(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＯ原料ガスと酸化ガスを混合した原料ガスを基板に供給して成膜するＭＯＣＶＤ装置であって、
上記基板を保持する基板ホルダーと、
上記基板ホルダーを収容する成膜チャンバーと、
上記成膜チャンバーに設けられ、上記基板ホルダーに保持された上記基板の中央部の上方に位置するガス導入口と、
上記原料ガスを上記ガス導入口から上記成膜チャンバー内に導入して上記基板の成膜面に供給する供給機構と、
上記基板ホルダーに保持された上記基板を加熱する加熱装置と、
上記基板ホルダーを回転させる回転機構と、
を具備し、
上記成膜面は、上記基板の外周の１／６以下の長さの円弧と上記中央部とを繋ぐほぼ扇型の領域を有しており、
上記成膜面の上方に位置する上記成膜チャンバーの内壁は、上記成膜面に対して傾斜する傾斜部を有していることを特徴とするＭＯＣＶＤ装置。
【請求項２】
上記供給機構は、ＭＯ原料が収納されたＭＯ原料容器と、このＭＯ原料容器内のＭＯ原料を加熱する第１加熱機構と、酸化ガスが収納された酸化ガス容器と、この酸化ガス容器内の酸化ガスを加熱する第２加熱機構と、を有し、該ＭＯ原料容器及び該酸化ガス容器それぞれは上記ガス導入口に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＯＣＶＤ装置。
【請求項３】
上記供給機構及び上記基板ホルダーの少なくとも一方に超音波振動を与える超音波発生装置をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＯＣＶＤ装置。
【請求項４】
上記基板ホルダーに保持された上記基板に紫外線を照射する紫外線照射装置又は軟Ｘ線を照射する軟Ｘ線照射装置をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＯＣＶＤ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＭＯＣＶＤ装置を用いて薄膜を成膜する成膜方法であって、
上記基板ホルダーに上記基板を保持する工程と、
上記供給機構により、ＭＯ原料ガスと酸化ガスを混合した原料ガスを上記基板の成膜面に供給することで上記基板上に薄膜を成膜する工程と、
上記加熱装置により、上記基板に加熱処理を施す工程と、
を具備することを特徴とするＭＯＣＶＤ方法。
【請求項６】
上記薄膜を成膜する工程において上記供給機構及び上記基板ホルダーの少なくとも一方に超音波振動を与えながら上記原料ガスを上記基板の成膜面に供給することを特徴とする請求項５に記載のＭＯＣＶＤ方法。
【請求項７】
上記薄膜を成膜する工程と上記加熱処理を施す工程との間に、上記薄膜に紫外線又は軟Ｘ線を照射する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のＭＯＣＶＤ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＯ原料ガスと酸化ガスを混合した原料ガスを供給して成膜するＭＯＣＶＤ装置及びＭＯＣＶＤ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)装置は、有機金属化合物を原料として用いるＣＶＤであり、一般に常温常圧で固体の粉末又は液体の原料が用いられる。このＭＯＣＶＤ装置では、これらの原料が容器に入れられて準備され、減圧中に加熱され気化される。そして、気化したガス状の原料はキャリアガスにより成膜チャンバー方向へ送られる。そのため、原料ガスの流れる経路は常時加熱されている。また、この原料ガスの経路に酸素ガスが送り込まれる。そして、原料ガスと酸素ガスとの混合ガスが成膜チャンバー内に供給される。ＭＯＣＶＤに用いられる原料は、成膜チャンバー内の基板に到達するまではガス状態で存在し、基板上で熱分解及び燃焼反応を起こすことにより、基板上に薄膜が成膜される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のＭＯＣＶＤ装置では、成膜チャンバー内の容積が大きいため、成膜チャンバーに供給された原料ガスが断熱膨張してしまい、それにより原料ガスの温度が低下していた。このように温度が低下した状態の原料ガスで基板上に成膜した薄膜は良好な特性を得ることができないことがある。
【０００４】
また、原料ガスに混合する酸素ガスを室温のまま供給しているため、原料ガスの温度が低下してしまい、薄膜の良好な膜質を得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、原料ガスの温度低下を抑制することにより良好な特性を有する薄膜を成膜できるＭＯＣＶＤ装置及びＭＯＣＶＤ方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るＭＯＣＶＤ装置は、ＭＯ原料ガスと酸化ガスを混合した原料ガスを基板に供給して成膜するＭＯＣＶＤ装置であって、基板を保持する基板ホルダーと、この基板ホルダーを収容する成膜チャンバーと、上記原料ガスを基板表面に供給する供給機構と、上記基板ホルダーに保持された基板を加熱する加熱装置と、を具備し、上記成膜チャンバーは、基板を保持した基板ホルダーを収容する基板収容部と、この基板収容部に繋げられ、原料ガスを基板に供給する経路となる経路収容部と、を有し、該経路収容部を基板の成膜面と平行に切断した際の該経路の断面積が基板の成膜面の面積に比べて小さいことを特徴とする。
【０００７】
上記ＭＯＣＶＤ装置によれば、成膜チャンバーの経路収容部内の容積を小さくすることにより、原料ガスの断熱膨張を抑制し、断熱膨張による原料ガスの温度低下を効果的に抑制することができる。その結果、良質な特性を有する薄膜を形成することが可能となる。
【０００８】
本発明に係るＭＯＣＶＤ装置は、ＭＯ原料ガスと酸化ガスを混合した原料ガスを基板に供給して成膜するＭＯＣＶＤ装置であって、基板を保持する基板ホルダーと、この基板ホルダーを収容する成膜チャンバーと、この成膜チャンバーに設けられたガス導入口と、このガス導入口に原料ガスを供給する供給機構と、上記基板ホルダーに保持された基板を加熱する加熱装置と、を具備し、上記供給機構により原料ガスをガス導入口に供給することによって、該原料ガスが成膜チャンバー内の基板に供給される際、該原料ガスが流れる方向と垂直方向に成膜チャンバーを切断することで得られる該成膜チャンバー内のガス流路の断面積が上記ガス導入口の開口面積に対して１００倍以下であることを特徴とする。
【０００９】
上記ＭＯＣＶＤ装置によれば、成膜チャンバー内のガス経路の容積を小さくすることにより、原料ガスの断熱膨張を抑制し、断熱膨張による原料ガスの温度低下を効果的に抑制することができる。その結果、良質な特性を有する薄膜を形成することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係るＭＯＣＶＤ装置において、上記供給機構は、ＭＯ原料が収納されたＭＯ原料容器と、このＭＯ原料容器内のＭＯ原料を加熱する第１加熱機構と、酸化ガスが収納された酸化ガス容器と、この酸化ガス容器内の酸化ガスを加熱する第２加熱機構と、を有し、該ＭＯ原料容器及び該酸化ガス容器それぞれはガス導入口に接続されていることも可能である。このように酸化ガスを第２加熱機構により加熱してガス導入口に導入しているため、原料ガスの温度低下を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係るＭＯＣＶＤ装置においては、上記基板ホルダーを回転させる回転機構をさらに含むことも可能である。これにより、基板表面の一部への成膜を繰り返して最終的に基板表面全体への成膜が可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るＭＯＣＶＤ装置においては、上記供給機構及び基板ホルダーの少なくとも一方に超音波振動を与える超音波発生装置をさらに含むことも可能である。
【００１３】
また、本発明に係るＭＯＣＶＤ装置においては、上記基板ホルダーに保持された基板に紫外線を照射する紫外線照射装置又は軟Ｘ線を照射する軟Ｘ線照射装置をさらに含むことも可能である。これにより、基板に成膜した薄膜を低温で結晶化させることが可能になる。
【００１４】
本発明に係るＭＯＣＶＤ方法は、請求項２に記載のＭＯＣＶＤ装置を用いて薄膜を成膜する成膜方法であって、基板ホルダーに基板を保持する工程と、供給機構により、ＭＯ原料ガスと酸化ガスを混合した原料ガスを基板表面に供給することで基板上に薄膜を成膜する工程と、加熱装置により、基板に加熱処理を施す工程と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るＭＯＣＶＤ方法においては、上記薄膜を成膜する工程において供給機構及び基板ホルダーの少なくとも一方に超音波振動を与えながら上記原料ガスを基板表面に供給することも可能である。
【００１６】
また、本発明に係るＭＯＣＶＤ方法においては、上記薄膜を成膜する工程と上記加熱処理を施す工程との間に、薄膜に紫外線又は軟Ｘ線を照射する工程をさらに含むことも可能である。これにより、薄膜を低温で結晶化させることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る第１の実施の形態によるＭＯＣＶＤ装置の概略構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＭＯＣＶＤ装置の上面図である。
【００１８】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、このＭＯＣＶＤ装置は成膜チャンバーを備えており、この成膜チャンバーはチャンバー底部１１及びチャンバー上部１２から構成されている。チャンバー底部１１とチャンバー上部１２を結合させると、図１（ａ）に示すようにチャンバー内部空間が形成される。チャンバー底部１１の内部空間には基板１３を保持する回転式の基板ホルダー１４が配置されている。この基板ホルダー１４は回転軸を有しており、この回転軸は基板回転ユニット１５に挿入されている。基板回転ユニット１５により回転軸を回転させて基板ホルダー１４を回転させることができるようになっている。また、チャンバー底部１１の近傍には、成膜後の原料などを基板ホルダー１４の下方から排気する排気ポンプ１６が設けられている。
【００１９】
成膜チャンバー内で成膜される基板１３の成膜面は、図１（ｂ）に示すように基板１３の外周（円周）の１／６以下の円弧と円の中心付近とを繋ぐほぼ扇形（領域Ａ）を有している。また、この領域Ａの上方に位置するチャンバー上部１２の断面形状は図１（ａ）に示すように傾斜部１２ａを有している。即ち、基板１３上の領域Ａの上方にのみ傾斜部１２ａが形成されており、基板上の領域Ａ以外の部分の上方に位置するチャンバー上部１２の内壁は平面となっている。基板１３上の領域Ａ以外の部分は、チャンバー上部１２の内壁と可能な限り近づけている。従って、傾斜部１２ａと基板との間隔は、平面となっている部分と基板との間隔に比べて広い。また、チャンバー上部１２にはガス導入口１７が設けられている。傾斜部１２ａはガス導入口１７に繋がっており、ガス導入口１７は基板表面の中心付近に位置している。
【００２０】
また、領域Ａに対応する部分の基板ホルダー１４の外周とチャンバー底部１１の内壁を所定距離２１だけ間隔を設けている。領域Ａに対応する部分以外の部分の基板ホルダー１４の外周とチャンバー底部１１の内壁を可能な限り近づけた間隔２２としている。従って、この間隔２２は所定距離２１に比べて狭い。このようにチャンバー内部空間の形状を形成することにより、ガス導入口１７から導入された原料ガスの大部分を基板上の領域Ａに導くことができる。つまり、領域Ａの矢印のように基板中心から基板外周に原料ガスが流れるようにする。
【００２１】
ガス導入口１７は配管（図示せず）を介してＭＯ原料容器（図示せず）に接続されている。この配管の内径はガス導入口の内径とほぼ同じである。ＭＯ原料容器にはＭＯ原料が収容されている。
【００２２】
また、ＭＯＣＶＤ装置には、酸化ガスとしての酸素ガスをＭＯ原料の配管に供給するための供給機構（図示せず）が設けられている。なお、酸化ガスとしては、酸素ガスに限定されるものではなく、他の酸化ガスを用いることも可能である。ＭＯＣＶＤ装置では、ＭＯ原料容器から配管にＭＯ原料ガスを供給し、供給機構により酸素ガスを配管に供給し、ＭＯ原料ガスと酸素ガスを混合した原料ガスをガス導入口１７からチャンバー内部空間に導入するようになっている。この導入された原料ガスは、図１（ｂ）に示すようにチャンバー内部空間の領域Ａ上を矢印のように流れ、基板ホルダー１４の外周、下方を通って排気ポンプ１６により排出される。
【００２３】
上述したチャンバー内部空間の形状を換言すると次のようになる。成膜チャンバーは、基板１３を保持した基板ホルダー１４を収容する基板収容部（即ちチャンバー底部の内部空間）と、この基板収容部に繋げられ、原料ガスを基板１３に供給する経路となる経路収容部（即ち基板の領域Ａ上に存在する内部空間であって傾斜部１２ａと基板１３とによって形成される空間）と、に分けられる。そして、経路収容部を基板の成膜面と平行に切断した際の該経路の断面積は、基板の成膜面の面積に比べて小さくなっている。
【００２４】
さらに言い換えると、原料ガスがガス導入口１７から成膜チャンバー内に導入されて基板に供給される際の原料ガスの流れにおいて、該原料ガスが流れる方向と垂直方向に成膜チャンバーを切断することで得られる該成膜チャンバー内のガス流路の断面積が上記ガス導入口の開口面積に対して１００倍以下となっている。このような形状にガス流路を形成することにより、チャンバー内部空間の容積を小さくすることができる。それによって、原料ガスが断熱膨張による温度低下を効果的に抑制することができる。
【００２５】
また、成膜チャンバーにおける図１（ｂ）に示す領域Ｃ及び領域Ｄそれぞれには、基板加熱機構としてのＲＴＡ用赤外線加熱機構（図示せず）が配置されている。このＲＴＡ用赤外線加熱機構は基板１３に成膜した薄膜を結晶化させるためのものであり、これにより同一チャンバー内で成膜・結晶化を連続して行うことが可能になる。つまり、基板を回転させ、領域Ａで基板に薄膜の成膜を行い、領域Ｃで基板を４００℃程度に加熱してＭＯ原料の炭素除去を行い、領域Ｄで薄膜の結晶化を行う。なお、ＲＴＡ用赤外線加熱機構の位置は、適宜適切な位置に配置すれば良い。また、領域Ｃ及び領域Ｄには基板ホルダーを冷却する冷却機構（図示せず）が設けられている。
【００２６】
ＭＯ原料容器のＭＯ原料取り出し口には、ＭＯ原料容器から配管にＭＯ原料を供給する量を制御するためのＭＯ原料量調整機構（例えばマスフローコントローラ）が設けられている。また、ＭＯ原料容器には、ＭＯ原料を加熱して気化させるための加熱装置としてのヒータ（図示せず）が設けられている。また、上記供給機構には温度調整機構（図示せず）が設けられている。具体的には、供給機構としての酸素ボンベは例えば面状ヒータ（図示せず）によって包まれており、この面状ヒータによって供給する酸素ガスの温度を加熱している。
【００２７】
領域Ｃ、領域Ｄには、基板ホルダー１４に超音波を印加する超音波発生装置（図示せず）が設けられている。また、領域Ｃ、領域Ｄには、ガス導入口１７に超音波を印加する超音波発生装置（図示せず）が設けられている。この超音波発生装置は基板ホルダー１４、ガス導入口１７に超音波振動を与えるものである。このように超音波振動を与えることにより４００℃程度の低温で結晶化させることが可能になる。なお、超音波発生装置は超音波を発生させるものであれば種々の装置を用いることが可能である。
【００２８】
また、超音波発生装置に代えた変形例として紫外線照射装置を用いることも可能である。この紫外線照射装置は基板に成膜した薄膜に紫外線を照射する装置であり、該薄膜に紫外線を照射することにより４００℃程度の低温で結晶化させることが可能になる。
【００２９】
また、超音波発生装置に代えた変形例として軟Ｘ線照射装置を用いることも可能である。この軟Ｘ線照射装置は基板に成膜した薄膜に軟Ｘ線を照射する装置であり、該薄膜に軟Ｘ線を照射することにより４００℃程度の低温で結晶化させることが可能になる。
【００３０】
また、ＭＯＣＶＤ装置は制御部（図示せず）を備えている。この制御部は、ガス導入口１７から原料ガスを導入するタイミングや導入量、超音波発生装置又は紫外線照射装置又は軟Ｘ線照射装置の動作、ＲＴＡ用赤外線加熱機構のオン・オフのタイミング、回転式の基板ホルダー１４を回転させる基板回転ユニット１５の動作などを制御するものである。また、この制御部は、後述する成膜方法を実現するようにＭＯＣＶＤ装置を制御するものである。なお、ＭＯＣＶＤ装置における説明していない他の構成については従来からの周知のものと同様である。
【００３１】
次に、図１に示すＭＯＣＶＤ装置を用いた成膜方法について説明する。
まず、基板１３を基板ホルダー１４に載置して保持する。この際の基板１３の温度は室温とする。次いで、排気ポンプ１６によりチャンバー内部空間を０．１〜数百Ｔｏｒｒ（好ましくは５〜１００Ｔｏｒｒ）まで真空排気する。そして、基板ホルダー１４を基板回転ユニット１５により回転させる。
【００３２】
次いで、ＭＯ原料容器内のＭＯ原料をヒータによって加熱して気化させ、この気化させたＭＯ原料ガスの供給量を調整してＭＯ原料容器から配管に導入し、面状ヒータによって加熱された酸素ガスを酸素ボンベから配管に導入し、ＭＯ原料ガスと酸素ガスを混合する。なお、酸素ガスを加熱する理由は、室温のまま酸素を供給すると、酸素は温まりにくいため、基板表面の温度が低下し、薄膜の良好な特性が得られなくなるので、基板表面の温度が低下するのを抑制するためである。
【００３３】
次いで、この混合した原料ガスをガス導入口１７に導き、この原料ガスをガス導入口１７からチャンバー内の基板１３の表面に供給する。この際、超音波発生装置によりガス導入口１７又は基板ホルダー１４のいずれか一方又は両方に超音波振動を与える。このようにして基板１３を回転させながら基板表面に薄膜が成膜される。この際の成膜チャンバー内の圧力は、０．１〜数百Ｔｏｒｒ（好ましくは５〜１００Ｔｏｒｒ）である。
【００３４】
上述した成膜処理と同時に、基板温度を領域Ｃ、領域Ｄに設けたＲＴＡ用赤外線加熱機構により４００℃程度まで加熱する。これにより、基板に成膜した薄膜を結晶化させる。４００℃程度の低温で結晶化できる理由は、前述したように原料ガスを導入した際、ガス導入口１７又は基板ホルダー１４の少なくともいずれか一方に超音波振動を与えているからである。また、超音波振動に代えて、原料ガスを導入した後に紫外線又は軟Ｘ線を薄膜に照射することも可能であり、それによっても４００℃程度の低温で結晶化することができる。
【００３５】
上記第１の実施の形態によれば、原料ガスが流れる方向と垂直方向に成膜チャンバーを切断することで得られる該成膜チャンバー内のガス流路の断面積を上記ガス導入口の開口面積に対して１００倍以下とする。これにより、成膜チャンバー内の容積（特に原料ガスを基板１３に供給する経路となる経路収容部に相当するチャンバー内部の容積）を小さくしている。従って、原料ガスの断熱膨張を抑制し、断熱膨張による原料ガスの温度低下を効果的に抑制することができる。その結果、良質な特性を有する薄膜を形成することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態では、酸素ガスを加熱して配管に導入しているため、原料ガスの温度低下を抑制することができる。それにより、容易に薄膜の良好な膜質を得ることができる。
【００３７】
また、成膜チャンバーを構成するチャンバー底部１１とチャンバー上部１２の形状や大きさは、実施の形態で説明したものに必ずしも限定されることものではなく、原料ガスがガス導入口１７から成膜チャンバー内に導入されて基板に供給される際の原料ガスの流れにおいて、該原料ガスが流れる方向と垂直方向に成膜チャンバーを切断することで得られる該成膜チャンバー内のガス流路の断面積が上記ガス導入口の開口面積に対して１００倍以下となっているものであれば、他の形状や大きさとすることも可能である。
【００３８】
また、本実施の形態では、超音波発生装置を備えているため、ガス導入口１７から原料ガスを導入する際、ガス導入口１７に超音波振動を与えることができる。これにより、ガス導入口１７に成膜原料が詰ってしまうのを防止することができ、その結果、安定した原料ガスの供給が可能となる。
【００３９】
また、本実施の形態では、超音波発生装置を備えているため、ガス導入口１７から原料ガスを導入する際、基板ホルダー１４に超音波振動を与えることで、基板１３に超音波振動を与えることができる。これにより、基板表面での安定した結晶成長が可能となり、特性の良い薄膜を形成することができる。
【００４０】
また、前述した実施の形態によるＭＯＣＶＤ装置に、基板の領域Ａ上に存在する内部空間と同様の構成の内部空間を図１（ｂ）に示す領域Ｂに更に加え、この領域Ｂ上にガス導入口、ＭＯ原料容器、酸素ボンベなどを同様に接続することも可能である。これにより、二つのガス導入口から同一の原料ガスを導入し、前記実施の形態と同様の方法で基板上に薄膜を成膜することが可能となる。また、二つのガス導入口から異なる原料ガスを導入すれば、基板上に薄膜と他の薄膜からなる複合積層膜の作製が可能となる。
【００４１】
図２（ａ）は、本発明に係る第２の実施の形態によるＭＯＣＶＤ装置の概略構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＭＯＣＶＤ装置の上面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明はなるべく省略する。
【００４２】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、このＭＯＣＶＤ装置は成膜チャンバーを備えており、この成膜チャンバーはチャンバー底部３１及びチャンバー上部３２から構成されている。チャンバー底部３１とチャンバー上部３２を結合させると、図２（ａ）に示すようにチャンバー内部空間が形成される。チャンバー底部３１の内部空間には基板１３を保持する回転式の基板ホルダー１４が配置されている。
【００４３】
成膜チャンバー内で成膜される基板１３の成膜面は、図２（ｂ）に示すように基板全面である。また、基板の上方に位置するチャンバー上部３２の断面形状は、図２（ａ）に示すように傾斜部３２ａを有するものであり、傘のような形状となっている。即ち、基板１３の上方全体に傾斜部３２ａが形成されている。また、チャンバー上部３２にはガス導入口１７が設けられている。傾斜部３２ａはガス導入口１７に繋がっており、ガス導入口１７は基板表面の中心付近に位置している。
【００４４】
また、基板ホルダー１４の外周とチャンバー底部３１の内壁を所定距離２３だけ間隔を設けている。このようにチャンバー内部空間の形状を形成することにより、ガス導入口１７から導入された原料ガスを基板表面の全面上に導くことができる。つまり、基板中心から基板の全外周にほぼ均一に原料ガスが流れるようになる。そして、その原料ガスは基板ホルダー１４の全外周、下方を通って排気ポンプ１６により排出される。
【００４５】
上述したチャンバー内部空間の形状を換言すると次のようになる。成膜チャンバーは、基板１３を保持した基板ホルダー１４を収容する基板収容部（即ちチャンバー底部の内部空間）と、この基板収容部に繋げられ、原料ガスを基板１３に供給する経路となる経路収容部（即ち基板の全表面上に存在する内部空間であって傾斜部３２ａと基板１３とによって形成される空間）と、に分けられる。そして、経路収容部を基板の成膜面と平行に切断した際の該経路の断面積は、基板の成膜面の面積に比べて小さくなっている。
【００４６】
さらに言い換えると、第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、原料ガスがガス導入口１７から成膜チャンバー内に導入されて基板に供給される際の原料ガスの流れにおいて、該原料ガスが流れる方向と垂直方向に成膜チャンバーを切断することで得られる該成膜チャンバー内のガス流路の断面積が上記ガス導入口の開口面積に対して１００倍以下となっている。このような形状にガス流路を形成することにより、チャンバー内部空間の容積を小さくすることができる。それによって、原料ガスが断熱膨張による温度低下を効果的に抑制することができる。
【００４７】
また、基板ホルダー１４の下方には、基板１３の全体を加熱する基板加熱機構（図示せず）が配置されている。この基板加熱機構は基板１３に成膜した薄膜を結晶化させるためのものであり、これにより同一チャンバー内で成膜・結晶化を連続して行うことが可能になる。つまり、基板を回転させ、基板の全表面に薄膜の成膜を行いながら、基板を４００℃程度に加熱してＭＯ原料の炭素除去を行い、薄膜の結晶化を行う。また、本ＭＯＣＶＤ装置には基板ホルダーを冷却する冷却機構（図示せず）が設けられている。
【００４８】
また、本ＭＯＣＶＤ装置には、基板ホルダー１４に超音波を印加する超音波発生装置（図示せず）が設けられており、また、ガス導入口１７に超音波を印加する超音波発生装置（図示せず）が設けられている。また、超音波発生装置に代えた変形例として紫外線照射装置を用いることも可能である。また、超音波発生装置に代えた変形例として軟Ｘ線照射装置を用いることも可能である。
【００４９】
次に、図２に示すＭＯＣＶＤ装置を用いた成膜方法について説明する。但し、図１に示すＭＯＣＶＤ装置を用いた成膜方法と同一部分の説明は省略する。
【００５０】
原料ガスをガス導入口１７からチャンバー内の基板１３の全表面に供給し、該原料ガスが基板ホルダー１４の全外周を通り、基板ホルダーの下方の排気ポンプ１６から排出される。このようにして基板表面に薄膜が成膜される。
【００５１】
上述した成膜処理と同時に、基板温度を基板加熱機構により４００℃程度まで加熱する。これにより、基板に成膜した薄膜を結晶化させる。
【００５２】
上記第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、成膜チャンバー内の容積（特に原料ガスを基板１３に供給する経路となる経路収容部に相当するチャンバー内部の容積）を小さくしているため、原料ガスの断熱膨張を抑制し、断熱膨張による原料ガスの温度低下を効果的に抑制することができる。その結果、良質な特性を有する薄膜を形成することが可能となる。
【００５３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、成膜原料としては、成膜する薄膜に適した原料を種々変更して使用することが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、原料ガスの温度低下を抑制することにより良好な特性を有する薄膜を成膜できるＭＯＣＶＤ装置及びＭＯＣＶＤ方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態によるＭＯＣＶＤ装置の概略を示す構成図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態によるＭＯＣＶＤ装置の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１１，３１…チャンバー底部          １２，３２…チャンバー上部
１２ａ，３２ａ…傾斜部              １３…基板
１４…基板ホルダー                  １５…基板回転ユニット
１６…排気ポンプ                    １７…ガス導入口
２１，２３…所定距離                ２２…間隔
【図１】
0004603228.tif 000002
【図２】
0004603228.tif 000003