JPS62133071A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPS62133071A JPS62133071A JP27390685A JP27390685A JPS62133071A JP S62133071 A JPS62133071 A JP S62133071A JP 27390685 A JP27390685 A JP 27390685A JP 27390685 A JP27390685 A JP 27390685A JP S62133071 A JPS62133071 A JP S62133071A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
- C23C16/4482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material by bubbling of carrier gas through liquid source material
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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〕
本発明は、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７’Ｃ装置の改良に関す
る。
スとして液体の蒸発ガスを用い７’Ｃ装置の改良に関す
る。
ダイナミックＲＡＭ （Ｒａｎｄｏｎ Ａｃｃｅｓｓ
−Ｍｅｍｏｒｙ ）の如く、構成要素として容ｉｔ
’ａ−具備した半導体装直においては、チップ中に占め
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ｉｔ
’ａ−具備した半導体装直においては、チップ中に占め
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、ＺｒｅＩＲ化物、Ｈｆ酸化物、さらに
はＢａＴｉＯｓの如き強誘電体などを用いることが試み
ら扛ている。通常これら絶縁膜はＴａ、Ｔｉ ＋Ｚｒ、
Ｈｆなどの金属材料全ターゲットとして、スパッタ蒸着
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、あるいはスパッ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扛ていた。ところが、こｎ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ｎ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、スパッタ
法がターゲット材金倣小な粒子となし基板上に堆積させ
ることで膜全形成するものであり、膜組成が不均一であ
る、あるいは暎ゼク造が緻密でないことによると推定さ
れる。
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、ＺｒｅＩＲ化物、Ｈｆ酸化物、さらに
はＢａＴｉＯｓの如き強誘電体などを用いることが試み
ら扛ている。通常これら絶縁膜はＴａ、Ｔｉ ＋Ｚｒ、
Ｈｆなどの金属材料全ターゲットとして、スパッタ蒸着
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、あるいはスパッ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扛ていた。ところが、こｎ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ｎ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、スパッタ
法がターゲット材金倣小な粒子となし基板上に堆積させ
ることで膜全形成するものであり、膜組成が不均一であ
る、あるいは暎ゼク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５又膜あるいは緻密な膜
を形成する手法としてＣｖｏ法が検討されている。ＣＶ
Ｄ法によ、？Ｔａ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｈ
ｆ酸化物などを形成する場合、原料としてＴａ＋Ｔｉ、
Ｚｒ“、Ｈｆなどの金属原素を素数の一部に含む化付物
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ｎら原料はほとんどの場曾常臨で固体又は液体であ
る。さらに、こ汎ら原料は蒸気圧が低いため、通常はこ
れら原料に７１０熱せしめ、昇華又は蒸発の手段でキャ
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に液体
を用いるのが好ましい。
を形成する手法としてＣｖｏ法が検討されている。ＣＶ
Ｄ法によ、？Ｔａ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｈ
ｆ酸化物などを形成する場合、原料としてＴａ＋Ｔｉ、
Ｚｒ“、Ｈｆなどの金属原素を素数の一部に含む化付物
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ｎら原料はほとんどの場曾常臨で固体又は液体であ
る。さらに、こ汎ら原料は蒸気圧が低いため、通常はこ
れら原料に７１０熱せしめ、昇華又は蒸発の手段でキャ
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に液体
を用いるのが好ましい。
第３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装置によジ絶縁
膜を形成する手順を絶縁膜としてＴａｔＯ，を形成する
場合を例にとり説明する。
略構成を示す図である。当該減圧ＣＶＤ装置によジ絶縁
膜を形成する手順を絶縁膜としてＴａｔＯ，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Ｔ
ａ （ＯＣｔＨう）、（メンメルエチレート）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
るために原料の入ったボンベ５１を恒温槽６円に収納し
、１５０〜１８０°Ｃに加熱する。
ａ （ＯＣｔＨう）、（メンメルエチレート）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
るために原料の入ったボンベ５１を恒温槽６円に収納し
、１５０〜１８０°Ｃ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にエリ、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。
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にエリ、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装置による模形成の手順は、例えば次の工う
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円に置かｎた後に、真空排気ポ
ンプ２が動作し１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ｍ度に加熱される。続
いて、ガス配管７０を通じて、Ａ ｒ ＊ Ｎ２ ｒ
Ｈｅなどのベースガスが導入され、反応炉１円の真空
度が所望の真空度に設定さｎる。また、ガス配管７１會
逼じて０、が反応炉１内に４人される。次に、ガス配管
７２ｋＪじてＡ ｒ ｒ Ｎ２ ＋ Ｈｅなどのキャ
リアガスが導入され、ボンベ５２を経由した後にボンベ
・５１に導か扛、ボンベ５１円の液体原料がバブリング
さｎることによシガス化した原料が反応炉１円に輸送さ
れ、基板４表面にＴａ！ｅｓ膜が形成される。
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円に置かｎた後に、真空排気ポ
ンプ２が動作し１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ｍ度に加熱される。続
いて、ガス配管７０を通じて、Ａ ｒ ＊ Ｎ２ ｒ
Ｈｅなどのベースガスが導入され、反応炉１円の真空
度が所望の真空度に設定さｎる。また、ガス配管７１會
逼じて０、が反応炉１内に４人される。次に、ガス配管
７２ｋＪじてＡ ｒ ｒ Ｎ２ ＋ Ｈｅなどのキャ
リアガスが導入され、ボンベ５２を経由した後にボンベ
・５１に導か扛、ボンベ５１円の液体原料がバブリング
さｎることによシガス化した原料が反応炉１円に輸送さ
れ、基板４表面にＴａ！ｅｓ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５２が設け
られる理由は、配管の各所に設けられたパルプ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。
られる理由は、配管の各所に設けられたパルプ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
、ボンベ５１と反応炉１とを結ぶ配管部分は、輸送され
る原料ガスの凝結を防止するため恒温槽６と同じか５〜
１０″Ｏ程度高い温度に保之れる必要がある。しかし、
当該配管部分は、配管の継手部分やバルブ付近、さらに
は反応炉１への接続部分で温度が低下するのはさけられ
ず、配管全体全均一な温度に保つことは極めて難しい。
、ボンベ５１と反応炉１とを結ぶ配管部分は、輸送され
る原料ガスの凝結を防止するため恒温槽６と同じか５〜
１０″Ｏ程度高い温度に保之れる必要がある。しかし、
当該配管部分は、配管の継手部分やバルブ付近、さらに
は反応炉１への接続部分で温度が低下するのはさけられ
ず、配管全体全均一な温度に保つことは極めて難しい。
この工うな温度の低い部分では、原料ガスが凝結するた
めに反応炉に輸送さｎる原料が減少し、膜形成速度が低
下したり、再現性が得られないなどの・問題点を生じ、
さらには配管の目づまＣｋ生じたりパルプの故障を引き
おこすなど、装置を推持する上で種々の問題がある。
めに反応炉に輸送さｎる原料が減少し、膜形成速度が低
下したり、再現性が得られないなどの・問題点を生じ、
さらには配管の目づまＣｋ生じたりパルプの故障を引き
おこすなど、装置を推持する上で種々の問題がある。
本発明は、このような従来装置での問題点を改善するべ
くなされたものであり、その要旨はボンベ５１．５２自
体を反応炉１円に収納することにより、ボンベ５１出口
部分の加熱するべき配管部分を無Ｘしてしまうものであ
る。
くなされたものであり、その要旨はボンベ５１．５２自
体を反応炉１円に収納することにより、ボンベ５１出口
部分の加熱するべき配管部分を無Ｘしてしまうものであ
る。
本発明は、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、液体原料を充填したボンベが反
応炉内部に設けられていることを特徴とする。
気相成長装置において、液体原料を充填したボンベが反
応炉内部に設けられていることを特徴とする。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例の減圧ＣＶＤ装置の概略構成
會示す図である。同一機能を有する物を示す。当該装置
を用いて例えばＴａ２Ｏ，膜を形成する場合を例にと９
説明すると、原料の入ったボンベ５１と、空のボンベ５
２は加熱源９１により１５０〜１８０℃程度に加熱され
る。当該加熱源９１は、反応炉１の外に設けて反応炉外
部からボンベ５１ 、５２′ｆｆニアＪＤ熱しても良く
、また１反応炉１円にヒーターヲ専大しボンベ５１．５
２に巻きつけて加熱する方式を採用しても良く、その選
択は自由である。なお、ボンベ５１．５２の材質につい
ては特に制約はないが、石英を用いてもステンレス等の
金属材料を用いても良くその選択は自由である。ボンベ
５１の出口配管部には、パルプ１０１が設けら九るが、
当該パルプも１５０〜１８０’０８度に加熱さｎる必要
があり、耐熱性のパルプを用いるのが好ましい。また、
当該パルプは反応炉１外部から遠隔操作で開閉できるの
が望ましいが２反応炉１の壷金貫通した棒状の軸を回転
させる等の手段で手動で開閉しても良い。この場合、当
然のことなからオーリングを用いて真空漏ｎに対する対
等は処す必要がある。
會示す図である。同一機能を有する物を示す。当該装置
を用いて例えばＴａ２Ｏ，膜を形成する場合を例にと９
説明すると、原料の入ったボンベ５１と、空のボンベ５
２は加熱源９１により１５０〜１８０℃程度に加熱され
る。当該加熱源９１は、反応炉１の外に設けて反応炉外
部からボンベ５１ 、５２′ｆｆニアＪＤ熱しても良く
、また１反応炉１円にヒーターヲ専大しボンベ５１．５
２に巻きつけて加熱する方式を採用しても良く、その選
択は自由である。なお、ボンベ５１．５２の材質につい
ては特に制約はないが、石英を用いてもステンレス等の
金属材料を用いても良くその選択は自由である。ボンベ
５１の出口配管部には、パルプ１０１が設けら九るが、
当該パルプも１５０〜１８０’０８度に加熱さｎる必要
があり、耐熱性のパルプを用いるのが好ましい。また、
当該パルプは反応炉１外部から遠隔操作で開閉できるの
が望ましいが２反応炉１の壷金貫通した棒状の軸を回転
させる等の手段で手動で開閉しても良い。この場合、当
然のことなからオーリングを用いて真空漏ｎに対する対
等は処す必要がある。
当該装置によｎは、原料の入ったボンベ５１の出口配管
部分は極めて短くすることが可能である。
部分は極めて短くすることが可能である。
また、この６？、管部分の刀０熱にＬホ゛ンベ５１を刀
口熱する加熱源で行うことが出来るため、当該配管部分
加熱用のヒーターは省略することが出来る。さらに、当
該ガス配管部分の温度はボンベ５１の温度とほぼ同程Ｉ
Ｗに保つことも容易にできる。
口熱する加熱源で行うことが出来るため、当該配管部分
加熱用のヒーターは省略することが出来る。さらに、当
該ガス配管部分の温度はボンベ５１の温度とほぼ同程Ｉ
Ｗに保つことも容易にできる。
第２図は、本発明の他の実施例の減圧ＣＶＤ１直の概略
構成を示す図である。図において、第１図と同記号は同
一機能を有する物を示す。当該装置は、ボンベ５１．５
２が反応炉１の内部に設けらｎる点では第１図に示した
装置と同じであるが、ボンベ５１と５２との位置関係が
異っている。即ち、空のボンベ５２が液体原料の入った
ボンベ５１の上部に配置さｎる。当該ボンベ構５にケ用
いた場合、パルプ開閉のタイミングが悪いとか、あるい
は異常事態の発生により反応炉１内部とボンベＭ内部と
の間に生じた圧力差に起因して、ボンベ５１からボンベ
５２に液体原料が逆流しても、放置するのみで逆流した
液体原料がポンベ１内にもどる利点を有する。
構成を示す図である。図において、第１図と同記号は同
一機能を有する物を示す。当該装置は、ボンベ５１．５
２が反応炉１の内部に設けらｎる点では第１図に示した
装置と同じであるが、ボンベ５１と５２との位置関係が
異っている。即ち、空のボンベ５２が液体原料の入った
ボンベ５１の上部に配置さｎる。当該ボンベ構５にケ用
いた場合、パルプ開閉のタイミングが悪いとか、あるい
は異常事態の発生により反応炉１内部とボンベＭ内部と
の間に生じた圧力差に起因して、ボンベ５１からボンベ
５２に液体原料が逆流しても、放置するのみで逆流した
液体原料がポンベ１内にもどる利点を有する。
以上述べたように、本発明によれば反応炉内に液体原料
を充填し友ボンベを設けることにより。
を充填し友ボンベを設けることにより。
ボ、ンベ出口部分のガス配管１０めで短くすることが可
能となる。このため、当該ガス配管部分を加熱するため
の加熱源は、ボンベを加熱するための加熱源と兼ねさせ
ることが可能となυ、従って、当該ガス配管部分の温度
をポンベ部分の温度とをほぼ等しく保つことが容易とな
る。従って、輸送される原料ガスの凝結が防止できるこ
とから、安定な再現性のある膜形成が可能となり、また
、配管の目ずまジやパルプの故障が無くなることがら装
置の保守が要易となる利点がある。
能となる。このため、当該ガス配管部分を加熱するため
の加熱源は、ボンベを加熱するための加熱源と兼ねさせ
ることが可能となυ、従って、当該ガス配管部分の温度
をポンベ部分の温度とをほぼ等しく保つことが容易とな
る。従って、輸送される原料ガスの凝結が防止できるこ
とから、安定な再現性のある膜形成が可能となり、また
、配管の目ずまジやパルプの故障が無くなることがら装
置の保守が要易となる利点がある。
なお、以上の説明では本発明を減圧ＣＶＤ装置に適用し
た場曾全例にとジ説明したが、本発明は液体全原料ガス
として用いる装置５例えば常圧ＣＶＤ装置、酸化アニー
ル装置にも適用できることは明らかである。
た場曾全例にとジ説明したが、本発明は液体全原料ガス
として用いる装置５例えば常圧ＣＶＤ装置、酸化アニー
ル装置にも適用できることは明らかである。
第１図は本発明の一実施例の減圧ＣＶＤ装置の概略構成
の説明図、第２図は本発明の他の実施例の減圧ＣＶＤ装
置の概略構成の説明図、第３図は従来の減圧ＣＶＤ装置
の概略構成の説明図である。 １・・・・・・反応炉、２・・・・・・真空排気ポンプ
、３・・・・・・サセプタ又はポート、４・・・・・・
基板、５１．５２・・・・・・ボンベ、６・・・・・・
恒温槽、７０〜７２・・・・・・ガス導入配管、８・・
・・・・ヒーター、９．９１・・・・・・加熱源、１０
．１０１・・・・・・パルプ。 代理人 弁理士 内 原 晋。 第ｆ図 ２仙軌曹・ 革 ２ｉ 図
の説明図、第２図は本発明の他の実施例の減圧ＣＶＤ装
置の概略構成の説明図、第３図は従来の減圧ＣＶＤ装置
の概略構成の説明図である。 １・・・・・・反応炉、２・・・・・・真空排気ポンプ
、３・・・・・・サセプタ又はポート、４・・・・・・
基板、５１．５２・・・・・・ボンベ、６・・・・・・
恒温槽、７０〜７２・・・・・・ガス導入配管、８・・
・・・・ヒーター、９．９１・・・・・・加熱源、１０
．１０１・・・・・・パルプ。 代理人 弁理士 内 原 晋。 第ｆ図 ２仙軌曹・ 革 ２ｉ 図
Claims (1)
- 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、液体原料を充填したボンベが反応炉の内部
に設けられていることを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27390685A JPS62133071A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27390685A JPS62133071A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62133071A true JPS62133071A (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=17534218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27390685A Pending JPS62133071A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62133071A (ja) |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP27390685A patent/JPS62133071A/ja active Pending
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