JP2000226667A - Cvd device - Google Patents

Cvd device

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JP2000226667A
JP2000226667A JP11134055A JP13405599A JP2000226667A JP 2000226667 A JP2000226667 A JP 2000226667A JP 11134055 A JP11134055 A JP 11134055A JP 13405599 A JP13405599 A JP 13405599A JP 2000226667 A JP2000226667 A JP 2000226667A
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JP
Japan
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copper
film
gas
reaction chamber
raw material
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Application number
JP11134055A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Koide
知昭 小出
Hiroshi Doi
浩志 土井
Toshiaki Sugano
寿朗 菅野
Nobuyuki Masaki
宣行 正木
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Canon Anelva Corp
Original Assignee
Anelva Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a CVD device suitable for a device for mass-production, preventing the peeling of a Cu film in a gaseous starting material introducing passage part, preventing the generation of particles, easily holding the temp. of gas piping or the like to the uniform one, stably executing the feed of a gaseous starting material to a reaction chamber and maintaining good film forming conditions. SOLUTION: This CVD device employs a liq. raw material 21 of an organic copper complex, and the material is vaporized by a vaporizer 24 and is introduced into a reaction chamber 11 to form a copper film (Cu film) on a substrate 13, and the materials of the inside parts of gas piping 30 and 32 and a valve 26 at a gaseous starting material introducing passage part connecting the space between the vaporizer and the reaction chamber are composed of copper or copper alloys. Copper or copper alloys good in thermal conductivity make better the thermal conductivity of the gas piping themselves, are capable of easily executing uniform temp. holding, improve the stability of the feed of a gaseous starting material to a substrate and prevent the peeling of a Cu film and the generation of particles in the gas piping or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体原料である有
機銅錯体を使用して銅膜を成膜するCVD装置に関し、
特に、原料ガス導入流路部を形成する原料ガス配管やバ
ルブなどの各部材の原料ガスとの関連における材質的な
面での改良に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a CVD apparatus for forming a copper film using an organic copper complex as a liquid material,
In particular, the present invention relates to an improvement in a material aspect in relation to a source gas of each member such as a source gas pipe and a valve forming a source gas introduction passage.

【0002】[0002]

【従来の技術】大規模集積回路(LSI)や液晶ディス
プレイ(LCD)等の製作では基板の表面に薄膜を作製
する工程が存在する。この薄膜作製では、反応性ガスの
化学反応を利用して成膜を行うCVD装置を用いること
が広く行われている。CVD装置によれば、反応室内に
加熱状態で配置された基板の表面に対して原料ガス供給
系から原料ガスを導入し化学反応を利用して当該表面に
薄膜を作製する。
2. Description of the Related Art In the manufacture of large-scale integrated circuits (LSI), liquid crystal displays (LCD), and the like, there is a process of forming a thin film on the surface of a substrate. In the production of the thin film, a CVD apparatus that forms a film using a chemical reaction of a reactive gas is widely used. According to the CVD apparatus, a source gas is introduced from a source gas supply system to a surface of a substrate placed in a reaction chamber in a heated state, and a thin film is formed on the surface by utilizing a chemical reaction.

【0003】CVD法を利用した金属材料の成膜では、
近年、原料として常温常圧で液体である有機金属錯体を
使用する方法が採用される。なかでも配線用金属材料の
分野では高マイグレーション耐性で低比抵抗を有する銅
(Cu)が次世代の配線材料として有力視されている。
Cu膜を成膜するCu−CVDプロセスでは、原料とし
て、例えばトリメチルビニルシリルヘキサフルオロアセ
チルアセトナト酸塩銅(Cu(hfac)(tmv
s))のごとき常温常圧で液体であるβ−ジケトンの有
機金属錯体が使用される。
In the deposition of a metal material using a CVD method,
In recent years, a method using an organometallic complex that is liquid at normal temperature and normal pressure as a raw material is adopted. Above all, in the field of metal materials for wiring, copper (Cu) having high migration resistance and low specific resistance is regarded as a promising next-generation wiring material.
In a Cu-CVD process for forming a Cu film, as a raw material, for example, copper trimethylvinylsilylhexafluoroacetylacetonate (Cu (hfac) (tmv
An organometallic complex of β-diketone which is liquid at normal temperature and normal pressure as in s)) is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記Cu−CVDプロ
セスを実施するCu−CVD装置は、現在のところ、量
産用装置として確立されたものは知られていない。今ま
では、従来のCVD装置を利用して試行錯誤的に成膜が
行われるのが一般的であった。かかるCu−CVD装置
で、液体原料であるCu(hfac)(tmvs)は、
その収容容器から液体流量制御器でその流量を制御され
ながら液体状態のままで気化器へ供給され、この気化器
で気化され、気相状態で、原料ガス導入流路部を構成す
るバルブおよびガス配管を通して反応室へ導入される。
なおガス配管としては、厳密には、気化器とバルブの間
を接続する配管部分、およびバルブと反応室の間を接続
する配管部分が存在する。
At present, there is no known Cu-CVD apparatus for performing the above-mentioned Cu-CVD process, which has been established as a mass-production apparatus. Until now, film formation has generally been performed by trial and error using a conventional CVD apparatus. In such a Cu-CVD apparatus, a liquid raw material, Cu (hfac) (tmvs),
While the flow rate is controlled by a liquid flow controller from the storage container, the liquid is supplied to a vaporizer in a liquid state, and is vaporized by the vaporizer, and in a gaseous state, a valve and a gas constituting a source gas introduction flow path portion It is introduced into the reaction chamber through a pipe.
Strictly speaking, the gas piping includes a piping portion connecting between the vaporizer and the valve, and a piping portion connecting between the valve and the reaction chamber.

【0005】今までのCu−CVD装置によれば、上記
のごとく従来装置を利用しており、原料ガスを反応室内
へ導入するためのバルブと反応室の間を接続する上記ガ
ス配管はその周辺部分と共に短い周期で交換されるもの
として作られていた。従って当該ガス配管の材質には、
その加工・組立ての容易さの観点、すなわち他のフラン
ジ等の真空部品との溶接が同種金属の接合で済むという
組立て容易性の観点から、SUS316L(ステンレス
材の一種)が使用されていた。しかしながら、量産に適
した装置としてCu−CVD装置を作製する場合、反応
性ガスとしての原料ガスを反応室へ導入するためのガス
配管を、どのような材質で作るかということは、従来装
置を利用する場合と異なり、十分に検討する余地があ
る。材質的な面でのかかる検討事項は、原料ガス導入流
路部を構成するバルブや他のガス配管の部分に関しても
同様に検討されるべき事項である。
According to the conventional Cu-CVD apparatus, the conventional apparatus is used as described above, and the gas pipe connecting between the valve for introducing the raw material gas into the reaction chamber and the reaction chamber is provided in the vicinity thereof. It was designed to be exchanged with the parts in short cycles. Therefore, the material of the gas pipe includes
SUS316L (a type of stainless steel) has been used from the viewpoint of ease of processing and assembling, that is, from the viewpoint of assembling easiness that welding to a vacuum component such as another flange can be performed by joining the same kind of metal. However, when manufacturing a Cu-CVD apparatus as an apparatus suitable for mass production, what kind of material is used to form a gas pipe for introducing a source gas as a reactive gas into a reaction chamber is based on a conventional apparatus. Unlike the case where it is used, there is room for careful consideration. Such matters to be considered in terms of material are matters to be examined in the same manner with respect to valves and other gas pipes constituting the raw material gas introduction flow path.

【0006】また本出願人は先に特願平8−23151
3号なる特許願でCVD装置(化学蒸着装置)の一構成
例を開示した。この特許願に開示される内容の一部とし
て、気化器と反応室を接続するガス配管についてそのガ
ス導入口の大きさの最適寸法が示されている。さらに特
開平8−288242号公報では、CVDプロセスを実
施する反応室の内部の原料ガスに晒される部分の一部分
が銅または銅酸化物で被覆されているということが明ら
かにされている。しかしながら、反応室に含まれない、
通常、短い周期で交換されるべきものと考えられる原料
ガス導入用のガス配管の材質についてまで詳しくは言及
していない。
The present applicant has previously filed Japanese Patent Application No. 8-23151.
No. 3 discloses a configuration example of a CVD apparatus (chemical vapor deposition apparatus). As a part of the content disclosed in this patent application, an optimum size of a gas inlet of a gas pipe connecting a vaporizer and a reaction chamber is shown. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-288242 discloses that a portion of a portion exposed to a source gas inside a reaction chamber for performing a CVD process is covered with copper or copper oxide. However, not included in the reaction chamber,
In general, there is no detailed description of the material of the gas pipe for introducing the raw material gas which is considered to be replaced in a short cycle.

【0007】他方、CVD装置が量産用のCu−CVD
装置として作製される場合には、原料ガス導入用のガス
配管は短い周期で交換される装置部材としては構成され
ず、Cu−CVDプロセスを実行するにあたって長期に
渡って原料ガスを気化器から反応室に導入し続けるガス
配管として機能することが要求される。この要求におい
ては、成膜時の原料ガス導入の際にガス配管の内面にC
u膜が付着するが、当該Cu膜の剥がれを防止すること
が必要となり、さらに一般に熱的に不安定な液体原料を
気化し、この原料ガスの安定導入を達成するためのガス
配管としてガス配管を均一な所定の温度に保温すること
が必要となる。このようなCu膜剥がれの防止および均
一所定温度での保温の必要性は、上記ガス配管を含む原
料ガス導入流路部の全体について求められる。
On the other hand, a CVD apparatus is used for mass production of Cu-CVD.
When manufactured as an apparatus, the gas pipe for introducing the source gas is not configured as an apparatus member that is exchanged in a short cycle, and the source gas is reacted from the vaporizer for a long time when executing the Cu-CVD process. It is required to function as a gas pipe that continues to be introduced into the chamber. According to this requirement, when the source gas is introduced during film formation, C
Although the u film adheres, it is necessary to prevent the Cu film from peeling off, and in general, a gas pipe is used as a gas pipe for vaporizing a thermally unstable liquid material and achieving stable introduction of the material gas. Must be kept at a uniform and predetermined temperature. The necessity of preventing the peeling of the Cu film and keeping the temperature at a uniform predetermined temperature is required for the entire material gas introduction flow path including the gas pipe.

【0008】本発明の目的は、量産用Cu−CVD装置
に適した原料ガス導入流路部を提供するものであり、上
記の問題を解決し、ガス配管およびバルブからなる原料
ガス導入流路部内のCu膜剥がれを防止してパーティク
ルの発生を防止し、ガス配管等を均一な温度に容易に保
温し、反応室への原料ガスの供給を安定に行い、良好な
成膜条件を維持できるCVD装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a source gas introduction passage suitable for mass-produced Cu-CVD equipment, to solve the above-mentioned problems, and to provide a source gas introduction passage comprising a gas pipe and a valve. CVD that prevents peeling of the Cu film to prevent generation of particles, easily keeps gas pipes and the like at a uniform temperature, stably supplies source gas to the reaction chamber, and maintains good film forming conditions. It is to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
CVD装置は、上記目的を達成するため、次のように構
成される。このCVD装置は、液体である有機銅錯体を
原料として使用し、この有機銅錯体を気化器で気化して
反応室内に導入し基板の上に銅膜を成膜する装置であ
る。気化器と反応室との間を接続する原料ガス導入流路
部における原料ガスが触れる内面部分の材質を銅または
銅合金とするように構成される。原料ガス導入流路部は
バルブと原料ガス配管からなり、原料ガス配管として
は、気化器とバルブの間の部分、バルブと反応室の間の
部分からなる。原料ガス導入流路部に含まれる原料ガス
配管は、銅または銅合金で製作されることが好ましい。
これによってその内面部分の材質は銅または銅合金とな
る。また原料ガス配管の内面が銅または銅合金で被覆さ
れるように構成することもできる。さらにバルブ自体を
銅または銅合金で製作することができる。またバルブに
おける原料ガスが触れる内面部分を銅または銅合金で被
覆するように構成することも好ましい。バルブの原料ガ
スが触れる内面部分としてはバルブボディとダイヤフラ
ムユニットとダイヤフラムである。以上のごとく、原料
ガス配管およびバルブの少なくとも原料ガスに触れる内
面部分の材質に、熱伝導性が良好な銅または銅合金を使
用したため、原料ガス配管等の内面において密着性が向
上することによりCu膜剥がれがなくなり、さらに原料
ガス配管自体およびバルブ自体の熱伝導性が良好とな
り、所望温度の均一な保温を容易に行うことが可能とな
り、原料ガスの基板への供給の安定性が向上する。また
原料ガス導入流路部の交換周期を長期化でき、実用性の
高い量産装置を実現し得る。
The CVD apparatus according to the present invention is configured as follows to achieve the above object. This CVD apparatus is an apparatus that uses a liquid organic copper complex as a raw material, vaporizes the organic copper complex in a vaporizer, introduces the organic copper complex into a reaction chamber, and forms a copper film on a substrate. The material of the inner surface portion of the source gas introduction flow path connecting the vaporizer and the reaction chamber, which is in contact with the source gas, is made of copper or copper alloy. The raw material gas introduction flow path portion includes a valve and a raw material gas pipe, and the raw material gas pipe includes a portion between the vaporizer and the valve, and a portion between the valve and the reaction chamber. It is preferable that the source gas pipe included in the source gas introduction passage is made of copper or a copper alloy.
As a result, the material of the inner surface portion becomes copper or a copper alloy. Also, the inner surface of the source gas pipe may be configured to be coated with copper or a copper alloy. Furthermore, the valve itself can be made of copper or copper alloy. It is also preferable that the inner surface portion of the valve, which is in contact with the source gas, is coated with copper or a copper alloy. The valve body, the diaphragm unit, and the diaphragm are the inner surfaces of the valve that come into contact with the source gas. As described above, since copper or a copper alloy having good thermal conductivity was used for the material of the inner surface portion of the raw material gas pipe and the valve which is in contact with at least the raw material gas, the adhesion on the inner surface of the raw material gas pipe and the like is improved, and thus Cu The film is not peeled off, and the thermal conductivity of the raw material gas pipe itself and the valve itself is improved, so that it is possible to easily maintain a desired temperature at a uniform temperature, and to improve the stability of supply of the raw material gas to the substrate. In addition, the replacement cycle of the raw material gas introduction passage can be lengthened, and a highly practical mass production apparatus can be realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は、本発明に係るCVD装置の発明要
部に関連する部分の構成を概略的に示したものである。
このCVD装置はCu−CVD装置であり、反応室内に
配置した基板の表面に配線用Cu膜をCVD法によって
堆積させる装置である。
FIG. 1 schematically shows a configuration of a portion related to the main part of the invention of the CVD apparatus according to the present invention.
This CVD apparatus is a Cu-CVD apparatus, and is an apparatus for depositing a Cu film for wiring on a surface of a substrate disposed in a reaction chamber by a CVD method.

【0012】図1において、11は反応室で、真空容器
によって形成されている。反応室11の内部の下部には
基板ホルダ12が設けられている。処理対象である基板
13は、基板ホルダ12の上面において、その成膜すべ
き表面を上側にして配置されている。基板ホルダ12の
内部には加熱機構(図示せず)が内蔵され、基板ホルダ
12上の基板13を必要な温度(例えば200℃以下)
に保持する。反応室11の側壁には排気ポート14が形
成され、この排気ポート14には排気管15がバルブ1
6を介して接続されている。排気管15は排気機構17
に接続される。排気機構17によって反応室11の内部
は所要の真空状態(例えば10Torr)に保持される。ま
た反応室11の天井部11aには、基板ホルダ12の上
方位置に原料ガス(反応性ガス)を反応室11の内部に
導入するためガス導入口18が形成されている。反応室
11の天井部11aの内側には、ガス導入口18を中心
位置にして、原料ガスを反応室11の内部、すなわち基
板13の上側の前面空間に導入するための調整管19が
設けられている。調整管19では、ガス導入口18に接
続される側の部分が径の小さい管体となっており、基板
13に近づくに従って径が次第に拡大して湾曲部を有す
るように形成されている。調整管19は、ガス導入口1
8から導入された原料ガスが基板13の前面空間にて所
定の流れになるようにするためのガス流調整用の管体で
ある。調整管19は、全体として楽器のホルンのごとき
形状を有するガス導入装置である。調整管19の下端
は、基板13の周縁部の先まで延設され、さらにその先
は例えば折り返されて天井部11aに固定されている。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a reaction chamber, which is formed by a vacuum vessel. A substrate holder 12 is provided at a lower portion inside the reaction chamber 11. The substrate 13 to be processed is disposed on the upper surface of the substrate holder 12 with the surface on which the film is to be formed facing upward. A heating mechanism (not shown) is built in the substrate holder 12, and the substrate 13 on the substrate holder 12 is heated to a required temperature (for example, 200 ° C. or lower).
To hold. An exhaust port 14 is formed on a side wall of the reaction chamber 11, and an exhaust pipe 15 is connected to the exhaust port 14.
6 are connected. The exhaust pipe 15 has an exhaust mechanism 17
Connected to. The inside of the reaction chamber 11 is maintained at a required vacuum state (for example, 10 Torr) by the exhaust mechanism 17. A gas inlet 18 is formed in the ceiling 11 a of the reaction chamber 11 at a position above the substrate holder 12 for introducing a source gas (reactive gas) into the reaction chamber 11. Inside the ceiling 11 a of the reaction chamber 11, an adjustment pipe 19 for introducing the raw material gas into the reaction chamber 11, that is, the front space above the substrate 13 is provided with the gas inlet 18 as a center position. ing. In the adjusting tube 19, a portion connected to the gas inlet 18 is a small-diameter tube body, and is formed such that the diameter gradually increases toward the substrate 13 and has a curved portion. The adjusting pipe 19 is a gas inlet 1
This is a gas flow adjusting tube for causing the source gas introduced from 8 to flow at a predetermined flow in the space in front of the substrate 13. The adjusting tube 19 is a gas introduction device having a shape like a horn of a musical instrument as a whole. The lower end of the adjusting tube 19 is extended to the end of the peripheral portion of the substrate 13, and the end is further folded, for example, and fixed to the ceiling 11 a.

【0013】原料供給機構は本実施形態の場合には一例
として1系統で構成されている。20は原料容器であ
り、原料容器20の中には有機銅錯体の液体原料21が
収容されている。この例で液体原料21は例えばCu
(hfac)(tmvs)(トリメチルビニルシリルヘ
キサフルオロアセチルアセトナト酸塩銅)である。原料
容器20の内部には配管22によってHe(ヘリウム)
ガスが供給され、液体原料21にはHeガスによる圧力
が加えられている。液体原料21はこの圧力により液体
配管23へ押し出される。
In the case of the present embodiment, the raw material supply mechanism is constituted by one system as an example. Reference numeral 20 denotes a raw material container, in which a liquid raw material 21 of an organocopper complex is stored. In this example, the liquid raw material 21 is, for example, Cu
(Hfac) (tmvs) (copper trimethylvinylsilyl hexafluoroacetylacetonate). He (helium) is provided inside the raw material container 20 by a pipe 22.
Gas is supplied, and a pressure by He gas is applied to the liquid raw material 21. The liquid raw material 21 is pushed out to the liquid pipe 23 by this pressure.

【0014】液体配管23は原料容器20と気化器24
を接続している。この場合、気化器24の配置位置は、
反応室11の天蓋(図示せず)が開閉する範囲から外れ
た位置に設定される。液体配管23は原料容器20から
気化器24まで液体原料21を液体状態のままで送るた
めの配管である。液体配管23の途中には液体流量制御
器25が設けられている。原料容器20から気化器24
に供給される液体原料21は、その供給量が、液体流量
制御器25によって制御される。気化器24に供給され
た液体原料は、気化器24で気相に変換され、H2 (水
素)ガスやAr(アルゴン)ガス等のキャリアガスと共
に、ガス配管30、バルブ26、および原料ガス導入用
のガス配管32を通して、さらに前述のガス導入口18
と調整管19を通って反応室11内の基板の前面空間に
供給される。以上のように液体原料21は気相状態でガ
ス配管32を介して矢印31のごとく反応室11の内部
に導入される。以上の構成において、バルブ26とガス
配管30,32によって反応室11へ原料ガスを導入す
るための原料ガス導入流路部が構成される。
The liquid pipe 23 comprises a raw material container 20 and a vaporizer 24.
Are connected. In this case, the position of the vaporizer 24 is
It is set at a position outside the range in which the canopy (not shown) of the reaction chamber 11 opens and closes. The liquid pipe 23 is a pipe for sending the liquid raw material 21 from the raw material container 20 to the vaporizer 24 in a liquid state. A liquid flow controller 25 is provided in the middle of the liquid pipe 23. From the raw material container 20 to the vaporizer 24
The supply amount of the liquid raw material 21 supplied to is controlled by the liquid flow controller 25. The liquid raw material supplied to the vaporizer 24 is converted into a gaseous phase by the vaporizer 24, and is supplied with a gas pipe 30, a valve 26, and a raw material gas together with a carrier gas such as H 2 (hydrogen) gas or Ar (argon) gas. Through the gas pipe 32, and further through the gas inlet 18 described above.
Through the adjusting tube 19 to the space in front of the substrate in the reaction chamber 11. As described above, the liquid raw material 21 is introduced into the reaction chamber 11 in the gaseous state through the gas pipe 32 as shown by the arrow 31. In the above configuration, the source gas introduction flow path for introducing the source gas into the reaction chamber 11 is constituted by the valve 26 and the gas pipes 30 and 32.

【0015】上記の原料ガス導入用部分は本実施形態で
は1系統の構成をとっているが、ガス配管32の形状
は、これに限定されず、原料供給機構の構成に対応して
任意の形状に作製できるのは勿論である。ガス配管32
で、上側の端部はバルブ26の出口部に連結されてお
り、下側の端部は反応室11の天井部11aの上記ガス
導入口18に接続されている。以上のガス配管32は材
質として銅(例えば無酸素銅)または銅合金を用いて作
製されている。またガス配管32の直径としては、適切
なコンダクタンスを得るために1/2インチ以上、さら
に好ましくは3/4インチ以上の直径を有するように形
成されている。原料供給機構と反応室11の間に原料ガ
ス導入用のガス配管32を組み付けるときにはティグ溶
接構造が採用される。
In the present embodiment, the source gas introducing portion has a single system configuration. However, the shape of the gas pipe 32 is not limited to this, but may be any shape corresponding to the configuration of the source supply mechanism. It is needless to say that it can be manufactured. Gas piping 32
The upper end is connected to the outlet of the valve 26, and the lower end is connected to the gas inlet 18 of the ceiling 11 a of the reaction chamber 11. The above-described gas pipe 32 is made of copper (for example, oxygen-free copper) or a copper alloy as a material. The gas pipe 32 is formed to have a diameter of 1/2 inch or more, more preferably 3/4 inch or more, in order to obtain an appropriate conductance. When assembling the gas pipe 32 for introducing a source gas between the source supply mechanism and the reaction chamber 11, a TIG welding structure is employed.

【0016】上記のCu−CVD装置において、反応室
11に搬入されかつ基板ホルダ12に搭載された例えば
一枚の基板13の表面に、有機銅錯体に基づいて作られ
た原料ガスを用いてCVD法によってCu(銅)の薄膜
が成膜される。基板13は一枚ごと反応室11内に搬入
される。CVD装置の反応室11には、よく知られるよ
うに、ロードロック室(図示せず)がゲートバルブ(図
示せず)を介して接続されており、基板搬送アーム(図
示せず)により、開かれたゲートバルブを介して、未処
理の基板がロードロック室側から反応室11内に搬入さ
れ、また成膜処理が完了した基板13が反応室11から
ロードロック室側へ搬出される。
In the above-mentioned Cu-CVD apparatus, the surface of, for example, one substrate 13 carried into the reaction chamber 11 and mounted on the substrate holder 12 is subjected to CVD using a source gas made based on an organic copper complex. A thin film of Cu (copper) is formed by the method. The substrates 13 are carried into the reaction chamber 11 one by one. As is well known, a load lock chamber (not shown) is connected to a reaction chamber 11 of the CVD apparatus via a gate valve (not shown), and is opened by a substrate transfer arm (not shown). The unprocessed substrate is carried into the reaction chamber 11 from the load lock chamber through the gate valve thus set, and the substrate 13 on which the film forming process has been completed is carried out from the reaction chamber 11 to the load lock chamber.

【0017】上記のごとく本実施形態によるCVD装置
では、ガス配管32の材質に銅または銅合金を用いたた
め、ガス配管32自体の熱伝導性が全体として向上し、
その結果、ガス配管を均一な所定温度(例えば70〜8
0℃)に保温・維持することを容易に行える。さらにそ
のため、基板13への原料ガスの供給を長期に渡り安定
させることができ、かつ長期に渡り良好な成膜条件を維
持でき、量産用装置として望ましい装置を実現できる。
またガス配管32の内面にCu(銅)が付着し、Cu膜
が生成されるが、ガス配管32自体も銅または銅合金で
作られているので、ガス配管32とCu膜との密着性が
高められ、当該Cu膜の剥がれを防止し、基板表面のC
u膜の膜質を劣化させるパーティクルの発生を防止する
ことができる。
As described above, in the CVD apparatus according to the present embodiment, since copper or a copper alloy is used for the material of the gas pipe 32, the thermal conductivity of the gas pipe 32 itself is improved as a whole,
As a result, the gas pipe is set to a uniform predetermined temperature (for example, 70 to 8).
(0 ° C.). Further, therefore, the supply of the source gas to the substrate 13 can be stabilized for a long period of time, and good film forming conditions can be maintained for a long period of time, so that an apparatus desirable as a mass production apparatus can be realized.
Further, Cu (copper) adheres to the inner surface of the gas pipe 32 to form a Cu film. However, since the gas pipe 32 itself is made of copper or a copper alloy, the adhesion between the gas pipe 32 and the Cu film is reduced. To prevent the Cu film from peeling off,
Generation of particles that degrade the film quality of the u film can be prevented.

【0018】なお前述の実施形態では、ガス配管32の
全体を銅または銅合金で作製したが、ガス配管の内側部
分だけを銅または銅合金で作ったり、少なくともその内
面に銅膜または銅合金膜を被覆するように構成すること
もできる。内面における銅膜または銅合金膜の被覆は、
電解銅メッキ処理で行われ、例えば2〜4μmの膜厚で
メッキ処理が施される。要するに、ガス配管32におけ
る少なくとも原料ガスが触れる内面部分の材質が銅また
は銅合金となるようにガス配管32が形成されることに
特徴がある。
In the above-described embodiment, the entire gas pipe 32 is made of copper or copper alloy. However, only the inner portion of the gas pipe is made of copper or copper alloy, or at least a copper film or copper alloy film is formed on its inner surface. Can also be configured to cover. The coating of the copper film or copper alloy film on the inner surface,
The plating is performed by electrolytic copper plating, for example, with a thickness of 2 to 4 μm. In short, the gas pipe 32 is characterized in that the gas pipe 32 is formed such that the material of at least the inner surface of the gas pipe 32 that is in contact with the source gas is copper or a copper alloy.

【0019】ガス配管30についても、ガス配管32に
おける材質的な特徴と同様に、銅または銅合金で製作さ
れ、あるいはその内面に銅膜または銅合金膜の被覆が施
される。これによりガス配管30でも前述と同様な効果
が生じる。
The gas pipe 30 is also made of copper or a copper alloy or coated with a copper film or a copper alloy film on its inner surface, similarly to the material characteristics of the gas pipe 32. Thus, the same effect as described above is produced in the gas pipe 30.

【0020】バルブ26についても、特定の構成部分、
またはバルブのすべての構成部品に関し、銅または銅合
金による製作、あるいはその内面に銅膜または銅合金膜
の被覆が施される。バルブ26の具体的な構成例を図2
に示す。このバルブ26は、構成要素としてボディー4
1、ダイアフラム42、ダイアフラムユニット43を含
んでいる。バルブ26において、ボディー41内に形成
されたガス流路41aの内面、ダイアフラム42の表
面、ダイアフラムユニット43のガス流路41aに臨む
部分の表面にはCu膜が付着する。そこで、この例で
は、ボディー41内に形成されたガス流路41aの内
面、ダイアフラム42の表面、ダイアフラムユニット4
3のガス流路に臨む部分の表面など、原料ガスに直接に
触れる内面部分に銅膜または銅合金膜が被覆されてい
る。内面部分における銅膜または銅合金膜の被覆は電解
銅メッキ処理で行われ、例えば2〜4μmの膜厚でメッ
キ処理が施される。この構成によってバルブ26につい
ても前述した効果が生じる。
The valve 26 also has specific components,
Alternatively, all components of the valve are made of copper or a copper alloy, or the inner surface thereof is coated with a copper film or a copper alloy film. FIG. 2 shows a specific configuration example of the valve 26.
Shown in The valve 26 has a body 4 as a constituent element.
1, a diaphragm 42 and a diaphragm unit 43 are included. In the valve 26, a Cu film is adhered to the inner surface of the gas passage 41a formed in the body 41, the surface of the diaphragm 42, and the surface of the diaphragm unit 43 facing the gas passage 41a. Therefore, in this example, the inner surface of the gas passage 41a formed in the body 41, the surface of the diaphragm 42, the diaphragm unit 4
A copper film or a copper alloy film is coated on an inner surface portion directly in contact with the source gas, such as a surface of a portion facing the gas flow path of No. 3. The inner surface is coated with a copper film or a copper alloy film by electrolytic copper plating, for example, with a thickness of 2 to 4 μm. With this configuration, the above-described effect is produced also for the valve 26.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、液体原料である有機銅錯体を気化し、得られた原
料ガスをガス配管およびバルブからなる原料ガス導入流
路部で反応室へ導入し、Cu−CVDプロセスを利用し
て基板にCu膜を形成するCVD装置において、ガス配
管等の内面部分の材質を銅または銅合金としたため、ガ
ス配管等を所定温度に均一に保温することを容易に行う
ことができ、これにより基板へ原料ガスを安定して供給
することができる。従って長時間の成膜を可能にし、C
u膜を量産するCVD装置を実現できる。また長時間の
成膜使用でガス配管等の内面にCu膜が付着しても、ガ
ス配管等の内面部分もCu膜と実質的に同じ材質である
銅または銅合金で作られているため、Cu膜の剥がれを
ほとんど防止することができ、基板表面に堆積されるC
u膜の膜質を劣化させるパーティクルの発生を防止でき
る。このように本発明によるCVD装置は、ガス配管等
のみの交換をなくして長時間使用を可能にし、ガス配管
等のみの交換に起因する装置のダウンタイムをなくし、
生産効率を高め、さらに成膜稼働時には安定したCu膜
を再現性よく高い歩留まりで作製することができ、量産
用装置として最適である。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the organocopper complex which is a liquid raw material is vaporized, and the obtained raw material gas is reacted in the raw gas introduction flow path portion comprising a gas pipe and a valve. In a CVD apparatus that forms a Cu film on a substrate using a Cu-CVD process by introducing it into a chamber, the material of the inner surface of the gas pipe and the like is made of copper or a copper alloy, so that the gas pipe and the like are uniformly kept at a predetermined temperature. Can be easily performed, whereby the source gas can be stably supplied to the substrate. Therefore, it is possible to form a film for a long time,
A CVD apparatus that mass-produces a u film can be realized. Also, even if a Cu film adheres to the inner surface of a gas pipe or the like due to long-term film formation use, the inner surface portion of the gas pipe or the like is also made of copper or a copper alloy, which is substantially the same material as the Cu film, The peeling of the Cu film can be almost prevented, and the C film deposited on the substrate surface can be prevented.
Generation of particles that degrade the film quality of the u film can be prevented. Thus, the CVD apparatus according to the present invention can be used for a long time without replacing only the gas pipes and the like, eliminating downtime of the apparatus caused by replacing only the gas pipes and the like,
The production efficiency can be increased, and a stable Cu film can be produced with high reproducibility and high yield during the film formation operation, which is ideal for mass production equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るCVD装置の実施形態を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a CVD apparatus according to the present invention.

【図2】バルブの内部構造の具体的例を示す縦断面図で
ある。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a specific example of the internal structure of the valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 反応室 12 基板ホルダ 13 基板 18 ガス導入口 19 調整管 20 原料容器 21 液体原料 24 気化器 26 バルブ 30,32 ガス配管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Reaction chamber 12 Substrate holder 13 Substrate 18 Gas inlet 19 Regulator tube 20 Material container 21 Liquid material 24 Vaporizer 26 Valve 30, 32 Gas piping

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 寿朗 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 (72)発明者 正木 宣行 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshiro Kanno 5-8-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Inside Anelva Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyuki Masaki 5-81-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anelva Inside the corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体である有機銅錯体を原料として使用
し、前記有機銅錯体を気化器で気化して反応室内に導入
し基板の上に銅膜を成膜するCVD装置において、前記
気化器と前記反応室との間を接続する原料ガス導入流路
部における原料ガスが触れる内面部分の材質を銅または
銅合金としたことを特徴とするCVD装置。
1. A CVD apparatus that uses a liquid organic copper complex as a raw material, vaporizes the organic copper complex in a vaporizer, introduces the organic copper complex into a reaction chamber, and forms a copper film on a substrate. A CVD apparatus characterized in that the material of the inner surface portion of the raw material gas introduction flow path connecting the raw material gas and the reaction chamber, which is in contact with the raw material gas, is copper or a copper alloy.
【請求項2】 前記原料ガス導入流路部に含まれる原料
ガス配管を銅または銅合金で製作したことを特徴とする
請求項1記載のCVD装置。
2. The CVD apparatus according to claim 1, wherein the source gas pipe included in the source gas introduction passage is made of copper or a copper alloy.
【請求項3】 前記原料ガス導入流路部に含まれる原料
ガス配管の内面が銅または銅合金で被覆されることを特
徴とする請求項1記載のCVD装置。
3. The CVD apparatus according to claim 1, wherein an inner surface of the source gas pipe included in the source gas introduction passage is coated with copper or a copper alloy.
【請求項4】 前記原料ガス導入流路部に含まれるバル
ブを銅または銅合金で製作したことを特徴とする請求項
1記載のCVD装置。
4. The CVD apparatus according to claim 1, wherein a valve included in the raw material gas introduction flow path is made of copper or a copper alloy.
【請求項5】 前記原料ガス導入流路部に含まれるバル
ブにおいて原料ガスが触れる内面部分が銅または銅合金
で被覆されることを特徴とする請求項1記載のCVD装
置。
5. The CVD apparatus according to claim 1, wherein an inner surface portion of the valve included in the source gas introduction flow path that is in contact with the source gas is coated with copper or a copper alloy.
【請求項6】 前記バルブの原料ガスが触れる内面部分
はバルブボディとダイヤフラムユニットとダイヤフラム
であることを特徴とする請求項5記載のCVD装置。
6. The CVD apparatus according to claim 5, wherein the inner surface portion of the valve that is in contact with the source gas is a valve body, a diaphragm unit, and a diaphragm.
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