(57)【要約】【課題】  触媒体としてワイヤー形状のイリジウムを用いた触媒ＣＶＤ法では、触媒体加熱時のワイヤーのたわみにより、触媒体と基板間の距離が一定に保持できないため、基板面内で膜厚分布や膜質が不均質になった。【解決手段】  触媒体をイリジウム等の酸化防止する元素で被服することにより、触媒ＣＶＤ法により酸化膜を形成する際の触媒体選択の自由度が向上し、入手性を改善するとともに加工性に優れた触媒体を選択できるため、酸化膜の膜厚及び膜質の不均一性を低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱した触媒体を原料ガスと反応させることにより堆積種を生成し、酸化膜を堆積する薄膜作製方法であって、前記触媒体が前記堆積種を発生するための温度以上の融点を有するとともに、前記触媒体が酸化を防止する酸化防止元素で被服されたことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】
前記触媒体は、所望の形に形成した後で前記酸化防止元素により被服されたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成方法。
【請求項３】
前記色媒体は、ワイヤーを前記基板の表面に平行に、かつワイヤー間の間隔が略等しくなるように加工された構成であり、前記ワイヤーの表面に前記酸化防止元素が被服されたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成方法。
【請求項４】
前記元素がイリジウムまたはイリジウム合金であること特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
【請求項５】
基板上に薄膜を堆積させる薄膜製造装置であって、原料ガスを真空チャンバー内に供給する供給機構と、前記供給機構の噴出し部近傍に設けられ、前記原料ガスを熱分解するための触媒体と、前記触媒体を加熱する加熱機構と、前記基板を支持する基板ホルダーの温度を制御する制御機構を備え、
前記触媒体は、前記堆積種を発生する温度以上の融点を有するとともに、酸化を防止する元素で被服されたことを特徴とする薄膜製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒体を加熱して原料ガスとの反応により堆積種を生成して酸化膜を堆積する触媒ＣＶＤ法及び触媒ＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒体を加熱して原料ガスと酸化ガスの反応により堆積種を生成して酸化膜を堆積する触媒ＣＶＤ法には、原料ガスとしてＳｉＨ４ やＴＥＯＳ等のＳｉを含む原料ガスとＮ２ Ｏ等の酸化ガスと混合させて、加熱触媒体との触媒反応により堆積種を生成し、基板上に酸化膜を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述の触媒ＣＶＤ法で酸化膜を形成する場合、安定した触媒反応を行うために触媒体としてイリジウムを使用している。また、特許文献１では触媒体としてイリジウムの他にニオブ、ルテニウム及びそれらの合金が可能であることが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−６９６４６号公報（第３−４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、イリジウムは貴金属かつ希少金属であるため、触媒体として使用する際の入手性に課題がある。例えば触媒体がワイヤー形状の場合、標準品の０．５ｍｍφ以外の入手は困難である。また、メンテ等で触媒体を交換する場合にはコスト高になる課題がある。さらに、イリジウムは展性、延性に乏しく加工しにくいため、ワイヤー形状の触媒体に大きな張力をかけにくく、触媒体加熱時のワイヤーのたわみが原因で、触媒体と基板間の距離が一定に保持できないため、基板面内で膜厚分布や膜質が不均質になる課題があった。ルテニウムもイリジウムと同様に入手性の課題があり、またニオブはイリジウムに比べて蒸気圧が高く安定した触媒反応が得にくい課題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、触媒ＣＶＤ法により酸化膜を形成する際の触媒体の入手性を改善するとともに、メンテ時のコストを低減し、膜厚及び膜質の不均一性を低減させる方法及びそのための装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の薄膜形成方法は、加熱した触媒体を原料ガスと反応させることにより堆積種を生成し、酸化膜を堆積する薄膜作製方法であって、触媒体が堆積種を発生するための温度以上の融点を有するとともに、触媒体が酸化を防止する元素で被服されている。
【０００７】
ここで、色媒体は、ワイヤーを基板の表面に平行に、かつワイヤー間の間隔が略等しくなるように加工された構成であり、ワイヤーの表面に酸化防止元素が被服されている。
【０００８】
このとき、触媒体は、所望の形に形成した後で酸化を防止する元素で被服される。さらに、この元素として、イリジウムまたはイリジウム合金を用いることとした。
【０００９】
また、本発明の薄膜製造装置は、基板上に薄膜を堆積させる薄膜製造装置であって、原料ガスを真空チャンバー内に供給する供給機構と、原料ガス１０を熱分解するために供給機構の噴出し部近傍に設けられた触媒体と、触媒体を加熱する加熱機構と、基板を支持する基板ホルダーの温度を制御する制御機構を備えており、触媒体は、堆積種を発生する温度以上の融点を有するとともに、酸化を防止する元素で被服されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による触媒ＣＶＤ法を用いて基板上に酸化膜を堆積することにより、触媒体の入手性を改善しランニングコストを低減させるとともに、基板面内で膜厚及び膜質の均一な酸化膜を堆積できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の酸化膜を堆積する触媒ＣＶＤ法において、触媒体が酸化を防止する元素で被服されているので、加熱した触媒体と酸素を含有するガスが反応して触媒反応を阻害することなく酸化膜を堆積することが可能となる。また、触媒体を所望の形に形成した後、酸化を防止する元素で被服することにより、触媒体の形状加工時の被服への損傷を防止ることが可能となる。本発明により触媒体の入手性を改善しランニングコストを低減させるとともに、基板面内で膜厚及び膜質の均一な酸化膜を堆積できる。以下、本発明の薄膜形成方法及び薄膜製造装置を用いた実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
本実施例の薄膜形成方法及び薄膜製造装置を図１、図２の模式図を用いて説明する。まず、図１を用いて酸化膜を形成する手段として用いた触媒ＣＶＤ法について説明する。真空チャンバー１６内は真空ポンプによる排気１５によって高真空に保たれ、真空度は真空計１９によって計測される。マスフローコントローラを介して精密に流量コントロールされた原料ガス１０がシャワーヘッド１１から真空チャンバー１６内に供給される。また、チャンバー１６内のガス圧力を真空計１９でモニターしながら排気速度を制御して、真空チャンバー１６内の圧力を一定に保つ自動圧力制御機構１８が排気系に設けられている。また、原料ガス１０を熱分解するための触媒体１２がシャワーヘッド１１の噴出し部近傍に設けられ、触媒体１２には電源部１７から触媒体１２を加熱するための電力が供給される。さらに、基板１３を支持するための基板ホルダー１４は５００℃の温度まで任意の温度に制御できる機構が設けられている。
【００１３】
図２に本実施例で用いた触媒体１２の形状の模式図を示す。本実施例ではイリジウムがコーティングされた直径０．５ｍｍのタングステンワイヤーを基板面に平行かつ均一に加工して触媒体１２とした。ここで、タングステンワイヤーは、タングステンワイヤーをコの字状に形成した後で、スパッタ法により表面に１μｍ±０．１μｍの厚みでイリジウムコーティングされる。イリジウムのコーティング法としてはスパッタ法の他、蒸着法やメッキ法を用いることができる。尚、触媒体１２の形状を保つためのテンション機構は記載を省略した。
【００１４】
図１に示すように、上述した触媒体ＣＶＤ法を用いて、基板ホルダー１４の温度を４００℃、触媒体１２の温度を１８００℃、原料ガスにＳｉＨ４とＮ２Ｏを用いて、基板１上に堆積実験を行ったところ酸化膜を堆積することができた。繰り返し酸化膜を形成しても１８００℃での触媒体１２の抵抗値が著しく変化することはなかった。また、触媒体１２の概観を調べたところ全く問題がなかった。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明により、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等に用いる薄膜トランジスタ用のプラズマダメージの無い良好な酸化膜が堆積できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を説明する模式図である。
【図２】本発明で用いる触媒体の一例を模式的に示す概要図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  原料ガス
１１  シャワーヘッド  
１２  触媒体
１３  基板
１４  基板ホルダー
１５  排気
１６  真空チャンバー
１７  電源部
１８  自動圧力制御機構
１９  真空計
【図１】
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【図２】
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