JPH06264244A - 合金薄膜の形成装置 - Google Patents
合金薄膜の形成装置Info
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- JPH06264244A JPH06264244A JP5217993A JP5217993A JPH06264244A JP H06264244 A JPH06264244 A JP H06264244A JP 5217993 A JP5217993 A JP 5217993A JP 5217993 A JP5217993 A JP 5217993A JP H06264244 A JPH06264244 A JP H06264244A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各原料ガスの混合割合の変動を抑えると共
に、混合割合の制御性を向上させる合金薄膜の形成装置
を提供することにある。 【構成】 本形成装置は、化学気相成長によって合金薄
膜を形成する反応容器１０とバブラー容器２０、３０を
備える。バブラー容器２０には、粘性の高いＤＭＡＨ
（ジメチルアルミニウムハイドライド）２１が封入さ
れ、バブラー容器３０には添加原料となるＣｐＣｕＴＥ
Ｐ（＝Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）３１が封入され
おり、この２つのバブラー容器を直列に接続することに
より、各原料ガスを混合し、反応容器１０内に供給す
る。
に、混合割合の制御性を向上させる合金薄膜の形成装置
を提供することにある。 【構成】 本形成装置は、化学気相成長によって合金薄
膜を形成する反応容器１０とバブラー容器２０、３０を
備える。バブラー容器２０には、粘性の高いＤＭＡＨ
（ジメチルアルミニウムハイドライド）２１が封入さ
れ、バブラー容器３０には添加原料となるＣｐＣｕＴＥ
Ｐ（＝Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）３１が封入され
おり、この２つのバブラー容器を直列に接続することに
より、各原料ガスを混合し、反応容器１０内に供給す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学気相成長によって
Ａｌ−Ｃｕ合金などの合金薄膜を形成する合金薄膜の形
成装置に関するものである。
Ａｌ−Ｃｕ合金などの合金薄膜を形成する合金薄膜の形
成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの微細化に伴い、集積回路装置の
配線用に用いられるＡｌ−Ｃｕ合金などの合金薄膜を化
学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition ）
によって堆積させる技術が提案されている（特開平２−
１７０４１９号）。
配線用に用いられるＡｌ−Ｃｕ合金などの合金薄膜を化
学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition ）
によって堆積させる技術が提案されている（特開平２−
１７０４１９号）。
【０００３】この方法に使用される装置の一例を図２に
示す。一方のバブラー容器５０内にはアルミ化合物原料
５１（例えば、ＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウムハイド
ライド）など）が封入され、他方のバブラー容器６０内
には銅化合物原料６１（例えば、Ｃｕ（Ｃ5 Ｈ5 ）・Ｐ
（Ｃ2 Ｈ5 ）3 など）が封入されており、それぞれ適当
なキャリアガスによってバブリングし、各バブラー容器
から発生した各原料ガス及びキャリアを混合させ、反応
容器１０内に供給している。
示す。一方のバブラー容器５０内にはアルミ化合物原料
５１（例えば、ＤＭＡＨ（ジメチルアルミニウムハイド
ライド）など）が封入され、他方のバブラー容器６０内
には銅化合物原料６１（例えば、Ｃｕ（Ｃ5 Ｈ5 ）・Ｐ
（Ｃ2 Ｈ5 ）3 など）が封入されており、それぞれ適当
なキャリアガスによってバブリングし、各バブラー容器
から発生した各原料ガス及びキャリアを混合させ、反応
容器１０内に供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この際に用い
られる化合物原料のうち、特にＤＭＡＨなどは粘性が極
めて高いため（約４０００ｃＰ（センチポアズ））、バ
ブリングによって発生する気泡も間欠的となり、安定し
たバブリングを行うことができなかった。このため、バ
ブラー容器から送出される原料ガス等も脈流状態とな
り、他方から供給される銅原子を含む原料ガスと混合さ
せた際、このアルミを含む原料ガスの供給が不安定であ
るため、銅のピックアップ量が一定せず経時変化してし
まうという問題を生じていた。このように、各原料ガス
の混合量が一定しない状態で反応容器１０内に供給する
と、合金薄膜が形成される際に、膜厚方向の成長制御性
が低下し、合金薄膜の形成に支障をきたしていた。
られる化合物原料のうち、特にＤＭＡＨなどは粘性が極
めて高いため（約４０００ｃＰ（センチポアズ））、バ
ブリングによって発生する気泡も間欠的となり、安定し
たバブリングを行うことができなかった。このため、バ
ブラー容器から送出される原料ガス等も脈流状態とな
り、他方から供給される銅原子を含む原料ガスと混合さ
せた際、このアルミを含む原料ガスの供給が不安定であ
るため、銅のピックアップ量が一定せず経時変化してし
まうという問題を生じていた。このように、各原料ガス
の混合量が一定しない状態で反応容器１０内に供給する
と、合金薄膜が形成される際に、膜厚方向の成長制御性
が低下し、合金薄膜の形成に支障をきたしていた。
【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、各原料ガスの混合割合
の変動を抑えると共に、混合割合の制御性を向上させ、
最適な混合割合で各原料ガスを反応容器内に供給し得る
合金薄膜の形成装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、各原料ガスの混合割合
の変動を抑えると共に、混合割合の制御性を向上させ、
最適な混合割合で各原料ガスを反応容器内に供給し得る
合金薄膜の形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、このような課題
を解決する手段として、本発明では、各原料ガスを発生
し供給するバブラー容器を、原料ガスの供給系統上、直
列に配設して構成する。すなわち、高粘性を有する原料
を封入した第１収容体と、この原料に混合すべき原料を
封入した第２収容体とを備えており、各原料のうち、加
熱すべき温度が低い原料を封入した一方の収容体にキャ
リアガスを供給すると共に、この収容体において発生し
た原料ガス及びキャリアガスを、他方の収容体に供給す
る。そして、この他方の収容体において混合された原料
ガス及びキャリアガスを、反応容器内に導入する構成と
した。
を解決する手段として、本発明では、各原料ガスを発生
し供給するバブラー容器を、原料ガスの供給系統上、直
列に配設して構成する。すなわち、高粘性を有する原料
を封入した第１収容体と、この原料に混合すべき原料を
封入した第２収容体とを備えており、各原料のうち、加
熱すべき温度が低い原料を封入した一方の収容体にキャ
リアガスを供給すると共に、この収容体において発生し
た原料ガス及びキャリアガスを、他方の収容体に供給す
る。そして、この他方の収容体において混合された原料
ガス及びキャリアガスを、反応容器内に導入する構成と
した。
【０００７】
【作用】高粘性を有する原料を封入した第１収容体と、
この原料と混合すべき原料を封入した第２収容体とを直
列に配置する。これにより、初段の収容体から次段の収
容体に送り込まれる原料ガス及びキャリアガスの供給
が、たとえ脈流となって変動しても、この変動する原料
ガス等が次段の収容体内に一旦供給されるため、この次
段の収容体に存在する原料ガスと全て混合されることに
なる。そして、均一に混合された原料ガス等がこの次段
の収容体から反応容器内に供給される。
この原料と混合すべき原料を封入した第２収容体とを直
列に配置する。これにより、初段の収容体から次段の収
容体に送り込まれる原料ガス及びキャリアガスの供給
が、たとえ脈流となって変動しても、この変動する原料
ガス等が次段の収容体内に一旦供給されるため、この次
段の収容体に存在する原料ガスと全て混合されることに
なる。そして、均一に混合された原料ガス等がこの次段
の収容体から反応容器内に供給される。
【０００８】
【実施例】以下、本実施例にかかる合金薄膜の形成装置
を添付図面に基づいて説明する。
を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】図１に、本実施例に使用する形成装置の全
体の構成を示す。本形成装置は、化学気相成長によって
合金薄膜を形成する反応容器１０と、反応容器１０に供
給する原料ガスを発生させる２つのバブラー容器２０、
３０を備えて構成する。
体の構成を示す。本形成装置は、化学気相成長によって
合金薄膜を形成する反応容器１０と、反応容器１０に供
給する原料ガスを発生させる２つのバブラー容器２０、
３０を備えて構成する。
【００１０】反応容器１０内には、基板保持体１１に保
持された基板１２が配置されており、この基板１２に相
対してノズル１４が設置されている。このノズルを介し
て後述する各原料ガスなどが供給される。また、基板保
持体１１内にはヒータ１３が設けられており、交流電圧
を印加することにより発熱し、基板１２を所定の温度に
加熱するものである。なお、参照番号１５は反応容器内
のガスを排気する排気系を示している。
持された基板１２が配置されており、この基板１２に相
対してノズル１４が設置されている。このノズルを介し
て後述する各原料ガスなどが供給される。また、基板保
持体１１内にはヒータ１３が設けられており、交流電圧
を印加することにより発熱し、基板１２を所定の温度に
加熱するものである。なお、参照番号１５は反応容器内
のガスを排気する排気系を示している。
【００１１】バブラー容器２０内には、アルミ化合物原
料としてのＤＭＡＨ２１（ＡｌＨ（ＣＨ3 ）2 ）を封入
しており、温度コントロールされたオイルバス（図示せ
ず）によって５０℃程度に加熱されている。また、バブ
ラー容器３０内には、添加原料となる有機銅化合物とし
てのＣｐＣｕＴＥＰ３１（＝Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（Ｃ
2Ｈ5 ）3 ）を封入しており、温度コントロールされた
オイルバス（図示せず）によって１００℃程度に加熱さ
れている。これら２つのバブラー容器のうち、初段のバ
ブラー容器２０内に水素、ヘリウムなどの適当なキャリ
アガスを供給してバブリングさせ、発生した原料ガス及
びキャリアガスを次段のバブラー容器３０に供給し、こ
のバブラー容器３０から送出される混合ガスを反応容器
１０内に供給している。このように、バブラー容器２
０、３０は、反応容器１０への原料ガスの供給ラインに
おいて、直列式に接続した状態である。なお、バブラー
容器３０における供給ノズル３２は、その先端部をＣｕ
原料（ＣｐＣｕＴＥＰ）上に位置させており、バブラー
容器２０でガス化した原料がＣｐＣｕＴＥＰ３１内に溶
け込むことを防止している。
料としてのＤＭＡＨ２１（ＡｌＨ（ＣＨ3 ）2 ）を封入
しており、温度コントロールされたオイルバス（図示せ
ず）によって５０℃程度に加熱されている。また、バブ
ラー容器３０内には、添加原料となる有機銅化合物とし
てのＣｐＣｕＴＥＰ３１（＝Ｃ5 Ｈ5 ＣｕＰ（Ｃ
2Ｈ5 ）3 ）を封入しており、温度コントロールされた
オイルバス（図示せず）によって１００℃程度に加熱さ
れている。これら２つのバブラー容器のうち、初段のバ
ブラー容器２０内に水素、ヘリウムなどの適当なキャリ
アガスを供給してバブリングさせ、発生した原料ガス及
びキャリアガスを次段のバブラー容器３０に供給し、こ
のバブラー容器３０から送出される混合ガスを反応容器
１０内に供給している。このように、バブラー容器２
０、３０は、反応容器１０への原料ガスの供給ラインに
おいて、直列式に接続した状態である。なお、バブラー
容器３０における供給ノズル３２は、その先端部をＣｕ
原料（ＣｐＣｕＴＥＰ）上に位置させており、バブラー
容器２０でガス化した原料がＣｐＣｕＴＥＰ３１内に溶
け込むことを防止している。
【００１２】なお、バブラー容器２０、バブラー容器３
０及び反応容器１０では、内部の圧力が互いに相違する
ため互いに分離する手段が必要であり、各境界に圧力調
節弁４０を設置している。また、圧力制御器４１によっ
て圧力調節弁４０の開度を調節し、各バブラー容器にお
ける気化雰囲気の圧力を所定の値に制御している。
０及び反応容器１０では、内部の圧力が互いに相違する
ため互いに分離する手段が必要であり、各境界に圧力調
節弁４０を設置している。また、圧力制御器４１によっ
て圧力調節弁４０の開度を調節し、各バブラー容器にお
ける気化雰囲気の圧力を所定の値に制御している。
【００１３】次に、以上のように構成する本形成装置の
作用を説明する。まず、バブラー容器２０内にキャリア
ガスを供給すると、前述したようにＤＭＡＨ２１は高い
粘性を有するためバブリングが間欠的に起る。従って、
キャリアガスによってピックアップされバブラー容器３
０内に供給される原料ガスの量も、間欠的な脈流となて
変動する。バブラー容器３０内に供給された原料ガス等
は、バブラー容器３０内で気化された原料ガスと混合さ
れる。そして、この中に供給されたガス量に応じて、所
定量の添加原料がピックアップされ、混合された原料ガ
スがキャリアガスと共に反応容器１０内に供給される。
なお、各バブラー容器内での原料ガスのピックアップ量
は、バブラー内圧力やオイルバスによる加熱温度を変化
させることにより調節する。
作用を説明する。まず、バブラー容器２０内にキャリア
ガスを供給すると、前述したようにＤＭＡＨ２１は高い
粘性を有するためバブリングが間欠的に起る。従って、
キャリアガスによってピックアップされバブラー容器３
０内に供給される原料ガスの量も、間欠的な脈流となて
変動する。バブラー容器３０内に供給された原料ガス等
は、バブラー容器３０内で気化された原料ガスと混合さ
れる。そして、この中に供給されたガス量に応じて、所
定量の添加原料がピックアップされ、混合された原料ガ
スがキャリアガスと共に反応容器１０内に供給される。
なお、各バブラー容器内での原料ガスのピックアップ量
は、バブラー内圧力やオイルバスによる加熱温度を変化
させることにより調節する。
【００１４】このようにバブラー容器を直列に配置した
場合、各原料ガスの混合割合に多少の変動は生ずるもの
の、従来のような混合割合の大きな変動が抑制され、変
動を一定の範囲内に抑えることができる。また、バブラ
ー容器３０を経由させることによるいわゆるバッファ効
果がもたらされるため、従来と比較して、反応容器１０
内に導入される原料ガス供給量の変動幅を抑制すること
もできる。さらに、従来は、キャリアガスを２か所から
供給していたが、この装置構成では１箇所から供給すれ
ばよく、キャリアガスの使用量も低減する。
場合、各原料ガスの混合割合に多少の変動は生ずるもの
の、従来のような混合割合の大きな変動が抑制され、変
動を一定の範囲内に抑えることができる。また、バブラ
ー容器３０を経由させることによるいわゆるバッファ効
果がもたらされるため、従来と比較して、反応容器１０
内に導入される原料ガス供給量の変動幅を抑制すること
もできる。さらに、従来は、キャリアガスを２か所から
供給していたが、この装置構成では１箇所から供給すれ
ばよく、キャリアガスの使用量も低減する。
【００１５】本実施例では、高粘性原料としてのＤＭＡ
Ｈを封入したバブラー容器２０を初段に配し、添加原料
としてのＣｐＣｕＴＥＰを封入したバブラー容器３０を
次段に配する例を示したが、必ずしも、高粘性原料を初
段に、添加原料を次段に配置する必要はなく、この配置
の前後関係は、化合物原料の設定温度に依存して決定す
る。すなわち、供給する原料ガスの液化防止のため、加
熱すべき温度が低い原料を封入したバブラー容器を初段
に配し、この原料よりも高温に加熱すべき原料を封入し
たバブラー容器を次段に配する構成にすればよい。な
お、封入する原料は固体であってもよい。
Ｈを封入したバブラー容器２０を初段に配し、添加原料
としてのＣｐＣｕＴＥＰを封入したバブラー容器３０を
次段に配する例を示したが、必ずしも、高粘性原料を初
段に、添加原料を次段に配置する必要はなく、この配置
の前後関係は、化合物原料の設定温度に依存して決定す
る。すなわち、供給する原料ガスの液化防止のため、加
熱すべき温度が低い原料を封入したバブラー容器を初段
に配し、この原料よりも高温に加熱すべき原料を封入し
たバブラー容器を次段に配する構成にすればよい。な
お、封入する原料は固体であってもよい。
【００１６】また、本実施例では、バブラー容器に封入
する原料として、ＤＭＡＨとＣｐＣｕＴＥＰの組み合わ
せを例示したが、これらの化合物の組み合わせに限定す
るものではなく、粘性が高い高粘性原料と、この高粘性
原料に添加する添加原料とを用いるものであれば、いか
なる化合物の組み合わせにも適用可能である。
する原料として、ＤＭＡＨとＣｐＣｕＴＥＰの組み合わ
せを例示したが、これらの化合物の組み合わせに限定す
るものではなく、粘性が高い高粘性原料と、この高粘性
原料に添加する添加原料とを用いるものであれば、いか
なる化合物の組み合わせにも適用可能である。
【００１７】ここで、その他、適用可能なアルミ化合物
原料及び銅化合物原料の一例を例示しておく。
原料及び銅化合物原料の一例を例示しておく。
【００１８】アルミ化合物原料としては、ＡｌＨ（ＣＨ
3 ）2 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（Ｃ4 Ｈ9 ）3 ，Ａｌ
Ｈ3 Ｎ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（ＯＣ3 Ｈ7 ）3 ，（ｉ−Ｃ
3Ｈ7 ）ＡｌＣｌ2 ，（ｎ−Ｃ3 Ｈ7 ）2 ＡｌＣｌなど
が好ましい。
3 ）2 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（Ｃ4 Ｈ9 ）3 ，Ａｌ
Ｈ3 Ｎ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（ＯＣ3 Ｈ7 ）3 ，（ｉ−Ｃ
3Ｈ7 ）ＡｌＣｌ2 ，（ｎ−Ｃ3 Ｈ7 ）2 ＡｌＣｌなど
が好ましい。
【００１９】また、有機銅原料としては、Ｃｕ（ａｃａ
ｃ）2 ，Ｃｕ（ｈｆａｃ）2 ，Ｃｕ（ＤＰＭ）2 ，Ｃ5
Ｈ5 ＣｕＰ（ＣＨ3 ）3 ，（ｈｆａｃ）ＣｕＰ（Ｃ2 Ｈ
5 ）3 ，（ｈｆａｃ）Ｃｕ（２−Ｂｕｔｙｎｅ），（Ｃ
ｕ−Ｏ−ｔ−（Ｃ4 Ｈ9 ））4 などが好ましい。
ｃ）2 ，Ｃｕ（ｈｆａｃ）2 ，Ｃｕ（ＤＰＭ）2 ，Ｃ5
Ｈ5 ＣｕＰ（ＣＨ3 ）3 ，（ｈｆａｃ）ＣｕＰ（Ｃ2 Ｈ
5 ）3 ，（ｈｆａｃ）Ｃｕ（２−Ｂｕｔｙｎｅ），（Ｃ
ｕ−Ｏ−ｔ−（Ｃ4 Ｈ9 ））4 などが好ましい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる合
金薄膜の形成装置によれば、高粘性を有する原料を封入
した第１収容体及びこの原料と混合すべき原料を封入し
た第２収容体を、原料ガスの供給ラインにおいて直列に
接続して構成した。従って、初段の収容体で発生した原
料ガス等は、一旦、全て次段の収容体に供給され、ここ
で、所定の量の原料をピックアップした後、反応容器内
に供給させることができる。よって、従来のように各原
料ガスを並列的に供給する場合に比べ、各原料ガスの組
成制御性を向上させることができ、良質な合金薄膜の形
成に寄与するものである。
金薄膜の形成装置によれば、高粘性を有する原料を封入
した第１収容体及びこの原料と混合すべき原料を封入し
た第２収容体を、原料ガスの供給ラインにおいて直列に
接続して構成した。従って、初段の収容体で発生した原
料ガス等は、一旦、全て次段の収容体に供給され、ここ
で、所定の量の原料をピックアップした後、反応容器内
に供給させることができる。よって、従来のように各原
料ガスを並列的に供給する場合に比べ、各原料ガスの組
成制御性を向上させることができ、良質な合金薄膜の形
成に寄与するものである。
【図１】本実施例に使用する合金薄膜の形成装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】従来の合金薄膜の形成装置を示す概略構成図で
ある。
ある。
１０…反応容器、２０、３０…バブラー容器、２１…Ｄ
ＭＡＨ（ジメチルアルミニウムハイドライド：ＡｌＨ
（ＣＨ3 ）2 ）、３１…ＣｐＣｕＴＥＰ（＝Ｃ5 Ｈ5 Ｃ
ｕＰ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）。
ＭＡＨ（ジメチルアルミニウムハイドライド：ＡｌＨ
（ＣＨ3 ）2 ）、３１…ＣｐＣｕＴＥＰ（＝Ｃ5 Ｈ5 Ｃ
ｕＰ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）。
Claims (2)
- 【請求項１】 反応容器内に所定の原料ガスを供給し、
化学気相成長によって合金薄膜を形成する合金薄膜の形
成装置において、 前記形成装置は、高粘性を有する原料を封入した第１収
容体と、この原料と混合すべき原料を封入した第２収容
体とを備えており、 前記各原料のうち、加熱すべき温度が低い原料を封入し
た一方の前記収容体にキャリアガスを供給すると共に、
この収容体において発生した原料ガス及び前記キャリア
ガスを、他方の前記収容体に供給し、 この他方の収容体において混合された前記原料ガス及び
前記キャリアガスを、前記反応容器内に導入してなる合
金薄膜の形成装置。 - 【請求項２】 前記高粘性を有する原料は、ＤＭＡＨ
（ＡｌＨ（ＣＨ3 ）2）であることを特徴とする請求項
１記載の合金薄膜の形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217993A JPH06264244A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 合金薄膜の形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217993A JPH06264244A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 合金薄膜の形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264244A true JPH06264244A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12907588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217993A Pending JPH06264244A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 合金薄膜の形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264244A (ja) |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5217993A patent/JPH06264244A/ja active Pending
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