JPH04354131A - 半導体装置製造装置 - Google Patents
半導体装置製造装置Info
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- JPH04354131A JPH04354131A JP15769191A JP15769191A JPH04354131A JP H04354131 A JPH04354131 A JP H04354131A JP 15769191 A JP15769191 A JP 15769191A JP 15769191 A JP15769191 A JP 15769191A JP H04354131 A JPH04354131 A JP H04354131A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置製造装置
に関し、特に赤外吸収分析器を利用して材料の安定供給
を可能にしたものに関するものである。
に関し、特に赤外吸収分析器を利用して材料の安定供給
を可能にしたものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の半導体装置製造装置を示す
模式図で、図中、１は反応容器、２は基板、３はヒータ
、４は真空ポンプ、５は材料容器、６はガス配管ヒータ
、７は恒温槽ヒータ、８はマスフローコントローラ、９
はガス配管ヒータ６の温度制御コントローラ、１０は恒
温槽ヒータ７の温度制御コントローラ、１１は流量制御
コントローラである。
模式図で、図中、１は反応容器、２は基板、３はヒータ
、４は真空ポンプ、５は材料容器、６はガス配管ヒータ
、７は恒温槽ヒータ、８はマスフローコントローラ、９
はガス配管ヒータ６の温度制御コントローラ、１０は恒
温槽ヒータ７の温度制御コントローラ、１１は流量制御
コントローラである。
【０００３】次に、その動作について、ペンタエトキシ
タンタル（Ｔａ（ＯＣ２ Ｈ５ ）５ ：以下ＰＥＴａ
と記す）を用いて基板上にタンタル酸化膜（Ｔａ２ Ｏ
５ ）を形成する場合を例にとって説明する。まず、真
空ポンプ４により真空排気された反応容器１に酸素及び
窒素でバブリングしたＰＥＴａを導入する。このときの
酸素及び窒素の流量は流量制御コントローラ１１からマ
スフローコントローラ８に送られる信号により制御され
る。ＰＥＴａは室温では液体であるため、材料容器５と
ともに恒温槽ヒータ７により、例えば１００℃に保持し
、窒素バブリングすることにより気体の状態で反応容器
１に導入する。ＰＥＴａ及び窒素の通る配管はＰＥＴａ
の気体が凝集液化しないように、ガス配管ヒータ６によ
って恒温槽ヒータ７よりも高い温度、例えば１４０℃に
保持する。ガス配管ヒータ６は温度制御コントローラ９
により、また、恒温槽ヒータ７は温度制御コントローラ
１０により、各々温度制御される。
タンタル（Ｔａ（ＯＣ２ Ｈ５ ）５ ：以下ＰＥＴａ
と記す）を用いて基板上にタンタル酸化膜（Ｔａ２ Ｏ
５ ）を形成する場合を例にとって説明する。まず、真
空ポンプ４により真空排気された反応容器１に酸素及び
窒素でバブリングしたＰＥＴａを導入する。このときの
酸素及び窒素の流量は流量制御コントローラ１１からマ
スフローコントローラ８に送られる信号により制御され
る。ＰＥＴａは室温では液体であるため、材料容器５と
ともに恒温槽ヒータ７により、例えば１００℃に保持し
、窒素バブリングすることにより気体の状態で反応容器
１に導入する。ＰＥＴａ及び窒素の通る配管はＰＥＴａ
の気体が凝集液化しないように、ガス配管ヒータ６によ
って恒温槽ヒータ７よりも高い温度、例えば１４０℃に
保持する。ガス配管ヒータ６は温度制御コントローラ９
により、また、恒温槽ヒータ７は温度制御コントローラ
１０により、各々温度制御される。
【０００４】反応容器１内に導入された酸素とＰＥＴａ
はヒータ３により供給される熱エネルギーにより反応し
、基板２上にタンタル酸化膜が形成される。
はヒータ３により供給される熱エネルギーにより反応し
、基板２上にタンタル酸化膜が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置製造
装置は以上のように構成されているので、反応容器内に
供給されるＰＥＴａの量は本質的には反応容器内の圧力
，材料容器の温度，バブリング用窒素の流量により一義
的に決まる。しかし、ガス配管ヒータの降温時にガス配
管内部に残留するＰＥＴａの影響や材料容器内の材料の
残量の変動等により、反応容器内の圧力，材料容器の温
度，バブリング用窒素の流量を一定にしても、現実には
材料の供給量は変動する。そのため、得られるタンタル
酸化膜の成膜速度や化学組成などが変動するという問題
点があった。
装置は以上のように構成されているので、反応容器内に
供給されるＰＥＴａの量は本質的には反応容器内の圧力
，材料容器の温度，バブリング用窒素の流量により一義
的に決まる。しかし、ガス配管ヒータの降温時にガス配
管内部に残留するＰＥＴａの影響や材料容器内の材料の
残量の変動等により、反応容器内の圧力，材料容器の温
度，バブリング用窒素の流量を一定にしても、現実には
材料の供給量は変動する。そのため、得られるタンタル
酸化膜の成膜速度や化学組成などが変動するという問題
点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、反応容器内に供給される材料の
量を検知し、さらにその量を制御する機構を有する半導
体装置製造装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、反応容器内に供給される材料の
量を検知し、さらにその量を制御する機構を有する半導
体装置製造装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置製造装置は、反応容器内の材料の量を検知し、さらに
その材料の供給量を制御する赤外吸収分析器を付加した
ものである。
置製造装置は、反応容器内の材料の量を検知し、さらに
その材料の供給量を制御する赤外吸収分析器を付加した
ものである。
【０００８】
【作用】この発明における半導体装置製造装置は、反応
容器に赤外吸収分析器を付加することにより、反応容器
内の材料の濃度を電気信号として検知し、その信号強度
をもとに材料供給量を一定にするように恒温槽ヒーター
の温度制御コントローラ及び流量制御コントローラを制
御するので、均一な膜厚，膜質を有する薄膜の形成が可
能となる。
容器に赤外吸収分析器を付加することにより、反応容器
内の材料の濃度を電気信号として検知し、その信号強度
をもとに材料供給量を一定にするように恒温槽ヒーター
の温度制御コントローラ及び流量制御コントローラを制
御するので、均一な膜厚，膜質を有する薄膜の形成が可
能となる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明する
。図１はこの発明の一実施例による半導体装置製造装置
を示す図である。図において、１は反応容器、２は基板
、３はヒータ、４は真空ポンプ、５は材料容器、６はガ
ス配管ヒータ、７は恒温槽ヒータ、８はマスフローコン
トローラ、９はガス配管ヒータ６の温度制御コントロー
ラ、１０は恒温槽ヒータ７の温度制御コントローラ、１
１は流量制御コントローラ、１２は赤外吸収分析器であ
る。この赤外吸収分析器１２は、光源１２ａ、受光部１
２ｂ、信号処理部１２ｃから構成され、光源１２ａは、
材料容器５に対し赤外光を照射し、受光部１２ｂは、材
料容器５を透過した赤外光を受光し、そして、信号処理
部１２ｃは、受光部１２ｂで光電変換された信号を処理
して吸光度を得、その吸光度に応じて温度制御コントロ
ーラ１０と流量制御コントローラ１１を制御する。また
、図２はこの発明の一実施例による赤外吸収分析器によ
り検出された信号強度を示す図である。
。図１はこの発明の一実施例による半導体装置製造装置
を示す図である。図において、１は反応容器、２は基板
、３はヒータ、４は真空ポンプ、５は材料容器、６はガ
ス配管ヒータ、７は恒温槽ヒータ、８はマスフローコン
トローラ、９はガス配管ヒータ６の温度制御コントロー
ラ、１０は恒温槽ヒータ７の温度制御コントローラ、１
１は流量制御コントローラ、１２は赤外吸収分析器であ
る。この赤外吸収分析器１２は、光源１２ａ、受光部１
２ｂ、信号処理部１２ｃから構成され、光源１２ａは、
材料容器５に対し赤外光を照射し、受光部１２ｂは、材
料容器５を透過した赤外光を受光し、そして、信号処理
部１２ｃは、受光部１２ｂで光電変換された信号を処理
して吸光度を得、その吸光度に応じて温度制御コントロ
ーラ１０と流量制御コントローラ１１を制御する。また
、図２はこの発明の一実施例による赤外吸収分析器によ
り検出された信号強度を示す図である。
【００１０】次に動作について説明する。ヒータ３によ
る熱エネルギーにより、反応容器内に導入されたＰＥＴ
ａと酸素が化学反応し、基板２上にタンタル酸化膜が形
成される手順は従来の装置と同じである。
る熱エネルギーにより、反応容器内に導入されたＰＥＴ
ａと酸素が化学反応し、基板２上にタンタル酸化膜が形
成される手順は従来の装置と同じである。
【００１１】本実施例による装置においては、反応容器
１に導入されるＰＥＴａの濃度は、赤外吸収分析器１２
により、図２に示すように、例えば２９６０ｃｍ−１の
波数（メチル基−ＣＨ３ のＣ−Ｈ結合の伸縮振動に起
因する吸収）における吸光度として出力される。この時
、所望の濃度のＰＥＴａの吸光度をＩ、得られた吸光度
をＩ′とする。該吸光度Ｉ′がＩより大きい場合は、赤
外吸収分析器１２が恒温槽ヒータの温度制御コントロー
ラ１０を制御して恒温槽ヒータ７の温度を下げるか、ま
たは、流量制御コントローラ１１を制御してバブリング
用の窒素流量を下げることにより、吸光度Ｉ′がＩに等
しくなるようにＰＥＴａの反応容器１への供給量を減少
させる。また、吸光度Ｉ′がＩより小さい場合は上記の
場合と全く逆の操作を行い、供給量を増大させる。
１に導入されるＰＥＴａの濃度は、赤外吸収分析器１２
により、図２に示すように、例えば２９６０ｃｍ−１の
波数（メチル基−ＣＨ３ のＣ−Ｈ結合の伸縮振動に起
因する吸収）における吸光度として出力される。この時
、所望の濃度のＰＥＴａの吸光度をＩ、得られた吸光度
をＩ′とする。該吸光度Ｉ′がＩより大きい場合は、赤
外吸収分析器１２が恒温槽ヒータの温度制御コントロー
ラ１０を制御して恒温槽ヒータ７の温度を下げるか、ま
たは、流量制御コントローラ１１を制御してバブリング
用の窒素流量を下げることにより、吸光度Ｉ′がＩに等
しくなるようにＰＥＴａの反応容器１への供給量を減少
させる。また、吸光度Ｉ′がＩより小さい場合は上記の
場合と全く逆の操作を行い、供給量を増大させる。
【００１２】このように、この実施例によれば、赤外吸
収分析器によって、反応容器に供給される材料の濃度を
吸光度として検知し、その吸光度をもとにして材料供給
量を一定にするように恒温槽ヒーターの温度制御コント
ローラ及び流量制御コントローラを制御するので、ＰＥ
Ｔａの量は一定に保持され、形成されるタンタル酸化膜
の形成速度は一定となり、均一な膜厚，膜質の膜が得ら
れる。
収分析器によって、反応容器に供給される材料の濃度を
吸光度として検知し、その吸光度をもとにして材料供給
量を一定にするように恒温槽ヒーターの温度制御コント
ローラ及び流量制御コントローラを制御するので、ＰＥ
Ｔａの量は一定に保持され、形成されるタンタル酸化膜
の形成速度は一定となり、均一な膜厚，膜質の膜が得ら
れる。
【００１３】なお、ここでは吸光度Ｉ′に基づいて温度
制御コントローラ１０と流量制御コントローラ１１のど
ちらかを制御する方法について述べたが、同時に制御す
ればさらに精度良く制御できる。
制御コントローラ１０と流量制御コントローラ１１のど
ちらかを制御する方法について述べたが、同時に制御す
ればさらに精度良く制御できる。
【００１４】また、ここでは２９６０ｃｍ−１の波数に
おける吸光度を用いて制御するようにしたが、これに限
らず、２８７０ｃｍ−１や１４５０ｃｍ−１等のＰＥＴ
ａの吸光度の大きい波数を用いてもよい。
おける吸光度を用いて制御するようにしたが、これに限
らず、２８７０ｃｍ−１や１４５０ｃｍ−１等のＰＥＴ
ａの吸光度の大きい波数を用いてもよい。
【００１５】さらに、上記実施例においてはＰＥＴａを
用いたタンタル酸化膜の形成装置について説明したが、
５塩化タンタル（ＴａＣｌ５ ）を用いてタンタル酸化
膜を形成する装置や、ＴＥＯＳ（Ｓｉ（ＯＣ２ Ｈ５
）４ ），ＴＭＯＳ（Ｓｉ（ＯＣＨ３ ）４ ）やシラ
ン（ＳｉＨ４ ）を用いてシリコン酸化膜やシリコン膜
を形成する装置など、材料が赤外線領域に吸収を有する
全ての薄膜形成装置においても本実施例と同様の機構を
付加することにより、同様の効果が得られる。
用いたタンタル酸化膜の形成装置について説明したが、
５塩化タンタル（ＴａＣｌ５ ）を用いてタンタル酸化
膜を形成する装置や、ＴＥＯＳ（Ｓｉ（ＯＣ２ Ｈ５
）４ ），ＴＭＯＳ（Ｓｉ（ＯＣＨ３ ）４ ）やシラ
ン（ＳｉＨ４ ）を用いてシリコン酸化膜やシリコン膜
を形成する装置など、材料が赤外線領域に吸収を有する
全ての薄膜形成装置においても本実施例と同様の機構を
付加することにより、同様の効果が得られる。
【００１６】また、赤外吸収分析器として波長可変の分
析器を用いれば、用いる材料の吸収波長にそれぞれ検出
波数を設定することにより、同じ装置で２種類以上の薄
膜形成が可能な半導体装置製造装置として利用できる。
析器を用いれば、用いる材料の吸収波長にそれぞれ検出
波数を設定することにより、同じ装置で２種類以上の薄
膜形成が可能な半導体装置製造装置として利用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体装
置製造装置によれば、反応容器に供給される材料の量を
検知しさらにその量を制御する赤外吸収分析器を付加し
たので、均一な成膜速度，膜厚，膜質の薄膜が得られる
効果がある。
置製造装置によれば、反応容器に供給される材料の量を
検知しさらにその量を制御する赤外吸収分析器を付加し
たので、均一な成膜速度，膜厚，膜質の薄膜が得られる
効果がある。
【図１】この発明の一実施例による半導体装置製造装置
を示す図である。
を示す図である。
【図２】この発明の一実施例による赤外吸収分析器によ
り検出された信号強度を示す図である。
り検出された信号強度を示す図である。
【図３】従来の半導体装置製造装置を示す図である。
１ 反応容器
２ 基板
３ ヒータ
４ 真空ポンプ
５ 材料容器
６ ガス配管ヒータ
７ 恒温槽ヒータ
８ マスフローコントローラ９
温度制御コントローラ １０ 温度制御コントローラ １１ 流量制御コントローラ １２ 赤外吸収分析器 １２ａ 光源 １２ｂ 受光部 １２ｃ 信号処理部
温度制御コントローラ １０ 温度制御コントローラ １１ 流量制御コントローラ １２ 赤外吸収分析器 １２ａ 光源 １２ｂ 受光部 １２ｃ 信号処理部
Claims (1)
- 【請求項１】 材料容器の温度を制御する機構と、材
料容器において当該材料をバブリングする気体の流量を
制御する機構と、上記材料容器から反応容器に対し材料
蒸気を送る配管の温度を制御する機構とを有し、基板ウ
エハ上に薄膜を形成する半導体装置製造装置において、
上記反応容器に赤外線を照射して供給される材料の量を
検知し、当該検知量に応じて上記材料容器の温度を制御
する機構および当該材料をバブリングする気体の流量を
制御する機構を制御する赤外吸収分析器を備えたことを
特徴とする半導体装置製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15769191A JPH04354131A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 半導体装置製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15769191A JPH04354131A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 半導体装置製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354131A true JPH04354131A (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=15655280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15769191A Pending JPH04354131A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 半導体装置製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04354131A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7485189B2 (en) | 2000-02-28 | 2009-02-03 | Horiba, Ltd. | Thin film deposition device using an FTIR gas analyzer for mixed gas supply |
| JP2012244167A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 蒸気送達装置、その製造方法およびその使用方法 |
| KR20190034223A (ko) | 2016-08-05 | 2019-04-01 | 가부시키가이샤 호리바 에스텍 | 가스 제어 시스템 및 그 가스 제어 시스템을 구비한 성막 장치 |
| US11365480B2 (en) | 2019-01-28 | 2022-06-21 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Concentration control apparatus, zero point adjustment method, and program recording medium recorded with concentration control apparatus program |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP15769191A patent/JPH04354131A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7485189B2 (en) | 2000-02-28 | 2009-02-03 | Horiba, Ltd. | Thin film deposition device using an FTIR gas analyzer for mixed gas supply |
| JP2012244167A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 蒸気送達装置、その製造方法およびその使用方法 |
| KR20190034223A (ko) | 2016-08-05 | 2019-04-01 | 가부시키가이샤 호리바 에스텍 | 가스 제어 시스템 및 그 가스 제어 시스템을 구비한 성막 장치 |
| US10927462B2 (en) | 2016-08-05 | 2021-02-23 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Gas control system and film formation apparatus provided with gas control system |
| US11365480B2 (en) | 2019-01-28 | 2022-06-21 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Concentration control apparatus, zero point adjustment method, and program recording medium recorded with concentration control apparatus program |
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