JP2010248604A - Catalyst cvd system - Google Patents
Catalyst cvd system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010248604A JP2010248604A JP2009102423A JP2009102423A JP2010248604A JP 2010248604 A JP2010248604 A JP 2010248604A JP 2009102423 A JP2009102423 A JP 2009102423A JP 2009102423 A JP2009102423 A JP 2009102423A JP 2010248604 A JP2010248604 A JP 2010248604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing chamber
- cvd apparatus
- electrode member
- catalytic cvd
- catalyst body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 45
- 238000004050 hot filament vapor deposition Methods 0.000 claims description 45
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 43
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、触媒体に原料ガスを接触させて成膜を行う触媒CVD装置に関する。 The present invention relates to a catalytic CVD apparatus for forming a film by bringing a source gas into contact with a catalyst body.
半導体装置を製造する工程において、原料物質の化学反応を利用して化学気相成長(CVD:Chemical vapor deposition)法により薄膜を形成するCVD装置が知られている。CVD装置としては、例えば、反応系にプラズマ空間を用いるプラズマCVD装置や、加熱反応を利用する熱CVD装置がある。また、加熱した加熱体(触媒体)に原料ガスを接触させて原料ガスを反応種に分解する触媒CVD装置がある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art A CVD apparatus that forms a thin film by a chemical vapor deposition (CVD) method using a chemical reaction of a source material in a process of manufacturing a semiconductor device is known. Examples of the CVD apparatus include a plasma CVD apparatus that uses a plasma space in a reaction system and a thermal CVD apparatus that uses a heating reaction. In addition, there is a catalytic CVD apparatus in which a source gas is brought into contact with a heated heating body (catalyst body) to decompose the source gas into reactive species (see, for example, Patent Document 1).
触媒CVD装置は、例えば、加熱されたタングステン等の触媒体の表面が化学反応の進行を担うため、基板や薄膜に対して電気的、熱的なダメージを抑制することができる。また、触媒体の数量を増加させることで成膜領域を広げることができ、基板の大面積化に対して容易に対応することができる。 In the catalytic CVD apparatus, for example, since the surface of a heated catalyst body such as tungsten is responsible for the progress of the chemical reaction, electrical and thermal damage to the substrate and the thin film can be suppressed. Further, by increasing the number of catalyst bodies, it is possible to widen the film formation region, and it is possible to easily cope with an increase in the area of the substrate.
触媒CVD装置では、電力の導入端子を備えた電極棒に触媒体であるタングステン製のフィラメントを接続し、電極棒に電力を供給することによりフィラメントを高温に加熱している。電極棒に対するフィラメントの取り付けは、一般に、押え板材等と電極棒との間にフィラメントを挟み込み、ねじにより押え板材等を電極棒に固定することによりフィラメントを電極棒に保持させている。 In a catalytic CVD apparatus, a filament made of tungsten, which is a catalyst body, is connected to an electrode rod having a power introduction terminal, and the filament is heated to a high temperature by supplying power to the electrode rod. In general, the filament is attached to the electrode rod by holding the filament between the press plate and the electrode rod and fixing the press plate and the like to the electrode rod with screws to hold the filament on the electrode rod.
フィラメントは棒状であるため、電極棒側(押え板材等)とフィラメントの接触面積には限界があり、接触面積を充分に確保できない状況であった。このため、電気接触抵抗がフィラメントの電気抵抗よりも大きくなり、フィラメントの温度を電極棒(SUS304)の融点以下の温度で加熱した場合でも接触部の温度が高温になってしまう虞があった。接触部の温度が高温になると、接触部の電極棒が融解して電極棒の成分(Ni、Cr、Fe)が基板に対して拡散輸送され、金属汚染が生じる虞があった。 Since the filament is rod-shaped, there is a limit to the contact area between the electrode bar (press plate material and the like) and the filament, and the contact area cannot be secured sufficiently. For this reason, electrical contact resistance becomes larger than the electrical resistance of the filament, and even when the filament temperature is heated at a temperature lower than the melting point of the electrode rod (SUS304), the temperature of the contact portion may become high. When the temperature of the contact portion becomes high, the electrode rod at the contact portion melts, and the components (Ni, Cr, Fe) of the electrode rod are diffused and transported to the substrate, which may cause metal contamination.
電極棒側(押え板材等)とフィラメントの接触部の温度が高温になり過ぎることを抑制するため、電力の導入端子を冷却して電極棒の放熱を実施することも考えられているが、導電性の冷却媒体を使用することが困難であり、空冷に頼らざるを得ず冷却効率には限界があるのが現状である。 In order to suppress the temperature of the contact portion between the electrode rod side (press plate material, etc.) and the filament from becoming too high, it is also considered to cool the power introduction terminal and radiate the electrode rod. In reality, it is difficult to use a cooling medium that has a high cooling efficiency, and air cooling must be relied upon to limit cooling efficiency.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電極部材により給電が行われることにより加熱される触媒体の接続部の放熱を効率よく行うことができる触媒CVD装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a catalytic CVD apparatus that can efficiently dissipate heat at a connecting portion of a catalyst body that is heated when power is supplied by an electrode member. .
上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の触媒CVD装置は、内部が所定の真空状態にされて基板が配置されると共に、原料物質を含む原料ガスが供給される処理室と、電力の導入端子を有し前記導入端子が前記処理室の外部に配された状態で前記処理室の内部に配される電極部材と、前記処理室の内部に位置する前記電極部材に接続され、加熱されることで前記原料ガスを反応種に分解・活性化して前記基板に薄膜を形成させる触媒体とを備え、前記電極部材に対する前記触媒体の接続は、面接触により前記触媒体を保持する保持部材を介して前記電極部材に前記触媒体が取り付けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the catalytic CVD apparatus of the present invention according to claim 1 is provided with a processing chamber in which a substrate is placed with a predetermined vacuum state and a source gas containing a source material is supplied, It has an introduction terminal for electric power and is connected to the electrode member disposed inside the processing chamber in a state where the introduction terminal is arranged outside the processing chamber, and the electrode member located inside the processing chamber, And a catalyst body that decomposes and activates the source gas into reactive species to form a thin film on the substrate by being heated, and the connection of the catalyst body to the electrode member holds the catalyst body by surface contact The catalyst body is attached to the electrode member via a holding member.
請求項1に係る本発明では、保持部材を介して電極部材に触媒体を取り付けることにより、電極部材に対して触媒体が面接触により取り付けられる状態になり、電気接触抵抗を小さくして接触部の温度が高温になり過ぎることを抑制することができる。この結果、電極部材により給電が行われることにより加熱される触媒体の接続部の放熱を効率よく行うことが可能になり、電極部材の融解による拡散輸送がなくなり、処理室内の金属汚染を防止することが可能になる。 In the present invention according to claim 1, by attaching the catalyst body to the electrode member via the holding member, the catalyst body is attached to the electrode member by surface contact, and the contact portion is reduced by reducing the electrical contact resistance. It can suppress that the temperature of becomes too high. As a result, it is possible to efficiently dissipate the connecting portion of the catalyst body that is heated when power is supplied by the electrode member, and there is no diffusion transport due to melting of the electrode member, thereby preventing metal contamination in the processing chamber. It becomes possible.
そして、請求項2に係る本発明の触媒CVD装置は、請求項1に記載の触媒CVD装置において、前記保持部材は、前記電極部材の先端部に形成され前記触媒体の外周に嵌合する状態に縮径自在な保持部と、前記電極部材に螺合することによりテーパ面を介して前記保持部を縮径させて前記触媒体に前記保持部の内面を面接触させ、前記触媒体を前記電極部材に保持させるナット部材とからなることを特徴とする。
The catalytic CVD apparatus of the present invention according to
請求項2に係る本発明では、ナット部材を電極部材に螺合することによりテーパ面を介して保持部が縮径して内面が触媒体に面接触し、接続部の接触面積を広くして電気接触抵抗をより小さくすることができる。
In the present invention according to
また、請求項3に係る本発明の真空処理装置は、請求項2に記載の触媒CVD装置において、前記保持部は、周方向に複数に分割されていることを特徴とする。 The vacuum processing apparatus according to a third aspect of the present invention is the catalytic CVD apparatus according to the second aspect, wherein the holding portion is divided into a plurality in the circumferential direction.
請求項3に係る本発明では、周方向に分割されたすり割り状の保持部を触媒体に接触させることで、面接触を確実なものにすることができる。
In the present invention according to
上記目的を達成するための請求項4に係る本発明の触媒CVD装置は、内部が所定の真空状態にされて基板が配置されると共に、原料物質を含む原料ガスが供給される処理室と、電力の導入端子を有し前記導入端子が前記処理室の外部に配された状態で前記処理室の内部に配される電極部材と、前記処理室の内部に位置する前記電極部材に接続され、加熱されることで前記原料ガスを反応種に分解・活性化して前記基板に薄膜を形成させる触媒体と、前記導入端子が前記処理室の外部に配される状態に前記電極部材を保持する絶縁体と、前記絶縁体に冷却水を供給して前記導入端子を冷却する水冷手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the catalytic CVD apparatus of the present invention according to
請求項4に係る本発明では、絶縁体を介して冷却媒体である冷却水を供給するので、絶縁流体を用いることなく水冷により導入端子が冷却され、冷却効率を向上させることができる。この結果、電極部材により給電が行われることにより加熱される触媒体の接続部の放熱を効率よく行うことが可能になり、電極部材の融解による拡散輸送がなくなり、処理室内の金属汚染を防止することが可能になる。
In the present invention according to
そして、請求項5に係る本発明の触媒CVD装置は、請求項4に記載の触媒CVD装置において、前記水冷手段は、前記処理室の内部を臨み前記絶縁体が嵌合保持される取付け部を備えたブロックと、前記取付け部に設けられ冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第1シール部材と、前記第1シール部材の前記処理室側における前記取付け部に設けられ前記第1シール部材を通過した冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第2シール部材と、前記第1シール部材と前記第2シール部材の間における前記取付け部に形成され、前記第1シール部材を通過した冷却水を排出する排出手段とを備えたことを特徴とする。
The catalytic CVD apparatus of the present invention according to
請求項5に係る本発明では、第1シール部材及び第2シール部材により取付け部からの冷却水の処理室内への浸入が阻止され、万一、第1シール部材から冷却水が浸入した場合、排出手段により浸入した冷却水を排出することができ、処理室内への冷却水の浸入を確実に防止することができる。
In the present invention according to
上記目的を達成するための請求項6に係る本発明の触媒CVD装置は、内部が所定の真空状態にされて基板が配置されると共に、原料物質を含む原料ガスが供給される処理室と、電力の導入端子を有し前記導入端子が前記処理室の外部に配された状態で前記処理室の内部に配される電極部材と、前記処理室の内部に位置する前記電極部材に接続され、加熱されることで前記原料ガスを反応種に分解・活性化して前記基板に薄膜を形成させる触媒体と、前記導入端子が前記処理室の外部に配される状態に前記電極部材を保持する絶縁体と、前記絶縁体に冷却水を供給して前記導入端子を冷却する水冷手段とを備え、前記電極部材に対する前記触媒体の接続は、面接触により前記加熱体を保持する保持部材を介して前記電極部材に前記触媒体が取り付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the catalytic CVD apparatus of the present invention according to
請求項6に係る本発明では、保持部材を介して電極部材に触媒体を取り付けることにより、電極部材に対して触媒体が面接触により取り付けられる状態になり、電気接触抵抗を小さくして接触部が高温になり過ぎることを抑制することができ、更に、絶縁体を介して冷却媒体である冷却水を供給するので、絶縁流体を用いることなく水冷により導入端子が冷却され、冷却効率を向上させることができる。この結果、電極部材に給電が行われることにより加熱される触媒体の接続部の放熱を効率よく行うことが可能になり、電極部材の融解による拡散輸送をなくして、処理室内の金属汚染を確実に防止することが可能になる。
In the present invention according to
そして、請求項7に係る本発明の触媒CVD装置は、請求項6に記載の触媒CVD装置において、前記保持部材は、前記電極部材の先端部に形成され前記触媒体の外周に嵌合する状態に縮径自在な保持部と、前記電極部材に螺合することによりテーパ面を介して前記保持部を縮径させて前記触媒体に前記保持部の内面を面接触させ、前記触媒体を前記電極部材に保持させるナット部材とからなることを特徴とする。
The catalytic CVD apparatus of the present invention according to
請求項7に係る本発明では、ナット部材を電極部材に螺合することによりテーパ面を介して保持部が縮径して内面が触媒体に面接触し、接続部の接触面積を広くして電気接触抵抗をより小さくすることができる。
In the present invention according to
また、請求項8に係る本発明の触媒CVD装置は、請求項7に記載の触媒CVD装置において、前記保持部は、周方向に複数に分割されていることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the catalytic CVD apparatus according to the seventh aspect, wherein the holding section is divided into a plurality in the circumferential direction.
請求項8に係る本発明では、周方向に分割されたすり割り状の保持部を触媒体に接触させることで、面接触を確実なものにすることができる。
In the present invention according to
また、請求項9に係る本発明の触媒CVD装置は、請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の触媒CVD装置において、前記水冷手段は、前記処理室の内部を臨み前記絶縁体が嵌合保持される取付け部を備えたブロックと、前記取付け部に設けられ冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第1シール部材と、前記第1シール部材の前記処理室側における前記取付け部に設けられ前記第1シール部材を通過した冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第2シール部材と、前記第1シール部材と前記第2シール部材の間における前記取付け部に形成され、前記第1シール部材を通過した冷却水を排出する排出手段とを備えたことを特徴とする。
The catalytic CVD apparatus of the present invention according to claim 9 is the catalytic CVD apparatus according to any one of
請求項9に係る本発明では、第1シール部材及び第2シール部材により取付け部からの冷却水の処理室内への浸入が阻止され、万一、第1シール部材から冷却水が浸入した場合、排出手段により浸入した冷却水を排出することができ、処理室内への冷却水の浸入を確実に防止することができる。 In the present invention according to claim 9, the first seal member and the second seal member prevent entry of the cooling water from the mounting portion into the processing chamber, and in the unlikely event that the cooling water enters from the first seal member, The cooling water that has entered through the discharge means can be discharged, and the entry of the cooling water into the processing chamber can be reliably prevented.
本発明の触媒CVD装置は、電極部材と電極部材により給電が行われることにより加熱される触媒体との接続部の放熱を効率よく行うことが可能になる。 The catalytic CVD apparatus of the present invention can efficiently dissipate heat at the connection portion between the electrode member and the catalyst body that is heated when power is supplied by the electrode member.
図1、図2に基づいて触媒CVD装置の全体を説明する。図1には触媒CVD装置の全体の構成を概略的に示してあり、図2には触媒体としてのフィラメントが支持されている部材の全体の構成を示してある。 The entire catalytic CVD apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a catalytic CVD apparatus, and FIG. 2 shows the overall configuration of a member on which a filament as a catalyst body is supported.
図1に示すように、箱状の真空チャンバ1(処理室)は、内部が所定の真空状態に排気され、真空チャンバ1の内部には基板2が略垂直状態に配置されるようになっている。真空チャンバ1の内部にはガスライン11から流量が制御された原料ガスが供給される。真空チャンバ1の内部には触媒体としてのタングステン製のフィラメント15が配され、電極棒5(電極部材)の導入端子6への給電によりフィラメント15が高温に加熱される。
As shown in FIG. 1, a box-shaped vacuum chamber 1 (processing chamber) is evacuated to a predetermined vacuum state, and a
上述した触媒CVD装置では、真空チャンバ1の内部に原料物質を含む原料ガスが供給され、フィラメント15が高温(例えば、1000℃程度)に加熱される。フィラメント15が加熱されることで、発熱により触媒作用を発現して原料ガスが反応種に分解・活性化され基板2の表面に薄膜が形成される。
In the catalytic CVD apparatus described above, a source gas containing a source material is supplied into the vacuum chamber 1 and the
図1、図2に示すように、真空チャンバ1の上部には水冷ブロック3が取り付けられ、水冷ブロック3には絶縁体リング4(絶縁体)を介して電極棒5が複数個(図示例では6個)取り付けられている。水冷ブロック3により真空チャンバ1の内部の真空槽側と外部の大気側とが仕切られ、電極棒5には大気側に臨む導入端子6が備えられている。尚、図示は省略してあるが、大気側の導入端子6の部位はカバー等で覆われている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
水冷ブロック3には冷却水路7により冷却水が供給され、絶縁体リング4が冷却水により冷却されて電極棒5が除熱される。絶縁体リング4は熱伝導率の高いセラミック(例えば、窒化アルミニウム)が用いられ、電極棒5の除熱が効率よく実施される。また、導入端子6には配線8が接続され、導入端子6から電極棒5に電力が供給される。
Cooling water is supplied to the
真空槽側に配される電極棒5の下端には保持部材12を介してフィラメント15がそれぞれ保持され、電極棒5への電力の供給によりフィラメント15が加熱される。詳細は後述するが、保持部材12は棒状のフィラメント15を面接触で保持している。
このため、電極棒5に対して棒状のフィラメント15が面接触により取り付けられる状態になり、電気接触抵抗を小さくして接触部の温度が高温になり過ぎることを抑制することができる。また、絶縁体リング4を介して冷却水を供給するので、水冷により導入端子6を冷却して電極棒5の除熱効率を向上させることができる。このため、加熱されるフィラメント15の電極棒5との接続部の放熱を効率よく行うことが可能になり、電極棒5の融解を防止することができる。
For this reason, the rod-
図3、図4に基づいて電極棒5の取り付き状況を説明する。図3には絶縁体リング4が固定されている部位の水冷ブロック3の断面状況、図4には電極棒5を中心にして図3に直行する方向の断面状況を示してある。
Based on FIG. 3, FIG. 4, the attachment state of the
大気側と真空槽の内部は水冷ブロック3により仕切られ、水冷ブロック3には長手方向(図3中左右方向)に延びる冷却水路7が設けられている。冷却水路7を貫通して水冷ブロック3には複数の嵌合穴(取付け部)22が形成され、嵌合穴22は大気側と真空槽(処理室)の内部に亘って形成されている。嵌合穴22には絶縁体リング4が嵌合して設けられ、絶縁体リング4の内周に電極棒5が支持されている。
The atmosphere side and the inside of the vacuum chamber are partitioned by a
絶縁体リング4は、冷却水路7を挟んで大気側(図中上側)の嵌合穴22に嵌合する第1嵌合部23と、冷却水路7を挟んで真空槽の内部側(図中下側)の嵌合穴22に嵌合する第2嵌合部24とを備えている。そして、第1嵌合部23と第2嵌合部24の間に、冷却水路7の部位に位置するフィン部25が設けられている。
The
絶縁体リング4の第1嵌合部23の外周はOリング26を介して嵌合穴22に嵌合し、Oリング26により大気側と冷却水路7とがシールされている。絶縁体リング4の第2嵌合部24の外周は、冷却水路7側の第1Oリング27(第1シール部材)と真空槽の内部側の第2Oリング28(第2シール部材)を介して嵌合穴22に嵌合し、第1Oリング27及び第2Oリング28により真空槽の内部側と冷却水路7とがシールされている。
The outer periphery of the first
第1Oリング27及び第2Oリング28の間における水冷ブロック3には排出穴31(排出手段)が形成され、排出穴31は排出路32(排出手段)により大気側に開口している。何らかの原因により冷却水が第1Oリング27を通過して第1Oリング27と第2Oリング28の間に浸入した場合、浸入した冷却水は排出穴31から排出路32を通って大気側に排出される。これにより、真空槽側(処理室内)への冷却水の浸入を確実に防止することができる。この時、漏水センサ等を用いることにより、冷却水の浸入を自動で検出することができる。
A discharge hole 31 (discharge means) is formed in the
電極棒5は絶縁体リング4を貫通して配され、大気側に位置する上端部が導入端子6とされている。絶縁体リング4の第1嵌合部23及びフィン部25の内周は雌ねじ部が形成され、電極棒5のねじ部が雌ねじ部に螺合することで電極棒5が絶縁体リング4に結合される冷却水路7に位置する絶縁体リング4はフィン部25となっているので、冷却水との接触面積が広く確保され、また、流路の断面積が狭くなって流速を速くすることができる。
The
このため、絶縁体リング4(フィン部25)と電極棒5の結合部の接触面積が広くなり面圧が確保されて、フィン部25の熱伝達が良好に確保されていることと相俟って、高い冷却性能を発揮することができる。
For this reason, the contact area between the insulator ring 4 (fin portion 25) and the
図5、図6に基づいてフィラメント15の保持状況を説明する。図5にはフィラメント15と電極棒5の接続部位の詳細(図4中の矢印V部の詳細)、図6にはフィラメント15の保持部を下側から見た状況(図5中のVI−VI線矢視)を示してある。
The holding state of the
電極棒5の下端には保持部材12を介してフィラメント15の上端部が接続されている。つまり、電極棒5の下端にはフィラメント15の外周に嵌合する状態に十字状のすり割が設けられ、四分割されたすり割部16(保持部)が形成されている。すり割部16及びすり割部16の上方の電極棒5の内周にはフィラメント15の径に対して嵌め合いに近似した公差の軸穴が形成され、広い接触面積が確保される状態で軸穴にフィラメント15が嵌合される。
The upper end of the
すり割部16はナット部材14により周方向の四方から挟み込まれて縮径され、すり割部16の内周面がフィラメント15の外周面に面接触してフィラメント15が電極棒5に接続される。
The
尚、すり割部16としては、四分割されたものに限らず、縮径される構成であれば、二分割、三分割、五分割以上の多分割にすることも可能である。また、弾性変形により縮径される構成の保持部材を用いることも可能である。
The
つまり、電極棒5にはナット部材14が螺合するねじ部13が形成され、ナット部材14をねじ部13に螺合することにより、ナット部材14が電極棒5に対して上方に移動する。また、すり割部16下端の外周にはテーパ面16aが形成され、ナット部材14の下端の内周にはテーパ面16aに嵌合するテーパ面14aが形成されている。そして、ナット部材14の上部がねじ部13に螺合することにより、ナット部材14が上方に移動してテーパ面14a、テーパ面16aを介してすり割部16が縮径する。
That is, the
このため、フィラメント15と電極棒5(すり割部16)の接続部の接触面積を広くして電気接触抵抗を小さくすることができる。すり割部16を縮径させてフィラメント15を接続しているので、すり割部16の内周面とフィラメント15の外周面の面接触を確実にすることができる。
For this reason, the contact area of the connection part of the
上述した触媒CVD装置では、ガスライン11から真空チャンバ1の内部に原料物質を含む原料ガスが供給され、導入端子6に電力が供給されて電極棒5を介してフィラメント15が高温(例えば、1000℃程度)に加熱される。フィラメント15が加熱されることで、発熱により触媒作用を発現して原料ガスが反応種に分解・活性化され基板2の表面に薄膜が形成される。
In the catalytic CVD apparatus described above, a source gas containing a source material is supplied from the
フィラメント15は電極棒5のすり割部16に面接触により接続されているので、接続部の電気接触抵抗を小さくして接触部が高温になり過ぎることを抑制することができる。そして、電極棒5が絶縁体リング4を介して水冷ブロック3に支持され、冷却水路7を流通する冷却水により支持部位が冷却されている。水冷により導入端子6が冷却され、冷却効率を向上させることができるので、電極棒5に給電が行われることで加熱されるフィラメント15の接続部の放熱を効率よく行うことが可能になる。
Since the
フィラメント15と電極棒5の接続部の電気接触抵抗を小さくして接触部が高温になり過ぎることがなく、フィラメント15の接続部の放熱が水冷により効率よく行われるため、電極棒5が融解して電極棒の成分(例えば、Ni、Cr、Fe)が基板に対して拡散輸送されることがない。このため、真空チャンバ1内の金属汚染を確実に防止することが可能になる。
The electrical contact resistance of the connecting portion between the
図7に基づいて本発明の触媒CVD装置の他の実施例を説明する。図7には本発明の他の実施例に係る触媒CVD装置の全体の構成を概略的に示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。 Another embodiment of the catalytic CVD apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 schematically shows the overall configuration of a catalytic CVD apparatus according to another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図に示すように、例えば筒状の真空チャンバ41は、内部が所定の真空状態に排気され、真空チャンバ41には支持台44が設けられている。支持台44の上面には基板2が載置・保持されている。真空チャンバ41の天井板42には電極棒5が設けられ、導入端子6が外部に臨んでいる。導入端子6の部位は空冷室46で覆われ、空冷室46には冷却ファン45が設けられている。
As shown in the figure, for example, a
真空チャンバ41内の電極棒5には保持部材12を介してフィラメント15が支持台44に対向して配されている。支持台44とフィラメント15の間の真空チャンバ41にはシャワープレート43が設けられ、フィラメント15が配されている側の真空チャンバ41の内部にはガスライン11から流量が制御された原料ガスが供給される。
A
上述した触媒CVD装置では、シャワープレート43の上側の真空チャンバ41の内部に原料物質を含む原料ガスが供給され、フィラメント15が高温(例えば、1000℃程度)に加熱される。フィラメント15が加熱されることで、発熱により触媒作用を発現して原料ガスが反応種に分解・活性化され、反応種がシャワープレート43から基板2側に送られ、基板2の表面に薄膜が形成される。
In the above-described catalytic CVD apparatus, a source gas containing a source material is supplied into the
上述した触媒CVD装置のフィラメント15は、図1に示した実施例と同様に、電極棒5に面接触により接続されているので、接続部の電気接触抵抗を小さくして接触部が高温になり過ぎることを抑制することができる。このため、フィラメント15と電極棒5の接続部の電気接触抵抗を小さくして接触部が高温になり過ぎることを抑制することができる。そして、導入端子6が冷却ファン45により冷却されているので、フィラメント15の接続部の放熱が空冷により行なわれる。
Since the
このため、電極棒5が融解して電極棒の成分(例えば、Ni、Cr、Fe)が基板に対して拡散輸送されることがなく、簡単な冷却機構により真空チャンバ41内の金属汚染を防止することが可能になる。
For this reason, the
図7に示した実施例において、冷却ファン45に代えて図1に示した水冷の冷却機構を適用することも可能である。
In the embodiment shown in FIG. 7, the water cooling cooling mechanism shown in FIG. 1 can be applied instead of the cooling
本発明は、触媒体に原料ガスを接触させて成膜を行う触媒CVD装置の産業分野で利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial field of a catalytic CVD apparatus that performs film formation by bringing a source gas into contact with a catalyst body.
1 真空チャンバ
2 基板
3 水冷ブロック
4 絶縁体リング
5 電極棒
6 導入端子
7 冷却水路
8 配線
11 ガスライン
12 保持部材
13 ねじ部
14 ナット部材
15 フィラメント
16 すり割部
22 嵌合穴
23 第1嵌合部
24 第2嵌合部
25 フィン部
26 Oリング
27 第1Oリング
28 第2Oリング
31 排出穴
32 排出路
41 真空チャンバ
42 天井板
43 シャワープレート
44 支持台
45 冷却ファン
46 空冷室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
電力の導入端子を有し前記導入端子が前記処理室の外部に配された状態で前記処理室の内部に配される電極部材と、
前記処理室の内部に位置する前記電極部材に接続され、加熱されることで前記原料ガスを反応種に分解・活性化して前記基板に薄膜を形成させる触媒体とを備え、
前記電極部材に対する前記触媒体の接続は、
面接触により前記触媒体を保持する保持部材を介して前記電極部材に前記触媒体が取り付けられている
ことを特徴とする触媒CVD装置。 A processing chamber to which a raw material gas containing a raw material is supplied while a substrate is arranged with the inside being in a predetermined vacuum state,
An electrode member disposed inside the processing chamber in a state having an introduction terminal for electric power and the introduction terminal being disposed outside the processing chamber;
A catalyst body connected to the electrode member positioned inside the processing chamber and heated to decompose and activate the source gas into reactive species to form a thin film on the substrate;
The connection of the catalyst body to the electrode member is
The catalytic CVD apparatus, wherein the catalytic body is attached to the electrode member via a holding member that holds the catalytic body by surface contact.
前記保持部材は、
前記電極部材の先端部に形成され前記触媒体の外周に嵌合する状態に縮径自在な保持部と、
前記電極部材に螺合することによりテーパ面を介して前記保持部を縮径させて前記触媒体に前記保持部の内面を面接触させ、前記触媒体を前記電極部材に保持させるナット部材とからなる
ことを特徴とする触媒CVD装置。 The catalytic CVD apparatus according to claim 1,
The holding member is
A holding part that is formed at the tip of the electrode member and can be reduced in diameter so as to be fitted to the outer periphery of the catalyst body;
From the nut member that causes the holding portion to be reduced in diameter via a tapered surface by screwing to the electrode member to bring the inner surface of the holding portion into surface contact with the catalyst body and hold the catalyst body on the electrode member A catalytic CVD apparatus characterized by:
前記保持部は、周方向に複数に分割されている
ことを特徴とする触媒CVD装置。 The catalytic CVD apparatus according to claim 2,
The said holding | maintenance part is divided | segmented into multiple in the circumferential direction. The catalytic CVD apparatus characterized by the above-mentioned.
電力の導入端子を有し前記導入端子が前記処理室の外部に配された状態で前記処理室の内部に配される電極部材と、
前記処理室の内部に位置する前記電極部材に接続され、加熱されることで前記原料ガスを反応種に分解・活性化して前記基板に薄膜を形成させる触媒体と、
前記導入端子が前記処理室の外部に配される状態に前記電極部材を保持する絶縁体と、
前記絶縁体に冷却水を供給して前記導入端子を冷却する水冷手段とを備えた
ことを特徴とする触媒CVD装置。 A processing chamber to which a raw material gas containing a raw material is supplied while a substrate is arranged with the inside being in a predetermined vacuum state,
An electrode member disposed inside the processing chamber in a state having an introduction terminal for electric power and the introduction terminal being disposed outside the processing chamber;
A catalyst body connected to the electrode member located inside the processing chamber and heated to decompose and activate the source gas into reactive species to form a thin film on the substrate;
An insulator for holding the electrode member in a state where the introduction terminal is arranged outside the processing chamber;
A catalytic CVD apparatus, comprising: water cooling means for supplying cooling water to the insulator to cool the introduction terminal.
前記水冷手段は、
前記処理室の内部を臨み前記絶縁体が嵌合保持される取付け部を備えたブロックと、
前記取付け部に設けられ冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第1シール部材と、
前記第1シール部材の前記処理室側における前記取付け部に設けられ前記第1シール部材を通過した冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第2シール部材と、
前記第1シール部材と前記第2シール部材の間における前記取付け部に形成され、前記第1シール部材を通過した冷却水を排出する排出手段とを備えた
ことを特徴とする触媒CVD装置。 In the catalytic CVD apparatus according to claim 4,
The water cooling means is
A block provided with a mounting portion facing the inside of the processing chamber and fitted and held by the insulator;
A first seal member provided at the attachment portion for preventing cooling water from entering the processing chamber;
A second seal member that is provided at the attachment portion of the first seal member on the processing chamber side and that prevents cooling water that has passed through the first seal member from entering the processing chamber;
A catalytic CVD apparatus comprising: a discharge unit that discharges the cooling water that is formed in the attachment portion between the first seal member and the second seal member and that has passed through the first seal member.
電力の導入端子を有し前記導入端子が前記処理室の外部に配された状態で前記処理室の内部に配される電極部材と、
前記処理室の内部に位置する前記電極部材に接続され、加熱されることで前記原料ガスを反応種に分解・活性化して前記基板に薄膜を形成させる触媒体と、
前記導入端子が前記処理室の外部に配される状態に前記電極部材を保持する絶縁体と、
前記絶縁体に冷却水を供給して前記導入端子を冷却する水冷手段とを備え、
前記電極部材に対する前記触媒体の接続は、
面接触により前記加熱体を保持する保持部材を介して前記電極部材に前記触媒体が取り付けられている
ことを特徴とする触媒CVD装置。 A processing chamber to which a raw material gas containing a raw material is supplied while a substrate is arranged with the inside being in a predetermined vacuum state,
An electrode member disposed inside the processing chamber in a state having an introduction terminal for electric power and the introduction terminal being disposed outside the processing chamber;
A catalyst body connected to the electrode member located inside the processing chamber and heated to decompose and activate the source gas into reactive species to form a thin film on the substrate;
An insulator for holding the electrode member in a state where the introduction terminal is arranged outside the processing chamber;
Water cooling means for cooling the introduction terminal by supplying cooling water to the insulator,
The connection of the catalyst body to the electrode member is
The catalytic CVD apparatus, wherein the catalyst body is attached to the electrode member via a holding member that holds the heating body by surface contact.
前記保持部材は、
前記電極部材の先端部に形成され前記触媒体の外周に嵌合する状態に縮径自在な保持部と、
前記電極部材に螺合することによりテーパ面を介して前記保持部を縮径させて前記触媒体に前記保持部の内面を面接触させ、前記触媒体を前記電極部材に保持させるナット部材とからなる
ことを特徴とする触媒CVD装置。 The catalytic CVD apparatus according to claim 6,
The holding member is
A holding part that is formed at the tip of the electrode member and can be reduced in diameter so as to be fitted to the outer periphery of the catalyst body;
From the nut member that causes the holding portion to be reduced in diameter via a tapered surface by screwing to the electrode member to bring the inner surface of the holding portion into surface contact with the catalyst body and hold the catalyst body on the electrode member A catalytic CVD apparatus characterized by:
前記保持部は、周方向に複数に分割されている
ことを特徴とする触媒CVD装置。 The catalytic CVD apparatus according to claim 7,
The said holding | maintenance part is divided | segmented into multiple in the circumferential direction. The catalytic CVD apparatus characterized by the above-mentioned.
前記水冷手段は、
前記処理室の内部を臨み前記絶縁体が嵌合保持される取付け部を備えたブロックと、
前記取付け部に設けられ冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第1シール部材と、
前記第1シール部材の前記処理室側における前記取付け部に設けられ前記第1シール部材を通過した冷却水の前記処理室内への浸入を阻止する第2シール部材と、
前記第1シール部材と前記第2シール部材の間における前記取付け部に形成され、前記第1シール部材を通過した冷却水を排出する排出手段とを備えた
ことを特徴とする触媒CVD装置。 In the catalytic CVD apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The water cooling means is
A block provided with a mounting portion facing the inside of the processing chamber and fitted and held by the insulator;
A first seal member provided at the attachment portion for preventing cooling water from entering the processing chamber;
A second seal member that is provided at the attachment portion of the first seal member on the processing chamber side and that prevents cooling water that has passed through the first seal member from entering the processing chamber;
A catalytic CVD apparatus comprising: a discharge unit that discharges the cooling water that is formed in the attachment portion between the first seal member and the second seal member and that has passed through the first seal member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009102423A JP5439018B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Catalytic CVD equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009102423A JP5439018B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Catalytic CVD equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010248604A true JP2010248604A (en) | 2010-11-04 |
JP5439018B2 JP5439018B2 (en) | 2014-03-12 |
Family
ID=43311254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009102423A Active JP5439018B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Catalytic CVD equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5439018B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012149286A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Ihi Corp | Array antenna type plasma cvd apparatus and array antenna unit |
JP2012149287A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Ihi Corp | Support tool and array antenna type plasma cvd apparatus |
JP2012158802A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Ihi Corp | Antenna carrier, array antenna type plasma cvd device, and method for carrying antenna for array antenna type plasma cvd device and substrate |
CN112534081A (en) * | 2018-09-10 | 2021-03-19 | 株式会社神户制钢所 | Hot filament chemical vapor deposition device |
JP2021155826A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 三菱重工機械システム株式会社 | Catalyst wire support member, jig for withdrawal, unit for heat catalyst cvd and film deposition device for heat catalyst cvd |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004128322A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Anelva Corp | Heating element cvd device and connecting structure between heating element and power feeding mechanism therein |
JP2004303687A (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electrode connection fixture and vacuum treatment apparatus having the same |
JP2008283146A (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Ulvac Japan Ltd | Cvd apparatus, semiconductor device, and photoelectric converter |
JP2010103292A (en) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Kyocera Corp | Cat-PECVD DEVICE |
-
2009
- 2009-04-20 JP JP2009102423A patent/JP5439018B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004128322A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Anelva Corp | Heating element cvd device and connecting structure between heating element and power feeding mechanism therein |
JP2004303687A (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electrode connection fixture and vacuum treatment apparatus having the same |
JP2008283146A (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Ulvac Japan Ltd | Cvd apparatus, semiconductor device, and photoelectric converter |
JP2010103292A (en) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Kyocera Corp | Cat-PECVD DEVICE |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012149286A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Ihi Corp | Array antenna type plasma cvd apparatus and array antenna unit |
JP2012149287A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Ihi Corp | Support tool and array antenna type plasma cvd apparatus |
JP2012158802A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Ihi Corp | Antenna carrier, array antenna type plasma cvd device, and method for carrying antenna for array antenna type plasma cvd device and substrate |
CN112534081A (en) * | 2018-09-10 | 2021-03-19 | 株式会社神户制钢所 | Hot filament chemical vapor deposition device |
JP2021155826A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 三菱重工機械システム株式会社 | Catalyst wire support member, jig for withdrawal, unit for heat catalyst cvd and film deposition device for heat catalyst cvd |
JP7369656B2 (en) | 2020-03-30 | 2023-10-26 | 三菱重工機械システム株式会社 | Catalyst wire support member for thermal catalytic CVD, insertion/extraction jig, unit for thermal catalytic CVD, and film forming equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5439018B2 (en) | 2014-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0155601B1 (en) | Vacuum processing apparatus | |
JP5439018B2 (en) | Catalytic CVD equipment | |
US8071920B2 (en) | Planar heater | |
JP5444860B2 (en) | Polycrystalline silicon production equipment | |
JP5266817B2 (en) | Polycrystalline silicon production equipment | |
US20070284085A1 (en) | Plasma processing apparatus, electrode unit, feeder member and radio frequency feeder rod | |
JP5996519B2 (en) | Ceramic heater | |
JP2005277442A (en) | Plasma etching apparatus | |
JP6215104B2 (en) | Temperature control device | |
KR20110027621A (en) | Mounting table structure and processing apparatus | |
KR100944299B1 (en) | Cascade source and a method for controlling the cascade source | |
JP2007294812A (en) | Cooler and plasma treatment apparatus | |
JP6140539B2 (en) | Vacuum processing equipment | |
US3286685A (en) | Process and apparatus for pyrolytic production of pure semiconductor material, preferably silicon | |
US6508062B2 (en) | Thermal exchanger for a wafer chuck | |
JP5895603B2 (en) | Electrode plate for plasma processing equipment | |
JP5382602B2 (en) | Wafer holder and semiconductor manufacturing apparatus | |
JP6043968B2 (en) | Plasma processing method and electronic device manufacturing method | |
JPH06244143A (en) | Treating device | |
TW201530649A (en) | Supporting member and substrate processing device | |
JP5352156B2 (en) | Heat treatment equipment | |
JP2007157552A (en) | Heating device made of quartz | |
JP2009064952A (en) | Surface treatment apparatus | |
JP2010090000A (en) | Apparatus for producing polycrystalline silicon | |
WO2014116434A1 (en) | Substrate processing chamber components incorporating anisotropic materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130529 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130821 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130905 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5439018 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |