JP2006022359A - 原料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】 特に、低蒸気圧原料を用いた場合でも、固体原料が均一に消費される原料供給装置を提供することを目的とする。
【構成】 固体原料152を収めた、全体がヒータ130を用いて加熱された容器110内をキャリアガスが通過することにより、前記キャリアガスと共に前記固体原料152を外部に供給する原料供給装置100において、加熱された容器110壁面の内側に設置され、前記容器110の内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を保持する治具120を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
【構成】 固体原料152を収めた、全体がヒータ130を用いて加熱された容器110内をキャリアガスが通過することにより、前記キャリアガスと共に前記固体原料152を外部に供給する原料供給装置100において、加熱された容器110壁面の内側に設置され、前記容器110の内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を保持する治具120を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、固体状態である有機金属原料を用いる気相成膜法(MOCVD)に用いる原料供給装置に係り、特に、半導体薄膜、ULSI(Ultra large scale integrated
circuit)デバイス配線材料等を安定に成膜するための原料供給装置および方法に関する。
circuit)デバイス配線材料等を安定に成膜するための原料供給装置および方法に関する。
固体状態である有機金属原料を用いる気相成膜法(MOCVD)においては、原料を加熱し昇華させて気体状態で原料供給を行う。
図14は、従来の原料供給装置の構成を示す図である。
原料供給装置100において、容器110内には、固形原料150が、容器110の内壁に接した状態で、入れられている。容器110は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144が開けられ、導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から成膜装置に供給される。この場合、たとえば、固体原料の供給法としては、固体表面の表面積を変えないで供給することが望ましい(例えば、特許文献1参照)。
原料供給装置100において、容器110内には、固形原料150が、容器110の内壁に接した状態で、入れられている。容器110は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144が開けられ、導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から成膜装置に供給される。この場合、たとえば、固体原料の供給法としては、固体表面の表面積を変えないで供給することが望ましい(例えば、特許文献1参照)。
また、粉末状の固形原料を加圧成型して、円盤状の形状に成型して形成された固形原料を加熱されていない容器蓋から伸びる支柱に配置し、容器本体を加熱して原料ガスを生成し、その原料ガスを化学気相成長(CVD)法による成膜工程に用いるとする技術も開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、固体有機金属原料に多数の貫通孔を空けて、固体有機金属が昇華する温度の雰囲気中に保持し、各貫通穴にキャリアガスを通過させることによりキャリアガスに固体有機金属が混入して得られる原料ガスを供給するとする技術も開示されている(例えば、特許文献3参照)。
また、粉末原材料が、通路を転げ落ちて排出された先に気化台を設置し、気化台で粉末原材料を加熱して気化させるとする技術も開示されている(例えば、特許文献4参照)。
図15は、原料が消費される様子を説明するための図である。
図15(b)に示すように、図14に示す供給法においては、加熱部に直接接しているためその部分から昇華が始まってしまう。特に蒸気圧の低い材料に関してはこの傾向が顕著である。低蒸気圧原料を用いた場合、使用していくうちに、加熱部分に近い個所から原料消費が進み、固体の表面積が大きく変化することにより供給量が変化してしまう。また、原料交換を行った際に、加熱部の加熱位置、ひいては供給量が変化することになり、原料交換時の再現性がなくなってしまうといった問題点があった。一方、図15(a)に示すように、高蒸気圧原料を用いた場合、図14に示す供給法においては、キャリアガスが吹きかかる位置から原料消費が進み、固体の表面積が大きく変化することにより供給量が変化してしまう。
図15(b)に示すように、図14に示す供給法においては、加熱部に直接接しているためその部分から昇華が始まってしまう。特に蒸気圧の低い材料に関してはこの傾向が顕著である。低蒸気圧原料を用いた場合、使用していくうちに、加熱部分に近い個所から原料消費が進み、固体の表面積が大きく変化することにより供給量が変化してしまう。また、原料交換を行った際に、加熱部の加熱位置、ひいては供給量が変化することになり、原料交換時の再現性がなくなってしまうといった問題点があった。一方、図15(a)に示すように、高蒸気圧原料を用いた場合、図14に示す供給法においては、キャリアガスが吹きかかる位置から原料消費が進み、固体の表面積が大きく変化することにより供給量が変化してしまう。
本発明は、上述した問題点を克服し、特に、低蒸気圧原料を用いた場合でも、固体原料が均一に消費される原料供給装置を提供することを目的とする。
本発明の原料供給装置は、
固体原料を収めた、全体が加熱された容器内をキャリアガスが通過することにより、前記キャリアガスと共に前記固体原料を外部に供給する原料供給装置において、
加熱された容器壁面の内側に設置され、前記容器の内壁面に前記固体原料を接触させずに前記固体原料を保持する保持部を備えたことを特徴とする。
固体原料を収めた、全体が加熱された容器内をキャリアガスが通過することにより、前記キャリアガスと共に前記固体原料を外部に供給する原料供給装置において、
加熱された容器壁面の内側に設置され、前記容器の内壁面に前記固体原料を接触させずに前記固体原料を保持する保持部を備えたことを特徴とする。
加熱された容器壁面の内側に設置され、前記容器の内壁面に前記固体原料を接触させずに前記固体原料を保持する保持部を備えたことにより、直接加熱部分に接触することがない。そのため、固体原料が局所的な加熱部分から消費されないようにすることができる。前記特許文献2に記載の技術においても、加熱された容器内壁に成型された原料が接していないが、前記特許文献2に記載の技術においては、加熱されていない蓋から伸びる支柱に圧力隔壁なる部材を介し、さらに支柱に原料支持台なる部材を介して成型された原料が配置されている。したがって、前記特許文献2に記載の技術では、蓋方向から原料には熱が十分伝達されず、熱バランスがくずれる恐れがある。その点、本発明では、加熱された容器壁面の内側に設置された保持部を用いることで、均一な熱バランスを保つことができる。さらに、本発明では、前記特許文献2に記載の技術に比べ、簡易な仕組みで原料を保持することができる。
さらに、前記保持部は、熱伝導率が前記容器の1/10以下となる材料を用いて形成されたことを特徴とする。
前記保持部が、熱伝導率が前記容器の1/10以下となる材料を用いて形成されたことにより、保持部の端に接触している加熱された容器内壁の熱を直接固体原料へ伝熱されることを防ぐことができる。
さらに、前記容器は、略球形に形成されることを特徴とする。
容器が、球形に形成されることで、固体原料に対して、容器の全方向からの熱伝達を均一化することができる。
さらに、前記保持部は、前記固体原料の表面が、どの位置においても前記容器の内壁面と略同距離となるように前記固体原料を保持することを特徴とする。
前記固体原料の表面と前記容器の内壁面との距離が略同一、或いは同一になることで、さらに前記固体原料への熱の伝達を均一にすることができる。
本発明によれば、固体原料が局所的な加熱部分から消費されないようにすることができるので、固体の表面積が大きく変化することを抑制し、供給量を均一にすることができる。さらに、原料交換を行った際に、加熱部の加熱位置が問題とならないため、供給量が変化しにくいようにすることができる。よって、原料交換時の再現性を維持することができる。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における原料供給装置の構成を示す図である。
図1における原料供給装置100において、容器110内には、固形原料152が、容器110の内壁に接していない状態で、入れられている。容器110は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144が開けられ、導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から成膜装置に供給される。保持部の一例である治具120は、加熱された容器110底部壁面の内側に設置され、前記容器110の底部内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を乗せて支え、保持する。治具120のように、簡易な構成で固体原料を容器に接触させずに保持することができる。治具120は、固体原料152の内部に突き刺さるようにして保持すると固体原料152が倒れることがないため、なおよい。図1では、ヒータ130が、容器110外面に接していないが、もちろん接して配置されて構わない。加熱された容器110壁面の内側に設置され、前記容器110の内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を保持する治具120を備えたことにより、前記固体原料152が、直接加熱部分に接触することがないようにすることができる。
図1は、実施の形態1における原料供給装置の構成を示す図である。
図1における原料供給装置100において、容器110内には、固形原料152が、容器110の内壁に接していない状態で、入れられている。容器110は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144が開けられ、導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から成膜装置に供給される。保持部の一例である治具120は、加熱された容器110底部壁面の内側に設置され、前記容器110の底部内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を乗せて支え、保持する。治具120のように、簡易な構成で固体原料を容器に接触させずに保持することができる。治具120は、固体原料152の内部に突き刺さるようにして保持すると固体原料152が倒れることがないため、なおよい。図1では、ヒータ130が、容器110外面に接していないが、もちろん接して配置されて構わない。加熱された容器110壁面の内側に設置され、前記容器110の内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を保持する治具120を備えたことにより、前記固体原料152が、直接加熱部分に接触することがないようにすることができる。
ここで、治具120は、容器110の材料に対して、熱伝導率が1/10以下であることが望ましい。例えば、ステンレス材の容器110に対して、治具120の材料を、石英、セラミック、テフロン(登録商標)や塩化ビニル(PVD)等の樹脂等が好ましい。
また、固体原料として、室温(25℃)で133Pa(1Torr)以下の飽和蒸気圧を有する材料が望ましい。特に、低蒸気圧原料として、室温(25℃)で13.3Pa(0.1Torr)以下の飽和蒸気圧を有する材料がより望ましい。或いは、ガス供給時の使用温度において、133Pa(1Torr)以下の飽和蒸気圧を有する材料が望ましい。
また、ここでは、例えば、電熱線等を用いたヒータ130を用いているが、例えば、温水に容器110全体を浸漬させるようにしてもよい。温水に浸すことにより熱を均一に伝熱することができる。
図2は、本実施の形態1における原料供給装置を用いた成膜装置の構成を説明するための図である。
図2において、チャンバ600の内部にて、所定の温度に制御された基板ホルダ(ウェハステージ)610の上に基体10を設置する。そして、チャンバ600の内部に上部からガスを供給する。また、真空ポンプ630によりチャンバ600の内部が所定の圧力になるように真空引きされる。ここでは、原子層気相成長(ALD:Atomic Layer
Deposition)法にて、バリアメタル膜として、窒化タンタル(TaN)膜を成膜する。そのためのメタル原料として、95℃において飽和蒸気圧が133Pa(1Torr)となる低蒸気圧原料であるペンタジメチルタンタル(PDMAT:Pentakis DiMethylamino Tantalum;Ta[N((CH3)2]5)を用い、メタル原料と反応する反応種の一例である、前記メタル原料の還元ガスとして、アンモニア(NH3)を用い、パージガスとして、水素(H2)を用いる。パージガスとして、H2を用いることで、次の反応性を高めることができる。さらに、H2は純度を高めることができるので、クリーニングに適している。
容器650に入った固体のペンタジメチルタンタル(Ta[N((CH3)2]5)を加熱して暖める。暖められたTa[N(CH3)2]5内にキャリアガスとして水素(H2)を供給することで、H2と共に、飽和蒸気圧に達しガス化したTa[N(CH3)2]5をチャンバ600に供給することができる。かかるチャンバ600を用いて、成膜温度250℃にて、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのH2供給工程と、NH3供給工程と、NH3供給工程後のパージとしてのH2供給工程とを行なう。
図2において、チャンバ600の内部にて、所定の温度に制御された基板ホルダ(ウェハステージ)610の上に基体10を設置する。そして、チャンバ600の内部に上部からガスを供給する。また、真空ポンプ630によりチャンバ600の内部が所定の圧力になるように真空引きされる。ここでは、原子層気相成長(ALD:Atomic Layer
Deposition)法にて、バリアメタル膜として、窒化タンタル(TaN)膜を成膜する。そのためのメタル原料として、95℃において飽和蒸気圧が133Pa(1Torr)となる低蒸気圧原料であるペンタジメチルタンタル(PDMAT:Pentakis DiMethylamino Tantalum;Ta[N((CH3)2]5)を用い、メタル原料と反応する反応種の一例である、前記メタル原料の還元ガスとして、アンモニア(NH3)を用い、パージガスとして、水素(H2)を用いる。パージガスとして、H2を用いることで、次の反応性を高めることができる。さらに、H2は純度を高めることができるので、クリーニングに適している。
容器650に入った固体のペンタジメチルタンタル(Ta[N((CH3)2]5)を加熱して暖める。暖められたTa[N(CH3)2]5内にキャリアガスとして水素(H2)を供給することで、H2と共に、飽和蒸気圧に達しガス化したTa[N(CH3)2]5をチャンバ600に供給することができる。かかるチャンバ600を用いて、成膜温度250℃にて、Ta[N(CH3)2]5供給工程と、Ta[N(CH3)2]5供給後のパージとしてのH2供給工程と、NH3供給工程と、NH3供給工程後のパージとしてのH2供給工程とを行なう。
図3は、ALD法によるバリアメタルの成膜例を示すガスの供給フロー図である。
まず、タンタル(Ta)原料としてのTa[N(CH3)2]5の供給を行う。この時、セルフリミッティング効果により、ある一定量以上は吸着しない。次にH2によりパージを行う。つづいて、NH3の供給を行うことにより、バリアメタルとしてのTaNを形成する。最後にH2によりパージを行う。この一連の作業を1サイクルとして、必要な膜厚分サイクルを繰り返すことで成膜を行う。
図4は、ALD法において、TaN膜が形成される様子を説明するための概念図である。
図4(a)において、TaR20(Ta化合物)を供給することにより、基体10にTaR20(Ta化合物)が吸着する。また、基体10の周辺には、吸着していないTaR20が浮遊する。
図4(b)において、H2を供給することにより、浮遊するTaR20が置換される。
図4(c)において、NH3を供給することにより基体10に吸着されたTaR20を還元してTaN膜22が形成される。
まず、タンタル(Ta)原料としてのTa[N(CH3)2]5の供給を行う。この時、セルフリミッティング効果により、ある一定量以上は吸着しない。次にH2によりパージを行う。つづいて、NH3の供給を行うことにより、バリアメタルとしてのTaNを形成する。最後にH2によりパージを行う。この一連の作業を1サイクルとして、必要な膜厚分サイクルを繰り返すことで成膜を行う。
図4は、ALD法において、TaN膜が形成される様子を説明するための概念図である。
図4(a)において、TaR20(Ta化合物)を供給することにより、基体10にTaR20(Ta化合物)が吸着する。また、基体10の周辺には、吸着していないTaR20が浮遊する。
図4(b)において、H2を供給することにより、浮遊するTaR20が置換される。
図4(c)において、NH3を供給することにより基体10に吸着されたTaR20を還元してTaN膜22が形成される。
ここでは、Ta[N(CH3)2]5、H2、NH3の各ガス量は、1.68Pa・m3/s(1000sccm)、チャンバ600の内部の圧力を339Pa(3Torr)とした。ここで、ガス量は、Ta[N(CH3)2]5について、0.5Pa・m3/s(300sccm)〜1.68Pa・m3/s(1000sccm)が望ましい。NH3について、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。パージガスであるH2について、1.68Pa・m3/s(1000sccm)〜3.36Pa・m3/s(2000sccm)が望ましい。成膜圧力は、665Pa(5Torr)以下が望ましい。成膜温度は、250〜300℃が望ましい。
また、メタル原料の還元ガスとして、ヒドラジン(H2NNH2)或いは、1−1ジメチルヒドラジンや1−2ジメチルヒドラジン等のヒドラジン化合物を用いても構わない。ヒドラジン或いはヒドラジン化合物を用いることによりNH3より還元作用を強くすることができる。
さらに、パージガスとして、アルゴン(Ar)や窒素(N2)やHeを用いても構わない。パージガスとして、Arを用いることで、安価でかつ扱い易くすることができる。
図5は、膜厚と成膜枚数との関係を示す図である。
ここでは、図1における原料供給装置からPDMATを供給する。減圧CVD法の一例であるALD法を用いて、300℃にてSiO2上に10nmのTaNの成膜を行った。比較のため、図14に示す従来の原料供給装置でも実験を行なった。それぞれ1000枚の成膜を行い、膜厚測定を行った。図5には、その結果が示されている。従来法に関しては、膜厚変化が大きいいため500枚成膜後に原料交換を行った。
ここでは、図1における原料供給装置からPDMATを供給する。減圧CVD法の一例であるALD法を用いて、300℃にてSiO2上に10nmのTaNの成膜を行った。比較のため、図14に示す従来の原料供給装置でも実験を行なった。それぞれ1000枚の成膜を行い、膜厚測定を行った。図5には、その結果が示されている。従来法に関しては、膜厚変化が大きいいため500枚成膜後に原料交換を行った。
図5に示す結果からわかるとおり、本実施の形態1を用いた場合、膜厚は長期間にわたり安定である。また、この後原料交換を行ったが、膜厚に変化はなかった。これは、本実施の形態1を用いることで、加熱された容器に直接原料が接していないため、原料が均一に消費されたためである。これに対し、従来法によると、膜厚変化が著しい上、原料交換時の膜厚変化も大きくなってしまう。これは、加熱された原料容器内に原料が接触しているため、その部分から昇華が始まるためである。また原料交換には、容器表面接触面積が変化する上加熱部のばらつきも影響していると推察される。
実施の形態2.
図6は、実施の形態2における原料供給装置の構成を示す図である。
図6における原料供給装置100において、球形の容器112内には、球形の固体原料154が、容器112の内壁に接していない状態で、入れられている。容器112は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144が開けられ、導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から成膜装置に供給される。保持部の一例であるワイヤ122は、加熱された容器112上部壁面の内側に設置され、前記容器112の上部内壁面に前記固体原料154を接触させずに前記固体原料154を吊るして支え、保持する。ワイヤ122のように、簡易な構成で固体原料を容器に接触させずに保持することができる。ワイヤ122は、固体原料154の内部に埋め込まれるようにして保持すると固体原料154が落ちることがないため、なおよい。図6では、ヒータ130が、容器112外面に接していないが、もちろん接して配置されて構わない。加熱された容器112壁面の内側に設置され、前記容器112の内壁面に前記固体原料154を接触させずに前記固体原料154を保持するワイヤ122を備えたことにより、前記固体原料154が、直接加熱部分に接触することがないようにすることができる。
図6は、実施の形態2における原料供給装置の構成を示す図である。
図6における原料供給装置100において、球形の容器112内には、球形の固体原料154が、容器112の内壁に接していない状態で、入れられている。容器112は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144が開けられ、導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から成膜装置に供給される。保持部の一例であるワイヤ122は、加熱された容器112上部壁面の内側に設置され、前記容器112の上部内壁面に前記固体原料154を接触させずに前記固体原料154を吊るして支え、保持する。ワイヤ122のように、簡易な構成で固体原料を容器に接触させずに保持することができる。ワイヤ122は、固体原料154の内部に埋め込まれるようにして保持すると固体原料154が落ちることがないため、なおよい。図6では、ヒータ130が、容器112外面に接していないが、もちろん接して配置されて構わない。加熱された容器112壁面の内側に設置され、前記容器112の内壁面に前記固体原料154を接触させずに前記固体原料154を保持するワイヤ122を備えたことにより、前記固体原料154が、直接加熱部分に接触することがないようにすることができる。
ここで、ワイヤ122は、容器112の材料に対して、熱伝導率が1/10以下であることが望ましい。例えば、ステンレス材の容器110に対して、ワイヤ122の材料を、テフロン(登録商標)や塩化ビニル(PVD)等の樹脂等が好ましい。また、ワイヤの代わりとして、細い棒状の石英、やセラミック材を用いた棒で吊るしてもよい。
実施の形態1と同じく減圧CVD装置を用いて、ALD法により成膜したTaNの成膜を行った。この際、原料容器としては、図6の原料供給装置を用いた。実施の形態1と同様の実験を行なった結果、ほぼ同様な結果が得られた。
図6に示した容器は球体であるため、より原料を均一に加熱することが可能となる。原料交換を行った場合の膜厚再現性も良好であった。
実施の形態3.
実施の形態1,2の結果から、容器形状および原料形状は自由に選択することが可能である。
図7は、実施の形態3における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態3では、図7に示すように、球形の容器112の代わりに円柱状の容器110を用い、球形の固体原料154の代わりに円柱状の固体原料152を用いた以外は、実施の形態2と同様であるため、説明を省略する。
かかる構成でも上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態1,2の結果から、容器形状および原料形状は自由に選択することが可能である。
図7は、実施の形態3における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態3では、図7に示すように、球形の容器112の代わりに円柱状の容器110を用い、球形の固体原料154の代わりに円柱状の固体原料152を用いた以外は、実施の形態2と同様であるため、説明を省略する。
かかる構成でも上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態4.
図8は、実施の形態4における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態4では、図8に示すように、円柱状の容器110の代わりに球形の容器112を用い、円柱状の固体原料152の代わりに球形の固体原料154を用いた以外は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
かかる構成でも上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
図8は、実施の形態4における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態4では、図8に示すように、円柱状の容器110の代わりに球形の容器112を用い、円柱状の固体原料152の代わりに球形の固体原料154を用いた以外は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
かかる構成でも上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態5.
図9は、実施の形態5における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態5では、図9に示すように、容器110の底部から伸びた治具120の代わりに容器110の横壁面から伸びた治具124を用いた以外は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
図9は、実施の形態5における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態5では、図9に示すように、容器110の底部から伸びた治具120の代わりに容器110の横壁面から伸びた治具124を用いた以外は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
ここで、治具124は、容器110の材料に対して、熱伝導率が1/10以下であることが望ましい。例えば、ステンレス材の容器110に対して、治具124の材料を、石英、セラミック、テフロン(登録商標)や塩化ビニル(PVD)等の樹脂等が好ましい。
かかる構成でも上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態6.
図10は、実施の形態6における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態6では、図10に示すように、容器112の底部から伸びた治具120の代わりに容器110の横壁面から伸びた治具124を用いた以外は、実施の形態4と同様であるため、説明を省略する。
図10は、実施の形態6における原料供給装置の構成を示す図である。
実施の形態6では、図10に示すように、容器112の底部から伸びた治具120の代わりに容器110の横壁面から伸びた治具124を用いた以外は、実施の形態4と同様であるため、説明を省略する。
かかる構成でも上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態7.
上記各実施の形態の他、加熱された原料容器に直接接触していなければ、原料固体は分割または複数個存在してもかまわない。
図11は、実施の形態7における原料供給装置の構成を示す図である。
図11に示すように、容器114内には、複数の治具120、ここでは、3つの治具が容器110の底部内壁面より立てられ、各治具120の上に固体原料152が配置されている構成にしても構わない。かかる構成においても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
上記各実施の形態の他、加熱された原料容器に直接接触していなければ、原料固体は分割または複数個存在してもかまわない。
図11は、実施の形態7における原料供給装置の構成を示す図である。
図11に示すように、容器114内には、複数の治具120、ここでは、3つの治具が容器110の底部内壁面より立てられ、各治具120の上に固体原料152が配置されている構成にしても構わない。かかる構成においても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態8.
図12は、実施の形態8における原料供給装置の構成を示す図である。
図12に示すように、容器116内には、複数の治具124、ここでは、4つの治具が容器116の横内壁面より伸びて配置され、各治具124の上に固体原料152が配置されている構成にしても構わない。かかる構成においても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
図12は、実施の形態8における原料供給装置の構成を示す図である。
図12に示すように、容器116内には、複数の治具124、ここでは、4つの治具が容器116の横内壁面より伸びて配置され、各治具124の上に固体原料152が配置されている構成にしても構わない。かかる構成においても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
実施の形態9.
上記実施の形態の他、さらに、原料容器自体も連結して使用することも可能である。
図13は、実施の形態9における原料供給装置の構成を示す図である。
図13における原料供給装置100において、複数(ここでは、例えば2つ)の容器110内には、それぞれ固形原料152が、容器110の内壁に接していない状態で、入れられている。2つの容器110は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144とバルブ141とバルブ143が開けられ、第1の容器110において導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から第2の容器110に供給される。そして、第2の容器110において導入配管148から原料ガスと共にキャリアガスが導入され、飽和状態に達していない場合には、第2の容器110内の固体原料152が昇華して、さらに、キャリアガスに混入される。そして、キャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管149から成膜装置に供給される。保持部の一例である治具120は、加熱された容器110底部壁面の内側に設置され、前記容器110の底部内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を乗せて支え、保持する。かかる構成においても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。さらに、原料容器自体を連結することにより、原料供給量をさらに安定化させることができる。
上記実施の形態の他、さらに、原料容器自体も連結して使用することも可能である。
図13は、実施の形態9における原料供給装置の構成を示す図である。
図13における原料供給装置100において、複数(ここでは、例えば2つ)の容器110内には、それぞれ固形原料152が、容器110の内壁に接していない状態で、入れられている。2つの容器110は、外部全体をヒータ130により覆われ、加熱される。バルブ142とバルブ144とバルブ141とバルブ143が開けられ、第1の容器110において導入配管146からキャリアガスが導入され、昇華してキャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管148から第2の容器110に供給される。そして、第2の容器110において導入配管148から原料ガスと共にキャリアガスが導入され、飽和状態に達していない場合には、第2の容器110内の固体原料152が昇華して、さらに、キャリアガスに混入される。そして、キャリアガスに混入した原料ガスが、導出配管149から成膜装置に供給される。保持部の一例である治具120は、加熱された容器110底部壁面の内側に設置され、前記容器110の底部内壁面に前記固体原料152を接触させずに前記固体原料152を乗せて支え、保持する。かかる構成においても、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。さらに、原料容器自体を連結することにより、原料供給量をさらに安定化させることができる。
以上の説明において、キャリアガスの導入および原料供給口に関しても、上下、左右自由に選択して構わない。
以上、具体例を参照しつつ各実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての半導体装置の製造方法は、本発明の範囲に包含される。
10 基体
20 TaR
22 TaN膜
100 原料供給装置
110,112,114,116,650 容器
120,124 治具
122 ワイヤ
130 ヒータ
141,142,143,144 バルブ
146,148,149 導入配管
150 固形原料
152,154 固体原料
600 チャンバ
610 基板ホルダ
630 真空ポンプ
20 TaR
22 TaN膜
100 原料供給装置
110,112,114,116,650 容器
120,124 治具
122 ワイヤ
130 ヒータ
141,142,143,144 バルブ
146,148,149 導入配管
150 固形原料
152,154 固体原料
600 チャンバ
610 基板ホルダ
630 真空ポンプ
Claims (4)
- 固体原料を収めた、全体が加熱された容器内をキャリアガスが通過することにより、前記キャリアガスと共に前記固体原料を外部に供給する原料供給装置において、
加熱された容器壁面の内側に設置され、前記容器の内壁面に前記固体原料を接触させずに前記固体原料を保持する保持部を備えたことを特徴とする原料供給装置。 - 前記保持部は、熱伝導率が前記容器の1/10以下となる材料を用いて形成されたことを特徴とする請求項1記載の原料供給装置。
- 前記容器は、略球形に形成されることを特徴とする請求項1記載の原料供給装置。
- 前記保持部は、前記固体原料の表面が、どの位置においても前記容器の内壁面と略同距離となるように前記固体原料を保持することを特徴とする請求項1記載の原料供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004200087A JP2006022359A (ja) | 2004-07-07 | 2004-07-07 | 原料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004200087A JP2006022359A (ja) | 2004-07-07 | 2004-07-07 | 原料供給装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006022359A true JP2006022359A (ja) | 2006-01-26 |
Family
ID=35795847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004200087A Withdrawn JP2006022359A (ja) | 2004-07-07 | 2004-07-07 | 原料供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006022359A (ja) |
-
2004
- 2004-07-07 JP JP2004200087A patent/JP2006022359A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071002 |