(57)【要約】【課題】Ｏ3−ＴＥＯＳ酸化膜の蒸着方法及びＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜を含む所定の物質膜を蒸着するための蒸着装置を提供する。【解決手段】Ｏ3−ＴＥＯＳ膜蒸着方法は、下部膜質依存性がある下部膜３１５上に、下部膜質依存性がなくなる高温下で第１のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜３２１を蒸着する段階と、第１のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜３２１上に蒸着速度が速い低温下で第２のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜３２３を蒸着する段階とを含む。したがって、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜を高温及び低温の２段階の温度条件下で蒸着することにより、生産性が低下しない下部膜質依存性が除去されたＯ3−ＴＥＯＳを得ることができる。さらに、単一の装置内に２以上のサセプタまたはヒーターを具備することにより、同一の装置内において相異なる温度にて所定の物質膜を蒸着することができる。【選択図】図３
2007180575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物質膜が蒸着されるべきウェーハが置かれ、内部にウェーハを加熱するヒーターが内蔵された２以上のサセプタと、
前記物質膜のソースガスを供給するシャワーヘッドと、
前記物質膜が蒸着されるべきウェーハを、前記サセプタのいずれか１つにローディングしたり、前記サセプタ間に移送したり、前記物質膜の蒸着済みウェーハをアンローディングするロボットアームとを具備し、
前記２以上のサセプタに内蔵されたヒーターのうち、少なくとも１つのヒーターの加熱温度を残りのサセプタに内蔵されたヒーターの加熱温度と相異なるように調節可能なことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記ロボットアームは、装置一側に固着され、前記サセプタは中心軸を中心に放射状に装着されて前記ロボットアームが前記ウェーハをローディング、移送及びアンローディング可能な位置まで回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記ロボットアームは、装置中央に回転自在に装着され、前記サセプタは前記ロボットアームの周りに固設されることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記シャワーヘッドは、前記２以上のサセプタのそれぞれに対応して２以上が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記サセプタは、それぞれに対応したシャワーヘッドと共にそれぞれ密閉された蒸着チャンバをなすことを特徴とする請求項４に記載の蒸着装置。
【請求項６】
所定の物質膜が蒸着されるべきウェーハが置かれ、水平方向に直線運動可能なウェーハトレーと、
前記ウェーハトレーの下部に、前記ウェーハトレーの運動方向に沿って固設されてウェーハを加熱する２以上のヒーターと、
前記ウェーハトレーの上部に設けられて前記物質膜のソースガスを供給するシャワーヘッドと、
前記物質膜が蒸着されるべきウェーハを前記ウェーハトレーにローディングし、前記ウェーハトレーから前記物質膜の蒸着済みウェーハをアンローディングするロボットアームとを具備し、
前記２以上のヒーターのうち、少なくとも１つの加熱温度を残りのヒーターの加熱温度と相異なるように調節可能なことを特徴とする蒸着装置。
【請求項７】
前記シャワーヘッドは、前記２以上のヒーターのそれぞれに対応して２以上が設けられたことを特徴とする請求項６に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｏ3−ＴＥＯＳ酸化膜の蒸着方法及びＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜を含む所定の物質膜を蒸着するための蒸着装置に関し、特にＯ3−ＴＥＯＳ膜の下部膜質依存性が除去可能な蒸着方法とそれに適した蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）を使って蒸着した酸化膜が半導体素子の製造工程において層間絶縁膜や平坦化膜として多用されている。さらに、ＴＥＯＳ膜を蒸着するとき、オゾン（Ｏ3）を一種の触媒として添加して蒸着するＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜が多用されている。
【０００３】
一般に、ＴＥＯＳ膜は、従来のシラン（silane）ガスを使って蒸着した酸化膜よりも優れた段差塗布性を有し、特に下部パターン層の縁部から流れたような形状をしており、パターン間のギャップを埋める特性に優れている。ところが、平坦化膜として良好な特性を有するＯ3−ＴＥＯＳ膜は、下部膜の膜質やパターンに応じて異常成長が起こったり、表面粗さが悪くなる下部膜依存性を有している。Ｏ3−ＴＥＯＳ膜の下部膜依存性には、パターンが密なところでは蒸着率が下がる一方、パターンが疎なところでは蒸着率が上がり、全体として蒸着厚さが異なってくるパターン依存性（pattern dependenceまたはpattern sensitivity）と、パターンの疎密を問わずに下部膜がどんな物質からなっているかに応じて異常成長が起こったり、表面粗さが悪くなる下部膜質依存性（base material dependence）とがある。
【０００４】
まず、図１を参照し、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜の下部膜質依存性について説明する。
図１を参照すれば、基板１１（シリコン基板、または既に基板上に形成された所定の物質層）上に所定の形状にてパターニングされたパターン層１３、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜が依存性を有する物質からなる下部膜１５が形成されており、その上にＯ3−ＴＥＯＳ膜１７が蒸着されている。ところが、示されたように、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜１７は平らでなく、異常成長の結果表面が非常に粗く蒸着されている。ここで注意すべきことは、このような表面粗さの悪化はパターン層１３の影響によるものではなく、依存性のある下部膜１５によるものであるということである。従って、依存性のある下部膜１５を、図１のように段差があるパターン層１３の上部に形成せずに、平らに形成した後その上にＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着してもパターン依存性のみが減少するだけであって、結果には変わりない。
【０００５】
Ｏ3−ＴＥＯＳ膜がこのような下部膜質依存性を有する物質膜には、熱酸化膜（thermal oxide）、高温酸化膜（ＨＴＯ；High Temperature Oxide）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）により形成された窒化膜、プラズマ化学気相蒸着法（ＰＥ−ＣＶＤ；Plasma Enhanced ＣＶＤ）により形成されたＴＥＯＳ膜などがある。ところが、このような下部膜質依存性の原因は、下部膜の親水性／疎水性などの特性、ＯＮ基の存在などであると推測されるだけであり、正確に証明されてはいないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような下部膜質依存性を除去する方法として、以下のことが提案されている。
第１に、依存性がない物質にて下部膜１５を形成することである。依存性がない絶縁性の物質膜としては、シランガスをソースガスとしてＰＥ−ＣＶＤ法により蒸着された酸化膜、ＰＥ−ＣＶＤ法により蒸着された窒化膜などがある（米国特許５，８０４，４９８号公報、"Method of making an underlayer to reduce pattern sensitivity of ozone-TEOS"参照。この米国特許ではパターン依存性を問題視しているが、厳密に言えば、ＰＥ−ＣＶＤ法による窒化膜や酸化膜により除去されたのは下部膜質依存性であり、その結果パターン依存性も多少減少されたのである）。しかし、ＰＥ−ＣＶＤ酸化膜や窒化膜はプラズマ蒸着法により蒸着されるため、その膜質が悪く、いかも一様な膜厚にて蒸着し難い問題がある。従って、信頼性のある半導体素子においてＯ3−ＴＥＯＳ膜の下部膜として使用するには不向きである。また、面倒なプラズマ蒸着法を使用しなければならないという短所がある。
【０００７】
第２は、依存性のある下部膜に対してＮ2やＮＨ3ガス雰囲気中に所定時間プラズマ処理を行なった後に、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着する方法である（K. Fujino, Y. Nishimoto, N. Tokumasu, and K. maeda, "Surface modification of base materialｓ for TEOS/O3 atmospheric pressure chemical vapor deposition"，J. Electrochem. Soc., Vol.139, No.6,June 1992参照）。これによると、図２に示されたようにＯ3−ＴＥＯＳ膜１８の表面粗さはかなり向上されるものの、プラズマ処理工程をもう一回行なわなければならず、工程が複雑であり、しかも生産性が低下するという短所がある。
【０００８】
第３に、高温条件下でＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着することである。すなわち、通常Ｏ3−ＴＥＯＳ膜は４００℃内外の温度で蒸着するが、５００℃内外の温度で蒸着すると表面粗さが非常に良好なＯ3−ＴＥＯＳ膜が得られる。ところが、この方法には、蒸着速度があまりにも遅くて生産性に劣る短所がある。例えば、無パターンの（ベアな）シリコン基板上に４００℃の温度条件下でＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着する場合蒸着率は約８００Å／ｍｉｎであるのに対し、５００℃の温度条件下では約１５０Å／ｍｉｎに急減して量産には不向きである。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、下部膜質依存性を除去しながらも単純で且つ生産性が保障されるＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着方法を提供することである。
本発明の他の目的は、前記Ｏ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着方法に特に適していながらも他の物質膜の蒸着にも使用可能な蒸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係るＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着方法は、下部膜質依存性がある下部膜上に、下部膜質依存性がなくなる高温下で第１のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜を蒸着する段階と、第１のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜上に蒸着速度の速い低温下で第２のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜を蒸着する段階とを含むことを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記第１のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜の蒸着時の温度は４５０〜６００℃であり、第２のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜の蒸着時の温度は３６０〜４４０℃である。さらに、これらの温度はそれぞれ段階的に、または連続的に下がるように調節できる。
さらに、前記２段階の蒸着はインサイチューにて行なうことが生産性の向上という側面からみて有利である。
【００１２】
このように、本発明のＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜の蒸着方法は、下部膜質依存性がなくなる高温蒸着段階及び高速の蒸着が可能な低温蒸着段階で行なうことにより、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜の下部膜質依存性が除去でき、且つ生産性の向上をも図れる。
【００１３】
前記他の目的を達成するために、本発明に係る蒸着装置は、物質膜が蒸着されるべきウェーハが置かれ、その内部にウェーハを加熱するヒーターが内蔵された２以上のサセプタと、ソースガスを供給するシャワーヘッド、及びウェーハをサセプタのいずれか１つにローディングしたり、サセプタ間に移送したり、物質膜の蒸着済みウェーハをアンローディングするロボットアームを具備し、前記２以上のサセプタに内蔵されたヒーターのうち少なくとも１つのヒーターの加熱温度は残りのサセプタに内蔵されたヒーターの加熱温度と相異なることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る蒸着装置は他の形態でも具現できる。すなわち、ウェーハが置かれ、水平方向に直線運動可能なウェーハトレー、ウェーハトレーの下部にウェーハトレーの運動方向に沿って固設されてウェーハを加熱する２以上のヒーター、ウェーハトレーの上部に設けられて蒸着しようとする物質膜のソースガスを供給するシャワーヘッド、及びウェーハをウェーハトレーにローディング及びアンローディングするロボットアームを具備し、２以上のヒーターのうち少なくとも１つの加熱温度は残りのヒーターの加熱温度と相異なることを特徴とする。
さらに、前記シャワーヘッドは、サセプタまたはヒーターのそれぞれに対応して２以上設けても良い。
【００１５】
このように、本発明の蒸着装置は、単一の装置内において相異なる温度条件下で蒸着が行なえるようにしたので、相異なる温度の蒸着段階を含むＯ3−ＴＥＯＳ膜など所定の物質膜を蒸着する上で有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
（Ｏ3−ＴＥＯＳ酸化膜の蒸着方法）
図３は、本発明の実施例によってＯ3-ＴＥＯＳ膜を蒸着した状態を示す断面図である。図３を参照すれば、所定のパターン層３１３が形成され、その上に下部膜質依存性がある下部膜３１５、例えば、高温酸化膜やＣＶＤ方法により蒸着された窒化膜が蒸着された基板３１１（下部にトランジスタなどが形成された層間絶縁膜でもあり得る）を用意する。ここで、パターン層３１３は、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜のギャップを埋める特性を示すためのものであり、パターン層３１３なしに単純に平らな下部膜３１５のみを形成しても結果は変わらない。さらに、図３は、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜を平坦化膜として使用する例を示すものであるが、本発明の方法によるＯ3−ＴＥＯＳ膜蒸着方法はＯ3−ＴＥＯＳ膜を平坦化膜だけでなく、配線間層間絶縁膜や、素子分離方法の一種であるトレンチ素子分離方法においてトレンチの内部を埋め込む素子分離膜として使用するときにも同様に適用可能である。
【００１７】
次に、下部膜３１５上に第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１を蒸着する。このとき、蒸着温度は下部膜質依存性がなくなる高温とする。すなわち、４５０〜６００℃、好ましくは、約５００℃程度の温度条件下でＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着すれば下部膜質依存性がなくなり、しかも表面粗さがほとんどない良質の第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１が得られる。このとき、温度を下げれば蒸着速度は速くなるが表面粗さが上がり、温度を上げれば表面粗さはなくなるが蒸着速度は遅くなるため、適宜調節する。
【００１８】
次に、第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１上に蒸着速度が速い低温、すなわち、３６０〜４４０℃、好ましくは、約４００℃程度の温度条件下で第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３を所望の膜厚だけ蒸着する。すると、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜は蒸着初期の依存性に応じて蒸着される特性があり、第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３は下部膜質依存性が除去された第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１に沿って蒸着されるので、表面粗さがほとんどない良好な膜が得られる。従って、低温条件下で蒸着される第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３の蒸着時に下部膜質依存性が除去されるためには、一定程度の第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１の膜厚が確保されなければならない。この第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１の適正厚さはパターン層３１３の高さに応じて変わるが、好ましくは、約１０００〜３０００Å程度である。
【００１９】
このような第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１及び３２３の蒸着はインサイチューにて行なうことが生産性の向上及びウェーハの汚染防止の点から好ましい。このようなインサイチュー蒸着は、１つの蒸着装置内に少なくとも前記第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１及び３２３の蒸着段階で要される温度にそれぞれ調節される２以上のサセプタまたは蒸着チャンバを具備して、第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１を一方のサセプタまたは蒸着チャンバで蒸着し、第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３は他方のサセプタまたは蒸着チャンバに移して蒸着することにより可能である（このような構成の蒸着装置については後述する）。また、ある一方のサセプタまたは蒸着チャンバ内に装着されたヒーターの温度を調節して第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１の蒸着中には高温に、そして第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３の蒸着中には低温に調節して行える。
【００２０】
さらに、第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１及び３２３の蒸着時の温度は、前記のように高温４５０〜６００℃及び低温３６０〜４４０℃の２段階にせず、より細分化して多段階に調節しても良く、さらにはヒーターの温度を初期には一定時間高温に維持した後に連続的に下げることにより第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１及び３２３の蒸着温度を連続的に下げても良い（一方、このように温度を多段階にまたは連続的に調節する場合、蒸着されるべきＯ3−ＴＥＯＳ膜の名称を前記のように第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜とすることが適切でないが、そもそも前記第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１及び３２３は物理的に明らかに区分けされるのではなく、単に本発明を説明するために概念的に名付けられたものであるから、温度を多段階にまたは連続的に調節する場合にも別に名付けないとする）。
【００２１】
そして、温度以外の他の工程条件に対しては通常Ｏ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着方法に従うが、他の工程条件が及ぶ影響について簡略に説明すれば、以下の通りである。
先ず、オゾン（Ｏ3）濃度（通常、オゾンは酸素（Ｏ2）をオゾン発生器に供給して発生させるが、このとき、オゾン発生器から出てくるのは多量の酸素に少量のオゾンが混合されたガスである。以下、オゾン濃度とは、オゾンと酸素との混合ガスのうちオゾンが占める体積の百分率である）について説明すれば、オゾンはＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着時に触媒の役割をするので、下部膜質依存性がない下部膜上にＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着するときにはオゾン濃度が高いほど蒸着速度が増加し、良質の膜が高速で得られるのに対し、下部膜質依存性がある下部膜上にＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着するときにはオゾン濃度が高いほどＯ3−ＴＥＯＳ膜の異常成長現象が増して表面粗さが一層大きくなる。従って、この実施例の第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１は下部膜質依存性がなくなる高温下で蒸着されるので、高濃度、例えば、５〜７体積％程度のオゾン濃度にて蒸着することが好ましく、また第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３の場合にも既に第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１によって下部膜質依存性が除去されたので、高濃度にて蒸着することが好ましい。
【００２２】
さらに、圧力による影響を調べてみると、通常大気圧で行なえば良いが、排気ポンプを使って大気圧以下に圧力を下げると蒸着されるＯ3−ＴＥＯＳ膜が緻密化するので、圧力を下げることが好ましい。すなわち、約４００〜７６０Ｔｏｒｒ（５３２００Ｐａ〜１０１０８０Ｐａ）の圧力が好ましい。
【００２３】
一方、前記のように蒸着された第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１及び３２３に対して膜内の水分を除去し且つ膜を緻密化させるために熱処理を施しても良い。この熱処理の温度は７５０〜１２００℃とし、熱処理時間は３０分〜２時間の範囲内で適宜調節する。
【００２４】
一方、この実施例の方法により蒸着された第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜と４００℃の単一温度条件下で蒸着したＯ3−ＴＥＯＳ膜をそれぞれ前記のように熱処理した後に、湿式エッチング特性を調べて膜質特性を比較した。まず、緩衝酸化膜エッチング液にて湿式エッチングした結果をみると、この実施例によるＯ3−ＴＥＯＳ膜と４００℃の単一温度にて蒸着したＯ3−ＴＥＯＳ膜がいずれも８５０Å／分程度のエッチング率を示した。さらに、１００倍の水にて希釈したＨＦ水溶液によるエッチング率はいずれも５０Å／分程度であって、そこそこであった。すなわち、この実施例によるＯ3−ＴＥＯＳ膜と単一温度条件下で蒸着したＯ3−ＴＥＯＳ膜の膜質は同一であることが分かった。
【００２５】
（蒸着装置）
図４ないし図８は、本発明の望ましい実施例による蒸着装置の構成を示す図面であって、この蒸着装置は特に前述の第１及び第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜のインサイチュー蒸着が可能な装置である。しかし、本発明の蒸着装置が必ずしもＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着に限られて使用されるものではなく、温度を異にして（または同一の温度にて）１つの装置内においてインサイチューにて蒸着可能な物質であれば、いずれの物質でも蒸着可能な装置である。
【００２６】
まず、図４及び図５を参照し、本発明の一実施例による蒸着装置の構成について詳細に説明する。
図４を参照すれば、本発明の一実施例による蒸着装置４００は、複数枚のウェーハが積載されたウェーハカセットが引入されて待機するローディング部４１０と、ウェーハカセットが出入りするドア４１２、ウェーハが置かれ、その内部にはヒーターが内蔵されたサセプタ４７０ａ〜４７０ｅ、サセプタの上部から蒸着しようとする物質膜のソースガスを供給するシャワーヘッド４６０ａ〜４６０ｅ、サセプタ４７０ａ〜４７０ｅにウェーハをローディングしたり、サセプタ４７０ａ〜４７０ｅ間にウェーハを移送したり、または蒸着済みウェーハをサセプタ４７０ａ〜４７０ｅからアンローディングするロボットアーム４４０と、蒸着装置４００内のガスを排出し、圧力を調節するための排気口及びポンプ（図示せず）を具備する。
【００２７】
ここで、サセプタ４７０ａ〜４７０ｅとそれぞれ対応するシャワーヘッド４６０ａ〜４６０ｅはそれぞれ蒸着単位をなす。このような蒸着単位はそれぞれが密閉されて圧力調節が可能なチャンバをなすこともでき、蒸着装置４００内において露出されていることもできる。各蒸着単位がそれぞれチャンバをなす場合には各チャンバの体積が全体の蒸着装置４００よりも小さくて圧力調節が容易であり、高真空が要される蒸着工程に有利であり、大気圧または若干の低圧、例えば、４００Ｔｏｒｒ（約５３２００Ｐａ）程度までの圧力が要されるＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着工程のためであれば、露出されている構成でも十分である。
【００２８】
各蒸着単位はチャンバの中心軸４５０に放射状に配置されてこの中心軸４５０を中心にその一端に各蒸着単位が連結された回転アーム４５１が回転できるようになっている。従って、各蒸着単位が回転してロボットアーム４４０がウェーハ４３０をローディングしたりアンローディングできる位置４６９ｆ及び４７０ｆにきたとき、ロボットアーム４４０は待機中のウェーハカセット４２０からウェーハ４３０をサセプタ４７０ｆにローディングしたり、蒸着済みウェーハ４３０をサセプタ４７０ｆからアンローディングして待機中のウェーハカセット４２５に載置する。
【００２９】
一方、それぞれサセプタ４７０ａ〜４７０ｅとシャワーヘッド４６０ａ〜４６０ｅとからなる各蒸着単位は、図５に示されたような構成を有する。すなわち、ウェーハ４３０が置かれるサセプタ４７０には内部にヒーター４７５が内蔵されていてウェーハ４３０を適宜な温度に加熱し、シャワーヘッド４６０は蒸着すべき物質膜のソースガスをガス供給ライン４６１及び４６４を通じて供給されてウェーハ４３０に向けて噴射する（矢印Ａ）。このとき、２種以上のソースガスが互いに反応して所定の物質膜がシャワーヘッド４６０の内部に蒸着されないように、シャワーヘッド４６０はそれぞれのソースガスのための通路が分離された分離式のものであることが好ましい。
【００３０】
図５に示すシャワーヘッド４６０はＯ3−ＴＥＯＳ膜を蒸着するために気化されたＴＥＯＳ及びオゾンを噴射する。気化されたＴＥＯＳは液状のＴＥＯＳ ４６３が入っているバブラー４６２で運搬ガスであるＮ2やＨｅガスにより発生して運搬ガスと共にガス供給ライン４６１を通じてシャワーヘッド４６０に供給され、オゾンはオゾン発生器４６５で発生されてガス供給ライン４６４を通じてシャワーヘッド４６０に供給される。
【００３１】
ここで、各蒸着単位のサセプタ４７０ａ〜４７０ｅ内の各ヒーター４７５は蒸着工程の必要に応じて相異なる温度に設定されたり、或いは相互同一の温度に設定できる。例えば、前述のＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着方法に見合うように１以上のサセプタのヒーターは高温、すなわち、４５０〜６００℃に設定し、残りのサセプタのヒーターは低温、すなわち、３６０〜４４０℃に設定して、まず高温に設定されたサセプタにウェーハをローディングして第１のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２１を所定の膜厚だけ蒸着し、一定時間後にウェーハを低温に設定されたサセプタに移送して第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜３２３を蒸着する。このようにそれぞれのヒーター４７５の温度を相互異ならしめるためには、例えば、抵抗発熱体からなる各ヒーター４７５のサイズを異ならしめたり、各ヒーター４７５の温度をそれぞれ独立的に調節できる制御器（図示せず）が具備される。
【００３２】
図６は、本発明の他の実施例による蒸着装置６００の構成を示す図面である。図６に示された本実施例による蒸着装置６００の各蒸着単位６６０ａ及び６７０ａ、６６０ｂ及び６７０ｂ，．．．，６６０ｅ及び６７０ｅは前述の実施例と同一の構成を有し、前述の実施例でのように各サセプタ６７０ａ〜６７０ｅ内に装着されたヒーターの温度は相異なるように、または相互同一に設定できる。しかし、図６に示された蒸着装置６００の各蒸着単位は前述の実施例とは異なって、蒸着装置６００内の所定位置に固着される。そして、蒸着装置６００の中央にはウェーハ６３０をローディングまたはアンローディングするロボットアーム６４０が設けられる。このロボットアーム６４０は中央で回転しながら、ロボットアーム６４０を中心に円柱状に配置されたウェーハカセット６２０と各サセプタ６７０ａ〜６７０ｅ間または各サセプタ６７０ａ〜６７０相互間にウェーハをローディングまたはアンローディングする。
【００３３】
図７及び図８は、本発明のさらに他の実施例による蒸着装置７００の構成を示す図面である。図７に示された蒸着装置７００は、物質膜が蒸着されるウェーハ７３０ａが置かれ、水平方向に移動するウェーハトレー７４５、ウェーハトレー７４５の下部に配置されてウェーハを加熱するヒーター７７５ａ〜７７５ｃ、ヒーターと対応してウェーハトレー７４５の上部に設けられたシャワーヘッド７６０ａ〜７６０ｃ、ウェーハ７３０ａ及び７３０ｂをローディングしたりアンローディングするロボットアーム７４０ａ及び７４０ｂ、蒸着済みウェーハ７３０ｂを搬送する搬送ロボット７４７、及び排気口とポンプ（図示せず）を具備する。
【００３４】
ロボットアーム７４０ａはレール７４２ａに沿って移動しながらドア７１２を通じて引入されたウェーハカセット７２０から物質膜を蒸着すべきウェーハ７３０ａをウェーハトレー７４５にローディングしたり、搬送ロボット７４７を通して搬送された蒸着済みウェーハ７３０ｃを待機中のウェーハカセット７２５にアンローディングする。さらに、ロボットアーム７４０ｂは、蒸着済みウェーハ７３０ｂをウェーハトレー７４５から搬送ロボット７４７に移動させる。搬送ロボット７４７は、蒸着済みウェーハをレール７４２ｂに沿って搬送してロボットアーム７４０ａがアンローディングできるようにする。
【００３５】
図７の蒸着チャンバ７００の物質膜蒸着がなされる部分を示す８−８線の断面図である図８を参照すれば、ウェーハトレー７４５に沿って直線状にウェーハトレー７４５の上部にシャワーヘッド７６０ａ〜７６０ｃが配置され、各シャワーヘッド７６０ａ〜７６０ｃに対応してウェーハトレー７４５の下部にヒーター７７５ａ〜７７５ｃが配置される。それぞれのシャワーヘッド７６０ａ〜７６０ｃは、図５に示すように、ソースガスの供給のためのガス供給ライン７６１ａ及び７６４ｂ、７６１ｂ及び７６４ｂ、７６１ｃ及び７６４ｃを有し、それぞれのヒーター７７５ａ〜７７５ｃは工程の必要に応じて相異なる温度または相互同一の温度に設定される。また、ウェーハトレー７４５はコンベヤベルト７８０をなして矢印Ｂの方向に移動でき、ウェーハトレー７４５上に置かれたウェーハ７３０は各シャワーヘッド７６０ａ〜７６０ｃ及びヒーター７７５ａ〜７７５ｃの位置で所定時間物質膜が蒸着された後に矢印Ｂの方向に移動する。
【００３６】
一方、前述の蒸着装置の実施例では、シャワーヘッドがそれぞれサセプタまたはヒーターに対応してそれぞれ１つずつ複数個設けられたが、シャワーヘッドはチャンバ内の全体サセプタまたはヒーターをいずれもカバーする位置に適宜な大きさにて１つのみ設けられても良い。
【００３７】
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば、Ｏ3−ＴＥＯＳ膜を下部膜質依存性がなくなる高温及び高速の蒸着が可能な低温の少なくとも２段階の温度にて蒸着することにより、生産性が低下しないつつも下部膜質依存性が除去されたＯ3−ＴＥＯＳ膜の蒸着が可能である。さらに、本発明の蒸着装置によれば、１つの装置内に２以上のサセプタまたはヒーターを具備することにより、同一の装置内において相異なる温度にて所定の物質膜が蒸着できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】Ｏ3−ＴＥＯＳ酸化膜の下部膜質依存性を示す断面図である。
【図２】図１の下部膜質依存性を従来の方法によって除去してＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜を蒸着した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例によってＯ3−ＴＥＯＳ酸化膜を蒸着した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例による蒸着装置の構成を概念的に示す平面図である。
【図５】図４の各蒸着単位を拡大して示す側面図である。
【図６】本発明の他の実施例による蒸着装置の構成を概念的に示す平面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例による蒸着装置の構成を概念的に示す平面図である。
【図８】図７の８−８線拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
３１１：基板、３１３：所定パターン層、３１５：下部膜、３２１：第１のＯ3−ＴＥＳ膜、３２３：第２のＯ3−ＴＥＯＳ膜
【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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【図７】
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【図８】
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