JPH1180959A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH1180959A JPH1180959A JP24246697A JP24246697A JPH1180959A JP H1180959 A JPH1180959 A JP H1180959A JP 24246697 A JP24246697 A JP 24246697A JP 24246697 A JP24246697 A JP 24246697A JP H1180959 A JPH1180959 A JP H1180959A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大面積基板上に均一な薄膜を長時間にわたっ
て安定に成膜することができ、薄膜の歩留まりの向上を
図ることができる気相成長装置を提供する。 【解決手段】 原料ガスを通すための多数のスルーホー
ル４ａを有するシャワープレート４を備えたＣＶＤ装置
において、シャワープレート４の原料ガスの供給側のス
ルーホール４ａの周囲に突出部４ｂを設ける。突出部４
ｂの断面形状は例えば三角形または長方形とする。突出
部４ｂの高さは例えば１〜１０ｍｍとする。
て安定に成膜することができ、薄膜の歩留まりの向上を
図ることができる気相成長装置を提供する。 【解決手段】 原料ガスを通すための多数のスルーホー
ル４ａを有するシャワープレート４を備えたＣＶＤ装置
において、シャワープレート４の原料ガスの供給側のス
ルーホール４ａの周囲に突出部４ｂを設ける。突出部４
ｂの断面形状は例えば三角形または長方形とする。突出
部４ｂの高さは例えば１〜１０ｍｍとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、気相成長装置に
関し、特に、いわゆるシャワープレートを備えた気相成
長装置に適用して好適なものである。
関し、特に、いわゆるシャワープレートを備えた気相成
長装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体メモリのキャパシタの誘電
体膜に用いられるＴａ2 Ｏ5 、ＳｒＴｉＯ3 、Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3 、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2
Ｏ9 、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 Ｔｉ1.0 Ｏ3.0 などの酸化物薄
膜を化学気相成長（ＣＶＤ）法により成膜する場合、そ
の成膜に用いられるＣＶＤ装置においては、大面積基板
に均一に原料ガス（反応ガス）を供給するためにシャワ
ーノズルが用いられている。
体膜に用いられるＴａ2 Ｏ5 、ＳｒＴｉＯ3 、Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3 、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2
Ｏ9 、Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 Ｔｉ1.0 Ｏ3.0 などの酸化物薄
膜を化学気相成長（ＣＶＤ）法により成膜する場合、そ
の成膜に用いられるＣＶＤ装置においては、大面積基板
に均一に原料ガス（反応ガス）を供給するためにシャワ
ーノズルが用いられている。
【０００３】図８は、このようなシャワーノズル構造の
ＣＶＤ装置の概略構成を示す。図８に示すように、この
ＣＶＤ装置においては、ガス配管１０１の先端に取り付
けられたガス拡散器１０２を通じて反応室１０３の上部
に原料ガスが導入される。この原料ガスは、反応室１０
３の中段に取り付けられた円形平板状のシャワープレー
ト１０４に多数設けられたスルーホール１０４ａを通っ
て下方に流れ、反応室１０３の下部に設置されたヒータ
ー１０５上に載せられた基板１０６の表面に供給される
ようになっている。シャワープレート１０４の平面形状
および断面形状を図９に示す。ここで、図９Ａが平面
図、図９Ｂが断面図を示す。
ＣＶＤ装置の概略構成を示す。図８に示すように、この
ＣＶＤ装置においては、ガス配管１０１の先端に取り付
けられたガス拡散器１０２を通じて反応室１０３の上部
に原料ガスが導入される。この原料ガスは、反応室１０
３の中段に取り付けられた円形平板状のシャワープレー
ト１０４に多数設けられたスルーホール１０４ａを通っ
て下方に流れ、反応室１０３の下部に設置されたヒータ
ー１０５上に載せられた基板１０６の表面に供給される
ようになっている。シャワープレート１０４の平面形状
および断面形状を図９に示す。ここで、図９Ａが平面
図、図９Ｂが断面図を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のＣＶＤ装置においては、図１０および図１１に示
すように、原料ガスの流入側（供給側）からシャワープ
レート１０４上に落下してきたパーティクル１０７がそ
のままガスの流れに乗ってスルーホール１０４ａを容易
に通過して酸化物薄膜を成膜している基板１０６上に落
下したり、スルーホール１０４ａを塞いで基板１０６へ
の原料ガスの均一な供給を妨げるという問題があった。
特に、常温で液体または固体である有機金属を原料に用
いる酸化物薄膜の成膜時には、気化器（図示せず）の周
辺部分や気化器から反応室までの配管内に付着した残留
物から発生したパーティクル１０７が酸化物薄膜の歩留
まり低下を引き起し、深刻な問題となっていた。
従来のＣＶＤ装置においては、図１０および図１１に示
すように、原料ガスの流入側（供給側）からシャワープ
レート１０４上に落下してきたパーティクル１０７がそ
のままガスの流れに乗ってスルーホール１０４ａを容易
に通過して酸化物薄膜を成膜している基板１０６上に落
下したり、スルーホール１０４ａを塞いで基板１０６へ
の原料ガスの均一な供給を妨げるという問題があった。
特に、常温で液体または固体である有機金属を原料に用
いる酸化物薄膜の成膜時には、気化器（図示せず）の周
辺部分や気化器から反応室までの配管内に付着した残留
物から発生したパーティクル１０７が酸化物薄膜の歩留
まり低下を引き起し、深刻な問題となっていた。
【０００５】このパーティクルの低減を図るための対策
として、使用する有機金属原料の気化温度を考慮に入れ
て気化器および配管の厳密な温度管理を行う方法や、原
料に用いる有機金属を蒸気圧の高い材料に置き換えて行
く方法などがあるが、これらの方法によってもパーティ
クルの発生を完全にゼロにすることはできないため、パ
ーティクルによる酸化物薄膜の歩留まり低下の問題は依
然として存在する。
として、使用する有機金属原料の気化温度を考慮に入れ
て気化器および配管の厳密な温度管理を行う方法や、原
料に用いる有機金属を蒸気圧の高い材料に置き換えて行
く方法などがあるが、これらの方法によってもパーティ
クルの発生を完全にゼロにすることはできないため、パ
ーティクルによる酸化物薄膜の歩留まり低下の問題は依
然として存在する。
【０００６】以上はＣＶＤ装置を用いて酸化物薄膜を成
膜する場合についてであるが、同様の問題は、シャワー
プレートを備えた気相成長装置において各種の薄膜を成
膜する場合全般について起こり得るものである。
膜する場合についてであるが、同様の問題は、シャワー
プレートを備えた気相成長装置において各種の薄膜を成
膜する場合全般について起こり得るものである。
【０００７】したがって、この発明の目的は、大面積基
板上に均一な薄膜を長時間にわたって安定に成膜するこ
とができ、薄膜の歩留まりの向上を図ることができる気
相成長装置を提供することにある。
板上に均一な薄膜を長時間にわたって安定に成膜するこ
とができ、薄膜の歩留まりの向上を図ることができる気
相成長装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、原料ガスを通すための複数の貫通穴を
有するシャワープレートを備えた気相成長装置におい
て、シャワープレートの原料ガスの流入側の貫通穴の周
囲に突出部が設けられていることを特徴とするものであ
る。
に、この発明は、原料ガスを通すための複数の貫通穴を
有するシャワープレートを備えた気相成長装置におい
て、シャワープレートの原料ガスの流入側の貫通穴の周
囲に突出部が設けられていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】この発明において、貫通穴の周囲に設けら
れる突出部の断面形状や高さは、何らかの原因で原料ガ
スの供給側からシャワープレート上にパーティクルが落
下してきた場合、そのパーティクルが貫通穴に到達する
のを有効に防止することができるように選ばれる。具体
的には、この突出部の断面形状は例えばほぼ三角形また
は長方形にすることができる。前者のように突出部の断
面形状をほぼ三角形にする場合、原料ガスの流入側の貫
通穴の所定の深さまでの部分の径を外方に向かって大き
くしてもよい。突出部の高さは例えば１〜１０ｍｍ、典
型的には３〜５ｍｍとすることができる。
れる突出部の断面形状や高さは、何らかの原因で原料ガ
スの供給側からシャワープレート上にパーティクルが落
下してきた場合、そのパーティクルが貫通穴に到達する
のを有効に防止することができるように選ばれる。具体
的には、この突出部の断面形状は例えばほぼ三角形また
は長方形にすることができる。前者のように突出部の断
面形状をほぼ三角形にする場合、原料ガスの流入側の貫
通穴の所定の深さまでの部分の径を外方に向かって大き
くしてもよい。突出部の高さは例えば１〜１０ｍｍ、典
型的には３〜５ｍｍとすることができる。
【００１０】この発明において、気相成長装置は、典型
的にはＣＶＤ装置、特に、有機金属を用いる化学気相成
長装置（ＭＯＣＶＤ装置）である。
的にはＣＶＤ装置、特に、有機金属を用いる化学気相成
長装置（ＭＯＣＶＤ装置）である。
【００１１】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、シャワープレートの原料ガスの流入側の貫通穴の周
囲に突出部が設けられているので、仮に何らかの原因で
反応室内に発生したパーティクルがシャワープレート上
に落下しても、この突出部により、パーティクルが貫通
穴に到達するのを有効に防止することができる。このた
め、このパーティクルが貫通穴を通って基板上に落下し
たり、貫通穴を塞いだりするのを大幅に減らすことがで
きる。
ば、シャワープレートの原料ガスの流入側の貫通穴の周
囲に突出部が設けられているので、仮に何らかの原因で
反応室内に発生したパーティクルがシャワープレート上
に落下しても、この突出部により、パーティクルが貫通
穴に到達するのを有効に防止することができる。このた
め、このパーティクルが貫通穴を通って基板上に落下し
たり、貫通穴を塞いだりするのを大幅に減らすことがで
きる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
【００１３】図１は、この発明の第１の実施形態による
ＭＯＣＶＤ装置を示す。図１に示すように、この第１の
実施形態によるＭＯＣＶＤ装置においては、ガス配管１
の先端に取り付けられたガス拡散器２を通じて反応室３
の上部に原料ガスが導入される。この原料ガスは、反応
室３の中段に取り付けられた円形平板状のシャワープレ
ート４に多数設けられたスルーホール４ａを通って下方
に流れ、反応室３の下部に設置されたヒーター５上に載
せられた基板６の表面に供給されるようになっている。
ＭＯＣＶＤ装置を示す。図１に示すように、この第１の
実施形態によるＭＯＣＶＤ装置においては、ガス配管１
の先端に取り付けられたガス拡散器２を通じて反応室３
の上部に原料ガスが導入される。この原料ガスは、反応
室３の中段に取り付けられた円形平板状のシャワープレ
ート４に多数設けられたスルーホール４ａを通って下方
に流れ、反応室３の下部に設置されたヒーター５上に載
せられた基板６の表面に供給されるようになっている。
【００１４】図２に、シャワープレート４の平面形状お
よび断面形状を示す。ここで、図２Ａが平面形状、図２
Ｂが断面形状を示す。図２に示すように、この第１の実
施形態においては、シャワープレート４の原料ガスの流
入側のスルーホール４ａの周囲の全体に、断面形状がほ
ぼ直角三角形の突出部４ｂが設けられている。この突出
部４ｂの高さｈは典型的には３〜５ｍｍである。また、
スルーホール４ａの直径Ｄは例えば０．５〜２ｍｍ、典
型的には１〜１．５ｍｍであり、スルーホール２ａの間
隔Ｌは例えば２０ｍｍである。さらに、シャワープレー
ト４の厚さは例えば２０ｍｍであり、その直径は成膜を
行う基板６の直径に応じて選ばれる。
よび断面形状を示す。ここで、図２Ａが平面形状、図２
Ｂが断面形状を示す。図２に示すように、この第１の実
施形態においては、シャワープレート４の原料ガスの流
入側のスルーホール４ａの周囲の全体に、断面形状がほ
ぼ直角三角形の突出部４ｂが設けられている。この突出
部４ｂの高さｈは典型的には３〜５ｍｍである。また、
スルーホール４ａの直径Ｄは例えば０．５〜２ｍｍ、典
型的には１〜１．５ｍｍであり、スルーホール２ａの間
隔Ｌは例えば２０ｍｍである。さらに、シャワープレー
ト４の厚さは例えば２０ｍｍであり、その直径は成膜を
行う基板６の直径に応じて選ばれる。
【００１５】この第１の実施形態においては、シャワー
プレート４の原料ガス流入側のスルーホール４ａの周囲
の全体に突出部４ｂが設けられていることにより、例え
ば、図３に示すように、反応室３内に何らかの原因で発
生したパーティクル７がシャワープレート４上に落下し
ても、このパーティクル７がスルーホール４ａに到達す
るためには突出部４ｂを乗り越えなければならないた
め、パーティクル７がスルーホール４ａに到達する確率
は極めて小さく、したがってパーティクル７がスルーホ
ール４ａを通って基板側６に落下したり、スルーホール
４ａを塞いだりするする確率を極めて小さくすることが
できる。
プレート４の原料ガス流入側のスルーホール４ａの周囲
の全体に突出部４ｂが設けられていることにより、例え
ば、図３に示すように、反応室３内に何らかの原因で発
生したパーティクル７がシャワープレート４上に落下し
ても、このパーティクル７がスルーホール４ａに到達す
るためには突出部４ｂを乗り越えなければならないた
め、パーティクル７がスルーホール４ａに到達する確率
は極めて小さく、したがってパーティクル７がスルーホ
ール４ａを通って基板側６に落下したり、スルーホール
４ａを塞いだりするする確率を極めて小さくすることが
できる。
【００１６】次に、上述のように構成されたこの第１の
実施形態によるＭＯＣＶＤ装置を用いて誘電体キャパシ
タを形成する方法について説明する。
実施形態によるＭＯＣＶＤ装置を用いて誘電体キャパシ
タを形成する方法について説明する。
【００１７】まず、第１の例による誘電体キャパシタの
形成方法においては、図４に示すように、Ｓｉ基板１１
の表面に例えば熱酸化法により膜厚３５０ｎｍのＳｉＯ
2 膜１２を成膜した後、その上に例えばスパッタリング
法により膜厚３０ｎｍのＴｉ膜１３および膜厚２００ｎ
ｍのＰｔ膜１４を順次成膜する。Ｔｉ膜１３は接合層と
して用いられ、Ｐｔ膜１４は下部電極として用いられ
る。
形成方法においては、図４に示すように、Ｓｉ基板１１
の表面に例えば熱酸化法により膜厚３５０ｎｍのＳｉＯ
2 膜１２を成膜した後、その上に例えばスパッタリング
法により膜厚３０ｎｍのＴｉ膜１３および膜厚２００ｎ
ｍのＰｔ膜１４を順次成膜する。Ｔｉ膜１３は接合層と
して用いられ、Ｐｔ膜１４は下部電極として用いられ
る。
【００１８】次に、基板温度を４００〜７００℃に保持
し、Ｐｔ膜１４上に、図１に示すＭＯＣＶＤ装置を用い
て、最終的に得るＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 の化学量論組成
よりわずかにＢｉを過剰に含む、Ｂｉ、ＳｒおよびＴａ
からなる酸化物薄膜を１５０ｎｍの膜厚に所要時間１０
〜１５分で成膜する。この酸化物薄膜の成膜は具体的に
は次のようにして行う。すなわち、図１に示すＭＯＣＶ
Ｄ装置のガス配管１に接続されている原料溶液ソースボ
トル（図示せず）中の混合溶液として、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）溶媒中にＢｉ3 （Ｃ6 Ｈ5 ）3 、Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 テトラグリム（tetraglyme）およびＴａ
（ｉ−ＯＣ3 Ｈ7 ）4 ＤＰＭ（ただし、ＤＰＭ＝ジピバ
ロイルメタネート）を溶解したものを用い、これを反応
室３の前段に設置した気化器（図示せず）内でガス化す
ることにより得られるガスをＡｒキャリアガスとともに
酸素ガスと混合した後、この混合ガスを原料ガスとして
ガス拡散器２およびシャワープレート４を通して反応室
３の下部に導入し、Ｐｔ膜１４上に酸化物薄膜を成膜す
る。このとき、原料ガスの圧力は１０Ｔｏｒｒに保持す
る。
し、Ｐｔ膜１４上に、図１に示すＭＯＣＶＤ装置を用い
て、最終的に得るＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 の化学量論組成
よりわずかにＢｉを過剰に含む、Ｂｉ、ＳｒおよびＴａ
からなる酸化物薄膜を１５０ｎｍの膜厚に所要時間１０
〜１５分で成膜する。この酸化物薄膜の成膜は具体的に
は次のようにして行う。すなわち、図１に示すＭＯＣＶ
Ｄ装置のガス配管１に接続されている原料溶液ソースボ
トル（図示せず）中の混合溶液として、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）溶媒中にＢｉ3 （Ｃ6 Ｈ5 ）3 、Ｓｒ
（ＤＰＭ）2 テトラグリム（tetraglyme）およびＴａ
（ｉ−ＯＣ3 Ｈ7 ）4 ＤＰＭ（ただし、ＤＰＭ＝ジピバ
ロイルメタネート）を溶解したものを用い、これを反応
室３の前段に設置した気化器（図示せず）内でガス化す
ることにより得られるガスをＡｒキャリアガスとともに
酸素ガスと混合した後、この混合ガスを原料ガスとして
ガス拡散器２およびシャワープレート４を通して反応室
３の下部に導入し、Ｐｔ膜１４上に酸化物薄膜を成膜す
る。このとき、原料ガスの圧力は１０Ｔｏｒｒに保持す
る。
【００１９】次に、この酸化物薄膜を酸化性雰囲気中に
おいて例えば７００〜８００℃の温度で例えば１時間熱
処理する。これによって、良好な強誘電体特性を示すＳ
ｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 薄膜１５が得られる。
おいて例えば７００〜８００℃の温度で例えば１時間熱
処理する。これによって、良好な強誘電体特性を示すＳ
ｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 薄膜１５が得られる。
【００２０】この後、このＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 薄膜１
５上に例えばスパッタリング法によりＰｔ膜１６を成膜
する。このＰｔ膜厚１６は上部電極として用いられる。
５上に例えばスパッタリング法によりＰｔ膜１６を成膜
する。このＰｔ膜厚１６は上部電極として用いられる。
【００２１】上述の酸化物薄膜の成膜に図８および図９
に示す従来のＭＯＣＶＤ装置を用いた場合、上述の成膜
プロセスを２０時間連続して繰り返したとき、成膜後の
基板１１上にパーティクルの落下が観察された。これに
対し、図１および図２に示すこの第１の実施形態による
ＭＯＣＶＤ装置を用いた場合には、上述の成膜プロセス
を１００時間連続して繰り返したときに初めて、成膜後
の基板１１上にパーティクルの落下が観察された。すな
わち、酸化物薄膜の成膜にこの第１の実施形態によるＭ
ＯＣＶＤ装置を用いた場合には、従来のＭＯＣＶＤ装置
に比べて連続使用可能時間が５倍になり、その分だけ定
期的なクリーニングの回数を低減することができ、これ
によって生産性を飛躍的に向上させることができる。
に示す従来のＭＯＣＶＤ装置を用いた場合、上述の成膜
プロセスを２０時間連続して繰り返したとき、成膜後の
基板１１上にパーティクルの落下が観察された。これに
対し、図１および図２に示すこの第１の実施形態による
ＭＯＣＶＤ装置を用いた場合には、上述の成膜プロセス
を１００時間連続して繰り返したときに初めて、成膜後
の基板１１上にパーティクルの落下が観察された。すな
わち、酸化物薄膜の成膜にこの第１の実施形態によるＭ
ＯＣＶＤ装置を用いた場合には、従来のＭＯＣＶＤ装置
に比べて連続使用可能時間が５倍になり、その分だけ定
期的なクリーニングの回数を低減することができ、これ
によって生産性を飛躍的に向上させることができる。
【００２２】次に、第２の例では、まず、図５に示すよ
うに、Ｓｉ基板２１の表面に例えばスパッタリング法に
より膜厚１００ｎｍのＩｒＯ2 膜２２および膜厚１００
ｎｍのＩｒ膜２３を順次成膜する。Ｉｒ膜２３は下部電
極として用いられる。
うに、Ｓｉ基板２１の表面に例えばスパッタリング法に
より膜厚１００ｎｍのＩｒＯ2 膜２２および膜厚１００
ｎｍのＩｒ膜２３を順次成膜する。Ｉｒ膜２３は下部電
極として用いられる。
【００２３】次に、基板温度を４００〜６００℃に保持
し、Ｉｒ膜２３上に、図１に示すＭＯＣＶＤ装置を用い
て、最終的に得るＰｂ（Ｚｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 の化学
量論組成よりわずかにＰｂを過剰に含む、Ｐｂ、Ｚｒお
よびＴｉからなるアモルファス構造の酸化物薄膜を１５
０ｎｍの膜厚に所要時間２０〜３０分で成膜する。この
酸化物薄膜の成膜は具体的には次のようにして行う。す
なわち、図１に示すＭＯＣＶＤ装置において、Ｐｂ（Ｄ
ＰＭ）2 、Ｚｒ（ＤＰＭ）2 、Ｔｉ（Ｏ−ｉＣ3 Ｈ7 ）
2 （ＤＰＭ）2 の各有機金属原料をＡｒキャリアガスと
ともに反応室３の前段に設置したガスミキサー（図示せ
ず）まで導入する。次に、このガスをガスミキサー内で
酸素ガスと均一に混合した後、この混合ガスを原料ガス
としてガス拡散器２およびシャワープレート４を通して
反応室３の下部に導入し、Ｉｒ膜２３上に酸化物薄膜を
成膜する。このとき、原料ガスの圧力は５Ｔｏｒｒに保
持する。
し、Ｉｒ膜２３上に、図１に示すＭＯＣＶＤ装置を用い
て、最終的に得るＰｂ（Ｚｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 の化学
量論組成よりわずかにＰｂを過剰に含む、Ｐｂ、Ｚｒお
よびＴｉからなるアモルファス構造の酸化物薄膜を１５
０ｎｍの膜厚に所要時間２０〜３０分で成膜する。この
酸化物薄膜の成膜は具体的には次のようにして行う。す
なわち、図１に示すＭＯＣＶＤ装置において、Ｐｂ（Ｄ
ＰＭ）2 、Ｚｒ（ＤＰＭ）2 、Ｔｉ（Ｏ−ｉＣ3 Ｈ7 ）
2 （ＤＰＭ）2 の各有機金属原料をＡｒキャリアガスと
ともに反応室３の前段に設置したガスミキサー（図示せ
ず）まで導入する。次に、このガスをガスミキサー内で
酸素ガスと均一に混合した後、この混合ガスを原料ガス
としてガス拡散器２およびシャワープレート４を通して
反応室３の下部に導入し、Ｉｒ膜２３上に酸化物薄膜を
成膜する。このとき、原料ガスの圧力は５Ｔｏｒｒに保
持する。
【００２４】次に、例えばＲＴＡ（Rapid Thermal Anne
aling)法でこの酸化物薄膜を酸化性雰囲気中において例
えば５５０〜７００℃の温度で例えば１時間熱処理す
る。これによって、良好な強誘電体特性を示すＰｂ（Ｚ
ｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 薄膜２４が得られる。
aling)法でこの酸化物薄膜を酸化性雰囲気中において例
えば５５０〜７００℃の温度で例えば１時間熱処理す
る。これによって、良好な強誘電体特性を示すＰｂ（Ｚ
ｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 薄膜２４が得られる。
【００２５】次に、このＰｂ（Ｚｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3
薄膜２４上に例えばスパッタリング法によりＩｒ膜２５
を成膜する。このＩｒ膜２５は上部電極として用いられ
る。
薄膜２４上に例えばスパッタリング法によりＩｒ膜２５
を成膜する。このＩｒ膜２５は上部電極として用いられ
る。
【００２６】この後、このようにして形成された誘電体
キャパシタを酸素雰囲気中において例えば６００℃で３
０分間熱処理する。
キャパシタを酸素雰囲気中において例えば６００℃で３
０分間熱処理する。
【００２７】このようにして形成された誘電体キャパシ
タのＩｒ膜２５とＩｒ膜２３との間に電圧を印加して蓄
積電荷量を測定した結果、誘電分極値（残留分極値）２
Ｐr＝２０〜６０μＣ／ｃｍ2 であった。
タのＩｒ膜２５とＩｒ膜２３との間に電圧を印加して蓄
積電荷量を測定した結果、誘電分極値（残留分極値）２
Ｐr＝２０〜６０μＣ／ｃｍ2 であった。
【００２８】Ｐｂ（Ｚｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 薄膜２４の
成膜に図８および図９に示す従来のＭＯＣＶＤ装置を用
いた場合、上述の成膜プロセスを３０時間連続して繰り
返したとき、成膜後の基板２１上にパーティクルの落下
が観察された。これに対し、図１および図２に示すこの
第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装置を用いた場合に
は、上述の成膜プロセスを１５０時間連続して繰り返し
たときに初めて、成膜後の基板２１上にパーティクルの
落下が観察された。すなわち、酸化物薄膜の成膜にこの
第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装置を用いた場合に
は、従来のＭＯＣＶＤ装置に比べて連続使用可能時間が
５倍になり、その分だけ定期的なクリーニングの回数を
低減することができ、これによって生産性を飛躍的に向
上させることができる。
成膜に図８および図９に示す従来のＭＯＣＶＤ装置を用
いた場合、上述の成膜プロセスを３０時間連続して繰り
返したとき、成膜後の基板２１上にパーティクルの落下
が観察された。これに対し、図１および図２に示すこの
第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装置を用いた場合に
は、上述の成膜プロセスを１５０時間連続して繰り返し
たときに初めて、成膜後の基板２１上にパーティクルの
落下が観察された。すなわち、酸化物薄膜の成膜にこの
第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装置を用いた場合に
は、従来のＭＯＣＶＤ装置に比べて連続使用可能時間が
５倍になり、その分だけ定期的なクリーニングの回数を
低減することができ、これによって生産性を飛躍的に向
上させることができる。
【００２９】以上のように、この第１の実施形態によれ
ば、シャワープレート４のガス流入側のスルーホール４
ａの周囲の全体に突出部４ｂが設けられていることによ
り、何らかの原因で反応室３内に発生したパーティクル
７がシャワープレート４上に落下しても、このパーティ
クル７がスルーホール４ａに到達し、このスルーホール
４ａを通って基板６上に落下したり、スルーホール４ａ
を塞いだりするのを防止することができる。これによっ
て、酸化物薄膜の歩留まりの向上を図ることができると
ともに、ＭＯＣＶＤ装置のクリーニングの回数の低減に
より生産性の向上を図ることができる。
ば、シャワープレート４のガス流入側のスルーホール４
ａの周囲の全体に突出部４ｂが設けられていることによ
り、何らかの原因で反応室３内に発生したパーティクル
７がシャワープレート４上に落下しても、このパーティ
クル７がスルーホール４ａに到達し、このスルーホール
４ａを通って基板６上に落下したり、スルーホール４ａ
を塞いだりするのを防止することができる。これによっ
て、酸化物薄膜の歩留まりの向上を図ることができると
ともに、ＭＯＣＶＤ装置のクリーニングの回数の低減に
より生産性の向上を図ることができる。
【００３０】次に、この発明の第２の実施形態によるＭ
ＯＣＶＤ装置について説明する。この第２の実施形態に
おいては、図６に示すように、シャワープレート４の原
料ガス流入側のスルーホール４ａの周囲に設けられてい
る突出部４ｂの断面形状が長方形になっている。その他
のことは、第１の実施形態と同様であるので、説明を省
略する。
ＯＣＶＤ装置について説明する。この第２の実施形態に
おいては、図６に示すように、シャワープレート４の原
料ガス流入側のスルーホール４ａの周囲に設けられてい
る突出部４ｂの断面形状が長方形になっている。その他
のことは、第１の実施形態と同様であるので、説明を省
略する。
【００３１】この第２の実施形態によっも、第１の実施
形態と同様な利点を得ることができる。
形態と同様な利点を得ることができる。
【００３２】次に、この発明の第３の実施形態によるＭ
ＯＣＶＤ装置について説明する。この第３の実施形態に
おいては、シャワープレート４の原料ガス流入側のスル
ーホール４ａの所定の深さまでの部分の直径が外方に向
かって、最大径Ｄ1 まで徐々に大きくなっている。この
場合、このようにスルーホール４ａの所定の深さまでの
部分の直径が外方に向かって大きくなっていることによ
り、すなわち末広がりになっていることにより、原料ガ
スがスルーホール４ａを通過する際にガスの流れがスム
ーズになるという利点がある。その他のことは、第１の
実施形態と同様であるので、説明を省略する。
ＯＣＶＤ装置について説明する。この第３の実施形態に
おいては、シャワープレート４の原料ガス流入側のスル
ーホール４ａの所定の深さまでの部分の直径が外方に向
かって、最大径Ｄ1 まで徐々に大きくなっている。この
場合、このようにスルーホール４ａの所定の深さまでの
部分の直径が外方に向かって大きくなっていることによ
り、すなわち末広がりになっていることにより、原料ガ
スがスルーホール４ａを通過する際にガスの流れがスム
ーズになるという利点がある。その他のことは、第１の
実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３３】この第３の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様な利点を得ることができる。
施形態と同様な利点を得ることができる。
【００３４】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
【００３５】例えば、シャワープレート４の原料ガス流
入側のスルーホール４ａの周囲に設ける突出部４ｂは、
図３、図６または図７に示すものと異なる断面形状とし
てもよく、これらを適宜に組み合わせた断面形状として
もよい。
入側のスルーホール４ａの周囲に設ける突出部４ｂは、
図３、図６または図７に示すものと異なる断面形状とし
てもよく、これらを適宜に組み合わせた断面形状として
もよい。
【００３６】また、上述の第１、第２および第３の実施
形態においては、この発明を酸化物薄膜の成膜に用いる
ＭＯＣＶＤ装置に適用した場合について説明したが、こ
の発明は、より一般的には、シャワープレートを備え、
各種の薄膜の成膜に用いられる各種のＣＶＤ装置に適用
することが可能である。
形態においては、この発明を酸化物薄膜の成膜に用いる
ＭＯＣＶＤ装置に適用した場合について説明したが、こ
の発明は、より一般的には、シャワープレートを備え、
各種の薄膜の成膜に用いられる各種のＣＶＤ装置に適用
することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、シャワープレートの原料ガスの流入側の貫通穴の周
囲に突出部が設けられていることにより、成膜時にシャ
ワープレート上にパーティクルが落下しても、このパー
ティクルがシャワープレートの貫通穴を通って基板上に
落下したり、貫通穴を塞いだりするのを防止することが
でき、これによって大面積基板上に均一な薄膜を長時間
にわたって安定に成膜することができ、薄膜の歩留まり
の向上を図ることができる。
ば、シャワープレートの原料ガスの流入側の貫通穴の周
囲に突出部が設けられていることにより、成膜時にシャ
ワープレート上にパーティクルが落下しても、このパー
ティクルがシャワープレートの貫通穴を通って基板上に
落下したり、貫通穴を塞いだりするのを防止することが
でき、これによって大面積基板上に均一な薄膜を長時間
にわたって安定に成膜することができ、薄膜の歩留まり
の向上を図ることができる。
【図１】この発明の第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置の概略構成を示す略線図である。
置の概略構成を示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置のシャワープレートを示す平面図および断面図であ
る。
置のシャワープレートを示す平面図および断面図であ
る。
【図３】この発明の第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置のシャワープレートのスルーホールの部分を拡大して
示す断面図である。
置のシャワープレートのスルーホールの部分を拡大して
示す断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置を用いて誘電体キャパシタを形成する方法を説明する
ための断面図である。
置を用いて誘電体キャパシタを形成する方法を説明する
ための断面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置を用いて誘電体キャパシタを形成する方法を説明する
ための断面図である。
置を用いて誘電体キャパシタを形成する方法を説明する
ための断面図である。
【図６】この発明の第２の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置のシャワープレートのスルーホールの部分を拡大して
示す断面図である。
置のシャワープレートのスルーホールの部分を拡大して
示す断面図である。
【図７】この発明の第３の実施形態によるＭＯＣＶＤ装
置のシャワープレートのスルーホールの部分を拡大して
示す断面図である。
置のシャワープレートのスルーホールの部分を拡大して
示す断面図である。
【図８】従来のＭＯＣＶＤ装置の概略構成を示す略線図
である。
である。
【図９】従来のＭＯＣＶＤ装置のシャワープレートを示
す平面図および断面図である。
す平面図および断面図である。
【図１０】従来のＭＯＣＶＤ装置のシャワープレートの
スルーホールの部分を拡大して示す断面図である。
スルーホールの部分を拡大して示す断面図である。
【図１１】従来のＭＯＣＶＤ装置のシャワープレートの
スルーホールの部分を拡大して示す断面図である。
スルーホールの部分を拡大して示す断面図である。
１・・・ガス配管、２・・・ガス拡散器、３・・・反応
室、４・・・シャワープレート、４ａ・・・スルーホー
ル、４ｂ・・・突出部、６・・・基板、７・・・パーテ
ィクル、１５・・・ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 薄膜、２４・
・・Ｐｂ（Ｚｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 薄膜
室、４・・・シャワープレート、４ａ・・・スルーホー
ル、４ｂ・・・突出部、６・・・基板、７・・・パーテ
ィクル、１５・・・ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 薄膜、２４・
・・Ｐｂ（Ｚｒ0.2 Ｔｉ0.8 ）Ｏ3 薄膜
Claims (6)
- 【請求項１】 原料ガスを通すための複数の貫通穴を有
するシャワープレートを備えた気相成長装置において、 上記シャワープレートの上記原料ガスの流入側の上記貫
通穴の周囲に突出部が設けられていることを特徴とする
気相成長装置。 - 【請求項２】 上記突出部がほぼ三角形の断面形状を有
することを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。 - 【請求項３】 上記原料ガスの流入側の上記貫通穴の所
定の深さまでの部分の径が外方に向かって大きくなって
いることを特徴とする請求項２記載の気相成長装置。 - 【請求項４】 上記突出部がほぼ長方形の断面形状を有
することを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。 - 【請求項５】 上記突出部の高さが１〜１０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。 - 【請求項６】 上記気相成長装置は有機金属化学気相成
長装置であることを特徴とする請求項１記載の気相成長
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24246697A JPH1180959A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24246697A JPH1180959A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180959A true JPH1180959A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17089510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24246697A Pending JPH1180959A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152344A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-05 | Fujitsu Ltd | 化学蒸着装置 |
| CN103396005A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-11-20 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种用于平板玻璃镀膜的气体均匀分配器 |
| JP2013239707A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Advanced Micro Fabrication Equipment Inc Shanghai | ガスシャワーヘッド、その製造方法及び薄膜成長反応装置 |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP24246697A patent/JPH1180959A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152344A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-05 | Fujitsu Ltd | 化学蒸着装置 |
| JP2013239707A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Advanced Micro Fabrication Equipment Inc Shanghai | ガスシャワーヘッド、その製造方法及び薄膜成長反応装置 |
| US9534724B2 (en) | 2012-05-11 | 2017-01-03 | Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc, Shanghai | Gas showerhead, method for making the same and thin film growth reactor |
| CN103396005A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-11-20 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种用于平板玻璃镀膜的气体均匀分配器 |
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