JP2007266185A - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
結合力の弱いアダクトを構造中に有する液体原料を気化する場合に於いて、気化過程でのアダクトの脱離を抑制し、安定に気化させて基板処理を行う。
【解決手段】
基板４を処理する処理室２と、アダクトを含有する液体原料を気化する気化器と、該気化器で前記液体原料を気化して得られた原料ガスを前記処理室に供給する原料ガス供給ライン１９と、前記気化器にアダクト蒸気を供給するアダクト蒸気供給ラインとを具備し、前記気化器はアダクト蒸気雰囲気下で前記液体原料を気化する様構成された。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板に薄膜の生成、不純物の拡散、アニール処理、エッチング等の基板処理を行う基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関するものである。

半導体装置を製造する工程の１工程として、基板処理工程があり、基板処理を行う装置として基板処理装置がある。又、基板処理装置には所定数の基板を一度に処理するバッチ式の基板処理装置と、１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置とがある。

又、基板処理工程には処理ガスとプラズマにより活性化されたガスとを用いて成膜処理を行う成膜工程がある。更に、成膜工程に使用される原料ガスには、成膜する膜質に応じて、常温で気体のもの、常温で液体のもの（液体原料）があり、液体原料は気化され、気体として反応室に供給される。

例えば、金属元素を含む膜を基板に成膜する場合、金属原子に炭素、水素、窒素等を化学的に付加し、融点を下げ、液化した有機金属材料を原料として用いる場合がある。

気化の方法としては、液体原料を窒素ガスや希ガス等のキャリアガスでバブリングして担体させて供給する方法、或は気化器で加熱等気化エネルギを加えて強制的に気化し、キャリアガスにより供給する方法が採用される。前者の気化方法は、比較的蒸気圧の高い液体原料で採用され、後者の気化方法は比較的蒸気圧の低い液体原料を使う場合や、大量の原料を安定に気化したい場合に採用される方法である。

一方原料は、融点を下げ、蒸気圧を高くする為に様々な有機金属錯体が合成されているが、化学結合力が弱い為に気化時に分解してしまうものもある。特に、強固な化学結合を持たないアダクト（付加物）を含有することで融点を下げ、蒸気圧を上げている有機金属原料の場合、バブリングで気化する場合は問題ないが、気化器で気化エネルギを強制的に加えて気化する場合は、気化時のエネルギで蒸気圧の高いアダクト部分が優先的に脱離、蒸発してしまい、蒸気圧の低い金属錯体が残渣として気化器内や、配管に残留してしまうという問題があった。例えば、液体原料がＳｒ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ）2 ・ｔｅｔｒａｅｎ（ビスジピバロイルメタナトストロンチウム・テトラエン付加物）である場合は、融点は約８６℃、１００℃〜１５０℃で徐々に分解すると考えられている。

又、バブリングでの供給では、原料の蒸気圧が低い場合、多量の原料を一度に気化させることは難しく量産技術への適用の妨げとなっていた。

特開２００２−２０８５６４号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、結合力の弱いアダクトを構造中に有する液体原料を気化する場合に於いて、気化過程でのアダクトの脱離を抑制し、安定に気化させて基板処理を行う、基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供するものである。

本発明は、基板を処理する処理室と、アダクトを含有する液体原料を気化する気化器と、該気化器で前記液体原料を気化して得られた原料ガスを前記処理室に供給する原料ガス供給ラインと、前記気化器にアダクト蒸気を供給するアダクト蒸気供給ラインとを具備し、前記気化器はアダクト蒸気雰囲気下で前記液体原料を気化する様構成された基板処理装置に係るものであり、又アダクトを含有する液体原料を気化する工程と、前記液体原料を気化して得られた原料ガスを基板に供給して基板を処理する工程とを具備し、前記液体原料はアダクト蒸気雰囲気下で気化される半導体装置の製造方法に係るものである。

本発明によれば、基板を処理する処理室と、アダクトを含有する液体原料を気化する気化器と、該気化器で前記液体原料を気化して得られた原料ガスを前記処理室に供給する原料ガス供給ラインと、前記気化器にアダクト蒸気を供給するアダクト蒸気供給ラインとを具備し、前記気化器はアダクト蒸気雰囲気下で前記液体原料を気化する様構成されたので、前記気化器中のアダクト蒸気が液体原料中のアダクトの分解を抑制し、前記液体原料は安定に気化される。

又本発明によれば、アダクトを含有する液体原料を気化する工程と、前記液体原料を気化して得られた原料ガスを基板に供給して基板を処理する工程とを具備し、前記液体原料はアダクト蒸気雰囲気下で気化されるので、アダクト蒸気が液体原料中のアダクトの分解を抑制し、前記液体原料は安定に気化されるという優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

先ず、本発明に係る基板処理方法が実施される基板処理装置の一例について図１を参照して説明する。

図１に示す基板処理装置は、リモートプラズマユニットを具備する枚葉式の基板処理装置の一例を示している。

図１に示す様に、処理容器１により形成される処理室２内には、支持台３が設けられる。該支持台３の上部には基板４を支持する支持板としてのサセプタ５が設けられる。前記支持台３の内部には加熱機構（加熱手段）としてのヒータ６が設けられ、該ヒータ６によって前記サセプタ５上に載置される基板４を加熱する様になっている。前記ヒータ６は基板４の温度が所定の温度となる様に温度制御部（温度制御手段）としての温度コントローラ７により制御される。基板４は、例えば半導体シリコンウェーハ、ガラス基板等である。

前記処理室２の外部には、回転機構（回転手段）８が設けられ、該回転機構８によって前記支持台３を回転して、前記サセプタ５上の基板４を回転できる様になっている。又、前記処理室２の外部には昇降機構（昇降手段）９が設けられ、前記支持台３は前記昇降機構９によって昇降可能となっている。

前記処理室２の上部には前記サセプタ５と対向する様にシャワーヘッド１１が設けられ、該シャワーヘッド１１は多数のガス噴出口としての孔１２を有する。前記シャワーヘッド１１は、２つの室、即ち原料ガス供給部１３と活性化ガス供給部１４とに分割され、分割された前記原料ガス供給部１３、前記活性化ガス供給部１４のそれぞれから、後述する原料ガスと活性化ガスを、それぞれ別々に前記基板４に対してシャワー状に噴出できる様になっている。更に前記原料ガス供給部１３と前記活性化ガス供給部１４とで原料ガスと活性化ガスをそれぞれ供給する別々の供給口が構成される。尚、原料ガスと活性化ガスは前記シャワーヘッド１１内で混ざることはない。

前記処理室２の外部には、後述するアダクトを含有する液体原料である第１原料を供給する第１原料供給源１５が設けられ、該第１原料供給源１５には液体原料供給管１６が接続されている。該液体原料供給管１６は、第１原料の液体供給流量を制御する流量制御装置（流量制御手段）としての液体流量コントローラ１７を介して、第１原料を気化する気化装置１８に接続されている。該気化装置１８には原料ガス供給管１９が接続されており、該原料ガス供給管１９はバルブ２１を介して前記原料ガス供給部１３に接続されている。第１原料としては、例えば、常温で液体の有機金属材料、即ち有機金属液体原料を用いる。

又、前記処理室２の外部には、非反応性ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給源２２が設けられ、該不活性ガス供給源２２には不活性ガス供給管２３が接続されている。該不活性ガス供給管２３は、不活性ガスの供給流量を制御する流量制御装置（流量制御手段）としてのガス流量コントローラ２４、バルブ２５を介して前記原料ガス供給管１９に接続されている。不活性ガスとしては、例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ2 等が用いられる。

前記原料ガス供給管１９は、前記気化装置１８にて気化した第１原料、即ち原料ガスと、前記不活性ガス供給管２３からの不活性ガスとを前記原料ガス供給部１３に供給する様になっている。又、前記原料ガス供給管１９、前記不活性ガス供給管２３にそれぞれ設けられた前記バルブ２１，２５を開閉することにより、それぞれのガスの供給を制御することが可能となっている。尚、ＳＴＯ膜等の多元素系の薄膜を形成する場合は、この第１原料供給系と同等の供給系を複数系統設ける様にするのがよい。例えば、ＳＴＯ膜を形成する場合はＳｒ原料用の供給系と、Ｔｉ原料用の供給系との２系統設けるのがよい。

又、前記処理室２の外部には、ガスをプラズマにより活性化させる活性化機構（活性化手段）としてのリモートプラズマユニット２６が設けられる。該リモートプラズマユニット２６の上流側には、ガス供給管２７が設けられる。該ガス供給管２７には、第２原料を供給する第２原料供給源２８、プラズマを発生させる為のガスを供給するプラズマ着火用ガス供給源２９、クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給源３０がそれぞれ供給管３２，３３，３４を介して接続され、それぞれのガスを前記リモートプラズマユニット２６に供給する様になっている。前記供給管３２，３３，３４には、それぞれのガスの供給流量を制御するガス流量コントローラ３５，３６，３７と、バルブ３８，３９，４０がそれぞれ設けられている。

前記バルブ３８，３９，４０を開閉することにより、それぞれガスの供給を制御することが可能となっている。第２原料としては、例えば、酸素原子（Ｏ）を含むガス、水素原子（Ｈ）を含むガス、窒素原子（Ｎ）を含むガスを用いる。プラズマ着火用ガスとしては、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスを用いる。クリーニングガスとしては、例えば、フッ素原子（Ｆ）を含むガス、塩素原子（Ｃｌ）を含むガスを用いる。

前記リモートプラズマユニット２６の下流側には、活性化ガス供給管４２が設けられる。該活性化ガス供給管４２はバルブ４３を介して前記活性化ガス供給部１４に接続され、該活性化ガス供給部１４に前記リモートプラズマユニット２６にて活性化した第２原料、即ち活性化ガスを供給する様になっている。又、前記バルブ４３を開閉することにより、活性化ガスの供給を制御することが可能となっている。

前記処理容器１の下部側壁には排気口４４が設けられ、該排気口４４には排気装置（排気手段）としての真空ポンプ４５、除害装置（図示せず）に連通する排気管４６が接続されている。該排気管４６には、前記処理室２内の圧力を制御する圧力制御部（圧力制御手段）としての圧力コントローラ４７と、原料を回収する為の原料回収トラップ４８が設けられる。前記排気口４４及び前記排気管４６で排気系が構成される。

前記処理室２内の前記支持台３上には、前記シャワーヘッド１１から供給されたガスの流れを調整する整流板としてのプレート５１が設けられる。該プレート５１は円環（リング）形状であり、基板４の周囲に設けられる。前記シャワーヘッド１１から前記処理室２に供給されたガスは基板４の径方向外方に向かって流れ、前記プレート５１上を通り、該プレート５１と前記処理容器１の側壁（内壁）との間を通り、前記排気口４４より排気される。尚、基板外周部等、基板４に膜を形成したくない箇所がある場合は、前記プレート５１の内径を基板４の外形より小さくして、基板４の外周部を覆う様にしてもよい。この場合、基板搬送を可能とする為に、前記プレート５１を前記処理室２内の基板処理位置に固定したり、前記プレート５１を昇降させる機構を設ける様にしてもよい。

前記原料ガス供給管１９と前記原料回収トラップ４８とはバイパス管５２によって接続され、前記活性化ガス供給管４２と前記原料回収トラップ４８とはバイパス管５３によって接続され、前記バイパス管５２、前記バイパス管５３にはそれぞれバルブ５４，５５が設けられる。

前記処理容器１の前記排気口４４と反対側の側壁には、仕切弁としてのゲートバルブ５７によって開閉される基板搬入搬出口５８が設けられ、基板４を前記処理室２内に搬入搬出し得る様に構成されている。

前記バルブ２１，２５，３８，３９，４０，４３，５４，５５、前記流量コントローラ１７，２４，３５，３６，３７、前記温度コントローラ７、前記圧力コントローラ４７、前記気化装置１８、前記リモートプラズマユニット２６、前記回転機構８、前記昇降機構９等の基板処理装置を構成する各部の動作の制御は、主制御部（主制御手段）としてのメインコントローラ５６により行う。

次に、上記基板処理装置に於いて、半導体デバイスの製造工程の１工程として基板上に薄膜を堆積する方法について説明する。本実施の形態では、常温で液体である有機金属液体原料を用いて、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、特にＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又はＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により基板上に金属膜や金属酸化膜等の薄膜を形成する場合について説明する。尚、以下の説明に於いて、基板処理装置を構成する各部の動作は前記メインコントローラ５６により制御される。

前記支持台３が基板搬送位置迄下降した状態で、前記ゲートバルブ５７が開かれ、前記基板搬入搬出口５８が開放されると、図示しない基板移載機により基板４が前記処理室２内に搬入される（基板搬入工程）。基板４が前記処理室２内に搬入され、図示しない突上げピン上に載置された後、前記ゲートバルブ５７が閉じられる。前記支持台３が基板搬送位置からそれよりも上方の基板処理位置迄上昇する。その間に基板４は突上げピン（図示せず）上から前記サセプタ５上に載置される（基板載置工程）。

前記支持台３が基板処理位置に到達すると、基板４は前記回転機構８により回転される。又、前記ヒータ６に電力が供給され基板４は所定の処理温度となる様に均一に加熱される（基板昇温工程）。同時に、前記処理室２内は前記真空ポンプ４５により真空排気され、所定の処理圧力となる様に制御される（圧力調整工程）。尚、基板搬送時や基板昇温時や圧力調整時に於いては、前記不活性ガス供給管２３に設けられた前記バルブ２５は常時開いた状態とされ、前記不活性ガス供給源２２より前記処理室２内に不活性ガスが常に流される。これにより、パーティクルや金属汚染物の基板４への付着を防ぐことができる。

基板４の温度、前記処理室２内の圧力が、それぞれ所定の処理温度、所定の処理圧力に到達して安定すると、前記処理室２内に原料ガスが供給される。即ち、前記第１原料供給源１５から供給された第１原料としての有機金属液体原料が、前記液体流量コントローラ１７で流量制御され、前記気化装置１８へ供給されて気化される。

前記バルブ５４が閉じられると共に前記バルブ２１が開かれ、気化された第１原料、即ち原料ガスが、前記原料ガス供給管１９を通り、前記原料ガス供給部１３を介して基板４上へ供給される。この時も、前記バルブ２５は開いたままの状態とされ、前記処理室２内には不活性ガスが常に流される。原料ガスと不活性ガスとは前記原料供給管１９内で混合されて前記原料ガス供給部１３に導かれ、前記サセプタ５上の基板４上へシャワー状に供給される（原料ガス供給工程）。尚、原料ガスは不活性ガスで希釈されることにより攪拌され易くなる。

尚、ＳＴＯ膜等の多元素系の薄膜を形成する場合は、複数系統の供給系から異なる原料をそれぞれ供給するのがよい。例えば、ＳＴＯ膜を形成する場合は、Ｓｒ原料用の供給系からＳｒ原料ガスを、Ｔｉ原料用の供給系からＴｉ原料ガスを供給するのがよい。

原料ガスの供給が所定時間行われた後、前記バルブ２１が閉じられ、原料ガスの供給が停止される。この時も、前記バルブ２５は開いたままの状態なので、前記処理室２内への不活性ガスの供給は維持される。これにより、前記処理室２内が不活性ガスによりパージされ、該処理室２内の残留ガスが除去される（パージ工程）。

尚、この際、前記バルブ５４を開き、原料ガスを前記バイパス管５２より排気して、前記気化装置１８からの原料ガスの供給を停止しない様にするのが好ましい。液体原料を気化して、気化した原料ガスを安定供給する迄には時間が掛るので、前記気化装置１８からの原料ガスの供給を停止することなく、前記処理室２をバイパスする様に流しておくと、次の原料ガス供給工程では、流れを切換えるだけで、直ちに原料ガスを前記処理室２に供給できる。

該処理室２内のパージが所定時間行われた後、該処理室２内に活性化ガスが供給される。即ち、前記バルブ３９が開かれ、前記プラズマ着火用ガス供給源２９から供給されたプラズマ着火用ガスとしてのＡｒガスが、前記供給管３３を通り、前記ガス流量コントローラ３６で流量制御されて、前記リモートプラズマユニット２６へ供給され、Ａｒプラズマが生成される。Ａｒプラズマが生成された後、前記バルブ３８が開かれ、前記第２原料供給源２８から供給された第２原料が前記供給管３２を通り、前記ガス流量コントローラ３５で流量制御され、Ａｒプラズマが生成されている前記リモートプラズマユニット２６へ供給され、第２原料がプラズマにより活性化される。これによりラジカル（活性種）等の反応種が生成される。前記バルブ５５が閉じられると共に前記バルブ４３が開かれ、前記リモートプラズマユニット２６から第２原料をプラズマにより活性化したガス、即ち活性化ガスが、前記活性化ガス供給管４２を通り、前記活性化ガス供給部１４を介して基板４上へシャワー状に供給される（活性化ガス供給工程）。尚、この時も、前記バルブ２５は開いたままの状態とされ、前記処理室２内には不活性ガスが常に供給される。

活性化ガスの供給が所定時間行われた後、前記バルブ４３が閉じられ、活性化ガスの基板４への供給が停止される。この時も、前記バルブ２５は開いたままの状態なので、前記処理室２内への不活性ガスの供給は維持される。これにより、前記処理室２内が不活性ガスによりパージされ、該処理室２内の残留ガスが除去される（パージ工程）。

尚、この際、前記バルブ５５を開き、活性化ガスを前記バイパス管５３より排気して、前記リモートプラズマユニット２６からの活性化ガスの供給を停止しない様にするのが好ましい。活性化ガスを安定供給する迄には時間が掛かるので、前記リモートプラズマユニット２６からの活性化ガスの供給を停止することなく、前記処理室２をバイパスする様に流しておくと、次の活性化ガス供給工程では、流れを切換えるだけで、直ちに活性化ガスを前記処理室２へ供給できる。

該処理室２内のパージが所定時間行われた後、再び、前記バルブ５４が閉じられると共に前記バルブ２１が開かれ、気化した第１原料、即ち原料ガスが、不活性ガスと共に前記シャワーヘッド１１の前記原料ガス供給部１３を介して基板４上へ供給され、原料ガス供給工程が行われる。

以上の様な、原料ガス供給工程、パージ工程、活性化ガス供給工程、パージ工程を、１サイクルとして、このサイクルを複数回繰返すサイクル処理を行うことにより、基板４上に所定膜厚の薄膜を形成することができる（薄膜形成工程）。

基板４への薄膜形成処理終了後、前記回転機構８による基板４の回転が停止され、処理済基板４は基板搬入工程と逆の手順で前記処理室２外へ搬出される（基板搬出工程）。

尚、薄膜形成工程をＣＶＤ法により行う場合には、処理温度を原料ガスが自己分解する程度の温度帯となる様に制御する。この場合、原料ガス供給工程に於いては、原料ガスが熱分解し、基板４上に数〜数十原子層程度の薄膜が形成される。この間、基板４は回転しながら所定温度に保たれているので、基板面内に亘り均一な膜を形成できる。活性化ガス供給工程に於いては、活性化ガスにより基板４上に形成された数〜数十原子層程度の薄膜よりＣ、Ｈ等の不純物が除去される。この間も、基板４は回転しながら所定温度に保たれているので、薄膜より不純物を素早く均一に除去できる。

又、薄膜形成工程をＡＬＤ法により行う場合には、処理温度を原料ガスが自己分解しない程度の温度帯となる様に制御する。この場合、原料ガス供給工程に於いては、原料ガスは熱分解することなく基板４上に吸着する。この間、基板４は回転しながら所定温度に保たれているので、基板面内に亘り均一に原料を吸着させることができる。活性化ガス供給工程に於いては、基板４上に吸着した原料と活性化ガスとが反応することにより基板４上に１〜数原子層程度の薄膜が形成される。この間も、基板４は回転しながら所定温度に保たれているので、基板面内に亘り均一な膜を形成できる。尚、この時、活性化ガスに含まれるラジカル成分により薄膜中に混入するＣ、Ｈ等の不純物を脱離させることができる。

尚、本実施の形態の処理炉にて、ＡＬＤ法又はＣＶＤ法により、基板を処理する際の処理条件としては、例えば多元素系の薄膜であるＳＴＯ膜（ＳｒＴｉＯ3 膜）を成膜する場合、処理温度２００〜７００℃、処理圧力５０〜１０００Ｐａ、第１原料であるＳｒ原料がＳｒ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ）2 ・ｔｅｔｒａｅｎの場合、供給流量：０．０１〜０．１ｇ／ｍｉｎ、アダクト材料：ＮＨ（Ｃ2 Ｈ4 ＮＨＣ2 Ｈ4 ＮＨ）2 、キャリアガス（Ｎ2 ）供給流量１００〜２０００ｓｃｃｍが例示される。
又第１原料であるＴｉ原料がＴｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 の場合、供給流量０．０１〜０．１ｇ／ｍｉｎ、アダクト材料：不使用、キャリアガス（Ｎ2 ）供給流量１００〜２０００ｓｃｃｍ、第２原料（酸化剤）：Ｏ2 、Ｏ3 又はＨ2 Ｏ、供給流量１００〜２０００ｓｃｃｍが例示される。
尚、アダクト材料については後述する。

次に、図２に於いて、本発明に係る基板処理装置に用いられる気化装置１８の一例を説明する。

該気化装置１８は、気化器６１、アダクト蒸気発生器（バブラ）６２を具備し、前記気化器６１の上流側に前記液体原料供給管１６が接続され、下流側には前記原料ガス供給管１９が接続されている。前記アダクト蒸気発生器６２にはキャリアガス供給管６３が接続され、前記アダクト蒸気発生器６２と前記気化器６１とはアダクト蒸気供給管６４によって接続されている。

前記気化器６１内部は所要の手段で加熱され、例えば壁に設けられた図示しないヒータによって加熱され、前記液体原料供給管１６から供給される液体原料はノズル６５を介して前記気化器６１内に噴霧される。

前記アダクト蒸気発生器６２内には液体原料に含有されている物質、例えばアダクト（付加物）の液体（以下液体アダクト６６）が上部に空間６７を残置し貯溜されており、前記キャリアガス供給管６３の先端は前記液体アダクト６６中に液没されている。又、前記キャリアガス供給管６３からはキャリアガス６８、例えば窒素ガス等の不活性ガスが供給される様になっている。又、前記アダクト蒸気供給管６４の上流端は前記空間６７に開口し、下流端は前記ノズル６５に合流している。

以下、前記気化装置１８の作用について説明する。

前記キャリアガス供給管６３からキャリアガスを前記液体アダクト６６内に噴出することで、バブリングにより前記液体アダクト６６が蒸発し、アダクト蒸気として前記アダクト蒸気供給管６４から前記ノズル６５に供給される。

前記液体流量コントローラ１７で流量調節された液体原料は、アダクト蒸気（又はアダクトミスト）と共に前記気化器６１内に噴霧され、該気化器６１内部でエネルギを加えられ、アダクト蒸気雰囲気下で蒸発し、原料ガスとなる。原料ガスは前記原料ガス供給管１９を経て前記処理室２に供給される。

液体原料に含まれるアダクトは結合力が弱い為、前記気化器６１中に噴霧される際、或は該気化器６１で加熱される際のエネルギで脱離分解し易いが、アダクト蒸気と共に噴霧され、又前記気化器６１内は供給されるアダクト蒸気により、アダクト濃度が非常に高い雰囲気となっているので、化学平衡の原理からアダクトが液体原料から優先的に脱離分解することが抑制される。

従って、気化時にアダクトが脱離分解し、蒸気圧の低い金属錯体が残渣として前記気化器６１、前記原料ガス供給管１９に残留することが抑制される。

本発明では、結合力の弱いアダクトを構造中に持つ液体原料を気化する際のキャリアガスとして液体アダクト６６をバブリングしたキャリアガスを使用することで、気化時のアダクトの脱離を抑制し、安定に気化させることができる。

尚、液体原料が気化する際の雰囲気を、アダクト雰囲気（アダクト蒸気濃度（アダクト分圧）を高くした雰囲気）とすればよいので、前記気化器６１にアダクト蒸気を供給する手段としては上記したアダクト蒸気発生器６２に限らない。従って、前記気化器６１に直接アダクトを供給してアダクト雰囲気としてもよく、或は事前に所定の混合比でアダクトの蒸気を混合したキャリアガスを前記気化器６１に供給してもよい。

尚、例示した様にＳＴＯ膜を形成する場合、第１原料の１つであるＳｒ液体原料がＳｒ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ）2 ・ｔｅｔｒａｅｎ（ビスジピバロイルメタナトストロンチウム・テトラエン付加物）である場合、アダクトとしてはＮＨ（Ｃ2 Ｈ4 ＮＨＣ2 Ｈ4 ＮＨ）2 （テトラエチレンペンタミン（テトラエン））が使用され、前記アダクト蒸気発生器６２にはテトラエンの液体が貯溜される。又、もう１つの第１原料であるＴｉ液体原料がＴｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 である場合、アダクト材料は使用しなくてよく、Ｔｉ原料用の供給系については前記アダクト蒸気発生器６２は省略し、前記キャリアガス６８を直接前記ノズル６５に供給する様にすればよい。

尚、液体原料はＳｒ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ）2 等の金属のβ−ジケトン化合物のアダクト付加物からなる群から選択されればよく、又アダクトはトリグリム、テトラグリム、トリエン、テトラエン、フェナントロリンからなる群から選択されればよい。

（付記）
尚、本発明は、以下の実施の態様を含む。

（付記１）基板を処理する処理室と、液体原料を気化する気化器と、該気化器で前記液体原料を気化して得られた原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給ラインと、前記気化器に前記液体原料を供給する液体原料供給ラインと、前記液体原料に含まれる物質からなる液体を前記キャリアガスでバブリングするバブラとを有し、前記気化器は、前記バブリングにより得たガス雰囲気下で前記液体原料を気化する様構成されることを特徴とする基板処理装置。

（付記２）液体原料を気化器により気化する工程と、前記気化器により前記液体原料を気化して得られた原料ガスを基板に供給して基板を処理する工程とを有し、前記液体原料を気化する工程では、前記液体原料に含まれる物質からなる液体を不活性ガスでバブリングして得たガス雰囲気下で前記液体原料を気化することを特徴とする半導体装置の製造方法。

（付記３）付記１、付記２に於いて、前記液体原料に含まれる物質は、前記液体原料のアダクト部分と同じ物質である。

（付記４）付記１、付記２に於いて、前記液体原料は、前記気化器によりキャリアガス単独雰囲気下で気化する場合に気化時のエネルギでアダクト部分が脱離する原料であり、前記液体原料に含まれる物質とは、前記アダクトと同じ物質である。

（付記５）付記３、付記４に於いて、前記液体原料はＳｒ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2 ）2 等の金属のβ−ジケトン化合物のアダクト付加物からなる群から選択される少なくとも１つの原料であり、前記アダクトは、トリグリム、テトラグリム、トリエン、テトラエン、フェナントロリンからなる群から選択される少なくとも１つの物質である。

（付記６）付記１〜付記５に於ける液体原料供給システム。

本発明の実施の形態を示す概略構成図である。 本発明に係る基板処理装置に用いられる気化装置の一例を示す概略図である。

符号の説明

１ 処理容器
２ 処理室
４ 基板
１５ 第１原料供給源
１６ 液体原料供給管
１７ 液体流量コントローラ
１８ 気化装置
１９ 原料ガス供給管
２２ 不活性ガス供給源
２４ ガス流量コントローラ
２６ リモートプラズマユニット
６１ 気化器
６２ アダクト蒸気発生器
６３ キャリアガス供給管
６４ アダクト蒸気供給管
６５ ノズル

Claims (2)

1. 基板を処理する処理室と、アダクトを含有する液体原料を気化する気化器と、該気化器で前記液体原料を気化して得られた原料ガスを前記処理室に供給する原料ガス供給ラインと、前記気化器にアダクト蒸気を供給するアダクト蒸気供給ラインとを具備し、前記気化器はアダクト蒸気雰囲気下で前記液体原料を気化する様構成されたことを特徴とする基板処理装置。
2. アダクトを含有する液体原料を気化する工程と、前記液体原料を気化して得られた原料ガスを基板に供給して基板を処理する工程とを具備し、前記液体原料はアダクト蒸気雰囲気下で気化されることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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