JPH04362176A - 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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- JPH04362176A JPH04362176A JP16395591A JP16395591A JPH04362176A JP H04362176 A JPH04362176 A JP H04362176A JP 16395591 A JP16395591 A JP 16395591A JP 16395591 A JP16395591 A JP 16395591A JP H04362176 A JPH04362176 A JP H04362176A
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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、特に反応容器内の材料濃度を一定に保ち、均一な
膜厚，膜物性での成膜を可能とする半導体装置製造装置
に関するものである。
関し、特に反応容器内の材料濃度を一定に保ち、均一な
膜厚，膜物性での成膜を可能とする半導体装置製造装置
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、図において、１は反応容器、２は反応容器１
内に設置された基板、３は電気炉、４は真空ポンプ、５
は材料容器、６はガス配管ヒータ、７は恒温漕ヒータ、
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は恒温漕ヒータ７の温度制
御コントローラ、１１はマスフローコントローラ８によ
るガス供給量を制御する流量制御コントローラである。
模式図で、図において、１は反応容器、２は反応容器１
内に設置された基板、３は電気炉、４は真空ポンプ、５
は材料容器、６はガス配管ヒータ、７は恒温漕ヒータ、
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は恒温漕ヒータ７の温度制
御コントローラ、１１はマスフローコントローラ８によ
るガス供給量を制御する流量制御コントローラである。
【０００３】次に、ペンタエトキシタンタル（Ｔａ（Ｏ
Ｃ２ Ｈ５）５ ）を用いて基板２上にタンタル酸化膜
（Ｔａ２ Ｏ５ ）を形成する場合の例について説明す
る。真空ポンプ４により真空排気された反応容器１に、
酸素雰囲気を形成するための酸素及び窒素でバブリング
した成膜材料のペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ２
Ｈ５ ）５ ）を導入する。このとき反応容器１に導
入する酸素及び材料容器４に導入する窒素の流量は、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
に送られた信号によりそれぞれ制御される。ペンタエト
キシタンタルは常温では液体であるため、材料容器５ご
と恒温漕ヒータ７により、例えば１００℃のような温度
に保持して窒素バブリングすることにより、蒸気の形で
反応容器１に導入する。ペンタエトキシタンタル及び窒
素の通るガス配管は、ペンタエトキシタンタルが液化し
ないように、ガス配管ヒータ６によって恒温漕ヒータ７
よりも高い温度、例えば１４０℃のような温度に保持す
る。 このガス配管ヒータ６はガス配管ヒータ６の温度制御コ
ントローラ９によって、また恒温漕ヒータ７は恒温漕ヒ
ータ７の温度制御コントローラ１０によってそれぞれ温
度制御される。
Ｃ２ Ｈ５）５ ）を用いて基板２上にタンタル酸化膜
（Ｔａ２ Ｏ５ ）を形成する場合の例について説明す
る。真空ポンプ４により真空排気された反応容器１に、
酸素雰囲気を形成するための酸素及び窒素でバブリング
した成膜材料のペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ２
Ｈ５ ）５ ）を導入する。このとき反応容器１に導
入する酸素及び材料容器４に導入する窒素の流量は、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
に送られた信号によりそれぞれ制御される。ペンタエト
キシタンタルは常温では液体であるため、材料容器５ご
と恒温漕ヒータ７により、例えば１００℃のような温度
に保持して窒素バブリングすることにより、蒸気の形で
反応容器１に導入する。ペンタエトキシタンタル及び窒
素の通るガス配管は、ペンタエトキシタンタルが液化し
ないように、ガス配管ヒータ６によって恒温漕ヒータ７
よりも高い温度、例えば１４０℃のような温度に保持す
る。 このガス配管ヒータ６はガス配管ヒータ６の温度制御コ
ントローラ９によって、また恒温漕ヒータ７は恒温漕ヒ
ータ７の温度制御コントローラ１０によってそれぞれ温
度制御される。
【０００４】以上のような過程で反応容器１内に導入さ
れた酸素とペンタエトキシタンタルとが、電気炉３から
供給される熱エネルギーにより熱反応することによって
基板２上にタンタル酸化膜Ｔａ２ Ｏ５ が形成される
。
れた酸素とペンタエトキシタンタルとが、電気炉３から
供給される熱エネルギーにより熱反応することによって
基板２上にタンタル酸化膜Ｔａ２ Ｏ５ 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１内
に供給されるペンタエトキシタンタルの量は、反応容器
１内の圧力，恒温漕ヒータ７により加熱された材料容器
５の温度とバブリング用窒素の流量及び反応容器１での
圧力により決まるが、ガス配管ヒータ６の降温時におい
て、ガス配管内部にペンタエトキシタンタルの残留液が
付着すると、ガス配管の温度は材料容器５の温度より高
いことから蒸気圧が高くなって反応容器１に供給される
ペンタエトキシタンタルの量が増加したり、材料容器５
内の残量変動により反応容器１へのペンタエトキシタン
タル供給量が変動するため、基板２上に形成されるＴａ
２ Ｏ５ 膜の膜厚や化学組成比等の膜物性が一定しな
い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１内
に供給されるペンタエトキシタンタルの量は、反応容器
１内の圧力，恒温漕ヒータ７により加熱された材料容器
５の温度とバブリング用窒素の流量及び反応容器１での
圧力により決まるが、ガス配管ヒータ６の降温時におい
て、ガス配管内部にペンタエトキシタンタルの残留液が
付着すると、ガス配管の温度は材料容器５の温度より高
いことから蒸気圧が高くなって反応容器１に供給される
ペンタエトキシタンタルの量が増加したり、材料容器５
内の残量変動により反応容器１へのペンタエトキシタン
タル供給量が変動するため、基板２上に形成されるＴａ
２ Ｏ５ 膜の膜厚や化学組成比等の膜物性が一定しな
い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、反応容器内の材料濃度を一定に
保ち、均一な膜厚及び膜物性での成膜が可能な半導体装
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、反応容器内の材料濃度を一定に
保ち、均一な膜厚及び膜物性での成膜が可能な半導体装
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、反応容器内に導入された材料の濃度を検
知する四重極質量分析器を設け、該検知結果に基づいて
上記反応容器内の上記材料濃度が所定値となるよう、配
管ヒータ及び恒温漕ヒータの温度制御コントローラと流
量制御コントローラとを制御するようにしたものである
。
置製造装置は、反応容器内に導入された材料の濃度を検
知する四重極質量分析器を設け、該検知結果に基づいて
上記反応容器内の上記材料濃度が所定値となるよう、配
管ヒータ及び恒温漕ヒータの温度制御コントローラと流
量制御コントローラとを制御するようにしたものである
。
【０００８】
【作用】この発明における半導体装置製造装置は、反応
容器内に導入された材料の濃度を検知する四重極質量分
析器を設け、該検知結果に基づいて配管ヒータ及び恒温
漕ヒータの温度制御コントローラと流量制御コントロー
ラとを制御して、上記反応容器への上記材料供給量を制
御するようにしたので、反応容器内の材料濃度を一定に
保持でき、基板上への均一な膜厚，膜物性の成膜が可能
となる。
容器内に導入された材料の濃度を検知する四重極質量分
析器を設け、該検知結果に基づいて配管ヒータ及び恒温
漕ヒータの温度制御コントローラと流量制御コントロー
ラとを制御して、上記反応容器への上記材料供給量を制
御するようにしたので、反応容器内の材料濃度を一定に
保持でき、基板上への均一な膜厚，膜物性の成膜が可能
となる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本発明の一実施例による半導体装置製造装
置を示す模式図であり、図において、１は反応容器、２
は基板、３は電気炉、４は真空ポンプ、５は材料容器、
６はガス配管ヒータ、７は恒温漕ヒータ、８はマスフロ
ーコントローラ、９はガス配管ヒータ６の温度コントロ
ーラ、１０は恒温漕ヒータ７の温度コントローラ、１１
はマスフローコントローラ８によるガス供給量を制御す
る流量制御コントローラ、１２は反応容器１内の材料の
濃度を検知しその結果を電気信号としてガス配管ヒータ
６の温度コントローラ９，恒温漕ヒータ７の温度コント
ローラ１０，流量制御コントローラ１１へと出力する四
重極質量分析器である。
する。図１は本発明の一実施例による半導体装置製造装
置を示す模式図であり、図において、１は反応容器、２
は基板、３は電気炉、４は真空ポンプ、５は材料容器、
６はガス配管ヒータ、７は恒温漕ヒータ、８はマスフロ
ーコントローラ、９はガス配管ヒータ６の温度コントロ
ーラ、１０は恒温漕ヒータ７の温度コントローラ、１１
はマスフローコントローラ８によるガス供給量を制御す
る流量制御コントローラ、１２は反応容器１内の材料の
濃度を検知しその結果を電気信号としてガス配管ヒータ
６の温度コントローラ９，恒温漕ヒータ７の温度コント
ローラ１０，流量制御コントローラ１１へと出力する四
重極質量分析器である。
【００１０】次に動作について説明する。電気炉３から
の熱エネルギーにより、反応容器１に導入された酸素と
ペンタエトキシタンタルとの化学反応により、基板２上
にタンタル酸化膜を形成する手順は従来の装置と同じで
ある。本実施例では、反応容器１に付加した四重極質量
分析器１２で、反応容器１に導入される酸素及びペンタ
エトキシタンタルの濃度を検知し、ペンタエトキシタン
タルの質量数４０５のところで図２のような電気信号と
して出力する。
の熱エネルギーにより、反応容器１に導入された酸素と
ペンタエトキシタンタルとの化学反応により、基板２上
にタンタル酸化膜を形成する手順は従来の装置と同じで
ある。本実施例では、反応容器１に付加した四重極質量
分析器１２で、反応容器１に導入される酸素及びペンタ
エトキシタンタルの濃度を検知し、ペンタエトキシタン
タルの質量数４０５のところで図２のような電気信号と
して出力する。
【００１１】信号強度Ｉが所望のペンタエトキシタンタ
ルの濃度とすると、例えば実際に得られた四重極質量分
析器１２からの信号強度Ｉ’が図に示すようにＩより大
きい場合には、その信号強度Ｉ’をもとに、ガス配管ヒ
ータ６の温度制御コントローラ９と恒温漕ヒータ７の温
度制御コントローラ１０とを制御して、ガス配管ヒータ
６及び恒温漕ヒータ７の温度を下げ、かつ流量コントロ
ーラ１１によりマスフローコントローラ８がバブリング
用の窒素流量を下げることにより、信号強度がＩになる
までペンタエトシキタンタルの反応容器１への供給量を
減らす。
ルの濃度とすると、例えば実際に得られた四重極質量分
析器１２からの信号強度Ｉ’が図に示すようにＩより大
きい場合には、その信号強度Ｉ’をもとに、ガス配管ヒ
ータ６の温度制御コントローラ９と恒温漕ヒータ７の温
度制御コントローラ１０とを制御して、ガス配管ヒータ
６及び恒温漕ヒータ７の温度を下げ、かつ流量コントロ
ーラ１１によりマスフローコントローラ８がバブリング
用の窒素流量を下げることにより、信号強度がＩになる
までペンタエトシキタンタルの反応容器１への供給量を
減らす。
【００１２】反対に信号強度Ｉ’がＩより小さい場合に
は、ガス配管ヒータ６の温度制御コントローラ９と恒温
漕ヒータの温度制御コントローラ１０とがガス配管ヒー
タ６及び恒温漕ヒータ７の温度を上げ、流量コントロー
ラ１１はバブリング用の窒素の流量を増加させることに
よって、信号強度がＩになるようペンタエトシキタンタ
ルの反応容器１への供給量を増やす。このような手順に
より、常に反応容器１内のペンタエトキシタンタルの濃
度は一定に保持され、均一な膜厚，膜質のタンタル酸化
膜が基板２上に形成される。
は、ガス配管ヒータ６の温度制御コントローラ９と恒温
漕ヒータの温度制御コントローラ１０とがガス配管ヒー
タ６及び恒温漕ヒータ７の温度を上げ、流量コントロー
ラ１１はバブリング用の窒素の流量を増加させることに
よって、信号強度がＩになるようペンタエトシキタンタ
ルの反応容器１への供給量を増やす。このような手順に
より、常に反応容器１内のペンタエトキシタンタルの濃
度は一定に保持され、均一な膜厚，膜質のタンタル酸化
膜が基板２上に形成される。
【００１３】本実施例においては上述のように、四重極
質量分析器１２が反応容器１内のペンタエトシキタンタ
ルの濃度を検知し、その検知結果として出力した電気信
号の信号強度に基づいて、ガス配管ヒータ６の温度コン
トローラ９，恒温漕ヒータ７の温度コントローラ１０，
及び流量制御コントローラ１１をそれぞれ制御し、反応
容器１へのペンタエトキシタンタルの供給量を制御する
ようにしたので、反応容器１内のペンタエトキシタンタ
ルの濃度を常に一定に保持でき、基板２上に均一な膜厚
，膜質のタンタル酸化膜を形成することができる。
質量分析器１２が反応容器１内のペンタエトシキタンタ
ルの濃度を検知し、その検知結果として出力した電気信
号の信号強度に基づいて、ガス配管ヒータ６の温度コン
トローラ９，恒温漕ヒータ７の温度コントローラ１０，
及び流量制御コントローラ１１をそれぞれ制御し、反応
容器１へのペンタエトキシタンタルの供給量を制御する
ようにしたので、反応容器１内のペンタエトキシタンタ
ルの濃度を常に一定に保持でき、基板２上に均一な膜厚
，膜質のタンタル酸化膜を形成することができる。
【００１４】なお上記実施例では、ペンタエトキシタン
タルを用いたタンタル酸化膜の形成について説明したが
、塩化タンタル（ＴａＣｌ５ ），ＴＥＯＳ（Ｓｉ（Ｏ
Ｃ２ Ｈ５ ）４ ）などの他の材料を用いて別の膜を
形成する装置についても同様の効果を奏する。また四重
極質量分析器１２で、成膜材料ではなくその分解生成物
を検知する方法であってもよく、その場合も同様の効果
を奏する。
タルを用いたタンタル酸化膜の形成について説明したが
、塩化タンタル（ＴａＣｌ５ ），ＴＥＯＳ（Ｓｉ（Ｏ
Ｃ２ Ｈ５ ）４ ）などの他の材料を用いて別の膜を
形成する装置についても同様の効果を奏する。また四重
極質量分析器１２で、成膜材料ではなくその分解生成物
を検知する方法であってもよく、その場合も同様の効果
を奏する。
【００１５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、反応容
器内に導入された成膜材料の濃度を検知する四重極質量
分析器を設け、該検知結果に基づいてガス配管ヒータ，
恒温漕ヒータの温度コントローラ，及び流量制御コント
ローラを制御するようにしたので、反応容器内の材料濃
度を一定に保持でき、均一な膜厚，膜質の薄膜を基板上
に形成可能な半導体装置製造装置を得られる効果がある
。
器内に導入された成膜材料の濃度を検知する四重極質量
分析器を設け、該検知結果に基づいてガス配管ヒータ，
恒温漕ヒータの温度コントローラ，及び流量制御コント
ローラを制御するようにしたので、反応容器内の材料濃
度を一定に保持でき、均一な膜厚，膜質の薄膜を基板上
に形成可能な半導体装置製造装置を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
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２】この発明の一実施例による半導体装置製造装置
の四重極質量分析器により検出された信号強度を示す図
である。
の四重極質量分析器によ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模式図である
。
。
１ 反応容器
２ 基板
３ 電気炉
４ 真空ポンプ
５ 材料容器
６ ガス配管ヒータ
７ 恒温漕ヒータ
８ マスフローコントローラ
９ ガス配管ヒータの温度制御コントローラ１０
恒温漕ヒータの温度制御コントローラ１１ 流量
制御コントローラ １２ 四重極質量分析器
恒温漕ヒータの温度制御コントローラ１１ 流量
制御コントローラ １２ 四重極質量分析器
Claims (1)
- 【請求項１】 基板ウェハを設置する反応容器と、上
記薄膜の生成材料の温度を制御する第１の温度制御手段
と、上記材料をバブリングする気体の流量を制御する流
量制御手段と、バブリングされた上記材料を上記反応容
器へ導入する配管の温度を制御する第２の温度制御手段
とを有し、上記基板ウェハ表面に薄膜を形成する半導体
装置製造装置において、上記反応容器内に導入された上
記材料の濃度を検知し、該検知結果に基づいて上記反応
容器内の上記材料濃度が所定値となるように、上記第１
，第２の温度制御手段，及び上記流量制御手段を制御す
る手段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 |
|---|---|---|---|
| JP16395591A JPH04362176A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体装置製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16395591A JPH04362176A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体装置製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362176A true JPH04362176A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=15784001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16395591A Pending JPH04362176A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体装置製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04362176A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07166354A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-06-27 | Santa Barbara Res Center | 液体沈着ソースガス放出システム |
| US6482266B1 (en) | 1999-06-22 | 2002-11-19 | Tokyo Electron Limted | Metal organic chemical vapor deposition method and apparatus |
| KR100542777B1 (ko) * | 2000-01-19 | 2006-01-11 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 반도체장치의 제조방법 및 반도체 제조장치 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP16395591A patent/JPH04362176A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07166354A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-06-27 | Santa Barbara Res Center | 液体沈着ソースガス放出システム |
| US6482266B1 (en) | 1999-06-22 | 2002-11-19 | Tokyo Electron Limted | Metal organic chemical vapor deposition method and apparatus |
| KR100542777B1 (ko) * | 2000-01-19 | 2006-01-11 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 반도체장치의 제조방법 및 반도체 제조장치 |
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