JPH0461336A - 薄膜の形成方法および薄膜の形成装置 - Google Patents
薄膜の形成方法および薄膜の形成装置Info
- Publication number
- JPH0461336A JPH0461336A JP2173458A JP17345890A JPH0461336A JP H0461336 A JPH0461336 A JP H0461336A JP 2173458 A JP2173458 A JP 2173458A JP 17345890 A JP17345890 A JP 17345890A JP H0461336 A JPH0461336 A JP H0461336A
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- Japan
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- raw material
- thin film
- gas
- reaction chamber
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- Pending
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明１よ 主に 液体や固体を気化させた原料ガスを
用し＼ プラズマＣＶＤ、 熱ＣＶＤ、 光ＣＶＤ
等の化学気相成長法により行なう薄膜の形成方法および
薄膜の形成装置に関する。
用し＼ プラズマＣＶＤ、 熱ＣＶＤ、 光ＣＶＤ
等の化学気相成長法により行なう薄膜の形成方法および
薄膜の形成装置に関する。
従来の技術
従来 液体原料や固体原料を用いて薄膜形成に使用すゑ
例えばプラズマＣＶＤ装置の構成は第３図に示すよう
な構成であっへ 図において、３１は真空チャンバーで
、排気孔３２より真空に排気される。直流または高周波
電源３３から電極３４と基板加熱が可能な基板ホルダー
兼電極３５との間に電界が印加され プラズマが発生す
る。
例えばプラズマＣＶＤ装置の構成は第３図に示すよう
な構成であっへ 図において、３１は真空チャンバーで
、排気孔３２より真空に排気される。直流または高周波
電源３３から電極３４と基板加熱が可能な基板ホルダー
兼電極３５との間に電界が印加され プラズマが発生す
る。
３６はガス導入口で、例えば酸化タンタル薄膜を形成す
る場合にｌ！ＴａＣ１６、ＴａＦ６等の固体原料や、Ｔ
ａ （ＯＣ２Ｈｓ） ｓ、Ｔａ （ＯＣＨ３）−等の液
体原料や０２、Ｎ２０等の酸化用ガスが導入される。こ
れらのガスがプラズマ分解されて薄膜として基板３７上
に堆積形成される。従来 原料容器３８中のこれら液体
や固体の原料３９を気化させる方法として、容器（３８
）中の原料（３９）を例えばヒータ（４０）等によって
加熱し 蒸気を真空チャンバー３１に導入し 堆積反応
を行なっていた また蒸気が再凝集し 液化・固化する
ことを防止するために配管等に配管加熱用ヒータ（４１
）を用いていた 発明が解決しようとする課題 しかしながぺ このような従来の薄膜の形成方法および
薄膜の形成装置では 温度制御を部分的に限定して制御
できないた敢 配管の加熱分布均一性が大きく生よ こ
れに起因する配管内おける気化した原料の再液化によっ
て原料ガス供給に変化が生ずるた取 結果的に成膜の状
態が大きく支配されも それによる膜質の不均一が生よ
結果的に超ＬＳＩのキャパシタ形成プロセスには実用
化が難しい状態であった また大面積基板を処理する要
求か収 反応容器の大型化やプラズマ電極の大口径化か
ら反応領域に均等に気化した原料ガスを供給させる必要
があっ通 そのためには 充分な気化を必要とし 原料
容器や配管系の加熱温度を２００℃以上の高温とする必
要が生し 従来の加熱ヒータでは 大型化してしま（＼
生産装置における実用化を妨げていた 本発明（よ 上記課題を解決するもので、薄膜の堆積速
度が大きくかつ堆積膜厚分布の均一性の良好な薄膜の形
成方法および薄膜の形成装置を提供することを目的とし
ていも 課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために 原料容器中の液体
原料 原料ガスおよび反応室への配管内の原料ガスに
高周波電界を印加して加熱されたグラファイト等の抵抗
性材料からの熱を与える構成としたものであム 作用 本発明は上記した構成により原料ガス等に高周波電界を
印加して加熱することにより、容器・配管の壁面におけ
る再凝集・液化を防ぐことが可能となり、これにより各
配管、容器を制御良く加熱し 原料ガスを安定に供給で
きる。
る場合にｌ！ＴａＣ１６、ＴａＦ６等の固体原料や、Ｔ
ａ （ＯＣ２Ｈｓ） ｓ、Ｔａ （ＯＣＨ３）−等の液
体原料や０２、Ｎ２０等の酸化用ガスが導入される。こ
れらのガスがプラズマ分解されて薄膜として基板３７上
に堆積形成される。従来 原料容器３８中のこれら液体
や固体の原料３９を気化させる方法として、容器（３８
）中の原料（３９）を例えばヒータ（４０）等によって
加熱し 蒸気を真空チャンバー３１に導入し 堆積反応
を行なっていた また蒸気が再凝集し 液化・固化する
ことを防止するために配管等に配管加熱用ヒータ（４１
）を用いていた 発明が解決しようとする課題 しかしながぺ このような従来の薄膜の形成方法および
薄膜の形成装置では 温度制御を部分的に限定して制御
できないた敢 配管の加熱分布均一性が大きく生よ こ
れに起因する配管内おける気化した原料の再液化によっ
て原料ガス供給に変化が生ずるた取 結果的に成膜の状
態が大きく支配されも それによる膜質の不均一が生よ
結果的に超ＬＳＩのキャパシタ形成プロセスには実用
化が難しい状態であった また大面積基板を処理する要
求か収 反応容器の大型化やプラズマ電極の大口径化か
ら反応領域に均等に気化した原料ガスを供給させる必要
があっ通 そのためには 充分な気化を必要とし 原料
容器や配管系の加熱温度を２００℃以上の高温とする必
要が生し 従来の加熱ヒータでは 大型化してしま（＼
生産装置における実用化を妨げていた 本発明（よ 上記課題を解決するもので、薄膜の堆積速
度が大きくかつ堆積膜厚分布の均一性の良好な薄膜の形
成方法および薄膜の形成装置を提供することを目的とし
ていも 課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために 原料容器中の液体
原料 原料ガスおよび反応室への配管内の原料ガスに
高周波電界を印加して加熱されたグラファイト等の抵抗
性材料からの熱を与える構成としたものであム 作用 本発明は上記した構成により原料ガス等に高周波電界を
印加して加熱することにより、容器・配管の壁面におけ
る再凝集・液化を防ぐことが可能となり、これにより各
配管、容器を制御良く加熱し 原料ガスを安定に供給で
きる。
実施例
以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第１図は本発明で使用される薄膜形成装置の概略断面図
である。 １１は真空チャンバーで、排気孔１２より真
空に排気される。電源（１３）から電極（１４）と基板
ホルダ兼電極（１５）との間に電界が印加されも １６
は第１のガス導入口で例えば基板（１７）上に酸化タン
タル薄膜を形成する際に（よ 原料容器（１８）中のＴ
ａ （ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔａ （ＯＣＨ３）ｓの液体の
原料（１９）や、ＴａＣＩｓ、ＴａＦ６等の固体の原料
（１９）を高周波誘導加熱用コイル（２０）で、１例え
ば１５０℃に加熱し液化した状態としておく。 （２１
）は本発明で用いられる高周波電源であり、グラファイ
ト等の抵抗性材料（２２）の誘導加熱を介して原料容器
（１８）内の液体原料、原料ガスおよび反応室への原料
導入配管内の原料ガスを加熱する。
である。 １１は真空チャンバーで、排気孔１２より真
空に排気される。電源（１３）から電極（１４）と基板
ホルダ兼電極（１５）との間に電界が印加されも １６
は第１のガス導入口で例えば基板（１７）上に酸化タン
タル薄膜を形成する際に（よ 原料容器（１８）中のＴ
ａ （ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔａ （ＯＣＨ３）ｓの液体の
原料（１９）や、ＴａＣＩｓ、ＴａＦ６等の固体の原料
（１９）を高周波誘導加熱用コイル（２０）で、１例え
ば１５０℃に加熱し液化した状態としておく。 （２１
）は本発明で用いられる高周波電源であり、グラファイ
ト等の抵抗性材料（２２）の誘導加熱を介して原料容器
（１８）内の液体原料、原料ガスおよび反応室への原料
導入配管内の原料ガスを加熱する。
またこの場合の加熱はｌ ＯｋＨｚ〜１００ＭＨｚの高
周波電界をグラファイト等の抵抗性材料（２２）に与え
て、その抵抗性材料（２２）の温度を上げることによる
。 （２３）はＮ ２０．０２等やそれらの混合ガス等
のガスが導入される第２のガス導入口であり、Ｔａ供給
原料ガスと反応室で混合され プラズマ分解によって酸
化タンタル薄膜が形成される。
周波電界をグラファイト等の抵抗性材料（２２）に与え
て、その抵抗性材料（２２）の温度を上げることによる
。 （２３）はＮ ２０．０２等やそれらの混合ガス等
のガスが導入される第２のガス導入口であり、Ｔａ供給
原料ガスと反応室で混合され プラズマ分解によって酸
化タンタル薄膜が形成される。
第２図に堆積温度を４００℃一定 プラズマ発生用高周
波電力密度を３０ ｍＷ／ ｃ ｍ″、高周波誘導加熱
用コイル（２０）による原料容器（１８）中の原料（１
９）の温度を１５０℃とし 従来法による酸化タンタル
薄膜を形成した時と高周波誘導加熱による本発明による
酸化タンタル薄膜を形成した時へ 堆積膜厚分布の比較
を示す。横軸は４インチ単結晶Ｓ１ウェファ−中心から
の距離を表し 縦軸は中心膜厚で規格化した値を示して
いる。この図から明らかなよう艮 本発明によると堆積
膜厚分布の向上が明かであム −人 堆積速度において
も増大しており、生産性を向上させもなお本実施例で（
よ 反応室内で原料ガスに加えるエネルギーとしてプラ
ズマを用いたプラズマＣＶＤ法による堆積装置の構成と
形成方法について述べた力丈 エネルギー源としてはプ
ラズマ発生源のは力＼ ランプ等による熱発生源からの
熱エネルギーで熱分解を起す熱ＣＶＤ！ またはレー
ザ等を用いた短波長発生源からの光で光分解を起す光Ｃ
ＶＤ＆ またはそれらを組合せた場合においても同様
の効果が得られることは言うまでもな（を発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば 原料
ガス等顛 グラファイト等の抵抗性材料を介して高周波
誘導加熱による熱を与えるので、堆積速度が太き（かつ
堆積膜厚分布の均一性および膜質が良好な薄膜の形成方
法および薄膜の形成装置を提供できる。
波電力密度を３０ ｍＷ／ ｃ ｍ″、高周波誘導加熱
用コイル（２０）による原料容器（１８）中の原料（１
９）の温度を１５０℃とし 従来法による酸化タンタル
薄膜を形成した時と高周波誘導加熱による本発明による
酸化タンタル薄膜を形成した時へ 堆積膜厚分布の比較
を示す。横軸は４インチ単結晶Ｓ１ウェファ−中心から
の距離を表し 縦軸は中心膜厚で規格化した値を示して
いる。この図から明らかなよう艮 本発明によると堆積
膜厚分布の向上が明かであム −人 堆積速度において
も増大しており、生産性を向上させもなお本実施例で（
よ 反応室内で原料ガスに加えるエネルギーとしてプラ
ズマを用いたプラズマＣＶＤ法による堆積装置の構成と
形成方法について述べた力丈 エネルギー源としてはプ
ラズマ発生源のは力＼ ランプ等による熱発生源からの
熱エネルギーで熱分解を起す熱ＣＶＤ！ またはレー
ザ等を用いた短波長発生源からの光で光分解を起す光Ｃ
ＶＤ＆ またはそれらを組合せた場合においても同様
の効果が得られることは言うまでもな（を発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば 原料
ガス等顛 グラファイト等の抵抗性材料を介して高周波
誘導加熱による熱を与えるので、堆積速度が太き（かつ
堆積膜厚分布の均一性および膜質が良好な薄膜の形成方
法および薄膜の形成装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例の薄膜の形成方法を実施する
ために使用する薄膜の形成装置の概略断面図 第２図は
同薄膜の形成方法で得られた酸化タンタル薄膜と従来法
によるものの堆積膜厚分布の比較を示す医 第３図は従
来の薄膜の形成方法を実施するために使用していた薄膜
の形成装置の概略断面図であム １１・・・真空チャンバー（反応室）、 １６・・・ガ
ス導入口（配管）、 １８・・・原料容器 １９・・・
原Ｋ ２１・・・高周波加熱電源（高周波電界）、
２２・・・抵抗性材料 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第１図 １θ−滑石−１凰 １９°−滑石 ２ｆ 窩闇シｉ加−電濃 （本ＷＡ濱電）ｉ） ２２ 抵抗性材竹
ために使用する薄膜の形成装置の概略断面図 第２図は
同薄膜の形成方法で得られた酸化タンタル薄膜と従来法
によるものの堆積膜厚分布の比較を示す医 第３図は従
来の薄膜の形成方法を実施するために使用していた薄膜
の形成装置の概略断面図であム １１・・・真空チャンバー（反応室）、 １６・・・ガ
ス導入口（配管）、 １８・・・原料容器 １９・・・
原Ｋ ２１・・・高周波加熱電源（高周波電界）、
２２・・・抵抗性材料 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第１図 １θ−滑石−１凰 １９°−滑石 ２ｆ 窩闇シｉ加−電濃 （本ＷＡ濱電）ｉ） ２２ 抵抗性材竹
Claims (9)
- （１）原料容器中の液体原料を加熱ガス化し、その原料
ガスを配管を通して反応室に導入し、その反応室内で前
記原料ガスに各種エネルギーを加えることにより分解・
堆積する薄膜の形成方法において、前記原料容器中の液
体原料、原料ガスおよび前記配管内の原料ガスに１０ｋ
Ｈｚ〜１００ＭＨｚの高周波電界を印加して加熱された
グラファイト等の抵抗性材料からの熱を与えることを特
徴とする薄膜の形成方法。 - （２）液体原料として、固体原料を加熱溶融し液化した
液体原料を用いる請求項（１）記載の薄膜の形成方法。 - （３）反応室内で原料ガスに加えるエネルギーとして、
直流または高周波を含む交流電界によるプラズマを用い
る請求項（１）または（２）記載の薄膜の形成方法。 - （４）反応室内で原料ガスに加えるエネルギーとして短
波長光または熱を用いる請求項（１）または（２）記載
の薄膜の形成方法。 - （５）反応室内で原料ガスに加えるエネルギーとして短
波長光または熱を追加した請求項（３）記載の薄膜の形
成方法。 - （６）原料容器と、その原料容器中の液体原料を加熱す
るヒータと、そのヒータにより気化した原料ガスを反応
室に導入する配管と、前記原料ガスに各種エネルギーを
加えるエネルギー源を備えて分解・堆積する前記反応室
とを有する薄膜の形成装置において、前記原料容器およ
び配管の周囲に設けたグラファイト等の抵抗性材料と、
その抵抗性材料に１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波電
界を印加して加熱する高周波加熱電源とを設けた薄膜の
形成装置。 - （７）反応室内で原料ガスに加えるエネルギー源として
直流または高周波を含む交流電界によるプラズマ発生源
を設けた請求項（６）記載の薄膜の形成装置。 - （８）反応室内で原料ガスに加えるエネルギー源として
短波長光発生源または熱発生源を設けた請求項（６）記
載の薄膜の形成装置。 - （９）反応室内で原料ガスに加えるエネルギー源として
短波長光発生源または熱発生源を追加した請求項（７）
記載の薄膜の形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173458A JPH0461336A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 薄膜の形成方法および薄膜の形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173458A JPH0461336A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 薄膜の形成方法および薄膜の形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461336A true JPH0461336A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15960852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2173458A Pending JPH0461336A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 薄膜の形成方法および薄膜の形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0461336A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8375468B2 (en) | 2008-08-27 | 2013-02-19 | Wacoal Corporation | Clothing for upper half of body |
| CN105304551A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-03 | 上海华力微电子有限公司 | 一种hdp工艺淀积sti薄膜时减少颗粒的方法 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2173458A patent/JPH0461336A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8375468B2 (en) | 2008-08-27 | 2013-02-19 | Wacoal Corporation | Clothing for upper half of body |
| CN105304551A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-03 | 上海华力微电子有限公司 | 一种hdp工艺淀积sti薄膜时减少颗粒的方法 |
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