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JP2002246380A - Thin-film manufacturing equipment and thin-film manufacturing method - Google Patents

Thin-film manufacturing equipment and thin-film manufacturing method

Info

Publication number
JP2002246380A
JP2002246380A JP2001040580A JP2001040580A JP2002246380A JP 2002246380 A JP2002246380 A JP 2002246380A JP 2001040580 A JP2001040580 A JP 2001040580A JP 2001040580 A JP2001040580 A JP 2001040580A JP 2002246380 A JP2002246380 A JP 2002246380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
gas
shutter
thin
film formation
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001040580A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumi Kasai
和美 河西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2001040580A priority Critical patent/JP2002246380A/en
Publication of JP2002246380A publication Critical patent/JP2002246380A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the start and end of formation of a thin film clearly by preventing the infiltration of a material gas, in a catalyst CVD method. SOLUTION: In this thin-film manufacturing equipment, a material gas 6 is decomposed by contact with a permeable catalyst 5 and is deposited on the surface of a substrate 3, thereby forming the film. A gas 82 is injected from a gas injection hole 8, so as to form an airflow barrier 9 of the gas 82 between a circumferential edge part of the substrate 3 and a shutter 4, arranged to confront the surface of the substrate 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体や絶縁体、導
電体などの薄膜を製造する装置に係わり、特に触媒CV
D法と呼ばれる薄膜成膜装置と薄膜製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing thin films such as semiconductors, insulators, and conductors.
The present invention relates to a thin film forming apparatus called a method D and a thin film manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】CVD(化学気相成長)は、シリコンを
中心として半導体や金属の酸化物や窒化物などからなる
セラミックスなどの絶縁体、金属などの導電体の薄膜を
形成する成膜法として広く利用されている。CVDは、
原料ガスが付加されたエネルギによって分解したり、あ
るいはその前駆体が種となって基板に堆積して成膜され
るもので、CVDと呼ばれる所以である。
2. Description of the Related Art CVD (Chemical Vapor Deposition) is a film forming method for forming a thin film of an insulator such as ceramics composed of oxides or nitrides of semiconductors and metals, and a conductor such as metals mainly composed of silicon. Widely used. CVD is
The source gas is decomposed by the added energy, or the precursor thereof is used as a seed to deposit on the substrate to form a film, which is why it is called CVD.

【0003】CVDは、多くの種類に分けることがで
き、例えば、LP(低圧)CVD、OM(MO、有機金
属)CVD、プラズマCVD、レーザCVDなどと呼ば
れ、目的に応じて実用されている。LPCVDは成膜時
の雰囲気の圧力、OMCVDは原料に係わる分け方であ
るが、プラズマCVDとレーザ光CVDは原料ガスに付
加される熱エネルギの種類による分け方である。
[0003] CVD can be divided into many types. For example, it is called LP (low pressure) CVD, OM (MO, organometallic) CVD, plasma CVD, laser CVD or the like, and is practically used depending on the purpose. . LPCVD is a method relating to the pressure of the atmosphere at the time of film formation, and OMCVD is a method relating to the raw material. Plasma CVD and laser light CVD are methods relating to the type of heat energy added to the raw material gas.

【0004】かつての熱分解・熱解離を応用したCVD
では、例えば、熱源からの熱拡散や熱輻射のために基板
温度が上昇してしまい、あるいはLPCVDでも原料ガ
スに対して熱分解反応を起こさせるために基板温度を上
げなければならなかった。
[0004] CVD utilizing the former thermal decomposition and thermal dissociation
In such a case, for example, the substrate temperature rises due to heat diffusion or heat radiation from a heat source, or the substrate temperature has to be raised in order to cause a thermal decomposition reaction to the raw material gas even in LPCVD.

【0005】そのため、例えば、Al配線パターン上に
成膜するような融点の低い材料から形成された下地の上
には成膜することはできなかった。そこで、近時、基板
温度の低温化のために、プラズマCVDやレーザCVD
などが提案されて多用されている。
For this reason, for example, it has not been possible to form a film on a base made of a material having a low melting point such as a film formed on an Al wiring pattern. Therefore, recently, in order to lower the substrate temperature, plasma CVD or laser CVD is performed.
Etc. have been proposed and used extensively.

【0006】ところが、プラズマCVDは、グロー放電
によるプラズマを用いて原料ガスを励起分解して成膜す
る方法であり、形成された薄膜自体がプラズマによって
損傷を受けてしまう。特に、薄膜を重層する用途ではそ
れぞれの膜の界面がプラズマによって損傷を受けてしま
う。また、レーザCVDの場合には、チャンバ内にレー
ザ光を導入する窓にも薄膜が堆積するために、成膜の過
程で基板への光の透過率が低下してしまう。こうした課
題を解決する方法として触媒CVDが注目されている。
However, plasma CVD is a method of forming a film by exciting and decomposing a raw material gas using plasma by glow discharge, and the formed thin film itself is damaged by the plasma. In particular, in an application in which thin films are stacked, the interface of each film is damaged by plasma. In the case of laser CVD, a thin film is also deposited on a window through which laser light is introduced into the chamber, so that the light transmittance to the substrate is reduced during the film formation process. As a method for solving such a problem, catalytic CVD has attracted attention.

【0007】図7は触媒CVD装置を模式的に示した切
り欠き斜視図である。
FIG. 7 is a cutaway perspective view schematically showing a catalytic CVD apparatus.

【0008】触媒CVD装置10において、基板3は、
例えば、係止爪などで機械的に基板支持部2に支持され
る。基板支持部2は、図示してない排気系に連なる排気
管11によって減圧されたチャンバ1の中に、基板搬送
部21を通って搬入される。そして、基板支持部2は温
度制御された温度制御部22と当接して、支持している
基板3の温度を調整できるようになっている。こゝで
は、基板3は表面を下に向けて装着されている。
In the catalytic CVD apparatus 10, the substrate 3
For example, it is mechanically supported by the substrate supporting unit 2 by a locking claw or the like. The substrate support 2 is carried through the substrate transfer unit 21 into the chamber 1 in which the pressure is reduced by an exhaust pipe 11 connected to an exhaust system (not shown). Then, the substrate supporting section 2 comes into contact with the temperature control section 22 whose temperature is controlled, so that the temperature of the supporting substrate 3 can be adjusted. In this case, the substrate 3 is mounted with its surface facing downward.

【0009】チャンバ1の底部には、例えば、複数の原
料ガス放出孔71が連設された原料ガス供給管7が配置
されている。原料ガス6は、原料ガス供給管7にチャン
バ1の外から供給され、原料ガス放出孔71からチャン
バ1の中に放出される。
At the bottom of the chamber 1, for example, a source gas supply pipe 7 having a plurality of source gas discharge holes 71 connected thereto is disposed. The source gas 6 is supplied to the source gas supply pipe 7 from outside the chamber 1, and is discharged into the chamber 1 from the source gas discharge holes 71.

【0010】原料ガス6が放出される原料ガス放出孔7
1と基板3との中間部には触媒体5がチャンバ1を過る
ように配置されている。この触媒体5は、例えば、Wや
Pt、Pd、Ti、Ta、Ni、Crなどといった高融
点の材料からなり、しかも、原料ガス6に対して熱分解
・熱解離反応を起こす触媒作用を有する。また、原料ガ
ス6が通気でき、しかも、原料ガス6との接触面積が大
きくなるように、例えば、触媒材料をワイヤやフィラメ
ント状などにして格子状やメッシュ状などに編んだり、
触媒材料の平板にいろいろな形状の細孔やスリットを設
けたりして構成されている。
Source gas discharge hole 7 from which source gas 6 is released
At an intermediate portion between the substrate 1 and the substrate 3, a catalyst 5 is disposed so as to pass through the chamber 1. The catalyst body 5 is made of a material having a high melting point, such as W, Pt, Pd, Ti, Ta, Ni, or Cr, and has a catalytic action to cause a thermal decomposition / thermal dissociation reaction with the raw material gas 6. . In addition, for example, the catalyst material is knitted in a grid or mesh shape in the form of a wire or a filament so that the source gas 6 can be passed and the contact area with the source gas 6 is increased.
It is constituted by providing various shapes of pores and slits on a flat plate of a catalyst material.

【0011】触媒体5には、図示してないが、チャンバ
1の外部から電力が供給され、原料ガス6の種類にもよ
るが、ジュール熱によって、例えば、500℃〜200
0℃といった高温に加熱できるようになっている。この
加熱された触媒体5に原料ガス6が接触し、触媒体5の
触媒作用によって原料ガス6に熱解離が起こって活性種
が生成し、基板3の表面に堆積して成膜が行われる。触
媒CVDとかホットワイヤCVDなどと呼ばれる所以で
ある。
Although not shown, power is supplied to the catalyst body 5 from the outside of the chamber 1, and depending on the type of the raw material gas 6, for example, 500 ° C. to 200 ° C. by Joule heat.
It can be heated to a high temperature such as 0 ° C. The raw material gas 6 comes into contact with the heated catalyst 5, and the catalytic action of the catalyst 5 causes thermal dissociation of the raw material gas 6 to generate active species, which are deposited on the surface of the substrate 3 to form a film. . This is why it is called catalytic CVD or hot wire CVD.

【0012】このように、触媒CVDによる成膜では、
基板3の表面に形成された膜がプラズマによって損傷を
受けることがない。また、高温に加熱した基板3の表面
で原料ガス6の熱分解を起こさせるのではなく、高温に
加熱された触媒体5からの輻射熱による基板3の温度上
昇は、例えば、温度制御部22が熱冷両用に温度制御で
きるようにすることによって適度に保つことができる。
そのため、基板3の温度上昇に起因する適用の制約も少
ない。
As described above, in the film formation by the catalytic CVD,
The film formed on the surface of the substrate 3 is not damaged by the plasma. Further, instead of causing the thermal decomposition of the raw material gas 6 on the surface of the substrate 3 heated to a high temperature, the temperature rise of the substrate 3 due to the radiant heat from the catalyst body 5 heated to a high temperature is caused, for example, by the temperature control unit 22. By allowing temperature control for both hot and cold use, it can be kept moderate.
Therefore, there are few restrictions on application due to the temperature rise of the substrate 3.

【0013】従って、触媒CVDはプラズマCVDなど
の他のCVDがもつ課題を解決する優れた成膜法という
ことができる。
Therefore, catalytic CVD can be said to be an excellent film forming method for solving the problems of other CVD such as plasma CVD.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、触媒CVD
では、成膜の開始・終了にシャッタ4が用いられる。こ
のシャッタ4はシャッタ駆動部41によって基板3の表
面の近傍で基板3の表面を原料ガス6から遮蔽したり、
基板3の表面を露呈して原料ガス6に暴露したりするよ
うに動作する。つまり、従来の触媒CVD装置10にお
いては、成膜の開始はシャッタ4を開成することによっ
て行い、成膜の終了はシャッタ4を閉成することによっ
て行っている。
By the way, catalytic CVD
In this embodiment, the shutter 4 is used to start and end the film formation. The shutter 4 shields the surface of the substrate 3 from the source gas 6 in the vicinity of the surface of the substrate 3 by a shutter driving unit 41,
The operation is performed such that the surface of the substrate 3 is exposed to the source gas 6. That is, in the conventional catalytic CVD apparatus 10, the start of film formation is performed by opening the shutter 4, and the end of film formation is performed by closing the shutter 4.

【0015】図8は成膜開始直前の触媒CVD装置の模
式的な側断面図である。
FIG. 8 is a schematic side sectional view of a catalytic CVD apparatus immediately before the start of film formation.

【0016】触媒CVD装置10のチャンバ1の中は、
排気管11からの排気によって所定の圧力に減圧されて
いる。基板3は基板支持部2に支持されて温度制御部2
2に当接して温度制御されている。シャッタ4は閉成状
態で基板3を遮蔽している。触媒体5は所定の温度に加
熱されている。
In the chamber 1 of the catalytic CVD apparatus 10,
The pressure is reduced to a predetermined pressure by the exhaust from the exhaust pipe 11. The substrate 3 is supported by the substrate support unit 2 and the temperature control unit 2
2 and is temperature controlled. The shutter 4 shields the substrate 3 in the closed state. The catalyst 5 is heated to a predetermined temperature.

【0017】図9は成膜中の触媒CVD装置の模式的な
側断面図である。
FIG. 9 is a schematic side sectional view of a catalytic CVD apparatus during film formation.

【0018】成膜を開始するに際しては、こゝでは図示
してないシャッタを開成し、原料ガス放出孔71から放
出した原料ガス6は、減圧されたチャンバ1の中に急激
に放出され、基板3の近傍に開口する排気管11の排気
によって生じた圧力勾配によってチャンバ1の上方へ流
れる。この原料ガス6の流れは、チャンバ1の中間部に
設けられた所定の温度に加熱された触媒体5と接触しな
がら通気し、熱分解反応を起こす。そして、基板3の表
面に到着して堆積する。
At the start of film formation, a shutter (not shown) is opened, and the source gas 6 released from the source gas discharge hole 71 is rapidly released into the depressurized chamber 1 and The gas flows upward of the chamber 1 due to the pressure gradient generated by the exhaust of the exhaust pipe 11 that is open in the vicinity of 3. The flow of the raw material gas 6 is aerated while in contact with the catalyst 5 heated to a predetermined temperature provided in the middle part of the chamber 1 to cause a thermal decomposition reaction. Then, it arrives at the surface of the substrate 3 and is deposited.

【0019】熱分解した原料ガス6は、プラズマCVD
のような電場の中で異方性の移動をするものではなく、
熱運動を伴った等方性の分子運動を行う。従って、基板
3の上だけでなくチャンバ1の壁面に堆積したり排気管
11に吸引されていくものもあるが、原料ガス6の大方
は、圧力勾配に従って基板3の方向に流れる。
The thermally decomposed raw material gas 6 is plasma CVD
Does not move anisotropically in an electric field like
Performs isotropic molecular motion accompanied by thermal motion. Therefore, some of the source gas 6 is deposited not only on the substrate 3 but also on the wall surface of the chamber 1 and is sucked into the exhaust pipe 11, but most of the source gas 6 flows in the direction of the substrate 3 according to the pressure gradient.

【0020】図10は成膜終了直後の触媒CVD装置の
模式的な側断面図である。
FIG. 10 is a schematic side sectional view of the catalytic CVD apparatus immediately after the completion of film formation.

【0021】成膜の終了に際しては、基板支持部2を温
度制御部22から離反するとともにシャッタ4を閉成す
る。基板3はシャッタ4によって遮蔽され、直接的には
原料ガス6に直面しなくなる。
At the end of film formation, the substrate support 2 is separated from the temperature controller 22 and the shutter 4 is closed. The substrate 3 is shielded by the shutter 4 and does not directly face the source gas 6.

【0022】ところが、原料ガス6は激しく等方性の分
子運動をしている。そのため、原料ガス6が基板3とシ
ャッタ4との間隙に侵入してくることは避けられない。
その結果、触媒CVDにおける成膜は、シャッタ4を開
成する前から開始され、シャッタ4を閉成しても完全に
は終了しない。つまり、成膜の開始・終了がシャッタ4
の開成・閉成に同期して急峻な対応をせず、特に、基板
3の周縁部では、シャッタ4の開成前から緩慢な立ち上
がりで成膜が開始し、シャッタ4の閉成後も緩慢な立ち
下がりで成膜が終了することになる。
However, the raw material gas 6 has a strong isotropic molecular motion. Therefore, it is inevitable that the source gas 6 enters the gap between the substrate 3 and the shutter 4.
As a result, the film formation in the catalytic CVD is started before the shutter 4 is opened, and is not completely finished even if the shutter 4 is closed. That is, the start / end of the film formation is determined by the shutter 4
No sharp response is taken in synchronization with the opening and closing of the shutter 3. In particular, at the peripheral portion of the substrate 3, film formation starts with a slow rise before the shutter 4 is opened, and the film formation is slow after the shutter 4 is closed. The film formation ends at the fall.

【0023】このような触媒CVDにおける成膜の挙動
は、実験的な事実として、基板3とシャッタ4との間隙
が3cmの条件で、シャッタ4を閉成した後でも、基板3
の周縁部分で10Å/分の堆積が観測できている。
The behavior of the film formation in the catalytic CVD is experimentally proved that the gap between the substrate 3 and the shutter 4 is 3 cm, even after the shutter 4 is closed.
10Å / min sedimentation was observed at the periphery of.

【0024】こうして、基板3の中央部分と周縁部分と
で成膜した膜厚の一様性が損なわれてしまい、Åオーダ
の極く薄い薄膜形成に威力を発揮する触媒CVDの有効
性が減殺されてしまう不具合があった。
In this way, the uniformity of the film thickness formed at the central portion and the peripheral portion of the substrate 3 is impaired, and the effectiveness of catalytic CVD, which is effective in forming an extremely thin film on the order, is reduced. There was a problem that was done.

【0025】そこで本発明は、シャッタの開成直前と閉
成直後に基板表面が原料ガスから完全に遮蔽され、成膜
の進行が確実に開始・終了可能な薄膜製造装置と薄膜製
造方法を提供することを目的としている。
Accordingly, the present invention provides a thin film manufacturing apparatus and a thin film manufacturing method in which the substrate surface is completely shielded from the source gas immediately before opening and immediately after closing of the shutter so that the progress of film formation can be reliably started and terminated. It is intended to be.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、〔請
求項1〕において、原料ガスが通気性の触媒体との接触
によって分解し、基板の表面に堆積して成膜される薄膜
製造装置であって、気体噴射孔を有し、該気体噴射孔
は、気体を噴射するものであって、該基板の周縁部と該
基板の表面に対向して開閉可能に設けられたシャッタと
の間に筒状または錐状の気流障壁を形成するものである
ように構成された薄膜製造装置によって解決できる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a thin film formed by decomposing a raw material gas upon contact with a gas-permeable catalyst and depositing the raw material gas on a surface of a substrate. A manufacturing apparatus, having a gas injection hole, wherein the gas injection hole is for injecting gas, and a shutter provided to be openable and closable in opposition to a peripheral portion of the substrate and a surface of the substrate; The problem can be solved by a thin film manufacturing apparatus configured to form a tubular or conical airflow barrier between the thin film forming apparatuses.

【0027】つまり、触媒CVDにおいては、原料ガス
の分子の流れは、加熱された触媒体に接触することによ
って熱エネルギを付与されて等方性の熱運動も加勢さ
れ、基板と閉成されているシャッタとの間隙にも回り込
む。
That is, in catalytic CVD, the molecular flow of the raw material gas is supplied with thermal energy by contacting the heated catalyst body, and isotropic thermal motion is also energized, thereby closing the substrate with the substrate. To the gap with the shutter.

【0028】ところが、本願発明によれば、気体噴射孔
から気体を噴射させて気流障壁を設け、原料ガスが基板
とシャッタとの間隙に回り込まないようにしている。つ
まり、触媒CVDにおいては、原料ガスが、例えば、プ
ラズマCVDのような電場によって異方的に加速される
といったものではないので、基板の周縁部とシャッタと
の間隙に形成した気流障壁によって、いわゆる筒状また
は錐状のエアカーテンによって十分に遮蔽することがで
きる。
However, according to the present invention, the gas is injected from the gas injection holes to provide an airflow barrier so that the source gas does not flow into the gap between the substrate and the shutter. That is, in the catalytic CVD, the source gas is not anisotropically accelerated by an electric field such as plasma CVD, so that the so-called gas flow barrier formed in the gap between the peripheral portion of the substrate and the shutter causes a so-called gas flow barrier. It can be sufficiently shielded by a cylindrical or conical air curtain.

【0029】従って、成膜の開始・終了に際して、シャ
ッタの開成・閉成に連動して気体噴射孔からの気体の噴
射を断続してエアカーテンの形成を断続すれば、即座に
成膜を開始し、即座に成膜を終了することができる。
Therefore, at the start and end of the film formation, if the gas injection from the gas injection holes is intermittently intermittently interlocked with the opening and closing of the shutter to intermittently form the air curtain, the film formation starts immediately. Then, the film formation can be completed immediately.

【0030】次いで、〔請求項2〕において、該気体噴
射孔が、該基板を支持する基板支持部を介して該基板の
温度調節をする温度制御部の周縁部に設けられているこ
とによって解決できる。
[0030] Next, in claim 2, the problem is solved by providing the gas injection holes at a peripheral portion of a temperature control section for controlling the temperature of the substrate via a substrate supporting section for supporting the substrate. it can.

【0031】つまり、気体噴射孔を温度制御部の周縁部
に設けるようにし、気体噴射孔から噴射された気体が基
板とシャッタの間隙に形成する気流障壁によって基板の
周縁部を取り囲むようにしている。
That is, the gas injection holes are provided at the peripheral edge of the temperature control unit, and the gas injected from the gas injection holes surrounds the peripheral edge of the substrate by an airflow barrier formed in the gap between the substrate and the shutter. .

【0032】その際、気体噴射孔から噴射する気体が垂
直方向を向いていれば、基板の周縁部とシャッタの周縁
部とを取り囲むように形成された筒状の気流障壁とな
り、気体噴射孔から噴射する気体が基板の中心方向を向
いていれば、基板を底面とする逆錐体状(ろうと状)の
気流障壁となって基板を原料ガスから遮蔽することがで
きる。
At this time, if the gas injected from the gas injection hole is directed in the vertical direction, it becomes a cylindrical airflow barrier formed so as to surround the peripheral portion of the substrate and the peripheral portion of the shutter. If the gas to be injected is directed toward the center of the substrate, it becomes an inverted pyramidal (wafer-shaped) airflow barrier with the substrate at the bottom, and can shield the substrate from the source gas.

【0033】こうして、基板とシャッタとの間隙にいわ
ゆるエアカーテンを形成すれば分子運動によって回り込
もうとする原料ガスを効果的に遮蔽することができ、成
膜の開始・終了を瞬時に行うことができる。
In this way, if a so-called air curtain is formed in the gap between the substrate and the shutter, it is possible to effectively shield the source gas which is going to flow around by molecular motion, and start and end the film formation instantaneously. Can be.

【0034】次いで、〔請求項3〕において、該気体噴
射孔が、該シャッタの周縁部に設けられていることによ
って解決される。
Next, according to the third aspect, the problem is solved by providing the gas injection hole at a peripheral portion of the shutter.

【0035】つまり、基板とシャッタとの間隙に気流障
壁を形成するために、複数の気体噴射孔をシャッタの周
縁部に連設し、基板の周縁部に向けて気体を噴射するよ
うにしている。
That is, in order to form an airflow barrier in the gap between the substrate and the shutter, a plurality of gas injection holes are connected to the peripheral portion of the shutter, and gas is injected toward the peripheral portion of the substrate. .

【0036】こうして、基板とシャッタとの間隙にいわ
ゆるエアカーテンを形成すれば、分子運動によって回り
込もうとする原料ガスを効果的に遮蔽することができ、
成膜の開始・終了を瞬時に行うことができる。
In this way, if a so-called air curtain is formed in the gap between the substrate and the shutter, it is possible to effectively shield the source gas which is going to flow around by molecular motion.
The start and end of film formation can be performed instantaneously.

【0037】次いで、〔請求項4〕においては、該気流
が、該原料ガスに対して非反応性の気体からなることに
よって解決できる。
Next, in [Claim 4], the problem can be solved by that the gas stream is made of a gas that is non-reactive with the source gas.

【0038】つまり、基板の周縁部を取り囲むように筒
状または錐状の気流障壁を形成する気体、すなわち、気
体噴射孔から噴射される気体が原料ガスと反応して成膜
と異質の生成物を生じたり、チャンバの中などを汚染し
たりする夾雑物とならないようにする必要がある。
That is, a gas that forms a cylindrical or conical airflow barrier so as to surround the periphery of the substrate, that is, the gas injected from the gas injection holes reacts with the source gas to form a film and a different product. It is necessary to prevent the occurrence of impurities and contaminants that contaminate the inside of the chamber.

【0039】そこで、気体噴射孔から噴射されて筒状ま
たは錐状の気流障壁を形成する気体には、原料ガスと化
学反応しない気体を用いるようにしている。
Therefore, a gas that does not chemically react with the source gas is used as the gas that is injected from the gas injection holes to form a cylindrical or conical airflow barrier.

【0040】次いで、〔請求項5〕においては、基板を
基板支持部に支持してチャンバ内に搬入し、該基板支持
部を温度制御部に当接させて該基板の温度を制御する工
程と、シャッタを該基板に対向する位置で閉成する工程
と、該基板の周縁部とシャッタとの間に気体噴射孔から
気体を噴射させて気流障壁を形成する工程と、原料ガス
をチャンバ内に放出し、加熱された触媒体を通して該基
板方向へ移送させる工程と、成膜の開始に際しては、該
気体の噴射を停止するとともに該シャッタを開成する工
程と、成膜の終了に際しては、該シャッタを閉成すると
ともに該気流障壁を形成する工程とを含む薄膜製造方法
によって解決できる。
Next, in claim 5, a step of supporting the substrate on the substrate supporting portion, carrying the substrate into the chamber, and contacting the substrate supporting portion with the temperature control portion to control the temperature of the substrate. Closing the shutter at a position facing the substrate, forming a gas flow barrier by injecting gas from a gas injection hole between a peripheral portion of the substrate and the shutter, and placing the source gas in the chamber. Discharging and transporting the heated catalyst toward the substrate, stopping the gas injection and opening the shutter at the start of film formation, and closing the shutter at the end of the film formation. And forming the airflow barrier.

【0041】つまり、本願発明では、従来のシャッタの
開成・閉成による成膜の開始・終了に加えて、基板の周
縁部と、基板と対向するシャッタの周縁部とを、俗にエ
アカーテンと呼ばれる気流による筒状障壁で遮蔽し、等
方性の分子運動をする原料ガスが基板とシャッタの周縁
部との間隙に回り込み、成膜開始前に成膜が起こった
り、成膜終了後に成膜が継続したりする不具合がないよ
うにしている。
In other words, according to the present invention, in addition to the start and end of the film formation by the conventional opening and closing of the shutter, the periphery of the substrate and the periphery of the shutter facing the substrate are commonly called an air curtain. The gas is blocked by a cylindrical barrier caused by air flow, and the source gas that makes isotropic molecular motion goes around the gap between the substrate and the peripheral edge of the shutter. To ensure that there are no problems that continue.

【0042】そのために、本願発明になる薄膜製造方法
においては、成膜の開始に際しては、気体噴射孔から噴
射される気体の噴射を停止するとともにシャッタを開成
する工程と、成膜の終了に際しては、シャッタを閉成す
るとともに該気体が形成する筒状または錐状の気流障壁
を形成する工程とを含むようにしている。
Therefore, in the method of manufacturing a thin film according to the present invention, at the start of film formation, the step of stopping the injection of the gas injected from the gas injection holes and opening the shutter, and at the end of the film formation, Closing the shutter and forming a cylindrical or conical airflow barrier formed by the gas.

【0043】こうして、本願発明になる薄膜製造装置と
薄膜製造方法とによって、従来の触媒CVDにおける不
明確な成膜の開始時点・終了時点を歯切れよく明確に制
御することができる。
As described above, the thin film manufacturing apparatus and the thin film manufacturing method according to the present invention can sharply and clearly control the start and end points of the unclear film formation in the conventional catalytic CVD.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施例の模
式的な一部切欠き斜視図、図2は第1の実施例の円形基
板の場合の要部の斜視図、図3は成膜開始時と成膜終了
時の要部の側断面図、図4は第2の実施例の方形基板の
場合の要部の斜視図、図5は本発明の第3の実施例の要
部の側断面図、図6は第3の実施例の円形シャッタの場
合の要部の斜視図である。
FIG. 1 is a schematic partially cutaway perspective view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a main part in the case of a circular substrate of the first embodiment. 3 is a side sectional view of a main part at the start and end of the film formation, FIG. 4 is a perspective view of the main part in the case of the rectangular substrate of the second embodiment, and FIG. 5 is a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the principal part in the case of the circular shutter of the third embodiment.

【0045】図において、1はチャンバ、2は基板支持
部、3は基板、4はシャッタ、5は触媒体、6は原料ガ
ス、7は原料ガス供給管、8は気体噴射孔、9は気流障
壁、10は触媒CVD装置、11は排気管、21は基板
搬送部、22は温度制御部、41はシャッタ駆動部、7
1は原料ガス放出孔、81は気体導入管、82は気体、
9は気流障壁である。 〔第1の実施例〕図1において、本願発明になる触媒C
VD装置10の基本的な構成は図7に示した従来の触媒
CVDと変わらない。つまり、基板3は、例えば、係止
爪などによって基板支持部2に支持され、図示してない
排気系に連なる排気管11によって減圧されたチャンバ
1の中に、基板搬送部21によって搬入される。基板3
の温度は、温度制御された温度制御部22に当接した基
板支持部2を介して調整できるようになっている。こゝ
では、基板3は表面を下に向けて装着されているが、目
的に応じて基板3の表面が上向きに支持されたり、横向
きに支持されたりする場合もある。
In the figure, 1 is a chamber, 2 is a substrate support, 3 is a substrate, 4 is a shutter, 5 is a catalyst, 6 is a source gas, 7 is a source gas supply pipe, 8 is a gas injection hole, and 9 is an air flow. Barrier, 10 is a catalytic CVD apparatus, 11 is an exhaust pipe, 21 is a substrate transfer section, 22 is a temperature control section, 41 is a shutter drive section, 7
1 is a source gas discharge hole, 81 is a gas introduction pipe, 82 is a gas,
9 is an airflow barrier. FIG. 1 shows a catalyst C according to the present invention.
The basic configuration of the VD apparatus 10 is not different from the conventional catalytic CVD shown in FIG. That is, the substrate 3 is carried by the substrate carrying unit 21 into the chamber 1 supported by the substrate supporting unit 2 by, for example, a locking claw, and reduced in pressure by the exhaust pipe 11 connected to an exhaust system (not shown). . Substrate 3
Can be adjusted via the substrate support 2 which is in contact with the temperature controller 22 whose temperature is controlled. In this case, the substrate 3 is mounted with the surface facing downward, but the surface of the substrate 3 may be supported upward or laterally depending on the purpose.

【0046】チャンバ1の底部には、例えば、複数の原
料ガス放出孔71が連設された原料ガス供給管7が配置
されている。この原料ガス放出孔71は、基板3の配置
などとの関連で、チャンバ1の底部に限定されることは
ない。原料ガス6は、原料ガス供給管7にチャンバ1の
外から供給され、原料ガス放出孔71からチャンバ1の
中に放出できるようになっている。
At the bottom of the chamber 1, for example, a source gas supply pipe 7 in which a plurality of source gas discharge holes 71 are connected is disposed. The source gas discharge holes 71 are not limited to the bottom of the chamber 1 in relation to the arrangement of the substrate 3 and the like. The source gas 6 is supplied to the source gas supply pipe 7 from outside the chamber 1 and can be discharged into the chamber 1 from the source gas discharge holes 71.

【0047】原料ガス供給管7と基板3との中間部には
触媒体5がチャンバ1を過るように配置されている。こ
の触媒体5を配置する位置は、原料ガス6が基板3の方
向に移動する流れの中間部であればよい。原料ガス6
は、減圧されたチャンバ1に放出されるので急激な拡散
を起こすが、排気管11を基板3の近傍に配置して原料
ガス放出孔71から基板3の方向に圧力勾配を形成し、
原料ガス6の流れが原料ガス放出孔71から基板3の方
向へ向かうようになっている。
At the intermediate portion between the source gas supply pipe 7 and the substrate 3, a catalyst 5 is disposed so as to pass through the chamber 1. The position where the catalyst body 5 is arranged may be an intermediate part of the flow in which the raw material gas 6 moves in the direction of the substrate 3. Source gas 6
Is rapidly discharged because it is discharged into the decompressed chamber 1. However, the exhaust pipe 11 is arranged near the substrate 3 to form a pressure gradient in the direction from the source gas discharge holes 71 to the substrate 3,
The flow of the source gas 6 is directed from the source gas discharge holes 71 toward the substrate 3.

【0048】触媒体5は、どのような原料ガス6を用い
て成膜するかによって、その原料ガス6の熱分解に対し
て触媒作用を有すればよく、また、触媒体5は通気性が
あればいろいろな形状を採ることができるので、従来の
触媒CVD装置10の場合と基本的な違いはない。触媒
体5には、図示してないが、チャンバ1の外部から電力
が供給できるようになっており、ジュール熱によって、
例えば、500℃〜2000℃の範囲の所望の高温に加
熱できるようになっている。
Depending on what kind of raw material gas 6 is used to form a film, the catalytic body 5 may have a catalytic action against the thermal decomposition of the raw material gas 6. If it is, various shapes can be adopted, and there is no fundamental difference from the case of the conventional catalytic CVD apparatus 10. Although not shown, electric power can be supplied to the catalyst body 5 from the outside of the chamber 1.
For example, it can be heated to a desired high temperature in the range of 500C to 2000C.

【0049】気体噴射孔8はチャンバ1の外部から気体
導入管81を介して気体が導入されるようになってい
る。気体導入管81は図示してない気体供給系に連なっ
て所定の量の気体を所定の時刻に所定の時間だけ気体噴
射孔8からチャンバ1の中に噴射できるようになってい
る。
The gas injection hole 8 is adapted to introduce gas from outside the chamber 1 through a gas introduction pipe 81. The gas introduction pipe 81 is connected to a gas supply system (not shown) so that a predetermined amount of gas can be injected from the gas injection hole 8 into the chamber 1 at a predetermined time for a predetermined time.

【0050】気体噴射孔8は、基板3の形状によってい
ろいろな配置を採ることができ、図2では基板3が円形
なので、気体噴射孔8も円周に連設するように並べてい
る。気体噴射孔8から噴射した気体82は円筒状の気流
障壁9を形成する。
The gas injection holes 8 can be arranged in various ways depending on the shape of the substrate 3. In FIG. 2, since the substrate 3 is circular, the gas injection holes 8 are also arranged so as to be continuously connected to the circumference. The gas 82 injected from the gas injection holes 8 forms a cylindrical airflow barrier 9.

【0051】また、基板3が方形の場合には、その回り
を取り囲むように気体噴射孔8を連設して方形状の気流
障壁9を形成するようにしてもよい。なお、気体噴射孔
8は、図面上では温度制御部22の周縁部に設けられて
いるように見えるが、機能的には温度制御部22と全く
関連がなく、温度制御部22の周縁部と一体構成にする
ものではない。
When the substrate 3 is rectangular, gas injection holes 8 may be continuously provided to surround the substrate 3 to form a rectangular air flow barrier 9. Although the gas injection holes 8 appear to be provided on the periphery of the temperature control unit 22 in the drawing, they are not functionally related to the temperature control unit 22 at all, and It is not a one-piece configuration.

【0052】図3において、基板3には基板支持部2に
支持されたSi基板を用いる。基板3の温度は温度制御
部22に当接している基板支持部2を介して行う。原料
ガス6にはSiH4 ガスとNH3 ガスを用い、触媒CV
DによってSi基板上にSiNの薄膜を形成する。
In FIG. 3, an Si substrate supported by the substrate support 2 is used as the substrate 3. The temperature of the substrate 3 is controlled via the substrate support 2 in contact with the temperature controller 22. The source gas 6 uses SiH 4 gas and NH 3 gas, and the catalyst CV
D forms a thin film of SiN on the Si substrate.

【0053】気体噴射孔8から噴射する気体には原料ガ
ス6に対して不活性な高純度のN2ガスを用い、閉成さ
れているシャッタ4に向けて100sccmの流量で噴射し気
流障壁9を形成する。
As the gas to be injected from the gas injection holes 8, high-purity N 2 gas inert to the source gas 6 is used, and is injected toward the closed shutter 4 at a flow rate of 100 sccm to form an air flow barrier 9. To form

【0054】原料ガス6のSiH4 ガスとNH3 ガス
は、原料ガス供給管7でチャンバ1の外部から導入され
て複数の原料ガス放出孔71からチャンバ1の中に放出
され、その放出流量はそれぞれ 1.2sccm、100sccm であ
る。メッシュ状に編んだW(タングステン)からなる触
媒体5は図示してない電源からの電力供給によって約1
600℃に加熱されており、触媒体5を通気した原料ガ
ス6を熱分解する。その間、熱分解した原料ガス6の活
性種は、気体噴射孔8から噴射するN2 の気体82によ
って形成された気流障壁9に阻まれており、基板3の表
面に到達することができないので成膜は全く行われな
い。
The SiH 4 gas and NH 3 gas of the source gas 6 are introduced from the outside of the chamber 1 through the source gas supply pipe 7 and released into the chamber 1 from the plurality of source gas discharge holes 71. They are 1.2sccm and 100sccm respectively. The catalyst body 5 made of W (tungsten) knitted in a mesh shape has a power of about 1
The raw material gas 6 that has been heated to 600 ° C. and has passed through the catalyst body 5 is thermally decomposed. In the meantime, the active species of the thermally decomposed raw material gas 6 are blocked by the gas flow barrier 9 formed by the N 2 gas 82 injected from the gas injection holes 8 and cannot reach the surface of the substrate 3, so that No membrane is performed.

【0055】成膜の開始は、原料ガス6の熱分解反応が
一定になったら、気体噴射孔8から噴射しているN2
スの気体82を停めるとともにシャッタ4をシャッタ駆
動部41によって開成することによって行う。つまり、
基板3とシャッタ4との間隙で形成されていた気流障壁
9が消滅するとともにシャッタ4が開成することによっ
て、急激な立ち上がりで成膜を開始することができる。
At the start of film formation, when the thermal decomposition reaction of the raw material gas 6 becomes constant, the N 2 gas 82 injected from the gas injection holes 8 is stopped, and the shutter 4 is opened by the shutter driving unit 41. By doing. That is,
When the airflow barrier 9 formed in the gap between the substrate 3 and the shutter 4 disappears and the shutter 4 is opened, the film formation can be started at a rapid rise.

【0056】成膜の終了は、基板3の表面に所定の膜厚
の成膜がなされたら、シャッタ4を閉成するとともに、
気体噴射孔8からN2 ガスを噴射してN2 ガスの気体8
2による気流障壁9を形成することによって行う。その
際、基板支持部2を温度制御部22から離反し、原料ガ
ス6の放出を停止し、触媒体5の加熱を停止することも
合わせて行う。しかし、成膜の終了は、気流障壁9によ
って熱分解した原料ガス6が基板3に到達することが阻
止されることによって瞬時にできる。 〔第2の実施例〕図4において、気体噴射孔8から気体
82を基板3の中心部の方向に向けて噴射すると、気流
障壁9の形状は基板3を底面とする錐状になって基板3
を覆う。図4では、基板3が方形なので、気流障壁9は
いわゆるピラミッド型の角錐状になって基板3を覆い、
原料ガスが回り込んで基板3の上に到達することを遮蔽
できる。基板3が円形の場合には、気体噴射孔8を円形
に連設させれば気流障壁9が円錐状になって基板3を覆
うことになる。
When the film is formed to a predetermined thickness on the surface of the substrate 3, the shutter 4 is closed and
From the gas injection holes 8 by spraying N 2 gas N 2 gas gas 8
2 by forming an airflow barrier 9. At this time, the substrate supporting unit 2 is separated from the temperature control unit 22, the emission of the raw material gas 6 is stopped, and the heating of the catalyst body 5 is stopped. However, the end of the film formation can be instantaneous because the gas flow barrier 9 prevents the thermally decomposed raw material gas 6 from reaching the substrate 3. [Second Embodiment] In FIG. 4, when the gas 82 is injected from the gas injection holes 8 toward the center of the substrate 3, the shape of the airflow barrier 9 becomes conical with the substrate 3 as the bottom surface. Three
Cover. In FIG. 4, since the substrate 3 is square, the airflow barrier 9 has a so-called pyramid-like pyramid shape and covers the substrate 3.
It is possible to shield the source gas from flowing around and reaching the substrate 3. In the case where the substrate 3 is circular, if the gas injection holes 8 are continuously formed in a circular shape, the airflow barrier 9 becomes conical and covers the substrate 3.

【0057】このような錐状の気流障壁9によって基板
3を覆う場合には、気流障壁9のみで基板3を覆ってし
まうので、図1に示したような筒状の気流障壁9のよう
なシャッタ4が基板3と対向する他方の蓋になる必要が
ない。従って、錐状の気流障壁9単独で原料ガスを遮蔽
することができ、シャッタの閉成動作と協動しなくても
よい利点がある。 〔第3の実施例〕図5において、気体82によって気流
障壁9を形成するために原料ガス6に不活性な気体を噴
射する気体噴射孔8をシャッタ4の基板3と対向する側
の周縁部に設ける。
When the substrate 3 is covered by such a conical airflow barrier 9, the substrate 3 is covered only by the airflow barrier 9, so that the cylindrical airflow barrier 9 shown in FIG. The shutter 4 does not need to be the other lid facing the substrate 3. Therefore, the source gas can be shielded by the conical airflow barrier 9 alone, and there is an advantage that it is not necessary to cooperate with the shutter closing operation. [Third Embodiment] In FIG. 5, a gas injection hole 8 for injecting an inert gas into a raw material gas 6 for forming an air flow barrier 9 with a gas 82 is provided at a peripheral portion of the shutter 4 on a side facing the substrate 3. To be provided.

【0058】図6にはシャッタ4が円形の場合を示す。
シャッタ4の周縁部に気体導入管81を設け、複数の気
体噴射孔8を設けて基板3の方向に気体82を噴射して
円筒状の気流障壁9を設ける。気体導入管81はシャッ
タ4の形状に応じて周縁部を取り巻くように設ければよ
い。また、気体噴射孔8もシャッタ4の形状に応じた気
流障壁9が形成できるように連設すればよく、実施例1
と同様の効果を得ることができる。
FIG. 6 shows a case where the shutter 4 is circular.
A gas introduction pipe 81 is provided at the peripheral edge of the shutter 4, a plurality of gas injection holes 8 are provided, and a gas 82 is injected toward the substrate 3 to provide a cylindrical airflow barrier 9. The gas introduction pipe 81 may be provided so as to surround the peripheral edge according to the shape of the shutter 4. Further, the gas injection holes 8 may be provided continuously so that an airflow barrier 9 corresponding to the shape of the shutter 4 can be formed.
The same effect as described above can be obtained.

【0059】こゝでは、基板が支持される基板支持部が
当接する温度制御部の周縁部に気体噴射孔を設けたが、
この気体噴射孔は温度制御部とは機能的に全く関連がな
い一構成例であり、シャッタの周縁部に設けたものも含
めて、基板の周縁部に気流障壁を形成する構成には種々
の変形が可能である。
In this case, the gas injection holes are provided in the peripheral portion of the temperature control section where the substrate support section on which the substrate is supported contacts.
This gas injection hole is an example of a configuration that is completely unrelated to the function of the temperature control unit, and various configurations are available for forming an airflow barrier on the peripheral edge of the substrate, including those provided on the peripheral edge of the shutter. Deformation is possible.

【0060】また、気流障壁を形成する気体を噴射する
気体噴射孔の孔の数や形状などは、原料ガスに対して基
板の表面に到達することができないエアカーテンとして
の作用が満たされればよく、種々の変形が可能である。
The number and shape of the gas injection holes for injecting the gas that forms the airflow barrier may be such that the material gas does not reach the surface of the substrate as an air curtain. Various modifications are possible.

【0061】また、基板の形状が多様であるので、それ
に対応する気流障壁の筒型の形状も多様であり、基板が
円板状で気流障壁が角筒形でも、基板が方形状で気流障
壁が円筒形でも、基板の表面から原料ガスを十分に遮蔽
できればよい。気流障壁が錐型の形状の場合にも、基板
が円板状で気流障壁が角錐形でも、基板が方形状で気流
障壁が円錐形でも、基板の表面から原料ガスを十分に遮
蔽できればよい。
Further, since the shape of the substrate is various, the cylindrical shape of the airflow barrier corresponding thereto is also various. Even if the substrate is a disk-shaped and the airflow barrier is a rectangular tube, the substrate is rectangular and the airflow barrier is May be any shape as long as the source gas can be sufficiently shielded from the surface of the substrate. Even when the airflow barrier has a conical shape, the substrate may be disc-shaped and the airflow barrier may be pyramidal, or the substrate may be rectangular and the airflow barrier may be conical, as long as the source gas can be sufficiently shielded from the surface of the substrate.

【0062】さらに、基板や原料ガス、触媒体などの材
料、圧力や流量、温度などの成膜条件、成膜装置の構成
などについては種々の変形が可能であり、本発明の本質
を何ら制約するものではない。
Furthermore, various modifications can be made to the materials such as the substrate, raw material gas and catalyst, the film forming conditions such as pressure, flow rate, temperature, etc., and the structure of the film forming apparatus. It does not do.

【0063】(付記1) 原料ガスが通気性の触媒体と
の接触によって分解し、基板の表面に堆積して成膜され
る薄膜製造装置であって、気体噴射孔を有し、該気体噴
射孔は、気体を噴射するものであって、該基板の周縁部
と該基板の表面に対向して開閉可能に設けられたシャッ
タとの間に筒状または錐状の気流障壁を形成するもので
あることを特徴とする薄膜製造装置。
(Supplementary Note 1) A thin-film manufacturing apparatus in which a raw material gas is decomposed by contact with a gas-permeable catalyst and deposited on a surface of a substrate to form a film. The hole is for injecting gas, and forms a cylindrical or conical airflow barrier between a peripheral portion of the substrate and a shutter provided to be openable and closable facing the surface of the substrate. An apparatus for manufacturing a thin film, comprising:

【0064】(付記2) 該気体噴射孔が、該基板を支
持する基板支持部を介して該基板の温度調節をする温度
制御部の周縁部に設けられている付記1記載の薄膜製造
装置(請求項2)。
(Supplementary Note 2) The thin-film manufacturing apparatus according to Supplementary Note 1, wherein the gas injection holes are provided at a peripheral portion of a temperature control unit that controls the temperature of the substrate via a substrate supporting unit that supports the substrate. Claim 2).

【0065】(付記3) 該気体噴射孔が、該シャッタ
の周縁部に設けられている付記1記載の薄膜製造装置。
(Supplementary note 3) The thin-film manufacturing apparatus according to supplementary note 1, wherein the gas injection hole is provided at a peripheral portion of the shutter.

【0066】(付記4) 該気流障壁が、該原料ガス
に対して非反応性の気体からなる付記1記載の薄膜製造
装置。
(Supplementary Note 4) The thin film production apparatus according to Supplementary Note 1, wherein the gas flow barrier is made of a gas that is non-reactive with the source gas.

【0067】(付記5) 該気体が、不活性ガスからな
る付記4記載の薄膜製造装置。
(Supplementary note 5) The thin film production apparatus according to supplementary note 4, wherein the gas is an inert gas.

【0068】(付記6) 該気体が、水素ガスまたは窒
素ガスからなる付記4記載の薄膜製造方法。
(Supplementary note 6) The method for producing a thin film according to supplementary note 4, wherein the gas is hydrogen gas or nitrogen gas.

【0069】(付記7) 基板を基板支持部に支持して
チャンバ内に搬入し、該基板支持部を温度制御部に当接
させて該基板の温度を制御する工程と、シャッタを該基
板に対向する位置で閉成する工程と、該基板の周縁部と
シャッタとの間に気体噴射孔から気体を噴射させて気流
障壁を形成する工程と、原料ガスをチャンバ内に放出
し、加熱された触媒体を通して該基板方向へ移送させる
工程と、成膜の開始に際しては、該気体の噴射を停止す
るとともに該シャッタを開成する工程と、成膜の終了に
際しては、該シャッタを閉成するとともに該気流障壁を
形成する工程とを含むことを特徴とする薄膜製造方法。
(Supplementary Note 7) A step of supporting the substrate on the substrate supporting portion, carrying the substrate into the chamber, and bringing the substrate supporting portion into contact with the temperature control portion to control the temperature of the substrate; Closing at an opposing position, forming a gas flow barrier by injecting gas from a gas injection hole between the peripheral edge of the substrate and the shutter, releasing the source gas into the chamber, and heating the substrate. A step of transferring the gas toward the substrate through the catalyst body, a step of stopping injection of the gas and opening the shutter at the start of film formation, and closing and closing the shutter at the end of film formation. Forming a gas flow barrier.

【0070】[0070]

【発明の効果】従来、形成された膜に損傷を与えずに成
膜が可能な触媒CVD法の成膜の開始・終了をシャッタ
の開成・閉成で行うのでは、急峻な開始・終了ができな
い不具合があった。それに対して、本願発明では、簡単
な構成と工程によって瞬時に成膜の開始・終了を制御す
ることができる。
Conventionally, if the start and end of the film formation by the catalytic CVD method capable of forming the film without damaging the formed film are performed by opening and closing the shutter, a sharp start and end are required. There was an inability to do so. On the other hand, according to the present invention, the start and end of film formation can be instantaneously controlled with a simple configuration and a simple process.

【0071】その結果、本発明は、Åオーダの超薄膜の
形成に威力が期待できる触媒CVD法のますますの多用
化に対して寄与するところが大である。
As a result, the present invention greatly contributes to the increasingly versatile use of the catalytic CVD method, which is expected to be effective in forming an ultra-thin film of the order of magnitude.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例の模式的な一部切欠き
斜視図である。
FIG. 1 is a schematic partially cutaway perspective view of a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1の実施例の円形基板の場合の要部の斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view of a main part in the case of a circular substrate according to the first embodiment.

【図3】 成膜開始時と成膜終了時の要部の側断面図で
ある。
FIG. 3 is a side sectional view of a main part at the start of film formation and at the end of film formation.

【図4】 第2の実施例の方形基板の場合の要部の斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view of a main part in the case of a rectangular substrate according to a second embodiment.

【図5】 本発明の第3の実施例の要部の側断面図であ
る。
FIG. 5 is a side sectional view of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図6】 第3の実施例の円形シャッタの場合の要部の
斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a main part in the case of a circular shutter according to a third embodiment.

【図7】 触媒CVD装置を模式的に示した切り欠き斜
視図である。
FIG. 7 is a cutaway perspective view schematically showing a catalytic CVD apparatus.

【図8】 成膜開始直前の触媒CVD装置の模式的な側
断面図である。
FIG. 8 is a schematic side sectional view of a catalytic CVD apparatus immediately before the start of film formation.

【図9】 成膜中の触媒CVD装置の模式的な側断面図
である。
FIG. 9 is a schematic side sectional view of a catalytic CVD apparatus during film formation.

【図10】 成膜終了直後の触媒CVD装置の模式的な
側断面図である。
FIG. 10 is a schematic side sectional view of a catalytic CVD apparatus immediately after the completion of film formation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバ 11 排気管 2 基板支持部 21 基板搬送部 2
2 温度制御部 3 基板 4 シャッタ 41 シャッタ駆動部 5 触媒体、 6 原料ガス、 7 原料ガス供給管 71 原料ガス放出孔 8 気体噴射孔 81 気体導入管 8
2 気体 9 気流障壁 10 触媒CVD装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 11 Exhaust pipe 2 Substrate support part 21 Substrate transfer part 2
Reference Signs List 2 Temperature control unit 3 Substrate 4 Shutter 41 Shutter driving unit 5 Catalyst, 6 Source gas, 7 Source gas supply pipe 71 Source gas discharge hole 8 Gas injection hole 81 Gas introduction pipe 8
2 Gas 9 Airflow barrier 10 Catalytic CVD device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原料ガスが通気性の触媒体との接触によ
って分解し、基板の表面に堆積して成膜される薄膜製造
装置であって、気体噴射孔を有し、 該気体噴射孔は、気体を噴射するものであって、該基板
の周縁部と該基板の表面に対向して開閉可能に設けられ
たシャッタとの間に筒状または錐状の気流障壁を形成す
るものであることを特徴とする薄膜製造装置。
1. A thin film manufacturing apparatus in which a raw material gas is decomposed by contact with a gas-permeable catalyst and deposited on a surface of a substrate to form a film, comprising a gas injection hole, , Which injects gas and forms a cylindrical or conical airflow barrier between a peripheral portion of the substrate and a shutter provided to be openable and closable facing the surface of the substrate. A thin film manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 該気体噴射孔が、該基板を支持する基板
支持部を介して該基板の温度調節をする温度制御部の周
縁部に設けられている請求項1記載の薄膜製造装置。
2. The thin-film manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the gas injection holes are provided at a peripheral portion of a temperature control unit that controls the temperature of the substrate via a substrate support that supports the substrate.
【請求項3】 該気体噴射孔が、該シャッタの周縁部に
設けられている請求項1記載の薄膜製造装置。
3. The thin film manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said gas injection hole is provided at a peripheral portion of said shutter.
【請求項4】 該気流障壁が、該原料ガスに対して非反
応性の気体からなる請求項1記載の薄膜製造装置。
4. The thin-film manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the airflow barrier is made of a gas that is non-reactive with the source gas.
【請求項5】 基板を基板支持部に支持してチャンバ内
に搬入し、該基板支持部を温度制御部に当接させて該基
板の温度を制御する工程と、 シャッタを該基板に対向する位置で閉成する工程と、 該基板の周縁部とシャッタとの間に気体噴射孔から気体
を噴射させて気流障壁を形成する工程と、 原料ガスをチャンバ内に放出し、加熱された触媒体を通
して該基板方向へ移送させる工程と、 成膜の開始に際しては、該気体の噴射を停止するととも
に該シャッタを開成する工程と、 成膜の終了に際しては、該シャッタを閉成するとともに
該気流障壁を形成する工程とを含むことを特徴とする薄
膜製造方法。
5. A step of supporting a substrate on a substrate supporting portion, carrying the substrate into a chamber, and bringing the substrate supporting portion into contact with a temperature control portion to control the temperature of the substrate; A step of closing at a position, a step of injecting a gas from a gas injection hole between a peripheral portion of the substrate and a shutter to form an airflow barrier, and a step of discharging a source gas into the chamber and heating the catalyst. Transferring the gas toward the substrate, stopping the gas injection and opening the shutter at the start of film formation, closing the shutter and closing the airflow barrier at the end of film formation. Forming a thin film.
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