JPH0642958U - Thin film forming equipment - Google Patents
Thin film forming equipmentInfo
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本考案は、ＣＶＤ装置における反応槽の壁面
に透明ガラスを装着した内部観察用の観察窓を設けると
ともに、その透明ガラスの内面に向けて原料ガスの一部
を吹き付けるためのガスノズルを設けたものである。
【効果】 本考案によれば、透明ガラスの内面近傍の部
分ではガスノズルより吹き付けられた原料ガスの濃度が
高まり、したがって、そこでの化学反応が抑制されて透
明ガラスの内面近傍では反応生成物が生じ難いものとな
り、このため、透明ガラスの内面に反応生成物や反応残
留物が付着し難くなって、透明ガラスの透明度が長期に
わたって維持される。
(57) [Summary] [Construction] The present invention provides an observation window for internal observation in which a transparent glass is mounted on the wall of a reaction tank in a CVD apparatus, and a part of the raw material gas is directed toward the inner surface of the transparent glass. A gas nozzle for spraying is provided. [Effect] According to the present invention, the concentration of the raw material gas sprayed from the gas nozzle is increased in the vicinity of the inner surface of the transparent glass, and therefore the chemical reaction there is suppressed, and reaction products are generated in the vicinity of the inner surface of the transparent glass. This makes it difficult for reaction products and reaction residues to adhere to the inner surface of the transparent glass, and the transparency of the transparent glass is maintained for a long period of time.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、複数種類の原料ガスを化学反応させてその反応生成物を基板表面に 付着させることで薄膜を形成する装置、すなわちＣＶＤ装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for forming a thin film by chemically reacting a plurality of kinds of source gases and depositing the reaction products on the surface of a substrate, that is, a CVD apparatus.
【０００２】[0002]
周知のように、ＣＶＤ装置は、内部を高真空かつ高温とした反応槽(レトルト) 内に複数種類の原料ガスを供給して化学反応を起こさせ、その反応生成物を薄膜 として基板表面に付着させるようにしたものである。 As is well known, CVD equipment supplies multiple types of source gas into a reaction tank (retort) whose inside is high vacuum and high temperature to cause a chemical reaction, and the reaction products are deposited as a thin film on the substrate surface. It was made to let.
【０００３】[0003]
ところで、従来のＣＶＤ装置における反応槽には、内部を目視により観察する ために透明ガラスが装着された観察窓が設けられていることが一般的であるが、 その透明ガラスの内面には反応生成物や反応残留物が付着してその透明度が早期 に低下してしまうものであった。したがって、従来の装置では、目視による内部 観察が早期に不可能となってしまうばかりでなく、観察窓を通してプラズマモニ ターによる発光分光分析を行う場合においては透明度の変化により十分な精度が 確保されず、さらに、透明ガラスの輻射率が大きく変化することに起因して炉内 温度分布が乱れてしまう、という不具合もあった。 By the way, it is general that the reaction tank in the conventional CVD apparatus is provided with an observation window in which transparent glass is mounted for visually observing the inside, but the reaction product is formed on the inner surface of the transparent glass. However, the transparency of the product and the reaction residue attached to the product deteriorated early. Therefore, in the conventional device, not only the internal observation by visual observation becomes impossible at an early stage, but also in the case of performing the emission spectroscopic analysis by the plasma monitor through the observation window, sufficient accuracy cannot be ensured due to the change of the transparency. Furthermore, there was a problem that the temperature distribution inside the furnace was disturbed due to the large change in the emissivity of the transparent glass.
【０００４】 本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、観察窓に装着されている透明ガ ラス内面への反応生成物や反応残留物の付着を防止してその透明度を長期にわた って維持し得る薄膜形成装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the adhesion of reaction products and reaction residues to the inner surface of the transparent glass mounted on the observation window, thereby maintaining the transparency for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a thin film forming apparatus that can be maintained as it is.
【０００５】[0005]
本考案は、反応槽内に複数種類の原料ガスを供給してそれらを化学反応させ、 その反応生成物を基板表面に付着させることで薄膜を形成する薄膜形成装置にお いて、前記反応槽の壁面に透明ガラスが装着された内部観察用の観察窓を設ける とともに、前記透明ガラスの内面に前記複数種類の原料ガスの一部を吹き付ける ためのガスノズルを設けたことを特徴とするものである。また、前記観察窓の内 側に前記透明ガラスの内面を覆い得るシャッタを設けることが好ましい。 The present invention is a thin film forming apparatus for forming a thin film by supplying a plurality of types of raw material gas into a reaction tank, causing them to chemically react, and adhering the reaction products to the substrate surface. It is characterized in that an observation window for observing the inside, in which transparent glass is attached to the wall surface, is provided, and a gas nozzle for blowing a part of the plural kinds of raw material gases is provided on the inner surface of the transparent glass. Further, it is preferable that a shutter capable of covering the inner surface of the transparent glass is provided inside the observation window.
【０００６】[0006]
観察窓に装着されている透明ガラスの内面にガスノズルによって原料ガスの一 部を吹き付けることにより、観察窓の近傍においてはその原料ガスの濃度が他の 部分より高まり、したがって観察窓近傍においては原料ガスどうしの化学反応が 抑制されて反応生成物(成膜物質)が生じ難くなり、透明ガラスの内面に反応生成 物や反応残留物が付着してしまうことが防止される。また、観察窓の内側にシャ ッタを設けて、観察を行うとき以外はシャッタを閉じて透明ガラスの内面を覆っ ておくことにより、反応生成物や反応残留物の透明ガラスへの付着がより一層防 止される。 By blowing a part of the raw material gas onto the inner surface of the transparent glass attached to the observation window with a gas nozzle, the concentration of the raw material gas becomes higher in the vicinity of the observation window than in other portions, and therefore the raw material gas in the vicinity of the observation window. The chemical reaction between them is suppressed, and the reaction product (film-forming substance) is less likely to be generated, and the reaction product and the reaction residue are prevented from adhering to the inner surface of the transparent glass. Also, by providing a shutter inside the observation window and closing the shutter to cover the inner surface of the transparent glass except when observing, the reaction products and reaction residues can be attached to the transparent glass more effectively. More prevented.
【０００７】[0007]
以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【０００８】 図１は本考案の一実施例である薄膜形装置の全体概略構成図であって、図中符 号１は基台、２は反応槽(レトルト)、３は被処理物である基板、４は基板３の支 持台、５は支持台４を介して基板３に高周波および直流を印加する電源、６は複 数種類(図示例のものは４種類)の原料ガスのボンベ、７はそれら原料ガスを混合 して反応槽２内に供給するための供給管、８は各原料ガスの流量計測用のマスフ ローコントローラ、９は反応槽２内を真空とするための真空ポンプ(図示せず)に 接続されている排気管、１０は基台１と反応槽２との間の真空シールを行うため のシール材である。FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a thin-film apparatus which is an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 is a base, 2 is a reaction tank (retort), and 3 is an object to be treated. A substrate 4, a support base for the substrate 3, 5 a power source for applying high frequency and direct current to the substrate 3 via the support base 4, 6 a plurality of (four in the illustrated example) source gas cylinders, 7 Is a supply pipe for mixing the raw material gases and supplying them into the reaction tank 2, 8 is a mass flow controller for measuring the flow rate of each raw material gas, and 9 is a vacuum pump for evacuating the reaction tank 2 (see FIG. An exhaust pipe 10 connected to (not shown) is a sealing material for performing a vacuum seal between the base 1 and the reaction tank 2.
【０００９】 上記反応槽２の壁面には、透明ガラス２０が装着された内部観察用の観察窓２ １が設けられ、その観察窓２１の内側にはシャッタ２２が設けられ、そのシャッ タ２２のさらに内側には、上記４種類の原料ガスのうちのいずれかを透明ガラス ２０に向けて吹き付けるためのガスノズル２３が設けられている。上記のシャッ タ２２は、図２に示すように、透明ガラス２０の内面を覆い得る円板状のシャッ タ板２２aを水平な軸２２bを中心として回転自在となしたバタフライ弁形式のも のであり、軸２２bの一端に取り付けられたハンドル２２cにより反応槽２の外部 からシャッタ板２２aを９０°回転させるように構成されたものである。また、 上記のガスノズル２３により透明ガラス２０の内面に吹き付ける原料ガスは、複 数の原料ガスのなかからたとえばＨ2やＮ2のような常温において不活発なもの、 あるいはＡr等の不活性ガスを適宜選択して用いれば良い。On the wall surface of the reaction tank 2, there is provided an observation window 21 for internal observation, in which a transparent glass 20 is mounted, a shutter 22 is provided inside the observation window 21, and a shutter 22 is provided. Furthermore, a gas nozzle 23 for spraying any of the above four kinds of raw material gas toward the transparent glass 20 is provided inside. As shown in FIG. 2, the shutter 22 is a butterfly valve type in which a disk-shaped shutter plate 22a capable of covering the inner surface of the transparent glass 20 is rotatable about a horizontal shaft 22b. The shutter plate 22a is configured to be rotated 90 ° from the outside of the reaction tank 2 by a handle 22c attached to one end of the shaft 22b. The raw material gas blown onto the inner surface of the transparent glass 20 by the gas nozzle 23 is, for example, H 2 or N 2 which is inactive at room temperature or an inert gas such as Ar among a plurality of raw material gases. It may be appropriately selected and used.
【００１０】 上記構成の装置は、従来の装置と全く同様に、反応槽２に複数種類の原料ガス を導入することによってそれら原料ガスが反応槽２内において化学反応を起こし てその反応生成物が基板３表面に薄膜として付着するものであるが、この装置で は、通常時においてはシャッタ板２２aを閉の状態として透明ガラス２０の内面 を覆っておくことにより、透明ガラス２０内面に反応生成物や反応残留物が付着 してしまうことが防止されるものとなっている。また、必要に応じてシャッタ板 ２２aを手動操作により開けば、透明ガラス２０を通して反応槽２の内部の目視 観察やプラズマモニターによる分光分析を行うことができるが、その際には、ガ スノズル２３から原料ガスが透明ガラス２０の内面に吹き付けられるので、透明 ガラス２０の近傍の部分ではその原料ガスの濃度が他の部分より高まってそこで の化学反応が抑制されて反応生成物が生じ難いものとなり、したがって、透明ガ ラス２０の内面に反応生成物や反応残留物が付着し難く、透明ガラス２０の透明 度が長期にわたって維持されるものとなっている。このため、目視による内部観 察を長期にわたって行うことができることは勿論のこと、プラズマモニターによ る発光分光分析の精度を確保でき、さらに、透明ガラス２０の輻射率が大きく変 化することが防止されるので炉内温度分布に悪影響が及ぶようなことがない。In the apparatus having the above-described structure, just as in the conventional apparatus, by introducing a plurality of kinds of raw material gas into the reaction tank 2, the raw material gases cause a chemical reaction in the reaction tank 2 and the reaction product is generated. Although it adheres to the surface of the substrate 3 as a thin film, in this device, the reaction product is formed on the inner surface of the transparent glass 20 by covering the inner surface of the transparent glass 20 with the shutter plate 22a normally closed. It also prevents the reaction residue from adhering. Further, if the shutter plate 22a is manually opened as necessary, the inside of the reaction tank 2 can be visually observed through the transparent glass 20 and the spectroscopic analysis by the plasma monitor can be performed. Since the raw material gas is blown onto the inner surface of the transparent glass 20, the concentration of the raw material gas in the vicinity of the transparent glass 20 is higher than that in the other portions, the chemical reaction is suppressed there, and the reaction product is less likely to occur. Therefore, it is difficult for reaction products and reaction residues to adhere to the inner surface of the transparent glass 20, and the transparency of the transparent glass 20 is maintained for a long period of time. For this reason, it is possible not only to perform a visual internal observation for a long period of time, but also to ensure the accuracy of the emission spectroscopic analysis by the plasma monitor, and to prevent the emissivity of the transparent glass 20 from greatly changing. Therefore, the temperature distribution in the furnace is not adversely affected.
【００１１】 なお、図３に示すように、ガスノズル２３を反応槽２の外部に設けてその先端 を観察窓２１を貫通させることにより、透明ガラス２０とシャッタ２２との間に 原料ガスを吹き出すように構成することもできる。このように構成すれば、シャ ッタ２２が閉じられている状態においては透明ガラス２０とシャッタ２２との間 のガス圧が高まってそこに吹き出された原料ガスはシャッタ板２２aの周囲から 反応槽２内に漏出するので、反応槽２内の反応生成物や残留物がシャッタ２２を 越えて透明ガラス２０にまで達することがなく、より効果的である。なお、この 場合には、反応槽２の基台１への脱着を行うためにガスノズル２３と原料ガスの ボンベ６とをビニールチューブ等の可撓管２５により接続しておく必要がある。As shown in FIG. 3, a gas nozzle 23 is provided outside the reaction tank 2 and a tip of the gas nozzle 23 penetrates the observation window 21 so that the raw material gas is blown out between the transparent glass 20 and the shutter 22. It can also be configured to. According to this structure, when the shutter 22 is closed, the gas pressure between the transparent glass 20 and the shutter 22 increases, and the source gas blown out from the transparent glass 20 and the shutter 22 is discharged from around the shutter plate 22a into the reaction tank. Since it leaks to the inside of the reaction tank 2, the reaction product and the residue in the reaction tank 2 do not reach the transparent glass 20 beyond the shutter 22, which is more effective. In this case, it is necessary to connect the gas nozzle 23 and the source gas cylinder 6 with a flexible tube 25 such as a vinyl tube in order to attach and detach the reaction tank 2 to the base 1.
【００１２】 また、上記実施例では、バタフライ弁形式のシャッタ２２を採用したが、たと えば図４に示すような２枚のしゃもじ形のシャッタ板３０を外部に設けたハンド ル３１により回動させることでそれらシャッタ板２２の先端部を重ね合わせて透 明ガラス２０内面を二重に覆う形式のシャッタ３５や、図５に示すような複数枚 のシャッタ板４０を連結棒４１により連結してそれら連結棒４１によりシャッタ 板４０を同時に開閉する可変ルーバ形式のシャッタ４５や、図６に示すようなス リット５０に対してシャッタ板５１を抜き差しする形式のシャッタ５５や、図７ に示すような２枚のシャッタ板６０を観音開き形式に開閉するシャッタ６５等、 適宜の形式のものが自由に採用できる。Further, although the butterfly valve type shutter 22 is adopted in the above embodiment, for example, two scissor-shaped shutter plates 30 as shown in FIG. 4 are rotated by a handle 31 provided outside. As a result, the shutter 35 of the type in which the tip portions of the shutter plates 22 are overlapped and the inner surface of the transparent glass 20 is doubly covered, or a plurality of shutter plates 40 as shown in FIG. A shutter 45 of a variable louver type that simultaneously opens and closes the shutter plate 40 by a connecting rod 41, a shutter 55 of a type in which the shutter plate 51 is inserted into and removed from a slit 50 as shown in FIG. 6, and a shutter 55 as shown in FIG. Any appropriate type such as a shutter 65 that opens and closes the one shutter plate 60 in a double door type can be freely adopted.
【００１３】 また、図８に示すように、上蓋７０を開閉する形式の反応槽を用いることもで き、その場合には、反応槽の胴部７１は基台１から脱着する必要がないので、ガ スノズル２３の先端を透明ガラス２０とシャッタ２２との間に位置させて固定的 に設けることができる。このように構成する場合において、図２に示したような バタフライ弁形式のシャッタ２２を採用するときには、図９に示すように、円板 状のシャッタ板２２aにガスノズル２３との干渉を避けるための切欠２２dを形成 しておけば良い。勿論、この場合においても図４〜図７に示したような他の形式 のシャッタを採用できる。Further, as shown in FIG. 8, it is possible to use a reaction tank in which the upper lid 70 is opened and closed. In that case, the body 71 of the reaction tank does not need to be detached from the base 1. The tip of the gas nozzle 23 can be fixedly provided by being positioned between the transparent glass 20 and the shutter 22. In such a configuration, when the butterfly valve type shutter 22 as shown in FIG. 2 is adopted, as shown in FIG. 9, the disc-shaped shutter plate 22a is provided for avoiding interference with the gas nozzle 23. It is sufficient to form the cutout 22d. Of course, also in this case, shutters of other types as shown in FIGS. 4 to 7 can be adopted.
【００１４】 さらに、本考案は、熱ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置、レーザーＣＶＤ装置 、その他の各種ＣＶＤ装置に全く同様に適用できるものであるし、反応槽が複数 の観察窓を有している場合には全ての観察窓に対してガスノズルを設ければ良い ことはいうまでもない。そして、ガラスに吹き付ける原料ガスは１種類に限るも のではなく、ガラスに付着してしまうような反応生成物が生じない限りにおいて は複数の原料ガスを混合して用いても良い。Further, the present invention can be applied to the thermal CVD device, the plasma CVD device, the laser CVD device and other various CVD devices in exactly the same manner, and in the case where the reaction tank has a plurality of observation windows. It goes without saying that a gas nozzle may be provided for all observation windows. The raw material gas sprayed on the glass is not limited to one kind, and a plurality of raw material gases may be mixed and used as long as a reaction product that adheres to the glass is not generated.
【００１５】[0015]
以上で詳細に説明したように、本考案は、観察窓に装着されている透明ガラス の内面に原料ガスを吹き付けるためのガスノズルを設けた構成であるから、透明 ガラスの内面近傍の部分では吹き付けられた原料ガスの濃度が高まってそこでの 化学反応が抑制されて反応生成物が生じ難いものとなり、したがって、透明ガラ スの内面に反応生成物や反応残留物が付着し難くなり、このため、透明ガラスの 透明度が長期にわたって維持できるという効果を奏し、その結果、目視による内 部観察を長期にわたって行うことができることは勿論のこと、プラズマモニター により発光分光分析を行う場合の精度を確保でき、さらに、透明ガラスの輻射率 が大きく変化することが防止されるので炉内温度分布に悪影響が及ぶようなこと がない、という利点がある。また、観察窓の内側に透明ガラスの内面を覆うシャ ッタを設けて、通常時はシャッタを閉じておいて観察を行うときにのみシャッタ を開くようにすれば、透明ガラスの内面に対する反応生成物や反応残留物の付着 をより確実に防止できる、という利点がある。 As described in detail above, the present invention has a structure in which the gas nozzle for spraying the raw material gas is provided on the inner surface of the transparent glass attached to the observation window. The concentration of the raw material gas is increased, and the chemical reaction there is suppressed, making it difficult for reaction products to form.Therefore, it becomes difficult for reaction products and reaction residues to adhere to the inner surface of the transparent glass. As a result, the transparency of the glass can be maintained for a long period of time, and as a result, it is possible to perform internal observation by visual observation for a long period of time, and it is also possible to ensure the accuracy when performing emission spectroscopic analysis with a plasma monitor. It is said that the emissivity of transparent glass is prevented from changing significantly, so that the temperature distribution in the furnace will not be adversely affected. There is a point. In addition, if a shutter that covers the inner surface of the transparent glass is installed inside the observation window, and the shutter is normally closed and the shutter is opened only when observation is performed, the reaction generated on the inner surface of the transparent glass is generated. There is an advantage that substances and reaction residues can be more reliably prevented from adhering.
【図１】本考案の一実施例である薄膜形成装置の概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】同装置のシャッタを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a shutter of the same device.
【図３】本考案の他の実施例である薄膜形成装置の概略
構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図４】シャッタの他の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of a shutter.
【図５】シャッタの他の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of a shutter.
【図６】シャッタの他の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of a shutter.
【図７】シャッタの他の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of a shutter.
【図８】本考案のさらに他の実施例である薄膜形成装置
の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a thin film forming apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図９】同装置のシャッタを示す図である。FIG. 9 is a view showing a shutter of the same device.
２ 反応槽 ３ 基板 ２０ 透明ガラス ２１ 観察窓 ２２ シャッタ ２２a シャッタ板 ２３ ガスノズル ３５ シャッタ ４５ シャッタ ５５ シャッタ ６５ シャッタ。 2 reaction tank 3 substrate 20 transparent glass 21 observation window 22 shutter 22a shutter plate 23 gas nozzle 35 shutter 45 shutter 55 shutter 65 shutter.
Claims (2)
てそれらを化学反応させ、その反応生成物を基板表面に
付着させることで薄膜を形成する薄膜形成装置におい
て、前記反応槽の壁面に透明ガラスが装着された内部観
察用の観察窓を設けるとともに、前記透明ガラスの内面
に前記複数種類の原料ガスの一部を吹き付けるためのガ
スノズルを設けたことを特徴とする薄膜形成装置。1. A thin film forming apparatus for forming a thin film by supplying a plurality of kinds of raw material gas into a reaction tank, causing them to chemically react with each other, and depositing a reaction product thereof on a surface of a substrate. 1. An apparatus for forming a thin film, comprising: an observation window for observing the inside, in which transparent glass is attached, and a gas nozzle for blowing a part of the raw material gases of the plurality of types on the inner surface of the transparent glass.
面を覆い得るシャッタを設けてなることを特徴とする請
求項１に記載の薄膜形成装置。2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein a shutter capable of covering the inner surface of the transparent glass is provided inside the observation window.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40144790U JPH0642958U (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Thin film forming equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40144790U JPH0642958U (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Thin film forming equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0642958U true JPH0642958U (en) | 1994-06-07 |
Family
ID=18511273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40144790U Withdrawn JPH0642958U (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Thin film forming equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642958U (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010254561A (en) * | 2009-04-01 | 2010-11-11 | Mitsubishi Materials Corp | Polycrystalline silicon manufacturing apparatus and method for manufacturing the same |
| US8623138B2 (en) | 2001-05-01 | 2014-01-07 | Ricoh Company, Ltd. | Crystal growth apparatus |
| JP2016530198A (en) * | 2013-07-29 | 2016-09-29 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ | Method for producing polycrystalline silicon |
| KR20200000172A (en) * | 2018-06-22 | 2020-01-02 | 주식회사 선익시스템 | Vacuum Chambe Including View Port Shield Apparatus |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP40144790U patent/JPH0642958U/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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