(57)【要約】【課題】  金属膜、金属酸化膜など、あるいは、これらの２種以上の混合膜など、多種薄膜を面内膜厚・組成均一に再現よく形成できるＡＬＤ原料供給システムを用いた成膜装置を提供する。【解決手段】  ＡＬＤリアクタ、ウェハ、サセプタ、ヒータで構成されるＡＬＤ成膜装置において、メインキャリアガスは、二分割され、ダブルインジェクター、ＡＬＤリアクタ、スロットルバルブ、などを通過し排気される。成膜原料あるいは酸化剤を、十分蒸気圧のとれる温度に設定された原料タンクに蓄えられ、その入口バルブにキャリアガスが供給され、出口バルブから輸送される。二分割されたメインキャリアガスのラインに各々複数の三方バルブ４が設けられ、一方に種類の異なる成膜原料、もう一方に種類の異なる酸化剤あるいは還元剤が供給され、各ガスが混じることなくメインキャリアガスのラインに直接供給できる構造とする。【選択図】  図１
2005322668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被処理基板を配置するＡＬＤリアクタと、前記ＡＬＤリアクタにキャリアガスを常時供給するメインキャリアガス供給配管と、複数の成膜原料供給手段と、該複数の成膜原料供給手段から供給される成膜原料を前記メインキャリアガス供給配管に直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜原料供給配管と、酸化剤もしくは還元剤からなる成膜助剤を供給する成膜助剤供給手段と、該成膜助剤供給手段から供給される成膜助剤を直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜助剤供給配管を少なくとも有する成膜装置であって、
前記メインキャリアガス供給配管は、二分割されており、前記二分割されたメインキャリアガス供給配管の一方に種類の異なる成膜原料を、三方バルブを介して別々に同じ配管を通過することなく直接供給できるようにするとともに、前記二分割されたメインキャリアガス供給配管の他方に種類の異なる成膜助剤を、三方バルブを介して別々に同じ配管を通過することなく直接供給できるようにしたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記成膜原料供給手段と前記メインキャリアガス供給配管との間の前記成膜原料供給配管にバルブが配置され、前記バルブには、排気手段に接続するベント用配管が接続され、当該成膜原料を成膜に使用しない時間には、キャリアガスを前記成膜原料供給配管からベント用配管を経由して流通させることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記メインキャリアガス供給配管を、使用する成膜原料の数と成膜助剤の数を加えた数に分岐させて分岐キャリアガス供給配管を形成し、各成膜原料供給手段及び成膜助剤供給手段を、それぞれ異なる分岐キャリアガス供給配管に接続したことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記ＡＬＤリアクタが、ＡＬＤリアクタ本体とＡＬＤリアクタ蓋体とに分割可能となっており、前記本体および蓋体の外壁中に、前記成膜原料供給手段から前記成膜原料を供給する成膜原料供給配管、及び、前記成膜助剤供給手段から前記成膜助剤を供給する成膜助剤供給配管が埋設されており、前記ＡＬＤリアクタ本体および前記ＡＬＤリアクタ蓋体に埋設されている前記成膜原料供給配管、及び、前記成膜助剤供給配管の接合部が気密に保持できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項５】
内部に被処理基板を配置するＡＬＤリアクタと、前記ＡＬＤリアクタにキャリアガスを常時供給するメインキャリアガス供給配管と、複数の成膜原料供給手段と、前記複数の成膜原料供給手段から供給される複数の成膜原料を前記メインキャリアガス供給配管に直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜原料供給配管と、酸化剤もしくは還元剤からなる成膜助剤を供給する成膜助剤供給手段と、前記成膜助剤供給手段から供給される成膜助剤を直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜助剤供給配管を少なくとも有する成膜装置を用い、前記ＡＬＤリアクタ内に配置されている被処理基板上に前記成膜原料及び前記成膜助剤を吸着させた後、化学反応によって吸着膜を形成する工程を複数回繰り返して薄膜を成膜する方法において、
前記ＡＬＤリアクタに複数の前記成膜原料及び前記成膜助剤を順次供給する際に、異種の前記成膜原料及び成膜助剤が、共通の前記成膜原料供給配管及び前記成膜助剤供給配管を使用することなく、異なる成膜原料供給配管及び成膜助剤供給配管を経由して、前記キャリアガスによって前記ＡＬＤリアクタに搬送されることを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置などの製造に適した成膜装置および成膜方法に関し、特に、改善した原料供給システムを有するＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法による成膜装置および成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタ特性向上とゲート絶縁膜薄膜化の両立は、将来のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）スケーリングにおいて予想される大きな障害の一つである。ＩＴＲＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｒｏａｄｍａｐ  ｆｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）２００２Ｕｐｄａｔｅ版によると、２００５年に量産開始が予想されている６５ｎｍ技術ノード世代にはＳｉＯ２等価膜厚ＥＯＴ（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｏｘｉｄｅ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）で１．２〜１．６ｎｍが要求されている。しかし、従来用いられている二酸化シリコン（以下ＳｉＯ２）膜はこの世代以降になるとトンネルによるゲート漏れ電流が許容値を超えるため使えなくなり、別の材料系が必要になると考えられている。絶縁体の静電容量は比誘電率／物理膜厚に比例するので、高誘電率材料（金属酸化物）を用いることで、物理的な膜厚を厚くしてトンネル漏れ電流を抑えられる。特に、比誘電率、耐熱性の両観点から、ＨｆＡｌＯｘやＨｆＳｉＯｘなどの混合膜が有望である。これら高誘電率材料（金属酸化物）の形成方法は、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法のいずれでもよいが、化学吸着の利点を生かすことで、厚さおよび組成が極めて均質な膜を成長させ得る、原子層レベルでの材料設計が容易な、ＡＬＤ法が好ましい。
【０００３】
ＡＬＤ法やＭＯＣＶＤ法で成膜する場合、成膜原料と、酸化剤や還元剤（以下、成膜助剤と呼ぶ）が用いられる。成膜原料としては、Ｈｆ原料として、ＴＥＭＡＨｆ［Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｈａｆｎｉｕｍ：Ｈｆ（ＮＥｔＭｅ）４］、ＨｆＣｌ４、ｔｅｔｒａｋｉｓ（１−ｍｅｔｈｏｘｙ−２−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｒｏｐｏｘｙ）ｈａｆｎｉｕｍ（Ｈｆ（ＭＭＰ）４：Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＯＣＨ３）４）、ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ−ｈａｆｎｉｕｍ（Ｈｆ（Ｏ−ｔ−Ｂｕ）４：Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４）、ｔｅｔｒａｋｉｓ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−ｈａｆｎｉｕｍ（ＴＤＭＡＨ：Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）、ｔｅｔｒａｋｉｓ−ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−ｈａｆｎｉｕｍ（ＴＤＥＡＨ：Ｈｆ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４）、ｈａｆｎｉｕｍ  ｎｉｔｒａｔｅ  Ｈｆ（ＮＯ３）４、ｔｅｔｒａｋｉｓ−ｄｉｐｉｖａｌｏｙｌｍｅｔｈａｎａｔｏ−ｈａｆｎｉｕｍ（Ｈｆ（ＤＰＭ）４：Ｈｆ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）４）、Ａｌ原料として、ＴＭＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｌｕｍｉｎｕｍ：Ａｌ（ＣＨ３）３）、Ｓｉ原料として、ＴＥＭＡＳｉ［Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌｉｃｏｎ：Ｓｉ（ＮＥｔＭｅ）４］、Ｓｉ（Ｏ−ｔ−Ｂｕ）４［ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙｓｉｌｉｃｏｎ：Ｓｉ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４］、ＴＥＯＳ［Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４］、Ｄｉｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ［（Ｃ２Ｈ５）２ＳｉＨ２］などが用いられる。
また、成膜助剤としては、酸化剤としての水（Ｈ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）など、還元剤としてのアンモニア（ＮＨ３）、水素（Ｈ２）などが用いられる。
【０００４】
例えば、ＡＬＤ法によりＨｆＯ２膜を形成する場合、図７に示すように、成膜原料ＨｆＣｌ４（常温で固体）を第１の成膜原料の選択マニフォールド７１０のバルブを開にし、バルブ７１２から二分割されたメインキャリアガス供給配管７０８中に供給する。ＡＬＤリアクタ７０１内で、ウェハ７０２上に化学吸着させて単分子層を形成した後、ＨｆＣｌ４の供給を停止する。次いで、ＨｆＣｌ４をパージし、成膜助剤である水（Ｈ２Ｏ）を、成膜助剤の選択マニフォールド７１１のバルブを開にし、バルブ７１３から２分割されたもう一方のメインキャリアガス供給配管中に供給する。ウェハ７０２上に吸着したＨｆＣｌ４を分解・酸化させた後、Ｈ２Ｏの供給を停止しＨ２Ｏをパージする。これら４工程を１サイクルとし、サイクル数を制御することにより、約０．６Å／ｃｙｃｌｅの成膜速度でＨｆＯ２膜が形成される。
【０００５】
ＡＬＤ法によりＡｌＮ膜を形成する場合、図７に示すように、２分割されたメインキャリアガス配管７０８中の一方に成膜原料の１つであるＴＭＡをバルブ７１２から供給し、ＡＬＤリアクタ７０１内でウェハ７０２上に化学吸着した単分子層を形成した後、ＴＭＡの供給を停止しＴＭＡをパージする。次いでもう一方のメインキャリアガス中に成膜助剤の１つである還元剤（アンモニア、ＮＨ３）をバルブ７１３から供給し、このＮＨ３供給の間、リモートプラズマ７０９を発生させることにより発生したＮＨ３プラズマによりウェハ７０２上に吸着したＴＭＡを分解・窒化させた後、ＮＨ３供給及びリモートプラズマの発生を停止しＮＨ３をパージする。これら４工程を１サイクルとし、サイクル数を制御することにより、ＡｌＮ膜が形成される。
【０００６】
本発明者らが、上記従来技術について種々検討した結果、以下のことが判明した。
すなわち、図７に示す従来のシステムを用いて、例えば、ＨｆＡｌＯｘやＨｆＳｉＯｘ等のように、２種以上の金属酸化膜の混合膜などを形成する場合、２種以上の成膜原料が同時ではないが成膜原料の選択マニフォールド７１０からバルブ７１２の間の同じラインを通過する。例えば、このシステムを用いて成膜原料ＴＭＡ，ＴＥＭＡＨｆ、酸化剤Ｈ２Ｏを用いてＨｆＡｌＯｘ膜を形成する場合、ＴＭＡパルス（０．３秒）→パージ（１．３秒）→Ｈ２Ｏパルス（０．４秒）→パージ（３秒）→ＴＭＡパルス（０．３秒）→パージ（１．３秒）→Ｈ２Ｏパルス（０．４秒）→パージ（３秒）→ＴＥＭＡＨｆパルス（１．５秒）→パージ（２．５秒）→Ｈ２Ｏパルス（０．８秒）→パージ（３秒）を１サイクルとしてサイクル数を変化させて膜厚を制御する。（  ）内はそれぞれに要する時間であり、１サイクルは合計で１７．８秒である。サイクル数を１５とし、連続して３枚形成したＨｆＡｌＯｘ膜の（ａ）Ａｌ付着量、（ｂ）Ｈｆ付着量、（ｃ）Ｈｆ／（Ｈｆ＋Ａｌ）比の半径方向面内分布をそれぞれ図９に示す。図９は、形成した薄膜を、Ｘ線蛍光分析によって、ウェハの半径方向に２９の測定点に沿って成分分析した結果を示すものである。この図９に明らかなように、この従来法によれば、膜の面内の付着量・組成比の均一性が悪く、また、安定していない。比較的良好な初回のＨｆ／（Ｈｆ＋Ａｌ）比の（Ｍａｘ．−Ｍｉｎ．）／Ａｖｅ．／２でも±４０％にもなる。ＴＥＭＡＨｆパルス時に７１０から７１２の間に残存したＴＭＡがＴＥＭＡＨｆと配管中で反応してしまうためと考えられる。
【０００７】
更に、メインキャリアガスがリモートプラズマ発生装置７０９導入前で合流しているため、合流部からリモートプラズマ発生装置７０９までを成膜原料ガス、酸化剤、還元剤すべてが同じラインを通過する。よって、成膜原料ガスがこの部分を通過する際、配管に残存する異なる原料ガスあるいは酸化剤、還元剤と配管中で反応・分解し、ウェハ上所望の膜の膜質を変化させたり、パーティクルを多量に発生させたりする。
【０００８】
更に、成膜原料は、成膜プロセスを行わない間、原料タンクから成膜原料選択マニフォールド７１０及びバルブ７１２までを原料を蓄えたまま放置しておくと、原料によっては凝縮あるいは凝固が生じ、バルブの詰まり、パーティクルの発生、等、悪影響を及ぼす。
【０００９】
更に、ＡＬＤリアクタ７０１上部（チャンバリッド）を開けてチャンバクリーニングなどを行なう場合、この開閉時、ＡＬＤリアクタ上面に接続・固定された成膜原料ガス、酸化剤、還元剤のラインをあらかじめ継手などを設けておいてそこを開けて開放しなければならない。チャンバ上部（チャンバリッド）開閉時、この継手の開け閉めを頻繁に行うと、その箇所がリークの原因となる可能性がある。
【特許文献１】米国特許６，５０３，３３０号明細書
【非特許文献１】「APPARATUS AND METHOD TO ACHIEVE CONTINUOUS INTERFACE AND ULTRATHIN FILM DURING ATOMIC LAYER DEPOSITION」 Ofer Sneh, Thomas E. Seidel, and Carl Galewski, Genus, Inc., Sunnyvale, CA(US)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、複数の成膜原料を用いたＡＬＤ成膜装置および成膜方法における上記問題点を解決するためになされたもので、形成したＡＬＤ膜の面内均一性を改善することができる成膜装置および成膜方法を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の本発明は、内部に被処理基板を配置するＡＬＤリアクタと、前記ＡＬＤリアクタにキャリアガスを常時供給するメインキャリアガス供給配管と、複数の成膜原料供給手段と、該複数の成膜原料供給手段から供給される成膜原料を前記メインキャリアガス供給配管に直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜原料供給配管と、酸化剤もしくは還元剤からなる成膜助剤を供給する成膜助剤供給手段と、該成膜助剤供給手段から供給される成膜助剤を直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜助剤供給配管を少なくとも有する成膜装置であって、
前記メインキャリアガス供給配管は、二分割されており、前記二分割されたメインキャリアガス供給配管の一方に種類の異なる成膜原料を、三方バルブを介して別々に同じ配管を通過することなく直接供給できるようにするとともに、前記二分割されたメインキャリアガス供給配管の他方に種類の異なる成膜助剤を、三方バルブを介して別々に同じ配管を通過することなく直接供給できるようにしたことを特徴とする成膜装置である。
【００１２】
前記第１の本発明において、前記成膜原料供給手段と前記メインキャリアガス供給配管との間の前記成膜原料供給配管にバルブが配置され、前記バルブには、排気手段に接続するベント用配管が接続され、当該成膜原料及び成膜助剤を成膜に使用しない時間には、キャリアガスを前記成膜原料供給配管及び前記成膜助剤供給配管からベント用配管を経由して流通させることができる。
【００１３】
また、前記第１の本発明において、前記メインキャリアガス供給配管を、使用する成膜原料の数と成膜助剤の数を加えた数に分岐させて分岐キャリアガス供給配管を形成し、各成膜原料供給手段及び成膜助剤供給手段を、それぞれ異なる分岐キャリアガス供給配管に接続することができる。
【００１４】
さらに、前記第１の本発明において、前記ＡＬＤリアクタが、ＡＬＤリアクタ本体とＡＬＤリアクタ蓋体とに分割可能となっており、前記本体および蓋体の外壁中に、前記成膜原料供給手段から前記成膜原料を供給する成膜原料供給配管、及び、前記成膜助剤供給手段から前記成膜助剤を供給する成膜助剤供給配管が埋設されており、前記ＡＬＤリアクタ本体および前記ＡＬＤリアクタ蓋体に埋設されている前記成膜原料供給配管、及び、前記成膜助剤供給配管の接合部を気密に保持できるように構成することができる。
【００１５】
第２の本発明は、内部に被処理基板を配置するＡＬＤリアクタと、前記ＡＬＤリアクタにキャリアガスを常時供給するメインキャリアガス供給配管と、複数の成膜原料供給手段と、前記複数の成膜原料供給手段から供給される複数の成膜原料を前記メインキャリアガス供給配管に直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜原料供給配管と、酸化剤もしくは還元剤からなる成膜助剤を供給する成膜助剤供給手段と、前記成膜助剤供給手段から供給される成膜助剤を直接供給するようにバルブを介して前記メインキャリアガス供給配管に接続されている成膜助剤供給配管を少なくとも有する成膜装置を用い、前記ＡＬＤリアクタ内に配置されている被処理基板上に前記成膜原料及び前記成膜助剤を吸着させた後、化学反応によって吸着膜を形成する工程を複数回繰り返して薄膜を成膜する方法において、
前記ＡＬＤリアクタに複数の前記成膜原料及び成膜助剤を順次供給する際に、異種の前記成膜原料及び成膜助剤が、共通の前記成膜原料供給配管及び成膜助剤供給配管を使用することなく、異なる成膜原料供給配管及び成膜助剤供給配管を経由して、前記キャリアガスによって前記ＡＬＤリアクタに搬送されることを特徴とする成膜方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を適用するのに適した薄膜材料は、複数の金属元素を含む酸化物、酸窒化物などであり、具体的には、ＨｆＡｌＯｘ、ＨｆＳｉＯｘ、ＨｆＳｉＯＮｘなどが挙げられる。このような薄膜を形成するには、例えば、前述のＴＥＭＡＨｆ、ＴＭＡなどからなる複数の成膜原料と、水などの酸化剤や、アンモニアなどの還元剤からなる成膜助剤とから形成することができる。
本発明において、成膜原料としては、Ｈｆ原料として、ＴＥＭＡＨｆ［Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｈａｆｎｉｕｍ：Ｈｆ（ＮＥｔＭｅ）４］、ＨｆＣｌ４、ｔｅｔｒａｋｉｓ（１−ｍｅｔｈｏｘｙ−２−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｒｏｐｏｘｙ）ｈａｆｎｉｕｍ（Ｈｆ（ＭＭＰ）４：Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＯＣＨ３）４）、ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ−ｈａｆｎｉｕｍ（Ｈｆ（Ｏ−ｔ−Ｂｕ）４：Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４）、ｔｅｔｒａｋｉｓ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−ｈａｆｎｉｕｍ（ＴＤＭＡＨ：Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）、ｔｅｔｒａｋｉｓ−ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−ｈａｆｎｉｕｍ（ＴＤＥＡＨ：Ｈｆ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４）、ｈａｆｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅＨｆ（ＮＯ３）４、ｔｅｔｒａｋｉｓ−ｄｉｐｉｖａｌｏｙｌｍｅｔｈａｎａｔｏ−ｈａｆｎｉｕｍ（Ｈｆ（ＤＰＭ）４：Ｈｆ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）４）、Ａｌ原料として、ＴＭＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｌｕｍｉｎｕｍ：Ａｌ（ＣＨ３）３）、Ｓｉ原料として、ＴＥＭＡＳｉ［Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌｉｃｏｎ：Ｓｉ（ＮＥｔＭｅ）４］、Ｓｉ（Ｏ−ｔ−Ｂｕ）４［ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙｓｉｌｉｃｏｎ：Ｓｉ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４］、ＴＥＯＳ［Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４］、Ｄｉｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ［（Ｃ２Ｈ５）２ＳｉＨ２］などを用いることができる。
また、成膜助剤としては、酸化剤としての水（Ｈ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）などや、還元剤としてのアンモニア（ＮＨ３）、水素（Ｈ２）などを用いることができる。
さらにキャリアガスとしては、アルゴン、窒素ガスなどを用いることができる。
【００１７】
［第１の実施の形態］
（成膜装置）
以下本発明の第１の実施の形態を説明する。この実施の形態は、メインキャリアガス供給配管を２系統に分岐させ、それぞれ分岐したメインキャリアガス供給配管に、複数の成膜原料供給手段および成膜助剤供給手段から引き出される配管を直接接続するものであり、これによって、異種の成膜原料及び成膜助剤がメインキャリアガス配管に導入される前にそれらが相互に接触することが無いようにするものである。
【００１８】
すなわち、本実施の形態の成膜装置は、シャワープレート、サセプタ、ヒータで構成されるＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）成膜装置において、２分割されたメインキャリアガスは、シャワープレート、ＡＬＤリアクタ、スロットルバルブ、バイパスバルブ、ラフポンプなどを通過し排気される。この分割されたメインキャリアガス供給配管の一方に種類の異なる成膜原料がメインキャリアガスとの合流までに同一の配管を通過することなく直接供給され、もう一方のメインキャリアガスのラインに酸化剤あるいは還元剤がメインキャリアガスとの合流までに同一の配管を通過することなく直接供給できる構造となっている。成膜原料、酸化剤もしくは還元剤からなる成膜助剤は、三方バルブを介してメインキャリアガス供給配管に供給され、キャリアガスに混合され搬送される。更に分割され、成膜原料ガス及び成膜助剤ガスが供給されたメインキャリアガス供給配管は、合流することなく分割されたままダブルインジェクター構造でＡＬＤリアクタに導入される。
【００１９】
以下、本実施の形態である成膜装置を、その概略断面図である図１を用いて詳細に説明する。この成膜装置は、シャワープレート１１３、ＡＬＤリアクタ１０１、ウェハ１０２、サセプタ１０３、ヒータ１０４で構成されるＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）成膜装置において、メインキャリアガス１０５は、シャワープレート１１３、ＡＬＤリアクタ１０１、スロットルバルブ１１４、バイパスバルブ１１９、ラフポンプ１１８を通過し排気１２０される。
【００２０】
成膜原料は、成膜原料供給手段１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃからキャリアガスに搬送されて、成膜原料供給配管１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および三方バルブ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃを経由して前記メインキャリアガス供給配管に送入され、また、成膜助剤は、成膜助剤供給手段１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃからキャリアガスに搬送されて、成膜助剤供給配管１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃおよび三方バルブ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを経由してメインキャリアガス供給配管に送入される。これらはそれぞれＡＬＤリアクタ中に配置されているウェハ１０２の表面に吸着され成膜に使用される。
【００２１】
成膜原料供給手段および成膜助剤供給手段は、図２に示すように、成膜原料用キャリアガス供給手段２０２、成膜原料タンク２０３、タンク入り口バルブ（三方バルブ）２０５、タンク出口バルブ（三方バルブ）２０７、およびタンクバイパスバルブ２０６を備えており、この成膜原料の供給にあたっては、三方バルブ２０５，２０７を操作して成膜原料用キャリアガスを成膜原料タンク２０３内に導入し、成膜原料をキャリアガスに混合して搬送するようになっている。一方、成膜原料の供給を停止する際には、三方バルブ２０５，２０７を操作して成膜原料用キャリアガスが、成膜原料タンク２０３をバイパスして流通するようにキャリアガスの流路を制御する。さらに成膜原料タンク２０３は加熱装置を付設して常温で液体もしくは固体の成膜原料が十分高い蒸気圧となる温度に加熱することができるようになっている。
【００２２】
例えば、蒸気圧０．１ＴｏｒｒとなるのはＨｆＣｌ４で１６７℃、ＴＥＭＡＨｆで８３℃であり、成膜原料タンク２０３、出口バルブ２０７からＡＬＤリアクタ１０１に至るすべての配管をこれら原料に適した温度（例えば、ＨｆＣｌ４で１６７℃、ＴＥＭＡＨｆで８３℃）以上に設定する。
【００２３】
また、Ｏ２のような常温で安定な気体の場合は、キャリアガス供給手段２０２がＯ２となり、成膜原料タンク２０３、タンク入り口バルブ（三方バルブ）２０５、タンク出口バルブ（三方バルブ）２０７は不要である。
【００２４】
メインキャリアガス供給配管が分割されダブルインジェクター構造となっているメインキャリアガス供給配管１０５ａ，１０５ｂの双方に、複数の三方バルブ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃおよび１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが設けられ、メインキャリアガス供給配管１０５ａに種類の異なる成膜原料（成膜原料供給手段１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｃから供給される成膜原料）が、メインキャリアガスとの合流前に異種の成膜原料ガスが、同一の成膜原料供給配管１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃを通過することなくメインキャリアガス供給配管１０５，１０５ａ，１０５ｂに直接供給される。もう一方のメインキャリアガス供給配管１０５ｂに、種類の異なる酸化剤あるいは還元剤（成膜助剤供給手段１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃから供給される成膜助剤）がメインキャリアガス供給配管１０５ｂに直接供給できる構造とする。メインキャリアガス供給配管１０５の上流からリモートプラズマ発生装置１１２までの間には、メインキャリアガスが常時流れているため、成膜原料ガス、酸化剤、還元剤ガスが滞留しにくい構造になっている。
【００２５】
なお、図１において、ＡＬＤリアクタ１０１の上流側に、リモートプラズマ発生装置１１２を記載したが、この装置は、薄膜を構成する材料および成膜条件によっては省略することも可能である。
【００２６】
（成膜方法）
以下、上記図１および図２に示すＡＬＤ成膜装置を用いて、ＨｆＡｌＯｘを例にとって薄膜形成する方法について説明するが、他の薄膜材料に適用する場合も同様に実施することができる。この実施の形態の成膜において、成膜原料として、ＴＭＡ、ＴＥＭＡＨｆを採用し、成膜助剤である酸化剤としては、水を採用し、また、キャリアガスとしては、アルゴンを採用する。
【００２７】
まず、メインキャリアガス供給配管１０５に、メインキャリアガスを供給して常時流通させる。キャリアガスの流量は、０．０１〜１０ｓｌｍの範囲とすることができる。
【００２８】
この際に、メインキャリアガス供給配管１０５に接続している全ての成膜原料供給バルブ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ、および成膜助剤供給バルブ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを閉鎖しておく。以下、次のステップに従って成膜する。
【００２９】
・第１のＴＭＡ吸着ステップ
ＴＭＡを収容している成膜原料供給手段１０６ａの成膜原料タンク２０３（ＴＭＡは常温でも十分な蒸気圧を有するので加熱する必要はない）に、三方バルブ２０５，２０７を操作してキャリアガスを、成膜原料用キャリアガス供給手段２０２から成膜原料タンク２０３内に送入して、成膜原料の供給を開始する。成膜原料供給バルブ１０８ａを０．０５〜５秒間、好ましくは、０．３秒間開放し、この成膜原料ガスを含有するキャリアガスをメインキャリアガス供給配管１０５ａに送入した後、成膜原料供給バルブ１０８ａを閉鎖する。この成膜原料ガスを含有するキャリアガスは、メインキャリアガス供給配管１０５ａを通過し、シャワーヘッド１１３を経由してＡＬＤリアクタ１０１内に搬送され、このＡＬＤリアクタ１０１内に配置されているサセプタ１０３上のウェハ１０２の表面に吸着される。この際に、ＡＬＤリアクタ１０１内は、圧力２００ｍＴｏｒｒ、温度３００℃に維持する。
【００３０】
・第１のパージステップ
次いで、成膜原料供給バルブ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ、および成膜助剤供給バルブ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを閉鎖し成膜原料および成膜助剤ともに供給することなく、０．１〜１０秒間、好ましくは１．３秒間、メインキャリアガス供給配管に非反応性ガスであるキャリアガスのみを流通させて、配管系統内に残存しているＴＭＡガスなどを排除する。
【００３１】
・第１のＨ２Ｏ反応ステップ
前記第１のＴＭＡ吸着ステップと同様にして、前記水蒸気を、成膜助剤供給手段１０９ａから成膜助剤供給配管１１０ａを経由してキャリアガスとともに供給を開始する。成膜助剤供給バルブ１１１ａを開放して、０．０５〜５秒間、好ましくは、０．４秒間メインキャリアガス供給配管１０５ｂに送入しＡＬＤリアクタ１０１内に供給した後、成膜助剤供給バルブ１１１ａを閉鎖する。ＡＬＤリアクタ１０１に供給された水は、ウェハ１０２表面に吸着され、予め吸着されているＴＭＡと反応する。
【００３２】
・第２のパージステップ
前記第１のパージステップと同様、キャリアガスのみを、０．１〜１０秒間、好ましくは、３秒間流通させて、未反応の物質を系外にパージする。
【００３３】
・第２のＴＭＡ吸着ステップ
続いて第２回目のＴＭＡ吸着ステップを、前記第１のＴＭＡ吸着ステップと同様にして実施する。
【００３４】
・第３のパージステップ
前記第１のパージステップと同様、キャリアガスのみを０．１〜１０秒間、好ましくは、１．２５秒間流通させて、未反応の物質を系外にパージする。
【００３５】
・第２のＨ２Ｏ反応ステップ
続いて、前記第１のＨ２Ｏ反応ステップと同様、水蒸気を、成膜助剤供給配管１１０ａを経由してキャリアガスとともに、０．０５〜５秒間、好ましくは、０．４秒間メインキャリアガス供給配管１０５ｂに送入し、ＡＬＤリアクタ１０１内に供給し、予めウェハに吸着されているＴＭＡと反応させる。
【００３６】
・第４のパージステップ
前記第１のパージステップと同様にして、キャリアガスのみを０．１〜１０秒間、好ましくは、３秒間流通させて、未反応の物質を系外にパージする。
【００３７】
・ＴＥＭＡＨｆ吸着ステップ
ＴＥＭＡＨｆを収容している成膜原料供給手段１０６ｂの成膜原料タンク２０３（ＴＥＭＡＨｆが十分な蒸気圧を有するように加熱しておく）に、三方バルブ２０５，２０７を操作してキャリアガスをキャリアガス供給手段２０２から送入し、成膜原料の供給を開始する。成膜原料供給バルブ１０８ｂを、０．０５〜５秒間、好ましくは、１．５秒間開放し、この成膜原料を含有するキャリアガスを、メインキャリアガス供給配管１０５ａに送入した後、成膜原料供給バルブ１０８ｂを閉鎖する。この成膜原料ガスを含有するキャリアガスは、メインキャリアガス供給配管１０５ａを通過し、シャワーヘッド１１３を経由してＡＬＤリアクタ１０１内に搬送され、このＡＬＤリアクタ１０１内に配置されているサセプタ１０３上のウェハ１０２の表面に吸着される。この際に、ＡＬＤリアクタ７は、圧力２００ｍＴｏｒｒ、温度３００℃に維持する。
【００３８】
・第５のパージステップ
前記第１のパージステップと同様にして、キャリアガスのみを、０．１〜１０秒間、好ましくは、２．５秒間流通させて、未反応の物質を系外にパージする。
【００３９】
・第３のＨ２Ｏ反応ステップ
続いて、前記第１のＨ２Ｏ反応ステップと同様にして、水蒸気を、配管１１０ａを経由してキャリアガスとともに、０．０５〜５秒間、好ましくは、０．８秒間メインキャリアガス供給配管１０５ｂに送入しＡＬＤリアクタ１０１内に供給し、予めウェハに吸着されているＴＥＭＡＨｆと反応させる。
【００４０】
・第６のパージステップ
前記第１のパージステップと同様にして、キャリアガスのみを、０．１〜１０秒間、好ましくは、２．５秒間流通させて、未反応の物質を系外にパージする。
【００４１】
以上の各ステップを、所望の膜厚となる回数実施して成膜する。これによって、面内均一性に優れたＡＬＤ薄膜を形成することができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
本実施の形態は、メインキャリアガス供給配管に供給される三方バルブまでの成膜原料あるいは成膜助剤の供給配管に、更にベントラインを追加し、この配管系にキャリアガスを常時流通させることにより、成膜処理を行っていない間は成膜原料供給配管あるいは成膜助剤供給配管中のガスを他のガスと混ざることなく排気することにより、供給ライン中に溜まり変質したガスをＡＬＤリアクタに供給することをなくしたものである。
【００４３】
本実施の形態の成膜装置について、その概略断面図である図３を用いて説明する。図３において、前記実施の形態の成膜装置と同等の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図３において、前記ベントラインについては、成膜原料供給手段１０６ａからの配管系についてのみ図示しているが、他の成膜原料供給手段および成膜助剤供給手段についても、同等の機構を付加することが望ましい。
【００４４】
図３に示したように、本実施の形態の成膜装置は、成膜原料供給手段１０６ａから導出される成膜原料供給配管１０７ａの中間に、ベント用三方バルブ３０１を配置し、成膜原料を含有するガスを、ベント配管３０３を通り、ベント側ノーマリーオープンバルブ３０２、およびベント側バルブ３０４を経由して、ラフポンプ１１８により排気するベントラインを設ける点に特徴を有している。
【００４５】
この成膜装置において、例えば、成膜原料供給手段１０６ａから供給される成膜原料を成膜に使用する場合には、ベント用三方バルブ３０１は、成膜原料供給手段１０６ａから成膜原料供給バルブ１０８ａへガスが流通するよう流路を切り替え、ベント側ノーマリーオープンバルブ３０２及びベント側バルブ３０４は、閉とする。一方、成膜原料供給手段１０６ａから供給される成膜原料を成膜に使用しない場合には、ベント用三方バルブ３０１は、成膜原料供給手段１０６ａからベント側バルブ３０４へ、成膜原料供給手段１０６ａから常時流通しているキャリアガスが流通するように流路を切り替え、同時にベント側ノーマリーオープンバルブ３０２及びベント側バルブ３０４は、開とする。
【００４６】
このバルブ操作は、他の成膜原料供給手段からのベントライン、及び成膜助剤供給手段からのベントラインについても同様である。
【００４７】
この実施の形態においては、前記第１の実施の形態と同様、蒸気圧の低い原料に関しては、供給ガスラインと同様排気ガスラインも昇温する。また、異なる種類の原料ガス、酸化剤、還元剤を細い排気配管で合流させて排気すると相互に反応し、配管内パーティクルの発生、バルブに詰まりを生じるなど不具合が生じるため、太い排気配管までは他のガスと混ざることなく排気する。ベント用三方バルブ３０１、ベント側バルブ３０４は省略することも可能であるが、ベント側ノーマリーオープンバルブ３０２がリークすると正常な成膜が行えないため、前記バルブ３０１、および３０４は設置した方が好ましい。また、ベント側バルブ３０４の先のポンプ１１８は、ＡＬＤリアクタ１０１用のラフポンプ１１８と共用せず、別個のポンプを設けてもよい。
【００４８】
本実施の形態の成膜装置は、成膜工程の任意の時間に実施している成膜に関与しない成膜原料あるいは成膜助剤を常時流通しているキャリアガスによりメインキャリアガス供給配管１０５系統に供給されることなく、ベント用配管３０３から排気されるため、従って他の原料ガスと接触することがなく、成膜の面内膜厚／組成均一性、再現性が向上した。更にパーティクル量も減少した。成膜処理を行っていない間、蒸気圧の低い成膜原料ガス等の供給ライン中長時間放置により、内径の狭い箇所や部分的に温度の低い箇所においてガスの変質・凝縮・凝固などが発生し、パーティクルが生じていたと考えられる。成膜処理を行っていない間供給ライン中のガスをベント排気することにより、パーティクル量を低減、成膜安定性を向上できた。
【００４９】
本実施の形態の成膜装置を用いて成膜する方法については、成膜に使用していない成膜原料供給手段あるいは成膜助剤供給手段からのベントラインを操作して、これらから流出するキャリアガスを排気系統に導く操作を行うこと以外には、前述の第１の実施の形態の方法と異なるところはない。
【００５０】
なお、上記本実施の形態のベントラインは、図４に示すような層流型（ｌａｍｉｎａｒ  ｆｌｏｗ）ＡＬＤリアクタ４０１に適用することもできる。
【００５１】
［第３の実施の形態］
本実施の形態は、メインキャリアガスを成膜原料あるいは成膜助剤の種類分の数のラインに分割し、各々に種類の異なる成膜原料、成膜助剤を、三方バルブを介して供給できるようにし、複数種類の成膜原料あるいは酸化剤、還元剤がすべてＡＬＤ成膜リアクタまで同一の配管系を通過することを皆無にすることによって、生成した薄膜の均一性を一層改善するものである。
【００５２】
本実施の形態の成膜装置を、その装置の概略図である図５を用いて説明する。図５において、上記各実施の形態の成膜装置と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５３】
図５に示すように、本実施の形態の成膜装置は、成膜に使用する成膜原料および成膜助剤が、例えば６種類の化学物質であった場合、メインキャリアガス供給配管１０５をその種類分の６に分割し（図５におけるメインキャリアガス供給配管１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅおよび１０５ｆ）、各々に種類の異なる成膜原料、成膜助剤を、成膜原料供給手段もしくは成膜助剤供給手段から、三方バルブ（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ）を介して供給できるようにしたＡＬＤ原料供給システムを用いている。
【００５４】
この構造とすることによって、６種類の成膜原料あるいは成膜助剤が、すべてＡＬＤ成膜リアクタまで同一のラインを通過することなく輸送することができる。すなわち、これによって、図１に示すように、成膜原料供給配管をＴＭＡとＴＥＭＡＨｆのように、複数の化学種で共通に使用していた場合と比較して、パージ時間を短くでき、スループットが１．５倍程度向上できる。また、例えば、Ａｌ２Ｏ３膜を形成した後にＨｆＯ２膜を形成した場合にみられるわずかなＡｌＯｘの混入などが皆無となる効果がある。
【００５５】
上記本実施の形態である図５の装置においては、成膜原料供給手段１０６ａから供給される成膜原料供給配管１０７ａの中間にベント用三方バルブ３０１、ベント側ノーマリーオープンバルブ３０２、ベント側バルブ３０４およびベント用配管３０３を配置し、成膜原料供給手段からの輸送されるキャリアガスをメインキャリアガス供給配管１０５ａに合流させるベントラインを設けた例を示しているが、このベントラインは、省略することもできる。
【００５６】
本実施の形態の成膜装置及び成膜方法は、前述の通り、分岐した成膜原料供給配管および成膜助剤供給配管を、単一の化学種で専用しているため、異種の化学物質が共存する可能性は極めて低く、そのためにパージ時間を短縮できる。
【００５７】
［第４の実施の形態］
本実施の形態の成膜装置は、ＡＬＤリアクタが、ＡＬＤリアクタ本体とＡＬＤリアクタ蓋体とからなり、メインキャリアガス供給配管がＡＬＤリアクタ蓋体に固設されている場合に、成膜原料供給手段および成膜助剤供給手段から、メインキャリアガス供給配管に至る成膜原料供給配管および成膜助剤供給配管を、ＡＬＤリアクタの外壁中に貫通させ、これらの配管をＡＬＤリアクタ蓋体部とＡＬＤリアクタ本体部で分離可能とすることによって、ＡＬＤリアクタ蓋体開閉時に配管取り付け作業および配管取り外し作業を簡便化するものである。
【００５８】
本実施の形態である成膜装置を、その概略断面図である図６を用いて説明する。図６において、上記各実施の形態における成膜装置と同一の部材については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図６において、ＡＬＤリアクタ６０１は、平面６０４において水平方向に２分割され、ＡＬＤリアクタ蓋体６０２とＡＬＤリアクタ本体６０３とから構成されている。ＡＬＤリアクタ６０１の外壁部に成膜原料供給配管および成膜助剤供給配管を埋設し貫通させている。そして、これらの配管は、ＡＬＤリアクタ６０１の分離面６０４において、分離可能となっている。
【００５９】
ＡＬＤリアクタリッド（上部）外壁中配管と下部リアクタの外壁中配管はＯリングでシールを保たせることにより、ＡＬＤリアクタの上面の開閉時に各ラインの継手の開閉動作をなくした（図３に示すチャンバ構成でＡＬＤリアクタリッド（上部）の開閉が必要ない場合（チャンバ底面を下げるなど）、あるいは図４に示すようなｌａｍｉｎａｒ  ｆｌｏｗのＡＬＤリアクタの場合は、特に各ラインの開閉動作がないので必要ない）。
【００６０】
図６は、本発明のメインキャリアガスのラインに供給される三方バルブまでの成膜原料あるいは成膜助剤の供給ラインをＡＬＤリアクタの外壁６０３中に貫通させた成膜装置図であり、ＡＬＤリアクタリッド（上蓋）６０２開閉時、成膜原料あるいは成膜助剤の供給ラインを、継手などを設けてそれを開け閉めする必要がない。
【００６１】
各ラインの継手の開閉動作がないことによって、開閉したあと締めが不十分のためＴＭＡなど危険なガスが漏洩するといった事故を未然に防ぐことができる。各ライン継手のリークチェック等に要する時間を削減することにより、ダウンタイムを抑えられる。継手ガスケット等の消耗品の使用箇所を減らせる。
【００６２】
上記本実施の形態である図６の装置においては、成膜原料供給手段１０６ａから供給される成膜原料供給配管１０７ａの中間にベント用三方バルブ６１０ａ、ベント側ノーマリーオープンバルブ６１２ａ、ベント側バルブ６０５ａおよびベント用配管６１６ａを配置し、成膜原料供給手段からの輸送されるキャリアガスをメインキャリアガス排気系統に合流させるベントラインを設けた例を示しているが、このベントラインは、省略することもできる。
【００６３】
［変形例および用途］
本発明の成膜装置および方法は、ロジック回路あるいはＤＲＡＭなどのメモリーチップのような半導体集積回路の製造に適しているが、これ以外にも、強健な構造体形成能、再現性があり高度に制御可能なオングストローム単位の薄膜形成能および優れた電気的特性を有する薄膜の形成能などの特性を生かして、薄膜磁気ヘッド、有機ＬＥＤマイクロ画像表示素子、ＭＲＡＭ、光電子素子、ＭＥＭＳ（MicroElectroMechanical System）、インクジェットプリンター用デバイス、キャパシタなどの製造に適用することができるものである。
【実施例】
【００６４】
図１に示すＡＬＤ原料供給システムを用いて、前記第１の実施の形態において説明したプロセスに従い、図９に示したものと同じ成膜条件で３枚連続して形成したＨｆＡｌＯｘ膜の（ａ）Ａｌ付着量、（ｂ）Ｈｆ付着量、（ｃ）Ｈｆ／（Ｈｆ＋Ａｌ）比の半径方向面内分布を図８に示す。面内の付着量・組成比の均一性、および再現性が大幅に改善された。Ｈｆ／（Ｈｆ＋Ａｌ）比の（Ｍａｘ．−Ｍｉｎ．）／Ａｖｅ．／２で±４０％から±１．３％に向上、再現性は、±０．３％と良好であった。成膜原料ガスがメインキャリアガスに供給される前に他の原料ガスと同一のラインを通過することがないため、配管中に残存する他の原料ガス（この場合、ＴＭＡとＴＥＭＡＨｆ）と反応・分解することなく、ウェハ表面ではじめてその原料ガスが表面反応・分解するために均一性、再現性が大幅に改善されたと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＡＬＤ原料供給システムを用いた成膜装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のＡＬＤ原料供給システムの成膜助剤供給手段を示す部分概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＡＬＤ原料供給システムを用いた成膜装置の概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の変形例である成膜装置の概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るＡＬＤ原料供給システムを用いた成膜装置の概略図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るＡＬＤ原料供給システムを用いた成膜装置の概略図である。
【図７】従来の二分割されたメインキャリアガスの配管を有するＡＬＤ原料供給システムを用いた成膜装置の概略図である。
【図８】本発明の実施例の効果である薄膜の面内均一性を示すグラフである。
【図９】従来のＡＬＤ成膜法を採用した場合の薄膜の面内均一性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１０１…ＡＬＤリアクタ
１０２…ウェハ
１０３…サセプタ
１０４…ヒータ
１０５…メインキャリアガス供給配管
１０６…成膜原料供給手段
１０７…成膜原料供給配管
１０８…成膜原料供給バルブ（三方バルブ）
１０９…成膜助剤供給手段
１１０…成膜助剤供給配管
１１１…成膜助剤供給バルブ（三方バルブ）
１１２…リモートプラズマ発生装置
１１３…シャワープレート
１１４…スロットルバルブ
１１５…バルブ
１１６…ターボポンプ
１１８…ラフポンプ
１１９…バイパスバルブ
１２０…排気
２０１…成膜原料供給手段
２０２…成膜原料用キャリアガス供給手段
２０３…成膜原料タンク
２０４，２０８…成膜原料用供給配管
２０５…タンク入口バルブ
２０６…タンクバイパスバルブ
２０７…タンク出口バルブ
３０１…ベント用三方バルブ
３０２…ベント側ノーマリーオープンバルブ
３０３…ベント用配管
３０４…ベント側バルブ
４０１…層流型ＡＬＤリアクタ
６０１…ＡＬＤリアクタ
６０２…ＡＬＤリアクタ蓋体（リッド）
６０３…ＡＬＤリアクタ外壁
６０４…ＡＬＤリアクタが２分割された平面
７０１…ＡＬＤリアクタ
７０２…ウェハ
７０３…サセプタ
７０４…ヒータ
７０５…シャワープレート
７０６…ポンプ
７０７…スロットルバルブ
７０８…メインキャリアガス配管
７０９…リモートプラズマ
７１０…成膜原料の選択マニフォールド
７１１…成膜助剤の選択マニフォールド
７１２…成膜原料の供給バルブ
７１３…成膜助剤の供給バルブ
【図１】
2005322668.tif 000003
【図２】
2005322668.tif 000004
【図３】
2005322668.tif 000005
【図４】
2005322668.tif 000006
【図５】
2005322668.tif 000007
【図６】
2005322668.tif 000008
【図７】
2005322668.tif 000009
【図８】
2005322668.tif 000010
【図９】
2005322668.tif 000011