JP2000282242A

JP2000282242A - 気化器、処理装置、処理方法、及び半導体チップの製造方法

Info

Publication number: JP2000282242A
Application number: JP11094537A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Kojima; 康彦小島; Kenichi Kubo; 謙一久保; Banson Buzan; ブザン・バンソン; Hideki Yoshikawa; 秀樹吉川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-10
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: JP4439030B2

Abstract

(57)【要約】【課題】処理媒体、例えばＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
等の成膜原料を、気化器から反応室まで安定して供給す
ることを可能にすることを目的とする。【解決手段】気化器の出口付近に対して気化器の気化
部や配管の温度制御とは独立した温度制御を行うことに
よって気化器から反応室までの間で従来よりも細やかな
温度制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気化器、処理装
置、処理方法、及び半導体チップの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程は、一般に、ウェハへの
酸化、薄膜形成、イオン注入、エッチングなどの工程を
含んでおり、この種の操作を繰り返すことによって多層
構造の半導体チップが形成される。半導体ウェハに薄膜
を形成するには一般にＣＶＤ装置、スパッタリング装置
等が使用される。ＣＶＤ装置は、真空又は常圧の反応室
に半導体ウェハを置き、所定温度下で薄膜を構成する元
素を含む１種又は数種のガスを供給して、化学反応によ
り生じた反応生成物をウェハ表面に堆積させる装置であ
る。

【０００３】ＣＶＤ装置のうち有機金属ＣＶＤ装置は有
機金属化合物の熱分解反応を利用して例えば金属膜を形
成する装置として知られている。有機金属化合物として
は、例えば、ヘキサフロロアセチルアセトネートトリメ
チルビニルシラン銅（Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ）が使
用される。有機金属化合物は常温常圧では通常液体で気
化しにくく、このため有機金属化合物を気体状態で気化
器から反応室に供給するために種々の方法が提案されて
いる。例えば、Ｎ２ガスなどのキャリアガスによりバブ
リングして霧状にして供給する方法や加熱して多量の蒸
気を発生させて供給する方法などである。

【０００４】しかし、バブリング方式は、液量や液面面
積の変化などによって供給量が不安定であると共に、バ
ブリングだけでは必要な蒸気量を十分に確保できないと
いう問題がある。更に、バブリングに使用するＮ２ガス
やＨ２ガスが液体材料中に溶解して不純物となり成膜に
悪影響を与えるという課題もある。一方、加熱方式は、
必要蒸気量を確保することはできるが液体材料の加熱に
より材料自体の化合物が熱分解して変質してしまうとい
う問題がある。更に、いずれの供給方式でも、一度気化
したものが再液化したり、液体材料を充満してあった液
タンク交換時に配管内や接続部に残留する液体材料が酸
素と反応して固体副生成物が発生し、これを閉塞するな
どの問題があった。

【０００５】これらの問題を解決するために、特開平２
−２０５３１７は、気化器と、加熱器と、原料供給管
と、結露防止用ヒータを有する成膜装置を開示してい
る。かかる成膜装置は、成膜に必要な気体原料と同じ流
量の流体原料を気化器に供給すると共に気化器を加熱器
により液体原料の気化熱以上の温度で加熱している。気
化された原料は結露防止用ヒータにより加熱された原料
供給管（配管）を通って反応室に運ばれる。特開平２−
２０５３１７によれば、かかる成膜装置は液体原料の気
化量を調節することができるとしている。

【０００６】また、本出願人は先に特開平８−１７７４
９で類似の液体材料供給装置を提案している。かかる装
置は、気化器と、気化器とは独立した部材としての流量
制御部と、加熱手段が備わった配管を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の成膜装
置は、例えばＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ等の成膜原料を
導入した場合に生じる再液化を完全に解消するには、未
だ至らなかった。成膜原料が再液化した結果として、気
体状態の処理媒体を安定して流量制御良く供給すること
ができないという問題が存在していた。かかる再液化
や、再液化した成膜原料が反応することによる固体生成
物の堆積が、特に、配管（又は気化器が直接反応室に接
続される場合には反応室）との気化器の接続部（以下
「気化器の出口部」という。）付近において多く見られ
た。このように、従来の成膜装置（処理装置）において
は、成膜原料（処理媒体）が気化器の出口部で再液化す
ることによって、気体状態の処理媒体を安定して流量制
御良く供給することができないという問題が有った。こ
のような従来技術の問題点に鑑み、新規かつ有用な気化
器、処理装置、処理方法、半導体チップの製造方法を提
供することを本発明の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された気
化器は、処理媒体を受け取る導入部と、第１の加熱部に
おいて前記処理媒体を加熱する第１のヒータと、前記第
１の加熱部において加熱された前記処理媒体を排出する
出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータと、前記
出口部を前記処理媒体の蒸発温度よりも高い温度で加熱
するように前記第２のヒータを制御する制御部とを有す
る。

【０００９】請求項２に記載された処理装置は、処理媒
体を受け取る導入部と、第１の加熱部において前記処理
媒体を加熱する第１のヒータと、前記第１の加熱部にお
いて加熱された前記処理媒体を排出する出口部と、当該
出口部を加熱する第２のヒータと、前記出口部を前記処
理媒体の蒸発温度よりも高い温度で加熱するように前記
第２のヒータを制御する制御部とを有する気化器と、当
該気化器の前記出口部から排出された気体状態の前記処
理媒体を利用して所定の処理を行う処理室とを有する。

【００１０】請求項３に記載された処理装置は、請求項
２に記載された処理装置において前記処理媒体は成膜原
料であり、前記所定の処理が成膜処理である。

【００１１】請求項４に記載された処理装置は、請求項
２に記載された処理装置において前記処理装置は、前記
気化器の前記出口部と前記処理室とを接続する配管と、
当該配管を加熱することができる第３のヒータと、前記
第３のヒータを前記制御部とは独立に制御する別の制御
部とを更に有する。

【００１２】請求項５に記載された処理装置は、請求項
２に記載された処理装置において前記処理媒体が銅のβ
ジケトン錯体である。

【００１３】請求項６に記載された処理装置は、請求項
５に記載された処理装置において前記処理装置は、前記
気化器の前記出口部と前記処理室とを接続する配管と、
当該配管を加熱することができる第３のヒータと、前記
第３のヒータを前記制御部とは独立に制御する別の制御
部とを更に有する。

【００１４】請求項７に記載された処理装置は、請求項
２に記載された処理装置において前記出口部の加熱温度
は前記第１の加熱部の加熱温度以上である。

【００１５】請求項８に記載された処理装置は、請求項
７に記載された処理装置において前記処理装置は、前記
気化器の前記出口部と前記処理室とを接続する配管と、
当該配管を加熱することができる第３のヒータと、前記
配管の加熱温度が前記出口部の加熱温度以上になるよう
に前記第３のヒータを制御する前記制御部とは別の制御
部とを更に有する。

【００１６】請求項９に記載された処理方法は、処理媒
体を受け取る導入部と、第１の加熱部において前記処理
媒体を加熱する第１のヒータと、前記第１の加熱部にお
いて加熱された前記処理媒体を排出する出口部と、当該
出口部を加熱する第２のヒータとを有する気化器の前記
出口部の温度を測定する工程と、当該出口部の温度が前
記処理媒体の蒸発温度よりも高い温度になるように前記
第２のヒータを制御する工程と、前記出口部から排出さ
れた気体状態の前記処理媒体を利用して所定の処理を行
う工程とを有する。

【００１７】請求項１０に記載された処理方法は、処理
媒体を受け取る導入部と、第１の加熱部において前記処
理媒体を加熱する第１のヒータと、前記第１の加熱部に
おいて加熱された前記処理媒体を排出する出口部と、当
該出口部を加熱する第２のヒータとを有する気化器の前
記第１の加熱部の第１の温度を測定する工程と、前記出
口部の第２の温度を測定する工程と、当該第２の温度が
前記処理媒体の蒸発温度よりも高い温度になるとともに
前記第１の温度よりも高くなるように前記第２のヒータ
を制御する工程と、前記出口部から排出された気体状態
の前記処理媒体を利用して所定の処理を行う工程とを有
する。

【００１８】請求項１１に記載された処理方法は、請求
項９または請求項１０記載の処理方法において、前記気
化器に前記出口部を介して接続され第３のヒータにより
加熱される配管の第３の温度を測定する工程と、当該第
３の温度が前記第２の温度よりも高くなるように前記第
３のヒータを制御する工程とを更に有し、前記所定の処
理を行う工程は、前記出口部から前記配管を通じて排出
された前記処理媒体を利用する。

【００１９】請求項１２に記載された半導体チップの製
造方法は、成膜原料を受け取る導入部と、第１の加熱部
において前記成膜原料を加熱する第１のヒータと、前記
第１の加熱部において加熱された前記成膜原料を排出す
る出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータと、前
記出口部を前記成膜原料の蒸発温度よりも高い温度で加
熱するように前記第２のヒータを制御する制御部とを有
する気化器に液体状態の成膜原料を導入して気体状態の
成膜原料を得る工程と、前記気体状態の成膜原料を反応
室に導入してウエハに成膜処理を行う工程とを有する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る気化器、処理装置、処理方法、及び半導体チッ
プの製造方法の一実施例を説明する。なお、各図におい
て同一の参照符号は同一部材を表している。図１は本発
明の一態様としての処理装置の一例である成膜装置１０
０のブロック図である。図２は図１に示す成膜装置１０
０に使用される本発明の一態様としての気化器１４０の
概略断面図である。

【００２１】本実施例で説明する成膜装置１００は、使
用される成膜原料（処理媒体）がＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭ
ＶＳのような不安定化合物であっても、後述するよう
に、処理媒体の再液化や固定生成物の堆積に伴う問題を
解決することができる。このような不安定化合物として
は、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの他に、例えば、[３−
ヘキチン]ヘキサフルオロアセチルアセトン酸塩銅、[２
−ブチン]ヘキサフルオロアセチルアセトン酸塩銅、[ト
リメチルフォスフィン]ヘキサフルオロアセチルアセト
ン酸塩銅等の銅のβジケトン錯体が有る。しかし、本発
明は、これらの不安定化合物以外の物質を処理媒体とし
て用いることを排除するものではない。

【００２２】図１に示すように、成膜装置１００は、貯
留槽１０８と、流量計１１０と、気化器１４０と、反応
室１６０（処理室）とを有しており、好ましくは、常温
常圧で液体状態である成膜原料を処理媒体として使用し
ている。以下、本実施例では成膜装置１００が成膜原料
として、不安定な有機金属化合物であるＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳを使用する場合について説明する。

【００２３】貯留槽１０８は、図１中、符号「Ｌ」が付
されている液体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ（液体
原料）を貯蔵している。貯留槽１０８は、バルブ１１８
を有するノズル１１７と、バルブ１２０を有するノズル
１１９に接続されている。ノズル１１７の下端はＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの液面上方に配置され、ノズル１
１９の下端は液中に配置されている。ノズル１１７の上
端に配置された口金１１５には加圧用気体としてのヘリ
ウム（Ｈｅ）ガスを供給するＨｅガス源１０４が通路１
０５を介して接続されている。Ｈｅガスは、例えば、
０．５ｋｇ／ｃｍ２程度に圧力調整されており、貯留槽
１０８に導入されることによってＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭ
ＶＳの液面を加圧することができる。また、通路１０５
にはＨｅガスの給排を制御するバルブ１１２が設けられ
ている。

【００２４】ノズル１１９上端に配置された口金１２１
は、気化器１４０（の後述する液体導入口１４０Ａと）
通路１２３により接続されている。図１に示すように、
通路１２３にはバルブ１２２及び１２６が取り付けら
れ、成膜装置１００の保守時その他の必要時に閉じられ
る。

【００２５】流量計１１０は、貯留槽１０８から気化器
１４０に供給されるＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの質量流
量を検出することができる。図１では、貯留槽１０８と
気化器１４０の間に流量計１１０が設けられているが、
図３を参照して後述されるように、流量計１１０は気化
器１４０と一体であってもよい。選択的に、流量計１１
０を流量制御バルブ１４２の役割を果たすことができる
流量制御装置に置換して、気化器１４０をかかる機能を
有しない通常の気化器に置換してもよい。どのような構
造の気化器であっても配管１３５又は反応室１６０に接
続されるための後述する接続部１４９を含んでおり、か
かる接続部１４９に本発明は適用することができるた
め、結局、本発明が適用することができる気化器１４０
の構造は限定されない。

【００２６】気化器１４０は、液体状態のＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳを受け取る液体導入部１４０Ａと、通常は
気化状態であるＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを排出する蒸
気出口部１４０Ｂと、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを気化
するために導入されるキャリアガスを受け取るガス導入
部１４０Ｃとを有している。気化器１４０は、流量制御
されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを、例えば、霧吹きの
原理で蒸気化或いは霧化することができる。上述したよ
うに、液体導入部１４０Ａは通路１２３を介して貯留槽
１０８に接続されている。出口部１４０Ｂは通路（配
管）１３５を介して（あるいは選択的に直接に）後述す
る反応室１６０（のシャワーヘッド１６２）に接続され
ている。ガス導入部１４０Ｃは通路１０３を介してＨｅ
ガス源１０２に接続されている。本実施例では、例示的
に、キャリアガスは圧力が０．５ｋｇ／ｃｍ２程度の流
速の大きく６０℃乃至７０℃の温度を有するＨｅガスで
ある。なお、気化器１４０はＨｅガス源１０２によって
加圧されてもよいし減圧状態に保たれていてもよい。な
お、通路１０３には保守時又は必要時にキャリアガスを
遮断するのに使用されるバルブ１３０が設けられてい
る。

【００２７】次に、図２を参照して本発明の一態様であ
る気化器１４０の構造をより詳細に説明する。同図に示
すように、気化器１４０は、流量制御バルブ１４２と、
蒸気バルブ１４５と、第１のヒータ１４６と、第１の熱
電対１４８と、第１のヒータ制御装置１５０と、第２の
ヒータ１５２と、第２の熱電対１５４と、第２のヒータ
制御装置１５６とを有している。なお、図１と図２にお
いては、便宜上、キャリアガスやＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭ
ＶＳの進行方向が逆になっている。

【００２８】なお、気化器１４０は流量計１１０と一体
に構成されてもよい。図３に気化器１４０に一体的に構
成された流量計１１０ａを示す。流量計１１０ａの筐体
１１０ｂは面１１０ｃにおいて気化器１４０に接着して
いる。流量計１１０ａは当業界で周知の感熱センサ１１
０ｅが取り付けられたセンサ管１１０ｄを有している。
また、流量計１１０ａは、面１１０ｃを通じて感熱セン
サ１１０ｅの熱が気化器１４０に影響を与えたり感熱セ
ンサ１１０ｅの温度が気化器１４０により変化したりす
るのを防止するために面１１０ｃ及び感熱センサ１１０
ｅを囲むように断熱材１１０ｆを配置している。

【００２９】流量計１１０ａを通過した流体原料は即座
に気化器１４０に供給されるため、流量計１１０ａの測
定結果に基づいて信頼性良く気化器１４０の流量制御バ
ルブ１４２は流量制御を行うことができる。即ち、図３
に示す構造は、流体原料が図１の流量計１１０を経た後
に外部温度の影響などを受けて状態が変化する場合の流
量制御バルブ１４２による制御誤差を最小にするもので
あり、有機金属化合物のような不安定化合物を取り扱う
成膜装置１００には好ましい構造である。

【００３０】流量制御バルブ１４２は、流量計１１０の
検出結果に従って図示しないコントローラがその開閉を
制御する。例えば、かかるコントローラは、バルブ孔１
４３を流れる液体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの質
量流量が、例えば、毎秒０．１乃至１ｍｌとなるよう
に、流量制御バルブ１４２を制御することができる。蒸
気バルブ１４５はバルブ本体１４４に上下運動可能に取
り付けられており、キャリアガスの流量を制御する。従
って、流量制御バルブ１４２及び蒸気バルブ１４５をそ
れぞれバルブ孔１４３から離間して配置することによ
り、バルブ孔１４３を通過して流れてきた液体材料が流
速の速いキャリアガスにより図２の右方（図１では左
方）に運ばれて反応室１６０に向かって流れて行く。

【００３１】第１のヒータ１４６と、第１の熱電対１４
８と、第１のヒータ制御装置１５０は、キャリアガスが
混合された液体材料Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを第１の
加熱部１４７においてその蒸発温度より高い温度で加熱
するように動作する。なお、図２は、一対の第１のヒー
タ１４６を示しているがその数は２つに限定されないこ
とは言うまでもない。また、第１の熱電対１４８は、温
度測定が可能な当業界で周知のその他のいかなる部材と
も置換することができる。なお、図２において、Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳが流量制御バルブ１４２により排
出されてキャリアガスと混合して第１の加熱部１４７を
介して加熱されながら気化される空間は一般に気化部又
は蒸発部といわれている。

【００３２】第１の加熱部１４７は、図２においてはバ
ルブ孔１４３付近から配管１３５との接続部１４９の前
までの領域に相当する。図２とは異なる構造を有する気
化器においては第１の加熱部の領域も変化する場合があ
る。また、接続部１４９に直接反応室１６０が接続され
る場合には接続部１４９の形状が変化する場合もある。
図２において左側の第１のヒータ１４６と流量制御バル
ブ１４５との間も当然加熱されるがＣｕ（ｈｆａｃ）Ｔ
ＭＶＳの移動方向から見て本実施例では問題としていな
い。第１の加熱部１４７は、広義には、第１のヒータ１
４６により加熱されて第１のヒータ制御装置１５０によ
り温度制御することができる領域である。処理媒体がＣ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳのような不安定化合物である場
合は、気化した処理媒体の流路（成膜装置１００におい
ては、第１の加熱部１４７から反応室１６０内のウエハ
Ｗまで）のコンダクタンスをなるべく高くし、気化した
処理媒体が流路を迅速に通過するようにすることが好ま
しい。

【００３３】第１の熱電対１４８は第１の加熱部１４７
の温度を測定し、第１のヒータ制御装置１５０は、第１
の加熱部１４７の温度がＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの蒸
発温度より高い温度になるように、例えば、第１のヒー
タ１４６に流れる電流値を制御する。Ｃｕ（ｈｆａｃ）
ＴＭＶＳは、圧力２Ｔｏｒｒの下で蒸発温度が５０℃程
度であるので、第１の加熱部１４７は通常６０℃乃至７
０℃に加熱される。

【００３４】一般に、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは不安
定であり、蒸発温度以下でも後述する分解反応を生じ
る。しかし、６０℃乃至７０℃に加熱されれば分解反応
が生じる前に反応室１６０に気体状態で送られて反応室
１６０で適時に反応する。この温度以上に加熱されれば
熱エネルギーを多く得る結果反応速度が速すぎてしま
い、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは後述の分解反応を反応
室１６０に到達する前に生じてしまう。完全に気化され
て上述の温度に制御されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは
反応室１６０への移動速度が速く、反応室１６０に導入
されれば直ちに成膜処理に供することができるので最も
好ましい。

【００３５】Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ以外の有機金属
化合物が使用されれば第１の加熱部１４７も変化するの
は当然である。その場合、第１の加熱部１４７は有機金
属化合物の蒸発温度より高い所定の範囲の温度に加熱さ
れる。「所定の範囲」の温度は、蒸発温度より高いが反
応室１６０までは分解反応を生じない範囲の温度である
ことが好ましい。また、気化器と反応室が直結される場
合には有機金属化合物が移送される距離は短いので所定
の範囲の温度は変化する場合があることが理解されるだ
ろう。

【００３６】気化部で加熱された液体原料は出口部１４
０Ｂに運ばれる。出口部１４０Ｂには、上述したよう
に、配管１３５（又は選択的に反応室１６０）に接続さ
れる接続部１４９が設けられている。

【００３７】従来の接続部は加熱制御がなされていなか
った。このため、従来の成膜装置に有機金属化合物を導
入するとかかる接続部付近で有機金属化合物の再液化や
固化が多く見られた。このような再液化や固化は、蒸発
（気化）温度と反応温度の差が３０℃以内（しばしば２
０℃以内）と近接している有機金属化合物の特性に起因
しており、本発明者等は気化器の出口付近においても十
分な温度制御を行うことがより好ましいことを発見し
た。

【００３８】有機金属化合物は、液体流量バルブ１４２
によって制御される液体材料の流量が大きかったりする
と、十分加熱されずに液状又は半液状（霧状）のまま接
続部１４９に導入される場合がある。液体状態のＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは反応室１６０への移動速度が遅
いために反応室１６０に到達するまでに後述の分解反応
が生じてしまう。そこで、このようなＣｕ（ｈｆａｃ）
ＴＭＶＳは接続部１４９で完全に液体材料を蒸発するこ
とが好ましい。

【００３９】また、第１の加熱部１４７でＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳが完全に気化されて接続部１４９へ導入さ
れても接続部１４９の温度が低ければ再液化し、以下の
ように分解反応を生じて固体生成物が堆積してしまう。
２Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ→Ｃｕ＋Ｃｕ（ｈｆａｃ）
２＋２ＴＭＶＳ

【００４０】貯留槽１０８から気化器１４０に導入され
る液体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳには安定剤ＴＭ
ＶＳが混合されているため、上記の分解反応が生じない
か生じても安定剤が可逆的に元の状態に戻すように作用
する。しかし、一旦気化してから液化した場合にはＴＭ
ＶＳはその比重の違いからＣｕ（ｈｆａｃ）２よりも速
く反応室１６０に移動してＣｕ（ｈｆａｃ）２から離れ
るため上記の分解反応の可逆性は維持されない。分解す
れば運ばれるべき気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
の流量が減少するだけでなく、例えば、Ｃｕ（銅）など
が接続部１４９やそれに接続される配管１３５に堆積し
配管１３５が詰まってその後の供給量の制御が困難にな
る。

【００４１】そこで、本発明者等は接続部１４９は第１
の加熱部とは別個に第２の加熱部１５１として加熱制御
されなければならないことを発見した。即ち、接続部１
４９は、一般に、図２に示すように、第１の加熱部１４
７との接触領域が小さく第１のヒータ１４６からの熱が
伝導しにくいパイプ形状を有している。このため、第１
のヒータ１４６により接続部１４９を十分に加熱しよう
とすれば第１の加熱部１４７の温度は６０℃乃至７０℃
を超えてしまい、上述した分解反応が生じてしまう。ま
た、接続部１４９の熱伝導性を高めるためにパイプ形状
からブロック形状に変形することは費用がかかって実用
的ではない。

【００４２】また、特開平２−２０５３１７や特開平８
−１７７４９は配管１３５にヒータ１５５を取り付ける
ことを一般的に開示している。そこで、配管１３５のヒ
ータ１５５の加熱を大きくして接続部１４９に配管１３
５の熱を伝えることが考えられる。しかし、接続部１４
９を６０℃乃至７０℃に保つためにはヒータ付近をより
高温にしなければならず、この結果ヒータ付近の温度は
６０℃乃至７０℃を超えてしまい、結局上述の分解が生
じてしまう。

【００４３】本発明の例示的実施例においては、接続部
１４９には、第２のヒータ１５２と、第２の熱電対１５
４と、第２のヒータ制御装置１５６とが設けられる。接
続部１４９の形状は図２に示す構造には限定されず気化
器１４０に接続される部材によってその形状は変化す
る。例えば、気化器１４０には図１に示すように配管１
３５が接続される場合以外、反応室１６０が直接接続さ
れる場合があるからである。

【００４４】第２のヒータ１５２は、抵抗加熱式ヒータ
や放射加熱式ヒータなどを含む当業界で周知のいかなる
ヒータも適用することができる。例えば、抵抗加熱式ヒ
ータとしては坂口Ｅ．Ｈ．ＶＯＣ社のシリコンゴムヒー
タＳＳＨ−１６やシースヒータを利用することができ
る。また、放射加熱式ヒータとしては、遠赤外線セラミ
ックヒータを利用することができる。第２の加熱部１５
１の周りを囲んでその表面をカーボン系塗料で黒色に着
色すれば赤外線の輻射熱により第２の加熱部１５１を効
率的に加熱することができる。また、遠赤外線セラミッ
クヒータを使用する場合は接続部１４９から通常に離間
されるので図２では模式的に図示されている第２のヒー
タ１５２は必ずしも第２の加熱部１５１に物理的に接続
している必要はない。

【００４５】図２においては、第２のヒータ１５２は右
側の第１のヒータ１４６と一部重なっているが、これは
かかる部位の肉厚が薄く第１のヒータのみでは十分に加
熱できないため第２の加熱部１５１の周りを全て覆うこ
とが好ましいからである。このため、第２のヒータ１５
２によって加熱される第２の加熱部は、接続部１４９だ
けでなく、その肉厚が薄いために第１のヒータ１４６に
よる熱が十分に伝わりにくい部位も含むものである。

【００４６】第２の熱電対１５４の位置や数は図２に示
すものに限定されないことはもちろんである。第２の熱
電対１５４は、第１の熱電対１４７と同様に、当業界で
周知のいかなる熱電対も適用することができるため、こ
こでは詳しい説明は省略する。例えば、接続部１４９の
周りに接続するリング状のバンド板を取り付け、かかる
リングプレートに孔を開ける。一方、第２の熱電対１５
４を、例えば、シース熱電対として構成してバンド板の
孔に係合（例えば、密着又は埋め込み）させる。これに
より、第２の熱電対１５４は接続部１４９と同じ温度の
バンド板の温度を測定することができる。

【００４７】一方、配管１３５には、図１の点線及び図
２に模式的に示すように、第３のヒータ１５５と、第３
の熱電対１５７と、第３のヒータ制御装置１５９が設け
られている。第３のヒータ１５５は第２のヒータ１５２
と同様に構成することができ、第３の熱電対１５７は第
２の熱電対１５４と同様に構成することができる。ま
た、図２は、第３のヒータ１５５により加熱される領域
である第３の加熱部１５８を模式的に表している。第３
のヒータ１５５や第３の熱電対１５７の位置は限定され
ないが、第３の加熱部１５８は配管１３５の全長に及ん
でいることが好ましい。なお、図１において配管１３３
にも第３のヒータ１５５が及んでいるが、第３のヒータ
とは別個のヒータとして構成してもよい。

【００４８】以下、図４を参照して、第２のヒータ制御
装置１５２の制御方法について説明する。なお、図３に
示すステップ１００２乃至１００６の先後は問わない。
まず、第２のヒータ制御装置１５２は、第１のヒータ制
御装置１５０と同様に、第２の加熱部１５１の温度が使
用される液体材料の蒸発温度よりも高い温度であって、
好ましくは過度な反応を防止する所定の範囲の温度（例
えば、６０℃乃至７０℃）になるように、例えば、第２
のヒータ１５２に流れる電流値を制御する（ステップ１
００２、１００８）。第２の加熱部１５１の温度は第２
の熱電対１５４によって測定される。なお、本実施例に
おいては、第１及び第２のヒータ１４６及び１５２によ
るキャリアガスを含む液体（又は気体）材料の温度をそ
れらヒータの周辺の温度を測定することによって間接的
に測定しているが、本発明は、かかる液体（又は気体）
材料の温度を直接測定する手段を排除するものではな
い。

【００４９】上述したように、従来は第２の加熱部１５
１において温度制御がなされていなかったために第２の
加熱部１５１は液体材料の蒸発温度よりも通常低い温度
であった。しかし、本発明の制御方法により、第２の加
熱部１５１は液体又は半液体の原料を完全に気化するこ
とができること、又は、気化された原料の液化及び固体
生成物の堆積を防止することを達成している。

【００５０】第２のヒータ制御装置１５２は、第２の加
熱部１５１の温度が第１の加熱部１４７の温度よりも高
いかどうかを判断している（ステップ１００４）。本発
明者等は、たとえ第２の加熱部１５１の温度が液体材料
の蒸発温度よりも高い所定の範囲の温度であっても、第
１の加熱部１４７から第２の加熱部１５１へ向かって温
度が上昇していなければ第２の加熱部１５１において上
述の分解反応が生じやすいことを発見した。このため、
第１の加熱部の温度が、例えば、６２℃であれば第２の
加熱部１５１の温度は、例えば、６５℃に設定されるよ
うに、第２のヒータ制御装置１５２は第２のヒータ１５
２を制御する（ステップ１００４、１００８）。

【００５１】ステップ１００４を実行するためには、第
２のヒータ制御装置１５２は、例えば、第１のヒータ制
御装置１５０及び／又は第１の熱電対１４７に接続され
て第１の加熱部１４７の温度情報を得ることが望まし
い。また、図２は、第２のヒータ制御装置１５２を第１
のヒータ制御装置１５０とは別個の部材として表してい
るが、一の制御装置として例えばワンチップＩＣにより
一体的に構成してもよい。

【００５２】上述したように、従来は第２の加熱部１５
１において温度制御がなされていなかったために第２の
加熱部１５１は第１の加熱部１４７よりも温度が低く上
述した分解反応が起こりやすかった。しかし、本発明の
制御方法により、第２の加熱部１５１は分解反応を効果
的に防止している。なお、ステップ１００４とは代替的
に、第１のヒータ制御装置１５０は、第１の加熱部１４
７が第２の加熱部１４９よりも低くなるように第１のヒ
ータ１４６を制御してもよい。

【００５３】第２のヒータ制御装置１５２は、第２の加
熱部１５１の温度が第３の加熱部１５８の温度よりも低
いかどうかを判断している（ステップ１００６）。本発
明者等は、たとえ第２の加熱部１５１の温度が６０℃乃
至７０℃の範囲にあっても、第２の加熱部１５１から第
３の加熱部１５８へ向かって温度が上昇していなければ
第３の加熱部１５８において上述の分解反応が生じやす
いことを発見した。このため、第３の加熱部の温度が、
例えば、６８℃であれば第２の加熱部１５１の温度は、
例えば、６５℃に設定されるように、第２のヒータ制御
装置１５２は第２のヒータ１５２を制御する（ステップ
１００６、１００８）。ステップ１００６を実行するた
めには、第２のヒータ制御装置１５２は、例えば、第３
のヒータ制御装置１５９及び／又は第３の熱電対１５７
に接続されて第３の加熱部１５８の温度情報を得ること
が望ましい。また、図２は、第２のヒータ制御装置１５
６を第３のヒータ制御装置１５９とは別個の部材として
表しているが、一の制御装置として一体的に構成しても
よい。第１乃至第３のヒータ制御装置１５０、１５２及
び１５９を一の制御装置として構成してもよい。なお、
ステップ１００６とは代替的に、第３のヒータ制御装置
１５９は、第３の加熱部１４７が第２の加熱部１４９よ
りも高くなるように第３のヒータ１５５を制御してもよ
い。

【００５４】このように、本実施例の制御方法は、第２
の加熱部１５１の温度を第３の加熱部１５８の温度より
も低くなるように制御することにより気化器１４０から
配管１３５に有機金属化合物が導入される際に上述の分
解反応が生じることを効果的に防止している。

【００５５】このように、気化されて温度制御されたＣ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは、ごく短い時間で効率的に反
応室１６０のシャワーヘッド１６２に運ばれる。反応室
１６０は被処理体に成膜処理を施す部位であり、例え
ば、半導体ウェハＷに成膜処理を施すＣＶＤ装置として
構成される。反応室１６０を真空処理室として構成すれ
ば真空ポンプを設けた真空排気系がこれに接続され、常
圧処理室として構成すれば単なる排気系が接続される。
なお、配管１３５には、後述する保守時又は残留液体排
出時等に気化器１４０を孤立させるためのバルブ１３４
が設けられている。

【００５６】図４を参照して説明した本実施例の制御方
法は、成膜処理に使用される処理ガスを制御するために
成膜処理された部材（例えば、半導体チップ）の製造方
法として機能する。即ち、半導体チップの製造工程は、
前工程としてのウェハの酸化、薄膜形成、イオン注入、
エッチング、後工程としての組み立てを行って半導体チ
ップを製造するが、本発明の製造方法を用いれば原料ガ
スの供給量を安定的に制御良く行うことができるので上
述の薄膜形成工程を迅速且つ高精度に行うことができ
る。

【００５７】なお、第１乃至第３の制御部１５０、１５
６及び１５９のいずれか又は全ては、制御パラメータに
液体材料の流量やキャリアガスの流量及び圧力を含めて
第１乃至第３のヒータ１４６、１５２及び１５５を制御
してもよい。本実施例で使用されるキャリアガスの温度
は、上述したように、６０℃乃至７０℃になるように供
給されるのでキャリアガスの温度によるヒータの制御は
本実施例では一般には必要ないが、これ以外の温度を有
するキャリアガスを使用する場合にはキャリアガスの温
度によるヒータの制御を行ってもよい。

【００５８】その他、成膜装置１００は、装置の不使用
時及び保守時に配管内部に溜まった液体その他の残留物
を除去するための排気系を有している。排気系は、バル
ブ１２４、１２８、１３２、１３６、排出通路（配管）
１３３、トラップ１５０、真空ポンプ１５２を含んでい
る。なお、反応室１６０にも排気系が接続されるが図１
では図示が省略されている。これらの詳しい構造は当業
界で周知であるためにここでは詳しい説明は省略する。

【００５９】排出通路１３３は、気化器１４０とバルブ
１３４との間の配管１３５、流量計１１０と気化器１４
０との間の配管１２３、及びバルブ１２２と１２６との
間の配管１２３にそれぞれバルブ１３２、１２８及び１
２４を介して接続されている。また、排出通路１３３の
排出側にはバルブ１３６、排気中の液体を除去するトラ
ップ１５０及び真空ポンプ１５２が設けられている。

【００６０】排出通路１３３からの吸引排出だけでは十
分に残留物等を除去できない場合を考慮して、本実施例
の成膜装置１００は配管１２３に配管１０７と洗浄液源
１０６を接続している。洗浄液としてはエ夕ノール、メ
タノール等のアルコール又はへキサン等の有機溶剤若し
くは原料に含まれる成分（例えば、ＴＭＶＳなど）を使
用することができる。配管１０７は、洗浄液の給排を行
うバルブ１１４及び１１６を有している。

【００６１】各通路のうち気化器１４０から出る配管１
３５及び１３３、並びにそれらの接続通路には、常時加
熱して気化ガスの再液化を阻止するための例えばテープ
ヒータ等よりなる第３のヒータ１５５が設けられてい
る。

【００６２】成膜装置１００には当業界で周知のいかな
る配管をも使用することができる。例えば、内径Ｄ１が
４．３５ｍｍ、外径Ｄ２が６．３５ｍｍで肉厚が１．０
０ｍｍを有するいわゆる１／４インチステンレス製配管
と、これと同寸法を有する継ぎ手やガスケットを使用す
ることができる。代替的に、外径Ｄ２が６．３５ｍｍで
内径１．８０ｍｍを有する配管と、これと同寸法を有す
る継ぎ手やガスケットを使用してもよい。

【００６３】次に、成膜装置１００の動作について説明
する。なお、事前に配管等内の残留物を除去してこれら
が反応室１６０に送られるのを防止しておく。次に、反
応室１６０のサセプタ１６４上に半導体ウェハＷをセッ
トし、このウェハＷを所定のプロセス温度（例えば、１
５０乃至２００℃）に維持すると共に所定のプロセス圧
力（例えば、０．１乃至数Ｔｏｒｒ）を維持するように
真空排気系を駆動する。この状態で成膜処理を行う。

【００６４】バルブ１３２及び１３６を開いて気化器１
４０を通路１３３にt秒間だけ接続させる。通路１３３
は真空ポンプ１５２によって常時真空引きされているの
で、気化器１４０内の残留物が通路１３３を介して排除
される。所定時間後、バルブ１３２及び１３６を閉じて
バルブ１１２、１１８、１２０、１２２、１２６、１３
０及び１３４をそれぞれ開ける。気化器１４０の流体制
御バルブ１４２も開放される。

【００６５】これにより、貯留槽１０８内の液体材料L
は加圧Ｈｅガスにより押し出されて僅かずつ配管１２３
を流れて行き、この流量は流量計１１０と流量制御バル
ブ１４２により制御される。液体材料Ｌは気化器１４０
にて、通路１０３を流れてくる比較的流速の速いキャリ
アガスと熱により霧吹きの原理で霧化されて蒸気化され
る。ガス化された成膜材料はそのまま通路１３５を介し
て反応室１６０へ導入されて時間Ｔだけ成膜が行われ
る。なお、この時、気化器１４０の気化部（即ち、上述
したように、有機金属化合物がキャリアガスと混合して
気化される第１の加熱部１４７を含む気化器１４０の内
部空間）の圧力が反応室１６０の圧力の１.０倍乃至１
０倍以下と近接するように設定することが好ましい。こ
れは、気化部の圧力をできるだけ低く（ガス化された成
膜材料が反応室１６０から気化器１４０の方向へ逆流し
ない範囲で）することによって、液体材料Ｌが気化しや
すくなり、気化速度を速めることができるからである。

【００６６】このように本実施例では、成膜処理前に、
成膜装置１００の各部の残留物を排除することができる
ので、成膜ガス供給量を安定的に且つ精度良く供給する
ことができ、従って、品質及び特性の良好な成膜を得る
ことが可能となる。なお、残留物の排除は、前段の成膜
処理終了後今回の成膜処理前に行えば足りることはいう
までもない。

【００６７】以上の実施例においては、キャリアガス、
加圧用ガスとしてＨｅガスを用いた場合を例にとって説
明したが、これに限定されず、他の不活性ガス、例えば
Ａｒガス、Ｎ２ガスやＨ２等の還元性ガスも用いること
ができる。また、被処理体としては半導体ウェハに限定
されず、他の材料、例えばＬＣＤ基板、ガラス基板等も
用いることができるのは勿論であり、また、反応室の処
理方式としては、枚葉式、バッチ式どちらにも適用する
ことができる。

【００６８】本実施例の気化器１４０は、Ｃｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳを受け取る液体導入部１４０Ａと、第１の
加熱部１４７においてＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを加熱
する第１のヒータ１４６と、第１の加熱部１４７におい
て加熱されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを排出する蒸気
出口部１４０Ｂと、蒸気出口部１４０Ｂを加熱する第２
のヒータ１５２と、蒸気出口部１４０ＢをＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳの蒸発温度よりも高い温度で加熱するよう
に第２のヒータ１５２を制御する第２のヒータ制御装置
１５６とを有する。かかる構成を採用しているので、Ｃ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳが蒸気出口部１４０Ｂで再液化
することを抑え、後段の装置に気体状態のＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳを安定して流量制御良く供給することがで
きる。

【００６９】本実施例の処理装置１００は、Ｃｕ（ｈｆ
ａｃ）ＴＭＶＳを受け取る液体導入部１４０Ａと、第１
の加熱部１４７においてＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを加
熱する第１のヒータ１４６と、第１の加熱部１４７にお
いて加熱されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを排出する蒸
気出口部１４０Ｂと、蒸気出口部１４０Ｂを加熱する第
２のヒータ１５２と、蒸気出口部１４０ＢをＣｕ（ｈｆ
ａｃ）ＴＭＶＳの蒸発温度よりも高い温度で加熱するよ
うに第２のヒータ１５２を制御する第２のヒータ制御装
置１５６とを有する気化器１４０と、気化器１４０の蒸
気出口部１４０Ｂから排出された気体状態のＣｕ（ｈｆ
ａｃ）ＴＭＶＳを利用して所定の処理を行う処理室１６
０とを有する。かかる構成を採用しているので、Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳが蒸気出口部１４０Ｂで再液化す
ることを抑え、反応室（処理室）１６０に気体状態のＣ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを安定して流量制御良く供給す
ることができる。

【００７０】また、本実施例の処理装置１００において
処理媒体として用いられるＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは
成膜原料であり、処理室１６０で行われる処理が成膜処
理であるので、成膜処理における膜厚の制御を容易に行
うことができる。

【００７１】また、本実施例の処理装置１００は、気化
器１４０の蒸気出口部１４０Ｂと処理室１６０とを接続
する配管１３５と、配管１３５を加熱することができる
第３のヒータ１５５と、第３のヒータ１５５を第２のヒ
ータ制御装置１５６とは独立に制御する第３のヒータ制
御装置１５９とを更に有する。かかる構成を採用してい
るので、ガス配管１３５の温度を上げすぎることなく蒸
気出口部１４０Ｂの温度を調節することが容易にでき
る。

【００７２】また、本実施例の処理装置１００において
処理媒体として用いられるＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは
銅のβジケトン錯体であり、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
が蒸気出口部１４０Ｂで再液化し、再液化したＣｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳが反応することによって固体上の反応
生成物が蒸気出口部１４０Ｂに堆積して蒸気出口部１４
０Ｂが詰まることを抑えることができる。

【００７３】また、本実施例の処理装置１００は、気化
器１４０の蒸気出口部１４０Ｂと処理室１６０とを接続
する配管１３５と、配管１３５を加熱することができる
第３のヒータ１５５と、第３のヒータ１５５を第２のヒ
ータ制御装置１５６とは独立に制御する第３のヒータ制
御装置１５９とを更に有する。かかる構成を採用してい
るので、ガス配管１３５の温度を上げ過ぎることなく蒸
気出口部１４０Ｂの温度を調節することが容易にできる
ので、不安定で反応しやすいＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
を配管１３５内で大量に反応させることなく、気体状態
のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを反応室（処理室）１６０
に到達させることができる。

【００７４】本実施例の処理装置１００では、蒸気出口
部１４０Ｂの加熱温度を第１の加熱部１４７の加熱温度
以上にしているので、飽和に近い状態で第１の加熱部１
４７から蒸気出口部１４０Ｂに流入する気体状態のＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳが蒸気出口部１４０Ｂ内で再液化
することを抑えることができ、気体状態のＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳを安定して流量制御良く供給することがで
きる。

【００７５】本実施例の処理装置１００は、気化器１４
０の蒸気出口部１４０Ｂと反応室（処理室）１６０とを
接続する配管１３５と、配管１３５を加熱することがで
きる第３のヒータ１５５と、配管１３５の加熱温度が蒸
気出口部１４０Ｂの加熱温度以上になるように第３のヒ
ータ１５５を制御する第２のヒータ制御装置１５６とは
別の第３のヒータ制御装置１５９とを更に有する。かか
る構成を採用しているので、飽和に近い状態で蒸気出口
部１４０Ｂから配管１３５に流入する気体状態のＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳが配管１３５内で再液化すること
を抑えることができ、気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭ
ＶＳを安定して流量制御良く供給することができる。

【００７６】本実施例の処理方法は、Ｃｕ（ｈｆａｃ）
ＴＭＶＳを受け取る液体導入部１４０Ａと、第１の加熱
部１４７においてＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを加熱する
第１のヒータ１４６と、第１の加熱部１４７において加
熱されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを排出する蒸気出口
部１４０Ｂと、蒸気出口部１４０Ｂを加熱する第２のヒ
ータ１５２とを有する気化器１４０の蒸気出口部１４０
Ｂの温度を測定する工程と、蒸気出口部１４０Ｂの温度
がＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの蒸発温度よりも高い温度
になるように第２のヒータ１５２を制御する工程と、蒸
気出口部１４０Ｂから排出された気体状態の前記Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを利用して所定の処理を行う工程
とを有する。かかる構成を採用しているので、Ｃｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳが蒸気出口部１４０Ｂで再液化するこ
とを抑え、反応室（処理室）１６０に気体状態のＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを安定して流量制御良く供給する
ことができる。

【００７７】また、本実施例の処理方法は、Ｃｕ（ｈｆ
ａｃ）ＴＭＶＳを受け取る液体導入部１４０Ａと、第１
の加熱部１４７において前記Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
を加熱する第１のヒータ１４６と、第１の加熱部１４７
において加熱されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを排出す
る蒸気出口部１４０Ｂと、蒸気出口部１４０Ｂを加熱す
る第２のヒータ１５２とを有する気化器１４０の第１の
加熱部１４７の第１の温度を測定する工程と、蒸気出口
部１４０Ｂの第２の温度を測定する工程と、第２の温度
がＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの蒸発温度よりも高い温度
になるとともに第１の温度よりも高くなるように前記第
２のヒータを制御する工程と、蒸気出口部１４０Ｂから
排出された気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを利用
して所定の処理を行う工程とを有する。かかる構成を採
用しているので、飽和に近い状態で第１の加熱部１４７
から蒸気出口部１４０Ｂに流入する気体状態のＣｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳが蒸気出口部１４０Ｂ内で再液化する
ことを抑えることができ、気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）
ＴＭＶＳを安定して流量制御良く供給することができ
る。

【００７８】また、本実施例の処理方法は、気化器１４
０に蒸気出口部１４０Ｂを介して接続され第３のヒータ
１５５により加熱される配管１３５の第３の温度を測定
する工程と、当該第３の温度が前記第２の温度よりも高
くなるように第３のヒータ１５５を制御する工程とを更
に有し、蒸気出口部１４０Ｂから配管１３５を通じて排
出された気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを利用し
て所定の処理を行うものである。かかる構成を採用して
いるので、飽和に近い状態で蒸気出口部１４０Ｂから配
管１３５に流入する気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶ
Ｓが配管１３５内で再液化することを抑えることがで
き、気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを安定して流
量制御良く供給することができる。

【００７９】本実施例の半導体チップの製造方法は、Ｃ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを受け取る液体導入部１４０Ａ
と、第１の加熱部１４７においてＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭ
ＶＳを加熱する第１のヒータ１４６と、第１の加熱部１
４７において加熱されたＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを排
出する蒸気出口部１４０Ｂと、蒸気出口部１４０Ｂを加
熱する第２のヒータ１５２と、蒸気出口部１４０ＢをＣ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳの蒸発温度よりも高い温度で加
熱するように第２のヒータ１５２を制御する制御部を有
する気化器１４０に液体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶ
Ｓを導入して気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを得
る工程と、気体状態のＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを反応
室（処理室）１６０に導入してウエハに成膜処理を行う
工程とを有する。かかる構成を採用しているので、Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳが蒸気出口部１４０Ｂで再液化す
ることを抑え、反応室（処理室）１６０に気体状態のＣ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを安定して流量制御良く供給す
ることができる。従って、成膜処理における膜厚の制御
を容易に行うことができ、半導体チップの構成要素とな
る薄膜の形成を高精度に行うことができるので半導体チ
ップの歩留まりが向上する。

【００８０】

【発明の効果】請求項１に記載された気化器によれば、
処理媒体が出口部で再液化することを抑え、後段の装置
に気体状態の処理媒体を安定して流量制御良く供給する
ことができる。

【００８１】請求項２に記載された処理装置によれば、
処理媒体が出口部で再液化することを抑え、処理室に気
体状態の処理媒体を安定して流量制御良く供給すること
ができる。

【００８２】請求項３に記載された処理装置によれば、
成膜原料が出口部で再液化することを抑え、処理室に気
体状態の成膜原料を安定して流量制御良く供給すること
ができる。従って、成膜処理における膜厚の制御を容易
に行うことができる。

【００８３】請求項４に記載された処理装置によれば、
ガス配管の温度を上げすぎることなく出口部の温度を調
節することが容易にできる。

【００８４】請求項５に記載された処理装置によれば、
請求項２の効果に加えて、銅のβジケトン錯体が出口部
で再液化し、再液化した銅のβジケトン錯体が反応する
ことによって固体状の反応生成物が出口部に堆積して出
口部が詰まることを抑えることができる。

【００８５】請求項６に記載された処理装置によれば、
ガス配管の温度を上げすぎることなく出口部の温度を調
節することが容易にできるので、請求項５の効果に加え
て、不安定で反応しやすい銅のβジケトン錯体を配管内
で大量に反応させることなく、気体状態の銅のβジケト
ン錯体を処理室に到達させることができる。

【００８６】請求項７に記載された処理装置によれば、
請求項２の効果に加えて、飽和に近い状態で第１の加熱
部から出口部に流入する気体状態の処理媒体が出口部内
で再液化することを抑えることができ、気体状態の処理
媒体を安定して流量制御良く供給することができる。

【００８７】請求項８に記載された処理装置によれば、
請求項７の効果に加えて、飽和に近い状態で出口部から
配管に流入する気体状態の処理媒体が配管内で再液化す
ることを抑えることができ、気体状態の処理媒体を安定
して流量制御良く供給することができる。

【００８８】請求項９に記載された処理方法によれば、
処理媒体が出口部で再液化することを抑え、処理室に気
体状態の処理媒体を安定して流量制御良く供給すること
ができる。

【００８９】請求項１０に記載された処理方法によれ
ば、請求項９の効果に加えて、飽和に近い状態で第１の
加熱部から出口部に流入する気体状態の処理媒体が出口
部内で再液化することを抑えることができ、気体状態の
処理媒体を安定して流量制御良く供給することができ
る。

【００９０】請求項１１に記載された処理方法によれ
ば、請求項９または請求項１０の効果に加えて、飽和に
近い状態で出口部から配管に流入する気体状態の処理媒
体が配管内で再液化することを抑えることができ、気体
状態の処理媒体を安定して流量制御良く供給することが
できる。

【００９１】請求項１２に記載された半導体チップの製
造方法によれば、成膜原料が出口部で再液化することを
抑え、処理室に気体状態の成膜原料を安定して流量制御
良く供給することができる。従って、成膜処理における
膜厚の制御を容易に行うことができるという効果によ
り、半導体チップの構成要素となる薄膜の形成を高精度
に行うことができるので半導体チップの歩留まりが向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一態様としての処理装置の一例であ
る成膜装置のブロック図である。

【図２】図１に示す成膜装置に使用される本発明の一
態様としての気化器の概略断面図である。

【図３】図１に示された気化器と流量計の構造の変形
例を示す概略断面図である。

【図４】図２に示された気化器の接続部の温度制御の
一例を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１００成膜装置（処理装置）１３５配管１４０気化器１４０Ａ液体導入部１４０Ｂ蒸気出口部１４０Ｃガス導入部１４６第１のヒータ１４７第１の加熱部１４９接続部１５０ヒータ制御装置１５１第２の加熱部１５２第２のヒータ１５４第２の熱電対１５５第３のヒータ１５６第２のヒータ制御装置１５７第３の熱電対１５８第３の加熱部１５９第３のヒータ制御装置１６０反応室（処理室）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブザン・バンソン山梨県韮崎市穂坂町三ッ沢650番地東京エレクトロン株式会社総合研究所内 (72)発明者吉川秀樹山梨県韮崎市穂坂町三ッ沢650番地東京エレクトロン株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA01 CA04 EA01 EA11 JA10 KA25 KA39 KA41 5F045 AA04 AC07 AC17 AD05 AD06 AE19 AE21 EC09 EE02 EE04 EF05 EK27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理媒体を受け取る導入部と、第１の加
熱部において前記処理媒体を加熱する第１のヒータと、
前記第１の加熱部において加熱された前記処理媒体を排
出する出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータ
と、前記出口部を前記処理媒体の蒸発温度よりも高い温
度で加熱するように前記第２のヒータを制御する制御部
と、を有する気化器。
【請求項２】処理媒体を受け取る導入部と、第１の加
熱部において前記処理媒体を加熱する第１のヒータと、
前記第１の加熱部において加熱された前記処理媒体を排
出する出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータ
と、前記出口部を前記処理媒体の蒸発温度よりも高い温
度で加熱するように前記第２のヒータを制御する制御部
とを有する気化器と、当該気化器の前記出口部から排出
された気体状態の前記処理媒体を利用して所定の処理を
行う処理室と、を有する処理装置。
【請求項３】前記処理媒体は成膜原料であり、前記所
定の処理が成膜処理である請求項２記載の処理装置。
【請求項４】前記処理装置は、前記気化器の前記出口
部と前記処理室とを接続する配管と、当該配管を加熱す
ることができる第３のヒータと、前記第３のヒータを前
記制御部とは独立に制御する別の制御部と、を更に有す
る請求項２記載の処理装置。
【請求項５】前記処理媒体が銅のβジケトン錯体であ
る請求項２記載の処理装置。
【請求項６】前記処理装置は、前記気化器の前記出口
部と前記処理室とを接続する配管と、当該配管を加熱す
ることができる第３のヒータと、前記第３のヒータを前
記制御部とは独立に制御する別の制御部とを更に有する
請求項５記載の処理装置。
【請求項７】前記出口部の加熱温度は前記第１の加熱
部の加熱温度以上である請求項２記載の処理装置。
【請求項８】前記処理装置は、前記気化器の前記出口
部と前記処理室とを接続する配管と、当該配管を加熱す
ることができる第３のヒータと、前記配管の加熱温度が
前記出口部の加熱温度以上になるように前記第３のヒー
タを制御する前記制御部とは別の制御部とを更に有する
請求項７記載の処理装置。
【請求項９】処理媒体を受け取る導入部と、第１の加
熱部において前記処理媒体を加熱する第１のヒータと、
前記第１の加熱部において加熱された前記処理媒体を排
出する出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータ
と、を有する気化器の前記出口部の温度を測定する工程
と、当該出口部の温度が前記処理媒体の蒸発温度よりも
高い温度になるように前記第２のヒータを制御する工程
と、前記出口部から排出された気体状態の前記処理媒体
を利用して所定の処理を行う工程と、を有する処理方
法。
【請求項１０】処理媒体を受け取る導入部と、第１の加
熱部において前記処理媒体を加熱する第１のヒータと、
前記第１の加熱部において加熱された前記処理媒体を排
出する出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータ
と、を有する気化器の前記第１の加熱部の第１の温度を
測定する工程と、前記出口部の第２の温度を測定する工
程と、当該第２の温度が前記処理媒体の蒸発温度よりも
高い温度になるとともに前記第１の温度よりも高くなる
ように前記第２のヒータを制御する工程と、前記出口部
から排出された気体状態の前記処理媒体を利用して所定
の処理を行う工程とを有する処理方法。
【請求項１１】前記気化器に前記出口部を介して接続さ
れ第３のヒータにより加熱される配管の第３の温度を測
定する工程と、当該第３の温度が前記第２の温度よりも
高くなるように前記第３のヒータを制御する工程とを更
に有し、前記所定の処理を行う工程は、前記出口部から
前記配管を通じて排出された前記処理媒体を利用する請
求項９または請求項１０記載の処理方法。
【請求項１２】成膜原料を受け取る導入部と、第１の加
熱部において前記成膜原料を加熱する第１のヒータと、
前記第１の加熱部において加熱された前記成膜原料を排
出する出口部と、当該出口部を加熱する第２のヒータ
と、前記出口部を前記成膜原料の蒸発温度よりも高い温
度で加熱するように前記第２のヒータを制御する制御部
と、を有する気化器に液体状態の成膜原料を導入して気
体状態の成膜原料を得る工程と、前記気体状態の成膜原
料を反応室に導入して半導体ウエハに成膜処理を行う工
程と、を有する半導体チップの製造方法。