JPH11131238A - Device and method for forming dielectric thin film - Google Patents
Device and method for forming dielectric thin filmInfo
- Publication number
- JPH11131238A JPH11131238A JP29304897A JP29304897A JPH11131238A JP H11131238 A JPH11131238 A JP H11131238A JP 29304897 A JP29304897 A JP 29304897A JP 29304897 A JP29304897 A JP 29304897A JP H11131238 A JPH11131238 A JP H11131238A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- mist
- film
- process chamber
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体成分を含む溶液
をミスト化し、前記ミストを堆積させる基板に導くこと
により、誘電体を成膜させる誘電体薄膜形成装置及び誘
電体薄膜形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric thin film forming apparatus and method for forming a dielectric by forming a mist of a solution containing a dielectric component and guiding the mist to a substrate on which the mist is deposited. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＤＲＡＭの高誘電体材料としての
開発や強誘電体の残留分極を利用した不揮発性メモリの
開発が活発化するなかで、強誘電体の成膜技術の開発に
力が注力されてきている。強誘電体材料には、ビスマス
・ストロンチウム・チタン酸化物（ＢＳＴ）やストロン
チウム・ビスマス・タンタル酸化物（ＳＢＴ）などのペ
ロブスカイト構造をもつ酸化物が中心であり、その成膜
技術には、既に一部で商品化されつつある低集積度の１
Ｍ以下のメモリ容量のデバイスでは、スピン塗布法が適
用されている。将来的には高集積度のメモリ容量のデバ
イスに対応するために、段差被覆性の向上を図るためス
パッタ技術やＭＯＣＶＤ技術なども開発されてきてい
る。その中に強誘電体成分を含む溶液をミスト化し、そ
のミストを基板に導くことにより強誘電体を成膜させる
薄膜形成法がある。その標準的な概要図を図４に示す。
図４中の４１は強誘電体成分を含むミストを発生させる
ミスト発生器、４２はそのミストを運搬するためのキャ
リアガス源、４３はキャリアガス配管、４４は成膜用の
プロセスチャンバー、４５はウエハなどの基板を設置す
るステージ、４６は上部プレート、４７はミスト噴出手
段、４８は真空ポンプ、４９は基板を示す。ミスト発生
器４１で発生したミストは、キャリアガス配管４３を通
り、ミスト噴出手段４７からプロセスチャンバー４４内
部に導かれる。ミスト噴出手段４７より導入されたミス
トは、真空ポンプ４８によって形成されたゆるやかな気
流の流れにのって拡散し、ステージ４５と上部プレート
４６との間のギャップに導かれ、ステージ４５上に設置
された基板４９に堆積する。ステージ４５は膜厚均一性
を向上させるためにゆるやかに回転している。2. Description of the Related Art In recent years, as the development of DRAM as a high dielectric material and the development of non-volatile memories utilizing remanent polarization of ferroelectrics have become active, the development of ferroelectric film forming techniques has become increasingly important. It has been focused. The main ferroelectric materials are oxides having a perovskite structure such as bismuth strontium titanium oxide (BST) and strontium bismuth tantalum oxide (SBT). 1 of low integration that is being commercialized in the department
The spin coating method is applied to a device having a memory capacity of M or less. In the future, a sputtering technique, an MOCVD technique, and the like have been developed in order to improve step coverage in order to support a device having a highly integrated memory capacity. There is a thin film forming method in which a solution containing a ferroelectric component is converted into a mist, and the mist is guided to a substrate to form a ferroelectric film. FIG. 4 shows a standard schematic diagram.
In FIG. 4, 41 is a mist generator for generating a mist containing a ferroelectric component, 42 is a carrier gas source for transporting the mist, 43 is a carrier gas pipe, 44 is a process chamber for film formation, and 45 is a process chamber for film formation. A stage on which a substrate such as a wafer is set, 46 is an upper plate, 47 is a mist blowing means, 48 is a vacuum pump, and 49 is a substrate. The mist generated by the mist generator 41 passes through the carrier gas pipe 43 and is guided from the mist ejection means 47 into the process chamber 44. The mist introduced from the mist blowing means 47 is diffused along the gentle flow of the air flow formed by the vacuum pump 48, guided to the gap between the stage 45 and the upper plate 46, and installed on the stage 45. Is deposited on the processed substrate 49. The stage 45 is slowly rotating in order to improve the film thickness uniformity.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ミストを基板４９まで運ぶ役割をするキャ
リアガスの流量や圧力の小さな変動により、その影響を
受けて強誘電体膜の面内の膜厚均一性が再現性を含めて
悪いという欠点がある。次に基板４９以外のＳＵＳ構造
のプロセスチャンバー４４内部にミストが付着し、メン
テナンスを必要とすることから、スループットが低いと
いう課題もある。さらに、現状の超音波発振によるミス
ト発生器４１では１．０μｍ以下にミスト径を小さくす
るには限界があり、微細パターンにおいての強誘電体膜
の段差被覆性を向上させるという課題がある。However, in the above-described conventional configuration, the in-plane film of the ferroelectric film is affected by small fluctuations in the flow rate and pressure of the carrier gas which serves to carry the mist to the substrate 49. There is a disadvantage that thickness uniformity is poor including reproducibility. Next, since mist adheres inside the process chamber 44 having a SUS structure other than the substrate 49 and requires maintenance, there is also a problem that the throughput is low. Further, in the current mist generator 41 by ultrasonic oscillation, there is a limit to reducing the mist diameter to 1.0 μm or less, and there is a problem that the step coverage of the ferroelectric film in a fine pattern is improved.
【０００４】本発明はこのような従来の誘電体薄膜形成
装置及び誘電体薄膜形成方法が有する上記課題を考慮し
て、誘電体膜の成膜の面内均一性を向上させ、装置メン
テナンスの頻度を低減しスループットを向上を達成でき
る誘電体薄膜形成装置または誘電体薄膜形成方法を提供
することを目的とするものである。更に、微細パターン
における誘電体膜の段差被覆性の向上を達成できる誘電
体薄膜形成装置を提供することを目的とするものであ
る。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the conventional dielectric thin film forming apparatus and the conventional dielectric thin film forming method, and has improved the in-plane uniformity of the dielectric film formation, thereby reducing the frequency of maintenance of the apparatus. It is an object of the present invention to provide a dielectric thin film forming apparatus or a dielectric thin film forming method capable of reducing the noise and improving the throughput. Still another object of the present invention is to provide a dielectric thin film forming apparatus capable of achieving an improvement in step coverage of a dielectric film in a fine pattern.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の本発明は、誘電体を含む成膜用ミス
トを基板上に堆積させて成膜させるためのプロセスチャ
ンバーと、前記プロセスチャンバーの内部に配置され、
前記基板を載せて回転するステージと、前記ステージの
上方に配置され、前記成膜用ミストを前記基板上に導入
するシャワーヘッド型のミスト噴出手段とを備えること
を特徴とする誘電体薄膜形成装置である。According to one aspect of the present invention, there is provided a process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film. Disposed inside the process chamber,
An apparatus for forming a dielectric thin film, comprising: a stage on which the substrate is mounted and rotated; and a showerhead type mist ejecting unit disposed above the stage and introducing the film forming mist onto the substrate. It is.
【０００６】すなわち、上記構成により、誘電体膜の面
内均一性の向上を図ることができる。さらに、そのシャ
ワーヘッド内部に制御回路により回転数を制御すること
を可能とした複数の羽根を備えることによって、シャワ
ーヘッド中心から外周に向かって ミストの流れを変更
できる上にミストの到達距離を羽根の回転数に置き換え
て制御でき、誘電体膜の面内均一性の更なる向上を達成
することができる。That is, with the above configuration, the in-plane uniformity of the dielectric film can be improved. Furthermore, by providing a plurality of vanes capable of controlling the rotation speed by a control circuit inside the shower head, the flow of the mist can be changed from the center of the shower head to the outer periphery, and the reach of the mist can be reduced. Can be controlled in place of the rotation speed, and the in-plane uniformity of the dielectric film can be further improved.
【０００７】また、請求項５の本発明は、誘電体を含む
成膜用ミストを基板上に堆積させて成膜させるためのプ
ロセスチャンバーと、前記プロセスチャンバーの内部に
配置され、前記基板に外接する円を主面とする円盤状の
形状、もしくは前記基板と同じ大きさかつ形状を有し、
前記基板を載せて回転するステージと、前記プロセスチ
ャンバーの内部に配置され、前記成膜用ミストを前記基
板上に導入するミスト噴出手段と、前記ステージの外周
を取り囲むように形成された外周囲み手段とを備え、前
記ステージと前記外周囲み手段とは同方向に回転するこ
とを特徴とする誘電体薄膜形成装置である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric substance on a substrate to form a film, and a process mist disposed inside the process chamber and connected to the substrate. A disk-shaped shape with a circle to be the main surface, or the same size and shape as the substrate,
A stage on which the substrate is mounted and rotated; a mist ejecting unit disposed inside the process chamber for introducing the film-forming mist onto the substrate; and an outer periphery formed to surround an outer periphery of the stage. Means, and the stage and the outer peripheral means rotate in the same direction.
【０００８】すなわち、上記構成により、基板の最外周
部での気流の乱れを緩和されることにより、基板の最外
周部での誘電体膜の成膜レートが上昇し、誘電体膜の面
内均一性の向上を図ることができる。さらに、基板を設
置するステージの回転数よりその外周囲み手段の回転数
を小さくすることによって、基板の最外周部での気流の
乱れは更に緩和され、誘電体膜の面内均一性の更なる向
上を達成することができる。That is, with the above configuration, the turbulence of the air flow at the outermost peripheral portion of the substrate is reduced, so that the deposition rate of the dielectric film at the outermost peripheral portion of the substrate increases, and the in-plane The uniformity can be improved. Further, by reducing the rotation speed of the outer periphery of the stage to be smaller than the rotation speed of the stage on which the substrate is set, the turbulence of the air flow at the outermost periphery of the substrate is further reduced, and the uniformity of the dielectric film in the plane is further improved. Some improvement can be achieved.
【０００９】さらに、請求項７の本発明は、誘電体を含
む成膜用ミストを基板上に堆積させて成膜させるための
プロセスチャンバーと、前記プロセスチャンバーの内部
に配置され、前記基板を載せて回転するステージと、前
記プロセスチャンバーの内部に配置され、前記成膜用ミ
ストを前記基板上に導入するミスト噴出手段とを備え、
前記プロセスチャンバー内部の内壁および前記プロセス
チャンバーの内部に配置された各部材の少なくとも一部
の少なくとも表面は、石英であることを特徴とする誘電
体薄膜形成装置である。Further, according to a seventh aspect of the present invention, there is provided a process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric material on a substrate to form a film, and the process chamber is disposed inside the process chamber, and the substrate is placed on the process chamber. And a mist ejecting unit disposed inside the process chamber and introducing the film forming mist onto the substrate,
An apparatus for forming a dielectric thin film, wherein at least a surface of at least a part of an inner wall inside the process chamber and at least a part of each member arranged inside the process chamber is made of quartz.
【００１０】すなわち、上記構成により、ミストをプロ
セスチャンバー内部の内壁を含む各部材に付着しにくく
することによって、装置のメンテナンス頻度を低減ある
いは簡素化し成膜のスループットを向上させることがで
きる。That is, with the above configuration, the mist is hardly attached to each member including the inner wall inside the process chamber, so that the maintenance frequency of the apparatus can be reduced or simplified, and the throughput of film formation can be improved.
【００１１】また、請求項８の本発明は、誘電体を含む
成膜用ミストを基板上に堆積させて成膜させるためのプ
ロセスチャンバーと、前記プロセスチャンバーの内部に
配置され、前記基板を載せて回転するステージと、前記
プロセスチャンバーの内部に配置され、前記成膜用ミス
トを前記基板上に導入するミスト噴出手段と、前記ミス
トを発生させる発生器から前記ミスト噴出手段までの間
に設置されたフィルターとを備えることを特徴とする誘
電体薄膜形成装置である。[0011] According to another aspect of the present invention, there is provided a process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film, and the process chamber is disposed inside the process chamber, and the substrate is placed on the process chamber. A mist ejecting means disposed inside the process chamber, for introducing the film-forming mist onto the substrate, and installed between a generator for generating the mist and the mist ejecting means. And a filter for forming a dielectric thin film.
【００１２】すなわち、上記構成により、基板内の微細
パターンへも誘電体を含むミストを導入することがで
き、微細パターン部での誘電体膜厚の段差被覆性を向上
させることができる。That is, with the above configuration, mist containing a dielectric can be introduced into the fine pattern in the substrate, and the step coverage of the dielectric film thickness in the fine pattern can be improved.
【００１３】さらに、請求項９の本発明は、基板上に誘
電体を含む成膜用ミストを堆積させて成膜させる際に、
前記基板を回転させるとともに、前記基板の外周を取り
囲むように形成された外周囲み手段を同方向に回転させ
ることを特徴とする誘電体薄膜形成方法である。According to a ninth aspect of the present invention, when a film-forming mist containing a dielectric is deposited on a substrate to form a film,
A method of forming a dielectric thin film, characterized in that the substrate is rotated and an outer peripheral means formed so as to surround an outer periphery of the substrate is rotated in the same direction.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る誘電体薄膜形成装置の概要を示す断面図をである。FIG. 1 is a sectional view showing an outline of a dielectric thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【００１６】図１において、１１は、例えば、ビスマス
・ストロンチウム・チタン酸化物（ＢＳＴ）やストロン
チウム・ビスマス・タンタル酸化物（ＳＢＴ）などのペ
ロブスカイト構造をもつ酸化物であるところの強誘電体
成分を含むミストを発生させるミスト発生器、１２はそ
のミストを運搬するためのキャリアガス源、１３はキャ
リアガス配管、１４は成膜用のプロセスチャンバー、１
５は制御回路により回転数を制御できる複数の羽根を備
えた、本発明のミスト噴出手段であるところのシャワー
ヘッド、１６はウエハなどの基板を設置する、本発明の
ステージであるところの内部ステージ、１７は本発明の
外周囲み手段であるところの外部ステージ、１８は真空
ポンプ、１９は基板を示す。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a ferroelectric component which is an oxide having a perovskite structure such as bismuth strontium titanium oxide (BST) or strontium bismuth tantalum oxide (SBT). A mist generator for generating a mist containing the mist, 12 is a carrier gas source for transporting the mist, 13 is a carrier gas pipe, 14 is a process chamber for film formation, 1
5 is a shower head, which is a mist blowing means of the present invention, having a plurality of blades whose rotation speed can be controlled by a control circuit. 16 is an internal stage, which is a stage of the present invention, on which a substrate such as a wafer is installed. , 17 are external stages which are the outer peripheral means of the present invention, 18 is a vacuum pump, and 19 is a substrate.
【００１７】また、図２は、シャワーヘッド１５の内部
構造を含めた詳細図である。図２において、２１はシャ
ワーヘッド本体、２２は羽根の回転軸、２３は回転数を
制御する、本発明の制御手段であるところの制御装置、
２４はキャリアガス配管、２５は羽根（ファン）、２６
は本発明の孔であるところのミスト噴出口である。羽根
の回転軸２２および羽根２５は本発明のファン機構を構
成している。また、（ａ）は上から見た上部断面図、
（ｂ）は横から見た断面図、（ｃ）は下から見たときの
図である。FIG. 2 is a detailed view including the internal structure of the shower head 15. In FIG. 2, 21 is a shower head main body, 22 is a rotating shaft of a blade, 23 is a control device that controls the number of rotations, which is a control means of the present invention,
24 is a carrier gas pipe, 25 is a blade (fan), 26
Is a mist outlet which is a hole of the present invention. The blade rotation shaft 22 and the blades 25 constitute a fan mechanism of the present invention. (A) is an upper sectional view seen from above,
(B) is a cross-sectional view as viewed from the side, and (c) is a view as viewed from below.
【００１８】つぎに、このような本実施の形態の動作を
説明する。ミスト発生器１１で発生した誘電体成分を含
むミストは、キャリアガス配管１３を通り、シャワーヘ
ッド１５に導かれる。図２において、シャワーヘッド１
５の内部では、制御装置２３によって、ミストの回転軸
２２からの到達距離が基板１９の最外周部になるように
最適化された回転数で、羽根２５が回転して、回転軸２
２中心から外向きに発生させる気流を発生させている。
ミストはその流れに沿って拡散し、ミスト噴出口２６よ
りプロセスチャンバー１４内部に導かれ、シャワーヘッ
ド１５の直下にある基板１９に堆積する。ミスト噴出手
段は前述の流れを補助するために最外周部のミスト噴出
手段の大きさを中心部のミスト噴出手段の大きさの２倍
とし、その間のミスト噴出手段の大きさも中心からの距
離にしたがって変化させている。Next, the operation of the embodiment will be described. The mist containing the dielectric component generated by the mist generator 11 is guided to the shower head 15 through the carrier gas pipe 13. In FIG. 2, the shower head 1
5, the blades 25 are rotated by the control device 23 at a rotation speed optimized so that the mist reaches the outermost peripheral portion of the substrate 19 from the rotation shaft 22, and the rotation shaft 2 rotates.
Airflow is generated outward from two centers.
The mist is diffused along the flow, guided into the process chamber 14 from the mist outlet 26, and deposited on the substrate 19 immediately below the shower head 15. In order to assist the above-mentioned flow, the size of the mist ejecting means at the outermost periphery is set to twice the size of the mist ejecting means at the center, and the size of the mist ejecting means in the meantime is also at a distance from the center. Therefore it is changing.
【００１９】また、膜厚均一性を向上させるために、
５．０ｒｐｍの回転数で回転している内部ステージ１６
の外部にそれより小さい回転数２．５ｒｐｍで回転する
外部ステージ１７を設置し、基板１９の最外周部での気
流の乱れを低減することにより、最外周部での誘電体膜
厚のデポレートの向上を図っている。なお、外部ステー
ジ１７の上面は、基板１９の上面と面一であることが望
ましい。In order to improve the film thickness uniformity,
Internal stage 16 rotating at a rotational speed of 5.0 rpm
The external stage 17 that rotates at a lower rotation speed of 2.5 rpm is installed outside the substrate 19 to reduce the turbulence of the air flow at the outermost peripheral portion of the substrate 19, thereby reducing the dielectric film thickness at the outermost peripheral portion. We are improving. Note that the upper surface of the external stage 17 is desirably flush with the upper surface of the substrate 19.
【００２０】また、本実施の形態において、キャリアガ
ス配管１３、プロセスチャンバー１４、シャワーヘッド
１５、内部ステージ１６、外部ステージ１７、及びシャ
ワーヘッド１５内の回転軸２２、羽根２５の誘電体を含
むミストが直接接触する部分に石英の材料を使うことに
よって、石英とミストでは摩擦係数が低く、ミストが付
着しにくく、メンテナンス頻度を低減することができ
る。In the present embodiment, the carrier gas pipe 13, the process chamber 14, the shower head 15, the internal stage 16, the external stage 17, the rotating shaft 22 in the shower head 15, and the mist including the dielectric material of the blade 25 are provided. By using a quartz material in a portion where the mist is in direct contact, the friction coefficient between the quartz and the mist is low, the mist does not easily adhere, and the maintenance frequency can be reduced.
【００２１】さらに、本実施の形態でミスト発生器１１
からシャワーヘッド１５の間にフィルターを設置するこ
とにより、ミスト径を小さくし、微細パターン部での段
差被覆性を向上させることができる。この原理を図３を
使って説明する。図３は段差被覆性を向上について説明
する成膜原理図である。図３において、３１は基板、３
２は１．０μｍ以下の直径をもつミスト、３３は１．０
μｍ以上の直径をもつミストである。図３の（ａ）及び
（ｂ）はフィルターを入れない場合であり、この場合ミ
スト発生器１１で発生したミストはその超音波振動子の
振動数に比例したある値を中心に正規分布を持つ。現状
のミスト発生器１１の平均ミスト径は約１．０μｍであ
ることから、基板３１上では１．０μｍを中心にミスト
径が小さいものから大きいものまで様々なミストが入り
乱れていると考えられる。この様子を図３（ａ）に示
す。つまり、１．０μｍ以上のミスト３３等は、段差部
のスペースが１．０μｍ以下になった場合、段差部に侵
入できないか、あるいは段差部を埋めてしまう状態とな
り、良好な段差被覆性が得られない。段差部を埋めてし
まった状態を図３（ｂ）に示す。次にフィルターを使用
した場合を図３（ｃ）及び（ｄ）に示す。微細な段差よ
り小さいフィルター（例えば１．０μｍのフィルター）
をミストが通過することにより、基板３１には１．０μ
ｍ以下のミスト３２だけが成膜されることになり、微細
な段差部にも１．０μｍ以上の大きいミストに妨害され
ることなく十分侵入することができ、段差部での段差被
覆性を向上することができる。この様子を図３（ｄ）に
示した。Further, in the present embodiment, the mist generator 11
By disposing a filter between the shower head and the mist, the mist diameter can be reduced, and the step coverage in the fine pattern portion can be improved. This principle will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a film formation principle diagram for explaining improvement of step coverage. In FIG. 3, 31 is a substrate, 3
2 is a mist having a diameter of 1.0 μm or less, 33 is 1.0
It is a mist having a diameter of μm or more. FIGS. 3A and 3B show a case where no filter is inserted. In this case, the mist generated by the mist generator 11 has a normal distribution centered on a certain value proportional to the frequency of the ultrasonic vibrator. . Since the current average mist diameter of the mist generator 11 is about 1.0 μm, it is considered that various mist from the small mist diameter to the large mist centering on 1.0 μm are disturbed on the substrate 31. This state is shown in FIG. In other words, when the space of the step portion becomes 1.0 μm or less, the mist 33 or the like having a size of 1.0 μm or more cannot enter the step portion or fill the step portion, thereby obtaining good step coverage. I can't. FIG. 3B shows a state where the step portion is filled. Next, a case where a filter is used is shown in FIGS. A filter smaller than a fine step (for example, a filter of 1.0 μm)
Through the mist, the substrate 31 has 1.0 μm
m, and only the mist 32 having a diameter of m or less can be formed, and can sufficiently penetrate into a fine step without being hindered by a large mist of 1.0 μm or more, thereby improving the step coverage at the step. can do. This state is shown in FIG.
【００２２】なお、本発明の回転数は、本実施の形態で
は、内部ステージ１６を回転数に５．０ｒｐｍ、外部ス
テージ１７を回転数に２．５ｒｐｍとして説明したが、
これに限らず、回転数をそれぞれ変えた場合（双方の回
転数を同じにした場合も含む）でも、効果に差があるも
のの、従来例に比し、誘電体膜の面内均一性の向上を達
成することができる。In the present embodiment, the rotation speed of the internal stage 16 has been described as 5.0 rpm, and the external stage 17 has been described as 2.5 rpm.
The present invention is not limited to this. Even when the rotation speeds are changed (including the case where both rotation speeds are the same), the effect is different, but the in-plane uniformity of the dielectric film is improved as compared with the conventional example. Can be achieved.
【００２３】また、本発明のフィルターは、本実施の形
態では、１．０μｍのものを用いるとして説明したが、
これに限るものではなく、細かいものを使うほど、効果
は向上する。In the present embodiment, the filter of the present invention has been described as using a filter of 1.0 μm.
The effect is not limited to this, and the finer the one, the better the effect.
【００２４】さらに、本発明のミスト噴出手段は、本実
施の形態では、本発明のファン機構を有し、その個々の
孔の径がその中心から外周にかけて大きくなっているて
いるとして説明したが、これに限らず、ファン機構がな
い場合、および／または、個々の孔の径が上記の構成に
よらない場合においても、従来例に比し、誘電体膜の面
内均一性の向上を達成することができる。Further, in the present embodiment, the mist blowing means of the present invention has the fan mechanism of the present invention, and it has been described that the diameter of each hole increases from the center to the outer periphery. However, the present invention is not limited to this, and even when there is no fan mechanism and / or when the diameter of each hole does not depend on the above configuration, the in-plane uniformity of the dielectric film is improved as compared with the conventional example. can do.
【００２５】また、本発明のファン機構は、本実施の形
態では、本発明の制御手段によって回転数を制御されて
いるとして説明したが、これに限るものではなく、制御
手段による制御を受けなくとも、従来例に比し、誘電体
膜の面内均一性の向上を達成することができる。Further, in this embodiment, the fan mechanism of the present invention has been described as being controlled by the control means of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and is not subject to control by the control means. In both cases, the in-plane uniformity of the dielectric film can be improved as compared with the conventional example.
【００２６】さらに、本実施の形態では、プロセスチャ
ンバーの内壁およびプロセスチャンバーの内部に配置さ
れた部材のミストが直接接触する部分全てに石英の材料
を使うとして説明したが、これに限るものではなく、そ
れらの少なくとも一部が石英の材料を使ってさえおれ
ば、従来例に比し、ミストが付着しにくく、メンテナン
ス頻度を低減することができる。Further, in the present embodiment, it has been described that the quartz material is used for all portions of the inner wall of the process chamber and the mist of the members disposed inside the process chamber, which are in direct contact with each other. However, the present invention is not limited to this. As long as at least a part of them is made of a quartz material, mist is less likely to adhere to the conventional example, and the frequency of maintenance can be reduced.
【００２７】なお、本実施の形態においては、本発明の
誘電体薄膜形成装置を中心に説明したが、本発明の誘電
体薄膜形成方法は、基板上に誘電体を含む成膜用ミスト
を堆積させて成膜させる際に、前記基板を回転させると
ともに、前記基板の外周を取り囲むように形成された外
周囲み手段を同方向に回転させる形成方法である。Although the present embodiment has been described mainly with respect to the dielectric thin film forming apparatus of the present invention, the dielectric thin film forming method of the present invention deposits a film forming mist containing a dielectric on a substrate. When forming a film by forming the substrate, the substrate is rotated, and an outer peripheral means formed so as to surround the outer periphery of the substrate is rotated in the same direction.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、請求項１の本発明は、基板上面へ成膜用ミストを均
質に導入することによって、誘電体膜の面内均一性の向
上を達成する誘電体薄膜形成装置を提供することができ
る。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the in-plane uniformity of the dielectric film is improved by uniformly introducing the film forming mist onto the upper surface of the substrate. The dielectric thin film forming apparatus can be provided.
【００２９】また、請求項５の本発明は、基板の最外周
部での気流の乱れを緩和されることにより、基板の最外
周部での誘電体膜の成膜レートが上昇し、誘電体膜の面
内均一性の向上を達成する誘電体薄膜形成装置を提供す
ることができる。Further, according to the present invention, the turbulence of the airflow at the outermost peripheral portion of the substrate is reduced, so that the deposition rate of the dielectric film at the outermost peripheral portion of the substrate is increased, It is possible to provide a dielectric thin film forming apparatus that achieves improvement in in-plane uniformity of a film.
【００３０】さらに、請求項７の本発明は、装置のメン
テナンス頻度を低減あるいは簡素化し成膜のスループッ
トを向上させる誘電体薄膜形成装置を提供することがで
きる。Further, according to the present invention, a dielectric thin film forming apparatus capable of reducing or simplifying the maintenance frequency of the apparatus and improving the film forming throughput can be provided.
【００３１】また、請求項８の本発明は、基板内の微細
パターンへも誘電体を含むミストを導入することがで
き、微細パターン部での誘電体膜厚の段差被覆性を向上
させる誘電体薄膜形成装置を提供することができる。Further, according to the present invention, a mist containing a dielectric can be introduced into a fine pattern in a substrate, and the step of covering a step of a dielectric film thickness in the fine pattern portion is improved. A thin film forming apparatus can be provided.
【００３２】さらに、請求項９の本発明は、誘電体膜の
成膜の面内均一性を向上させる誘電体薄膜形成方法を提
供することができる。Further, the present invention of claim 9 can provide a method of forming a dielectric thin film for improving the in-plane uniformity of the dielectric film formation.
【図１】本発明の第１の実施の形態における誘電体薄膜
形成装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a dielectric thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態における誘電体薄膜
形成装置のシャワーヘッドの内部構造の詳細を示す断面
図。FIG. 2 is a sectional view showing details of an internal structure of a shower head of the dielectric thin film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】段差被覆性を向上について説明する成膜原理
図。FIG. 3 is a film formation principle diagram for explaining improvement of step coverage.
【図４】従来の誘電体薄膜形成装置を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a conventional dielectric thin film forming apparatus.
１１ ミスト発生器 １２ キャリアガス源 １３ キャリアガス配管 １４ プロセスチャンバー １５ シャワーヘッド １６ 内部ステージ １７ 外部ステージ １８ 真空ポンプ １９ 基板 ２１ シャワーヘッド本体 ２２ 羽根の回転軸 ２３ 制御装置 ２４ キャリアガス配管 ２５ 羽根（ファン） ２６ ミスト噴出口 ３１ 基板 ３２ １．０μｍ以下の直径をもつミスト ３３ １．０μｍ以上の直径をもつミスト ４１ ミスト発生器 ４２ キャリアガス源 ４３ キャリアガス配管 ４４ プロセスチャンバー ４５ ステージ ４６ 上部プレート ４７ ミスト噴出手段 ４８ 真空ポンプ ４９ 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Mist generator 12 Carrier gas source 13 Carrier gas piping 14 Process chamber 15 Shower head 16 Internal stage 17 External stage 18 Vacuum pump 19 Substrate 21 Shower head main body 22 Blade rotation axis 23 Control device 24 Carrier gas piping 25 Blade (fan) 26 Mist ejection port 31 Substrate 32 Mist having a diameter of 1.0 μm or less 33 Mist having a diameter of 1.0 μm or more 41 Mist generator 42 Carrier gas source 43 Carrier gas pipe 44 Process chamber 45 Stage 46 Upper plate 47 Mist ejection means 48 Vacuum pump 49 Substrate
Claims (10)
積させて成膜させるためのプロセスチャンバーと、前記
プロセスチャンバーの内部に配置され、前記基板を載せ
て回転するステージと、前記ステージの上方に配置さ
れ、前記成膜用ミストを前記基板上に導入するシャワー
ヘッド型のミスト噴出手段とを備えることを特徴とする
誘電体薄膜形成装置。1. A process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film, a stage disposed inside the process chamber, and rotating with the substrate mounted thereon, and the stage And a showerhead type mist ejecting means disposed above the substrate for introducing the film forming mist onto the substrate.
トが中心から外周へ向けて流れるような気流を発生させ
るファン機構をに有することを特徴とする請求項１に記
載の誘電体薄膜形成装置。2. The dielectric thin film forming apparatus according to claim 1, wherein said mist jetting means has a fan mechanism for generating an air flow such that said film forming mist flows from the center to the outer periphery. apparatus.
まで到達し、前記基板上の成膜厚さが均一となるよう
に、前記ファン機構の回転数を制御する制御手段を備え
ることを特徴とする請求項２に記載の誘電体薄膜形成装
置。3. A control means for controlling the number of revolutions of the fan mechanism so that the film forming mist reaches the outermost peripheral portion of the substrate and the film forming thickness on the substrate becomes uniform. The dielectric thin film forming apparatus according to claim 2, wherein:
周にかけて、個々の孔の径が大きくなっていることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の誘電体薄膜形
成装置。4. The dielectric thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the diameter of each hole of the mist jetting means increases from the center to the outer periphery.
積させて成膜させるためのプロセスチャンバーと、前記
プロセスチャンバーの内部に配置され、前記基板に外接
する円を主面とする円盤状の形状、もしくは前記基板と
同じ大きさかつ形状を有し、前記基板を載せて回転する
ステージと、前記プロセスチャンバーの内部に配置さ
れ、前記成膜用ミストを前記基板上に導入するミスト噴
出手段と、前記ステージの外周を取り囲むように形成さ
れた外周囲み手段とを備え、前記ステージと前記外周囲
み手段とは同方向に回転することを特徴とする誘電体薄
膜形成装置。5. A process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film, and a disk disposed inside the process chamber and having a major surface as a circle circumscribing the substrate. And a stage having the same size and shape as the substrate, the stage being placed on the substrate and rotating, and a mist jet disposed inside the process chamber and introducing the film forming mist onto the substrate. Means for forming a dielectric thin film, wherein said stage and said outer peripheral means are rotated in the same direction.
ージの回転数より小さいことを特徴とする請求項５に記
載の誘電体薄膜形成装置。6. The dielectric thin film forming apparatus according to claim 5, wherein the number of revolutions of the outer peripheral means is smaller than the number of revolutions of the stage.
積させて成膜させるためのプロセスチャンバーと、前記
プロセスチャンバーの内部に配置され、前記基板を載せ
て回転するステージと、前記プロセスチャンバーの内部
に配置され、前記成膜用ミストを前記基板上に導入する
ミスト噴出手段とを備え、前記プロセスチャンバー内部
の内壁および前記プロセスチャンバーの内部に配置され
た各部材の少なくとも一部の少なくとも表面は、石英で
あることを特徴とする誘電体薄膜形成装置。7. A process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film, a stage disposed inside the process chamber, and rotating with the substrate placed thereon, A mist ejecting unit disposed inside the chamber and introducing the film-forming mist onto the substrate, and at least a part of at least a part of each of the members disposed inside the process chamber and the inside wall of the process chamber. An apparatus for forming a dielectric thin film, wherein the surface is made of quartz.
積させて成膜させるためのプロセスチャンバーと、前記
プロセスチャンバーの内部に配置され、前記基板を載せ
て回転するステージと、前記プロセスチャンバーの内部
に配置され、前記成膜用ミストを前記基板上に導入する
ミスト噴出手段と、前記ミストを発生させる発生器から
前記ミスト噴出手段までの間に設置されたフィルターと
を備えることを特徴とする誘電体薄膜形成装置。8. A process chamber for depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film, a stage disposed inside the process chamber, and rotating with the substrate placed thereon, Mist ejecting means arranged inside the chamber and introducing the film forming mist onto the substrate, and a filter provided between the generator for generating the mist and the mist ejecting means are provided. Dielectric thin film forming apparatus.
積させて成膜させる際に、前記基板を回転させるととも
に、前記基板の外周を取り囲むように形成された外周囲
み手段を同方向に回転させることを特徴とする誘電体薄
膜形成方法。9. When depositing a film-forming mist containing a dielectric on a substrate to form a film, the substrate is rotated, and an outer peripheral means formed to surround the outer periphery of the substrate is provided. A method for forming a dielectric thin film, comprising: rotating the substrate in a direction.
板の回転数より小さいことを特徴とする請求項９に記載
の誘電体薄膜形成方法。10. The method as claimed in claim 9, wherein the rotation speed of the outer peripheral means is smaller than the rotation speed of the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29304897A JP3735452B2 (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Dielectric thin film forming apparatus and dielectric thin film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29304897A JP3735452B2 (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Dielectric thin film forming apparatus and dielectric thin film forming method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11131238A true JPH11131238A (en) | 1999-05-18 |
| JP3735452B2 JP3735452B2 (en) | 2006-01-18 |
Family
ID=17789813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29304897A Expired - Fee Related JP3735452B2 (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Dielectric thin film forming apparatus and dielectric thin film forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735452B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007084275A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Eastman Kodak Company | Two-dimensional aperture array for vapor deposition |
| CN101961702A (en) * | 2010-09-07 | 2011-02-02 | 天津理工大学 | Spin coating device used for quartz crystal |
| US8168001B2 (en) * | 2002-04-19 | 2012-05-01 | Ulvac, Inc. | Film-forming apparatus and film-forming method |
| JP2014063973A (en) * | 2012-08-26 | 2014-04-10 | Kumamoto Univ | Process of manufacturing zinc oxide crystal layer, zinc oxide crystal layer, and mist chemical vapor deposition device |
| KR20150012502A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | Evaporating device |
| JP2022016426A (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 信越化学工業株式会社 | Method for producing gallium oxide semiconductor film and film formation device |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP29304897A patent/JP3735452B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8168001B2 (en) * | 2002-04-19 | 2012-05-01 | Ulvac, Inc. | Film-forming apparatus and film-forming method |
| WO2007084275A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Eastman Kodak Company | Two-dimensional aperture array for vapor deposition |
| US7645483B2 (en) | 2006-01-17 | 2010-01-12 | Eastman Kodak Company | Two-dimensional aperture array for vapor deposition |
| CN101961702A (en) * | 2010-09-07 | 2011-02-02 | 天津理工大学 | Spin coating device used for quartz crystal |
| JP2014063973A (en) * | 2012-08-26 | 2014-04-10 | Kumamoto Univ | Process of manufacturing zinc oxide crystal layer, zinc oxide crystal layer, and mist chemical vapor deposition device |
| KR20150012502A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | Evaporating device |
| JP2022016426A (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 信越化学工業株式会社 | Method for producing gallium oxide semiconductor film and film formation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3735452B2 (en) | 2006-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100274709B1 (en) | The coating method and sputtering apparatus | |
| KR101351740B1 (en) | Coating apparatus, coating method and storage medium | |
| US20020063169A1 (en) | Wafer spray configurations for a single wafer processing apparatus | |
| JP2002015984A (en) | Film-forming method | |
| JPH11131238A (en) | Device and method for forming dielectric thin film | |
| JPH0473289B2 (en) | ||
| US6576055B2 (en) | Method and apparatus for controlling air over a spinning microelectronic substrate | |
| JP2708022B2 (en) | Polishing equipment | |
| JP2007048814A (en) | Substrate holding device, semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device | |
| JPH0929158A (en) | Rotary coater | |
| JP2783796B2 (en) | Deposited film forming apparatus and plasma processing apparatus | |
| JP2003017464A (en) | Method and apparatus for etching side of semiconductor wafer | |
| JPH08299878A (en) | Rotary coating apparatus and rotary coating method | |
| JPH07308625A (en) | Spin coater of substrate | |
| JPH09195056A (en) | Formation of ferromagnetic thin film and ferromagnetic thin film forming device | |
| CN115025896B (en) | Nozzle, semiconductor substrate processing method and substrate processing equipment | |
| JPH03230518A (en) | Chemical liquid coating equipment | |
| JP2895671B2 (en) | Coating method and coating device | |
| KR200149908Y1 (en) | Gas injector | |
| JP2913607B2 (en) | Processing method | |
| JP3123530B2 (en) | Low pressure chemical vapor deposition apparatus and film forming method thereof | |
| JPS62219522A (en) | Semiconductor substrate coating device | |
| JPS60102746A (en) | Cvd device | |
| JP2580082B2 (en) | Substrate rotation processing equipment | |
| JP3459115B2 (en) | Substrate spin coater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050218 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051005 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20051024 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101028 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |