CN100485870C - 成膜装置和气化器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成膜装置,其具有:供给由液体或气液混合物构成的原料的原料供给部;使原料气化并生成原料气体的原料气化部;和使用生成的原料气体进行成膜处理的成膜部,其中在从原料气化部至成膜部的导入部分的原料气体的输送路径的途中配置有过滤器(153)。过滤器(153)的外缘(153a),利用相对于按压方向的负载比上述外缘(153a)难变形的环状支撑部件(158),遍及其全周相对于输送路径的内面进行按压,在输送路径的内面与支撑部件(158)之间被压缩的状态下,固定在输送路径的内面上。

Description

成膜装置和气化器
技术领域
本发明涉及成膜装置,特别是涉及使用通过气化有机金属等液体或气液混合状态的原料而得到的原料气体,进行成膜的装置的结构。本发明还涉及能够适用于上述成膜装置的气化器。
背景技术
在气化器中使有机金属的液体原料或者将有机金属的原料溶解在溶剂中并液体化而得到的原料等气化,形成原料气体,利用该原料气体进行成膜的成膜装置例如CVD(化学气相沉积)装置已经被公知。作为这种成膜装置的典型例有MO(有机金属)CVD装置,可以用于形成PZT(Pb—Zr—Ti氧化物)和BST(Ba—Sr—Ti氧化物)等的高介电常数薄膜、W等的金属薄膜、InP等的半导体薄膜的情况等(例如,参照JP10—177971A)。根据产生化学反应的能量供给方式,CVD分成热CVD、光CVD、等离子体CVD等。
在上述成膜装置中,在向气化器的内部或成膜室输送原料气体的输送路径上,会发生因原料固化和分解等生成的微细粒子(以下简单地称为“颗粒”)。如此产生的颗粒导入成膜室内并堆积在基板上,使薄膜的品位降低,导致绝缘特性恶化等的制品不良。
为了防止这种现象,现有技术提出了在气化器的出口配置过滤器(例如,参照JP7—94426A),或者在气体供给源与成膜室之间配置过滤器(管路过滤器)(例如,参照JP5—68826A)。利用上述各过滤器,捕捉从上游侧流下的颗粒,不流向下游侧,这样可减少导入成膜室的颗粒量。
然而,利用上述方法,存在尽管利用过滤器捕捉从上游侧流下的颗粒,但到达成膜室内的基板上的颗粒量不能充分地降低的问题。其原因还不清楚,例如,认为是细小的颗粒通过过滤器的网眼后,在下游侧成长,微细的原料飞沫(残留的雾)通过过滤器后在下游侧成为颗粒。
为了阻止这种现象,考虑通过减小过滤器的网眼,以便能捕捉细小的颗粒或原料飞沫,提高过滤器的捕捉效率。但是,这样,由于过滤器的网眼在短期间堵塞,为了维持原料气体的供给流量,必须频繁地进行过滤器的清扫或更换等维修作业。
另外,在成膜室的内部,附着在腔室内面或基座周边等处的堆积物剥离,也能产生颗粒。由此,即使利用过滤器减小从气体供给管路进入成膜室的颗粒量,也有可能是徒劳的。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的,其课题在于提供在将过滤器配置在原料气体的输送路径上的成膜装置中,比以往可以有效地减少颗粒量的新的结构。
本发明的另一课题在于提供可以得到充分的过滤器效果,并可以减少过滤器的维修频度的结构。
本发明的再一课题在于提供通过抑制成膜室内部的颗粒产生量,可以减少颗粒引起的故障的结构。
本发明的又一课题在于提供可以减少颗粒的带有过滤器的气化器。
本申请发明者们对如上所述在原料气体的输送路径上配置过滤器的成膜装置中,导入成膜室的颗粒量不减少的原因进行了各种研究,在该研究过程中,注意到气体流通过输送路径的内面与过滤器之间的间隙。
现有的过滤器是将按压固定金属纤维和金属带材而形成的过滤器素材的外缘,从表里两侧,用金属制的一对圆环状的薄板件夹紧,通过互相焊接这些薄板件的外缘,一体地构成。而且,在该过滤器的外缘上设置有贯通上述一对薄板件的安装孔,使螺栓插通该安装孔,通过在输送路径的内面上拧紧,将过滤器拧紧固定在输送路径的内面上。然而,如上所述,由于一对薄板件在互相焊接的状态下,固定在该过滤器的外缘上,当用螺栓拧紧过滤器的外缘时,一对薄板件在螺栓的固定部分上变形,成为局部地按压在内面的状态,由此,在过滤器的外缘上产生变形,同时,由于不被螺栓固定的部分(即螺栓与螺栓之间的部分)的密合力不足,在该部分上,容易在与输送路径的内面之间产生间隙。
另外,通常由于在维持高温的状态下将原料气体导入成膜室,原料气体的输送路径和过滤器经常被加热,因此,由于过滤器与输送路径的内面的热膨胀率的差异,会形成上述间隙并使之扩大。例如,当加热上述过滤器时,薄板件比输送路径的内面多余地热膨胀,这样使上述部分弯曲,上述间隙会增大。实际上,发明者们观察到,在过滤器的上述部分和与它相对的输送路径的内面上,产生原料气体通过的筋状的痕迹(堆积物的附着条纹)。
本发明从一种成膜装置出发,该成膜装置具有:供给由液体或气液混合物构成的原料的原料供给部;使上述原料气化并生成原料气体的原料气化部;利用生成的上述原料气体进行成膜处理的成膜部。而且,本申请发明者们为防止上述间隙的产生进行了各种研究,其结果达成以下的发明。
即,第一发明的特征在于:在上述的成膜装置中,在从上述原料气化部至上述成膜部的导入部分的上述原料气体的输送路径的途中,配置有过滤器,上述过滤器的外缘,利用相对于按压方向的负载比上述外缘难变形的环状的支撑部件,遍及全周相对于上述输送路径的内面进行按压,由此,在上述输送路径的内面与上述支撑部件之间被压缩的状态下,固定在上述输送路径的内面上。
根据本发明,可以遍及全周相对于内面,以大致均等的按压力将过滤器的外缘固定,同时,防止在过滤器的外缘与输送路径的内面之间产生间隙。因此,由于原料气体不在过滤器的外缘与输送路径的内面之间流通,可以防止颗粒和未气化的原料(残留雾)通过上述间隙向过滤器的下游侧漏出,可以防止颗粒导入下游的成膜部。
在本发明中,优选在上述过滤器的径向截面上看时,在上述过滤器的外缘上设置有凹部或者凸部。这样,可以更加提高过滤器的外缘与输送路径的内面之间的气密性。
其次,第二发明的特征在于:在上述成膜装置中,在从上述原料气化部至上述成膜部的导入部分的上述原料气体的输送路径的途中,配置有过滤器,上述过滤器的外缘,利用配置在该外缘的一侧上的环状支撑部件,隔着配置在该外缘的另一侧上同时与上述输送路径的内面直接接触的环状的密封部件,在相对于上述输送通路的内面上被按压的状态下,固定在上述输送通路的内面上。上述支撑部件构成为相对于按压方向的负载比上述过滤器的外缘难变形,并且,上述环状的密封部件构成为相对于按压方向的负载比上述过滤器的外缘容易在按压方向上变形。
根据该第二发明,可以遍及全周相对于环状的密封部件,以均等的按压力将过滤器的外缘进行固定,同时,起因于支撑部件引起的按压力,在过滤器的外缘与输送路径的内面之间密封部件压缩变形,可以防止过滤器的外缘与输送路径的内面之间产生间隙。因此,由于原料气体不在过滤器的外缘与输送路径的内面之间流通,可以防止颗粒和未气化的原料通过上述间隙向过滤器的下游侧漏出。
在本发明中,上述过滤器的外缘优选由过滤器素材本身构成。这样,可以用过滤器素材一体地构成过滤器全体,能够使其结构简单化,同时,由于不需要考虑过滤器的外缘与其内侧的过滤器素材之间的气密性,可以不影响过滤器的性能而降低制造成本。另外,通过将由过滤器素材构成的外缘直接压接在输送路径的内面上,过滤器素材可以与输送路径的内面形状匹配的形式进行压缩变形,因此可提高相对于输送路径的内面的密合性。另外,由于该按压状态,相对于输送路径内面的过滤器的接触部分致密地构成,因此可以更加提高过滤器的外缘与输送路径的内面之间的气密性。
在上述第一或第二发明中,上述过滤器的外缘优选由与配置在内侧的过滤器素材无间隙地连接并由其他素材制成的外缘部件构成。这样,在上述第一发明中,通过刚性高的支撑部件遍及全周按压外缘部件,外缘部件以与输送路径的内面匹配的形式进行压缩变形,因此可确保过滤器的外缘与输送路径的内面之间的气密性。另外,在上述第二发明中,通过刚性高的支撑部件遍及全周按压外缘部件,可以使外缘部件均匀地相对于密封部件进行按压,因此可以通过密封部件确保过滤器的外缘和输送路径的内面之间的气密性。
第三发明的特征在于:在上述成膜装置中,在从上述原料气化部至上述成膜部的导入部分的上述原料气体的输送路径的途中,配置有过滤器。上述过滤器的外缘由环状的外缘部件构成。上述外缘部件与配置在其内侧的过滤器素材的外周部气密地连接。上述外缘部件构成为相对于按压方向的负载比上述过滤器素材难变形,同时,相对于上述输送路径的内面进行固定。
根据本发明,可以遍及全周相对于输送路径的内面,用均等的按压力固定外缘部件,同时,可以防止在过滤器的外缘与输送路径的内面之间产生间隙。因此,由于原料气体不在过滤器的外缘与输送路径的内面之间流通,可以防止颗粒或未气化的原料通过上述间隙向过滤器的下游侧漏出。
优选对上述过滤器进行加热的传热部与上述过滤器的上述外缘的内侧的部分接触。这样,由传热部可以将热传递到过滤器的内侧部分,可以减少由原料气体的流动或未气化原料的气化等产生的过滤器内侧部分的温度降低,可以抑制过滤器的网眼堵塞,减少维修作业。
优选上述原料气体的输送路径具有向着上述成膜部在上方或斜上方延伸的上升管路部分。由此,通过原料气体的输送路径具有向着成膜部在上方或斜上方延伸的上升管路部分,可以抑制混入输送路径中的颗粒进入成膜部,因此可以减少导入成膜部内部的颗粒量。
在这里,优选上述的上升管路部分设置在成膜部与相对于该成膜部进行原料气体供给和停止供给的气体导入阀之间。当上升管路部分设置在原料气体的输送路径的上游侧部分时,不能抑制在其下游侧的输送路径中产生的颗粒的行进,而通过如上所述将上升管路部分设置在原料气体的输送路径中最接近成膜部的区域上,可以抑制在输送路径的大部分上产生的颗粒的行进,可以更加提高减少成膜部内的颗粒量的效果。
在这种情况下,优选在上述输送路径上设置有相对于上述成膜部进行原料气体供给和停止供给的气体导入阀,用于导入清洗气体的清洗管路与上述气体导入阀或者上述气体导入阀附近的上述成膜部侧的部分连接。这样,当停止气体导入阀时,没有或者可减小原料气体的滞留空间(气体导入阀与成膜室之间的配管内的空间),因此原料气体不在配管内滞留,或者即使原料气体滞留,利用清洗气体可以迅速而且充分稀释或者置换原料气体,因此可以防止配管路内的原料气体的滞留引起的颗粒的产生。
优选在上述成膜部上设置金属制的屏蔽(shield)部件,该屏蔽部件配置在具有载置基板的成膜区域的载置部件的周围。这样,通过在成膜部中,在上述载置部件(基座或静电卡盘基座)的周围配置金属制的屏蔽部件,屏蔽部件的传热性良好,因此,附着在屏蔽部件上的堆积物难以剥离,可以抑制成膜部内的颗粒的产生。
优选在上述成膜部上设置有具有载置基板的成膜区域的载置部件,而且,在上述成膜区域的周围设置有用于使上述基板定位的离散地配置的多个定位突起。由此,通过在基板成膜区域的周围离散地配置多个定位突起,作为用于使基板定位的单元,可以减少从基板上向其外周侧的气体滞留,因此可以减少在成膜区域周围的堆积物量,可以抑制成膜部内的颗粒的产生。
在这种情况下,优选上述载置部件在遍及从上述成膜区域至上述定位突起的外侧的范围,由相同素材一体地构成,而且,不被其他部件覆盖。由此,基板周围的温度变化变小,气体滞留也变少,难以妨碍向径向外侧流动的气体流动,可以减少堆积物的量,在均匀形成的同时,其堆积物难以剥离,因此可以进一步减少颗粒的产生。这里,用载置部件中相同素材一体地构成,而且不被其他部件覆盖的范围,优选从上述定位突起扩展至偏离成膜区域的半径30%以上的位置。特别,优选上述范围从上述定位突起扩展至偏离成膜区域的半径45%以上的位置。
在成膜装置中,在上述原料气化部与上述成膜部之间设置有气体导入阀,该气体导入阀具有至少控制向上述成膜部供给上述原料气体的隔膜(diaphragm)阀。该隔膜阀具有在隔膜临接的阀室进行开口的导入侧开口部和导出侧开口部。
在成膜装置中,在上述原料气化部与上述成膜部之间设置有气体导入阀,该气体导入阀具有至少控制向上述成膜部供给上述原料气体的隔膜阀。该隔膜阀具有在隔膜临接的阀室进行开口的导入侧开口部和导出侧开口部,一个开口部设置在上述阀室的中央,另一开口部设置在上述阀室的周边。上述另一开口部的开口形状为在包围上述阀室的中心周围的方向上延长的形状,或者在包围上述阀室的中心周围的方向上配置多个上述另一开口部。
本发明还提供一种气化器,该气化器具有:
在内部具有原料气化空间的气化容器;
将由液体或气液混合物构成的原料喷雾到上述原料气化空间内的喷雾部;
原料气体送出部,以其内面面向上述气化空间的方式,与上述气化容器一体结合,同时具有将在上述气化容器内气化的原料送至上述气化容器外的原料气体送出口;
对上述气化容器进行加热的第一加热部;
对上述原料气体送出部进行加热的第二加热部;
以覆盖上述原料气体送出口的方式安装在上述原料气体送出部的过滤器;
以上述过滤器的外缘密接在上述原料气体送出部的内面上的方式,将上述外缘按压在上述原料气体送出部的内面上的环状支撑部件;
从上述原料气体送出部的内面突出,接触上述过滤器的上述外缘的内侧部分,将上述第二加热部产生的热传给上述过滤器的传热部;和
遮蔽板,从上述原料气化空侧看时配置成覆盖上述过滤器,该遮蔽板以原料气体可以从上述原料气化空间该遮蔽板中迂回、流入上述过滤器的方式,在与上述过滤器之间隔着间隔而配置,同时与上述传热部热连接,其中:
上述环状的支撑部件形成为相对于按压方向的负载比上述过滤器的外缘难变形,而且遍及全周相对于上述原料气体送出部的内面进行按压,由此,上述过滤器的外缘,在上述原料气体送出部的内面与上述支撑部件之间进行压缩的状态下,固定在上述输送路径的内面上。
采用本发明可以大幅度降低成膜部内的颗粒量,得到提高成膜品位的优异效果。
附图说明
图1为表示本发明一个实施方式的成膜装置的全体构成的概略构成图。
图2为原料气化部的纵截面图。
图3(a)为气体送出部的内面图,(b)为其纵截面图。
图4为气体送出部的放大部分截面图。
图5为表示气体送出部的另一构成例的放大部分截面图。
图6为表示气体送出部的另一构成例的放大部分截面图。
图7为表示气体送出部的另一构成例的放大部分截面图。
图8为表示气体送出部的另一构成例的放大部分截面图。
图9为表示气体送出部的另一构成例的放大部分截面图。
图10(a)为表示气体送出部的另一构成例的放大部分截面图,(b)、(c)、(d)为表示(a)中所示的密封部件的另一例子的截面图。
图11为表示成膜部的主要部分及其附近的结构的部分截面图。
图12为成膜部的基座的平面图和定位突起的放大立体图。
图13为表示成膜部的主要部分的结构的纵截面图。
图14为比较表示本发明实施方式的成膜装置与现有结构的成膜装置的颗粒量的处理时间依存性的曲线图。
图15为表示研究原料气体输送管路下降管路部分的高度H的影响时的前提条件的说明图。
图16为表示原料气体输送管路下降管路部分的高度H的另一颗粒分布的曲线图。
图17为表示本发明实施方式的基座一部分的纵截面图。
图18为现有结构的基座的平面图。
图19为表示现有结构的基座一部分的纵截面图。
图20为表示本发明的不同实施方式的基座一部分的纵截面图。
图21为表示本发明实施方式的气体导入阀的结构的部分纵截面图。
图22为用沿着图23的II—II线的端面,表示本发明实施方式的气体导入阀的结构的部分纵端面图。
图23为用沿着图21的III—III线的截面,表示本发明实施方式的气体导入阀的结构的横截面图。
图24为本发明的不同实施方式的气体导入阀的横截面图。
图25为本发明的另一不同实施方式的气体导入阀的横截面图。
图26为现有结构的气体导入阀的横截面图。
符号说明
100—成膜装置                        110—原料供给部
110P—清洗管路                       115—原料供给管路
120—原料气化部                      121—原料气化容器
122—喷雾喷嘴                        130—成膜部
131—成膜容器                        132—气体导入部
133—基座                            133A—成膜区域
133B—外周区域                       133P—定位突起
137—屏蔽部件                        138—屏蔽闸板
140—排气部                          150—输送路径
151—间壁                            153—过滤器
153a—外缘                           154—遮蔽板
155、157—传热部                     150X—气体送出部
150A—内部空间                       150B—流通开口部
150S、150T、150U—原料气体输送管路   150F—管路过滤器
150V—气体导入阀                     150Y—阀块
150ux—上升管路部分                  150uy—下降管路部分
H—高度
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。
[成膜装置的全体构成]
图1为示意地表示本实施方式的成膜装置的全体构成的概略构成图。成膜装置100具有:原料供给部110;使从该原料供给部110供给的原料气化的原料气化部120;利用在原料气化部120中气化的原料气体进行成膜的成膜部130;排出该成膜部130内部的气体的排气部140;和将在上述原料气化部120中气化的原料气体,向着上述成膜部130输送的输送路径150。
原料供给部110具有:多个容器111A~111D;与这些多个容器分别连接的单独供给管路112A~112D;分别设置在这些单独供给管路途中的流量控制器113A~113D;和与供给Ar和其他不活性气体等的载气源连接的流量控制器114连接,同时与上述单独供给管路112A~112D一起连接的原料供给管路115。上述多个容器111A~111D中容纳溶剂和液体原料等,这些溶剂和液体原料利用压送用气体管路(将He等不活性气体导入容器中的管路)110T的加压作用等,分别送出至单独供给管路112A~112D。而且,由流量控制器113A~113D进行流量控制的溶剂和液体原料压出至载气流动的原料供给管路115。
例如,在利用上述成膜装置100形成钙钛矿结晶的PZT(Pb[Zr1- XTiX]O3)的强介电薄膜的情况下,使用液体有机金属材料。例如,在容器112A中容纳醋酸丁酯等有机溶剂,在容器112B中容纳Pb(DPM)2等的有机Pb原料,在容器112C中容纳Zr(O—t—Bu)4等有机Zr原料,在容器112D中容纳Ti(O—i—Pr)4等有机Ti原料。PZT薄膜通过由上述各原料生成的原料气体和作为后述的反应气体的NO2等氧化剂反应而形成。作为成膜对象的其他强电介质膜可以例示BST((Ba,Si)TiO3)、BTO(BaTiO3)、PZTN(Pb(Zr,Ti)Nb2O8)、SBT(SrBi2Ta2O9)、STO(SrTiO3)、BTO(Bi4Ti3O12)等。
另外,在原料供给部110上设置:用于供给Ar和其他不活性气体等喷雾气体的流量控制器116和喷雾气体供给管路117;和供给O2、O3、NO2、NO、N2O等氧化性反应气体的流量控制器118和反应气体供给管路119。在图示的例子中,上述喷雾气体供给系统和反应气体供给系统构成为包含在原料供给部110内,但与原料供给部110另外设置也可以。
在原料气化部120中设置气化容器121、和与上述原料供给管路115和喷雾气体供给管路117连接的喷雾喷嘴122。喷雾喷嘴122在构成在气化容器121内部的原料气化空间120A中有开口,使用Ar气等不活性气体作为喷雾辅助气体,呈雾状地将上述原料喷雾到原料气化空间120A内。这里,上述原料供给部110构成为:在原料供给管路115中,利用载气输送液体原料,在气液混合状态下,供给原料气化部120,但在原料供给管路115中只供给液体原料也可以。
在原料气化部120的原料气化空间120A中,从喷雾喷嘴122喷出的雾,通过由气化面120B直接或间接地加热而气化,生成原料气体。该原料气体导入由遮蔽板154和原料气体送出部150X的间壁151构成的内部空间150A内,通过过滤器153,再经过原料气体送出口,导入原料气体输送管路150S中。原料气体输送管路150S与原料气体输送管路150T连接。这里,在原料气体输送管路150S与原料气体输送管路150T之间放置管路过滤器150F。但如后所述,不设置管路过滤器150F也可以。原料气体输送管路150T,通过气体导入阀150V,与原料气体输送管路150U连接。该原料气体输送管路150U导入成膜部130。上述原料气体送出部150X、原料气体输送管路150S、(管路过滤器150F)、原料气体输送管路150T、气体导入阀150V和原料气体输送管路150U构成上述原料气体输送路径。另外,旁通管路140T、输送路径150、原料气体输送管路150S、150U、旁通管路140S、排气管路140X、气体导入阀150V、排气管路140A、压力调整阀140B,利用图中没有示出的加热器进行加热。另外,构成成膜部130的成膜容器131的间壁也被加热。
另外,如图1所示,在原料供给部110中设置利用流量控制器110X对Ar气等不活性气体和其他清洗气体进行流量控制并送出的清洗管路110P。该清洗管路110P通过清洗阀110Y,与原料气体的输送路径连接。现有,一般清洗管路与原料气体输送管路的成膜部130附近部分和成膜部130的气体导入部132等连接,但在本实施方式的情况下,清洗管路110P与原料气体的输送路径中的在气体导入阀150V附近位置的部分连接。更具体地说,在图示例子中,清洗管路110P与原料气体输送管路150U中的在气体导入阀150V附近的部分连接。
旁通管路140S与原料气体输送管路150S连接,该旁通管路140S与后述的排气管路140X连接。另外,气体导入阀150V与旁通管路140T连接,该旁通管路140T也另外与排气管路140X连接。
在成膜部130上设置:具有可密闭的结构的成膜容器131;用于将气体供给该成膜容器131的内部的气体导入部132;用于载置成为成膜对象的基板的基座133;和由用于加热基座133的加热灯等构成的加热单元134。上述原料气体输送管路150U和反应气体供给管路119导入气体导入部132,构成为使原料气体和反应气体流向配置在基座133上的基板。在本实施方式的情况下,气体导入部132具有与基座133的基板载置面相对并具有多个原料导入口和反应气体导入口的喷淋头结构。
排气管路140A与上述成膜容器131连接,并通过压力调整阀140B与排气收集器141A和干式真空泵等真空泵142连接。另外,与上述旁通管路140S、140T连接的排气管路140X,通过排气收集器141X与该真空泵142连接。另外,上述排气部140由排气管路140A、压力调整阀140B、排气收集器141A、真空泵142、旁通管路140S、140T、排气管路140X、排气收集器141X构成。
由上述排气部140,成膜部130的成膜容器131的内部减压至由压力调整阀140B能够控制的规定压力的状态,在该状态下,由上述气体导入部132导入的原料气体和反应气体进行反应,在载置在基座133的基板上形成薄膜。另外,本实施方式的成膜装置100作为热CVD装置构成,但也可以作为等离子体CVD装置构成。在这种情况下,在成膜部130中设置高频电源和匹配电路等的等离子体发生单元。
(第一实施例)[原料气化部和原料气体的输送路径的详细结构]
图2为更详细地表示上述原料气化部120的结构的纵截面图。在原料气化部120具有设置在分隔上述原料气化空间120A的气化容器121的间壁内的加热器等加热单元123。利用该加热单元123加热气化面120B,利用从该气化面120B的放射热,也对原料气化空间120A内进行加热。在气化容器121中设有开口部124,在该开口部124和原料气化空间120A之间配置过滤器125。如果在原料气体的输送路径内的其他地方设置过滤器,则没有该过滤器125也可以。另外,开口部124与安装有用于检测原料气化空间120A压力的未图示的压力表(电容压力表)的检测用管路126连接。
原料气体送出部150X成为“原料气体的输送路径”的最上游侧的部分,是在原料气化空间120A中,将气化的原料气体送出至原料气体输送管路150S的部分。在原料气体送出部150X中,由间壁151的原料气化空间120A侧内面的凹部形状构成内部空间150A,通过该内部空间150A,原料气化空间120A与原料气体输送管路150S连通。另外,在间壁151的内部(容纳孔151a)上,配置有加热器等加热单元152,用于加热内部空间150A。在内部空间150A内还配置上述过滤器153和遮蔽板154。另外,在间壁151的内面设有在上述内部空间150A呈凸部状突出并与过滤器153接触的柱状传热部155。
另外,构成配置在内部空间150A中的过滤器153的过滤器素材,可以使用具有颗粒捕捉功能的有通气性的素材,例如多孔质素材,具有多个细孔的素材,按压固定(烧结)纤维·线材·带材等而形成的素材或网眼(mesh)状素材等。更具体地说,可以使用适当地压缩成形耐高温(例如180℃~350℃左右,但可根据原料的气化温度和分解温度适当地设定)的极细状金属纤维或金属线材(例如由不锈钢构成的)而形成的过滤器素材。上述金属纤维的直径优选为0.01~3.0mm左右。另外,除了纤维·线材·带材等以外,使用烧结热传导性高的、球状及其他的粒状材料而构成的烧结材料也可以。作为这些各种过滤器素材的构成材料,可举出陶瓷、石英等非金属材料、和不锈钢、铝、钛、镍等非铁金属材料以及它们的合金材料等。
图3(a)为从原料气化空间120A侧看上述原料气体送出部150X的内面的侧面图,图3(b)为表示沿着图3(a)的B—B线的截面的纵截面图,图4为放大表示图3(b)所示截面的一部分的放大部分截面图。以全部覆盖上述内部空间150A的流通截面的方式配置过滤器153,其外缘与位于周围的间壁151的内面接触,并连接固定。更具体地说,过滤器153的外缘,通过环状的支撑部件158,利用固定螺钉158a密合固定在间壁151的内面。即,如图4所示,通过使固定螺钉158a在支撑部件158和过滤器153的外缘153a上贯通,拧入间壁151中,利用固定螺钉158a的轴向力,支撑部件158将过滤器153的外缘153a压付在间壁151的内面上。在图示例的情况下,由于支撑部件158为平坦的圆环状部件,可以遍及全周按压过滤器153的外缘153a。另一方面,过滤器153的外缘153a与该外缘153a以外的内侧部分同样,由上述的过滤器素材构成。即,过滤器153包含其外缘153a全体均匀地由一体的过滤器素材构成。
上述的支撑部件158例如由不锈钢等构成,相对于按压方向的负载比过滤器153的外缘难变形(对于按压方向的负载的刚性较高)。起因于在圆周方向隔着间隔配置的多个固定螺钉158a的轴向力,在该固定螺钉158a附近,支撑部件158接受局部按压力,但刚性很大的支撑部件158完全不被该局部的按压力弯曲(按压方向的变形),支撑部件158与过滤器153的外缘153a的接触面维持平坦状态,可在圆周方向均匀地按压外缘153a。另外,支撑部件158沿着其圆周方向具有均匀的结构(除了后述的螺钉插入的孔以外),其结果,可以更均匀地按压过滤器153的外缘。具体地,支撑部件158在圆周方向具有相同的截面形状,而且由均匀的素材构成。另外,支撑部件158由与过滤器153相同的不锈钢制成,但比像过滤器153具有通气性的结构(按压固定多孔质或带形状和粒形状的素材的材质),材料本身密度大而且刚性强。另外,支撑部件158在其圆周方向上均匀地形成实心(实体),由此,可以更均匀地在圆周方向按压外缘153a。另外,支撑部件158优选如图示例子,形成比过滤器153的外缘153a厚(优选厚度在2倍或其以上),这样可达到比支撑部件158高的刚性,支撑部件158可在其圆周方向更均匀地按压外缘153a。
在本实施方式中,过滤器153的外缘153a为在上述支撑部件158和间壁151之间被压缩的状态。即,通过拧紧固定螺钉158a,过滤器153的外缘153a可以在通过在圆周方向具有均匀结构的刚性高的支撑部件158按压在间壁151的内面的状态下固定,由此成为遍及全周的按压的状态。
如图3所示,从间壁151向内侧突出的传热部155、157与过滤器153的上述外缘153a以外的部分(以下简称为“内侧部分”)接触。与间壁151作为一体不可分的部件形成的传热部155、157具有在间壁151的内面上突出的柱形状。由此,由于过滤器153的内侧部分通过传热部155、157与间壁151热接触,过滤器153不仅外缘153a而且与内侧部分的上述传热部155、157接触的部分也受热。另外,上述传热部155、157还作为支撑过滤器153的内侧部分的支撑体发挥作用。
上述传热部155、157由传热性好的金属(例如,不锈钢、镍、铜、铬、铝以及它们的合金等)构成。传热部155形成为具有椭圆形横截面的柱状,传热部157形成为具有圆形横截面的柱状。另外,在图示的例子中,这些传热部155、157由配置在间壁151内的加热器等加热单元152间接地加热,但这些传热部本身用加热单元构成也可以,在传热部内部埋入加热单元也可以。
遮蔽板154邻接配置在过滤器153的原料气化空间120A侧。该遮蔽板154由例如不锈钢等传热材料(金属材料)构成。该遮蔽板154面向原料气化空间120A。当从原料气化室间120A看时,覆盖隐藏过滤器153。在遮蔽板154(的外缘)与间壁151的内面之间设置连通上述原料气化空间120A和上述内部空间150A的连通开口部150B。
遮蔽板154与上述过滤器153一起,通过隔板156固定在传热部155上。隔板156由传热性好的部件例如A和不锈钢等金属、陶瓷等构成。另外,固定螺钉156a为将遮蔽板154和隔板156固定在传热部155上的固定单元。另外,与它同样的固定单元,用于将过滤器153固定在传热部157上。过滤器153和遮蔽板154通过传热部155和隔板156,接受来自加热单元152的传导热而被加热,但遮蔽板154通过接受从面临原料气化空间120A的气化面120B发出的辐射热而被加热。
在本实施方式中,在具有延长的平面形状的传热部155的内部,配置插入在间壁151上设置的孔151b中的温度传感器(例如热电偶)159的检测点。这样,可以检测传热部155的温度即与过滤器部件153的温度极其接近的温度。另外,该温度传感器159的输出与图中没有示出的温度控制回路连接,该温度控制回路构成为根据温度传感器159的输出,控制加热单元152。由此,在本实施方式中,由于可以检测传热部155的温度,控制加热单元152,提高遮蔽板154的温度控制性,因此可以减小遮蔽板154的温度降低。在这种情况下,加热单元152的设定温度优选与气化面120B的设定温度相同。
在该实施方式中,从原料供给管路115供给的原料,由喷雾喷嘴122喷入原料气化空间120A内,这里喷入的原料的雾一部分在飞行中气化,残余部分到达由加热单元123加热的气化面120B,在那里被加热气化。为了使原料气化,气化面120B由加热单元123加热至比原料分解温度低而且比原料气化温度高的温度范围、例如100~350℃左右。
这样,在原料气化空间120A中生成的原料气体避开遮蔽板154,从流通开口部150B导入内部空间150A。导入内部空间150A中的原料气体通过过滤器153,送出至原料气体输送管路150S。在导入内部空间150A中的原料气体中,包含在原料气化空间120A中没有气化的微细的残留雾,但这些残留雾到达过滤器153被捕捉,再由从加热单元152通过传热部155、157传至过滤器153的热气化。另外优选将该过滤器153加热到与上述气化面120B实质上相同的温度范围。
在本实施方式中,由于过滤器153的外缘153a由刚性比该外缘153a高的支撑部件158遍及全周按压固定在间壁151的内面上,因此,支撑部件158的按压力可遍及全周均匀地加在过滤器153的外缘153a上。另外,利用在间壁151与过滤器153的外缘153a之间存在热膨胀率差,当由加热单元152等加热时,即使二者的热膨胀量产生差异,由于过滤器153的外缘153a为在支撑部件158与间壁151的内面之间被压缩状态,间壁151与过滤器153的密合状态难以受热膨胀率的影响,所以在过滤器153的外缘153a与间壁151的内面之间难以产生间隙。因此,可防止原料气体和残留雾通过该间隙向下游侧泄漏。
特别是,在本实施方式中,由于不仅加热过滤器153的外缘,而且通过传热部155、157也直接加热过滤器153的内侧部分,因此,可以减少该内侧部分的温度降低,提高气化效率,可以防止该内侧部分局部地引起网眼堵塞。另外,上述传热部155、157优选在原料气体的流路截面上,遍及过滤器153全体均匀地分散配置。这样,可以更均匀地加热过滤器153,可以提高残留雾的气化效率,更减少过滤器网眼堵塞。
另一方面,由于遮蔽板154可防止从喷雾喷嘴122喷出的雾直接到达过滤器153,因此,过滤器153被大量的雾夺去热量,结果,气化附着的雾的能力在规定地点上部分地降低,可以防止由于在该地方引起网眼堵塞,使原料气体的送出量减少。另外,热通过传热部155、157传递到遮蔽板154,当通过加热遮蔽板154使原料气化空间120A内的原料雾直接接触该遮蔽板154时,雾在遮蔽板154的表面上也气化。这样,在本实施方式中,在原料气体送出部150X上,由于起到原料雾的气化作用,作为全体可提高气化效率。
在上述实施方式中,原料气体送出部150X,通过从间壁121卸下间壁151,因此可简单地取出过滤器153。因此,由于当在过滤器153中发生网眼堵塞等的问题时,可以极简单而迅速地卸下过滤器153,进行清扫或更换成新的过滤器,因此可以缩短维修时间,提高装置的开动率,提高生产率。
[其他构成例]
其次,说明气密地固定过滤器153的外缘153a和间壁151的内面的安装结构的另一个构成例。可以利用以下说明的各构成例代替上述实施方式的安装结构。
在图5所示的构成例中,过滤器153A由可使原料气体通过的具有通气性的过滤器素材构成的内侧部分153AX,和利用焊接、熔敷、压敷等与该内侧部分153AX无间隙地连接的外缘部件153AY构成。另外,过滤器153A以外的构成与上述实施方式相同。内侧部分153AX用与上述实施方式所述的相同的过滤器素材构成,外缘部件153AY用与其过滤器素材不同的素材例如实心材质(实体材质)的金属等的没有通气性的素材构成。外缘部件153AY具有相对于按压方向的负载比支撑部件158低的刚性(容易变形)。例如,在用与支撑部件158同样的金属构成外缘部件153AY的情况下,外缘部件153AY由比支撑部件158薄的板状件构成。过滤器153A的外缘部件153AY利用支撑部件158,遍及全周按压固定在间壁151的内面上,与间壁151的内面密合。在这种情况下,为了提高外缘部件153AY与间壁151的密合性,优选通过对互相密合的外缘部件153AY的表面和间壁151的表面进行研磨等平滑化处理,减小表面粗糙度。特别是,优选提高两表面的平坦度。
另外,在上述构成中,在外缘部件153AY和支撑部件158构成为具有相同的刚性的情况下,省略支撑部件158,利用固定螺钉158a只将外缘部件153AY按压固定在间壁151的内面上也可以。在这种情况下,由于不需要支撑部件158,部件数减小,可以降低成本。在这种情况下,环状的外缘部件153AY气密地与配置在内侧的过滤器素材153AX的外周部连接,但具有比过滤器素材153AX高的刚性。另外,外缘部件153AY在其圆周方向具有均匀的结构(截面形状)。
在图6所示的构成例中,过滤器153B由具有通气性的过滤器素材153BX和由没有通气性的金属薄板等可拥性板状件构成的外缘部件153BY构成。外缘部件153BY弯折,夹住上述过滤器素材153BX的外缘部分,通过焊接、熔敷、压敷等与该外缘部分无间隙地连接。过滤器153B的外缘由上述外缘部件153BY和被它夹持的过滤器素材153BX的外缘部分构成。过滤器153B的外缘相对于按压方向的负载具有比支撑部件158低的刚性,利用支撑部件158的按压力,在支撑部件158与间壁151之间成为被压缩状态。
在图7所示的构成例中,过滤器153C的外缘夹持在支撑部件158C与间壁151C的内面之间为被压缩的状态。在与过滤器153C的外缘接触的支撑部件158C的表面上设置有在过滤器153的径向(图示的上下方向)看构成为凹凸状并设有凸部的表面凹凸结构158cx。该表面凹凸结构158cx在与过滤器153C的外缘对应设置的槽部158cy的内面上形成。另外,支撑部件158C的表面凹凸结构158cx与过滤器153C的外缘互相密合,过滤器153C的密合面在径向构成为凹凸状。另外,在与过滤器153C的外缘接触的间壁151C的内面部分上也设置有在过滤器153C的径向看构成为凹凸状并设有凸部的表面凹凸结构151cx。该表面凹凸结构151cx在与过滤器153C的外缘对应设置的槽部151cy的内面上形成。另外,间壁151的表面凹凸结构151cx和过滤器153C的外缘互相密合,过滤器153C的密合面在径向构成为凹凸状。在该构成例中,由于间壁151C的表面凹凸结构151cx的凸部和支撑部件158C的表面凹凸结构158cx的凸部夹住过滤器153C的外缘,设置在互相相对的位置,由两凸部使过滤器153C的外缘成为局部地增强压缩的状态,可以更加提高过滤器153C的外缘与间壁151C的内面之间的气密性和密合性。
在图8所示的构成例中,与图7所示的构成例同样,在支撑部件158D的表面上设有具有凸部的径向的表面凹凸结构158dx。该表面凹凸结构158dx形成在与过滤器153D的外缘对应设置的槽部158dy的内面。另外,在间壁151D的内面部分上设有具有凹部的径向的表面凹凸结构151dx。该表面凹凸结构151dx形成在与过滤器153D的外缘对应设置的槽部151dy的内面。该构成例与先前的构成例的不同点是:支撑部件158D的表面凹凸结构158dx的凸部和间壁151D的表面凹凸结构151dx的凹部,夹住过滤器153D的外缘,设在互相相对的位置上。另外,支撑部件158的表面凹凸结构158dx的凹部和间壁151D的表面凹凸结构151dx的凸部,夹住过滤器153D的外缘,设在互相相对的位置上。这样,由于过滤器153D的外缘被压缩,并且成为局部地在间壁151D侧上变形的状态,可以更加提高过滤器153D的外缘与间壁151D的内面之间的气密性和密合性。
在图9所示的构成例中,在过滤器153E的外缘表面上,形成在径向构成为凹凸状的表面凹凸结构153ex。该表面凹凸结构153ex为在过滤器153E的外缘的一部分上设置凸部的结构。在图示的例子中,在过滤器153E的外缘的表里两面上设有分别具有凸部和凹部的表面凹凸结构153ex。另一方面,在间壁151E上,在与过滤器153E的外缘对应的部分上形成槽部151ey,而在支撑部件158中,在与过滤器153E的外缘对应的部分上形成槽部158ey。通过支撑部件158的按压固定,上述表面凹凸结构153ex压接在支撑部件158的槽部158ey的内面和间壁151的槽部151ey的内面。这样,由于过滤器153E的外缘中的设有表面凹凸结构153ex的上述凸部的部分成为局部地增强压缩状态,可以提高过滤器153E的外缘与间壁151E的内面之间的气密性和密合性。
在图10(a)所示的构成例中,过滤器153F的外缘成为夹持在支撑部件158F与密封部件158G之间的状态,密封部件158G容纳在设在间壁151F的内面的一部分上的凹部151Fx中,与其内面部分密合固定。支撑部件158F与上述各构成例同样,相对于按压方向的负载具有比过滤器153F的外缘高的刚性。另外,密封部件158G相对于按压方向的负载比过滤器153F的外缘容易变形(刚性低)。由于这样,由支撑部件158F可遍及全周均匀地按压过滤器153F的外缘。另外,由该按压力压缩密封部件158G,与过滤器153F的外缘和间壁151F的内面一起紧密地密合固定。
上述密封部件158G构成为比过滤器153F的外缘容易在按压方向弹性变形。更具体地说,密封部件158G由如合成橡胶等容易弹性变形的材料构成。密封部件158G起因其结构(截面形状),结果比密封部件153F的外缘在按压方向容易弹性变形也可以,素材本身的弹性系数未必比过滤器153F的外缘的素材的弹性系数低也可以。例如,图10(b)所示的密封部件158H的内部构成为中空。另外,图10(c)所示的密封部件158I具有一部分敞开的弯曲状(C字形或U字形)截面。图10(d)所示的密封部件158J具有一部分敞开的弯折状(コ字形)截面。从容易将热传递给过滤器的观点来看,上述密封部件的构成材料优选金属材料,特别是不锈钢、或铝、钛、镍等非铁金属,另外,陶瓷和石英等无机材料也可以。另外,作为容易弹性变形材料也可以是各种合成橡胶、四氟乙烯和其他氟类树脂、聚氨酯类树脂等耐热树脂材料。
在该构成例中,由于利用密封部件158G~158J主体地弹性变形,可以确保过滤器153F的外缘、密封部件158G~158J和间壁151F的内面之间的气密性和密合性,因此可以可靠地阻止原料气体或残留雾在过滤器153F与间壁151F之间流通。
图14为在使用本实施方式的过滤器安装结构的情况下,测定在成膜部130中,在基板(8英寸直径的硅晶片)上形成的薄膜上存在的具有粒径0.2μm以上的颗粒的数量与处理时间的依存性的图。图中,用空白的正方形表示的数据为在原料气体供给管路途中放置管路过滤器150F时的数据;用空白的圆表示的数据为不使用管路过滤器150F时的数据。
如图14所示,本实施方式中,与现有比较,得到颗粒数极少的良好结果。这是由于在本实施方式中,由于过滤器的周围不产生间隙,不产生颗粒或残留雾的漏出的原故。另外,实际上,在本实施方式中,还存在能够稳定得到颗粒数少的状态的优点。另外,在本实施方式中,即使经过处理时间,颗粒量几乎不变化。这是由于在本实施方式的过滤器中,通过上述传热部将热量传递至内侧部分,内侧部分的温度降低较少,即使残留雾到达过滤器,也可有效地气化,另外,由于得到遮蔽板154的遮蔽效果,难以产生过滤器局部的网眼堵塞。另外,在本实施方式中,在不使用管路过滤器150F的情况与使用的情况下,颗粒数几乎没有差别,因此本质上只在气化器120的气化导出部150X上设置过滤器结构,可以抑制颗粒。
<第二实施例>[原料气体的输送路径]
在本实施方式中,原料气化部120配置在成膜部130的上方,由从原料气化部120导出的原料气体输送管路150S和原料气体输送管路150T构成的输送路径部分构成为极力减少弯曲部,而且减少各弯曲部的弯曲角度。输送路径的弯曲部产生管路的压力损失,弯曲角度越大,压力损失越大,这样在原料气体中产生压力变动,在配管内固化的可能性高,因此为了减少在输送路径内生成的颗粒量,如上所述,极力减少弯曲部,且减小其弯曲角度是有效果的。
如上所述,在原料气体输送管路150S与150T之间不设置管路过滤器150F也可以,但在设置该管路过滤器150F的情况下,配置在其内部的过滤器,与上述过滤器153或153A~153F同样,优选使用环状的支撑部件和密封部件等进行安装。
图11为表示实施方式的成膜部130的一部分纵截面图。如图11所示,在成膜部130的外部设有由固定在上述气体导入阀150V或成膜部130上的阀基座块150P构成的气体导入块150Y。气体导入阀150V由二连的隔膜阀等构成。可以将由原料气体输送管路150T供给的原料气体切换送出至原料气体输送管路150U和旁通管路140T的任一个。
另外,在上述气体导入块150Y的内部,上述清洗管路110P与原料气体输送管路150U连接。如上所述,清洗管路110P(在图11中没有示出,参照图1)与原料气体输送管路150U的气体导入阀150V的附近位置(气体导入块150Y)连接。具体地是,如图1所示,在气体导入阀150V的流路换切部的稍微下游侧(原料气体输送管路150U的基部,在图示例子中,为阀基座块150P内的部分),清洗管路110P合流。利用该构成,在本实施方式中,可以使原料气体输送路径的清洗管路110P的合流位置与气体导入阀150V之间的配管容积(阀基座块150P内的配管容积的一部分)比现有大大减小。例如,在现有结构的成膜装置中,上述配管容积为42.1cc(ml),而在本实施方式为2.4cc。由此,可以在从向成膜部130供给原料气体的状态向停止状态的切换操作时,使原料气体滞留的空间变小。另外,通过使该滞留空间变得极小,由于利用清洗气体容易稀释或置换该滞留空间内的原料气体,因此可以防止由原料气体的滞留引起的在输送路径内颗粒的产生。将清洗管路110P直接与气体导入阀150V的内部连接也可以。即,使清洗管路110P与气体导入阀150V的流路切换部合流,可以利用气体导入阀150V进行切换,使4条流路即原料气体输送管路150T、原料气体输送管路150U、清洗管路110P和旁通管路140T成为适当的连接状态。在这种情况下,由于上述原料气体的滞留空间几乎完全没有,可以更可靠地防止在配管内产生颗粒。
在本实施方式中,将原料气化部120配置在成膜部130的上方,但将原料气化部120配置在气体导入阀150V的附近也可以。在这种情况下,由于原料气体的输送路径变短,更可以减少输送路径途中的颗粒发生量。
上述原料气体输送管路150U具有从上述气体导入块150Y(更具体地说,阀基座块150P)向上方或斜上方的上升管路部分150ux,在该上升管路部分150ux的前端设有向着成膜部130的气体导入部132,在垂直下方延伸的下降管路部分150uy。
如上所述,由于设置上升管路部分150ux,在本实施方式中,即使从气体导入阀150V向成膜部130输送的原料气体中含有颗粒,由于该颗粒上升管路部分150ux中,难以向下游侧前进,因此可以减少导入成膜部130中的颗粒量。特别是,对于颗粒中的重的颗粒(大的颗粒),可以得到高的效果。实际上,在成膜部130内确认的颗粒中,在原料气体的输送路径产生并导入成膜部130的颗料的大多数,为小的多个颗粒凝集的块状。由于这种块状的颗粒重量大,粒径也大,在上升管路部分150ux中,难以向下游侧移动。另外,由于这种大的颗粒对成膜品位的影响大,特别是在可以除去大的颗粒这点考虑,设置上升管路部分150ux的构成是非常有效的。
另外,由于上升管路部分150ux设在气体导入阀150V的下游侧即成膜部130的附近,原料气体的输送路径的大部分位于其上游侧,因此可抑制在该大部分中产生的颗粒的进行,因此可提高向成膜部130的颗粒导入量的减少效果。
上升管路部分150ux的基端是气体导入阀150V的附近,但由于与气体导入阀150V连接的旁通管路140Y向下方延伸,因此沿着输送路径行进的多数颗粒,在排空(EVAC)作业时,从原料气体管路150T,流经气体导入阀150V,再通过旁通管路140Y有效地排出。因此,由于排空作业时颗粒留在输送路径内的可能性小,可以防止留在输送路径内的颗粒在成膜时流向成膜部130。旁通管路140Y由于排出气化器内的不稳定气化气体(包含颗粒和未气化的残留雾),它是以将稳定的气化气体供给腔室内为目的而设置的。
在本实施方式中,可充分确保向着气体导入部132、在垂直下方延伸的下降管路部分150uy的高度H。由此,可以防止原料气体的压力在气体导入部132内部因惯性或行进方向的变化而偏移。即,当上述高度H较小时,可使成膜部130紧凑,但通过从侧面(图示的右侧)供给原料气体,根据原料气体的惯性或流动方向的变化引起的压力变动,在气体导入部132的内部,原料气体的压力分布偏移(偏差),因此有损成膜处理的均匀性。在使用比重大的气体时,上述偏移(偏差)显著。另外,上述事项是关于原料气体输送管路150U和原料气体,在反应气体供给管路119和反应气体中与上述同样。
在本实施方式中,通过设置上升管路部分150ux,可以确保下降管路部分150uy的高度H较大。因此,可以一起得到通向成膜部130的颗粒导入量的减少和抑制通向成膜部130的原料气体的偏移的效果。另外,这些效果是互相密切关联的。图16为表示使上述高度H变化,从气体导入部132导入成膜部130内的气体流速分布的模拟结果的曲线图。如图15所示,与气体导入部132连接的导入管取为将内径11mm的直管弯折90度后所得的管,在将导入管加热至210℃的状态下,供给预先均匀地混合的不活性气体和有机溶剂,使得导入管的流入侧的流量Lin对于不活性气体氩气为300sccm、有机溶剂醋酸丁酯为1.2ml/min是一定的,另外,设定导入管的流出侧压力Pout大约为319.2Pa(2.4torr)是一定的,进行模拟。图中H1表示上述高度H为46mm时的分布,图中H2表示92mm时的分布,图中H3表示138mm时的分布。如图16所示,当下降管路部分150uy的高度H较小时,根据气体的流速分布偏移,使基板上的成膜分布也同样偏移。因此,当增大上述高度H时,可使基板上的成膜的面内均匀化。在这种情况下,由于气体密度等使上述偏移(均匀性)的效果变化,可以对应气体的种类和温度等适当地设定上述高度H。作为上述高度H的范围优选为60cm以上,更优选为80cm以上,另外,如果考虑装置尺寸,则优选为1000cm以下。
上述原料气体输送管路150U全体构成为弓形,上升管路部分150ux的在垂直上方延伸的部分与在斜上方延伸的部分的连接部分、和上升管路部分150ux与下降管路部分150ux的连接部分形成缓慢(曲率半径大)的弯曲形状。由此,可以防止在原料气体输送管路150U的途中发生压力变动。
又如图11所示,反应气体供给管路119,沿着上述原料气体输送管路150U配管在成膜部130的附近,与上述气体导入部132连接。这样,由于可以在反应气体管路119上设置与原料气体输送管路150U同样的下降管路部分,可以防止气体导入部132内的反应气体偏移。另外,由于可以在成膜部130的附近,用共同的加热器块(覆套式电阻加热器等)150H加热反应气体供给管路119和原料气体输送管路150U,因此可以简易地构成管路的加热结构。利用以上的构成,原料气体可以均匀地供给气体导入部132,均匀地导入处理容器内。
(第三实施方式)[成膜部的结构]
其次,参照图11~图13,说明本实施方式的成膜部130的内部结构。如图11所示,成膜部130,如上所述在成膜容器131的一部分间壁(图示上部)上设有气体导入部132,原料气体和反应气体从气体导入部132向成膜容器131的内部的上述基座133中导入。在气体导入部132中具有设置用于将上述原料气体导入内部的多个原料气体导入口132a和用于将上述反应气体导入内部的多个反应气体导入口132b的、所谓的后混合型的喷淋头结构。另外,该气体导入部132具有层叠多个板的层叠板结构。在图示的例子中,气体导入部132具有上部板132A、中间板132B和下部板132C的三层结构。在中间板132B的表面和背面,分别形成有提供原料气体的扩散空间的凹部132c和提供反应气体扩散空间的凹部132d。在图示的实施方式中,凹部132c由单一的大的圆盘状凹陷构成,多个圆柱状的凸部132f从该凹陷的底突出。各凸部132f与上部板132A的下面密接,这样,可确保中间板132B与上部板132A之间的良好的传热。同样,凹部132d由单一的大的圆盘状凹陷构成,多个圆柱形的凸部132g从该凹部的底突出。各凸部132g与下部板132C的上面密接,这样可确保中间板132B与下部板132C之间的良好的传热。这样通过确保板132A、132B和132C之间的良好的传热,可以良好地控制下部板132C表面(喷淋头的表面)的温度,可以形成均匀的膜。凹部132c与原料气体输送管路150U连接,同时与贯通上部板132A而延伸的通路连接。凹部132d与反应气体供给管路119连接,同时与贯通上部板132A和中间板132B而延伸的通路连接。多个小通路132a’与凹部132c的底连接,该小通路132a’连续地贯通中间板132B和下部板132C而延伸并与在下部板132C的下面开口的原料气体导入口132a连接。多个小通路132b’与凹部132d连接,该小通路132b’贯通下部中间板132C而延伸并与在下部板132C的下面开口的反应气体导入口132b连接。另外,上述凹部和凸部在上部板132A和/或下部板132C的与中间板132B连接的侧面上形成也可以。
在气体导入部132的上面设置由多个翅片(fin)和板结构等构成的放热部132e。该放热部132e用于提高成膜容器131内部的热通过气体导入部132向外部放热时的放热效率。通过设置该放热部132e,由于可使气体导入部132内的热的流动均等地分散,并提高放热效率,因此可提高设置原料气体导入口132a和反应气体导入口132b的气体导入部132的处理空间侧部分(下部板132C)的温度控制性和均匀性,谋求成膜区域的温度稳定性。由该温度的稳定性,可以谋求反应气体稳定化和堆积物的剥离减少等,因此可减少成膜部130内的颗粒,可形成质量好的堆积物。
温度传感器132t由热电偶等构成,检测气体导入部132的处理空间侧部分(下部板132C)的温度。利用该温度传感器132t的检测温度控制设在气体导入部132内部和外面上等的图中没有示出的加热器等加热单元和冷却风扇等冷却单元,进行气体导入部132的温度控制也可以。这样,可使气体导入部132的处理空间侧部分(下部板132C的表面部)的温度更加稳定。
另外,成膜容器131的内部与图1所示的排气管路140A连接,并减压至规定的压力。在成膜容器131的下部设有由石英等透光性素材构成的窗131p,通过该窗131p,配置在下方的灯加热装置139可在垂直轴周围转动,并将加热用的光照射在基座133上。该灯加热装置139可以独立地控制中心侧加热部139A的热线强度(加热强度)和周边侧加热部139B的热线强度(加热强度)。这样,如后所述,可适当地控制基座133的径向的温度分布图。在窗131p的上方设有环状的反射镜131q。反射镜131q将透过窗131p的灯光集中在基座133上,可使基座133有效且均匀地加热。在成膜容器131的底部,连接用于向由窗131p和基座133分隔的空间131s供给Ar或N2等清洗气体的清洗气体管路131t。在成膜容器131的底部的窗131p正上方开口有在圆周方向以等间隔配置的多个清洗气体导入口131u。清洗气体管路131t和多个清洗气体导入口131u通过在成膜容器131的间壁内部形成的图中没有示出的通路进行连通。通过将清洗气体供给空间131s,可以防止在窗131p的表面上生成遮住从灯加热装置139发出的热线的不希望的堆积物。另外,利用电阻加热装置代替上述灯加热装置139也可以。
图12为表示基座133及其附近的平面图。在基座133的表面上配置基板W。在基座133的表面上设有进行基板W的定位用的定位突起133p,在本实施方式中,多个定位突起133p,以围绕用于配置基板W的成膜区域133A的周围的方式离散地(分散)配置。如图12中的放大透视图所示,定位突起133p的基板W侧的内侧面构成为凸曲面状(平面看为圆弧状)。全体定位突起133P平面看形成为圆形或环形也可以。另外,基板W的内侧面构成为矩形也可以。作为定位突起133p,不是以包围基板W成环状连续也可以,例如,在环状的定位框的多个地方设置狭缝结构等,结果在基板W的载置区域周围形成不连续或均等分散状态也可以。
基座133的外周部由包含图17所示的支撑框136S和136T的支撑体136支撑。在图示例子的情况下,基座133由SiC构成,支撑框136S由环状的石英构成,支撑框136T由环状的铝构成。排气口136a为排出基座133的下方空间中的气体的开口。另外,存在保护圆环135载置在基座133和支撑框136S的连接部分上的状态。图12所示的虚线的剖面线只是表示保护圆环135的范围,不表示截面。该保护圆环135由SiC构成。基座133或保护圆环135不限于SiC,用Al2O3和AlN等其他陶瓷材料构成也可以。保护圆环135通过覆盖基座133和支撑框133S的间隙,配置成可以防止处理气体流入基座的背面侧。
另外,在上述实施方式中,保护圆环135与基座133另外构成,但使在支撑框136S上伸出的伸出部一体地设在基座133的外周部,利用该伸出部覆盖与支撑框136S的间隙也可以。在这种情况下,由于与伸出部一体构成,就有必要设置保护圆环135,可以减少基板W的外周侧的温度梯度。
在现有结构中,图18所示,在基座133’上设置以围绕基板W的成膜区域的方式构成为平面圆环状的定位框133p’。由于这样,如图19所示,当处理气体从中央的基板W上流向外周侧时,在基板W与定位框133p’之间有微小间隙时,会产生处理气体滞留,堆积物容易附着,同时,由于定位框133p’的内缘台阶差,使气体流,向着上方产生湍流,与该气体流一起在上述间隙中形成的堆积物,或定位框133p’上的堆积物(特别是剥离片等)被卷起,作为颗粒堆积在基板W上,使成膜品位恶化。
在本实施方式中,如上所述,通过离散地配置多个定位突起133p,与具有圆环状定位框的现有结构比较,由于导入基板W上的气体容易流向基板W的周围,可以防止气体的滞留,减少基板W周围的堆积物,难以剥离,还可减少由基板W和堆积物的磨擦等引起的颗粒产生量。另外,通过定位突起133p的内侧面构成为凸曲面状,气体流的流动变得平稳,因此提高基板W周围的堆积物的密合性,具有更加减少堆积物的剥离物和堆积物。
基座133的表面具有载置基板W的上述成膜区域133A和设在该成膜区域133A周围的外周区域133B。上述定位突起133p在该成膜区域133A与外周区域133B之间形成。在本实施方式的基座133中,成膜区域133A和外周区域133B用同一素材一体地构成。另外,在该基座133的表面上,不只在应该载置基板W的成膜区域133A上,而且在其周围的外周区域133B的内周侧部分上也不配置其他部件。优选基座133的成膜区域133A的表面和外周区域133B的表面构成为同一个面(相同高度)。另外,外周区域133B的表面和载置在成膜区域133A上的基板W的表面构成为同一个面也可以。
如图18和图19所示,与由SiC等构成的保护圆环135’配置在载置基板W的成膜区域133A’的正外侧(即定位框133p’的外侧)的情况不同,在本实施方式中,保护圆环135不配置在外周区域133B的内周侧部分,只配置在基座133的最外周的外缘部分上。因此,在遍及从成膜区域133A到外周区域133B的范围上不存在其他部件,基座133的表面露出,在上述范围,该表面为具有相同高度的平面。另外,基座133的上述外缘部分的表面只低保护圆环135的厚度大小,结果,配置在该外缘部分上的保护圆环135的表面与其内侧基座133的表面,大致为同一高度(即,几乎没有形成台阶差)。
另外,在基座133’中,为了提高基板W的温度均匀性,由传热性高的素材形成,但如图18和图19所示,通过邻接定位框133p’,配置保护圆环135’,基板W的外缘夹住定位框133p’,靠近保护圆环135’,利用保护圆环135’可容易降低基板W的外缘的温度。当利用图11所示的加热装置139从下方加热基座133’时,由于基座133’和保护圆环135’只接触或通过极微小的间隙相邻接,与基座133’之间的传热性差,结果,保护圆环135’的温度比基座133’低,这在基板W上产生温度梯度,降低基板W的温度均匀性。例如,在将直径200mm的基板W用的基座133’设定为650℃左右的规定成膜条件下,计算各部分的温度时,保护圆环135’为585~630℃,平均为595℃左右,确认基座133’和保护圆环135’的温度差超过50℃。另外,图18所示的虚线的剖面线表示保护圆环135’的范围,不表示截面。
在图17所示的本实施方式中,在基座133上,在定位突起133p的外侧不被保护圆环135覆盖的区域扩展,保护圆环135只覆盖基座133的外缘部。例如,在图示例子的情况下,定位突起133p形成在偏离中心100mm的位置上,保护圆环135的内缘在偏离中心150mm的位置上。
这样,在本实施方式中,由于从成膜区域133A至外周区域133B用相同的素材一体构成,同时,用保护圆环覆盖外周区域133B的内周部分,因此,基座133的温度变得均匀。特别是,由于抑制外周区域133B的内周部分的温度降低,提高基板W的周围的堆积物的密合性,抑制由温度梯度造成的堆积物的剥离。因此,可以更加减少由堆积物剥离等引起的颗粒的产生量。用图18和图19所示的现有结构进行成膜的情况下,在定位框133p’上或外周区域133B’上堆积物剥离,特别是在定位框133p’的表面上堆积物剥离显著。与此相对,当用本实施方式进行成膜时,也包括定位突起133p上在外周区域133B上,均匀附着堆积物,完全没有观察到堆积物的剥离。
另外,在本实施方式中,如上所述,通过提高外周区域133B的温度均匀性,基板W的温度分布也均匀化,基板上的成膜的面内均匀性和薄膜组成的均匀性提高。另外,通过使基座133的表面和配置在其外缘部分上的保护圆环135的表面构成为大致相同的高度,保护圆环135的内缘不会形成台阶差,因此,由于不妨碍气体的流动,进一步提高成膜的均匀性。
为了得到上述效果,保护圆环135的内缘位置,优选设定在比定位突起133p的半径位置(或从中心只离开基板W的半径大小的位置),向外侧离开成膜区域133A的半径30%以上的位置上。特别是,更希望设定在向外侧离开上述半径45%以上的位置上。
在本实施方式中,为了使基座133的成膜区域133A和外周区域133B的温度均匀化,可以分别独立地控制灯加热装置139的中心侧加热部139A的照射能量和周边侧加热部139B的照射能量。这样,可使基座133的温度分布更高精度地均匀化。另外,如图20所示,为了使温度分布均匀化,将基座133”的外周区域133B”的厚度d2比载置基板W的成膜区域133A”的厚度d1薄也可以。这样,由于基座133”的外周区域133B”的表面温度容易上升,可减少从外周区域133B”的外缘放出至外侧(支撑体136侧)的热所造成的基板W径向的温度梯度。在图20所示结构中,与图17相同的部分用相同的符号表示,省略其说明。
另外,图12所示的升降销133q是用于在搬入和搬出基板W时,在从基座133的表面在上方抬起的状态下支撑基板W。在图1、图11和图13中,上述升降销133q和使它相对于基座133进行出没用的升降驱动机构,省略了图示。
图13为表示与图12不同方向的截面形状的纵截面图。如图11和图13所示,在成膜容器131的内壁侧上,可装卸地配置筒状屏蔽部件137,以围绕上述基座133。屏蔽部件137由例如铝、钛、镍等传热性好的金属素材构成,特别希望在铝的表面进行氧化铝膜处理。如图13所示,在成膜容器131的侧部上形成搬入和搬出基板W用的搬送口131A。该搬送口131A与搬送通路131X连通,可以利用闸阀131Y的开闭动作进行开闭。另外,在与搬送口131A对应的位置的上述屏散部件137的侧壁形成有开口部137a,该开口部137a利用可动的(构成为可在上下方向移动)屏蔽闸板138构成为可开闭。该屏蔽闸板138与上述闸阀131Y同步开闭,通过打开屏蔽闸板138和闸阀131Y,可使基板W出入。屏散闸板138优选利用与上述屏蔽部件137相同的素材即传热性好的金属素材构成。由于该屏散部件137可装拆,开动率和维修性提高。
另外,在屏蔽部件137的内面上,突出设置向着支撑体136侧伸出的挡板部137b。该挡板部137b为在成膜区域的周围呈环状配置的整流板,在挡板部137b上设置用于均匀排出成膜容器131内气体的整流孔。该整流孔形成为狭缝形或圆形。由此,成膜容器131内部的气体被整流,向着排气管路均等地排出。另外,配置在搬出口131A侧的挡板部136b与挡板部137b另外形成。但,挡板部136b和137b一体地构成也可以。
从导入口131d,向成膜容器131的内面与上述屏蔽部件137之间导入Ar和其他的不活性气体等清洗气体,使堆积物不附着在成膜容器131的内面。这样,成膜装置的开动率和维修性提高。另外,也设置从搬送口131X内向着内部导入不活性气体等清洗气体的导入口131Z。
在本实施方式中,由于用金属构成屏蔽部件137,屏蔽部件138的传热性好,因此附着在屏蔽部件137上的堆积物难以剥离,可以减少在成膜容器131内产生的颗粒量。
(第四实施方式)[气体导入阀的结构]
图21~图23中表示本实施方式的上述气体导入阀150V的具体结构。该气体导入阀150V具有气体导入口180、气体导出口187和气体排出口189。气体导入口180与上述原料气体输送管路150T连接,气体导出口187与上述成膜部130(具体地为原料气体输送管路150U)连接,气体排出口189与上述旁通管路140Y连接。在内部设有与气体导入口180连接的导入路径181,该导入路径181通过隔膜阀160的动作,取为与具有上述气体导出口187的导出路径186连通的状态和与该导出路径186遮断的状态中的任一状态。
具体地,导入路径181,在由隔膜阀160的杆161(由图示上方的驱动器上下进行动作)驱动的阀体(隔膜)162所面临的阀内空间(环状的槽)163(参照图22和图23)上,通过开口部182开口,另外,相对于该阀内空间163,上述导出路径186通过开口部184开口。又如图22所示,在导入路径181与开口部182之间的图示上下方向上延伸的连接路径181s,具有与开口部182的开口面积相同的流通截面积,具体地,具有与开口部182相同的开口形状和开口尺寸。但,在开口部181的开口面积比导入路径181的流通截面积大的情况下,可使连接路径181s的导入路径181侧的部分的流通截面积与导入路径181的流通截面积相同,在开口部182附近,以与开口部181的开口面积匹配的形式,慢慢增大流通截面积。围绕上述开口部184的环状肋164向阀内空间163突出,通过使杆161驱动的阀体162与该肋164接触,可使开口部184关闭。
另外,上述导入路径181,通过隔膜阀170的动作,可取为与具有气体排出口189的排气路径188连通的状态和与排气路径188遮断的状态中的任一状态。具体地,导入路径181,在由隔膜阀170的杆171驱动的阀体(隔膜)172所面临的阀内空间173中,由开口部183开口,另外,相对于该阀内空间173中,上述排气路径188由开口部185开口。图中没有表示导入路径181与开口部183之间的连接路径,但其结构与上述导入路径181和开口部182之间的连接路径181s相同。围绕上述开口部185的环状肋174向阀内空间173突出,通过使杆171驱动的阀体172与该肋174接触,可关闭开口部185。
在隔膜阀160打开,隔膜阀170关闭的情况下,利用上述结构可以使从气体导入口180导入的气体从导入路径181流入导出路径186,从气体导出口187向着成膜部130导出。另外,在隔膜阀160关闭,隔膜阀170打开的情况下,从气体导入口180导入的气体从导入路径181流入排气路径188,从气体排出口189排出。
在本实施方式的气体导入阀150V中,在隔膜阀160的阀内空间163开口的开口部182和在隔膜阀170的阀内空间173开口的开口部183分别构成为延长形状(图示为长孔形状),由此,在开口部182和183中,气体的流通截面积不减小。在这种情况下,优选使开口部182(183)的开口面积与开口部184(185)的开口面积相同或比它大。具体地,在阀内空间163、173的中心,开口有具有圆形开口形状的上述开口部184、185,同时,在阀内空间163、173周边设置的上述开口部182、183的开口形状成为向以开口部184、185为中心的圆周方向延长的形状。这样,在气体从导入路径181流经隔膜阀160、170各自的阀内空间,向导出路径186或排气路径188流动时,可以防止在开口部182、183中气体压力发生变动、原料液化和固化,可以抑制这样产生的颗粒。
例如,在图26所示的现有结构的气体导入阀150V’(与图23相同的部分用相同的符号表示)中,阀内空间周边的开口部182x和183x的开口形状为圆形,同时,因为阀结构上的制约,必需在一定程度上留下其开口半径,因此开口部182x和183x的开口面积比导入路径181和导出路径186或排气路径188的流通截面积小。在流路中,与形成节流孔(节流)的情况同样,气体通过开口部182x和183x时产生压力变动。然而,上述的原料气体(使固体或液体的有机金属材料气化而得到)由于容易因压力变动或伴随它的温度变动而液化或固化,当将上述原料气体供给气体导入口180,在开口部182x和183x上产生压力变动时,从原料气体析出液滴或固形物,使得在阀内空间163、173内产生颗粒。在阀内空间163、173内产生的颗粒保持原状或在一定时间内集中,通过导出路径,从导出口流向成膜部130,成为降低成膜品位的原因。
与此相对,在本实施方式中,通过具有使开口部182和183延长的开口形状,尽管存在阀结构上的制约,但可以通过与开口部184、195的开口面积相同或大于它进行开口,可以抑制压力变动,因此可以抑制阀内空间163、173内产生颗粒。这里,只使在与成膜部130直接连通的隔膜阀160的阀内空间163中设置的开口部182具有上述延长的开口形状也可以。
图24为表示与上述不同的实施方式的开口部182’的开口形状的横截面图。与图23所示的结构对应的部分用相同的符号表示。在该图的开口部182’中,具有沿着阀内空间163的中心周围或阀内的环状槽,成弧形(图示的圆弧形)延长的开口形状。这样,尽管存在阀结构上的制约,但可以自由地设定开口部182’的开口面积,因此更可以抑制阀室内产生颗粒。
图25为表示与上述不同的又一个实施方式的开口部182”的形成结构的横截面图。与图23所示的结构对应的部分也用相同的符号表示。该图的开口部182”在阀内空间163的中心周围配置多个(图示例子中2个)。多个开口部182”在围绕阀内空间163的中心方向上配置。这样,优选将开口部182”的全开口面积设定得与开口部184相同或比它大。这样,更可以抑制阀室内产生颗粒。
特别,周边的开口部182、183优选构成为具有与中心的开口部184、185大致相同或比它大的开口面积。这样,因为可以抑制这些开口部引起的压力变动,所以可以抑制颗粒的产生。但是,即使周边开口部182、183的开口面积和中心的开口部184、185的开口面积不完全相同,如果一个开口面积在另一个开口面积的±10%范围内,也可以得到效果,特别是如果在±5%范围内可得到更高的效果。另外,从导入路径181经过阀内空间163、173至导出路径186的流路中,原料气体的压力变动在±20%以内,特别是优选在±10%以内。
采用上述气体导入阀150V,通过使设置在配置隔膜阀160、170的阀内空间163、173的中央的开口部184、185周围的开口部182、183成为在中心的开口部184、185的周围方向延长的形状,或者在周围方向配置多个,可以充分地确保周边的开口部182、183的开口面积,因此可以抑制通过周边的开口部182、183时的气体的压力变动,可以防止原料气体的液化或固化,可以抑制颗粒的产生。特别是,在使固体或液体原料气化而成的原料气体或减压液化原料等情况下,由于可以防止凝缩和固化等,在供给路径中,必需在没有压力差的状态下供给。因此,作为设在供给路径中的阀结构,上述的阀结构是非常希望的。作为这种原料,可举出包含Pb、Zr、Ti、Ba、Sr、Ru、Re、Hf、Ta等金属元素或其氧化物等的有机金属化合物,或者包含Ti、Ta、W等金属元素的氯化物和氟化物等无机金属化合物等。
一般,为了充分地确保周边的开口部182、183的开口面积,必需减小中心的开口部184、185的开口面积或者增大阀内空间163、173。但是,当减小中心的开口部184、185的开口面积时,隔膜阀160、170的流通截面积减小,同时,通过使开口部184、185的开口截面积比导出路径186或排气路径188的流通截面积小,可产生压力变动,与上述同样,产生颗粒。另外,当增大阀内空间163、173时,由于导入路径181和导出路径186或排气路径188的流通截面积和阀室的流通截面积之差大,也容易产生压力变动等,同时隔膜阀160、170全体尺寸大,必需有用于驱动阀体162、172的大的驱动力。
采用本实施方式的气体导入阀150V,可以不减小中心的开口部184、185的开口面积,并不增大阀内空间163、173,可以增加周边的开口部182、183的开口面积,可以抑制隔膜阀160、170的内部的气体的压力变动或温度变动,从这点来看是优点。

Claims (28)

1.一种成膜装置,其具有:供给由液体或气液混合物构成的原料的原料供给部;使所述原料气化并生成原料气体的原料气化部;和使用生成的所述原料气体进行成膜处理的成膜部,其特征在于:
在从所述原料气化部至所述成膜部的导入部分的所述原料气体的输送路径的途中,配置有过滤器,
所述过滤器的外缘,利用相对于按压方向的负载比所述外缘难变形的环状支撑部件,遍及全周相对于所述输送路径的内面进行按压,由此,在所述输送路径的内面与所述支撑部件之间被压缩的状态下,固定在所述输送路径的内面上。
2.如权利要求1所述的成膜装置,其特征在于:
在所述过滤器的径向截面上看时,在所述过滤器的外缘上设置有凹部或凸部。
3.如权利要求1所述的成膜装置,其特征在于:
所述过滤器的外缘由过滤器素材本身构成。
4.如权利要求1所述的成膜装置,其特征在于:
所述过滤器的外缘由与配置在内侧的过滤器素材无间隙地连接并由其他素材制成的外缘部件构成。
5.如权利要求1~4中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
加热所述过滤器的传热部与所述过滤器的所述外缘内侧的部分接触。
6.如权利要求1~4中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
所述原料气体的输送路径具有向着所述成膜部在上方或斜上方延伸的上升管路部分。
7.如权利要求1~4中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
在所述输送路径上设置有相对于所述成膜部进行原料气体的供给和停止供给的气体导入阀,在所述气体导入阀或者所述气体导入阀附近的所述成膜部侧的部分连接有用于导入清洗气体的清洗管路。
8.如权利要求1~4中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
在所述成膜部上设置有金属制的屏蔽部件,该屏蔽部件配置在具有载置基板的成膜区域的载置部件的周围。
9.如权利要求1~4中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
在所述成膜部上设置有具有载置基板的成膜区域的载置部件,在所述成膜区域的周围设置有用于使所述基板定位的离散地配置的多个定位突起。
10.如权利要求9所述的成膜装置,其特征在于:
所述载置部件,其在遍及从所述成膜区域至所述定位突起的外侧的范围,由相同的素材一体地构成,而且不被其他部件覆盖。
11.一种成膜装置,其具有:供给由液体或气液混合物构成的原料的原料供给部;使所述原料气化并生成原料气体的原料气化部;和使用生成的所述原料气体进行成膜处理的成膜部,其特征在于:
在从所述原料气化部至所述成膜部的导入部分的所述原料气体的输送路径的途中,配置有过滤器,
所述过滤器的外缘,利用配置在该外缘的一侧上的环状支撑部件,隔着配置在该外缘的另一侧上同时与所述输送路径的内面直接接触的环状密封部件,在相对于所述输送通路的内面被按压的状态下,固定在所述输送通路的内面上,
所述支撑部件构成为相对于按压方向的负载比所述过滤器的外缘难变形,并且,所述环状的密封部件构成为相对于按压方向的负载比所述过滤器的外缘在按压方向上容易变形。
12.如权利要求11所述的成膜装置,其特征在于:
所述过滤器的外缘由过滤器素材本身构成。
13.如权利要求11所述的成膜装置,其特征在于:
所述过滤器的外缘由与配置在内侧的过滤器素材无间隙地连接并由其他素材制成的外缘部件构成。
14.如权利要求11~13中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
加热所述过滤器的传热部与所述过滤器的所述外缘内侧的部分接触。
15.如权利要求11~13中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
所述原料气体的输送路径具有向着所述成膜部在上方或斜上方延伸的上升管路部分。
16.如权利要求11~13中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
在所述输送路径上设置有相对于所述成膜部进行原料气体的供给和停止供给的气体导入阀,在所述气体导入阀或者所述气体导入阀附近的所述成膜部侧的部分连接有用于导入清洗气体的清洗管路。
17.如权利要求11~13中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
在所述成膜部上设置有金属制的屏蔽部件,该屏蔽部件配置在具有载置基板的成膜区域的载置部件的周围。
18.如权利要求11~13中任一项所述的成膜装置,其特征在于:
在所述成膜部上设置有具有载置基板的成膜区域的载置部件,在所述成膜区域的周围设置有用于使所述基板定位的离散地配置的多个定位突起。
19.如权利要求18所述的成膜装置,其特征在于:
所述载置部件,其在遍及从所述成膜区域至所述定位突起的外侧的范围,由相同的素材一体地构成,而且不被其他部件覆盖。
20.一种成膜装置,其具有:供给由液体或气液混合物构成的原料的原料供给部;使所述原料气化并生成原料气体的原料气化部;和使用生成的所述原料气体进行成膜处理的成膜部,其特征在于:
在从所述原料气化部至所述成膜部的导入部分的所述原料气体的输送路径的途中,配置有过滤器,
所述过滤器的外缘由环状的外缘部件构成,
所述外缘部件与配置在其内侧的过滤器素材的外周部气密地连接,
所述外缘部件构成为相对于按压方向的负载比所述过滤器素材难变形,同时,固定在所述输送路径的内面上。
21.如权利要求20所述的成膜装置,其特征在于:
加热所述过滤器的传热部与所述过滤器的所述外缘内侧的部分接触。
22.如权利要求20所述的成膜装置,其特征在于:
所述原料气体的输送路径具有向着所述成膜部在上方或斜上方延伸的上升管路部分。
23.如权利要求20所述的成膜装置,其特征在于:
在所述输送路径上设置有相对于所述成膜部进行原料气体的供给和停止供给的气体导入阀,在所述气体导入阀或者所述气体导入阀附近的所述成膜部侧的部分连接有用于导入清洗气体的清洗管路。
24.如权利要求20所述的成膜装置,其特征在于:
在所述成膜部上设置有金属制的屏蔽部件,该屏蔽部件配置在具有载置基板的成膜区域的载置部件的周围。
25.如权利要求20所述的成膜装置,其特征在于:
在所述成膜部上设置有具有载置基板的成膜区域的载置部件,在所述成膜区域的周围设置有用于使所述基板定位的离散地配置的多个定位突起。
26.如权利要求25所述的成膜装置,其特征在于:
所述载置部件,其在遍及从所述成膜区域至所述定位突起的外侧的范围,由相同的素材一体地构成,而且不被其他部件覆盖。
27.一种气化器,其具有:
在内部具有原料气化空间的气化容器;
将由液体或气液混合物构成的原料喷雾到所述原料气化空间内的喷雾部;
原料气体送出部,以其内面面向所述气化空间的方式,与所述气化容器一体地结合,同时具有将在所述气化容器内气化的原料送出至所述气化容器外的原料气化送出口;
对所述气化容器进行加热的第一加热部;
对所述原料气体送出部进行加热的第二加热部;
以覆盖所述原料气体送出口的方式,安装在所述原料气体送出部上的过滤器;
以所述过滤器的外缘与所述原料气体送出部的内面密接的方式,将所述外缘按压在所述原料气体送出部的内面上的环状支撑部件;
从所述原料气体送出部的内面突出,与所述过滤器的所述外缘的内侧的部分接触,将所述第二加热部产生的热传递给所述过滤器的传热部;和
遮蔽板,从所述原料气化空间侧看时配置成覆盖所述过滤器,该遮蔽板以原料气体可以从所述原料气化空间在该遮蔽板中迂回、流入所述过滤器的方式,在与所述过滤器之间隔着间隔而配置,同时与所述传热部进行热连接,其中:
所述环状的支撑部件形成为相对于按压方向的负载比所述过滤器的外缘难变形,而且遍及全周相对于所述原料气体送出部的内面进行按压,由此,所述过滤器的外缘,在所述原料气体送出部的内面与所述支撑部件之间被压缩的状态下,固定在所述输送路径的内面上。
28.一种成膜装置,其具有:供给由液体或气液混合物构成的原料的原料供给部;使所述原料气化并生成原料气体的原料气化部;和使用生成的所述原料气体进行成膜处理的成膜部,其特征在于:
所述原料气化部具有权利要求27所述的气化器。
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