JPH05311446A - 有機金属化合物の粉末供給装置および気化供給装置 - Google Patents
有機金属化合物の粉末供給装置および気化供給装置Info
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- JPH05311446A JPH05311446A JP4113444A JP11344492A JPH05311446A JP H05311446 A JPH05311446 A JP H05311446A JP 4113444 A JP4113444 A JP 4113444A JP 11344492 A JP11344492 A JP 11344492A JP H05311446 A JPH05311446 A JP H05311446A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 常に同じ条件で同じ特性値を持った薄膜を得
ることが出来る、固体原料の有機金属化合物の粉末を安
定して供給する粉末供給装置と、それを用いた気化供給
装置を提供するものである。 【構成】 有機金属化合物の粉末１５が、バイブレータ
ー１６の振動によって加熱した回転するプレート２１上
に、一定の供給量で供給され、気化する。残った粉末
は、掻き落とし棒２６によりプレート２１上から取り除
かれ、プレート２１上は清浄に保たれる。気化した原料
は、キャリアガスによりガスだまり用チャンバー２７を
経て反応装置３３に運ばれるため、原料ガス濃度の脈動
が抑えられ、安定した量の原料が反応装置に供給され
る。
ることが出来る、固体原料の有機金属化合物の粉末を安
定して供給する粉末供給装置と、それを用いた気化供給
装置を提供するものである。 【構成】 有機金属化合物の粉末１５が、バイブレータ
ー１６の振動によって加熱した回転するプレート２１上
に、一定の供給量で供給され、気化する。残った粉末
は、掻き落とし棒２６によりプレート２１上から取り除
かれ、プレート２１上は清浄に保たれる。気化した原料
は、キャリアガスによりガスだまり用チャンバー２７を
経て反応装置３３に運ばれるため、原料ガス濃度の脈動
が抑えられ、安定した量の原料が反応装置に供給され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機金属化合物を原料
とする気相成長法（ＭＯ−ＣＶＤ法）により、化合物半
導体、誘電体、超伝導体、磁性体等の薄膜を製造する場
合に、その原料として用いられる固体原料の有機金属化
合物の粉末供給装置と、その粉末供給装置を用いた有機
金属化合物の気化供給装置に関するものである。
とする気相成長法（ＭＯ−ＣＶＤ法）により、化合物半
導体、誘電体、超伝導体、磁性体等の薄膜を製造する場
合に、その原料として用いられる固体原料の有機金属化
合物の粉末供給装置と、その粉末供給装置を用いた有機
金属化合物の気化供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化、高性
能化にともない、磁性材料や誘電体材料などを薄膜化す
る試みが数多くなされており、様々な薄膜デバイス化が
研究されている。その一つである、原料に有機金属化合
物を用いたＭＯ−ＣＶＤ法は、比較的低い真空度のもと
で、大面積の薄膜を高速で得ることが出来るため、コス
ト面などからも量産性に優れている。
能化にともない、磁性材料や誘電体材料などを薄膜化す
る試みが数多くなされており、様々な薄膜デバイス化が
研究されている。その一つである、原料に有機金属化合
物を用いたＭＯ−ＣＶＤ法は、比較的低い真空度のもと
で、大面積の薄膜を高速で得ることが出来るため、コス
ト面などからも量産性に優れている。
【０００３】固体の有機金属化合物をＣＶＤ反応装置内
に導入する方法としては、減圧下の密閉した容器内に原
料をいれ、この容器全体を加熱して固体原料の有機金属
化合物を気化させ、流量を制御したキャリアガスにより
導入する方法がある。
に導入する方法としては、減圧下の密閉した容器内に原
料をいれ、この容器全体を加熱して固体原料の有機金属
化合物を気化させ、流量を制御したキャリアガスにより
導入する方法がある。
【０００４】図２に、この方式による従来の気化供給装
置の簡略図を示す。同図において、１はキャリアガスＡ
ｒの流量を制御するマスフローコントローラー、２は気
化器、３は原料、４はガス集合器、５はバルブ、６は原
料ガスとＯ2ガスを混ぜるミキシングチャンバー、７は
導入ノズル、８は基板、９は基板ヒーター、１０は反応
チャンバー、１１は真空ポンプである。
置の簡略図を示す。同図において、１はキャリアガスＡ
ｒの流量を制御するマスフローコントローラー、２は気
化器、３は原料、４はガス集合器、５はバルブ、６は原
料ガスとＯ2ガスを混ぜるミキシングチャンバー、７は
導入ノズル、８は基板、９は基板ヒーター、１０は反応
チャンバー、１１は真空ポンプである。
【０００５】この装置は以下の様に使用する。まず数種
類の原料３を、それぞれ所定の温度に加熱する。バルブ
５を開き、マスフローコントローラー１によって流量を
制御したキャリアガスＡｒを気化器２に流し、Ｏ2ガス
とともにミキシングチャンバー６で混合する。これを、
導入ノズル７を通して、真空ポンプ１１によって減圧さ
れた反応チャンバー１０の中に導入する。原料ガスとＯ
2ガスは、基板ヒーター９によって加熱された基板８の
上で反応し、薄膜が形成される。この様な薄膜形成方の
原料供給装置については、例えばアプライド・フィジッ
クス・レター（１９８９年）第１５８１頁から第１５８
２頁に発表されている。
類の原料３を、それぞれ所定の温度に加熱する。バルブ
５を開き、マスフローコントローラー１によって流量を
制御したキャリアガスＡｒを気化器２に流し、Ｏ2ガス
とともにミキシングチャンバー６で混合する。これを、
導入ノズル７を通して、真空ポンプ１１によって減圧さ
れた反応チャンバー１０の中に導入する。原料ガスとＯ
2ガスは、基板ヒーター９によって加熱された基板８の
上で反応し、薄膜が形成される。この様な薄膜形成方の
原料供給装置については、例えばアプライド・フィジッ
クス・レター（１９８９年）第１５８１頁から第１５８
２頁に発表されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の気化供
給装置を用いて成膜を行なった場合、同じ条件で原料を
気化し成膜しても、膜厚や各種の物性値がばらつくとい
う問題がある。この原因は、原料の有機金属化合物の熱
履歴による変質や、気化器中の原料が徐々に減少してい
くために、気化条件が変わってしまうことによる。
給装置を用いて成膜を行なった場合、同じ条件で原料を
気化し成膜しても、膜厚や各種の物性値がばらつくとい
う問題がある。この原因は、原料の有機金属化合物の熱
履歴による変質や、気化器中の原料が徐々に減少してい
くために、気化条件が変わってしまうことによる。
【０００７】また、二種類以上の有機金属化合物の原料
を用いて成膜する場合、それぞれの気化条件が異なるた
め、それに対応した数の気化器が必要になる。そのた
め、装置が複雑となり、各原料の気化条件を一定に保つ
のがさらに困難になる。
を用いて成膜する場合、それぞれの気化条件が異なるた
め、それに対応した数の気化器が必要になる。そのた
め、装置が複雑となり、各原料の気化条件を一定に保つ
のがさらに困難になる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、常に熱履歴の無い、一種類以上の新しい
有機金属化合物の粉末を、同じ供給量、同じ混合比で供
給することの出来る粉末供給装置と、その粉末供給装置
によって供給された有機金属化合物の粉末を、常に同じ
条件で気化し、反応装置まで運ぶことの出来る気化供給
装置を提供するものである。
め、本発明は、常に熱履歴の無い、一種類以上の新しい
有機金属化合物の粉末を、同じ供給量、同じ混合比で供
給することの出来る粉末供給装置と、その粉末供給装置
によって供給された有機金属化合物の粉末を、常に同じ
条件で気化し、反応装置まで運ぶことの出来る気化供給
装置を提供するものである。
【０００９】
【作用】したがって本発明によれば、原料の有機金属化
合物の熱履歴による変質や、気化器中の原料の減少に伴
う気化条件の変化、あるいは二種類以上の原料を使った
場合の混合比の変化が無くなるため、常に同じ条件で同
じ特性値を持った薄膜を得ることが出来る。
合物の熱履歴による変質や、気化器中の原料の減少に伴
う気化条件の変化、あるいは二種類以上の原料を使った
場合の混合比の変化が無くなるため、常に同じ条件で同
じ特性値を持った薄膜を得ることが出来る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例の有機金属化合物の
粉末供給装置および気化供給装置について、図面を参照
しながら説明する。
粉末供給装置および気化供給装置について、図面を参照
しながら説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例における有機金
属化合物の粉末供給装置および気化供給装置の概略図を
示すものである。
属化合物の粉末供給装置および気化供給装置の概略図を
示すものである。
【００１２】図１において、１２はキャリアガス流量を
制御するマスフローコントローラー、１３は気化チャン
バー２０内へのキャリアガスの導入を制御するバルブ、
１４は有機金属化合物の粉末の容器、１５は原料の有機
金属化合物の粉末、１６はバイブレーター、１７は有機
金属化合物の粉末１５の気化チャンバー２０内への導入
を制御するシャッター、１８は有機金属化合物の粉末１
５をプレート２１上に導入するノズル、１９は有機金属
化合物の粉末の容器１４内を気化チャンバー２０内と同
じ真空度に保つためのバイパス、２０は気化チャンバ
ー、２１はプレート、２２はプレート２１を加熱するヒ
ーター、２３はプレート２１の温度を制御するコントロ
ーラー、２４はプレート２１を回転させるモーター、２
５は掻き落とされた粉末をためる容器、２６はプレート
２１上に残った粉末を掻き落とす掻き落とし棒、２７は
ガスだまり用チャンバー、２８はバイパス２９の流れを
制御するバルブ、２９はガスだまり用チャンバー２７と
真空ポンプ３５の間のバイパス、３０はガスだまり用チ
ャンバー２７とＣＶＤ反応装置３３の間のガスの流れを
制御するバルブ、３１は基板、３２は基板ヒーター、３
３はＣＶＤ反応装置（例えば熱ＣＶＤ反応装置）、３４
はＣＶＤ反応装置３３の真空を破るリークバルブ、３５
はＣＶＤ反応装置３３と真空ポンプ３６の間のガスの流
れを制御するバルブ、３６は真空ポンプ、３７は各チャ
ンバーとその間のパイプを加熱するヒーターである。但
し、有機金属化合物の粉末供給装置は加熱されない。
制御するマスフローコントローラー、１３は気化チャン
バー２０内へのキャリアガスの導入を制御するバルブ、
１４は有機金属化合物の粉末の容器、１５は原料の有機
金属化合物の粉末、１６はバイブレーター、１７は有機
金属化合物の粉末１５の気化チャンバー２０内への導入
を制御するシャッター、１８は有機金属化合物の粉末１
５をプレート２１上に導入するノズル、１９は有機金属
化合物の粉末の容器１４内を気化チャンバー２０内と同
じ真空度に保つためのバイパス、２０は気化チャンバ
ー、２１はプレート、２２はプレート２１を加熱するヒ
ーター、２３はプレート２１の温度を制御するコントロ
ーラー、２４はプレート２１を回転させるモーター、２
５は掻き落とされた粉末をためる容器、２６はプレート
２１上に残った粉末を掻き落とす掻き落とし棒、２７は
ガスだまり用チャンバー、２８はバイパス２９の流れを
制御するバルブ、２９はガスだまり用チャンバー２７と
真空ポンプ３５の間のバイパス、３０はガスだまり用チ
ャンバー２７とＣＶＤ反応装置３３の間のガスの流れを
制御するバルブ、３１は基板、３２は基板ヒーター、３
３はＣＶＤ反応装置（例えば熱ＣＶＤ反応装置）、３４
はＣＶＤ反応装置３３の真空を破るリークバルブ、３５
はＣＶＤ反応装置３３と真空ポンプ３６の間のガスの流
れを制御するバルブ、３６は真空ポンプ、３７は各チャ
ンバーとその間のパイプを加熱するヒーターである。但
し、有機金属化合物の粉末供給装置は加熱されない。
【００１３】この装置は以下のように動作される。まず
原料の有機金属化合物の粉末を（二種類以上に場合は所
定の混合比によく混合して）、粉末容器１４内に充填す
る。次に、プレート２１を、温度制御コントローラー２
３によって制御されたヒーター２２で、所定の温度（有
機金属化合物の昇華温度よりかなり高く、短時間で昇華
できる温度）に加熱するとともに、基板ヒーター３２に
より、ヒーター上にセットされた基板３１を所定の温度
に加熱する。さらに、系内の内壁に、昇華した原料が再
び凝固しないように、ヒーター３７により各チャンバー
とその間のパイプを所定の温度（有機金属化合物の昇華
温度より少し高い温度）に加熱する。バルブ３４を閉
じ、バルブ１３、２８、３０、３５を開け、系内を減圧
する。次に、バルブ３０、３５を閉じ、ＣＶＤ反応装置
３３内を真空に保ち、ガスの流れから分離する。そし
て、モーター２４によりプレート２１を回転させ、シャ
ッター１７を開け、バイブレーター１６によって有機金
属化合物の粉末をノズル１８を通してプレート２１上に
供給しながら、マスフローメーター１２によって所定流
量のキャリアガスを流す。プレート２１上に落ちた有機
金属の粉末は、高温に加熱されたプレート２１の上で気
化し、キャリアガスによって、ガスだまり用チャンバー
２７からバイパス２９を経て、真空ポンプ３６にまで運
ばれる。また、プレート２１上に残った粉末は、掻き落
とし棒２６によりプレート２１上から容器２５の中に掻
き落とされ、プレート２１上は常に清浄に保たれる。し
ばらく放置した後、原料ガスの供給が安定し、ガスだま
り用チャンバー２７に充分に原料ガスがたまって、粉末
の気化による原料ガスの濃度の脈動が抑えられるように
なったところで、バルブ３０、３５を開け、バルブ２８
を閉じ、ＣＶＤ反応装置３３内に原料ガスと、反応ガス
（例えばＯ 2）を導入し、基板３１上に成膜を開始す
る。所定の時間が経過した後、バルブ３０、３５を閉
じ、バルブ２８を開けて、再び、ＣＶＤ反応装置３３内
をガスの流れから分離する。後はリークバルブ３４を開
いてＣＶＤ反応装置３３内の真空を破り、基板を交換す
れば、続けて原料ガスの定量供給を保ったまま次の成膜
が出来る。
原料の有機金属化合物の粉末を（二種類以上に場合は所
定の混合比によく混合して）、粉末容器１４内に充填す
る。次に、プレート２１を、温度制御コントローラー２
３によって制御されたヒーター２２で、所定の温度（有
機金属化合物の昇華温度よりかなり高く、短時間で昇華
できる温度）に加熱するとともに、基板ヒーター３２に
より、ヒーター上にセットされた基板３１を所定の温度
に加熱する。さらに、系内の内壁に、昇華した原料が再
び凝固しないように、ヒーター３７により各チャンバー
とその間のパイプを所定の温度（有機金属化合物の昇華
温度より少し高い温度）に加熱する。バルブ３４を閉
じ、バルブ１３、２８、３０、３５を開け、系内を減圧
する。次に、バルブ３０、３５を閉じ、ＣＶＤ反応装置
３３内を真空に保ち、ガスの流れから分離する。そし
て、モーター２４によりプレート２１を回転させ、シャ
ッター１７を開け、バイブレーター１６によって有機金
属化合物の粉末をノズル１８を通してプレート２１上に
供給しながら、マスフローメーター１２によって所定流
量のキャリアガスを流す。プレート２１上に落ちた有機
金属の粉末は、高温に加熱されたプレート２１の上で気
化し、キャリアガスによって、ガスだまり用チャンバー
２７からバイパス２９を経て、真空ポンプ３６にまで運
ばれる。また、プレート２１上に残った粉末は、掻き落
とし棒２６によりプレート２１上から容器２５の中に掻
き落とされ、プレート２１上は常に清浄に保たれる。し
ばらく放置した後、原料ガスの供給が安定し、ガスだま
り用チャンバー２７に充分に原料ガスがたまって、粉末
の気化による原料ガスの濃度の脈動が抑えられるように
なったところで、バルブ３０、３５を開け、バルブ２８
を閉じ、ＣＶＤ反応装置３３内に原料ガスと、反応ガス
（例えばＯ 2）を導入し、基板３１上に成膜を開始す
る。所定の時間が経過した後、バルブ３０、３５を閉
じ、バルブ２８を開けて、再び、ＣＶＤ反応装置３３内
をガスの流れから分離する。後はリークバルブ３４を開
いてＣＶＤ反応装置３３内の真空を破り、基板を交換す
れば、続けて原料ガスの定量供給を保ったまま次の成膜
が出来る。
【００１４】なお、本実施例は、ＣＶＤ反応装置として
熱ＣＶＤを用いたが、他のＣＶＤ法、例えばプラズマＣ
ＶＤ法や、光ＣＶＤ法等においても同様の効果が得られ
るのは言うまでもない。
熱ＣＶＤを用いたが、他のＣＶＤ法、例えばプラズマＣ
ＶＤ法や、光ＣＶＤ法等においても同様の効果が得られ
るのは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明は、有機金属化合物
の粉末を充填した容器を振動させることにより、粉末の
安定供給のできる有機金属化合物の粉末供給装置を用い
て、気化チャンバー内の高温に加熱したプレート上に原
料粉末を供給して気化させ、同じく気化チャンバー内に
導入したキャリアガスとともに、薄膜を形成する反応装
置内に供給する気化供給装置である。そのため、原料の
有機金属化合物の熱履歴による変質や、気化器中の原料
の減少に伴う気化条件の変化、あるいは二種類以上の原
料を使った場合の混合比の変化が無くなるため、常に同
じ条件で同じ特性値を持った薄膜を得ることが出来る、
実用上極めて有利なものである。
の粉末を充填した容器を振動させることにより、粉末の
安定供給のできる有機金属化合物の粉末供給装置を用い
て、気化チャンバー内の高温に加熱したプレート上に原
料粉末を供給して気化させ、同じく気化チャンバー内に
導入したキャリアガスとともに、薄膜を形成する反応装
置内に供給する気化供給装置である。そのため、原料の
有機金属化合物の熱履歴による変質や、気化器中の原料
の減少に伴う気化条件の変化、あるいは二種類以上の原
料を使った場合の混合比の変化が無くなるため、常に同
じ条件で同じ特性値を持った薄膜を得ることが出来る、
実用上極めて有利なものである。
【図１】本発明の一実施例の有機金属化合物の粉末供給
装置および気化供給装置の概略構成図
装置および気化供給装置の概略構成図
【図２】従来の有機金属化合物の気化供給装置の簡略構
成図
成図
１２ マスフローコントローラー １３ バルブ １４ 粉末の容器 １５ 有機金属化合物の粉末 １６ バイブレーター １７ シャッター １８ 導入ノズル １９ バイパス ２０ 気化チャンバー ２１ プレート ２２ ヒーター ２３ コントローラー ２４ モーター ２５ 容器 ２６ 掻き落し棒 ２７ ガスだまり用チャンバー ２８ バルブ ２９ バイパス ３０ バルブ ３１ 基板 ３２ 基板ヒーター ３３ ＣＶＤ反応装置 ３４ リークバルブ ３５ バルブ ３６ 真空ポンプ ３７ ヒーター
フロントページの続き (72)発明者 藤井 映志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 有機金属化合物の粉末を充填した容器を
振動させることにより粉末を定量供給することを特徴と
する有機金属化合物の粉末供給装置。 - 【請求項２】 有機金属化合物の粉末を充填した容器内
が、その下方に行くに従って狭まる漏斗状に形成され、
その先に粉末の導入を制御するシャッターを持つことを
特徴とする請求項１記載の有機金属化合物の粉末供給装
置。 - 【請求項３】 有機金属化合物の粉末が二種類以上の場
合、これらを目的の混合比で混合して容器内に充填する
ことにより、常に一定の混合比で粉末を定量供給するこ
とを特徴とする請求項１記載の有機金属化合物の粉末供
給装置。 - 【請求項４】 有機金属化合物の粉末を、気化チャンバ
ー内の高温に加熱したプレート上に供給して気化させ、
同じく気化チャンバー内に導入したキャリアガスととも
に、薄膜を形成する反応装置内に供給することを特徴と
する有機金属化合物の気化供給装置。 - 【請求項５】 有機金属化合物の粉末の気化チャンバー
内への供給に、請求項１記載の有機金属化合物の粉末供
給装置を用い、全体を減圧下においたことを特徴とする
請求項４記載の有機金属化合物の気化供給装置。 - 【請求項６】 高温に加熱したプレートが回転し、前記
プレート上に設けられた掻き落し棒により、プレート上
に残った未昇華の粉末を取り除くことを特徴とする請求
項４記載の有機金属化合物の気化供給装置。 - 【請求項７】 気化チャンバーと薄膜を形成する反応装
置の間に、原料ガスの濃度の脈動を抑えるためのガスだ
まり用チャンバーを備え、そのガス経路全体が加熱され
ていることを特徴とする請求項４記載の有機金属化合物
の気化供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11344492A JP3235176B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 有機金属化合物の気化供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11344492A JP3235176B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 有機金属化合物の気化供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311446A true JPH05311446A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3235176B2 JP3235176B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=14612388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11344492A Expired - Fee Related JP3235176B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 有機金属化合物の気化供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235176B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7045473B2 (en) | 2002-09-24 | 2006-05-16 | Fujitsu Limited | Solid material gasification method, thin film formation process and apparatus |
| US8029621B2 (en) | 2005-09-21 | 2011-10-04 | Tokyo Electron Limited | Raw material feeding device, film formation system and method for feeding gaseous raw material |
| CN102373444A (zh) * | 2010-08-20 | 2012-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 镀膜装置及镀膜方法 |
| KR101217518B1 (ko) * | 2008-03-27 | 2013-01-02 | (주)에이디에스 | 증착 원료 공급 장치 및 이를 구비하는 박막 증착 장치 |
| KR101351437B1 (ko) * | 2012-07-12 | 2014-01-15 | (주)에이디에스 | 증착 원료 공급 장치 및 이를 구비하는 박막 증착 장치 |
| KR20150060038A (ko) * | 2013-11-25 | 2015-06-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기물 증착 장치 |
| JP2015523288A (ja) * | 2012-06-14 | 2015-08-13 | エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッドＳｎｕ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 破損防止機能を備えた基板処理システム |
| KR20200063946A (ko) * | 2018-11-27 | 2020-06-05 | 주식회사 레이크머티리얼즈 | 이중 구조의 유기금속 화합물 공급 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101334158B1 (ko) * | 2009-04-02 | 2013-11-28 | 주식회사 테라세미콘 | 소스가스 공급장치 및 방법 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP11344492A patent/JP3235176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7045473B2 (en) | 2002-09-24 | 2006-05-16 | Fujitsu Limited | Solid material gasification method, thin film formation process and apparatus |
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