JPH0372078A - Method and device for forming thin film - Google Patents
Method and device for forming thin filmInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、液体原料をバブラー方式によって、気化さ
せ、該気化した原料をCVD反応室へ供給して基板表面
に薄膜を作成する方法および装置に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides a method and apparatus for vaporizing a liquid raw material using a bubbler method and supplying the vaporized raw material to a CVD reaction chamber to form a thin film on a substrate surface. Regarding.
(従来の技術)
従来、LSIの高密度化に伴い半導体素子のパターンの
微細化や、三次元化が進んでいる。このような半導体素
子の製造においては、段差・起伏の大きいパターン上に
いかにして平坦性の良い薄膜を形成し、段差・起伏を平
坦化するかが重要となる。層間絶縁膜としての二酸化ケ
イ素5i02の平坦化を、どの様なプロセスを用いて行
なうかについては現在種々の方法が考えられているが、
将来非常に有望とされている技術に、原料とじてテトラ
エトキシ オルソ シリケート(以下、TEOSと略
す)を用いたCVD法がある。この方法の中にもプラズ
マCVD法、熱CVD法、オゾン03を用いたCVD法
があるが、より低温(〜400℃)で成膜可能のため下
地のAl薄膜の特性を劣化させないと共に、段差等の被
覆形状が非常に良好であるという点で、オゾン03とT
EOSによるCVD法は他の方法に比べ優れている。圧
力領域としては、従来100Torrから大気圧の範囲
で成膜がなされており、成膜速度としては、最大300
0λ/分程度が得られている。(Prior Art) Conventionally, with the increase in the density of LSIs, the patterns of semiconductor elements have become finer and three-dimensional. In manufacturing such semiconductor devices, it is important to form a thin film with good flatness on a pattern with large steps and undulations, and to flatten the steps and undulations. Various methods are currently being considered as to what process should be used to planarize silicon dioxide 5i02 as an interlayer insulating film.
A CVD method using tetra ethoxy ortho silicate (hereinafter abbreviated as TEOS) as a raw material is a technology that is considered to be very promising in the future. Among these methods, there are plasma CVD method, thermal CVD method, and CVD method using ozone 03, but since the film can be formed at a lower temperature (~400°C), it does not deteriorate the characteristics of the underlying Al thin film, and there are no steps. Ozone 03 and T
The CVD method using EOS is superior to other methods. Conventionally, film formation has been carried out in the pressure range from 100 Torr to atmospheric pressure, and the film forming rate has been up to 300 Torr.
About 0λ/min was obtained.
ところで、この様なCVD装置で用いられるガス供給機
構としてはTEOSが常温で液体であり、かつ蒸気圧が
小さい(室温で〜2Torr)物質であるためバブラー
方式が一般に用いられている。この方式は第4図に示す
ように、液体原料1を入れたバブラー容器2を所定の温
度に保ち、液面下まで挿入したデイツプチューブ3に気
化ガス輸送用の不活性ガス(ArやN2等)を流すこと
により、デイツプチューブ3の先端から気泡を発生させ
(バブリングを行う)で、液体原料(TEOS)の気化
を促進させるものである。By the way, as a gas supply mechanism used in such a CVD apparatus, a bubbler system is generally used because TEOS is a substance that is a liquid at room temperature and has a low vapor pressure (~2 Torr at room temperature). In this method, as shown in Fig. 4, a bubbler container 2 containing a liquid raw material 1 is kept at a predetermined temperature, and an inert gas (such as Ar or N2) for transporting vaporized gas is inserted into a dip tube 3 inserted below the liquid surface. etc.) to generate air bubbles from the tip of the dip tube 3 (bubbling) to promote vaporization of the liquid raw material (TEOS).
(発明が解決しようとする課題)
前記バブラー方式は簡便でTEOSに限らず、特に蒸気
圧の小さい液体を原料とするCVDでは広く用いられて
いるが次の様な欠点が存在する。(Problems to be Solved by the Invention) The bubbler method is simple and widely used not only in TEOS but especially in CVD using a liquid with a low vapor pressure as a raw material, but it has the following drawbacks.
まず、成膜の手順としては、バブラー容器2を恒温槽内
で一定温度に加熱しておき、バブラー容器2とCVD反
応室との間の弁15を開き、バブリングを開始する。弁
15を開いてからの原料ガス流量は、第5図に示す様な
時間的変化を示す。First, as a procedure for film formation, the bubbler container 2 is heated to a constant temperature in a constant temperature bath, the valve 15 between the bubbler container 2 and the CVD reaction chamber is opened, and bubbling is started. The raw material gas flow rate after opening the valve 15 shows a temporal change as shown in FIG.
すなわち、弁15の開口より原料ガス流量はオーバーシ
ュート的なピークを示した後落ち着くが、時間とともに
次第に減少する。この原料流量の時間による漸減は、バ
ブラー容器内の原料の量に依存し、原料の量が多ければ
、この減少量は小さく、aのような時間的変化を示す。That is, from the opening of the valve 15, the raw material gas flow rate shows an overshoot-like peak and then settles down, but gradually decreases with time. This gradual decrease in the flow rate of the raw material over time depends on the amount of raw material in the bubbler container, and the larger the amount of raw material, the smaller the amount of decrease, showing a temporal change as shown in a.
しかし、原料の量が少くなってくると、減少の程度が増
大し、原料ガス流量自体も全体的に減少し、bのような
時間的変化を示す。However, as the amount of raw material decreases, the degree of decrease increases, and the raw material gas flow rate itself decreases as a whole, showing a temporal change as shown in b.
この様な現象の生じる理由は、次の様に考えられる。The reason why such a phenomenon occurs is considered as follows.
液体が気化する時、その気化熱により液体は冷却される
。冷却の度合はその液体量に反比例して大きくなる。バ
ブラー容器2全体は恒温槽内に保持されているものの、
液体の気化速度が大きい場合には、恒温槽とバブラー容
器内の液体の間の熱抵抗により両者間に温度差が生じて
しまう。すなわち、液温を一定に制御する系の液温変化
に対する追従性が良くないためである。これを防ぐには
追従性を速くするように制御系を構成すれば良いが、液
体量の減少による経時変化を完全に抑えることはなかな
か困難である。When a liquid vaporizes, the liquid is cooled by the heat of vaporization. The degree of cooling increases inversely with the amount of liquid. Although the entire bubbler container 2 is kept in a constant temperature bath,
If the vaporization rate of the liquid is high, thermal resistance between the constant temperature bath and the liquid in the bubbler container will cause a temperature difference between the two. In other words, this is because the system that controls the liquid temperature to a constant level does not have good followability to changes in liquid temperature. To prevent this, the control system may be configured to increase follow-up performance, but it is quite difficult to completely suppress the change over time due to a decrease in the amount of liquid.
バブラー方式には、上記の様な再現性・制御性における
欠点があるため、薄膜の作成条件も一定にすることが難
しい。この為、第4図の様な形では実際の量産用のCV
D装置に用いることはできない。Since the bubbler method has drawbacks in reproducibility and controllability as described above, it is difficult to maintain constant conditions for forming thin films. For this reason, the shape shown in Figure 4 is the actual CV for mass production.
It cannot be used for D equipment.
一方、これと異る方式のTEO3専用のガス供給装置も
存在する。これはTEOSをかなり高温に加熱し、TE
O3自身の蒸気圧で気化ガスを供給し、マスフローコン
トローラで流量を制御しようとするものである。しかし
、TEOSの蒸気圧が小さいため、気化ガス流量として
大流量がとれないこと、使用する圧力領域(100To
rr大気圧)では動作させることができないこと、とい
った制限のため、段差被覆性に優れる03−TEOSに
よるCVD法においては、このガス供給装置を使用する
ことができないのが実情である。On the other hand, there is also a gas supply device exclusively for TEO3 that is of a different type. This heats the TEOS to a fairly high temperature, causing the TEOS to
The idea is to supply vaporized gas using the vapor pressure of O3 itself, and to control the flow rate using a mass flow controller. However, because the vapor pressure of TEOS is low, it is difficult to obtain a large flow rate of vaporized gas, and the pressure range used (100To
Due to the restriction that it cannot be operated at (atmospheric pressure), this gas supply device cannot actually be used in the CVD method using 03-TEOS, which has excellent step coverage.
現在のところ、再現性・制御性は劣るものの、大気圧程
度の圧力でも大流量がとれるバブラー方式が、03−T
EOSのCVD法においては広く用いられている。Currently, the 03-T bubbler method, which can provide a large flow rate even at atmospheric pressure, is inferior in reproducibility and controllability.
It is widely used in the EOS CVD method.
(課題を解決する為の手段)
この発明は、バブラー方式における再現性・制御性の問
題を解決し、再現性・制御性に優れ、量産に適した薄膜
の作成方法と装置を提供することを目的とする。(Means for Solving the Problems) This invention solves the problems of reproducibility and controllability in the bubbler method, and provides a method and apparatus for producing thin films that have excellent reproducibility and controllability and are suitable for mass production. purpose.
即ち、この発明の薄膜作成方法は、バブラー方式により
原料ガスをCVD反応室へ導いて基板表面に薄膜を作成
する方法において、バブラー容器に収容した原料を常時
一定に保つことによって、常時一定量の原料ガスをCV
D反応室へ供給可能の状態とし、薄膜作成時には前記原
料ガスをCVD反応室へ導く一方、非薄膜作成時には、
前記原料ガスをCVD反応室以外へ導くようにしたこと
を特徴としている。That is, the thin film forming method of the present invention is a method for forming a thin film on a substrate surface by guiding raw material gas to a CVD reaction chamber using a bubbler method, by keeping the raw material contained in a bubbler container constant at all times. CV of raw material gas
It is in a state where it can be supplied to the D reaction chamber, and when forming a thin film, the raw material gas is guided to the CVD reaction chamber, while when forming a non-thin film,
The present invention is characterized in that the source gas is guided to a place other than the CVD reaction chamber.
又、この発明の薄膜作成装置は、バブラー方式のガス供
給機構と、CVD反応室を備えてなる薄膜作成装置にお
いて、前記ガス供給機構は、バブラー容器と、該バブラ
ー容器内部の原料の量を制御する機構と、バブラー容器
とCVD反応室を接続した配管とで構成されており、前
記配管には分岐管が設けてあると共に、前記配管および
分岐管に夫々弁が介設してあることを特徴としている。Further, the thin film forming apparatus of the present invention is a thin film forming apparatus comprising a bubbler type gas supply mechanism and a CVD reaction chamber, wherein the gas supply mechanism controls a bubbler container and the amount of raw material inside the bubbler container. and a pipe connecting the bubbler container and the CVD reaction chamber, and the pipe is provided with a branch pipe, and a valve is provided in each of the pipe and the branch pipe. It is said that
前記薄膜作成装置においては、分岐管をバブラー容器か
ら送られた原料ガスの回収装置に接続する場合もある。In the thin film forming apparatus, the branch pipe may be connected to a recovery device for the source gas sent from the bubbler container.
(作 用)
この発明の薄膜作成方法によれば、バブラー容器は常時
定常状態に維持されるので、原料ガスの流路を切換えて
も、CVD反応室に対する原料ガスの流量の時間的変化
は生じることが無く、一定量の原料ガスが供給される。(Function) According to the thin film forming method of the present invention, the bubbler container is always maintained in a steady state, so even if the flow path of the raw material gas is switched, the flow rate of the raw material gas to the CVD reaction chamber does not change over time. A constant amount of raw material gas is supplied without any problems.
又、この発明の薄膜作成装置によれば、バブラー容器か
らの原料ガスをCVD反応室と分岐管の何れかへ流すこ
とが可能である。従ってバブラー容器を定常状態に維持
することができ、この結果、所要時にはCVD反応室へ
、一定量の原料ガスを供給することができる。Further, according to the thin film forming apparatus of the present invention, it is possible to flow the raw material gas from the bubbler container to either the CVD reaction chamber or the branch pipe. Therefore, the bubbler container can be maintained in a steady state, and as a result, a constant amount of source gas can be supplied to the CVD reaction chamber when necessary.
分岐管を回収装置へ接続した薄膜装置によれば、非薄膜
作成時にバブラー容器から分岐管へ流した原料ガスを回
収することができる。According to a thin film device in which a branch pipe is connected to a recovery device, it is possible to recover the raw material gas that flows from the bubbler container to the branch pipe when producing a non-thin film.
(実施例)
第1図は本発明の実施例であって、図中1は原料である
TEO3液体、2はバブラー容器、3はバブリング用の
デイツプチューブで、輸送用ガスArがボンベ4よりマ
スフローコントローラ5を介してデイツプチューブ3の
先端よりバブラー容器2内のTEO3液体1内に導入で
きるようになっている。バブラー容器2内にはTEOS
の液面レベルセンサー6が設置してあり、外部のレベル
表示器7によりTEO3液面を検知可能となっている。(Example) Fig. 1 shows an example of the present invention, in which 1 is a TEO3 liquid as a raw material, 2 is a bubbler container, 3 is a dip tube for bubbling, and transport gas Ar is supplied from a cylinder 4. It can be introduced into the TEO3 liquid 1 in the bubbler container 2 from the tip of the dip tube 3 via the mass flow controller 5. There is TEOS in bubbler container 2.
A liquid level sensor 6 is installed, and an external level indicator 7 can detect the TEO3 liquid level.
又、バブラー容器2内にはTEO8液体の温度を一定に
保つための温度センサー8とヒーター9が設置されてい
る。10はTEO5貯蔵槽であり、槽内の上部空間には
Arガスボンベ11及−び圧力調整器11aにより、約
+1kg/c+ffの圧力が常に加えられるようになっ
ている。この圧力によりTEO3液体1は貯蔵槽内に挿
入されたチュー7’12を通って、液体マスフローコン
トローラ13に輸送され、該マスフローコントローラ1
3からバブラー容器2へと供給可能としである。この液
体マスフローコントローラ13は、バブラー容器2のレ
ベル表示器7からの信号14を受けて動作するもので、
バブラー容器2内のTEO9MIが常に一定となる様に
構成されている。バブラー容器2はバルブ15を介して
CVD反応室16に接続されている。成膜時(薄膜作成
時)においては、バブラー容器2で気化したTEOSガ
ス及び輸送用のArガスは、CVD反応室16内に導入
され、ガス拡散板50を介してヒーター51に支持され
た基板52に吹きつけられるようにしである。CVD反
応室16には他の反応ガスとして図示していないオゾン
発生器より約8vo 1%の濃度のオゾン03を含む0
2ガスも多数の孔を有するリング状パイプ55を通して
導入されるようになっている。CVD反応室16内の反
応済の気体及び輸送用Arガスは可変バルブ17、スト
ップバルブ18を介してロータリーポンプ1つで排気さ
れるようになっている。一方、非成膜時(非薄膜作成時
)においては、気化したTEOSガスおよび輸送用Ar
ガスは、バルブ20を通ってバブラー容器2の上部から
分岐した分岐管21に導入され、該分岐管21によりT
EO5回収用の熱交換器22に導き得るようにしである
。この熱交換器には、図示していないクーラーより約−
30℃の冷媒が矢印23.24の方向に導入・排出され
ている。然してこの熱交換器22でTEOSガスは結露
を生じ、液化したTEOSは熱交換器の下部に接続され
たTEO5回収槽25に回収できるようにしである。熱
交換器22で液化しない輸送用のA「ガスは可変バルブ
26、ストップバルブ27を通してロータリーポンプ2
8て排気可能としである。TEO3回収槽には液面レベ
ル計センサー29、表示器30が設置されており、−窓
以上のレベルに達した場合、回収されたTE01はバル
ブ31を開くことにより貯蔵槽へ移送できる構造となっ
ている。TEO8貯蔵槽10にも液面レベル計センサー
32、表示器33が設置されており、TEO5原料の充
填の要否を検知可能としである。Further, a temperature sensor 8 and a heater 9 are installed in the bubbler container 2 to keep the temperature of the TEO8 liquid constant. 10 is a TEO5 storage tank, and a pressure of about +1 kg/c+ff is constantly applied to the upper space inside the tank by an Ar gas cylinder 11 and a pressure regulator 11a. Due to this pressure, the TEO3 liquid 1 is transported to the liquid mass flow controller 13 through the tube 7'12 inserted into the storage tank, and the TEO3 liquid 1 is transported to the liquid mass flow controller 13 through the tube 7'12 inserted into the storage tank.
3 to the bubbler container 2. This liquid mass flow controller 13 operates in response to a signal 14 from the level indicator 7 of the bubbler container 2.
It is configured so that TEO9MI in the bubbler container 2 is always constant. Bubbler container 2 is connected to CVD reaction chamber 16 via valve 15 . During film formation (thin film creation), the TEOS gas vaporized in the bubbler container 2 and the Ar gas for transportation are introduced into the CVD reaction chamber 16, and the substrate supported by the heater 51 is introduced through the gas diffusion plate 50. 52 so that it can be sprayed. The CVD reaction chamber 16 contains ozone 03 with a concentration of about 8vo 1% from an ozone generator (not shown) as another reaction gas.
The two gases are also introduced through a ring-shaped pipe 55 having a large number of holes. The reacted gas and transport Ar gas in the CVD reaction chamber 16 are exhausted through a variable valve 17 and a stop valve 18 by a single rotary pump. On the other hand, when not forming a film (when creating a non-thin film), vaporized TEOS gas and Ar
The gas passes through a valve 20 and is introduced into a branch pipe 21 branched from the upper part of the bubbler container 2.
This allows it to be led to a heat exchanger 22 for EO5 recovery. This heat exchanger has approximately -
Refrigerant at 30° C. is introduced and discharged in the direction of arrows 23 and 24. The TEOS gas condenses in this heat exchanger 22, and the liquefied TEOS can be recovered in a TEO5 recovery tank 25 connected to the lower part of the heat exchanger. A gas for transportation that does not liquefy in the heat exchanger 22 passes through the variable valve 26 and stop valve 27 to the rotary pump 2.
8 and can be exhausted. The TEO3 recovery tank is equipped with a liquid level sensor 29 and an indicator 30, and when the level reaches the level above the - window, the recovered TE01 can be transferred to the storage tank by opening the valve 31. ing. A liquid level sensor 32 and a display 33 are also installed in the TEO8 storage tank 10, so that it is possible to detect whether or not it is necessary to fill the TEO5 raw material.
次に、前記実施例の薄膜作成装置を用いて実際に5i0
2薄膜を作成する手順を説明する。Next, using the thin film forming apparatus of the above embodiment, 5i0
2. The procedure for creating a thin film will be explained.
まず、バブラー容器2内に一定量のTEO3液体を注入
した後、TE01の液温を65℃に設定する。そして、
約100 cc/minに流量制御された輸送用のAr
ガスを流し、バブリングを開始する。First, after injecting a certain amount of TEO3 liquid into the bubbler container 2, the temperature of the TE01 liquid is set to 65°C. and,
Ar for transportation with flow rate controlled at approximately 100 cc/min
Flow the gas and start bubbling.
この際、バルブ15は閉にし、バルブ20は開にして気
化ガスは分岐管21の方に導入する。又、ロータリーポ
ンプ28は起動し、また、熱交換器22内には冷媒を循
環させる。また、バルブ31は閉にしておく。次に、バ
ブラー容器2の上部に設置した圧力計34が約100T
orrになる様に可変バルブ26を調節する。この調節
は手動で行う外、図示していない調節機構により自動的
に行なうようにすることもできる。At this time, the valve 15 is closed, the valve 20 is opened, and the vaporized gas is introduced into the branch pipe 21. Further, the rotary pump 28 is activated, and the refrigerant is circulated within the heat exchanger 22. Further, the valve 31 is kept closed. Next, the pressure gauge 34 installed at the top of the bubbler container 2 is approximately 100T.
Adjust the variable valve 26 so that it becomes orr. This adjustment may be performed manually or automatically using an adjustment mechanism (not shown).
この状態でバブラー容器2内の温度及び液面が安定し、
定常状態になるまで待つ。定常状態においては、バブラ
ー容器2から気化したTEOSガスの流量(約200c
c/LIlin )に相当する液体TE01(約2cc
/m!n )が、液体マスフローコ°ントローラ13に
より連続的に供給され、はぼ同量の液体TE01が回収
槽25に回収される。成膜の開始荊に、予め図示してい
ないロードロック室及び搬送機構により基板52が反応
室内のヒータ51に支持され、反応室内は図示していな
いターボ分子ポンプなどの排気ポンプにより高真空(1
0’Torr)に−旦排気された後、オゾン03を含む
02ガスが所定の流量(約1000CC/m1n)で導
入されると共に、CVD反応室16に設置した圧力計5
3と可変バルブ17により、反応室内の圧力は約100
Torrとなるように自動的に調整されている。成膜は
分岐管21のバルブ20を閉口し、バルブ15を開とす
ることにより開始される。CVD反応室16には、バブ
ラー容器2の定常状態における気化したTEOSガス(
約200cc/min )が供給される。成膜を終了す
るにはバルブ15を閉にし、再びバルブ20を開にすれ
ば良い。In this state, the temperature and liquid level inside the bubbler container 2 are stabilized,
Wait until steady state is achieved. In a steady state, the flow rate of the TEOS gas vaporized from the bubbler container 2 (approximately 200 c
Liquid TE01 (approximately 2cc) corresponding to c/LIlin)
/m! n) is continuously supplied by the liquid mass flow controller 13, and approximately the same amount of liquid TE01 is collected into the collection tank 25. At the start of film formation, the substrate 52 is supported by the heater 51 in the reaction chamber by a load-lock chamber and a transport mechanism (not shown), and the reaction chamber is evacuated to a high vacuum (1
0' Torr), O2 gas containing ozone O3 is introduced at a predetermined flow rate (approximately 1000 CC/m1n), and a pressure gauge 5 installed in the CVD reaction chamber 16 is introduced.
3 and variable valve 17, the pressure inside the reaction chamber is approximately 100
Torr is automatically adjusted. Film formation is started by closing the valve 20 of the branch pipe 21 and opening the valve 15. The CVD reaction chamber 16 contains vaporized TEOS gas (
approximately 200 cc/min). To complete the film formation, the valve 15 may be closed and the valve 20 may be opened again.
長期間使用した後、回収槽25内のTE01が所定のレ
ベルまで達したらバブリングを停止し、バルブ20.2
7を閉口し、バルブ54.31を開にすれば回収槽25
内のTE01はTEO3貯蔵槽10に移送される。After long-term use, when TE01 in the recovery tank 25 reaches a predetermined level, stop bubbling and close the valve 20.2.
7 and open the valve 54.31, the recovery tank 25
The TE01 inside is transferred to the TEO3 storage tank 10.
なお、実際装置ではバブラー容器2として容積約500
ccのものを用いTE01の液体量は約200ccとし
たが、TE01の液温を精度良く一定に保つにはTE0
1の液量をあまり大きくしない方が良い。これはTE0
1の温度調節系における時定数が大きくなり(特に冷却
の場合)速い応答が得られにくくなるためである。また
、気化したTEOSガスの流れる配管はすべて結露が生
じないように約90℃程度に加熱するのが望ましい。In addition, in the actual device, the bubbler container 2 has a volume of approximately 500.
The liquid volume of TE01 was set to about 200cc using a cc type, but in order to keep the liquid temperature of TE01 constant with high accuracy, TE01 was used.
It is better not to increase the amount of liquid in step 1 too much. This is TE0
This is because the time constant in the temperature control system 1 becomes large (especially in the case of cooling), making it difficult to obtain a fast response. Further, it is desirable that all piping through which the vaporized TEOS gas flows be heated to about 90° C. to prevent dew condensation.
ところで、前記実施例においては、バブラー容器2中の
液面を一定に保つため液面レベルセンサー6と液体マス
フローコントローラ13を用いたが、第2図に示す構成
でも液面を一定に保つことができる。第2図に示した実
施例ではTEOSガス供給機構部分のみが、前記実施例
と異なっており、その他の部分は前記実施例と同じであ
るので、同一符号を付しである。Incidentally, in the above embodiment, the liquid level sensor 6 and the liquid mass flow controller 13 were used to keep the liquid level in the bubbler container 2 constant, but it is not possible to keep the liquid level constant even with the configuration shown in FIG. can. The embodiment shown in FIG. 2 differs from the previous embodiment only in the TEOS gas supply mechanism, and the other parts are the same as in the previous embodiment, so they are designated by the same reference numerals.
即ち、この第2の実施例では、TEO5貯蔵槽10は、
TE01の回収槽の役割を兼ねている。That is, in this second embodiment, the TEO5 storage tank 10 is
It also serves as a recovery tank for TE01.
TEO3貯蔵槽10の底部と、バブラー容器2の底部は
細いフレキシブルチューブ60で連結されている。更に
バブラー容器2内上部空間と、TEO3貯蔵tllOの
上部空間の圧力が等しくなる様に両者間は細いフレキシ
ブルチューブ61で連結されている。バブラー容器2内
のレベルを液面レベルセンサー6および表示器7により
検出し、液面レベルが一定となる様にTEO3貯蔵槽1
0全体が矢印63の方向(上下)に自動的に移動可能と
しである。この実施例においては、長期間使ルしても第
1の実施例(第1図)で行った様な回収TE01の移送
作業が不要となるため、貯蔵槽内にTE01が残留して
いる限り、成膜を継続することができる。The bottom of the TEO3 storage tank 10 and the bottom of the bubbler container 2 are connected by a thin flexible tube 60. Further, the upper space inside the bubbler container 2 and the upper space of the TEO3 storage tllO are connected by a thin flexible tube 61 so that the pressures in the upper space are equal. The level in the bubbler container 2 is detected by the liquid level sensor 6 and the indicator 7, and the TEO3 storage tank 1 is adjusted so that the liquid level is constant.
0 can be automatically moved in the direction of arrow 63 (up and down). In this embodiment, even if it is used for a long time, there is no need to transfer the recovered TE01 as in the first embodiment (Fig. 1), so as long as TE01 remains in the storage tank. , film formation can be continued.
次に第3図はこの発明の第3の実施例である。Next, FIG. 3 shows a third embodiment of this invention.
CVD反応室16の構造は、前記実施例と同じであるた
め省略した。まこ、この第3の実施例はバブラー容器2
内のTEOS液面を一定に保つ機構のみ異り、他は第1
の実施例と同様の構造となっているので、同一の符号を
付しである。バブラー容器2内には、TEO3貯蔵槽1
0よりTE01を注入するためのチューブ80が挿入さ
れており、その先端位置はバブラー容器2内の液面レベ
ルと一致している。この液面レベルは、バブラー容器2
内の圧力(圧力計34により測定される) P。The structure of the CVD reaction chamber 16 is the same as that in the previous example, so it is omitted. Mako, this third embodiment is bubbler container 2
The only difference is the mechanism that keeps the TEOS liquid level within the
Since it has the same structure as the embodiment, the same reference numerals are given. Inside the bubbler container 2, there is a TEO3 storage tank 1.
A tube 80 for injecting TE01 is inserted from 0, and its tip position matches the liquid level in the bubbler container 2. This liquid level is the bubbler container 2
The pressure inside (measured by pressure gauge 34) P.
(Torr)と、TEO3貯蔵槽10内上部空間の圧力
(圧力計81により測定される) Pl(Torr)と
の差圧により一定に保持される。すなわち、バブラー容
器2内の液面とTEOS貯蔵槽10内の液面のレベル差
(同図中の矢印82)をh (mm)とすると、Plを
常にPQ −pm 十りが成り立つ様に自動的に制御す
る機構を有する。この制御を行っているのが、83の圧
力制御ユニットである。(Torr) and the pressure in the upper space inside the TEO3 storage tank 10 (measured by the pressure gauge 81) Pl (Torr), which is maintained constant by the differential pressure. That is, if the level difference between the liquid level in the bubbler container 2 and the liquid level in the TEOS storage tank 10 (arrow 82 in the figure) is h (mm), then Pl is automatically set so that PQ - pm always holds. It has a mechanism to control the A pressure control unit 83 performs this control.
ここではバブラー容器2に設置した圧力計34、及びT
EO3貯蔵槽10に設置された圧力計81、更にTEO
3貯蔵槽10内に設置された液面レベルセンサー32、
及び表示器33からの信号を受けて、圧力計81の指示
値が常に、前記関係を満たす様にA「ガスボンベ11に
接続された可変流量バルブ84、及びロータリーポンプ
28に接続された可変流量バルブ85を制御している。Here, the pressure gauge 34 installed in the bubbler container 2 and the T
Pressure gauge 81 installed in EO3 storage tank 10, and further TEO
3. A liquid level sensor 32 installed in the storage tank 10,
A variable flow valve 84 connected to the gas cylinder 11 and a variable flow valve connected to the rotary pump 28 are set so that the indicated value of the pressure gauge 81 always satisfies the above relationship. 85 is controlled.
前記3つの実施例において、液面レベル計としては、例
えば静電容量検出方式によるものを用いることができる
が、他の方式のレベル計でも使用することができる。ま
た、熱交換器22も実施例に示した様なものに限らず、
種々の変形が考えられる。更に、実施例ではTEOSガ
スを具体例として説明したが、原料の種類もTE01に
こだわるものではなく、バブラー容器内での加熱により
変質等を生じない様なものであれば使用できる。In the three embodiments described above, a capacitance detection type level meter can be used as the liquid level meter, but level meters of other types can also be used. Furthermore, the heat exchanger 22 is not limited to the one shown in the embodiment.
Various modifications are possible. Furthermore, although the examples have been described using TEOS gas as a specific example, the type of raw material is not limited to TE01, and any material can be used as long as it does not undergo deterioration due to heating in the bubbler container.
以上に示した実施例では、TEO3貯蔵槽10内の約1
0gの液体原料を用いて、75時間以上の期間に亘って
流量を±5%の範囲内で一定(〜200cc/ll1i
n )に保つ事ができた。また、作成した5i02薄膜
の厚さのばらつきも、上記時間内で±5%以内におさま
っていた。貯蔵槽内の液材を更に大きくすれば、更に長
期間の使用にも十分対応できる。In the embodiment shown above, approximately 1 in the TEO3 storage tank 10
Using 0g of liquid raw material, the flow rate was kept constant within ±5% (~200cc/ll1i) over a period of 75 hours or more.
n). Moreover, the variation in the thickness of the 5i02 thin film produced was also within ±5% within the above-mentioned time. If the liquid material in the storage tank is made larger, it can be used for a longer period of time.
(発明の効果)
以上に説明したように、この発明によれば、CVD反応
室に繰返し一定量の原料ガスを供給することができるの
で、所要の制御下で再現性良く薄膜を作成できる効果が
あり、工業的利用価値が著しい。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, it is possible to repeatedly supply a constant amount of raw material gas to the CVD reaction chamber, so it is possible to create a thin film with good reproducibility under the required control. It has significant industrial value.
又、請求項3に記載した発明では、上記効果の外、回収
した原料ガスの再利用を可能とし、原料ガスの補給期間
を長期にできる効果がある。Further, in addition to the above-mentioned effects, the invention as set forth in claim 3 has the effect that the recovered raw material gas can be reused and the replenishment period of the raw material gas can be extended.
第1図はこの発明の第1の実施例の系統図、第2図は同
じく第2の実施例の系統図、第3図は同じく第3の実施
例の一部を省略した系統図、第4図は従来のバブラー容
器の説明図、第5図は従来のバブラー容器で供給される
気化ガス流量の時間変化を示すグラフである。
1・・・液体原料 2・・・バブラー容器10
・・・TEO8貯蔵槽 15・・・バルブ16・・・C
VD反応室 20・・・バルブ21・・・分岐管Fig. 1 is a system diagram of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system diagram of the second embodiment, and Fig. 3 is a system diagram of the third embodiment with a part omitted. FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional bubbler container, and FIG. 5 is a graph showing temporal changes in the flow rate of vaporized gas supplied by the conventional bubbler container. 1... Liquid raw material 2... Bubbler container 10
...TEO8 storage tank 15...Valve 16...C
VD reaction chamber 20... Valve 21... Branch pipe
Claims (1)
て基板表面に薄膜を作成する方法において、バブラー容
器に収容した原料を常時一定に保つことによって、常時
一定量の原料ガスをCVD反応室へ供給可能の状態とし
、薄膜作成時には前記原料ガスをCVD反応室へ導く一
方、非薄膜作成時には、前記原料ガスをCVD反応室以
外へ導くようにしたことを特徴とする薄膜作成方法 2 バブラー方式のガス供給機構と、CVD反応室を備
えてなる薄膜作成装置において、前記ガス供給機構は、
バブラー容器と、該バブラー容器内部の原料の量を制御
する機構と、バブラー容器とCVD反応室を接続した配
管とで構成されており、前記配管には分岐管が設けてあ
ると共に、前記配管および分岐管に夫々弁が介設してあ
ることを特徴とした薄膜作成装置 3 分岐管は、バブラー容器から送られた原料ガスの回
収装置に接続されている請求項2記載の薄膜作成装置[Claims] 1. In a method for forming a thin film on a substrate surface by introducing a raw material gas into a CVD reaction chamber using a bubbler method, a constant amount of raw material gas can be supplied at all times by keeping the raw material contained in a bubbler container constant. A method for producing a thin film characterized in that the source gas is allowed to be supplied to a CVD reaction chamber, and the source gas is guided to the CVD reaction chamber when forming a thin film, while the source gas is guided to a place other than the CVD reaction chamber when forming a non-thin film. 2. In a thin film production apparatus comprising a bubbler-type gas supply mechanism and a CVD reaction chamber, the gas supply mechanism includes:
It consists of a bubbler container, a mechanism for controlling the amount of raw material inside the bubbler container, and piping connecting the bubbler container and the CVD reaction chamber, and the piping is provided with a branch pipe, and the piping and Thin film forming apparatus 3 characterized in that each branch pipe is provided with a valve. The thin film forming apparatus according to claim 2, wherein the branch pipe is connected to a recovery device for raw material gas sent from a bubbler container.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20633589A JPH0372078A (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | Method and device for forming thin film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20633589A JPH0372078A (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | Method and device for forming thin film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0372078A true JPH0372078A (en) | 1991-03-27 |
Family
ID=16521598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20633589A Pending JPH0372078A (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | Method and device for forming thin film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0372078A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11349397A (en) * | 1998-03-27 | 1999-12-21 | Mitsubishi Silicon America | Feeding system and process for epitaxial deposition of silicon using continuously feeding single bubbler |
JP2008189381A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Kazuo Yamada | Siphon container with residual amount reduction detector, bubbler container, and industrial airtight container |
JP2015117201A (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 大陽日酸株式会社 | Method for purifying and supplying triisocyanatosilane |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP20633589A patent/JPH0372078A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11349397A (en) * | 1998-03-27 | 1999-12-21 | Mitsubishi Silicon America | Feeding system and process for epitaxial deposition of silicon using continuously feeding single bubbler |
JP2008189381A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Kazuo Yamada | Siphon container with residual amount reduction detector, bubbler container, and industrial airtight container |
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