JPH11236675A - Thin film forming device and method therefor - Google Patents

Thin film forming device and method therefor

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JPH11236675A
JPH11236675A JP4149298A JP4149298A JPH11236675A JP H11236675 A JPH11236675 A JP H11236675A JP 4149298 A JP4149298 A JP 4149298A JP 4149298 A JP4149298 A JP 4149298A JP H11236675 A JPH11236675 A JP H11236675A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
substrate
reaction vessel
gas
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP4149298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takako Motai
貴子 もたい
Masahiro Kiyotoshi
正弘 清利
Kazuhiro Eguchi
和弘 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4149298A priority Critical patent/JPH11236675A/en
Publication of JPH11236675A publication Critical patent/JPH11236675A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the device capable of forming a thin film with uniform thickness at high operating ratio by providing a heating mechanism with a resistance heating mechanism and a high frequency heating mechanism, thereby partially heating only the substrate to be deposited such as a silicon substrate. SOLUTION: As a heating means, a resistance heating heater 150 and a high frequency heater 160 are provided. The whole body of the inside of a reaction vessel 141 is heated by the resistance heating heater 150, and simultaneously, only the material which can be heated by high frequency induction is selectively heated as well by using the high frequency heater 160, and a high temp. can partially be obtained. In this way, e.g. in the case the material to be heated is subjected to high frequency induction such as a silicon substrate, only the part can be made a temp. higher than the vicinity thereof. There is no limitation in the positional relation between the resistance heating heater 150 and the high frequency heater 160, and the resistance heating heater 150 may be arranged on the inside or outside of the high frequency heater 160, or they may be arranged alternately on the same circumference of a circle. The sticking of deposits to the side wall of the reaction vessel 141 or the like and stuck materials onto the substrate caused by the peeling thereof are reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、 薄膜形成装置およ
び薄膜形成方法に関するものであり、 特に高誘電率材
料、 強誘電体材料を絶縁膜として用いるキャパシタ絶縁
薄膜を形成する薄膜形成装置および薄膜形成方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming apparatus and a thin film forming method, and more particularly to a thin film forming apparatus and a thin film forming method for forming a capacitor insulating thin film using a high dielectric constant material and a ferroelectric material as an insulating film. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミック・ ランダム・ アクセス・ メ
モリ(Dynamic Random Access Memory;以下DRAMと
略記する) に代表される半導体集積回路は、その用途の
多様化、 使用機器の高機能化に伴って、近年ますます高
集積化・ 超微細化が進んでいる。それに伴い素子製造に
用いるデザインルールは急速にその最少寸法を縮小する
ことを要求され続けている。しかしながら、例えばDR
AMセルに用いられるキャパシタでは、その目的からキ
ャパシタ容量は一定以上の値を維持することを求められ
る。このために、半導体素子の素子構造を立体化するこ
とにより同一単位面積でより多くの実効面積を確保し、
また、 例えばキャパシタ絶縁膜を極薄膜とし、または、
キャパシタ絶縁膜に高誘電体薄膜を用いることにより同
一実効面積でより多くのキャパシタ容量を確保する要請
が高まっている。
2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits typified by dynamic random access memory (hereinafter abbreviated as DRAM) have been used in recent years as their applications have been diversified and the equipment used has become more sophisticated. Higher integration and ultra-miniaturization are in progress. Along with this, design rules used in device manufacturing have been required to rapidly reduce their minimum dimensions. However, for example, DR
In a capacitor used for an AM cell, it is required for the purpose to maintain the capacitor capacity at a certain value or more. For this reason, by making the element structure of the semiconductor element three-dimensional, more effective area is secured in the same unit area,
Also, for example, the capacitor insulating film is made extremely thin, or
There is an increasing demand for using a high dielectric thin film as a capacitor insulating film to secure more capacitor capacity with the same effective area.

【0003】このような状況で、成膜技術としては化学
的気相成長(Chemical Vapour Deposition;以下CVD
と略記する。) 法の重要性が増している。すなわち一般
にCVD 法は組成の精密制御性、プロセスの再現性に優
れ、また反応律速条件下で成膜を行うことで優れた段差
被覆性が得られる特長がある。 これらの特長からCVD
法は、立体的に素子を形成する場合、絶縁膜や電極等を
薄く、また、均一性良く形成し、良好な信頼性を確保す
る上で有利である。中でも優れた段差被覆性を確保する
ことは、高集積化・ 超微細化には特に重要で、他の成膜
技術、例えばスパッタ法などでは実現不可能であり、C
VD法を採用する大きな動機となっている。
[0003] Under such circumstances, as a film forming technique, chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD).
Abbreviated. ) The importance of the law is increasing. That is, in general, the CVD method is excellent in precision control of composition and reproducibility of a process, and has an advantage that excellent step coverage can be obtained by forming a film under a reaction rate-determining condition. Because of these features, CVD
The method is advantageous in that, when an element is formed three-dimensionally, an insulating film, an electrode, and the like are formed thin and with good uniformity, and good reliability is secured. Among them, ensuring excellent step coverage is particularly important for high integration and ultra-miniaturization, and cannot be realized by other film forming techniques such as sputtering.
This is a major motivation to adopt the VD method.

【0004】CVD法において、良好な段差被覆性を確
保するためには反応律速条件での成膜が必須である。ま
た、反応律速条件下で成膜を行う場合には、成膜速度や
膜特性が成膜温度に強く依存することが知られており、
このため、このような目的には、均一な温度分布が比較
的容易に得られるホットウォール型のCVD 装置が最も適
している。またホットウォール型のCVD 装置は量産性や
装置の維持・ 管理の点でも優れており、ホットウォール
型のCVD 装置は今や成膜装置として主流となっている。
[0004] In the CVD method, it is essential to form a film under a reaction rate-determining condition in order to ensure good step coverage. It is also known that when a film is formed under a reaction-determining condition, the film forming speed and film characteristics strongly depend on the film forming temperature.
For this reason, a hot-wall type CVD apparatus which can obtain a uniform temperature distribution relatively easily is most suitable for such purpose. Hot wall type CVD equipment is also excellent in terms of mass productivity and maintenance / management of equipment, and hot wall type CVD equipment is now the mainstream as a film forming equipment.

【0005】一方、これまでにない優れた機能を持つ新
規材料を用いて、半導体集積回路の高集積化・ 超微細化
を進める動きがある。例えばDRAMではキャパシタ面
積が縮小しても十分なキャパシタ容量が確保できるよう
に、キャパシタ絶縁膜材料に従来の酸化シリコン/ 窒化
シリコン積層膜より誘電率の高い高誘電率材料を用いる
ことが検討されている。 高誘電率材料としては、 チタン
酸ストロンチウム( SrTiO3;以下STOと略記す
る)チタン酸ストロンチウムバリウム(BaxSr1-x
iO3(0<x<1;以下BSTと略記する)などが挙
げられる。 また強誘電性を示すチタン酸ジルコン酸鉛
(PbZrxTi1-x3(0<x<1;以下PZTと略
記する)やストロンチウムビスマスタンタル酸化物(S
rBi2Ta29:以下SBTと略記する)などの機能
性材料薄膜の開発も進んでいて、FeRAM(Ferroelec
tronic Random Access read write Memory) 等の
全く新しい機能をもったデバイスが提案されている。こ
れら新規材料の成膜技術としても上述の点からホットウ
ォール型のCVD 装置を用いることが望ましい。
[0005] On the other hand, there is a movement to promote high integration and ultra-miniaturization of semiconductor integrated circuits by using new materials having excellent functions which have never been seen before. For example, in the case of DRAM, the use of a high dielectric constant material having a higher dielectric constant than a conventional silicon oxide / silicon nitride laminated film has been studied as a capacitor insulating film material so that sufficient capacitor capacity can be secured even if the capacitor area is reduced. I have. Strontium titanate (SrTiO 3 ; hereinafter abbreviated as STO) strontium barium titanate (Ba x Sr 1-x T
iO 3 (0 <x <1; hereinafter abbreviated as BST) and the like. The ferroelectric lead zirconate titanate showing the (PbZr x Ti 1-x O 3 (0 <x <1; hereinafter PZT abbreviated) and strontium bismuth tantalum oxide (S
Development of functional material thin films such as rBi 2 Ta 2 O 9 (hereinafter abbreviated as SBT) is also progressing, and FeRAM (Ferroelec) is being developed.
Devices with completely new functions such as tronic random access read / write memory) have been proposed. It is desirable to use a hot wall type CVD apparatus from the above-mentioned point also as a technique for forming a film of these new materials.

【0006】以下に、高誘電率材料薄膜の形成に用いる
従来のホットウォール型のCVD装置(薄膜形成装置)
およびCVD方法( 薄膜形成方法) について説明する。 図4は、従来のホットウォール型CVD装置の要部断面
図である。
A conventional hot wall type CVD apparatus (thin film forming apparatus) used for forming a high dielectric constant material thin film will be described below.
And the CVD method (thin film forming method). FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional hot wall type CVD apparatus.

【0007】図4で141は下部が開放された石英製の
ベルジャー型反応容器であり、その下部にはオーリング
143を介してステンレス製のマニホールド142が接
続されている。 反応容器141 内部のマニホールド142 上
には反応容器141側壁面とほぼ平行にガスの整流と均
熱向上のために石英製内管144が取り付けられてい
る。 マニホールド142下部はオーリング145を介し
てステンレス製キャップ146が反応容器141に下か
ら蓋をするように接続されており、これら反応容器14
1、マニホールド142、ステンレス製キャップ146
によって反応容器141内は気密が保たれている。 ま
た、 ステンレス製キャップ146の下部には上下駆動機
構170が接続され、これによりステンレス製キャップ
146が支持され、また、上下に移動可能とされてい
る。
In FIG. 4, reference numeral 141 denotes a quartz bell jar type reaction vessel whose lower part is open, and a stainless steel manifold 142 is connected via an O-ring 143 to its lower part. An inner tube 144 made of quartz is mounted on the manifold 142 inside the reaction vessel 141 almost in parallel with the side wall of the reaction vessel 141 in order to rectify gas and improve heat uniformity. The lower portion of the manifold 142 is connected via an O-ring 145 to a stainless steel cap 146 so as to cover the reaction vessel 141 from below.
1. Manifold 142, stainless steel cap 146
This keeps the inside of the reaction vessel 141 airtight. A vertical drive mechanism 170 is connected to a lower portion of the stainless steel cap 146, whereby the stainless steel cap 146 is supported and can be moved up and down.

【0008】ステンレス製キャップ146の中央には図
示しないシール材を介してステンレス製キャップ146
を貫通した回転機構147が取り付けられており、この
回転機構147上部の反応容器141内には、石英製の
保温筒148、石英製の基板ボート149がそれぞれ石
英製内管144の内側に一定距離離間して載置固定さ
れ、 基板ボート149には複数のシリコン基板が平行か
つ等間隔に載置可能となっている。
At the center of the stainless steel cap 146, a stainless steel cap 146 is placed via a sealing material (not shown).
A rotating mechanism 147 that penetrates the inside of the inner tube 144 is provided inside the reaction vessel 141 above the rotating mechanism 147. A plurality of silicon substrates can be placed on the substrate boat 149 in parallel and at equal intervals.

【0009】マニホールド142の一方の側面にはキャ
リアガス供給管1221、1231、原料ガス供給管1
131がそれぞれ接続されており、他方の側面には排気
ポート153が接続され、その先端は圧力調整器155
を介して排気用ポンプ154に接続されている。キャリ
アガス導入管には、マスフローコントローラー122、
123を経由して流量の制御されたガス(Ar、酸素)
が供給される。
The carrier gas supply pipes 1221 and 1231, the raw material gas supply pipe 1 are provided on one side of the manifold 142.
131 are connected to each other, an exhaust port 153 is connected to the other side surface, and a tip of the exhaust port 153 is connected to a pressure regulator 155.
Is connected to the exhaust pump 154 via the. The mass flow controller 122,
Gas (Ar, oxygen) whose flow rate is controlled via 123
Is supplied.

【0010】原料ガス供給管1131の一端はマニホー
ルド内側でガスノズル151、152に接続されてお
り、ガスノズル151、 152は石英製内管144と基
板ボート149の間に、基板ボート149側に原料ガス
を噴出可能となるようにそれぞれから離間固定されてい
る。
One end of the source gas supply pipe 1131 is connected to gas nozzles 151 and 152 inside the manifold. The gas nozzles 151 and 152 supply the source gas between the inner tube 144 made of quartz and the substrate boat 149 and to the substrate boat 149 side. They are separated and fixed from each other so that they can be ejected.

【0011】原料ガス供給管1131の他端には配管、
バルブを介して有機金属液体原料容器101、102、
103が接続され、 薄膜の形成原料である有機金属ガス
が供給可能となっている。 これらの有機金属液体原料容
器から供給された有機金属原料は、液体原料混合マニホ
ールド111で混合され、液体原料秤量マイクロポンプ
112で秤量され、液体原料気化器113で気化され
る。この液体原料気化器113には図示しない配管を介
して流量の制御されたArキャリアガスが導入されてお
り、気化された有機金属原料はこのArキャリアガスに
より輸送され、原料ガス供給管1131を経由して反応
容器141中に導入される。また、 原料ガス供給管11
31は、管内での有機金属の液化附着防止のため、図示
しない恒温槽内に配置され、又は図示しないリボンヒー
ターが巻かれて、加熱可能となっている。
A pipe is provided at the other end of the source gas supply pipe 1131.
Organometallic liquid raw material containers 101, 102 via valves
103 is connected, and an organic metal gas as a raw material for forming a thin film can be supplied. The organic metal materials supplied from these organic metal liquid material containers are mixed in a liquid material mixing manifold 111, weighed by a liquid material weighing micropump 112, and vaporized by a liquid material vaporizer 113. An Ar carrier gas having a controlled flow rate is introduced into the liquid source vaporizer 113 via a pipe (not shown), and the vaporized organometallic material is transported by the Ar carrier gas and passes through a source gas supply pipe 1131. Then, it is introduced into the reaction vessel 141. Also, the raw material gas supply pipe 11
Numeral 31 is placed in a thermostat (not shown) or a ribbon heater (not shown) is wound thereon to prevent liquefaction of the organic metal in the tube.

【0012】一方、 反応容器141側壁外面に一定距離
離間してスーパーカンタル製の抵抗加熱ヒーター150
が、基板ボート載置部分よりも上下に広いところにまで
対応して取り付けられており、基板ボート149全体が
均一温度に出来るように、図示しない電源部によって通
電加熱可能となっている。 次に、 上述の従来の薄膜形成装置を用いて絶縁膜を形成
する方法を説明する。まず、基板ボート149の各基板
載置部に8インチシリコン基板を12枚それぞれ載置し
た。シリコン基板としては表面を熱酸化し、その上に5
0nmのRu膜を形成したものを用いた。その後、反応
容器内をガス置換し、キャリアガスとしてArを100
sccm、酸素(O2)を500sccm流して反応容
器141の内圧を0.5Torrに制御し、抵抗加熱ヒ
ーター150でシリコン基板を加熱して420℃まで昇
温した。
On the other hand, a resistance heater 150 made of Super Kanthal
However, the power supply unit (not shown) can be electrically heated by a power supply unit so that the entire substrate boat 149 can be maintained at a uniform temperature. Next, a method of forming an insulating film using the above-described conventional thin film forming apparatus will be described. First, twelve 8-inch silicon substrates were mounted on the respective substrate mounting portions of the substrate boat 149. As a silicon substrate, the surface is thermally oxidized and 5
The one on which a Ru film of 0 nm was formed was used. Thereafter, the inside of the reaction vessel was replaced with gas, and Ar was used as a carrier gas for 100 hours.
The internal pressure of the reaction vessel 141 was controlled at 0.5 Torr by flowing 500 sccm of oxygen and oxygen (O 2 ), and the silicon substrate was heated by the resistance heater 150 to 420 ° C.

【0013】内圧、温度が安定した後、予め所望の組成
比(Ba:Sr=1:1,(Ba+Sr):Ti=1:
1)の薄膜が形成されるように混合比を制御したBa,
Sr,Ti各々の有機金属原料ガスを原料ガス供給管1
131からガスノズル151、152を介して反応容器
141内に供給した。
After the internal pressure and temperature are stabilized, the desired composition ratio (Ba: Sr = 1: 1, (Ba + Sr): Ti = 1: 1)
Ba, whose mixing ratio is controlled so that the thin film of 1) is formed,
Sr and Ti organometallic raw material gases are supplied to the raw material gas supply pipe 1
The gas was supplied from 131 to the reaction vessel 141 via gas nozzles 151 and 152.

【0014】この状態で30分間保持しBST膜の成膜
を行った。この後有機金属原料ガスの供給を停止するこ
とによって成膜を終了し、ArとO2が流れている状態
で抵抗加熱ヒーター150でシリコン基板を更に加熱
し、650℃まで昇温した。この状態で20分間保持
し、BSTの結晶化を行った後、反応容器を冷却してシ
リコン基板を取り出した。
This state was maintained for 30 minutes to form a BST film. Thereafter, the supply of the organometallic raw material gas was stopped to terminate the film formation, and the silicon substrate was further heated by the resistance heater 150 while Ar and O 2 were flowing, and the temperature was raised to 650 ° C. After maintaining this state for 20 minutes to crystallize BST, the reaction vessel was cooled and the silicon substrate was taken out.

【0015】上記の方法により、シリコン基板上に20
nmの厚さで、所望の組成のBST膜を得ることが出来
た。しかしながら上記のホットウォール型のCVD装置
及びCVD方法では、次のような問題があった。
According to the above-described method, 20
A BST film having a desired composition was obtained with a thickness of nm. However, the above-described hot wall type CVD apparatus and CVD method have the following problems.

【0016】即ち、CVD反応容器141の外側から抵
抗加熱ヒーター150によって加熱してシリコン基板の
温度を制御しているため、反応容器141内の側壁や基
板ボート149、ガスノズル151、152は基本的に
はシリコン基板と等しい温度に維持され、基板のみを高
温にすることが出来なかった。また、一般にBST膜の
堆積速度は温度に比例して上昇するため、原料供給の上
でシリコン基板よりも上流側に位置する反応容器141
側壁や基板ボート149、ガスノズル151、152な
どの接ガス面では、少なくともシリコン基板上と同程度
の膜堆積が起こり、その堆積物が剥離してシリコン基板
上に附着し、基板上の堆積膜に数千個以上の欠陥が発生
すると言う不都合があった。 またこのような堆積の結
果、下流側に行くほど原料ガス濃度は減少していき、や
がて反応律速条件を維持できなくなってしまうことが分
かった。その結果下流側では膜の堆積量が著しく減少し
たり、堆積膜の組成、 膜厚が変化するなどの不均一を生
じるばかりではなく、良好な段差被覆性を保つこともで
きなくなるという問題があった。特に8インチ等の大口
径のシリコン基板を使用した場合には下流側には全く膜
成長がおきない場合も生じていた。
That is, since the temperature of the silicon substrate is controlled by heating from the outside of the CVD reaction vessel 141 by the resistance heater 150, the side wall, the substrate boat 149, and the gas nozzles 151 and 152 in the reaction vessel 141 are basically formed. Was maintained at the same temperature as the silicon substrate, and only the substrate could not be heated to a high temperature. Further, since the deposition rate of the BST film generally increases in proportion to the temperature, the reaction vessel 141 located on the upstream side of the silicon substrate on the supply of the raw material.
At the gas contacting surfaces such as the side wall, the substrate boat 149, and the gas nozzles 151 and 152, at least the same film deposition occurs as on the silicon substrate, and the deposits are separated and adhere to the silicon substrate, and the deposited film on the substrate is removed. There is an inconvenience that thousands or more defects occur. Further, as a result of such deposition, it was found that the raw material gas concentration decreased toward the downstream side, and it was not possible to maintain the reaction rate-determining condition soon. As a result, on the downstream side, not only the deposition amount of the film is remarkably reduced, the composition and the thickness of the deposited film are changed, but also non-uniformity occurs, and good step coverage cannot be maintained. Was. In particular, when a large-diameter silicon substrate such as 8 inches is used, there is a case where no film growth occurs at the downstream side.

【0017】また、ホットウォール型のCVD 装置では、
もともと原料ガスの利用効率は高くなく、多量の原料ガ
スをCVD反応容器141内に供給しなければならな
い。一方、上記のBST等の金属酸化物のCVD原料と
しては有機金属化合物が使用されているが、これらの化
合物は蒸気圧が低く、熱的に不安定なため、供給できる
量には限界がある。即ち、相当量が消費されても尚、反
応律速条件を維持できるほどに十分過剰な原料蒸気を送
り込むことが困難である。従ってシリコン基板間および
同一シリコン基板内の膜厚・組成の均一性を維持し、す
べてのシリコン基板で良好な段差被覆性を確保するため
には、反応容器141内壁や基板ボート149、ガスノ
ズル151、152などの接ガス面での原料ガスの消費
を抑制することが不可欠になる。しかし、上述の従来の
CVD装置では、これは反応管の温度自体を低くするこ
とを意味し、そのことは堆積速度を急激に低下させるこ
とになる。即ち、 必要な堆積速度を確保しながら反応律
速条件を維持することが出来ないという問題があった。
In a hot-wall type CVD apparatus,
Originally, the utilization efficiency of the source gas is not high, and a large amount of the source gas must be supplied into the CVD reaction vessel 141. On the other hand, organometallic compounds have been used as CVD raw materials for metal oxides such as the above BST, but these compounds have a low vapor pressure and are thermally unstable, so there is a limit to the amount that can be supplied. . That is, even if a considerable amount of the raw material vapor is consumed, it is difficult to feed a sufficient amount of raw material vapor so that the reaction rate-determining condition can be maintained. Therefore, in order to maintain uniformity of the film thickness and composition between the silicon substrates and within the same silicon substrate, and to ensure good step coverage on all the silicon substrates, the inner wall of the reaction vessel 141, the substrate boat 149, the gas nozzle 151, It is indispensable to suppress the consumption of the source gas on the gas contact surface such as 152. However, in the above-described conventional CVD apparatus, this means that the temperature of the reaction tube itself is lowered, and this results in a sharp decrease in the deposition rate. That is, there has been a problem that the reaction rate-determining conditions cannot be maintained while securing the necessary deposition rate.

【0018】さらに、反応容器141内壁などへの付着
物は発塵の原因になるため、付着量が多くなれば、それ
だけ頻繁なクリーニングが必要になる。しかし、これら
の附着物である金属化合物及びその構成金属にはもとも
と蒸気圧の高い化合物がなく、クリーニングガスによる
除去は極めて困難である。そのため、塩酸、 硝酸等の酸
による洗浄が最も簡便、確実な方法ではあるが、酸洗浄
の場合には、水洗、乾燥等に多大な時間と手間がかか
り、その間、薄膜形成装置としての稼動が停止してしま
う問題があった。
Furthermore, since the deposits on the inner wall of the reaction vessel 141 cause dust, the more the amount of deposits, the more frequent cleaning becomes necessary. However, these metal compounds and their constituent metals as attachments do not originally have compounds having a high vapor pressure, and it is extremely difficult to remove them with a cleaning gas. For this reason, washing with an acid such as hydrochloric acid or nitric acid is the simplest and most reliable method.However, in the case of acid washing, it takes a lot of time and effort to wash and dry, and during that time, the operation as a thin film forming apparatus is required. There was a problem of stopping.

【0019】従ってCVD装置の稼働率をあげ、量産化
を可能とするためには、反応容器142内壁などへの原
料の分解・付着を極力抑制することが必須である。とこ
ろで、上記のようにこれらの金属酸化物のCVD装置と
してはシリコン基板以外の部分における原料の分解・付
着を極力抑えることが不可欠になる。このためにはシリ
コン基板以外の部分の温度を原料分解温度以下にするこ
とが必要になる。
Therefore, in order to increase the operation rate of the CVD apparatus and enable mass production, it is essential to suppress decomposition and adhesion of the raw material to the inner wall of the reaction vessel 142 as much as possible. By the way, as described above, it is indispensable for the CVD apparatus of these metal oxides to suppress the decomposition and adhesion of the raw material in parts other than the silicon substrate as much as possible. For this purpose, it is necessary to lower the temperature of the parts other than the silicon substrate to the raw material decomposition temperature or lower.

【0020】これに対し、基板ボート149、ガスノズ
ル151、152などの構造を複雑化して、例えば2 重
管にして、内部に冷媒を流し、冷却するという方法もあ
るが、冷却効果には限度があり、 原料分解温度以下にす
ることは不可能である。 加えてCVD装置や基板ボート
の構造が複雑になる、均一に冷却できないなどの問題が
有り、実用的な問題解決には至っていない。
On the other hand, there is a method of complicating the structure of the substrate boat 149, the gas nozzles 151, 152, and so on, for example, by forming a double pipe, flowing a refrigerant inside and cooling the inside, but the cooling effect is limited. Yes, it is impossible to lower the temperature below the raw material decomposition temperature. In addition, there are problems such as the structure of the CVD apparatus and the substrate boat becoming complicated, and uniform cooling is not possible, and no practical problem has been solved.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ホットウォール型のCVD装置、CVD方法では、CV
D反応管の外側から抵抗加熱ヒーターによって温度を制
御しているため、基本的にはシリコン基板のみを部分的
に高温にすることが出来なかった。
As described above, in the conventional hot wall type CVD apparatus and CVD method, the CV
Since the temperature was controlled by a resistance heater from the outside of the D reaction tube, basically only the silicon substrate could not be partially heated to a high temperature.

【0022】また、 従来の薄膜形成装置では、反応容器
141側壁等にシリコン基板上と同程度の膜堆積が起こ
り、その堆積物が剥離してシリコン基板上に附着し、基
板上の堆積膜に欠陥が発生すると言う不都合があった。
In the conventional thin film forming apparatus, the same amount of film deposition as on the silicon substrate occurs on the side wall of the reaction vessel 141 and the like, and the deposit is peeled off and adheres to the silicon substrate, and the deposited film on the substrate is removed. There was a disadvantage that defects occurred.

【0023】また、装置の下流側に行くほど原料ガス濃
度は減少していき、やがて反応律速条件を維持できなく
なり、その結果下流側では膜の堆積量が減少したり、堆
積膜の組成、厚が変化するなどの不均一を生じるばかり
ではなく、良好な段差被覆性を保つこともできなくなる
という問題があった。
Further, the concentration of the source gas decreases toward the downstream side of the apparatus, and it becomes impossible to maintain the reaction rate-determining condition. As a result, the amount of film deposited on the downstream side decreases, and the composition and thickness of the deposited film decrease. In addition to non-uniformity such as changes in the surface area, there is a problem that good step coverage cannot be maintained.

【0024】更に、付着物( 基板上以外の堆積物) は発
塵の原因になるため、頻繁なクリーニングが必要になる
が、 塩酸、硝酸等の酸による洗浄の場合には、水洗、乾
燥等に多大な時間と手間がかかり、その間、薄膜成長装
置としての稼動が停止してしまう問題があった。
In addition, frequent cleaning is required because the deposits (deposits other than on the substrate) generate dust. In the case of cleaning with an acid such as hydrochloric acid or nitric acid, washing with water, drying, etc. Requires a great deal of time and effort, and during that time, there is a problem that the operation as a thin film growth apparatus is stopped.

【0025】このため、高誘電率材料金属酸化物を用い
た微細・ 高集積な半導体集積回路装置の量産は不可能で
あった。 本発明の目的は、 上記の問題を解決するために、シリコ
ン基板等の被堆積基板のみを部分的に加熱することの出
来る、稼働率の高い薄膜形成装置及びそれを用いた膜
質、 膜厚均一性の良い、 薄膜形成方法を提供することに
ある。
For this reason, it has not been possible to mass-produce a fine and highly integrated semiconductor integrated circuit device using a metal oxide having a high dielectric constant. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus having a high operating rate, capable of partially heating only a substrate to be deposited such as a silicon substrate, and a film quality and film thickness uniformity using the same. An object of the present invention is to provide a thin film forming method with good properties.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明に記載の薄膜形成
装置では、 上記の問題を解決するため、薄膜を形成すべ
き基板を収納する反応容器と、前記反応容器内に反応ガ
スを供給するガス供給機構と、前記反応容器から反応ガ
スを排出するガス排出機構と、前記反応容器内を加熱す
る加熱機構とを具備し、前記加熱機構が抵抗加熱機構と
高周波加熱機構とを具備していることを特徴とする。ま
た、前記高周波加熱機構は前記反応容器外周から一定距
離離間して形成されており、前記抵抗加熱機構は前記高
周波加熱機構の外側に前記反応容器外周から更に離間し
て形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a thin-film forming apparatus according to the present invention provides a reaction vessel for accommodating a substrate on which a thin film is to be formed, and a reaction gas supplied into the reaction vessel. A gas supply mechanism, a gas discharge mechanism for discharging a reaction gas from the reaction vessel, and a heating mechanism for heating the inside of the reaction vessel, wherein the heating mechanism includes a resistance heating mechanism and a high-frequency heating mechanism It is characterized by the following. Further, the high-frequency heating mechanism is formed at a fixed distance from the outer periphery of the reaction vessel, and the resistance heating mechanism is formed outside the high-frequency heating mechanism and further away from the outer periphery of the reaction vessel. And

【0027】また、本発明に記載の薄膜形成方法では、
薄膜を形成すべき基板を反応容器内の基板ボートに載置
する工程と、前記半導体基板、前記基板ボートを第一の
温度に昇温する工程と、次に前記基板のみを前記第一の
温度よりも高い第二の温度に昇温する工程と、前記反応
容器内に原料ガスを供給して前記基板上に薄膜を形成す
る工程とを具備したことを特徴とする。
In the method for forming a thin film according to the present invention,
Placing a substrate on which a thin film is to be formed on a substrate boat in a reaction vessel, heating the semiconductor substrate and the substrate boat to a first temperature, and then heating only the substrate to the first temperature. A step of raising the temperature to a higher second temperature and a step of supplying a source gas into the reaction vessel to form a thin film on the substrate.

【0028】また、前記原料ガスがBa,Sr,Bi,
Ti,Ta,Zr,Pbの何れかを少なくとも含み、前
記薄膜がチタン酸バリウムストロンチウム、 チタン酸ス
トロンチウム、 ストロンチウムビスマスタンタル酸化
物、 チタン酸ジルコン酸鉛の何れかを少なくとも含むこ
とを特徴とする。
The source gas is Ba, Sr, Bi,
The thin film contains at least one of Ti, Ta, Zr, and Pb, and the thin film contains at least one of barium strontium titanate, strontium titanate, strontium bismuth tantalum oxide, and lead zirconate titanate.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】( 第一の実施の形態)以下に図面
を参照して、本発明の第一の実施の形態について詳細に
説明する。図1は、本発明の第一の実施の形態に基づく
薄膜形成装置の要部断面図を示したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【0030】図1は、ホットウォール型CVD装置の要
部断面図であって、ここで141は下部が開放された石
英製のベルジャー型反応容器であり、その下部にはカル
レッツオーリング143を介してステンレス製のマニホ
ールド142が接続されている。 反応容器141 内部のマ
ニホールド142 上には、ガスの整流と均熱向上のため
に、反応容器141側壁面とほぼ平行に一定距離離間し
て円筒状の石英製内管144が取り付けられている。 マ
ニホールド142下部はカルレッツオーリング145を
介してステンレス製キャップ146が下側から蓋をする
ように接続されており、これら反応容器141、マニホ
ールド142、ステンレス製キャップ146によって反
応容器141内は気密に保たれている。 また、 ステンレ
ス製キャップ146の下部には上下駆動機構170が接
続され、これによりステンレス製キャップ146が支持
され、また、上下に移動可能とされいる。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a hot wall type CVD apparatus, wherein 141 is a quartz bell jar type reaction vessel having an open lower part, and a lower part of which is provided with a Kalretz O-ring 143 via a Kalretz O-ring 143. And a manifold 142 made of stainless steel. On the manifold 142 inside the reaction vessel 141, a cylindrical quartz inner pipe 144 is attached substantially parallel to the side wall of the reaction vessel 141 and separated by a predetermined distance to rectify the gas and improve the heat uniformity. The lower portion of the manifold 142 is connected via a Kalretz O-ring 145 so that a stainless steel cap 146 covers the lower side. The reaction vessel 141, the manifold 142, and the stainless steel cap 146 keep the inside of the reaction vessel 141 airtight. I'm dripping. A vertical drive mechanism 170 is connected to a lower portion of the stainless steel cap 146, whereby the stainless steel cap 146 is supported and can be moved up and down.

【0031】ステンレス製キャップ146の中央には図
示しないシール材を介してステンレス製キャップ146
を貫通した回転機構147が取り付けられており、この
回転機構147上部の反応容器141内には、石英製の
保温筒148、石英性の基板ボート149がそれぞれ石
英製内管144の内側に一定距離離間して載置固定さ
れ、 基板ボート149には複数のシリコン基板が平行か
つ等間隔に載置可能となっている。
At the center of the stainless steel cap 146, a stainless steel cap 146 is inserted via a sealing material (not shown).
A rotating mechanism 147 that penetrates the inside of the quartz tube 144 is attached to the inside of the reaction vessel 141 above the rotating mechanism 147. A plurality of silicon substrates can be placed on the substrate boat 149 in parallel and at equal intervals.

【0032】マニホールド142の一方の側面にはキャ
リアガス供給管1221、1231、原料ガス供給管1
131がそれぞれ接続されガス供給機構をなしている。
また、他方の側面には排気ポート153が接続され、そ
の先端は圧力調整器155を介して排気用ポンプ154
に接続されてガス排出機構を構成している。
The carrier gas supply pipes 1221 and 1231, the raw material gas supply pipe 1 are provided on one side of the manifold 142.
131 are connected to each other to form a gas supply mechanism.
An exhaust port 153 is connected to the other side surface, and the distal end thereof is connected to an exhaust pump 154 via a pressure regulator 155.
To form a gas discharge mechanism.

【0033】キャリアガス供給管1221、1231に
は、マスフローコントローラー122、123を経由し
て流量の制御されたキャリアガス(Ar、酸素)が供給
される。
A carrier gas (Ar, oxygen) whose flow rate is controlled is supplied to the carrier gas supply pipes 1221 and 1231 via the mass flow controllers 122 and 123.

【0034】一方、原料ガス供給管1131はマニホー
ルド内側でガスノズル151、152に接続されてい
る。ガスノズル151、52は石英製内管と基板ボート
149の間に、基板ボート149側に原料ガスが噴出可
能となるようにガス吹き出し口が多数設けられた分散型
ノズルであり、基板ボートと一定距離離間して固定され
ている。
On the other hand, the source gas supply pipe 1131 is connected to the gas nozzles 151 and 152 inside the manifold. The gas nozzles 151 and 52 are distributed nozzles provided with a number of gas outlets between the inner tube made of quartz and the substrate boat 149 so that the raw material gas can be ejected to the substrate boat 149 side, and a fixed distance from the substrate boat. It is fixed separately.

【0035】原料ガス供給管1131の先にはステンレ
ス製の有機金属液体原料容器101、102、103が
接続され、それぞれに有機金属液体原料としてBa(C
111922(以下Ba(THD)2と略記する),S
r(C111922(以下Sr(THD)2と略記す
る),Ti(C111922(i−OC372(以下
Ti(THD)2(i−OPr)2と略記する)(ここ
で、THDは、2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedion
e、即ち、((CH33CCO)2CH−の略)を溶剤の
THF(THF:tetrahydrofuran=C
48O)に溶解せしめた原料が格納されている。上記の
各原料は有機金属液体原料容器101 、102 、103 からキ
ャリアガス(Ar)により圧送され、有機金属混合マニ
ホールド111 で所望の原料比に混合され、更に有機金属
秤量マイクロポンプ112 で秤量され、高温の有機金属気
化器113 で一気に気化される。気化器113 には図示しな
いArキャリアガス配管が接続され、所望の流量に制御
されたArガスが供給される。気化された有機金属原料
はこのArガスによって輸送され、加熱により250 ℃に
加熱された原料ガス供給管1131を通して、原料ガス
として反応容器141 内に導入される。有機金属気化器11
3 より先の配管は図示しない恒温槽内に配置され、又は
図示しないリボンヒーターが巻かれて、加熱可能となっ
ている。
At the end of the raw material gas supply pipe 1131 are connected the organic metal liquid raw material containers 101, 102, and 103 made of stainless steel.
11 H 19 O 2 ) 2 (hereinafter abbreviated as Ba (THD) 2 ), S
r (C 11 H 19 O 2 ) 2 (hereinafter abbreviated as Sr (THD) 2 ), Ti (C 11 H 19 O 2 ) 2 (i-OC 3 H 7 ) 2 (hereinafter Ti (THD) 2 (i —OPr) 2 (where THD is 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedion
e, that is, ((CH 3 ) 3 CCO) 2 CH— stands for THF as a solvent (THF: tetrahydrofuran = C
Raw material is dissolved is stored in the 4 H 8 O). Each of the above raw materials is pumped by a carrier gas (Ar) from the organic metal liquid raw material containers 101, 102, and 103, mixed in a desired raw material ratio in an organic metal mixing manifold 111, and weighed by an organic metal weighing micropump 112. It is vaporized at once by the high-temperature organometallic vaporizer 113. An Ar carrier gas pipe (not shown) is connected to the vaporizer 113, and an Ar gas controlled at a desired flow rate is supplied. The vaporized organometallic raw material is transported by this Ar gas, and introduced into the reaction vessel 141 as a raw material gas through a raw material gas supply pipe 1131 heated to 250 ° C. by heating. Organometallic vaporizer 11
The pipes beyond 3 are placed in a thermostat (not shown) or a ribbon heater (not shown) is wound to enable heating.

【0036】一方、 反応容器141側壁外面から一定距
離離間してスーパーカンタル製の抵抗加熱ヒーター(抵
抗加熱機構)150が、反応容器141外周を一周以上
周回するように、基板ボート149載置部分にほぼ対応
して取り付けられている。この抵抗加熱ヒーター150
は図示しない電源部によって通電加熱可能となってお
り、これにより、基板ボート149全体が均一温度に加
熱可能である。また、これらの抵抗加熱ヒーターは一体
のものとして図示されているが、3分割乃至4分割程度
に分割して、 それぞれを独立して温度制御することによ
り基板ボートの温度のバラツキを押えることが望まし
い。
On the other hand, at a predetermined distance from the outer surface of the side wall of the reaction vessel 141, a resistance heating heater (resistance heating mechanism) 150 made of Super Kanthal is mounted on the portion where the substrate boat 149 is mounted so as to make one or more rounds around the outer circumference of the reaction vessel 141. Almost correspondingly installed. This resistance heater 150
Can be energized and heated by a power supply unit (not shown), whereby the entire substrate boat 149 can be heated to a uniform temperature. Although these resistance heaters are shown as an integral unit, it is preferable to divide the substrate into three or four parts and to control the temperature independently of each other so as to suppress variations in the temperature of the substrate boat. .

【0037】更に、抵抗加熱ヒーター150と反応容器
141側壁外面との間には高周波加熱ヒーター(高周波
加熱機構)160がほぼ基板ボート設置部に対応して抵
抗加熱ヒーター150取り付け領域よりも狭い範囲に、
抵抗加熱ヒーター150と同様に反応容器141外周か
ら一定距離離間して一周以上周回するように取り付けら
れている。また、高周波加熱ヒーター160と抵抗加熱
ヒーター150との間にはステンレスからなる高周波遮
蔽板161が設置され、高周波加熱時に高周波が外側に
伝播することを防止している。 この構成を取る事により
高周波は高周波遮蔽板161により遮断され、反応容器
141内側のみに伝播される。
Further, a high-frequency heater (high-frequency heating mechanism) 160 is provided between the resistance heater 150 and the outer surface of the side wall of the reaction vessel 141 in a range narrower than the area where the resistance heater 150 is mounted, substantially corresponding to the substrate boat installation portion. ,
Like the resistance heater 150, the heater is mounted so as to make one or more turns at a predetermined distance from the outer periphery of the reaction vessel 141. A high-frequency shield plate 161 made of stainless steel is provided between the high-frequency heater 160 and the resistance heater 150 to prevent high-frequency waves from propagating outward during high-frequency heating. With this configuration, the high frequency is cut off by the high frequency shielding plate 161 and transmitted only to the inside of the reaction vessel 141.

【0038】上述の本発明の第一の実施の形態にかかる
薄膜形成装置によれば、 加熱手段として抵抗加熱ヒータ
ー150に加えて高周波加熱ヒーター160を備えるこ
とにより、抵抗加熱ヒーター150により反応容器14
1内全体を加熱すると同時に高周波加熱ヒーター150
を用いて高周波誘導により加熱されうる材質のみを選択
的に更に加熱し、 部分的に高温を得ることが出来る。 こ
れにより、 例えば被加熱物質がシリコン基板のように高
周波誘導加熱を受けるものであれば、その部分のみを選
択的に、周辺と比較して高温にすることが出来る。 尚、 本第一の実施例では抵抗加熱ヒーター150の内側
に高周波ヒーター160が設置されているが、 抵抗加熱
ヒーター150と高周波ヒーター160の位置関係には
何ら制限はなく、 同一円周上に交互に配置されていても
構わない。 また、 高周波ヒーター160の内側に抵抗加
熱ヒーター160が設置されていてもよい。
According to the thin film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, since the high frequency heater 160 is provided in addition to the resistance heater 150 as the heating means, the reaction vessel 14 is heated by the resistance heater 150.
1 is heated at the same time as high-frequency heater 150
Only materials that can be heated by high-frequency induction can be selectively further heated to obtain a partially high temperature. Thus, for example, if the material to be heated is subjected to high-frequency induction heating such as a silicon substrate, only that portion can be selectively heated to a higher temperature than its surroundings. Although the high-frequency heater 160 is installed inside the resistance heater 150 in the first embodiment, the positional relationship between the resistance heater 150 and the high-frequency heater 160 is not limited at all, and is alternately arranged on the same circumference. It may be arranged in. Further, the resistance heater 160 may be provided inside the high-frequency heater 160.

【0039】さらに本実施例では高周波ヒーター160
は、反応容器141を支持しているマニホールド142
がステンレス製で導電性を持つため、これを加熱しない
ように高周波ヒーター160の下部にも遮蔽板161が
展延して設けられているが、マニホールドの温度を210
〜240 ℃に保持するように遮蔽の程度を調整することは
可能である。このような調整を行うことにより、マニホ
ールドの接ガス面での原料蒸気の凝縮を防ぎ、原料ガス
の利用効率をより高めることができる。
Further, in this embodiment, the high-frequency heater 160
Is a manifold 142 supporting the reaction vessel 141.
Is made of stainless steel and has conductivity, so that a shielding plate 161 is also provided below the high-frequency heater 160 so as not to heat it.
It is possible to adjust the degree of shielding to keep it at ~ 240 ° C. By performing such an adjustment, the condensation of the raw material vapor on the gas contact surface of the manifold can be prevented, and the usage efficiency of the raw material gas can be further increased.

【0040】( 第二の実施の形態)次に、 本発明の第二
の実施の形態として、上述の第一の実施の形態で述べた
薄膜形成装置を用いた薄膜形成方法について、図1に記
載の装置でBST薄膜を形成する場合を例にとって詳細
に説明する。
(Second Embodiment) Next, as a second embodiment of the present invention, a thin film forming method using the thin film forming apparatus described in the first embodiment will be described with reference to FIG. The case where a BST thin film is formed by the above-described apparatus will be described in detail as an example.

【0041】薄膜を形成する下地基板には熱酸化した8
インチシリコン基板上にスパッタリング法で50nmの厚さ
でRuを形成したものを用いた。 まず、 上記シリコン基板
を基板ボート149 の所定の位置に載置し、 反応容器141
内に導入した。 基板の載置に当たっては上下駆動機構1
70によってマニホールドを下げ、基板ボート149を
反応容器141から外部に出した。そして、シリコン基
板12枚を基板ボート149の所定の位置に載置した
後、上下駆動機構170により、マニホールド142を
上げ反応容器141内を気密状態とした 次に排気装置154 を用いて反応容器141内を真空に排
気し、 その後Arガスを100sccm、O2ガスを500sccm の流
量で反応容器内に導入するとともに、抵抗加熱ヒーター
150で加熱し、反応容器内の温度を240 ℃に設定し
た。さらに高周波加熱ヒーター160でシリコン基板温
度を420 ℃に設定した。 この際、シリコン基板のみは導
電性が有り高周波誘導を受けるため420 ℃に昇温する
が、石英製の反応容器141 、内管144 、基板ボート149
、ガスノズル151,152 は全て絶縁体なので高周波では
加熱されない。
The base substrate on which the thin film is to be formed is thermally oxidized 8
A 50-nm-thick Ru film was formed on an inch silicon substrate by a sputtering method. First, the silicon substrate is placed at a predetermined position of the substrate boat 149,
Introduced within. Up and down drive mechanism 1 for mounting the substrate
The manifold was lowered by 70, and the substrate boat 149 was taken out of the reaction vessel 141 to the outside. Then, after the twelve silicon substrates are placed at predetermined positions on the substrate boat 149, the manifold 142 is raised by the vertical drive mechanism 170 to make the inside of the reaction vessel 141 airtight. The inside of the reactor was evacuated, then Ar gas was introduced into the reactor at a flow rate of 100 sccm, and O 2 gas was introduced into the reactor at a flow rate of 500 sccm. The reactor was heated by a resistance heater 150 to set the temperature in the reactor to 240 ° C. Further, the temperature of the silicon substrate was set to 420 ° C. by the high frequency heater 160. At this time, since only the silicon substrate is conductive and receives high-frequency induction, the temperature is raised to 420 ° C., but the reaction vessel 141, the inner tube 144, and the substrate boat 149 made of quartz are used.
Since the gas nozzles 151 and 152 are all insulators, they are not heated at a high frequency.

【0042】尚、 反応容器141およびシリコン基板等
の温度を放射温度計により測定した結果、内管144 、基
板ボート149 、ガスノズル151、152は、240 ℃に
温度制御されており、シリコン基板のみが420 ℃に保持
されていることが確認された。 また搭載された複数枚の
シリコン基板はその位置には因らず、全体で±2 ℃以下
の温度分布に留まっていることが確認された。
As a result of measuring the temperature of the reaction vessel 141 and the silicon substrate with a radiation thermometer, the temperature of the inner tube 144, the substrate boat 149, and the gas nozzles 151 and 152 is controlled to 240 ° C. It was confirmed that the temperature was maintained at 420 ° C. In addition, it was confirmed that the plurality of mounted silicon substrates remained in a temperature distribution of ± 2 ° C. or less irrespective of their positions.

【0043】また、反応容器141内の圧力は圧力制御
装置155 で0.5Torr に設定した。 圧力、温度が所望の値
( この場合、0.5Torr、 シリコン基板部で420 ℃) に安定
した後、Ba、Sr、Ti の原料を導入した。 各原料の組成比、
流量の設定は、成膜する膜のBa:Sr組成比が1 :1、(Ba+
Sr) :Tiの組成比が1 :1 になるように予め混合マニホ
ールド111 の動作を設定しておき、 マイクロポンプの制
御流量を0.6sccm とすることにより行った。 気化器113
の温度は230 ℃、 原料ガス導入管1131の恒温槽によ
る加熱温度は240 ℃とした。 この条件で30min 間Ba、Sr、
Ti原料ガスを導入しBST薄膜を成膜した。 成膜終了
は、 BST原料ガスの反応容器141 への導入を停止する
ことにより行った。 次に堆積したBST薄膜を結晶化す
るため、 反応容器141 内 にArとO2のみが流れてい
る状態で、 高周波ヒーター160の出力を上げ、シリコ
ン基板温度のみを650 ℃迄100 ℃/minの昇温速度で昇温
し、20min間熱処理を行った。 この際も、石英製の反応容
器141 、内管144 、基板ボート149 、ガスノズル151,15
2 は絶縁体なので高周波では加熱されない。実際には高
周波ヒーターによって650 ℃に加熱された堆積基板から
の輻射・伝導によってこれらの絶縁物も温度上昇を起こ
すが、400 ℃以上になることはない。熱処理終了後は、
冷却時間を待って被処理基板を装置から取り出した。 次に、 上記の方法により薄膜を形成したシリコン基板の
分析を行った。この結果、 断面の電子顕微鏡観察からB
STの膜厚は20nmであり、蛍光X 線分析からその組成は
Ba0.5Sr0.5TiO3で、当初設計通りであることが
わかり、 膜厚・組成の基板面内の均一性は±4%、 基板間
のばらつきは±6%であり、 従来と比較して大幅に改善さ
れていることが判った。 また、薄膜形成が終了した後、CVD装置内を調べた結果、
内管144,基板ボート149、ガスノズル151、1
52には概観上の変化はなく、原料の凝縮、分解・堆積
は見られなかった。この結果、シリコン基板上の粒子汚
染は基板1 枚当たり100 個以下になり、発塵を抑制でき
たことが示された。更に、 同一の薄膜形成装置を用い
て、装置の洗浄を行わずに引続いて同様の薄膜形成を行
った場合にも、 上記と同様の結果が得られ、シリコン基
板上の粒子汚染は基板1枚当たり100個以下が維持さ
れた。 粒子汚染の低減は、 素子を微細化したときの不良セルを
低減させ、 歩留まり高く半導体装置を作製する為の不可
欠の要件である。 さらに、 原料の凝集、 堆積を抑えるこ
とは、 原料の利用効率を高くすること、および堆積する
膜の膜厚・ 組成の制御性を高くすることに繋がり、 結果
として薄膜の極薄化が可能になり高集積・高微細の半導
体装置が実現に寄与できる。
The pressure in the reaction vessel 141 was set to 0.5 Torr by the pressure controller 155. Desired pressure and temperature
(In this case, 0.5 Torr, 420 ° C. in the silicon substrate part), and then Ba, Sr, and Ti raw materials were introduced. Composition ratio of each raw material,
The flow rate is set so that the Ba: Sr composition ratio of the film to be formed is 1: 1 and (Ba +
The operation of the mixing manifold 111 was set in advance so that the composition ratio of Sr): Ti was 1: 1 and the control flow rate of the micropump was set to 0.6 sccm. Vaporizer 113
Was 230 ° C., and the heating temperature of the raw material gas introduction pipe 1131 in the thermostat was 240 ° C. Under these conditions, Ba, Sr,
A BST thin film was formed by introducing a Ti raw material gas. The film formation was completed by stopping the introduction of the BST raw material gas into the reaction vessel 141. Next, in order to crystallize the deposited BST thin film, while only Ar and O 2 are flowing in the reaction vessel 141, the output of the high-frequency heater 160 is increased, and only the silicon substrate temperature is increased up to 650 ° C. at 100 ° C./min. The temperature was increased at a rate of temperature increase, and heat treatment was performed for 20 minutes. Also at this time, the reaction vessel 141 made of quartz, the inner tube 144, the substrate boat 149, the gas nozzles 151, 15
2 is an insulator and cannot be heated at high frequencies. Actually, the temperature of these insulators also rises due to radiation and conduction from the deposition substrate heated to 650 ° C. by the high-frequency heater, but does not exceed 400 ° C. After the heat treatment,
After waiting for the cooling time, the substrate to be processed was taken out of the apparatus. Next, the silicon substrate on which the thin film was formed by the above method was analyzed. As a result, B
The film thickness of ST was 20 nm, and the composition was found to be Ba 0.5 Sr 0.5 TiO 3 by X-ray fluorescence analysis as originally designed. The uniformity of the film thickness and composition on the substrate surface was ± 4%, The variation between the substrates was ± 6%, indicating that it was significantly improved compared to the past. In addition, after the formation of the thin film was completed, as a result of examining the inside of the CVD apparatus,
Inner tube 144, substrate boat 149, gas nozzle 151, 1
52 had no change in appearance, and no condensation, decomposition, or deposition of the raw material was observed. As a result, the particle contamination on the silicon substrate was reduced to 100 particles or less per substrate, indicating that the generation of dust was suppressed. Further, when the same thin film is continuously formed by using the same thin film forming apparatus without cleaning the apparatus, the same result as described above is obtained. 100 or less per sheet was maintained. Reduction of particle contamination is an indispensable requirement for reducing defective cells when miniaturizing elements and manufacturing semiconductor devices with high yield. Furthermore, suppressing aggregation and deposition of the raw materials leads to higher utilization efficiency of the raw materials and higher controllability of the thickness and composition of the film to be deposited, and as a result, the thin film can be made extremely thin. Thus, a highly integrated and fine semiconductor device can be realized.

【0044】尚、 本第二の実施の形態ではシリコン基板
を反応容器141内に搬送してから反応容器141を抵
抗加熱ヒーター150で加熱しているが、 反応管は常時
240℃に加熱していてもよく、この場合にはシリコン基
板の搬送後、高周波ヒーター160によってシリコン基
板のみを加熱し、 温度の安定化を待って堆積を開始でき
るので、処理時間が短縮できる。同様にシリコン基板を
反応管から取り出す場合も、シリコン基板のみが冷却す
ればよいのであるから、短時間で済み、 速やかにシリコ
ン基板を装置から取り出す事ができる。
In the second embodiment, the silicon substrate is transported into the reaction vessel 141, and then the reaction vessel 141 is heated by the resistance heater 150.
It may be heated to 240 ° C. In this case, after the silicon substrate is transferred, only the silicon substrate is heated by the high-frequency heater 160 and the deposition can be started after the temperature is stabilized, so that the processing time can be reduced. Similarly, when the silicon substrate is taken out of the reaction tube, only the silicon substrate needs to be cooled, so that it takes only a short time and the silicon substrate can be taken out of the apparatus quickly.

【0045】( 第三の実施の形態)次に本発明の第三の
実施の形態にかかる薄膜形成方法について説明する。但
し、第三の実施の形態に用いる薄膜形成装置は、第二の
実施の形態で用いた装置と同一であるので説明を省略す
る。また、本実施の形態にかかる薄膜形成方法について
は第二の実施の形態と異なる部分のみを説明する。
(Third Embodiment) Next, a thin film forming method according to a third embodiment of the present invention will be described. However, the thin film forming apparatus used in the third embodiment is the same as the apparatus used in the second embodiment, and the description is omitted. In the method of forming a thin film according to the present embodiment, only portions different from the second embodiment will be described.

【0046】本第3の実施の形態では、 抵抗加熱ヒータ
ー150による設定温度は240℃で第二の実施の形態
と変らないが、BST成膜時の高周波ヒーター160に
よるシリコン基板加熱温度を600 ℃と高くしている。ま
た、これにより、BST成膜後の熱処理は省略した。 こ
れは、 BSTの成膜温度が高く、成膜直後に既に結晶化
しているため結晶加熱処理が必要ないためである。
In the third embodiment, the temperature set by the resistance heater 150 is 240 ° C., which is the same as that of the second embodiment, but the silicon substrate heating temperature by the high frequency heater 160 during BST film formation is 600 ° C. And higher. Thus, the heat treatment after the BST film formation was omitted. This is because the BST film is formed at a high temperature and has already been crystallized immediately after the film formation, so that a crystal heating treatment is not required.

【0047】本実施の形態の場合、高周波ヒーター16
0によってシリコン基板の温度を600 ℃に加熱した状態
では、輻射や伝導によって、近接している基板ボート1
49やガスノズル151、152の温度も上昇し、240
℃以下に保持しておくことは困難である。そして、これ
らの温度上昇によって有機金属原料蒸気の分解が起こ
り、基板ボート149やガスノズル151、152にB
STの付着が発生する。
In the case of this embodiment, the high-frequency heater 16
In the state where the temperature of the silicon substrate is heated to 600 ° C. by the temperature of 0, the adjacent substrate boat 1 is radiated or conducted.
49 and the temperature of the gas nozzles 151 and 152 also rise,
It is difficult to keep the temperature below ° C. Then, the organic metal raw material vapor is decomposed by these temperature rises, and the substrate boat 149 and the gas nozzles 151 and 152 emit B
ST adhesion occurs.

【0048】しかし、この場合も基板ボート149やガ
スノズル151、152の温度を400 ℃以下に保持する
ことは可能であり、付着量は600℃に保持されている
シリコン基板上の堆積量の数十分の1 に過ぎない。さら
にシリコン基板搬入から搬出まで内管144,基板ボー
ト149、ガスノズル151、152の温度変化はあま
り大きくないので、抵抗加熱ヒーター150により高温
に加熱した場合とは異なり、熱膨張の違いなどによる付
着物の剥離発生は極力抑制される。従って堆積回数が多
くなり、膜の付着が生じた場合でも、比較的発塵は増加
しない。
However, also in this case, the temperature of the substrate boat 149 and the gas nozzles 151 and 152 can be maintained at 400 ° C. or less, and the adhesion amount is several tens of the deposition amount on the silicon substrate maintained at 600 ° C. That's only one part. Further, since the temperature changes of the inner pipe 144, the substrate boat 149, and the gas nozzles 151 and 152 are not so large from the loading of the silicon substrate to the unloading thereof, unlike the case where the silicon substrate is heated to a high temperature by the resistance heater 150, the deposit due to the difference in thermal expansion and the like. The occurrence of peeling is suppressed as much as possible. Therefore, the number of depositions increases, and even when film deposition occurs, dust generation does not relatively increase.

【0049】本実施の形態によれば、第二の実施の形態
で述べた効果に加えて、薄膜形成時に同時に結晶化が行
われるため、高品質の結晶がえられ、また、結晶化工程
を省けるために、工程を短縮できる。
According to this embodiment, in addition to the effects described in the second embodiment, crystallization is performed simultaneously with the formation of a thin film, so that a high-quality crystal can be obtained. The process can be shortened because it can be omitted.

【0050】( 第四の実施の形態)次に本発明の第四の
実施の形態にかかる薄膜形成装置につき、図2、図3を
用いて説明する。
(Fourth Embodiment) Next, a thin film forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0051】図2は本実施の形態の薄膜形成装置の要部
断面図であり、図1と同一部分には同一の符号を付し説
明を省略する。また、図3は本実施の形態の薄膜形成装
置の一部分の見取り図である。
FIG. 2 is a sectional view of a principal part of the thin film forming apparatus according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. FIG. 3 is a schematic view of a part of the thin film forming apparatus according to the present embodiment.

【0052】本実施の形態では、原料ガス供給管に接続
されているガスノズルは151のみとなっている。そし
て、基板ボート149を中心にして、ガスノズル151
に対向した部分にステンレス製の再拡散防止板162が
載置されている。
In this embodiment, only 151 gas nozzles are connected to the source gas supply pipe. Then, with the substrate boat 149 at the center, the gas nozzle 151
A stainless steel re-diffusion prevention plate 162 is placed in a portion facing the.

【0053】再拡散防止板162は図2及び図3の見取
り図に示したように、ガスノズル151と対向して、基
板ボート149を取り囲むように半円筒状に形成され、
ステンレスキャップ146上に固定されている。そし
て、ガスノズル151から噴出し、基板ボート149上
のシリコン基板上を通った原料ガスが吹き付けられるよ
うになっている。このように、再拡散防止板162は、
ステンレスキャップ146の移動によって、基板ボート
と共に移動できる構造になっている。
As shown in the sketches of FIGS. 2 and 3, the anti-re-diffusion plate 162 is formed in a semi-cylindrical shape so as to face the gas nozzle 151 and surround the substrate boat 149.
It is fixed on a stainless steel cap 146. The source gas is blown out from the gas nozzle 151 and passed over the silicon substrate on the substrate boat 149. Thus, the re-diffusion prevention plate 162 is
By the movement of the stainless steel cap 146, the structure can be moved together with the substrate boat.

【0054】本実施の形態にかかる薄膜形成装置では、
シリコン基板周辺に高周波印加で加熱され得る再拡散防
止板162を設置することによって、シリコン基板上を
分解せずに通過した原料ガスを効果的に分解することが
出来、他の部分へのBSTの附着を極力低減することが
出来る。また、この再拡散防止板162はステンレスキ
ャップ146上に固定されているため、ステンレスキャ
ップ146の移動により容易に反応容器141の外部に
移動可能であり、BSTが附着した場合に容易に取り外
して交換、洗浄が可能である。この場合、 反応容器14
1本体は洗浄を行う必要が無いため、 水洗、 乾燥の必要
が無く、 薄膜形成装置の稼動を停止する必要が無い。
In the thin film forming apparatus according to this embodiment,
By disposing a rediffusion prevention plate 162 that can be heated by applying a high frequency to the periphery of the silicon substrate, the raw material gas that has passed without decomposing on the silicon substrate can be effectively decomposed, and BST of other parts can be reduced. Attachment can be reduced as much as possible. Further, since the re-diffusion preventing plate 162 is fixed on the stainless steel cap 146, it can be easily moved to the outside of the reaction vessel 141 by moving the stainless steel cap 146, and can be easily removed and replaced when the BST is attached. , Washing is possible. In this case, the reaction vessel 14
1 Since there is no need to wash the main body, there is no need for washing and drying, and there is no need to stop the operation of the thin film forming apparatus.

【0055】尚、本実施の形態では再拡散防止板162
を基板ボート149 とは別個に設置したが、基板ボートと
一体化した構造を取る事も可能である。通常、基板ボー
トはCVD毎に交換洗浄するため、この構成によれば再
拡散防止板162も同時に交換洗浄可能となる。
In this embodiment, the rediffusion preventing plate 162 is used.
Is installed separately from the substrate boat 149, but it is also possible to adopt a structure integrated with the substrate boat. Normally, the substrate boat is exchange-cleaned for each CVD. Therefore, according to this configuration, the re-diffusion preventing plate 162 can be exchange-cleaned at the same time.

【0056】また拡散防止板の形状も図3の限定される
ものではなく、複雑化して表面積を大きくすることで再
拡散防止効果をより高めることができる。また、再拡散
防止板162はステンレスに限ることはなく、高周波誘
導を受ける電気伝導体であれば良い。
The shape of the diffusion preventing plate is not limited to that shown in FIG. 3, and the effect of preventing re-diffusion can be further enhanced by increasing the surface area by increasing the complexity. Further, the re-diffusion prevention plate 162 is not limited to stainless steel, but may be any electrical conductor that receives high-frequency induction.

【0057】(第五の実施の形態)本発明の第五の実施
の形態にかかる薄膜形成方法につき、図2、図3を用い
て詳細に説明する。
(Fifth Embodiment) A thin film forming method according to a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0058】尚、本実施の形態で第二の実施の形態と同
一部分に付いては説明を省略する。図2に記載した反応
容器141にシリコン基板を搬送し、抵抗加熱ヒーター
150で反応容器全体の温度を240 ℃に保持する。これ
と同時に高周波ヒーター160で加熱を行うと、シリコ
ン基板と共に再拡散防止板162も420 ℃に保持され
る。その結果、十分に原料ガスが供給される場合には、
再拡散防止板162にも堆積基板と同程度の膜堆積が起
こる。しかし、この場合は原料ガスの流れの下流側での
堆積であるので、原料ガスの利用効率が落ちることはな
く、発塵などの問題も発生しない。
The description of the same parts in this embodiment as those in the second embodiment will be omitted. The silicon substrate is transported to the reaction vessel 141 shown in FIG. 2, and the temperature of the entire reaction vessel is maintained at 240 ° C. by the resistance heater 150. At the same time, when heating is performed by the high-frequency heater 160, the re-diffusion preventing plate 162 is maintained at 420 ° C. together with the silicon substrate. As a result, when the source gas is sufficiently supplied,
Film deposition on the re-diffusion prevention plate 162 is substantially the same as that on the deposition substrate. However, in this case, since the deposition is performed on the downstream side of the flow of the raw material gas, the utilization efficiency of the raw material gas does not decrease and no problem such as dust generation occurs.

【0059】本実施の形態では、上述の第二の実施の形
態で述べた効果に加えて、一旦ガスノズルから吹き出
し、堆積基板間を通過した未反応の原料ガスが再拡散防
止板162上で分解・ 堆積するので、反応容器141等
に衝突、再拡散して逆流する原料ガスをなくすことがで
き、反応律速条件を維持した上でシリコン基板間・ 同一
シリコン基板内の堆積膜の膜厚・ 組成分布を向上させる
ことができる。
In this embodiment, in addition to the effects described in the above-described second embodiment, unreacted source gas once blown out from the gas nozzle and passed between the deposition substrates is decomposed on the rediffusion prevention plate 162. -Since the material is deposited, it is possible to eliminate the source gas that collides with and re-diffuses the reaction vessel 141 and the like and flows backward. The thickness and composition of the deposited film between silicon substrates and within the same silicon substrate while maintaining the reaction rate-determining conditions are maintained. The distribution can be improved.

【0060】以上の各実施の形態ではシリコン基板を例
にとって説明したが、本発明の実施はこれに限られるも
のではなく、高周波で加熱しうる基板であればガリウム
砒素などの化合物半導体基板であってもよい。さらに、
サファイアなどの高周波で加熱できない基板の場合で
も、基板の一部に高周波で加熱しうる膜が形成されてい
れば実施可能であることは言うまでもない。
In each of the above embodiments, a silicon substrate has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, but may be a compound semiconductor substrate such as gallium arsenide as long as it can be heated at a high frequency. You may. further,
Needless to say, even a substrate such as sapphire that cannot be heated by high frequency can be implemented as long as a film that can be heated by high frequency is formed on a part of the substrate.

【0061】また、上記の各実施の形態では、反応容器
等は石英を用いて形成したが、本発明の実施はこれに限
られるものではなく、高周波で加熱されない材料であれ
ば実施可能である。また、例え一部に高周波加熱されう
る材料を用いる場合でも、その加熱の度合いが十分に小
さければ、本発明を逸脱しないことは言うまでもない。
また、この他にも、本発明の趣旨に反しない限り、種々
の構成要件を変化させて実施することが可能である。
In each of the above embodiments, the reaction vessel and the like are formed using quartz. However, the present invention is not limited to this, and any material that is not heated at a high frequency can be used. . Further, even when a material which can be heated by high frequency is partially used, it is needless to say that the present invention does not depart from the present invention as long as the degree of heating is sufficiently small.
In addition, the present invention can be carried out by changing various components without departing from the spirit of the present invention.

【0062】さらに、基板上に形成する薄膜はBSTに
限られるものではなく、PZT、 STO、 BTO,二酸
化タンタルなどの成膜でも同様に適用できる。 また、 そ
の際に使用する原料ガスは、成膜すべき膜に応じて適宜
選定することが出来る。
Further, the thin film formed on the substrate is not limited to BST, but can be similarly applied to the formation of PZT, STO, BTO, tantalum dioxide or the like. The source gas used at that time can be appropriately selected according to the film to be formed.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 薄
膜を成長する基板のみを高温に維持することが可能であ
る。 また、反応容器側壁等への堆積物の附着を大幅に削減
し、その剥離による基板表面への附着物を大幅に削減す
ることが出来る。 また、上流側、 下流側での反応ガス濃
度均一化により、堆積膜の均質化、 膜厚の均一化が実現
できる。さらに、反応容器の洗浄が殆ど不要になり、 薄
膜形成装置の稼働率を大幅に向上させることが出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to maintain only a substrate on which a thin film is grown at a high temperature. In addition, it is possible to significantly reduce the amount of deposits attached to the reaction vessel side walls and the like, and to significantly reduce the amount of attachments to the substrate surface due to the separation. In addition, by making the reaction gas concentration uniform on the upstream side and the downstream side, it is possible to realize a uniform deposition film and a uniform film thickness. Further, the cleaning of the reaction vessel becomes almost unnecessary, and the operation rate of the thin film forming apparatus can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態にかかる薄膜形成装
置の要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第三の実施の形態にかかる薄膜形成装
置の要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a thin film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三の実施の形態にかかる薄膜形成装
置の要部の見取り図である。
FIG. 3 is a schematic view of a main part of a thin film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の薄膜形成装置の要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional thin film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、102、103 有機金属液体原料容器 111 液体原料混合マニホールド 112 液体原料秤量マイクロポン
プ 113 液体原料気化器 122、123 マスフローコントローラー 1131 原料ガス供給管 1221、1231 キャリアガス供給管 141 反応容器 142 マニホールド 143 オーリング 144 内管 145 オーリング 146 キャップ 147 回転機構 148 保温筒 149 基板ボート 150 抵抗加熱ヒータ 151、152 ガスノズル 153 排気ポート 154 排気用ポンプ 155 圧力調整器 160 高周波ヒーター 161 高周波遮蔽板 162 再拡散防止板 170 上下駆動機構
101, 102, 103 Organometallic liquid raw material container 111 Liquid raw material mixing manifold 112 Liquid raw material weighing micro pump 113 Liquid raw material vaporizer 122, 123 Mass flow controller 1131 Raw material gas supply pipe 1221, 1231 Carrier gas supply pipe 141 Reaction vessel 142 manifold 143 Ring 144 Inner tube 145 O-ring 146 Cap 147 Rotating mechanism 148 Heat insulation tube 149 Substrate boat 150 Resistance heater 151, 152 Gas nozzle 153 Exhaust port 154 Exhaust pump 155 Pressure regulator 160 High frequency heater 161 High frequency shield plate 162 Anti-diffusion plate 170 Vertical drive mechanism

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】薄膜を形成すべき基板を収納する反応容器
と、前記反応容器内に反応ガスを供給するガス供給機構
と、前記反応容器から反応ガスを排出するガス排出機構
と、前記反応容器内を加熱する加熱機構とを具備し、前
記加熱機構が抵抗加熱機構と高周波加熱機構とを具備し
ていることを特徴とする薄膜形成装置。
1. A reaction container for accommodating a substrate on which a thin film is to be formed, a gas supply mechanism for supplying a reaction gas into the reaction container, a gas discharge mechanism for discharging a reaction gas from the reaction container, and the reaction container A thin-film forming apparatus comprising: a heating mechanism for heating the inside; wherein the heating mechanism includes a resistance heating mechanism and a high-frequency heating mechanism.
【請求項2】前記高周波加熱機構は前記反応容器外周か
ら一定距離離間して形成されており、前記抵抗加熱機構
は前記高周波加熱機構の外側に前記反応容器外周から更
に離間して形成されていることを特徴とする請求項1に
記載の薄膜形成装置。
2. The high-frequency heating mechanism is formed at a predetermined distance from the outer periphery of the reaction vessel, and the resistance heating mechanism is formed outside the high-frequency heating mechanism and further away from the outer circumference of the reaction vessel. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】薄膜を形成すべき基板を反応容器内の基板
ボートに載置する工程と、前記半導体基板、前記基板ボ
ートを第一の温度に昇温する工程と、次に前記基板のみ
を前記第一の温度よりも高い第二の温度に昇温する工程
と、前記反応容器内に原料ガスを供給して前記基板上に
薄膜を形成する工程とを具備したことを特徴とする薄膜
形成方法。
3. A step of placing a substrate on which a thin film is to be formed on a substrate boat in a reaction vessel; a step of raising the temperature of the semiconductor substrate and the substrate boat to a first temperature; A step of raising a temperature to a second temperature higher than the first temperature, and a step of forming a thin film on the substrate by supplying a source gas into the reaction vessel. Method.
【請求項4】前記原料ガスがBa,Sr,Bi,Ti,
Ta,Zr,Pbの何れかを少なくとも含み、前記薄膜
がチタン酸バリウムストロンチウム、 チタン酸ストロン
チウム、 ストロンチウムビスマスタンタル酸化物、 チタ
ン酸ジルコン酸鉛の何れかを少なくとも含むことを特徴
とする請求項3に記載の薄膜形成方法。
4. The method according to claim 1, wherein the source gas is Ba, Sr, Bi, Ti,
4. The method according to claim 3, wherein the thin film contains at least one of Ta, Zr, and Pb, and the thin film contains at least one of barium strontium titanate, strontium titanate, strontium bismuth tantalum oxide, and lead zirconate titanate. The method for forming a thin film according to the above.
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