(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の気体からなる混合ソースガスを用意し、
所定の圧力とされた密閉容器内に配置されかつ所定温度に加熱された基板上に前記混合ソースガスと酸素を含む酸化ガスとを個別に供給し、
前記混合ソースガスは、前記酸化ガスとは別の酸素を含む酸化ガスがあらかじめ混合されている状態とし、
前記基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
請求項１記載の成膜方法において、
前記混合ソースガスは、バリウムの有機化合物からなる気体とストロンチウムの有機化合物からなる気体とチタンの有機化合物からなる気体とが混合されたものであることを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
請求項１記載の成膜方法において、
前記混合ソースガスは、バリウムとストロンチウムを構成要素とした有機化合物からなる気体とチタンの有機化合物からなる気体とが混合されたものであることを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
バリウムとストロンチウムとを含む有機化合物の気体からなる第１の混合ソースガス、および、チタンを含む有機化合物の気体と酸素を含む酸化ガスとがあらかじめ混合された第２の混合ソースガスを用意し、
所定の圧力とされた密閉容器内に配置されかつ所定温度に加熱された基板上に前記第１の混合ソースガスと前記第２の混合ソースガスとを個別に供給し、
前記基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
請求項４記載の成膜方法において、
前記第１の混合ソースガスは、バリウムの有機化合物からなる気体とストロンチウムの有機化合物からなる気体とが混合されたものであることを特徴とする成膜方法。
【請求項６】
請求項４記載の成膜方法において、
前記混合ソースガスは、バリウムとストロンチウムを構成要素とした有機化合物からなる気体であることを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
密閉容器を構成する成膜室と、
前記成膜室内を所定の真空度とする真空排気手段と、
前記成膜室内に配置され成膜対象の基板を載置する基板台と、
この基板台上に載置された基板を加熱する加熱手段と、
前記基板台上に載置された基板表面に、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の気体からなる混合ソースガスを供給する第１の供給手段と、
前記基板台に載置された基板表面に酸素を含む酸化ガスを供給する第２の供給手段と
を備え、
前記第１の供給手段は、前記混合ガスに加えて酸素を含む酸化ガスをあらかじめ混合して前記基板台上に載置された基板表面に供給する
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項８】
密閉容器を構成する成膜室と、
前記成膜室内を所定の真空度とする真空排気手段と、
前記成膜室内に配置され成膜対象の基板を載置する基板台と、
この基板台上に載置された基板を加熱する加熱手段と、
前記基板台上に載置された基板表面に、バリウムとストロンチウムとを含む有機化合物の気体からなる第１の混合ソースガスを供給する第１の供給手段と、
前記基板台に載置された基板表面にチタンを含む有機化合物の気体と酸素を含む酸化ガスとがあらかじめ混合された第２の混合ソースガスを供給する第２の供給手段と
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項９】
請求項７または８のいずれか１項に記載の成膜装置において、
前記第１の供給手段および前記第２の供給手段は前記基板台上に配置されたシャワーヘッドを備え、
このシャワーヘッドは、
前記第１の供給手段が供給するガスを一旦ためる第１のシャワー室と、
前記第２の供給手段が供給するガスを一旦ためる第２のシャワー室と、
前記第１のシャワー室に連通する複数の第１のガス吐出口と、
前記第２のシャワー室に連通する複数の第２のガス吐出口と、
前記第１のシャワー室内のガスと前記第２のシャワー室内のガスとの相互拡散を防止する漏洩防止手段と
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の成膜装置において、
前記シャワーヘッドは、
上段プレートと中段プレートと下段プレートとから構成され、
前記第１のシャワー室は前記下段プレートと前記中段プレートとの間に配置され、
前記第２のシャワー室は前記上段プレートと前記中段プレートとの間に配置され、
前記第２のガス吐出口は前記下段プレートと前記中段プレートとを貫通する連通孔を介して前記第２のシャワー室に連通し、
前記漏洩防止手段は、前記中段プレートと前記下段プレートとの間に配置され
たことを特徴とする成膜装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の成膜装置において、
前記漏洩防止手段は、Ｏリング又はポリイミドのシート又は前記連通行内に配置されたインナーチューブのうちいずれかであることを特徴とする成膜装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の成膜装置において、
前記第１の供給手段は、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の液体を加熱することで気化して前記混合ソースガスを生成する気化手段を備え、
前記気化手段は、前記有機化合物の液体の導入部分に冷却機構を備えたことを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体記憶装置に用いられる高誘電率の（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3 （チタン酸バリウム・ストロンチウム：以下ＢＳＴという）からなる薄膜を形成する成膜方法および成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積技術の急速な開発に伴い、半導体集積装置を構成する種々の部品についても、ダウンサイジングと高速化および高集積化が図られている。例えば、半導体記憶装置の分野については、上述した課題に加えて大容量化の要求もあり、開発技術のテンポが非常に速い。
例を挙げて説明すると、半導体記憶装置の代表的なひとつであるＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリー）においては、主構成要素の１つであるキャパシタのダウンサイジングと単位面積あたりの容量の増加が求められている。
【０００３】
ＤＲＡＭのキャパシタの容量膜として一般に用いられている誘電体は、半導体プロセスの関係からシリコン酸化物を用いるのが一般的である。しかし、シリコン酸化物では、誘電率そのものが１０以下であり、単位面積あたりの容量は４ｆＦ／μｍ2 であるため、シリコン酸化物を容量膜に用いた場合、単位面積あたりの容量をあまり大きくできない。
このため、最近では、よりキャパシタの単位面積あたりの容量が増加するように、容量膜の材料としてシリコン酸化物よりも誘電率の高いＢＳＴなどが注目されるようになった。
【０００４】
ここで、上記のＤＲＡＭの構成に関して簡単に説明する。
図７は、Ｓｉ基板７０１上に形成されたＤＲＡＭメモリセルの一部を示している。このＤＲＡＭのメモリセルは、トランジスタ７０２とキャパシタ７１０とによって構成されている。メモリセルを構成するトランジスタ７０２は、ドレイン端に接続しているプラグ７０３を介してキャパシタ７１０と接続している。このプラグ７０３は、酸化シリコンなどの絶縁物からなる層間絶縁膜７０４に形成されたコンタクトホール内に形成され、また、導電性を有するように不純物が添加されたポリシリコンから構成されている。
【０００５】
プラグ７０３は、キャパシタ７１０の一方の電極となるストレージノード７０５に接続されている。プラグ７０３が接続するストレージノード７０５は、平坦な層間絶縁膜７０４上に形成され、たとえば、白金あるいは酸化ルテニウムなどの膜から構成されている。なお、ストレージノード７０５は、たとえば、ＴｉＮなどのバリア膜７０３ａを介してプラグ７０３に接続している。
ストレージノード７０５を含む層間絶縁膜７０４上には、容量膜７０６を介してセルプレート７０７が形成され、ストレージノード７０５と容量膜７０６とセルプレート７０７とで、キャパシタ７１０が構成される。また、このキャパシタ７１０の上には、上部層間絶縁膜７０８が形成されている。なお、図示していないが、上部層間絶縁膜７０８上には、トランジスタ７０２のゲートに接続するワード線やソース端に接続するビット線などが配置されている。
【０００６】
以上示したように、ＤＲＡＭのメモリセルでは、キャパシタを構成する一方の電極であるストレージノードを覆うように、誘電体からなる容量膜が配置される。
上記のキャパシタ用の容量膜に要求される性能としては、第１に、高い誘電率を有していることが挙げられる。高い誘電率を有した材料としては、Ｂａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｂｉ，Ｔａなどを構成元素とする化合物がある。また、キャパシタ用の容量膜に要求される第２の性能として、リーク電流が小さいことが挙げられる。
【０００７】
一方、より集積化させた状態で１Ｇビット以上のＤＲＡＭを得るためには、高い誘電率を持つ材料で容量膜を形成するだけで十分ではなく、キャパシタの構造を立体的にすることでキャパシタ面積をより広くすることが必要となる。このように、キャパシタを立体構造にするためには、ストレージノードを立体構造とし、立体構造のストレージノードの平坦部だけでなく側壁部へも、膜厚，組成，特性が均一な容量膜を形成する必要がある。立体構造の平坦部だけでなく側壁部へも均一な膜（容量膜）を形成するためには、複雑な段差形状への被覆性に優れた薄膜形成方法が必要となる。
【０００８】
この段差被覆性に優れた薄膜形成技術としては、化学的気相成長（ＣＶＤ）法がある。しかし、ＣＶＤ法では、形成する薄膜を構成する元素からなる化合物原料を、気体の状態で薄膜を形成する基板上に輸送する必要がある。ＣＶＤ用の化合物原料として最も好ましいのは、室温で気体の状態のものである。室温で気体の状態のＣＶＤ用の化合物原料を用いた場合、薄膜を形成する基板上への化合物原料の供給量は、気体の状態の化合物原料の流量のみで決定されるので、化合物原料の供給の制御性に優れている。しかしながら、高・強誘電体を構成するＢａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｂｉ，Ｔａは、どれも常温で気体である化合物が存在せず、これら元素の化合物は常温で液体か固体の状態である。
【０００９】
したがって、高い誘電率を持つ材料をＣＶＤで形成する場合は、原料をバブリングにより供給する。なお、厳密にいうと、固体原料の場合は、原料をサブリメーションにより供給する。
バブリングによる原料の供給では、より安定な供給量制御が行え、かつ、供給量を増加しやすい理由により、固体原料を用いるよりも液体原料の方が原料として利用しやすい。また、バブリングによる原料の供給では、可能であるなら室温以下で十分な蒸気圧があるなど蒸気圧が高いこと、そして、蒸発温度と熱分解温度の温度差が広いことが要求される。
【００１０】
ところが、前記のＢａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｂｉ，Ｔａは、蒸気圧が十分に高い化合物はほとんどなく、ある程度加温すれば蒸気が発生する化合物が存在するだけであり、これら化合物はほとんどが有機金属化合物である。
そして、ＣＶＤ法に利用しやすい液体の有機金属化合物が存在するという観点から、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ：ＢＴ）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ：ＳＴ）の固溶体であるＢＳＴが、上述したＣＶＤ法で成膜できるＤＲＡＭの容量膜として注目されている。
【００１１】
まず、ＢＳＴは、誘電率が２００以上と高誘電体であり、前述したＤＲＡＭの容量膜に要求される１つの性能を満たしている。
また、ＢＳＴを構成するバリウムやストロンチウムまたチタンは有機化合物が存在し、ＢＳＴの薄膜は、ＭＯ（Metal Organic）ＣＶＤ法により形成することができる。このＣＶＤ法による薄膜形成方法は、原料に熱的に不安定で分解されやすい有機金属化合物（ＭＯ）を用い、比較的低温（４００〜５００℃）で金属や化合物の膜を形成する熱ＣＶＤ法である。
上記のように、ＢＳＴの薄膜は、優れた段差被覆性が得られるＣＶＤ方法による成膜が可能であり、前述した容量膜に要求される２つ目の性能も満たしている。
【００１２】
上記のＢＳＴ膜のＭＯＣＶＤ法による形成は、一般的には、薄膜形成対象の基板を加熱した状態で、加熱した基板上に、たとえば、気化したＢａ（ｔｈｄ）2 、Ｓｒ（ｔｈｄ）2 、Ｔｉ（Ｏ-ｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2 とともに酸素（Ｏ2）などの酸化ガスを供給し、ＢＳＴ膜を形成するようにしている。ここで、Ｂａ（ｔｈｄ）2はバリウムソース、Ｓｒ（ｔｈｄ）2はストロンチウムソース、Ｔｉ（Ｏ-ｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2はチタンソースである。
【００１３】
ＢＳＴのＭＯＣＶＤ法による成膜では、各ソースガスと酸化ガスとをあらかじめ混合した状態で、加熱した基板上に供給するプレミックス方法と、各ソースガスと酸化ガスとをそれぞれ単独で加熱した基板上に供給するポストミックス方法との２種類がある。この２つの供給方法の中で、あらかじめ決められた混合比でソースガスおよび酸化ガスを供給でき、大面積の基板上でも厚さや組成を均一性良く形成でき、膜組成の制御がしやすいという観点から、プレミックス方式が望ましい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プレミックス法では、あらかじめ酸化ガスを混合しておくので、ソースガス供給口の手前では、各ソースガスと酸化ガスとが反応を開始しやすい環境となり、様々な中間体が生成しやすい状態となる。中間体が生成しやすいため、ガスが基板上に到達する前に余分な生成物も発生し、発生した余分な生成物が基板上に成長させている膜中に入り込んでしまい、膜質の劣化を招く場合がある。
【００１５】
ところで、ＢＳＴ膜の酸素欠陥を減らし、副生成物の膜への混入を抑制し、膜質をよくするためには、成膜対象の基板表面における酸化ガスの分圧を高くしておく方がよい。基板表面における酸化ガスの分圧を高くするためには、基板上にソースガスを供給するためのガス供給口端の口径を小さくする、もしくは、酸素流量を増大させ、ガス供給口より突出されるガスの流速を早くし、より多くの酸化ガスが基板表面に到達できるようにしている。
【００１６】
ガス供給口端の口径を小さくすることで、より多くの酸化ガスを供給している場合、ガス供給口の手前では、内圧が上昇することになり、有機金属化合物を気化させる気化器では、有機金属化合物が気化しにくくなり、気化器が詰まりやすくなるなどの問題がある。
さらに、酸化ガスとソースガスとが混合されているために発生する余分な生成物が、口径を小さくしてあるガス供給口端部に凝集しやすいため、ガス供給口供端部余分な生成物で詰まりやすいという問題があった。
【００１７】
一方、ポストミックス方法では、酸化ガスとソースガスとを混合しておかないので、上述の余分な生成物による問題は発生しないが、大きな面積の基板に対して均一な膜組成の膜形成が難しいという問題がある。この大きな面積の基板への問題は、膜の形成に多くの酸素が必要な場合には特に問題となる。また、酸化ガスとソースガスとを個別器基板上に供給するポストミックス法では、膜組成の制御も容易ではない。例えば、ＢＳＴ膜を形成する場合、酸化ガスである酸素の供給流量は１ＳＬＭ程度必要となるが、このように大量の酸化ガスを供給すると、８インチ径の基板に形成したＢＳＴ膜は、膜厚や膜組成が不均一になる。
【００１８】
また、ＢＳＴ膜のＭＯＣＶＤ法による形成では、ＢａやＳｒに比較し、Ｔｉが形成している膜中に取り込まれ難いため、形成した膜におけるＴｉの組成比が所定の値にまで大きくならず、品質の良いＢＳＴ膜の形成が困難であるという欠点もある。下地に対する熱ストレスを低減するために低温で成膜を行う場合、このＴｉが形成膜中に取り込まれにくい状態は特に問題となる。
【００１９】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より品質のよいＢＳＴ膜が形成できるようにすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明の成膜方法は、まず、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の気体からなる混合ソースガスを用意し、次に、所定の圧力とされた密閉容器内に配置されかつ所定温度に加熱された基板上に混合ソースガスと酸素を含む酸化ガスとを個別に供給し、混合ソースガスは、酸化ガスとは別の酸素を含む酸化ガスがあらかじめ混合されている状態とし、そして基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成しようとするものである。
【００２１】
また、混合ソースガスは、バリウムの有機化合物からなる気体とストロンチウムの有機化合物からなる気体とチタンの有機化合物からなる気体とが混合されたものである。また、混合ソースガスは、バリウムとストロンチウムを構成要素とした有機化合物からなる気体とチタンの有機化合物からなる気体とが混合されたものである。
【００２２】
また、この発明の成膜方法は、まず、バリウムとストロンチウムとを含む有機化合物の気体からなる第１の混合ソースガス、および、チタンを含む有機化合物の気体と酸素を含む酸化ガスとがあらかじめ混合された第２の混合ソースガスを用意し、次いで、所定の圧力とされた密閉容器内に配置されかつ所定温度に加熱された基板上に第１の混合ソースガスと第２の混合ソースガスとを個別に供給し、そして、基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成しようとするものである。
【００２３】
この発明によれば、チタンのソースガスは、あらかじめ酸化ガスと触れた状態で基板上に供給され、バリウムとストロンチウムのソースガスは基板の上で初めて酸化ガスと接触することになる。
ここで、基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成するとき、第１の混合ソースガスは、バリウムの有機化合物からなる気体とストロンチウムの有機化合物からなる気体とが混合されたものとしてもよい。また、混合ソースガスは、バリウムとストロンチウムを構成要素とした有機化合物からなる気体としてもよい。
【００２４】
また、この発明の成膜装置は、密閉容器を構成する成膜室と、成膜室内を所定の真空度とする真空排気手段と、成膜室内に配置され成膜対象の基板を載置する基板台と、基板台上に載置された基板を加熱する加熱手段と、基板台上に載置された基板表面に、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の気体からなる混合ソースガスを供給する第１の供給手段と、基板台に載置された基板表面に酸素を含む酸化ガスを供給する第２の供給手段とを備えるようにしたものである。
この発明によれば、第１の供給手段により、バリウムとストロンチウムとチタンのソースガスは、成膜対象の基板上にはあらかじめ混合された状態で供給され、酸化ガスは予め混合されたソースガスと基板上で混合される。また、第１の供給手段は、混合ガスに加えて酸素を含む酸化ガスをあらかじめ混合して基板台上に載置された基板表面に供給する。
【００２５】
また、この発明の成膜装置は、密閉容器を構成する成膜室と、成膜室内を所定の真空度とする真空排気手段と、成膜室内に配置され成膜対象の基板を載置する基板台と、基板台上に載置された基板を加熱する加熱手段と、基板台上に載置された基板表面に、バリウムとストロンチウムとを含む有機化合物の気体からなる第１の混合ソースガスを供給する第１の供給手段と、基板台に載置された基板表面にチタンを含む有機化合物の気体と酸素を含む酸化ガスとがあらかじめ混合された第２の混合ソースガスを供給する第２の供給手段とを備えるようにしたものである。
この発明によれば、第２の供給手段により、チタンのソースガスは、あらかじめ酸化ガスと触れた状態で基板上に供給され、第１の供給手段により供給されるバリウムとストロンチウムのソースガスは基板の上で初めて酸化ガスと接触する。
【００２６】
また、第１の供給手段および第２の供給手段は基板台上に配置されたシャワーヘッドを備え、このシャワーヘッドは、第１の供給手段が供給するガスを一旦ためる第１のシャワー室と、第２の供給手段が供給するガスを一旦ためる第２のシャワー室と、第１のシャワー室に連通する複数の第１のガス吐出口と、第２のシャワー室に連通する複数の第２のガス吐出口と、第１のシャワー室内のガスと第２のシャワー室内のガスとの相互拡散を防止する漏洩防止手段とを備える。
【００２７】
また、シャワーヘッドは、上段プレートと中段プレートと下段プレートとから構成される。シャワーヘッドの第１のシャワー室は下段プレートと中段プレートとの間に配置され、第２のシャワー室は上段プレートと中段プレートとの間に配置され、第２のガス吐出口は下段プレートと中段プレートとを貫通する連通孔を介して第２のシャワー室に連通する。そして、シャワーヘッドの漏洩防止手段は、中段プレートと下段プレートとの間に配置される。この漏洩防止手段は、Ｏリングもしくはポリイミドのシートまたは連通孔内に配置されたインナーチューブである。
また、第１の供給手段は、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の液体を加熱することで気化して混合ソースガスを生成する気化手段を備え、気化手段は、有機化合物の液体の導入部分に冷却機構を備える。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
実施の形態１
はじめに、この発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、この実施の形態１における成膜装置の構成を示す構成図である。この成膜装置は、まず、成膜室１０１を備え、成膜室１０１の内部には基板載置台１０２が配置される。この、成膜装置では、基板載置台１０２上に基板１０３が載置されて成膜が行われる。また、基板載置台１０２には加熱手段１０４が備えられ、基板載置台１０２上に載置した基板１０３が加熱できるようにされている。
【００２９】
また、成膜室１０１上部には、シャワーヘッド１０５が配置されている。このシャワーヘッド１０５は、ソースガスのシャワー室１０６と酸素などからなる酸化ガスのシャワー室１０７とを備えている。シャワーヘッド１０５のシャワー室１０６では、ソースガスを含む所定のガスが混合される。そして、シャワー室１０６で混合されたガスは、プレミックスガス吐出口１０８より成膜室１０１内に吐出される。また、シャワー室１０７に導入された酸化ガスは、口径が０．５〜１ｍｍと細くされた酸化ガス吐出口１０９より成膜室１０１内に吐出され、より多くの酸化ガスを基板１０３上部にまで輸送できるようにしている。
【００３０】
また、成膜室１０１内は、排気口１１０より真空ポンプ１１１で真空排気され、所定の真空度とすることができる。この排気口１１０と真空ポンプ１１１との間には、トラップ１１２と排気制御部（ＡＰＣ）１１３が備えられている。
また、シャワー室１０６には、ソースガス導入部１１４からソースガスが導入され、混合用酸化ガス導入部１１５から酸化ガスが導入される。また、シャワー室１０７には、酸化ガス導入部１１６から酸化ガスが導入される。
【００３１】
ここで、シャワーヘッド１０５の構成に関してより詳細に説明すると、図２に示すように、上段プレート１０５ａと中段プレート１０５ｂと下段プレート１０５ｃとから構成されている。このシャワーヘッド１０５を構成している中段プレート１０５に、シャワー室１０６は形成されている。また下段プレート１０５ｃにシャワー室１０７が形成されている。また、中段プレート１０５に形成されたシャワー室１０６は、上段プレート１０５ａにより蓋がされた構成とされている。また、下段プレート１０５ｃに形成されたシャワー室１０７は、中段プレート１０５ｂにより蓋がされた構成となっている。
また、シャワーヘット１０５のプレミックスガス吐出口１０８は、下段プレート１０５ｃに設けられた連通孔１０５ｄを介してシャワー室１０６に連通している。このシャワー室１０６に連通する連通孔１０５ｄは、シャワー室１０７とは隔離して形成されている。
【００３２】
上記のシャワーヘッド１０５において、ソースガス導入部１１４と上段プレート１０５ａ，上段プレート１０５ａと中段プレート１０５ｂ，中段プレート１０５ｂと下段プレート１０５ｃとの間には、カロリッツからなるＯリング１０５ｅが配置され、シャワー室１０６，１０７内からのガスの漏洩を防いでいる。なお、この実施の形態では、耐熱性と耐腐食性とが必要なため、Ｏリング１０５ｅにカロリッツを用いるようにしたが、これに限るものではない。シャワーヘッド１０５をあまり高温環境で用いない場合は、耐腐食性を有する他のエラストマーを用いてもよく、たとえばバイトンをＯリング１０５ｅに用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、下段プレート１０５ｃには、シャワー室１０７とともに連通孔１０５ｄも形成されている。この連通孔１０５ｄがあるため、シャワー室１０７内の酸化ガスが、下段プレート１０５ｃと中段プレート１０５ｂとの境界部分より連通孔１０５ｄを通過するソースガスに漏れる場合がある。この、連通孔１０５ｄへの酸化ガスの洩れを防ぐため、連通孔１０５ｄ形成部分の中段プレート１０５ｂと下段プレート１０５ｃとの間にも、Ｏリングやポリイミドシートを配置するなどのシールドが施されいてる。連通孔１０５ｄへの酸化ガスの洩れを防ぐために、シャワー室１０６から連通孔１０５ｄおよびプレミックスガス吐出口１０８にかけてインナーチューブを配置してもよい。
【００３４】
一方、図１に示す成膜装置は、Ｂａ成膜原料としてＢａ（ｔｈｄ）2を備えたＢａソース供給部１１７、Ｔｉ成膜原料としてＴｉ（Ｏ-ｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を備えたＴｉソース供給部１１８、Ｓｒ成膜原料としてＳｒ（ｔｈｄ）2を備えたＳｒソース供給部１１９を備える。また、Ｂａソース供給部１１７，Ｔｉソース供給部１１８，Ｓｒソース供給部１１９各々より供給される液状のソースは、混合手段１２０で混合される。混合手段１２０で混合された液状の混合ソースは、液供給手段１２１により輸送管１２２を介してソースガス気化手段１２３に輸送される。輸送管１２２でソース気化手段１２３に輸送された液状の混合ソースは、ソースガス気化手段１２３で気化されて、前記のソースガス導入部１１４に導入される。
【００３５】
上記のソースガス気化手段１２３は、図３に示すように、ほぼ全体がヒータ１２４で加熱されており、内部に配置されているメッシュ１２５も高温状態とされいる。この高温状態とされた中で、ソースガス気化手段１２３に輸送されてきた液状のソースは、ソースガス気化手段１２３内部にまで入り込んでいる輸送管１２２先端より吐出され、加熱されているメッシュ１２５に触れる。この結果、液状のソースがメッシュ１２５の部分で加熱されて蒸発する。そして、メッシュ１２５で気化したソースガスは、キャリアガス導入部１２６から供給されるヘリウムなどのキャリアガスとともにソースガス導入部１１４に輸送される。
【００３６】
ソースガス気化手段１２３における輸送管１２２が接触している部分には冷却手段１２７が備えられ、輸送管１２２で輸送されている液状のソースが必要以上に加熱されることを抑制している。この輸送管１２２の一部を冷却する冷却手段１２７は、冷媒導入口１２８と冷媒排出口１２９とを備え、たとえばドライエアなどの冷媒を冷媒導入口１２８より導入し、冷却手段１２６部分で熱交換した冷媒を冷媒排出口１２９より排出するようにしている。
なお、ソースガス気化手段１２３からソースガス導入部１１４までのガス経路や、シャワーヘッド１０５および成膜室１０１は、たとえば２００〜２５０℃程度に加熱され、内部のガスが液化しないように制御されている。
【００３７】
そして、この実施の形態１では、前述したように、混合用酸化ガス導入部１１５より、シャワーヘッド１０５のシャワー室１０６に微量の酸化ガスを導入できる状態とした。シャワー室１０６に微量の酸化ガスを導入できる構成とした上で、まず、シャワー室１０６において、微量の酸化ガスと、ソースガス導入部１１４より導入されたソースガスとを混合してプレミックスガスとし、プレミックスガス吐出口１０８よりプレミックスガスを基板１０３上に供給した。そして基板１０３上に供給したプレミックスガスと、別の酸化ガス吐出口１０９より吐出された大量の酸化ガスとを基板１０３上で混合するようにした。
【００３８】
この基板１０３上での混合についてより詳細に説明すると、まず、Ｂａソース供給部１１７よりＢａソースを０．０２５ｍｌ／ｍｉｎ、Ｔｉソース供給部１１８よりＴｉソースを０．３３ｍｌ／ｍｉｎ、Ｓｒソース供給部１１９よりＳｒソースを０．０２５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。
次に、各供給部より供給されたＢａソースとＴｉソースとＳｒソースとをソースを混合手段１２０で混合し、混合した混合ソースは液供給手段１２１により輸送管１２２を介してソースガス気化手段１２３に輸送する。ソースガス気化手段１２３は、輸送管１２２を介して輸送されてきた混合ソースを２３０℃に加熱することで気化し、気化した混合ソースにキャリアガスを２００sccmの流量で加え、混合ソースガスとしてソースガス導入部１１４を介してシャワー室１０６に供給する。
【００３９】
また、混合ソースガスが供給されたシャワー室１０６には、混合用酸化ガス導入部１１５より、１００〜２０００sccmの流量で酸化ガスを供給する。そして、混合ソースガスと微量の酸化ガスとは、シャワー室１０６内で混合してプレミックスガスとする。
一方、シャワー室１０７に、酸化ガス導入部１１６から流量１０００〜４０００sccmで酸化ガスを導入し、この酸化ガスを酸化ガス吐出口１０９より成膜室１０１内に吐出する。ここで、酸化ガスを吐出する酸化ガス吐出口１０９は、０．５〜１ｍｍと細くされている。
【００４０】
そして、この実施の形態１では、混合されたソースガスにシャワー室１０６で酸化ガスをあらかじめ混合しおくので、シャワー室１０６から供給されるプレミックスガスは、混合されたソースガスに加えて酸化ガスが存在することによりＴｉの成膜に寄与する中間体がある程度生成された状態となっている。ただし、このプレミックスガスにおいては、少量の酸化ガスを添加してあるだけなので、余分な生成物の発生が抑制された状態となっている。
そして、ＢＳＴの成膜に必要な大量の酸化ガスは、先述したようにシャワー室１０６とは別途に設けたシャワー室１０７を介して酸化ガス吐出口１０９より成膜室１０１内に導入している。いわゆるポストミックス法として大量の酸化ガスを導入しているので、基板１０３表面の酸化ガス濃度を高くできる。
【００４１】
以上に示したように、この実施の形態１によれば、基板１０３表面には、あらかじめＳｒの成膜に寄与する中間体がある程度生成された状態となるプレミックス法により各ソースガスを供給し、かつポストミックス法で大量の酸化ガスを供給するようにした。この結果、たとえば、加熱手段１０４により基板１０３の温度を４５０℃としておけば、所望の誘電率が得られる組成比で、かつ優れた膜質のＢＳＴ膜が形成できる。
【００４２】
実施の形態２
以下、この発明の第２の実施の形態について説明する。
図４は、この実施の形態２における成膜装置の構成を示す構成図である。この成膜装置では、まず、成膜室４０１を備え、成膜室４０１内部には基板載置台４０２が配置されている。この基板載置台４０２上に基板４０３が載置されて成膜が行われる。また、基板載置台４０２には加熱手段４０４が備えられ、基板載置台４０２上に載置した基板４０３が加熱できるようにされている。
【００４３】
また、成膜室４０１上部には、シャワーヘッド４０５が配置され、シャワーヘッド４０５は２つのシャワー室４０６，４０７を備えている。シャワーヘッド４０５のシャワー室４０６内で混合されたソースガスが、ガス吐出口４０８より所定の真空度とされた成膜室４０１内に吐出される。また、シャワーヘッド４０５のシャワー室４０７には、所定のソースガスと酸化ガスとが導入され、導入されたソースガスと酸化ガスとの混合ガスが口径が０．５〜１ｍｍと細くされた酸化ガス吐出口４０９より成膜室４０１内に吐出される。この結果、所定のソースガスとともにより多くの酸化ガスが、成膜室４０１内に配置された基板４０３上部にまで輸送される。
【００４４】
また、成膜室４０１内は、排気口４１０より真空ポンプ４１１で真空排気される。この排気口４１０と真空ポンプ４１１との間には、トラップ４１２と排気制御部（ＡＰＣ）４１３が備えられている。
また、シャワー室４０６には、ガス導入部４１４から所定のガスが導入され、シャワー室４０７には、ガス導入部４１５から所定のガスが導入される。
一方、この実施の形態２の成膜装置も、Ｂａ成膜原料としてＢａ（ｔｈｄ）2を備えたＢａソース供給部４１８、Ｔｉ成膜原料としてＴｉ（Ｏ-ｉＰｒ）2（ｔｈｄ）2を備えたＴｉソース供給部４１７、Ｓｒ成膜原料としてＳｒ（ｔｈｄ）2を備えたＳｒソース供給部４１９を備えている。
【００４５】
そして、この実施の形態２では、Ｂａソース供給部４１８からのＢａソースとＳｒソース供給部４１９からのＳｒソースとが、混合手段４２０で混合され、液供給手段４２１により輸送管４２２を介して気化手段４２３に輸送される。一方、Ｔｉソース供給部４１７からのＴｉソースは、単独で液供給手段４２１ａにより輸送管４２２ａを介して気化手段４２３ａに輸送される。輸送管４２２を介して輸送された混合ソースは、気化手段４２３で気化されてガス導入部４１４に導入される。また、輸送管４２２ａを介して輸送されたＴｉソースは、気化手段４２３ａで気化されてガス導入部４２５に導入される。
【００４６】
気化手段４２３ａからガス導入部４１５への経路の途中には、酸化ガス導入部４１６が備えられ、この酸化ガス導入部４１６により、酸化ガスもガス導入部４１５へ供給される。
なお、気化手段４２３，４２３ａからガス導入部４１４，４１６までのガス経路や、シャワーヘッド４０５および成膜室４０１は、たとえば２００〜２５０℃程度に加熱され、内部のガスが液化しないように制御されている。
【００４７】
そして、この実施の形態２では、まず、シャワー室４０６にはＢａソースとＳｒソースとを混合したソースガスを導入し、シャワー室４０６内に導入された混合ソースガスを、ガス吐出口４０８より基板４０３上に供給する。
また、シャワー室４０７にはＴｉのソースガスと酸化ガスとが混合したガスを導入し、シャワー室４０７に導入された混合ガスを、ガス吐出口４０９より基板４０３上に供給する。この結果、ＳｒソースやＢａソースは、基板４０３上において初めて酸化ガスと接触することになる。これに対し、Ｔｉはシャワー室４０７においてすでに酸化ガスと接触している。
【００４８】
より詳細に説明すると、まず、Ｂａソース供給部４１８よりＢａソースを０．０２５ｍｌ／ｍｉｎ、Ｓｒソース供給部４１８よりＳｒソースを０．０２５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。次に、供給されたＢａソースとＳｒソースを混合手段４２０で混合し、混合手段４２０で混合した混合ソースを液供給手段４２１で輸送管４２２を介してソースガス気化手段４２３に輸送する。ソースガス気化手段４２３では、液供給手段４２１から輸送されてきた混合ソースを２３０℃に加熱することで気化し、気化した混合ソースにキャリアガスを２００sccmの流量で加え、混合ソースガスとしてソースガス導入部４１４を介してシャワー室４０６に供給する。
【００４９】
同様に、Ｔｉソース供給部４１７よりＴｉソースを０．３３ｍｌ／ｍｉｎ供給し、このＴｉソースを単独で液供給手段４２１ａにより輸送管４２２ａを介して気化手段４２３ａに輸送する。気化手段４２３ａでは、液供給手段４２１より輸送されてきたＴｉソースを２３０℃に加熱することで気化し、気化したＴｉソースにキャリアガスを１００sccmの流量で加えてＴｉソースガスとする。また、気化手段４２３ａで得られたソースガスに、酸化ガス導入部４１６より１０００〜４０００sccmで酸化ガスを導入して加えてシャワー室４０７に供給する。
【００５０】
次に、バリウムとストロンチウムとの混合ソースガスが供給されたシャワー室４０６において、口径１．５〜２．０ｍｍとされたガス吐出口４０８より、１Ｔｏｒｒ程度の圧力に制御された成膜室４０１内に、供給された混合ソースガスを流量２００sccm程度で吐出する。
一方、シャワー室４０７では、供給されたＴｉソースガスと酸化ガスとを混合し、この混合したガスを、口径１．０〜２．０ｍｍとされたガス吐出口４０９より成膜室４０１内に流量２０００sccm程度で吐出する。
そして、成膜室４０１内の加熱されている基板４０３上に、バリウムおよびストロンチウムの混合ソースガスと、Ｔｉソースガスおよび酸化ガスの混合ガスとをとを供給する。
【００５１】
以上説明したように、この実施の形態２では、Ｔｉのソースガスは、バリウムやストロンチウムのソースガスとは別にして、酸化ガスをあらかじめ混合して供給するようにしている。したがって、Ｔｉのソースガスに関しては酸化ガスが存在することにより、ＢＳＴ膜のＴｉの部分の成膜に寄与する中間体がある程度生成された状態で成膜室４０１に供給される状態となっている。
【００５２】
一方、シャワー室４０７には、ＢａのソースガスやＳｒのソースガスは導入されないので、ＢやＳｒからなる余分な生成物の発生はあまり起こらない。
以上に示したように、シャワー室４０７により、この実施の形態２においても、基板４０３表面には、あらかじめＴｉの成膜に寄与する中間体がある程度生成された状態で供給し、また、必要とする酸化ガスを十分に供給するようにした。したがって、たとえば、加熱手段４０４により基板載置台４０２上の基板４０３の温度を４５０℃としておけば、所望の誘電率が得られる組成比で、かつ優れた膜質のＢＳＴ膜が基板４０３上に形成できる。
【００５３】
ところで、以下に示すようにしてもＢＳＴ膜を形成することができる。ここでは、図５に示すような成膜装置を用いる。この成膜装置でも、まず、成膜室５０１を備え、成膜室５０１の内部には基板載置台５０２が配置され、基板載置台５０２上には基板５０３が載置さる。また、基板載置台５０２には加熱手段５０４が備えられ、基板載置台５０２上に載置した基板５０３が加熱できるようにされている。
【００５４】
また、成膜室５０１上部には、シャワーヘッド５０５が配置され、シャワーヘッド５０５には２つのシャワー室５０６，５０７が備えられている。そして、シャワー室５０６内の混合されたソースガスが、ガス吐出口５０８より所定の真空度とされた成膜室５０１内に吐出される。一方、シャワー室５０７には酸化ガスが導入され、導入された酸化ガスを口径が０．５〜１．０ｍｍと細くされた酸化ガス吐出口５０９より成膜室５０１内に吐出することで、より多くの酸化ガスを基板５０３上部にまで輸送できるようにしている。
【００５５】
また、成膜室５０１内は、前述した実施の形態１，２と同様であり、排気口５１０より真空ポンプ５１１で真空排気される。この排気口５１０と真空ポンプ５１１との間には、トラップ５１２と排気制御部（ＡＰＣ）５１３が備えられている。
上記のシャワー室５０６には、ガス導入部５１４からソースガスが導入され、また、シャワー室５０７には、ガス導入部５１５から酸化ガスが導入される。
そして、この実施の形態３においては、ＢａとＳｒの成膜原料としてＢａＳｒ2（ｔｈｄ）6とＢａ2Ｓｒ（ｔｈｄ）6とを備えたソース供給部５１７と、Ｔｉの成膜原料としてＴｉ（ｔｈｄ）2（Ｏ−ｉＰｒ）2を備えたソース供給部５１８とを備えるようにした。
【００５６】
したがって、この成膜装置では、ＢａとＳｒの化合物ソースがＴｉソースと混合手段５２０で混合され、液供給手段５２１により輸送管５２２を介して気化手段５２３に輸送される。輸送管５２２を介して気化手段５２３に輸送された液状の混合ソースは、気化手段５２３で気化され、気化された混合ソースがガス導入部５１４よりシャワー室５０６に導入される。一方、酸化ガスは、酸化ガス導入部５１５より供給され、単独でシャワー室５０７に導入される。
なお、気化手段５２３からガス導入部５１４までのガス経路や、シャワーヘッド５０５および成膜室５０１は、たとえば２００〜２５０℃程度に加熱され、内部のガスが液化しないように制御されている。
【００５７】
そして、この成膜装置では、まず、シャワー室５０６内に供給されたＢａとＳｒとの化合物からなるソースとＴｉのソースとが混合したソースガスを、ガス吐出口５０８から基板５０３上に供給する。またシャワー室５０７内に単独で供給された酸化ガスを、酸化ガス吐出口５０９から単独で基板５０３上に供給する。以上説明したように、この成膜装置では、ＳｒをＢａとの化合物の状態で基板５０３上に供給し、また、酸化ガスとソースガスとは基板５０３上で初めて接触するようにした。
【００５８】
より詳細に説明すると、まず、ソース供給部５１７よりＳｒとＢａとの化合物からなるソースを０．０５ｍｌ／ｍｉｎ、ソース供給部５１８よりＴｉソースを０．３３ｍｌ／ｍｉｎ供給する。次に、ソース供給部５１７からのＳｒとＢａとの化合物ソースとソース供給部５１８からのＴｉソースとを混合手段５２０で混合し、混合したソースを液供給手段５２１よりソースガス気化手段５２３に輸送する。ソースガス気化手段５２３では輸送されてきた混合ソースを２３０〜２５０℃に加熱することで気化し、気化した混合ソースにキャリアガスを２００sccmの流量で加え、混合ソースガスとしてソースガス導入部５１４を介してシャワー室５０６に供給する。
一方、酸化ガスは、酸化ガス導入部５１５より流量１０００〜４０００sccmで導入し、シャワー室５０７に供給する。
【００５９】
次に、シャワー室５０６内に供給されたＢａとＳｒの化合物ソースガスとＴｉのソースガスとの混合ソースガスを、口径１．５〜２．０ｍｍとされたガス吐出口５０８より、流量２０００sccm程度で１．０Ｔｏｒｒ程度の圧力に制御された成膜室５０１内に吐出する。
また、シャワー室５０７内に供給された酸化ガスを、口径０．５〜１．０ｍｍとされたガス吐出口５０９より、流量１０００〜４０００sccm程度で成膜室５０１内に吐出する。
そして、成膜室５０１内の加熱されている基板５０３上に、ＢａとＳｒの化合物ソースガスおよびＴｉのソースガスの混合ソースガスと、酸化ガスとを供給する。
【００６０】
以上説明したように、まず、ＢａとＳｒの化合物からなるソースを用いるようにしたので、ＳｒがＢａと結合した状態で基板５０３上に供給され、Ｂａが成膜するときにＳｒの成膜もほぼ同時に行われることになる。
また、シャワー室５０７に単独で酸化ガスを供給することで、基板５０３表面には、必要とする酸化ガスを十分に供給するようにした。したがって、たとえば、加熱手段５０４により基板載置台５０２上の基板５０３の温度を４５０℃としておけば、所望の誘電率が得られる組成比で、かつ優れた膜質のＢＳＴ膜が基板５０３上に形成できる。
【００６１】
実施の形態３
以下、この発明の第３の実施の形態について説明する。
図６は、この実施の形態３における成膜装置の構成を示す構成図である。この成膜装置でも、まず、成膜室６０１を備え、成膜室６０１内部には基板載置台６０２が配置される。そして、この成膜装置でも、基板載置台６０２上に載置された基板６０３上に成膜が行われる。また、基板載置台６０２には加熱手段６０４が備えられ、基板載置台６０２上に載置した基板６０３が加熱できるようにされている。
【００６２】
また、成膜室６０１上部には、シャワーヘッド６０５が配置され、シャワーヘッド６０５は２つのシャワー室６０６，６０７を備えている。そして、シャワー室６０６内に導入されたソースガスが、ガス吐出口６０８より所定の真空度とされた成膜室６０１内に吐出される。一方、シャワー室６０７にはソースガスとともに酸化ガスとが導入され、口径が１．０〜２．０ｍｍと細くされたガス吐出口６０９より成膜室６０１内に吐出される。このように、口径が１．０〜２．０ｍｍと細くされたガス吐出口６０９を用いることで、より多くの酸化ガスを基板６０３上部にまで輸送する。
また、成膜室６０１内は、前述した実施の形態１〜２と同様であり、排気口６１０より真空ポンプ６１１で真空排気される。この排気口６１０と真空ポンプ６１１との間には、トラップ６１２と排気制御部（ＡＰＣ）６１３が備えられている。
【００６３】
また、シャワー室６０６には、ガス導入部６１４から所定のソースガスが導入され、シャワー室６０７には、ガス導入部６１５から所定のソースガスが導入される。
この実施の形態３においては、ＢａとＳｒの成膜原料としてＢａＳｒ2（ＤＰＭ）6とＢａ2Ｓｒ（ＤＰＭ）6とを備えたソース供給部６１７と、Ｔｉの成膜原料としてＴｉ（Ｏ−ｉＰｒ）2（ＤＰＭ）2を備えたソース供給部６１８とを備えるようにした。なお、Ｔｉの成膜原料としては、ＴｉＯ（ＤＰＭ）2を用いるようにしてもよい。
【００６４】
そして、この実施の形態３では、ソース供給部６１７からのＢａとＳｒの化合物ソースが、液供給手段６２１により輸送管６２２を介して気化手段６２３に輸送される。輸送管６２２を介して輸送された液状の化合物ソースは、気化手段６２３で気化される。この気化された化合物ソースは、酸化ガス導入部６１６より導入された酸化ガスとともに、ガス導入部６１５よりシャワー室６０７に導入される。
一方、ソース供給部６１８からのＴｉのソースは、液供給手段６２１ａにより輸送管６２２ａを介して気化手段６２３ａに輸送される。そして、気化手段６２３ａに輸送されたＴｉのソースは、気化手段６２３ａで気化され、単独でガス導入部６１４よりシャワー室６０６に導入される。
なお、気化手段６２３，６２３ａからガス導入部６１４，６１５までのガス経路や、シャワーヘッド６０５および成膜室６０１は、たとえば２００〜２５０℃程度に加熱され、内部のガスが液化しないように制御されている。
【００６５】
そして、この実施の形態３では、まず、シャワー室６０７内に供給されたＢａとＳｒとの化合物ソースのガスと酸化ガスとが混合した混合ガスを、ガス吐出口６０９から基板６０３上に供給するようにした。また、シャワー室６０６内に供給された単独のＴｉソースのガスを、ガス吐出口６０８から基板６０３上に供給するようにした。
以上説明したように、この実施の形態３では、ＳｒをＢａとの化合物の状態で、かつ、酸化ガスとあらかじめ混合した（プレミックス）状態で基板６０３上に供給する。また、Ｔｉのソースガスは単独で供給し、他のソースガスや酸化ガスと基板６０３上で初めて接触させるようにした（ポストミックス）。
【００６６】
より詳細に説明すると、まず、ソース供給部６１７よりＳｒとＢａとが化合物となっているソースを０．０５ｍｌ／ｍｉｎ供給する。つぎに、ソース供給部６１７からのソースを、液供給手段６２１でソースガス気化手段６２３に輸送する。ソースガス気化手段６２３では、液供給手段６２１から輸送されてきたソースを２３０〜２５０℃に加熱することで気化し、これら気化したガスにキャリアガスを２００sccmの流量で加え、ソースガス導入部６１５を介してシャワー室６０７に供給する。またこのとき、酸化ガス導入部６１６より導入した酸化ガスもシャワー室６０７に供給する。
【００６７】
一方、ソース供給部６１８よりＴｉのソースを０．３３ｍｌ／ｍｉｎ供給する。次に、ソース供給部６１８からのＴｉソースを、液供給手段６２１ａによりソースガス気化手段６２３ａに輸送する。ソースガス気化手段６２３ａでは、液供給手段６２１ａから輸送されてきたＴｉソースを、２３０〜２５０℃に加熱することで気化し、この気化したガスにキャリアガスを２００sccmの流量で加え、ソースガス導入部６１４を介してシャワー室６０６に供給する。
【００６８】
次に、シャワー室６０７内に導入したＴｉソースガスと酸化ガスとの混合ガスを、口径１．０〜２．０ｍｍとされたガス吐出口６０９より流量２０００sccm程度で、１．０Ｔｏｒｒ程度の圧力に制御された成膜室６０１内に吐出する。
また、シャワー室６０６内に供給されたＢａとＳｒの化合物からなるソースガスを、口径１．５〜２．０ｍｍとされたガス吐出口６０８より流量２００sccm程度で成膜室６０１内に吐出する。
そして、成膜室６０１内の加熱されている基板６０３上に、Ｔｉソースガスおよび酸化ガスからなる混合ガスと、ＢａとＳｒの化合物からなるソースガスとを供給する。
【００６９】
以上説明したように、この実施の形態３では、酸化ガスと接触すると余分な中間生成物を生成しやすいＴｉソースのガスは単独で成膜室内に供給し、酸化ガスや他のソースガスと基板上で初めて接触するようにした。このため、シャワーヘッド内や各吐出口において、余分な生成物の発生が抑制されるようになる。
また、上述した有機金属化合物を原料とした科学気相成長法によるＢＳＴ膜の形成では、ＢａやＳｒに対してＴｉの原料を過剰に供給する必要があるが、この実施の形態３によれば、Ｔｉのソースガスは酸化ガスとあらかじめ混合することなく供給しているので、大量のＴｉソースガスを供給できる。
この結果、たとえば、図６に示した加熱手段６０４により基板載置台６０２上の基板６０３の温度を４５０℃としておけば、所望の誘電率が得られる組成比で、かつ優れた膜質のＢＳＴ膜が基板６０３上に形成できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、まず、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の気体からなる混合ソースガスを用意し、次に、所定の圧力とされた密閉容器内に配置されかつ所定温度に加熱された基板上に混合ソースガスと酸素を含む酸化ガスとを個別に供給し、そして基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成するようにした。
この発明によれば、バリウムとストロンチウムとチタンのソースガスは、成膜対象の基板上にはあらかじめ混合された状態で供給され、酸化ガスはソースガスと基板上で混合される。したがって、ソースガスは基板上で初めて酸化ガスとで接触することになる。この結果、この発明によれば、より品質のよいＢＳＴ膜が形成できるようになるという優れた効果が得られる。
【００７１】
また、この発明では、まず、バリウムとストロンチウムとを含む有機化合物の気体からなる第１の混合ソースガス、および、チタンを含む有機化合物の気体と酸素を含む酸化ガスとがあらかじめ混合された第２の混合ソースガスを用意し、次いで、所定の圧力とされた密閉容器内に配置されかつ所定温度に加熱された基板上に第１の混合ソースガスと第２の混合ソースガスとを個別に供給し、そして、基板上にバリウムとストロンチウムとチタンとの酸化物からなる薄膜を形成するようにした。
この発明によれば、チタンのソースガスが、あらかじめ酸化ガスと触れた状態で基板上に供給されるようになり、バリウムとストロンチウムのソースガスは基板の上で初めて酸化ガスと接触することになる。この結果、この発明によれば、より品質のよいＢＳＴ膜が形成できるようになるという優れた効果が得られる。
【００７２】
また、この発明では、密閉容器を構成する成膜室と、成膜室内を所定の真空度とする真空排気手段と、成膜室内に配置され成膜対象の基板を載置する基板台と、基板台上に載置された基板を加熱する加熱手段と、基板台上に載置された基板表面に、バリウムとストロンチウムとチタンとを含む有機化合物の気体からなる混合ソースガスを供給する第１の供給手段と、基板台に載置された基板表面に酸素を含む酸化ガスを供給する第２の供給手段とを備えるようにした。
この発明によれば、第１の供給手段により、バリウムとストロンチウムとチタンのソースガスは、成膜対象の基板上にはあらかじめ混合された状態で供給される。そして、酸化ガスは第２の供給手段で供給されるので、ソースガスと酸化ガスとは基板上で混合される。この結果、この発明によれば、より品質のよいＢＳＴ膜が形成できるようになるという優れた効果が得られる。
【００７３】
また、この発明では、密閉容器を構成する成膜室と、成膜室内を所定の真空度とする真空排気手段と、成膜室内に配置され成膜対象の基板を載置する基板台と、基板台上に載置された基板を加熱する加熱手段と、基板台上に載置された基板表面に、バリウムとストロンチウムとを含む有機化合物の気体からなる第１の混合ソースガスを供給する第１の供給手段と、基板台に載置された基板表面にチタンを含む有機化合物の気体と酸素を含む酸化ガスとがあらかじめ混合された第２の混合ソースガスを供給する第２の供給手段とを備えるようにした。
この発明では、第２の供給手段により、チタンのソースガスが、あらかじめ酸化ガスと触れた状態で基板上に供給されるようになり、第１の供給手段で供給されるバリウムとストロンチウムのソースガスは、基板の上で初めて酸化ガスと接触することになる。この結果、この発明によれば、より品質のよいＢＳＴ膜が形成できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における成膜装置の構成を示す構成図である。
【図２】  シャワーヘッド１０５の構成を示す断面図である。
【図３】  ソースガス気化手段１２３の構成を示す断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態２における成膜装置の構成を示す構成図である。
【図５】  成膜装置の構成を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態３における成膜装置の構成を示す構成図である。
【図７】  ＤＲＡＭメモリセルの一部を示す構成図である。
【符号の説明】
１０１…成膜室、１０２…基板載置台、１０３…基板、１０４…加熱手段、１０５…シャワーヘッド、１０６…シャワー室、１０７…シャワー室、１０８…プレミックスガス吐出口、１０９…酸化ガス吐出口、１１０…排気口、１１１…真空ポンプ、１１２…トラップ、１１３…排気制御部（ＡＰＣ）、１１４…ソースガス導入部、１１５…混合用酸化ガス導入部、１１６…酸化ガス導入部、１１７…Ｂａソース供給部、１１８…Ｔｉソース供給部、１１９…Ｓｒソース供給部、１２０…混合手段、１２１…液供給手段、１２２…輸送管、１２３…ソースガス気化手段、１２４…ヒータ、１２５…メッシュ、１２６…キャリアガス導入部、１２７…冷却手段、１２８…冷媒導入口、１２９…冷媒排出口。
【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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