JPH05291144A - Chemical vapor deposition equipment and its vaporiser - Google Patents

Chemical vapor deposition equipment and its vaporiser

Info

Publication number
JPH05291144A
JPH05291144A JP1143493A JP1143493A JPH05291144A JP H05291144 A JPH05291144 A JP H05291144A JP 1143493 A JP1143493 A JP 1143493A JP 1143493 A JP1143493 A JP 1143493A JP H05291144 A JPH05291144 A JP H05291144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
liquid
pipe
bubbling
reaction
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.)
Pending
Application number
JP1143493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Doi
伸昭 土井
Toru Yamaguchi
徹 山口
Akimasa Yuki
昭正 結城
Takaaki Kawahara
孝昭 川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Semiconductor Engineering Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Renesas Semiconductor Engineering Corp
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Semiconductor Engineering Corp, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Renesas Semiconductor Engineering Corp
Publication of JPH05291144A publication Critical patent/JPH05291144A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To stabilize the concentration of reaction gas when the reaction gas is generated by bubbling with a carbureter, and supplied to a reaction chamber in a chemical vapor deposition equipment. CONSTITUTION:A valve 20a installed in a reaction gas introducing tube 6b just before a reaction chamber 1: a bypass 21 reaching an exhaust tube 8 is installed in the reaction gas introducing tube in front of the valve 20a; a valve 20b is installed in the middle part of the bypass 21; babbling of small flow rate is performed when a film is not formed; the valve 20a on the reaction chamber side is closed; the valve 20b on the bypass side is opened; the reaction gas is made to flow toward the exhaust tube 8 side via the bypass 23; bubbling of set amount is performed just before a film is formed; the valve 20b on the bypass side is closed; the valve 20a on the reaction chamber side is opened; the reaction gas is supplied to the reaction chamber 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造プロセス
で使用される化学気相成長装置及びその気化器に係り、
特に常温で液体であるアルコラート(金属とアルコール
の塩)系液体反応材料を気化させたガスを用いて半導体
ウエハに膜を生成させるものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus used in a semiconductor manufacturing process and its vaporizer,
In particular, the present invention relates to a method for forming a film on a semiconductor wafer by using a gas obtained by vaporizing an alcoholate (salt of metal and alcohol) liquid reaction material that is liquid at room temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体製造プロセスにおいて段差
被覆性向上のために、常温で液体であるアルコラート
(金属とアルコールの塩)系液体反応材料を気化させたガ
スを用いて半導体ウエハに薄膜を生成することが行われ
ている。この形成された薄膜は気化ガスの濃度により膜
厚や性質が異なるため、安定した濃度のガスが供給でき
る化学気相成長装置が必要となってくる。
2. Description of the Related Art In recent years, alcoholate, which is a liquid at room temperature, has been used to improve step coverage in semiconductor manufacturing processes.
A thin film is formed on a semiconductor wafer using a gas obtained by vaporizing a (metal salt and alcohol salt) liquid reaction material. Since the formed thin film has different film thickness and properties depending on the concentration of the vaporized gas, a chemical vapor deposition apparatus capable of supplying a gas having a stable concentration is required.

【0003】従来の化学気相成長装置の反応ガス供給系
は図5に示すように構成されている。以下、アルコラー
ト系液体反応材料としてテトラエトキシシラン[Si
(OC2H5)4;以下TEOSという]を用い、TEOS
のバブリングガスに窒素ガスを、またTEOSと反応さ
せるガスにオゾンガスを用いた場合について説明する。
図5において、1は半導体ウエハ(図示せず)に成膜を
行う反応室、2は酸素ガス導入管3aからの酸素ガスC
の一部をオゾン化し、オゾン導入管3bを介して反応室
1へ供給するためのオゾン発生器である。4a,4b,
4cは気化器であり、4aはTEOSガス発生用、4b
はリンを含むガスを発生させるためのもの、4cはボロ
ンを含むガスを発生させるためのものである。気化器4
a,4b,4cには各々所望の気体を発生させるための
液体材料が満たされたシリンダー5a,5b,5cが収
納されている。6aはバブリングガスである窒素ガスB
を導入するための窒素ガス導入管、6bは気化器4a,
4b,4cからの反応ガスを反応室1に供給するための
反応ガス導入管、7は酸素ガス導入管3aおよび窒素ガ
ス導入管6aからのガスの流量をコントロールするため
の流量コントローラー、8は反応の終わったガスを反応
室1から排気する排気管、9は気化したガスが再液化し
ないようにするためのヒーターである。
A reaction gas supply system of a conventional chemical vapor deposition apparatus is constructed as shown in FIG. Hereinafter, tetraethoxysilane [Si is used as an alcoholate-based liquid reaction material.
(OC 2 H5) 4 ; hereinafter referred to as TEOS],
The case where nitrogen gas is used as the bubbling gas and ozone gas is used as the gas that reacts with TEOS will be described.
In FIG. 5, 1 is a reaction chamber for forming a film on a semiconductor wafer (not shown), and 2 is an oxygen gas C from the oxygen gas introducing pipe 3a.
Is an ozone generator for converting a part of the ozone into ozone and supplying it to the reaction chamber 1 through the ozone introducing pipe 3b. 4a, 4b,
4c is a vaporizer, 4a is for TEOS gas generation, 4b
Is for generating a gas containing phosphorus, and 4c is for generating a gas containing boron. Vaporizer 4
Cylinders 5a, 5b and 5c filled with a liquid material for generating a desired gas are housed in a, 4b and 4c, respectively. 6a is nitrogen gas B which is a bubbling gas
A nitrogen gas introduction pipe for introducing the gas, 6b is a vaporizer 4a,
Reaction gas introduction pipes for supplying the reaction gases from 4b and 4c to the reaction chamber 1, 7 is a flow rate controller for controlling the flow rates of the gases from the oxygen gas introduction pipe 3a and the nitrogen gas introduction pipe 6a, and 8 is the reaction An exhaust pipe for exhausting the finished gas from the reaction chamber 1, and a heater 9 for preventing vaporized gas from being reliquefied.

【0004】この様に構成された化学気相成長装置にお
いては、反応室1で高温に加熱された半導体ウエハ(図
示せず)上にオゾン導入管3bより導入された一定量の
オゾンガスと、反応ガス導入管6bより供給された一定
量の反応ガス(TEOSガス、リンおよびボロンを含ん
だガス)が反応することによって半導体ウエハ上に反応
生成膜が形成される。
In the chemical vapor deposition apparatus constructed as described above, a predetermined amount of ozone gas introduced from the ozone inlet tube 3b onto a semiconductor wafer (not shown) heated to a high temperature in the reaction chamber 1 reacts with the same. A reaction product film is formed on the semiconductor wafer by reacting a certain amount of the reaction gas (TEOS gas, gas containing phosphorus and boron) supplied from the gas introduction pipe 6b.

【0005】図6は気化器4aの構成を示す図であり、
9はタンク5に巻き付けられ、タンク5の温度を一定に
保つためのヒーター、6aはバブリングガスである窒素
ガスBを導入するための窒素ガス導入管、6cはTEO
S液A中に窒素ガスBを吹き込んでバブリングするため
のバブリング管、6bは窒素ガスに混ざって気化したT
EOSガスを反応室1に導く導出管、10,11,12
は各々のガス配管を開閉するためのバルブである。
FIG. 6 is a diagram showing the structure of the vaporizer 4a.
9 is a heater wound around the tank 5 to keep the temperature of the tank 5 constant, 6a is a nitrogen gas introducing pipe for introducing the nitrogen gas B which is a bubbling gas, and 6c is TEO.
A bubbling tube for bubbling nitrogen gas B into S liquid A, and 6b is a vaporized T mixed with nitrogen gas.
Outlet pipe for guiding EOS gas to the reaction chamber 1, 10, 11, 12
Is a valve for opening and closing each gas pipe.

【0006】次に気化器4aの動作について説明する。
タンク5内にTEOS液Aを入れ、ヒーター9によって
タンク5内のTEOS液Aを一定温度に加熱保持し、T
EOS液Aにバブリング管6cを介して窒素ガスBを吹
き込んでバブリングする。TEOS液Aはそれに接する
窒素ガスB中に気化していき、その分圧がその時点での
TEOS液Aの蒸気圧と等しくなるまで気化していき、
等しくなった時点で飽和する。窒素ガスBとTEOSガ
スが十分飽和していれば、その時点でのTEOS液Aの
温度とバブリング窒素ガスBの量に応じたTEOSガス
が発生する。そして、TEOSガスは窒素ガスBと混ざ
って導出管6bより反応室1に導入される。反応室1で
はこのTEOSガスとオゾンガスとが反応して半導体ウ
エハ上に反応生成膜が形成される。
Next, the operation of the vaporizer 4a will be described.
The TEOS liquid A is put in the tank 5, and the TEOS liquid A in the tank 5 is heated and maintained at a constant temperature by the heater 9,
Nitrogen gas B is blown into the EOS liquid A through the bubbling pipe 6c to bubble the EOS liquid A. The TEOS liquid A vaporizes into the nitrogen gas B in contact with it, and vaporizes until the partial pressure becomes equal to the vapor pressure of the TEOS liquid A at that time,
Saturate when they are equal. If the nitrogen gas B and the TEOS gas are sufficiently saturated, the TEOS gas is generated according to the temperature of the TEOS liquid A and the amount of the bubbling nitrogen gas B at that time. Then, the TEOS gas is mixed with the nitrogen gas B and introduced into the reaction chamber 1 through the outlet pipe 6b. In the reaction chamber 1, the TEOS gas and ozone gas react with each other to form a reaction product film on the semiconductor wafer.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の化学気相成長装
置及びその気化器は以上のように構成されており、タン
ク5はヒーター9により一定温度に昇温保持されてい
る。TEOS液Aをバブリングにより気化させる時は、
バルブ10を閉じ、バルブ11と12を開けてN2ガス
Bをバブリング配管6cからタンク5内のTEOS液A
に吹き込んでバブリングを行い、TEOS液Aを気化さ
せる。この時、TEOS液Aは、その温度及び圧力によ
って決まる蒸気圧が、N2空間DのTEOSガスの分圧
と等しくなって飽和するまでN2空間Dへ気化し得る。
2空間Dへ気化したTEOSガスはバブリングに用い
たN2ガスBと共に反応ガス導入管6bよりタンク5よ
り出て行く。
The conventional chemical vapor deposition apparatus and the vaporizer thereof are constructed as described above, and the tank 5 is heated and maintained at a constant temperature by the heater 9. When vaporizing TEOS liquid A by bubbling,
The valve 10 is closed, the valves 11 and 12 are opened, and the N 2 gas B is supplied from the bubbling pipe 6c to the TEOS liquid A in the tank 5.
The TEOS liquid A is vaporized by bubbling by blowing it into. In this case, TEOS solution A, the vapor pressure determined by the temperature and pressure, may vaporize into N 2 space D to saturation is equal to the partial pressure of TEOS gas N 2 space D.
The TEOS gas vaporized into the N 2 space D flows out of the tank 5 through the reaction gas introduction pipe 6b together with the N 2 gas B used for bubbling.

【0008】次に、気化器においてTEOS液Aの気化
を行わない時は、バルブ10を開け、バルブ11と12
を閉じ、N2ガスBをバブリング配管6cを通し、タン
ク5内に流さず、反応ガス導入管6bに流す。この時、
タンク5はバルブ11と12が閉じられているため、密
閉状態となっており、この間にバブリング管6cからN
2ガスBがTEOS液A中にバブリングされていなくて
も、TEOS液Aの液面からN2空間DへTEOS液A
が気化していく。このバブリングにより気化を行わない
期間が続くと、N2空間DにTEOSガスが飽和に達す
るまでTEOSが気化していき、N2空間D中にはN2
スとTEOSガスが混在している状態となる。
Next, when the TEOS liquid A is not vaporized in the vaporizer, the valve 10 is opened and the valves 11 and 12 are opened.
Is closed, and N 2 gas B is passed through the bubbling pipe 6c and not into the tank 5 but into the reaction gas introduction pipe 6b. At this time,
The tank 5 is in a sealed state because the valves 11 and 12 are closed, and the bubbling pipe 6c to the N
2 Even if the gas B is not bubbled into the TEOS liquid A, the TEOS liquid A is transferred from the surface of the TEOS liquid A to the N 2 space D.
Will vaporize. When the period is not performed vaporization followed by the bubbling, state TEOS gas to N 2 space D is gradually vaporized TEOS until saturation, during N 2 space D to N 2 gas and TEOS gas are mixed Becomes

【0009】上記の様な状態の時、バルブ10を閉じ、
バルブ11と12を開けてバブリング配管6cよりN2
ガスBのバブリングによりTEOS液Aの気化を行う
と、反応ガス導入管6bからはN2ガスBのバブリング
により気化したTEOSガスと、バブリングによる気化
を行っていない期間にN2空間D中に気化したTEOS
ガスが同時に流れ出る。この状態はN2空間D中にあっ
たTEOSガスが流れ出てしまうまでしばらくの間続
く。
In the above state, the valve 10 is closed,
Open valves 11 and 12 and bubbling pipe 6c to N 2
When the TEOS liquid A is vaporized by bubbling the gas B, the TEOS gas vaporized by bubbling the N 2 gas B and the TEOS liquid A vaporized in the N 2 space D from the reaction gas introducing pipe 6b during a period when the vaporization by the bubbling is not performed. TEOS
Gas flows out at the same time. This state continues for a while until the TEOS gas in the N 2 space D has flowed out.

【0010】即ち、上記従来の化学気相成長装置におい
て、反応ガスを供給するシーケンスは、薄膜形成を行う
直前にバブリングを開始しバブリングによりガス化され
たTEOS液を反応ガス導入管6bを介して反応室1に
供給するようになっているので、バブリングによるTE
OS液Aの気化開始からしばらくの間は、バブリングに
より気化したTEOSガスと、バブリング開始前にN2
空間D中に飽和したTEOSガス及び反応ガス導入管6
bの残存ガスが、同時に反応ガス導入管6bを通って反
応室1に供給される。よって、図7に示されるように、
気化開始後しばらくの間は、反応ガス導入管6bより発
生するTEOSガスの濃度が高く一定でなくなる。なお
図7は、縦軸に反応ガス導入管6bでのTEOSガスの
濃度を、横軸には時間をとり、バブリング開始時からの
発生するTEOS濃度の変化を示したものである。
That is, in the above-mentioned conventional chemical vapor deposition apparatus, the sequence of supplying the reaction gas is such that the bubbling is started immediately before the thin film formation and the TEOS liquid gasified by the bubbling is passed through the reaction gas introducing pipe 6b. Since it is designed to be supplied to the reaction chamber 1, TE by bubbling
For some time after the start of vaporization of the OS liquid A, TEOS gas vaporized by bubbling and N 2 before the bubbling start
TEOS gas and reaction gas introduction pipe 6 saturated in the space D
The residual gas of b is simultaneously supplied to the reaction chamber 1 through the reaction gas introduction pipe 6b. Therefore, as shown in FIG.
For a while after the start of vaporization, the concentration of the TEOS gas generated from the reaction gas introduction pipe 6b is high and is not constant. In FIG. 7, the vertical axis represents the concentration of TEOS gas in the reaction gas introducing pipe 6b, and the horizontal axis represents time, showing changes in the TEOS concentration generated from the start of bubbling.

【0011】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、タンク内に飽和している初期ガ
ス及び配管内に残存するガスをなくし、バブリング開始
時点でも安定した濃度のガスを供給できる化学気相成長
装置及びその気化器を提供する。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and eliminates the initial gas saturated in the tank and the gas remaining in the pipe, and a gas having a stable concentration even at the start of bubbling. A chemical vapor deposition apparatus and a vaporizer for supplying the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る化学気相
成長装置は、反応室の直前の反応ガス導入管にバルブを
設け、そのバルブの前の反応ガス導入管に排気管へ至る
バイパスを設置し、更にバイパスの途中にバルブを設
け、成膜を行っていない時は少流量のバブリングを行
い、反応室側バルブを閉じてバイパス側バルブを開けバ
イパスを通して排気管側へ流し、成膜開始直前に設定量
のバブリングを行い、バイパス側バルブを閉じ反応室側
バルブを開けて反応室に供給するようにしたものであ
る。
In the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention, a valve is provided in the reaction gas introduction pipe immediately before the reaction chamber, and a bypass leading to the exhaust pipe is provided in the reaction gas introduction pipe in front of the valve. Install a valve in the middle of the bypass, bubbling at a small flow rate when film formation is not in progress, close the valve on the reaction chamber side and open the bypass side valve, let flow through the bypass to the exhaust pipe side, and start film formation Immediately before, bubbling of a set amount was performed, the bypass side valve was closed and the reaction chamber side valve was opened to supply the reaction chamber.

【0013】この発明に係る気化器は、液体を入れる容
器と、この容器を加熱昇温し、一定温度に保つヒーター
と、上記容器内の液体に浸され、該液体中に気体を吹き
込むことにより上記液体を気化する気体吹き込み管と、
上記液体中に浸されず、上記液体が気化した気体が容器
より出ていく管と、上記液体中に浸されず、上記気体吹
き込み管とは別に、容器内へ気体を吹き込む管を備えた
ものである。
The vaporizer according to the present invention comprises a container for containing a liquid, a heater for heating and raising the temperature of the container to keep it at a constant temperature, and a container in which the liquid is immersed in the liquid and a gas is blown into the liquid. A gas blowing tube for vaporizing the liquid,
A pipe provided with a gas that is not immersed in the liquid and vaporized by the liquid and goes out of the container, and a pipe that is not immersed in the liquid and is a pipe that blows gas into the container in addition to the gas blowing pipe. Is.

【0014】[0014]

【作用】この発明の化学気相成長装置においては、反応
室直前の反応ガス導入管に排気管に至るバイパスを設
け、成膜を行っていない時でも少量ではあるがバブリン
グを行ってバイパスを通してやることにより、反応ガス
導入管6bの残存や、ガスタンク内のN2空間に存在す
るバブリング以外により飽和された反応ガスを排気する
ことができる。
In the chemical vapor deposition apparatus of the present invention, the reaction gas introduction pipe immediately before the reaction chamber is provided with a bypass leading to the exhaust pipe, and bubbling is performed even when film formation is not performed, though a small amount is used for bubbling. As a result, the reaction gas introduced by the remaining reaction gas introduction pipe 6b and the reaction gas saturated by other than bubbling existing in the N 2 space in the gas tank can be exhausted.

【0015】この発明の気化器における2つの気体吹き
込み管は、一方は液体中に浸され、他方は液体中に浸さ
れておらず、液体の気化を行うときは、液体中に浸され
ている気体吹き込み管より液体中に気体を吹き込んでバ
ブリングにより液体の気化を行い、液体の気化を行わな
い時は、液体中に浸されていない他方の気体吹き込み管
より容器内の液体の上部に気体を吹き込んで、バブリン
グしていない間に液面より気化している気化ガスを容器
より流し出すようにしたものである。
One of the two gas blowing pipes in the vaporizer of the present invention is immersed in the liquid, and the other is not immersed in the liquid. When vaporizing the liquid, it is immersed in the liquid. The gas is blown into the liquid from the gas blowing pipe and the liquid is vaporized by bubbling.When the liquid is not vaporized, the gas is not immersed in the liquid and the gas is put above the liquid in the container from the other gas blowing pipe. The vaporized gas, which is vaporized from the liquid surface while not being bubbled by being blown, is made to flow out from the container.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本出願に係る化学気相成長装置の発明
の一実施例を示す構成図である。図において、1はCV
D成膜を行う反応室、2はオゾン発生器、3aは酸素ガ
ス導入管、3bはオゾン導入管、4a,4b,4cはT
EOSガス発生用、リンを含むガス発生用、及びボロン
を含むガス発生用の気化器、5a,5b,5cは液体材
料が満たされたシリンダー、6aは窒素ガス導入管、6
bは反応ガス導入管、7は流量コントローラー、8は排
気管、9はヒーター、Bは窒素ガス、Cは酸素ガスであ
り、図5に示したものと同様である。図5に示した従来
例との相違点は、反応ガス導入管6bの途中経路であっ
て反応室1の入口手前付近に、排気管8に至るバイパス
21を設け、一定条件下で気化ガスを排気管8に流すよ
うに構成する。更に、反応ガス導入管6b及びバイパス
21のそれぞれに、気化ガスを反応室1側及び排気管8
側に切替えるためのバルブ20a、20bを設ける。
Example 1. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the invention of a chemical vapor deposition apparatus according to the present application. In the figure, 1 is CV
D Reaction chamber for film formation, 2 ozone generator, 3a oxygen gas inlet pipe, 3b ozone inlet pipe, 4a, 4b, 4c T
Vaporizers for EOS gas generation, gas generation containing phosphorus, and gas generation containing boron, 5a, 5b, 5c are cylinders filled with a liquid material, 6a is a nitrogen gas introduction pipe, 6
b is a reaction gas introduction pipe, 7 is a flow controller, 8 is an exhaust pipe, 9 is a heater, B is nitrogen gas, and C is oxygen gas, which are the same as those shown in FIG. The difference from the conventional example shown in FIG. 5 is that a bypass 21 leading to the exhaust pipe 8 is provided near the entrance of the reaction chamber 1 in the middle path of the reaction gas introduction pipe 6b, and vaporized gas is kept under a certain condition. It is configured to flow to the exhaust pipe 8. Further, vaporized gas is supplied to the reaction chamber 1 side and the exhaust pipe 8 to the reaction gas introduction pipe 6b and the bypass 21, respectively.
Valves 20a and 20b for switching to the side are provided.

【0017】図2は、上記実施例の化学気相成長装置に
おける気化ガス供給フローの各々の動作を表わした図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing each operation of the vaporized gas supply flow in the chemical vapor deposition apparatus of the above embodiment.

【0018】次に、上記装置における成膜動作を説明す
る。図2で示されるように、薄膜形成を停止していると
きには、バルブ20aを閉状態にしてバルブ20bを開
状態にする。そして、気化器4内にてバブリングを少流
量行い、そこで発生した気化ガスは配管6b及びバイパ
ス21を通して排気管8へ流して排気する。また、薄膜
形成直前には、気化器内にて設定量のバブリング作業を
行い、バルブ20aを開状態にしてバルブ20bを閉状
態にする。そして気化器4内で発生する反応ガスを反応
室1に導入する。即ち、初期に不安定であったTEOS
ガス濃度が上記の様な一連の動作によって、成膜初期段
階でも安定した濃度のガスとなり、成膜作業も安定化す
る。
Next, the film forming operation in the above apparatus will be described. As shown in FIG. 2, when the thin film formation is stopped, the valve 20a is closed and the valve 20b is opened. Then, a small amount of bubbling is performed in the vaporizer 4, and the vaporized gas generated there flows through the pipe 6b and the bypass 21 to the exhaust pipe 8 and is exhausted. Immediately before forming the thin film, a bubbling operation of a set amount is performed in the vaporizer to open the valve 20a and close the valve 20b. Then, the reaction gas generated in the vaporizer 4 is introduced into the reaction chamber 1. That is, TEOS that was initially unstable
By the series of operations in which the gas concentration is as described above, the gas has a stable concentration even in the initial stage of film formation, and the film formation operation is also stabilized.

【0019】実施例2.図3は本出願に係る気化器の発
明の一実施例を示す構成図である。図において、図6に
示した従来例との相違点は、N2ガス導入管6aよりバ
ルブ13を介してパージ配管6dを、タンク5内のTE
OS液Aに浸されないN2空間Dへ接続したことであ
る。なお、その他の構成は図6に示した従来例と同様で
ある。
Example 2. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the invention of the vaporizer according to the present application. In the figure, the difference from the conventional example shown in FIG. 6 is that the purge pipe 6d from the N 2 gas introduction pipe 6a via the valve 13 is connected to the TE in the tank 5.
That is, it was connected to the N 2 space D that was not immersed in the OS liquid A. The other structure is similar to that of the conventional example shown in FIG.

【0020】次に、上記気化器の動作について説明す
る。タンク5はヒーター9により一定温度に昇温、保持
されており、TEOS液Aをバブリングにより気化させ
る時は、バルブ10と13を閉じ、バルブ11と12を
開け、N2ガスBをバブリング配管6cからタンク5内
のTEOS液A中に吹き込んでバブリングを行い、TE
OS液Aを気化させる。この時TEOS液Aはその温
度、圧力によって決まる蒸気圧がN2空間DのTEOS
ガスの分圧と等しくなって飽和するまでN2空間へ気化
し得る。N2空間Dへ気化したTEOSガスはバブリン
グに用いたN2ガスBと共にタンク5から出て、反応ガ
ス導入管6bより反応室に導かれる。
Next, the operation of the vaporizer will be described. The tank 5 is heated and maintained at a constant temperature by the heater 9, and when the TEOS liquid A is vaporized by bubbling, the valves 10 and 13 are closed, the valves 11 and 12 are opened, and the N 2 gas B is bubbled through the bubbling pipe 6c. Bubbling by blowing it into the TEOS liquid A in the tank 5 from TE
The OS liquid A is vaporized. At this time, TEOS liquid A has a vapor pressure determined by its temperature and pressure in TEOS of N 2 space D.
It can vaporize into the N 2 space until it equals the partial pressure of the gas and is saturated. The TEOS gas vaporized into the N 2 space D exits from the tank 5 together with the N 2 gas B used for bubbling, and is introduced into the reaction chamber through the reaction gas introduction pipe 6b.

【0021】次に、気化器においてTEOS液Aの気化
を行わない時は、バルブ10と11を閉じ、バルブ12
と13を開けて、パージ配管6dよりタンク5内のN2
空間D中へN2ガスBを吹き込む。この時、TEOS液
Aの液面よりN2空間Dへ気化していくTEOSガス
は、パージ配管6dより反応ガス導入管6bへのN2
スBの流れによって、反応ガス導入管6dよりタンク5
から流し出される。
Next, when the TEOS liquid A is not vaporized in the vaporizer, the valves 10 and 11 are closed and the valve 12 is closed.
And 13 and open the N 2 inside the tank 5 through the purge pipe 6d.
The N 2 gas B is blown into the space D. At this time, the TEOS gas vaporizing from the liquid surface of the TEOS liquid A to the N 2 space D is caused by the flow of the N 2 gas B from the purge pipe 6d to the reaction gas introducing pipe 6b, and the tank 5 from the reaction gas introducing pipe 6d.
Drained from.

【0022】以上のように、気化器においてTEOS液
Aの気化を行わない時にも、タンク5は密閉状態となら
ず、N2ガスBの流れによってTEOS液Aの液面より
気化していくTEOSガスがタンク5上部のN2空間D
に溜ることがないので、バブリングによるTEOS液A
の気化開始後のTEOSガスの発生量が不安定になるこ
とがなく、バブリングを行なっている間は一定量のTE
OSガスを安定して発生させることができる。
As described above, even when the TEOS liquid A is not vaporized in the vaporizer, the tank 5 is not closed, and the TEOS liquid A is vaporized from the liquid surface of the TEOS liquid A by the flow of the N 2 gas B. Gas is N 2 space D above tank 5
Since it does not collect in TEOS liquid A
The amount of TEOS gas generated after the start of vaporization does not become unstable, and a certain amount of TEOS gas is maintained during bubbling.
OS gas can be generated stably.

【0023】実施例3.なお上記実施例2では、N2
ス導入管6aよりバルブ11を介してタンク5へパージ
配管を設け、これより反応ガス導入管6bへN2ガスB
を流したが、図4に示すように、N2ガス導入管6aと
は独立したN2ガス導入管16aとそのバルブ14を設
けるとともに、反応ガス導入管6bとは独立した反応ガ
ス導入管16bをバルブ15を介し設けて、バブリング
によりTEOS液Aの気化を行なわない時に、バルブ1
4と15を開けて、N2(窒素)ガスBをN2空間Dに流
してもよい。
Example 3. In the second embodiment, a purge pipe is provided from the N 2 gas introduction pipe 6a to the tank 5 via the valve 11, and the N 2 gas B is introduced into the reaction gas introduction pipe 6b.
As shown in FIG. 4, the N 2 gas introducing pipe 16a independent of the N 2 gas introducing pipe 6a and its valve 14 are provided, and the reaction gas introducing pipe 16b independent of the reaction gas introducing pipe 6b is provided. Is provided through the valve 15, and when the TEOS liquid A is not vaporized by bubbling, the valve 1
You may open 4 and 15 and let N 2 (nitrogen) gas B flow into the N 2 space D.

【0024】他の実施例.上記実施例(実施例1,2,3)
では、液体材料としてTEOS液A、バブリングガスに
2ガスBを用いたが、TEOSに代わってテトラメト
キシシラン(TMOS)、N2ガスに代わってHeガス
というように、同様の機能を有する液体材料、ガスを用
いてもよい。さらに、上記実施例で示したタンク、各配
管などの形状、配置等は、前述したものに限定されるも
のでないことは勿論である。
Other Embodiments. Examples (Examples 1, 2 and 3)
In the above, the TEOS liquid A was used as the liquid material and the N 2 gas B was used as the bubbling gas, but a liquid having a similar function such as tetramethoxysilane (TMOS) instead of TEOS and He gas instead of the N 2 gas. Materials and gases may be used. Further, it goes without saying that the shapes and arrangements of the tanks, the respective pipes and the like shown in the above embodiment are not limited to those described above.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、化学気相成長装置の発明
によれば、反応室の直前にバルブと、その前に排気管へ
とつながるバイパスを設け、常時少量のバブリングを行
い、その反応ガスを排気管側へバイパスを通して排気
し、成膜時に設定量のバブリングを行い反応室へ供給す
ることにより気化ガス濃度が成膜を開始したときから安
定した濃度が得られる効果がある。
As described above, according to the invention of the chemical vapor deposition apparatus, a valve is provided immediately before the reaction chamber and a bypass leading to the exhaust pipe is provided in front of the reaction chamber, and a small amount of bubbling is always performed to allow the reaction. By exhausting the gas through the bypass to the exhaust pipe side, bubbling a set amount during film formation and supplying the gas to the reaction chamber, there is an effect that a stable concentration of vaporized gas can be obtained from the time when film formation is started.

【0026】また、気化器の発明によれば、加熱昇温
し、一定温度に保持するためのヒーターを備えた液体を
入れる容器に、この容器内の液体に浸され、この液体中
に気体を吹き込むことにより、上記液体を気化する気体
吹き込み管と、上記液体中に浸されず、上記液体が気化
した気体が容器より出ていく管と、上記液体中に浸され
ず上記の気体吹き込み管とは別に、容器内へ気体を吹き
込む管を備えたもので、上記液体中に浸されている気体
吹き込み管より液体中に気体を吹き込んでバブリングを
して液体の気化を行なっていない間、上記液体中に浸さ
れていない気体吹き込み管より容器内の液体の上部に気
体を吹き込んで、バブリングしていない間に、液面より
気化している気化ガスを容器より流し出すようにしたの
で、バブリングによる液体の気化を行なっていない間
に、容器内に液体により気化した気体が溜ることがな
く、このためバブリングによる液体の気化の開始後の気
化ガスの発生量が不安定になることがなく、バブリング
を行なっている間は、一定量の気化ガスを安定して発生
させることができるという効果がある。
Further, according to the invention of the vaporizer, the container in which the liquid is provided, which is provided with a heater for heating and raising the temperature and keeping it at a constant temperature, is immersed in the liquid in the container, and gas is contained in the liquid. By blowing, a gas blowing pipe that vaporizes the liquid, a pipe that is not immersed in the liquid, the vaporized gas of the liquid goes out of the container, and a gas blowing pipe that is not immersed in the liquid Separately, it is provided with a pipe for blowing gas into the container, and while the gas is blown into the liquid from the gas blowing pipe immersed in the liquid and bubbling is not performed to vaporize the liquid, the liquid The gas was blown into the upper part of the liquid in the container from a gas blowing pipe that was not immersed in it, and the vaporized gas that had evaporated from the liquid surface was allowed to flow out of the container while bubbling was not performed. Yo While the liquid is not vaporized, the gas vaporized by the liquid does not accumulate in the container, so the amount of vaporized gas generated after bubbling does not become unstable and the bubbling does not occur. While performing, there is an effect that a certain amount of vaporized gas can be stably generated.

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

【図1】この発明に係る化学気相成長装置の一実施例を
示す反応ガス供給系の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a reaction gas supply system showing an embodiment of a chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

【図2】上記実施例の成膜動作を説明するための図であ
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining a film forming operation of the above embodiment.

【図3】この発明に係る気化器の一実施例を示す断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of a vaporizer according to the present invention.

【図4】この発明に係る気化器の他の実施例を示す要部
の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing another embodiment of the vaporizer according to the present invention.

【図5】従来の化学気相成長装置の反応ガス供給系の構
成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a reaction gas supply system of a conventional chemical vapor deposition apparatus.

【図6】従来の気化器を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional vaporizer.

【図7】従来の反応ガス濃度を表わすグラフである。FIG. 7 is a graph showing a conventional reaction gas concentration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応室 4a,b,c 気化器 5 タンク 6a N2ガス導入管 6b 反応ガス導入管 6c バブリング配管 6d パージ配管 8 排気管 9 ヒーター 10〜13 バルブ 20a 反応室側バルブ 20b バイパス側バルブ 21 バイパス A TEOS液 B N2ガス D N2空間1 reaction chamber 4a, b, c vaporizer 5 tank 6a N 2 gas inlet tube 6b reaction gas inlet tube 6c bubbling pipe 6d purge pipe 8 exhaust pipe 9 heaters 10-13 valves 20a reaction chamber side valve 20b bypass side valve 21 Bypass A TEOS liquid B N 2 gas D N 2 space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 徹 伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機株式会 社北伊丹製作所内 (72)発明者 結城 昭正 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社中央研究所内 (72)発明者 川原 孝昭 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Toru Yamaguchi 4-1-1 Mizuhara, Itami-shi Kita-Itami Works, Ltd. (72) Inventor Akasa Yuki 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Corporation Company Central Research Institute (72) Inventor Takaaki Kawahara 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 気化器内の液体材料に、気体を吹き込ん
でバブリングを行い、該液体材料を気化させて反応ガス
を生成し、反応室に供給する反応ガス供給系を有する化
学気相成長装置において、気化器から反応室へ至る反応
ガス導入管の途中に、排気側へ抜けるバイパスを設け、
成膜をしない時は気化器内で少流量のバブリングを行っ
て上記バイパスを通して排気側へ流し、成膜開始直前か
らは気化器内にて設定量のバブリングを行い反応室に供
給するようにした化学気相成長装置。
1. A chemical vapor deposition apparatus having a reaction gas supply system for supplying a gas to a liquid material in a vaporizer by bubbling a gas to vaporize the liquid material to generate a reaction gas and supplying the reaction gas to a reaction chamber. In, in the middle of the reaction gas introduction pipe from the vaporizer to the reaction chamber, provide a bypass to the exhaust side,
When not forming a film, bubbling with a small flow rate in the vaporizer was made to flow through the bypass to the exhaust side, and immediately before the start of film formation, a set amount of bubbling was made to be supplied to the reaction chamber. Chemical vapor deposition equipment.
【請求項2】 化学気相成長装置に用いられる気化器で
あって、液体を入れる容器と、この容器を加熱昇温し、
一定温度に保つヒーターと、上記液体に浸され、該液体
中に気体を吹き込むことにより該液体を気化する気体吹
き込み管と、この気体吹き込み管とは別に、上記液体に
浸されず、容器の上部空間内へ気体を吹き込む管と、同
じく上記液体に浸されず、該液体が気化した気体が容器
より出て行く管とを備えた気化器。
2. A vaporizer used in a chemical vapor deposition apparatus, comprising a container for containing a liquid, and heating and heating the container,
A heater that keeps a constant temperature, a gas blowing pipe that is immersed in the liquid and blows gas into the liquid to vaporize the liquid, and a gas blowing pipe that is not immersed in the liquid and that is the upper part of the container. A vaporizer provided with a pipe for blowing gas into the space and a pipe for vaporizing the liquid, which is not soaked in the liquid and goes out of the container.
JP1143493A 1992-02-13 1993-01-27 Chemical vapor deposition equipment and its vaporiser Pending JPH05291144A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4-26772 1992-02-13
JP2677292 1992-02-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05291144A true JPH05291144A (en) 1993-11-05

Family

ID=12202592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1143493A Pending JPH05291144A (en) 1992-02-13 1993-01-27 Chemical vapor deposition equipment and its vaporiser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05291144A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999057329A1 (en) * 1998-05-05 1999-11-11 Applied Materials, Inc. A sub-atmospheric chemical vapor deposition system with dopant bypass
JP2003031562A (en) * 2001-07-12 2003-01-31 Tokyo Electron Ltd Heat treatment apparatus
JP2009260159A (en) * 2008-04-21 2009-11-05 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment apparatus
CN104073781A (en) * 2013-03-28 2014-10-01 东京毅力科创株式会社 Method of controlling gas supply apparatus and substrate processing system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999057329A1 (en) * 1998-05-05 1999-11-11 Applied Materials, Inc. A sub-atmospheric chemical vapor deposition system with dopant bypass
US6360685B1 (en) 1998-05-05 2002-03-26 Applied Materials, Inc. Sub-atmospheric chemical vapor deposition system with dopant bypass
JP2003031562A (en) * 2001-07-12 2003-01-31 Tokyo Electron Ltd Heat treatment apparatus
JP2009260159A (en) * 2008-04-21 2009-11-05 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment apparatus
CN104073781A (en) * 2013-03-28 2014-10-01 东京毅力科创株式会社 Method of controlling gas supply apparatus and substrate processing system
KR20140118789A (en) * 2013-03-28 2014-10-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Method of controlling gas supply apparatus and substrate processing system
JP2014194964A (en) * 2013-03-28 2014-10-09 Tokyo Electron Ltd Control method of gas supply device and substrate processing system
US9758867B2 (en) 2013-03-28 2017-09-12 Tokyo Electron Limited Method of controlling gas supply apparatus and substrate processing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100934296B1 (en) Vaporizers, Gas Generators, and Semiconductor Processing Systems
US6863732B2 (en) Heat treatment system and method
JP5680565B2 (en) Foam supply system and method for stable precursor supply
US8017527B1 (en) Method and apparatus to reduce defects in liquid based PECVD films
US5360646A (en) Chemical vapor deposition method of silicon dioxide film
JPS62502930A (en) Method and device for removing a film from a substrate using a vapor phase method
WO2005096362A1 (en) Method and apparatus for forming metal silicate film, and method for manufacturing semiconductor device
TWI357109B (en) Method and apparatus for forming silicon oxide fil
JP4150356B2 (en) Film forming apparatus and film forming method
JPH05291144A (en) Chemical vapor deposition equipment and its vaporiser
JP4356943B2 (en) Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP3068372B2 (en) Thin film formation method
JPH07180059A (en) Apparatus and process for depositing silica borophosphide glass on base
JPH04214870A (en) Chemical vapor deposition device
JP3063113B2 (en) Chemical vapor deposition equipment
JP2001515282A (en) Gas conduit system for process reactor and method of processing semiconductor substrate
JPH04318174A (en) Supplying device for gaseous teos
KR950007197B1 (en) Vapor supplier and its control method
JPH08279466A (en) Manufacture apparatus for semiconductor device
JPH08187427A (en) Apparatus for supplying liquid to be treated
JPH062142A (en) Feeder for liquid vapor raw materials
KR100282488B1 (en) Gas supply device for manufacturing semiconductor device having preheating means
JPH0574758A (en) Chemical vapor deposition apparatus
JPH05283340A (en) Liquid raw material gasification supply device
JP2004087952A (en) Gas feed apparatus for surface treatment