JP2003197613A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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- JP2003197613A JP2003197613A JP2001397066A JP2001397066A JP2003197613A JP 2003197613 A JP2003197613 A JP 2003197613A JP 2001397066 A JP2001397066 A JP 2001397066A JP 2001397066 A JP2001397066 A JP 2001397066A JP 2003197613 A JP2003197613 A JP 2003197613A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスの混入による液体原料の供給量の変動を
防止する。 【解決手段】 液体原料３１を貯溜するタンク３２と、
液体原料を気化させる気化器２１と、液体原料をタンク
３２から気化器２１へ供給する液体原料供給配管３５
と、液体原料を気化させてなる原料ガス５１を気化器２
１からウエハ１に成膜する処理室１１へ供給するガス供
給配管２０を有するＭＯＣＶＤ装置１０において、タン
ク３２が気化器２１よりも高い位置に配置されており、
液体原料供給配管３５は液体原料取入口３６が最も高い
位置になるように構成されている。 【効果】 液体原料供給配管中で発生した気泡は液体原
料供給配管の頂上の取入口からタンク内へ放出されるた
め、気泡の混入による液体原料の供給量の変動の発生を
防止でき、ＭＯＣＶＤ装置の膜厚の再現性を向上でき
る。
防止する。 【解決手段】 液体原料３１を貯溜するタンク３２と、
液体原料を気化させる気化器２１と、液体原料をタンク
３２から気化器２１へ供給する液体原料供給配管３５
と、液体原料を気化させてなる原料ガス５１を気化器２
１からウエハ１に成膜する処理室１１へ供給するガス供
給配管２０を有するＭＯＣＶＤ装置１０において、タン
ク３２が気化器２１よりも高い位置に配置されており、
液体原料供給配管３５は液体原料取入口３６が最も高い
位置になるように構成されている。 【効果】 液体原料供給配管中で発生した気泡は液体原
料供給配管の頂上の取入口からタンク内へ放出されるた
め、気泡の混入による液体原料の供給量の変動の発生を
防止でき、ＭＯＣＶＤ装置の膜厚の再現性を向上でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置、特
に、液体原料が使用される基板処理装置に関し、例え
ば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Depos
ition ）装置に利用して有効な技術に関する。
に、液体原料が使用される基板処理装置に関し、例え
ば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Depos
ition ）装置に利用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memo
rry ）のキャパシタ（Capacitor ）の静電容量部（絶縁
膜）の材料としての高誘電体薄膜を形成するのに、Ｔａ
2 Ｏ5 （五酸化タンタル）が使用されて来ている。Ｔａ
2 Ｏ5 は高い誘電率を持つため、微細面積で大きな静電
容量を得るのに適している。そして、生産性や膜質等の
観点からＤＲＡＭの製造方法においては、Ｔａ2 Ｏ5 は
ＭＯＣＶＤ装置によって成膜することが要望されてい
る。
rry ）のキャパシタ（Capacitor ）の静電容量部（絶縁
膜）の材料としての高誘電体薄膜を形成するのに、Ｔａ
2 Ｏ5 （五酸化タンタル）が使用されて来ている。Ｔａ
2 Ｏ5 は高い誘電率を持つため、微細面積で大きな静電
容量を得るのに適している。そして、生産性や膜質等の
観点からＤＲＡＭの製造方法においては、Ｔａ2 Ｏ5 は
ＭＯＣＶＤ装置によって成膜することが要望されてい
る。
【０００３】Ｔａ2 Ｏ5 の成膜に使用されるＭＯＣＶＤ
装置は、半導体集積回路の一例であるＤＲＡＭが作り込
まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）を処理す
る処理室と、この処理室に一端が接続された原料ガス供
給配管と、この原料ガス供給配管の他端に接続されて液
体原料を気化させる気化器と、この気化器に液体原料を
供給する液体原料供給装置とを備えており、液体原料供
給装置から気化器に液体原料を供給し、この液体原料を
気化器において気化させ、気化させた原料ガスを処理室
に供給することにより処理室内のウエハにＴａ2 Ｏ5 膜
を形成するように構成されている。
装置は、半導体集積回路の一例であるＤＲＡＭが作り込
まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）を処理す
る処理室と、この処理室に一端が接続された原料ガス供
給配管と、この原料ガス供給配管の他端に接続されて液
体原料を気化させる気化器と、この気化器に液体原料を
供給する液体原料供給装置とを備えており、液体原料供
給装置から気化器に液体原料を供給し、この液体原料を
気化器において気化させ、気化させた原料ガスを処理室
に供給することにより処理室内のウエハにＴａ2 Ｏ5 膜
を形成するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、液体原料を使
用するＭＯＣＶＤ装置には、気体原料を用いるＣＶＤ装
置に比べて膜厚の再現性を確保し難いという問題点があ
る。その要因の一つは、供給量の制御が気体よりも液体
の方が困難であるためと言われている。供給量の制御が
困難である原因としては、液体原料中に溶け込んでいる
と推測される不活性ガス（窒素ガスやヘリウムガス等）
の量を一定に制御することができないためと、考えられ
る。すなわち、液体原料が処理室（気化器）に近づくに
従って圧力が低くなり、溶け込んでいる不活性ガスが気
泡となって液体原料の内部に出て来るため、そのガスの
発生量によって液体原料の供給量が変動してしまうから
である。
用するＭＯＣＶＤ装置には、気体原料を用いるＣＶＤ装
置に比べて膜厚の再現性を確保し難いという問題点があ
る。その要因の一つは、供給量の制御が気体よりも液体
の方が困難であるためと言われている。供給量の制御が
困難である原因としては、液体原料中に溶け込んでいる
と推測される不活性ガス（窒素ガスやヘリウムガス等）
の量を一定に制御することができないためと、考えられ
る。すなわち、液体原料が処理室（気化器）に近づくに
従って圧力が低くなり、溶け込んでいる不活性ガスが気
泡となって液体原料の内部に出て来るため、そのガスの
発生量によって液体原料の供給量が変動してしまうから
である。
【０００５】本発明の目的は、ガスの混入による液体原
料の供給量の変動を防止することができる基板処理装置
を提供することにある。
料の供給量の変動を防止することができる基板処理装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための第
一の手段は、液体原料を貯溜するタンクと、前記液体原
料を気化する気化器と、前記液体原料を前記タンクから
前記気化器へ供給する液体原料供給配管と、前記液体原
料を気化したガスを前記気化器から基板を処理する処理
室へ供給するガス供給配管とを備えている基板処理装置
であって、前記タンクが前記気化器よりも高い位置に配
置されており、前記液体原料供給配管は前記液体原料の
取入口が最も高い位置になるように構成されていること
を特徴とする。
一の手段は、液体原料を貯溜するタンクと、前記液体原
料を気化する気化器と、前記液体原料を前記タンクから
前記気化器へ供給する液体原料供給配管と、前記液体原
料を気化したガスを前記気化器から基板を処理する処理
室へ供給するガス供給配管とを備えている基板処理装置
であって、前記タンクが前記気化器よりも高い位置に配
置されており、前記液体原料供給配管は前記液体原料の
取入口が最も高い位置になるように構成されていること
を特徴とする。
【０００７】この第一の手段によれば、液体原料の取入
口が最も高い位置に設定されているため、液体原料供給
配管中において発生したガスは液体と気体との比重の関
係によって液体原料供給配管に充満した液体原料中を通
じて、取入口からタンクの内部へ放出されることにな
る。したがって、液体原料中のガスを常に排出させるこ
とができるため、ガスの混入による液体原料の供給量の
変動の発生を防止することができる。
口が最も高い位置に設定されているため、液体原料供給
配管中において発生したガスは液体と気体との比重の関
係によって液体原料供給配管に充満した液体原料中を通
じて、取入口からタンクの内部へ放出されることにな
る。したがって、液体原料中のガスを常に排出させるこ
とができるため、ガスの混入による液体原料の供給量の
変動の発生を防止することができる。
【０００８】課題を解決するための第二の手段は、液体
原料を貯溜するタンクと、前記液体原料を気化する気化
器と、前記液体原料を前記タンクから前記気化器へ供給
する液体原料供給配管と、前記液体原料を気化したガス
を前記気化器から基板を処理する処理室へ供給するガス
供給配管とを備えている基板処理装置であって、前記液
体原料供給配管には前記液体原料で発生したガスを貯留
するバッファ部が設けられていることを特徴とする。
原料を貯溜するタンクと、前記液体原料を気化する気化
器と、前記液体原料を前記タンクから前記気化器へ供給
する液体原料供給配管と、前記液体原料を気化したガス
を前記気化器から基板を処理する処理室へ供給するガス
供給配管とを備えている基板処理装置であって、前記液
体原料供給配管には前記液体原料で発生したガスを貯留
するバッファ部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】この第二の手段によれば、液体原料供給配
管中において発生したガスは液体と気体との比重の関係
によって液体原料供給配管に充満した液体原料中を通じ
て、バッファ部の内部へ放出されることになる。したが
って、液体原料中のガスを常に排出させることができる
ため、ガスの混入による液体原料の供給量の変動の発生
を防止することができる。
管中において発生したガスは液体と気体との比重の関係
によって液体原料供給配管に充満した液体原料中を通じ
て、バッファ部の内部へ放出されることになる。したが
って、液体原料中のガスを常に排出させることができる
ため、ガスの混入による液体原料の供給量の変動の発生
を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。
面に即して説明する。
【００１１】本実施の形態において、図１に示されてい
るように、本発明に係る基板処理装置はＭＯＣＶＤ装置
として構成されており、このＭＯＣＶＤ装置はＤＲＡＭ
の製造方法におけるキャパシタの静電容量部のＴａ2 Ｏ
5 膜を成膜する工程（以下、キャパシタ形成工程とい
う。）に使用される。
るように、本発明に係る基板処理装置はＭＯＣＶＤ装置
として構成されており、このＭＯＣＶＤ装置はＤＲＡＭ
の製造方法におけるキャパシタの静電容量部のＴａ2 Ｏ
5 膜を成膜する工程（以下、キャパシタ形成工程とい
う。）に使用される。
【００１２】図１に示されているＭＯＣＶＤ装置１０は
処理室１１を形成した筐体１２を備えており、筐体１２
は枚葉式コールドウオール形減圧ＣＶＤ装置として構成
されている。筐体１２の下部には処理室１１を排気する
ための排気管１３が接続されており、筐体１２の上部に
は処理室１１に酸素（Ｏ2 ）ガスを供給するための酸素
ガス供給管１４が接続されている。筐体１２の底壁には
支持軸１５が回転自在かつ昇降自在に挿通されており、
支持軸１５は図示しない駆動装置によって回転かつ昇降
駆動されるように構成されている。支持軸１５の処理室
１１における上面には被処理基板であるウエハ１を保持
するためのサセプタ１６が配置されている。支持軸１５
の上端部の内部にはヒータ１７がサセプタ１６に保持さ
れたウエハ１を均一に加熱するように装備されている。
筐体１２の側壁の一部にはウエハ１を出し入れするため
のウエハ搬入搬出口１８が開設されており、ウエハ搬入
搬出口１８はゲート１９によって開閉されるようになっ
ている。
処理室１１を形成した筐体１２を備えており、筐体１２
は枚葉式コールドウオール形減圧ＣＶＤ装置として構成
されている。筐体１２の下部には処理室１１を排気する
ための排気管１３が接続されており、筐体１２の上部に
は処理室１１に酸素（Ｏ2 ）ガスを供給するための酸素
ガス供給管１４が接続されている。筐体１２の底壁には
支持軸１５が回転自在かつ昇降自在に挿通されており、
支持軸１５は図示しない駆動装置によって回転かつ昇降
駆動されるように構成されている。支持軸１５の処理室
１１における上面には被処理基板であるウエハ１を保持
するためのサセプタ１６が配置されている。支持軸１５
の上端部の内部にはヒータ１７がサセプタ１６に保持さ
れたウエハ１を均一に加熱するように装備されている。
筐体１２の側壁の一部にはウエハ１を出し入れするため
のウエハ搬入搬出口１８が開設されており、ウエハ搬入
搬出口１８はゲート１９によって開閉されるようになっ
ている。
【００１３】筐体１２の天井壁には原料ガスを処理室１
１へ供給するための原料ガス供給配管２０の一端部が挿
入されており、原料ガス供給配管２０の他端には液体原
料を気化させる気化器２１が接続されている。原料ガス
供給配管２０の挿入端部には原料ガスをシャワー状に吹
き出す吹出ヘッド２２が設置されている。気化器２１と
後述する液体流量制御装置３７との間には一端がキャリ
アガスを供給するキャリアガス供給源２３に接続された
キャリアガス供給配管２４の他端が接続されており、キ
ャリアガス供給配管２４の途中には可変流量制御弁２５
が介設されている。気化器２１には液体原料供給装置３
０が接続されている。なお、図１では便宜上、液体流量
制御装置３７と気化器２１とは、配管により所定距離を
隔てて配置されているが、実際には、液体流量制御装置
３７と気化器２１とはきわめて接近して配置されてい
る。
１へ供給するための原料ガス供給配管２０の一端部が挿
入されており、原料ガス供給配管２０の他端には液体原
料を気化させる気化器２１が接続されている。原料ガス
供給配管２０の挿入端部には原料ガスをシャワー状に吹
き出す吹出ヘッド２２が設置されている。気化器２１と
後述する液体流量制御装置３７との間には一端がキャリ
アガスを供給するキャリアガス供給源２３に接続された
キャリアガス供給配管２４の他端が接続されており、キ
ャリアガス供給配管２４の途中には可変流量制御弁２５
が介設されている。気化器２１には液体原料供給装置３
０が接続されている。なお、図１では便宜上、液体流量
制御装置３７と気化器２１とは、配管により所定距離を
隔てて配置されているが、実際には、液体流量制御装置
３７と気化器２１とはきわめて接近して配置されてい
る。
【００１４】液体原料供給装置３０は液体原料３１を貯
溜するタンク３２を備えており、タンク３２は気化器２
１よりも重力的に高い位置に配置されている。タンク３
２の天井壁の中央部にはキャップ３４によって閉塞され
た注入口３３が開設されている。タンク３２の底壁の中
央部には液体原料３１を気化器２１に供給する液体原料
供給配管３５の一端部が接続されており、液体原料供給
配管３５はその液体原料の取入口３６であるタンク３２
との接続口が液体原料供給配管３５のうち最も高い位置
（頂上）すなわち重力に逆らう供給経路を持たないよう
に構成されている。液体原料供給配管３５の他端部は気
化器２１に接続されており、液体原料供給配管３５の途
中には液体流量制御弁や液体流量計および開閉弁等によ
って構成された液体流量制御装置３７が介設されてい
る。
溜するタンク３２を備えており、タンク３２は気化器２
１よりも重力的に高い位置に配置されている。タンク３
２の天井壁の中央部にはキャップ３４によって閉塞され
た注入口３３が開設されている。タンク３２の底壁の中
央部には液体原料３１を気化器２１に供給する液体原料
供給配管３５の一端部が接続されており、液体原料供給
配管３５はその液体原料の取入口３６であるタンク３２
との接続口が液体原料供給配管３５のうち最も高い位置
（頂上）すなわち重力に逆らう供給経路を持たないよう
に構成されている。液体原料供給配管３５の他端部は気
化器２１に接続されており、液体原料供給配管３５の途
中には液体流量制御弁や液体流量計および開閉弁等によ
って構成された液体流量制御装置３７が介設されてい
る。
【００１５】タンク３２の天井壁には液体原料を送り出
すための送出ガス４２を供給する送出ガス供給配管４３
の一端が接続されており、送出ガス供給配管４３の他端
は窒素ガス等の不活性ガスを送出ガス４２として供給す
る送出ガス供給源４１に接続されている。送出ガス供給
配管４３のタンク３２への挿入端部はタンク３２内にお
ける液体原料３１の上方空間３２ａにおいて開口されて
いる。送出ガス供給配管４３には止め弁４４が介設され
ている。
すための送出ガス４２を供給する送出ガス供給配管４３
の一端が接続されており、送出ガス供給配管４３の他端
は窒素ガス等の不活性ガスを送出ガス４２として供給す
る送出ガス供給源４１に接続されている。送出ガス供給
配管４３のタンク３２への挿入端部はタンク３２内にお
ける液体原料３１の上方空間３２ａにおいて開口されて
いる。送出ガス供給配管４３には止め弁４４が介設され
ている。
【００１６】次に、以上の構成に係るＭＯＣＶＤ装置１
０が使用されるＤＲＡＭの製造方法におけるキャパシタ
形成工程を説明する。
０が使用されるＤＲＡＭの製造方法におけるキャパシタ
形成工程を説明する。
【００１７】本実施の形態において、キャパシタの静電
容量部はＴａ2 Ｏ5 膜によって形成される。したがっ
て、ＭＯＣＶＤ装置１０の処理室１１に搬入されるウエ
ハ１には、キャパシタの静電容量部を形成する前の所定
のパターンが形成されている。そして、液体原料供給装
置３０のタンク３２にはＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ
・エトキシ・タンタル。以下、ＰＥＴａという。）が液
体原料３１として貯溜されている。
容量部はＴａ2 Ｏ5 膜によって形成される。したがっ
て、ＭＯＣＶＤ装置１０の処理室１１に搬入されるウエ
ハ１には、キャパシタの静電容量部を形成する前の所定
のパターンが形成されている。そして、液体原料供給装
置３０のタンク３２にはＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ
・エトキシ・タンタル。以下、ＰＥＴａという。）が液
体原料３１として貯溜されている。
【００１８】所定のパターンが形成されたウエハ１は図
示しないハンドリング装置によって保持されて、ゲート
１９が開放されたウエハ搬入搬出口１８から処理室１１
に搬入されるとともに、サセプタ１６の上に受け渡され
る。サセプタ１６に受け渡されたウエハ１はヒータ１７
によって所定の温度（４３０〜４８０℃）に加熱され、
支持軸１５によって上昇されて回転される。処理室１１
は排気管１３に接続された真空ポンプ（図示せず）によ
って、所定の圧力（２０〜４０Ｐａ）に排気される。処
理室１１が所定の圧力に安定すると、図１に二点鎖線矢
印で示されているように、酸素ガス供給管１４から酸素
ガス５０が供給される。
示しないハンドリング装置によって保持されて、ゲート
１９が開放されたウエハ搬入搬出口１８から処理室１１
に搬入されるとともに、サセプタ１６の上に受け渡され
る。サセプタ１６に受け渡されたウエハ１はヒータ１７
によって所定の温度（４３０〜４８０℃）に加熱され、
支持軸１５によって上昇されて回転される。処理室１１
は排気管１３に接続された真空ポンプ（図示せず）によ
って、所定の圧力（２０〜４０Ｐａ）に排気される。処
理室１１が所定の圧力に安定すると、図１に二点鎖線矢
印で示されているように、酸素ガス供給管１４から酸素
ガス５０が供給される。
【００１９】液体原料供給装置３０の送出ガス供給配管
４３の止め弁４４が開かれて、送出ガス供給源４１から
送出ガス４２がタンク３２の上方空間３２ａに供給され
ると、送出ガス４２がタンク３２に貯溜された液体原料
３１の液面を押し下げるため、液体原料３１が液体原料
供給配管３５に送り出される。そして、液体原料供給配
管３５の液体流量制御装置３７の制御により、液体原料
３１としてのＰＥＴａが液体原料供給配管３５を通じて
気化器２１に供給される。
４３の止め弁４４が開かれて、送出ガス供給源４１から
送出ガス４２がタンク３２の上方空間３２ａに供給され
ると、送出ガス４２がタンク３２に貯溜された液体原料
３１の液面を押し下げるため、液体原料３１が液体原料
供給配管３５に送り出される。そして、液体原料供給配
管３５の液体流量制御装置３７の制御により、液体原料
３１としてのＰＥＴａが液体原料供給配管３５を通じて
気化器２１に供給される。
【００２０】ところで、液体原料３１であるＰＥＴａの
液中には不純物として窒素ガスやヘリウムガス等が溶け
込んでおり、これらのガスは液体原料３１が処理室１１
（気化器２１）に近づくに従って液体原料３１の圧力が
低くなると、液中に溶け込んでいられなくなるため、図
１に示されているように、気泡５３となって液体原料３
１の液中に出てきてしまう。この気泡５３が液体流量制
御装置３７に流れ込むと、液体流量制御装置３７による
液体原料３１の流量制御が気泡５３の含有量によって影
響されるため、その気泡５３の発生量によって液体原料
３１の気化器２１への供給量が変動してしまうことにな
る。
液中には不純物として窒素ガスやヘリウムガス等が溶け
込んでおり、これらのガスは液体原料３１が処理室１１
（気化器２１）に近づくに従って液体原料３１の圧力が
低くなると、液中に溶け込んでいられなくなるため、図
１に示されているように、気泡５３となって液体原料３
１の液中に出てきてしまう。この気泡５３が液体流量制
御装置３７に流れ込むと、液体流量制御装置３７による
液体原料３１の流量制御が気泡５３の含有量によって影
響されるため、その気泡５３の発生量によって液体原料
３１の気化器２１への供給量が変動してしまうことにな
る。
【００２１】しかし、本実施の形態においては、液体原
料供給配管３５は液体原料３１の取入口３６が最も高い
位置に設定されているため、液体原料供給配管３５の内
部において発生した比重が液体よりも遙に小さい気泡５
３は液体原料供給配管３５に充満した液体原料３１の液
中を上昇することにより、取入口３６からタンク３２の
上方空間３２ａへ放出されることになる。したがって、
気泡５３が液体流量制御装置３７に流れ込むのを防止す
ることができるため、液体流量制御装置３７による液体
原料３１の流量制御が気泡５３の発生量によって影響さ
れることはなく、液体流量制御装置３７は予め設定され
た流量の液体原料３１を気化器２１に供給することがで
きる。
料供給配管３５は液体原料３１の取入口３６が最も高い
位置に設定されているため、液体原料供給配管３５の内
部において発生した比重が液体よりも遙に小さい気泡５
３は液体原料供給配管３５に充満した液体原料３１の液
中を上昇することにより、取入口３６からタンク３２の
上方空間３２ａへ放出されることになる。したがって、
気泡５３が液体流量制御装置３７に流れ込むのを防止す
ることができるため、液体流量制御装置３７による液体
原料３１の流量制御が気泡５３の発生量によって影響さ
れることはなく、液体流量制御装置３７は予め設定され
た流量の液体原料３１を気化器２１に供給することがで
きる。
【００２２】以上のようにして液体流量制御装置３７に
よって予め設定された流量に適正に制御された液体原料
３１であるＰＥＴａは、気化器２１に供給されて噴霧さ
れ微粒子化するとともに、気化器２１に内蔵されたカー
トリッジヒータによって加熱されることにより効果的に
気化して、原料ガスになる。一方、気化器２１にはキャ
リアガスとして、例えば、Ｎ2 （窒素）ガス等の不活性
ガスがキャリアガス供給源２３からキャリアガス供給配
管２４を通じて導入される。
よって予め設定された流量に適正に制御された液体原料
３１であるＰＥＴａは、気化器２１に供給されて噴霧さ
れ微粒子化するとともに、気化器２１に内蔵されたカー
トリッジヒータによって加熱されることにより効果的に
気化して、原料ガスになる。一方、気化器２１にはキャ
リアガスとして、例えば、Ｎ2 （窒素）ガス等の不活性
ガスがキャリアガス供給源２３からキャリアガス供給配
管２４を通じて導入される。
【００２３】図１に示されているように、気化器２１に
おいてＰＥＴａが気化して構成された原料ガス５１はキ
ャリアガス５２と混合し、気化器２１から原料ガス供給
配管２０を流通して、処理室１１に吹出ヘッド２２から
シャワー状に吹き出す。処理室１１に吹き出したＰＥＴ
ａの気化ガスである原料ガス５１は充分に気化している
ため、ウエハ１の上でＴａ2 Ｏ5 となってサセプタ１６
に保持されて加熱されたウエハ１の上に熱ＣＶＤ反応に
よって堆積する。この堆積により、ウエハ１の表面には
Ｔａ2 Ｏ5 膜が形成される。なお、Ｔａ2 Ｏ5 膜の形成
処理条件は次の通りである。成膜温度は３５２〜５２０
℃、圧力は１５〜３００Ｐａ、キャリアガスの流量は
０．１〜１ＳＬＭ（スタンダード・リットル・毎分）、
圧送ガス圧力は０．０５〜０．３ＭＰａ、原料ガスの流
量は０．０１〜０．５ｃｃｍ（立方センチメートル毎
分）。
おいてＰＥＴａが気化して構成された原料ガス５１はキ
ャリアガス５２と混合し、気化器２１から原料ガス供給
配管２０を流通して、処理室１１に吹出ヘッド２２から
シャワー状に吹き出す。処理室１１に吹き出したＰＥＴ
ａの気化ガスである原料ガス５１は充分に気化している
ため、ウエハ１の上でＴａ2 Ｏ5 となってサセプタ１６
に保持されて加熱されたウエハ１の上に熱ＣＶＤ反応に
よって堆積する。この堆積により、ウエハ１の表面には
Ｔａ2 Ｏ5 膜が形成される。なお、Ｔａ2 Ｏ5 膜の形成
処理条件は次の通りである。成膜温度は３５２〜５２０
℃、圧力は１５〜３００Ｐａ、キャリアガスの流量は
０．１〜１ＳＬＭ（スタンダード・リットル・毎分）、
圧送ガス圧力は０．０５〜０．３ＭＰａ、原料ガスの流
量は０．０１〜０．５ｃｃｍ（立方センチメートル毎
分）。
【００２４】Ｔａ2 Ｏ5 膜の形成処理について予め設定
された時間が経過すると、気化器２１の液体原料供給配
管３５の液体流量制御装置３７の開閉弁およびキャリア
ガス供給配管２４の可変流量制御弁２５が閉じられるこ
とにより、液体原料３１としてのＰＥＴａおよびキャリ
アガス５２の供給が停止される。
された時間が経過すると、気化器２１の液体原料供給配
管３５の液体流量制御装置３７の開閉弁およびキャリア
ガス供給配管２４の可変流量制御弁２５が閉じられるこ
とにより、液体原料３１としてのＰＥＴａおよびキャリ
アガス５２の供給が停止される。
【００２５】以上のようにしてＴａ2 Ｏ5 膜を形成され
たウエハ１はハンドリング装置によって処理室１１から
搬出される。以降、前述した作業が繰り返されることに
より、ウエハ１にＴａ2 Ｏ5 膜が形成処理されて行く。
たウエハ１はハンドリング装置によって処理室１１から
搬出される。以降、前述した作業が繰り返されることに
より、ウエハ１にＴａ2 Ｏ5 膜が形成処理されて行く。
【００２６】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。
れる。
【００２７】1) 液体原料供給配管の液体原料の取入口
を最も高い位置に設定することにより、液体原料供給配
管の内部において発生した気泡（ガス）を取入口からタ
ンクの上方空間へ放出させることができるため、気泡が
液体流量制御装置に流れ込むのを防止することができ
る。
を最も高い位置に設定することにより、液体原料供給配
管の内部において発生した気泡（ガス）を取入口からタ
ンクの上方空間へ放出させることができるため、気泡が
液体流量制御装置に流れ込むのを防止することができ
る。
【００２８】2) 液体原料供給配管の液体原料中に発生
した気泡が液体流量制御装置に流れ込むのを防止するこ
とにより、液体流量制御装置による液体原料の流量制御
が気泡の発生量によって影響されるのを防止することが
できるため、液体流量制御装置は予め設定された流量の
液体原料を気化器に適正に供給することができる。
した気泡が液体流量制御装置に流れ込むのを防止するこ
とにより、液体流量制御装置による液体原料の流量制御
が気泡の発生量によって影響されるのを防止することが
できるため、液体流量制御装置は予め設定された流量の
液体原料を気化器に適正に供給することができる。
【００２９】3) 予め設定された流量の液体原料を気化
器に適正に供給することにより、気化器は予め設定され
た量の原料ガスを処理室に供給することができるため、
ＭＯＣＶＤ装置において膜厚の再現性の良好な成膜を確
保することができる。
器に適正に供給することにより、気化器は予め設定され
た量の原料ガスを処理室に供給することができるため、
ＭＯＣＶＤ装置において膜厚の再現性の良好な成膜を確
保することができる。
【００３０】図２は本発明の第二の実施の形態であるＭ
ＯＣＶＤ装置を示す模式図である。
ＯＣＶＤ装置を示す模式図である。
【００３１】本実施の形態が前記実施の形態と異なる点
は、タンク３２Ａは任意の高さに配置されており、液体
原料供給配管３５Ａの一端がタンク３２Ａの天井壁に挿
入されて取入口３６Ａが液体原料３１の液中で開口さ
れ、かつ、液体原料３１の液中において発生した気泡
（ガス）を一時的に貯留するバッファ部としてのバッフ
ァ管３８が液体原料供給配管３５Ａの途中に接続されて
いる点、である。
は、タンク３２Ａは任意の高さに配置されており、液体
原料供給配管３５Ａの一端がタンク３２Ａの天井壁に挿
入されて取入口３６Ａが液体原料３１の液中で開口さ
れ、かつ、液体原料３１の液中において発生した気泡
（ガス）を一時的に貯留するバッファ部としてのバッフ
ァ管３８が液体原料供給配管３５Ａの途中に接続されて
いる点、である。
【００３２】本実施の形態によれば、液体原料３１の液
中において発生した気泡５３を液体原料供給配管３５Ａ
の途中に接続されたバッファ管３８によって捕集するこ
とができるため、気泡５３が液体流量制御装置３７に流
れ込むのを防止することができ、前記実施の形態と同様
の効果を奏することができる。そして、本実施の形態に
よれば、タンク３２Ａを任意の高さに配置することがで
きるため、ＭＯＣＶＤ装置１０のレイアウトの自由度を
高めることができる。なお、処理室１１に近いほど圧力
が低くなり気泡が発生しやすくなることから、バッファ
管３８の設置位置はできるだけ処理室１１に近い方が好
ましい。すなわち、気化器２１の近傍が好ましい。ま
た、バッファ管３８は複数箇所に設けても構わない。例
えば、タンク３２Ａと液体流量制御装置３７との間の複
数箇所に設けるようにしてもよい。また、バッファ管３
８には捕集した気泡を抜くための排出管を設けるように
しても構わない。
中において発生した気泡５３を液体原料供給配管３５Ａ
の途中に接続されたバッファ管３８によって捕集するこ
とができるため、気泡５３が液体流量制御装置３７に流
れ込むのを防止することができ、前記実施の形態と同様
の効果を奏することができる。そして、本実施の形態に
よれば、タンク３２Ａを任意の高さに配置することがで
きるため、ＭＯＣＶＤ装置１０のレイアウトの自由度を
高めることができる。なお、処理室１１に近いほど圧力
が低くなり気泡が発生しやすくなることから、バッファ
管３８の設置位置はできるだけ処理室１１に近い方が好
ましい。すなわち、気化器２１の近傍が好ましい。ま
た、バッファ管３８は複数箇所に設けても構わない。例
えば、タンク３２Ａと液体流量制御装置３７との間の複
数箇所に設けるようにしてもよい。また、バッファ管３
８には捕集した気泡を抜くための排出管を設けるように
しても構わない。
【００３３】図３は膜厚の再現性向上効果を示すグラフ
であり、縦軸には膜厚が取られ、横軸にはウエハの処理
枚数が取られている。折れ線Ａは従来例の場合を示し、
折れ線Ｂは本発明の第一の実施の形態の場合を示し、折
れ線Ｃは本発明の第二の実施の形態の場合を示してい
る。
であり、縦軸には膜厚が取られ、横軸にはウエハの処理
枚数が取られている。折れ線Ａは従来例の場合を示し、
折れ線Ｂは本発明の第一の実施の形態の場合を示し、折
れ線Ｃは本発明の第二の実施の形態の場合を示してい
る。
【００３４】図３によれば、従来例を示す折れ線Ａがき
わめて膜厚の再現性が劣るのに対して、第一の実施の形
態を示す折れ線Ｂおよび第二の実施の形態を示す折れ線
Ｃにおいては、膜厚の再現性がきわめて良好に改善され
ているのが、理解される。
わめて膜厚の再現性が劣るのに対して、第一の実施の形
態を示す折れ線Ｂおよび第二の実施の形態を示す折れ線
Ｃにおいては、膜厚の再現性がきわめて良好に改善され
ているのが、理解される。
【００３５】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもな
い。
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもな
い。
【００３６】例えば、液体原料としては、ＰＥＴａを使
用するに限らず、Ｎｂ2 Ｏ5 （五酸化ニオブ）を成膜す
るためのＮｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ・エトキシ・ニ
オブ）、ＴｉＯｘ（チタンオキサイド）を成膜するため
のＴｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 （テトラ・イソプロピル・チタ
ン）、ＺｒＯ2 （二酸化ジルコニウム）を成膜するため
のＺｒ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ジルコニ
ウム）、ＨｆＯ2 （二酸化ハウフニウム）を成膜するた
めのＨｆ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ハウフ
ニウム）等を使用してもよい。
用するに限らず、Ｎｂ2 Ｏ5 （五酸化ニオブ）を成膜す
るためのＮｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ・エトキシ・ニ
オブ）、ＴｉＯｘ（チタンオキサイド）を成膜するため
のＴｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 （テトラ・イソプロピル・チタ
ン）、ＺｒＯ2 （二酸化ジルコニウム）を成膜するため
のＺｒ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ジルコニ
ウム）、ＨｆＯ2 （二酸化ハウフニウム）を成膜するた
めのＨｆ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ハウフ
ニウム）等を使用してもよい。
【００３７】また、ＤＲＡＭの製造方法におけるキャパ
シタ形成工程に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、ＦＲＡＭ（ferro electric
ＲＡＭ）のキャパシタ形成のためのＰＺＴ（ＰｂＺｒＴ
ｉＯ3 ）あるいはイリジウム、ルテニウム、銅等の金属
膜およびそれらの金属酸化膜の成膜技術にも適用するこ
とができる。
シタ形成工程に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、ＦＲＡＭ（ferro electric
ＲＡＭ）のキャパシタ形成のためのＰＺＴ（ＰｂＺｒＴ
ｉＯ3 ）あるいはイリジウム、ルテニウム、銅等の金属
膜およびそれらの金属酸化膜の成膜技術にも適用するこ
とができる。
【００３８】基板処理装置は枚葉式コールドウオール形
ＣＶＤ装置に構成するに限らず、枚葉式ホットウオール
形ＣＶＤ装置や枚葉式ウオーム（Warm）ウオール形ＣＶ
Ｄ装置等に構成してもよい。
ＣＶＤ装置に構成するに限らず、枚葉式ホットウオール
形ＣＶＤ装置や枚葉式ウオーム（Warm）ウオール形ＣＶ
Ｄ装置等に構成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガスの混入による液体原料の供給量の変動を防止するこ
とができるため、処理の品質を安定化することができ
る。
ガスの混入による液体原料の供給量の変動を防止するこ
とができるため、処理の品質を安定化することができ
る。
【図１】本発明の第一の実施の形態であるＭＯＣＶＤ装
置を示す模式図である。
置を示す模式図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態であるＭＯＣＶＤ装
置を示す模式図である。
置を示す模式図である。
【図３】膜厚再現性向上効果を示すグラフである。
１…ウエハ（基板）、１０…ＭＯＣＶＤ装置（基板処理
装置）、１１…処理室、１２…筐体、１３…排気管、１
４…酸素ガス供給管、１５…支持軸、１６…サセプタ、
１７…ヒータ、１８…ウエハ搬入搬出口、１９…ゲー
ト、２０…原料ガス供給配管、２１…気化器、２２…吹
出ヘッド、２３…キャリアガス供給源、２４…キャリア
ガス供給配管、２５…可変流量制御弁、３０…液体原料
供給装置、３１…液体原料、３２、３２Ａ…タンク、３
２ａ…上方空間、３３…注入口、３４…キャップ、３
５、３５Ａ…液体原料供給配管、３６、３６Ａ…取入
口、３７…液体流量制御装置、３８…バッファ管（バッ
ファ部）、４１…送出ガス供給源、４２…送出ガス、４
３…送出ガス供給配管、４４…止め弁、５０…酸素ガ
ス、５１…原料ガス、５２…キャリアガス、５３…気
泡。
装置）、１１…処理室、１２…筐体、１３…排気管、１
４…酸素ガス供給管、１５…支持軸、１６…サセプタ、
１７…ヒータ、１８…ウエハ搬入搬出口、１９…ゲー
ト、２０…原料ガス供給配管、２１…気化器、２２…吹
出ヘッド、２３…キャリアガス供給源、２４…キャリア
ガス供給配管、２５…可変流量制御弁、３０…液体原料
供給装置、３１…液体原料、３２、３２Ａ…タンク、３
２ａ…上方空間、３３…注入口、３４…キャップ、３
５、３５Ａ…液体原料供給配管、３６、３６Ａ…取入
口、３７…液体流量制御装置、３８…バッファ管（バッ
ファ部）、４１…送出ガス供給源、４２…送出ガス、４
３…送出ガス供給配管、４４…止め弁、５０…酸素ガ
ス、５１…原料ガス、５２…キャリアガス、５３…気
泡。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA17 BA42 CA04 CA12
EA01 EA03
5F045 AA04 AB31 AC07 AD07 AD08
AD09 AE19 AE21 BB01 DC63
DP03 EC08 EE02 EE03 EE04
EF05
Claims (2)
- 【請求項１】 液体原料を貯溜するタンクと、前記液体
原料を気化する気化器と、前記液体原料を前記タンクか
ら前記気化器へ供給する液体原料供給配管と、前記液体
原料を気化したガスを前記気化器から基板を処理する処
理室へ供給するガス供給配管とを備えている基板処理装
置であって、前記タンクが前記気化器よりも高い位置に
配置されており、前記液体原料供給配管は前記液体原料
の取入口が最も高い位置になるように構成されているこ
とを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項２】 液体原料を貯溜するタンクと、前記液体
原料を気化する気化器と、前記液体原料を前記タンクか
ら前記気化器へ供給する液体原料供給配管と、前記液体
原料を気化したガスを前記気化器から基板を処理する処
理室へ供給するガス供給配管とを備えている基板処理装
置であって、前記液体原料供給配管には前記液体原料中
に発生したガスを貯留するバッファ部が設けられている
ことを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397066A JP2003197613A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397066A JP2003197613A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197613A true JP2003197613A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=27602965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001397066A Pending JP2003197613A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003197613A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019399A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Tokyo Electron Limited | ガス供給系及び処理システム |
| JP2008274430A (ja) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Tera Semicon Corp | ソースガス供給装置及び方法 |
| JP2009044106A (ja) * | 2007-08-11 | 2009-02-26 | Tokyo Electron Ltd | バッファタンク、原料ガスの供給システム及びこれを用いた成膜装置 |
| JP2009239297A (ja) * | 2002-08-23 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | 処理システム |
| US7640946B2 (en) | 2003-02-06 | 2010-01-05 | Tokyo Electron Limited | Vacuum treating device with lidded treatment container |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001397066A patent/JP2003197613A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019399A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Tokyo Electron Limited | ガス供給系及び処理システム |
| JP2009239297A (ja) * | 2002-08-23 | 2009-10-15 | Tokyo Electron Ltd | 処理システム |
| US7854962B2 (en) | 2002-08-23 | 2010-12-21 | Tokyo Electron Limited | Gas supply method using a gas supply system |
| US7640946B2 (en) | 2003-02-06 | 2010-01-05 | Tokyo Electron Limited | Vacuum treating device with lidded treatment container |
| JP2008274430A (ja) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Tera Semicon Corp | ソースガス供給装置及び方法 |
| JP2009044106A (ja) * | 2007-08-11 | 2009-02-26 | Tokyo Electron Ltd | バッファタンク、原料ガスの供給システム及びこれを用いた成膜装置 |
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