JPS6115971A - 固体原料によるｃｖｄ膜生成装置 - Google Patents
固体原料によるｃｖｄ膜生成装置Info
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- JPS6115971A JPS6115971A JP13661084A JP13661084A JPS6115971A JP S6115971 A JPS6115971 A JP S6115971A JP 13661084 A JP13661084 A JP 13661084A JP 13661084 A JP13661084 A JP 13661084A JP S6115971 A JPS6115971 A JP S6115971A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/4557—Heated nozzles
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
半導体素子や装置の電極配線材料として用いられるモリ
ブデン（Ｍｏ）、タングステン（５）等の膜を化学気相
生成法（以下ＣＶ’Ｄと略記）によって生成する場合に
、Ｍｏ Ｃ１５，ＷＯｌ ６など常温では固体である原
料を使用するものがある。本発明はこのような固体原料
を用いてＭ。、Ｗ等の膜を生成するためのＣＶＤ膜生成
装置の改良に関するものである。
ブデン（Ｍｏ）、タングステン（５）等の膜を化学気相
生成法（以下ＣＶ’Ｄと略記）によって生成する場合に
、Ｍｏ Ｃ１５，ＷＯｌ ６など常温では固体である原
料を使用するものがある。本発明はこのような固体原料
を用いてＭ。、Ｗ等の膜を生成するためのＣＶＤ膜生成
装置の改良に関するものである。
（従来の技術）
固体原料によるＯＶＤ膜生成には、常圧ＣＶＤ法と減圧
ＣＶＤ法がある。こ＼では減圧Ｃ，ＶＤ法を用いたＭ。
ＣＶＤ法がある。こ＼では減圧Ｃ，ＶＤ法を用いたＭ。
ＣＩ！５の水素還元によるＭ。膜生成を例にとって説明
する。
する。
第３図は従来の減圧ＣｖＤ装置の一例の構成図である。
図中の１はウェハで、ポート２上に複数枚並列垂直に立
て＼並べられ、石英反応管３の中に挿入配設される。こ
の石英反応管３内は真空ポンプ４によって減圧状態に保
たれる。ウェハ１は加熱炉５によって６００〜７００℃
程度に加熱される。原料のＭ。Ｃ１５（６）は原料タン
ク７に入れである、が、タンク７とそれに接続されてい
る配管は、恒温槽８の中に収納されている。恒温槽８内
は、１５０〜２００℃程度の一定温度に保たれ、タンク
７の内部はＭ。Ｃ１５の昇華による蒸気で充満する。
て＼並べられ、石英反応管３の中に挿入配設される。こ
の石英反応管３内は真空ポンプ４によって減圧状態に保
たれる。ウェハ１は加熱炉５によって６００〜７００℃
程度に加熱される。原料のＭ。Ｃ１５（６）は原料タン
ク７に入れである、が、タンク７とそれに接続されてい
る配管は、恒温槽８の中に収納されている。恒温槽８内
は、１５０〜２００℃程度の一定温度に保たれ、タンク
７の内部はＭ。Ｃ１５の昇華による蒸気で充満する。
このような状態で〜ソウ１（Ｈ８）ポンベ９がらマスフ
ローコントローラ１０ａを通じてタンク７の内部にＨ。
ローコントローラ１０ａを通じてタンク７の内部にＨ。
ガスを導入すれば、ＭｏＣｌ５蒸気はＨ。ガスと共に運
ばれ、ガス導入フランジ１１．ノズル１２を通って石英
反応管３内に導かれる。なお恒温槽８からガス導入フラ
ンジ１１までの配管にはＭｏＣｌ５の析出を防ぐため、
テープヒータ１３を巻いて加熱しである。他方１４は水
素（Ｎ２）ボンベで、これから供給されるＮ２ガスはマ
スフローコントローラ１０ｂを通って流量を調整された
後、ガス導入フランジ１１の図示上方の導入口から反応
管３内に導かれる。このようにして、ＭｏＣｌ５は水素
還元され、ウェハ１の面にＭ。膜が生成される。かくし
て生成されたＭ。膜はスパッタ侍や真空蒸着法によるも
のと比較して膜の特性が優れており、半導体素子の電極
配線材料として適している。
ばれ、ガス導入フランジ１１．ノズル１２を通って石英
反応管３内に導かれる。なお恒温槽８からガス導入フラ
ンジ１１までの配管にはＭｏＣｌ５の析出を防ぐため、
テープヒータ１３を巻いて加熱しである。他方１４は水
素（Ｎ２）ボンベで、これから供給されるＮ２ガスはマ
スフローコントローラ１０ｂを通って流量を調整された
後、ガス導入フランジ１１の図示上方の導入口から反応
管３内に導かれる。このようにして、ＭｏＣｌ５は水素
還元され、ウェハ１の面にＭ。膜が生成される。かくし
て生成されたＭ。膜はスパッタ侍や真空蒸着法によるも
のと比較して膜の特性が優れており、半導体素子の電極
配線材料として適している。
しかしながらこの方法では、ガス導入フランジ１１のＭ
。（Ｊ５導入部の構造に問題があることを次に説明する
。第４図は第３図中のガス導入フランジ１１附近の構造
の詳細を示す正面およびそのＡ−Ａ側面断面図である。
。（Ｊ５導入部の構造に問題があることを次に説明する
。第４図は第３図中のガス導入フランジ１１附近の構造
の詳細を示す正面およびそのＡ−Ａ側面断面図である。
ＨｏガスとＭ。Ｃ１５蒸気の混合ガスは、ガス導入フラ
ンジ１１のＭ。Ｃ１５導入部１５を通って石英反応管３
内に導入されるが、この導入部での熱伝導による冷却効
果が大きく、その内壁にＭ。Ｃ１５が固体として析出し
てしまう現象が発生する。ＭｏＣｌ５の析出が起こると
、反応管３内に供給されるＭ。Ｃ１５の量が減少し、析
出が激しい場合にはＭ。Ｃ１５導入部１５が閉塞される
ことも起きる。このような状態ではＨ０膜の生成が行わ
れないか、または生成速度が著しく遅くなるという欠点
があった。この問題を解決する手段として、第５図に示
す構造のガス導入部が提案されている。
ンジ１１のＭ。Ｃ１５導入部１５を通って石英反応管３
内に導入されるが、この導入部での熱伝導による冷却効
果が大きく、その内壁にＭ。Ｃ１５が固体として析出し
てしまう現象が発生する。ＭｏＣｌ５の析出が起こると
、反応管３内に供給されるＭ。Ｃ１５の量が減少し、析
出が激しい場合にはＭ。Ｃ１５導入部１５が閉塞される
ことも起きる。このような状態ではＨ０膜の生成が行わ
れないか、または生成速度が著しく遅くなるという欠点
があった。この問題を解決する手段として、第５図に示
す構造のガス導入部が提案されている。
第５図においてはＭ。Ｃ１５Ｓ入部１５は、ドア１６の
中央部に取付けてあってテープヒ“−夕１３を導入部１
５を中心にしてドア１６の表面にも巻くことにより、Ｍ
ｏＣｌ５導入部１５における温度の低下を防ぎ、ＭｏＣ
ｌ５の析出をごく僅かにするという目的は果せたが、ク
エへ１およびボート２の反応管３への出し入れ時にドア
１６を開閉する必要があるので、恒温槽８からＭ。Ｃ１
５導入部１５までの間にフレキシブルチューブ１７を設
け、かつこのチューブ１７をもテープヒータ１３にて加
熱し、ドア１６を可動状態にしである。このようにすれ
ばＭｏＣｌ５の析出問題は解決できるが、ドア１６を開
閉する場合の作業性はかえって劣化し、量産装置として
は不適当な構造と言うことができる。
中央部に取付けてあってテープヒ“−夕１３を導入部１
５を中心にしてドア１６の表面にも巻くことにより、Ｍ
ｏＣｌ５導入部１５における温度の低下を防ぎ、ＭｏＣ
ｌ５の析出をごく僅かにするという目的は果せたが、ク
エへ１およびボート２の反応管３への出し入れ時にドア
１６を開閉する必要があるので、恒温槽８からＭ。Ｃ１
５導入部１５までの間にフレキシブルチューブ１７を設
け、かつこのチューブ１７をもテープヒータ１３にて加
熱し、ドア１６を可動状態にしである。このようにすれ
ばＭｏＣｌ５の析出問題は解決できるが、ドア１６を開
閉する場合の作業性はかえって劣化し、量産装置として
は不適当な構造と言うことができる。
（発明の具体的な目的）
本発明は固体原料によるＣＶＤ装置の欠点であったガス
導入部における固体原料の析出および作業性が悪いこと
などの問題を解決し、固体原料の析出が全く起こらず、
しかも作業性の良い量産に適するＯＶＤ膜生成装置をガ
ス導入部の構造改良によって得ようとするものである。
導入部における固体原料の析出および作業性が悪いこと
などの問題を解決し、固体原料の析出が全く起こらず、
しかも作業性の良い量産に適するＯＶＤ膜生成装置をガ
ス導入部の構造改良によって得ようとするものである。
（発明の構成と作用）
第１図および第２図は、本発明を減圧ＣＶＤ装置に実施
した場合のガス導入部の構造の２つの例をそれぞれ示し
ている。
した場合のガス導入部の構造の２つの例をそれぞれ示し
ている。
第１図においては反応室３の開閉ドア１６と、反応室３
とを連結密閉するガス導入フランジ１１の固体原料導入
部は３重管構造とし、図示のように内側から内管１８、
中管１９、外管２０仁よって構成されている。中管１９
には流体供給管２１が接続されるが、接続部近くの管２
１の部分には流体加熱角ヒータ２２を巻き付けである。
とを連結密閉するガス導入フランジ１１の固体原料導入
部は３重管構造とし、図示のように内側から内管１８、
中管１９、外管２０仁よって構成されている。中管１９
には流体供給管２１が接続されるが、接続部近くの管２
１の部分には流体加熱角ヒータ２２を巻き付けである。
また外管２０には流体排出管２３が接続されている。１
３はテープヒータである。
３はテープヒータである。
第２図においては、第１図の３重管構造を２重管構造と
したもので、中管１９は除かれている。
したもので、中管１９は除かれている。
次にその作用を説明する。まず流体供給管２１に流体を
導入する。流体としては空気、Ｎ２． Ａｒ。
導入する。流体としては空気、Ｎ２． Ａｒ。
Ｈ８等の気体、または油などの液体が使用できるが、こ
＼では窒素（Ｎ２）ガスを用いた場合の例について述べ
る。管２１を流れるＮ２ガスは加熱ヒータ２２によって
加熱され、第１図の場合には内管１８と中管１９の間に
高温Ｎ２として供給される。内管１８はこのＮ２ガスに
よって均一に加熱される。次にＮ２ガスは中管１９と外
管２０の間を通って流体排出管２３から排出される。こ
のような構造では第４図と異り、固体原料蒸気を含むガ
スが流れる内管１８は、ガス導入フランジ１１と直接接
触する部分がなく、熱伝導は非常に小さくなる。また内
管１８は常に高温Ｎ２ガスによって熱を供給されている
ので、局部冷却個所を生じることもない。内管１８の温
度はＮ２ガスの流量を変えるか、または流体加熱ヒータ
２２への供給電力を変えることによって制御することが
できる。
＼では窒素（Ｎ２）ガスを用いた場合の例について述べ
る。管２１を流れるＮ２ガスは加熱ヒータ２２によって
加熱され、第１図の場合には内管１８と中管１９の間に
高温Ｎ２として供給される。内管１８はこのＮ２ガスに
よって均一に加熱される。次にＮ２ガスは中管１９と外
管２０の間を通って流体排出管２３から排出される。こ
のような構造では第４図と異り、固体原料蒸気を含むガ
スが流れる内管１８は、ガス導入フランジ１１と直接接
触する部分がなく、熱伝導は非常に小さくなる。また内
管１８は常に高温Ｎ２ガスによって熱を供給されている
ので、局部冷却個所を生じることもない。内管１８の温
度はＮ２ガスの流量を変えるか、または流体加熱ヒータ
２２への供給電力を変えることによって制御することが
できる。
第１図および第２図のような構造とすれば、ウェハボー
トの反応管内への出し入れ時に開閉するドア１６には全
、く加工を要しないので、第５図のような従来の構造の
欠点であった作業性の悪化がなく、しかも固体原料導入
部での析出を完全に防ぐことができる。
トの反応管内への出し入れ時に開閉するドア１６には全
、く加工を要しないので、第５図のような従来の構造の
欠点であった作業性の悪化がなく、しかも固体原料導入
部での析出を完全に防ぐことができる。
第２図は第１図の３重管構造を簡単化して、２重管構造
としたもので従来の構造に比較して十分な析出防止効果
と作業性の良さが得られる。たゾしこの場合には流体（
Ｎ２）は第１図のように内管１８の全長に均一には流れ
ず、均一な加熱は難しいことがある。
としたもので従来の構造に比較して十分な析出防止効果
と作業性の良さが得られる。たゾしこの場合には流体（
Ｎ２）は第１図のように内管１８の全長に均一には流れ
ず、均一な加熱は難しいことがある。
（発明の効果）
本発明を固体を原料とする減圧ＣＶＤ装置、常圧ＣｖＤ
装置、プラズマＣＶＤ装置などに実施すれば、固体原料
の反応室への導入部における析出が防止され、均一なＣ
ＶＤ膜を再現性良く量産的に生成することができる。
装置、プラズマＣＶＤ装置などに実施すれば、固体原料
の反応室への導入部における析出が防止され、均一なＣ
ＶＤ膜を再現性良く量産的に生成することができる。
第１図および第２図はそれぞれ本発明を実施した固体原
料によるＣｖＤ装置の固体原料蒸気導入部の構造側図、
第３図は従来の固体原料による減圧ＣＶＤ装置の構成側
図、第４図は第３図中のガス導入フランジ付近の断面側
図、第５図は別な例の断面図である。 １０・・クエへ、 ２１・−ボート、３・・・・石英
反応管、 ４・・・・真空ポンプ、５００加熱ヒータ、
６０・・ＭｏＣｌｌ５．７・・・・タンク、 ８０
−・恒温槽、９・・・・Ｈｅポンベ、 １０ａ 、 １０ｂ・・・・マスフローコントローラ、
１１・・・・ガス導入フランジ、 １２・・・・ノズ
ル、１３−−−−テープヒータ、 １４・ｅ１１１１Ｈ
２ボンベ、１５・・・・ＭｏＣｌ５導入部、 １６・・
・・反応室のドア、１７０・・フレキシブルｔユーブ、 １８・・・・固体原料導入用内管、 １９・・・・流体流入用中管、 ２０・・・・同上用外
管、２１・・・・流体供給管、 ２２・・・・加熱ヒー
タ、２３・・・・流体排出管。
料によるＣｖＤ装置の固体原料蒸気導入部の構造側図、
第３図は従来の固体原料による減圧ＣＶＤ装置の構成側
図、第４図は第３図中のガス導入フランジ付近の断面側
図、第５図は別な例の断面図である。 １０・・クエへ、 ２１・−ボート、３・・・・石英
反応管、 ４・・・・真空ポンプ、５００加熱ヒータ、
６０・・ＭｏＣｌｌ５．７・・・・タンク、 ８０
−・恒温槽、９・・・・Ｈｅポンベ、 １０ａ 、 １０ｂ・・・・マスフローコントローラ、
１１・・・・ガス導入フランジ、 １２・・・・ノズ
ル、１３−−−−テープヒータ、 １４・ｅ１１１１Ｈ
２ボンベ、１５・・・・ＭｏＣｌ５導入部、 １６・・
・・反応室のドア、１７０・・フレキシブルｔユーブ、 １８・・・・固体原料導入用内管、 １９・・・・流体流入用中管、 ２０・・・・同上用外
管、２１・・・・流体供給管、 ２２・・・・加熱ヒー
タ、２３・・・・流体排出管。
Claims (1)
- 反応室の開閉用扉と反応室とを連結密封する導入フラン
ジに設ける反応ガス導入管を内、外２管または内、中、
外３管よりなる多重構造とし、その内管には固体原料を
加熱して得られた蒸気とキャリアガスよりなる反応ガス
を流して反応室内に流出させ、内管を取囲む外管または
中管および中管を取囲む外管には、高温の気体または液
体を流通させて内管の反応室導入部分を高温に保ち、固
体原料の内管管壁への析出を防ぐようにしたことを特徴
とする、固体原料によるＣＶＤ膜生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13661084A JPS6115971A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 固体原料によるｃｖｄ膜生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13661084A JPS6115971A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 固体原料によるｃｖｄ膜生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115971A true JPS6115971A (ja) | 1986-01-24 |
| JPS642668B2 JPS642668B2 (ja) | 1989-01-18 |
Family
ID=15179321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13661084A Granted JPS6115971A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 固体原料によるｃｖｄ膜生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115971A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011518256A (ja) * | 2008-04-22 | 2011-06-23 | ピコサン オーワイ | 堆積反応炉のための装置および方法 |
| JP2016039174A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 住友化学株式会社 | 反応容器の密閉構造、および基板処理装置 |
-
1984
- 1984-07-03 JP JP13661084A patent/JPS6115971A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011518256A (ja) * | 2008-04-22 | 2011-06-23 | ピコサン オーワイ | 堆積反応炉のための装置および方法 |
| US8741062B2 (en) | 2008-04-22 | 2014-06-03 | Picosun Oy | Apparatus and methods for deposition reactors |
| US8753716B2 (en) | 2008-04-22 | 2014-06-17 | Picosun Oy | Method of depositing material using a deposition reactor |
| JP2016039174A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 住友化学株式会社 | 反応容器の密閉構造、および基板処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642668B2 (ja) | 1989-01-18 |
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