JP2003264185A - 気化供給方法 - Google Patents
気化供給方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた原料
を、効率よく気化し、得られた気化ガスを極めて高純度
で半導体製造装置へ供給できる気化供給方法を提供す
る。 【解決手段】 固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた
原料を、気化器に供給して気化させた後、ＣＶＤ原料を
含む気化ガスをフィルターでろ過して気化ガスに含まれ
るパーティクルを除去し、半導体製造装置へ供給する。
を、効率よく気化し、得られた気化ガスを極めて高純度
で半導体製造装置へ供給できる気化供給方法を提供す
る。 【解決手段】 固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた
原料を、気化器に供給して気化させた後、ＣＶＤ原料を
含む気化ガスをフィルターでろ過して気化ガスに含まれ
るパーティクルを除去し、半導体製造装置へ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置
（ＣＶＤ装置）にガス状のＣＶＤ原料を供給する方法に
関する。さらに詳細には、固体ＣＶＤ原料を溶媒に溶解
させた原料を、効率よく気化し、得られた気化ガスを極
めて高純度で半導体製造装置へ供給する方法に関する。
（ＣＶＤ装置）にガス状のＣＶＤ原料を供給する方法に
関する。さらに詳細には、固体ＣＶＤ原料を溶媒に溶解
させた原料を、効率よく気化し、得られた気化ガスを極
めて高純度で半導体製造装置へ供給する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの絶縁薄膜においては、
ゲート絶縁膜としてＳｉＯ2、キャパシタ絶縁膜として
Ｓｉ3Ｎ4、層間絶縁膜としてＰＳＧ（リン・シリコン・
ガラス）、ＢＰＳＧ（ボロン・リン・シリコン・ガラ
ス）がある。従来よりこれらをＣＶＤ装置により製造す
るための材料としては、ＳｉＨ4、ＮＨ3、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ
6等の気体原料が用いられてきたが、デバイスの三次元
化や配線の多層化が進むにつれて、絶縁膜の平坦化に対
する要求が高まってきており、ボイド等の欠陥が発生し
にくく高品質の薄膜形成が可能な液体原料も使用されて
いる。例えば、ＳｉＯ2膜の原料としてはテトラエトキ
シケイ素（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）が、ＢＰＳＧ膜の原料
としてはトリメトキシホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3）3）、トリ
メトキシリン（Ｐ（ＯＣＨ3）3）等が用いられている。
ゲート絶縁膜としてＳｉＯ2、キャパシタ絶縁膜として
Ｓｉ3Ｎ4、層間絶縁膜としてＰＳＧ（リン・シリコン・
ガラス）、ＢＰＳＧ（ボロン・リン・シリコン・ガラ
ス）がある。従来よりこれらをＣＶＤ装置により製造す
るための材料としては、ＳｉＨ4、ＮＨ3、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ
6等の気体原料が用いられてきたが、デバイスの三次元
化や配線の多層化が進むにつれて、絶縁膜の平坦化に対
する要求が高まってきており、ボイド等の欠陥が発生し
にくく高品質の薄膜形成が可能な液体原料も使用されて
いる。例えば、ＳｉＯ2膜の原料としてはテトラエトキ
シケイ素（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）が、ＢＰＳＧ膜の原料
としてはトリメトキシホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3）3）、トリ
メトキシリン（Ｐ（ＯＣＨ3）3）等が用いられている。
【０００３】また、このほかにもＳｉＯ2の数倍の高い
誘電率を示すＴａ2Ｏ5膜、Ａｌ2Ｏ3膜等の新しい種類の
薄膜も開発されているが、Ｔａ2Ｏ5膜の原料としては、
液体であるペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）
5）が用いられ、Ａｌ2Ｏ3膜の原料としても、液体であ
るトリイソプロポキシアルミニウム（Ａｌ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ3）2）3）、あるいはトリメチルアルミニウム（Ａｌ
（ＣＨ3）3）が用いられている。
誘電率を示すＴａ2Ｏ5膜、Ａｌ2Ｏ3膜等の新しい種類の
薄膜も開発されているが、Ｔａ2Ｏ5膜の原料としては、
液体であるペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）
5）が用いられ、Ａｌ2Ｏ3膜の原料としても、液体であ
るトリイソプロポキシアルミニウム（Ａｌ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ3）2）3）、あるいはトリメチルアルミニウム（Ａｌ
（ＣＨ3）3）が用いられている。
【０００４】さらに近年においては、半導体メモリー用
の酸化物系誘電体薄膜として、より高誘電率でステップ
カバレッジ性が高いチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
膜、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）膜等が
用いられている。これらの薄膜の原料としては、例えば
Ｐｂ源としてＰｂ（ＤＰＭ）2（固体原料）、Ｚｒ源と
してＺｒ（ＯＣ（ＣＨ3）3）4（液体原料）、Ｚｒ（Ｄ
ＰＭ）4（固体原料）、Ｔｉ源としてＴｉ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ3）2）4（液体原料）、Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）
2（ＤＰＭ）2（固体原料）、Ｂａ源としてＢａ（ＤＰ
Ｍ）2（固体原料）、Ｓｒ源としてＳｒ（ＤＰＭ）2（固
体原料）が用いられている。
の酸化物系誘電体薄膜として、より高誘電率でステップ
カバレッジ性が高いチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
膜、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）膜等が
用いられている。これらの薄膜の原料としては、例えば
Ｐｂ源としてＰｂ（ＤＰＭ）2（固体原料）、Ｚｒ源と
してＺｒ（ＯＣ（ＣＨ3）3）4（液体原料）、Ｚｒ（Ｄ
ＰＭ）4（固体原料）、Ｔｉ源としてＴｉ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ3）2）4（液体原料）、Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）
2（ＤＰＭ）2（固体原料）、Ｂａ源としてＢａ（ＤＰ
Ｍ）2（固体原料）、Ｓｒ源としてＳｒ（ＤＰＭ）2（固
体原料）が用いられている。
【０００５】ＣＶＤ原料として液体原料を使用する場
合、通常は、液体原料がキャリアガスとともに気化器に
供給され、気化器でガス状にされた後、ＣＶＤ装置に供
給される。しかし、液体原料は、一般的に蒸気圧が低
く、粘度が高く、気化温度と分解温度が接近しているた
め、その品質を低下させることなく、しかも所望の濃度
及び流量で効率よく気化させることは困難なことであっ
た。また、固体原料は、高温に保持し昇華して気化供給
することにより高純度の原料を得ることが可能である
が、工業的には充分な供給量を確保することが極めて困
難であるため、通常はテトラヒドロフラン等の溶媒に溶
解させて液体原料とすることにより気化させて使用して
いる。しかし、固体原料は、気化温度が溶媒と大きく相
異し、加熱により溶媒のみが気化して固体原料が析出し
やすいので、液体原料の気化よりもさらに困難であっ
た。
合、通常は、液体原料がキャリアガスとともに気化器に
供給され、気化器でガス状にされた後、ＣＶＤ装置に供
給される。しかし、液体原料は、一般的に蒸気圧が低
く、粘度が高く、気化温度と分解温度が接近しているた
め、その品質を低下させることなく、しかも所望の濃度
及び流量で効率よく気化させることは困難なことであっ
た。また、固体原料は、高温に保持し昇華して気化供給
することにより高純度の原料を得ることが可能である
が、工業的には充分な供給量を確保することが極めて困
難であるため、通常はテトラヒドロフラン等の溶媒に溶
解させて液体原料とすることにより気化させて使用して
いる。しかし、固体原料は、気化温度が溶媒と大きく相
異し、加熱により溶媒のみが気化して固体原料が析出し
やすいので、液体原料の気化よりもさらに困難であっ
た。
【０００６】このように液体原料あるいは固体原料を用
いた半導体薄膜の製造は、高度の技術を必要とするが、
気体原料を用いた半導体薄膜より高品質、高純度のもの
が期待できるため、これらの原料を劣化や析出をさせる
ことなく効率よく気化する目的で、種々の気化器あるい
は気化供給装置が開発されてきた。このような気化器と
しては、例えば、ＣＶＤ原料供給部のＣＶＤ原料との接
触部が、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の耐腐食性
合成樹脂で構成される気化器が、また、気化供給装置と
しては、前記のような気化器を有し、気化室の加熱時に
加熱手段から熱伝導を受けるＣＶＤ原料供給部の金属構
成部分が、冷却器により冷却可能な構成である気化供給
装置が挙げられる（特願２００１−３４９８４０）。
いた半導体薄膜の製造は、高度の技術を必要とするが、
気体原料を用いた半導体薄膜より高品質、高純度のもの
が期待できるため、これらの原料を劣化や析出をさせる
ことなく効率よく気化する目的で、種々の気化器あるい
は気化供給装置が開発されてきた。このような気化器と
しては、例えば、ＣＶＤ原料供給部のＣＶＤ原料との接
触部が、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の耐腐食性
合成樹脂で構成される気化器が、また、気化供給装置と
しては、前記のような気化器を有し、気化室の加熱時に
加熱手段から熱伝導を受けるＣＶＤ原料供給部の金属構
成部分が、冷却器により冷却可能な構成である気化供給
装置が挙げられる（特願２００１−３４９８４０）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記気化器は、ＣＶＤ
原料との接触部の構成材料を、耐熱性のほか、断熱性が
あり、ＣＶＤ原料が付着しにくい特性を有する耐腐食性
合成樹脂としたものであり、固体ＣＶＤ原料を有機溶媒
に溶解させた原料を用いた場合においても、急激な原料
の加熱を防止できるので、溶媒のみが気化しＣＶＤ原料
が析出することが極めて少なく、９９．９％以上の高い
気化効率が得られる気化器である。また、前記気化供給
装置は、前記気化器を有し、気化室の加熱時に気化器の
ＣＶＤ原料供給部を冷却する構成としたものであり、Ｃ
ＶＤ原料の析出防止効果をさらに向上させた気化供給装
置である。
原料との接触部の構成材料を、耐熱性のほか、断熱性が
あり、ＣＶＤ原料が付着しにくい特性を有する耐腐食性
合成樹脂としたものであり、固体ＣＶＤ原料を有機溶媒
に溶解させた原料を用いた場合においても、急激な原料
の加熱を防止できるので、溶媒のみが気化しＣＶＤ原料
が析出することが極めて少なく、９９．９％以上の高い
気化効率が得られる気化器である。また、前記気化供給
装置は、前記気化器を有し、気化室の加熱時に気化器の
ＣＶＤ原料供給部を冷却する構成としたものであり、Ｃ
ＶＤ原料の析出防止効果をさらに向上させた気化供給装
置である。
【０００８】しかしながら、このような気化効率が優れ
た気化器、気化供給装置を用いても、固体ＣＶＤ原料を
有機溶媒に溶解させた原料を用いた場合には、半導体薄
膜に微量の不純物が混入し、半導体薄膜の品質に悪影響
を及ぼすことがあった。従って、本発明が解決しようと
する課題は、ＣＶＤ原料として固体原料を用いた場合に
おいても、効率よく気化し、得られた気化ガスを極めて
高純度で半導体製造装置に供給できる気化供給方法を提
供することである。
た気化器、気化供給装置を用いても、固体ＣＶＤ原料を
有機溶媒に溶解させた原料を用いた場合には、半導体薄
膜に微量の不純物が混入し、半導体薄膜の品質に悪影響
を及ぼすことがあった。従って、本発明が解決しようと
する課題は、ＣＶＤ原料として固体原料を用いた場合に
おいても、効率よく気化し、得られた気化ガスを極めて
高純度で半導体製造装置に供給できる気化供給方法を提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意検討した結果、気化ガスにはｐｐ
ｍレベルの未気化の固体ＣＶＤ原料あるいは析出した固
体ＣＶＤ原料が含まれること、半導体薄膜の微量不純物
には前記の固体ＣＶＤ原料に由来するものが多いこと、
及びこれらの固体ＣＶＤ原料等のパーティクルはフィル
ターにより容易に除去できることを見い出し本発明に到
達した。すなわち本発明は、固体ＣＶＤ原料を有機溶媒
に溶解させた原料を、気化器に供給して気化させた後、
該ＣＶＤ原料を含む気化ガスをフィルターでろ過して該
気化ガスに含まれるパーティクルを除去し、半導体製造
装置へ供給することを特徴とする気化供給方法である。
課題を解決すべく鋭意検討した結果、気化ガスにはｐｐ
ｍレベルの未気化の固体ＣＶＤ原料あるいは析出した固
体ＣＶＤ原料が含まれること、半導体薄膜の微量不純物
には前記の固体ＣＶＤ原料に由来するものが多いこと、
及びこれらの固体ＣＶＤ原料等のパーティクルはフィル
ターにより容易に除去できることを見い出し本発明に到
達した。すなわち本発明は、固体ＣＶＤ原料を有機溶媒
に溶解させた原料を、気化器に供給して気化させた後、
該ＣＶＤ原料を含む気化ガスをフィルターでろ過して該
気化ガスに含まれるパーティクルを除去し、半導体製造
装置へ供給することを特徴とする気化供給方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、固体ＣＶＤ原料を有機
溶媒に溶解させた原料を気化させて、半導体製造装置へ
供給する気化供給方法に適用される。本発明の気化供給
方法は、固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた原料
を、気化器に供給して気化させた後、気化ガスをフィル
ターでろ過して気化ガスに含まれる未気化の固体ＣＶＤ
原料、析出した固体ＣＶＤ原料等のパーティクルを除去
し、半導体製造装置へ供給する方法である。
溶媒に溶解させた原料を気化させて、半導体製造装置へ
供給する気化供給方法に適用される。本発明の気化供給
方法は、固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた原料
を、気化器に供給して気化させた後、気化ガスをフィル
ターでろ過して気化ガスに含まれる未気化の固体ＣＶＤ
原料、析出した固体ＣＶＤ原料等のパーティクルを除去
し、半導体製造装置へ供給する方法である。
【００１１】本発明の気化供給方法に適用されるＣＶＤ
原料は、常温、常圧で固体であれば特に制限はなく、用
途に応じて適宜選択、使用される。例えば、ヘキサカル
ボニルモリブデン（Ｍｏ（ＣＯ）6）、ジメチルペント
オキシ金（Ａｕ（ＣＨ3）2（ＯＣ5Ｈ7））、ビスマス
（III）ターシャリーブトキシド（Ｂｉ（ＯｔＢ
ｕ）3）、ビスマス（III）ターシャリーペントキシド
（Ｂｉ（ＯｔＡｍ）3）、トリフェニルビスマス（Ｂｉ
Ｐｈ3）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニ
ウム（Ｒｕ（ＥｔＣｐ）2）、（エチルシクロペンタジ
エニル）（トリメチル）白金（Ｐｔ（ＥｔＣｐ）Ｍ
ｅ3）、1,5-シクロオクタジエン（エチルシクロペンタ
ジエニル）イリジウム（Ｉｒ（ＥｔＣｐ）（ｃｏ
ｄ））、ビス（ヘキサエトキシタンタル）ストロンチウ
ム（Ｓｔ［Ｔａ（ＯＥｔ）6］2）、ビス（ヘキサイソプ
ロポキシタンタル）ストロンチウム（Ｓｔ［Ｔａ（Ｏｉ
Ｐｒ）6］2）、トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘ
プタンジオナイト）ランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3）、ト
リス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイ
ト）イットリウム（Ｙ（ＤＰＭ）3）、トリス（2,2,6,
6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ルテニウム
（Ｒｕ（ＤＰＭ）3）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-
3,5ヘプタンジオナイト）バリウム（Ｂａ（ＤＰ
Ｍ）2）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジ
オナイト）ストロンチウム（Ｓｒ（ＤＰＭ）2）、テト
ラ（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）
チタニウム（Ｔｉ（ＤＰＭ）4）、テトラ（2,2,6,6,-テ
トラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ジルコニウム（Ｚ
ｒ（ＤＰＭ）4）、テトラ（2,6,-ジメチル-3,5ヘプタン
ジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＤＭＨＤ）4）、ビ
ス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）
鉛（Ｐｂ（ＤＰＭ）2）、（ジ-ターシャリーブトキシ）
ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3.5.ヘプタンジオナイ
ト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｔＢｕ）2（ＤＰＭ）2）、
（ジ-イソプロポキシ）ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-
3,5,-ヘプタンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｉＰ
ｒ）2（ＤＰＭ）2）、（イソプロポキシ）トリス（2,2,
6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタンジオナイト）ジルコ
ニウム（Ｚｒ（ＯｉＰｒ）（ＤＰＭ）3）、またはテト
ラキス（イソブチリルピバロイルメタナート）ジルコニ
ウム等のＣＶＤ原料を例示することができる。ただし、
これらは通常０．１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度で有
機溶媒に溶解して使用する必要がある。
原料は、常温、常圧で固体であれば特に制限はなく、用
途に応じて適宜選択、使用される。例えば、ヘキサカル
ボニルモリブデン（Ｍｏ（ＣＯ）6）、ジメチルペント
オキシ金（Ａｕ（ＣＨ3）2（ＯＣ5Ｈ7））、ビスマス
（III）ターシャリーブトキシド（Ｂｉ（ＯｔＢ
ｕ）3）、ビスマス（III）ターシャリーペントキシド
（Ｂｉ（ＯｔＡｍ）3）、トリフェニルビスマス（Ｂｉ
Ｐｈ3）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニ
ウム（Ｒｕ（ＥｔＣｐ）2）、（エチルシクロペンタジ
エニル）（トリメチル）白金（Ｐｔ（ＥｔＣｐ）Ｍ
ｅ3）、1,5-シクロオクタジエン（エチルシクロペンタ
ジエニル）イリジウム（Ｉｒ（ＥｔＣｐ）（ｃｏ
ｄ））、ビス（ヘキサエトキシタンタル）ストロンチウ
ム（Ｓｔ［Ｔａ（ＯＥｔ）6］2）、ビス（ヘキサイソプ
ロポキシタンタル）ストロンチウム（Ｓｔ［Ｔａ（Ｏｉ
Ｐｒ）6］2）、トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘ
プタンジオナイト）ランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3）、ト
リス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイ
ト）イットリウム（Ｙ（ＤＰＭ）3）、トリス（2,2,6,
6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ルテニウム
（Ｒｕ（ＤＰＭ）3）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-
3,5ヘプタンジオナイト）バリウム（Ｂａ（ＤＰ
Ｍ）2）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジ
オナイト）ストロンチウム（Ｓｒ（ＤＰＭ）2）、テト
ラ（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）
チタニウム（Ｔｉ（ＤＰＭ）4）、テトラ（2,2,6,6,-テ
トラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ジルコニウム（Ｚ
ｒ（ＤＰＭ）4）、テトラ（2,6,-ジメチル-3,5ヘプタン
ジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＤＭＨＤ）4）、ビ
ス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）
鉛（Ｐｂ（ＤＰＭ）2）、（ジ-ターシャリーブトキシ）
ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3.5.ヘプタンジオナイ
ト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｔＢｕ）2（ＤＰＭ）2）、
（ジ-イソプロポキシ）ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-
3,5,-ヘプタンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｉＰ
ｒ）2（ＤＰＭ）2）、（イソプロポキシ）トリス（2,2,
6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタンジオナイト）ジルコ
ニウム（Ｚｒ（ＯｉＰｒ）（ＤＰＭ）3）、またはテト
ラキス（イソブチリルピバロイルメタナート）ジルコニ
ウム等のＣＶＤ原料を例示することができる。ただし、
これらは通常０．１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度で有
機溶媒に溶解して使用する必要がある。
【００１２】固体ＣＶＤ原料の溶媒として用いられる前
記有機溶媒は、通常はその沸点温度が４０℃〜１４０℃
の有機溶媒である。それらの有機溶媒として、例えば、
プロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルプロ
ピルエーテル、エチルブチルエーテル、酸化トリメチレ
ン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエー
テル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコール、ブチルアルコール等のアルコール、アセト
ン、エチルメチルケトン、iso-プロピルメチルケトン、
iso-ブチルメチルケトン等のケトン、プロピルアミン、
ブチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ト
リエチルアミン等のアミン、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等のエステル、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等の炭化水素等を挙げることができる。
記有機溶媒は、通常はその沸点温度が４０℃〜１４０℃
の有機溶媒である。それらの有機溶媒として、例えば、
プロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルプロ
ピルエーテル、エチルブチルエーテル、酸化トリメチレ
ン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエー
テル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコール、ブチルアルコール等のアルコール、アセト
ン、エチルメチルケトン、iso-プロピルメチルケトン、
iso-ブチルメチルケトン等のケトン、プロピルアミン、
ブチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ト
リエチルアミン等のアミン、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等のエステル、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等の炭化水素等を挙げることができる。
【００１３】次に、本発明の気化供給方法を、図１に基
づいて詳細に説明するが、本発明はこれにより限定され
るものではない。図１は本発明の気化供給方法を適用し
た気化供給システムの一例を示す構成図である。図１の
気化供給システムは、前述の固体ＣＶＤ原料を有機溶媒
に溶解させた原料１が封入されたＣＶＤ原料容器２、脱
ガス器３、液体マスフローコントローラー４、気化器
５、キャリアガス供給ライン７、ヒーター９を有するフ
ィルター１０、不活性ガス供給ライン１２等により構成
されている。尚、図１は１系統（１種類の原料）の気化
供給ラインを有する気化供給システムであるが、本発明
の気化供給方法は、複数系統の気化供給ラインを有する
気化供給システムにも適用できる。
づいて詳細に説明するが、本発明はこれにより限定され
るものではない。図１は本発明の気化供給方法を適用し
た気化供給システムの一例を示す構成図である。図１の
気化供給システムは、前述の固体ＣＶＤ原料を有機溶媒
に溶解させた原料１が封入されたＣＶＤ原料容器２、脱
ガス器３、液体マスフローコントローラー４、気化器
５、キャリアガス供給ライン７、ヒーター９を有するフ
ィルター１０、不活性ガス供給ライン１２等により構成
されている。尚、図１は１系統（１種類の原料）の気化
供給ラインを有する気化供給システムであるが、本発明
の気化供給方法は、複数系統の気化供給ラインを有する
気化供給システムにも適用できる。
【００１４】図１のような気化供給システムにおいて
は、ＣＶＤ原料容器内に不活性ガスの圧力をかけること
により、原料が脱ガス器を経由して液体マスフローコン
トローラーに導入され、液体の状態で流量が計量された
後、気化器に供給される。気化効率が優れた気化器にお
いては、固体ＣＶＤ原料は９９．９％以上の高い気化効
率で気化され得るが、このような気化器を用いてもｐｐ
ｍレベルで未気化の固体ＣＶＤ原料が残存し、また気化
されたガスからｐｐｍレベルで固体ＣＶＤ原料が析出す
ると推測される。これらの固体ＣＶＤ原料は、通常は集
合体のパーティクルとなって存在すると考えられる。こ
のような固体ＣＶＤ原料に由来するパーティクルの大き
さは、気化器の種類、原料の種類、気化条件等により異
なり一概に限定することはできないが、通常は０．００
１〜０．１μｍ程度である。これらのパーティクルは半
導体薄膜の品質に悪影響を与えるため除去しなければな
らない。尚、気化ガスには、その他に、原料に含まれる
不純物等に由来する微小パーティクル、溶媒による配管
材料の溶出に由来する微小パーティクルが微量含まれる
と推測される。
は、ＣＶＤ原料容器内に不活性ガスの圧力をかけること
により、原料が脱ガス器を経由して液体マスフローコン
トローラーに導入され、液体の状態で流量が計量された
後、気化器に供給される。気化効率が優れた気化器にお
いては、固体ＣＶＤ原料は９９．９％以上の高い気化効
率で気化され得るが、このような気化器を用いてもｐｐ
ｍレベルで未気化の固体ＣＶＤ原料が残存し、また気化
されたガスからｐｐｍレベルで固体ＣＶＤ原料が析出す
ると推測される。これらの固体ＣＶＤ原料は、通常は集
合体のパーティクルとなって存在すると考えられる。こ
のような固体ＣＶＤ原料に由来するパーティクルの大き
さは、気化器の種類、原料の種類、気化条件等により異
なり一概に限定することはできないが、通常は０．００
１〜０．１μｍ程度である。これらのパーティクルは半
導体薄膜の品質に悪影響を与えるため除去しなければな
らない。尚、気化ガスには、その他に、原料に含まれる
不純物等に由来する微小パーティクル、溶媒による配管
材料の溶出に由来する微小パーティクルが微量含まれる
と推測される。
【００１５】本発明の気化供給方法におけるフィルター
は、気化ガス中のＣＶＤ原料が半導体製造装置で気相成
長反応の原料として使用される前に、気化ガスに含まれ
る前述のようなパーティクルをろ過できる位置に設置さ
れればよく、通常は気化器の出口、半導体製造装置の入
口、または気化器と半導体製造装置の間に設置される。
例えば、フィルター素子（フィルター材）を気化ガス出
口に設置した気化器、あるいはフィルター素子（フィル
ター材）を気化ガス導入口に設置した半導体製造装置を
用いることもできる。しかし、フィルターは、メンテナ
ンスが容易な点で、図１に示すように気化器と半導体製
造装置の間に設置することが好ましい。
は、気化ガス中のＣＶＤ原料が半導体製造装置で気相成
長反応の原料として使用される前に、気化ガスに含まれ
る前述のようなパーティクルをろ過できる位置に設置さ
れればよく、通常は気化器の出口、半導体製造装置の入
口、または気化器と半導体製造装置の間に設置される。
例えば、フィルター素子（フィルター材）を気化ガス出
口に設置した気化器、あるいはフィルター素子（フィル
ター材）を気化ガス導入口に設置した半導体製造装置を
用いることもできる。しかし、フィルターは、メンテナ
ンスが容易な点で、図１に示すように気化器と半導体製
造装置の間に設置することが好ましい。
【００１６】また、本発明の気化供給方法においては、
フィルターを前述のように設置することによりパーティ
クルをフィルターで捕捉することができるが、ろ過する
際の温度をＣＶＤ原料の気化温度と同じ温度またはその
近辺の温度に維持することにより、一旦捕捉された固体
ＣＶＤ原料を気化させて半導体製造装置へ供給すること
もできる。このため、フィルターでろ過する際の気化ガ
スの温度、あるいはフィルター素子の温度を、気化器内
の気化ガス温度より１００℃低い温度から１００℃高い
温度の範囲内にすることが好ましく、さらに５０℃低い
温度から５０℃高い温度の範囲内にすることがより好ま
しい。
フィルターを前述のように設置することによりパーティ
クルをフィルターで捕捉することができるが、ろ過する
際の温度をＣＶＤ原料の気化温度と同じ温度またはその
近辺の温度に維持することにより、一旦捕捉された固体
ＣＶＤ原料を気化させて半導体製造装置へ供給すること
もできる。このため、フィルターでろ過する際の気化ガ
スの温度、あるいはフィルター素子の温度を、気化器内
の気化ガス温度より１００℃低い温度から１００℃高い
温度の範囲内にすることが好ましく、さらに５０℃低い
温度から５０℃高い温度の範囲内にすることがより好ま
しい。
【００１７】フィルターでろ過する際の気化ガスの温
度、あるいはフィルター素子の温度が、気化温度より１
００℃以上低い場合は、フィルターにおいて固体ＣＶＤ
原料の捕捉量が多くなり圧力損出が増加する不都合があ
り、気化温度より１００℃以上高い場合は、ＣＶＤ原料
が分解する虞を生じる。フィルターを前述のような温度
に維持する方法としては、気化器とフィルターの間の距
離を短くして気化温度に近い温度でろ過する方法、フィ
ルターにヒーター等の加熱手段を設けて所定の温度を維
持しながらろ過する方法等を例示することができる。
度、あるいはフィルター素子の温度が、気化温度より１
００℃以上低い場合は、フィルターにおいて固体ＣＶＤ
原料の捕捉量が多くなり圧力損出が増加する不都合があ
り、気化温度より１００℃以上高い場合は、ＣＶＤ原料
が分解する虞を生じる。フィルターを前述のような温度
に維持する方法としては、気化器とフィルターの間の距
離を短くして気化温度に近い温度でろ過する方法、フィ
ルターにヒーター等の加熱手段を設けて所定の温度を維
持しながらろ過する方法等を例示することができる。
【００１８】本発明の気化供給方法に用いられるフィル
ターとしては、ＣＶＤ原料の気化温度以上の耐熱性、及
び耐腐食性を有するものであれば特に限定されることは
ないが、通常は焼結金属フィルター、セラミックフィル
ター、フッ素樹脂フィルター等が使用される。但し、セ
ラミックフィルターは通常約２００℃以下、フッ素樹脂
フィルターは通常約２３０℃以下の使用温度に限定され
る。また、フィルターは、直径０．０１μｍに相当する
パーティクルを９９．９９％以上の除去率で除去できる
ものが好ましく、さらに直径０．００１μｍに相当する
パーティクルを９９．９９％以上の除去率で除去できる
ものがより好ましい。市販されているフィルターとして
は、例えば、ステンレスフィルター（日本パイオニクス
（株）製、ＳＬＦ−Ｅ，Ｌ，Ｍ，Ｘ）、テフロン（登録
商標）メンブランフィルター（日本パイオニクス（株）
製、ＸＬＦ−Ｄ，Ｅ，Ｌ，Ｍ）を使用することができ
る。
ターとしては、ＣＶＤ原料の気化温度以上の耐熱性、及
び耐腐食性を有するものであれば特に限定されることは
ないが、通常は焼結金属フィルター、セラミックフィル
ター、フッ素樹脂フィルター等が使用される。但し、セ
ラミックフィルターは通常約２００℃以下、フッ素樹脂
フィルターは通常約２３０℃以下の使用温度に限定され
る。また、フィルターは、直径０．０１μｍに相当する
パーティクルを９９．９９％以上の除去率で除去できる
ものが好ましく、さらに直径０．００１μｍに相当する
パーティクルを９９．９９％以上の除去率で除去できる
ものがより好ましい。市販されているフィルターとして
は、例えば、ステンレスフィルター（日本パイオニクス
（株）製、ＳＬＦ−Ｅ，Ｌ，Ｍ，Ｘ）、テフロン（登録
商標）メンブランフィルター（日本パイオニクス（株）
製、ＸＬＦ−Ｄ，Ｅ，Ｌ，Ｍ）を使用することができ
る。
【００１９】尚、本発明の気化供給方法において使用さ
れる気化器は、特に限定されることはないが、好ましく
は液体マスフローコントローラー等の液体流量制御器に
より高精度に流量制御されたＣＶＤ原料を、所望の濃度
及び流量で極めて高い気化効率で半導体製造装置に供給
することが可能なものが使用される。このような気化器
としては、例えば、気化容器の形状が、球形、楕球形、
樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、円錐形、円錐
台形、半球形であり、キャリアガスが気化容器内で旋回
流を形成するように設定された気化器（特開平１１−３
４２３２８号公報）、ＣＶＤ原料供給部のＣＶＤ原料と
の接触部が、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の耐腐
食性合成樹脂で構成される気化器（特願２００１−３４
９８４０）等を挙げることができる。
れる気化器は、特に限定されることはないが、好ましく
は液体マスフローコントローラー等の液体流量制御器に
より高精度に流量制御されたＣＶＤ原料を、所望の濃度
及び流量で極めて高い気化効率で半導体製造装置に供給
することが可能なものが使用される。このような気化器
としては、例えば、気化容器の形状が、球形、楕球形、
樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、円錐形、円錐
台形、半球形であり、キャリアガスが気化容器内で旋回
流を形成するように設定された気化器（特開平１１−３
４２３２８号公報）、ＣＶＤ原料供給部のＣＶＤ原料と
の接触部が、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の耐腐
食性合成樹脂で構成される気化器（特願２００１−３４
９８４０）等を挙げることができる。
【００２０】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
【００２１】実施例１
（気化供給システムの製作）図２に示すような気化器を
製作した。ＣＶＤ原料供給部は、内部及び気化室側の表
面がフッ素系樹脂（ＰＦＡ）で構成され、気化器外部と
の接触部がステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）で構成され
る。フッ素系樹脂の構成部は、外径１６ｍｍ、高さ３
４．２ｍｍの円柱状であり、その外側のステンレス鋼の
厚みは２．０ｍｍである。また、気化器は、前記のＣＶ
Ｄ原料供給部のほか、気化ガス排出口、気化室の加熱手
段、及びヒーターが内蔵された突起を有する。気化室
は、内径が６５ｍｍ、高さが９２．５ｍｍの円柱状で、
底部の突起は高さ２７．５ｍｍであり、また底部から１
５ｍｍの高さに気化ガス排出口を設けたものである。
製作した。ＣＶＤ原料供給部は、内部及び気化室側の表
面がフッ素系樹脂（ＰＦＡ）で構成され、気化器外部と
の接触部がステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）で構成され
る。フッ素系樹脂の構成部は、外径１６ｍｍ、高さ３
４．２ｍｍの円柱状であり、その外側のステンレス鋼の
厚みは２．０ｍｍである。また、気化器は、前記のＣＶ
Ｄ原料供給部のほか、気化ガス排出口、気化室の加熱手
段、及びヒーターが内蔵された突起を有する。気化室
は、内径が６５ｍｍ、高さが９２．５ｍｍの円柱状で、
底部の突起は高さ２７．５ｍｍであり、また底部から１
５ｍｍの高さに気化ガス排出口を設けたものである。
【００２２】次に、固体ＣＶＤ原料である（ジ-イソプ
ロポキシ）ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタ
ンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｉＰｒ）2（ＤＰ
Ｍ）2）をＴＨＦに溶解させた原料（固体ＣＶＤ原料の
濃度：０．３ｍｏｌ／ｌ）が封入された液体ＣＶＤ原料
容器を、脱ガス器、液体マスフローコントローラー、キ
ャリアガス供給ライン、気化器、ステンレスフィルター
（日本パイオニクス（株）製、ＳＬＦ−Ｍ、直径０．０
１μｍの均一パーティクル除去率：９９．９９９９９９
９％）、Ｓｉ基板がセットされた半導体製造装置等と接
続し、図１に示すような気化供給システムを製作した。
ロポキシ）ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタ
ンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｉＰｒ）2（ＤＰ
Ｍ）2）をＴＨＦに溶解させた原料（固体ＣＶＤ原料の
濃度：０．３ｍｏｌ／ｌ）が封入された液体ＣＶＤ原料
容器を、脱ガス器、液体マスフローコントローラー、キ
ャリアガス供給ライン、気化器、ステンレスフィルター
（日本パイオニクス（株）製、ＳＬＦ−Ｍ、直径０．０
１μｍの均一パーティクル除去率：９９．９９９９９９
９％）、Ｓｉ基板がセットされた半導体製造装置等と接
続し、図１に示すような気化供給システムを製作した。
【００２３】（気化供給試験）前記のような気化供給シ
ステムを使用して以下のように気化供給試験を行ない、
ＴｉＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気化器内を
１．６ｋＰａ（１２ｔｏｒｒ）、２３０℃の温度、半導
体製造装置内を０．９３ｋＰａ（７．１ｔｏｒｒ）、５
５０℃の温度、フィルター素子を２３０℃の温度に保持
した。次にＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ＤＰＭ）2／ＴＨＦを、
液体マスフローコントローラーを用いて０．２ｇ／ｍｉ
ｎの流量で気化器に供給するとともに、キャリアガス供
給ラインから２３０℃に加熱されたアルゴンガスを、
０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で気化器に供給して、気化器内
でＣＶＤ原料を気化させた。さらに半導体製造装置の直
前で２３０℃に加熱されたアルゴンガス及び酸素ガスを
各々０．１Ｌ／ｍｉｎ、１．０Ｌ／ｍｉｎの流量で添加
して２時間にわたり気化ガスを半導体製造装置に供給し
た。
ステムを使用して以下のように気化供給試験を行ない、
ＴｉＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気化器内を
１．６ｋＰａ（１２ｔｏｒｒ）、２３０℃の温度、半導
体製造装置内を０．９３ｋＰａ（７．１ｔｏｒｒ）、５
５０℃の温度、フィルター素子を２３０℃の温度に保持
した。次にＴｉ（ＯｉＰｒ）2（ＤＰＭ）2／ＴＨＦを、
液体マスフローコントローラーを用いて０．２ｇ／ｍｉ
ｎの流量で気化器に供給するとともに、キャリアガス供
給ラインから２３０℃に加熱されたアルゴンガスを、
０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で気化器に供給して、気化器内
でＣＶＤ原料を気化させた。さらに半導体製造装置の直
前で２３０℃に加熱されたアルゴンガス及び酸素ガスを
各々０．１Ｌ／ｍｉｎ、１．０Ｌ／ｍｉｎの流量で添加
して２時間にわたり気化ガスを半導体製造装置に供給し
た。
【００２４】気化供給終了後、半導体製造装置から基板
を取り出し、ＴｉＯ２薄膜の表面を電子顕微鏡で観察し
てパーティクルの付着状態を測定した。直径０．０１μ
ｍ以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当た
りの個数を表１に示す。また、パーティクルの付着によ
るフィルターの重量増加が確認された。パーティクルの
付着量を表１に示す。
を取り出し、ＴｉＯ２薄膜の表面を電子顕微鏡で観察し
てパーティクルの付着状態を測定した。直径０．０１μ
ｍ以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当た
りの個数を表１に示す。また、パーティクルの付着によ
るフィルターの重量増加が確認された。パーティクルの
付着量を表１に示す。
【００２５】実施例２、実施例３
実施例１におけるフィルター素子の温度を、各々２００
℃、２６０℃に変えたほかは、実施例１と同様にして気
化供給試験を行ない、ＴｉＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積
させた。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパー
ティクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着
したパーティクルの付着量を表１に示す。
℃、２６０℃に変えたほかは、実施例１と同様にして気
化供給試験を行ない、ＴｉＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積
させた。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパー
ティクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着
したパーティクルの付着量を表１に示す。
【００２６】実施例４
実施例１と同様な気化供給システムを用い、原料として
固体ＣＶＤ原料であるテトラ（2,6,-ジメチル-3,5ヘプ
タンジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＤＰＭ）4）を
ＴＨＦに溶解させた原料（固体ＣＶＤ原料の濃度：０．
３ｍｏｌ／ｌ）を用いて、以下のように気化供給試験を
行ない、ＺｒＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。
固体ＣＶＤ原料であるテトラ（2,6,-ジメチル-3,5ヘプ
タンジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＤＰＭ）4）を
ＴＨＦに溶解させた原料（固体ＣＶＤ原料の濃度：０．
３ｍｏｌ／ｌ）を用いて、以下のように気化供給試験を
行ない、ＺｒＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。
【００２７】気化器内を１．６ｋＰａ（１２ｔｏｒ
ｒ）、２３０℃の温度、半導体製造装置内を０．９３ｋ
Ｐａ（７．１ｔｏｒｒ）、５５０℃の温度、フィルター
素子を２３０℃の温度に保持した。次にＺｒ（ＤＰＭ）
4／ＴＨＦを、液体マスフローコントローラーを用いて
０．２ｇ／ｍｉｎの流量で気化器に供給するとともに、
キャリアガス供給ラインから２３０℃に加熱されたアル
ゴンガスを、０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で気化器に供給し
て、気化器内でＣＶＤ原料を気化させた。さらに半導体
製造装置の直前で２３０℃に加熱されたアルゴンガス及
び酸素ガスを各々０．１Ｌ／ｍｉｎ、１．０Ｌ／ｍｉｎ
の流量で添加して２時間にわたり気化ガスを半導体製造
装置に供給した。
ｒ）、２３０℃の温度、半導体製造装置内を０．９３ｋ
Ｐａ（７．１ｔｏｒｒ）、５５０℃の温度、フィルター
素子を２３０℃の温度に保持した。次にＺｒ（ＤＰＭ）
4／ＴＨＦを、液体マスフローコントローラーを用いて
０．２ｇ／ｍｉｎの流量で気化器に供給するとともに、
キャリアガス供給ラインから２３０℃に加熱されたアル
ゴンガスを、０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で気化器に供給し
て、気化器内でＣＶＤ原料を気化させた。さらに半導体
製造装置の直前で２３０℃に加熱されたアルゴンガス及
び酸素ガスを各々０．１Ｌ／ｍｉｎ、１．０Ｌ／ｍｉｎ
の流量で添加して２時間にわたり気化ガスを半導体製造
装置に供給した。
【００２８】気化供給終了後、半導体製造装置から基板
を取り出し、ＺｒＯ２薄膜の表面を電子顕微鏡で観察し
てパーティクルの付着状態を測定した。直径０．０１μ
ｍ以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当た
りの個数を表１に示す。また、パーティクルの付着によ
るフィルターの重量増加が確認された。パーティクルの
付着量を表１に示す。
を取り出し、ＺｒＯ２薄膜の表面を電子顕微鏡で観察し
てパーティクルの付着状態を測定した。直径０．０１μ
ｍ以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当た
りの個数を表１に示す。また、パーティクルの付着によ
るフィルターの重量増加が確認された。パーティクルの
付着量を表１に示す。
【００２９】実施例５、実施例６
実施例４におけるフィルター素子の温度を、各々２００
℃、２６０℃に変えたほかは、実施例４と同様にして気
化供給試験を行ない、ＺｒＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積
させた。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパー
ティクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着
したパーティクルの付着量を表１に示す。
℃、２６０℃に変えたほかは、実施例４と同様にして気
化供給試験を行ない、ＺｒＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積
させた。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパー
ティクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着
したパーティクルの付着量を表１に示す。
【００３０】実施例７
実施例１と同様な気化供給システムを用い、原料として
固体ＣＶＤ原料であるビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,
5ヘプタンジオナイト）鉛（Ｐｂ（ＤＰＭ）2）をＴＨＦ
に溶解させた原料（固体ＣＶＤ原料の濃度：０．３ｍｏ
ｌ／ｌ）を用いて、以下のように気化供給試験を行な
い、ＰｂＯ薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。
固体ＣＶＤ原料であるビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,
5ヘプタンジオナイト）鉛（Ｐｂ（ＤＰＭ）2）をＴＨＦ
に溶解させた原料（固体ＣＶＤ原料の濃度：０．３ｍｏ
ｌ／ｌ）を用いて、以下のように気化供給試験を行な
い、ＰｂＯ薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。
【００３１】気化器内を１．６ｋＰａ（１２ｔｏｒ
ｒ）、２１０℃の温度、半導体製造装置内を０．９３ｋ
Ｐａ（７．１ｔｏｒｒ）、５５０℃の温度、フィルター
素子を２３０℃の温度に保持した。次にＰｂ（ＤＰＭ）
2／ＴＨＦを、液体マスフローコントローラーを用いて
０．３６ｇ／ｍｉｎの流量で気化器に供給するととも
に、キャリアガス供給ラインから２１０℃に加熱された
アルゴンガスを、０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で気化器に供
給して、気化器内でＣＶＤ原料を気化させた。さらに半
導体製造装置の直前で２１０℃に加熱されたアルゴンガ
ス及び酸素ガスを各々０．１Ｌ／ｍｉｎ、１．０Ｌ／ｍ
ｉｎの流量で添加して２時間にわたり気化ガスを半導体
製造装置に供給した。
ｒ）、２１０℃の温度、半導体製造装置内を０．９３ｋ
Ｐａ（７．１ｔｏｒｒ）、５５０℃の温度、フィルター
素子を２３０℃の温度に保持した。次にＰｂ（ＤＰＭ）
2／ＴＨＦを、液体マスフローコントローラーを用いて
０．３６ｇ／ｍｉｎの流量で気化器に供給するととも
に、キャリアガス供給ラインから２１０℃に加熱された
アルゴンガスを、０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で気化器に供
給して、気化器内でＣＶＤ原料を気化させた。さらに半
導体製造装置の直前で２１０℃に加熱されたアルゴンガ
ス及び酸素ガスを各々０．１Ｌ／ｍｉｎ、１．０Ｌ／ｍ
ｉｎの流量で添加して２時間にわたり気化ガスを半導体
製造装置に供給した。
【００３２】気化供給終了後、半導体製造装置から基板
を取り出し、ＰｂＯ薄膜の表面を電子顕微鏡で観察して
パーティクルの付着状態を測定した。直径０．０１μｍ
以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当たり
の個数を表１に示す。また、パーティクルの付着による
フィルターの重量増加が確認された。パーティクルの付
着量を表１に示す。
を取り出し、ＰｂＯ薄膜の表面を電子顕微鏡で観察して
パーティクルの付着状態を測定した。直径０．０１μｍ
以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当たり
の個数を表１に示す。また、パーティクルの付着による
フィルターの重量増加が確認された。パーティクルの付
着量を表１に示す。
【００３３】実施例８、実施例９
実施例７におけるフィルター素子の温度を、各々２００
℃、２６０℃に変えたほかは、実施例７と同様にして気
化供給試験を行ない、ＰｂＯ薄膜をＳｉ基板上に堆積さ
せた。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパーテ
ィクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着し
たパーティクルの付着量を表１に示す。
℃、２６０℃に変えたほかは、実施例７と同様にして気
化供給試験を行ない、ＰｂＯ薄膜をＳｉ基板上に堆積さ
せた。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパーテ
ィクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着し
たパーティクルの付着量を表１に示す。
【００３４】比較例１
フィルターを用いなかったほかは実施例１と同様な気化
供給システムを製作した。この気化供給システムを使用
して、実施例１と同様に気化供給試験を行ない、ＴｉＯ
２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気化供給終了後、半
導体製造装置から基板を取り出し、ＴｉＯ２薄膜の表面
を電子顕微鏡で観察してパーティクルの付着状態を測定
した。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパーテ
ィクルの単位面積当たりの個数を表１に示す。
供給システムを製作した。この気化供給システムを使用
して、実施例１と同様に気化供給試験を行ない、ＴｉＯ
２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気化供給終了後、半
導体製造装置から基板を取り出し、ＴｉＯ２薄膜の表面
を電子顕微鏡で観察してパーティクルの付着状態を測定
した。直径０．０１μｍ以上の大きさに相当するパーテ
ィクルの単位面積当たりの個数を表１に示す。
【００３５】比較例２
比較例１と同様な気化供給システムを用いて、フィルタ
ーを用いなかったほかは実施例４と同様に気化供給試験
を行ない、ＺｒＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気
化供給終了後、半導体製造装置から基板を取り出し、Ｚ
ｒＯ２薄膜の表面を電子顕微鏡で観察してパーティクル
の付着状態を測定した。直径０．０１μｍ以上の大きさ
に相当するパーティクルの単位面積当たりの個数を表１
に示す。
ーを用いなかったほかは実施例４と同様に気化供給試験
を行ない、ＺｒＯ２薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気
化供給終了後、半導体製造装置から基板を取り出し、Ｚ
ｒＯ２薄膜の表面を電子顕微鏡で観察してパーティクル
の付着状態を測定した。直径０．０１μｍ以上の大きさ
に相当するパーティクルの単位面積当たりの個数を表１
に示す。
【００３６】比較例３
比較例１と同様な気化供給システムを用いて、フィルタ
ーを用いなかったほかは実施例７と同様に気化供給試験
を行ない、ＰｂＯ薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気化
供給終了後、半導体製造装置から基板を取り出し、Ｐｂ
Ｏ薄膜の表面を電子顕微鏡で観察してパーティクルの付
着状態を測定した。直径０．０１μｍ以上の大きさに相
当するパーティクルの単位面積当たりの個数を表１に示
す。
ーを用いなかったほかは実施例７と同様に気化供給試験
を行ない、ＰｂＯ薄膜をＳｉ基板上に堆積させた。気化
供給終了後、半導体製造装置から基板を取り出し、Ｐｂ
Ｏ薄膜の表面を電子顕微鏡で観察してパーティクルの付
着状態を測定した。直径０．０１μｍ以上の大きさに相
当するパーティクルの単位面積当たりの個数を表１に示
す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】本発明の気化供給方法により、ＣＶＤ原
料として固体原料を用いた場合においても、極めて高純
度の気化ガスを半導体製造装置に供給することが可能と
なり、従来知られていなかったＣＶＤ原料気化後のパー
ティクルの混入による半導体薄膜の品質低下を防止でき
るようになった。
料として固体原料を用いた場合においても、極めて高純
度の気化ガスを半導体製造装置に供給することが可能と
なり、従来知られていなかったＣＶＤ原料気化後のパー
ティクルの混入による半導体薄膜の品質低下を防止でき
るようになった。
【図１】本発明の気化供給方法を適用した気化供給シス
テムの一例を示す構成図
テムの一例を示す構成図
【図２】本発明に用いることができる気化器の一例を示
す縦断面図
す縦断面図
１ 固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた原料
２ ＣＶＤ原料容器
３ 脱ガス器
４ 液体マスフローコントローラー
５ 気化器
６ 気体マスフローコントローラー
７ キャリアガス供給ライン
８ ガス予熱器
９ ヒーター
１０ フィルター
１１ 半導体製造装置
１２ 不活性ガス供給ライン
１３ 断熱材
１４ ＣＶＤ原料の導入口
１５ 気化室
１６ 気化ガス排出口
１７ キャリアガスの導入口
１８ フッ素系樹脂構成部
１９ ヒーター
２０ 突起
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岩田 充弘
神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ
ニクス株式会社平塚研究所内
Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA01 BA18 BA22 BA42
BA46 CA04 EA01 EA03 FA10
JA10
5F045 AA04 BB14 EE10
Claims (7)
- 【請求項１】 固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた
原料を、気化器に供給して気化させた後、該ＣＶＤ原料
を含む気化ガスをフィルターでろ過して該気化ガスに含
まれるパーティクルを除去し、半導体製造装置へ供給す
ることを特徴とする気化供給方法。 - 【請求項２】 フィルターを、気化器の出口、半導体製
造装置の入口、または気化器と半導体製造装置の間に設
置する請求項１に記載の気化供給方法。 - 【請求項３】 フィルターが、焼結金属フィルター、セ
ラミックフィルター、またはフッ素樹脂フィルターであ
る請求項１に記載の気化供給方法。 - 【請求項４】 フィルターが、直径０．０１μｍの均一
パーティクルを９９．９９％以上の除去率で除去できる
フィルターである請求項１に記載の気化供給方法。 - 【請求項５】 パーティクルが、未気化の固体ＣＶＤ原
料及び／または析出した固体ＣＶＤ原料である請求項１
に記載の気化供給方法。 - 【請求項６】 フィルターでろ過する際の気化ガスの温
度が、気化器内の気化ガス温度より１００℃低い温度か
ら１００℃高い温度の範囲内である請求項１に記載の気
化供給方法。 - 【請求項７】 気化ガスをろ過する際のフィルター素子
の温度を、加熱手段により、気化温度より１００℃低い
温度から１００℃高い温度の範囲内に設定する請求項１
に記載の気化供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064700A JP2003264185A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 気化供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064700A JP2003264185A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 気化供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003264185A true JP2003264185A (ja) | 2003-09-19 |
Family
ID=29197352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002064700A Pending JP2003264185A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 気化供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003264185A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009530494A (ja) * | 2006-03-16 | 2009-08-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜システム内の粒子コンタミネーションを抑制する方法および機器 |
| JP2012149334A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Kirin Brewery Co Ltd | ガスバリア性プラスチック成形体及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-03-11 JP JP2002064700A patent/JP2003264185A/ja active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009530494A (ja) * | 2006-03-16 | 2009-08-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜システム内の粒子コンタミネーションを抑制する方法および機器 |
| JP2012149334A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Kirin Brewery Co Ltd | ガスバリア性プラスチック成形体及びその製造方法 |
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