TWI583817B - 氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法 - Google Patents

氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI583817B
TWI583817B TW101143450A TW101143450A TWI583817B TW I583817 B TWI583817 B TW I583817B TW 101143450 A TW101143450 A TW 101143450A TW 101143450 A TW101143450 A TW 101143450A TW I583817 B TWI583817 B TW I583817B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
raw material
temperature
processing gas
storage tank
Prior art date
Application number
TW101143450A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201341574A (zh
Inventor
西島和宏
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
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 東京威力科創股份有限公司 filed Critical 東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201341574A publication Critical patent/TW201341574A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI583817B publication Critical patent/TWI583817B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4481Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
    • C23C16/4482Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material by bubbling of carrier gas through liquid source material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45561Gas plumbing upstream of the reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法
本發明係關於用以供給藉由使液體原料氣化所取得的氣體原料之氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法。
在半導體裝置之製造所使用之半導體製造裝置中,有例如將溶劑或疏水化處理劑等之常溫且液體的原料予以氣化(或蒸發)而當作氣體原料使用者。為了使液體原料氣化,所知的有例如藉由載體氣體將液體予以起泡,依此將液體之蒸氣取入載體氣體中的起泡槽(例如,專利文獻1及2)。起泡槽具有:貯留液體之儲槽;將載體氣體導入至被貯留在儲槽內之液體中的載體氣體導入管;及從載體氣體導入管被導入至儲槽內,對半導體製造裝置之處理室供給取入液體原料之蒸氣的載體氣體之供給配管(例如,專利文獻1及2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2009-22905號公報
〔專利文獻2〕日本特開2011-44671號公報
在起泡槽中,於載體氣體在貯留於儲槽內之液體中流動之時,載體氣體中被取入液體之蒸氣。例如,載體氣體之流量多,載體氣體以大的流速在儲槽內流動之時,有在載體氣體中蒸氣不飽和之虞。此時,無法供給期待量的原料,要控制處理氣體之濃度成了困難的事態。
本發明係鑒於上述情形而創作出,提供可提升載體氣體中之液體原料之蒸氣的飽和度的氣化原料供給裝置。
若藉由本發明之第1態樣時,則提供一種氣化原料供給裝置,具備:貯留槽,其係用以貯留液體原料;第1溫度控制部,其係用以將上述貯留槽控制成第1溫度;載體氣體導入管,其係用以將載體氣體導入至上述貯留槽內;處理氣體導出管,其係被連接於上述貯留槽,使藉由從上述載體氣體導入管被導入至上述貯留槽內之上述載體氣體含有上述液體原料之蒸氣而生成之處理氣體從上述貯留槽流出;容器,其具備連接上述處理氣體導出管之流入口,及使從上述流入口流入之上述處理氣體流出的流出口;障礙構件,其係被設置在上述容器內之上述流入口和上述流出口之間,用以妨礙上述處理氣體之流動;及第2溫度控制部,其係用以將上述容器控制成較上述第1溫度低之第2溫度。
若藉由本發明之第2態樣,則提供一種基板處理裝置,具備:第1配管,其係用以從藉由第1態樣之氣化原 料供給裝置中之上述容器之上述流出口引導上述處理氣體;腔室,其係被連接上述第1配管,被導入上述處理氣體;及載置部,其係被配置在上述腔室內,載置成為藉由上述處理氣體所進行之處理之對象的基板。
若藉由本發明之第3態樣,則提供一種氣化原料供給方法,具備:將貯留液體原料之貯留槽維持在第1溫度的步驟;對上述第1溫度之上述貯留槽內供給載體氣體,並生成包含上述液體原料之蒸氣和上述載體氣體的處理氣體之步驟;及將上述處理氣體冷卻至較上述第1溫度低的第2溫度之步驟。
若藉由本發明之實施型態時,則提供可提升載體氣體中之液體原料之蒸氣的飽和度的氣化原料供給裝置。
以下,一面參照附件的圖面,一面針對本發明之非限定性例示的實施型態予以說明。在附件之全圖面中,針對相同或對應之構件或零件,賦予相同或對應之參照符號,省略重複說明。再者,圖面並非以表示構件或零件間之相對尺度為目的,因此具體之尺寸應依以下非限定性的實施型態,由該項技術者決定。
首先,針對本發明之實施型態的氣化原料供給裝置所具備之起泡器,一面參照第1圖一面予以說明。
如第1圖所示般,起泡器10具備貯留例如溶劑或疏水化處理劑等之常溫且液體之原料L的儲槽11、被配置在儲槽11之周圍,加熱儲槽11及其內部之液體原料L的外部加熱器13、被配置成包圍儲槽11及外部加熱器13的隔熱構件15。
儲槽11具有略圓筒形之形狀,藉由對被貯留在儲槽11內之液體原料具有耐蝕性之例如不鏽鋼或鋁等之金屬,或是聚四氟乙烯(PTFE)等之樹脂所製作出。在儲槽11之下方部分設置有貫通側周部沿著內底部延伸之載體氣體導入管11a。載體氣體導入管11a被連接於載體氣體供給源(後述),對儲槽11內供給來自載體氣體供給源之載體氣體。再者,在載體氣體導入管11a中位於儲槽11內之部分,沿著其長邊方向而以特定間隔而形成有複數之孔口11b。來自載體氣體供給源之載體氣體係從載體氣體導入管11a而被導入至儲槽11內,通過孔口11b而被噴出至液體原料L中。該載體氣體係於在液體原料L內於上方流動之時,取入液體原料L之蒸氣,再者,因與充滿於液體原料L之上方空間的液體原料L之蒸氣混合,故取得由載體氣體和液體原料L之蒸氣所構成之處理氣體。在儲槽11之上方部分連接有處理氣體導出管11c,處理氣體通過處理氣體導出管11c而流出至儲槽11之外。
並且,作為載體氣體,可以使用氦(He)氣或氬(Ar)氣等之稀有氣體或氮氣等。
再者,在儲槽11內,設置有主要加熱液體原料L之 液層加熱器11d、在儲槽11內加熱充滿液體原料L之上方空間的處理氣體之氣層加熱器11e,和測量處理氣體之溫度的溫度感測器17。在液層加熱器11d及氣層加熱器11e各設置有無圖示之電源裝置及調溫器,根據溫度感測器17之測量值將液層加熱器11d及氣層加熱器11e調整成特定溫度(第1溫度)。依此,液體原料L及處理氣體之溫度被維持在第1溫度。第1溫度可以根據所使用之液體原料L之性質,或所需之處理氣體之供給量而決定。例如,於使用疏水化處理劑之一種的六甲基二矽氮烷(Hexamethyl-disilazane;HMDS)作為液體原料L之時,第1溫度在大約24℃至大約40℃的範圍即可,例如以大約30℃為佳。
外部加熱器13被配置成包圍儲槽11之外周面。再者,在外部加熱器13設置有無圖示之溫度感測器、電源裝置及調溫器,外部加熱器13也被調整成第1溫度。依此,容易將儲槽11內之液體原料L及處理氣體維持在第1溫度。並且,外部加熱器13不僅在儲槽11之外周面,即使被配置在儲槽11之上面及下面亦可。
隔熱構件15係可藉由包含熱傳導率小的例如矽玻璃等所構成之纖維狀的玻璃絨或粉末狀之填充物,和構成被設置成覆蓋該矽玻璃的例如布等之捆包材的外皮層之隔熱材而構成。再者,隔熱構件15具有面對外部加熱器13之外面的例如鋁等之金屬膜即可。並且,即使由例如聚乙烯等之樹脂組成之兩片薄膜,和被收容在該些薄膜間之由矽 玻璃組成之纖維或粉末所構成,藉由薄膜間之空間被維持真空之真空隔熱體構成隔熱構件15亦可。
接著,針對與上述起泡器連接,本發明之實施型態之氣化原料供給裝置所具備之氣體飽和器,一面參照第2圖一面予以說明。
如第2圖所示般,氣體飽和器20具有殼體21、包圍殼體21之周圍的隔熱構件23。
殼體21具有略長方形之形狀,藉由對被導入殼體21內之處理氣體具有耐蝕性之例如不鏽鋼或鋁等之金屬,或是PTFE或聚四氟乙烯(PFA)等之樹脂所製作出。在殼體21之上方部分中之一端側設置有流入口21a,在流入口21a藉由特定之接頭連接有來自起泡器10之處理氣體導出管11c。依此,藉由起泡器10所取得之處理氣體通過處理氣體導出管11c及流入口21a而被導入至殼體21內。再者,在殼體21之上方部分,於設置有流入口21a之一端側和相反側設置有流出口21b。在流出口21b連接有與基板處理裝置(後述)連接之處理氣體供給管21c。依此,從流入口21a被導入至殼體21內之處理氣體被供給至基板處理裝置。
再者,在殼體21之六個內面,配置有溫度調整板21h(第2圖中表示四個溫度調整板21h)。在溫度調整板21h內形成有流通流體之導管(無圖示)。藉由使利用無圖示之溫度調整器而被溫度調整之流體,在溫度調整板21h和溫度調整器之間循環,調整溫度調整板21h之溫 度,殼體21之溫度被維持至特定溫度(第2溫度)。第2溫度即使為例如室溫(23℃)亦可。
再者,在殼體21之內部設置有複數之擋板21d。在擋板21d與溫度調整板21h相同設置有導管(無圖示),藉由使被溫度調整之流體流通導管,調整擋板21d之溫度。擋板21d之溫度係以與溫度調整板21h之溫度相等為佳,例如室溫(23℃)亦可。再者,本實施型態中之擋板21d具有扁平之長方體之立體形狀。該扁平之長方體之四個側面中之三個側面,與對應之三個溫度調整板21h接合,另外剩下的一個側面從溫度調整板21h間隔開。藉由檔板21d之一個側面從溫度調整板21h間隔開,在擋板21d和溫度調整板21h之間形成氣體之流通路S。
再者,一個擋板21d與一個溫度調整板21h間隔開之時,以其擋板21d之隔壁的擋板21d與和一個溫度調整板21h相向之溫度調整板21h間隔開之方式,配置有複數擋板21d。依此,流通路S被配置成互相不同,在殼體21內形成有迷路狀之長的氣體流路。因此,從流入口21a被導入至殼體21內之處理氣體如箭號A1所示般,藉由擋板21d或溫度調整板21h使流動之方向被複數次變更,並且朝向流出口21b流動。依此,處理氣體從第1溫度被冷卻至第2溫度,被維持在第2溫度。
再者,複數之擋板21d被設置在殼體21內之特定區域,在該區域和流出口21b之間的空間設置有一個或複數的過濾器21f。具體而言,過濾器21f係在與殼體21內之 處理氣體流動之方向交叉的方向延伸。因此,處理氣體透過過濾器21f而到達至流出口21b。再者,過濾器21f之孔徑(開口徑)即使根據貯留在儲槽11之液體原料之性質(例如,黏性等)而決定亦可。再者,在第2圖所示之例中,配置有四個過濾器21f,此時四個過濾器21f具有不同之孔徑。而且,該些四個過濾器21f係被配置成孔徑沿著處理氣體之流動之方向而變小。再者,過濾器21f係以例如聚乙稀或PTFE等之材料所製作出為佳。再者,若以不鏽鋼或鋁等之熱傳導率高之材料製作過濾器21f時,則可使過濾器21f之溫度與溫度調整板21h或擋板21d之溫度相等。
再者,在殼體21之底部,形成有一個或複數之液體埠21g,在液體埠21g連接有返回配管21j。更具體而言,液體埠21g被設置在與配置於殼體21之底部的溫度調整板21h相接之兩個相鄰的擋板21d之間。依此,儲存於該些擋板21d之間的液體原料L(後述)從液體埠21g流出至返回配管21j。返回配管21j被連接於起泡器10之儲槽11。依此,儲存於氣體飽和器20之殼體21的液體原料L能夠返回至起泡器10之儲槽11。
再者,包圍殼體21之周圍的隔熱構件23被構成與儲槽11所使用之隔熱構件15相同。
接著,一面參照第3圖說明包含上述起泡器10及氣體飽和器20之本發明之實施型態的氣化原料供給裝置。並且,在第3圖中,簡化起泡器10及氣體飽和器20。
如第3圖所示般,本實施型態之氣化原料供給裝置30除了上述起泡器10及氣體飽和器20之外,具有連接於載體氣體供給源40之配管31、從配管31藉由接頭39a分歧的載體氣體導入管11a之途中,控制載體氣體之流量的流量控制器32。再者,配管31係經接頭39b而在氣體飽和器20之處理氣體供給管21c合流,在配管31中之接頭39a及39b之間設置有控制在配管31流動之載體氣體之流量的流量控制器33。就以流量控制器32及33而言,可以適合使用例如質量流量控制器。
並且,在本實施型態中,在處理氣體供給管21c中較接頭39b下游側之位置設置有三方閥34。再者,三方閥34連接有旁通管34a,旁通管34a在三方閥34之下游側經接頭39c在處理氣體供給管21c合流。三方閥34通常時係使在處理氣體供給管21c內流動之處理氣體如箭號A2所示般原樣地流至處理氣體供給管21c,於切換時,使處理氣體如箭頭A3所示般流至旁通管34a。在旁通管34a設置有測量在旁通管34a流動之處理氣體之流量的流量計35。就以流量計35而言,可以適合使用質量流量計或浮標式之流量計。
再者,在連接起泡器10和氣體飽和器20之處理氣體導出管11c設置有隔熱構件12。依此,可以將處理氣體導出管11c維持在起泡器10所取得之處理氣體的溫度。因此,可以防止在處理氣體導出管11c流動之處理氣體中之液體原料L之蒸氣,在處理氣體導出管11c內凝縮之情 形,可以避免處理氣體導出管11c被液體原料L堵塞之情形。
再者,如同上述般,在形成於氣體飽和器20之殼體21之底部的液體埠21g,連接有返回配管21j,返回配管21j被連接於起泡器10之上方部分。在返回配管21j設置有泵36、過濾器37及開關閥38。儲存在氣體飽和器20之殼體21之底部的液體原料藉由打開開關閥38並且使泵36起動,從殼體21回流至儲槽11。
接著,針對上述般所構成之氣化原料供給裝置30之動作(作用)予以說明。從載體氣體供給源40被供給之載體氣體從配管31流至載體氣體導入管11a,藉由被設置在載體氣體導入管11a之流量控制器32被進行流量控制,被流量控制之載體氣體導入至起泡器10。如一面參照第1圖一面說明般,載體氣體從載體氣體導入管11a之複數孔口11b噴出,通過液體原料L中而到達至液體原料L上方之空間。此時之液體原料L藉由起泡器10之外部加熱器13、液層加熱器11d、氣層加熱器11e及溫度感測器17等而被維持在第1溫度,以第1溫度決定之蒸氣壓使得載體氣體中含有液體原料L之蒸氣,生成由載體氣體和液體原料L之蒸氣(或是氣體)所構成之處理氣體。如此所生成之處理氣體通過處理氣體導出管11c而被導入至氣體飽和器20。
在氣體飽和器20中,溫度調整板21h及擋板21d,被維持在較第1溫度低之第2溫度(例如室溫(23℃))。 因此,被導入至殼體21內之處理氣體,在藉由溫度調整板21h及擋板21d所規劃之流路流動之期間,一面反覆地衝突至溫度調整板21h或擋板21d一面被冷卻至第1溫度。依此,可以提高處理氣體中之液體原料L之蒸氣的飽和度。
如此一來,被提高液體原料L之蒸氣的飽和度的處理氣體,通過設置有擋板21d之區域而到達至過濾器21f。在處理氣體中,雖然有包含藉由被冷卻至第2溫度而產生之霧等的可能性,但是藉由通過過濾器21f可除去霧等。通過過濾器21f之處理氣體從流出口21b流出至處理氣體供給管21c。然後,通過處理氣體供給管21c而對基板處理裝置(後述)供給處理氣體。
如上述般,若藉由本發明之實施型態之氣化原料供給裝置30時,在起泡器10中生成由載體氣體,和被維持第1溫度之液體原料L之蒸氣所構成之處理氣體,因該處理氣體在氣體飽和器20中,被冷卻成較起泡器10中之液體原料L之第1溫度低的第2溫度,故可將經提升液體原料L之蒸氣的飽和度的處理氣體供給到基板處理裝置。再者,若以處理氣體中之液體原料L之蒸氣壓飽和之方式,決定第1溫度和第2溫度,則處理氣體中之蒸氣在殼體21內凝縮,可使處理氣體中之液體原料L之蒸氣飽和至大約飽和蒸氣壓。
再者,尤其於以處理氣體中之液體原料L之蒸氣壓飽和之方式,控制第2溫度之時,液體原料L在殼體21內 之擋板21d或溫度調整板21h結露。結露之液體原料L從擋板21d或溫度調整板21h流落而積存在殼體21之底部。積存在殼體21之底部的液體原料L藉由打開被設置在返回配管21j之開關閥38,並使泵36(第3圖)起動,而返回至儲槽11。因此,不會白白浪費液體原料L,可以降低基板處理裝置中之基板處理之成本。
此時,假設在殼體21內之液體原料含有微粒等,藉由過濾器37除去微粒等,亦可以使潔淨之液體原料返回至起泡器10之儲槽11。
再者,通過藉由接頭39b而在處理氣體供給管21c合流之配管31,而對處理氣體供給管21c供給載體氣體,依此即使稀釋來自氣體飽和器20之處理氣體亦可。此時,藉由被設置在配管31之流量控制器33,控制載體氣體之供給量,並且打開三方閥34,將以來自配管31之載體氣體所稀釋之處理氣體適當地旁通至旁通管34a為佳。若藉由此,藉由以被設置在旁通管34a之流量計35所測量之流量,和以配管31之流量控制器33所調整之載體氣體流量,可以求出來自氣體飽和器20之處理氣體之流量(流量計35之測量值-流量控制器33之設定流量)。尤其,在氣體飽和器20中,若使處理氣體中之液體原料L之蒸氣飽和時,可以計算被稀釋之處理氣體中之液體原料L之蒸氣的濃度,並可以精度佳地得知朝基板處理裝置供給之液體原料L之蒸氣的供給量。藉由流量控制器33亦可調整處理氣體中之液體原料L之蒸氣的濃度。
接著,針對可適合使用本發明之實施型態之氣化原料供給裝置30之基板處理裝置,一面參照第4圖一面予以說明。
當參照第4圖時,基板處理裝置100具備上端開口之容器本體202,和被設置成覆蓋該容器本體202之上部開口的蓋體203。容器本體202具備有具有圓形之上面形狀的框體221,和從框體221之底部延伸於內側的鍔狀之底部222,和被支撐於底部222之晶圓載置台204。在晶圓載置台204之內部設置有加熱部204h,依此可以加熱被載置在晶圓載置台204上之晶圓W。
另外,蓋體203係以蓋體203之周緣部231接近容器本體202之框體221之上面之方式,覆蓋容器本體202,在該些之間區劃處理室220。
在晶圓載置台204,設置有用以在與外部之搬運裝置(無圖示)之間進行晶圓W之收授的複數根之升降銷241,該升降銷241係被構成藉由升降機構242升降自如。圖中之參照符號243為被設置在晶圓載置台204之背面側的包圍該升降機構242之周圍的蓋體。容器本體202和蓋體203係被構成互相相對性地升降自如。在該例中,藉由升降機構(無圖示)蓋體203係在與容器本體202連接之處理位置,和位於容器本體202之上方側的基板搬出搬入位置之間升降自如。
再者,在蓋體203之背面側中央部,設置有對被載置於載置台204上之晶圓W供給處理氣體之處理氣體供給 部205。再者,在蓋體203之內部,形成有與處理氣體供給部205連通之氣體供給路233。在該例中,氣體供給路233被形成在蓋體203之上方側彎曲而延伸成略水平,氣體供給路233係在上端與氣體供給管261連接,氣體供給管261之上游端經處理氣體供給管21c而與氣化原料供給裝置30之氣體飽和器20連接。依此,由載體氣體和液體原料L之蒸氣所構成之處理氣體從氣化原料供給裝置30被供給至基板處理裝置100之處理室220,被載置在晶圓載置台204之晶圓W被曝露於處理氣體。
再者,在蓋體203,形成有用以從較晶圓載置台204上之晶圓W外側排氣處理室220內之排氣路281。再者,在蓋體203之上壁部232之內部,形成有在設置有處理氣體供給部205之中央區域以外之區域面狀地延伸,例如具有環狀之平面形狀的扁平空洞部282。上述排氣路281之下游端連接至該空洞部282。並且,在該空洞部282,在例如蓋體203之中央附近區域,連接有複數根例如六根之排氣管283。再者,排氣管283之下游端經排氣流量調整閥V4連接於構成排氣手段284之噴射器。
若藉由如此之構成,從氣化原料供給裝置30之處理氣體供給管21c,通過氣體供給管261、氣體供給路233及處理氣體供給部205,對被載置在晶圓載置台204上之晶圓W供給處理氣體,從排氣路281通過空洞部282及排氣管283而藉由排氣手段284被排出。
因在基板處理裝置100連接有氣化原料供給裝置30, 故即使於基板處理裝置100使用時,亦可以發揮氣化原料供給裝置30之效果。
雖然一面參照上述實施型態一面說明本發明,但是本發明並不限定於被揭示的實施型態,可在附件的申請專利範圍之主旨內做變形或變更。
例如,在上述實施型態中,載體氣體導入管11a貫通儲槽11之側周部,沿著儲槽11之內底部而延伸,但是即使貫通儲槽11之上部(蓋部),並在儲槽11設置延伸至儲留在儲槽11之液體原料中(最佳為底面附近)的載體氣體導入管,來取代此亦可。
儲槽11內之液層加熱器11d及氣層加熱器11e並不限定於由鎳-鉻合金或鐵-鎳-鉻合金、鐵-鉻-鋁合金等所構成之電熱線,即使藉由耐藥液性優良之例如鞘加熱器或陶瓷加熱器所構成亦可。
雖然例示有HMDS以當作貯留在儲槽11之液體原料,但是並不限定於此,即使因應基板處理貯留其他疏水化處理劑、顯像液、沖洗液(稀釋液)、純水、過氧化氫等之液體原料,對基板處理裝置供給由其蒸氣(或氣體)和載體氣體所構成之處理氣體亦可。
再者,在上述實施型態中,雖然在儲槽11設置有外部加熱器13及隔熱構件15,但是即使使用恆溫槽來取代此亦可。再者,在氣體飽和器20雖然設置溫度調整板21h及隔熱構件23,但是即使使用恆溫槽來取代此亦可。此時,即使擋板21d能夠進行溫度調整或無溫度調整亦可。 再者,於不使用溫度調整板21h之時,可以在殼體21之內壁和擋板21d之間產生間隙,依此形成氣體流路。
再者,在連接起泡器10和氣體飽和器20之處理氣體導出管11c,即使取代隔熱構件12或又加上此,藉由在處氣體導出管11c捲繞加熱帶或帶狀加熱器等之撓性加熱構件來設置加熱器亦可。藉由電源、溫度感測器及調溫器,對該加熱器進行溫度調整,可更確實地將處理氣體導出管11c維持在特定溫度。該溫度係以與例如上述第1溫度相等,或較高的溫度為佳。
再者,在上述實施型態中,說明氣體飽和器20之溫度為室溫之時,即使對較室溫高之溫度控制氣體飽和器亦可。此時,可知應使儲槽11內之處理氣體和處理氣體導出管11c之溫度高於氣體飽和器20之溫度。再者,於將氣體飽和器20維持於高於室溫之溫度時,將從氣體飽和器20至基板處理裝置100之處理氣體供給管21c控制成與氣體飽和器20之溫度(第2溫度)相等之溫度或較高之溫度為佳。
再者,在連接氣體飽和器20之殼體21和起泡器10之儲槽11之返回配管21j設置有泵36,藉由泵36,使積存於殼體21之底部的液體原料返回至儲槽11,但是若藉由例如將氣體飽和器20配置在較儲槽11高的位置時,藉由自重可以使殼體21之底部之液體原料返回至儲槽11。因此,不會使用泵36,藉由打開開關閥38,可以使液體原料返回至儲槽11。
再者,返回配管21j不僅在儲槽11之上方部分,即使連接於側面部亦可。
並且,在氣體飽和器20之殼體21內設置液面計(無圖示),監視積存於殼體21之底部的液體原料L之量為佳。再者,根據液面計之測量結果,藉由控制開關閥38之開關或泵36之起動,即使使殼體21內之液體原料L自動性地返回至儲槽11亦可。
再者,在氣體飽和器20內,即使具有特定大小之開口部,在四個邊全部,設置與殼體21之內面(或溫度調整板21h)接合之擋板亦可。此時,以沿著殼體21內之處理氣體之流動方向而開口部不整齊之方式(沿著流動之方向而開口部成為互相不同)配置擋板為佳。依此,於處理氣體衝突於擋板(之開口部以外之部分)之時,處理氣體能被冷卻。再者,即使以多孔質材料形成擋板,處理氣體通過孔而流動亦可。換言之,即使使用過濾器21f當作擋板21d亦可。再者,即使使用藉由在複數處彎曲而提供迷路狀之氣體流路,且被構成可溫度調整之彎曲管,來取代擋板21d亦可。
再者,在氣體飽和器20內,即使設置霧捕集器,來取代過濾器21f亦可。
再者,即使在返回配管21j設置加熱器而將返回配管21j控制成第1溫度亦可。依此,隨著液體原料L之回流,可以抑制氣泡器10之儲槽11內之液體原料L之溫度之變動。
10‧‧‧氣泡器
11‧‧‧儲槽
11a‧‧‧載體氣體供給管
11b‧‧‧孔口
11c‧‧‧處理氣體導出管
11d‧‧‧液層加熱器
11e‧‧‧氣層加熱器
13‧‧‧外部加熱器
15‧‧‧隔熱構件
17‧‧‧溫度感測器
20‧‧‧氣體飽和器
21‧‧‧殼體
21a‧‧‧流入口
21b‧‧‧流出口
21d‧‧‧擋板
21f‧‧‧過濾器
21g‧‧‧液體埠
21h‧‧‧溫度調整板
23‧‧‧隔熱構件
30‧‧‧氣化原料供給裝置
31‧‧‧配管
32、33‧‧‧流量控制器
34‧‧‧開關閥
34a‧‧‧旁通管
35‧‧‧流量計
36‧‧‧開關閥
38‧‧‧泵
40‧‧‧載體氣體供給源
第1圖為表示藉由本發明之實施型態之氣化原料裝置中之起泡器的模式圖。
第2圖為表示藉由本發明之實施型態之氣化原料裝置中之氣體飽和器的模式圖。
第3圖為表示藉由本發明之實施型態之氣化原料裝置的模式圖。
第4圖為表示藉由本發明之實施型態之基板處理裝置之一例的模式圖。
10‧‧‧氣泡器
11a‧‧‧載體氣體供給管
11c‧‧‧處理氣體導出管
12‧‧‧隔熱構件
20‧‧‧氣體飽和器
21‧‧‧殼體
21a‧‧‧流入口
21b‧‧‧流出口
21c‧‧‧處理氣體供給管
21g‧‧‧液體埠
21j‧‧‧返回配管
30‧‧‧氣化原料供給裝置
31‧‧‧配管
32、33‧‧‧流量控制器
34‧‧‧三方閥
34a‧‧‧旁通管
35‧‧‧流量計
36‧‧‧開關閥
37‧‧‧過濾器
38‧‧‧泵
39a‧‧‧接頭
39b‧‧‧接頭
39c‧‧‧接頭
40‧‧‧載體氣體供給源

Claims (10)

  1. 一種氣化原料供給裝置,其特徵為具備:貯留槽,其係用以貯留液體原料;第1溫度控制部,其係用以將上述貯留槽控制成第1溫度;載體氣體導入管,其係用以將載體氣體導入至上述貯留槽內;處理氣體導出管,其係被連接於上述貯留槽,使藉由從上述載體氣體導入管被導入至上述貯留槽內之上述載體氣體含有上述液體原料之蒸氣而生成之處理氣體從上述貯留槽流出;容器,其具備連接上述處理氣體導出管之流入口,及使從上述流入口流入之上述處理氣體流出的流出口;複數的障礙構件,其係被設置在上述容器內之上述流入口和上述流出口之間,且被配置成互相不同,用以妨礙上述處理氣體之流動;及第2溫度控制部,其係用以將上述容器控制成較上述第1溫度低的第2溫度,上述容器包含被配置在上述障礙構件和上述流出口之間,容許上述處理氣體流通的兩個以上之過濾構件,上述兩個以上之過濾構件係被配置成孔徑沿著上述處理氣體之流動之方向而變小。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之氣化原料供給裝置,其中 又具備:處理氣體供給管,其係被連接於上述流出口;和載體氣體供給管,其係被連接於上述處理氣體供給管,對上述處理氣體供給管供給上述載體氣體。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之氣化原料供給裝置,其中又具備:處理氣體供給管,其係被連接於上述流出口;旁通管,其係從上述處理氣體供給管分歧,合流於該處理氣體供給管;及流量計,其係被設置在上述旁通管。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之氣化原料供給裝置,其中又具備連接上述容器和上述貯留槽,使在上述容器內凝縮之上述液體原料流入上述貯留槽的液體原料配管。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之氣化原料供給裝置,其中又具備將上述處理氣體導出管調整成上述第1溫度的第3溫度調整部。
  6. 一種基板處理裝置,其特徵為:具備如申請專利範圍第1至5項中之任一項所記載之氣化原料供給裝置,又具備:第1配管,其係用以從該氣化原料供給裝置中之上述 容器的上述流出口引導上述處理氣體;腔室,其係被連接上述第1配管,被導入上述處理氣體;及載置部,其係被配置在上述腔室內,載置成為藉由上述處理氣體所進行之處理之對象的基板。
  7. 一種氣化原料供給方法,其特徵為包含:將貯留液體原料之貯留槽維持在第1溫度的步驟;對上述第1溫度之上述貯留槽內供給載體氣體,並生成包含上述液體原料之蒸氣和上述載體氣體的處理氣體之步驟;使上述處理氣體通過設置有被配置成互相不同之複數的障礙構件之區域,將上述處理氣體冷卻至較上述第1溫度低的第2溫度之步驟;及使在上述冷卻之步驟中被冷卻至上述第2溫度之上述處理氣體,通過被配置成孔徑沿著上述處理氣體之流動之方向而變小的兩個以上之過濾構件的過濾步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之氣化原料供給方法,其中又包含對通過上述兩個以上之過濾構件之上述處理氣體追加載體氣體的步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之氣化原料供給方法,其中又包含在上述追加之步驟中從上述載體氣體之流量和被追加該載體氣體之上述處理氣體之流量,求出追加該載 體氣體之前的上述處理氣體之流量的步驟。
  10. 如申請專利範圍第7至9項中之任一項所記載之氣化原料供給方法,其中又包含使藉由在上述冷卻之步驟中冷卻上述處理氣體而結露之上述液體原料返回至上述貯留槽之步驟。
TW101143450A 2011-11-28 2012-11-21 氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法 TWI583817B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011259434A JP2013115208A (ja) 2011-11-28 2011-11-28 気化原料供給装置、これを備える基板処理装置、及び気化原料供給方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201341574A TW201341574A (zh) 2013-10-16
TWI583817B true TWI583817B (zh) 2017-05-21

Family

ID=48465698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101143450A TWI583817B (zh) 2011-11-28 2012-11-21 氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130133703A1 (zh)
JP (1) JP2013115208A (zh)
KR (1) KR20130059270A (zh)
CN (1) CN103137525A (zh)
TW (1) TWI583817B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101899201B1 (ko) * 2015-03-27 2018-09-14 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 원료 공급 장치, 원료 공급 방법 및 기억 매체
KR20170009539A (ko) * 2015-07-17 2017-01-25 세메스 주식회사 처리액 공급 유닛 및 기판 처리 장치
JP6573559B2 (ja) * 2016-03-03 2019-09-11 東京エレクトロン株式会社 気化原料供給装置及びこれを用いた基板処理装置
JP6787215B2 (ja) * 2017-03-27 2020-11-18 株式会社豊田中央研究所 成膜装置と半導体装置の製造方法
SG11201908711VA (en) * 2017-05-02 2019-10-30 Picosun Oy Ald apparatus, method and valve
JP6836655B2 (ja) * 2017-09-21 2021-03-03 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6843089B2 (ja) * 2018-04-09 2021-03-17 東京エレクトロン株式会社 結露防止方法および処理装置
JP7240993B2 (ja) * 2019-08-27 2023-03-16 東京エレクトロン株式会社 原料ガス供給システム及び原料ガス供給方法
JP2021048233A (ja) 2019-09-18 2021-03-25 株式会社Kokusai Electric 原料貯留システム、基板処理装置、クリーニング方法およびプログラム
JP7454220B2 (ja) * 2020-04-16 2024-03-22 伸和コントロールズ株式会社 ガス供給装置
JP7184857B2 (ja) * 2020-09-11 2022-12-06 株式会社Kokusai Electric 気化装置、基板処理装置、クリーニング方法、半導体装置の製造方法、プログラム、および基板処理方法
JP7127792B1 (ja) * 2022-05-09 2022-08-30 東横化学株式会社 ガス供給装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174371B1 (en) * 1997-10-06 2001-01-16 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate treating method and apparatus

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01152734A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Fujitsu Ltd 蒸発器
US5290607A (en) * 1992-03-02 1994-03-01 Chitouras Costa G Method and system for significantly increasing the density of particulates on a substrate
JPH09287992A (ja) * 1996-04-19 1997-11-04 Fujitsu Ltd マスフローコントローラ
JPH10163118A (ja) * 1996-12-04 1998-06-19 Toshiba Corp 化合物半導体の気相成長装置および気相成長方法
DE19704147A1 (de) * 1997-02-04 1998-08-06 Emitec Emissionstechnologie Hitzebeständiger und regenerierbarer Filterkörper mit Strömungswegen
JPH1151731A (ja) * 1997-08-08 1999-02-26 Tokyo Electron Ltd 逆流防止機能付流量計測器および逆流防止機能付流量制御器
JP3190886B2 (ja) * 1998-06-17 2001-07-23 日本電気株式会社 高分子膜の成長方法
US6216708B1 (en) * 1998-07-23 2001-04-17 Micron Technology, Inc. On-line cleaning method for CVD vaporizers
KR20040024854A (ko) * 2001-04-24 2004-03-22 셀레리티 그룹 아이엔씨 질량유량 제어장치를 위한 시스템 및 방법
TW200300701A (en) * 2001-11-30 2003-06-16 Asml Us Inc High flow rate bubbler system and method
JP3821227B2 (ja) * 2002-09-19 2006-09-13 信越化学工業株式会社 有機金属化合物の気化供給装置
JP4185015B2 (ja) * 2003-05-12 2008-11-19 東京エレクトロン株式会社 気化原料の供給構造、原料気化器及び反応処理装置
RU2384652C2 (ru) * 2004-05-20 2010-03-20 Акцо Нобель Н.В. Барботер для постоянной доставки пара твердого химиката
US20080271712A1 (en) * 2005-05-18 2008-11-06 Caterpillar Inc. Carbon deposit resistant component
JP4973071B2 (ja) * 2006-08-31 2012-07-11 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
US9460945B2 (en) * 2006-11-06 2016-10-04 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus for semiconductor devices
CN100537823C (zh) * 2006-12-28 2009-09-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 六甲基二硅胺烷沉积装置
JP2009084625A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Tokyo Electron Ltd 原料ガスの供給システム及び成膜装置
WO2012033943A2 (en) * 2010-09-08 2012-03-15 Molecular Imprints, Inc. Vapor delivery system for use in imprint lithography

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174371B1 (en) * 1997-10-06 2001-01-16 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate treating method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW201341574A (zh) 2013-10-16
JP2013115208A (ja) 2013-06-10
US20130133703A1 (en) 2013-05-30
CN103137525A (zh) 2013-06-05
KR20130059270A (ko) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI583817B (zh) 氣化原料供給裝置、具備此的基板處理裝置及氣化原料供給方法
TWI835739B (zh) 高壓高溫退火腔室
TWI836726B (zh) 高壓及高溫退火腔室
CN209312719U (zh) 用于对基板进行退火的***
KR100374065B1 (ko) 산화처리장치및산화처리방법
US8430967B2 (en) Hydrophobicizing apparatus, hydrophobicizing method and storage medium
JP2008251614A (ja) 気化装置、成膜装置及び気化方法
JP2011516724A (ja) アンプルのための加熱式バルブマニホールド
JP7132631B2 (ja) 流体制御装置
JP2016162819A (ja) 搬送室
KR102122786B1 (ko) 저류 장치, 기화기, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR101244096B1 (ko) 기화기 및 성막 장치
US5399200A (en) Module in an integrated delivery system for chemical vapors from liquid sources
WO2013126323A1 (en) Method and apparatus for precursor delivery
KR20200020601A (ko) 밸브 장치, 처리 장치, 및 제어 방법
JP5986811B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2013163846A (ja) 成膜装置及び成膜方法
JP4842787B2 (ja) 蒸気発生装置、処理システム、蒸気発生方法及び記録媒体
KR102361065B1 (ko) 리텐션 밸브를 이용한 원자층 증착 공정의 흐름 정체 시스템
JP2022038365A (ja) 原料気化システム、及び、これに用いられる濃度制御モジュール
WO2016003891A1 (en) Apparatus and method for self-regulating fluid chemical delivery
JP2006097080A (ja) 基板処理装置
JP7454220B2 (ja) ガス供給装置
JP4052506B2 (ja) 基板処理装置
JPH08187427A (ja) 処理液供給装置