JPH11209876A - 薄膜形成装置及び方法 - Google Patents
薄膜形成装置及び方法Info
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- JPH11209876A JPH11209876A JP10026378A JP2637898A JPH11209876A JP H11209876 A JPH11209876 A JP H11209876A JP 10026378 A JP10026378 A JP 10026378A JP 2637898 A JP2637898 A JP 2637898A JP H11209876 A JPH11209876 A JP H11209876A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—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
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/448—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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4486—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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by producing an aerosol and subsequent evaporation of the droplets or particles
Abstract
(57)【要約】
【課題】流量が安定かつ大容量の低蒸気圧液体反応材料
を供給することが可能な薄膜形成装置を与える。 【解決手段】低蒸気圧液体反応材料を使用して薄膜を形
成するための装置及び方法が与えられる。本発明に係る
薄膜形成装置は，反応室と，所定の流量の液体反応材料
を供給するための手段と，前記反応室及び前記手段に接
続され，前記液体反応材料を霧状にして前記被処理体表
面上に直接噴霧する手段とから成る。液体反応材料は超
音波振動子によって霧化され基板上に噴霧される。霧状
の反応材料は基板表面上で加熱気化され，薄膜が形成さ
れる。本発明に係る薄膜形成装置は，付加的にパージガ
ス，クリーニングガス及び他の反応ガスを供給する手段
を有することができる。さらに反応室はプラズマ処理室
であってもよい。
を供給することが可能な薄膜形成装置を与える。 【解決手段】低蒸気圧液体反応材料を使用して薄膜を形
成するための装置及び方法が与えられる。本発明に係る
薄膜形成装置は，反応室と，所定の流量の液体反応材料
を供給するための手段と，前記反応室及び前記手段に接
続され，前記液体反応材料を霧状にして前記被処理体表
面上に直接噴霧する手段とから成る。液体反応材料は超
音波振動子によって霧化され基板上に噴霧される。霧状
の反応材料は基板表面上で加熱気化され，薄膜が形成さ
れる。本発明に係る薄膜形成装置は，付加的にパージガ
ス，クリーニングガス及び他の反応ガスを供給する手段
を有することができる。さらに反応室はプラズマ処理室
であってもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜形成装置及び方
法に関し，特に蒸気圧の低い液体反応材料を使用した薄
膜の気相成長装置及び方法に関する。
法に関し，特に蒸気圧の低い液体反応材料を使用した薄
膜の気相成長装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，半導体回路または液晶回路などの
製造工程において，さまざまな薄膜の形成のために化学
的気相蒸着法（ＣＶＤ法）が採用されてきた。ＣＶＤ法
は，膜形成に必要な材料ガスにプラズマ励起エネルギー
または熱エネルギーを与えて基板上に薄膜を形成すると
いうものである。近年，半導体回路の高集積化への要求
から，反応材料として段差被覆性及び埋め込み性に優れ
た低蒸気圧の液体反応材料が使用されている。
製造工程において，さまざまな薄膜の形成のために化学
的気相蒸着法（ＣＶＤ法）が採用されてきた。ＣＶＤ法
は，膜形成に必要な材料ガスにプラズマ励起エネルギー
または熱エネルギーを与えて基板上に薄膜を形成すると
いうものである。近年，半導体回路の高集積化への要求
から，反応材料として段差被覆性及び埋め込み性に優れ
た低蒸気圧の液体反応材料が使用されている。
【０００３】該液体反応材料を気化させて反応炉へ送り
込むための方法として，液体材料中に不活性ガスを通し
て気化させるバブリング法，液体材料を直接加熱気化さ
せるベーキング法，加熱・減圧された空間に液体材料を
キャリアガスとともに導入して気化させる直接気化方
式，超音波振動子によって噴霧化した液体反応材料を加
熱し気化する超音波方式などがある。
込むための方法として，液体材料中に不活性ガスを通し
て気化させるバブリング法，液体材料を直接加熱気化さ
せるベーキング法，加熱・減圧された空間に液体材料を
キャリアガスとともに導入して気化させる直接気化方
式，超音波振動子によって噴霧化した液体反応材料を加
熱し気化する超音波方式などがある。
【０００４】しかし，従来のこれらの方法では以下の理
由から安定した一定量の反応ガスを供給することができ
ず，また大容量の低蒸気圧液体反応材料を与えることが
できないため，膜の再現性及び成長速度が低下するとい
う欠点を有する。
由から安定した一定量の反応ガスを供給することができ
ず，また大容量の低蒸気圧液体反応材料を与えることが
できないため，膜の再現性及び成長速度が低下するとい
う欠点を有する。
【０００５】すなわち，上記バブリング法では，気化し
た液体材料の流量を一定に保つためには，液体材料の温
度を一定に保つ必要がある。しかし，液体材料の温度は
キャリアガスにより気化される際の蒸発潜熱によって徐
々に低下しており，気化処理工程の間中一定に保持する
のは技術的に困難である。
た液体材料の流量を一定に保つためには，液体材料の温
度を一定に保つ必要がある。しかし，液体材料の温度は
キャリアガスにより気化される際の蒸発潜熱によって徐
々に低下しており，気化処理工程の間中一定に保持する
のは技術的に困難である。
【０００６】また，バブリング法及び直接気化方式で
は，大容量の液体材料ガスを得るために，キャリアガス
を増加させる必要がある。しかし，液体材料ガスの絶対
量を増加させても，液体材料ガスの濃度が低下するた
め，結局成膜速度は低下してしまう。
は，大容量の液体材料ガスを得るために，キャリアガス
を増加させる必要がある。しかし，液体材料ガスの絶対
量を増加させても，液体材料ガスの濃度が低下するた
め，結局成膜速度は低下してしまう。
【０００７】さらに，ベーキング法では，大容量の液体
材料ガスを得るためには，大きくかつ高価な加熱恒温槽
で液体材料ガスを高温に加熱する必要がある。しかしこ
の方法は加熱により分解または変質しやすい液体材料に
は使用できない。また，液体材料ガスの再液化を防止す
るべく流路全体を加熱しておく必要があり，器具の耐熱
性及び装置コストの問題から高温化にも限界がある。
材料ガスを得るためには，大きくかつ高価な加熱恒温槽
で液体材料ガスを高温に加熱する必要がある。しかしこ
の方法は加熱により分解または変質しやすい液体材料に
は使用できない。また，液体材料ガスの再液化を防止す
るべく流路全体を加熱しておく必要があり，器具の耐熱
性及び装置コストの問題から高温化にも限界がある。
【０００８】さらにまた，超音波方式でも，加熱により
分解・変質しやすい液体材料を使用することができな
い。また気化しにくい液体材料を使用した場合，液体材
料を気化させるのに加熱する必要があるが，その際，超
音波振動子の耐熱性が問題になる。
分解・変質しやすい液体材料を使用することができな
い。また気化しにくい液体材料を使用した場合，液体材
料を気化させるのに加熱する必要があるが，その際，超
音波振動子の耐熱性が問題になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって，本発明の
目的は，精密に一定量の液体反応材料を安定供給するこ
とができる薄膜形成装置を与えることである。
目的は，精密に一定量の液体反応材料を安定供給するこ
とができる薄膜形成装置を与えることである。
【００１０】また，本発明の他の目的は，大容量の低蒸
気圧液体反応材料を供給することのできる薄膜形成装置
を与えることである。
気圧液体反応材料を供給することのできる薄膜形成装置
を与えることである。
【００１１】さらに，本発明の他の目的は，あらゆる液
体反応材料を使用できる薄膜形成装置を与えることであ
る。
体反応材料を使用できる薄膜形成装置を与えることであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明に係る装置は以下の手段から成る。
に，本発明に係る装置は以下の手段から成る。
【００１３】本発明に係る被処理体表面上に薄膜を形成
するための装置は，反応室と，所定の流量の液体反応材
料を供給するための手段と，前記反応室及び前記手段に
接続され，前記液体反応材料を霧状にして前記被処理体
表面上に直接噴霧する手段と，から成る。
するための装置は，反応室と，所定の流量の液体反応材
料を供給するための手段と，前記反応室及び前記手段に
接続され，前記液体反応材料を霧状にして前記被処理体
表面上に直接噴霧する手段と，から成る。
【００１４】具体的には，前記液体反応材料を供給する
ための手段は，液体反応材料を収容する容器と，液体流
量制御器と，を含む。
ための手段は，液体反応材料を収容する容器と，液体流
量制御器と，を含む。
【００１５】また具体的には，前記霧状にする手段は，
超音波発振器，及び該超音波発振器に接続された超音波
振動子を含む。
超音波発振器，及び該超音波発振器に接続された超音波
振動子を含む。
【００１６】さらに，本発明に係る装置は，好適には前
記被処理体を所定の温度に保持するための手段を含む。
記被処理体を所定の温度に保持するための手段を含む。
【００１７】さらに，本発明に係る装置は，好適には所
定の流量のパージガスを供給するための手段を含む。
定の流量のパージガスを供給するための手段を含む。
【００１８】さらに，本発明に係る装置は，好適には所
定の流量の反応材料ガスを供給するための手段を含む。
定の流量の反応材料ガスを供給するための手段を含む。
【００１９】さらに，本発明に係る装置は，好適には所
定の流量のクリーニングガスを供給するための手段を含
む。
定の流量のクリーニングガスを供給するための手段を含
む。
【００２０】さらに，本発明に係る装置は，好適には前
記反応室内部に高周波放電領域を生成するための手段を
含む。
記反応室内部に高周波放電領域を生成するための手段を
含む。
【００２１】一方，本発明に係る被処理体表面上に薄膜
を形成するための方法は，流量制御された液体反応材料
を霧状にして反応室内の被処理体表面上に直接噴霧する
ことを特徴とする。
を形成するための方法は，流量制御された液体反応材料
を霧状にして反応室内の被処理体表面上に直接噴霧する
ことを特徴とする。
【００２２】具体的には，前記液体反応材料は超音波振
動子によって霧状にされる。
動子によって霧状にされる。
【００２３】本発明に係る方法はさらに，前記霧状の液
体反応材料とともに流量制御された反応材料ガスを反応
室内に供給する工程を含む。
体反応材料とともに流量制御された反応材料ガスを反応
室内に供給する工程を含む。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下，本発明を図面とともに説明
する。
する。
【００２５】図１は，本発明に係る薄膜形成装置の好適
実施例の略示図である。本発明に係る薄膜形成装置は，
反応室1と，所定の流量の液体反応材料5を供給するため
の手段と，上記反応室1の上部に結合された霧化手段4
と，所定の量のパージガスを供給するための手段と，か
ら成る。
実施例の略示図である。本発明に係る薄膜形成装置は，
反応室1と，所定の流量の液体反応材料5を供給するため
の手段と，上記反応室1の上部に結合された霧化手段4
と，所定の量のパージガスを供給するための手段と，か
ら成る。
【００２６】反応室1の天井部には霧化手段4からの霧状
液体材料を受け入れるための吸入口7が設けられ，底部
には処理済みの液体材料を外部へ排出するための排出口
22が設けられている。排出口22は配管23を通じて外部の
真空ポンプなどの排気装置（図示せず）に接続されてい
る。また反応室1の側面部には半導体基板を搬入及び搬
出するためのゲート弁付開口部24が設けられている。反
応室1の内部には，半導体基板2及び該半導体基板を保持
するためのサセプタ3が配設されている。サセプタ3は外
部の温度制御器18に接続され，半導体基板2を所定の温
度に保持する。
液体材料を受け入れるための吸入口7が設けられ，底部
には処理済みの液体材料を外部へ排出するための排出口
22が設けられている。排出口22は配管23を通じて外部の
真空ポンプなどの排気装置（図示せず）に接続されてい
る。また反応室1の側面部には半導体基板を搬入及び搬
出するためのゲート弁付開口部24が設けられている。反
応室1の内部には，半導体基板2及び該半導体基板を保持
するためのサセプタ3が配設されている。サセプタ3は外
部の温度制御器18に接続され，半導体基板2を所定の温
度に保持する。
【００２７】所定の流量の液体反応材料5を供給するた
めの手段は，液体反応材料5を収容するステンレス製の
容器8，ライン13上に配された液体流量制御器10及び好
適には３つのバルブ16から成る。容器8の上蓋には，圧
送用の不活性ガス（例えば，ヘリウムガス）を送り込む
ための入力ポート9及びバルブ16が配設されたライン14
が接続されている。入力ポート9から不活性ガスが導入
されると，容器8の内部の気圧が上昇し液体反応材料5が
押し出され，ライン13を通じてバルブ16を通過し，液体
流量制御器10に達する。液体流量制御器10で所定の流量
に制御された液体反応材料5は２つのバルブ16を通じて
霧化手段4に達する。ここでバルブ16は手動式，電動式
または空気式のいずれでもよい。
めの手段は，液体反応材料5を収容するステンレス製の
容器8，ライン13上に配された液体流量制御器10及び好
適には３つのバルブ16から成る。容器8の上蓋には，圧
送用の不活性ガス（例えば，ヘリウムガス）を送り込む
ための入力ポート9及びバルブ16が配設されたライン14
が接続されている。入力ポート9から不活性ガスが導入
されると，容器8の内部の気圧が上昇し液体反応材料5が
押し出され，ライン13を通じてバルブ16を通過し，液体
流量制御器10に達する。液体流量制御器10で所定の流量
に制御された液体反応材料5は２つのバルブ16を通じて
霧化手段4に達する。ここでバルブ16は手動式，電動式
または空気式のいずれでもよい。
【００２８】反応室1の上部には後に詳しく説明する霧
化手段4が接続されており，霧化手段4には超音波発振器
6が電気的に接続されている。霧化手段4によって液体反
応材料5は霧状になり，基板2表面上に均一に噴霧され
る。
化手段4が接続されており，霧化手段4には超音波発振器
6が電気的に接続されている。霧化手段4によって液体反
応材料5は霧状になり，基板2表面上に均一に噴霧され
る。
【００２９】また霧化手段4には，入力ポート12及びラ
イン15上に配された質量流量制御器11及び好適には２つ
のバルブ16から成るパージガス供給手段が接続されてい
る。薄膜形成処理の終了後，パージガスがライン15を通
じて霧化手段4内を通過することによって，内部に残留
した未反応液体が排出される。パージガスは質量流量制
御器11により所定の流量に制御されている。ここで，上
記バルブ16，液体流量制御器10，質量流量制御器11，及
び霧化手段4，及び温度制御器18の動作をすべてプログ
ラミングしてコンピュータによって自動的に制御するこ
とも可能である。
イン15上に配された質量流量制御器11及び好適には２つ
のバルブ16から成るパージガス供給手段が接続されてい
る。薄膜形成処理の終了後，パージガスがライン15を通
じて霧化手段4内を通過することによって，内部に残留
した未反応液体が排出される。パージガスは質量流量制
御器11により所定の流量に制御されている。ここで，上
記バルブ16，液体流量制御器10，質量流量制御器11，及
び霧化手段4，及び温度制御器18の動作をすべてプログ
ラミングしてコンピュータによって自動的に制御するこ
とも可能である。
【００３０】図２は，図１の部分Ａを拡大したものであ
る。霧化手段4は，中心軸線上を貫通する流路31及び超
音波発振器6に接続された超音波振動子20を含む。霧化
手段4は接続板19を介して反応室1に接続されている。霧
化手段4のホーン先端21の中心には細孔17が設けられ，
該細孔17の径の大きさは液体反応材料の供給量の多少に
よって決定される。また，半導体基板2とホーン先端21
との距離は，霧化された液体反応材料5が半導体基板2上
に均一に噴霧されるように設定されている。液体流量制
御器10によって流量制御された液体反応材料5は，流路3
1を通過し，超音波振動子20による振動によりホーン先
端21で超音波霧化される。霧化された液体反応材料5は
半導体基板2上に均一に噴霧され，所定の温度に加熱さ
れた基板表面に到達する間に気化する。このように，液
体材料は成膜時に気化するため，高い精度で流量を制御
することが可能であると同時に大容量化が可能である。
また，成膜前の気化装置全体を加熱しておく必要も全く
ない。
る。霧化手段4は，中心軸線上を貫通する流路31及び超
音波発振器6に接続された超音波振動子20を含む。霧化
手段4は接続板19を介して反応室1に接続されている。霧
化手段4のホーン先端21の中心には細孔17が設けられ，
該細孔17の径の大きさは液体反応材料の供給量の多少に
よって決定される。また，半導体基板2とホーン先端21
との距離は，霧化された液体反応材料5が半導体基板2上
に均一に噴霧されるように設定されている。液体流量制
御器10によって流量制御された液体反応材料5は，流路3
1を通過し，超音波振動子20による振動によりホーン先
端21で超音波霧化される。霧化された液体反応材料5は
半導体基板2上に均一に噴霧され，所定の温度に加熱さ
れた基板表面に到達する間に気化する。このように，液
体材料は成膜時に気化するため，高い精度で流量を制御
することが可能であると同時に大容量化が可能である。
また，成膜前の気化装置全体を加熱しておく必要も全く
ない。
【００３１】図３は，本発明に係る薄膜形成装置の他の
実施例を略示したものであり，図４は，その反応室部分
Ｂの部分拡大図である。上記好適実施例と同一の手段は
同じ符号で記述されている。好適実施例との相違は，付
加的に反応材料ガス供給手段，クリーニングガス供給手
段及び希釈溶媒供給手段を有し，反応室がプラズマ処理
可能なように変更されている点である。
実施例を略示したものであり，図４は，その反応室部分
Ｂの部分拡大図である。上記好適実施例と同一の手段は
同じ符号で記述されている。好適実施例との相違は，付
加的に反応材料ガス供給手段，クリーニングガス供給手
段及び希釈溶媒供給手段を有し，反応室がプラズマ処理
可能なように変更されている点である。
【００３２】反応材料ガス供給手段は入力ポート30及び
ライン27に配された質量流量制御器11及び好適には３つ
のバルブ16から成る。例えば，基板2上にシリコン酸化
膜を形成したい場合，液体反応材料5としてTEOS(テトラ
エチルオルトシリケートSi(OC2H5)4)が，反応材料ガス
としてオゾン(O3)を含む酸素ガスがそれぞれ使用され
る。この場合，ポート30から吸入されたオゾン含有酸素
ガスは質量流量制御器11で所定の流量に制御され，バル
ブ16を通って，吸気口29から反応室1内部に導入され
る。霧化手段4によって霧化されたTEOSと吸気口29から
導入されたオゾン含有酸素ガスは，好適には４００℃に
加熱保持された基板2上で化学反応を起こし，シリコン
酸化膜が生成される。また，液体反応材料5としてTEOS
を，反応材料ガスとして酸素(O2)を使用してもシリコン
酸化膜を形成することができる。この場合，ポート30か
ら吸入された酸素ガスは質量流量制御器11で同様に所定
の流量に制御され，バルブ16を通って，吸気口29から反
応室1内部に導入される。霧化手段4によって霧化された
TEOSと吸気口29から導入された酸素ガスは，好適には３
５０℃に加熱保持された基板2上でプラズマ励起され化
学反応を起こし，シリコン酸化膜が生成される。
ライン27に配された質量流量制御器11及び好適には３つ
のバルブ16から成る。例えば，基板2上にシリコン酸化
膜を形成したい場合，液体反応材料5としてTEOS(テトラ
エチルオルトシリケートSi(OC2H5)4)が，反応材料ガス
としてオゾン(O3)を含む酸素ガスがそれぞれ使用され
る。この場合，ポート30から吸入されたオゾン含有酸素
ガスは質量流量制御器11で所定の流量に制御され，バル
ブ16を通って，吸気口29から反応室1内部に導入され
る。霧化手段4によって霧化されたTEOSと吸気口29から
導入されたオゾン含有酸素ガスは，好適には４００℃に
加熱保持された基板2上で化学反応を起こし，シリコン
酸化膜が生成される。また，液体反応材料5としてTEOS
を，反応材料ガスとして酸素(O2)を使用してもシリコン
酸化膜を形成することができる。この場合，ポート30か
ら吸入された酸素ガスは質量流量制御器11で同様に所定
の流量に制御され，バルブ16を通って，吸気口29から反
応室1内部に導入される。霧化手段4によって霧化された
TEOSと吸気口29から導入された酸素ガスは，好適には３
５０℃に加熱保持された基板2上でプラズマ励起され化
学反応を起こし，シリコン酸化膜が生成される。
【００３３】付加的に，本発明に係る薄膜形成装置は，
クリーニングガス供給手段を含むこともできる。該クリ
ーニングガス供給手段は，入力ポート25及びライン26上
に配された質量流量制御器11及びバルブ16から成る。ラ
イン26の一端はライン27と接続されている。ここで，ク
リーニングガスの種類は液体反応材料または形成膜の種
類によって異なり，例えば上記TEOSを使ったシリコン酸
化膜形成の場合にはフッ素系ガスが使用される。フッ素
系ガスは質量流量制御器11で所定の流量に制御され，バ
ルブ16を通って，吸気口29から反応室1内部に導入され
る。反応室内壁などに付着した反応副生成物やサセプタ
上に形成された薄膜などの汚染物質は，フッ素系ガスを
使って好適にはプラズマエッチングにより除去される。
クリーニングガス供給手段を含むこともできる。該クリ
ーニングガス供給手段は，入力ポート25及びライン26上
に配された質量流量制御器11及びバルブ16から成る。ラ
イン26の一端はライン27と接続されている。ここで，ク
リーニングガスの種類は液体反応材料または形成膜の種
類によって異なり，例えば上記TEOSを使ったシリコン酸
化膜形成の場合にはフッ素系ガスが使用される。フッ素
系ガスは質量流量制御器11で所定の流量に制御され，バ
ルブ16を通って，吸気口29から反応室1内部に導入され
る。反応室内壁などに付着した反応副生成物やサセプタ
上に形成された薄膜などの汚染物質は，フッ素系ガスを
使って好適にはプラズマエッチングにより除去される。
【００３４】さらに付加的に，本発明に係る薄膜形成装
置は，希釈溶媒供給手段を含むこともできる。該希釈溶
媒供給手段は，入力ポート44及びライン28上に配された
液体流量制御器10及びバルブ16から成る。ライン28の一
端はライン13に接続されている。希釈溶媒供給手段は，
液体反応材料5の霧化が困難なほどその粘性が高い場
合，または霧状粒子の直径が大きい（数十μm以上）場
合に，液体反応材料5の粘性を下げるために使用され
る。使用される溶媒の種類は膜形成反応に対し不活性の
ものが選択される。流量制御器10を通じて流量制御され
た液体反応材料5は流量制御器10を通じて流量制御され
た希釈溶媒と所定の混合比で混合される。最適な粘性を
得た液体反応材料5は霧化手段4で霧状にされ，基板2表
面上に噴霧される。
置は，希釈溶媒供給手段を含むこともできる。該希釈溶
媒供給手段は，入力ポート44及びライン28上に配された
液体流量制御器10及びバルブ16から成る。ライン28の一
端はライン13に接続されている。希釈溶媒供給手段は，
液体反応材料5の霧化が困難なほどその粘性が高い場
合，または霧状粒子の直径が大きい（数十μm以上）場
合に，液体反応材料5の粘性を下げるために使用され
る。使用される溶媒の種類は膜形成反応に対し不活性の
ものが選択される。流量制御器10を通じて流量制御され
た液体反応材料5は流量制御器10を通じて流量制御され
た希釈溶媒と所定の混合比で混合される。最適な粘性を
得た液体反応材料5は霧化手段4で霧状にされ，基板2表
面上に噴霧される。
【００３５】他の実施例における反応室は，通常の熱CV
D用の反応室であってもよいが，プラズマ励起を利用し
たプラズマCVD用の処理室であってもよい。図３の反応
室1'はプラズマ処理室を略示したものであり，図４は，
その部分拡大図である。反応室1'の天井部には円環状の
プレート電極35が設けられ，好適には13.56MHzの高周波
電圧を発生させる高周波発振装置33と同軸ケーブルを介
して接続されている。反応室1'の外壁は接地され，反応
室の内壁及びサセプタ3は同電位に保持される。プレー
ト電極35と反応室1'は絶縁リング36によって電気的に絶
縁されている。またプレート電極35と霧化手段4は絶縁
フランジ37によって電気的に絶縁されている。反応材料
ガスを供給するためのライン27及びクリーニングガスを
供給するためのライン26の一端は絶縁フランジ37に設け
られた吸気口29に接続されている。反応室1'の内部は真
空ポンプ（図示せず）によって排気される。プレート電
極35に高周波電圧が印加されると，プレート電極35とサ
セプタ3及び反応室内壁との間でプラズマ放電が発生
し，基板表面付近の液体反応材料5の霧状粒子はプラズ
マ励起エネルギーを得て活性化し化学反応を起こして基
板表面に薄膜を形成する。本発明による薄膜形成装置に
よれば，１５０℃程度の温度で熱分解してしまうペンタ
エトキシタンタル(Ta(OC2H5)5)を液体反応材料として使
用し，反応材料ガスとして酸素ガスを使用して，基板上
に酸化タンタル薄膜を形成することができる。
D用の反応室であってもよいが，プラズマ励起を利用し
たプラズマCVD用の処理室であってもよい。図３の反応
室1'はプラズマ処理室を略示したものであり，図４は，
その部分拡大図である。反応室1'の天井部には円環状の
プレート電極35が設けられ，好適には13.56MHzの高周波
電圧を発生させる高周波発振装置33と同軸ケーブルを介
して接続されている。反応室1'の外壁は接地され，反応
室の内壁及びサセプタ3は同電位に保持される。プレー
ト電極35と反応室1'は絶縁リング36によって電気的に絶
縁されている。またプレート電極35と霧化手段4は絶縁
フランジ37によって電気的に絶縁されている。反応材料
ガスを供給するためのライン27及びクリーニングガスを
供給するためのライン26の一端は絶縁フランジ37に設け
られた吸気口29に接続されている。反応室1'の内部は真
空ポンプ（図示せず）によって排気される。プレート電
極35に高周波電圧が印加されると，プレート電極35とサ
セプタ3及び反応室内壁との間でプラズマ放電が発生
し，基板表面付近の液体反応材料5の霧状粒子はプラズ
マ励起エネルギーを得て活性化し化学反応を起こして基
板表面に薄膜を形成する。本発明による薄膜形成装置に
よれば，１５０℃程度の温度で熱分解してしまうペンタ
エトキシタンタル(Ta(OC2H5)5)を液体反応材料として使
用し，反応材料ガスとして酸素ガスを使用して，基板上
に酸化タンタル薄膜を形成することができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明に係る薄膜形成装置によれば，流
量が安定でかつ大容量の低蒸気圧液体反応材料を扱うこ
とが可能となり，膜質の優れた再現性の高い薄膜を形成
することができる。
量が安定でかつ大容量の低蒸気圧液体反応材料を扱うこ
とが可能となり，膜質の優れた再現性の高い薄膜を形成
することができる。
【００３７】本発明に係る薄膜形成装置によれば，従来
のような液体反応材料の気化処理が不要となり，熱で分
解または変質しやすい材料でも使用することが可能とな
った。
のような液体反応材料の気化処理が不要となり，熱で分
解または変質しやすい材料でも使用することが可能とな
った。
【００３８】さらに，本発明に係る薄膜形成装置によれ
ば，気化処理用の付加的装置がすべて不要となり装置の
省スペース化及びコストダウンが実現できる。
ば，気化処理用の付加的装置がすべて不要となり装置の
省スペース化及びコストダウンが実現できる。
【図１】図１は，本発明に係る薄膜形成装置の好適実施
例の略示図である。
例の略示図である。
【図２】図２は，図１の部分拡大図である。
【図３】図３は，本発明に係る薄膜形成装置の他の実施
例の略示図である。
例の略示図である。
【図４】図４は，本発明に係る薄膜形成装置の他の実施
例の部分拡大図である。
例の部分拡大図である。
1 反応室 2 基板 3 サセプタ 4 霧化手段 5 液体反応材料 6 超音波発振器 7 吸入口 8 容器 9 入力ポート 10 液体流量制御器 11 質量流量制御器 12 入力ポート 13，14，15 ライン 16 バルブ 18 温度制御器 22 排出口 23 配管 24 ゲートバルブ付き開口部
Claims (11)
- 【請求項１】被処理体表面上に薄膜を形成するための装
置であって，反応室と，所定の流量の液体反応材料を供
給するための手段と，前記反応室及び前記手段に接続さ
れ，前記液体反応材料を霧状にして前記被処理体表面上
に直接噴霧する手段と，から成る装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の装置であって，前記液体
反応材料を供給するための手段は，液体反応材料を収容
する容器と，液体流量制御器と，を含む，ところの装
置。 - 【請求項３】請求項１に記載の装置であって，前記霧状
にする手段は，超音波発振器，及び該超音波発振器に接
続された超音波振動子を含む，ところの装置。 - 【請求項４】請求項１に記載の装置であって，さらに，
前記被処理体を所定の温度に保持するための手段を含
む，ところの装置。 - 【請求項５】請求項４に記載の装置であって，さらに，
所定の流量のパージガスを供給するための手段を含む，
ところの装置。 - 【請求項６】請求項５に記載の装置であって，さらに，
所定の流量の反応材料ガスを供給するための手段を含
む，ところの装置。 - 【請求項７】請求項５または６に記載の装置であって，
さらに，所定の流量のクリーニングガスを供給するため
の手段を含む，ところの装置。 - 【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載の装置で
あって，さらに，前記反応室内部に高周波放電領域を生
成するための手段を含む，ところの装置。 - 【請求項９】被処理体表面上に薄膜を形成するための方
法であって，流量制御された液体反応材料を霧状にして
反応室内の被処理体表面上に直接噴霧することを特徴と
する方法。 - 【請求項１０】請求項９に記載の方法であって，前記液
体反応材料は超音波振動子によって霧状にされる，とこ
ろの方法。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の方法であって，さら
に，前記霧状の液体反応材料とともに流量制御された反
応材料ガスを反応室内に供給する工程を含む，ところの
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026378A JPH11209876A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 薄膜形成装置及び方法 |
| US09/238,015 US6235112B1 (en) | 1998-01-26 | 1999-01-26 | Apparatus and method for forming thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026378A JPH11209876A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 薄膜形成装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209876A true JPH11209876A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12191867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10026378A Pending JPH11209876A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 薄膜形成装置及び方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6235112B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11209876A (ja) |
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| KR20030085826A (ko) * | 2002-05-02 | 2003-11-07 | 주성엔지니어링(주) | 액체운송장치의 퍼지방법 |
| JP2004158880A (ja) * | 2000-04-11 | 2004-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造装置 |
| JP2008089203A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷蔵庫 |
| WO2010035313A1 (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 金属酸化膜の成膜方法および金属酸化膜の成膜装置 |
| WO2010035312A1 (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 酸化亜鉛膜（ＺｎＯ）または酸化マグネシウム亜鉛膜（ＺｎＭｇＯ）の成膜方法および酸化亜鉛膜または酸化マグネシウム亜鉛膜の成膜装置 |
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| US20020157686A1 (en) * | 1997-05-09 | 2002-10-31 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer |
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