PT95432B

PT95432B - Dispositivo de alimentacao de gas e aparelho para producao de uma pelicula por deposicao empregando o mesmo

Info

Publication number: PT95432B
Application number: PT95432A
Authority: PT
Inventors: Nobuo Mikoshiba; Kazuo Tsubouchi; Kazuya Masu
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1998-06-30
Also published as: US5755885A; EP0420596A1; SG45405A1; ATE139580T1; PT95432A; EP0420596B1; DE69027496T2; KR940005276B1; US5779804A; DE69027496D1; US5476547A; MY107421A; KR910007072A

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

ANTECEDENTES DA IMVEMÇSO

Campo da Invenção

O presente invento refere-ss a um aparelho para a produção de uma película de deposição e a um dispositivo de alimentação ds gás. Em particular, o presente invento refere-se a um dispositivo de alimentação de gás que é adequado para a alimentação de um gás de partida, contendo um composto organometálico, ou similar, a um aparelho de deposição de película fina, pelo processo da deposição química da vapor (CVD).

Arte anterior relacionada

Q processo da deposição química de vapor, usando um composto organometálico, é amplamente utilizado para a deposição de uma película fina ou de uma película fina semicondutora de metal dos grupos III-V. Os materiais organometálicos de partida, amplamente usados, o trimetilgálio (TMG) e o trimetilaluminio (TMfi), são líquidos à temperatura ambiente. Pelo fluxo de um gás portador, tal como o árgon, introduzido através de um tubo inserido no composto organometálico líquido, o composto organometálico líquido é transportado, num estado de vapor, para um recipiente reaccional, que constitui um espaço para a formação -da película depositada.

A Fig. 7 ilustra um dispositivo convencional para transporte de um gás (gás de partida) contendo um composto organometálico. Um composto organometálico 2 está armazenado, num estado líquido, num recipiente metálico 1, Um gás portador 6, tal como árgon, é soprado, na forma de bolhas, no líquido, através de um tubo metálico 41, inserido no composto organometálico 2. 0 composto organometálico arrastado pelas bolhas, num estado de vapor saturado, é transportado, como gás de partida 7, para um recipiente reaccional (que não se mostra) através de um tubo 42 que não estã inserido no líquido. Por exemplo, com um tubo inserido 41, com um diâmetro de 6,35 mm e para um caudal de gas portador de 1 a 100 cm3/_mi_n (estado padrão) pode-se

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-3transportar um composto organometálico, tal como o TMS e o TMA, numa quantidade correspondente à pressão ds vapor saturado, no gás portador, que sai do tubo de saída 42.

Contudo, para melhorar a produtividade, nomeadamente para constituir um aparelho para a produção de uma película por deposição, que seja capaz de depositar uma película fina sobre uma pluralidade de substratos, simultaneamente, é necessária, correspondentemente, uma grande quantidade de gás de partida» Se se introduz um grande caudal de gás portador, tal como 1 a 10 Ι/min., através de um tubo de metal 41, tal como se mostra na

Fig. 7, o composto organometálico não estará suficier· temente saturado nas bolhas e, assim, a quantidade do composto organometálico transportado não se tornará maior mesmo para um maior caudal do gás portador. Em particular, para um composto organometálico viscoso, as bolhas formadas pelo tubo de metal 41 tornam-se maiores em tamanho, provocando a pulsação de fluxo de gás descarregado, ou, num caso extremo, as bolhas podem-se juntar para formar um percurso tubular de fluxo de gás que atinge a fase gasosa acima da superfície líquida. Por exemplo, com um tubo de metal 41 possuindo 6,35 mm de diâmetro, o percurso do fluxo de gás portador pode ser modificado, para um caudal de cerca de 100 cm³/min., da forma ds bolhas para uma forma tubular, resultando numa não proporcionalidade entre a quantidade de composto organometálico e a quantidade de gás portador.

Deste modo, para o transporte com um caudal elevado, pode-se considerar o uso de uma pluralidade de recipientes para o composto organometálico. Por exemplo, para uma quantidade requerida de gás portador de 1 a 10 ί/min., são necessários 10 a 100 recipientes, no pressuposto de que, por recipiente, se podem introduzir 100 cm^/min. do gás portador. Neste caso, podem estar envolvidos problemas relacionados com o aumento do tamanho do aparelho, com o aumento do custo e com complicações de manutenção.

Por outro lado, o Pedido de Patente Japonesa, acessível ao público, n2. sho-62-33769 descreve a perfuração de um certo

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-4núrnero de orifícios na extremidade do tubo metálico. Isto pode ser eficaz para um composto organometálico possuindo uma viscosidade baixa₃ tal como o TMQ, mas pode não ser sempre eficaz para um composto organometálico possuindo uma viscosidade elevada.

Pedido de Patente Japonesa, acessível ao público, n2. sho-62-207370 descreve a instalação de um gerador de ondas ultrassónicas possuindo um oscilador de magnetostrição num recipiente de metal orgânico. Num seu exemplo, insere-se, numa fase gasosa, um tubo metálico para a introdução de um gás portador. Contudo, não se pode esperar a produção de uma névoa pelo efeito ultrassónico, uma vez que um gás que causa cavitação está, geralrnente, pouco contido. Ainda que na publicação da patente se encontre a descrição de que o tubo de metal, para a introdução de gás portador, possa ser inserido no composto organometálico, em compostos organometálicos viscosos não se pode esperar um efeito de cavitação suficiente, uma vez que as bolhas não são facilmente geradas para um caudal elevado ds gás portador, tal como anteriormente se referiu.

Adicionalmente, para o caso de compostos organometálicos possuindo uma viscosidade baixa, tal como o TMS, o Pedido de Patente Japonesa, acessível ao Público, n2, sho-62-207870, anteriormente citado, mostra um método para transportar eficazmente ο ΤΜΘ, para um caudal elevado, Este método, contudo, não é tão eficaz para compostos organometálicos, tais como o DMAH, possuindo uma viscosidade elevada. Isto resulta de não se tomar qualquer medida, na introdução de gás portador, para a formação de bolhas muito pequenas no composto organometálico.

Pedido de Patente Japonesa, acessível ao público, n2. sho-60-131973 descreve um método para vaporizar um composto organometálico líquido, compreendendo o borbulhar de um gás de modo a que o gás seja ejectado através de um dispositivo de formação de bolhas, possuindo uma pluralidade de orifícios de ejecção de gás na extremidade da zona de ejecção de gás. Contudo, mesmo com este

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-5método, pode haver instabilidade da alimentação do composto organometálico gasoso, durante a vaporização de uma grande quantidade do composto organometálico para a rápida formação de uma película de deposição, uma vez que as bolhas, da grande quantidade de gás introduzida, se combinam, mutuamente, para formar bolhas maiores e provocam o espirrar do composto organometálico líquido pelo rebentar das bolhas maiores ε da acumulação resultante do líquido num tubo de alimentação.

Tai como anteriormente se discutiu, não existe qualquer dispositivo de alimentação de gás, satisfatório para alimentação de uma grande quantidade de um gás de partida, usando um composto organometálico com uma viscosidade elevada.

SUMÁRIO DA IMVEMÇÁO

Um objectivo do presente invento é proporcionar um dispositivo de alimentação de gás e um aparelho para a produção de uma película ds deposição, que não impliquem a desvantagem de aumento do tamanho do aparelho e que sejam capazes de transportar uma grande quantidade de gás de partida, mesmo com compostos organometálicos viscosos»

Outro objectivo do presente invento consiste em proporcionar um dispositivo de alimentação de gás e um aparelho para a formação de uma película de deposição, que sejam capazes de transportar uma grande quantidade ds um hidreto de alquilalumínio, numa pureza elevada, adequados para conduzir, satisfatoriamente, à produção de uma boa película de deposição.

De acordo com um aspecto do presente invento, proporciona-se um dispositivo de alimentação de gás, para a alimentação de um gás de partida, para a produção de uma película de deposição, pelo processo da deposição química de vapor, compreendendo um recipiente com um espaço para descarga do gás de partida, contendo um composto organometálico, por introdução de um gás portador; meios de introdução de gás ligados ao recipiente e possuindo uma pluralidade de aberturas de introdução de gás, para a introdução do gás portador ou do gás de partida no recipiente,

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~6*~ para gerar o gás de partida; e meios de acelerar a produção de gás, para acelerar a produção do gás de partida.

De acordo com um outro aspecto do presente invento é proporcionado um dispositivo de alimentação de gás, para a alimentação de um gás de partida, para a produção de uma película de deposição pelo processo de deposição química de vapor, compreendendo, meios para armazenamento do composto organometálico, para descarga do gás de partida, contendo o composto organometálico, por introdução de um gás portador; uma pluralidade de membros de introdução de gás, para introdução do gás portador nos meios de armazenamento; e meios interruptores para ligar ou desligar as linhas de alimentação do gás portador, ligados a uma pluralidade de membros de introdução de gás, e para distribuir o gás portador através de uma linha de alimentação accionada.

invento, é gás, para

Ainda de acordo com outro aspecto do presente proporcionado um dispositivo de alimentação de alimentação de um gás de partida, para a produção de uma película de deposição pelo processo de deposição química de vapor, compreendendo, meios de armazenamento, do composto organometálico, para descarga do gás de partida, contendo o composto organometálico, por introdução de um gás portador; um para introdução de gás, possuindo uma pluralidade de aberturas, para introdução do gás portador nos meios de armazenamento; e um oscilador ultrassónico disposto nos meios ds ar mazenamento.

elemento pequenas

De acordo com um aspecto adicional do presnte invento, é proporcionado um dispositivo de alimentação de gás, para alimentação de um gás de partida para a produção de uma película de deposição pslo processo da deposição química de vapor, compreendendo, um recipiente possuindo um espaço para descarga do gãs de partida, contendo um composto organometálico, por introdução de um gás portador; e meios de injecção para injectar o composto organometálico, num estado de névoa, no recipiente.

y'71 592

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-7Ainda de acordo com um aspecto adicional do presente invento é proporcionado um aparelho para a produção de uma película de deposição pelo processo da deposição química de vapor, compreendendo (1) um dispositivo de alimentação ds gás, compreendendo um recipiente possuindo um espaço para a introdução e descarga de um gás de partida, contendo um composto organometálico, para a produção de uma película de deposição com o auxílio de um gás portador; meios para a introdução de gás ligados ao recipiente e possuindo uma pluralidade de aberturas de introdução de gás, para a introdução do gás portador ou do gás de partida no recipiente, para gerar o gás de partida; e meios de acelerar a produção de gás, para acelerar a produção do gás ds partida;

(2) uma câmara de reacção, ligada ao dispositivo de alimentação de gás, para receber o gás de partida aí alimentado, e (3) meios de escape, ligados à câmara ds reacção, para a purga da câmara de reacção.

Ainda de acordo com um aspecto adicional do presente invento, é proporcionado um aparelho para a produção de uma película de deposição, pelo processo da deposição química de vapor, compreendendo ξ (1) um dispositivo de alimentação de gás, compreendendo meios de armazenamento do composto organometálico para descarga do gás de partida, contendo o composto organometálico, por introdução de um gás portador, para a produção de uma película de deposição; uma pluralidade de elementos ds introdução de gás, para introduzir o gás portador nos meios de armazenamento, e meios interruptores de gás para ligar ou desligar linhas de alimentação do gás portador á pluralidade de meios de introdução de gás e para distribuir o gás portador através da linha de alimentação accionada, (2) uma câmara de reacção, ligada ao dispositivo de alimentação /

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-8de sás, para receber o gás de partida aí alimentado, e (3) meios de escape ligados à câmara ds reaeção, para purga da câmara de reaeção»

Ainda de acordo com um aspecto adicional da- invenção é proporcionado um aparelho para a produção de uma película de deposição pelo processo da deposição química de vapor, compreendendo:

(1) um dispositivo de alimentação ds gás, compreendendo meios para armazenamento do composto organometálico, para descarga do gás de partida, contendo o composto organometálico, por introdução de um gás portador, para a produção de urna película de deposição; um elemento para introdução de gás, possuindo uma pluralidade de aberturas, para introdução do gás portador nos meios de armazenamento; e um oscilador ultrassónico instalado nos meios de armazenamento, (2) uma câmara de reaeção, ligada ao dispositivo de alimentação de gãs, para receber o gás de partida aí alimentado, e (3) meios de escape, ligados à câmara ds reaeção, para purga da câmara de reaeção»

Ainda de acordo com um aspecto adicional do presente invento é proporcionado um aparelho para a produção de uma película de deposição pelo processo da deposição química de vapor, compreendendo :

(1) um dispositivo de alimentação de gás: compreendendo, um recipiente possuindo um espaço para descarga do gãs de partida, contendo um composto organometálico, por introdução de um gás portador, para a produção de uma película de deposição; e meios de injecção para injectar o composto organometálico, num estado de névoa, no recipiente;

(2) uma câmara de reaeção, ligada ao dispositivo de alimentação de gás, para receber o gás de partida aí alimentado, e (3) meios de escape, ligados à câmara de reaeção,.para purga da

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CFO 7067 PT (MO/TF/nt) câmara de reacção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é um diagrama esquemático ilustrando um exemplo do dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

A Fig. 2 é uma carta de escalonamento no tempo para explicar um método de condução do dispositivo.

A Fig. 3 é urn diagrama esquemático ilustrando outro exemplo do dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

A Fig. 4 é ura diagrama esquemático ilustrando ainda um outro exemplo do dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

fis Figs. 5A e 5D são diagramas esquemáticos para explicar o mecanismo de formação selectiva, preferível, da película de deposição usando o dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

A Fig. 6 é um diagrama esquemático de um aparelho de produção de uma película de deposição ao qual o dispositivo de alimentação de gás do presente invento é aplicável,

A Fig. 7 é um diagrama esquemático de alimentação de gás., convencional.

um aparelho de

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA

Os dispositivos de alimentação de gás preferidos, presente invento, são constituídos como a seguir se descreve.

do dispositivo de alimentação de gás do presente invento compreende um recipiente, possuindo um espaço para descarga do gás de partida, contendo um composto organometálico, por introdução de um gás portador, meios de introdução de gás ligados ao recipiente e possuindo una pluralidade de entradas de gás, para a introdução do gás portador ou do gás de partida no recipiente, para gerar o gás de partida; e meios para acelerar a produção de gás, para acelerar a produção do gás de partida.

dispositivo de alimentação de gás do presente invento é capaz de alimentar uma grande quantidade de um gás de partida,

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estavelments, usando uma pluralidade de aberturas para introdução de gás e meios de aceleração de produção de gás. 0 dispositivo de alimentação de gás do presente invento, é capaz de transportar uma grande quantidade de gás de partida, mesmo com um composto organometálico viscoso, sem provocar o problema do aumento desvantajoso da dimensão do aparelho.

aparelho para a produção de uma película de deposição do presente invento compreende' o dispositivo de alimentação de gás, anteriormente referido, uma câmara de reacção ligada ao dispositivo de alimentação de gás para receber o gás de partida aí alimentado, e meios de escape de gás, ligados à câmara de reacção, para a purga da câmara de reacção.

aparelho para a produção de uma película de deposição compreendendo o dispositivo de alimentação de gás do presente invento é capaz de alimentar, estavelmente, uma grande quantidade de um gás de partida à câmara de reacção, permitindo a produção de uma película de deposição de elevada qualidade a uma velocidade de deposição elevada.

Descreve-se em detalhe um exemplo do presente invento por referência ãs figuras.

Tal como depois se descreve, o hidreto de dimetilaluminio (DMAH) resulta num -depósito de Al ou de uma liga de Al-Si de elevada qualidade, - meramente por reacção térmica sobre a superfície de um material doador de electrões, usando hidrogénio como gás reaccional. A pressão de vapor DMAH é, aproximadamente, de 1 Torr (1,33 x 10^ Pa) a temperatura ambiente, de modo que é facilmente transportada em comparação com o TIBft (pressão de vapor: aproximadamente, 0,1 Torr (1,33 x 10- Pa) à temperatura ambiente) que tem sido usado como material de. partida para o Al no CVD,

No caso do aparelho para a produção de uma película de deposição de acordo com o processo ds CVD de vácuo, sm produção em massa, requere-se que a quantidade de gás portador usada seja tão grande quanto 1 s 10 1/min.. 0 DMAH, que tem uma elevada /a

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viscosidade, envolve o problema de o fluxo de gás ds transporte tender a tornar—se pulsado, resultando no impedimento do transporte continuo, ou de o tIuxo ds gas se 'cornar tuoular, tai como anteríormente se mencionou.

Deste modo, este exemplo tem a constituição seguinte.

fi Fig. 1 ilustra um exemplo da constituição do dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

recipiente metálico 10 é constituído de SUS. fi superfície interior do recipiente metálico está, preferivelmente, revestido com SÍO2 ou similar, uma vez que um composto organometálico, tal como DMAH e o TMA, se decomporá sobre uma superfície metálica na presença de hidrogénio, mesmo à 'cemperatura ambiente, para formar recipiente 10, estão dispostos uma pluralidade de tubos, na direcção horizontal, aproximadamente equidistantes, com as aberturas de descarga de gás dirigidas no sentido ascendente. Um gás portador 6 é introduzido, a partir de um tubo de entrada para formar bolhas 3. 0 vapor do composto organometalico 2 transportado, conjuntamente com o gás

-portador, através de da

Γ:, Z» fr

Et-j* » uá um tubo í interruptoí dos tubos introduzir um vaso reaccional (ver Fig. 6)

Um gás 19, selecciona as vias de introdução de gás

11-17, inseridos no composto organometálico 2, par a alimentaçao de gás portador, do tubo de entrada para os tubos 11-17, em impulsos com atrasos no tempo, interruptor de gás é constituído, por exemplo, por corpos de válvula, colocados em partes de ligação dos tubos respectivos, tais como válvulas electromagnéticas operadas por corrente eléctricaí por um efector; s por meios de controlo para o efector. Ainda que na Fig. 1 se mostrem sete tubos o número de tubos pode ser maior ou menor do que sete. 0 escalonamento no tempo da ligação é ajustado, dependendo do comprimento de cada tubo (11-17), desde o interruptor de gás 19 até às saídas. Neste exemplo, o interruptor de gás 19 serve como meio para acelerar a produção de gas.

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A Fig. 2 mostra um padrão ds escalonamento no tempo para a introdução do gás portador nos tubos 11-17. Na Fig. 2 as porções a sombreado mostram o tempo de fluxo do gás nos tubos respectivos. Os caudais, nos tubos respectivos, são ajustados ds modo a serem iguais em qualquer instante. Em correspondência com a dimensão dos tubos, o tempo Tj e T2 é determinado de modo a que as bolhas, formadas pelo gás portador no composto organornetálico, não possam pôr em comunicação as saídas de gás com a fase gasosa. Na carta de escalonamento no tempo da Fig. 2, o gás portador flui através dos 6 tubos, no caso mais simples, sm qualquer instante, sendo um sexto do gás portador introduzido através do tubo -de entrada 4, distribuído a cada um dos seis tubos 11-17.

No caso em que os tubos têm, respectivamente, uma abertura, a quantidade de gás portador introduzida nos tubos respectivos 11-17 é, preferivelmente, inferior a 100 cm^/min. para o DMAH. Num exemplo mais preferível, no qual, em vez de uma única abertura, os tubos 11-17 estão providos ds várias pequenas aberturas nas suas extremidades, o caudal de gás portador em cada tubo pode ssr superior a 100 eísP/min. Suando cada tubo está provido de pequenas aberturas em número η, o caudal de gás portador sm cada tubo pode ir atê η x 100 cnP/min. Especificamente, para cada um dos tubos 11-17 de 9,54 mm ou de 6,35 mm de diâmetro, o seu número é, mais preferivelmente, menor do que 10. Se o seu número é superior, as bolhas formadas podem-se combinar umas com as outras com uma probabilidade elevada. Para qualquer caudal dever-se-ão tomar medidas para não deixar que as bolhas ejectadas da extremidade do tubo se juntem, para formar uma fase tubular de gás em comunicação com a fase de gás localizada porei ma.

No dispositivo que se mostra na Fig. 1, as bolhas são formadas, sequencialmente, a partir dos tubos respectivos 11-17, praticamente de um modo contínuo, como um todo, sem pulsação do gás de partida 7 descarregado do tubo de saida 5.

Pelo uso do dispositivo de alimentação de gás do exemplo,

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-13-W Z ” ' -_r.'.'__.xiiJ£íSE2SâJ^Sí pode-se tornar o tamanho das bolhas das aberturas respectivas, mais pequeno, pela selecção apropriada do caudal de gás portador introduzido através dos vários meios de introdução de gás e pela alimentação intermitente do gás portador aos membros de introdução de gás respectivos, com um desfasamento de Tg, pelo que se pode vaporizar suficientemente o composto organometàlico no gás, e se pode alimentar uma grande quantidade do gás de partida.

A Fig. 3 mostra outro exemplo da constituição do dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

□ recipiente metálico 10 é constituído por SUS. A superfície interior do recipiente metálico está, preferivelmente, revestida com SÍO2 ou similar, uma vez que um composto organometálico, tal como o DMAH e o TMA, se decomporá sobre uma superfície metálica, na presença de hidrogénio, mesmo à temperatura ambiente, para formar um alcano desnecessário tal como metano ou similar.

tubo metálico 4, inserido num composto organometálico, está provido de uma pluralidade de pequenas aberturas 5 para descarga do gás. 0 gás portador é ejectado através de cada uma das pequenas aberturas. As pequenas aberturas podem estar localizadas, quer com intervalos reguladares, quer com intervalos irregulares. Ainda que o tubo 4, inserido no composto organometálico, esteja ilustrado numa forma linear na Fig. 3, este pode ter uma forma circular ou uma forma de serpentina, de modo a distribuir as posições das aberturas uniformemente no recipiente 10 de composto organometálico.

Em particular, se o composto organometálico 2 é o DMAH, possuindo uma viscosidade elevada, o caudal de gás portador através das pequenas aberturas respectivas 5 é, preferivelmente, não superior a 100 cnP/min. (estado padrão). Um caudal superior a 100 cm^/min. (estado padrão) pode destruir as bolhas do gás portador, ejectado a partir das pequenas aberturas, formando um percurso gasoso, aberto, das pequenas aberturas até à superficie do composto organometálico, numa forma tubular, o que pode retardar o efeito de cavitação gerado por um oscilador supersóni71 592

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-14co usado neste exemplo.

oscilador ultrassónico S exibe um efeito ds cavitação, gerando pequenas boinas , foroiando—se, eficazmente, uma névoa do composto organometálico a partir da superfície do composto organometálico. 0 oscilador ultrassónico pode ser constituído por uma pluralidade de osciladores ultrassónicos 3 na Fig. 3. Além disso, o oscilador pode estar instalado na pareoe lateral da câmara que contêm o composto organometálico. Neste exemplo, o oscilador ultrassónico 8 serve como meio para acelerar a produção de gás, para formar ericazmente o gas de partida.

ser conseguida, ds um modo suficiente, apenas pela

Neste exemplo, as pequenas aberturas existentes e um caudal limitado de gás portador ejectado, a partir de cada uma das pequenas aberturas, realizam a produção de pequenas bolhas no composto organometálico e a formação de névoa na superfície de líquido, Contudo, a produção eficaz das pequenas bolhas não pode :istência das pequenas aberturas. Em particular, para um composto organometálico viscoso, tal como o DMAH, pretende—ss que o gas portaoor seja egectado, a partir das pequenas aberturas respectivas, continuamente» com um caudal inferior a um certo valor.

Neste exemplo, o DMAH, que possui uma viscosidade ;le\ >odí ser transportado pelo gás portador que flui a partir do metálico 10, de vapor de composto organometálico contido no recipiente contendo uma quantidade correspondente â pressão saturação do DMAH, limitando o caudal do gás portador ejê partir das pequenas aberturas 5 a, aproximadamente, luO (estado padrão) e utilizando um efeito de cavitação da oscilação ultrassónica, mesmo quando o total de gas portador introduzido no recipiente metálico 10 é uma quantidade tão grande quanto 10 litros por minuto (estado padrão).

Não se encontrou, até agora, nenhum método para transportar, eficazmente, num gás portador, uma quantidade tão elevada de um composto organometálico, Lm particular, no processo CVD de vácuo.

o número de bolachas usado num lote de deposição

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-15« eficiência do transporte de uma grande quantidade de DMAH viscoso. O uso do dispositivo de alimentação de gás, do presente invento, num aparelho para a produção de usa película de deposição, que depois se mostra na Fig. 6, torna possível a deposição de uma fina película de Al ou de Al-Si em 100-200 bolachas de 100,16 mm, num lote ds deposição, com uma velocidade de deposição elevada.

No dispositivo de alimentação de gás, que se mostra no presente exemplo, produz-se uma névoa de um composto organometálico, constituída por um grande número de pequenas bolhas ou por uma fase gasosa, a partir dos meios de armazenamento do composto organometálico, seleccionando, apropriadamente, o caudal de gás portador para cada pequena abertura (p.e., aproximadamente 100 cm³/min. ou menos), e causando, adicionalmente, cavitação através de um oscilador ultrassónico instalado no recipiente metálico, contendo o composto organometálico, de modo a que o composto organometálico possa estar contido no gás portador, ejectado do recipiente, numa quantidade correspondente à pressão de vapor de saturação.

Na Fig. 4 ilustra-se ainda um outro exemplo de constituição do dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

Um composto organometálico está armazenado num recipiente metálico 31 no estado líquido. Introduz-se um gás através de bicos 30. Atomizadores 34 (atomizadores piezoelétricos), utilizando um elemento piezoeléctrico como meio para produzir energia para a ejecção, pulverizam o composto organometálico arrastado, no sentido ascendente, do recipiente metálico 31, no estado de uma névoa, para uma câmara metálica 33. Preferivelmete, o atomizador piezoeléctrico 34 é proporcionado em várias unidades. No exemplo da Figura 4 são apresentados cinco atomizadores. Os atomizadores 34 estão ligados & um circuito de condução (DR) para fornecer um sinal de condução a ser controlado pelo circuito de condução. Neste exemplo, os atomizadores piezoeléctricôs 34 servem como meios de aceleração da produção de gás para produzir

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-16eficazmente o gás de partida.

composto organometálico ê ejectado na forma de goticulas com vanos diâmetro, ou menos, num estado de névoa.

partir dos atomizadores piezoeléctricôs

Ainda que os atomiza— dores 34 estejam instalados no fundo da câmara metálica 33 na f igir a, podem estar Naturalmente, pode-sí piezoeléctrico.

Preferivelmente, a parede interior da câmara metálica 33 está revestida com um material isolante, tal como S1O2 ou similar, uma vez que um composto organometálico, tal como o TMA e o DMAH, se decomporá numa superfície metálica de SUS, na presença de hidrogénio, mesmo à temperatura ambiente, para formar um alcano desnecessário, tal como metano ou similar,

Neste dispositivo, introduz-se um gás portador 6, tal como hidrogénio, árgon, azoto ou similar, através de um tubo de instalados na pa?

lateral da câmara.

usar outro atomizador que não o do tipo entrada metálico.

>7. 0 gás portado?' fica enriquecido no composto organonuma quantidade corrsspondeni •essao ds saturaçao_s medida que passa através da camara metalica, os «os composto organometálico é pulverizado num estado de névoa_s para o exter io?' a partir de i>â,Í CíidJ.

COiíiO «ts ns s

partida 7. 0 composto organometálico, no estado de uma névoa, forma de goticulas com dimensão de vários u ou menos arrastado eficazmente pelo gas portador¹.

composto organometálico que tica agarrado à superfície interior da câmara metálica 33 é recuperado, através de um tubo de recolha 36, para o recipiente metálico 31, contendo o composto o? ganometál ico, uso ds um atomizador piezoeléctnco permite pulverização, para forma?' um estado ds névoa, mesmo o composto organoíe modo a que o composto organometálico possa fica?' contido, eficazmente, no gás portador, í ndependentememt vez que o gás portado?' não passa da viscosidade do composto organometálico. Uma .ravés de um líquido.

nao

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17ocorrsm quaisquer flutuações do caudal de gás portador 7, contendo um composto organometálico. Pode-se assim evitar, totalmente, a pulsação do fluxo que seria provocada no transporte de um composto organometálico de viscosidade elevada. Pelo método de transporte de um composto organometálico, com esta constituição, pode-se efectuar o transporte de DMAH num estado tal, que o gás portador contém DMAH numa quantidade correspondente à sua pressão de vapor de saturação, mesmo se o caudal total de gás portador . seja tão grande quanto 10 I/min. (estado padrão).

Não existia, até agora, nenhum método para transportar, eficazmente, por um gás portador uma quantidade tão grqnde de um composto orgnometálico. Em particular, num processo CVD de vácuo, convencional, utilizando DMAH, o número de bolachas que se pode usar, num lote de deposição, depende da eficiência do transporte de uma grande quantidade ds DMAH viscoso. 0 uso do dispositivo de alimentação de gás, do presente invento, num aparelho de produção de película de deposição, que se mostra, depois na Fig. 6, permite a deposição de uma película fina de Al ou de Al-Si em 100-200 bolachas de 100,16 mm, num lote de deposição, com uma velocidade de deposição elevada.

dispositivo de alimentação de gás, que se mostra no exemplo, transporta um composto organometálico, num estado liquido, a partir de um recipiente que armazena o composto organometálico, e ejecta o composto organometálico líquido, na forma de uma névoa, a partir de meios de ejecção, tais como um bico piezoeléctrico, para um espaço, descarregando, assim, um gás introduzido, que contém o composto organometálico numa quantidade correspondente à sua pressão de vapor de saturação.

dispositivo de alimentação de gás, anteriormente descrito, é usado, adequadamente, com um aparelho para produção de película de deposição que a seguir se descreve.

A Fig. 6 ilustra uma perspectiva transversal esquemática de um aparelho, para produção de uma película de deposição, do pr ese n te invento.

....

’jsií tuoo de reacçao extsrno 50, de quartzo, espaço substancialmente fechado para a formaçao co ns ϊ, a. t u i um

592 CFO 7067 PT (ΜΟ/Ί i Γ /fd.. )

-1S£>-$ wtó peiχcula de deposição. No interior, estão fixos, por um suporte de substratos 56, numa posição predeterminada, uma pluralidade de substratos 57 para a Formação de uma película de metal, principalmente constituídos de alumínio, silício ou similar, tal como a película de deposição. Um tubo de reacção interno 51, de quartzo, separa o fluxo de gás no tubo de reacção externo 50. Uma flange metálica 54 fecha ou abre uma abertura do tubo de reacção externo 50. Os substratos 57 »o colocados no suporte ds substratos 56, disposto no tubo de reacção interior 51. 0 suporte de substratos preferivelmente, de quartzo.

Neste aparelho, a temperatura dos substratos é controlada por um aquecedor 59. A pressão no tubo de reacção 50 é controlada por um sistema de escape, ligado através de uma de gás 53.

aparexho qu© s© mostra na Fig. 6 tem um misturador iUS está ligado a um primeiro sistema ds gás, para uma alimentação de gás, a partir do dispositivo de alimentação ds gás. segundo sistema de gás para H₂ ou similar, e ainda a un sistema ds ga;

para Sioi-k ou sii partir <30 e a um terceiro qual se introduz a mistura d© gas d© partida resultante; tubo de introdução de gas de partida 52, no tubo gás dt

partxoa	reage	soer
passa a	través	do í
COMO SS	indica

„1,-.

iíí F ί deposição de Al ou de Al-Si sobre a superfície através de um áe reacção 50. 0 >s tra tos 57, jao i n ter x or resultando na suostrato. Apos reacçao o gás passa através ds um espaço formado pelo tubo de reacção interno 51 e pelo tubo de reacção expelido a partir de uííi tubo de escape 5o.

extsr no

50.

Para introduzir ou retirar os substratos, baixa—s» a flange metálica 54, conjuntamente com o suporte de substrato 56 © com os substratos 57, coei o auxílio de um elevador (que nao se mostra na figura) para os mover para uma posição predeterminada.

592

CFG 7067 PT (MO/TF/nt)

-19Coffi um tal aparelho, nas condições de produção de uma película de deposição anteriormente referidas, pode-se produzir, simultaneamente em todas as bolachas no aparelho, uma película de Al ou de Al-Si satisfatória.

Tal como anteriormente se descreveu, o dispositivo de alimentação de gás do presente invento é, particularmente, adequado para aparelhos para produção de películas ds deposição, pelo uso de um composto organometálico com uma viscosidade elevada, tal como o DMAH, numa quantidade elevada. Naturalmente que o tipo de compostos organometálicos, a constituição dos aparelhos para a produção de películas de deposição e os aspectos relacionados, não estão limitados aos exemplos anteriores.

De acordo com o presente invento, podem-se produzir excelentes películas de deposição, numa grande quantidade e cons um rendimento elevado, una vez que o presente invento permite o transporte, estável, de uma grande quantidade de gás ds partida sem problemas, tais como o aumento do tamanho do aparelho, mesmo quando se usa um composto organometálico com uma· viscosidade elevada. Assim, pode-se reduzir notavelmente o custo de produção do dispositivo semicondutor.

Especificamente o dispositivo de alimentação de gás ilustrado na Fig. 1 é aplicado, adequadamente, a um aparelho, para o processo CVD de vácuo, ilustrado, por exemplo, na Fig» 6, que s capaz de conter um grande número de bolachas (substratos) ao mesmo tempo e de depositar ΑΪ ou Al-Si. Uma vez que a deposição de Al ou de Al-Si ocorre por uma reaeção de superficie, sobre uma superficie ds substrato, doadora de electrões, aquecida, pode-se depositar Al ou Al-Si a partir de DMAH e de H2 (cu, adicionalmente, com um gás de partida tal como 8^2¾) por um tipo de processo CVD de vácuo de parede quente, no qual apenas o substrato é aquecido.

Na formação da película, o Al ou Al-Si, depositam-se atê uma

O espessura de 100-200 A,apenas sobre um substrato doador de

592 CFO 7067 PT (MO/TF/nt)

-20760 Torr (1,33 x 10“^· a 1,01 x 10~^c Pa), d® temperatura do substrato de 270 a 350°C, de pressão parcial de DMAH de 1 x 10“-’ a 1,3 x 10“³ vezes a pressão eto tubo de reacção (ou, adicionalmente, com uma pressão parcial de SÍ2H£ de 1 x 10“· a 1 x ÍO~⁴ vezes a pressão do tubo de reacção). Para melhoria da uniformidade da espessura da película nas bolachas, a pressão do tubo de reacção é, preferivelmente, de 5 x 10“2 a 5 Torr (6,66 a 6,66 x 1©2 Pa), e a pressão parcial de DMAH é, preferivelmente, de 1,3 x 10“⁵ a 1,3 x 10“⁴ vezes a pressão do tubo de reacção. A temperatura preferível eto substrato é de 270 a 300°C, para suprimir a migração de superfície e preparar uma película continua satisfatória.

Adiconalmente, o dispositivo de alimentação de gás ilustrado na Fig, 3 é, também, aplicado, adequadamente, a um aparelho para o processo CVD de vácuo ilustrado, por exemplo, na Fig, 6, que é capaz de conter um grande número de bolachas (substratos) ao mesmo tempo e de depositar Al ou Al-Si. Uma vez que a deposição de Al ou de Al-Si ocorre por uma reacção de superfície, sobre uma superfície de substrato, doadora de slsctrões, aquecida, pode-se depositar Al ou Al-Si a partir ds DMAH e 1¾ (ou, adicionalmente, com um gás ds partida de Si tal como o Si2H^) por um tipo de processo CVD de vácuo de parede quente, no qual apenas o substrato é aquecido.

Na formação da película, o Al ou A1--SÍ depositam-se, até uma espessura de 100-200 A, apenas sobre um substrato doador de electrôes nas condições de pressão do tubo de reacção de 10“° a 760 Torr (1,33 x 10“~ a 1,01 x 10⁵ Pa), de temperatura do substrato de 270 a 350®C, de pressão parcial de DMAH de 1 x 10“^ a 1,3 x 10³ vezes a pressão no tubo de reacção (ou, adicionalmente, com uma pressão parcial de SÍ2H^ de 1 x 10“7 a 1 x 1G~⁴vezes a pressão do tubo ds reacção). Para melhoria da uniFormidade da película nas bolachas a pressão do tubo de reacção é, preferivelmente, ds 5 x 10“2 _a 5 y_Orr (6,66 a 6,66 x 10' - Pa) e a pressão parcial ds DMAH é, preferivelmente, de 1,3 x 10“^ a 1,3 x 10~⁴ vezes a pressão do tubo ds reacção» A temperatura do

Xi/' .-.--^«3?

592

CFO 7067 PT (MO/TF/nt)

-21· suòsLeciLoρί’δτivsl, cte 2/0 s o00°C pâiTâ. supcijííiir d fiSSJL^ií ΰ(^·ί4'ϋ Ofc» superfície e preparar uma película contínua satisfatória.

Ainda, adicionalmente, o dispositivo de alimentação de gás ilustrado na Fig. 4 é também, adequadamente, aplicado a um aparelho para o processo de CVD de vácuo, ilustrado, por -exemplo, na rig.

que oe con ter numero ooi;

(subs tratos j ao mesmo tempo e ds depositar s-íl ou í-.I· que a deposição sobr

QS ou ds Al—Sl GCOÍTC >or uma reacçao super f í ci< elec tro-es uma superτιcie oe ^uecida, pode-se depositai' substrato, doadora > ou Al oi a par tir

DMAH e Ho (ou, adicionalmente, com uííi gás ds partida como 912¾) por um tipo ds p«ocesso CVD ds quente, no qual apenas o suostrato e aquecido, vacuo ox pa« ;nas vez de de de tal *ede

Na formação da película o Al ou Al-Si depositam-se até uma espessura .ju sinS t í t,· cz. ,

760 Torr substrato d a 1,3 x 10“ subsfc:

(i,:

-200 A, apenas sobre uí pressão do tubo de r x 10¹ a 1,01 x 10⁵ Pa) rato doador de 'T

10' de tsmperatur pressão parcial de DMAH ds l oo i n-5 vezes a pressão do tubo reacção (ou, adicionalmente, com uma pressão parei;

ΙΟΙ x 10

-á.

V626S eí

pressão do	tubo de reacçao	), Para melhoria <	da uniformidade	da
película	a	pressão do tubo	ds reacçao s, j	preferivelmente,	de
5 x 10“2 a	r- O	T .· Γ-«.» Ζ Z Ζ Z s 1 Oí 3 O y OO ίή O _	66 x 10- Pa), s a	pressão parcial	de
DMAH é,		ί Gv” i. tS y	de 1,3 x 10~-* a 1	,o x 10 vezes	Λ
pressão de	: tU	bo de reacção,	A temperatura do	substrato , preferi-
νεί , é de	270	a 300°C, para	suprimir a migraç	ão de superfície	&

preparar uma película contínua satisfatória.

processo para a produção de uma película ds deposição, nomeadamente, o processo CVD, utilizando um hidreto de alquilalumínio, particularmente, um hidreto de alquilalumínio possuindo um grupo metilo é descrito em detalhe.

Neste processo usa—se um gas contendo um composco o»ganome— tálico, especificamente, hidreto de dimetilalumínio (DMAH)s

592 CFG 7067 PT (MO/TF/nt)

-22(Fórmula Química) CHCU— ou hidreto de monometilaluminio (MMAH2) (Fórmula Química)

PU—r Ví como gás de partida, contendo pelo menos um átomo que vai ser um elemento constituinte da película de deposição, ou, adicionalmente .

usam-se um gas

Forma—se, selectivamente, uma película de Al ou ds Al—3i sobre o substrato por deposição de vapor.

substrato ao qual se aplica este método tem um primeiro material na superfície de substi· superfície para deposição de Al material na superfície do substrato de Al-Si. 0 primeiro material na composto por uma substância doadora

	o pa	F 3 p F O p O F Ο X O	nar
ou	de	Al—Si, e um	seg
pai	ra a	il UtCíáO* í_ JX 12.	de A
Si	Ηρ©!”¹ y	1C1S do SUsJ·'	strat·

de	tí 1 sc	’£5'“ O©S »

uma o e

Explic electroes.

a seguir, em pormenor a propriedade doadora dc

Um material doador de electroes é um material no qual existem electroes livres ou no qual ss vormam, intencionalmente, electrSes livres: por exemplo, um material possuindo uma superfície sobre a qual uma reacção química é acelerada por transferência de electroes com uma molécula ds partida aderente a superfície de subscrato. Geralmente, os metais θ os semicondutor

Sb são exemplos destes materiais. Incluem-se, também, metais e semicondutores possuindo uma película extremamente fina de óxido f ina ocorre molécula de partida aderente, provocando a í na superfície, uma vez que, s© a película de oxido é excrsmamsnte ϊ transferencia ds electroes entre o substrato e a cção quí m ica.

Alguns exemplos sspeciticos destes materiais incluem, semi·

592 CFO 7067 PT (MO/TF/nt)

condutores tais como silício simples cristalino, silício policristalino, silício amorfo e similares; compostos semicondutores dos grupos III-V e compostos semicondutores dos grupos II-VI, constituídos por combinações binárias, ternárias ou quaternárias de Ga, In s Al como elemento do Grupo III © P, As s N como elemento do grupo V; metais per ss tais como tungsténio, molibdénio, tântalo, alumínio, titânio, cobre s similares; silicietos dos metais anteriores, tais como, silicieto de tungsténio, silicieto de molibdénio, silicieto de tântalo, silicieto de alumínio, silicieto de titânio e similares; e metais contendo qualquer um dos metais anteriores, tais como, alumínio-silicio, alumínio-titânio, alumínio-cobre, alumínio-tântalo, alumínio-silício-cobre, alumínio-silício-titânio, alumínio-paládio, nitreto de titânio e similares.

Por outro lado, os materiais possuindo uma superfície sobre a qual o Al ou Al-Si não se depositam selectivamente, nomeadamente, materiais não doadores ds electrões, incluem materiais isolantes usuais; óxido de silício formado por oxidação térmica, CVD, etc.; vidro ou filmes de óxido, tais como, BSG, PSG, SPSS e similares, preparados pelos processos CVD térmico, CVD de plasma, CVD de vácuo, ECR-CVD; e materiais similares.

No substrato com esta constituição o Al ou Al-Si depositam-se, apenas por uma reacção térmica simples, num sistema ds reacção de um gás de partida e de hidrogénio. Por exemplo, a reacção térmica no sistema de reacção de DMAH e ds hidrogénio é, basicamente, a seguinte:

-i- H₂ ->

Λ temperatura ambiente o DMAH tem uma estrutura dimérica. A adição de 312¾ ou de compostos similares provoca a formação da liga Al-3i pois, assim, que o 812¾. atinge a superfície do substrato decompõs-ss por uma reacção química de superfície e o

Si resultante é incorporado na película. Pode-se, também,

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-24·<

depositar Al de alta qualidade a partir de MRAHg- Contudo, o MMAHg, que tem uma pressão de vapor tão pequena quanto 0,01 a 0,1 Torr (1,33 a 13,3 Pa), não pode ser facilmente transportado numa grande quantidade, ssn-do, deste modo, o limite superior da o

velocidade de deposição de várias centenas de A/minuto ou menor. Deste modo, preferivelmente, pode-se usar o DMAH que tem uma pressão de vapor de 1 Torr (1,33 x 10² Pa) à temperatura ambiente.

A película de alumínio preparada pelo método anterior assume uma estrutura cristalina simples, excelente em suavidade das superfícies, caracteristicas anti-migração, etc., possuindo pequena resistência e caracteristicas extremamente superiores para circuitos eléctricos e para uso em eléctrodos.

Ma deposição de uma película de alumínio a partir de hidreto de alquilalumínio, a temperatura do substrato é seleccionada na gama de temperaturas entre a temperatura de decomposição do hidreto ds alumínio a ser usado e 4S0®C, mais preferivelmente, de 200 a 350°C a, ainda mais preferivelmente, ds 270®C a 350°C.

mecanismo de deposição do alumínio é, nesta altura, o que a seguir se descreve com referência à Fig. 5.

Quando o DMAH atinge um substrato, com os seus grupos metilo dirigidos para as faces do substrato, num estado em que os átomos de hidrogénio estão ligados a um substrato doador de electrões, nomeadamente a um substrato possuindo electrões (Fig. 5A), o electrão no substrato corta uma ligação entre o alumínio e um grupo metilo (Figs. 55 e 5C)_ A reacção é a seguinte (CH3)₂A1H - 2H - 2e -> 2CH₄ f + fil-H

A reacção similar prossegue com o hidrogénio permanecendo no alumínio que se depositou e possuindo electrões livres (Fig. 5D). Se os átomos de hidrogénio são deficientes, uma molécula de hidrogénio, que constitui o gás de partida, decompõe-se para fornecer átomos ds hidrogénio. Pelo contrário, sobre uma superfície não doadora de electrões, a reacção anterior não prosssgus

572

CFG 7067 PT (MO/TF/nt) ,F-25devido à falta de electrões, não se verificando a deposição d-s alumínio. As Figs. 5A & 5D destinam-se a auxiliar a compreensão do mecanismo de reacção, de modo que, incidentalmsnte, os números de H e de Al não são consistentes.

Descrevem-se, seguidamente, exemplos ds experiências relativas ao transporte de gás usando um dispositivo de alimentação de gás do presente invento.

Exemplo experimental 1 metálico do ttáOO padrão), hidrogénio

Num composto organometãlico contido no recipiente 10 da Fig. 1, introduziu-se hidrogénio gasoso através metálico 4 com um caudal de L cm³/min. (estado Utilizando o interruptor de gás 19, alimentou-se gasoso a cada um dos tubos 11-17 com uns caudal de (L/6) cm³/min.

(estado padrão) em impulsos, com um escalonamento no tempo que se mostra na Fig. 2. Em cada tubo alimentou-se gás durante um intervalo ds tempo Tj e parou-se o gás durante um intervalo de tempo Τ₂- Mediu-se a pressão parcial de DMAH no gás 7 que saía do tubo de saída 5, em vários intervalos Ti e T₂.

Como se mostra na Tabela 1, mesmo para um caudal de hidrogénio gasoso de 600 cm³/min. (estado padrão) o DMAH estava contido, com uma pressão parcial de 1 Torr (1,33 x í£)2 p_a^, * _nohidrogénio gasoso de saída, pressão esta que é igual à pressão de vapor de saturação à temperatura ambiente. A variação de caudal do hidrogénio gasoso de saída era inferior a 1-¾.

Tabela 1

L (cúP/min^	100	100	300	300	600	600	soo	SOO
estado padrão)
Ti (seg.)	30	60	30	60	30	60	30	60
T₂ (seg.)	5	10	5	10		10	5	10
Pressão parcial
do DMAH (Torr)	1	1	1	1	1	1	0,8	0

592

CFC 7067 PT (MG/TF/nt)

Exemplo experimental 2

As medições foram realizadas do mesmo modo que no Exemplo Experimental 1, cos» a excepção de se ter usado árgon gasoso ern vez ds hidrogénio. Os resultados foram similares aos que se mostram na Tabela 1. Mesmo para um caudal de 600 em*’/min. (estado padrão), o DMAH foi transportado com o árgon gasoso ds saida, com uma pressão parcial igual à sua pressão de vapor ds saturação.

Exemplo experimentai 5

Na Fig. 1, usou-se um tubo de metal possuindo cinco pequenas aberturas, como extremidade dos tubos 11-17 respectivamente. Num composto organomatálico contido no recipiente metálico 10, introduziu-se hidrogénio gasoso através de um tubo metálico 4 com ura caudal de L cm³/min. (estado padão). Utilizando o interruptor de gás 19, alimentou-se hidrogénio gasoso a cada um dos tubos 11-17 com ua caudal de (L/6) ciiP/min. (estado padrão), em impulsos, com um escalonamento no tempo como se mostra na Fig. 2. Em cada tubo, alimentou-se gás durante um intervalo de tempo Tj e parou-se o gás durante ura intervalo de tempo 7c> Mediu-se a pressão· parcial de DMAH no gás 7 que saia do tubo ds saída 5, em vários intervalos Τχ s T9.

Como se mostra na Tabela 2, mesmo para um caudal de hidrogénio gasoso de 3000 cm³/min. (estado padrão), o DMAH estava contido, coai uma pressão parcial de 1 Torr (1,33 x 10^ Pa), no hidrogénio gasoso de saída, pressão esta que s igual à pressão de vapor de saturação à temperatura ambiente. A variação de caudal do hidrogénio gasoso de saída era inferior a 1¾.

gás portador pode ser um gás inerte, azoto gasoso, hidrogénio gasoso, etc.. Para a deposição de alumínio o hidrogénio gasoso é especialmente preferido, uma vez que os átomos de hidrogénio afectam, directamente, a deposição de alumínio.

/7 ' y · -___________.Σίίάβ»

C.'. . -, .A/ - -ic^í^-ss» y d'

ΊVI / x U / z—

CFQ- 7067 PT (MO/TF/nt)

Tabela 2

L (CíiH/min.,	300	300	900	900	3000	3000	4000	4000

Tl (seg.)	χη	60	30	60	30	ou	30	Ζ Λ CU
T2 (seg.)	Εζ.	10	5	10	5	10	5	10
Pressão parcial	1	1	1	1	1	1	0,8	0
•de. DMAH (Torr)

Exemplo expsrimsntal 4

Utilizou-se um dispositivo de alimentação de gás ilustrado na Fig. 3. Mo dispositivo, o tubo de metal 4 inserido no composto organometálico tinha 100 pequenas aberturas 5. Introduz-se hidrogénio gasoso 6 através do tubo de metal 4 com um caudal de L iitros/min. (estado padrão). Mediu-se a pressão parcial do DMAH contido no hirogénio gasoso 7 que saia do tubo de saída 5.

Como se mostra na Tabela 3, mesmo para um caudal de hidrogénio gasoso tíe 10 litros/min. (estado padrão), o DMAH estava contido, co® uma pressão parcial de 1 Torr (1,33 x 10·^ Pa), no hidrogénio gasoso de saída, pressão estã que s igual à pressão de vapor de saturação à temperatura ambiente. A variação de caudal do hidrogénio gasoso ds saída sra inferior a 1¾.

Tabela 3

L (litro/min., es tado padrão)

Pressão parcial de DMAH (Torr)

0,5 1,5 5,0

10,0 12,0

Exemplo experimental 5

As medições foram realizadas do mesmo modo que no Exemplo

Experimental 4, co® a excepção de se ter usado árgon gasoso em vez de hidrogénio. Os resultados foram similares aos que se

592

CFO 7067 PT (MO/TF/nt)

-28mostram na Tabela 3. Mesmo para um caudal de 10 litros/min. (estado padrão), o DMAH foi transportado, com o árgon gasoso de saida com uma pressão parcial igual â pressão de vapor de saturação.

Verificou-se que o dispositivo de alimentação de gás, utilizado neste exemplo experimental, era, preferivelmente, aplicável a um aparelho para produção de película de deposição de CVD de vácuo, para a deposição selectiva de uma película de Al ou de Ai-Si, de qualidade superior num substrato, na forma de uma película de deposição electrocondutora, do mesmo modo que o dispositivo de alimentação de gás utilizado no Exemplo Experimental 1.

Exemplo experimental 6

Usou-se um dispositivo ilustrado na Fig. 4, no qual se. instalaram cinco atomizadores piezoeléctricos 34, para transportar um composto organometálico, o DMAH. Introduz-se hidrogénio gasoso 6, atravás do tubo de metal 37, com um caudal de L litros/min» (estado padrão). Mediu-ss a pressão parcial do DMAH no hidrogénio gasoso que saia do tubo de saída 9.

Como se mostra na Tabela 4, mesmo para o caudal de hidrogénio gasoso de 10 1/min. (estado padrão), o DMAH estava contido, com uma pressão parcial de 1 Torr (1,33 x 10^ Pa), no hidrogénio gasoso ds saída, que é igual à pressão de vapor de saturação à temperatura ambiente. A variação de caudal do hidrogénio gasoso de saída era inferior a 1¾.

Tabela 4

L (1 i tos/min .estado padrão)

Pressão parcial de DMAH (Torr)

0,5

1,5

5,0 10,0 12,0

0.

592

CFG 7067 PT (MO/TF/nt)

Exemplo experimental 7

As medições foram realizadas do mesmo modo que no Exemplo Experimental 6, com a excepção ds ss ter usado árgon gasoso em vez ds hidrogénio. Os resultados foram similares aos da Tabela 4.. Mesmo para um caudal de 10 litros/min. (estado padrão), o DMAH foi transportado, com o árgon gasoso de saída, com uma pressão parcial igual à sua pressão de vapor de saturação.

Verificou-se que o dispositivo de alimentação de gás usado neste exemplo experimental era, preferivelmente, aplicável a um aparelho para produção de película de deposição de CVD de vácuo para deposição selectiva de uma película de Al ou de Al-Si, ds qualidade superior num substrato, na forma de uma película de deposição electrocondutora, do mesmo modo que o dispositivo de alimentação de gás usado nos Exemplos Experimentais 1-5.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Dispositivo ds alimentação de gás para alimentar um gás de partida para a formação cte uma película por deposição, pelo processo da deposição química de vapor, caracterizado por compreender: um recipiente que tem um espaço para descarga de gás de partida que contêm um composto organometálico, pela introdução de um gás portador, um meio de introdução de gás, ligado ao recipiente, e tendo uma pluralidade de aberturas de introdução de gás, para a introdução, no recipiente, do gás portador ou do gás de partida, para produzir o gãs de partida; e um meio de aceleração da produção de gás para acelerar a produção do gás ds partida»
2 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de aceleração da produção de gás ssr um meio interruptor do gás, que liga ou desliga as linhas de alimentação do gás portador à pluralidade dos meios de introdução ds gás, para distribuir o gás portador através de uns linha de alimentação ligada.
3 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio ds aceleração da produção do gás ser um oscilador ultrassónico.
4 - Dispositivo ds acordo coe a reivindicação 1, caracterizado por o meio de aceleração da produção de gás ser um atomizador que emprega um elemento piezosléctrico para ejeetar o composto organometálico sob a forma de uma névoa.
5 - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o composto organometálico ser o h i dr s 1 o ds d i me t i 1 a 1 um ί n i o.
6 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o gás portador ser o hidrogénio.
7 - Dispositivo de alimentação de gás, para alimentação de um gás de partida para a formação de uma película por deposição, pelo processo de deposição química de vapor, caracterizado por

71 592

CFG 7067 PT / ·' (MO/TF/nt)

-31compreender um meio de armazenamento do composto organometálico para descarga do gás de partida contende o composto organometálico, por introdução d® um gás portador; uma pluralidade de elementos de introdução de gás, para a introdução do gás portador no meio de armazenamento; e um meio interruptor do gás para ligar ou desligar linhas ds alimentação ds gás portador, ligadas à pluralidade dos elementos ds introdução do gás, e para distribuir o gás portador através da linha ds alimentação ligada.
8 - Dispositivo de acordo com a rsivindicação 7, caracterizado por as linhas de alimentação do gás à pluralidade dos elementos de introdução ds gás serem ligadas ou desligadas com retardo® de temporização.
9 - Dispositivo ds acordo com a rsivindicação 7, caracterizado por cada um da pluralidade dos elementos ds introdução ds gás fer uma pluralidade ds aberturas de introdução de gás, para introduzir o gás no composto organometálico.

1G - Dispositivo de alimentação ds gás, para alimentação ds um gás ds partida, para a formação de uma película de deposição pele processo da deposição química do vapor, caracterizado per compreender um meio ds armazenamento de um composto organometálico, para descarga do gás d® partida que contém o composto organometálico, por introdução de um gás portador; um elemento de introdução ds gás tendo una pluralidade d® pequenas aberturas, para introdução do gás portador no meio de armazenamento; e um oscilador ultrassónico montado no meio ds armazenamento.
11 - Dispositivo de alimentação de gás, para alimentação de um gás de partida para a formação de uma película por deposição, pelo processo da deposição química de vapor, caracterizado por compreender um recipiente que tem um espaço, destinado à descarga do gás ds partida que contém um composto organometálico, por introdução de um gás portador; s um meio de injecção, para injectar no recipiente o composto organometálico, em forma de uma névoa,

71 592

CFO 7067 PT (MO/TF/nt) _ssasaceB*

-3212 - Dispositivo de acordo coe a reivindicação 11, caracterizado por o meio de produção de energia, para o meio de injecção, ser um elemento piezoeléctrico.
13 - Dispositivo ds acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado por o composto organometálico ser o hidreto ds dimetilaluminio.
14 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o gás portador ser o hidrogénio.
15 - Aparelho para produção de uma película por deposição, no processo da deposição quimica de vapor, caracterizado por compreender: (1) um d ispositivo de alimentação de gás, compreendendo um recipiente que tem um espaço destinado à introdução e descarga ds um gás ds partida, o qual contém um composto organometálico, para a formação de uma película por deposição, com auxilio ds um gás portador; um meio de introdução do gás ligado ao recipiente e que tem uma pluralidade de aberturas de introdução de gás, para introduzir o gás portador ou o gás de partida no recipiente, para produzir o gás de partida, e um meio de aceleração da produção do gás, para acelerar a produção do gás de partida; (2) uma câmara de reacção ligada ao dispositivo de alimentação ds gás, para receber o gás de partida que lhe é alimentado, e (3) um meio de escape, ligado à câmara de reacção, para purgar a câmara de reacção.
16 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caractezado por’ o meio de aceleração da produção ds gás ssr um seio interruptor de gás, que liga ou desliga linhas ds alimentação do gás portador à pluralidade dos meios ds introdução de gás, para distribuir o gás portador através de uma linha de alimentação ligada.
17 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o meio de aceleração da produção de gás ser um oscilador ultrassónico.

13 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracte.A/

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CFO 7067 PT (MO/Tr/nt)

F o;

-33rizado por o meio de aceleração da produção de gás ser um atomizador que emprega um elemento piezosléctrico para ejectar o composto organometálico na forma de uma névoa.
19 - Dispositivo ds acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 13, caracterizado por o composto organometálico ser o hidreto de dimetilalumínio.
20 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o gás portador ser hidrogénio.
21 - Aparelho para produção de uma película por deposição, no processo da deposição química ds vapor, caracterizado por compreender: (1) um dispositivo de alimentação ds gás, compreendendo um meio de armazenamento de um composto organometálico, para descarregar o gás ds partida, que contêm o composto organometálico por introdução do gás portador, para formação da película per deposição; uma pluralidade ds elementos de introdução de gás, para a introdução do gás portador no meio de armazenamento; e ura meio interruptor do gás, para ligar ou desligar as linhas de alimentação do gás portador à pluralidade dos meios de introdução de gás, e distribuir o gás portador através de uma linha de alimentação ligada, (2) uma câmara de reaeção ligada ao dispositivo de alimentação de gás, para receber o gás de partida qus lhe é alimentado, s (3) um meio de escape, ligado à câmara de reaeção para purgar a câmara de reaeção.
22 - Aparelho para produção de película por deposição, no processo da deposição química de vapor, caracterizado por compreender: (í) um dispositivo de alimentação de gás, compreendendo um meio de armazenamento de um composto organometálico, destinado à descarga do gás ds partida que contém o composto organometálico, por introdução de um gás portador para a formação da película por deposição; um elemento de introdução de gás tendo uma pluralidade de aberturas para a introdução do gás portador no meio de armazenamento; e um oscilador ultrassónico instalado no meio de armazenamento, (2) uma câmara de reaeção ligada ao dispositivo ds alimentação de gás para receber o gás de partida que

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CFO 7067 PT (MO/TF/nt) —34-— lhe é alimentado, e (3) ura meio de escape ligado à câmara de reacção para purgar a câmara ds reacção.
23 - Aparelho para produção de película por deposição, no processo de deposição química ds vapor, caracterizado por compreender: (1) um dispositivo de alimentação de gás compreendendo um recipiente que tem um espaço destinado à descarga do gás de partida que contém um composto organometálico, por introdução de um gás portador para a formação da película por deposição; e um meio de injecção para a injecção do composto organometálico no recipiente na forma de uma névoa, (2) uma câmara de reacção ligada ao dispositivo de alimentação de gás para receber o gás de partida qus lhe é alimentado, e (3) um meio de escape ligado à câmara de reacção para purga da câmara de reacção..

.1Si3O3