JPH0660408B2

JPH0660408B2 - 薄膜作製方法および装置

Info

Publication number: JPH0660408B2
Application number: JP63318147A
Authority: JP
Inventors: 敦関口; 信二高城; 司小林; 昇中村
Original assignee: 日電アネルバ株式会社
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH02163379A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、半導体電子デバイス、超電導デバイス、各種
電子部品、各種センサーの絶縁膜、誘電体膜、保護膜の
作製方法および装置に関する。

（従来の技術）半導体電子デバイス、超電導デバイス、各種電子部品、
各種センサーの絶縁膜、誘電体膜、保護膜の作製は、基
体物質の熱酸化、基体表面への熱ＣＶＤ、スパッタリン
グ、プラズマアシストＣＶＤ、スピンコート等の種々の
方法で成膜が試みられている。

近年、デバイスの集積化あるいは積層化が進むにつれ
て、段差部への被覆性の良い、または平坦性の良い成膜
方法が求められている。

さて、注目されている方法の一つに、テトラエトキシシ
ラン（別名テトラエチルオルソシリケートともいう、以
下”ＴＥＯＳ”と略す）またはジアセトキシジターシャ
リーブトキシシラン（以下”ＤＡＤＢＳ”と略す）等を
用いたＣＶＤ技術がある。（なお、これらＴＥＯＳ、Ｄ
ＡＤＢＳ等は半導体であるシリコンの有機化合物である
が、本明細書ではかかる半導体の有機化合物も一括し
て”有機金属化合物”と表現することにする。

例えば、池田らの「電気化学」 Vol.56, No.7(1988)
P.527-P.532 や、その中の引用文献等にその方法に関
する記事がある。

池田らは、ＴＥＯＳとオゾンを用いる大気圧ＣＶＤによ
り、段差部への被覆性を良くした平坦性の良い酸化シリ
コン膜（以下”ＮＳＧ膜”と略す）、リン含有酸化シリ
コン膜（以下”ＰＳＧ膜”と略す）、および、ホウ素含
有酸化シリコン膜（以下”ＢＳＧ膜”と略す）を作製し
ている。この場合は酸化源としてオゾンを用い、それに
よって、４００℃の低温でＮＳＧ膜を作製可能にし、ま
た膜中のＯＨ基を減少して良質なＮＳＧ膜を得ている。
しかし欠点があり、成膜速度は約１４００Å／ｍｉｎで
あって、１μｍのＮＳＧ膜を作製するのに約７分を必要
とし枚葉式の装置の要求する成膜速度１μｍ／ｍｉｎに
は遥かに及ばない。

また、R.A.LevyらのJ.Electrochem.Soc. Vol.134,No.7
(1987) P.1744-P.1749 やその引用文献では、酸素とＤ
ＡＤＢＳまたはＴＥＯＳを用いて、ＮＳＧ膜、ＰＳＧ
膜、ＢＳＧ膜およびホウ素・リン含有酸化シリコン膜
（以下”ＢＰＳＧ膜”と略す）を作製したことが紹介さ
れている。この場合は成膜温度が５５０℃であって先述
のオゾンを用いる方法と比較してかなり高温であるにも
拘らず、成膜速度は３００Å／ｍｉｎと遅く、これもま
た産業上利用できるレベルには達していない。

また、特許公報に見られるものでは、「特開昭６１−７
７６９５号［気相成長方法］」や「米国特許第３，９３
４，０６０号」の発明の成膜方法があるが、先と同様に
これらもまた成膜速度および膜質の点で満足できる水準
に達しているとはいえない。

また、野口らは、第３５回応用物理学関係連合講演会
（昭和６３年春季）講演番号 29P-G-5 において、マイ
クロ波放電で作製された酸素原子と、テトラメトキシシ
ラン（以下”ＴＭＯＳ”と略す）を用いることにより、
テトラメチルシラン（以下”ＴＭＳ”と略す）を用いた
場合よりも、生成膜中の炭素含有量が減少することを示
している。しかしこのＴＭＯＳを用いて作られた膜も、
その赤外線吸収スペクトルから、多めのＯＨ基の存在が
観察され、必ずしも良好な膜とは言えないことが明かで
ある。これは酸素活性種の供給量が不足しているためと
考えられる。

酸素原子を用いた他の例が、特開昭６３−８３２７５号
「ＣＶＤ装置」に記載されており、ここではＮＳＧ膜、
ＰＳＧ膜やＢＳＧ膜を作製するのに、酸素原子とシラン
を反応させている。この反応は通常、常温では源圧下で
も急速に進み、酸化シリコンの粉末ダストを生じる。ま
た急速に反応するため、２つのガス成分の反応室への導
入、混合が困難であって均一性の良い膜の作製が難し
い。

その問題を解決しようと、特開昭６３−８３２７５号公
報の発明では、ガスの流出部を冷却することによって酸
素原子とシランの反応をおさえ、加熱した被処理基体の
表面に導入してそこで反応を起させるようにした装置を
示している。しかしこの方法の場合は、ガスの流出部を
冷却することが必要であって装置が複雑になるととも
に、基体表面から離れた空間での反応を完全におさえる
ことが不可能で、どうしても多少のダストが生じてしま
う欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように、従来の方法では、オゾン＋ＴＥＯＳ系、
酸素＋ＤＡＤＢＳ系および酸素＋ＴＥＯＳ系の各系で
は、枚葉式装置として産業上必要とされる１μｍ／ｍｉ
ｎ程度の成膜速度を得ることができない欠点があった。

また、この速い成膜速度が得られる、酸素原子＋シラン
系では、反応が両基体の混合部で急速に生じるため、混
合部およびガスの流出部を冷却して反応を抑える方法が
必要となり、装置が複雑になり、しかも空間での反応に
よるダストの発生を抑えることができないという欠点が
あった。

また、マイクロ波放電で作製された酸素原子と、ＴＭＡ
またはＴＭＯＳを併用する方法では、酸素活性種の量が
不足するため、ＴＭＡを用いた場合では炭素系の不純物
を含んだ膜となり、ＴＭＯＳを用いた場合はＯＨ基を含
んだ膜となり、ともに良質な膜が得られないという欠点
があった。

（発明の目的）本発明はこの問題を解決し、オゾンの代わりに高温非平
衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマで得た多量の酸素
活性種を用い、またシランの代わりにより反応性の低い
ＴＥＯＳ、ＤＡＤＢＳ、ＴＭＯＳまたはタンタルアルコ
ラート等の有機金属化合物を用いることにより、所定の
温度に設定された基体表面に、高速でダストの少ない絶
縁膜、誘電体膜または保護膜を作製する方法と装置を提
供することを目的とする。

（問題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明は、有機金属化合
物と、高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマで
作製された酸素活性種とを原料気体とし、それらの化学
反応を用いて、基体の表面に酸化膜を作製する薄膜作製
方法、またそれを実現する装置としては、気密に保つことが可能な処理室と、該処理室内に設置さ
れた基体と、該基体の温度を調整する基体温度調整機構
と、有機金属化合物を該処理室内の該基体の前面空間に
導入する有機金属化合物導入機構と、高温非平衡プラズ
マまたは局所熱平衡プラズマ発生機構と、それで作製さ
れた酸素活性種を該基体の前面空間に導入する酸素活性
種導入機構と、を備えた薄膜作製装置、を採用するものである。

（作用）高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマは、デバ
イス作製プロセスに用いるグロー状プラズマまたはマイ
クロ波プラズマに比較して遥かに多量の酸素活性種を作
製する。この酸素活性種と、シランより反応性の小さい
ＴＥＯＳ、ＤＡＤＢＳ、ＴＭＯＳまたはタンタルアルコ
ラート等の有機金属化合物を用いることで、所定の温度
に設定された基体の表面だけに化学反応を誘起し、膜
厚、膜質分布の均一な酸化膜を作製することができる。

（実施例）本実施例は、本願の出願人の出願になる特願昭６１−０
６９６４６号（特開昭６２−２２７０８９号）「表面処
理方法および装置」を基本技術として、その出願当時一
般に知られていなかった低温酸化膜作製工程にこれを利
用することによって、有用な発明を得ることができたも
のである。前記特許願の明細書中の”ＬＴＥプラズマ”
は本願明細書の”局所熱平衡プラズマ”に該当してい
る。

本発明の第１の実施例としてＮＳＧ膜の作製につき記述
する。

第１図に本実施例の方法を実現する装置の正面断面図を
示す。２１はステンレス製の処理室で、必要に応じて真
空に引いたり気密に保ったりが可能な構造となってい
る。また加圧することも可能な構造となっている。１１
は、これからその表面に薄膜を作製せんとする基体であ
る。

基体温度調整機構１０（１２，１３，１４等）について
記述すると、１２は、基体１１を保持し基体の温度制御
を行なう基体ホルダーである。１３はヒーターで１４は
熱電対であって、基体ホルダー１２は、直径１５ｃｍで
約４５０℃まで昇温可能である。熱電対１４によって基
体ホルダー１２の温度を測定し、図示しない温度調節計
とサイリスタユニットの併用により、Ｐ、ＰＩ、ＰＩＤ
制御または単なるリレーを用いたＯＮ、ＯＦＦ制御によ
り、ヒーター１３に加える電力を加減して基体ホルダー
１２の温度を調整する。必要のときはこの部分に水冷等
の冷却機構を併用する。

処理室２１は直径約２５ｃｍ、高さ約３０ｃｍの円筒形
で、バルブ３１を通して、メカニカルブースターポンプ
３２、油回転ポンプ３３を用いて真空に排気することが
可能である。３４は真空計で、処理室２１内の圧力を測
定する。本実施例では、バルブ３１の開閉を加減して処
理室２１の圧力を一定に保った。

２２はガス吹き出し板で、本願の出願人の出願になる特
願昭６２−２５４２６８号（特開平１−１１９６７４
号）「成膜装置および方法」の明細書中の”分配板”に
該当しており、その構造は前記明細書に詳しく述べるも
のと同等であり、２４はヒーターで、ガス吹き出し板２
２を所定の温度に設定するためのもの、２３は拡散板で
あり、厚さ２ｍｍの板に直径１ｍｍ前後の穴を多数密に
あけたものを用いている。

このガス吹き出し板２２は、液化し易いＴＥＯＳを気体
のままの状態で基体１１の前面空間に均一性よく分配し
吹き出すもので、ここで加熱されていないとＴＥＯＳに
結露を生じ、プロセスガスの供給が不安定となって、成
膜の安定性、再現性に問題が生じる。

また、このガス吹き出し板２２による加熱の別の効能と
して、プロセスガスに熱変性による中間生成物を生じ、
それが成膜に寄与することも考えられる（特願昭６２−
２５４２６８号「成膜装置および方法」参照）。但し、
現在のところそのメカニズムは明確化されていない。

次に有機金属導化合物入機構４０について記述すると、
４３はＴＥＯＳであって常温常圧では液体である。キャ
リアガスの窒素は、図示しない高圧ボンベから減圧弁、
流量コントローラを通して供給される（矢印４５）。４
２はバブラーで、液体の状態にあるＴＥＯＳ４３はバル
ブ４４を通して導入された窒素によりバブリングされて
気化し、バルブ４１、前記のガス吹き出し板２２を通し
て基体１１の前面空間に導かれる。

４６は恒温槽を示す。バブリング温度を調整したり、液
化しやすいＴＥＯＳを、気体のままの状態に保つため、
バルブ４１や配管を保温する。本実施例では、バブラー
４の容量は約１とし、それにＴＥＯＳを３００ｇづつ
充填して使用した。

次に、高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマ発
生機構５０で作られる、もう１つのプロセスガスの酸素
活性種と、それを導入する酸素活性種導入機構６０につ
いて記述すると、５４は放電管で、石英ガラスの二重管
となっており、二重管の間に水を流して冷却できる構造
となっている。本実施例では、石英ガラス管の内管は直
径３ｃｍ、長さ５３ｃｍである。５６、５６′は冷却水
の流れを示す。

５３は銅パイプで作製されたコイルであり、図示しない
がこのパイプも内部から水冷されている。コイル５３の
一方は接地され、他方は整合回路５２を通して高周波電
源５１に接続されている。本実施例では高周波電源５１
として周波数１３.５６ＭＨｚ、出力１０ｋＷの高周波
他励式電源を用いた。酸素（矢印５７）は、図示しない
高圧ボンベから減圧弁、流量コントローラーを経て導入
される。

処理室２１に酸素活性種を導入するための酸素活性種導
入機構６０は、ステンレス製配管６３と、配管６３に溶
接されＯリング溝が掘られているステンレス製フランジ
６１と、放電管５４に溶接されさ石英ガラス製フランジ
５８と、両フランジ間でシール作用をするゴム製Ｏリン
グ５９と、両フランジを接合する通常のネジ（図示しな
い）と、バルブ６２と、で構成されている。

特願昭６１−０６９６４６号公報にも記述されているよ
うに、高周波電源５１から高周波電力がコイル５３に注
入されると、初は放電管５４内に高周波グロー放電が生
じる。そしてさらに注入電力を増大すると、コイル５３
の内部に局所的にピンチされた高温非平衡プラズマまた
は局所熱平衡プラズマ５５が生じる。（このこのうちの
高温非平衡プラズマについては、三戸らの「真空」第３
１巻第４号(1988) P.271-P.278や、その引用文献に詳し
く記述されている）この高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマは、
高周波グロー放電と比較して非常に発光強度が高く、多
量の活性種が生じていて、特に原子状の活性種が多く、
また電気的にも放電インピーダンスが格段に低くなって
いるという特徴をもっている。高温非平衡プラズマと局
所熱平衡プラズマの違いについては、前掲の「真空」の
２７１頁左欄の「高温非平衡プラズマとは……局所的熱
平衡にはなっていないが、グロー放電プラズマに比べる
とはるかに高温のプラズマになっている。」との説明に
あるように、局所的な熱平衡が達成されている高温プラ
ズマを局所熱平衡プラズマと呼び、熱平衡は達成されて
いないがグロー放電に比べてはるかに高温であるものを
高温非平衡プラズマと呼んでいる。どちらのプラズマが
形成されるかは、放電管５４の径や注入する電力等によ
り異なるので、一該には決められない。また、上記多量
の活性種の生成等のメリットはいずれにもに生じる現象
なので、両者を厳密に峻別する意義はそれほど無い。

第２図ａに高周波またはマイクロ波グロー放電の発光分
光分析で通常観察される一例を、またｂには高温非平衡
プラズマまたは局所熱平衡プラズマの発光分光分析で通
常観察される一例を示した。第２図ａの縦軸はｂの縦軸
と比較して４５００倍に拡大してある。（即ち従って、
ｂの発光強度はａの発光強度と比較して約４５００倍強
い）。またｂの発光は酸素原子からの発光に強く依存し
ており、高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマ
内では酸素の解離が進んで多量の活性種が生じているこ
とが明かである。

この高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマの活
性種を利用する例としては、本願の出願人の出願になる
特願昭６３−１６３３５０号（特開平２−１４８０１
号）「酸化物超電導体の改善方法」や第４６回応用物理
学会学術講演会（昭和６３年秋季）講演番号６Ｐ−館Ｂ
−１６、講演予稿集第１分冊、P.131 等があり、その有
用性が明確である。但し、この高温非平衡プラズマまた
は局所熱平衡プラズマの酸素活性種と有機金属化合物を
組み合わせて利用し酸化物薄膜を作製する方法に言及し
た文献はない。

さて、本実施例の高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡
プラズマ５５で生じた酸素活性種は、酸素活性種導入機
構６０、ガス吹き出し板２２を通って基体１１の前面空
間に導入される。

本実施例においては、処理室２１内圧力２００Ｔorr、
酸素流量１０／ｍｉｎ、バブリング窒素流量２／ｍ
ｉｎ、恒温槽４６の温度８０℃、ガス吹き出し板２２の
温度８０℃、基板ホルダー１２の温度４００℃、高周波
電力８５ｋＷにおいて、約１.２μｍ／ｍｉｎの成膜速
度でＮＳＧ膜を得ることが出来た。このＮＳＧ膜は、赤
外吸収分光法で炭素の混入が観測されず、ＯＨ基も少な
い良質膜であることが分かった。

この、約１.２μｍ／ｍｉｎの成膜速度で良質膜が得ら
れたことは工場上重要であって、枚葉式装置に必要とさ
れている１μｍ／ｍｉｎの成膜速度を満足するものであ
る。

通常のマイクロ波グロー放電で酸素活性種を作製する場
合、第２図の発光分光分析パターンから、放電プラズマ
中に原子状酸素が生じていることは明らかであるが、そ
の量は高温非平衡プラズマまたは局所熱平衡プラズマに
比較して遥かに少量である。しかもマイクロ波は水によ
り吸収されるため、マイクロ波の電力損失が大きく放電
管の水冷を行なうことが困難であるという欠点がある。

本発明の方法の第２の実施例としては、第１図の装置の
バルブ７１を通して窒素キャリアのリン酸トリメチルエ
ステルを導入するものが挙げられる。リン酸トリメチル
エステルは、図示しないバブラー内で流量コントロール
された窒素によりバブリングされ輸送されてくる。バブ
リング温度は６０℃、窒素流量１.５／ｍｉｎであ
る。処理室内の圧力、ＴＥＯＳ等、他の条件を第１図の
実施例と同様にして、基体１１の表面に（添加したい元
素としてリンを選び）リンが含有された酸化シリコン
膜、即ちＰＳＧ膜を１.３μｍ／ｍｉｎの速度で作製で
きた。

また本発明の方法の第３の実施例としては、第２の実施
例のリン酸トリメチルエステルの代わりにトリエトキシ
ホウ素を用いるものが挙げられる。この場合は酸化膜中
に添加したい元素としてホウ素を選び、ホウ素を含有さ
せることができる。トリエトキシホウ素のバブリング温
度を１５℃、窒素流量０.２／ｍｉｎとし、他の条件
を第１の実施例と同様にすることで、基体１１の表面に
ＢＳＧ膜を１.３μｍ／ｍｉｎの速度で作製できた。

また本発明の第４の実施例としては、第２と第３の実施
例を併用することにより、即ち、リン酸トリメチルエス
テルとトリエトキシホウ素の両者を導入して、基体１１
の表面にＢＰＳＧ膜を１.３μｍ／ｍｉｎの速度で作製
できるものが挙げられる。

また、ＴＥＯＳの代わりにＤＡＤＢＳを用いた場合で
も、同様にＮＳＧ膜が作製できた。またＴＥＯＳの場合
と同じくリン酸トリメチルエステルやトリエトキシホウ
素を併用すると、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜およびＢＰＳＧ膜
を高速で良質に作製できた。また、添加したい元素とし
てヒ素の場合、アルシンまたはトリエトキシアルシンを
用いてもよい。

また本発明の第５の実施例としては、有機金属化合物と
して第１の実施例のＴＥＯＳの代わりに、タンタルメチ
ラートまたはタンタルエチラート等のタンタルアルコラ
ートを用い、バブリング温度６０〜１６０℃、基体ホル
ダー１２の温度４５０℃とすると、基体１１の表面に酸
化タンタルの膜が３００Å／ｍｉｎの速度で作製できる
ものが挙げられる。この酸化タンタル膜は、主にデバイ
スのコンデンサー部の誘電体膜として使用され、必要と
される膜厚は２５０Å程度である。このため、成膜は約
１分で完了し産業上有用と考えられる。

以上の実施例は、全て減圧下での成膜例を示したもので
あるが、プロセス圧力は常圧乃至それ以上の加圧であっ
てもよい。特に平坦性を重視するＮＳＧ膜、ＰＳＧ膜、
ＢＳＧ膜またはＢＰＳＧ膜の成膜は、圧力が高い方が平
坦性が良好となる。しかしこの場合は、高温非平衡プラ
ズマまたは局所熱平衡プラズマの放電電力の大きいもの
が必要となる。低電力の場合は放電管の内径を小さくす
る必要がある。

常圧ないしそれ以上の加圧の場合は、上記の各図で、必
要に応じてメカニカルブースターポンプ３２と油回転ポ
ンプ３３は取り外して用いる。

また矢印５７の導入する気体としては、酸素のほかに亜
酸化窒素やオゾン含有酸素が使用できる。

なおまた、酸素活性種の量については、藤村らの「月刊
Semiconductor World 1988年7月号 p.131- p.138」や
それに引用されている文献に詳しい。これらの文献に見
られるのと同様に、本実施例の場合も、窒素や微量のフ
ッ素系ガス（三フッ素窒素、フレオン等）の添加は、膜
中のＯＨ基の減少につながり、良好な結果を得ている。

しかしこの添加ガスが目的とする酸化膜に混入すること
によって生じる酸化膜の電気特性の安定性については、
現時点で明確になっていない。

本発明の方法の実施に使用される装置の他の例を第３図
に示す。第１図と同じ部材には同じ番号を付けてある。
本実施例は主に第１図の実施例のガス吹き出し板２２を
取り外した構造にしたものである。こうした装置では、
生成膜の膜厚や膜質の分布が悪くなる欠点がある。しか
し、有機金属化合物および酸素活性種を直接導入できる
ため、より高速な成膜（約２μｍ／ｍｉｎ）が可能であ
った。膜厚、膜質分布をよくするためには基体を回転さ
せると効果のあることが分かっている。

第４図に本発明の他の実施例を示した。第１図と同じ部
材には同じ番号を付けてある。

２８は石英ガラス管（内径３０ｃｍ、長さ８０ｃｍ）の
処理室で、その外部から電気炉（またはハロゲンランプ
からの放射光）８１により基体１１を加熱できるように
なっている。８２は石英ガラス製の基体ホルダーであ
る。１０１はハッチであり、基体１１を、矢印１０２の
方向に基体ホルダー８２ごと出し入れできる構造となっ
ている。

９２は逆止弁であって矢印９１の方向にのみ気体を排気
できる構造となっている。バルブ６２を設けないで、石
英ガラスの放電管５４と処理室２８とを一体に構成して
もよい。この場合、酸素活性種導入機構４０は、処理室
２８と放電管５４の溶着部または接続部のみの簡単なも
のとなる。

本実施例では多数枚数のウェハーを一挙に処理できる利
点がある。処理室２８はこれを縦型構造にしてもよく、
その場合は基体の温度分布性が改善されてより均一性の
よい膜を作製できる可能性がある。

また、第１図、第３図、第４図に示した実施例では、有
機金属化合物導入機構４０のバブラー４２を用いたが、
バブリングによらず、単に有機金属化合物の蒸気圧を利
用して気化させ流量をコントロールして処理室内に導入
するような構造にしてもよいし、また強制的に気化させ
る気化器を設置してもよい。加圧下で成膜を行なう場合
は特に気化器の併用が有効である。

なおまた、有機金属化合物のキャリアガスとして窒素を
例に記述したが、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスや
その他反応性が低い気体であれば良い。

〔発明の効果〕

有機金属化合物と、高温非平衡プラズマまたは局所熱平
衡プラズマで作製された酸素活性種とを用いることによ
り、高速で良質な酸化膜が作製可能となり、半導体電子
デバイス、超電導デバイス、各種電子部品、各種センサ
ーの絶縁膜、誘電体膜、保護膜の作製に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面断面図、第２図ａは酸
素の通常の高周波またはマイクロ波グロー放電の発光分
光分析パターン、ｂは高温非平衡プラズマまたは局所熱
平衡プラズマからの発光分光分析パターン、第３図、第
４図は本発明の他の実施例の正面断面図。１０……基体温度調整機構、１１……基体、１２……基
体ホルダー、２１……処理室、２２……ガス吹き出し
板、３３……油回転ポンプ、４０……有機金属化合物導
入機構、４２……バブラー、５０……発生機構、５４…
…放電管、５５……高温非平衡プラズマまたは高温平衡
プラズマ、６０……酸素活性種導入機構、８１……電気
炉、１０１……ハッチ。

フロントページの続き (72)発明者中村昇東京都府中市四谷５―８―１日電アネルバ株式会社内 (56)参考文献特開昭61−248418（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機金属化合物と、高温非平衡プラズマま
たは局所熱平衡プラズマで作製された酸素活性種とを原
料気体とし、それらの化学反応を用いて、基体の表面に
酸化膜を作製することを特徴とする薄膜作製方法。
【請求項２】該有機金属化合物がテトラエトキシシラン
であり、該酸化膜が酸化シリコン膜である特許請求の範
囲第１項記載の薄膜作製方法。
【請求項３】該有機金属化合物がタンタルアルコラート
であり、該酸化膜が酸化タンタル膜である特許請求の範
囲第１項記載の薄膜作製方法。
【請求項４】有機金属化合物と、添加したい元素の水素
化物または有機化合物と、高温非平衡プラズマまたは局
所熱平衡プラズマで作製された酸素活性種とを原料気体
とし、それらの化学反応を用いて基体の表面に前記添加
したい元素の含有された酸化膜を作製することを特徴と
する薄膜作製方法。
【請求項５】該有機金属化合物がテトラエトキシシラン
であり、該添加したい元素がリンとホウ素、またはその
どちらか一方であり、該添加したい元素の有機化合物が
リン酸トリメチルエステルとトリエトキシホウ素、また
はそのどちらか一方であり、該作製する酸化膜がリンと
ホウ素、またはそのどちらか一方の含有された酸化シリ
コン膜であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
載の薄膜作製方法。
【請求項６】気密に保つことが可能な処理室と、該処理
室内に設置された基体と、該基体の温度を調整する基体
温度調整機構と、有機金属化合物を該処理室内の該基体
の前面空間に導入する有機金属化合物導入機構と、高温
非平衡プラズマ又は局所熱平衡プラズマ発生機構と、そ
の高温非平衡プラズマ又は局所熱平衡プラズマ発生機構
で作製された酸素活性種を該基体の前面空間に導入して
該基体の表面に酸化膜を作製する酸素活性種導入機構
と、を備えたことを特徴とする薄膜作製装置。
【請求項７】該有機金属化合物を該処理室に導入する部
材として、該有機金属化合物を該基体の前面空間に均一
に供給する温度制御されたガス吹き出し板を設置したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の薄膜作製装
置。