JPH07106259A - 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成装置及び薄膜形成方法Info
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- JPH07106259A JPH07106259A JP5247821A JP24782193A JPH07106259A JP H07106259 A JPH07106259 A JP H07106259A JP 5247821 A JP5247821 A JP 5247821A JP 24782193 A JP24782193 A JP 24782193A JP H07106259 A JPH07106259 A JP H07106259A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 プラズマを利用して試料上に薄膜を形成する
薄膜形成装置において、原料ガス導入部を加熱する手段
と、処理容器の内壁の一部または全部を加熱する手段と
を備えていることを特徴とする薄膜形成装置。 【効果】 第１の導入配管１３にヒータ４１が取りつけ
られているので、ガスの凝縮物による第１の導入配管１
３のつまりをなくして第１の導入配管１３から安定した
ガスの供給ができる。
薄膜形成装置において、原料ガス導入部を加熱する手段
と、処理容器の内壁の一部または全部を加熱する手段と
を備えていることを特徴とする薄膜形成装置。 【効果】 第１の導入配管１３にヒータ４１が取りつけ
られているので、ガスの凝縮物による第１の導入配管１
３のつまりをなくして第１の導入配管１３から安定した
ガスの供給ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造の際に
使用される薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関するもの
であり、より詳細には常温で低蒸気圧のガスを原料ガス
とし、プラズマを利用して試料上に薄膜を形成する際に
用いられる薄膜形成装置および薄膜形成方法に関する。
使用される薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関するもの
であり、より詳細には常温で低蒸気圧のガスを原料ガス
とし、プラズマを利用して試料上に薄膜を形成する際に
用いられる薄膜形成装置および薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模集積回路の製造においては、半導
体ウエハ上に微細なパターンを形成する必要があり、こ
のためにプラズマＣＶＤ法を用いたウエハ上への薄膜の
形成が盛んに行なわれている。
体ウエハ上に微細なパターンを形成する必要があり、こ
のためにプラズマＣＶＤ法を用いたウエハ上への薄膜の
形成が盛んに行なわれている。
【０００３】図５は従来の薄膜形成装置の一例を示す模
式的断面図であり、この薄膜形成装置は、プラズマ生成
室１と反応室２とを構成する処理容器３と、プラズマ生
成室１の周囲に配設されて直流電源（図示せず）が接続
された励磁コイル４と、マイクロ波発振器（図示せず）
から発振されたマイクロ波をプラズマ生成室１に導入す
る導波管５等とから構成されている。６は石英ガラス等
で形成されたマイクロ波を導入するための窓材、７は該
マイクロ波導入用の窓材６に高周波（ＲＦ）電源を印加
する高周波発生源、８は試料９が載置される試料台をそ
れぞれ表している。
式的断面図であり、この薄膜形成装置は、プラズマ生成
室１と反応室２とを構成する処理容器３と、プラズマ生
成室１の周囲に配設されて直流電源（図示せず）が接続
された励磁コイル４と、マイクロ波発振器（図示せず）
から発振されたマイクロ波をプラズマ生成室１に導入す
る導波管５等とから構成されている。６は石英ガラス等
で形成されたマイクロ波を導入するための窓材、７は該
マイクロ波導入用の窓材６に高周波（ＲＦ）電源を印加
する高周波発生源、８は試料９が載置される試料台をそ
れぞれ表している。
【０００４】プラズマ生成室１は略円筒形状に形成さ
れ、このプラズマ生成室１の上部壁の略中央部にはマイ
クロ波を導入するための開口部１０が形成されており、
プラズマ生成室１の下方には、このプラズマ生成室１よ
りも大口径を有する反応室２が一体的に形成されてい
る。また、この反応室２とプラズマ生成室１とは、仕切
板１１によって仕切られており、この仕切板１１の略中
央部には第２の孔（プラズマ引出窓）１２が形成されて
いる。
れ、このプラズマ生成室１の上部壁の略中央部にはマイ
クロ波を導入するための開口部１０が形成されており、
プラズマ生成室１の下方には、このプラズマ生成室１よ
りも大口径を有する反応室２が一体的に形成されてい
る。また、この反応室２とプラズマ生成室１とは、仕切
板１１によって仕切られており、この仕切板１１の略中
央部には第２の孔（プラズマ引出窓）１２が形成されて
いる。
【０００５】さらに、反応室２の側壁には第１の導入配
管１３が接続され、反応室２の底部には排気系（図示せ
ず）に連通している排気配管１４が接続されている。ま
た、プラズマ生成室１の上部壁には第２の導入配管１５
が接続されている。
管１３が接続され、反応室２の底部には排気系（図示せ
ず）に連通している排気配管１４が接続されている。ま
た、プラズマ生成室１の上部壁には第２の導入配管１５
が接続されている。
【０００６】高周波発生源７は高周波発生器１６とマッ
チングボックス１７とから構成され、マッチングボック
ス１７は高周波ケーブル３０を介して窓材６と導波管５
との間に挟着された平板電極１８に接続されている。
チングボックス１７とから構成され、マッチングボック
ス１７は高周波ケーブル３０を介して窓材６と導波管５
との間に挟着された平板電極１８に接続されている。
【０００７】試料台８には試料９に高周波を印加するた
めの高周波発振器２１が、マッチングボックス２０を介
して接続されている。この高周波発振器２１により試料
９に所定の高周波を印加し、試料９にかかるバイアス電
圧により、試料９表面の凹凸面が微細な場合でも段差被
覆性の良好な薄膜を形成することができるようになって
いる。
めの高周波発振器２１が、マッチングボックス２０を介
して接続されている。この高周波発振器２１により試料
９に所定の高周波を印加し、試料９にかかるバイアス電
圧により、試料９表面の凹凸面が微細な場合でも段差被
覆性の良好な薄膜を形成することができるようになって
いる。
【０００８】励磁コイル４は、直流電流が供給されると
所定の磁場を発生する。これによりマイクロ波発振器か
らプラズマ生成室１に導入されるマイクロ波の角周波数
と電子サイクロトロンの角周波数とが、プラズマ生成室
１において等しくなるような磁場が形成され、電子にサ
イクロトロン共鳴運動を行なわせることが可能なように
構成されている。
所定の磁場を発生する。これによりマイクロ波発振器か
らプラズマ生成室１に導入されるマイクロ波の角周波数
と電子サイクロトロンの角周波数とが、プラズマ生成室
１において等しくなるような磁場が形成され、電子にサ
イクロトロン共鳴運動を行なわせることが可能なように
構成されている。
【０００９】上記装置を用いて例えばＴｉＮ薄膜を形成
するには、まず排気系を操作して処理室容器３内を減圧
し、この後、ＴｉＣｌ4 等を第１の導入配管１３から反
応室２内に供給する。一方、Ａｒ、Ｈ2 、Ｎ2 をプラズ
マ生成室１内に第２の導入配管１５から供給する。この
後処理容器３内を所定の圧力に設定する。
するには、まず排気系を操作して処理室容器３内を減圧
し、この後、ＴｉＣｌ4 等を第１の導入配管１３から反
応室２内に供給する。一方、Ａｒ、Ｈ2 、Ｎ2 をプラズ
マ生成室１内に第２の導入配管１５から供給する。この
後処理容器３内を所定の圧力に設定する。
【００１０】さらに、高周波発生源７に通電して窓材６
に電圧を印加し、高周波によるＡｒイオンのスパッタ効
果により、ＴｉＮ薄膜が窓材６に付着するのを防止す
る。一方、マイクロ波発振器から導波管５を介してマイ
クロ波をプラズマ生成室１に導入すると共に、励磁コイ
ル４に直流電流を流して、プラズマ生成室１内に磁場を
生じさせる。そしてプラズマ生成室１内で高エネルギ電
子と原料ガスとを衝突させ、この原料ガスを分解してイ
オン化し、プラズマを生成させる。
に電圧を印加し、高周波によるＡｒイオンのスパッタ効
果により、ＴｉＮ薄膜が窓材６に付着するのを防止す
る。一方、マイクロ波発振器から導波管５を介してマイ
クロ波をプラズマ生成室１に導入すると共に、励磁コイ
ル４に直流電流を流して、プラズマ生成室１内に磁場を
生じさせる。そしてプラズマ生成室１内で高エネルギ電
子と原料ガスとを衝突させ、この原料ガスを分解してイ
オン化し、プラズマを生成させる。
【００１１】次いで、このプラズマは第２の孔１２を通
過し、発散磁界により図中矢印Ａ方向に加速されて反応
室２内に導かれ、試料台８に載置された試料９の表面に
ＴｉＮの薄膜を形成する。
過し、発散磁界により図中矢印Ａ方向に加速されて反応
室２内に導かれ、試料台８に載置された試料９の表面に
ＴｉＮの薄膜を形成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記した薄膜形成装置
において、例えばＴｉＣｌ4 、ＴＥＯＳ（テトラエトキ
シオルソシリケート）等の常温で低蒸気圧のガスを使用
する場合、処理容器３内へのガスの供給が不安定化し、
薄膜形成速度にばらつきを生じるという課題があった。
において、例えばＴｉＣｌ4 、ＴＥＯＳ（テトラエトキ
シオルソシリケート）等の常温で低蒸気圧のガスを使用
する場合、処理容器３内へのガスの供給が不安定化し、
薄膜形成速度にばらつきを生じるという課題があった。
【００１３】本発明は上記した課題に鑑み、常温で低蒸
気圧のガスを使用する場合にあっても安定して使用可能
な薄膜形成装置及びその薄膜形成方法を提供することを
目的としている。
気圧のガスを使用する場合にあっても安定して使用可能
な薄膜形成装置及びその薄膜形成方法を提供することを
目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するにあたり、常温で低蒸気圧のガスのガス導入配管
への凝縮、及び処理容器内壁への凝縮及び成膜が処理容
器内へのガスの供給を不安定化させていることを見い出
した。すなわち、常温で低蒸気圧のガスは導入配管を通
るうち温度が低下して凝縮すること、特にガスが導入配
管から処理容器に導入される際に断熱膨張を受けて温度
が低下して凝縮すること、また処理容器壁面での凝縮も
影響のあること、さらにこれらを加熱により解決しよう
として余り温度を高くしすぎると逆に成膜を生じ、やは
りガスの供給が不安定となることを突き止めたのであ
る。
決するにあたり、常温で低蒸気圧のガスのガス導入配管
への凝縮、及び処理容器内壁への凝縮及び成膜が処理容
器内へのガスの供給を不安定化させていることを見い出
した。すなわち、常温で低蒸気圧のガスは導入配管を通
るうち温度が低下して凝縮すること、特にガスが導入配
管から処理容器に導入される際に断熱膨張を受けて温度
が低下して凝縮すること、また処理容器壁面での凝縮も
影響のあること、さらにこれらを加熱により解決しよう
として余り温度を高くしすぎると逆に成膜を生じ、やは
りガスの供給が不安定となることを突き止めたのであ
る。
【００１５】そこで上記目的を達成するために本発明に
係る薄膜形成装置は、原料ガス導入部と、試料を載置す
る試料台がその内部に配設された処理容器とを備え、プ
ラズマを利用して試料上に薄膜を形成する薄膜形成装置
において、原料ガス導入部を加熱する手段と、処理容器
の内壁の一部または全部を加熱する手段とを備えている
ことを特徴とし（１）、また、本発明に係る薄膜形成方
法は、原料ガス導入部から処理室内に原料ガスを導入し
てプラズマ生成し、該処理容器内に配置された試料上に
薄膜を形成する薄膜形成方法において、前記原料ガス導
入部の温度を原料ガスの蒸気圧がプロセス圧力の１０4
倍となる温度以上で、かつ前記原料ガスの反応温度以下
の温度に保持した状態で前記試料上に薄膜を形成するこ
とを特徴とし（２）、また、原料ガス導入部から処理容
器内に原料ガスを導入してプラズマ生成し、該処理容器
内に配置された試料上に薄膜を形成する薄膜形成方法に
おいて、前記原料ガス導入部および前記処理容器内壁の
一部または全部の温度を、前記原料ガスの蒸気圧がプロ
セス圧力の１０4 倍となる温度以上で、かつ前記原料ガ
スの反応温度以下の温度に保持した状態で前記試料上に
薄膜を形成することを特徴とする（３）。
係る薄膜形成装置は、原料ガス導入部と、試料を載置す
る試料台がその内部に配設された処理容器とを備え、プ
ラズマを利用して試料上に薄膜を形成する薄膜形成装置
において、原料ガス導入部を加熱する手段と、処理容器
の内壁の一部または全部を加熱する手段とを備えている
ことを特徴とし（１）、また、本発明に係る薄膜形成方
法は、原料ガス導入部から処理室内に原料ガスを導入し
てプラズマ生成し、該処理容器内に配置された試料上に
薄膜を形成する薄膜形成方法において、前記原料ガス導
入部の温度を原料ガスの蒸気圧がプロセス圧力の１０4
倍となる温度以上で、かつ前記原料ガスの反応温度以下
の温度に保持した状態で前記試料上に薄膜を形成するこ
とを特徴とし（２）、また、原料ガス導入部から処理容
器内に原料ガスを導入してプラズマ生成し、該処理容器
内に配置された試料上に薄膜を形成する薄膜形成方法に
おいて、前記原料ガス導入部および前記処理容器内壁の
一部または全部の温度を、前記原料ガスの蒸気圧がプロ
セス圧力の１０4 倍となる温度以上で、かつ前記原料ガ
スの反応温度以下の温度に保持した状態で前記試料上に
薄膜を形成することを特徴とする（３）。
【００１６】
【作用】上記（１）記載の薄膜形成装置によれば、前記
原料ガス導入部と前記処理容器とを加熱する手段を備え
ているので、上記原料ガスの凝縮による原料ガス供給の
不安定化を防ぎ、安定した薄膜形成が可能となる。
原料ガス導入部と前記処理容器とを加熱する手段を備え
ているので、上記原料ガスの凝縮による原料ガス供給の
不安定化を防ぎ、安定した薄膜形成が可能となる。
【００１７】また、上記（２）記載の薄膜形成方法によ
れば、前記原料ガス導入部の温度を原料ガスの蒸気圧が
プロセス圧力の１０4 倍となる温度以上で前記原料ガス
を導入するので、前記原料ガス導入部の温度が低いこと
に起因する凝縮のみならず、前記原料ガスの断熱膨張に
よる温度低下に起因する凝縮をも防止できる。また前記
原料ガス導入部の温度を前記原料ガスの反応温度以下と
して前記原料ガスを導入するので、この部分への成膜が
抑制され、上記原料ガスの供給の不安定化が阻止され、
安定した薄膜形成が可能となる。ここでプロセス圧力と
は薄膜形成処理の際の前記処理容器内の圧力のことをい
う。
れば、前記原料ガス導入部の温度を原料ガスの蒸気圧が
プロセス圧力の１０4 倍となる温度以上で前記原料ガス
を導入するので、前記原料ガス導入部の温度が低いこと
に起因する凝縮のみならず、前記原料ガスの断熱膨張に
よる温度低下に起因する凝縮をも防止できる。また前記
原料ガス導入部の温度を前記原料ガスの反応温度以下と
して前記原料ガスを導入するので、この部分への成膜が
抑制され、上記原料ガスの供給の不安定化が阻止され、
安定した薄膜形成が可能となる。ここでプロセス圧力と
は薄膜形成処理の際の前記処理容器内の圧力のことをい
う。
【００１８】また、上記（３）記載の薄膜形成方法によ
れば、前記処理容器内壁の一部または全部の温度も前記
原料ガスの蒸気圧がプロセス圧力の１０4 倍となる温度
以上で、かつ前記原料ガスの反応温度以下の温度とする
ので、前記処理容器内壁への前記原料ガスの凝縮および
成膜も抑制され、前記処理容器内の上記原料ガスの圧力
の不安定化が阻止され、安定した薄膜形成が可能とな
る。
れば、前記処理容器内壁の一部または全部の温度も前記
原料ガスの蒸気圧がプロセス圧力の１０4 倍となる温度
以上で、かつ前記原料ガスの反応温度以下の温度とする
ので、前記処理容器内壁への前記原料ガスの凝縮および
成膜も抑制され、前記処理容器内の上記原料ガスの圧力
の不安定化が阻止され、安定した薄膜形成が可能とな
る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明に係る薄膜形成装置の実施例及
び比較例について説明する。なお、従来例と同一の機能
を有する構成部品については同一の符号を付すこととす
る。図１は本発明の一実施例である薄膜形成装置を示す
模式的断面図であり、該薄膜形成装置は図５に示した従
来の薄膜形成装置と略同様の構成となっている。
び比較例について説明する。なお、従来例と同一の機能
を有する構成部品については同一の符号を付すこととす
る。図１は本発明の一実施例である薄膜形成装置を示す
模式的断面図であり、該薄膜形成装置は図５に示した従
来の薄膜形成装置と略同様の構成となっている。
【００２０】相違する点は、第１の導入配管１３の反応
室２取り付け部近傍外周にヒータ５１が巻装され、また
反応室２の外周に反応室２内壁を加熱するヒータ５２が
巻装され、さらにヒータ５２の外周に断熱材５３が配設
されている点である。そして、ヒータ５１により第１の
導入配管１３内を流れる原料ガスを５００℃程度まで加
熱することができ、またヒータ５２により反応室２内壁
の温度を２００℃程度まで加熱することができるように
なっている。この薄膜形成装置を用いて、以下の試験を
行った。
室２取り付け部近傍外周にヒータ５１が巻装され、また
反応室２の外周に反応室２内壁を加熱するヒータ５２が
巻装され、さらにヒータ５２の外周に断熱材５３が配設
されている点である。そして、ヒータ５１により第１の
導入配管１３内を流れる原料ガスを５００℃程度まで加
熱することができ、またヒータ５２により反応室２内壁
の温度を２００℃程度まで加熱することができるように
なっている。この薄膜形成装置を用いて、以下の試験を
行った。
【００２１】先ず、反応室２内壁の温度を８０℃に保
ち、第１の導入配管１３の温度を常温から５００℃まで
変化させて、ＴｉＮ膜の成膜およびＳｉＯ2 膜の成膜を
それぞれ２５枚の試料について行い、各試料間の成膜速
度のばらつき（％）を求めた。成膜速度のばらつきは、
その試料の中で最大の成膜速度のものをＲｍａｘ、最小
の成膜速度のものをＲｍｉｎとし、（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉ
ｎ）／（Ｒｍａｘ＋Ｒｍｉｎ）×１００（％）で求め
た。また、ＴｉＮ膜の成膜はＴｉＣｌ4 を第１の導入配
管１３から反応室２内に供給し、Ｎ2 、Ｈ2 及びＡｒを
第２の導入配管１５からプラズマ生成室１内に供給して
行った。ガス流量はＴｉＣｌ4 ：１０ｓｃｃｍ、Ｎ2 ：
１５ｓｃｃｍ、Ｈ2 ：５０ｓｃｃｍ、Ａｒ：４３ｓｃｃ
ｍとし、プロセス圧力：３ｍＴｏｒｒ、マイクロ波パワ
ー２．８ｋＷの条件で行った。また、ＳｉＯ2 膜の成膜
はＴＥＯＳを第１の導入配管１３から反応室２内に供給
し、Ｏ2 及びＡｒを第２の導入配管１５からプラズマ生
成室１内に供給して行った。ガス流量はＴＥＯＳ：２０
ｓｃｃｍ、Ｏ2 ：５０ｓｃｃｍ、Ａｒ：４３ｓｃｃｍと
し、プロセス圧力：３ｍＴｏｒｒ、マイクロ波パワー
２．８ｋＷの条件で行った。
ち、第１の導入配管１３の温度を常温から５００℃まで
変化させて、ＴｉＮ膜の成膜およびＳｉＯ2 膜の成膜を
それぞれ２５枚の試料について行い、各試料間の成膜速
度のばらつき（％）を求めた。成膜速度のばらつきは、
その試料の中で最大の成膜速度のものをＲｍａｘ、最小
の成膜速度のものをＲｍｉｎとし、（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉ
ｎ）／（Ｒｍａｘ＋Ｒｍｉｎ）×１００（％）で求め
た。また、ＴｉＮ膜の成膜はＴｉＣｌ4 を第１の導入配
管１３から反応室２内に供給し、Ｎ2 、Ｈ2 及びＡｒを
第２の導入配管１５からプラズマ生成室１内に供給して
行った。ガス流量はＴｉＣｌ4 ：１０ｓｃｃｍ、Ｎ2 ：
１５ｓｃｃｍ、Ｈ2 ：５０ｓｃｃｍ、Ａｒ：４３ｓｃｃ
ｍとし、プロセス圧力：３ｍＴｏｒｒ、マイクロ波パワ
ー２．８ｋＷの条件で行った。また、ＳｉＯ2 膜の成膜
はＴＥＯＳを第１の導入配管１３から反応室２内に供給
し、Ｏ2 及びＡｒを第２の導入配管１５からプラズマ生
成室１内に供給して行った。ガス流量はＴＥＯＳ：２０
ｓｃｃｍ、Ｏ2 ：５０ｓｃｃｍ、Ａｒ：４３ｓｃｃｍと
し、プロセス圧力：３ｍＴｏｒｒ、マイクロ波パワー
２．８ｋＷの条件で行った。
【００２２】その結果を図２に示す。図２から明らかな
ように、ＴｉＣｌ4 を流した場合、第１の導入配管１３
の温度が５０℃〜３００℃で成膜速度のばらつきが小さ
くなっている。また、ＴＥＯＳを流した場合、第１の導
入配管１３の温度が７０℃〜３００℃で成膜速度のばら
つきが小さくなっている。
ように、ＴｉＣｌ4 を流した場合、第１の導入配管１３
の温度が５０℃〜３００℃で成膜速度のばらつきが小さ
くなっている。また、ＴＥＯＳを流した場合、第１の導
入配管１３の温度が７０℃〜３００℃で成膜速度のばら
つきが小さくなっている。
【００２３】図４にＴｉＣｌ4 及びＴＥＯＳの温度と蒸
気圧の関係を示す。この図より、上記５０℃及び７０℃
はＴｉＣｌ4 及びＴＥＯＳのそれぞれの蒸気圧が約３０
Ｔｏｒｒとなる圧力であることがわかる。すなわち原料
ガスの蒸気圧がプロセス圧力の約１０4 倍になる温度以
上とすることにより、凝縮が抑制され、成膜が安定し、
成膜速度のばらつきが抑制されていると推定される。ま
た、３００℃がＴｉＣｌ4 及びＴＥＯＳの反応温度すな
わちこの温度以上で成膜が開始する温度と推定され、こ
の温度以上とすることにより第１の導入配管１３部に成
膜が始まり、その結果成膜速度のばらつきが大きくなり
始めていると推定される。
気圧の関係を示す。この図より、上記５０℃及び７０℃
はＴｉＣｌ4 及びＴＥＯＳのそれぞれの蒸気圧が約３０
Ｔｏｒｒとなる圧力であることがわかる。すなわち原料
ガスの蒸気圧がプロセス圧力の約１０4 倍になる温度以
上とすることにより、凝縮が抑制され、成膜が安定し、
成膜速度のばらつきが抑制されていると推定される。ま
た、３００℃がＴｉＣｌ4 及びＴＥＯＳの反応温度すな
わちこの温度以上で成膜が開始する温度と推定され、こ
の温度以上とすることにより第１の導入配管１３部に成
膜が始まり、その結果成膜速度のばらつきが大きくなり
始めていると推定される。
【００２４】次に、第１の導入配管１３の温度を２００
℃に保ち、反応室２内壁の温度を常温から２００℃まで
変化させて、ＴｉＮ膜の成膜およびＳｉＯ2 膜の成膜を
それぞれ２５枚の試料について行い、各試料間の成膜速
度のばらつき（％）を求めた。その他の条件は先のもの
と同一である。また、本実施例において反応室２内壁の
温度の上限は、反応室２の真空を封止するためのシリコ
ンゴム製のＯリングの耐熱温度より２００℃とした。
℃に保ち、反応室２内壁の温度を常温から２００℃まで
変化させて、ＴｉＮ膜の成膜およびＳｉＯ2 膜の成膜を
それぞれ２５枚の試料について行い、各試料間の成膜速
度のばらつき（％）を求めた。その他の条件は先のもの
と同一である。また、本実施例において反応室２内壁の
温度の上限は、反応室２の真空を封止するためのシリコ
ンゴム製のＯリングの耐熱温度より２００℃とした。
【００２５】その結果を図３に示す。図３から明らかな
ように、ＴｉＣｌ4 を流した場合、反応室２内壁の温度
が５０℃以上で成膜速度のばらつきが小さくなってい
る。また、ＴＥＯＳを流した場合、反応室２内壁の温度
が７０℃以上で成膜速度のばらつきが小さくなってお
り、先の結果と同様の結果が得られた。すなわち、原料
ガスの蒸気圧がプロセス圧力の約１０4 倍になる温度以
上とすることにより、成膜速度のばらつきを小さくする
ことができている。
ように、ＴｉＣｌ4 を流した場合、反応室２内壁の温度
が５０℃以上で成膜速度のばらつきが小さくなってい
る。また、ＴＥＯＳを流した場合、反応室２内壁の温度
が７０℃以上で成膜速度のばらつきが小さくなってお
り、先の結果と同様の結果が得られた。すなわち、原料
ガスの蒸気圧がプロセス圧力の約１０4 倍になる温度以
上とすることにより、成膜速度のばらつきを小さくする
ことができている。
【００２６】上記した結果より、本実施例の薄膜形成装
置を用い、原料ガスの第１の導入配管１３を加熱する、
あるいは反応室２内壁を加熱することにより、原料ガス
の凝縮あるいは成膜に起因する原料ガスの供給の不安定
化を防ぎ、安定した薄膜形成を行うことができる。
置を用い、原料ガスの第１の導入配管１３を加熱する、
あるいは反応室２内壁を加熱することにより、原料ガス
の凝縮あるいは成膜に起因する原料ガスの供給の不安定
化を防ぎ、安定した薄膜形成を行うことができる。
【００２７】また、反応室２の内壁を加熱すれば、従来
問題であった反応室２の内壁に前記ＴｉＣｌ4 、ＴＥＯ
Ｓなどの原料ガスの凝縮物が付着し、腐食が生じる場合
がある、あるいは前記ＴＥＯＳが反応室２の内壁に付着
した場合には反応室２を大気解放する際に有毒性のＴＥ
ＯＳガスが漏れる虞があるという問題も解決することが
できる。
問題であった反応室２の内壁に前記ＴｉＣｌ4 、ＴＥＯ
Ｓなどの原料ガスの凝縮物が付着し、腐食が生じる場合
がある、あるいは前記ＴＥＯＳが反応室２の内壁に付着
した場合には反応室２を大気解放する際に有毒性のＴＥ
ＯＳガスが漏れる虞があるという問題も解決することが
できる。
【００２８】尚、本実施例においては第１の導入配管１
３を加熱するあるいは反応室２内壁を加熱する手段とし
てヒータ５１、５２を用いたが、これ以外に高温の流体
を循環させるチラー等を用いても良い。
３を加熱するあるいは反応室２内壁を加熱する手段とし
てヒータ５１、５２を用いたが、これ以外に高温の流体
を循環させるチラー等を用いても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る薄膜形成装置は、原料ガス導入配管部あるいは処
理容器の内壁の一部または全部を加熱する手段を備えて
おり、これら部分の温度を原料ガスの蒸気圧がプロセス
圧力の１０4 倍となる温度以上、かつ原料ガスの反応温
度以下の温度とすることにより、ＴｉＣｌ4 、ＴＥＯＳ
（テトラエトキシオルソシリケート）等の常温で低蒸気
圧の原料ガスを使用する場合に生じる前記処理容器内へ
の原料ガスの供給が不安定化し、薄膜形成速度にばらつ
きを生じるという課題を解決し、安定した薄膜形成を行
うことができる。
に係る薄膜形成装置は、原料ガス導入配管部あるいは処
理容器の内壁の一部または全部を加熱する手段を備えて
おり、これら部分の温度を原料ガスの蒸気圧がプロセス
圧力の１０4 倍となる温度以上、かつ原料ガスの反応温
度以下の温度とすることにより、ＴｉＣｌ4 、ＴＥＯＳ
（テトラエトキシオルソシリケート）等の常温で低蒸気
圧の原料ガスを使用する場合に生じる前記処理容器内へ
の原料ガスの供給が不安定化し、薄膜形成速度にばらつ
きを生じるという課題を解決し、安定した薄膜形成を行
うことができる。
【図１】本発明に係る薄膜形成装置の実施例を示す模式
的断面図である。
的断面図である。
【図２】実施例に係る薄膜形成装置を用い、ＴｉＣｌ4
又はＴＥＯＳを使用して薄膜を形成した場合の成膜速度
のばらつきとガス導入配管の温度との関係を示すグラフ
である。
又はＴＥＯＳを使用して薄膜を形成した場合の成膜速度
のばらつきとガス導入配管の温度との関係を示すグラフ
である。
【図３】実施例に係る薄膜形成装置を用い、ＴｉＣｌ4
又はＴＥＯＳを使用して薄膜を形成した場合の成膜速度
のばらつきと反応室内壁の温度との関係を示すグラフで
ある。
又はＴＥＯＳを使用して薄膜を形成した場合の成膜速度
のばらつきと反応室内壁の温度との関係を示すグラフで
ある。
【図４】ＴｉＣｌ4 及びＴＥＯＳの温度と蒸気圧との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図５】従来の薄膜形成装置を示す模式的断面図であ
る。
る。
２ 反応室 ３ 処理容器 １３ 第１の導入配管 ４１ ヒータ ４２ ヒータ ５１ ヒータ ５２ ヒータ
Claims (3)
- 【請求項１】 原料ガス導入部と、試料を載置する試料
台がその内部に配設された処理容器とを備え、プラズマ
を利用して試料上に薄膜を形成する薄膜形成装置におい
て、原料ガス導入部を加熱する手段と、処理容器の内壁
の一部または全部を加熱する手段とを備えていることを
特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項２】 原料ガス導入部から処理容器内に原料ガ
スを導入してプラズマを生成し、該処理容器内に配置さ
れた試料上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、前
記原料ガス導入部の温度を原料ガスの蒸気圧がプロセス
圧力の１０4倍となる温度以上で、かつ前記原料ガスの
反応温度以下の温度に保持した状態で前記試料上に薄膜
を形成することを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項３】 原料ガス導入部から処理容器内に原料ガ
スを導入してプラズマを生成し、該処理容器内に配置さ
れた試料上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、前
記原料ガス導入部および前記処理容器内壁の一部または
全部の温度を、前記原料ガスの蒸気圧がプロセス圧力の
１０4 倍となる温度以上で、かつ前記原料ガスの反応温
度以下の温度に保持した状態で前記試料上に薄膜を形成
することを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5247821A JPH07106259A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5247821A JPH07106259A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106259A true JPH07106259A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17169167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5247821A Pending JPH07106259A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106259A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008106366A (ja) * | 2001-02-09 | 2008-05-08 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
| JP2011035435A (ja) * | 2010-11-08 | 2011-02-17 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 絶縁膜の形成方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02138474A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-28 | Hitachi Ltd | 薄膜形成方法 |
| JPH0341847U (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-22 | ||
| JPH0430523A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPH04359515A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-11 | Nec Corp | プラズマ化学気相成長法 |
| JPH0574758A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 化学気相成長装置 |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP5247821A patent/JPH07106259A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0574758A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 化学気相成長装置 |
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| JP2011035435A (ja) * | 2010-11-08 | 2011-02-17 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 絶縁膜の形成方法 |
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