JP2008060417A - 気化装置、フィルタ装置、成膜装置及び気化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタにおける捕捉ミストの再気化効率を高め、長時間安定した気化を行うことができる気化装置を提供すること。
【解決手段】本発明の気化装置は、気化室形成部材に設けられ、液体材料が気化されて得られた気体を消費装置に供給するための供給口と、前記供給口を覆うように設けられ、未気化液体材料を捕捉するためのフィルタと、前記フィルタに赤外線を照射するための赤外線照射部と、を備えた構成にし、フィルタを赤外線の輻射熱により加熱することで、フィルタにより捕捉した未気化液体材料の気化効率が高くなり、フィルタの閉塞が抑えられ、フィルタの使用寿命が長くなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液状の半導体形成材料を気化して得た処理ガスを消費装置例えば減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）用の成膜処理部に供給するめの気化装置、フィルタ装置及び気化方法に関し、またこの気化装置及びフィルタ装置を適用した成膜装置に関する。

半導体製造プロセスの一つとして、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）の表面に所定の膜を形成する成膜工程があり、この工程は例えば減圧ＣＶＤ装置を用いて行われている。この減圧ＣＶＤ装置は、原料をガス状態で供給し、化学反応を進行させて、ウエハ表面に薄膜を堆積させるものであるが、液体材料を気化して得た処理ガスを成膜ガスとして装置内に導入する場合がある。

前記液体材料を気化して得た処理ガスを用いた成膜処理の一般的な例としては、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4：ＴＥＯＳ）を気化して得た処理ガスと酸素（Ｏ2）ガスとを用いてＳｉＯ2膜を成膜するプロセスや、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2Ｃｌ6：ＨＣＤ）を気化して得た処理ガスとアンモニア（ＮＨ_３）ガスとを用いてシリコンナイトライド（Ｓｉ3Ｎ4）膜を成膜するプロセスなどが挙げられるが、その他、金属の有機化合物（錯体化合物）を用いてその金属膜を成膜することも行われており、例えばハフニウム材料を気化して得た処理ガスと酸素ガスとを用いてハフニウム酸化膜を成膜するプロセス、チタニウム（Ｔｉ）材料、ストロンチウム（Ｓｒ）材料及びバリウム（Ｂａ）材料を夫々気化して得た処理ガスと酸素ガスとを用いてＢＳＴ（バリウムストロンチウムチタニウム）酸化膜を成膜するプロセスなどがある。

従来ＴＥＯＳ等の蒸気圧が高い液体材料は、液体材料中に含まれる液中パーティクル（約３０００個／１ｍｌ）をベーキング方式で気化させるので、蒸気だけを処理チャンバに供給し、液中パーティクルは加熱槽に貯留されている材料に残る態様であったが、Ｈｆ等の蒸気圧が低い液体材料は、ガスの分解温度が低いためベーキング方式では気化しにくく、また高温のタンク内に長時間材料を保存するため材料が変質してしまう。そこでキャリアガスを用いてインジェクタにより霧化された液体材料を所定の温度に加熱された気化室内に供給するスプレー方式を採用することで、液体材料の気化の促進を図っているが、液中パーティクルも共にインジェクタに注入されてしまうことから、これをトラップするフィルタが気化室内に必要となる。

また半導体デバイスの設計の多様化に対応するため、液体材料として種々の金属有機化合物が用いられるようになってきており、例えばＨｆ、Ｚｒ、Ｓｔ等の有機化合物を用いると蒸気圧がＴＥＯＳ等に比べて１／１０以上も低く、このような低蒸気圧材料の場合には、気化しにくく、未気化成分（ミスト）の残留が避けられない。ミストが処理ガス中に含まれるとウエハ上にパーティクルとして付着する要因になることから気化器の出口側やガス供給路にフィルタを設置している。

上記フィルタは、気化器の気化室を形成する容器に固定部材を介して固定されており、容器内に埋設されたヒータによって前記固定部材を介してその周縁部から加熱されるようになっている。また特許文献１には、チャンバ本体の側面に形成された排出口を覆うようにフィルタが設けられ、当該フィルタは裏面側がチャンバ本体の壁面に密着するようにボルトで固定されて、チャンバ本体のフィルタ取付面近傍に設けられたヒータによって加熱されることが記載されている。

しかし上述の構成の気化器においては、フィルタ内を処理ガスが通過することによって、またフィルタに付着したミストが気化する際の蒸発熱によってフィルタの熱が奪われていくことでフィルタの温度が低下する。フィルタはヒータによって加熱されているが、その材質として金属焼結体や繊維などが用いられるため、フィルタの周縁部から中央部に熱が伝わりにくい。そのためフィルタの中央部の温度が低下し、当該中央部の温度を所定の温度に復帰させることが難しく、再気化されないミストがフィルタに堆積して当該フィルタが早く閉塞することから、フィルタの使用寿命が短いといった問題がある。

一方、フィルタの中央部の温度を高くするためにヒータの出力を上げると、フィルタの周縁部の温度が高くなり過ぎて材料が変質するといった問題がある。例えば２９０〜３００℃で気化する材料であれば、これよりも５〜１０℃昇温させると当該材料は変質してしまうので、ヒータの出力を上げてフィルタの中央部の温度を例えば２９０〜３００℃にすると、フィルタの周縁部の温度は中央部の温度よりもかなり高い温度となり、周縁部に付着しているミストは変質してしまう。

特開２００４−２１１１８３号公報（段落００１２、図２）

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、フィルタにおける捕捉ミストの再気化効率を高め、長時間安定した気化を行うことができる気化装置、長時間安定したフィルタ機能が得られるフィルタ装置、長時間安定した気化を行うことができる気化方法及び基板に対して安定した成膜処理を行うことができる成膜装置を提供することにある。

本発明の気化装置は、液体材料を気化する空間を形成する気化室形成部材と、
この気化室形成部材に設けられ、液体材料を霧化して吐出するインジェクタと、
前記気化室形成部材に設けられ、霧化された液体材料を加熱して気化するための加熱手段と、
前記気化室形成部材に設けられ、液体材料が気化されて得られた気体を消費装置に供給するための供給口と、
前記供給口を覆うように設けられ、未気化液体材料を捕捉するためのフィルタと、
前記フィルタに赤外線を照射するための赤外線照射部と、備えたことを特徴とする。

上述した気化装置において、前記インジェクタは下方に向けて液体材料を吐出するように気化室形成部材の上部に設け、前記供給口は気化室形成部材の下部側面に設けた構成とすることが望ましい。また前記赤外線照射部は、フィルタの上流側表面に赤外線を照射するように設けられていることが望ましい。

また本発明のフィルタ装置は、液体材料を気化して得られた気体の通流空間を形成するハウジングと、
このハウジング内に前記気体を導入するための導入ポートと、
前記フィルタを通過した気体を消費装置に供給するための供給ポートと、
前記ハウジングに設けられ、未気化液体材料を捕捉するためのフィルタと、
前記フィルタに赤外線を照射するための赤外線照射部と、を備えたことを特徴とする。

上述したフィルタ装置において、前記ハウジングを加熱するためのヒータを備えた構成であってもよい。また前記導入ポートはハウジングの上部に設け、前記フィルタはハウジングの下部の側面に設けた構成とすることが望ましい。また前記赤外線照射部は、フィルタの上流側表面に赤外線を照射するように設けられていることが望ましい。

また本発明の成膜装置は、液体材料を貯留する貯留槽と、
この貯留槽に液体材料供給路を介して接続され、前記貯留槽からの液体材料を気化して処理ガスを得るための上述した気化装置と、
この気化装置にガス供給路を介して設けられ、前記気化装置から送られた処理ガスを用いて基板に成膜処理を行う成膜処理部と、を備えたことを特徴とする。

また本発明の他の成膜装置は、液体材料を貯留する貯留槽と、
この貯留槽に液体材料供給路を介して接続され、前記貯留槽からの液体材料を気化して処理ガスを得るための気化装置と、
この気化装置にガス供給路を介して設けられ、前記気化装置から送られた処理ガスを用いて基板に成膜処理を行う成膜処理部と、
前記ガス供給路における気化装置と成膜処理部との間に設けられ、未気化液体材料を捕捉し、再気化させるための上述したフィルタ装置と、を備えたことを特徴とする。

また本発明の気化方法は、液体材料を気化して処理ガスを得る工程と、
前記処理ガスを、フィルタを通過させることにより未気化液体材料を捕捉する工程と、
前記フィルタに赤外線を照射し、当該フィルタにより捕捉されている未気化液体材料を気化する工程と、を含むことを特徴とする。

上述した気化方法において、前記フィルタを固定する固定部材を介して、ヒータにより当該フィルタを加熱する工程を、さらに含む

本発明によれば、フィルタに赤外線を照射しているため、フィルタを、処理ガスが変質しない適切な温度に加熱することができ、このため捕捉した未気化液体材料（ミスト）の気化効率が高く、従ってフィルタの閉塞が抑えられ、フィルタの使用寿命が長くなる。またフィルタの閉塞が抑えられることから、長期間に亘って安定した成膜処理が行える。

以下、本発明に係る気化装置を組み込んだ成膜装置の一実施の形態について説明する。図１中１００は基板例えばウエハＷに対して所定の成膜処理が行われる成膜処理部、２００は前記成膜処理部１００に、所定の処理ガスを供給するためのガス供給系である。前記成膜処理部１００は、この例ではバッチ式の減圧ＣＶＤ装置本体であり、例えば反応容器（処理容器）である縦型の反応管１１０内に、ウエハＷを多数枚搭載したウエハボート１２０を搬入して、反応管１１０の外側に設けられた加熱手段１３０により加熱すると共に、反応管１１０内を排気管１４０を介して真空排気手段である真空ポンプ１５０により所定の真空度に維持し、後述する処理ガス供給管から反応管１１０内に所定の処理ガスを導入して、基板に対して所定の成膜処理が行われる。

ガス供給系２００は、例えば８５℃での蒸気圧が０．５５Ｐａ以下の低蒸気圧の液体材料例えばTetrakis(N-ethyl-N-methylamino)hafnium（ＴＥＭＡＨ）やhafnium tetra-t-butoxide（ＨＴＢ）等のハフニウム材料を貯留するための貯留槽１と、貯留槽１からの液体材料を気化するための気化装置２と、これらを結ぶ配管系により構成されている。

前記貯留槽１は、液体材料供給管５１を介して前記気化装置２に接続されており、この液体材料供給管５１の貯留槽１側の端部は貯留槽１内の液体材料と接触するように設けられていて、この液体材料供給管５１には、上流側（貯留槽１側）から順に、バルブＶ１、液体マスフローメータＭ、バルブＶ２が介設されている。この液体材料供給管５１の気化装置２側の端部は後述する気化装置２に設けられたインジェクタに接続されている。また前記貯留槽１には、バルブＶａを介設した加圧気体供給管２１が接続されており、この加圧気体供給管２１の一端側は、貯留槽１の液体材料の液面の上方側に位置するように設けられている。

この加圧気体供給管２１の他端側は、加圧気体例えば窒素（Ｎ2）ガスの供給源２２と接続されており、貯留槽１から気化装置２に液体材料を供給するときには、貯留槽１内に例えば１．０ｋｇ／ｃｍ2程度の窒素（Ｎ2）ガスを供給して、これにより液体材料を加圧し、この加圧によって液体材料を貯留槽１から気化装置２に送圧するようになっている。

図２に示すように前記気化装置２は、縦型の円筒体である筒状部からなる気化室形成部材４０とこの気化室形成部材４０の外周面を覆うようにして設けられた外形が四角型状の筐体４１とからなる。前記気化室形成部材４０は、例えば内径が３０ｍｍ、長さが例えば２５０ｍｍのステンレス製の円筒状体より構成される。前記気化室形成部材４０の上端部には液体材料供給管５１に接続されたインジェクタ３０が設けられている。このインジェクタ３０は内管及び外管からなる二重管構造のスプレー式インジェクタとして構成され、内管は液体材料供給管５が接続され、外管はキャリアガスである窒素ガスを供給する窒素ガス供給管３１に接続されている。インジェクタ３０は、内管及び外管に夫々液体材料及び窒素ガスを供給することにより、先端の吐出口（例えば孔径０．１ｍｍ）から液体材料が霧化されて（ミストとされて）気化室形成部材４０内に供給されることとなる。

前記筐体４１の内部には、気化室形成部材４０の長さ方向に沿って各々伸びる、例えば抵抗発熱体等のヒータからなる加熱手段４８が周方向に複数この例では４個設けられている。また後述するように、気化室形成部材４０の下部側面に設けられた供給口３２に接続された処理ガス供給管５３と気化装置２の筐体４１とが連結する近傍付近の筐体４１内部にも、前記例えば抵抗発熱体等のヒータからなる加熱手段４９が設けられている。

前記気化室形成部材４０の下端部の側面には液体材料が気化されて得られた処理ガスを成膜装置に供給するための供給口３２が形成され、この供給口３２に連通して供給ポート５２が設けられている。この供給ポート５２には、処理ガス供給管５３が接続されている。なお供給ポート５２は処理ガス供給管５３と共にガス供給路をなしており、このガス供給路（図１では符号５３の部位に相当）はバルブＶ３を介して成膜処理部１００に接続されている。

また気化室形成部材４０内には、前記供給口３２を覆うようにして未気化液体材料を捕捉するための円形状のフィルタ７が設けられている。フィルタ７は図３に示すようにリング状の固定部材７１の中央開口部を塞ぐように取り付けられており、この固定部材７１の周縁部のボルト挿入孔７２に図示しないボルトを挿入して筐体７１の壁面側にネジ込むことにより当該筐体７１に固定されている。フィルタ７は金属焼結体や繊維等からなり、その厚さは例えば２ｍｍ程度である。

前記気化装置２の下端部の側面における前記フィルタ７に対向する部位には、図２に示すように開口部２０が形成されており、この開口部２０にその先端部を挿入するようにして赤外線照射部８が設けられている。この赤外線照射部８は、内面が鏡面とされた筒状のリフレクタ８０と、このリフレクタ８０の基端側に設けられた赤外線照射源例えばハロゲンランプ８１と、リフレクタ８０の前面部を塞ぐように設けられた例えば石英製、コバールガラス製の透過窓８３と、を備えている。また赤外線照射部８は、ハロゲンランプ８１の光軸がフィルタ７のほぼ中心部を通るように位置設定され、フィルタ７の周縁よりも少し内側の円形領域の加熱を受け持っている。赤外線照射部８の基端側には、リフレクタ８０を囲むと共にフランジ８２ａを備えた固定部材８２がリフレクタ８０と一体的に設けられ、フランジ８２ａを気化装置２の筐体４１にボルトなどで固定することにより、赤外線照射部８が筐体４１に気密に取り付けられることになる。

前記気化装置２の加熱手段４８、４９は夫々電力供給部５０ａ、５０ｂを介して制御部６０により電力制御され、これにより気化装置２の内壁面の温度及びフィルタ７の周縁付近の温度が予め設定した温度になるようにコントロールされる。また赤外線照射部８のハロゲンランプ８１も電力供給部５０ｃを介して制御部６０により電力制御され、フィルタ７の中央部の温度が予め設定した温度となるようにコントロールされる。即ち、この実施の形態では、フィルタ７の加熱について、周縁部領域を加熱手段４８、４９による熱伝導により、また中央領域を赤外線照射部８による輻射熱により行うようにしている。なお加熱手段４８、４９及び赤外線照射部８によるフィルタ７の目標温度は、液体材料が気化しかつ変質しない温度範囲に設定される。

また前記気化室形成部材４０の底面には気化しなかった液体材料を排出するためのドレインポート３４が形成されている。４２はミスト排出管、Ｖｍはミスト排出バルブ、４４は排気ポンプである。気化室形成部材４０内にて気化されなかったミストはドレインポート３４近傍に貯留し、貯留されたミストは、ミスト排出バルブＶｍを開きかつ排気ポンプ４４を駆動することで外部に吸引排出される。

このような成膜装置にて行われる成膜方法について説明すると、先ずバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖａを開く。即ち、ガス供給系２００では、加圧気体供給管２１を介して貯留槽１内へ加圧気体であるＮ2ガスを供給し、この加圧により貯留槽１内の低蒸気圧の液体材料例えばハフニウム材料を、液体材料供給管５１を介して、液体マスフローメータＭにより流量を調整した状態で気化装置２に圧送する。このとき液体材料供給管５１内を通流する液体材料の温度は当該液体材料供給管５１の周囲に設けられた図示しない加熱ヒータにより例えば４０℃程度に設定されている。

ここで成膜処理部１００では反応管１１０内が所定の真空度に真空排気されているので、ガス供給系２００のガスは、供給管に設けられた各バルブを開くことにより下流側に通気していく。こうして気化装置２には、例えば５ｓｃｃｍの流量のハフニウム材料が導入される。

図４（ａ）に示すように気化装置２では、加熱手段４８、４９により例えば気化室形成部材４０の内部が１４０℃程度に加熱されており、ここにインジェクタ３０から下方に向けて霧化した（微細な粒子にした）液体材料を吐出する。この霧化した液体材料は、気化室形成部材４０の上部側領域を円錐状に広がりながら均一に微粒化されると共に一部が加熱により気化される。そして粒状物質であるミストと蒸気を含む円錐状のミスト流は、気化室形成部材４０の下部側領域に向かって流れ、この間に熱交換により気化される。

気化室形成部材４０内を下に向かって流れるミスト流のうち、ミストは重力により気化室形成部材４０の底面に落下し、処理ガス（蒸気）から分離され、処理ガスは供給口３２の吸引により供給口３２に向かって曲げられる。この処理ガスには重力により分離されなかったミストが一部含まれており、処理ガスがフィルタ７を通過する際に、処理ガスに含まれるミストがフィルタ７に付着することになる。一方、図４（ｂ）に示すようにフィルタ７は加熱手段４８、４９により気化装置２の筐体４１及び固定部材７１を介して熱伝導により周縁部が加熱され、更に周縁部から中央部へ向かって熱が伝導される。また既述のようにフィルタ７内では熱伝導が悪いが、中央領域には赤外線が照射されていることから、輻射熱により直接的に加熱されており、この結果フィルタ７は全面に亘って略均一にミストの気化に適した設定温度に維持される。このためフィルタ７に捕捉されたミストは気化し、処理ガスとなってフィルタ７を通過して処理ガス供給管５３に流れて行く。そしてフィルタ７内を処理ガスが通過することによって、更にまたミストが気化する際の蒸発熱によってフィルタ７の熱が奪われて行くが、その放熱分が赤外線の輻射熱により直ちに補われ、その結果フィルタ７は依然として設定温度に保たれ、こうしてミストの捕捉及び気化が連続的に行われる。

なお気化装置２ではミスト排出バルブＶｍを閉じているので、上述したようにドレインポート３４には気化しなかった粒状物質が溜まることになる。そして成膜処理後に、所定のタイミングでバルブＶｍを開き、排気ポンプ４４を作動させることで、気化室形成部材４０に貯留するミストがミスト排出管４２を介して装置外に排出される。

このようにして気化装置２内で気化された処理ガスは処理ガス供給管５３を介して成膜処理部１００へ送られる。このとき処理ガス供給管５３内を通流する処理ガスの温度は当該処理ガス供給管５３の周囲に設けられた図示しない加熱ヒータにより例えば１５０℃程度に設定されている。

一方成膜処理部１００においては、ウエハＷが所定枚数搭載された保持具１２０が反応管１１０内に搬入されていて、反応管１１０内が所定の真空度及び温度に維持されている。そして処理ガス供給管５３から処理ガスとしてハフニウム材料を気化して得た処理ガスと、酸素ガス（図示せず）とを反応管１１０内に供給することにより、基板であるウエハＷ上にハフニウム酸化膜を形成する成膜処理が行われる。

上述の実施の形態によれば次の効果がある。気化装置２では、フィルタ７の周縁部は加熱手段４８、４９の熱伝導により加熱されると共にフィルタ７の中央領域は赤外線が照射されて加熱されることから、温度のリカバリーを十分に確保でき、フィルタ７は全面に亘ってミストの気化に適した設定温度に維持される。このためミストが効率よく気化されるのでミストの付着堆積によるフィルタ７の閉塞が抑えられ、フィルタの使用寿命が長くなる。そしてフィルタ７の閉塞が抑えられることから、気化室形成部材４０内の圧力が上昇せずに長期に亘って安定し、安定した気化作用を長時間維持することができる。更にミストの気化効率が高いことから、ミストの通過に起因するウエハ上のパーティクルの付着が低減でき、気化作用が安定していることと相俟って、長期に亘って安定した成膜処理を行うことができる。
またフィルタ７の加熱を赤外線の輻射熱によって行うことで、気化室形成部材４０内が減圧雰囲気下であっても、フィルタ７を効果的に加熱することができる。
なお液体材料が気化されて得られた処理ガスが通る部位は通常ヒータにより加熱されているが、フィルタ７の加熱については、赤外線照射部８の照射領域を広げてフィルタ全面の加熱を赤外線の照射に頼る構成にしてもよい。

また図５に示すように前記透過窓８３を固定部材８５によって筐体４１の外側壁面に設けると共に、前記リフレクタ８０を固定部材８６によって筐体４１の外側壁面に設けるようにしてフィルタ７の上流側表面に赤外線を照射する赤外線照射部８を構成してもよい。この例について具体的に図５を用いて説明すると、気化装置２の下端部側面に形成された開口部２０を覆うようにして気化装置２の外側から前記透過窓８３が設けられる。透過窓８３は図５に示すようにリング状の固定部材８５の中央開口部を塞ぐようにして取り付けられており、この固定部材８５の周縁部に形成された図しない孔にボルト８５ａを挿入して筐体４１の外側壁面にネジ込むことにより当該筐体７１に固定される。また図５に示すように筐体４１の外側壁面には、一端側が前記リフレクタ８０と接続するＬ字状の固定部材８６が設けられており、当該固定部材８３の他端側に形成された図示しない孔にボルト８６ａをネジ込むことにより前記筐体４１に固定されると共に、当該固定部材８３の一端側に形成された図示しない孔にボルト８６ｂをネジ込むことにより前記リフレクタ８０が固定される。このような構成にある赤外線照射部８であっても上述と同様にフィルタ７を効果的に加熱することができる。なお、図５において図２に示す赤外線照射部８と同じ構成にある部分には同じ符号を付してある。また、本発明の実施の形態における赤外線照射部８の構造は上記のものに限定されない。

続いて本発明の他の例について説明する。この例は、上述した成膜装置において図６に示すように処理ガス供給管５３にフィルタ装置９が介設されていると共に、図２に示す気化装置２においてフィルタ７及び赤外線放射部８が設けられていない他は、上述した実施の形態と同様の構成にある、なお、図６において上述の実施の形態と同じ構成にある部分には同じ符号を付してある。

図６に示すように気化装置２の近傍にはフィルタ装置９が設けられている。前記フィルタ装置９は、図７に示すように縦型の円筒体であるハウジング９０を備えている。前記ハウジング９０の上端部には導入ポート９１が形成されており、前記処理ガス供給管５３（図７には図示せず）から前記導入ポート９１を介して処理ガスがハウジング９０内に供給されるようになっている。

前記ハウジング９０の下端部の側面には気体を成膜処理部１００に供給するための供給ポート９２が形成されている。ハウジング９０内には、前記供給ポート９２の入り口である供給口９２ａを覆うようにして上述したフィルタ７が設けられている。前記フィルタ７の固定構造は略解してあるが、例えば図３に示した固定部材７１を介してハウジング９０に固定されている。

また図７に示すように、フィルタ装置９の下端部の側面には、上述した赤外線照射部８が設けられている。ハウジング９０におけるフィルタ７に対向する側壁部位には開口部９３が形成されており、この開口部９３に赤外線照射部８の先端部が嵌合されている。フィルタ７とハウジング９０との固定構造については、例えば気化装置２の場合と同様の構造などを採用することができる。

そしてこのフィルタ装置９は、ハウジング９０も含めて全体を覆うように加熱ブロック９６が設けられている。この加熱ブロック９６は、図の煩雑さを避けるために鎖線で記載してあるが、ブロック体の内部に抵抗発熱体からなるヒータを設けて構成され、ハウジング９０、導入ポート９１の一部、供給ポート９２の一部を加熱することにより、処理ガスと接触する部位を処理ガスが液化せずかつ変質しない程度の適切な温度に維持する役割をもっている。フィルタ７は、周縁部がこの加熱ブロック９６により加熱され、中央部が赤外線照射部８からの赤外線により加熱されることとなる。
またハウジング９０の底面には気化しなかった液体材料を排出するためのドレインポート９４が形成され、当該ドレインポート９４を気密に封止するためのキャップ９５が設けられている。

この実施の形態における作用について述べると、この例では気化装置２にはフィルタ７及び赤外線放射部８が設けられていないため、この気化装置２の供給口３２からは気化された液体材料の蒸気である処理ガスと当該処理ガスに含まれる気化しなかった粒状物質（ミスト）が排出される。そして図７に示すように処理ガス供給管５３及び導入ポート９１を介してハウジング９０内に処理ガスが供給され、ハウジング９０内を下に向かって流れる。処理ガスに含まれるミストは重力によりハウジング９０の底面に落下し、処理ガスから分離され、処理ガスは供給ポート９２側からの吸引により供給ポート９２に向かって曲げられる。この処理ガスには重力により分離されなかったミストが一部含まれており、処理ガスがフィルタ７を通過する際にミストはフィルタ７に補足されるが、気化装置２の場合と同様にしてミストは気化され、処理ガスとなってフィルタ７を通過し、供給ポート９２及び処理ガス供給管５３を介して成膜処理部１００へ送られる。

上述したフィルタ装置９によれば、気化装置２で述べた効果と同様に長期に亘って良好なフィルタ機能が得られる。

ここでミストはフィルタ７の上流側表面に捕捉される場合が多いことから、加熱効率の点において、赤外線照射部８により前記上流側表面と対向配置することが好ましいが、本発明は、赤外線照射部８をフィルタ７の下流側表面と対向するように配置してもよい。図８はこのような例を示しており、ハウジング９０の下端部側面に導入ポート９１を形成すると共にハウジングの上端部に供給ポート９２を形成し、導入ポート９１における導入口９１ａを塞ぐようににフィルタ７を設けている。この場合においてもフィルタ７の中央部の温度低下を抑制でき、同様の効果が得られる。

以上において本発明では、ハフニウム材料やＨＥＡＤ以外に、例えば１４０℃での蒸気圧が４０Ｐａ以下のＴａ（ＯＣ2Ｈ5）5、１２０℃での蒸気圧が４０Ｐａ以下のＴＤＥＡＨ（Ｈｆ｛Ｎ（Ｃ2Ｈ5）｝4）等や、チタニウム（Ｔｉ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）の各有機物質（金属有機物質）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液に溶解してなる液体材料等を用いることができ、また処理ガスとしてＴａ（ＯＣ2Ｈ5）5を気化して得た処理ガスとＯ3ガスとを用いてＴａ2Ｏ5膜を成膜する処理などにも適用できる。さらに成膜処理部１００としては、バッチ式の減圧ＣＶＤ装置の他に、枚葉式の成膜装置を用いてもよい。

本発明に係る成膜装置の一例を示す概略図である。 本発明の気化装置の一例を示す縦断面図である。 上記気化装置内に取り付けられるフィルタを示す概略斜視図である。 上記気化装置にて行われる液体材料の気化方法を示すイメージ図である。 本発明の気化装置の他の例を示す縦断面図である。 本発明に係る成膜装置の他の例を示す概略図である。 本発明のフィルタ装置の一例を示す縦断面図である。 本発明のフィルタ装置の一例を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｗ 半導体ウエハ
２ 気化装置
３０ インジェクタ
３２ 供給口
３４ ドレインポート
４０ 気化形成部材
４１ 筐体
４４ 排気ポンプ
４８ 加熱手段
５１ 液体材料供給管
５３ 処理ガス供給管
Ｖ１〜Ｖ３ バルブ

Claims (11)

1. 液体材料を気化する空間を形成する気化室形成部材と、
   この気化室形成部材に設けられ、液体材料を霧化して吐出するインジェクタと、
   前記気化室形成部材に設けられ、霧化された液体材料を加熱して気化するための加熱手段と、
   前記気化室形成部材に設けられ、液体材料が気化されて得られた気体を消費装置に供給するための供給口と、
   前記供給口を覆うように設けられ、未気化液体材料を捕捉するためのフィルタと、
   前記フィルタに赤外線を照射するための赤外線照射部と、備えたことを特徴とする気化装置。
2. 前記インジェクタは下方に向けて液体材料を吐出するように気化室形成部材の上部に設けられ、前記供給口は気化室形成部材の下部側面に設けられたことを特徴とする請求項１記載の気化装置。
3. 前記赤外線照射部は、フィルタの上流側表面に赤外線を照射するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の気化装置。
4. 液体材料を気化して得られた気体の通流空間を形成するハウジングと、
   このハウジング内に前記気体を導入するための導入ポートと、
   前記ハウジングに設けられ、未気化液体材料を捕捉するためのフィルタと、
   このフィルタを通過した気体を消費装置に供給するための供給ポートと、
   前記フィルタに赤外線を照射するための赤外線照射部と、を備えたことを特徴とするフィルタ装置。
5. 前記ハウジングを加熱するためのヒータを備えていることを特徴とする請求項４記載のフィルタ装置。
6. 前記導入ポートはハウジングの上部に設けられ、前記フィルタはハウジングの下部の側面に設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のフィルタ装置。
7. 前記赤外線照射部は、フィルタの上流側表面に赤外線を照射するように設けられていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一に記載のフィルタ装置。
8. 液体材料を貯留する貯留槽と、
   この貯留槽に液体材料供給路を介して接続され、前記貯留槽からの液体材料を気化して処理ガスを得るための請求項１ないし３のいずれか一に記載の気化装置と、
   この気化装置にガス供給路を介して設けられ、前記気化装置から送られた処理ガスを用いて基板に成膜処理を行う成膜処理部と、を備えたことを特徴とする成膜装置。
9. 液体材料を貯留する貯留槽と、
   この貯留槽に液体材料供給路を介して接続され、前記貯留槽からの液体材料を気化して処理ガスを得るための気化装置と、
   この気化装置にガス供給路を介して設けられ、前記気化装置から送られた処理ガスを用いて基板に成膜処理を行う成膜処理部と、
   前記ガス供給路における気化装置と成膜処理部との間に設けられた請求項４ないし７のいずれか一に記載のフィルタ装置と、を備えたことを特徴とする成膜装置。
10. 液体材料を気化して処理ガスを得る工程と、
    前記処理ガスを、フィルタを通過させることにより未気化液体材料を捕捉する工程と、
    前記フィルタに赤外線を照射し、当該フィルタにより捕捉されている未気化液体材料を気化する工程と、を含むことを特徴とする気化方法。
11. 前記フィルタを固定する固定部材を介して、ヒータにより当該フィルタを加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１０記載の気化方法。
    
    

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