JPH10306375A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
- Publication number
- JPH10306375A JPH10306375A JP9115488A JP11548897A JPH10306375A JP H10306375 A JPH10306375 A JP H10306375A JP 9115488 A JP9115488 A JP 9115488A JP 11548897 A JP11548897 A JP 11548897A JP H10306375 A JPH10306375 A JP H10306375A
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- Japan
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- gas
- line
- reaction furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス内圧変動を除去する成膜装置を提供す
る。 【解決手段】 反応炉１に接続して原料ガスを反応炉１
内に供給するメインライン２、原料ガスを予め流通せし
めているベントライン３、第１のバルブ４２を介してメ
インライン２に接続すると共に第２のバルブ４３を介し
てベントライン３に接続する原料供給ライン４を複数
本、反応炉１に挿入される圧力計１３、反応炉１の下流
に接続する排気ライン１６に介在し圧力計の検出信号が
フィードバックされる反応炉内圧制御弁１４を有し、原
料ガスを基板１２表面において熱分解し各原料ガスの供
給量を制御することにより所望の組成の膜を基板１２表
面に形成する成膜装置において、ベントライン３を反応
炉１にその下流において連通せしめ、反応炉１内のベン
トガス供給領域内に加熱部１１０を設けた成膜装置。
る。 【解決手段】 反応炉１に接続して原料ガスを反応炉１
内に供給するメインライン２、原料ガスを予め流通せし
めているベントライン３、第１のバルブ４２を介してメ
インライン２に接続すると共に第２のバルブ４３を介し
てベントライン３に接続する原料供給ライン４を複数
本、反応炉１に挿入される圧力計１３、反応炉１の下流
に接続する排気ライン１６に介在し圧力計の検出信号が
フィードバックされる反応炉内圧制御弁１４を有し、原
料ガスを基板１２表面において熱分解し各原料ガスの供
給量を制御することにより所望の組成の膜を基板１２表
面に形成する成膜装置において、ベントライン３を反応
炉１にその下流において連通せしめ、反応炉１内のベン
トガス供給領域内に加熱部１１０を設けた成膜装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、成膜装置に関
し、特に、ガスの熱分解に起因するガス内圧変動をも除
去する成膜装置に関する。
し、特に、ガスの熱分解に起因するガス内圧変動をも除
去する成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３を参照してこの発明の先行例につい
て説明するに、反応炉１は外壁１８により閉じた領域を
構成されている。１９は外壁１８の内の一部を構成する
端壁である。反応炉１内には仕切壁１５が外壁１８と同
軸的に形成され、一方の端部は端壁１９に結合すると共
に他方の端部は解放している。これにより、反応炉１内
は仕切壁１５により形成される内部領域と、外壁１８と
仕切壁１５とにより形成される外部領域の２領域に分割
されている。この端壁１９には、その中央部にメインガ
ス送入孔２３が形成されてメインライン２に連通すると
共にメインガス送入孔２３を取り囲む様にして環状のベ
ントガス送入孔３３が形成されてベントライン３に連通
している。サセプタ１１は、仕切壁１５に固定されて物
質が成膜されるべき基板１２が設置され、この設置され
た基板１２を加熱して適正な温度に保持するものであ
る。外壁１８により構成される反応炉１内のメインガス
およびベントガスが送り込まれる端壁１９側を上流とす
るした場合、反応炉１内の下流は排気ライン１６を介し
て外部に連通している。なお、図示されてはいないが、
反応炉１を構成外壁１８には基板１２を炉内に取り入
れ、取り出す取扱口が構成されている。
て説明するに、反応炉１は外壁１８により閉じた領域を
構成されている。１９は外壁１８の内の一部を構成する
端壁である。反応炉１内には仕切壁１５が外壁１８と同
軸的に形成され、一方の端部は端壁１９に結合すると共
に他方の端部は解放している。これにより、反応炉１内
は仕切壁１５により形成される内部領域と、外壁１８と
仕切壁１５とにより形成される外部領域の２領域に分割
されている。この端壁１９には、その中央部にメインガ
ス送入孔２３が形成されてメインライン２に連通すると
共にメインガス送入孔２３を取り囲む様にして環状のベ
ントガス送入孔３３が形成されてベントライン３に連通
している。サセプタ１１は、仕切壁１５に固定されて物
質が成膜されるべき基板１２が設置され、この設置され
た基板１２を加熱して適正な温度に保持するものであ
る。外壁１８により構成される反応炉１内のメインガス
およびベントガスが送り込まれる端壁１９側を上流とす
るした場合、反応炉１内の下流は排気ライン１６を介し
て外部に連通している。なお、図示されてはいないが、
反応炉１を構成外壁１８には基板１２を炉内に取り入
れ、取り出す取扱口が構成されている。
【０００３】ここで、反応炉１内のサセプタ１１に物質
が成膜されるべき基板１２が設置され、バルブ４３およ
びバルブ４２を切り替えて、ベントライン３に流通した
状態にされていた第１層のＩｎＰ層を形成する原料ガス
のフォスフィンＰＨ3 をメインライン２を介してメイン
ガス送入孔２３から反応炉１内の仕切壁１５により形成
される内部領域に送り込み、基板１２の表面において原
料ガスを熱分解してＩｎＰ層を成膜する。この一方にお
いて、この先行例においては、第２層以降を成膜する原
料ガスはベントライン３にキャリアガスと共に流通した
状態にされているが、これら原料ガスはベントライン３
を介して環状のベントガス送入孔３３から反応炉１内の
外壁１８と仕切壁１５とにより形成される外部領域に送
り込まれた状態とされている。この様に反応炉１内に送
り込まれたメインガスおよびベントガスは、反応炉１内
の上流から下流に向けて矢印に示される如くに流通して
下流において合流し、排気ライン１６から反応炉内圧制
御弁１４、ロータリポンプ１７を介して排出される。
が成膜されるべき基板１２が設置され、バルブ４３およ
びバルブ４２を切り替えて、ベントライン３に流通した
状態にされていた第１層のＩｎＰ層を形成する原料ガス
のフォスフィンＰＨ3 をメインライン２を介してメイン
ガス送入孔２３から反応炉１内の仕切壁１５により形成
される内部領域に送り込み、基板１２の表面において原
料ガスを熱分解してＩｎＰ層を成膜する。この一方にお
いて、この先行例においては、第２層以降を成膜する原
料ガスはベントライン３にキャリアガスと共に流通した
状態にされているが、これら原料ガスはベントライン３
を介して環状のベントガス送入孔３３から反応炉１内の
外壁１８と仕切壁１５とにより形成される外部領域に送
り込まれた状態とされている。この様に反応炉１内に送
り込まれたメインガスおよびベントガスは、反応炉１内
の上流から下流に向けて矢印に示される如くに流通して
下流において合流し、排気ライン１６から反応炉内圧制
御弁１４、ロータリポンプ１７を介して排出される。
【０００４】以上の成膜装置の先行例において、メイン
ガスはメインライン２を介して反応炉１の内部領域に送
り込まれると共にベントガスはベントライン３を介して
反応炉１の外部領域に送り込まれ、反応炉１内の上流か
ら下流に向けて流通して下流において合流する。即ち、
内部領域と外部領域とは反応炉１内において連通してい
るので、反応炉１の内圧はメインライン２内のメインガ
スの分圧とベントライン３内のベントガスの分圧の和で
あり、両分圧は相等しい。従って、原料供給ラインをベ
ントラインからメインラインに切り替え接続し、或いは
この逆の切り替えを実施してもトータルのガス流量は変
化せず、反応炉１内にはその内部領域を含めて圧力変化
は原理的に発生しない。そして、内部領域と外部領域と
は仕切壁１５により仕切られているので、ベントガスが
内部領域に設置される物質が成膜されるべき基板１２の
近傍に流入して当該原料ガスの組成を変動するというこ
とはない。
ガスはメインライン２を介して反応炉１の内部領域に送
り込まれると共にベントガスはベントライン３を介して
反応炉１の外部領域に送り込まれ、反応炉１内の上流か
ら下流に向けて流通して下流において合流する。即ち、
内部領域と外部領域とは反応炉１内において連通してい
るので、反応炉１の内圧はメインライン２内のメインガ
スの分圧とベントライン３内のベントガスの分圧の和で
あり、両分圧は相等しい。従って、原料供給ラインをベ
ントラインからメインラインに切り替え接続し、或いは
この逆の切り替えを実施してもトータルのガス流量は変
化せず、反応炉１内にはその内部領域を含めて圧力変化
は原理的に発生しない。そして、内部領域と外部領域と
は仕切壁１５により仕切られているので、ベントガスが
内部領域に設置される物質が成膜されるべき基板１２の
近傍に流入して当該原料ガスの組成を変動するというこ
とはない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この種の成膜装置は、
一般に、原料ガスを切り換えるに際してベントラインに
接続している原料供給ラインをメインラインに切り替え
接続すると、その瞬間において反応炉内の圧力は上昇す
る。この圧力上昇は、反応炉に挿入されている圧力計の
検出する検出信号により反応炉の排気ラインに挿入され
る反応炉内圧制御弁によりフィードバック制御して最終
的には適正化することはできるが、適正化するに到るま
で一時的に不安定な圧力状態が存在することとなり、基
板表面に対する原料ガスの供給量が不安定になり、一時
的に所望の組成からずれた薄膜が成膜されることとな
る。この問題を解消するために、上述した先行例の如
く、反応炉内にメインガスとベントガスの双方を流し、
反応炉内圧制御弁に常に一定流量が流れ込む構成を採用
した（以上の詳細は、当該特許出願人の出願に関わる特
願平８−３４５２１１号明細書参照）。
一般に、原料ガスを切り換えるに際してベントラインに
接続している原料供給ラインをメインラインに切り替え
接続すると、その瞬間において反応炉内の圧力は上昇す
る。この圧力上昇は、反応炉に挿入されている圧力計の
検出する検出信号により反応炉の排気ラインに挿入され
る反応炉内圧制御弁によりフィードバック制御して最終
的には適正化することはできるが、適正化するに到るま
で一時的に不安定な圧力状態が存在することとなり、基
板表面に対する原料ガスの供給量が不安定になり、一時
的に所望の組成からずれた薄膜が成膜されることとな
る。この問題を解消するために、上述した先行例の如
く、反応炉内にメインガスとベントガスの双方を流し、
反応炉内圧制御弁に常に一定流量が流れ込む構成を採用
した（以上の詳細は、当該特許出願人の出願に関わる特
願平８−３４５２１１号明細書参照）。
【０００６】しかし、実際の成膜時においては、メイン
ガスは基板表面において熱分解するところから原料ガス
種によって異なるモル数の増加即ち体積の増加が発生す
る。一方、ベントガスは熱分解がないので、多層膜を連
続して成膜する際の第１層の材料成膜時と第２層の材料
成膜時において反応炉から排出されるガス量が相違する
こととなり、これによる第２層成膜時の一時的な反応炉
内圧力変動が発生するので、基板表面に到達するガス量
に変動が生じ、多層膜の界面における異常組成の成膜を
完全には防止することはできない。
ガスは基板表面において熱分解するところから原料ガス
種によって異なるモル数の増加即ち体積の増加が発生す
る。一方、ベントガスは熱分解がないので、多層膜を連
続して成膜する際の第１層の材料成膜時と第２層の材料
成膜時において反応炉から排出されるガス量が相違する
こととなり、これによる第２層成膜時の一時的な反応炉
内圧力変動が発生するので、基板表面に到達するガス量
に変動が生じ、多層膜の界面における異常組成の成膜を
完全には防止することはできない。
【０００７】この発明は、上述の問題を解消し、多層膜
の界面における異常組成の発生を極力防止する成膜装置
を提供するものである。
の界面における異常組成の発生を極力防止する成膜装置
を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】反応炉１に接続して原料
ガスを反応炉１内に供給するメインライン２を有し、原
料ガスを予め流通せしめているベントライン３を有し、
第１のバルブ４２、５２、６２、７２を介してメインラ
イン２に接続すると共に第２のバルブ４３、５３、６
３、７３を介してベントライン３に接続する原料供給ラ
イン４、５、６、７を複数本有し、反応炉１に挿入され
る圧力計１３を有し、反応炉１の下流に接続する排気ラ
イン１６に介在し圧力計の検出信号がフィードバックさ
れる反応炉内圧制御弁１４を有し、原料ガスを基板１２
表面において熱分解し、各原料ガスの供給量を制御する
ことにより所望の組成の膜を基板１２表面に形成する成
膜装置において、ベントライン３を反応炉１にその下流
において連通せしめ、反応炉１内のベントガス供給領域
内に加熱部１１０を設けた成膜装置を構成した。
ガスを反応炉１内に供給するメインライン２を有し、原
料ガスを予め流通せしめているベントライン３を有し、
第１のバルブ４２、５２、６２、７２を介してメインラ
イン２に接続すると共に第２のバルブ４３、５３、６
３、７３を介してベントライン３に接続する原料供給ラ
イン４、５、６、７を複数本有し、反応炉１に挿入され
る圧力計１３を有し、反応炉１の下流に接続する排気ラ
イン１６に介在し圧力計の検出信号がフィードバックさ
れる反応炉内圧制御弁１４を有し、原料ガスを基板１２
表面において熱分解し、各原料ガスの供給量を制御する
ことにより所望の組成の膜を基板１２表面に形成する成
膜装置において、ベントライン３を反応炉１にその下流
において連通せしめ、反応炉１内のベントガス供給領域
内に加熱部１１０を設けた成膜装置を構成した。
【０００９】そして、反応炉１は仕切壁１５によりその
内部を内部領域と外部領域の２領域に仕切られ、両領域
は反応炉下流において連通しており、メインライン２は
内部領域に接続して基板１２は内部領域に設置すると共
にベントライン３はベントガス供給領域である外部領域
に接続する成膜装置を構成した。また、先の成膜装置に
おいて、高温に加熱され、設置される基板１２を加熱し
て適正な温度に保持するサセプタ１１を内部領域に設置
し、加熱部１１０はガスの熱分解量に関してサセプタ１
１と同等に設計された擬似サセプタ１１０’である成膜
装置を構成した。
内部を内部領域と外部領域の２領域に仕切られ、両領域
は反応炉下流において連通しており、メインライン２は
内部領域に接続して基板１２は内部領域に設置すると共
にベントライン３はベントガス供給領域である外部領域
に接続する成膜装置を構成した。また、先の成膜装置に
おいて、高温に加熱され、設置される基板１２を加熱し
て適正な温度に保持するサセプタ１１を内部領域に設置
し、加熱部１１０はガスの熱分解量に関してサセプタ１
１と同等に設計された擬似サセプタ１１０’である成膜
装置を構成した。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１およ
び図２の実施例を参照して説明する。この発明の実施例
も先の先行例と共通する構成を有している。即ち、反応
炉１は外壁１８により閉じた領域を構成されている。反
応炉１内には仕切壁１５が外壁１８と同軸的に形成さ
れ、一方の端部は端壁１９に結合すると共に他方の端部
は解放している。これにより、反応炉１内は仕切壁１５
により形成される内部領域と、外壁１８と仕切壁１５と
により形成される外部領域の２領域に分割されている。
この内部領域はメインガス供給領域であり、外部領域は
ベントガス供給領域である。この端壁１９には、その中
央部にメインガス送入孔２３が形成されてメインライン
２に連通すると共にメインガス送入孔２３を取り囲む様
にして環状のベントガス送入孔３３が形成されてベント
ライン３に連通している。サセプタ１１は、仕切壁１５
に固定されて物質が蒸着されるべき基板１２が設置され
る。サセプタ１１は高温に加熱され、これにより設置さ
れる基板１２を加熱して適正な温度に保持するものであ
る。外壁１８により構成される反応炉１内のメインガス
およびベントガスが送り込まれる端壁１９側を上流とす
るした場合、反応炉１内の下流は排気ライン１６を介し
て外部に連通している。ところで、この発明の実施例
は、以上の構成の他に、更に、外壁１８と仕切壁１５と
により形成される外部領域に加熱装置である擬似サセプ
タ１１０’を設置する。擬似サセプタ１１０’もサセプ
タ１１と同様に高温に加熱され、ガスの熱分解量に関し
てサセプタ１１と同等に設計されたものである。
び図２の実施例を参照して説明する。この発明の実施例
も先の先行例と共通する構成を有している。即ち、反応
炉１は外壁１８により閉じた領域を構成されている。反
応炉１内には仕切壁１５が外壁１８と同軸的に形成さ
れ、一方の端部は端壁１９に結合すると共に他方の端部
は解放している。これにより、反応炉１内は仕切壁１５
により形成される内部領域と、外壁１８と仕切壁１５と
により形成される外部領域の２領域に分割されている。
この内部領域はメインガス供給領域であり、外部領域は
ベントガス供給領域である。この端壁１９には、その中
央部にメインガス送入孔２３が形成されてメインライン
２に連通すると共にメインガス送入孔２３を取り囲む様
にして環状のベントガス送入孔３３が形成されてベント
ライン３に連通している。サセプタ１１は、仕切壁１５
に固定されて物質が蒸着されるべき基板１２が設置され
る。サセプタ１１は高温に加熱され、これにより設置さ
れる基板１２を加熱して適正な温度に保持するものであ
る。外壁１８により構成される反応炉１内のメインガス
およびベントガスが送り込まれる端壁１９側を上流とす
るした場合、反応炉１内の下流は排気ライン１６を介し
て外部に連通している。ところで、この発明の実施例
は、以上の構成の他に、更に、外壁１８と仕切壁１５と
により形成される外部領域に加熱装置である擬似サセプ
タ１１０’を設置する。擬似サセプタ１１０’もサセプ
タ１１と同様に高温に加熱され、ガスの熱分解量に関し
てサセプタ１１と同等に設計されたものである。
【００１１】以上の実施例において、メインライン２を
流通するメインガスは、メインガス送入孔２３から反応
炉１内の仕切板１５により形成される内部領域に供給さ
れ、ここに設けられるサセプタ１１により加熱された基
板１２表面に供給され、熱分解されて基板１２表面に成
膜される。ベントライン３を流通するベントガスは仕切
壁１５と外壁１８とにより形成される外部領域に供給さ
れ、ここに設けられる加熱された擬似サセプタ１１０’
に供給され、この擬似サセプタ１１０’表面において熱
分解される。なお、擬似サセプタ１１０’の表面は成膜
されるに適した表面に形成されていないので、ガスは熱
分解されるがここに成膜されるには到らない。
流通するメインガスは、メインガス送入孔２３から反応
炉１内の仕切板１５により形成される内部領域に供給さ
れ、ここに設けられるサセプタ１１により加熱された基
板１２表面に供給され、熱分解されて基板１２表面に成
膜される。ベントライン３を流通するベントガスは仕切
壁１５と外壁１８とにより形成される外部領域に供給さ
れ、ここに設けられる加熱された擬似サセプタ１１０’
に供給され、この擬似サセプタ１１０’表面において熱
分解される。なお、擬似サセプタ１１０’の表面は成膜
されるに適した表面に形成されていないので、ガスは熱
分解されるがここに成膜されるには到らない。
【００１２】これらメインライン２とベントライン３の
双方を流通するガスは、一方はサセプタ１１により加熱
分解すると共に他方は擬似サセプタ１１０’により加熱
分解されるので、どの原料をメインライン２に流しても
反応炉から排出されるガスの体積変動はなく、ガス切り
替え時の反応炉内圧力変動はない。従って、基板表面に
到達するガス量の変動する恐れは殆どなく、多層膜の界
面における異常組成の発生を低減することができる。
双方を流通するガスは、一方はサセプタ１１により加熱
分解すると共に他方は擬似サセプタ１１０’により加熱
分解されるので、どの原料をメインライン２に流しても
反応炉から排出されるガスの体積変動はなく、ガス切り
替え時の反応炉内圧力変動はない。従って、基板表面に
到達するガス量の変動する恐れは殆どなく、多層膜の界
面における異常組成の発生を低減することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上の通りであって、多層膜の成膜にお
いて、下層膜とこれに積層される別の組成の上層膜の境
界面に下層膜と上層膜の中間的組成のしかも組成が成膜
方向に変化した薄層の形成を防止することができ、電子
デバイス、光デバイスの成膜において製造のばらつきを
低減することができる。
いて、下層膜とこれに積層される別の組成の上層膜の境
界面に下層膜と上層膜の中間的組成のしかも組成が成膜
方向に変化した薄層の形成を防止することができ、電子
デバイス、光デバイスの成膜において製造のばらつきを
低減することができる。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】図１の一部の詳細を示す図。
【図３】従来例を説明する図。
１ 反応炉 ２ メインライン ３ ベントライン ４、５、６、７ 原料供給ライン １１ サセプタ １２ 基板 １３ 圧力計 １４ 反応炉内圧制御弁 １５ 仕切壁 １６ 排気ライン ４２、５２、６２、７２ 第１のバルブ ４３、５３、６３、７３ 第２のバルブ １１０ 加熱部 １１０’ 疑似サセプタ
Claims (3)
- 【請求項１】 反応炉に接続して原料ガスを反応炉内に
供給するメインラインを有し、原料ガスを予め流通せし
めているベントラインを有し、第１のバルブを介してメ
インラインに接続すると共に第２のバルブを介してベン
トラインに接続する原料供給ラインを複数本有し、反応
炉１に挿入される圧力計を有し、反応炉の下流に接続す
る排気ラインに介在し圧力計の検出信号がフィードバッ
クされる反応炉内圧制御弁を有し、原料ガスを基板表面
において熱分解し、各原料ガスの供給量を制御すること
により所望の組成の膜を基板表面に形成する成膜装置に
おいて、 ベントラインを反応炉にその下流において連通せしめ、
反応炉内のベントガス供給領域内に加熱部を設けたこと
を特徴とする成膜装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載される成膜装置におい
て、 反応炉は仕切壁によりその内部を内部領域と外部領域の
領域に仕切られ、両領域は反応炉下流において連通して
おり、メインラインは内部領域に接続して基板は内部領
域に設置すると共にベントラインはベントガス供給領域
である外部領域に接続することを特徴とする成膜装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載される成膜装置におい
て、 高温に加熱され、設置される基板を加熱して適正な温度
に保持するサセプタを内部領域に設置し、加熱部はガス
の熱分解量に関してサセプタと同等に設計された擬似サ
セプタであることを特徴とする成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9115488A JPH10306375A (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9115488A JPH10306375A (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306375A true JPH10306375A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14663770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9115488A Withdrawn JPH10306375A (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306375A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009043848A1 (de) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Aixtron Ag | CVD-Verfahren und CVD-Reaktor |
-
1997
- 1997-05-06 JP JP9115488A patent/JPH10306375A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009043848A1 (de) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Aixtron Ag | CVD-Verfahren und CVD-Reaktor |
| WO2011023512A1 (de) | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Aixtron Ag | Cvd-verfahren und cvd-reaktor |
| US9018105B2 (en) | 2009-08-25 | 2015-04-28 | Aixtron Se | CVD method and CVD reactor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |