JP2508717Y2 - 成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバ - Google Patents
成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバInfo
- Publication number
- JP2508717Y2 JP2508717Y2 JP10291389U JP10291389U JP2508717Y2 JP 2508717 Y2 JP2508717 Y2 JP 2508717Y2 JP 10291389 U JP10291389 U JP 10291389U JP 10291389 U JP10291389 U JP 10291389U JP 2508717 Y2 JP2508717 Y2 JP 2508717Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- chamber
- film forming
- mixing chamber
- teos
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、液化材料を気化して得られた反応ガスを
キャリアガスと混合して成膜用チャンバに導入するため
の成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバに関する。
キャリアガスと混合して成膜用チャンバに導入するため
の成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバに関する。
〔従来の技術〕 絶縁膜等の薄膜形成法の１つとして、従来よりプラズ
マCVD法が用いられている。このプラズマCVD法を用いて
絶縁膜を形成する場合、最近の集積回路のサブミクロン
化にともなって、ステップカバレッジ、成長温度等の問
題点がでてきている。
マCVD法が用いられている。このプラズマCVD法を用いて
絶縁膜を形成する場合、最近の集積回路のサブミクロン
化にともなって、ステップカバレッジ、成長温度等の問
題点がでてきている。
そこで最近、テトラエトキシシラン（以下、TEOSと記
す）を代表とする有機系シランを原料ガスに用いたプラ
ズマCVD法が注目されている。前記TEOSを用いたプラズ
マCVD法では、低温成長が実現できるとともに、ステッ
プカバレッジが優れており、さらには従来用いられてき
たシランガス等に比較して危険性、毒性が小さいという
特徴を有している。また、成膜速度が向上するという利
点を有している。
す）を代表とする有機系シランを原料ガスに用いたプラ
ズマCVD法が注目されている。前記TEOSを用いたプラズ
マCVD法では、低温成長が実現できるとともに、ステッ
プカバレッジが優れており、さらには従来用いられてき
たシランガス等に比較して危険性、毒性が小さいという
特徴を有している。また、成膜速度が向上するという利
点を有している。
前記TEOSのみを用いてSiO2膜等の絶縁膜を形成するこ
ともできるが、ステップカバレッジや成膜速度をより向
上するために、TEOSとO2ガスを混合して成膜用チャンバ
内に導入することが行われている。このため、ガス導入
系には第４図に示すようなミキシングチャンバが設けら
れる。このミキシングチャンバ21は、チャンバボディの
中に、キャリアガス導入管22を介してO2ガスを、また反
応ガス導入管23を介してTEOSをそれぞれ導入し、チャン
バボディ内で混合し、これを成膜用チャンバに導入する
ためのものである。
ともできるが、ステップカバレッジや成膜速度をより向
上するために、TEOSとO2ガスを混合して成膜用チャンバ
内に導入することが行われている。このため、ガス導入
系には第４図に示すようなミキシングチャンバが設けら
れる。このミキシングチャンバ21は、チャンバボディの
中に、キャリアガス導入管22を介してO2ガスを、また反
応ガス導入管23を介してTEOSをそれぞれ導入し、チャン
バボディ内で混合し、これを成膜用チャンバに導入する
ためのものである。
前記TEOSは、80℃で40mmHg程の蒸気圧である。したが
って、ミキシングチャンバにおいて多量のO2ガスを混合
すると、ミキシングチャンバ内の圧力が上がってTEOSの
蒸気圧以上になってしまい、TEOSが再液化して、成膜用
チャンバ内にはTEOSガスがあまり導入されなくなってし
まう。また、ミキシングチャンバ内の圧力が上がると、
TEOSが押し戻され、所望の流量のTEOSが流れなくなって
しまう。
って、ミキシングチャンバにおいて多量のO2ガスを混合
すると、ミキシングチャンバ内の圧力が上がってTEOSの
蒸気圧以上になってしまい、TEOSが再液化して、成膜用
チャンバ内にはTEOSガスがあまり導入されなくなってし
まう。また、ミキシングチャンバ内の圧力が上がると、
TEOSが押し戻され、所望の流量のTEOSが流れなくなって
しまう。
ここで、O2ガスとTEOSとをそれぞれ単独で成膜用チャ
ンバに導入すれば、前記のような不具合を解消すること
ができるが、この場合TEOSとO2ガスとのミキシングをプ
ラズマ反応させる中で行うために、充分なミキシングを
行うことができず、不均一な膜質となってしまう。
ンバに導入すれば、前記のような不具合を解消すること
ができるが、この場合TEOSとO2ガスとのミキシングをプ
ラズマ反応させる中で行うために、充分なミキシングを
行うことができず、不均一な膜質となってしまう。
この考案の目的は、O2ガス等のキャリアガスを多量に
流しても、TEOS等の液化材料を気化して得られた反応ガ
スの流量を充分に維持することができる成膜装置のガス
導入用ミキシングチャンバを提供することにある。
流しても、TEOS等の液化材料を気化して得られた反応ガ
スの流量を充分に維持することができる成膜装置のガス
導入用ミキシングチャンバを提供することにある。
この考案に係る成膜装置のガス導入用ミキシングチャ
ンバは、液化材料を気化して得られた反応ガスをキャリ
アガスと混合して成膜用チャンバに導入するためのもの
である。そして、先端開口部に向かって先細形状のキャ
リアガス流路を有するチャンバボディと、このチャンバ
ボディのキャリアガス流路の先端先細部に気化した反応
ガスを導入する反応ガス導入管とを備えている。
ンバは、液化材料を気化して得られた反応ガスをキャリ
アガスと混合して成膜用チャンバに導入するためのもの
である。そして、先端開口部に向かって先細形状のキャ
リアガス流路を有するチャンバボディと、このチャンバ
ボディのキャリアガス流路の先端先細部に気化した反応
ガスを導入する反応ガス導入管とを備えている。
この考案においては、たとえばベンチュリー管のよう
に先端開口部が先細形状になったキャリアガス流路をキ
ャリアガスが流れる。すると、その先端開口部では、キ
ャリアガスの流速が増加し、圧力降下が生じる。この先
端開口部には、反応ガス導入管のガス吹き出し口が設け
られているので、前記圧力降下により反応ガスが引き出
される。
に先端開口部が先細形状になったキャリアガス流路をキ
ャリアガスが流れる。すると、その先端開口部では、キ
ャリアガスの流速が増加し、圧力降下が生じる。この先
端開口部には、反応ガス導入管のガス吹き出し口が設け
られているので、前記圧力降下により反応ガスが引き出
される。
第２図は、本発明の一実施例によるミキシングチャン
バが採用された成膜装置のガス導入系を示している。こ
の図に示すように、成膜用チャンバ１には、チャンバ１
内に反応ガスとしてのTEOS及びキャリアガスとしてのO2
ガスを導入するためのガス導入系２が接続されている。
ガス導入系２は、TEOS及びO2ガスを混合するためのミキ
シングチャンバ３を有している。ミキシングチャンバ３
の一方の入力部には、ガスバルブ４を介してTEOS気化装
置５が接続されている。また、同様にミキシングチャン
バ３の他方の入力部には、ガスバルブ6,7、マスフロー
コントローラ（MFC）８及びガスバルブ９を介して酸素
ボンベ10が接続されている。また、酸素導入系には、ガ
スバルブ11を有するバイパスラインが設けられている。
バが採用された成膜装置のガス導入系を示している。こ
の図に示すように、成膜用チャンバ１には、チャンバ１
内に反応ガスとしてのTEOS及びキャリアガスとしてのO2
ガスを導入するためのガス導入系２が接続されている。
ガス導入系２は、TEOS及びO2ガスを混合するためのミキ
シングチャンバ３を有している。ミキシングチャンバ３
の一方の入力部には、ガスバルブ４を介してTEOS気化装
置５が接続されている。また、同様にミキシングチャン
バ３の他方の入力部には、ガスバルブ6,7、マスフロー
コントローラ（MFC）８及びガスバルブ９を介して酸素
ボンベ10が接続されている。また、酸素導入系には、ガ
スバルブ11を有するバイパスラインが設けられている。
第１図は前記ミキシングチャンバ３の詳細を示したも
のである。このミキシングチャンバ３は、チャンバボデ
ィ12を有している。チャンバボディ12の内部には、ベン
チュリー管のように先端開口部に向かって先細形状のキ
ャリアガス流路13が形成されている。キャリアガス流路
13の大径部分には、O2ガスを、このミキシングチャンバ
３内に導入するためのO2ガス導入管14が配管されてい
る。また、チャンバボディ12の中央部を挿通して、反応
ガス導入管15が配管されている。反応ガス導入管15のガ
ス吹き出し口15aは、前記キャリアガス流路13の先端先
細部13a部分に位置するように配置されている。そし
て、キャリアガス流路13の先端開口部は、配管16を介し
て成膜用チャンバ１に接続されている。
のである。このミキシングチャンバ３は、チャンバボデ
ィ12を有している。チャンバボディ12の内部には、ベン
チュリー管のように先端開口部に向かって先細形状のキ
ャリアガス流路13が形成されている。キャリアガス流路
13の大径部分には、O2ガスを、このミキシングチャンバ
３内に導入するためのO2ガス導入管14が配管されてい
る。また、チャンバボディ12の中央部を挿通して、反応
ガス導入管15が配管されている。反応ガス導入管15のガ
ス吹き出し口15aは、前記キャリアガス流路13の先端先
細部13a部分に位置するように配置されている。そし
て、キャリアガス流路13の先端開口部は、配管16を介し
て成膜用チャンバ１に接続されている。
成膜用チャンバ１の構造は従来構造と同様であり、チ
ャンバ１内部には、アノード電極17及びカソード電極18
が所定の間隔を介して対向して配置されている。アノー
ド電極17には、基板が装着できるようになっており、基
板加熱用のヒータが内蔵されている。また、カソード電
極18には、前記ガス導入系２からのガスを導入するため
の導入孔19が設けられている。また、このカソード電極
18には、高周波電力供給装置20が接続されている。
ャンバ１内部には、アノード電極17及びカソード電極18
が所定の間隔を介して対向して配置されている。アノー
ド電極17には、基板が装着できるようになっており、基
板加熱用のヒータが内蔵されている。また、カソード電
極18には、前記ガス導入系２からのガスを導入するため
の導入孔19が設けられている。また、このカソード電極
18には、高周波電力供給装置20が接続されている。
次に作用効果について説明する。
成膜を行う場合は、まず成膜用チャンバ１内を真空排
気し、所定の真空圧とする。次に、ガス導入系２から反
応ガス及びキャリアガスの混合ガスを成膜用チャンバ１
内に導入する。このとき、反応ガスとしてのTEOSは、TE
OS気化装置５からバルブ４を介して反応ガス導入管15に
よりミキシングチャンバ３内に導入される。また、キャ
リアガスとしてのO2ガスは、酸素ボンベ10から各バルブ
6,7,9及びマスフローコントローラ８を介して、キャリ
アガス導入管14によりミキシングチャンバ３のキャリア
ガス流路13内に導入される。
気し、所定の真空圧とする。次に、ガス導入系２から反
応ガス及びキャリアガスの混合ガスを成膜用チャンバ１
内に導入する。このとき、反応ガスとしてのTEOSは、TE
OS気化装置５からバルブ４を介して反応ガス導入管15に
よりミキシングチャンバ３内に導入される。また、キャ
リアガスとしてのO2ガスは、酸素ボンベ10から各バルブ
6,7,9及びマスフローコントローラ８を介して、キャリ
アガス導入管14によりミキシングチャンバ３のキャリア
ガス流路13内に導入される。
キャリアガス流路13内に導入されたO2ガスは、先端開
口部13a側に向かって流れる。キャリアガス流路13は、
先端に行くにしたがって先細形状になっているので、こ
の流路13を流れるO2ガスは、その先端先細部13aで流速
が増加し、この部分では負圧となる。これにより、反応
ガス導入管15から供給されたTEOSは、そのガス吹き出し
口15aから吸い出され、この先端開口部分でTEOSとO2ガ
スとが混合される。この混合ガスは、配管16を介して成
膜用チャンバ１内に導入される。
口部13a側に向かって流れる。キャリアガス流路13は、
先端に行くにしたがって先細形状になっているので、こ
の流路13を流れるO2ガスは、その先端先細部13aで流速
が増加し、この部分では負圧となる。これにより、反応
ガス導入管15から供給されたTEOSは、そのガス吹き出し
口15aから吸い出され、この先端開口部分でTEOSとO2ガ
スとが混合される。この混合ガスは、配管16を介して成
膜用チャンバ１内に導入される。
以降の動作は従来と同様であり、対向電極17,18間で
プラズマ放電を起こさせ、導入されたガスを分解して基
板上にSiO2膜を形成する。
プラズマ放電を起こさせ、導入されたガスを分解して基
板上にSiO2膜を形成する。
このような本実施例では、TEOSがO2ガスの流速増加に
よる圧力降下によって引き出されるので、従来装置のよ
うに再液化して所望の流量が得られないという不具合を
解消することができる。
よる圧力降下によって引き出されるので、従来装置のよ
うに再液化して所望の流量が得られないという不具合を
解消することができる。
従来法と本実施例方法によるTEOSの流量比較を表１に
示す。なお、この表１では、O2ガスを1000SCCM流し、TE
OSを気化装置５で80℃以上に加熱して導入するときの最
大流量を示している。
示す。なお、この表１では、O2ガスを1000SCCM流し、TE
OSを気化装置５で80℃以上に加熱して導入するときの最
大流量を示している。
また、従来装置と本実施例装置での、成膜用チャンバ
１内における圧力上昇の違いを第３図に示す。この第３
図から明らかなように、従来装置においてはTEOSの液化
により圧力上昇が鈍っているが、本実施例方法では再液
化が防止できるので、短時間で高い圧力を得ることがで
きる。
１内における圧力上昇の違いを第３図に示す。この第３
図から明らかなように、従来装置においてはTEOSの液化
により圧力上昇が鈍っているが、本実施例方法では再液
化が防止できるので、短時間で高い圧力を得ることがで
きる。
〔他の実施例〕 （ａ）前記実施例では、液化材料としてTEOSを例にとっ
て説明したが、他の液化材料を用いて成膜を行う場合に
も、本考案の構造を適用できるのはもちろんである。
て説明したが、他の液化材料を用いて成膜を行う場合に
も、本考案の構造を適用できるのはもちろんである。
（ｂ）前記実施例では、本考案のミキシングチャンバを
プラズマCVD装置に適用したが、他の成膜装置にも適用
することができる。
プラズマCVD装置に適用したが、他の成膜装置にも適用
することができる。
以上のように本考案では、ミキシングチャンバ内でキ
ャリアガスの流速を増加させ、その圧力降下を利用して
反応ガスを引き出すようにしたので、反応ガスの再液化
を防止して所望のガス流量を維持することができる。
ャリアガスの流速を増加させ、その圧力降下を利用して
反応ガスを引き出すようにしたので、反応ガスの再液化
を防止して所望のガス流量を維持することができる。
第１図は本考案の一実施例によるミキシングチャンバを
示す断面構成図、第２図は前記ミキシングチャンバが採
用された成膜装置のガス導入系を示す図、第３図は前記
実施例の作用効果を従来装置と比較して示す図、第４図
は従来装置のミキシングチャンバを示す図である。 １…成膜用チャンバ、２…ガス導入系、３…ミキシング
チャンバ、12…チャンバボディ、13…キャリアガス流
路、13a…先端開口部、14…O2ガス導入管、15…TEOS導
入管。
示す断面構成図、第２図は前記ミキシングチャンバが採
用された成膜装置のガス導入系を示す図、第３図は前記
実施例の作用効果を従来装置と比較して示す図、第４図
は従来装置のミキシングチャンバを示す図である。 １…成膜用チャンバ、２…ガス導入系、３…ミキシング
チャンバ、12…チャンバボディ、13…キャリアガス流
路、13a…先端開口部、14…O2ガス導入管、15…TEOS導
入管。
Claims (1)
- 【請求項１】液化材料を気化して得られた反応ガスをキ
ャリアガスと混合して成膜用チャンバに導入するための
成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバであって、 先端開口部に向かって先細形状のキャリアガス流路を有
するチャンバボディと、前記チャンボディのキャリアガ
ス流路の先端先細部に気化した反応ガスを導入する反応
ガス導入管とを備えた成膜装置のガス導入用ミキシング
チャンバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10291389U JP2508717Y2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10291389U JP2508717Y2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341846U JPH0341846U (ja) | 1991-04-22 |
| JP2508717Y2 true JP2508717Y2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=31651782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10291389U Expired - Lifetime JP2508717Y2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 成膜装置のガス導入用ミキシングチャンバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508717Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5933429B2 (ja) | 2012-12-28 | 2016-06-08 | 株式会社堀場エステック | 流体混合素子 |
| WO2017061498A1 (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社アルバック | 混合器、真空処理装置 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP10291389U patent/JP2508717Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0341846U (ja) | 1991-04-22 |
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