JPH08102442A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
- Publication number
- JPH08102442A JPH08102442A JP23656794A JP23656794A JPH08102442A JP H08102442 A JPH08102442 A JP H08102442A JP 23656794 A JP23656794 A JP 23656794A JP 23656794 A JP23656794 A JP 23656794A JP H08102442 A JPH08102442 A JP H08102442A
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- JP
- Japan
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- raw material
- gas
- vapor deposition
- liquid raw
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】化学気相成長装置において、原料ガスを一様に
供給し膜厚および濃度にばらつきのない成膜に形成でき
るようにし、さらに装置の省スペース化を図る。 【構成】ディスパージョンヘッド１１へのガス導入用の
マニホールド管５に直結しオリフィス２から霧状に吐出
される液体原料を気化させる気化室１を設け、長い原料
ガスの導入配管が無くしている。これにより導入配管内
への液体原料の吸着や再液化を防ぎ予じめ設定した流量
の原料ガスを送ることができる。気化室１から供給され
る原料ガスをより精密に直接流量制御するようにマスフ
ローコントローラ４を設けている。
供給し膜厚および濃度にばらつきのない成膜に形成でき
るようにし、さらに装置の省スペース化を図る。 【構成】ディスパージョンヘッド１１へのガス導入用の
マニホールド管５に直結しオリフィス２から霧状に吐出
される液体原料を気化させる気化室１を設け、長い原料
ガスの導入配管が無くしている。これにより導入配管内
への液体原料の吸着や再液化を防ぎ予じめ設定した流量
の原料ガスを送ることができる。気化室１から供給され
る原料ガスをより精密に直接流量制御するようにマスフ
ローコントローラ４を設けている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体原料を気化させデ
ィスパージョンヘッドにキャリアガスとともに導入させ
該ディスパーションヘッドに導入される反応ガスと化学
反応を起させて半導体ウェーハに吹き付けて薄膜を形成
する化学気相成長装置に関する。
ィスパージョンヘッドにキャリアガスとともに導入させ
該ディスパーションヘッドに導入される反応ガスと化学
反応を起させて半導体ウェーハに吹き付けて薄膜を形成
する化学気相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の化学気相成長装置は半導体基板
にＳｉＯ2 膜やＰＳＧ膜などを形成する重要な工程に使
用されていた。また、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ一Ｅｔｈｙ
ｌ一Ｏ‐ｒｔｈｏ一Ｓｉｌｉｃａｔｅ）一Ｏ3 系による
ＳｉＯ2 膜は、ステップカバレッジが良好であることか
らアスペクト比の高いトレンチなどへの絶縁膜として形
成されていた。
にＳｉＯ2 膜やＰＳＧ膜などを形成する重要な工程に使
用されていた。また、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ一Ｅｔｈｙ
ｌ一Ｏ‐ｒｔｈｏ一Ｓｉｌｉｃａｔｅ）一Ｏ3 系による
ＳｉＯ2 膜は、ステップカバレッジが良好であることか
らアスペクト比の高いトレンチなどへの絶縁膜として形
成されていた。
【０００３】図２は従来の化学気相成長装置の一例にお
ける構成を示す図である。この化学気相成長装置は、図
２に示すように、ＴＥＯＳなどの液体原料１９にマスフ
ローコントローラ２０で流量を制御された窒素ガスを通
しヒータ１７で加熱し気化するバブラー１６と、マスフ
ローコントローラ１２で流量を制御されたＯ2 を導入し
プラズマ放電を印加することによりＯ3 を発生するオゾ
ン発生器７と、排気管１５をもつヘッド部１０内にあっ
て導入配管２１から導入され窒素ガスを伴なう気化した
液体原料のガスとオゾンとを混合し反応させるディスパ
ージョンヘッド１１と、ウェーハ１８を設置しヒータ１
４で加熱するサセプタ１３とから構成されている。
ける構成を示す図である。この化学気相成長装置は、図
２に示すように、ＴＥＯＳなどの液体原料１９にマスフ
ローコントローラ２０で流量を制御された窒素ガスを通
しヒータ１７で加熱し気化するバブラー１６と、マスフ
ローコントローラ１２で流量を制御されたＯ2 を導入し
プラズマ放電を印加することによりＯ3 を発生するオゾ
ン発生器７と、排気管１５をもつヘッド部１０内にあっ
て導入配管２１から導入され窒素ガスを伴なう気化した
液体原料のガスとオゾンとを混合し反応させるディスパ
ージョンヘッド１１と、ウェーハ１８を設置しヒータ１
４で加熱するサセプタ１３とから構成されている。
【０００４】この化学気相成長装置の動作は、まず、バ
ブリングガス（例えば、窒素ガス）をマスフローコント
ローラ２０により流量を制御し約６０℃に加熱されたバ
ブラー４内の液体原料１９に導入し攪拌する。攪拌され
気化された原料ガスは、バブリングガスをキャリアガス
としてともに約１００℃に加熱された導入配管２１を経
てヘッド部１０へ送られる。
ブリングガス（例えば、窒素ガス）をマスフローコント
ローラ２０により流量を制御し約６０℃に加熱されたバ
ブラー４内の液体原料１９に導入し攪拌する。攪拌され
気化された原料ガスは、バブリングガスをキャリアガス
としてともに約１００℃に加熱された導入配管２１を経
てヘッド部１０へ送られる。
【０００５】一方、液体原料を分解し薄膜形成を促進す
るオゾンは、マスフローコントローラー６で制御された
Ｏ2 をオゾン発生器７を通すことにより生成されディス
パージョンヘッド１１に導入される。
るオゾンは、マスフローコントローラー６で制御された
Ｏ2 をオゾン発生器７を通すことにより生成されディス
パージョンヘッド１１に導入される。
【０００６】ディスパーションヘッド１１内に導入され
た原料ガスとオゾンは、ヒータ１４によって約４００℃
に加熱されたウェーハ１８の直上で反応しウェーハ１８
に成膜を行う、そして未反応ガスは排気管１５を経て屋
外へ排出される。
た原料ガスとオゾンは、ヒータ１４によって約４００℃
に加熱されたウェーハ１８の直上で反応しウェーハ１８
に成膜を行う、そして未反応ガスは排気管１５を経て屋
外へ排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の化学気
相成長装置では、液体原料の気化部と反応部が離れた別
々の装置で行なわれているため気化部であるバブラー１
６から反応部であるディスパージョンヘッド１１へ原料
ガスを送る導入配管２１が長くなる。その結果、液体原
料が配管内に吸着したり気化した液体原料が冷却され再
び液化し、送られる原料ガスの流量が変動する。このた
め液体原料ガスであるＴＥＯＳガスとオゾンの混合比が
変り、オゾンに含有率に依存性のあるＳｉＯ2 膜にばら
つきが生ずるという問題を生ずる。また、ＰＳＧ膜であ
れば濃度にばらつきを生ずるという問題が起きる。
相成長装置では、液体原料の気化部と反応部が離れた別
々の装置で行なわれているため気化部であるバブラー１
６から反応部であるディスパージョンヘッド１１へ原料
ガスを送る導入配管２１が長くなる。その結果、液体原
料が配管内に吸着したり気化した液体原料が冷却され再
び液化し、送られる原料ガスの流量が変動する。このた
め液体原料ガスであるＴＥＯＳガスとオゾンの混合比が
変り、オゾンに含有率に依存性のあるＳｉＯ2 膜にばら
つきが生ずるという問題を生ずる。また、ＰＳＧ膜であ
れば濃度にばらつきを生ずるという問題が起きる。
【０００８】また、液体原料のバブリングによる気化さ
れた液体原料の蒸気量を直接測定することが困難であ
り、この原料の気化量をバブラー温度及びＮ2 流量で制
御しているもののその応答性が悪く制御によっては薄膜
形成時にウェーハ面内ウェーハ面間の膜厚ばらつきある
いは濃度ばらつきが増大させる結果となる。
れた液体原料の蒸気量を直接測定することが困難であ
り、この原料の気化量をバブラー温度及びＮ2 流量で制
御しているもののその応答性が悪く制御によっては薄膜
形成時にウェーハ面内ウェーハ面間の膜厚ばらつきある
いは濃度ばらつきが増大させる結果となる。
【０００９】さらに、処理領域であるヘッド部の占める
面積に対しオゾン発生装置７やバブラー１６や液体原料
供給器などの付帯設備が占める面積が広く有効に工場内
の床面積を利用できないという欠点がある。
面積に対しオゾン発生装置７やバブラー１６や液体原料
供給器などの付帯設備が占める面積が広く有効に工場内
の床面積を利用できないという欠点がある。
【００１０】従って、本発明の目的は、原料ガスを一様
に供給し膜厚および濃度にばらつきのない成膜に形成で
きる化学気相成長装置を提供することである。
に供給し膜厚および濃度にばらつきのない成膜に形成で
きる化学気相成長装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、液体原
料を気化させディスパージョンヘッドにキャリアガスと
ともに導入させ該ディスパーションヘッドに導入される
反応ガスと化学反応を起させて半導体ウェーハに吹き付
けて薄膜を形成する化学気相成長装置において、前記デ
ィスパージョンヘッドに挿入されるマニホールド管に連
結されヒータで加熱される気化室と、圧送される前記液
体原料を吹き出し該液体原料を気化させるとともに前記
気化室に挿入されるオリフィスと、前記気化室に前記キ
ャリアガスを供給するガス供給源とを備える化学気相成
長装置である。また、前記気化室と前記マニホールド管
との間に流量制御弁を備えることが望ましい。
料を気化させディスパージョンヘッドにキャリアガスと
ともに導入させ該ディスパーションヘッドに導入される
反応ガスと化学反応を起させて半導体ウェーハに吹き付
けて薄膜を形成する化学気相成長装置において、前記デ
ィスパージョンヘッドに挿入されるマニホールド管に連
結されヒータで加熱される気化室と、圧送される前記液
体原料を吹き出し該液体原料を気化させるとともに前記
気化室に挿入されるオリフィスと、前記気化室に前記キ
ャリアガスを供給するガス供給源とを備える化学気相成
長装置である。また、前記気化室と前記マニホールド管
との間に流量制御弁を備えることが望ましい。
【００１２】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の化学気相成長装置の一実施
例における構成を示す図である。この化学気相成長装置
は、図１に示すように、ディスパージョンヘッド１１に
挿入されるマニホールド管５に連結されヒータ６で加熱
される気化室１と、アキュムレータ３より圧送される液
体原料を吹き出し液体原料を気化させるとともに気化室
１に挿入されるオリフィス２と、気化室１に窒素ガスを
供給するガス供給源とを備えている。それ以外のオゾン
発生器７、マスフローコントローラ１２，２０およびヒ
ータ１４内蔵のサセプタ１３は従来例と同じである。
例における構成を示す図である。この化学気相成長装置
は、図１に示すように、ディスパージョンヘッド１１に
挿入されるマニホールド管５に連結されヒータ６で加熱
される気化室１と、アキュムレータ３より圧送される液
体原料を吹き出し液体原料を気化させるとともに気化室
１に挿入されるオリフィス２と、気化室１に窒素ガスを
供給するガス供給源とを備えている。それ以外のオゾン
発生器７、マスフローコントローラ１２，２０およびヒ
ータ１４内蔵のサセプタ１３は従来例と同じである。
【００１４】また、液体原料ガスの流量をよる正確に制
御するために、気化室１とマニホールド管５との間に流
量制御弁である高温用のマスフローコントローラ４を備
えることが望ましい。さらに、アキュムレータ３は液体
原料の充填圧が２〜２．５気圧程度になるようにポンプ
９で液体原料を常に補填している。一方、気化室１は外
壁にヒータ６が配設され気化室内の温度は１５０℃以上
に保たれオリフィス２から吐出する液体原料であるＴＥ
ＯＳは噴霧状となり気化する。
御するために、気化室１とマニホールド管５との間に流
量制御弁である高温用のマスフローコントローラ４を備
えることが望ましい。さらに、アキュムレータ３は液体
原料の充填圧が２〜２．５気圧程度になるようにポンプ
９で液体原料を常に補填している。一方、気化室１は外
壁にヒータ６が配設され気化室内の温度は１５０℃以上
に保たれオリフィス２から吐出する液体原料であるＴＥ
ＯＳは噴霧状となり気化する。
【００１５】次に、この化学気相成長装置の動作を説明
する。まず、アキュムレータ３より配管を経て液用マス
フローコントローラ８によって流量制御され液体原料が
圧送される。そして、オリフィス２から霧状の液体原料
が気化室１内に噴射され所要量の流量のガスが得られ
る。これと同時にマスフローコントローラ２０で流量制
御された窒素ガスが気化室１に導入され原料ガスを伴な
ってマニホールド管５を通りディスパーションヘッド１
１へ供給される。
する。まず、アキュムレータ３より配管を経て液用マス
フローコントローラ８によって流量制御され液体原料が
圧送される。そして、オリフィス２から霧状の液体原料
が気化室１内に噴射され所要量の流量のガスが得られ
る。これと同時にマスフローコントローラ２０で流量制
御された窒素ガスが気化室１に導入され原料ガスを伴な
ってマニホールド管５を通りディスパーションヘッド１
１へ供給される。
【００１６】一方、オゾンはマスフローコントローラ１
２で流量制御されたＯ2 をオゾン発生器７を通すことに
より生成され、ディスパージョンヘッド１１に導入され
る。次に、ディスパージョンヘッド１１内に導入された
原料ガスとオゾンは、ヒータ１４によって加熱されたウ
ェーハ１０の直上で反応しウェーハ表面に薄膜形成を行
う。そして未反応ガスは、排気管１５へ送気される。
２で流量制御されたＯ2 をオゾン発生器７を通すことに
より生成され、ディスパージョンヘッド１１に導入され
る。次に、ディスパージョンヘッド１１内に導入された
原料ガスとオゾンは、ヒータ１４によって加熱されたウ
ェーハ１０の直上で反応しウェーハ表面に薄膜形成を行
う。そして未反応ガスは、排気管１５へ送気される。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ディスパ
ージョンヘッドへのガス導入管に直結する液体原料を気
化させる気化室を設けることにより、従来の導入配管が
無くなるとともに導入配管内への液体原料の吸着や再液
化を防ぎ予じめ設定した流量の原料ガスを送ることがで
き生成される膜の厚みおよび濃度を一様にするという効
果がある。また、気化室から供給される原料ガスをより
精密に直接流量制御する流量制御弁を設けることによっ
て、膜厚のばらつきや濃度のばらつきのさらに少ない成
膜ができる。
ージョンヘッドへのガス導入管に直結する液体原料を気
化させる気化室を設けることにより、従来の導入配管が
無くなるとともに導入配管内への液体原料の吸着や再液
化を防ぎ予じめ設定した流量の原料ガスを送ることがで
き生成される膜の厚みおよび濃度を一様にするという効
果がある。また、気化室から供給される原料ガスをより
精密に直接流量制御する流量制御弁を設けることによっ
て、膜厚のばらつきや濃度のばらつきのさらに少ない成
膜ができる。
【００１８】一方、気化室を直接ディスパーションヘッ
ドに組込むことにより気化部を別置きにすることがなく
なり、装置の占有面積が３／４と減少し床面積を有効に
利用することができた。
ドに組込むことにより気化部を別置きにすることがなく
なり、装置の占有面積が３／４と減少し床面積を有効に
利用することができた。
【図１】本発明の化学気相成長装置の一実施例における
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】従来の化学気相成長装置の一例における構成を
示す図である。
示す図である。
１ 気化室 ２ オリフィス ３ アキュムレータ ４，１２，２０ マスフローコントローラ ５ マニホールド管 ６，１４，１７ ヒータ ７ オゾン発生器 ８ 液用マスフローコントローラ ９ ポンプ １０ ヘッド部 １１ ディスパーションヘッド １３ サセプタ １５ 排気管 １６ バブラー １８ ウェーハ １９ 液体原料 ２１ 導入配管
Claims (2)
- 【請求項１】 液体原料を気化させディスパージョンヘ
ッドにキャリアガスとともに導入させ該ディスパーショ
ンヘッドに導入される反応ガスと化学反応を起させて半
導体ウェーハに吹き付けて薄膜を形成する化学気相成長
装置において、前記ディスパージョンヘッドに挿入され
るマニホールド管に連結されヒータで加熱される気化室
と、圧送される前記液体原料を吹き出し該液体原料を気
化させるとともに前記気化室に挿入されるオリフィス
と、前記気化室に前記キャリアガスを供給するガス供給
源とを備えることを特徴とする化学気相成長装置。 - 【請求項２】 前記気化室と前記マニホールド管との間
に流量制御弁を備えることを特徴とする請求項１記載の
化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23656794A JPH08102442A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23656794A JPH08102442A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102442A true JPH08102442A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17002554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23656794A Pending JPH08102442A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08102442A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000299296A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | 半導体素子の銅金属配線形成方法 |
| JP2004158880A (ja) * | 2000-04-11 | 2004-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造装置 |
| JP2016195214A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 株式会社 ワコム研究所 | Ｍｏｃｖｄ装置による窒化膜を成膜する成膜方法及び成膜装置、並びにシャワーヘッド |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038330A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-16 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | 液状半導体形成材料気化供給装置 |
| JPH04214870A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-08-05 | Nec Corp | 化学気相成長装置 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23656794A patent/JPH08102442A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038330A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-16 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | 液状半導体形成材料気化供給装置 |
| JPH04214870A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-08-05 | Nec Corp | 化学気相成長装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000299296A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | 半導体素子の銅金属配線形成方法 |
| JP2004158880A (ja) * | 2000-04-11 | 2004-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造装置 |
| JP2016195214A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 株式会社 ワコム研究所 | Ｍｏｃｖｄ装置による窒化膜を成膜する成膜方法及び成膜装置、並びにシャワーヘッド |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970909 |