JPH03122281A - Cvd device - Google Patents

Cvd device

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JPH03122281A
JPH03122281A JP26139489A JP26139489A JPH03122281A JP H03122281 A JPH03122281 A JP H03122281A JP 26139489 A JP26139489 A JP 26139489A JP 26139489 A JP26139489 A JP 26139489A JP H03122281 A JPH03122281 A JP H03122281A
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blowing mechanism
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司 小林
Atsushi Sekiguchi
敦 関口
Hitoshi Kamiuma
仁志 神馬
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Abstract

PURPOSE:To form a thin film excellent in uniformity of film thickness and film quality by providing the mutually separated individual chambers to a gas blowout mechanism part and separately introducing a plurality of gaseous raw materials thereinto and forming the exclusive blowout ports to a blowout face. CONSTITUTION:A gaseous raw material of one side is passed through a first introduc tion port 37 of a gas blowout mechanism part 30 which is formed to the bottom part 31a of a cylindrical block 31 and introduced into a chamber R1. This gaseous raw material is flow-straigtened by a diffusion plate 32 and the respective pipes 33a of a gas blowout pipe part 33 and thereafter blown out for a base plate. Gas of the other side is passed through a second introduction port 38 of a gas blowout mechanism part 30 which is provided to a second cylindrical block 34 and introduced into a cham ber R2. This gas is supplied for the base plate through the gaps 36 between the inner walls of the holes 35a of diffusion plates 35 and pipes 33a. The chamber R1, R2 are separated and mutually sealed and therefore a plurality of gaseous raw materials are not mixed until the interval of blowout of these gases. Generation of a misty reactant in vapor phase is inhibited because the respective gaseous raw materials are properly mixed when these are blown out.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCVD装置に関し、特に反応室に供給される少
なくとも2種類のCVD用ガスを反応室のガス吹出し口
まで別々に導入し、ガス吹出し口の下流で複数種類のガ
スを混合・反応させ、基板上に膜厚等につき均一性の高
い薄膜を形成するようにしたCVD装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a CVD apparatus, and in particular, at least two types of CVD gases supplied to a reaction chamber are separately introduced to the gas outlet of the reaction chamber, and the gas The present invention relates to a CVD apparatus that mixes and reacts a plurality of types of gas downstream of its mouth to form a thin film with high uniformity in film thickness, etc. on a substrate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来1、LSIの高密度化に伴い半導体素子のパターン
の微細化や、三次元化が進んでいる。このような半導体
素子の製造においては、段差や起伏の大きいパターン上
に平坦性のある薄膜を形成し、これらの段差及び起伏を
平坦化することが重要となり、そのためいかにして平坦
性の良好な薄膜を形成するかが問題となる。このような
観点から層間絶縁膜としての二酸化ケイ素5in2の平
坦化をどのようなプロセスを用いて行うかについては現
在種々の方法が考えられている。将来非常に有望視され
ている技術に、原料としてテトラ・エトキシ会オルソ・
シリケート(以下、TE01と略して記す)を用いたC
VD法がある。このCVD法の中にも種々のものがあり
、例えばプラズマCVD法、熱CVD法、オゾンO1を
用いたCVD法などがある。この中でオゾン03とTE
01によるCVD法は、より低温(〜400℃)で成膜
可能であるため、下地のAI薄膜の特性を劣化させない
と共に段差等の被膜形状が良好であるという理由から他
の方法に比較して優れている。この方法では、圧力領域
として従来100Tortから大気圧の範囲で成膜が行
われており、成膜速度としては最大3000人/min
程度が得られている。
BACKGROUND ART 1. With the increase in the density of LSIs, the patterns of semiconductor elements are becoming finer and more three-dimensional. In manufacturing such semiconductor devices, it is important to form a flat thin film on a pattern with large steps and undulations, and to flatten these steps and undulations. The question is whether to form a thin film. From this point of view, various methods are currently being considered as to what kind of process should be used to planarize the silicon dioxide 5in2 as the interlayer insulating film. Tetra-ethoxy-ortho-hydrogen is used as a raw material for a technology that is considered to be very promising in the future.
C using silicate (hereinafter abbreviated as TE01)
There is a VD method. There are various types of CVD methods, such as a plasma CVD method, a thermal CVD method, and a CVD method using ozone O1. Among these, Ozone 03 and TE
The CVD method according to 01 can be formed at a lower temperature (~400°C), so it does not deteriorate the characteristics of the underlying AI thin film, and the film shape such as steps is better, compared to other methods. Are better. In this method, film formation is conventionally performed in a pressure range from 100 Tort to atmospheric pressure, and the film formation rate is a maximum of 3000 people/min.
degree has been obtained.

次に、オゾン0.とTE01とを用いてCVDによりS
iO□膜を形成する従来装置の構成例を第10図乃至1
2図に基づいて説明する。
Next, ozone 0. and TE01 by CVD.
Examples of the configuration of a conventional apparatus for forming an iO□ film are shown in Figures 10 to 1.
This will be explained based on FIG.

第10図は第1の従来装置を示し、第10図において1
は反応室であり、反応室1内には基板2を取付は且つ基
板2の温度を調整するためヒータ3a等を含む温度調整
機構を備えた基板ホルダ3が設置されている。反応室1
はバルブ4を介して真空ポンプ5に接続されており、反
応室1の室内は真空ポンプ4で排気され、所要の真空状
態に設定される。反応ガスのTE01は常温では液体7
であり、バブラー容器6内に収容される。このように設
けられたTEO57は、アルゴン(A r)ボンベ8か
ら供給されるアルゴンガスによってバブリングされ、反
応室1に導入される。アルゴンボンベ8から供給される
アルゴンガスの流量はマスフローコントローラ9によっ
て制御される。他の反応ガスのオゾンO1は、酸素(0
2)ボンベ10内の酸素をオゾナイザ11に供給し、そ
こで無声放電を生じさせることにより発生させる。ここ
で発生するオゾンO5は、酸素02との混合ガスで、オ
ゾン0.は3〜10%が含まれている。
FIG. 10 shows a first conventional device, and in FIG.
is a reaction chamber, and in the reaction chamber 1 there is installed a substrate holder 3 equipped with a temperature adjustment mechanism including a heater 3a and the like to mount a substrate 2 and adjust the temperature of the substrate 2. Reaction chamber 1
is connected to a vacuum pump 5 via a valve 4, and the interior of the reaction chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 4 and set to a desired vacuum state. The reaction gas TE01 is liquid 7 at room temperature.
and is housed in the bubbler container 6. The TEO 57 thus provided is bubbled with argon gas supplied from the argon (Ar) cylinder 8 and introduced into the reaction chamber 1 . The flow rate of argon gas supplied from the argon cylinder 8 is controlled by a mass flow controller 9. The other reactive gas, ozone O1, is oxygen (0
2) Oxygen in the cylinder 10 is supplied to the ozonizer 11, and a silent discharge is generated there. Ozone O5 generated here is a mixed gas with oxygen 02, and ozone 0. contains 3 to 10%.

混合ガスはマスフローコントローラ12でその流量が制
御され、バブラー容器6と反応室1を接続する配管13
に供給される。この場所で、オゾン0、は気化したTE
01と混合される。混合された2種類のガスは配管13
を通して反応室1に導入され、反応室1の導入口部に設
けられたガス拡散板14で更に混合され且つ整流され、
その後対向する基板2に供給されて基板2の上にSiO
□膜を形成する。この従来装置の特徴はオゾンO3ガス
とTEOSガスを反応室1の導入口手前の配管13の箇
所で混合している点である。
The flow rate of the mixed gas is controlled by a mass flow controller 12, and a pipe 13 connects the bubbler container 6 and the reaction chamber 1.
supplied to At this location, ozone 0, vaporized TE
Mixed with 01. The mixed two types of gas are transferred to pipe 13
is introduced into the reaction chamber 1 through the reaction chamber 1, further mixed and rectified by the gas diffusion plate 14 provided at the inlet of the reaction chamber 1,
After that, SiO is supplied to the opposing substrate 2 and deposited on the substrate 2.
□ Form a film. A feature of this conventional apparatus is that ozone O3 gas and TEOS gas are mixed at a location in the pipe 13 in front of the inlet of the reaction chamber 1.

第11図は第2の従来装置を示し、この従来装置では2
種類のガスを別々に反応室1に導入して基板2の表面に
供給する装置である。基本的構成は第10図で示した構
成と同じであるので、第10図に示した構成要素と同一
の要素には同一の符号を付している。構成上具なる点は
、オゾナイザ11で発生せしめたオゾン03と酸素02
の混合ガスを、配管13に供給して反応室1の手前でT
EOSガスと混合させるのではなく、配管17を経由し
て反応室1の基板2の前面空間に配設された多数の小孔
を有する環状パイプ15に別途に導入し、多数の小孔の
それぞれから矢印16に示されるように基板2に混合ガ
スを吹き付けるように構成した点である。TEOSガス
の方は、第10図に示した装置の場合と同様にアルゴン
ガスでバブリングし配管13及びガス拡散板14を経由
して基板2に供給するように構成されている。
FIG. 11 shows a second conventional device, in which two
This is a device that separately introduces different types of gases into a reaction chamber 1 and supplies them to the surface of a substrate 2. Since the basic configuration is the same as that shown in FIG. 10, the same elements as those shown in FIG. 10 are given the same reference numerals. The constituent components are ozone 03 and oxygen 02 generated by the ozonizer 11.
A mixed gas of T is supplied to the pipe 13 before the reaction chamber 1
Rather than mixing it with EOS gas, it is separately introduced into an annular pipe 15 having a large number of small holes arranged in the front space of the substrate 2 of the reaction chamber 1 via a pipe 17, and each of the large number of small holes is The structure is such that the mixed gas is sprayed onto the substrate 2 as shown by arrows 16 from . The TEOS gas is configured to be bubbled with argon gas and supplied to the substrate 2 via the piping 13 and the gas diffusion plate 14, as in the case of the apparatus shown in FIG.

第12図は第3の従来装置を示し、この装置も前記の第
2の従来装置と同様に2種類のガスを別々に反応室1内
に導入して基板2に供給するように構成されている。こ
の従来装置は文献rDENKIKAGAKU 、 56
. No、7 (1988) P527Jに記載されて
いるものであり、この文献にはO9〜TEO8による常
圧CVDの実験結果が示されている。第12図において
、20は基板ホルダ3に取付けられた基板2の前面空間
に配設されたガス吹出し部であり、このガス吹出し部2
0は、複数の分散板20aを有する分散ヘッドとして構
成されている。
FIG. 12 shows a third conventional device, and this device is also configured to separately introduce two types of gases into the reaction chamber 1 and supply them to the substrate 2, similar to the second conventional device. There is. This conventional device is described in the document rDENKIKAGAKU, 56.
.. No. 7 (1988) P527J, and this document shows experimental results of normal pressure CVD using O9 to TEO8. In FIG. 12, reference numeral 20 denotes a gas blowing section disposed in the front space of the substrate 2 attached to the substrate holder 3;
0 is configured as a dispersion head having a plurality of dispersion plates 20a.

ガス吹出し部20はその結果各分散板20aの間に複数
の溝21が形成され、TEOSガスのための配管と、オ
ゾンO1と酸素02の混合ガスのための配管は、前記溝
21の底部に交互に接続されている。この構成のため、
2つのガスは基板2の前面で混合され、基板ホルダ3内
の温度調整機構で加熱された基板2上に5in2が堆積
する。生成反応ガスと未反応ガスはガス吹出し部20の
周囲に設けられた排気管22を介して反応室外に排気さ
れる。
As a result, the gas blowing section 20 has a plurality of grooves 21 formed between each dispersion plate 20a, and a pipe for the TEOS gas and a pipe for the mixed gas of ozone O1 and oxygen O2 are provided at the bottom of the grooves 21. connected alternately. Because of this configuration,
The two gases are mixed in front of the substrate 2, and 5in2 is deposited on the substrate 2, which is heated by a temperature adjustment mechanism in the substrate holder 3. The generated reaction gas and unreacted gas are exhausted to the outside of the reaction chamber through an exhaust pipe 22 provided around the gas blowing section 20.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前記第1の従来装置によれば、ガス拡散板14の手前に
おいて2種類のガスを混合するようにしたため基板2に
おける膜質の均一性という観点からは優れており、膜厚
及び膜質に関し均一性の良好な薄膜を容易に得ることが
できる。しかしながら、その反面オゾンO7とTE01
の系では両者を混合しただけでミスト状の反応物が気相
中で発生し、そのために成膜効率が低下し且つパーティ
クルが発生するという欠点がある。
According to the first conventional device, since the two types of gas are mixed before the gas diffusion plate 14, it is excellent in terms of uniformity of film quality on the substrate 2, and the uniformity in film thickness and film quality is improved. A good thin film can be easily obtained. However, on the other hand, ozone O7 and TE01
In the above system, a mist-like reactant is generated in the gas phase simply by mixing the two, which has the drawback that the film forming efficiency is reduced and particles are generated.

前記第2の従来装置によれば、2種類のガスを混合させ
ることな(反応室1に別々に導入する構成を採用してい
るので、第1の従来装置に比較してオゾンO5とTE0
1の気相中での反応を軽減することができる。しかしな
がら、その反面基板2の上で均一性の優れた薄膜を得る
ためにはオゾン03の吹出しを特に均一に行わなければ
ならず、第2の従来技術でこれを実現するには環状パイ
プ15の小孔をどのように配置するかということに依存
するので、かなり困難であるという欠点を有する。
According to the second conventional device, the two types of gas are not mixed (introduced separately into the reaction chamber 1), so compared to the first conventional device, ozone O5 and TE0 are
The reaction in the gas phase of No. 1 can be reduced. However, on the other hand, in order to obtain a highly uniform thin film on the substrate 2, the ozone 03 must be blown out particularly uniformly, and in order to achieve this with the second prior art, the annular pipe 15 is It has the disadvantage that it is quite difficult, as it depends on how the small holes are arranged.

また前記第3の従来装置によれば、第2の従来装置と同
様に気相中におけるオゾン03とTE01との反応を減
少させることができる。しかしながら、その反面膜質等
の均一性という観点では十分良好な膜質を得ることがで
きず、そのため図中矢印23の方向に基板2及び基板ホ
ルダ3を往復運動させて膜質の均一性を確保するように
構成しなければならず、構成が複雑となるという不具合
を有する。
Further, according to the third conventional device, the reaction between ozone 03 and TE01 in the gas phase can be reduced as in the second conventional device. However, on the other hand, it is not possible to obtain a sufficiently good film quality from the viewpoint of uniformity of film quality, etc. Therefore, the substrate 2 and the substrate holder 3 are reciprocated in the direction of the arrow 23 in the figure to ensure uniformity of the film quality. The problem is that the configuration is complicated.

以上の説明で明らかなように、従来のCVD装置におい
ては、気相中の反応を低減しミスト状反応物を少なくす
る目的で、少なくとも2種類の原料ガスを反応室1に別
々に導入するように構成すると、膜厚及び膜質の均一性
という面で十分に良好な薄膜を形成することができない
という問題が存在した。
As is clear from the above explanation, in conventional CVD equipment, at least two types of raw material gases are introduced separately into the reaction chamber 1 in order to reduce reactions in the gas phase and reduce the amount of mist-like reactants. When the structure is as follows, there is a problem that a thin film having a sufficiently good uniformity in film thickness and film quality cannot be formed.

本発明の目的は、上記の従来の問題点を解決すべく、少
なくとも2種類の原料ガスを反応室に別々に導入するよ
うに構成しても、基板の上において膜厚及び膜質の均一
性が極めて良好な薄膜を形成でき、且つ簡素な構造を有
したガス吹出し機構部を備えたCVD装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned conventional problems, it is an object of the present invention to maintain uniformity of film thickness and film quality on a substrate even if at least two types of raw material gases are introduced separately into a reaction chamber. It is an object of the present invention to provide a CVD apparatus that can form an extremely good thin film and is equipped with a gas blowing mechanism section that has a simple structure.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る第1のCVD装置は、気密構造を有し内部
空間が真空に保たれる反応室と、この反応室に設置され
表面に薄膜が作製される基体と、この基体を保持し且つ
基体の温度を調整する温度調整装置を備える基体ホルダ
と、少なくとも2種類の原料ガスのそれぞれを前記反応
室に導入するために設けられた複数の原料導入装置とを
備えるCVD装置において、基体の前面空間に配設され
且つ基体に対面する原料ガス吹出し面を有するガス吹出
し機構部を備え、このガス吹出し機構部が、複数の原料
ガス導入装置のそれぞれから導入される原料ガスを受け
入れる相互に分離された別々の部屋を有し、原料ガス吹
出し面に前記各部屋に通じる各原料ガス専用の吹出し孔
が複数形成されるように構成される。
A first CVD apparatus according to the present invention includes a reaction chamber having an airtight structure and whose internal space is kept in a vacuum, a substrate installed in the reaction chamber and on which a thin film is formed, and a substrate holding the substrate. In a CVD apparatus comprising a substrate holder equipped with a temperature adjustment device for adjusting the temperature of the substrate, and a plurality of raw material introduction devices provided for introducing each of at least two types of raw material gases into the reaction chamber, a front surface of the substrate is provided. A gas blowing mechanism part is provided in the space and has a raw material gas blowing surface facing the base, and the gas blowing mechanism parts are separated from each other and receive raw material gases introduced from each of the plurality of raw material gas introduction devices. It has separate chambers, and is configured such that a plurality of blow-off holes dedicated to each source gas, which communicate with the respective chambers, are formed on the source gas blow-off surface.

本発明に係る第2のCVD装置は、前記の構成において
、導入される原料ガスは2種類であるとし、ガス吹出し
機構部の原料ガス吹出し面に第1の吹出し孔と第2の吹
出し孔とが同心的に形成されることを特徴とする。
In the second CVD apparatus according to the present invention, in the above configuration, two types of raw material gas are introduced, and a first blowing hole and a second blowing hole are provided on the raw material gas blowing surface of the gas blowing mechanism section. are formed concentrically.

本発明に係る第3のCVD装置は、前記の構成において
、少なくとも1種類の原料ガスについてそのガス供給配
管をガス吹出し機構部の対応する部屋まで延設し、当該
延設部分を螺旋状に形成し且つ延設部分の壁に原料ガス
を放出する複数の孔を形成したことを特徴とする。
In the third CVD apparatus according to the present invention, in the above configuration, the gas supply pipe for at least one type of raw material gas is extended to a corresponding chamber of the gas blowing mechanism section, and the extended portion is formed in a spiral shape. In addition, a plurality of holes are formed in the wall of the extended portion to release the raw material gas.

本発明に係る第4のCVD装置は、前記の構成において
、前記ガス吹出し機構部に温度調整装置を備えることを
特徴とする。
A fourth CVD apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the gas blowing mechanism section is equipped with a temperature adjustment device.

〔作用〕[Effect]

本発明の前記各CVD装置によれば、ガス吹出し機構部
の構造により基板のほぼ手前の位置まで複数の原料ガス
が混合されることなく導入され、基板に対して吹出すま
では気相中の反応を抑制することができ、更にガス吹出
し面において各原料ガスの吹出し孔を適切な配置で多数
設けるようにしたため、基板に形成される薄膜の膜厚及
び膜質の均一性を高めることができる。
According to each of the above-mentioned CVD apparatuses of the present invention, due to the structure of the gas blowing mechanism section, a plurality of raw material gases are introduced without being mixed to a position almost in front of the substrate, and until they are blown out to the substrate, they remain in the gas phase. Since the reaction can be suppressed and a large number of blow-off holes for each raw material gas are provided in an appropriate arrangement on the gas blow-off surface, the uniformity of the thickness and quality of the thin film formed on the substrate can be improved.

本発明の第2のCVD装置によれば、2種類の原料ガス
の吹出し口が同心状に形成されているため、基板の手前
では複数の原料ガスが良好に混合され、膜厚等の均一性
を向上させる。
According to the second CVD apparatus of the present invention, since the outlet ports for the two types of raw material gases are formed concentrically, the plurality of raw material gases are well mixed in front of the substrate, and the uniformity of the film thickness, etc. improve.

本発明の第3のCVD装置によれば、原料ガスの供給配
管を螺旋状に形成し、且つ原料ガスの放出孔を分散させ
て多数形成することにより、基板に対して偏ることなく
原料ガスが与えられるようにしている。これにより更に
薄膜の膜厚等の均一性を向上せしめる。
According to the third CVD apparatus of the present invention, the raw material gas supply pipe is formed in a spiral shape, and a large number of raw material gas discharge holes are formed in a distributed manner, so that the raw material gas is distributed evenly with respect to the substrate. I try to be given. This further improves the uniformity of the thickness of the thin film.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の第1実施例を示す。この実施例におい
て、第10図で説明した従来技術によるCVD装置と同
一の要素には同一の符号を付している。第1図において
、反応室1の中には基板2を取付は且つ基板2の温度の
状態を調整するヒータ3aを含む温度調整機構を備えた
基板ホルダ3がその上方位置に配設されている。反応室
1にはバルブ4を介して真空ポンプ5が設けられ、この
真空ポンプ5によって反応室1内は排気され真空状態に
なる。6は液体状態のTEO87を収容するバブラー容
器であり、TEO87はアルゴン(Ar)ボンベ8から
供給され且つマスフローコントローラ(MFC)9によ
ってその流量を制御されるアルゴンガスによってバブリ
ングされ、ガス状態にて配管13を通じて反応室1に導
入される。他の反応ガスであるオゾンO1は、酸素(0
2)ボンベ10の酸素をオゾナイザ11に供給し、ここ
で無声放電により発生させ、酸素との混合ガスとして生
じさせる。混合ガスはマスフローコントローラ(MFC
)12でその流量を制御され、その後、反応室1内のガ
ス吹出し機構部30に導入される。本発明によるCVD
装置の場合には、TEOSガスと混合ガス(オゾン0.
と酸素02)は別々の原料ガス供給配管によって反応室
1内に設置されたガス吹出し機構部30における相互に
分離された部屋に導入される。このガス吹出し機構部3
0は反応室1内において基板2の前面空間に配設されて
いる。
FIG. 1 shows a first embodiment of the invention. In this embodiment, the same elements as those of the conventional CVD apparatus explained in FIG. 10 are given the same reference numerals. In FIG. 1, in a reaction chamber 1, a substrate 2 is mounted and a substrate holder 3 equipped with a temperature adjustment mechanism including a heater 3a for adjusting the temperature state of the substrate 2 is disposed above the substrate holder 3. . A vacuum pump 5 is provided in the reaction chamber 1 via a valve 4, and the inside of the reaction chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 5 to a vacuum state. 6 is a bubbler container containing TEO 87 in a liquid state; TEO 87 is bubbled with argon gas supplied from an argon (Ar) cylinder 8 and whose flow rate is controlled by a mass flow controller (MFC) 9; 13 into the reaction chamber 1. Ozone O1, which is another reactive gas, is oxygen (0
2) Oxygen in the cylinder 10 is supplied to the ozonizer 11, where it is generated by silent discharge to form a mixed gas with oxygen. The mixed gas is controlled by a mass flow controller (MFC).
) 12, and then introduced into the gas blowing mechanism 30 in the reaction chamber 1. CVD according to the invention
In the case of the device, TEOS gas and mixed gas (ozone 0.
and oxygen 02) are introduced into mutually separated chambers in the gas blowing mechanism section 30 installed in the reaction chamber 1 through separate source gas supply pipes. This gas blowing mechanism part 3
0 is arranged in the space in front of the substrate 2 in the reaction chamber 1 .

第1図及び第2図に基づいてガス吹出し機構部30の構
成について説明する。第2図はガス吹出し機構部30を
拡大して示す図である。ガス吹出し機構部30は、底部
31aと段付き穴31bを有する第1の円筒形ブロック
31と、円筒形ブロック31の段付き穴31bの段付き
部に配設される拡散板32と、基板2の前面空間に臨む
複数のパイプ33aを有するガス吹出しパイプ部33と
、第1の円筒形ブロック31における基板2側の端面に
配設されるほぼ同径の第2の円筒形ブロック34と、こ
の円筒形ブロック34の基板2側の端面に配設される拡
散板35とから構成される。拡散板35は、基板2に対
面する位置にあり、導入されたすべての原料ガスがこの
外面位置から放出されるので、ガス吹出し機構部30に
おいて原料ガス吹出し面として機能する。
The configuration of the gas blowing mechanism section 30 will be explained based on FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is an enlarged view of the gas blowing mechanism section 30. As shown in FIG. The gas blowing mechanism section 30 includes a first cylindrical block 31 having a bottom portion 31a and a stepped hole 31b, a diffusion plate 32 disposed in the stepped portion of the stepped hole 31b of the cylindrical block 31, and a substrate 2. a gas blowing pipe section 33 having a plurality of pipes 33a facing the front space of the first cylindrical block 31; It is composed of a diffusion plate 35 disposed on the end surface of the cylindrical block 34 on the substrate 2 side. The diffusion plate 35 is located at a position facing the substrate 2, and all the introduced raw material gases are released from this outer surface position, so that it functions as a raw material gas blowing surface in the gas blowing mechanism section 30.

TEOSガスを供給するための配管13はガス吹出し機
構部30における円筒形ブロック31の底部31aに接
続され、第1の円筒形ブロック31と拡散板32とガス
吹出しパイプ部33はTEOSガス導入部を構成する。
The piping 13 for supplying TEOS gas is connected to the bottom 31a of the cylindrical block 31 in the gas blowing mechanism section 30, and the first cylindrical block 31, the diffusion plate 32, and the gas blowing pipe section 33 connect to the TEOS gas introduction section. Configure.

また第2の円筒形ブロック34と拡散板35は混合ガス
導入部を構成する。拡散板35は複数の孔35aを有し
ているが、この孔の径は前記ガス吹出しパイプ部33の
各パイプ33aの外径よりも大きく形成されており、且
つパイプ33aの先端が拡散板35の孔35aの中に位
置するように同心的に構成されている。ガス吹出し機構
部30の上面部の一部を斜視図で示すと第3図のように
なる。第3図において、35は混合ガス導入部の拡散板
であり、拡散板35には複数の孔35aが形成されてい
ると共に、この孔35aに対し同心的にガス吹出しパイ
プ部33の各パイプ33aが配置されている。孔35a
の内壁面とパイプ33aとの間には隙間36が形成され
る。孔35aは例えば円孔として形成され、これに対応
してパイプ33aの吹出し口も円形となっている。ただ
し、吹出し口の形状は円形に限定されない。
Further, the second cylindrical block 34 and the diffusion plate 35 constitute a mixed gas introducing section. The diffuser plate 35 has a plurality of holes 35a, and the diameter of the holes is larger than the outer diameter of each pipe 33a of the gas blowing pipe section 33, and the tip of the pipe 33a is connected to the diffuser plate 35. It is configured concentrically so as to be located in the hole 35a of the hole 35a. A perspective view of a part of the upper surface of the gas blowing mechanism section 30 is shown in FIG. 3. In FIG. 3, reference numeral 35 denotes a diffusion plate of the mixed gas introduction section, and the diffusion plate 35 has a plurality of holes 35a formed therein, and each pipe 33a of the gas blowing pipe section 33 is arranged concentrically with respect to the hole 35a. is located. Hole 35a
A gap 36 is formed between the inner wall surface of the pipe 33a and the pipe 33a. The hole 35a is formed, for example, as a circular hole, and correspondingly, the outlet of the pipe 33a is also circular. However, the shape of the outlet is not limited to a circle.

上記の構成において、TEOSガスとアルゴンガスは、
円筒形ブロック31の底部31aに形成されたガス吹出
し機構部30の第1の導入口37を通ってガス吹出し機
構部30の部屋R1に導入され、拡散板32とガス吹出
しパイプ部33の各パイプ33aにより整流された後に
基板2に対し吹出される。一方、オゾン0.を含む混合
ガスは第2の円筒形ブロック34に設けられたガス吹出
し機構部30の第2の導入口38を通してガス吹出し機
構部30の部屋R2に導入され、拡散板35の孔35a
の内壁とパイプ33aとの間に形成された隙間36から
吹出され、基板2に対し供給される。このような構成に
おいて、第1の円筒形ブロック31の内部に形成された
部屋R1と第2の円筒形ブロック34の内部に形成され
た部屋R2とはガス吹出しパイプ部33の底壁部で完全
に分離され、相互にシールされているので、TEOSガ
スと混合ガスはガス吹出し機構部30の図中拡散板35
の上面から吹出すまでの間に混合されることはない。
In the above configuration, TEOS gas and argon gas are
The gas is introduced into the room R1 of the gas blowing mechanism section 30 through the first inlet 37 of the gas blowing mechanism section 30 formed at the bottom 31a of the cylindrical block 31, and the diffusion plate 32 and each pipe of the gas blowing pipe section 33 are introduced into the room R1 of the gas blowing mechanism section 30. After being rectified by 33a, it is blown out to the substrate 2. On the other hand, ozone 0. The mixed gas containing gas is introduced into the room R2 of the gas blowing mechanism section 30 through the second inlet 38 of the gas blowing mechanism section 30 provided in the second cylindrical block 34, and is introduced into the room R2 of the gas blowing mechanism section 30 through the hole 35a of the diffusion plate 35.
The liquid is blown out from the gap 36 formed between the inner wall of the pipe 33a and the pipe 33a, and is supplied to the substrate 2. In such a configuration, the chamber R1 formed inside the first cylindrical block 31 and the chamber R2 formed inside the second cylindrical block 34 are completely connected to each other by the bottom wall of the gas blowing pipe section 33. Since the TEOS gas and the mixed gas are separated from each other and sealed from each other, the TEOS gas and the mixed gas are separated from each other by the diffusion plate 35 in the figure of the gas blowing mechanism section 30.
There is no mixing before the air is blown out from the top of the tank.

第1図のCVD装置を用いて実際に5in2膜を形成し
た例について説明する。
An example in which a 5in2 film was actually formed using the CVD apparatus shown in FIG. 1 will be described.

先ず、バルブ4を開き真空ポンプを5を作動させて反応
室1を排気し、所要の真空状態にする。
First, the reaction chamber 1 is evacuated by opening the valve 4 and operating the vacuum pump 5 to create a desired vacuum state.

次に基板ホルダ3内部のヒータ3aを図示しない温度調
整機構により発熱させ、基板ホルダ3の上に配設された
基板2を350〜400℃の温度に加熱する。その後、
図示しない恒温槽の如き加熱装置により約65℃の温度
に加熱されたバブラー容器6に対しアルゴンガスをアル
ゴンボンベ8から約100 c c/minの流量で供
給し、バブリングを開始する。このバブリングによりT
E01の気化が促進され、ガス状態のTE01が配管1
3、導入口37、拡散板32を通ってガス吹出しパイプ
部33の各パイプ33aから基板2の前面空間に吹出さ
れる。一方、オゾナイザ11において発生したオゾン濃
度が約4体積パーセントであるオゾンと酸素の混合ガス
はマスフローコントローラ12の作用により約1000
 c c/winの流量で配管17を経由してガス吹出
し機構部30の第2の導入口38に導入され、拡散板3
5とパイプ33aとの隙間36から基板2の前面空間に
吹出される。以上により基板2の前面空間でガス吹出し
機構部30の上面部から吹出したTEOSガスと混合ガ
スとが混合され、その結果基板2の上には約2000人
/ m i nの速度でSiO2の膜が堆積する。成膜
中、バルブ4の開度を変化させることにより反応室1内
の圧力を約50Torrに保つようにした。
Next, the heater 3a inside the substrate holder 3 is caused to generate heat by a temperature adjustment mechanism (not shown), and the substrate 2 disposed on the substrate holder 3 is heated to a temperature of 350 to 400°C. after that,
Argon gas is supplied from an argon cylinder 8 at a flow rate of about 100 cc/min to the bubbler container 6, which has been heated to a temperature of about 65° C. by a heating device such as a constant temperature bath (not shown), and bubbling is started. This bubbling causes T
The vaporization of E01 is promoted, and TE01 in a gaseous state is transferred to pipe 1.
3. The gas is blown out from each pipe 33a of the gas blowing pipe section 33 into the front space of the substrate 2 through the inlet 37 and the diffusion plate 32. On the other hand, the mixed gas of ozone and oxygen with an ozone concentration of about 4% by volume generated in the ozonizer 11 has a concentration of about 1000% by volume due to the action of the mass flow controller 12.
It is introduced into the second introduction port 38 of the gas blowing mechanism section 30 via the piping 17 at a flow rate of c c/win, and the diffusion plate 3
It is blown out into the space in front of the substrate 2 from the gap 36 between the pipe 33a and the pipe 33a. As described above, the TEOS gas blown from the upper surface of the gas blowing mechanism section 30 and the mixed gas are mixed in the front space of the substrate 2, and as a result, a SiO2 film is formed on the substrate 2 at a rate of about 2000 people/min. is deposited. During film formation, the pressure inside the reaction chamber 1 was maintained at about 50 Torr by changing the opening degree of the valve 4.

なお上記の実施例では各構成部分の寸法として、例えば
、ガス吹出し機構部30の径を1.60mm。
In the above embodiment, as dimensions of each component, for example, the diameter of the gas blowing mechanism section 30 is 1.60 mm.

ガス吹出しパイプ部33のパイプ33aの内径を1mm
、隙間36の隙間幅を0.1mmとした。ここで、隙間
36の寸法を大きくしすぎると、整流効果が薄れるので
あまり大きくすることはできない。
The inner diameter of the pipe 33a of the gas blowing pipe section 33 is 1 mm.
, the gap width of the gap 36 was set to 0.1 mm. Here, if the size of the gap 36 is made too large, the rectifying effect will be weakened, so it cannot be made too large.

また、ガス吹出しパイプ部33の複数のパイプ33aは
例えば正方格子状に配列されている。
Further, the plurality of pipes 33a of the gas blowing pipe section 33 are arranged in, for example, a square grid.

上記実施例では、混合ガスの吹出し口をTEOSガスの
吹出し口の周囲に同心的に設けるようにしたが、その代
わりに周囲以外の別の場所に設けるようにし、ガス吹出
し機構部30の上面においてガスが均一に分布されるよ
うにすることもできる。また、前記第1の実施例では一
箇所のみに設けていた第2の導入口38を円筒径ブロッ
ク34の周囲に等間隔に複数形成することも可能である
In the above embodiment, the mixed gas outlet was provided concentrically around the TEOS gas outlet, but instead, it was provided at a different location other than around the TEOS gas outlet. It is also possible to ensure that the gas is evenly distributed. Furthermore, it is also possible to form a plurality of second introduction ports 38, which were provided at only one location in the first embodiment, around the cylindrical diameter block 34 at equal intervals.

次に第4図は本発明の第2実施例を示し、ガス吹出し機
構部30のみを拡大して示した第2図と同様の図である
。その他の構成は第1図に示した構成と同じであるので
、その説明を省略する。この実施例においても、TEO
Sガスの導入部の構成は同じであり、配管13、円筒形
ブロック31、導入口37、拡散板32、ガス吹出しパ
イプ部33によってTEOSガスは導入される。本実施
例の特徴はオゾンと酸素の混合ガスの導入機構にある。
Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and is a diagram similar to FIG. 2 in which only the gas blowing mechanism section 30 is shown on an enlarged scale. The rest of the configuration is the same as the configuration shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted. In this example as well, TEO
The configuration of the S gas introduction section is the same, and the TEOS gas is introduced through the pipe 13, the cylindrical block 31, the introduction port 37, the diffusion plate 32, and the gas blowout pipe section 33. The feature of this embodiment lies in the mechanism for introducing the mixed gas of ozone and oxygen.

本実施例による混合ガスの導入機構では、混合ガスの供
給用配管17の先部をガス吹出し用の多数のパイプ33
aの間をぬって巻設された螺旋状の配管40として形成
したことにある。この配管40の形状及び配設状態を第
5図に示す。この実施例による巻き方によれば、例えば
周囲から内側に中心に向かって螺旋状に巻いていき、中
心に達したら次には中心から周囲に戻るように巻いてい
る。また第4図に示すように、この配管40には例えば
約20膿の間隔でガス吹出し用の小孔40aが下壁に形
成されている。そのため混合ガスは、配管40の小孔4
0aと、ガス吹出しパイプ部33と拡散板35との間に
形成された隙間36とによって2段階で整流される。混
合ガスの吹出し状態を第4図において矢印41によって
示す。
In the mixed gas introduction mechanism according to this embodiment, the tip of the mixed gas supply pipe 17 is connected to a large number of gas blowing pipes 33.
The reason is that it is formed as a spiral pipe 40 wound around the space between the pipes a. The shape and arrangement of this piping 40 are shown in FIG. According to the winding method according to this embodiment, for example, the wire is wound spirally from the periphery inward toward the center, and when the center is reached, the wire is then wound from the center back to the periphery. Further, as shown in FIG. 4, small holes 40a for blowing out gas are formed in the lower wall of the pipe 40 at intervals of, for example, about 20 mm. Therefore, the mixed gas flows through the small hole 4 of the pipe 40.
0a and a gap 36 formed between the gas blowing pipe section 33 and the diffusion plate 35, the flow is rectified in two stages. The state of blowing out the mixed gas is indicated by an arrow 41 in FIG.

このように小孔40aを下壁に設けて整流の段数を増し
、且つ吹出し用の配管40を螺旋状に配設するようにし
たため、混合ガスの吹出しの均一性を向上させることが
でき、その結果膜質等の均一性を更に向上させることが
できた。
In this way, the small holes 40a are provided in the lower wall to increase the number of rectification stages, and the blow-off piping 40 is arranged in a spiral shape, so that the uniformity of blow-out of the mixed gas can be improved. As a result, it was possible to further improve the uniformity of film quality, etc.

第6図は、第4図に示されたガス吹出し機構部を有する
CVD装置を用いて、前記の第1実施例における場合と
同一の条件によって5in2膜を形成した実験結果を示
し、基板2とガス吹出し機構部30の上面との距離(横
軸)と、成膜速度(縦軸)との関係を示すグラフである
。このグラフには2つの特性A、  Bが示されている
。十印で示された特性Aは第10図で示された従来装置
に基づく特性である。Q印で示された特性Bは第2実施
例のCVD装置で得られたデータである。特性A、Bは
いずれも基板2とガス吹出し機構部30の上面との距離
を増していくと、成膜速度は大きくなり、最大値を示し
た後減少する。しかしながら、特性AとBでは最大値に
差があり、本発明によるCVD装置の最大値の方が従来
のものよりも約30%大きくなっている。このような差
が生じるのは、TEOSガスとオゾンガスとの混合によ
る気相反応が本発明による場合にはかなり軽減され、そ
の分成膜速度が増加したからである。また、膜厚の均一
性については、従来装置によるもの及び本発明の装置に
よるもののいずれも4インチウェハにおいて±5%以内
に収まっていた。従って、2種類の原料ガスを別々に導
入する構成を採用する本発明による装置であっても、薄
膜の均一性について良好な結果を得ることができる。
FIG. 6 shows the results of an experiment in which a 5in2 film was formed using the CVD apparatus having the gas blowing mechanism shown in FIG. 4 under the same conditions as in the first embodiment. It is a graph showing the relationship between the distance to the upper surface of the gas blowing mechanism section 30 (horizontal axis) and the film formation rate (vertical axis). This graph shows two characteristics A and B. Characteristic A indicated by a cross is a characteristic based on the conventional device shown in FIG. Characteristic B indicated by Q is data obtained with the CVD apparatus of the second embodiment. In both characteristics A and B, as the distance between the substrate 2 and the upper surface of the gas blowing mechanism section 30 increases, the film formation rate increases, reaches a maximum value, and then decreases. However, there is a difference in the maximum values between characteristics A and B, and the maximum value of the CVD apparatus according to the present invention is approximately 30% larger than that of the conventional one. The reason why such a difference occurs is that the gas phase reaction due to the mixing of TEOS gas and ozone gas is considerably reduced in the case of the present invention, and the film formation rate is increased accordingly. Furthermore, the uniformity of film thickness was within ±5% for both the conventional apparatus and the apparatus of the present invention on 4-inch wafers. Therefore, even with the apparatus according to the present invention that employs a configuration in which two types of raw material gases are introduced separately, good results can be obtained regarding the uniformity of the thin film.

前記の第1実施例と第2実施例において、構成上次のよ
うな変更を加えることが可能である。前記各実施例では
、拡散板32と35をそれぞれ1枚ずつ設けるようにし
たが、第7図に示すように32A、32B、35A、3
5Bと少なくとも2枚以上、複数配設することも可能で
ある。このようにそれぞれの拡散板を増すと、基板2の
上に形成される薄膜の膜厚等の均一性を高めることがで
きる。TEOSガス用の拡散板32A、32Bは2段の
段部を有する円筒形ブロック31の段付き穴31bに平
行に配設されている。また混合ガス用の拡散板35A、
35Bについては、拡散板35Aの配設位置は前記の拡
散板35と同一であるが、吹出し口の位置をパイプ33
aの周囲ではなくパイプ33aのほぼ中間位置となるよ
うに異ならせている。つまり、ガス吹出し機構部30の
上面においてTEOSガスの吹出し口と混合ガスの吹出
し口とは交互に位置を異ならせて配設されている。一方
、拡散板35Bは、円筒形ブロック34の軸方向の寸法
を大きくすることにより、その軸方向のほぼ中間位置に
配設するようにしている。
In the first and second embodiments described above, the following changes can be made in terms of structure. In each of the above embodiments, one diffuser plate 32 and one diffuser plate 35 were provided, but as shown in FIG.
It is also possible to arrange a plurality of at least two sheets of 5B. By increasing the number of each diffusion plate in this way, it is possible to improve the uniformity of the thickness of the thin film formed on the substrate 2. The TEOS gas diffusion plates 32A and 32B are arranged parallel to the stepped hole 31b of the cylindrical block 31 having two steps. In addition, a diffusion plate 35A for mixed gas,
35B, the arrangement position of the diffusion plate 35A is the same as that of the above-mentioned diffusion plate 35, but the position of the air outlet is changed to the pipe 33.
The position is different so that it is located approximately in the middle of the pipe 33a rather than around the pipe 33a. That is, on the upper surface of the gas blowing mechanism section 30, the TEOS gas blowout port and the mixed gas blowout port are arranged at alternately different positions. On the other hand, by enlarging the axial dimension of the cylindrical block 34, the diffusion plate 35B is disposed approximately at an intermediate position in the axial direction.

拡散板35Bに形成された複数の小孔には前記ガス吹出
しパイプ部33の各パイプが挿通しており、この小孔の
内壁とパイプ33aとの隙間から混合ガスが吹出す。従
って、拡散板35Aと35Bとではガス吹出し口の位置
がずれている。このような構成のため、前記混合ガスを
供給する配管17は円筒形ブロック34において拡散板
35Bの下側に接続され、拡散板35Bの下側に第2の
混合ガス用導入口38が設けられることになる。
Each pipe of the gas blowing pipe section 33 is inserted into a plurality of small holes formed in the diffusion plate 35B, and the mixed gas is blown out from the gap between the inner wall of the small hole and the pipe 33a. Therefore, the positions of the gas outlets are shifted between the diffusion plates 35A and 35B. Due to this configuration, the pipe 17 for supplying the mixed gas is connected to the lower side of the diffusion plate 35B in the cylindrical block 34, and a second mixed gas inlet 38 is provided on the lower side of the diffusion plate 35B. It turns out.

第8図は前記の第3のガス導入口38の位置を変更した
実施例を示す。第8図に示すように、混合ガス用配管1
7を第2の円筒形ブロック34の壁部に接続するのでは
なく、TEOSガス用配管13の中に挿通させ、ガス吹
出しパイプ部33の底壁部の中央部に直接的に接続する
ように構成したものである。その他の構成は第2図に示
された構成と同じである。この構成によれば第2のガス
導入口38が中央に位置するので、混合ガスの複数の吹
出し口に対して距離的関係から比較的に均一にガスを吹
出させることができる。
FIG. 8 shows an embodiment in which the position of the third gas inlet 38 is changed. As shown in Figure 8, mixed gas piping 1
7 is not connected to the wall of the second cylindrical block 34, but inserted into the TEOS gas pipe 13 and directly connected to the center of the bottom wall of the gas blow-off pipe 33. It is composed of The rest of the structure is the same as that shown in FIG. According to this configuration, since the second gas inlet 38 is located at the center, the gas can be blown relatively uniformly from the distance to the plurality of mixed gas blow-off ports.

第9図は本発明の他の実施例を示し、本図もガス吹出し
機構部30のみを示した第2図と同様な図である。その
他の構成については第1図に示した構成と同じである。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention, and this figure is also similar to FIG. 2, showing only the gas blowing mechanism section 30. The other configurations are the same as those shown in FIG.

この実施例では、円筒形ブロック31と拡散板32は熱
伝導性の良い銅等の金属部材で形成され、更に円筒形ブ
ロック31の内部にはヒータ50が内蔵されている。ヒ
ータ50に電力を供給する電源及びヒータ50の温度を
調整する温度調整機構は第9図中水されていないが、こ
の温度調整機構によるヒータ50の加熱作用により円筒
形ブロック31と拡散板32は約500℃の温度に加熱
される。また、混合ガス用の拡散板51−は所要の厚み
を有し、その厚みの内部には水路52が設けられている
。この拡散板51に設けられた水路52は、供給管53
及び排水管54と接続されており、供給管53によって
矢印55に示すような方向で温水が供給され、配水管5
4によって矢印56の方向に温水が排出される。
In this embodiment, the cylindrical block 31 and the diffusion plate 32 are made of a metal member such as copper that has good thermal conductivity, and the cylindrical block 31 further includes a heater 50 built therein. Although the power supply that supplies power to the heater 50 and the temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the heater 50 are not shown in FIG. 9, the cylindrical block 31 and the diffusion plate 32 are It is heated to a temperature of approximately 500°C. Further, the mixed gas diffusion plate 51- has a required thickness, and a water channel 52 is provided inside the thickness. The water channel 52 provided in this diffusion plate 51 is connected to the supply pipe 53.
and a drain pipe 54, hot water is supplied by the supply pipe 53 in the direction shown by an arrow 55, and the water pipe 5
4 discharges hot water in the direction of arrow 56.

この温水によって混合ガスの拡散板51は一定温度に保
持される。また第2の円筒形ブロック34とガス吹出し
パイプ部33はSiO2やセラミック等の熱伝導性の悪
い材質で構成されている。
The mixed gas diffusion plate 51 is maintained at a constant temperature by this hot water. Further, the second cylindrical block 34 and the gas blowing pipe section 33 are made of a material with poor thermal conductivity such as SiO2 or ceramic.

上記構成のガス吹出し機構部を有するCVD装置によれ
ば、導入口37から導入されるTEOSガスはそれ自身
の分解温度近くまで加熱され(約600℃)、そのため
次の段階でオゾンガス七反応しやすい状態に変化する。
According to the CVD apparatus having the gas blowing mechanism section configured as described above, the TEOS gas introduced from the inlet 37 is heated close to its own decomposition temperature (approximately 600 degrees Celsius), so that it is likely to react with ozone gas in the next step. change in state.

一方、オゾンガスは温度が高いほど分解しやすい特性を
有しているので、反対に拡散板51に形成した水路52
に流れる温水によって温度を低減するようにし、これに
よりオゾンガスの分解を抑制するようにしている。
On the other hand, since ozone gas has a characteristic that the higher the temperature, the easier it is to decompose.
The temperature is lowered by the hot water flowing through the tank, thereby suppressing the decomposition of ozone gas.

この結果、この実施例による装置で基板2上に堆積させ
た5j02膜は、上記の膜厚等の均一性が向上するとい
う効果に併せ、特に成膜効率が上昇し、成膜速度を大幅
に向上させることができるという効果が生じる。また前
記温水において約90°Cのものを使用することにより
ガス吹出しパイプ部33におけるTEOSガスの結露を
抑制する効果も生じる。
As a result, the 5j02 film deposited on the substrate 2 using the apparatus according to this example not only has the above-mentioned effect of improving the uniformity of the film thickness, but also particularly increases the film-forming efficiency and significantly increases the film-forming speed. The effect is that it can be improved. Further, by using hot water of about 90° C., there is also an effect of suppressing dew condensation of the TEOS gas in the gas blowing pipe section 33.

上記の各実施例においては、TEOSガスとオゾンを含
む混合ガスとによるCVDを例にして説明をしてきたが
、本発明によるガス吹出し機構部を有する装置構成は、
これに限定されるものではなく、複数のガスを用いるそ
の他の薄膜作製装置、例えば熱CVD装置、プラズマC
VD装置等に利用することができる。
In each of the above embodiments, CVD using a mixed gas containing TEOS gas and ozone has been explained as an example, but the apparatus configuration having the gas blowing mechanism according to the present invention is as follows.
The invention is not limited to this, and other thin film production equipment that uses multiple gases, such as thermal CVD equipment, plasma C
It can be used for VD devices, etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば次のよう
な効果が生じる。
As is clear from the above description, the present invention provides the following effects.

CVD装置の反応室にガス吹出し機構部を設け、このガ
ス吹出し機構部の構造により、複数の原料ガスをガス吹
出し機構部に分離した状態で別々に導入し、基板の前面
空間に各原料ガスを吹出させ、その時複数の原料ガスが
適切に混合されるように構成したため、気相中のミスト
状の反応物の発生を抑制できると共に、膜厚及び膜質に
つき均一性の良好な薄膜を作製することができる。
A gas blowing mechanism is provided in the reaction chamber of the CVD apparatus, and the structure of the gas blowing mechanism allows multiple source gases to be separately introduced into the gas blowing mechanism, and each source gas is introduced into the space in front of the substrate. Since the structure is configured so that multiple raw material gases are appropriately mixed at the time of blowing out, the generation of mist-like reactants in the gas phase can be suppressed, and a thin film with good uniformity in film thickness and film quality can be produced. I can do it.

反応室に導入される原料ガスを2種類きし、基板の前面
に配設されたガス吹出し機構部の吹出し面に形成される
第1の原料ガス吹出し口と第2の原料ガス吹出し口とを
同心状に形成し、これを多数設けるようにしたため、薄
膜の均一性を更に高めることができる。
Two types of raw material gases are introduced into the reaction chamber, and a first raw material gas outlet and a second raw material gas outlet are formed on the blowing surface of a gas blowing mechanism section disposed on the front surface of the substrate. Since they are formed concentrically and a large number of them are provided, the uniformity of the thin film can be further improved.

ガス吹出し機構部に接続される原料ガスを導入するため
の配管を更にガス吹出し機構部内部に延設し、且つ螺旋
状の形状に形成し、基板に対し偏ることなく原料ガスを
供給するようにしたため、基板に形成される薄膜の膜厚
等の均一性が更に向上する。
A pipe for introducing the source gas connected to the gas blowing mechanism is further extended inside the gas blowing mechanism and is formed in a spiral shape so that the source gas is evenly supplied to the substrate. Therefore, the uniformity of the thickness of the thin film formed on the substrate is further improved.

ガス吹出し機構部に設けられる各原料ガスのための拡散
板の個数を増すようにしたため、整流が十分に行われ、
薄膜形成に当り均一性を高める効果が発揮される。
By increasing the number of diffusion plates for each raw material gas provided in the gas blowing mechanism, sufficient rectification is achieved.
The effect of increasing uniformity in forming a thin film is exhibited.

更にガス吹出し機構部の所定の箇所に温度調整装置を設
けるようにしたため、各原料ガスの反応状態を最適なも
のとすることができ、成膜効率を高め、成膜速度を向上
させることができる。
Furthermore, since a temperature adjustment device is installed at a predetermined location in the gas blowing mechanism, the reaction state of each raw material gas can be optimized, increasing film-forming efficiency and film-forming speed. .

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

第1図は本発明に係るCVD装置の全体構成を示す構成
図、第2図は第1実施例のガス吹出し機構部の拡大縦断
面図、第3図はガス吹出し機構部の上面の吹出し面を示
す部分斜視図、第4図はガス吹出し機構部の第2実′施
例を示す縦断面図、第5図は配管の形態を示す平面図、
第6図は本発明によるCVD装置と従来のCVD装置の
能力を比較した特性図、第7図と第8図と第9図は本発
明によるガス吹出し機構部の他の実施例を示す縦断面図
、第10図と第11図と第12図は従来のCVD装置を
示す構成図である。 〔符号の説明〕 1・・・・・・反応室 2・・・・・・基板 3・・・・・・基体ホルダ 5・・・・・・真空ポンプ 6・・・・・・バブラー容器 7・・・・・・液体状TEO3 9,12・・−マス70−コントローラ13.17・・
原料ガス供給用配管 30・・・・・ガス吹出し機構部 31 φ ・ ・ ・ 32 ・ Φ ・ ・ 33 ・ ・ ・ ・ 34 φ ・ ・ 番 35 φ ・ ・ ・ 35a  ・ ・ ・ 36 ・ ・ ・ ・ 37.38  ・ 40 ・ ・ ・ ・ 40a  ・ ・ φ 32A、  32 51 ・ ・ ・ ・ 52 ・ ・ ・ ・ 50 ・ ・ ・ ・ R1,R2・ 会同筒形ブロック ・拡散板 拳ガス吹出しパイプ部 ・円筒形ブロック ・拡散板 ・孔 ・隙間 ・導入口 ・螺旋状の配管 ・小孔 B、35A、35B ・拡散板 ・拡散板 ・水路 ・ヒータ ・部屋 第1図
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a CVD apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the gas blowing mechanism section of the first embodiment, and FIG. 3 is a blowing surface of the upper surface of the gas blowing mechanism section. FIG. 4 is a vertical sectional view showing a second embodiment of the gas blowing mechanism section, FIG. 5 is a plan view showing the form of piping,
FIG. 6 is a characteristic diagram comparing the capabilities of the CVD apparatus according to the present invention and a conventional CVD apparatus, and FIGS. 7, 8, and 9 are longitudinal sections showing other embodiments of the gas blowing mechanism section according to the present invention. 10, 11, and 12 are configuration diagrams showing conventional CVD apparatuses. [Explanation of symbols] 1... Reaction chamber 2... Substrate 3... Substrate holder 5... Vacuum pump 6... Bubbler container 7 ...Liquid TEO3 9,12...-Mass 70-Controller 13.17...
Raw material gas supply piping 30... Gas blowing mechanism section 31 φ ・ ・ ・ 32 ・ φ ・ ・ 33 ・ ・ ・ 34 φ ・ ・ No. 35 φ ・ ・ ・ 35a ・ ・ ・ 36 ・ ・ ・ ・ 37 .38 ・ 40 ・ ・ ・ ・ 40a ・ φ 32A, 32 51 ・ ・ ・ ・ 52 ・ ・ ・ ・ 50 ・ ・ ・ ・ R1, R2・ Same cylindrical block, diffuser plate, gas blowing pipe part, cylindrical block・Diffusion plate, hole, gap, inlet, spiral piping, small hole B, 35A, 35B ・Diffusion plate, diffusion plate, waterway, heater, room diagram 1

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)気密構造を有し内部空間が真空に保たれる反応室
と、この反応室に設置され表面に薄膜が作製される基体
と、この基体を保持し且つ基体の温度を調整する温度調
整装置を備える基体ホルダと、少なくとも2種類の原料
ガスのそれぞれを前記反応室に導入するために設けられ
た複数の原料導入装置とを備えるCVD装置において、
前記基体の前面空間に配設され且つ前記基体に対面する
原料ガス吹出し面を有するガス吹出し機構部を備え、こ
のガス吹出し機構部は、複数の前記原料ガス導入装置の
それぞれから導入される原料ガスを受け入れる相互に分
離された別々の部屋を有し、前記原料ガス吹出し面に前
記各部屋に通じる各原料ガス専用の吹出し孔が複数形成
されることを特徴とするCVD装置。
(1) A reaction chamber with an airtight structure whose internal space is kept in a vacuum, a substrate installed in this reaction chamber on which a thin film is formed on the surface, and a temperature controller that holds this substrate and adjusts the temperature of the substrate. A CVD apparatus comprising a substrate holder equipped with a device, and a plurality of raw material introduction devices provided for introducing each of at least two types of raw material gases into the reaction chamber,
A gas blowing mechanism section is provided in the front space of the base body and has a raw material gas blowing surface facing the base body, and the gas blowing mechanism section is configured to blow the raw material gas introduced from each of the plurality of raw material gas introduction devices. 1. A CVD apparatus comprising separate chambers separated from each other for receiving the raw material gas, and a plurality of blowing holes dedicated to each raw material gas that communicate with each of the chambers are formed on the raw material gas blowing surface.
(2)請求項1記載のCVD装置において、前記ガス吹
出し機構部に2種類の前記原料ガスが導入され、前記ガ
ス吹出し機構部の前記原料ガス吹出し面に第1の吹出し
孔と第2の吹出し孔を同心的に形成したことを特徴とす
るCVD装置。
(2) In the CVD apparatus according to claim 1, two types of the raw material gases are introduced into the gas blowing mechanism section, and a first blowing hole and a second blowing hole are provided on the raw material gas blowing surface of the gas blowing mechanism section. A CVD device characterized in that holes are formed concentrically.
(3)請求項1又は2記載のCVD装置において、少な
くとも1種類の前記原料ガスについてそのガス供給配管
を前記ガス吹出し機構部の部屋内部まで延設し、前記ガ
ス供給配管の延設部分を螺旋状に形成し且つその壁にガ
スを放出する複数の孔を形成したことを特徴とするCV
D装置。
(3) In the CVD apparatus according to claim 1 or 2, a gas supply pipe for at least one type of the raw material gas is extended to the inside of the room of the gas blowing mechanism section, and the extended portion of the gas supply pipe is spirally arranged. A CV characterized in that it is formed in a shape and has a plurality of holes formed in its wall for releasing gas.
D device.
(4)請求項1乃至3のいずれかに記載のCVD装置に
おいて、前記ガス吹出し機構部における各原料ガス専用
の前記部屋は少なくとも1枚の拡散板を備えることを特
徴とするCVD装置。
(4) The CVD apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the chamber dedicated to each raw material gas in the gas blowing mechanism section includes at least one diffusion plate.
(5)請求項1乃至4のいずれかに記載のCVD装置に
おいて、前記ガス吹出し機構部に温度調整装置を備えた
ことを特徴とするCVD装置。
(5) The CVD apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas blowing mechanism section is equipped with a temperature adjustment device.
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