JP2014196537A - 原料ガス供給装置、成膜装置及び原料ガス供給方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板Wへの成膜を行う成膜処理部に原料を供給する原料ガス供給装置において、キャリアガス供給部41は、原料300を収容した原料容器3に、流量調節されたキャリアガスを供給し、流量測定部22は、気化した原料を含む原料ガスの流量を測定する。制御部5は、基板への成膜を行わずに、原料容器3に流量を変化させてキャリアガスを供給し、気化した原料の流量と、キャリアガス流量設定値とを対応付けた気化流量テーブル51に記憶する。さらに制御部5は、気化流量テーブル51を利用して、外部から受け付けた気化流量設定値に対応するキャリアガス流量設定値を求め、これに基づいて原料容器3にキャリアガスを供給して原料ガスを発生させ、成膜処理部に供給する。
【選択図】図1
Description
固体または液体の原料を収容した原料容器と、
キャリアガス流量設定値に基づきキャリアガスの流量を調節するキャリアガス流量調節部が設けられ、前記原料容器にキャリアガスを供給するためのキャリアガス供給部と、
前記原料容器から流出し、気化した原料を含む原料ガスの流量測定値を出力するための流量測定部と、
前記原料容器から、前記成膜処理部に原料ガスを供給するための原料ガス供給路と、
基板への成膜を行わずに、前記原料容器にキャリアガスの流量を変化させて供給し、前記流量測定部の流量測定値と前記キャリアガス流量設定値との差分値から求めた前記原料ガス中に含まれる原料の気化流量を求め、当該気化流量とキャリアガス流量設定値とを対応付けた気化流量テーブルを記憶部に記憶するステップと、前記気化流量テーブルを用い、指定された気化流量設定値に対応するキャリアガス流量設定値を求めるステップと、当該気化流量設定値から求めたキャリアガス流量設定値に基づいて前記原料容器にキャリアガスを供給して原料ガスを発生させ、成膜処理部に供給するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
(a)原料ガス供給路から分岐すると共に前記流量測定部が設けられ、前記成膜処理部を介さずに外部へ原料ガスを排出する分岐路と、前記成膜処理部と分岐路との間で前記原料ガス供給路からの原料ガスの流出先を切り替える切替部と、を備え、前記制御部は、キャリアガスの流量に対応する気化流量を求めるステップにおいては、前記分岐路へと原料ガスを流すように前記切替部に制御信号を出力すること。
(b)希釈ガス流量設定値に基づき希釈ガスの流量を調節する希釈ガス流量調節部が設けられ、前記成膜処理部に希釈ガスを供給するための希釈ガス供給部を備え、前記制御部は、予め設定されたキャリアガスと希釈ガスとの総流量から、前記成膜処理部に原料ガスを供給する際のキャリアガス流量設定値を差し引いて求めた希釈ガス流量設定値に基づいて、前記成膜処理部に希釈ガスを供給するステップを実行するように制御信号を出力すること。
(c)前記原料容器に供給するキャリアガスの流量を変化させて、対応する気化流量を求め、前記気化流量テーブルに記憶するステップは、前記成膜処理部への原料ガスの供給前に行うこと。
また、他の発明に係る成膜装置は、原料ガス供給装置と、この原料ガス供給装置の下流側に設けられ、当該原料ガス供給装置から供給された原料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。
原料容器3は、常温では固体のNi(AMD)2を加熱して液化させた液体原料300を収容した容器であり、抵抗発熱体を備えたジャケット状の加熱部31で覆われている。原料容器3は、温度検出部34にて検出した原料容器3内の気相部の温度に基づいて、給電部36から供給される給電量を増減することにより、原料容器3内の温度を調節することができる。加熱部31の設定温度は、液体原料300が液化し、且つ、Ni(AMD)2が分解しない範囲の温度、例えば150℃に設定される。
MFM22は圧力損失が大きい場合があるので、成膜処理部への原料ガス供給を行う原料ガス供給路210とは別のバイパス流路220にMFM22を設けることにより、成膜時に成膜処理部へ供給される原料ガスの流量低下を抑制することができる。
例えばキャリアガスと希釈ガスの総流量が200sccmに設定されているとき、気化流量テーブル51に基づいて上述のキャリアガス流量設定値68.4sccmが算出されたとする。このとき希釈ガス流量設定値は200−68.4=131.6sccmとなる。
例えば、停止していた成膜装置を稼働させるタイミングにて(図3のスタート)、原料ガスの供給を開示する前に気化流量テーブル51の作成(更新)を行う(同図ステップS101)。
原料容器3内が設定温度となり、原料ガスを発生させる準備が整ったら、測定回数のカウンタをリセット(測定回数n=1)して(ステップS203)、開閉バルブV2、V3を開き、1点目のキャリアガス流量設定値(図2の例では50sccm)にMFC42によって流量調節されたキャリアガスを原料容器3に供給する。
測定が完了した場合には(ステップS208;YES)、原料容器3へのキャリアガスの供給を停止し(開閉バルブV2、V3を閉じ)、原料ガス供給路210の接続先を成膜処理部(処理容器11)側に切り替えて(ステップS209)、気化流量テーブル51の作成に係る動作を終える(エンド)。
しかる後、所定時間成膜を行ったら原料ガス及びアンモニアガスの供給を停止し、処理容器11からウエハWを搬出して、次のウエハWの搬入を待つ。
11 処理容器
22 MFM(マスフローメーター)
210 原料ガス供給路
220 バイパス流路
3 原料容器
300 液体原料
41 キャリアガス供給源
42 MFC(マスフローコントローラー)
43 希釈ガス供給源
44 MFC
410 キャリアガス流路
420 希釈ガス流路
5 制御部
51 気化流量テーブル
52 インターフェース
Claims (6)
- 基板に対する成膜を行う成膜処理部に原料を供給する原料ガス供給装置において、
固体または液体の原料を収容した原料容器と、
キャリアガス流量設定値に基づきキャリアガスの流量を調節するキャリアガス流量調節部が設けられ、前記原料容器にキャリアガスを供給するためのキャリアガス供給部と、
前記原料容器から流出し、気化した原料を含む原料ガスの流量測定値を出力するための流量測定部と、
前記原料容器から、前記成膜処理部に原料ガスを供給するための原料ガス供給路と、
基板への成膜を行わずに、前記原料容器にキャリアガスの流量を変化させて供給し、前記流量測定部の流量測定値と前記キャリアガス流量設定値との差分値から求めた前記原料ガス中に含まれる原料の気化流量を求め、当該気化流量とキャリアガス流量設定値とを対応付けた気化流量テーブルを記憶部に記憶するステップと、前記気化流量テーブルを用い、指定された気化流量設定値に対応するキャリアガス流量設定値を求めるステップと、当該気化流量設定値から求めたキャリアガス流量設定値に基づいて前記原料容器にキャリアガスを供給して原料ガスを発生させ、成膜処理部に供給するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする原料ガス供給装置。 - 原料ガス供給路から分岐すると共に前記流量測定部が設けられ、前記成膜処理部を介さずに外部へ原料ガスを排出する分岐路と、
前記成膜処理部と分岐路との間で前記原料ガス供給路からの原料ガスの流出先を切り替える切替部と、を備え、
前記制御部は、キャリアガスの流量に対応する気化流量を求めるステップにおいては、前記分岐路へと原料ガスを流すように前記切替部に制御信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の原料ガス供給装置。 - 希釈ガス流量設定値に基づき希釈ガスの流量を調節する希釈ガス流量調節部が設けられ、前記成膜処理部に希釈ガスを供給するための希釈ガス供給部を備え、
前記制御部は、予め設定されたキャリアガスと希釈ガスとの総流量から、前記成膜処理部に原料ガスを供給する際のキャリアガス流量設定値を差し引いて求めた希釈ガス流量設定値に基づいて、前記成膜処理部に希釈ガスを供給するステップを実行するように制御信号を出力することを特徴とする請求項1または2に記載の原料ガス供給装置。 - 前記原料容器に供給するキャリアガスの流量を変化させて、対応する気化流量を求め、前記気化流量テーブルに記憶するステップは、前記成膜処理部への原料ガスの供給前に行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の原料ガス供給装置。
- 請求項1ないし4のいずれか一つに記載の原料ガス供給装置と、
この原料ガス供給装置の下流側に設けられ、当該原料ガス供給装置から供給された原料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。 - 基板に対する成膜を行う成膜処理部に原料を供給する原料ガス供給方法において、
固体または液体の原料を収容した原料容器に、予め設定されたキャリアガス流量設定値に基づいて流量調節されたキャリアガスを、前記流量設定値を変化させながら供給し、気化した原料を含む原料ガスを発生させ、基板への成膜を行わずに当該原料ガスの流量を測定する工程と、
次いで、前記原料ガスの流量測定値と前記キャリアガス流量設定値との差分値から求めた原料ガス中に含まれる原料の気化流量と、当該キャリアガス流量設定値とを対応付けて気化流量テーブルとして記憶部に記憶する工程と、
次いで、前記気化流量テーブルを用い、指定された気化流量設定値に対応するキャリアガス流量設定値を求める工程と、
次いで、当該気化流量設定値から求めたキャリアガス流量設定値に基づいて前記原料容器にキャリアガスを供給して原料ガスを発生させ、前記成膜処理部に供給する工程と、を含むことを特徴とする原料ガス供給方法。
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