(57)【要約】【課題】  交換・洗浄時に廃棄される原料を少なくし、噴霧口から噴霧される原料の噴霧形状および噴霧量の精度を高め、原料が有効に使用される割合を高め、成膜毎に反応室内の成膜原料を排出する必要のない装置および製造方法を提供する。【解決手段】  （１）原料噴霧ヘッド８は、噴霧口１１の直前位置に開閉弁１２を配置した構造を採用するため、交換・洗浄時に廃棄される原料の廃棄量を少なくできる。（２）開閉弁１２と噴霧口１１との間に滞留する原料が殆ど存在しなくなるため、噴霧形状および噴霧量の精度を高めることができる。（３）多孔板４２により、液体原料を成膜ベース１の成膜範囲に向けて略均一に噴霧するため、噴孔から反応室２内に噴霧した原料のうち、有効に使用される原料の割合が高まる。（４）多孔板４２によって成膜ベース１に液体原料を略直接的に噴霧供給するものであるため、成膜毎に反応室２の内部の気化原料を排出する必要がない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜形成対象の成膜ベースが配置される反応室内に薄膜の原材料となる液体原料を噴霧供給する原料噴霧ヘッドを備え、
この原料噴霧ヘッドは、液体原料を噴霧する噴霧口の直前位置に、前記噴霧口を開閉する開閉弁を配置した構造を採用することを特徴とするＣＶＤ薄膜形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＶＤ薄膜形成装置において、
前記噴霧口は、当該噴霧口から噴霧する液体原料を、前記成膜ベースの成膜範囲に向けて略均一に噴霧する拡散噴霧手段を備えることを特徴とするＣＶＤ薄膜形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＣＶＤ薄膜形成装置において、
前記拡散噴霧手段は、前記噴霧口から噴霧される液体原料が通過する噴孔が多数設けられた多孔板であり、
各噴孔の位置、各噴孔の径、噴孔の数により、前記原料噴霧ヘッドから噴霧される液体原料の噴霧方向および噴霧量をコントロールするように設けられたことを特徴とするＣＶＤ薄膜形成装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のＣＶＤ薄膜形成装置において、
前記反応室の内部には、前記成膜ベースの形状に合せて、あるいは複数の成膜範囲に合せて前記原料噴霧ヘッドが複数配置されたことを特徴とするＣＶＤ薄膜形成装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のうちのいずれかに記載のＣＶＤ薄膜形成装置を用いて前記成膜ベースに成膜を行うＣＶＤ薄膜製造方法において、
（ａ）前記成膜ベースを成膜位置に送るワーク送入供給工程と、
（ｂ）前記原料噴霧ヘッドから液体原料を噴霧して、前記成膜ベースの表面に薄膜を形成する成膜開始工程と、
（ｃ）前記原料噴霧ヘッドによる液体原料の噴霧を停止して、前記成膜ベースの表面に薄膜を形成するのを終了する成膜停止工程と、
（ｄ）表面に薄膜が形成された前記成膜ベースを前記成膜位置から別の位置へ送るワーク送出工程と、
を繰り返し実行可能に設けられたことを特徴とするＣＶＤ薄膜製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ（化学気相成長）法により成膜ベース（ウエハ等の成膜が施される部材：基板等）の表面に薄膜を形成するＣＶＤ薄膜形成装置およびＣＶＤ薄膜製造方法に関するものであり、特に反応室内に薄膜の原料を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来技術の構成）
例えば半導体の薄膜形成プロセスでは、ＣＶＤ法による薄膜形成技術が基幹技術となっている。ＣＶＤ法は、他の薄膜形成技術に比べ、表面段差被膜性に優れ、組成制御性、再現性、生産性も高く、多くの半導体膜や絶縁膜の形成に利用されている。
一方、近年では、１回の加工工程におけるＬＳＩチップの取得数を増加するために、直系３００ｍｍ程度の大口径ウエハの開発が進められており、膜質の改善、薄膜化および均一性（面内１％以下の膜圧精度）の向上が求められている。
そこで、図５に示す枚葉式ＣＶＤ薄膜形成装置がより精密な成膜のために発展している。この枚葉式ＣＶＤ薄膜形成装置は、ウエハを１枚ずつ成膜する装置であり、反応室Ｊ１内で原料ガス（液体原料を噴霧して気化させたもの）を成膜ベースＪ２の上面へシャワー状に噴出させて、反応室Ｊ１内のガス濃度分布を均一にすることが重要である。
【０００３】
ここで、図５に示す枚葉式ＣＶＤ薄膜形成装置における原料の供給装置を説明する。
枚葉式ＣＶＤ薄膜形成装置は、先ず液体原料を気化器Ｊ３で気化させる。そして、気化原料を、不活性ガスや反応ガス等のガス類とともに輸送ラインＪ４を通して反応室Ｊ１へ送る。ここで、気化した原料の輸送ラインＪ４は、気化原料が気相状態を保持するようにヒータＪ５で温度調整される。そして、輸送ラインＪ４を通って反応室Ｊ１内に導かれた気化原料およびガスは、混合部Ｊ６でミキシングされた後、シャワーヘッドＪ７を通って、反応室Ｊ１内に散布される。
【０００４】
（従来技術の問題点）
ＣＶＤ法による薄膜形成装置は、上述のように優れた成膜技術であるが、反応室Ｊ１内に薄膜の原料を供給する技術において、次の問題点を備えている。
（１）成膜原料の中には、気化温度と分解温度とが接近する材料も多い。このため、上述した枚葉式ＣＶＤ薄膜形成装置では、気化器Ｊ３および輸送ラインＪ４において発生した原料の熱分解物質や、内部に残る僅かな残渣が成膜不良の要因になることがある。そのため、頻繁に気化器Ｊ３や輸送ラインＪ４を交換・洗浄する必要がある。この交換時に残留した原料は廃棄されるため、成膜コストの増加の要因になっている。
【０００５】
このことは、図６（特許文献１）に示す噴霧装置でも同じである。図６に示す噴霧装置は、開閉弁（例えば、電磁弁）Ｊ８と、原料を霧状に噴射（即ち、噴霧）するノズルＪ９とを備えるものであるが、ノズルＪ９の噴霧口に対して、開閉弁Ｊ８の設置位置が離れている。このため、開閉弁Ｊ８から噴霧口に至る輸送ラインＪ４およびノズルＪ９を頻繁に交換・洗浄する際、交換時に輸送ラインＪ４およびノズルＪ９に残留した原料は廃棄されるため、成膜コストの増加の要因になる。
【０００６】
（２）例えば、図６（特許文献１）に示すように、従来の噴霧装置は、ノズルＪ９の噴霧口に対し、開閉弁Ｊ８の設置位置が離れており、開閉弁Ｊ８と噴霧口との間に長い距離がある。このため、開閉弁Ｊ８と噴霧口との間に滞留した原料が存在することとなり、噴霧口から噴霧される噴霧量の調整精度が悪くなり、薄膜の形成精度の劣化の要因になってしまう。
【０００７】
（３）例えば、図６（特許文献１）に示すように、反応室Ｊ１内へ液体原料を噴霧するノズルＪ９の形状は、反応室Ｊ１の全体を覆うように大きなものになっている。このため、必要とされる成膜範囲が限られたものであっても、常に反応室Ｊ１の全体に液体原料を噴霧することになるため、有効に使用される原料の割合が低いものになってしまい、成膜コストの増加の要因になっている。
【０００８】
（４）例えば、図６（特許文献１）に示すように、反応室Ｊ１内へ液体原料を噴霧するノズルＪ９の形状は、反応室Ｊ１の全体を覆うように大きなものになっている。これは、反応室Ｊ１内の原料の気化濃度を一定にするためのものであり、反応室Ｊ１内の原料の気化濃度を一定に保つことで、成膜ベースＪ２に均一な薄膜を形成するものである。そして、１度成膜を行うと、反応室Ｊ１内における原料の気化濃度が変化することになる。このため、次の成膜工程においても高精度の薄膜を形成する目的で、成膜毎に反応室Ｊ１の内部を一旦排出し、新たに反応室Ｊ１の内部に原料を噴霧供給するようになっている。
このように、成膜ベースＪ２に薄膜を形成する毎に、反応室Ｊ１の内部の気化原料を排出しているため、成膜コストの増加の要因になっている。
【特許文献１】特開平９−２０２９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、上記（１）、（２）の問題点を解決するものである。即ち、開閉弁から噴霧口に至る部分の交換・洗浄時に廃棄される原料の廃棄量を少なくすることができるとともに、噴霧口から噴霧される原料の噴霧量の調整精度を高めることのできるＣＶＤ薄膜形成装置の提供にある。
本発明の第２の目的は、上記（１）〜（３）の問題点を解決するものである。即ち、上述した第１の目的に加え、噴霧口から噴霧される原料が有効に使用される割合を高めることのできるＣＶＤ薄膜形成装置の提供にある。
本発明の第３の目的は、上記（４）の問題点を解決するものである。即ち、成膜ベースに薄膜を形成する毎に、反応室の内部の気化原料を排出する必要のないＣＶＤ薄膜製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するＣＶＤ薄膜形成装置の原料噴霧ヘッドは、液体原料を噴霧する噴霧口の直前位置に、噴霧口を開閉する開閉弁を配置した構造を採用する。
これにより、上述した第１の目的を達成することができる。
即ち、次の効果を得ることができる。
開閉弁から噴霧口に至る長さを短くできるため、開閉弁から噴霧口に至る部分の交換・洗浄時に廃棄される原料の廃棄量を少なくすることができる。これによって、成膜コストを抑えることが可能になる。
また、開閉弁から噴霧口に至る長さを短くできるため、開閉弁と噴霧口との間に滞留する原料が殆ど存在しなくなり、噴霧口から噴霧される噴霧量の調整精度を高めることができ、薄膜の形成精度を高めることが可能になる。
【００１１】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するＣＶＤ薄膜形成装置は、噴霧口から噴霧する液体原料を、成膜ベースの成膜範囲に向けて略均一に噴霧する拡散噴霧手段を備える。
これにより、上述した第２の目的を達成することができる。
即ち、上述した請求項１による効果に加え、次の効果を得ることができる。
必要とされる成膜範囲が限られたものである場合、拡散噴霧手段によって、成膜ベースの成膜範囲に向けて液体原料を略均一に噴霧するため、原料噴霧ヘッドから反応室内に噴霧した原料のうち、有効に使用される原料の割合を高めることができる。これによって、成膜コストを抑えることが可能になる。
【００１２】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するＣＶＤ薄膜形成装置における拡散噴霧手段は、噴霧口から噴霧される液体原料が通過する噴孔が多数設けられた多孔板であり、各噴孔の位置、各噴孔の径、噴孔の数により、原料噴霧ヘッドから噴霧される液体原料の噴霧方向および噴霧量をコントロールするように設けられたものである。
【００１３】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するＣＶＤ薄膜形成装置における反応室の内部には、成膜ベースの形状に合せて、あるいは複数の成膜範囲に合せて原料噴霧ヘッドが複数配置されたものである。
これにより、１つの反応室内において、複数の成膜範囲内を同時に成膜することができる。
【００１４】
［請求項５の手段］
請求項２〜４の技術では、拡散噴霧手段によって成膜ベースに液体原料を略直接的に噴霧供給するものであるため、反応室内における原料の気化濃度を一定に保つ必要がなくなる。このため、成膜ベースに薄膜を形成する毎に、反応室の内部の気化原料を毎回排出する必要がなくなる。
このように、反応室内に残った高価な原料を、成膜毎に排出する必要がなくなる。
そこで、請求項５の手段を採用することにより、上述した第３の目的を達成することができる。
即ち、成膜ベースに薄膜を形成する毎に反応室の内部の気化原料を排出することなく、次々と成膜ベースを送って成膜ベースに薄膜を形成することが可能になるため、生産性が向上し、成膜コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最良の形態１のＣＶＤ薄膜形成装置は、薄膜形成対象の成膜ベースが配置される反応室内に薄膜の原材料となる液体原料を噴霧供給する原料噴霧ヘッドを備える。
この原料噴霧ヘッドは、液体原料を噴霧する噴霧口の直前位置に、噴霧口を開閉する開閉弁を配置した構造を採用する。
【００１６】
最良の形態２のＣＶＤ薄膜形成装置は、最良の形態１に加え、噴霧口から噴霧する液体原料を、成膜ベースの成膜範囲に向けて略均一に噴霧する拡散噴霧手段を備えるものである。
【００１７】
最良の形態３のＣＶＤ薄膜製造方法は、最良の形態２の技術を採用し、
（ａ）成膜ベースを成膜位置に送るワーク送入供給工程と、
（ｂ）原料噴霧ヘッドから液体原料を噴霧して、成膜ベースの表面に薄膜を形成する成膜開始工程と、
（ｃ）原料噴霧ヘッドによる液体原料の噴霧を停止し、成膜ベースの表面に薄膜を形成するのを終了する成膜停止工程と、
（ｄ）表面に薄膜が形成された成膜ベースを成膜位置から別の位置へ送るワーク送出工程と、
を繰り返し実行可能なものである。
【実施例１】
【００１８】
本発明を適用した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
まず、図１を参照してＣＶＤ薄膜形成装置の概略を説明する。なお、実施例１では、反応室（薄膜形成容器）の内部圧力が減圧（例えば、０．１〜３０Ｔｏｒｒ、ここで１Ｔｏｒｒ＝１／７６０気圧）された状態で成膜を実施する減圧式のＣＶＤ薄膜形成装置を例に説明する。
【００１９】
ＣＶＤ薄膜形成装置は、（ａ）成膜ベース（ウエハを形成する基板等）１が配置される反応室２、（ｂ）反応室２内および成膜ベース１を加熱する図示しないヒータ、（ｃ）反応室２内に成膜前の成膜ベース１を送るとともに反応室２内で成膜された成膜ベース１を次工程へ送る図示しない搬送手段、（ｄ）反応室２の内圧を減圧させる図示しない減圧手段、（ｅ）原料供給手段３、（ｆ）反応室２内に不活性ガス（Ａｒガス等）を供給する不活性ガス供給手段４、（ｇ）反応室２のガス類を反応室２の外部へ排出する図示しない排気手段、（ｈ）ＣＶＤ薄膜形成装置における各電気部品を制御する制御装置５等で構成される。
【００２０】
原料供給手段３は、液体原料タンク６、原料供給ライン７、原料噴霧ヘッド８等より構成される。
液体原料タンク６は、成膜物質｛例えば、Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 等｝を溶かした溶剤を貯溜するものであり、図示しない加圧ガス供給部から加圧ガスを液体原料タンク６内に供給することで、その加圧ガスの圧力によって液体原料タンク６内の液体原料が原料供給ライン７を通じて原料噴霧ヘッド８に供給される。
【００２１】
原料噴霧ヘッド８は、原料供給ライン７を通じて供給される液体原料を、反応室２内に噴霧する噴霧装置であり、液体原料を噴霧する噴霧口１１の直前位置に、噴霧口１１を開閉する開閉弁１２を配置した構造を採用する。
また、原料噴霧ヘッド８の噴霧口１１には、噴霧口１１から噴霧する液体原料を、成膜ベース１の表面にある成膜範囲Ａ（符号、図４参照）に向けて略均一に噴霧する拡散噴霧手段が設けられている。
なお、この拡散噴霧手段を含む原料噴霧ヘッド８の構造については後述する。
【００２２】
一方、この実施例１のＣＶＤ薄膜形成装置は、１つの反応室２内において、複数の成膜範囲Ａを独立して成膜可能なものである。具体的に、この実施例１では、１つの成膜ベース１に複数（この実施例では２つ）の成膜範囲Ａが設けられたものであり、この２つの成膜範囲Ａを同時に成膜できるように、反応室２の内部には、複数（この実施例では２つ）の原料噴霧ヘッド８が配置されている。
【００２３】
不活性ガス供給手段４は、不活性ガスタンク１３、不活性ガス供給ライン１４、不活性ガス噴射ヘッド１５等より構成される。
不活性ガスタンク１３は、Ａｒガス等の不活性ガスを加圧貯溜するものであり、不活性ガスタンク１３内の加圧圧力によって、不活性ガスが不活性ガス供給ライン１４を通じて不活性ガス噴射ヘッド１５に供給される。
なお、この実施例１の不活性ガス噴射ヘッド１５は、部品を共用する目的で原料噴霧ヘッド８と共通のものを使用している。
【００２４】
（原料噴霧ヘッド８の説明）
原料噴霧ヘッド８は、自動車用ガソリンエンジンの燃料噴射装置（インジェクタ）と略同様の構造を採用するものであり、実施例における原料噴霧ヘッド８の構造を、図２〜図４を参照して説明する。  
原料噴霧ヘッド８は、上述したように、液体原料を噴霧する噴霧口１１の直前位置に、噴霧口１１を開閉する開閉弁１２を配置した構造を採用するものであり、噴霧口１１を備えるノズル２１、開閉弁１２を駆動するソレノイド２２、およびケーシング２３等で構成される。なお、開閉弁１２は弁ボディ２４とニードル２５によって構成され、そのニードル２５はソレノイド２２によって駆動される。
【００２５】
ここで、原料噴霧ヘッド８の構造を詳細に説明する。なお、本実施例では、図２の上側を原料噴霧ヘッド８の上側、図２の下側を原料噴霧ヘッド８の下側として説明する。
原料噴霧ヘッド８は、上述したように、ノズル２１、ソレノイド２２、ケーシング２３等で構成される。
【００２６】
（ソレノイド２２の説明）
ソレノイド２２は、軸中心に液体原料通路２６が形成された固定鉄心２７と、この固定鉄心２７の下端周囲に配置された非磁性パイプ２８の下側に設けられた磁性パイプ２９と、この磁性パイプ２９の内側に配置され、且つ固定鉄心２７の下端と対向配置された可動鉄心３１と、この可動鉄心３１を下方（固定鉄心２７の下端から離反する方向）へ付勢するスプリング３２と、このスプリング３２の付勢力に抗して可動鉄心３１を固定鉄心２７に磁気吸引させるコイル３３とを備える。
【００２７】
コイル３３は、固定鉄心２７の下側および磁性パイプ２９の上側を覆う位置に配置されたスプール３４の周囲に絶縁被膜で被覆された導線を多数巻回してなる。コイル３３の周囲には金属プレート３５が筒状に巻かれている。コイル３３の両端は、外部接続用のコネクタ３６に接続されており、このコネクタ３６はケーシング２３にモールド支持されている。コネクタ３６を介してコイル３３が通電されると、固定鉄心２７→固定鉄心２７と可動鉄心３１の磁気ギャップ→可動鉄心３１→磁性パイプ２９→金属プレート３５による閉磁路が形成され、可動鉄心３１が固定鉄心２７の下端に磁気吸引される。即ち、可動鉄心３１が上昇する。また、コイル３３の通電が停止されると、磁気ギャップに生じていた磁力が無くなるため、スプリング３２の作用により、可動鉄心３１が下降する。
ここで、可動鉄心３１とニードル２５の上端部は、レーザ溶接などの接合技術で結合されており、可動鉄心３１が上昇するとニードル２５も上昇し、可動鉄心３１が下降するとニードル２５も下降する。
【００２８】
一方、固定鉄心２７の中心の液体原料通路２６内には、スプリング３２の付勢力を可変するアジャスティングパイプ３７が螺合されており、アジャスティングパイプ３７のねじ込み量でスプリング３２による可動鉄心３１の付勢力（ニードル２５の閉弁方向の付勢力）を調整することができる。液体原料通路２６の上部には液体原料中に含まれる不純物を濾過するフィルタ３８が配置されている。
なお、ケーシング２３は、上述した固定鉄心２７、コイル３３、磁性パイプ２９等を覆うモールド樹脂である。
【００２９】
（ノズル２１の説明）
ノズル２１は、液体原料を噴霧する噴霧口１１と、噴霧口１１の直前位置に設けられて噴霧口１１を開閉する開閉弁１２を備える。ここで、噴霧口１１は、弁ボディ２４の下端部に開成されたものであり、開閉弁１２は弁ボディ２４とニードル２５とによって構成される。
弁ボディ２４は、磁性パイプ２９とレーザ溶接などの接合技術により結合されたものであり、弁ボディ２４の内側（ニードル２５との間）は、液体原料通路２６と連通しており、液体原料通路２６から供給された液体原料が弁ボディ２４の内側に導かれるようになっている。
また、噴霧口１１は、弁ボディ２４の下端の中央部に開成されており、弁ボディ２４の内側に導かれた液体原料を下方へ噴霧するように設けられている。
弁ボディ２４とニードル２５によって構成される開閉弁１２は、噴霧口１１の直前位置に配置されて、噴霧口１１を直接的に開閉する。
【００３０】
ここで、開閉弁１２について説明する。
開閉弁１２は、噴霧口１１の直前に設けられた弁ボディ２４の弁座２４ａからニードル２５の当接部２５ａが離座することで噴霧口１１を開き、弁ボディ２４の弁座２４ａにニードル２５の当接部２５ａが着座することで噴霧口１１を閉塞するものである。
弁ボディ２４の弁座２４ａは、弁ボディ２４の内側下部に形成された円錐テーパ形状を呈する。また、ニードル２５の当接部２５ａは、略円柱形状を呈するニードル２５の下端の外周縁に形成された軸方向に短い円錐テーパ面を呈する。
【００３１】
一方、ニードル２５は、磁性パイプ２９および弁ボディ２４の内側で上下方向に移動可能に支持されており、上述したように、ニードル２５の上端は可動鉄心３１と接合されている。
このため、コイル３３が通電されると、可動鉄心３１とともにニードル２５が上昇して噴霧口１１が開かれ、弁ボディ２４の内部に供給された液体原料が噴霧口１１より噴霧される。また、コイル３３の通電が停止されると、可動鉄心３１とともにニードル２５が下降して噴霧口１１が閉じられ、弁ボディ２４の内部と噴霧口１１との連通が遮断されて、液体原料の噴霧が停止する。
【００３２】
（拡散噴霧手段の説明）
原料噴霧ヘッド８の噴霧口１１には、上述したように、噴霧口１１から噴霧する液体原料を、成膜ベース１の成膜範囲Ａに向けて略均一に噴霧する拡散噴霧手段が設けられている。
この実施例１の拡散噴霧手段は、図３、図４に示すように、噴霧口１１から噴霧された霧状の液体原料が通過する噴孔４１が多数設けられた多孔板４２であり、各噴孔４１の向き、各噴孔４１の径および噴孔４１の数により、各噴孔４１から噴霧される液体原料の噴霧方向および噴霧量をコントロールするように設けられている。
【００３３】
多孔板４２は、多数の噴孔４１が形成される円板部と、この円板部の外周縁で筒状に折り曲げられた折曲部とからなる。この多孔板４２は、中央部に噴霧原料が通過する穴の開いた略カップ形状の保持部材４３とレーザ溶接等で接合されている。多孔板４２を保持する保持部材４３は、中央部に噴霧原料が通過する穴の開いた略カップ形状のスリーブ４４と弁ボディ２４との間に挟まれるものであり、このスリーブ４４が弁ボディ２４の先端部に固定されることで、多孔板４２の円板部が噴霧口１１を覆うように固定される。
【００３４】
多孔板４２（具体的には円板部）に形成される多数の噴孔４１、および各噴孔４１から噴霧される液体原料による噴霧流の形成について説明する。
多孔板４２には、図４（ａ）に示すように、内径側において等間隔で形成された内側噴孔４１ａと、外径側において等間隔で形成された外側噴孔４１ｂとが形成されている。多孔板４２の厚さをｔ、各噴孔４１の径をｄとすると、０．３５＜ｔ／ｄ＜０．７５であり、噴孔４１が設けられる位置により噴霧される液体原料の噴霧方向がコントロールされ、噴孔４１の数と径により噴霧される液体原料の噴霧量がコントロールされる。
そして、図４（ｂ）に示すように、成膜ベース１における成膜範囲Ａに向けて均一に液体原料が噴霧され、且つ成膜範囲Ａの直前で成膜（蒸着）に最適な気液の混合状態となるように、内側噴孔４１ａと外側噴孔４１ｂの位置、径、数が設定されている。
なお、内側噴孔４１ａおよび外側噴孔４１ｂは、実施例の説明の一例であり、内側噴孔４１ａと外側噴孔４１ｂの間に中間噴孔を設けたり、成膜範囲Ａの形状に応じて噴孔４１の数や配置等を変更しても良い。
【００３５】
上述したように原料噴霧ヘッド８が設けられているため、コイル３３が通電されると、成膜範囲Ａの直前で成膜（蒸着）に最適な気液の混合状態となるように、原料噴霧ヘッド８の下端から成膜ベース１の成膜範囲Ａに向けて液体原料が均一に噴霧される。
【００３６】
（ＣＶＤ薄膜製造方法の説明）
上述したＣＶＤ薄膜形成装置は、制御装置５による運転制御により、
（ａ）成膜ベース１を成膜位置（成膜ベース１に薄膜を形成する所定の位置）に送るワーク送入供給工程と、
（ｂ）原料噴霧ヘッド８より液体原料を噴霧して、成膜ベース１の表面に薄膜を形成する成膜開始工程と、
（ｃ）原料噴霧ヘッド８による液体原料の噴霧を停止して、成膜ベース１の表面に薄膜を形成するのを終了する成膜停止工程と、
（ｄ）表面に薄膜が形成された成膜ベース１を成膜位置から別の位置へ送るワーク送出工程とからなる一連の成膜工程を繰り返し実行可能に設けられている。
なお、（ａ）ワーク送入工程と（ｄ）ワーク送出工程は、同時に行うことが望ましいが、別々に行っても良い。
【００３７】
ＣＶＤ薄膜形成装置は、起動されると、制御装置５により、次の動作を実行する。
先ず、減圧手段によって反応室２内を減圧させる。同時に、ヒータを作動させて、反応室２内の温度を薄膜形成に適した温度に上昇させるとともに、成膜ベース１も成膜に適した温度に上昇させる。
次に、不活性ガス供給手段４により、反応室２の内部に不活性ガスを供給し、反応室２内の不活性ガスの濃度を、薄膜形成に適した不活性ガス濃度にする。
【００３８】
次に、原料供給手段３を作動させる。即ち、液体原料タンク６内に加圧ガスを供給して原料供給ライン７の液体原料の圧力を所定の適正圧力に上昇させる動作を行い、予め設定された通電時間に亘って、反応室２内に配置された２つの原料噴霧ヘッド８のコイル３３を通電する。すると、２つの原料噴霧ヘッド８のそれぞれから、各原料噴霧ヘッド８が向けられた方向にある成膜範囲Ａに向けて液体原料が噴霧される。
原料噴霧ヘッド８から噴霧された液体原料は、減圧された反応室２内において急速に気化を開始し、成膜範囲Ａの直前で成膜（蒸着）に最適な気液の混合状態となる。そして、成膜ベース１の成膜範囲Ａで気化原料が蒸着し、成膜範囲Ａ内にＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 等の薄膜が形成される。
【００３９】
原料噴霧ヘッド８のコイル３３の通電時間が経過すると、コイル３３の通電が停止され、各原料噴霧ヘッド８による液体原料の噴霧が停止され、成膜範囲Ａへの成膜が終了する。
次に、搬送手段によって、反応室２内に成膜前の成膜ベース１を送るとともに反応室２内で成膜された成膜ベース１を次工程へ送る。
そして、上述した原料供給手段３を作動させる工程から、反応室２内に成膜前の成膜ベース１を送るとともに反応室２内で成膜された成膜ベース１を次工程へ送る工程までを、停止指示が与えられるまで順次繰り返す。
【００４０】
（実施例１の効果）
実施例１のＣＶＤ薄膜形成装置が採用する原料噴霧ヘッド８は、上述したように、液体原料を噴霧する噴霧口１１の直前位置に、噴霧口１１を開閉する開閉弁１２を配置した構造を採用する。これにより、開閉弁１２から噴霧口１１に至る長さを極めて短くできる。このため、開閉弁１２から噴霧口１１に至る部分の交換・洗浄時に廃棄される原料の廃棄量を少なくすることができる。これによって、成膜コストを抑えることが可能になり、製造されるウエハのコストを下げることができる。
【００４１】
また、開閉弁１２から噴霧口１１に至る長さを短くできるため、開閉弁１２と噴霧口１１との間に滞留する原料が殆ど存在しなくなる。これによって、噴霧口１１から噴霧される噴霧量の調整精度を高めることができ、薄膜の形成精度を高めることが可能になり、製造されるウエハの品質を高めることができる。
【００４２】
さらに、実施例１のＣＶＤ薄膜形成装置が採用する原料噴霧ヘッド８は、噴霧口１１から噴霧する液体原料を、成膜ベース１の成膜範囲Ａに向けて略均一に噴霧する多孔板４２を備える。これにより、必要とされる成膜範囲Ａに向けて液体原料を略均一に噴霧できるようになり、噴孔４１から反応室２内に噴霧した原料のうち、有効に使用される原料の割合を高めることができる。これによって、成膜コストを抑えることが可能になり、製造されるウエハのコストを下げることができる。
【００４３】
一方、この実施例１のＣＶＤ薄膜形成装置は、反応室２の内部に原料噴霧ヘッド８を複数配置して、複数の成膜範囲Ａに成膜を行うように設けているため、１回の成膜工程で、複数の成膜を実施できる。これによって、生産性が上がり、製造されるウエハのコストを下げることができる。
【００４４】
実施例１のＣＶＤ薄膜形成装置では、多孔板４２によって成膜ベース１に液体原料を略直接的に噴霧供給するものであるため、反応室２内における原料の気化濃度を一定に保つ必要がなくなる。このため、成膜ベース１に薄膜を形成する毎に、反応室２の内部の気化原料を排出する必要がなくなる。
このように、反応室２内に残った高価な原料を、成膜毎に排出する必要がなくなるため、上述したＣＶＤ薄膜製造方法を採用することができる。即ち、成膜ベース１に薄膜を形成する毎に反応室２の内部の気化原料を排出することなく、次々と成膜ベース１を送って成膜ベース１に薄膜を形成することが可能になる。これによって、生産性が上がり、製造されるウエハのコストを下げることができる。
【００４５】
［変形例］
上記の実施例では、複数の原料噴霧ヘッド８を複数の成膜範囲Ａに応じて配置する例を示したが、成膜ベース１の形状に合せて原料噴霧ヘッド８の数や配置位置を設定しても良い。
上記の実施例では、１つの反応室２の内部に複数の原料噴霧ヘッド８を配置する例を示したが、１つの反応室２の内部に１つの原料噴霧ヘッド８を配置するものであっても良い。
【００４６】
上記の実施例では、反応室２内に残った高価な原料や不活性ガスを成膜毎に排出することなく次々と成膜する例を示したが、多少の生産性を犠牲にするのであれば成膜毎に反応室２内に残った原料や不活性ガスを排出しても良い。
上記の実施例では、減圧式のＣＶＤ薄膜形成装置（減圧ＣＶＤ）を例に説明したが、常圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、バイアス高密度プラズマＣＶＤなど、他の方式のＣＶＤ薄膜形成装置に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ＣＶＤ薄膜形成装置の概略構成図である（実施例１）。
【図２】原料噴霧ヘッドの断面図である（実施例１）。
【図３】原料噴霧ヘッドにおけるノズル先端の断面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）噴孔の配置例の説明図、（ｂ）噴霧口から噴霧された液体原料の噴霧状態の説明図である（実施例１）。
【図５】ＣＶＤ薄膜形成装置の概略構成図である（従来例１）。
【図６】噴霧装置の概略構成図である（従来例２）。
【符号の説明】
【００４８】
１  成膜ベース
２  反応室
８  原料噴霧ヘッド
１１  噴霧口
１２  開閉弁
４１  噴孔
４２  多孔板（拡散噴霧手段）
Ａ  成膜範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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