(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系の稼動により圧力調整可能な反応容器と、前記反応容器内で基板を保持する基板ホルダーと、前記反応容器内に反応ガスを導入するガス導入系と、前記基板ホルダーの基板保持面側と対向するようにして設けた触媒体とを備え、前記ガス導入系から前記反応容器内に導入される反応ガスを通電により高温に加熱された前記触媒体により活性化あるいは分解して生成された堆積種を、前記基板ホルダーに保持された基板に堆積して成膜を行なう触媒ＣＶＤ装置において、
前記基板ホルダーの基板保持面側と逆側の背面に反応ガス溜め込み容器を設けて、前記基板ホルダーの背面と基板保持面との間を貫通するようにして複数のガス噴出し孔を形成し、前記ガス導入系から前記反応ガス溜め込み容器内に反応ガスを導入して、前記反応ガス溜め込み容器内に溜め込んだ反応ガスを前記ガス噴出し孔から前記触媒体に向かって噴出することにより堆積種とし、前記基板ホルダー上に設けられた前記基板に堆積させるように構成し、
前記反応ガス溜め込み容器の容積を可変とした
ことを特徴とする触媒ＣＶＤ装置。
【請求項２】
排気系の稼動により圧力調整可能な反応容器と、前記反応容器内で水平方向に基板を保持する基板ホルダーと、前記反応容器内に反応ガスを導入するガス導入系と、前記基板ホルダーの基板保持面側の上方に前記基板保持面と対向して設けられた触媒体とを備え、前記ガス導入系から前記反応容器内に導入される反応ガスを通電により高温に加熱された前記触媒体により活性化あるいは分解して生成された堆積種を、前記基板ホルダーに保持された基板に堆積して成膜を行なう触媒ＣＶＤ装置において、
前記基板ホルダーの基板保持面側と逆側の背面に反応ガス溜め込み容器を設けて、前記基板ホルダーの背面と基板保持面との間を貫通するようにして複数のガス噴出し孔を形成し、前記ガス導入系から前記反応ガス溜め込み容器内に反応ガスを導入して、前記反応ガス溜め込み容器内に溜め込んだ反応ガスを前記ガス噴出し孔から前記触媒体に向かって噴出することにより堆積種とし、前記基板ホルダー上に設けられた前記基板に堆積させるように構成し、
前記反応ガス溜め込み容器の容積を可変とした
ことを特徴とする触媒ＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒ＣＶＤ法によって成膜を行なう触媒ＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種半導体デバイスやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を製造する際において、基板上に所定の堆積膜を形成させる方法として例えばＣＶＤ法（化学気相成長法）が従来より用いられている。ＣＶＤ法によって基板上に堆積膜を形成させる場合、一般に、成膜対象である基板に対する反応ガスの供給状況が、基板面内の膜厚分布に大きく影響する。そのため、従来のＣＶＤ法によって成膜を行なうプラズマＣＶＤ装置等のＣＶＤ装置では、基板を水平状態に配置して、基板に反応ガスを供給するガス導入ヘッドを基板の表面（成膜面）と対向するように設置している。
【０００３】
ところで、近年、加熱したタングステン等の素線（以下、触媒線という）を触媒として、反応室内に供給される反応ガスを活性化あるいは分解することによって基板に堆積膜を形成させる触媒ＣＶＤ法（Cat-ＣＶＤ法又はホットワイヤＣＶＤ法とも呼ばれている）が実用化されている。触媒ＣＶＤ法は、熱ＣＶＤ法に比べて低温で成膜を行うことができ、また、プラズマＣＶＤ法のようにプラズマの発生によって基板にダメージが生じる等の問題もないので、次世代の半導体デバイスや表示デバイス（ＬＣＤなど）等の成膜方法として注目されている。
【０００４】
上記触媒ＣＶＤ法により成膜を行う触媒ＣＶＤ装置は、その特徴として主反応場である触媒線（例えばタングステン細線）を中心にして、その周囲３６０度にわたって放射状に活性化あるいは分解によって生成された堆積種（生成物）が飛来する。よって、この堆積種を効率よく基板へ堆積させるために、垂直に保持した触媒線の両側に垂直に保持した基板を対向配置し、触媒線近傍に設置したガス導入ヘッドの複数のガス噴出し孔から前方（基板側）に向けて反応ガスを供給するようにした触媒ＣＶＤ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
上記特許文献１のような従来の触媒ＣＶＤ装置では、垂直に保持された複数の細線状の触媒線近傍にガス導入ヘッドをそれぞれ垂直に設置し、各ガス導入ヘッドの複数のガス噴出し孔から反応ガスを前方（基板側）に噴出して、加熱された触媒線により反応ガスを活性化あるいは分解して生成された堆積種を基板に堆積させる。
【特許文献１】特開２０００−３０３１８２号公報（図１、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１のような従来の触媒ＣＶＤ装置では、垂直に保持される基板に対して、その前方に垂直に設置されたガス導入ヘッドのガス噴出し孔から反応ガスを前方（基板側）に噴出させることにより、基板を水平に配置する場合に比べて活性化あるいは分解によって生成された堆積種を基板面内に均一に堆積させることが難しかった。
【０００７】
また、基板を水平に配置し、その上方に触媒線とガス導入ヘッドを水平に設置する一般的な触媒ＣＶＤ装置においても、基板サイズが大きくなるにつれて、活性化あるいは分解によって生成された堆積種を基板面内に均一に堆積させることが難しくなってきた。
【０００８】
そこで本発明は、基板を垂直に保持する構成においても活性化あるいは分解によって生成された堆積種を基板面内に均一に堆積させることができる触媒ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、大型サイズの基板を水平に配置する構成においても活性化あるいは分解によって生成された堆積種を基板面内に均一に堆積させるこことができる触媒ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、排気系の稼動により圧力調整可能な反応容器と、前記反応容器内で基板を保持する基板ホルダーと、前記反応容器内に反応ガスを導入するガス導入系と、前記基板ホルダーの基板保持面側と対向するようにして設けた触媒体とを備え、前記ガス導入系から前記反応容器内に導入される反応ガスを通電により高温に加熱された前記触媒体により活性化あるいは分解して生成された堆積種を、前記基板ホルダーに保持された基板に堆積して成膜を行なう触媒ＣＶＤ装置において、前記基板ホルダーの基板保持面側と逆側の背面に反応ガス溜め込み容器を設けて、前記基板ホルダーの背面と基板保持面との間を貫通するようにして複数のガス噴出し孔を形成し、前記ガス導入系から前記反応ガス溜め込み容器内に反応ガスを導入して、前記反応ガス溜め込み容器内に溜め込んだ反応ガスを前記ガス噴出し孔から前記触媒体に向かって噴出することにより堆積種とし、前記基板ホルダー上に設けられた前記基板に堆積させるように構成し、前記反応ガス溜め込み容器の容積を可変としたことを特徴としている。
【００１１】
また、排気系の稼動により圧力調整可能な反応容器と、前記反応容器内で水平方向に基板を保持する基板ホルダーと、前記反応容器内に反応ガスを導入するガス導入系と、前記基板ホルダーの基板保持面側の上方に前記基板保持面と対向して設けられた触媒体とを備え、前記ガス導入系から前記反応容器内に導入される反応ガスを通電により高温に加熱された前記触媒体により活性化あるいは分解して生成された堆積種を、前記基板ホルダーに保持された基板に堆積して成膜を行なう触媒ＣＶＤ装置において、前記基板ホルダーの基板保持面側と逆側の背面に反応ガス溜め込み容器を設けて、前記基板ホルダーの背面と基板保持面との間を貫通するようにして複数のガス噴出し孔を形成し、前記ガス導入系から前記反応ガス溜め込み容器内に反応ガスを導入して、前記反応ガス溜め込み容器内に溜め込んだ反応ガスを前記ガス噴出し孔から前記触媒体に向かって噴出することにより堆積種とし、前記基板ホルダー上に設けられた前記基板に堆積させるように構成し、前記反応ガス溜め込み容器の容積を可変としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反応ガス溜め込み容器に溜め込まれた反応ガスを基板ホルダーに設けた複数のガス噴出孔を通して基板ホルダーの基板保持面側に噴出させることにより、活性化あるいは分解によって生成された堆積種が基板表面の全体に均一に堆積し、基板面内の膜厚分布が良好な薄膜を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈参考形態１〉
図１は、参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置を示す概略断面図である。この触媒ＣＶＤ装置１の反応容器２内の中央部には、反応容器２の底面に対して垂直方向に触媒体３が設けられている。触媒体３は、複数のタングステン細線などの触媒線が触媒フレームに張架されて構成されており、図の手前から奥方向に沿って所定間隔で垂直方向に設置されている。各触媒体３の周囲には、各触媒体３を囲むようにして耐熱金属部材（例えばＳＵＳ材）からなる薄板状のガス流れ制御板４が設置されている。このガス流れ制御板４は、後述する成膜時に生成される堆積種が反応容器２の内壁面などに付着するのを防止するための防着板としての機能も有している。触媒体３の触媒線には電源（不図示）が接続されている。
【００１５】
触媒体３を中心にしてその両側には、耐熱部材からなる２つの基板ホルダー５ａ、５ｂが反応容器２の底面に対して略垂直方向にそれぞれ対向するように設置されており、各基板ホルダー５ａ、５ｂの触媒体３側の表面（基板保持面）には複数の基板６が所定間隔で着脱自在に保持されている。各基板ホルダー５ａ、５ｂは、図の手前から奥方向に沿って横長に形成されており、下面で一体的に連結され、反応容器２内の底面に設置されている。このように本実施形態では、垂直方向に対向配置された各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面（図の内側の面）に複数の基板６を垂直方向に保持し、各基板６の前面側に所定の空間（隙間）を設けてガス流れ制御板４を設置している。
【００１６】
各基板ホルダー５ａ、５ｂには、その表面側（基板６を保持した側）と背面側（基板６が保持されていない側）を貫通するようにして複数のガス噴出孔７が形成されている。ガス噴出孔７の直径は数ｍｍ（１〜５ｍｍ程度）である。ガス噴出孔７は、基板ホルダー５ａ、５ｂの基板６が保持されていない部分に所定の間隔で複数設けられている。また、基板ホルダー５ａ、５ｂ内には、基板ホルダー５ａ、５ｂ上に載置される各基板６を所定温度に加熱するためのヒータ（不図示）が設けられている。このヒータには電源（不図示）が接続されている。
【００１７】
各基板ホルダー５ａ、５ｂの背面側（基板６が保持されていない側）には、ガス供給源（不図示）から導入される反応ガスを一旦溜め込むための反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂがそれぞれ設置されている。各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂは、図の手前から奥方向に沿って横長に形成されており、各基板ホルダー５ａ、５ｂの背面に密着されている。各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂの上部には、反応容器２の外に設けたガス供給源（不図示）から反応容器２内の各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂに反応ガスを導入するための導入管９ａ、９ｂがそれぞれ接続されている。また、反応容器２の側面には、排気系（不図示）が接続されている排気管１０が接続されている。
【００１８】
次に、上記した触媒ＣＶＤ装置１による成膜方法について説明する。
【００１９】
先ず、各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面に複数の基板６を保持する。そして、各基板ホルダー５ａ、５ｂ内のヒータ（不図示）に通電して抵抗加熱し、各基板ホルダー５ａ、５ｂ上の基板６を所定温度（例えば２００℃〜６００℃程度）に加熱すると共に、触媒体３の触媒線（タングステン細線）に通電して抵抗加熱し、触媒体３の触媒線を所定温度（例えば１６００℃〜１８００℃程度）に加熱する。この際、排気系（不図示）の駆動により排気管１０を通して反応容器２内を排気して所定の圧力に調整する。
【００２０】
そして、各導入管９ａ、９ｂを通してガス供給源（不図示）から各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内に反応ガス（例えば、シランガスとアンモニアガスの混合ガスなど）を連続的に所定流量で導入し、各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内に反応ガスを溜め込んでいく。各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内に一定量以上の反応ガスが溜め込まれると、各基板ホルダー５ａ、５ｂに設けた複数のガス噴出孔７を通して各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内の反応ガスが、各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面（基板６が保持されている面）から噴出する。
【００２１】
なお、各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂには、その容積を可変できるように可動部分（不図示）が設けられており、可動機構（不図示）の駆動でこの可動部分の容積を変位させることによって、各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面側への反応ガスの噴出量を調整することができる。
【００２２】
各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面側に噴出した反応ガスは、ガス流れ制御板４によって通電により加熱されている触媒体３の触媒線に均一に接触して活性化あるいは分解され堆積種が生成される。この際、反応容器２内を一定圧力に調整するために排気系（不図示）を稼動している。よって、ガス流れ制御板４の表面と各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面との間の空間にある堆積種は、ガス流れ制御板４によって各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面に沿って周囲に向けて流れるような排気経路（ガスの流れ）Ａが形成されることにより、堆積種は各基板６表面全体に均一に堆積し、薄膜が形成される。
【００２３】
図２は、上記した成膜時における排気経路（ガスの流れ）Ａを示したものであり、均等化された状態となっている。
【００２４】
このように、本実施形態では、略垂直に配置された一対の各基板ホルダー５ａ、５ｂの背面に反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂをそれぞれ設け、反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂに溜め込まれた反応ガスを各基板ホルダー５ａ、５ｂに設けた複数のガス噴出孔７を通して各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面（基板６が保持されている面）から噴出させることにより、触媒体３の触媒線によって活性化あるいは分解されて生成された堆積種が各基板６表面の全体に均一に堆積し、基板面内の膜厚分布が良好な薄膜を得ることができる。
【００２５】
上記した参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置１で成膜したSi膜の基板面内分布を測定したところ、図３に示すような測定結果が得られた。これに対し、比較用の従来の触媒ＣＶＤ装置で成膜したSi膜の基板面内分布を測定したところ、図４に示すような結果が得られた。
【００２６】
なお、この比較用の従来の触媒ＣＶＤ装置は、図１に示した触媒ＣＶＤ装置１において、ガス流れ制御板４と反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂを備えておらず、更に基板ホルダー５ａ、５ｂにガス噴出孔７を有しておらず、触媒体３近傍に垂直方向に設けたガス導入ヘッドから前方（基板側）に向けて反応ガスを供給するように構成されている。
両者の測定結果から明らかなように、参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置１を用いることにより、基板面内の膜厚分布が大幅に改善されたことを確認した。
〈参考形態２〉
【００２７】
本実施形態に係る触媒ＣＶＤ装置１ａは、図５に示すように、触媒体３の周囲に設けたガス流れ制御板４の周囲に沿って、触媒体３の触媒線に向けて反応ガスを噴出する複数のガス噴出し孔（不図示）を有する反応ガス導入管１１ａ、１１ｂを設置した。他の構成は、図１に示した参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置と同様の構成であり、重複する説明は省略する。
【００２８】
本実施形態では、反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂに溜め込まれた反応ガスを各基板ホルダー５ａ、５ｂに設けた複数のガス噴出孔７を通して各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面（基板６が保持されている面）から噴出させると共に、反応ガス導入管１１ａ、１１ｂに設けた複数のガス噴出し孔（不図示）からも同時に触媒体３の触媒線に向けて反応ガスを噴出させることにより、触媒体３の触媒線によって活性化あるいは分解されて生成された堆積種を各基板６表面の周辺領域も含めて均一に堆積させることができ、基板面内の膜厚分布がより良好な薄膜を得ることができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る触媒ＣＶＤ装置の要部は、図６に示すように、反応容器（不図示）の中央部に垂直方向に所定間隔で複数設置されたタングステン細線などの触媒線１２を中心にしてその両側（図では、紙面に対して手前側（この手前側は不図示）と奥側）には、耐熱部材からなる基板ホルダー５ａが垂直方向に設置されており、基板ホルダー５ａの触媒線１２側の表面（基板保持面）には複数の基板６が着脱自在に保持されている（図の紙面に対して手前側にも同様に、基板を保持した基板ホルダーが垂直方向に設置されている）。なお、各触媒線１２の両端側は触媒体フレーム（不図示）によって保持されており、触媒線１２と触媒体フレーム（不図示）とで触媒体が構成されている。
【００３０】
そして、基板ホルダー５ａの各基板６を保持した表面側の前方に位置する各触媒線１２の左右側及び上下側の各周囲を囲むようにして、耐熱金属部材（例えばＳＵＳ材）からなる平板部材としてのガス流れ制御板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄをそれぞれ設置している。
【００３１】
各触媒線１２の上下方向に位置する各ガス流れ制御板４ｃ、４ｄには、各触媒線１２を通すための開口部がそれぞれ形成されており、各触媒線１２の先端側は、各ガス流れ制御板４ｃ、４ｄの外側に設けた触媒体フレーム（不図示）で保持されている。このガス流れ制御板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、成膜時に生成される堆積種が反応容器（不図示）の内壁面に付着するのを防止するための防着板としての機能も有している。
【００３２】
各ガス流れ制御板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの背面側（各触媒線１２が設置されている側と反対側）には、外部のガス供給源（不図示）から反応ガスを導入するガス導入配管１１ａ１、１１ａ２、１１ａ３、１１ａ４がそれぞれ密着するようにして設置されている。ガス流れ制御板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとガス導入配管１１ａ１、１１ａ２、１１ａ３、１１ａ４のそれぞれの密着面には、複数のガス噴出孔１７が両者を貫通するようにして形成されている。各ガス噴出孔１７は、基板ホルダー５ａの各基板６を保持した面に対して略平行方向にガスを噴出するように形成されている。
次に、上記した本実施形態に係る触媒ＣＶＤ装置による成膜方法について説明する。
【００３３】
基板ホルダー５ａ、５ｂ内のヒータ（不図示）に通電して抵抗加熱し、基板ホルダー５ａ、５ｂ上の基板６を所定温度（例えば２００℃〜６００℃程度）に加熱すると共に、触媒体３の各触媒線（本実施形態ではタングステン細線）１２に通電して抵抗加熱し、触媒線１２を所定温度（例えば１６００℃〜１８００℃程度）に加熱する。この際、排気系（不図示）の駆動により反応容器（不図示）内を排気して所定の圧力に調整する。
【００３４】
そして、外部のガス供給源（不図示）から各ガス導入配管９ａ、９ｂを通して各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内に反応ガス（例えば、シランガスとアンモニアガスの混合ガスなど）を連続的に所定流量で導入し、各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内に反応ガスを溜め込んでいく。各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内に一定量以上の反応ガスが溜め込まれると、各基板ホルダー５ａ、５ｂに設けた複数のガス噴出孔７を通して各反応ガス溜め込み容器８ａ、８ｂ内の反応ガスが、各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面（基板６が保持されている面）から触媒線１２に向けて噴出される。
【００３５】
更に、外部のガス供給源（不図示）から各ガス導入配管１１ａ１、１１ａ２、１１ａ３、１１ａ４に反応ガスを連続的に所定流量で導入する。各ガス導入配管１１ａ１、１１ａ２、１１ａ３、１１ａ４に導入された反応ガスは、複数のガス噴出孔１７を通して各ガス流れ制御板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの内側にある触媒線１２に向けて噴出される。
【００３６】
このように触媒線１２に向けて噴出された反応ガスは、通電により加熱されている触媒線１２により活性化あるいは分解され、各ガス流れ制御板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの内側で各基板６の前面側の空間に堆積種が生成される。この際、反応容器２内を一定圧力に調整するために排気系（不図示）を稼動しているため、生成された堆積種は各基板ホルダー５ａ、５ｂの表面に沿って周囲に向けて流れるような排気経路が形成され、堆積種は各基板６の表面全体に均一に堆積し、薄膜が形成される。
【００３７】
このように本実施形態においても、触媒線１２による活性化あるいは分解によって生成された堆積種を各基板６の表面全体に均一に堆積させることができ、また、大サイズの基板においても同様に基板面内の膜厚分布が良好な薄膜を得ることができる。
〈実施形態３〉
【００３８】
図７は、本発明の実施形態３係る触媒ＣＶＤ装置を示す概略断面図である。この触媒ＣＶＤ装置２０の反応容器２１内の上部には、導入管２２に接続されているガス導入ヘッド２３が水平に設けられており、反応容器２１の下部には、ガス導入ヘッド２３と対向するようにして複数の基板２４を載置する基板ホルダー２５が水平に設けられている。導入管２２にはガス供給源（不図示）が接続されている。ガス導入ヘッド２３の底面には、複数のガス噴出し口（不図示）が形成されている。
【００３９】
基板ホルダー２５には、その表面側（基板２４を保持した側）と背面側（基板２４が保持されていない側）を貫通するようにして複数のガス噴出孔２６が形成されている。ガス噴出孔２６の直径は数ｍｍ（１〜５ｍｍ程度）である。ガス噴出孔２６は、基板ホルダー２５の基板２４が保持されていない部分に所定の間隔で設けられている。また、基板ホルダー２５内には、基板ホルダー２５上に載置される各基板２４を所定温度に加熱するためのヒータ（不図示）が設けられている。このヒータには電源（不図示）が接続されている。
【００４０】
基板ホルダー２５の背面側（基板２４が保持されていない側）には、導入される反応ガスを一旦溜め込むための反応ガス溜め込み容器２７が密着するようにして設置されている。反応ガス溜め込み容器２７の側面には、反応容器２１の外に設けたガス供給源（不図示）から反応容器２１内の反応ガス溜め込み容器２７に反応ガスを導入するための導入管２８が接続されている。
【００４１】
反応容器２１内のガス導入ヘッド２３と基板ホルダー２５との間のガス導入ヘッド２３近くには、ガス導入ヘッド２３の複数のガス噴出し穴（不図示）から噴出される反応ガスを加熱して活性化あるいは分解するための触媒作用を有する複数の触媒線２９が水平に設けられている。各触媒線２９は、図の手前から奥方向に所定間隔で設置されている。触媒線２９としては、例えばタングステン細線などの高融点金属細線を用いることができる。触媒線２９には電源（不図示）が接続されている。なお、各触媒線２９の両端側は触媒体フレーム（不図示）によって保持されており、本実施形態においても触媒線２９と触媒体フレーム（不図示）とで触媒体が構成されている。
【００４２】
また、反応容器２１の触媒線２９と基板ホルダー２５との間に位置する一方の側面（導入管２８と反対側の側面）には、排気系（不図示）が接続されている排気管３０が接続されている。
次に、上記した触媒ＣＶＤ装置２０による成膜方法について説明する。
【００４３】
先ず、基板ホルダー２５の表面に複数の基板２４を保持する。そして、基板ホルダー２５内のヒータ（不図示）に通電して抵抗加熱し、基板ホルダー２５上の基板２４を所定温度（例えば２００℃〜６００℃程度）に加熱すると共に、触媒線（本実施形態ではタングステン細線）２９に通電して抵抗加熱し、触媒線２９を所定温度（例えば１６００℃〜１８００℃程度）に加熱する。この際、排気系（不図示）の駆動により排気管３０を通して反応容器２１内を排気して所定の圧力に調整する。
【００４４】
そして、導入管２８を通してガス供給源（不図示）から各反応ガス溜め込み容器２７内に反応ガス（例えば、シランガスとアンモニアガスの混合ガスなど）を連続的に所定流量で供給し、反応ガス溜め込み容器２７内に反応ガスを溜め込んでいく。反応ガス溜め込み容器２７内に一定量以上の反応ガスが溜め込まれると、基板ホルダー２５に設けた複数のガス噴出孔２６を通して各反応ガス溜め込み容器２７内の反応ガスが、基板ホルダー２５の表面（基板２４が保持されている面）側に噴出する。
【００４５】
なお、反応ガス溜め込み容器２７には、その容積を可変できるように可動部分（不図示）が設けられており、可動機構（不図示）の駆動でこの可動部分の容積を変位させることによって、基板ホルダー２５の表面側への反応ガスの噴出量を調整することができる。
【００４６】
基板ホルダー２５の表面側に噴出した反応ガスは、通電により加熱されている触媒線２９により活性化あるいは分解され、堆積種が生成される。この際、同時に導入管２２を通してガス供給源（不図示）からガス導入ヘッド２３内に反応ガス（例えば、シランガスとアンモニアガスの混合ガスなど）を連続的に所定流量で供給し、下面に形成した複数のガス噴出し口（不図示）から反応ガスを触媒線２９に向けて噴出する。噴出した反応ガスは、通電により加熱されている触媒線２９により活性化あるいは分解され、堆積種が生成される。
【００４７】
このように本実施形態では、上部のガス導入ヘッド２３から反応ガスを噴出すと共に、基板ホルダー２５の背面側からガス噴出孔２６を通して基板ホルダー２５の表面（基板２４が保持されている面）側に反応ガスを噴出することにより、従来のように上部のガス導入ヘッド２３からのみ反応ガスを噴出す場合に比べて、触媒線２９による活性化あるいは分解によって生成された堆積種を各基板２４の表面全体により均一に堆積させることができ、大サイズの基板においても基板面内の膜厚分布が良好な薄膜を得ることができる。
【００４８】
また、本実施形態において、反応容器２１内の上部にガス導入ヘッド２３を備えていなくて、基板ホルダー２５の背面側からガス噴出孔２６を通して基板ホルダー２５の表面（基板２４が保持されている面）側に反応ガスを噴出するだけの構成でも、触媒線２９による活性化あるいは分解によって生成された堆積種を各基板２４の表面全体に均一に堆積させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置を示す概略断面図。
【図２】参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置の排気経路（ガス流れ）を示した図。
【図３】参考形態１に係る触媒ＣＶＤ装置を用いて成膜した場合における基板面内の膜厚分布の測定結果を示す図。
【図４】本発明の比較用の触媒ＣＶＤ装置を用いて成膜した場合における基板面内の膜厚分布の測定結果を示す図。
【図５】参考形態２に係る触媒ＣＶＤ装置を示す概略断面図。
【図６】参考形態２に係る触媒ＣＶＤ装置の要部を示す概略透視図。
【図７】本発明の実施形態３に係る触媒ＣＶＤ装置を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１、１ａ、２０        触媒ＣＶＤ装置
２、２１        反応容器
３        触媒体
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ        ガス流れ制御板
５ａ、５ｂ、２５      基板ホルダー
６、２４        基板
７、１７、２６        ガス噴出孔
８ａ、８ｂ、２７      反応ガス溜め込み容器
１０、３０      排気管
１１ａ、１１ｂ、１１ａ１、１１ａ２、１１ａ３、１１ａ４    反応ガス導入管
１２、２９      触媒線
２３      ガス導入ヘッド
【図１】
0005114457.tif 000002
【図２】
0005114457.tif 000003
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図４】
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