厚を示す図、第７図は本発明の第４実施例の
主要部分を示す図、第８図は本発明の第５実施例を示す
構成図、第９図はアルミニウム膜形成を１０＠繰返した
ときの本実施例と従来例との比較を示す図で、（°ａ）
は平均膜厚、（ｂ）は抵抗率をそれぞれ示す図、第１０
図は本発明の第６実施例を示す構成図、第１１図は窒化
チタン膜形成を１０回繰返したときの本実施例と従来例
との比較を示す図で、（ａ）は膜厚、（ｂ）は抵抗率を
それぞれ示す図、第１２図は本発明の第７実施例を示す
構成図、第１３図はトリイソブチルアルミニウム流量の
時間変動を示す図、第１４図はアルミニウム膜の形成状
態を示す図で、（ａ）は本実施例を示し、（ｂ）は従来
例を示す図、第１５図は膜の形成を１０回繰返した場合
における本実施例と従来例の比較を示す図で、（ａ）は
平均膜厚を示し、（ｂ）は抵抗率をそれぞれ示す図であ
る。 １０２．４０２，５０２，６０２，７０２，８０２゜９
０２・・・液体原料容器、１０４，４０４，５０４゜７
０４．９０４・・・気化原料を播える容器、１０７゜６
１４．８１４，９０７・・・試料、１０８，４０８゜６
１５．８１５，９０８・・・反応室、６０９，８０９第
　３　図 （ニラ （ｂ） ｌ　４　図 第　５　図 冨　２　　回 勧能躯回）　￥Ｊ７図 ｊｆＪ８　　図 （（Ｌ）　　　　　　　　　　（ｂ　）腫千灰回叡１　
　　　　　　　腫か人口数（臥第　１０　　図 （之〕（ｂ） 第　ＩＺ　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常温、常圧で液体または固体の化合物を原料の少な
   くとも１つとして用い、化学気相成長法または分子線エ
   ピタキシー法により、試料上に薄膜を形成する薄膜の製
   造方法において、原料を気化させる容器と、薄膜形成を
   行う反応室との間に具備した気化原料を蓄える容器から
   、上記原料を反応室に導入しながら薄膜の形成を行うこ
   とを特徴とする薄膜の製造方法。 ２、上記源料の導入は、気化した原料を蓄える容器内の
   圧力を設定範囲に保ちつつ行うことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載した薄膜の製造方法。 ３、上記原料は、有機アルミニウム化合物であつて、化
   学気相成長法によりアルミニウムを主成分とする薄膜を
   形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載した薄膜の製造方法。 ４、上記有機アルミニウム化合物は、トリイソブチルア
   ルミニウムであることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項に記載した薄膜の製造方法。 ５、上記気化させる容器への原料補給は、必要量だけの
   原料液体を補給することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載した薄膜の製造方法。 ６、上記必要量だけの原料液体は、１回の膜形成で消費
   する原料液体の最小単位で制御することを特徴とする特
   許請求の範囲第５項に記載した薄膜の製造方法。 ７、上記気化原料の反応室への導入は、上記導入経路に
   具備したコンダクタンスを絞つたオリフィスの前後の圧
   力差を、測定しながら行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載した薄膜の製造方法。 ８、常温、常圧で液体または固体の化合物を原料の少な
   くとも１つとして用い、化学気相成長法または分子線エ
   ピタキシー法により、試料上に薄膜を形成する薄膜の製
   造方法において、原料を気化させる容器と、薄膜形成を
   行う反応室との間に、気化した上記原料を蓄える容器を
   具備することを特徴とする薄膜の製造装置。 ９、上記気化原料を蓄える容器は、該容器内の圧力を検
   知する機構と、上記容器内の圧力を設定範囲内に保つ機
   構とを具備することを特徴とする特許請求の範囲第８項
   に記載した薄膜の製造装置。 １０、上記気化原料を蓄える容器は、内容積が薄膜形成
   を行う反応室の内容積よりも大きいことを特徴とする特
   許請求の範囲第８項または第９項に記載した薄膜の製造
   装置。 １１、上記気化させる容器は、必要量だけの原料液体を
   補給する機構を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第８項に記載した薄膜の製造装置。 １２、上記気化させる容器は、１回の膜形成で消費する
   原料液体量以下の最小単位で制御可能な原料液体を補給
   する機構を具備することを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項または第１１項に記載した薄膜の製造装置。 １３、上記気化原料の反応室への導入は、上記導入経路
   にコンダクタンスを絞つたオリフィスを具備し、かつ、
   上記オリフィスの前後の圧力差を測定する機構を設ける
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載した薄膜
   の製造装置。