JPH03122281A

JPH03122281A - Ｃｖｄ装置

Info

Publication number: JPH03122281A
Application number: JP26139489A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kobayashi; 司小林; Atsushi Sekiguchi; 敦関口; Hitoshi Kamiuma; 仁志神馬
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1991-05-24
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JP2969596B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はＣＶＤ装置に関し、特に反応室に供給される少
なくとも２種類のＣＶＤ用ガスを反応室のガス吹出し口
まで別々に導入し、ガス吹出し口の下流で複数種類のガ
スを混合・反応させ、基板上に膜厚等につき均一性の高
い薄膜を形成するようにしたＣＶＤ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来１、ＬＳＩの高密度化に伴い半導体素子のパターン
の微細化や、三次元化が進んでいる。このような半導体
素子の製造においては、段差や起伏の大きいパターン上
に平坦性のある薄膜を形成し、これらの段差及び起伏を
平坦化することが重要となり、そのためいかにして平坦
性の良好な薄膜を形成するかが問題となる。このような
観点から層間絶縁膜としての二酸化ケイ素５ｉｎ２の平
坦化をどのようなプロセスを用いて行うかについては現
在種々の方法が考えられている。将来非常に有望視され
ている技術に、原料としてテトラ・エトキシ会オルソ・
シリケート（以下、ＴＥ０１と略して記す）を用いたＣ
ＶＤ法がある。このＣＶＤ法の中にも種々のものがあり
、例えばプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、オゾンＯ１を
用いたＣＶＤ法などがある。この中でオゾン０３とＴＥ
０１によるＣＶＤ法は、より低温（〜４００℃）で成膜
可能であるため、下地のＡＩ薄膜の特性を劣化させない
と共に段差等の被膜形状が良好であるという理由から他
の方法に比較して優れている。この方法では、圧力領域
として従来１００Ｔｏｒｔから大気圧の範囲で成膜が行
われており、成膜速度としては最大３０００人／ｍｉｎ
程度が得られている。

次に、オゾン０．とＴＥ０１とを用いてＣＶＤによりＳ
ｉＯ□膜を形成する従来装置の構成例を第１０図乃至１
２図に基づいて説明する。

第１０図は第１の従来装置を示し、第１０図において１
は反応室であり、反応室１内には基板２を取付は且つ基
板２の温度を調整するためヒータ３ａ等を含む温度調整
機構を備えた基板ホルダ３が設置されている。反応室１
はバルブ４を介して真空ポンプ５に接続されており、反
応室１の室内は真空ポンプ４で排気され、所要の真空状
態に設定される。反応ガスのＴＥ０１は常温では液体７
であり、バブラー容器６内に収容される。このように設
けられたＴＥＯ５７は、アルゴン（Ａ　ｒ）ボンベ８か
ら供給されるアルゴンガスによってバブリングされ、反
応室１に導入される。アルゴンボンベ８から供給される
アルゴンガスの流量はマスフローコントローラ９によっ
て制御される。他の反応ガスのオゾンＯ１は、酸素（０
２）ボンベ１０内の酸素をオゾナイザ１１に供給し、そ
こで無声放電を生じさせることにより発生させる。ここ
で発生するオゾンＯ５は、酸素０２との混合ガスで、オ
ゾン０．は３〜１０％が含まれている。

混合ガスはマスフローコントローラ１２でその流量が制
御され、バブラー容器６と反応室１を接続する配管１３
に供給される。この場所で、オゾン０、は気化したＴＥ
０１と混合される。混合された２種類のガスは配管１３
を通して反応室１に導入され、反応室１の導入口部に設
けられたガス拡散板１４で更に混合され且つ整流され、
その後対向する基板２に供給されて基板２の上にＳｉＯ
□膜を形成する。この従来装置の特徴はオゾンＯ３ガス
とＴＥＯＳガスを反応室１の導入口手前の配管１３の箇
所で混合している点である。

第１１図は第２の従来装置を示し、この従来装置では２
種類のガスを別々に反応室１に導入して基板２の表面に
供給する装置である。基本的構成は第１０図で示した構
成と同じであるので、第１０図に示した構成要素と同一
の要素には同一の符号を付している。構成上具なる点は
、オゾナイザ１１で発生せしめたオゾン０３と酸素０２
の混合ガスを、配管１３に供給して反応室１の手前でＴ
ＥＯＳガスと混合させるのではなく、配管１７を経由し
て反応室１の基板２の前面空間に配設された多数の小孔
を有する環状パイプ１５に別途に導入し、多数の小孔の
それぞれから矢印１６に示されるように基板２に混合ガ
スを吹き付けるように構成した点である。ＴＥＯＳガス
の方は、第１０図に示した装置の場合と同様にアルゴン
ガスでバブリングし配管１３及びガス拡散板１４を経由
して基板２に供給するように構成されている。

第１２図は第３の従来装置を示し、この装置も前記の第
２の従来装置と同様に２種類のガスを別々に反応室１内
に導入して基板２に供給するように構成されている。こ
の従来装置は文献ｒＤＥＮＫＩＫＡＧＡＫＵ　、　５６
．　Ｎｏ、７　（１９８８）　Ｐ５２７Ｊに記載されて
いるものであり、この文献にはＯ９〜ＴＥＯ８による常
圧ＣＶＤの実験結果が示されている。第１２図において
、２０は基板ホルダ３に取付けられた基板２の前面空間
に配設されたガス吹出し部であり、このガス吹出し部２
０は、複数の分散板２０ａを有する分散ヘッドとして構
成されている。

ガス吹出し部２０はその結果各分散板２０ａの間に複数
の溝２１が形成され、ＴＥＯＳガスのための配管と、オ
ゾンＯ１と酸素０２の混合ガスのための配管は、前記溝
２１の底部に交互に接続されている。この構成のため、
２つのガスは基板２の前面で混合され、基板ホルダ３内
の温度調整機構で加熱された基板２上に５ｉｎ２が堆積
する。生成反応ガスと未反応ガスはガス吹出し部２０の
周囲に設けられた排気管２２を介して反応室外に排気さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第１の従来装置によれば、ガス拡散板１４の手前に
おいて２種類のガスを混合するようにしたため基板２に
おける膜質の均一性という観点からは優れており、膜厚
及び膜質に関し均一性の良好な薄膜を容易に得ることが
できる。しかしながら、その反面オゾンＯ７とＴＥ０１
の系では両者を混合しただけでミスト状の反応物が気相
中で発生し、そのために成膜効率が低下し且つパーティ
クルが発生するという欠点がある。

前記第２の従来装置によれば、２種類のガスを混合させ
ることな（反応室１に別々に導入する構成を採用してい
るので、第１の従来装置に比較してオゾンＯ５とＴＥ０
１の気相中での反応を軽減することができる。しかしな
がら、その反面基板２の上で均一性の優れた薄膜を得る
ためにはオゾン０３の吹出しを特に均一に行わなければ
ならず、第２の従来技術でこれを実現するには環状パイ
プ１５の小孔をどのように配置するかということに依存
するので、かなり困難であるという欠点を有する。

また前記第３の従来装置によれば、第２の従来装置と同
様に気相中におけるオゾン０３とＴＥ０１との反応を減
少させることができる。しかしながら、その反面膜質等
の均一性という観点では十分良好な膜質を得ることがで
きず、そのため図中矢印２３の方向に基板２及び基板ホ
ルダ３を往復運動させて膜質の均一性を確保するように
構成しなければならず、構成が複雑となるという不具合
を有する。

以上の説明で明らかなように、従来のＣＶＤ装置におい
ては、気相中の反応を低減しミスト状反応物を少なくす
る目的で、少なくとも２種類の原料ガスを反応室１に別
々に導入するように構成すると、膜厚及び膜質の均一性
という面で十分に良好な薄膜を形成することができない
という問題が存在した。

本発明の目的は、上記の従来の問題点を解決すべく、少
なくとも２種類の原料ガスを反応室に別々に導入するよ
うに構成しても、基板の上において膜厚及び膜質の均一
性が極めて良好な薄膜を形成でき、且つ簡素な構造を有
したガス吹出し機構部を備えたＣＶＤ装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る第１のＣＶＤ装置は、気密構造を有し内部
空間が真空に保たれる反応室と、この反応室に設置され
表面に薄膜が作製される基体と、この基体を保持し且つ
基体の温度を調整する温度調整装置を備える基体ホルダ
と、少なくとも２種類の原料ガスのそれぞれを前記反応
室に導入するために設けられた複数の原料導入装置とを
備えるＣＶＤ装置において、基体の前面空間に配設され
且つ基体に対面する原料ガス吹出し面を有するガス吹出
し機構部を備え、このガス吹出し機構部が、複数の原料
ガス導入装置のそれぞれから導入される原料ガスを受け
入れる相互に分離された別々の部屋を有し、原料ガス吹
出し面に前記各部屋に通じる各原料ガス専用の吹出し孔
が複数形成されるように構成される。

本発明に係る第２のＣＶＤ装置は、前記の構成において
、導入される原料ガスは２種類であるとし、ガス吹出し
機構部の原料ガス吹出し面に第１の吹出し孔と第２の吹
出し孔とが同心的に形成されることを特徴とする。

本発明に係る第３のＣＶＤ装置は、前記の構成において
、少なくとも１種類の原料ガスについてそのガス供給配
管をガス吹出し機構部の対応する部屋まで延設し、当該
延設部分を螺旋状に形成し且つ延設部分の壁に原料ガス
を放出する複数の孔を形成したことを特徴とする。

本発明に係る第４のＣＶＤ装置は、前記の構成において
、前記ガス吹出し機構部に温度調整装置を備えることを
特徴とする。

〔作用〕

本発明の前記各ＣＶＤ装置によれば、ガス吹出し機構部
の構造により基板のほぼ手前の位置まで複数の原料ガス
が混合されることなく導入され、基板に対して吹出すま
では気相中の反応を抑制することができ、更にガス吹出
し面において各原料ガスの吹出し孔を適切な配置で多数
設けるようにしたため、基板に形成される薄膜の膜厚及
び膜質の均一性を高めることができる。

本発明の第２のＣＶＤ装置によれば、２種類の原料ガス
の吹出し口が同心状に形成されているため、基板の手前
では複数の原料ガスが良好に混合され、膜厚等の均一性
を向上させる。

本発明の第３のＣＶＤ装置によれば、原料ガスの供給配
管を螺旋状に形成し、且つ原料ガスの放出孔を分散させ
て多数形成することにより、基板に対して偏ることなく
原料ガスが与えられるようにしている。これにより更に
薄膜の膜厚等の均一性を向上せしめる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明の第１実施例を示す。この実施例におい
て、第１０図で説明した従来技術によるＣＶＤ装置と同
一の要素には同一の符号を付している。第１図において
、反応室１の中には基板２を取付は且つ基板２の温度の
状態を調整するヒータ３ａを含む温度調整機構を備えた
基板ホルダ３がその上方位置に配設されている。反応室
１にはバルブ４を介して真空ポンプ５が設けられ、この
真空ポンプ５によって反応室１内は排気され真空状態に
なる。６は液体状態のＴＥＯ８７を収容するバブラー容
器であり、ＴＥＯ８７はアルゴン（Ａｒ）ボンベ８から
供給され且つマスフローコントローラ（ＭＦＣ）９によ
ってその流量を制御されるアルゴンガスによってバブリ
ングされ、ガス状態にて配管１３を通じて反応室１に導
入される。他の反応ガスであるオゾンＯ１は、酸素（０
２）ボンベ１０の酸素をオゾナイザ１１に供給し、ここ
で無声放電により発生させ、酸素との混合ガスとして生
じさせる。混合ガスはマスフローコントローラ（ＭＦＣ
）１２でその流量を制御され、その後、反応室１内のガ
ス吹出し機構部３０に導入される。本発明によるＣＶＤ
装置の場合には、ＴＥＯＳガスと混合ガス（オゾン０．
と酸素０２）は別々の原料ガス供給配管によって反応室
１内に設置されたガス吹出し機構部３０における相互に
分離された部屋に導入される。このガス吹出し機構部３
０は反応室１内において基板２の前面空間に配設されて
いる。

第１図及び第２図に基づいてガス吹出し機構部３０の構
成について説明する。第２図はガス吹出し機構部３０を
拡大して示す図である。ガス吹出し機構部３０は、底部
３１ａと段付き穴３１ｂを有する第１の円筒形ブロック
３１と、円筒形ブロック３１の段付き穴３１ｂの段付き
部に配設される拡散板３２と、基板２の前面空間に臨む
複数のパイプ３３ａを有するガス吹出しパイプ部３３と
、第１の円筒形ブロック３１における基板２側の端面に
配設されるほぼ同径の第２の円筒形ブロック３４と、こ
の円筒形ブロック３４の基板２側の端面に配設される拡
散板３５とから構成される。拡散板３５は、基板２に対
面する位置にあり、導入されたすべての原料ガスがこの
外面位置から放出されるので、ガス吹出し機構部３０に
おいて原料ガス吹出し面として機能する。

ＴＥＯＳガスを供給するための配管１３はガス吹出し機
構部３０における円筒形ブロック３１の底部３１ａに接
続され、第１の円筒形ブロック３１と拡散板３２とガス
吹出しパイプ部３３はＴＥＯＳガス導入部を構成する。

また第２の円筒形ブロック３４と拡散板３５は混合ガス
導入部を構成する。拡散板３５は複数の孔３５ａを有し
ているが、この孔の径は前記ガス吹出しパイプ部３３の
各パイプ３３ａの外径よりも大きく形成されており、且
つパイプ３３ａの先端が拡散板３５の孔３５ａの中に位
置するように同心的に構成されている。ガス吹出し機構
部３０の上面部の一部を斜視図で示すと第３図のように
なる。第３図において、３５は混合ガス導入部の拡散板
であり、拡散板３５には複数の孔３５ａが形成されてい
ると共に、この孔３５ａに対し同心的にガス吹出しパイ
プ部３３の各パイプ３３ａが配置されている。孔３５ａ
の内壁面とパイプ３３ａとの間には隙間３６が形成され
る。孔３５ａは例えば円孔として形成され、これに対応
してパイプ３３ａの吹出し口も円形となっている。ただ
し、吹出し口の形状は円形に限定されない。

上記の構成において、ＴＥＯＳガスとアルゴンガスは、
円筒形ブロック３１の底部３１ａに形成されたガス吹出
し機構部３０の第１の導入口３７を通ってガス吹出し機
構部３０の部屋Ｒ１に導入され、拡散板３２とガス吹出
しパイプ部３３の各パイプ３３ａにより整流された後に
基板２に対し吹出される。一方、オゾン０．を含む混合
ガスは第２の円筒形ブロック３４に設けられたガス吹出
し機構部３０の第２の導入口３８を通してガス吹出し機
構部３０の部屋Ｒ２に導入され、拡散板３５の孔３５ａ
の内壁とパイプ３３ａとの間に形成された隙間３６から
吹出され、基板２に対し供給される。このような構成に
おいて、第１の円筒形ブロック３１の内部に形成された
部屋Ｒ１と第２の円筒形ブロック３４の内部に形成され
た部屋Ｒ２とはガス吹出しパイプ部３３の底壁部で完全
に分離され、相互にシールされているので、ＴＥＯＳガ
スと混合ガスはガス吹出し機構部３０の図中拡散板３５
の上面から吹出すまでの間に混合されることはない。

第１図のＣＶＤ装置を用いて実際に５ｉｎ２膜を形成し
た例について説明する。

先ず、バルブ４を開き真空ポンプを５を作動させて反応
室１を排気し、所要の真空状態にする。

次に基板ホルダ３内部のヒータ３ａを図示しない温度調
整機構により発熱させ、基板ホルダ３の上に配設された
基板２を３５０〜４００℃の温度に加熱する。その後、
図示しない恒温槽の如き加熱装置により約６５℃の温度
に加熱されたバブラー容器６に対しアルゴンガスをアル
ゴンボンベ８から約１００　ｃ　ｃ／ｍｉｎの流量で供
給し、バブリングを開始する。このバブリングによりＴ
Ｅ０１の気化が促進され、ガス状態のＴＥ０１が配管１
３、導入口３７、拡散板３２を通ってガス吹出しパイプ
部３３の各パイプ３３ａから基板２の前面空間に吹出さ
れる。一方、オゾナイザ１１において発生したオゾン濃
度が約４体積パーセントであるオゾンと酸素の混合ガス
はマスフローコントローラ１２の作用により約１０００
　ｃ　ｃ／ｗｉｎの流量で配管１７を経由してガス吹出
し機構部３０の第２の導入口３８に導入され、拡散板３
５とパイプ３３ａとの隙間３６から基板２の前面空間に
吹出される。以上により基板２の前面空間でガス吹出し
機構部３０の上面部から吹出したＴＥＯＳガスと混合ガ
スとが混合され、その結果基板２の上には約２０００人
／　ｍ　ｉ　ｎの速度でＳｉＯ２の膜が堆積する。成膜
中、バルブ４の開度を変化させることにより反応室１内
の圧力を約５０Ｔｏｒｒに保つようにした。

なお上記の実施例では各構成部分の寸法として、例えば
、ガス吹出し機構部３０の径を１．６０ｍｍ。

ガス吹出しパイプ部３３のパイプ３３ａの内径を１ｍｍ
、隙間３６の隙間幅を０．１ｍｍとした。ここで、隙間
３６の寸法を大きくしすぎると、整流効果が薄れるので
あまり大きくすることはできない。

また、ガス吹出しパイプ部３３の複数のパイプ３３ａは
例えば正方格子状に配列されている。

上記実施例では、混合ガスの吹出し口をＴＥＯＳガスの
吹出し口の周囲に同心的に設けるようにしたが、その代
わりに周囲以外の別の場所に設けるようにし、ガス吹出
し機構部３０の上面においてガスが均一に分布されるよ
うにすることもできる。また、前記第１の実施例では一
箇所のみに設けていた第２の導入口３８を円筒径ブロッ
ク３４の周囲に等間隔に複数形成することも可能である
。

次に第４図は本発明の第２実施例を示し、ガス吹出し機
構部３０のみを拡大して示した第２図と同様の図である
。その他の構成は第１図に示した構成と同じであるので
、その説明を省略する。この実施例においても、ＴＥＯ
Ｓガスの導入部の構成は同じであり、配管１３、円筒形
ブロック３１、導入口３７、拡散板３２、ガス吹出しパ
イプ部３３によってＴＥＯＳガスは導入される。本実施
例の特徴はオゾンと酸素の混合ガスの導入機構にある。

本実施例による混合ガスの導入機構では、混合ガスの供
給用配管１７の先部をガス吹出し用の多数のパイプ３３
ａの間をぬって巻設された螺旋状の配管４０として形成
したことにある。この配管４０の形状及び配設状態を第
５図に示す。この実施例による巻き方によれば、例えば
周囲から内側に中心に向かって螺旋状に巻いていき、中
心に達したら次には中心から周囲に戻るように巻いてい
る。また第４図に示すように、この配管４０には例えば
約２０膿の間隔でガス吹出し用の小孔４０ａが下壁に形
成されている。そのため混合ガスは、配管４０の小孔４
０ａと、ガス吹出しパイプ部３３と拡散板３５との間に
形成された隙間３６とによって２段階で整流される。混
合ガスの吹出し状態を第４図において矢印４１によって
示す。

このように小孔４０ａを下壁に設けて整流の段数を増し
、且つ吹出し用の配管４０を螺旋状に配設するようにし
たため、混合ガスの吹出しの均一性を向上させることが
でき、その結果膜質等の均一性を更に向上させることが
できた。

第６図は、第４図に示されたガス吹出し機構部を有する
ＣＶＤ装置を用いて、前記の第１実施例における場合と
同一の条件によって５ｉｎ２膜を形成した実験結果を示
し、基板２とガス吹出し機構部３０の上面との距離（横
軸）と、成膜速度（縦軸）との関係を示すグラフである
。このグラフには２つの特性Ａ、　　Ｂが示されている
。十印で示された特性Ａは第１０図で示された従来装置
に基づく特性である。Ｑ印で示された特性Ｂは第２実施
例のＣＶＤ装置で得られたデータである。特性Ａ、Ｂは
いずれも基板２とガス吹出し機構部３０の上面との距離
を増していくと、成膜速度は大きくなり、最大値を示し
た後減少する。しかしながら、特性ＡとＢでは最大値に
差があり、本発明によるＣＶＤ装置の最大値の方が従来
のものよりも約３０％大きくなっている。このような差
が生じるのは、ＴＥＯＳガスとオゾンガスとの混合によ
る気相反応が本発明による場合にはかなり軽減され、そ
の分成膜速度が増加したからである。また、膜厚の均一
性については、従来装置によるもの及び本発明の装置に
よるもののいずれも４インチウェハにおいて±５％以内
に収まっていた。従って、２種類の原料ガスを別々に導
入する構成を採用する本発明による装置であっても、薄
膜の均一性について良好な結果を得ることができる。

前記の第１実施例と第２実施例において、構成上次のよ
うな変更を加えることが可能である。前記各実施例では
、拡散板３２と３５をそれぞれ１枚ずつ設けるようにし
たが、第７図に示すように３２Ａ、３２Ｂ、３５Ａ、３
５Ｂと少なくとも２枚以上、複数配設することも可能で
ある。このようにそれぞれの拡散板を増すと、基板２の
上に形成される薄膜の膜厚等の均一性を高めることがで
きる。ＴＥＯＳガス用の拡散板３２Ａ、３２Ｂは２段の
段部を有する円筒形ブロック３１の段付き穴３１ｂに平
行に配設されている。また混合ガス用の拡散板３５Ａ、
３５Ｂについては、拡散板３５Ａの配設位置は前記の拡
散板３５と同一であるが、吹出し口の位置をパイプ３３
ａの周囲ではなくパイプ３３ａのほぼ中間位置となるよ
うに異ならせている。つまり、ガス吹出し機構部３０の
上面においてＴＥＯＳガスの吹出し口と混合ガスの吹出
し口とは交互に位置を異ならせて配設されている。一方
、拡散板３５Ｂは、円筒形ブロック３４の軸方向の寸法
を大きくすることにより、その軸方向のほぼ中間位置に
配設するようにしている。

拡散板３５Ｂに形成された複数の小孔には前記ガス吹出
しパイプ部３３の各パイプが挿通しており、この小孔の
内壁とパイプ３３ａとの隙間から混合ガスが吹出す。従
って、拡散板３５Ａと３５Ｂとではガス吹出し口の位置
がずれている。このような構成のため、前記混合ガスを
供給する配管１７は円筒形ブロック３４において拡散板
３５Ｂの下側に接続され、拡散板３５Ｂの下側に第２の
混合ガス用導入口３８が設けられることになる。

第８図は前記の第３のガス導入口３８の位置を変更した
実施例を示す。第８図に示すように、混合ガス用配管１
７を第２の円筒形ブロック３４の壁部に接続するのでは
なく、ＴＥＯＳガス用配管１３の中に挿通させ、ガス吹
出しパイプ部３３の底壁部の中央部に直接的に接続する
ように構成したものである。その他の構成は第２図に示
された構成と同じである。この構成によれば第２のガス
導入口３８が中央に位置するので、混合ガスの複数の吹
出し口に対して距離的関係から比較的に均一にガスを吹
出させることができる。

第９図は本発明の他の実施例を示し、本図もガス吹出し
機構部３０のみを示した第２図と同様な図である。その
他の構成については第１図に示した構成と同じである。

この実施例では、円筒形ブロック３１と拡散板３２は熱
伝導性の良い銅等の金属部材で形成され、更に円筒形ブ
ロック３１の内部にはヒータ５０が内蔵されている。ヒ
ータ５０に電力を供給する電源及びヒータ５０の温度を
調整する温度調整機構は第９図中水されていないが、こ
の温度調整機構によるヒータ５０の加熱作用により円筒
形ブロック３１と拡散板３２は約５００℃の温度に加熱
される。また、混合ガス用の拡散板５１−は所要の厚み
を有し、その厚みの内部には水路５２が設けられている
。この拡散板５１に設けられた水路５２は、供給管５３
及び排水管５４と接続されており、供給管５３によって
矢印５５に示すような方向で温水が供給され、配水管５
４によって矢印５６の方向に温水が排出される。

この温水によって混合ガスの拡散板５１は一定温度に保
持される。また第２の円筒形ブロック３４とガス吹出し
パイプ部３３はＳｉＯ２やセラミック等の熱伝導性の悪
い材質で構成されている。

上記構成のガス吹出し機構部を有するＣＶＤ装置によれ
ば、導入口３７から導入されるＴＥＯＳガスはそれ自身
の分解温度近くまで加熱され（約６００℃）、そのため
次の段階でオゾンガス七反応しやすい状態に変化する。

一方、オゾンガスは温度が高いほど分解しやすい特性を
有しているので、反対に拡散板５１に形成した水路５２
に流れる温水によって温度を低減するようにし、これに
よりオゾンガスの分解を抑制するようにしている。

この結果、この実施例による装置で基板２上に堆積させ
た５ｊ０２膜は、上記の膜厚等の均一性が向上するとい
う効果に併せ、特に成膜効率が上昇し、成膜速度を大幅
に向上させることができるという効果が生じる。また前
記温水において約９０°Ｃのものを使用することにより
ガス吹出しパイプ部３３におけるＴＥＯＳガスの結露を
抑制する効果も生じる。

上記の各実施例においては、ＴＥＯＳガスとオゾンを含
む混合ガスとによるＣＶＤを例にして説明をしてきたが
、本発明によるガス吹出し機構部を有する装置構成は、
これに限定されるものではなく、複数のガスを用いるそ
の他の薄膜作製装置、例えば熱ＣＶＤ装置、プラズマＣ
ＶＤ装置等に利用することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば次のよう
な効果が生じる。

ＣＶＤ装置の反応室にガス吹出し機構部を設け、このガ
ス吹出し機構部の構造により、複数の原料ガスをガス吹
出し機構部に分離した状態で別々に導入し、基板の前面
空間に各原料ガスを吹出させ、その時複数の原料ガスが
適切に混合されるように構成したため、気相中のミスト
状の反応物の発生を抑制できると共に、膜厚及び膜質に
つき均一性の良好な薄膜を作製することができる。

反応室に導入される原料ガスを２種類きし、基板の前面
に配設されたガス吹出し機構部の吹出し面に形成される
第１の原料ガス吹出し口と第２の原料ガス吹出し口とを
同心状に形成し、これを多数設けるようにしたため、薄
膜の均一性を更に高めることができる。

ガス吹出し機構部に接続される原料ガスを導入するため
の配管を更にガス吹出し機構部内部に延設し、且つ螺旋
状の形状に形成し、基板に対し偏ることなく原料ガスを
供給するようにしたため、基板に形成される薄膜の膜厚
等の均一性が更に向上する。

ガス吹出し機構部に設けられる各原料ガスのための拡散
板の個数を増すようにしたため、整流が十分に行われ、
薄膜形成に当り均一性を高める効果が発揮される。

更にガス吹出し機構部の所定の箇所に温度調整装置を設
けるようにしたため、各原料ガスの反応状態を最適なも
のとすることができ、成膜効率を高め、成膜速度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＣＶＤ装置の全体構成を示す構成
図、第２図は第１実施例のガス吹出し機構部の拡大縦断
面図、第３図はガス吹出し機構部の上面の吹出し面を示
す部分斜視図、第４図はガス吹出し機構部の第２実′施
例を示す縦断面図、第５図は配管の形態を示す平面図、
第６図は本発明によるＣＶＤ装置と従来のＣＶＤ装置の
能力を比較した特性図、第７図と第８図と第９図は本発
明によるガス吹出し機構部の他の実施例を示す縦断面図
、第１０図と第１１図と第１２図は従来のＣＶＤ装置を
示す構成図である。〔符号の説明〕１・・・・・・反応室２・・・・・・基板３・・・・・・基体ホルダ５・・・・・・真空ポンプ６・・・・・・バブラー容器７・・・・・・液体状ＴＥＯ３９，１２・・−マス７０−コントローラ１３．１７・・
原料ガス供給用配管３０・・・・・ガス吹出し機構部３１　φ　・　・　・３２　・　Φ　・　・３３　・　・　・　・３４　φ　・　・　番３５　φ　・　・　・３５ａ　　・　・　・３６　・　・　・　・３７．３８　　・４０　・　・　・　・４０ａ　　・　・　φ ３２Ａ、　　３２５１　・　・　・　・５２　・　・　・　・５０　・　・　・　・Ｒ１，Ｒ２・会同筒形ブロック・拡散板拳ガス吹出しパイプ部・円筒形ブロック・拡散板・孔・隙間・導入口・螺旋状の配管・小孔Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ・拡散板・拡散板・水路・ヒータ・部屋第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気密構造を有し内部空間が真空に保たれる反応室
と、この反応室に設置され表面に薄膜が作製される基体
と、この基体を保持し且つ基体の温度を調整する温度調
整装置を備える基体ホルダと、少なくとも２種類の原料
ガスのそれぞれを前記反応室に導入するために設けられ
た複数の原料導入装置とを備えるＣＶＤ装置において、
前記基体の前面空間に配設され且つ前記基体に対面する
原料ガス吹出し面を有するガス吹出し機構部を備え、こ
のガス吹出し機構部は、複数の前記原料ガス導入装置の
それぞれから導入される原料ガスを受け入れる相互に分
離された別々の部屋を有し、前記原料ガス吹出し面に前
記各部屋に通じる各原料ガス専用の吹出し孔が複数形成
されることを特徴とするＣＶＤ装置。
（２）請求項１記載のＣＶＤ装置において、前記ガス吹
出し機構部に２種類の前記原料ガスが導入され、前記ガ
ス吹出し機構部の前記原料ガス吹出し面に第１の吹出し
孔と第２の吹出し孔を同心的に形成したことを特徴とす
るＣＶＤ装置。
（３）請求項１又は２記載のＣＶＤ装置において、少な
くとも１種類の前記原料ガスについてそのガス供給配管
を前記ガス吹出し機構部の部屋内部まで延設し、前記ガ
ス供給配管の延設部分を螺旋状に形成し且つその壁にガ
スを放出する複数の孔を形成したことを特徴とするＣＶ
Ｄ装置。
（４）請求項１乃至３のいずれかに記載のＣＶＤ装置に
おいて、前記ガス吹出し機構部における各原料ガス専用
の前記部屋は少なくとも１枚の拡散板を備えることを特
徴とするＣＶＤ装置。
（５）請求項１乃至４のいずれかに記載のＣＶＤ装置に
おいて、前記ガス吹出し機構部に温度調整装置を備えた
ことを特徴とするＣＶＤ装置。