JPH0414451Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0414451Y2 JPH0414451Y2 JP1985187074U JP18707485U JPH0414451Y2 JP H0414451 Y2 JPH0414451 Y2 JP H0414451Y2 JP 1985187074 U JP1985187074 U JP 1985187074U JP 18707485 U JP18707485 U JP 18707485U JP H0414451 Y2 JPH0414451 Y2 JP H0414451Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- gas
- raw material
- reactor
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、気相成長（CVD）装置に関し、特
に原料ガスとして液体の蒸発ガスを用いた装置の
改良に関する。
に原料ガスとして液体の蒸発ガスを用いた装置の
改良に関する。
ダイナミツクRAM（Random Access−
Memory）の如く、構成要素として容量を具備し
た半導体装置においては、チツプ中に占める容量
の面積を極力小さくすることが上記半導体装置の
高密度化を進める上で重要である。
Memory）の如く、構成要素として容量を具備し
た半導体装置においては、チツプ中に占める容量
の面積を極力小さくすることが上記半導体装置の
高密度化を進める上で重要である。
容量の占める面積を小さく、かつ大きな容量値
を得るために、従来、誘電体としての比誘電率の
大きなTa酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物、Hf酸化
物、さらにはBaTiO3の如き強誘電体などを用い
ることが試みられている。通常、これら絶縁膜は
Ta、Ti、Zr、Hfなどの金属材料をターゲツトと
して、スパツタ蒸着法により基板表面に金属膜を
形成した後にこれを酸化処理する手法、あるいは
スパツタ蒸着を酸素雰囲気中で行うことにより基
板上に金属酸化物として堆積する手法などを用い
て形成されていた。ところが、これら酸化物から
なる絶縁膜は洩れ電流が極めて大きく、半導体装
置の高密度化を計る目的からは有望視されながら
も実用に供することは困難である。この原因とし
ては、スパツタ蒸着法がターゲツト材を微小な粒
子となし基板上に堆積させることで膜を形成する
ものであり、膜組成が不均一であるあるいは膜構
造が緻密でないことによると推定される。
を得るために、従来、誘電体としての比誘電率の
大きなTa酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物、Hf酸化
物、さらにはBaTiO3の如き強誘電体などを用い
ることが試みられている。通常、これら絶縁膜は
Ta、Ti、Zr、Hfなどの金属材料をターゲツトと
して、スパツタ蒸着法により基板表面に金属膜を
形成した後にこれを酸化処理する手法、あるいは
スパツタ蒸着を酸素雰囲気中で行うことにより基
板上に金属酸化物として堆積する手法などを用い
て形成されていた。ところが、これら酸化物から
なる絶縁膜は洩れ電流が極めて大きく、半導体装
置の高密度化を計る目的からは有望視されながら
も実用に供することは困難である。この原因とし
ては、スパツタ蒸着法がターゲツト材を微小な粒
子となし基板上に堆積させることで膜を形成する
ものであり、膜組成が不均一であるあるいは膜構
造が緻密でないことによると推定される。
このような観点から、均一な組成膜あるいは緻
密な膜を形成する手法としてCVD法が検討され
ている。CVD法によりTa、Ti、Zr、Hfなどの
酸化物を形成する場合、原料としてTa、Ti、
Zr、Hfなどを素成を一部に含む化合物をガス状
態となし反応炉に輸送することが必要であるが、
これら原料はほとんどの場合常温で固体又は液体
である。さらに、これら原料は蒸気圧が低いた
め、通常はこれら原料を加熱せしめ、昇華又は蒸
発の手段でキヤリアガス中に混入し、反応炉に導
入することが行われている。しかし原料輸送の制
御性の点で固体よりは液体を用いるのが好まし
い。
密な膜を形成する手法としてCVD法が検討され
ている。CVD法によりTa、Ti、Zr、Hfなどの
酸化物を形成する場合、原料としてTa、Ti、
Zr、Hfなどを素成を一部に含む化合物をガス状
態となし反応炉に輸送することが必要であるが、
これら原料はほとんどの場合常温で固体又は液体
である。さらに、これら原料は蒸気圧が低いた
め、通常はこれら原料を加熱せしめ、昇華又は蒸
発の手段でキヤリアガス中に混入し、反応炉に導
入することが行われている。しかし原料輸送の制
御性の点で固体よりは液体を用いるのが好まし
い。
第２図は、液体原料を用いた従来の減圧CVD
装置の概略構成を示す図である。当該減圧CVD
装置により、絶縁膜としてTa2O5を形成する場合
を例にとり説明する。
装置の概略構成を示す図である。当該減圧CVD
装置により、絶縁膜としてTa2O5を形成する場合
を例にとり説明する。
原料タンク５１にはTaを含む有機化合物、例
えばTa（OC2H5）5（タンタルエチレート）を充填
する。当該原料は蒸気圧が低いことから、ガス化
を促進するために原料の入つたボンベ５１を恒温
槽６内に収納し、150〜180℃に加熱する。さら
に、輸送される原料ガスが配管内壁に凝結するの
を防止するために、当該ボンベ５１と反応炉１と
を結ぶガス配管部分はヒーター８により、恒温槽
６の設定温度と同じかあるいは５〜10℃高い温度
に加熱される。
えばTa（OC2H5）5（タンタルエチレート）を充填
する。当該原料は蒸気圧が低いことから、ガス化
を促進するために原料の入つたボンベ５１を恒温
槽６内に収納し、150〜180℃に加熱する。さら
に、輸送される原料ガスが配管内壁に凝結するの
を防止するために、当該ボンベ５１と反応炉１と
を結ぶガス配管部分はヒーター８により、恒温槽
６の設定温度と同じかあるいは５〜10℃高い温度
に加熱される。
当該CVD装置による膜形成の手順は、例えば
次のようにして行われる。まず、サセプタ又はボ
ート３上に並べられた基板４が反応炉１内に置か
れた後に、真空排気ポンプ２が動作し、反応炉１
内が真空に排気される。次に、加熱源９により基
板４が所望の温度に加熱される。続いて、ガス配
管７０を通じて、Ar、N2、Heなどのベースガス
が導入され、反応炉１内の真空度が所望の真空度
に設定される。また、ガス配管７１を通じてO2
が反応炉１内に導入される。次に、ガス配管７２
を通じてAr、N2、Heなどのキヤリアガスが導入
され、ボンベ５２を経由した後にボンベ５１に導
から、ボンベ５１内の液体原料がバブリングされ
ることにより、ガス化した原料が反応炉１内に輸
送され、基板４表面にTa2O5膜が形成される。
次のようにして行われる。まず、サセプタ又はボ
ート３上に並べられた基板４が反応炉１内に置か
れた後に、真空排気ポンプ２が動作し、反応炉１
内が真空に排気される。次に、加熱源９により基
板４が所望の温度に加熱される。続いて、ガス配
管７０を通じて、Ar、N2、Heなどのベースガス
が導入され、反応炉１内の真空度が所望の真空度
に設定される。また、ガス配管７１を通じてO2
が反応炉１内に導入される。次に、ガス配管７２
を通じてAr、N2、Heなどのキヤリアガスが導入
され、ボンベ５２を経由した後にボンベ５１に導
から、ボンベ５１内の液体原料がバブリングされ
ることにより、ガス化した原料が反応炉１内に輸
送され、基板４表面にTa2O5膜が形成される。
当該従来装置で、原料の入らない空のボンベ５
２が設けられる理由は、配管の各所に設けられた
バルブ１０の開閉操作ミスにより、あるいはバル
ブ開閉のタイミングのずれにより、ボンベ５１の
内圧が高くなる結果、当該ボンベ５１内の原料が
ガス配管７２に逆流することを防止するために設
けられている。
２が設けられる理由は、配管の各所に設けられた
バルブ１０の開閉操作ミスにより、あるいはバル
ブ開閉のタイミングのずれにより、ボンベ５１の
内圧が高くなる結果、当該ボンベ５１内の原料が
ガス配管７２に逆流することを防止するために設
けられている。
上述した従来の液体原料を用いるCVD装置に
おいては、原料ガス配管７２への逆流は防止でき
ても、ボンベ５２内に逆流した原料はそのまま留
まることになり、ボンベ５１内の原料が減じたま
まである。特に、反応炉１への原料ガスの輸送
は、ボンベ５１内でのキヤリアガスのバブリング
により効率よく行われることから、ボンベ５１内
の原料が大きく減ずることは膜形成速度が著しく
低下し、好ましいことではない。また、ボンベ５
２内に逆流した原料をボンベ５１に移すために
は、これらボンベをいつたん装置から取りはず
し、傾けることにより移す必要がある。しかし、
このような手段は、ボンベが加熱されていること
から冷却に時間を要し、要易に行えることではな
い。さらに、ボンベを取りはずすことは原料の純
度を低下させることにもなり、好ましいことでは
ない。
おいては、原料ガス配管７２への逆流は防止でき
ても、ボンベ５２内に逆流した原料はそのまま留
まることになり、ボンベ５１内の原料が減じたま
まである。特に、反応炉１への原料ガスの輸送
は、ボンベ５１内でのキヤリアガスのバブリング
により効率よく行われることから、ボンベ５１内
の原料が大きく減ずることは膜形成速度が著しく
低下し、好ましいことではない。また、ボンベ５
２内に逆流した原料をボンベ５１に移すために
は、これらボンベをいつたん装置から取りはず
し、傾けることにより移す必要がある。しかし、
このような手段は、ボンベが加熱されていること
から冷却に時間を要し、要易に行えることではな
い。さらに、ボンベを取りはずすことは原料の純
度を低下させることにもなり、好ましいことでは
ない。
本考案は、このような従来装置での不便を改善
するべくなされたものであり、その要点は空のボ
ンベ９を原料の入つたボンベｂの上部に配置する
ことにより、ボンベａに逆流した原料をボンベｂ
にもどせる構造とする点にある。
するべくなされたものであり、その要点は空のボ
ンベ９を原料の入つたボンベｂの上部に配置する
ことにより、ボンベａに逆流した原料をボンベｂ
にもどせる構造とする点にある。
本考案は、反応ガスとして液体原料の蒸発ガス
を用いる気相成長装置において、液体原料を充填
するボンベが、ガス導入口が上部に設けられ、ガ
ス排出口が底部に設けられた第１のボンベと、内
部にガスふき込み管が長く伸びたガス導入口とガ
ス排出口とが上部に設けられた第２のボンベとか
ら構成され、第１のボンベが第２のボンベの上部
に配置され、かつ第１のボンベのガス排出口が第
２のボンベのガス導入口に接続されたことを特徴
とする。
を用いる気相成長装置において、液体原料を充填
するボンベが、ガス導入口が上部に設けられ、ガ
ス排出口が底部に設けられた第１のボンベと、内
部にガスふき込み管が長く伸びたガス導入口とガ
ス排出口とが上部に設けられた第２のボンベとか
ら構成され、第１のボンベが第２のボンベの上部
に配置され、かつ第１のボンベのガス排出口が第
２のボンベのガス導入口に接続されたことを特徴
とする。
第１図は本考案の一実施例の減圧CVD装置の
概略構成を示す図である。図において、第２図と
同記号は同一機能を有する物を示す。当該実施例
では、空のボンベ５２は原料の充填されたボンベ
５１の上部に設けられ、キヤリアガスは当該ボン
ベ５２の上部のガス導入口１１から導入され、底
部のガス排出口１２から排出されると共にボンベ
５１に導入される。当該構造ボンベでは、ボンベ
５１内の原料がボンベ５２に逆流したとしても放
置しておくのみで原料は再びボンベ５１にもど
る。従つて、ボンベ５１，５２を取りはずして原
料を移しかえる必要は全くなく、取扱いが極めて
容易となることは明らかである。
概略構成を示す図である。図において、第２図と
同記号は同一機能を有する物を示す。当該実施例
では、空のボンベ５２は原料の充填されたボンベ
５１の上部に設けられ、キヤリアガスは当該ボン
ベ５２の上部のガス導入口１１から導入され、底
部のガス排出口１２から排出されると共にボンベ
５１に導入される。当該構造ボンベでは、ボンベ
５１内の原料がボンベ５２に逆流したとしても放
置しておくのみで原料は再びボンベ５１にもど
る。従つて、ボンベ５１，５２を取りはずして原
料を移しかえる必要は全くなく、取扱いが極めて
容易となることは明らかである。
以上述べたように、本考案になる減圧CVD装
置は空のボンベを原料の入つたボンベの上部に配
置することにより、空のボンベ内に逆流した液体
原料は放置するのみで原料の入つたボンベ内にも
どることから、（）装置の保守が容易となる、
（）装置の稼動効率が向上する、（）ボンベの
とりはずしが無いので原料が高純度に保てるなど
の効果がある。
置は空のボンベを原料の入つたボンベの上部に配
置することにより、空のボンベ内に逆流した液体
原料は放置するのみで原料の入つたボンベ内にも
どることから、（）装置の保守が容易となる、
（）装置の稼動効率が向上する、（）ボンベの
とりはずしが無いので原料が高純度に保てるなど
の効果がある。
なお、本考案を減圧CVD装置に適用した場合
を例にとり説明したが、本考案は原料として液体
を用いた他の装置、例えば常圧CVD装置、酸化
アニール装置などにも適用できることは明らかで
ある。
を例にとり説明したが、本考案は原料として液体
を用いた他の装置、例えば常圧CVD装置、酸化
アニール装置などにも適用できることは明らかで
ある。
第１図は本考案の一実施例の減圧CVD装置の
概略構成の説明図、第２図は従来の減圧CVD装
置の概略構成の説明図である。図において、１は
反応炉、２は真空排気ポンプ、３はサセプタ又は
ボート、４は基板、５１，５２はボンベ、６は恒
温槽、７０〜７２はガス導入配管、８はヒータ
ー、９は加熱源、１０はバルブ、１１はガス導入
口、１２はガス排出口をそれぞれ示す。
概略構成の説明図、第２図は従来の減圧CVD装
置の概略構成の説明図である。図において、１は
反応炉、２は真空排気ポンプ、３はサセプタ又は
ボート、４は基板、５１，５２はボンベ、６は恒
温槽、７０〜７２はガス導入配管、８はヒータ
ー、９は加熱源、１０はバルブ、１１はガス導入
口、１２はガス排出口をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 反応ガスとして液体原料の蒸発ガスを用いた気
相成長装置において、液体原料を充填するボンベ
が、ガス導入口が上部に設けられ、ガス排出口が
底部に設けられた第１のボンベと、内部にガスふ
き込み管が長く伸びたガス導入口とガス排出口と
が上部に設けられた第２のボンベとから構成さ
れ、前記第１のボンベが前記第２のボンベの上部
に配置され、かつ第１のボンベのガス排出口が第
２のボンベのガス導入口に接続されたことを特徴
とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985187074U JPH0414451Y2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985187074U JPH0414451Y2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293367U JPS6293367U (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0414451Y2 true JPH0414451Y2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=31137214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985187074U Expired JPH0414451Y2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0414451Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP1985187074U patent/JPH0414451Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6293367U (ja) | 1987-06-15 |
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