JPH04196221A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
- Publication number
- JPH04196221A JPH04196221A JP32690090A JP32690090A JPH04196221A JP H04196221 A JPH04196221 A JP H04196221A JP 32690090 A JP32690090 A JP 32690090A JP 32690090 A JP32690090 A JP 32690090A JP H04196221 A JPH04196221 A JP H04196221A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔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する化学気相成
長装置に関し、特に常温で液体で液体であるアルコラー
ト（金属とアルコールの塩）系液体反応材料を気化させ
たガスを用いて半導体ウェハに膜を生成する化学気相成
長装置に関するものである。
長装置に関し、特に常温で液体で液体であるアルコラー
ト（金属とアルコールの塩）系液体反応材料を気化させ
たガスを用いて半導体ウェハに膜を生成する化学気相成
長装置に関するものである。
第３図は従来の化学気相成長装置の反応ガス供給系を示
す構成図であり、図のものは、アルコラード系液体ソー
スとしてテトラエトキシシラン（Ｓ ｉ （ＯＣ２Ｈ
５）４以下ＴＥＯ３と略す〕、キャリアガスにＮ２ガス
、ＴＥ０１と反応させるガスに０３ガスを用いた例を示
している。図において、（１）は供給された０２を無声
放電なとにより、一部０３に変えるオゾン発生器、（２
）は内部に液体ＴＥＯ３を保持する材料タンク。（３）
は圧送された液体ＴＥＯ８の質量流量を正確に測量して
送り出す液体マスフローコントローラ、（４）は一定量
正確に測量して送り出された液体ＴＥＯ３を加熱とキャ
リアーＮ２て気化する気化器、（５）は気化器（４）か
らのＴＥ０１を含んたＮ２ガス、及びオゾン発生器（１
）からの０３を含んた０２ガスを混合するガスヘット、
（６）は加熱保持された半導体ウェハ（７）は前記混合
ガスを供給するガス噴出口（図示せず）を有するガス噴
出面である。
す構成図であり、図のものは、アルコラード系液体ソー
スとしてテトラエトキシシラン（Ｓ ｉ （ＯＣ２Ｈ
５）４以下ＴＥＯ３と略す〕、キャリアガスにＮ２ガス
、ＴＥ０１と反応させるガスに０３ガスを用いた例を示
している。図において、（１）は供給された０２を無声
放電なとにより、一部０３に変えるオゾン発生器、（２
）は内部に液体ＴＥＯ３を保持する材料タンク。（３）
は圧送された液体ＴＥＯ８の質量流量を正確に測量して
送り出す液体マスフローコントローラ、（４）は一定量
正確に測量して送り出された液体ＴＥＯ３を加熱とキャ
リアーＮ２て気化する気化器、（５）は気化器（４）か
らのＴＥ０１を含んたＮ２ガス、及びオゾン発生器（１
）からの０３を含んた０２ガスを混合するガスヘット、
（６）は加熱保持された半導体ウェハ（７）は前記混合
ガスを供給するガス噴出口（図示せず）を有するガス噴
出面である。
次に動作について説明する。化学気相成長装置を用いる
薄膜形成は、以下のようにして行われる。
薄膜形成は、以下のようにして行われる。
タンク（２）内の液体ＴＥＯ３はＮ２ガスの圧力により
液体マスフローコントローラ（３）に圧送される。
液体マスフローコントローラ（３）に圧送される。
液体マスフローコントローラでは質量流量に応して熱か
奪われる現象を利用して液体ＴＥＯ３の質量流量を正確
に計量供給する。この実施例ではＴＥ０１の必要量が液
体状態で約０．０５ ｃ ｃ ７分である。正確に計量
供給された液体ＴＥＯ３は気化器（４）で一定温度に加
熱されるとともにキャリアーＮ２を加えられ十分に気化
されＴＥＯＳガスを含んたＮ２ガスとなり、配管（８）
によりガスヘット（５）に送り込まれる。なお、配管（
８）は気化したＴＥ０１か再液化しないように加熱され
る（図示せず）。またオゾン発生器（１）には、質量流
量計（９）で、正確に計量された０２ガスか供給され、
一部０３に変えられ同しくがスヘソド（５）に送り込ま
れる。
奪われる現象を利用して液体ＴＥＯ３の質量流量を正確
に計量供給する。この実施例ではＴＥ０１の必要量が液
体状態で約０．０５ ｃ ｃ ７分である。正確に計量
供給された液体ＴＥＯ３は気化器（４）で一定温度に加
熱されるとともにキャリアーＮ２を加えられ十分に気化
されＴＥＯＳガスを含んたＮ２ガスとなり、配管（８）
によりガスヘット（５）に送り込まれる。なお、配管（
８）は気化したＴＥ０１か再液化しないように加熱され
る（図示せず）。またオゾン発生器（１）には、質量流
量計（９）で、正確に計量された０２ガスか供給され、
一部０３に変えられ同しくがスヘソド（５）に送り込ま
れる。
以上のようにして、ガスヘット（５）にＴＥ０１を含ん
だＮ２ガス、０３を含んだ０２ガスか供給され、ガス噴
出面（６）より加熱保持された半導体ウェハ（７）に前
記混合ガスか吹きつけられ、化学気相成長により、薄膜
か形成される。
だＮ２ガス、０３を含んだ０２ガスか供給され、ガス噴
出面（６）より加熱保持された半導体ウェハ（７）に前
記混合ガスか吹きつけられ、化学気相成長により、薄膜
か形成される。
薄膜を各ウェハ同しように形成するためには、供給する
反応ガス（ＴＥ０１及び０３濃度）を、一定に保つ必要
かある。０３については、供給する０□流量及びオゾン
発生器（１）の放電パワーを一定に保てばよい。ＴＥ０
１のガス流量を一定に保つためには、液体マスフローコ
ントローラ（３）により液体ＴＥＯ８を正確に計量供給
する必要かある。
反応ガス（ＴＥ０１及び０３濃度）を、一定に保つ必要
かある。０３については、供給する０□流量及びオゾン
発生器（１）の放電パワーを一定に保てばよい。ＴＥ０
１のガス流量を一定に保つためには、液体マスフローコ
ントローラ（３）により液体ＴＥＯ８を正確に計量供給
する必要かある。
（発明か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、ＴＥ０１のガス流量を一定に保ためには、液体マ
スフローコントローラにより液体ＴＥＯＳを正確に計量
供給する必要かあるか、現状では極低流量の液体マスフ
ローコントローラは、技術的に困難てあり液体ＴＥＯ３
必要量に比へフルスケールか大き過ぎるのである。第２
図に市販されている液体マスフローコントローラの仕様
の一例を示すか、フルスケール（流量レンジ）はｌＣＣ
／分、精度かフルスケール±２％であり、例えばＴＥ０
１の場合、必要量か液体状態て約０、０５ ｃ ｃ ７
分であるため（ｌｃｃ／分Ｘ Ｏ，０２＝０．０２ｃｃ
／分〕と０．０５±０．０２ ｃ ｃ ７分と大きく変
動する。このように液体ＴＥＯ３の供給量が大きく変動
するため気化したＴＥ０１のガス流量か変動し各半導体
ウェハに同し厚みて薄膜を形成てきず、歩留まり低下の
原因となるという問題点かあった。
ので、ＴＥ０１のガス流量を一定に保ためには、液体マ
スフローコントローラにより液体ＴＥＯＳを正確に計量
供給する必要かあるか、現状では極低流量の液体マスフ
ローコントローラは、技術的に困難てあり液体ＴＥＯ３
必要量に比へフルスケールか大き過ぎるのである。第２
図に市販されている液体マスフローコントローラの仕様
の一例を示すか、フルスケール（流量レンジ）はｌＣＣ
／分、精度かフルスケール±２％であり、例えばＴＥ０
１の場合、必要量か液体状態て約０、０５ ｃ ｃ ７
分であるため（ｌｃｃ／分Ｘ Ｏ，０２＝０．０２ｃｃ
／分〕と０．０５±０．０２ ｃ ｃ ７分と大きく変
動する。このように液体ＴＥＯ３の供給量が大きく変動
するため気化したＴＥ０１のガス流量か変動し各半導体
ウェハに同し厚みて薄膜を形成てきず、歩留まり低下の
原因となるという問題点かあった。
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かでき、も
って、各半導体ウェハに同し厚みて薄膜を形成できる、
化学気相成長装置を得ることを目的とする。
たもので、反応ガスを安定して供給することかでき、も
って、各半導体ウェハに同し厚みて薄膜を形成できる、
化学気相成長装置を得ることを目的とする。
この発明に係る化学気相成長装置は、常温で液体で液体
であるアルコラート系液体反応材料を液相て計量した後
加熱し、気化させ、チャンバに供給する反応ガス供給系
において、反応材料をアルコールで希釈した状態で測量
するようにしたものである。
であるアルコラート系液体反応材料を液相て計量した後
加熱し、気化させ、チャンバに供給する反応ガス供給系
において、反応材料をアルコールで希釈した状態で測量
するようにしたものである。
この発明による化学気相成長装置の反応ガス供給系は、
反応材料をアルコールで希釈した状態で測量するため液
体マスフローコントローラのフルスケール近くて使用で
きるため精度良（液体戻口材料の流量を供給できチャン
バー内に、常に一定量を含んだキャリアガスを供給でき
る用にしたものである。
反応材料をアルコールで希釈した状態で測量するため液
体マスフローコントローラのフルスケール近くて使用で
きるため精度良（液体戻口材料の流量を供給できチャン
バー内に、常に一定量を含んだキャリアガスを供給でき
る用にしたものである。
この発明の一実施例を図について説明する。なお、この
発明の実施例は、液体ソースとしてテトラエトキシシラ
ン（Ｓ ｉ （ＯＣ２Ｈ５）ａ以下ＴＥＯ３と略す〕、
キャリアガスにＮ２ガス、ＴＥ０１と反応させるガスに
０３ガスを用いた例として説明する。第１図において、
（１）は供給された０２を無声放電などにより、一部０
．に変えるオゾン発生器、（２）は内部に液体ＴＥＯ３
を保持する材料タンク。（３）は圧送された液体ＴＥＯ
３の質量流量を正確に測量して送り出す液体マスフロー
コントローラ、（４）は一定量正確に測量して送り出さ
れた液体ＴＥＯＳを加熱とキャリアーＮ２て気化する気
化器、（５）は気化器（４）からのＴＥ０１を含んだＮ
２ガス、及びオゾン発生器（１）からの０．を含んだ０
２ガスを混合するガスヘット、（６）は加熱保持された
半導体ウェハ（７）に前記混合ガスを供給するガス噴出
口（図示せず）を有するガス噴出面である。液体マスフ
ローコントローラのフルスケールはｌｃｃ／分てあり精
度かフルスケール±２％であり、材料タンク（２）内の
液体ＴＥＯ３はエチルアルコール（Ｃ２Ｈｓ ＯＨ）で
正確に１０％に希釈しておく。
発明の実施例は、液体ソースとしてテトラエトキシシラ
ン（Ｓ ｉ （ＯＣ２Ｈ５）ａ以下ＴＥＯ３と略す〕、
キャリアガスにＮ２ガス、ＴＥ０１と反応させるガスに
０３ガスを用いた例として説明する。第１図において、
（１）は供給された０２を無声放電などにより、一部０
．に変えるオゾン発生器、（２）は内部に液体ＴＥＯ３
を保持する材料タンク。（３）は圧送された液体ＴＥＯ
３の質量流量を正確に測量して送り出す液体マスフロー
コントローラ、（４）は一定量正確に測量して送り出さ
れた液体ＴＥＯＳを加熱とキャリアーＮ２て気化する気
化器、（５）は気化器（４）からのＴＥ０１を含んだＮ
２ガス、及びオゾン発生器（１）からの０．を含んだ０
２ガスを混合するガスヘット、（６）は加熱保持された
半導体ウェハ（７）に前記混合ガスを供給するガス噴出
口（図示せず）を有するガス噴出面である。液体マスフ
ローコントローラのフルスケールはｌｃｃ／分てあり精
度かフルスケール±２％であり、材料タンク（２）内の
液体ＴＥＯ３はエチルアルコール（Ｃ２Ｈｓ ＯＨ）で
正確に１０％に希釈しておく。
次に動作について説明する。化学気相成長装置を用いる
薄膜形成は、以下のようにして行われる。
薄膜形成は、以下のようにして行われる。
材料タンク（２）内のエチルアルコール希釈液体ＴＥＯ
ＳはＮ２ガスの圧力により液体マスフローコントローラ
（３）に圧送される。液体マスフローコントローラでは
質量流量に応して熱か奪われる現象を利用してエチルア
ルコール希釈液体ＴＥＯ３の質量流量を正確に計量供給
する。前述した通り、本実施例の場合必要量かＴＥＯ３
液体状態て約０、０５ ｃ ｃ ７分であるので、エチ
ルアルコールで１０％に希釈された液体ＴＥＯ３では（
０，０５ｃｃＺ分十〇、 ｌ ＝ ０．５ ｃ ｃ ／
分量流せば良い。また、液体マスフローコントローラの
フルスケールはｌＣＣ／分てあり、精度かフルスケール
±２％だと、（Ｉｃｃ／分Ｘ ０．０２ ＝ ０．０２
ｃ ｃ ／分量で０．０５±０．０２ ｃ ｃ ７分
と正確に計量供給することかできる。正確に計量された
エチルアルコール希釈液体ＴＥＯ３は、気化器（４）で
一定温度に加熱されるとともにキャリアルＮ２ガスとな
り、配管（８）によりガスヘッド（５）に送り込まれる
。なお、配管（８）は気化した材料か再液化しないよう
に加熱される（図示せず）。またオゾン発生器（１）に
は、質量流量計（９）で、正確に計量された０゜ガスか
供給され、一部０３に変えられ同しくガスヘッド（５）
に送り込まれる。以上のようにして、ガスヘット（５）
に正確な分量のＴＥ０１及びエチルアルコールを含んた
Ｎ２ガス、０３を含んた０２ガスか供給混合され、ガス
噴出面（６）より加熱保持された半導体ウェハ（７）前
記混合ガスか吹きつけられ、化学気相成長により、各半
導体ウェハに同し厚みて薄膜か形成される。なお、エチ
ルアルコールはＴＥ０１と同しくアルキル基をもち非常
に似た構造のため、希釈の効果たけて成膜に悪影響は与
えない。
ＳはＮ２ガスの圧力により液体マスフローコントローラ
（３）に圧送される。液体マスフローコントローラでは
質量流量に応して熱か奪われる現象を利用してエチルア
ルコール希釈液体ＴＥＯ３の質量流量を正確に計量供給
する。前述した通り、本実施例の場合必要量かＴＥＯ３
液体状態て約０、０５ ｃ ｃ ７分であるので、エチ
ルアルコールで１０％に希釈された液体ＴＥＯ３では（
０，０５ｃｃＺ分十〇、 ｌ ＝ ０．５ ｃ ｃ ／
分量流せば良い。また、液体マスフローコントローラの
フルスケールはｌＣＣ／分てあり、精度かフルスケール
±２％だと、（Ｉｃｃ／分Ｘ ０．０２ ＝ ０．０２
ｃ ｃ ／分量で０．０５±０．０２ ｃ ｃ ７分
と正確に計量供給することかできる。正確に計量された
エチルアルコール希釈液体ＴＥＯ３は、気化器（４）で
一定温度に加熱されるとともにキャリアルＮ２ガスとな
り、配管（８）によりガスヘッド（５）に送り込まれる
。なお、配管（８）は気化した材料か再液化しないよう
に加熱される（図示せず）。またオゾン発生器（１）に
は、質量流量計（９）で、正確に計量された０゜ガスか
供給され、一部０３に変えられ同しくガスヘッド（５）
に送り込まれる。以上のようにして、ガスヘット（５）
に正確な分量のＴＥ０１及びエチルアルコールを含んた
Ｎ２ガス、０３を含んた０２ガスか供給混合され、ガス
噴出面（６）より加熱保持された半導体ウェハ（７）前
記混合ガスか吹きつけられ、化学気相成長により、各半
導体ウェハに同し厚みて薄膜か形成される。なお、エチ
ルアルコールはＴＥ０１と同しくアルキル基をもち非常
に似た構造のため、希釈の効果たけて成膜に悪影響は与
えない。
なお上記実施例では、材料の必要量か液体状態テ約０．
０５ Ｃｃ／分、液体マスフローコントローラのフルス
ケールかＩｃｃ／分、精度かフルスケール±２９６とし
たため、液体ＴＥＯ８をアルコールで１０％に希釈して
おくものであるか、実際の条件より希釈量は変えても良
い。要するに液体マスフローコントローラのフルスケー
ル近くて使用てきるように、液体反応材料を希釈すれは
よいのである。 − さらに上記実施例ては、液体反応材料としてＴＥ０１（
テトラエトキシシラン）としたか、気化させて反応させ
る液体材料てあればよい。膜中に不純物をドーピングす
るための液体材料、たとえば正燐酸トリメチル（ＰＯ（
ＯＣＨ，）、略称ＴＭＰ）、はう酸トリメチルＣＢ （
ＯＣＲ，）、略称ＴＭＯＢ）なとは、必要流量かさらに
少なく、効果か大きい。
０５ Ｃｃ／分、液体マスフローコントローラのフルス
ケールかＩｃｃ／分、精度かフルスケール±２９６とし
たため、液体ＴＥＯ８をアルコールで１０％に希釈して
おくものであるか、実際の条件より希釈量は変えても良
い。要するに液体マスフローコントローラのフルスケー
ル近くて使用てきるように、液体反応材料を希釈すれは
よいのである。 − さらに上記実施例ては、液体反応材料としてＴＥ０１（
テトラエトキシシラン）としたか、気化させて反応させ
る液体材料てあればよい。膜中に不純物をドーピングす
るための液体材料、たとえば正燐酸トリメチル（ＰＯ（
ＯＣＨ，）、略称ＴＭＰ）、はう酸トリメチルＣＢ （
ＯＣＲ，）、略称ＴＭＯＢ）なとは、必要流量かさらに
少なく、効果か大きい。
また上記実施例では、希釈するアルコールをエチルアル
コールとしたが、アルコラード系液体材料は一般にアル
コールに可溶であるため、アルコールであればよい。
コールとしたが、アルコラード系液体材料は一般にアル
コールに可溶であるため、アルコールであればよい。
また、キャリアガスにＮ２ガスとしたが、化学気相成長
に適した不活性ガスであれば何てもよい。
に適した不活性ガスであれば何てもよい。
また、反応材料と反応させるガスに０３ガスとしたか、
その必要はなく、不要の場合も考えられる。
その必要はなく、不要の場合も考えられる。
以上のようにこの発明によれば、常温で液体で液体であ
るアルコラート系液体反応材料を液相て測量した後加熱
し、気化させ、チャンバに供給する反応ガス供給系をも
つ化学気相成長装置において、反応材料をアルコールで
希釈した状態で測量するため、チャンバー内に、常に一
定量の反応材料を含んだキャリアガスを供給することか
でき、安定して薄膜か形成できる。この結果、各半導体
ウェハに同し厚みて薄膜を形成でき、歩留まり向上が実
現できる。
るアルコラート系液体反応材料を液相て測量した後加熱
し、気化させ、チャンバに供給する反応ガス供給系をも
つ化学気相成長装置において、反応材料をアルコールで
希釈した状態で測量するため、チャンバー内に、常に一
定量の反応材料を含んだキャリアガスを供給することか
でき、安定して薄膜か形成できる。この結果、各半導体
ウェハに同し厚みて薄膜を形成でき、歩留まり向上が実
現できる。
第１図は本発明に係る化学気相成長装置を示す気相成長
装置を示す構成図である。 図において（２）は材料タンク、（３）は液体マスフロ
−コントローラ、（４）は気化器、（５）はガスヘット
、（６）はガス噴出面、（７）は半導体ウェハ、である
。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
装置を示す構成図である。 図において（２）は材料タンク、（３）は液体マスフロ
−コントローラ、（４）は気化器、（５）はガスヘット
、（６）はガス噴出面、（７）は半導体ウェハ、である
。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- 常温で液体であるアルコラート系液体反応材料を液相で
測量した後加熱し、気化させ、チャンバに供給する反応
ガス供給系をもつ化学気相成長装置において、反応材料
をアルコールで希釈した状態で測量することを特徴とす
る化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32690090A JPH04196221A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32690090A JPH04196221A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196221A true JPH04196221A (ja) | 1992-07-16 |
Family
ID=18193006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32690090A Pending JPH04196221A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04196221A (ja) |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP32690090A patent/JPH04196221A/ja active Pending
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