(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応室と、
前記反応室に接続された混合室と、
前記混合室に接続され、前記混合室内に導入された原料ガスを前記反応室内に散布するガスヘッドとを有するＣＶＤ装置であって、
前記反応室には液体の熱媒体が流れる主循環路が配置され、前記反応室壁面と前記熱媒体とが熱交換可能に構成され、
前記主循環路には加熱装置と冷却装置が接続され、前記主循環路内の熱媒体を温度制御できるように構成され、
前記ガスヘッドには液体の熱媒体が流れる副循環路が配置され、前記ガスヘッドと前記副循環路内の熱媒体とが熱交換可能に構成され、
前記副循環路には加熱装置と冷却装置が接続され、前記副循環路内の熱媒体を温度制御できるように構成され、
前記主循環路に流れる熱媒体と前記副循環路内に流れる熱媒体とは、それぞれ別々に、前記主循環路内と前記副循環路内を循環するように構成され、
前記主循環路と前記副循環路には、前記熱媒体を吸引して排出するポンプが接続されたＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記主循環路と前記副循環路に送風装置を接続し、送風すると、前記主循環路と前記腹循環路内の前記熱媒体を排出できるように構成された請求項１記載のＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記反応室外に配置された液体原料ソースと、
前記液体原料ソースと前記混合室とを接続し、前記混合室内に液体原料ガスを導入する液体原料ガス導入管とを有する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のＣＶＤ装置であって、
前記液体原料ガス導入管には加熱装置が接続され、前記液体原料ガス導入管内を流れる前記液体原料ガスの温度を昇温させられるように構成されたＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記反応室外に配置された反応性ガスソースと、
前記反応性ガスソースと前記混合室とを接続し、前記混合室内に反応性ガスを導入する反応性ガス導入管とを有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のＣＶＤ装置であって、前記反応性ガス導入管には加熱装置が接続され、前記反応性ガス導入管内を流れる反応性ガスの温度を昇温させられるように構成されたＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記反応室の内部には基板保持装置が配置され、前記主循環路の一部は分岐して前記基板保持装置内を通る支循環路が形成され、前記支循環路内を流れる熱媒体により、前記基板保持装置を冷却できるように構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＶＤの技術分野にかかり、特に、反応室の内壁面やガスヘッド表面への付着物の析出を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原料ガスを反応室内に導入し、基板表面に薄膜を形成する熱ＣＶＤ等のプロセスでは、反応室の内壁面等に薄膜が析出し、それが剥離するとダストになるという問題がある。そこで従来のＣＶＤ装置でも、反応室の壁面等の温度を管理し、基板表面以外の部分に付着物が析出しないようにしている。
【０００３】
図７の符号１０１は、そのような従来技術のＣＶＤ装置を示している。このＣＶＤ装置１０１は、反応室１０２内に基板１０８を配置し、真空排気口１０９から反応室１０２内部を真空排気すると共に、混合室１０３内に原料ガス１０７を導入し、ガスヘッド１０６から反応室１０２内に原料ガスを噴出させ、高温に加熱された基板１０８表面に、ＣＶＤ反応によって薄膜を形成する装置である。
【０００４】
このＣＶＤ装置１０１では、反応室１０２の周囲に通水パイプ１０４が敷設されており、該通水パイプ１０４内に温度コントロールした循環水１０５を流し、反応室１０２を所定温度に昇温させ、反応室１０２への付着物の成長を抑えている。
【０００５】
また、反応室１０２をメンテナンスする場合には通水パイプ１０４内に冷却した循環水１０５を流すことで、反応室１０２を温度降下させ、メンテナンス作業を開始できるまでの待ち時間を短縮することができる。
【０００６】
しかしながら上記のように循環水１０５を用いたＣＶＤ装置１０１において、通常の水圧(１０kgf／cm2程度)で通水する場合には、循環水１０５を１００℃以上にできず、反応室１０２の温度制御を行う場合に、その温度範囲には大きな制限がある。
【０００７】
他方、図８のＣＶＤ装置１１１のように、反応室１１２周囲にシースヒータ１１４を巻き回し、シースヒータ１１４に通電して発熱させ、反応室１１２を加熱する場合には、反応室１１２を高温に昇温させることはできるが、冷却することができない。従って、メンテナンス作業のために、ＣＶＤプロセスが終了した直後の反応室１１２を降温させるためには、自然冷却に頼らざるを得ず、そのための時間損失が問題になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、反応室内壁に薄膜が析出せず、メンテナンスが容易なＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、反応室と、前記反応室に接続された混合室と、前記混合室に接続され、前記混合室内に導入された原料ガスを前記反応室内に散布するガスヘッドとを有するＣＶＤ装置であって、前記反応室には液体の熱媒体が流れる主循環路が配置され、前記反応室壁面と前記熱媒体とが熱交換可能に構成され、前記主循環路には加熱装置と冷却装置が接続され、前記主循環路内の熱媒体を温度制御できるように構成され、前記ガスヘッドには液体の熱媒体が流れる副循環路が配置され、前記ガスヘッドと前記副循環路内の熱媒体とが熱交換可能に構成され、前記副循環路には加熱装置と冷却装置が接続され、前記副循環路内の熱媒体を温度制御できるように構成され、前記主循環路に流れる熱媒体と前記副循環路内に流れる熱媒体とは、それぞれ別々に、前記主循環路内と前記副循環路内を循環するように構成され、前記主循環路と前記副循環路には、前記熱媒体を吸引して排出するポンプが接続されたＣＶＤ装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＣＶＤ装置であって、前記主循環路と前記副循環路に送風装置を接続し、送風すると、前記主循環路と前記腹循環路内の前記熱媒体を排出できるように構成されたＣＶＤ装置である。
請求項３記載の発明は、前記反応室外に配置された液体原料ソースと、前記液体原料ソースと前記混合室とを接続し、前記混合室内に液体原料ガスを導入する液体原料ガス導入管とを有する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のＣＶＤ装置であって、前記液体原料ガス導入管には加熱装置が接続され、前記液体原料ガス導入管内を流れる前記液体原料ガスの温度を昇温させられるように構成されたＣＶＤ装置である。
請求項４記載の発明は、前記反応室外に配置された反応性ガスソースと、前記反応性ガスソースと前記混合室とを接続し、前記混合室内に反応性ガスを導入する反応性ガス導入管とを有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のＣＶＤ装置であって、前記反応性ガス導入管には加熱装置が接続され、前記反応性ガス導入管内を流れる反応性ガスの温度を昇温させられるように構成されたＣＶＤ装置である。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のＣＶＤ装置であって、前記反応室の内部には基板保持装置が配置され、前記主循環路の一部は分岐して前記基板保持装置内を通る支循環路が形成され、前記支循環路内を流れる熱媒体により、前記基板保持装置を冷却できるように構成されたＣＶＤ装置である。
【００１０】
本発明は上記のように構成されており、反応室に熱媒体が流れる主循環路が接続されている。従って、熱媒体の温度を制御し、主循環路を循環させ、熱媒体と反応室の壁面との間で熱交換を行わせると、反応室壁面の温度を所望の温度範囲に制御することができる。熱媒体に沸点３９０℃(１０１３ｈＰａ)のオイルを用いた場合、反応室の温度を１００℃以上３００℃以下の温度範囲に制御することができる。
【００１１】
主循環路に加熱装置を接続し、熱媒体を加熱できるように構成させるばかりでなく、主循環路に冷却装置を接続し、熱媒体を冷却できるようにしておくと、熱媒体の温度制御性が向上し、また、高温に加熱された反応室壁面を素早く冷却することができる。
【００１２】
主循環路の一部を分岐させ、支循環路として基板保持装置内を通しておき、主循環路内に冷却した熱媒体を流し、反応室を冷却するときに、基板保持装置を一緒に冷却することもできる。
【００１３】
また、ガスヘッドに副循環路を配置し、主循環路とは別個に熱媒体を流すようにすると、高温に加熱されやすいガスヘッドと、ガスヘッドよりは低温に加熱される反応室とを、異なる温度に制御した熱媒体で個別に温度制御できるので、ガスヘッドと反応室とをそれぞれ独立して温度制御することができる。
【００１４】
また、液体原料ガスや反応性ガスを加熱して反応室内に導入すると、反応室やガスヘッドの温度が安定し、反応室壁面やガスヘッドへの付着物の析出を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１を参照し、符号１０は本発明の一例のＣＶＤ装置を示している。
このＣＶＤ装置１０は、反応室１１を有しており、反応室１１の外部には、液体原料ソース２１と、反応性ガスソース２２と、主循環装置４１と、副循環装置４２とが配置されている。
【００１６】
先ず、このＣＶＤ装置１０の温度制御系統を説明すると、反応室１１の周囲には循環路４３が巻回されており、この循環路４３内には、耐熱オイル等の液体の熱媒体が納められている。
【００１７】
該主循環路４３の両端は主循環装置４１に接続されている。主循環装置４１は、内部に加熱装置とポンプとが設けられており、その加熱装置とポンプを動作させると、主循環路４３内の熱媒体を所望温度に加熱して主循環路４３内を循環させられるようになっている。
【００１８】
また、主循環路４３の両端部分の付近(主循環装置４１に接続された部分の付近)では、主循環路４３の周囲に水冷ジャケット５８が巻回されており、水冷ジャケット５８に通水すると、主循環路４３内を流れる熱媒体を冷却できるように構成されている。
【００１９】
従って、反応室１１の温度を測定し、主循環装置４１内の加熱装置と水冷ジャケット５８によって主循環路４３内の熱媒体を温度制御して循環させると、温度制御された熱媒体が反応室１１の壁面と熱交換し、反応室１１の温度が所定の温度範囲に制御される。
【００２０】
この反応室１１内部の天井側には、ガスヘッド１２が配置されており、反応室１１の天井とガスヘッド１２との間には、ガス混合室１３が形成されている。
【００２１】
ガスヘッド１２の下方位置には、基板保持装置１４が配置されている。
基板保持装置１４の表面は平坦になっており、シリコンウェハーやガラス基板等の板状の成膜対象物を配置できるように構成されている。
【００２２】
基板保持装置１４の内部にはヒータ１６が配置されており、該ヒータ１６に通電し基板保持装置１４を昇温させると、基板保持装置１４上に載置された成膜対象物を所望温度に加熱できるように構成されている。
【００２３】
主循環路４３の一部は分岐し、支循環路４４にされており、この支循環路４４は、反応室１１内部に気密に導入され、基板保持装置１４内を通り、主循環路４３に戻るように構成されている。
【００２４】
従って、主循環路４３内を流れる熱媒体は、一部が支循環路４４内に分流し、基板保持装置１４内部を流れるようになっている。
【００２５】
ガスヘッド１２内部には、副循環路４５が通っており、該副循環路４５の両端は、副循環装置４２に接続されている。
【００２６】
副循環装置４２は、主循環装置４１と同様に、内部に加熱装置とポンプとが設けられており、また、副循環路４５の両端部分には、水冷ジャケット５９が巻回されている。副循環路４５内には、主循環路４３に封入されたものと同じ熱媒体が封入されている。
【００２７】
従って、副循環装置４２内の加熱装置と、副循環路４５に巻回された水冷ジャケット５９により、副循環路４５内に封入された熱媒体の温度を制御できるようになっている。
【００２８】
温度制御された熱媒体が副循環路４５内を循環すると、ＣＶＤ反応の開始前に予めガスヘッド１２を加熱しておいたり、又は、基板保持装置１４から放射される熱でガスヘッド１２が加熱された場合に冷却し、ガスヘッド１２が所定の温度になるように制御することができる。
【００２９】
次に、このＣＶＤ装置の原料供給系統を説明すると、液体原料ソース２１と、反応性ガスソース２２は、液体原料ガス導入管２５と反応性ガス導入管２６によって、それぞれガス混合室１３に接続されている。
【００３０】
液体原料ガス導入管２５の途中には、気化装置２３が設けられており、液体原料ソース２１内に納められた液体原料を気化装置２３内で気化された後、ガス混合室１３内に導入されるように構成されている。
【００３１】
また、反応性ガス導入管２６の途中には熱交換器２４が設けられており、反応性ガスソース２２内の反応性ガスを熱交換器２４内で昇温させた後、ガス混合室１３内に導入するように構成されている。
【００３２】
液体原料ガス導入管２５の気化装置２３とガス混合室１３の間の部分、及び反応性ガス導入管２６の熱交換器２４とガス混合室１３の間の部分には、マントルヒータ２７、２８がそれぞれ巻回されており、液体原料ガス導入管２５と反応性ガス導入管２６を昇温させることで、内部を流れる液体原料ガスの温度が低下し、液化してしまったり、反応性ガスの温度が低下して反応性が低くなることがないようになっている。
【００３３】
反応室１１の底壁には、排気口３６が設けられており、この排気口３６は排気管３２によって真空ポンプ３１に接続されている。真空ポンプ３１を動作させ、反応室１１内を真空雰囲気にした後、ガス混合室１３内に液体原料ガス及び反応性ガスを導入すると、導入されたガスはガスヘッド１２から反応室１１内部に散布された後、未反応ガス及びＣＶＤ反応で生成されたガスは排気口３６を通って真空ポンプ３１で排出される。
【００３４】
排気管３２の周囲には、マントルヒータ３２が巻回されており、排気管３２を昇温させておくことで、排気管３２内部に不要な析出物が付着しないようになっている。
【００３５】
また、真空ポンプ３１の背後には、除害装置３４が配置されており、真空ポンプ３１から排出されるガスはこの除害装置３４によって除害処理され、有毒物質が大気に放出されないようになっている。
【００３６】
上記のＣＶＤ装置１０を使用して薄膜を形成する工程について説明する。
予め真空ポンプ３１を動作させ、反応室１１内部を所定圧力まで真空排気しておき、先ず、主循環装置４１と副循環装置４２とを動作させ、加熱した熱媒体を反応室１１とガスヘッド１２に供給し、昇温させる。このとき、熱媒体を温度制御しながら循環させ、反応室１１とガスヘッド１２とを所定の温度範囲に維持させる。
【００３７】
ここでは、反応室１１及びガスヘッド１２を、ＰＺＴ薄膜形成のＣＶＤ反応が進行しにくい１００℃以上３００℃以下の温度範囲に昇温させた。
また、マントルヒータ２７、２８を発熱させ、液体原料ガス導入管２５と反応性ガス導入管２６とを、予めそれぞれ所定温度に昇温させておく。
また、ヒータ１６に通電し、基板ホルダ１４を所定温度に加熱しておく。
【００３８】
反応室１１や基板ホルダ１４が所定温度で安定した後、図示しない基板搬送機構によって、成膜対象物の基板を反応室１１内に搬入する。基板搬入の際には、反応室１１内部の真空雰囲気を維持しておく。
【００３９】
図１の符号１８は、処理対象物であるウェハであり、基板保持装置１４上に載置されている。
【００４０】
ウェハ１８が基板保持装置１４によって６００℃程度に昇温された後、液体原料ソース２１及び反応性ガスソース２２から、それぞれ液体原料ガスと反応性ガスをガス混合室１３内に導入する。
【００４１】
液体原料ソース２１の内部ブロックを図２に示す。
この液体ソース２１は、原料容器８１〜８３と、配管洗浄用の溶媒容器８４とを有している。
【００４２】
溶媒容器８４には、ＴＨＦ(テトラヒドロフラン)が充填されており、また、各原料容器８１〜８３には、それぞれＴＨＦ溶媒中に所定濃度で溶解された薄膜の原料が納められている。
【００４３】
ウェハ１８上に強誘電体チタン酸ジルコン酸鉛(ＰＺＴ)を形成する場合を例に採ると、ＰＺＴ薄膜の原料として、各原料容器８１〜８３には、ＴＨＦに溶解されたＰｂ(ｄｐｍ)2(ビス(ジピパロイルメタナト)鉛)と、Ｚｒ(ｄｐｍ)4(テトラキス(ジピパロイルメタナト)ジルコニウム)と、Ｔｉ(ｉ−ＰｒＯ)2(ｄｐｍ)2［ビス(ジピパロイルメタナト)−ジ−イソプロポキシ−チタン］とが納められる。Ｐｂ(ｄｐｍ)2、Ｚｒ(ｄｐｍ)4、Ｔｉ(ｉ−ＰｒＯ)2(ｄｐｍ)2の濃度はそれぞれ０．３ｍｏｌ／ｌである。
【００４４】
下記表に、各原料の気化温度と分解温度を示す。
【００４５】
【表１】
0003817123.tif 000002
【００４６】
液体ソース２１には、キャリアガスのボンベが接続されており、流量制御されたキャリアガスを、各原料容器８１〜８４内に導入し、原料液をキャリアガスと共に気化装置２３内に導入する。ここではキャリアガスに窒素ガスを用い、３００ｓｃｃｍの流量で導入した。
【００４７】
気化装置２３内には気化器８５が配置されており、キャリアガスと液体原料が気化器８５内に導入されると、気化器８５内で気化され、液体原料ガスが生成される。その液体原料ガスは、昇温された液体原料ガス導入管２５を通ってガス混合室１３内に導入される。
【００４８】
他方、反応性ガスソース２２には酸素ガスボンベが配置されており、流量制御された酸素ガスから成る反応性ガスは、熱交換器２４で２１０℃以上２３０℃以下の温度範囲に昇温された後、昇温された反応性ガス導入管２６を通ってガス混合室１３内に導入される。ここでは酸素ガスは２０００ｓｃｃｍの流量で導入した。
【００４９】
ガスヘッド１２には細孔が多数個設けられており、ガス混合室１３内の液体原料ガスと反応性ガスの混合ガスは、細孔から反応室１１内に噴出される。
【００５０】
気化器８５内の圧力は４×１０3Ｐａ(３０Ｔｏｒｒ)程度であり、反応室１１内の圧力は１．３×１０2Ｐａ(１０Ｔｏｒｒ)程度であり、混合室１３内の混合ガスは、この圧力差でガスヘッド１２から反応室１１内に噴出されるようになっている。
【００５１】
噴出された混合ガスによって、ウェハ１８表面でＣＶＤ反応が進行し、ウェハ１８表面にＰＺＴ薄膜が成長する。
【００５２】
このとき、基板保持装置１４は高温に加熱されており、そのため、反応室１１やガスヘッド１２は、基板保持装置１４からの熱輻射で加熱されているが、反応室１１やガスヘッド１２の温度を測定しながら主循環路４３内と副循環路４５内をそれぞれ循環する熱媒体の温度を制御し、ウェハ１８上にはＰＺＴ薄膜が成長するが、反応室１１の壁面やガスヘッド１２の表面には成長しないようにした。
【００５３】
ここでは、主循環路４３内の熱媒体の温度を制御することで、ＣＶＤ反応が進行中の反応室１１の壁面の温度を、２２０℃±５℃の範囲納まるように制御できた。
【００５４】
ウェハ１８上のＰＺＴ薄膜が所定膜厚に形成されたところで、液体原料ガス及び反応性ガスの供給を停止し、反応室１１内が所定圧力まで真空排気された後、ウェハ１８を搬出する。
【００５５】
ＰＺＴ薄膜を連続して形成する場合、未処理のウェハを反応室１１内に搬入し、上記手順でＣＶＤ反応を進行させる。
【００５６】
上記ＣＶＤ装置１０で、ＰＺＴ薄膜のＣＶＤ成長を行った場合の、積算成膜時間に対する反応室１１の壁面の付着物の量を測定した。従来技術のＣＶＤ装置の場合と対比して図３のグラフに示す。従来技術に比べ、反応室１１内壁の付着物は約４分の１に改善されている。
【００５７】
また、積算成膜時間が１００時間に達したときの、反応室１１とガスヘッド１２の付着物の量を測定した。その結果を図４のグラフに示す。本発明のＣＶＤ装置１０では、従来技術のＣＶＤ装置に比べ、付着物の量が減少していることが分かる。これは、ウェハの搬出入や、ＣＶＤ反応開始時の急激な温度変化に対し、熱容量の大きな熱媒体が熱浴として作用し、反応室１１壁面の温度が急変しないからであると考えられる。
【００５８】
また、本発明のＣＶＤ装置１０では、ガスヘッド１２の付着物が特に減少しているが、これはガスヘッド１２を、反応室１１の温度制御を行う主循環装置４１とは別の副循環装置４２を用いて温度制御した効果であると考えられる。
【００５９】
ウェハ１８上に形成したＰＺＴ薄膜の残留分極量２Ｐｒの積算成膜時間に対する依存性を測定した。その結果を図５のグラフに示す。
【００６０】
従来技術のＣＶＤ装置では、積算成膜時間の増加に伴い、残留分極量２Ｐｒは減少しているが、本発明のＣＶＤ装置１０ではそのような減少は観察されない。
【００６１】
また、従来のＣＶＤ装置では、積算成膜時間がゼロの時点でも、本発明のＣＶＤ装置１０に比べると、既に残留分極量２Ｐｒは低い。これは、従来のＣＶＤ装置では、ガスヘッドや反応室を構成する部品の温度分布が不均一なためであると推測される。
【００６２】
次に、本発明のＣＶＤ装置１０の冷却工程を説明すると、所定枚数のウェハに対し、上記のようにＰＺＴ薄膜の形成を行った後、液体原料ガスと反応性ガスの導入を終了させ、反応室１１内部を所定圧力まで真空排気した後、主循環装置４１と副循環装置４２内の加熱装置を停止させ、水冷ジャケット５８、５９により、主循環路４３及び副循環路４４内の熱媒体を冷却し、反応室１１とガスヘッド１２に供給する。
【００６３】
主循環路４３内の冷却された熱媒体は支循環路４４内を通り、基板保持装置１４にも供給されるため、反応室１１とガスヘッド１２と共に、基板保持装置１４も冷却される。
【００６４】
熱媒体の加熱終了後の反応室１１の温度変化の例を図６のグラフに示す。このグラフは、２２０℃に温度制御していた反応室１１を冷却するために、熱媒体の加熱終了後、約１０分経過後に水冷ジャケット５８への通水を開始した場合の降温曲線である。
【００６５】
従来技術のグラフは、シースヒータを用いて反応室を加熱する構成のＣＶＤ装置の降温曲線であり、シースヒータは熱媒体に比べて熱容量が小さいため、シースヒータへの通電停止直後は本願発明のＣＶＤ装置１０よりも急速に温度が低下するが、水冷ジャケット５８への通水を開始すると、本願発明のＣＶＤ装置１０の方の温度低下速度の方が大きくなる。
【００６６】
その結果、本発明のＣＶＤ装置１０では、１．５時間〜２時間程度の冷却時間でメンテナンス作業が可能な８０℃まで低下している。従来技術のＣＶＤ装置の場合には、５時間〜６時間の冷却時間が必要であったのに対し、作業時間が大幅に短縮している。
【００６７】
反応室１１が室温程度まで冷却された後、真空ポンプ３１を停止させ、反応室１１内部を大気に開放し、ガスヘッド１２や反応室１１を構成する部品を取り外し、洗浄する。このように、本発明のＣＶＤ装置では、メンテナンス作業までの待ち時間が少なくて済む。
【００６８】
また、反応室１１をメンテナンスする際に熱媒体を抜き取る場合には、弁５３1〜５３4を操作し、主循環路４３と副循環路４５を送風ポンプ５１と排気ポンプ５２に接続させ、送風ポンプ５１によって主循環路４３と副循環路４５の一端から内部に圧縮空気を送風すると共に、主循環路４３と副循環路４４の他端から、熱媒体を吸引し、主循環路４３、支循環路４４、及び副循環路４５内部の熱媒体を除去する。このように、圧縮空気の送風と真空吸引とを同時に行うことにより、主循環路４３、支循環路４４、及び副循環路４５内の熱媒体を３０分程度で除去することができる。
【００６９】
上記実施例では、ＰＺＴ薄膜を形成する場合について説明したが、本発明のＣＶＤ装置１０は、ＰＺＴ薄膜を成膜する装置に限定されるものではない。
【００７０】
例えば、チタン酸ストロンチウム酸バリウム(ＢＳＴ)薄膜を形成する場合には、固体原料として、Ｂａ(ｄｐｍ)2、Ｓｒ(ｄｐｍ)2、Ｔｉ(ｉ−ＰｒＯ)2(ｄｐｍ)2を、ＴＨＦ溶媒に溶解させたものを用いることができる。濃度、キャリアガス流量、反応性ガス流量は上記と同様に、０．３ｍｏｌ／ｌ、３００ｓｃｃｍ、２０００ｓｃｃｍである。
【００７１】
下記表に、Ｂａ(ｄｐｍ)2、Ｓｒ(ｄｐｍ)2、Ｔｉ(ｉ−ＰｒＯ)2(ｄｐｍ)2の気化温度と分解温度を示す。
【００７２】
【表２】
0003817123.tif 000003
【００７３】
上記表２から分かるように、ＢＳＴの場合、全ての材料が固化して析出したり、反応生成物として壁面に析出したりすることのない温度マージンは、ＰＺＴに比べると狭くなっている。
【００７４】
反応室１１の壁面の温度を２５０℃±５℃の温度範囲に制御してＢＳＴ薄膜を形成したところ、反応室１１壁面にはＢＳＴは析出しなかった。
【００７５】
このように、本発明のＣＶＤ装置１０は、種々の薄膜形成プロセスに用いることができるものである。
【００７６】
なお、上記水冷ジャケット５８、５９は、冷却装置の一例であり、水以外の液体や気体の熱媒体を用いた冷却装置や、ペルチェ効果を利用した冷却装置の他、種々の冷却装置を用いることができる。
【００７７】
また、マントルヒータ２７、２８は加熱装置の一例であり、液体原料ガス導入管２５や、反応性ガス導入管２６を所定温度に加熱できる装置を広く用いることができる。
【００７８】
【発明の効果】
反応室壁面やガスヘッドの温度を、薄膜が析出しない温度範囲に制御した状態で、基板上に薄膜を成長させることができる。従って、付着物の析出が少なく、メンテナンスが容易である。
また、反応室壁面を急速に降温させられるので、メンテナンス作業を開始するまでの待ち時間が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のＣＶＤ装置を説明するための図
【図２】液体原料ソースと反応性ガスソースの内部構成を説明するための図
【図３】積算成膜時間と付着物の析出量の関係を説明するためのグラフ
【図４】積算成膜時間が１００時間の時点での析出物の量を比較するためのグラフ
【図５】積算成膜時間と残留分極量の関係を示すグラフ
【図６】冷却時間と温度変化の関係を説明するためのグラフ
【図７】従来技術のＣＶＤ装置の例
【図８】従来技術のＣＶＤ装置の他の例
【符号の説明】
１０……ＣＶＤ装置
１３……混合室
２５……液体原料ガス導入管
２６……反応性ガス導入管
２７、２８……加熱装置
４３……主循環路
４５……副循環路
５１……送風装置
５２……ポンプ
５８、５９……冷却装置
【図１】
0003817123.tif 000004
【図２】
0003817123.tif 000005
【図３】
0003817123.tif 000006
【図４】
0003817123.tif 000007
【図５】
0003817123.tif 000008
【図６】
0003817123.tif 000009
【図７】
0003817123.tif 000010
【図８】
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