JPH08162451A - Pressure reduced processor - Google Patents

Pressure reduced processor

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JPH08162451A
JPH08162451A JP30448294A JP30448294A JPH08162451A JP H08162451 A JPH08162451 A JP H08162451A JP 30448294 A JP30448294 A JP 30448294A JP 30448294 A JP30448294 A JP 30448294A JP H08162451 A JPH08162451 A JP H08162451A
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JP
Japan
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chamber
guide
gas
trap
raw material
Prior art date
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Pending
Application number
JP30448294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masateru Hara
昌輝 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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PURPOSE: To provide a low pressure processor capable of avoiding the reliquefaction of material gas in a chamber as well as the adverse effect on an exhaust pump due to said reliquefaction. CONSTITUTION: The low pressure processor is provided with a sample wafer holding base 3 in a chamber 2 connected to the third introduction pipe 4 of material gas comprising a liquefacted material. Within the first introduction pipe 4, a front end aperture part 4a is arranged on a holding base in the chamber 2, furthermore, a cylindrical guide for the material gas is arranged between the front end aperture part 4a of the first introduction pipe 4 and the holding base 3. This guide 7 is provided in the state of the aperture part on the holding base 3 side facing the surface of the holding base 3. Furthermore, this guide 7 is provided with heaters 9 as the heating means of the guide 7 at a specific temperature.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造プロ
セスにおいて、液体物質を気化させてなる原料ガスを用
いて試料表面を処理する場合に用いられる減圧処理装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a depressurization processing apparatus used when a sample surface is processed by using a source gas obtained by vaporizing a liquid substance in a semiconductor device manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造プロセスで用いられる
減圧処理装置には、液体物質を気化させてなる原料蒸発
物(以下、本明細書中では原料ガスと記す)を用いて試
料表面を処理する場合に使用するものがある。このよう
な装置では、予め液体原料を気化させて得た原料ガスを
導入管を介してチャンバー内のガス分配器まで導入し、
ここからチャンバー内に配置された試料へと流す構造に
なっており、原料ガスが導入途中で再液化するのを防止
するため、例えば特開平4−162527号に記載され
ているように原料ガスの導入管やチャンバーを加熱する
工夫がなされている。ここで、蒸気減圧処理装置には、
通常、チャンバーの外壁に部品取り付け用のポートが設
けられている。
2. Description of the Related Art A depressurization processing apparatus used in a semiconductor device manufacturing process treats a sample surface with a raw material vaporized by vaporizing a liquid substance (hereinafter referred to as raw material gas). There is something to use. In such a device, a raw material gas obtained by previously vaporizing a liquid raw material is introduced to a gas distributor in the chamber through an introduction pipe,
The structure is such that it flows from here to the sample placed in the chamber. In order to prevent re-liquefaction of the raw material gas during introduction, for example, as described in JP-A-4-162527, The device is designed to heat the introduction tube and chamber. Here, the steam decompression device includes
Usually, a port for mounting components is provided on the outer wall of the chamber.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
減圧処理装置では、前記したごとくポートが設けられて
いることや、容器内部品の複雑さからチャンバー内全体
を均一に加熱することが困難であり、チャンバー内壁に
温度の低い箇所が生じてしまう。その結果、ガス分配器
から出た原料ガスが試料上に到達する前にその温度の低
い箇所で再液化して凝集するといったことが起こり、こ
れがチャンバー内でのパーティクル発生の主原因となっ
ている。そして、このようにパーティクルが発生する
と、チャンバー内を清浄に保つため高頻度でメンテナン
スを行わなければならないのである。
However, in such a decompression treatment apparatus, it is difficult to uniformly heat the entire inside of the chamber because of the ports provided as described above and the complexity of the parts inside the container. There is a low temperature part on the inner wall of the chamber. As a result, the raw material gas emitted from the gas distributor may reliquefy and agglomerate at a low temperature before reaching the sample, which is the main cause of particle generation in the chamber. . When particles are generated in this way, maintenance must be performed frequently to keep the inside of the chamber clean.

【0004】また従来の減圧処置装置では、チャンバー
に接続された排気管にトラップを設けていないので、原
料ガスの再液化現象が排気管内で起きた場合に、排気管
に接続された排気ポンプに原料ガスの再液化物が直接入
ってしまい、排気ポンプが故障するという問題が発生し
ていた。本発明は上記課題を解決するためになされたも
のであり、チャンバー内での原料ガスの再液化を防ぐこ
とができ、また原料ガスの再液化による排気ポンプへの
悪影響を防止できる減圧処理装置を提供することを目的
としている。
Further, in the conventional decompression treatment apparatus, since no trap is provided in the exhaust pipe connected to the chamber, when the reliquefaction phenomenon of the raw material gas occurs in the exhaust pipe, the exhaust pump connected to the exhaust pipe is provided. There was a problem that the re-liquefied material of the source gas directly entered and the exhaust pump failed. The present invention has been made to solve the above problems, and a depressurization processing apparatus capable of preventing reliquefaction of a raw material gas in a chamber and preventing an adverse effect on the exhaust pump due to the reliquefaction of the raw material gas. It is intended to be provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の減圧処置装置
は、チャンバー内に試料用の保持台が設置されており、
チャンバーには液体物質を気化させてなる原料ガスの導
入管が接続されている。この導入管は、チャンバー内に
おける上記保持台の上に先端開口を配置しており、また
この導入管の先端開口と上記保持台との間には、原料ガ
ス用の筒状のガイドが配置されている。このガイドは、
保持台側の開口が該保持台の上面に臨んで設けられたも
ので、さらにガイドには、該ガイドを所定の温度に加熱
するための加熱手段が設けられている。
In the decompression treatment apparatus of the present invention, a sample holder is installed in the chamber,
The chamber is connected to an inlet pipe for a raw material gas obtained by vaporizing a liquid substance. The introduction pipe has a tip opening arranged on the holding table in the chamber, and a cylindrical guide for raw material gas is arranged between the tip opening of the introduction tube and the holding table. ing. This guide is
An opening on the side of the holding table is provided so as to face the upper surface of the holding table, and the guide is provided with heating means for heating the guide to a predetermined temperature.

【0006】また、上記チャンバーに排気管を接続し、
かつこの排気管に少なくとも一つのトラップと該トラッ
プを冷却するための冷却器とを設けてもよい。
An exhaust pipe is connected to the chamber,
Moreover, at least one trap and a cooler for cooling the trap may be provided in the exhaust pipe.

【0007】[0007]

【作用】本発明の減圧処理装置においては、導入管の先
端開口と保持台との間に、原料ガス用の筒状のガイド
を、その保持台側の開口が該保持台の上面に臨むように
して設けているため、導入管から液体物質を気化させて
なる原料ガスをチャンバー内に導入すると、原料ガスは
ガイドに沿って保持台の上面に向かって流れる。このと
き、ガイドに設けられた加熱手段によって、ガイドが所
定の温度に加熱されるので、ガイドに沿って流れる原料
ガスは冷却されることなく所定の温度に保たれ、これに
より原料ガスは再液化することなく保持台の上面に載置
された試料表面に到達する。
In the depressurization processing apparatus of the present invention, a cylindrical guide for raw material gas is provided between the tip opening of the introduction pipe and the holding table so that the opening on the holding table side faces the upper surface of the holding table. Since the gas is provided, when the raw material gas obtained by vaporizing the liquid substance is introduced into the chamber from the introduction pipe, the raw material gas flows toward the upper surface of the holding table along the guide. At this time, since the guide is heated to a predetermined temperature by the heating means provided in the guide, the raw material gas flowing along the guide is kept at the predetermined temperature without being cooled, whereby the raw material gas is reliquefied. Without reaching, reach the surface of the sample placed on the upper surface of the holding table.

【0008】またチャンバーに接続した排気管に、トラ
ップとこのトラップを冷却するための冷却器を設けれ
ば、排気管を通過する排気ガス中に含まれている原料ガ
スは、前記トラップによって再液化し、トラップ中に溜
められる。また、たとえトラップに至る以前に再液化が
起こっても、再液化物がトラップにより確実に除去され
る。したがって、トラップを通過した排気ガスには原料
ガスが含まれない。
If a trap and a cooler for cooling the trap are provided in the exhaust pipe connected to the chamber, the raw material gas contained in the exhaust gas passing through the exhaust pipe is reliquefied by the trap. However, it is stored in the trap. Further, even if reliquefaction occurs before reaching the trap, the reliquefaction product is reliably removed by the trap. Therefore, the exhaust gas passing through the trap does not include the raw material gas.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の減圧処理装置の一実施例を図
1に示す概略構成図を用いて説明する。本発明は液体物
質を気化させてなる原料ガスを用いて試料表面を処理す
る装置であり、本実施例では、液体物質としてペンタエ
トキシタンタル(Ta(OC25 5 )を用い、これ
を気化させてなるガス(以下、Ta(OC2 5 5
気化ガスと記す)と酸素(O2 )ガスとを原料ガスとし
て、LP−CVD(Low Pressure CV
D)法により酸化タンタル(Ta2 5 )を成膜する場
合の装置例について述べる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the reduced pressure processing apparatus of the present invention will be described below with reference to the schematic configuration diagram shown in FIG. The present invention is an apparatus for treating a sample surface using a source gas obtained by vaporizing a liquid substance. In this embodiment, pentaethoxytantalum (Ta (OC 2 H 5 ) 5 ) is used as the liquid substance and A vaporized gas (hereinafter, referred to as a vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 ) and oxygen (O 2 ) gas are used as source gases, and LP-CVD (Low Pressure CV) is used.
An example of a device for forming a film of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) by the method D) will be described.

【0010】なお、Ta(OC2 5 5 は常温(5℃
〜35℃)、常圧で液体であり、図2の蒸気圧曲線に示
すように、常温(5℃〜35℃)付近の蒸気圧が非常に
低く、減圧状態でも室温付近では再液化が容易に起き易
いものである。
Ta (OC 2 H 5 ) 5 is at room temperature (5 ° C.).
It is a liquid at normal pressure (~ 35 ° C), and as shown in the vapor pressure curve of Fig. 2, the vapor pressure near room temperature (5 ° C to 35 ° C) is very low, and reliquefaction is easy near room temperature even under reduced pressure. It is easy to get up.

【0011】図1に示すようにこの減圧処理装置1は、
金属製のチャンバー2を備えており、チャンバー2内は
外気と隔離されるようになっている。また、チャンバー
2全体には図示しないヒータが設けられ、これによって
チャンバー2全体が所定の温度、つまりTa(OC2
5 5 の気化ガスが減圧下で再液化しにくい温度に加熱
されるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the depressurization processing apparatus 1 is
The chamber 2 made of metal is provided, and the inside of the chamber 2 is isolated from the outside air. Further, a heater (not shown) is provided in the entire chamber 2 so that the entire chamber 2 has a predetermined temperature, that is, Ta (OC 2 H 2
5 ) The vaporized gas of 5 is heated under reduced pressure to a temperature at which it is difficult to reliquefy.

【0012】このようなチャンバー2内の底部側には、
試料となるウエハ20用の保持台3が設置されている。
保持台3は、ウエハ20を保持するための保持体3a
と、これを支持するための支持体3bとからなり、保持
体3aには図示しないヒータが内蔵されている。
On the bottom side of the chamber 2 as described above,
A holding table 3 for a wafer 20 as a sample is installed.
The holding table 3 is a holding body 3 a for holding the wafer 20.
And a support 3b for supporting the same, and a heater (not shown) is built in the holder 3a.

【0013】また、チャンバー2の天井側の側壁2aに
は、互いに対向する箇所に、Ta(OC2 5 5 の気
化ガスとこれのキャリアガスであるヘリウム(He)ガ
ス用の第1導入管4、4が接続されている。これら第1
導入管4、4の先端側はさらにチャンバー2の内部へと
延設されており、その先端開口4a、4aは保持台3の
上方に配置されている。また、第1導入管4、4の外側
には、第1導入管4、4内を通るTa(OC2 5 5
の気化ガスの再液化を防止するために、図示しないヒー
タが設けられている。
Further, in the side wall 2a on the ceiling side of the chamber 2, vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 and first introduction for helium (He) gas which is a carrier gas thereof are introduced at positions facing each other. The tubes 4, 4 are connected. These first
The tip ends of the introduction tubes 4 and 4 are further extended to the inside of the chamber 2, and the tip openings 4 a and 4 a thereof are arranged above the holding table 3. On the outside of the first introduction pipes 4 and 4, Ta (OC 2 H 5 ) 5 that passes through the inside of the first introduction pipes 4 and 4 is provided.
A heater (not shown) is provided in order to prevent re-liquefaction of the vaporized gas.

【0014】第1導入管4、4には、その先端開口4
a、4aと反対の側の端部に、Ta(OC2 5 5
気化ガスを得るための気化器(図示せず)が接続されて
いる。気化器は例えば、液体状態にあるTa(OC2
5 5 をキャリアガスであるHeガスでバブリングする
とともに、Ta(OC2 5 5 が入っている容器を加
熱することによりTa(OC2 5 5 を気化させる機
構を有している。
At the first introduction pipes 4, 4, the tip opening 4 is formed.
A vaporizer (not shown) for obtaining vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 is connected to the end portions on the opposite side to a and 4a. The vaporizer is, for example, Ta (OC 2 H) in a liquid state.
5) 5 as well as bubbling with He gas as a carrier gas, and a mechanism to vaporize Ta (OC 2 H 5) 5 by heating the container containing Ta (OC 2 H 5) 5 .

【0015】また、チャンバー2の天井には、酸素ガス
(O2 )用の第2導入管5が接続されている。第2導入
管5の先端側は、チャンバー2内部へと延設されてお
り、その先端開口5aは第1導入管4、4の先端開口4
a、4aの近傍上でかつ保持台3の上方に配置されてい
る。さらに先端開口5aには、ガス分散器6が取り付け
られている。
A second introduction pipe 5 for oxygen gas (O 2 ) is connected to the ceiling of the chamber 2. The tip side of the second introduction pipe 5 is extended to the inside of the chamber 2, and the tip opening 5 a thereof is the tip opening 4 of the first introduction pipes 4, 4.
a and 4a and above the holding table 3. Further, a gas disperser 6 is attached to the tip opening 5a.

【0016】そして、チャンバー2内でかつ第1導入管
4、4の先端開口4a、4aと保持台3との間には、T
a(OC2 5 5 の気化ガスおよびO2 ガスからなる
原料ガスを案内するための筒状のガイド7が上下に開口
した状態で配置されている。この上端開口には、第1導
入管4、4の先端開口4a、4aが接続しており、保持
台3側の開口、つまり下端側の開口は保持台3の上面に
臨む状態で配置されている。なお、ガイド7は、この例
では長さが100mm、上端側の内径が100mmであ
り、下端側の内径が130mmと、上端側から下端側に
向けて拡開するテーパ状態に形成されている。
In the chamber 2, and between the tip openings 4a, 4a of the first introducing pipes 4, 4 and the holding table 3, T
A cylindrical guide 7 for guiding a source gas composed of a (OC 2 H 5 ) 5 vaporized gas and O 2 gas is arranged in a state of being opened vertically. The tip openings 4a, 4a of the first introduction pipes 4, 4 are connected to the upper end opening, and the opening on the side of the holding base 3, that is, the opening on the lower end side is arranged so as to face the upper surface of the holding base 3. There is. In this example, the guide 7 has a length of 100 mm, an inner diameter on the upper end side of 100 mm, and an inner diameter on the lower end side of 130 mm, and is formed in a tapered state of expanding from the upper end side to the lower end side.

【0017】さらにガイド7の上端には、前述したガス
分散器6を囲むとともにガイド7の上端開口を覆った状
態でキャップ8が取り付けられている。このようなガイ
ド7およびキャップ8は、チャンバー2内で行われるウ
エハ20表面の処理に悪影響を及ぼさない材料、例えば
アルミニウムやステンレスの材料で形成されている。
A cap 8 is attached to the upper end of the guide 7 so as to surround the gas disperser 6 and cover the upper end opening of the guide 7. The guide 7 and the cap 8 are formed of a material that does not adversely affect the processing of the surface of the wafer 20 performed in the chamber 2, such as aluminum or stainless steel.

【0018】またガイド7には、その外周壁に、ガイド
7の加熱手段としてのヒータ9が螺旋状に巻き付けられ
ており、ヒータ9によってガイド7全体が所定の温度、
すなわちTa(OC2 5 5 の気化ガスを再液化させ
ない温度に加熱されるようになっている。
A heater 9 as a heating means of the guide 7 is spirally wound around the outer peripheral wall of the guide 7, and the entire guide 7 is heated to a predetermined temperature by the heater 9.
That is, the vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 is heated to a temperature at which it is not reliquefied.

【0019】一方、チャンバー2の底部には、排気管1
0を介して広帯域型のターボ分子ポンプ(TMP)から
なる排気ポンプ11が接続されている。排気管10に
は、所定の間隔で2つの開閉バルブ12、13が取り付
けられており、これら開閉バルブ12と開閉バルブ13
との間には、トラップ14とこれの周りに配置された冷
却器(図示せず)とが設けられている。冷却器は、トラ
ップ14を冷却するためのものであり、例えば水やエチ
レングリコールなどの冷媒がトラップ14の周りを循環
するように構成されている。
On the other hand, at the bottom of the chamber 2, the exhaust pipe 1
An exhaust pump 11 made up of a broadband turbo molecular pump (TMP) is connected via 0. Two opening / closing valves 12 and 13 are attached to the exhaust pipe 10 at predetermined intervals.
A trap 14 and a cooler (not shown) arranged around the trap 14 are provided between and. The cooler is for cooling the trap 14, and is configured such that a coolant such as water or ethylene glycol circulates around the trap 14.

【0020】次に、上記のように構成されている減圧処
理装置1を用いてウエハ20表面にTa2 5 を成膜す
る場合について説明する。まず保持台3を400℃〜5
00℃の範囲に加熱するとともに、チャンバー2自体を
130℃〜160℃に加熱する。また、チャンバー2内
のガイド7をヒータ9により140℃〜180℃に加熱
し、冷却器によりトラップ14を0℃〜15℃に冷却す
る。そして、加熱した保持台3の上面にシリコン(S
i)からなる直径が5インチのウエハ20を載置する。
Next, the case where Ta 2 O 5 is deposited on the surface of the wafer 20 using the depressurization processing apparatus 1 configured as described above will be described. First, the holding table 3 is set to 400 ° C to 5
The chamber 2 itself is heated to 130 ° C. to 160 ° C. while being heated to the range of 00 ° C. Further, the guide 7 in the chamber 2 is heated to 140 ° C. to 180 ° C. by the heater 9, and the trap 14 is cooled to 0 ° C. to 15 ° C. by the cooler. Then, the silicon (S
A wafer 20 composed of i) and having a diameter of 5 inches is placed.

【0021】次いで、開閉バルブ12、13を開いて排
気ポンプ11を作動させ、チャンバー2内を排気して、
チャンバー2内の真空度を1.0×10-6Torr以上
にする。続いて、第2導入管5からガス分散器6、ガイ
ド7を通してチャンバー2内にO2 ガスを100〜30
0SCCM導入する。これとともに、気化器においてT
a(OC2 5 5 の入っている容器を110℃〜14
0℃の範囲に保ちつつTa(OC2 5 5 を気化させ
て、その気化ガスをキャリアガスであるHeガスと一緒
に第1導入管4からガイド7を通してチャンバー2内に
導入する。この際、Heガスの流量を80〜200SC
CMとし、チャンバ2内における反応圧力を0.1〜
1.0Torrに設定する。
Next, the opening / closing valves 12 and 13 are opened to operate the exhaust pump 11 to exhaust the inside of the chamber 2,
The degree of vacuum in the chamber 2 is set to 1.0 × 10 −6 Torr or more. Then, 100 to 30 O 2 gas is introduced into the chamber 2 from the second introduction pipe 5 through the gas disperser 6 and the guide 7.
Introduce 0 SCCM. Along with this, in the vaporizer T
a (OC 2 H 5 ) 5 in a container at 110 ° C. to 14 ° C.
Ta (OC 2 H 5 ) 5 is vaporized while maintaining the temperature in the range of 0 ° C., and the vaporized gas is introduced into the chamber 2 through the guide 7 from the first introduction pipe 4 together with He gas as the carrier gas. At this time, the flow rate of He gas is 80 to 200 SC.
CM and the reaction pressure in the chamber 2 is 0.1 to
Set to 1.0 Torr.

【0022】このようにして第2導入管5からO2 ガス
の導入を行うと、O2 ガスはガス分散器6に通ることに
よって分散され、この分散した状態でガイド7内に導入
される。また、Ta(OC2 5 5 の気化ガスも第1
導入管4からHeガスとともにガイド7内に導入され、
さらにO2 ガスと混合しながら保持台3の上面方向、す
なわちウエハ20に向けて流れる。このとき、O2
ス、Ta(OC2 5 5 の気化ガスおよびHeガスの
混合ガスは、ガイド7によってその流れがウエハ20方
向に流れが規定されている。しかもガイド7が加熱され
ていることにより、Ta(OC2 5 5 の気化ガスは
冷却して再液化することなく流れる。
In this way, O2gas
When the introduction of2The gas passes through the gas disperser 6.
Therefore, it is dispersed and introduced into the guide 7 in this dispersed state.
Is done. In addition, Ta (OC2HFive)FiveThe first vaporized gas
It is introduced into the guide 7 together with He gas from the introduction pipe 4,
Furthermore O2While mixing with the gas,
That is, it flows toward the wafer 20. At this time, O2Moth
Su, Ta (OC2HFive) FiveOf vaporized gas and He gas
The flow of the mixed gas is directed toward the wafer 20 by the guide 7.
The flow is regulated. Moreover, the guide 7 is heated
The Ta (OC2HFive)FiveThe vaporized gas of
It flows without cooling and reliquefaction.

【0023】そして、ガイド7に案内されたTa(OC
2 5 5 の気化ガスとO2 ガスとは反応してTa2
5 となりウエハ20表面に堆積し、これによりウエハ2
0表面にはTa2 5 が成膜される。
Then, Ta (OC) guided by the guide 7
2 H 5 ) 5 vaporized gas reacts with O 2 gas to produce Ta 2 O
5 and is deposited on the surface of the wafer 20.
A Ta 2 O 5 film is formed on the 0 surface.

【0024】また、チャンバー2内に導入されたTa
(OC2 5 5 の気化ガスが排気管10を通過する際
には、冷却されたトラップ14部分で再液化され、この
再液化物、すなわちTa(OC2 5 5 はそのままト
ラップ14に溜められる。したがってトラップ14を通
過した排気ガスは、Ta(OC2 5 5 の気化ガスが
含まれないものとなる。
Further, Ta introduced into the chamber 2
When the vaporized gas of (OC 2 H 5 ) 5 passes through the exhaust pipe 10, it is reliquefied in the cooled trap 14, and this reliquefied substance, that is, Ta (OC 2 H 5 ) 5 is trapped as it is. Stored in. Therefore, the exhaust gas that has passed through the trap 14 does not include the vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 .

【0025】実際に、上記した条件でウエハ20表面に
対してTa2 5 の成膜を繰り返し行ったところ、チャ
ンバー2の内壁でのTa(OC2 5 5 の気化ガスの
再液化現象が認められず、ガイド7の設置されていない
従来の減圧処理装置に比べてチャンバー2内におけるパ
ーティクルの発生が改善されていることが確認された。
またトラップ14にはTa(OC2 5 5 の気化ガス
の再液化物が溜められており、排気ポンプ11の性能が
低下することもなかった。
Actually, when the Ta 2 O 5 film was repeatedly formed on the surface of the wafer 20 under the above conditions, the reliquefaction phenomenon of the vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 on the inner wall of the chamber 2 was observed. It was confirmed that the generation of particles in the chamber 2 was improved as compared with the conventional depressurization processing apparatus in which the guide 7 was not installed.
Further, the trap 14 stores the reliquefied gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 vaporized gas, and the performance of the exhaust pump 11 was not deteriorated.

【0026】このように、本実施例の減圧処理装置1で
は、Ta(OC2 5 5 の気化ガスが加熱されている
ガイド7によって再液化することなくウエハ20方向に
流れていくことから、Ta(OC2 5 5 の気化ガス
が再液化して凝集することがなく、チャンバー2内のパ
ーティクルの発生が防止されるので、装置1のメンテナ
ンスの頻度を減らすことができる。
As described above, in the decompression processing apparatus 1 of this embodiment, the vaporized gas of Ta (OC 2 H 5 ) 5 flows toward the wafer 20 without being reliquefied by the heated guide 7. , Ta (OC 2 H 5 ) 5 vaporized gas is not reliquefied and aggregated, and the generation of particles in the chamber 2 is prevented, so that the frequency of maintenance of the apparatus 1 can be reduced.

【0027】また、トラップ14にTa(OC2 5
5 の気化ガスの再液化物が溜められて、トラップ14を
通過した排気ガスにはTa(OC2 5 5 の気化ガス
が含まれないので、Ta(OC2 5 5 の気化ガスの
再液化物が排気ポンプ11に入りこむことによる排気ポ
ンプ11の故障を防ぐことができる。
Further, Ta (OC 2 H 5 ) is trapped in the trap 14.
5 re liquefied material is accumulated in the vaporized gas, since the exhaust gas passing through the trap 14 does not contain the vaporized gas of Ta (OC 2 H 5) 5 , Ta (OC 2 H 5) 5 vaporized gas It is possible to prevent the failure of the exhaust pump 11 due to the re-liquefied substance of (2) entering the exhaust pump 11.

【0028】なお、上記実施例では、本発明をLP−C
VD法を実施する装置に適用した場合について述べた
が、本発明はプラズマCVD(PE−CVD)法や常圧
CVD(AP−CVD)法、さらにエッチングを実施す
る装置にも適用可能である。また減圧処理装置1におけ
る各要素のサイズや形状などは上記例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で必要に応じ
て設計することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to LP-C.
Although the case where the present invention is applied to the apparatus for performing the VD method has been described, the present invention is also applicable to the apparatus for performing the plasma CVD (PE-CVD) method, the atmospheric pressure CVD (AP-CVD) method, and the etching. Further, the size, shape, etc. of each element in the decompression processing apparatus 1 are not limited to the above examples, and can be designed as necessary within the scope not departing from the gist of the present invention.

【0029】例えば、本発明におけるガイドとしては、
用いる原料ガス種やその流量などによって種々の形状に
設定可能であり、長さについても20mm程度以上であ
れば十分である。また本発明の加熱手段をガイドに設け
た例として、ガイド7の外周壁にヒータ9を巻付けた場
合について述べたが、ガイドが所定の温度に加熱されれ
ば上記設置方法に限定されない。さらに本発明の加熱手
段は、ヒータ9に限定されないのは言うまでもない。
For example, as a guide in the present invention,
It can be set in various shapes depending on the type of raw material gas used and its flow rate, and it is sufficient that the length is about 20 mm or more. Further, as an example of providing the heating means of the present invention on the guide, the case where the heater 9 is wound around the outer peripheral wall of the guide 7 has been described, but the installation method is not limited as long as the guide is heated to a predetermined temperature. Further, it goes without saying that the heating means of the present invention is not limited to the heater 9.

【0030】また減圧処理装置1では、開閉バルブ12
と開閉バルブ13との間にトラップ14および冷却器を
設けたが、本発明の減圧処理装置では、トラップおよび
冷却器を設けなくてもよく、また排気管に複数のトラッ
プおよび冷却器を設けてもよい。また、蒸気減圧処理装
置1おいては、例えば図1に示すようにそのチャンバー
2の底部と保持台3の保持体3aとの間の高さ位置にメ
ッシュ状などの多数の小孔を有する整流板15を設けて
もよい。このような整流板15を設けた場合には、ガイ
ド7に案内されて排気管10に向かうガスの流れを偏る
ことなく均一にすることができるので、ウエハ20表面
への成膜を一層均一にすることができる。
Further, in the decompression processing apparatus 1, the opening / closing valve 12
Although the trap 14 and the cooler are provided between the opening and closing valve 13, the trap and the cooler may not be provided in the decompression treatment apparatus of the present invention, and a plurality of traps and coolers may be provided in the exhaust pipe. Good. Further, in the steam decompression processing apparatus 1, for example, as shown in FIG. 1, a rectifier having a large number of small holes such as meshes at a height position between the bottom of the chamber 2 and the holder 3a of the holder 3. The plate 15 may be provided. When such a rectifying plate 15 is provided, the flow of the gas guided by the guide 7 toward the exhaust pipe 10 can be made uniform without being biased, so that the film formation on the surface of the wafer 20 can be made more uniform. can do.

【0031】次に、本発明の減圧処理装置を半導体装置
製造プロセスに適用した例として、Ta2 5 のゲート
絶縁膜を備えたポリシリコン薄膜トランジスタ(Poly−
SiTFT)を作製する場合について、図3の工程図を
用いて説明する。
Next, as an example in which the depressurization processing apparatus of the present invention is applied to a semiconductor device manufacturing process, a polysilicon thin film transistor (Poly-thin film transistor) provided with a gate insulating film of Ta 2 O 5 is used.
A case of manufacturing a SiTFT will be described with reference to the process chart of FIG.

【0032】まず図3(a)に示すように、試料として
のガラス基板31上にPoly−Si膜を成膜し、リソグラ
フィとエッチングとによりPoly−Si膜を所定のパター
ンに形成した後、ソース/ドレインになる部分に所定の
不純物をドーピングして、ドーピング部分32とトラン
ジスタのチャネルになる真性半導体部分33とを形成す
る。次いで減圧処理装置1を用いて、図3(b)に示す
ごとく、ガラス基板31表面にドーピング部分32と真
性半導体部分33とを覆う状態でTa2 5 のゲート絶
縁膜34を形成する。
First, as shown in FIG. 3A, a Poly-Si film is formed on a glass substrate 31 as a sample, and the Poly-Si film is formed into a predetermined pattern by lithography and etching. A predetermined impurity is doped in the portion which becomes the / drain to form the doped portion 32 and the intrinsic semiconductor portion 33 which becomes the channel of the transistor. Next, using the decompression processing apparatus 1, as shown in FIG. 3B, a gate insulating film 34 of Ta 2 O 5 is formed on the surface of the glass substrate 31 so as to cover the doping portion 32 and the intrinsic semiconductor portion 33.

【0033】続いて、図3(c)に示すように、リソグ
ラフィとエッチングとによりゲート絶縁膜34にドーピ
ング部分32に到達するコンタクトホール35を形成
し、この後、スパッタリング装置を用いてゲート絶縁膜
34上にアルミニウム(Al)膜を成膜する。この際、
コンタクトホール35内も埋込む状態でAl膜を成膜す
る。そして、リソグラフィとエッチングとによってAl
膜を所定のパターンに加工することにより、ソース電極
36、ドレイン電極37およびゲート電極38を同時に
形成する。以上の工程によって、Ta2 5 のゲート絶
縁膜38を備えたPoly−Si TFT30が作製され
る。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, a contact hole 35 reaching the doped portion 32 is formed in the gate insulating film 34 by lithography and etching, and then the gate insulating film is formed by using a sputtering device. An aluminum (Al) film is formed on 34. On this occasion,
An Al film is formed so that the contact hole 35 is also filled. Then, by lithography and etching, Al
The source electrode 36, the drain electrode 37, and the gate electrode 38 are simultaneously formed by processing the film into a predetermined pattern. Through the above steps, the Poly-Si TFT 30 having the Ta 2 O 5 gate insulating film 38 is manufactured.

【0034】このようにして作製されるPoly−Si T
FT30では、ゲート絶縁膜34の形成に、図1に示し
たチャンバー2内におけるパーティクルの発生の少ない
減圧処理装置1を用いているので、ゲート絶縁膜34の
膜質が非常に良いものとなる。したがって、減圧処理装
置1を用いることにより、良好な特性を有するPoly−S
i TFT30を作製することができる。
Poly-Si T produced in this way
In the FT 30, since the gate insulating film 34 is formed by using the decompression processing apparatus 1 in which the generation of particles in the chamber 2 shown in FIG. 1 is small, the film quality of the gate insulating film 34 is very good. Therefore, by using the depressurization processing apparatus 1, Poly-S having good characteristics is obtained.
The iTFT 30 can be manufactured.

【0035】なお、ここでは本発明の減圧処理装置を、
Poly−Si TFTのゲート絶縁膜の形成に適用した場
合について述べたが、本発明半導体装置製造プロセスへ
の適用例はこれに限定されない。例えば単結晶Siの電
解効果トランジスタ(FET)のゲート絶縁膜や、MI
MまたはMISキャパシタ(容量)の絶縁膜の形成にも
適用することができる。
Here, the depressurization processing apparatus of the present invention is
The case where the invention is applied to the formation of the gate insulating film of the Poly-Si TFT has been described, but the application example to the semiconductor device manufacturing process of the present invention is not limited to this. For example, a gate insulating film of a field effect transistor (FET) made of single crystal Si or MI
It can also be applied to the formation of an insulating film of an M or MIS capacitor (capacitance).

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明の減圧処理装
置は、導入管の先端開口と保持台との間に、保持台側の
開口が該保持台の上面に臨んで設けられた原料ガス用の
ガイドが配置されており、ガイドには加熱手段が設けら
れていることから、ガイドを所定の温度に加熱すれば、
チャンバー内に導入された原料ガスを、冷却によって再
液化させることなくガイドに沿って保持台の上面に向け
て流すことができる。したがって、原料ガスの再液化に
よる凝集物の発生がなく、チャンバー内のパーティクル
の発生が防止されることとなるので、装置のメンテナン
スの頻度を減らすことができる。
As described above, in the depressurization processing apparatus of the present invention, the raw material gas is provided between the tip opening of the introducing pipe and the holding table so that the opening on the holding table side faces the upper surface of the holding table. Since a guide for use is arranged and the guide is provided with heating means, if the guide is heated to a predetermined temperature,
The source gas introduced into the chamber can be flowed toward the upper surface of the holding table along the guide without being reliquefied by cooling. Therefore, the generation of aggregates due to the reliquefaction of the raw material gas is prevented and the generation of particles in the chamber is prevented, so that the frequency of maintenance of the apparatus can be reduced.

【0037】またチャンバーに接続した排気管に、トラ
ップと冷却器とを設ければ、排気ガスに含まれている原
料ガスがトラップ内で再液化されて溜められ、またたと
えトラップに至る以前に再液化が起こっても、再液化物
がトラップにより確実に除去されるので、原料ガスの再
液化物が排気ポンプに入り込むことによる故障を防ぐこ
とができる。
Further, if a trap and a cooler are provided in the exhaust pipe connected to the chamber, the raw material gas contained in the exhaust gas is reliquefied and stored in the trap, and even if it does not reach the trap again. Even if liquefaction occurs, the re-liquefied material is reliably removed by the trap, so that it is possible to prevent a failure due to the re-liquefied material of the source gas entering the exhaust pump.

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

【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】Ta(OC2 5 5 の蒸気圧曲線を示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing a vapor pressure curve of Ta (OC 2 H 5 ) 5 .

【図3】Poly−Si TFTの作製プロセス例を示す工
程図である。
FIG. 3 is a process drawing showing an example of a manufacturing process of a Poly-Si TFT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 減圧処理装置 2 チャンバー 3 保持台 4 第1導入管 4a 先端開口 7 ガイド 9 ヒータ(加熱手段) 10 排気管 14 トラップ 20 ウエハ(試料) 31 ガラス基板(試料) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Decompression treatment apparatus 2 Chamber 3 Holding stand 4 1st introduction pipe 4a Tip opening 7 Guide 9 Heater (heating means) 10 Exhaust pipe 14 Trap 20 Wafer (sample) 31 Glass substrate (sample)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体物質を気化させてなる原料ガスを減
圧状態のチャンバー内に導入して、該チャンバー内に配
置した試料表面を処理する減圧処理装置において、 前記チャンバー内に設置された前記試料用の保持台と、 前記チャンバー内における前記保持台の上に先端開口を
配置した状態で前記チャンバーに接続された前記原料ガ
スの導入管と、 前記導入管の先端開口と前記保持台との間に配置され、
かつ前記保持台側の開口が該保持台の上面に臨んで設け
られた前記原料ガス用の筒状のガイドと、 該ガイドに設けられて前記ガイドを所定の温度に加熱す
るための加熱手段とを備えていることを特徴とする減圧
処理装置。
1. A decompression treatment apparatus for treating a sample surface placed in a chamber by introducing a raw material gas obtained by vaporizing a liquid substance into the chamber under a reduced pressure, wherein the sample placed in the chamber. Between the raw material gas introduction pipe connected to the chamber in a state where the tip opening is arranged on the holding table in the chamber, and the tip opening of the introduction pipe and the holding table. Placed in
And a cylindrical guide for the raw material gas, the opening of which is on the side of the holding table facing the upper surface of the holding table, and a heating means provided on the guide for heating the guide to a predetermined temperature. A reduced pressure processing apparatus comprising:
【請求項2】 前記チャンバーには排気管が接続される
とともに、該排気管には、少なくとも一つのトラップと
該トラップを冷却するための冷却器とが設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の減圧処理装置。
2. An exhaust pipe is connected to the chamber, and the exhaust pipe is provided with at least one trap and a cooler for cooling the trap. 1. The reduced pressure processing device according to 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006511A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Toppan Printing Co Ltd Plasma processing apparatus

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JP2004006511A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Toppan Printing Co Ltd Plasma processing apparatus

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