JPH0574758A - Chemical vapor deposition apparatus - Google Patents
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- JPH0574758A JPH0574758A JP23596291A JP23596291A JPH0574758A JP H0574758 A JPH0574758 A JP H0574758A JP 23596291 A JP23596291 A JP 23596291A JP 23596291 A JP23596291 A JP 23596291A JP H0574758 A JPH0574758 A JP H0574758A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造プロセス
で使用され、特に常温で液状の反応材料を気化させて生
成した反応ガスを用いて半導体ウエハに膜を生成する化
学気相成長装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus for use in a semiconductor manufacturing process, and in particular, for forming a film on a semiconductor wafer by using a reaction gas produced by vaporizing a liquid reaction material at room temperature.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６はこの種従来の化学気相成長装置の
概略構成を示す図であり、図では反応材料としてＳｉ
（ＯＣ2 Ｈ5)4 （以下ＴＥＯＳと略す）、キャリアガス
にＮ2 ガス、ＴＥＯＳと反応させるガスにＯ3 ガスを用
いた例を示す。図において、１は供給されるＯ2 ガスの
流量を計量する質量流量計（以下ＭＦＣという）、２は
ＭＦＣ１からのＯ2 ガスの一部を無声放電などによりＯ
3 ガスに変換するオゾン発生器、３は供給されるＮ2 ガ
スの流量を計量するＭＦＣ，４はＭＦＣ３からのＮ2 ガ
スを一定温度に加熱するプリヒータである。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram showing a schematic structure of a conventional chemical vapor deposition apparatus of this kind, in which Si is used as a reaction material.
An example in which (OC 2 H 5 ) 4 (hereinafter abbreviated as TEOS), N 2 gas as a carrier gas, and O 3 gas as a gas to react with TEOS is shown. In the figure, 1 is a mass flow meter (hereinafter referred to as MFC) that measures the flow rate of the supplied O 2 gas, and 2 is a part of the O 2 gas from the MFC 1 that is O
An ozone generator for converting into 3 gas, 3 is an MFC for measuring the flow rate of the supplied N 2 gas, and 4 is a preheater for heating the N 2 gas from the MFC 3 to a constant temperature.
【０００３】５は液状のＴＥＯＳ６が収容され、プリヒ
ータ４からのＮ2 ガスで液状のＴＥＯＳ６をバブリング
することにより気化させ反応ガスを生成するバブリング
タンク、７はこのバブリングタンク５の周囲に配設され
収容されたＴＥＯＳ６を加熱する加熱ヒータ、８はバブ
リングタンク５内のＴＥＯＳ６の液温を測定する熱電
対、９はこの熱電対８の測定温度に基づき加熱ヒータ７
を制御して加熱温度を調節する温度コントローラ、10は
被処理部材としての半導体ウエハ11を収容するチャン
バ、12は半導体ウエハ11を加熱保持するヒータ、13はチ
ャンバ10の半導体ウエハ11と対向する位置に配設される
ガスヘッドで、配管14を介して導入されるＴＥＯＳ６を
含んだＮ2 ガスと、オゾン発生器２より導入されるＯ3
を含んだＯ2 ガスを混合し、半導体ウエハ11の表面に均
一に吹きつける。A bubbling tank 5 accommodates a liquid TEOS 6, and a N 2 gas from the preheater 4 bubbling the liquid TEOS 6 to vaporize the TEOS 6 to generate a reaction gas, and 7 is arranged around the bubbling tank 5. A heating heater for heating the contained TEOS 6, 8 is a thermocouple for measuring the liquid temperature of the TEOS 6 in the bubbling tank 5, and 9 is a heating heater 7 based on the temperature measured by the thermocouple 8.
A temperature controller for controlling the heating temperature by controlling the temperature of the semiconductor wafer 11, a chamber for housing the semiconductor wafer 11 as a member to be processed, a heater 12 for heating and holding the semiconductor wafer 11, and a position 13 of the chamber 10 facing the semiconductor wafer 11. N 2 gas containing TEOS 6 introduced through the pipe 14 and O 3 introduced from the ozone generator 2 in the gas head disposed in
O 2 containing The gas is mixed and uniformly sprayed on the surface of the semiconductor wafer 11.
【０００４】次に、上記のように構成された化学気相成
長装置を用いて薄膜形成を行う動作について説明する。
まず、Ｎ2 ガスはＭＦＣ３で正確に計量された後、プリ
ヒータ４でバブリングタンク５内のＴＥＯＳ６と同一定
温度に加熱されてバブリングタンク５内に供給される。
バブリングタンク５内ではこのＮ2 ガスが、温度コント
ローラ９によって制御される加熱ヒータ７により一定温
度に保持される液状のＴＥＯＳ６内をバブリングし、液
状のＴＥＯＳ６はその温度に応じた蒸気圧分だけ気化し
て反応ガスとなり、Ｎ2 ガス中に含まれて配管14を通っ
てガスヘッド13に送り込まれる。Next, the operation of forming a thin film by using the chemical vapor deposition apparatus constructed as described above will be described.
First, N 2 gas is accurately measured by the MFC 3, then heated by the preheater 4 to the same constant temperature as the TEOS 6 in the bubbling tank 5, and supplied into the bubbling tank 5.
In the bubbling tank 5, this N 2 gas bubbles in the liquid TEOS 6 which is kept at a constant temperature by the heater 7 controlled by the temperature controller 9, and the liquid TEOS 6 is vaporized by a vapor pressure corresponding to the temperature. Is converted into a reaction gas, which is contained in N 2 gas and is sent to the gas head 13 through the pipe 14.
【０００５】一方、Ｏ2 ガスはＭＦＣ１で正確に計量さ
れた後、オゾン発生器２に供給されその一部がＯ3 に変
換されガスヘッド13に送り込まれる。そして、ガスヘッ
ド13内ではＯ3 を含んだＯ2 ガスと上記したＴＥＯＳ６
を含んだＮ2 ガスとが混合され、ヒータ12によって加熱
保持された半導体ウエハ11に吹きつけられて化学気相成
長により薄膜が形成される。On the other hand, the O 2 gas is accurately measured by the MFC 1 and then supplied to the ozone generator 2, a part of which is converted into O 3 and sent to the gas head 13. Then, in the gas head 13, the O 2 gas containing O 3 and the TEOS 6
Is mixed with N 2 gas containing it, a thin film is formed by blown is by chemical vapor deposition on the semiconductor wafer 11 which has been heated and maintained by the heater 12.
【０００６】薄膜を各半導体ウエハ11とも同じように形
成するためには、供給される反応ガス（ＴＥＯＳおよび
Ｏ3 ）を一定に保つ必要がある。Ｏ3 については供給す
るＯ2 ガスの流量およびオゾン発生器２の放電パワーを
一定に保てばよい。一方、ＴＥＯＳ６のガス流量は次式
のような関係がある。 ＱS ÷（ＱC ＋ＱS ）＝ＰS ÷ＰO …………… 式１ ＱS ＝｛ＰS ÷（ＰO ＋ＰS ）｝×ＱC …………… 式２ ＱC ；Ｎ2 ガスのキャリア流量 ＱS ；ＴＥＯＳ６のガス流量 ＰO ；タンク５内の圧力 ＰS ；ＴＥＯＳ６の蒸気圧 したがって、ＴＥＯＳ６のガス流量を一定に保つために
は、供給するＮ2 ガスのキャリア流量ＱC のほかに、バ
ブリングタンク５内の圧力ＰO およびＴＥＯＳ６の蒸気
圧ＰS を一定に保てばよい。なお、ＴＥＯＳ６の蒸気圧
ＰS は温度と一定の関係があるためＴＥＯＳ６の液温の
精密な制御が必要となる。In order to form a thin film on each semiconductor wafer 11 in the same manner, it is necessary to keep the supplied reaction gases (TEOS and O 3 ) constant. Regarding O 3 , the flow rate of O 2 gas supplied and the discharge power of the ozone generator 2 may be kept constant. On the other hand, the gas flow rate of TEOS 6 has the following relationship. Q S ÷ (Q C + Q S ) = P S ÷ P O ………… Formula 1 Q S = {P S ÷ (P O + P S )} × Q C ………… Formula 2 Q C ； N Carrier flow rate of 2 gas Q S ; Gas flow rate of TEOS 6 P O ; Pressure inside tank 5 P S ; Vapor pressure of TEOS 6 Therefore, in order to keep the gas flow rate of TEOS 6 constant, the carrier flow rate Q of N 2 gas to be supplied In addition to C , the pressure P O in the bubbling tank 5 and the vapor pressure P S of the TEOS 6 may be kept constant. Since the vapor pressure P S of TEOS 6 has a constant relationship with the temperature, precise control of the liquid temperature of TEOS 6 is required.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の化学気相成長装
置は以上のように構成されているので、式１および式２
に示すようにＮ2 ガスに含まれるＴＥＯＳ６のガス流量
ＱS はバブリングされる液状のＴＥＯＳ６の温度に応じ
た蒸気圧ＰS 分であるが、液状のＴＥＯＳ６の温度と蒸
気圧ＰS との関係は図７に示すように、温度の少しの変
化に対して蒸気圧ＰS は大きく変動する。例えば、液温
が60℃に対して５℃上昇すると、蒸気圧ＰS は約1.３倍
になりＴＥＯＳ６の濃度も約1.３倍になり膜厚は大きく
変動する。当然、上記したようにバブリングタンク５内
の液状のＴＥＯＳ６の温度は、温度コントローラ９によ
り制御されているが、キャリアガスとしてＮ2 ガスによ
りバブリングされるので、気化時の蒸発潜熱により液温
の低下が起こる。Since the conventional chemical vapor deposition apparatus is constructed as described above, the equations (1) and (2) are used.
As shown in, the gas flow rate Q S of the TEOS 6 contained in the N 2 gas is the vapor pressure P S corresponding to the temperature of the liquid TEOS 6 being bubbled, but the relationship between the temperature of the liquid TEOS 6 and the vapor pressure P S As shown in FIG. 7, the vapor pressure P S fluctuates greatly with a slight change in temperature. For example, when the liquid temperature rises by 5 ° C. with respect to 60 ° C., the vapor pressure P S increases by about 1.3 times, the TEOS 6 concentration also increases by about 1.3 times, and the film thickness greatly changes. Naturally, the temperature of the liquid TEOS 6 in the bubbling tank 5 is controlled by the temperature controller 9 as described above, but since N 2 gas is bubbled as a carrier gas, the liquid temperature is lowered by the latent heat of vaporization during vaporization. Happens.
【０００８】さらに、バブリングタンク５は容積的にも
比較的大きいため、液温の低下に対して制御の追従が困
難となる。今、図８にバブリング開始後成膜終了までの
ＴＥＯＳ６の液温およびその蒸気圧ＰS の経時変化の一
例を示すように、目標温度（60℃）に対して液温および
蒸気圧ＰS は正確に制御されておらず、その各値は大き
く変動しており、このような状態では膜厚の安定化は望
めず、この結果、各半導体ウエハ11上に同じ厚みで薄膜
を形成できず、歩留りが低下するといった問題点があっ
た。Further, since the bubbling tank 5 is relatively large in volume, it becomes difficult to follow the control even when the liquid temperature is lowered. Now, as an example of a change with time of TEOS6 liquid temperature and the vapor pressure P S in the up bubbling started after deposition completion 8, the liquid temperature and the vapor pressure to the target temperature (60 ℃) P S is It is not accurately controlled, and its respective values fluctuate greatly, and in such a state, stabilization of the film thickness cannot be expected, and as a result, a thin film cannot be formed with the same thickness on each semiconductor wafer 11, There is a problem that the yield is reduced.
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、反応ガスを安定して供給するこ
とにより、各半導体ウエハに同じ厚みで薄膜を形成する
ことが可能な化学気相成長装置を提供することを目的と
するものである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a chemical vapor capable of forming a thin film with the same thickness on each semiconductor wafer by stably supplying a reaction gas. An object is to provide a phase growth device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
の化学気相成長装置は、常温で液状である反応材料を所
定の温度に保持して収容するタンク内にキャリアガスを
供給してバブリングにより反応材料を気化させて反応ガ
スを生成し、加熱保持された被処理部材が収容されるチ
ャンバ内に供給するようにした化学気相成長装置におい
て、タンクからチャンバに至る反応ガスの通路の途中に
タンク内の保持温度より所定の値以下の温度に設定され
た熱交換器を配設し、反応ガスの一部を再液化するよう
にしたものであり、又、請求項２の化学気相成長装置
は、請求項１における熱交換器を、ヒータが埋設され周
囲が断熱材で被覆されたブロックと、このブロック内に
蛇行して形成され反応ガスが流通する通路と、この通路
の下方からブロック外に連通するドレンとで構成したも
のである。[Means for Solving the Problems] Claim 1 according to the present invention
The chemical vapor deposition apparatus of (1) supplies a carrier gas into a tank that holds a reaction material that is liquid at room temperature at a predetermined temperature, and vaporizes the reaction material by bubbling to generate a reaction gas, which is heated and held. In a chemical vapor deposition apparatus adapted to supply the processed member to be housed in a chamber, the temperature is set to a temperature lower than a predetermined value from the temperature held in the tank midway in the passage of the reaction gas from the tank to the chamber. The heat exchanger is provided so that a part of the reaction gas is reliquefied, and the chemical vapor deposition apparatus according to claim 2 is the same as the heat exchanger according to claim 1. It is composed of a block which is embedded and whose periphery is covered with a heat insulating material, a passage meandering in the block and through which a reaction gas flows, and a drain which communicates with the outside of the block from below the passage.
【００１１】[0011]
【作用】この発明における化学気相成長装置の熱交換器
は、バブリングタンク内の反応材料の温度が上昇し、蒸
気圧が上がってキャリアガス中の反応ガスが増加した分
を、バブリングタンクからチャンバに供給される反応ガ
スの一部を再液化することによりキャリアガス中から取
り除く。In the heat exchanger of the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention, the temperature of the reaction material in the bubbling tank rises, the vapor pressure rises, and the amount of the reaction gas in the carrier gas increases. It is removed from the carrier gas by reliquefying a part of the reaction gas supplied to.
【００１２】[0012]
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施例１における化学
気相成長装置の概略構成を示す図、図２は図１における
化学気相成長装置の要部を構成する熱交換器の詳細を示
す断面図である。図において、符号１ないし14は図１に
おける従来装置と同様なので説明を省略する。15は配管
14の途中に接続される熱交換器で、熱伝導率の良い材料
でなるブロック16と、このブロック16内に蛇行して形成
され配管14の途中に連通して形成される通路17と、ブロ
ック16内に埋設されるヒータ18と、ブロック16の表面を
覆うように配設される断熱材19とで構成されている。20
はブロック16内に埋設される熱電対21により温度を測定
し、ヒータ18の加熱を調節することによりブロック16の
温度を、バブリングタンク５内の液状のＴＥＯＳ６の実
温度より所定の値低い温度に制御する温度コントローラ
である。EXAMPLES Example 1. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a view showing a schematic configuration of a chemical vapor deposition apparatus in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing details of a heat exchanger constituting a main part of the chemical vapor deposition apparatus in FIG. .. In the figure, reference numerals 1 to 14 are the same as those of the conventional apparatus in FIG. 15 is piping
In the heat exchanger connected in the middle of 14, a block 16 made of a material having a high thermal conductivity, a passage 17 formed meandering in the block 16 and communicating with the middle of the pipe 14, and a block The heater 18 is embedded in the block 16, and the heat insulating material 19 is provided so as to cover the surface of the block 16. 20
Measures the temperature with a thermocouple 21 embedded in the block 16 and adjusts the heating of the heater 18 to bring the temperature of the block 16 to a temperature lower than the actual temperature of the liquid TEOS 6 in the bubbling tank 5 by a predetermined value. It is a temperature controller to control.
【００１３】次に、上記のように構成されたこの発明の
実施例１における化学気相成長装置の動作について説明
する。まず従来装置同様に、Ｎ2 ガスはＭＦＣ３で正確
に計量された後、プリヒータ４でバブリングタンク５内
のＴＥＯＳ６と同一定温度に加熱されてバブリングタン
ク５内に供給される。バブリングタンク５内ではこのＮ
2 ガスが、温度コントローラ９によって制御される加熱
ヒータ７により一定温度に保持される液状のＴＥＯＳ６
内をバブリングし、液状のＴＥＯＳ６はその温度に応じ
た蒸気圧分だけ気化して反応ガスとなり、Ｎ2 ガス中に
含まれて配管14を通って熱交換器15の通路17中に送り込
まれる。Next, the operation of the chemical vapor deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention constructed as described above will be described. First, as in the conventional device, N 2 gas is accurately measured by the MFC 3, heated by the preheater 4 to the same constant temperature as the TEOS 6 in the bubbling tank 5, and supplied into the bubbling tank 5. In the bubbling tank 5, this N
The liquid TEOS 6 in which the two gases are kept at a constant temperature by the heater 7 controlled by the temperature controller 9
By bubbling the inside, the liquid TEOS 6 is vaporized by a vapor pressure corresponding to the temperature to become a reaction gas, which is contained in N 2 gas and is sent into the passage 17 of the heat exchanger 15 through the pipe 14.
【００１４】もしこの時、温度コントローラ９によって
制御されているにもかかわらず、バブリングタンク５内
の液状のＴＥＯＳ６の温度が変動して、Ｎ2ガス中に含
まれる反応ガスの量が変動しても、熱交換器15の通路17
内は温度コントローラ20によって、バブリングタンク５
内の液状のＴＥＯＳ６の実温度より所定の値だけ低い温
度で高精度に制御されているため、バブリングタンク５
内の液状のＴＥＯＳ６の実温度と熱交換器15の設定温度
との差に相当する蒸気圧分のＴＥＯＳ６のガスが液化さ
れ、常に一定量の反応ガスがＮ2 ガス中に含まれてガス
ヘッド13に供給される。At this time, even though it is controlled by the temperature controller 9, the temperature of the liquid TEOS 6 in the bubbling tank 5 fluctuates and the amount of the reaction gas contained in the N 2 gas fluctuates. Also, the passage 17 of the heat exchanger 15
A bubbling tank 5 is set inside by the temperature controller 20.
Since bubbling tank 5 is controlled with high accuracy at a temperature lower than the actual temperature of liquid TEOS 6 in the inside by a predetermined value.
The gas of TEOS6 corresponding to the vapor pressure corresponding to the difference between the actual temperature of the liquid TEOS6 inside and the set temperature of the heat exchanger 15 is liquefied, and a constant amount of reaction gas is always contained in the N 2 gas. Supplied to 13.
【００１５】一方、Ｏ2 ガスはＭＦＣ１で正確に計量さ
れた後、オゾン発生器２に供給されその一部がＯ3 に変
換されガスヘッド13に送り込まれる。そして、ガスヘッ
ド13内ではＯ3 を含んだＯ2 ガスと上記した常に一定量
の反応ガス（ＴＥＯＳ６）を含んだＮ2 ガスとが混合さ
れ、ヒータ12によって加熱保持された各半導体ウエハ11
に吹きつけられて化学気相成長により同一厚みの薄膜が
形成される。On the other hand, the O 2 gas is accurately measured by the MFC 1 and then supplied to the ozone generator 2, a part of which is converted into O 3 and sent to the gas head 13. Then, in the gas head 13, the O 2 gas containing O 3 and the N 2 gas containing a constant amount of the reaction gas (TEOS 6) described above are mixed, and each semiconductor wafer 11 heated and held by the heater 12 is heated.
And a thin film having the same thickness is formed by chemical vapor deposition.
【００１６】熱交換器15は上記した通り高精度に温度制
御できる構造になっているうえ、前段である程度一定温
度に加熱されたガスが供給されるため、バブリングタン
ク５内の実液温に比べ非常に高精度に温度制御すること
ができ、内部を通過したＮ2 ガス中のＴＥＯＳガス濃度
は高精度で一定に保たれる。例えば図３において、ある
時（ｔ１）では、実液温が58.5℃であり1.35ＫＰａの分
圧のＴＥＯＳガスがＮ2 ガスに含まれる。このガスが58
℃に設定された熱交換器を通過し、ガス温が58℃になる
と1.30ＫＰａ分しか含まれなくなる。このとき液化する
ＴＥＯＳはタンク圧力を１気圧（１0.1325ＫＰａ）、バ
ブリングＮ2 ガスを2000cc／分とすると、上記式２よ
り、 ［｛1.35÷(10.1325＋1.35）｝×2000］−［｛1.３÷(10.1325＋1.３) ｝× 2000］＝7.72 となり、気体状態で7.72cc／分である。このように、Ｔ
ＥＯＳをガス化するバブリングタンクの温度が若干変動
しＴＥＯＳ濃度が変動しても、その後段の、温度が精度
良く保たれた熱交換器により、余分なガスを再液化させ
る事により、チャンバー内に常に一定量のＴＥＯＳを含
んだキャリアガスを供給できる。The heat exchanger 15 has a structure capable of controlling the temperature with high accuracy as described above, and the gas heated to a certain temperature in the previous stage is supplied, so that the temperature of the actual liquid in the bubbling tank 5 is higher than that in the bubbling tank 5. The temperature can be controlled with extremely high precision, and N 2 that has passed through the interior The TEOS gas concentration in the gas is kept constant with high precision. For example, in FIG. 3, at a certain time (t1), the actual liquid temperature is 58.5 ° C., and TEOS gas having a partial pressure of 1.35 KPa is included in the N 2 gas. This gas is 58
After passing through the heat exchanger set to ℃, when the gas temperature reaches 58 ℃, only 1.30KPa is included. The liquefied TEOS has a tank pressure of 1 atm (10.1325 KPa) and bubbling N 2 Assuming that the gas is 2000 cc / min, from the above formula 2, [{1.35 ÷ (10.1325 + 1.35)} × 2000] − [{1.3 ÷ (10.1325 + 1.3)} × 2000] = 7.72, which is the gas state. It is 7.72cc / min. Thus, T
Even if the temperature of the bubbling tank that gasifies EOS fluctuates slightly and the TEOS concentration fluctuates, the heat exchanger in the subsequent stage, which keeps the temperature accurately, reliquefyes the excess gas, so A carrier gas containing a constant amount of TEOS can always be supplied.
【００１７】実施例２．上記実施例１は図２に示すよう
に、温度コントロールされるブロック16内に通路17を形
成しているが、図４に示すように、タンク22内に温度コ
ントロールされる液体23を貯溜し、この液体中にパイプ
を蛇行させて浸漬し、このパイプを通路24として熱交換
器25を構成しても同様の効果を奏する。Embodiment 2. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the passage 17 is formed in the block 16 whose temperature is controlled. However, as shown in FIG. 4, the liquid 23 whose temperature is controlled is stored in the tank 22. A similar effect can be obtained by immersing a pipe in the liquid in a meandering manner and configuring the heat exchanger 25 using the pipe as the passage 24.
【００１８】実施例３．図５はこの発明の実施例３にお
ける熱交換器26を示す断面図で、図２に示す実施例１に
おける熱交換器15と異なる点は、通路17の下方にドレン
27が設けられていることである。このようにドレン27を
設けることにより、上記各実施例においては再液化され
たＴＥＯＳ６が通路17内壁面に付着するため、Ｎ2 ガス
等でパージして乾燥しなければならない等の作業を不要
とし、長時間連続して処理ができるという効果も奏す
る。Example 3. FIG. 5 is a sectional view showing a heat exchanger 26 according to a third embodiment of the present invention. The difference from the heat exchanger 15 according to the first embodiment shown in FIG.
27 is provided. Since the re-liquefied TEOS 6 adheres to the inner wall surface of the passage 17 in each of the above embodiments by providing the drain 27 in this manner, the work of purging with N 2 gas or the like and drying is unnecessary. Also, there is an effect that processing can be continuously performed for a long time.
【００１９】実施例４．又、上記各実施例では液体反応
材料としてＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5)4 を用いた例を示したが、
これに限定されるものではなく、バブリング法により気
化させる液体材料であればよい。Example 4. Further, in each of the above embodiments, an example using Si (OC 2 H 5 ) 4 as the liquid reaction material is shown.
The liquid material is not limited to this, and may be any liquid material that is vaporized by the bubbling method.
【００２０】実施例５．又、上記各実施例ではキャリア
ガスとしてＮ2 ガスを用いた例を示したが、バブリング
に適した不活性ガスであれば何でも用いることができ
る。Example 5. Further, in each of the above-described embodiments, an example in which N 2 gas is used as a carrier gas has been shown, but any inert gas suitable for bubbling can be used.
【００２１】実施例６．又、上記各実施例では反応材料
と反応させるガスとしてＯ3 ガスを用いたが、これに限
定されるものではなく、液体反応材料に応じてＯ2 ガス
やＮＯ2 等を用いてもよく、半導体ウエハ11の温度によ
っては不要の場合も考えられる。Example 6. Further, although O 3 gas was used as the gas to react with the reaction material in each of the above-mentioned examples, it is not limited to this, and O 2 gas, NO 2 or the like may be used depending on the liquid reaction material, It may be unnecessary depending on the temperature of the semiconductor wafer 11.
【００２２】実施例７．又、上記各実施例では反応材料
が一種類について示したが、不純物を添加する場合、複
数種の反応材料が供給されても構わない。Example 7. Further, in each of the above embodiments, one kind of reaction material is shown, but when impurities are added, plural kinds of reaction materials may be supplied.
【００２３】実施例８．又、上記各実施例では化学気相
成長の反応エネルギーを熱によるもので、反応圧力は１
気圧のものについて示したが、その必要はなく、たとえ
ば低圧力状態でプラズマを利用する化学気相成長にでも
適用しうることは言うまでもない。Example 8. In each of the above embodiments, the reaction energy of chemical vapor deposition is due to heat, and the reaction pressure is 1
Although the pressure is shown at atmospheric pressure, it is needless to say that it can be applied to, for example, chemical vapor deposition using plasma in a low pressure state.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
ればタンクからチャンバに至る反応ガスの通路の途中に
タンク内の保持温度より所定の値以下の温度に設定され
た熱交換器を配設し、反応ガスの一部を再液化するよう
にしたので、各半導体ウエハに同じ厚みで薄膜を形成す
ることが可能な化学気相成長装置を提供することがで
き、又、請求項２によれば請求項１における熱交換器の
通路にドレンを設けたので、連続して長時間運転するこ
とが可能になる等という効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, the heat exchanger is set to a temperature not higher than a predetermined value from the holding temperature in the tank midway in the passage of the reaction gas from the tank to the chamber. Since a part of the reaction gas is re-liquefied by disposing the above, it is possible to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of forming a thin film on each semiconductor wafer with the same thickness. According to the second aspect, since the drain is provided in the passage of the heat exchanger according to the first aspect, it is possible to continuously operate for a long time.
【図１】この発明の実施例１における化学気相成長装置
の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a chemical vapor deposition apparatus in Example 1 of the present invention.
【図２】図１における化学気相成長装置の要部を構成す
る熱交換器の詳細を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of a heat exchanger that constitutes a main part of the chemical vapor deposition apparatus in FIG.
【図３】図１における化学気相成長装置のバブリング中
の液体反応材料の温度と蒸気圧の変化を示す図である。3 is a diagram showing changes in temperature and vapor pressure of a liquid reaction material during bubbling of the chemical vapor deposition apparatus in FIG.
【図４】この発明の実施例２における化学気相成長装置
の要部を構成する熱交換器の詳細を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing details of a heat exchanger that constitutes a main part of the chemical vapor deposition apparatus in Embodiment 2 of the present invention.
【図５】この発明の実施例３における化学気相成長装置
の要部を構成する熱交換器の詳細を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of a heat exchanger forming a main part of a chemical vapor deposition apparatus in Embodiment 3 of the present invention.
【図６】従来の化学気相成長装置の概略構成を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional chemical vapor deposition apparatus.
【図７】液体反応材料ＴＥＯＳの温度と蒸気圧の関係を
示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between temperature and vapor pressure of the liquid reaction material TEOS.
【図８】従来の化学気相成長装置におけるバブリング中
の液体反応材料の温度と蒸気圧の変化を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing changes in temperature and vapor pressure of a liquid reaction material during bubbling in a conventional chemical vapor deposition apparatus.
５ バブリングタンク ６ ＴＥＯＳ 10 チャンバ 11 半導体ウエハ 15、25、26 熱交換器 16 ブロック 17、24 通路 18 ヒータ 19 断熱材 27 ドレン 5 Bubbling Tank 6 TEOS 10 Chamber 11 Semiconductor Wafers 15, 25, 26 Heat Exchanger 16 Blocks 17, 24 Passage 18 Heater 19 Insulation 27 Drain
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川原 孝昭 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takaaki Kawahara 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory
Claims (2)
に保持して収容するタンク内にキャリアガスを供給して
バブリングにより上記反応材料を気化させて反応ガスを
生成し、加熱保持された被処理部材が収容されるチャン
バ内に供給するようにした化学気相成長装置において、
上記タンクから上記チャンバに至る上記反応ガスの通路
の途中に上記タンク内の保持温度より所定の値以下の温
度に設定された熱交換器を配設し、上記反応ガスの一部
を再液化するようにしたことを特徴とする化学気相成長
装置。1. A carrier gas is supplied into a tank which holds a reaction material which is liquid at room temperature at a predetermined temperature, and the carrier gas is vaporized by bubbling to generate a reaction gas, which is heated and held. In a chemical vapor deposition apparatus configured to supply into a chamber in which a member to be processed is housed,
A heat exchanger set to a temperature equal to or lower than a predetermined value from the holding temperature in the tank is disposed in the middle of the passage of the reaction gas from the tank to the chamber, and a part of the reaction gas is reliquefied. A chemical vapor deposition apparatus characterized by the above.
熱材で被覆されたブロックと、このブロック内に蛇行し
て形成され反応ガスが流通する通路と、この通路の下方
から上記ブロック外に連通するドレンとで構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の化学気相成長装置。2. The heat exchanger comprises a block in which a heater is embedded and a periphery thereof is covered with a heat insulating material, a passage meandering in the block and through which a reaction gas flows, and a block from below the passage to the outside of the block. The chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the chemical vapor deposition apparatus comprises a drain communicating with the.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23596291A JPH0574758A (en) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Chemical vapor deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23596291A JPH0574758A (en) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Chemical vapor deposition apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574758A true JPH0574758A (en) | 1993-03-26 |
Family
ID=16993794
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23596291A Pending JPH0574758A (en) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Chemical vapor deposition apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574758A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106259A (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Equipment and method for forming thin film |
| WO2009113400A1 (en) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | 三井造船株式会社 | Raw material supplying device |
| WO2010045468A3 (en) * | 2008-10-16 | 2010-07-15 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for recovering heat from processing systems |
| WO2021109813A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 江苏菲沃泰纳米科技有限公司 | Coating apparatus and application thereof |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23596291A patent/JPH0574758A/en active Pending
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| US8382071B2 (en) | 2008-03-12 | 2013-02-26 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Raw material supply device |
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