JP2019151894A - 気化装置および気化ガス供給ユニット - Google Patents

気化装置および気化ガス供給ユニット Download PDF

Info

Publication number
JP2019151894A
JP2019151894A JP2018038302A JP2018038302A JP2019151894A JP 2019151894 A JP2019151894 A JP 2019151894A JP 2018038302 A JP2018038302 A JP 2018038302A JP 2018038302 A JP2018038302 A JP 2018038302A JP 2019151894 A JP2019151894 A JP 2019151894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vaporized gas
raw material
filling
vaporized
solid raw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018038302A
Other languages
English (en)
Inventor
真理 楠
Mari Kusunoki
真理 楠
伸治 宮崎
Shinji Miyazaki
伸治 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kioxia Corp
Original Assignee
Toshiba Memory Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Memory Corp filed Critical Toshiba Memory Corp
Priority to JP2018038302A priority Critical patent/JP2019151894A/ja
Priority to US16/032,128 priority patent/US20190271079A1/en
Publication of JP2019151894A publication Critical patent/JP2019151894A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4481Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4402Reduction of impurities in the source gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

【課題】固体原料の消費効率を向上させること。【解決手段】実施形態の気化装置1は、気化ガス10vを発生させる固体原料10sを充填することが可能な充填部11と、充填部11と連通可能に充填部11の底部に設けられ、固体原料10sが加熱されることにより発生する気化ガス10vが取り出される気化ガス取り出し部12と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、気化装置および気化ガス供給ユニットに関する。
半導体装置を製造する工程において、気化装置内に充填される固体原料を気化させて基板処理装置に供給し、供給した気化ガスで基板を処理する場合がある。このとき、固体原料を安定的に気化させ、気化装置内の固体原料の消費効率を向上させることが望まれている。
特開2013−49926号公報 特許第6157025号公報
一つの実施形態は、固体原料の消費効率を向上させることができる気化装置および気化ガス供給ユニットを提供することを目的とする。
実施形態の気化装置は、気化ガスを発生させる固体原料を充填することが可能な充填部と、前記充填部と連通可能に前記充填部の底部に設けられ、前記固体原料が加熱されることにより発生する前記気化ガスが取り出される気化ガス取り出し部と、を備える。
図1は、実施形態1にかかる気化装置の構成例を示す図である。 図2は、実施形態1にかかる気化装置の外観を示す図である。 図3は、実施形態2にかかる気化装置の構成例を示す図である。
以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態1]
図1および図2を用いて、実施形態1の気化装置1について説明する。
図1は、実施形態1にかかる気化装置1の構成例を示す図である。図1に示すように、気化装置1は、例えば底面を有する円筒形状のタンク19を備える。タンク19は、分散板13で仕切られた充填部11と気化ガス取り出し部12とを含む。
充填部11は、気化ガス10vを発生させる固体原料10sを充填することが可能な空間である。具体的には、充填部11は、タンク19、後述する分散板13及び上蓋14により区画される空間として規定される。より具体的には、充填部11は、例えば、上部に上蓋14が配置され、底部に分散板13が配置された円筒形状に区画される。円筒形の上縁にあたる部分には、下フランジ11fが設けられる。下フランジ11fは、充填部11の開放部分を覆う上蓋14の上フランジ14fと、O−リングORを介して当接される。当接された下フランジ11fと上フランジ14fとは、例えば、ボルト14b及びナット14n等により固定される。充填部11は、上蓋14で閉じられた円筒形の内部に、粉末状の固体原料10sが、例えば数リットル程度充填可能である。固体原料10sは、例えば、AlClである。充填部11には、底部の分散板13から所定の高さまで固体原料10sが充填され、それよりも上方の空間(以下、上部空間ともいう)には固体原料10sは充填されない。充填部11の上部空間には、例えば、後述するキャリアガス10cと同種のガスが封入されている。
気化ガス取り出し部12は、充填部11と連通可能に充填部11の底部に設けられる空間であり、固体原料10sが加熱されることにより発生する気化ガス10vを取り出すことができるよう構成される。具体的には、気化ガス取り出し部12は、タンク19の底面を含むタンク19底部および分散板13により区画される空間として規定される。より具体的には、気化ガス取り出し部12は、例えば、上部に分散板13が配置され、底部にタンク19の底面が配置された円筒形状に区画される。気化ガス取り出し部12と充填部11との間には、複数の貫通孔を有する分散板13が介在される。分散板13の貫通孔は、固体原料10sの粉末が通過せず、固体原料10sの気化ガス10vが通過可能なサイズを有する。これにより、気化ガス取り出し部12は、充填部11と連通可能に構成され、充填部11内で発生した固体原料10sの気化ガス10vを取り出すことができる。充填部11および気化ガス取り出し部12を有するタンク19は、外装容器15に収納されている。
図2は、実施形態1にかかる気化装置1の外観を示す図である。図2に示すように、外装容器15は側面に、充填部11内の固体原料10sの残量を確認する窓15wを有する。外装容器15の外壁面は、ジャケットヒータ18を構成するタンク部ジャケットヒータ18bで覆われている。上蓋14は、ジャケットヒータ18を構成する上部ジャケットヒータ18tで覆われている。ジャケットヒータ18は、固体原料10sの気化に適した温度でタンク19内を加熱することが可能に構成される。このように、ジャケットヒータ18は、外装容器15及び上蓋14の全体を覆っているが、外装容器15の窓15wと一致する位置に窓18wを有している。窓18wは、加熱ムラを防ぐため、固体原料10sの残量確認時に取り外し可能なヒータ付きキャップ(不図示)で覆われていてもよい。
充填部11および気化ガス取り出し部12は、主に透明石英により構成される。透明石英は、紫外域から赤外域までの光をほとんど弱めることなく透過させる性質を持ち、これらの光に対して透明性を有する石英である。上蓋14および外装容器15は、例えば、主にSUS等の金属により構成される。上蓋14の充填部11側の面には、例えば、耐食コートがなされている。金属製の外装容器15により、比較的脆弱な石英製でありながら容量の大きいタンク19を保護することができる。また、外装容器15により、ジャケットヒータ18によるタンク19の加熱および保温の効果が高められる。
気化装置1は、また、キャリアガス供給源SRSに一端が接続され、固体原料10sが充填された充填部11の上部空間に他端が挿入されるキャリアガス導入配管17を備える。キャリアガス導入配管17は、キャリアガス供給源SRSから充填部11内の固体原料10sにキャリアガス10cを供給するよう構成される。キャリアガス10cは、気化ガス10vの担体となって気化ガス10vを移動させるガスであり、例えば、Arガスである。Arガスのほか、キャリアガスとして、Heガス、Neガス等の希ガス、Nガス等の不活性ガスを用いることもできる。キャリアガス10cは、ジャケットヒータ18による固体原料10sの気化を妨げないよう、例えば100℃〜200℃程度に加熱された状態で、充填部11内に供給されることが好ましい。キャリアガス10cの供給量は、気化ガス10vとの分圧を考慮に入れ、基板処理装置APPに一定量の気化ガス10vが供給されるよう調整される。充填部11内に供給されたキャリアガス10cは、固体原料10s内を気化ガス取り出し部12側へと移動していく。これにより、固体原料10s内で気化された気化ガス10vの気化ガス取り出し部12側への移動が促進される。キャリアガス導入配管17にはバルブ17vが設けられている。バルブ17vの開閉により、充填部11内へのキャリアガス10cの供給が開始および停止される。
気化装置1は、また、気化ガス取り出し部12に一端が挿入され、気化ガス10vの供給先である基板を処理する基板処理装置APPに他端が接続される気化ガス吐出配管16を備える。気化ガス吐出配管16は、例えば、タンク19中央に1本設けられる。より具体的には、気化ガス吐出配管16は、例えば、気化ガス取り出し部12の上面から、充填部11内に充填される固体原料10s内を通り抜け、充填部11の上部空間を抜けて充填部11上面から基板処理装置APP側へと延びる。このように、気化ガス吐出配管16は、気化ガス取り出し部12から気化ガス10vを取り出すことができるよう構成される。すなわち、気化ガス吐出配管16内が基板処理装置APP側から減圧に引かれることで、充填部11内で発生した気化ガス10vが気化ガス取り出し部12を介して気化ガス吐出配管16内へと吸引され、基板処理装置APPへと供給される。基板処理装置APPは、例えば、Alの気相成長(成膜)装置である。気化ガス吐出配管16にはバルブ16vが設けられている。バルブ16vの開閉により、基板処理装置APPへの気化ガス10vの供給が開始および停止される。また、気化ガス吐出配管16のうち、少なくとも充填部11内の配管外壁には耐食コートがなされている。
また、気化ガス吐出配管16及びキャリアガス導入配管17は、熱損失による再固化、つまり、コールドトラップが生じないように、テープヒータ(不図示)等で適切な温度帯に保温される。
なお、「気化ガス吐出配管16の他端が基板処理装置APPに接続される」とは、気化ガス吐出配管16が直接的に基板処理装置APPに接続されることを必ずしも意味しない。気化ガス吐出配管16は、気化装置1が設置される施設が有する配管に接続され、かかる配管を介して基板処理装置APPに接続されてもよい。また、「キャリアガス導入配管17の一端がキャリアガス供給源SRSに接続される」とは、キャリアガス導入配管17が直接的にキャリアガス供給源SRSに接続されることを必ずしも意味しない。キャリアガス導入配管17は、気化装置1が設置される施設が有する配管に接続され、かかる配管を介してキャリアガス供給源SRSに接続されてもよい。
ここで、粉末状の固体原料10sの粒径は適度に調整されていることが好ましい。固体原料10sは、キャリアガス10cが固体原料10s内を通過できる程度に大きな粒径を有することが好ましい。ただし、固体原料10sの粒径が大きすぎると、キャリアガス10cがごく短時間で固体原料10s内を通過してしまい、固体原料10s内の気化ガス10vの移動が促進されない。したがって、固体原料10sの粒径は、キャリアガス10cが適度な時間をかけて固体原料10s内を通過する程度の大きさであることが好ましい。
なお、固体原料10sは、例えばAlClであるとしたが、それ以外の固体原料であってもよい。他の固体原料としては、例えば、HfCl、ZrCl、InCl、TixIy、Wx(CO)y、Cu、Ga、As、In、Sb、B、P、B1014、有機金属β−ジケトン錯体、シクロペンタジエニルシクロヘプタトリエニルチタン(CpTiChT)、シクロオクタテトラエンシクロペンタジエニルチタン((Cot)(Cp)Ti)、またはビスシクロペンタジエニルチタンジアジド等であってもよい。
また、気化ガス10vの基板処理装置APPへの供給量は、キャリアガス10cの供給量により調整することとしたが、他の手法により気化ガス10vの供給量を調整してもよい。気化ガス10vの供給量は、例えば、気化ガス吐出配管16にマスフローコントローラ(MFC)を設け、調整することもできる。
次に、気化装置1による気化手順について説明する。
まず、ジャケットヒータ18をオンして、固体原料10sの気化に適した温度に設定し、固体原料10sを加温する。これにより、充填部11内の固体原料10sの一部が気化され、気化ガス10vが発生する。
また、気化ガス吐出配管16のバルブ16vを開き、基板処理装置APP側から気化ガス吐出配管16内を減圧に引く。これにより、気化ガス吐出配管16を通じて、気化ガス取り出し部12内も減圧に引かれる。
また、キャリアガス導入配管17のバルブ17vを開き、100℃〜200℃程度に加熱されたキャリアガス10cを充填部11内に供給する。キャリアガス10cは、減圧となっている気化ガス取り出し部12側へと引かれて、充填部11内の固体原料10s内へと進入する。このとき、キャリアガス10cは、固体原料10s内に発生した気化ガス10vの担体として働き、気化ガス10vの気化ガス取り出し部12側への移動を促進させる。
気化ガス10v及びキャリアガス10cは、分散板13を通過して、気化ガス取り出し部12へと流れ込む。気化ガス取り出し部12に流れ込んだ気化ガス10v及びキャリアガス10cは、気化ガス吐出配管16を通って、基板処理装置APPへと供給される。
以上のように構成される気化装置1は、固体原料10sを安定的に気化させることができる。
例えば、気化装置が気化ガス取り出し部12を有さず、気化ガス吐出配管を、キャリアガス導入配管と同様、タンクの上部空間に挿入した場合、基板処理装置への気化ガスの安定供給に問題が生じうる。上述のように、タンクの上部空間では、固体原料の消費とともに上部空間が広がり、圧力が低下していく。これに伴い、気化ガスをタンクの上部空間から取り出す気化装置では、気化ガスの基板処理装置への供給量も低下してしまう。このように、気化ガス取り出し部を有さない気化装置では、気化ガスを安定供給できる期間が短く、固体原料を大量に残したまま使用不能となってしまう。また、気化装置内部を、例えばSUS等の金属で構成した場合、AlClガス等の気化ガスによるタンクの腐食が生じてしまう。これにより、基板処理装置内での基板の処理時に金属汚染が発生する恐れがある。
実施形態1の気化装置1においては、タンク19下部に気化ガス取り出し部12を設けることで、気化ガス10vが取り出される空間を常に一定の容積としている。これにより、充填部11の上部空間の圧力変動の影響が抑制された状態で気化ガス10vを取り出すことができ、固体原料10sの残量が低下しても、気化ガス10vの基板処理装置APPへの供給量の低下が抑制される。よって、基板処理装置APPへの気化ガス10vの安定供給が可能なタンク19の使用期間が延び、未使用の固体原料10sを低減することが可能となる。このように、実施形態1の気化装置1により、気化ガス10vの消費効率を向上させることができる。
また、実施形態1の気化装置1においては、気化ガス10vと接触する可能性のある部材を透明石英製、または耐食コートとしたので、気化ガス10vによるタンク19等の腐食が抑制され、基板処理装置APP内での金属汚染の発生が抑制される。また、充填部11を例えば透明石英製としたので、固体原料10sの目視による残量確認が容易である。
[実施形態2]
図3を用いて、実施形態2の気化装置2および気化ガス供給ユニットについて説明する。
図3は、実施形態2にかかる気化装置2の構成例を示す図である。図3に示すように、気化装置2は、気化ガス20vを発生させる固体原料20sを充填することが可能な充填部としての容器21と、容器21と連通可能に容器21の底部に側面が連結され、気化ガス20vの供給先である、基板処理装置APPに一端が接続される気化ガス取り出し部としてのノズル22と、を備える。以下、気化装置2の構成について具体的に説明する。
容器21は、上面を有し、かつ、底部に分散板23が配置された、例えば円筒形状に形成されている。容器21は、粉末状の固体原料20sの充填量に応じてサイズを変更可能である。固体原料20sは、例えば、AlClである。容器21の底部は、ノズル22の長軸方向に延びる側面に連結されている。容器21の底部が連結された部分のノズル22の太さは、容器21の底部の径と整合したサイズに設定されている。容器21は、ノズル22に対する脱着が可能なようにノズル22に連結されていてもよい。または、容器21とノズル22とは、一体的に構成されていてもよい。
容器21とノズル22との間には、複数の貫通孔を有する分散板23が介在される。分散板23の貫通孔は、固体原料20sの粉末が通過せず、固体原料20sの気化ガス20vが通過可能なサイズを有する。これにより、ノズル22は、容器21と連通可能に構成され、容器21内で発生した固体原料20sの気化ガス20vを取り出すことができる。
ノズル22は、キャリアガス供給源SRSに一端が接続され、気化ガス20v及びキャリアガス20cの供給先である基板処理装置APPに他端が接続される。換言すれば、ノズル22は、キャリアガス20cを供給するキャリアガス導入配管27a、および気化ガスを吐出する気化ガス吐出配管27bの途中に挿入されている。つまり、ノズル22の一端はキャリアガス供給源SRS側のキャリアガス導入配管27aに接続され、他端は基板処理装置APP側の気化ガス吐出配管27bに接続される。より具体的には、キャリアガス導入配管27aの一端はキャリアガス供給源SRSに接続され、他端はノズル22の一端に接続される。また、ノズル22他端は気化ガス吐出配管27bの一端に接続され、気化ガス吐出配管27bの他端は基板処理装置APPに接続される。キャリアガス20cは、Arガスをはじめ、上述の実施形態1のキャリアガス10cと同様のガスを用いることができる。キャリアガス導入配管27aには、ノズル22へのキャリアガス20cの供給を開始および停止させるバルブ27vaが設けられている。気化ガス吐出配管27bには、基板処理装置APPへの気化ガス20v及びキャリアガス20cの供給を開始および停止させるバルブ27vbが設けられている。
また、キャリアガス導入配管27a及び気化ガス吐出配管27bは、熱損失による再固化、つまり、コールドトラップが生じないように、テープヒータ(不図示)等で適切な温度帯に保温される。
なお、「ノズル22の一端がキャリアガス供給源SRSに接続される」「ノズル22の他端が基板処理装置APPに接続される」とは、ノズル22が直接的にキャリアガス供給源SRSまたは基板処理装置APPに接続されることを必ずしも意味しない。上述のように、ノズル22がキャリアガス導入配管27a及び気化ガス吐出配管27bの途中に挿入されることで、間接的に、キャリアガス供給源SRSまたは基板処理装置APPに接続される構成も含む。
また、「キャリアガス導入配管27aの一端がキャリアガス供給源SRSに接続される」とは、キャリアガス導入配管27aが直接的にキャリアガス供給源SRSに接続されることを必ずしも意味しない。キャリアガス導入配管27aは、気化装置2が設置される施設が有する配管に接続され、かかる配管を介してキャリアガス供給源SRSに接続されてもよい。また、「気化ガス吐出配管27bの他端が基板処理装置APPに接続される」とは、気化ガス吐出配管27bが直接的に基板処理装置APPに接続されることを必ずしも意味しない。気化ガス吐出配管27bは、気化装置2が設置される施設が有する配管に接続され、かかる配管を介して基板処理装置APPに接続されてもよい。
容器21及びノズル22の下方には、加熱装置としてのランプヒータ28が配置されている。ランプヒータ28は、容器21に熱エネルギーを照射することで、容器21の底部および容器21底部の固体原料20sを急速に加熱することができる。ランプヒータ28の加熱による温度範囲は、固体原料20sの気化に適した温度である。
容器21、分散板23、及びノズル22は、熱エネルギーを透過させる透明石英により構成される。透明石英は、紫外域から赤外域までの光(熱エネルギー)をほとんど弱めることなく透過させる性質を持ち、これらの光に対して透明性を有する石英である。これにより、容器21、分散板23、及びノズル22は、ランプヒータ28からの熱エネルギーを容器21底部の固体原料20sに伝えることができる。
また、固体原料20sは、例えばAlClであるとしたが、上記に挙げた他の固体原料であってもよい。
なお、上記構成を基板処理装置APPに組み込み可能なユニット(またはモジュール)として、固体原料20sを気化させ基板を処理する空間へと供給する気化ガス供給ユニットと捉えることもできる。すなわち、実施形態2の気化ガス供給ユニットは、キャリアガス導入配管27a及び気化ガス吐出配管27bの途中に挿入されるノズル22と、ノズル22と連通可能にノズル22の側面に底部が連結され、固体原料20sを充填することが可能な容器21と、容器21の下方に配置されるランプヒータ28と、を備えるものであってもよい。
次に、気化装置2による気化手順について説明する。
まず、ランプヒータ28をオンして、固体原料20sの気化に適した温度に設定する。これにより、容器21内の底部(ランプヒータ28の対面部分)の固体原料20sが気化され、気化ガス20vが発生する。
また、気化ガス吐出配管27bのバルブ27vbを開き、基板処理装置APP側から気化ガス吐出配管27b内、及び気化ガス吐出配管27bを通じてノズル22内を減圧に引く。これにより、容器21内の気化ガス20vが、分散板23を介してノズル22内へと流れ込む。
また、キャリアガス導入配管27aのバルブ27vaを開き、100℃〜200℃程度に加熱されたキャリアガス20cをノズル22内に供給する。キャリアガス20cは、減圧となっているノズル22内および気化ガス吐出配管27bを通って、基板処理装置APP側へと供給される。このとき、キャリアガス20cは、ノズル22内に流れ込んだ気化ガス20vの担体として働き、気化ガス20vの基板処理装置APP側への移動を促進させる。このように、気化ガス20v及びキャリアガス20cが、基板処理装置APPへと供給される。
この後、時間の経過とともに、容器21底部の固体原料20sは次第に消費されていく。これに伴い、容器21の上方の固体原料20sが自重で容器21底部へと移動していき、ランプヒータ28からの熱エネルギーを受けて新たに気化される。ランプヒータ28の対面のみを加熱することで、常に一定である容器21の底面積分に等しい表面積の固体原料20sを気化させることができ、また、気化ガス20vが流れ込むノズル22の空間容積が常に一定であるため、安定した蒸気圧を得ることができる。
以上のように構成される気化装置2は、実施形態1の気化装置1と同様の効果を奏する。
また、実施形態2の気化装置2は、ランプヒータ28が下方に配置されるため、固体原料20sの残量が低下しても自重で熱源の方へ集まっていく。このため、より効率的に固体原料20sを気化させることができる。また、固体原料20s全体を加熱するよりも熱効率が良く、省電力化を図ることができる。
また、実施形態2の気化装置2は、容器21が例えば数百cc程度の小容量であるようにした場合、基板処理装置APPの近傍に気化装置2を設置することができる。これにより、気化ガス20vの供給中、気化ガス20vの熱損失による再固化(コールドトラップ)が生じる前に、基板処理装置APPへと気化ガス20vを供給することができる。また、基板処理装置APP自体の躯体が、よりコンパクトに設計可能となる。
また、実施形態2の気化装置2は、容器21を透明石英で構成したため目視による固体原料20sの残量確認が可能となる。また、容器21とノズル22が着脱可能に構成されている場合は、容器21のみの交換で済む。または、容器21とノズル22が一体的に構成されている場合は、容器21およびノズル22を、キャリアガス導入配管27aおよび気化ガス吐出配管27bから容易に着脱可能な構成としてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1,2…気化装置、10c,20c…キャリアガス、10v,20v…気化ガス、10s,20s…固体原料、11…充填部、12…気化ガス取り出し部、13,23…分散板、14…上蓋、15…外装容器、15w,18w…窓、16…気化ガス吐出配管、16v,17v,27va,27vb…バルブ、17,27a…キャリアガス導入配管,27b…気化ガス吐出配管、18…ジャケットヒータ、19…タンク、21…容器、22…ノズル、28…ランプヒータ。

Claims (5)

  1. 気化ガスを発生させる固体原料を充填することが可能な充填部と、
    前記充填部と連通可能に前記充填部の底部に設けられ、前記固体原料が加熱されることにより発生する前記気化ガスが取り出される気化ガス取り出し部と、を備える、
    気化装置。
  2. 前記充填部および前記気化ガス取り出し部は主に、透明石英により構成される、
    請求項1に記載の気化装置。
  3. キャリアガス供給源に一端が接続され、前記充填部のうち前記固体原料が充填されない上部空間に他端が挿入され、前記充填部内の前記固体原料にキャリアガスを供給するキャリアガス導入配管と、
    前記気化ガス取り出し部に一端が挿入され、前記気化ガスの供給先に他端が接続され、前記気化ガス取り出し部から前記気化ガスを取り出す気化ガス吐出配管と、を備える、
    請求項1または請求項2に記載の気化装置。
  4. 前記気化ガス取り出し部は、キャリアガス供給源に一端が接続され、前記気化ガスの供給先に他端が接続されるノズルであり、前記ノズルの側面は前記充填部の底部に連通する、
    請求項1または請求項2に記載の気化装置。
  5. キャリアガス供給源に一端が接続され、ガスの供給先に他端が接続される配管の途中に挿入されるノズルと、
    前記ノズルと連通可能に前記ノズルの側面に底部が連結され、気化ガスの原料となる固体原料を充填することが可能な充填部と、
    前記充填部の下方に配置される加熱装置と、を備える、
    気化ガス供給ユニット。
JP2018038302A 2018-03-05 2018-03-05 気化装置および気化ガス供給ユニット Pending JP2019151894A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018038302A JP2019151894A (ja) 2018-03-05 2018-03-05 気化装置および気化ガス供給ユニット
US16/032,128 US20190271079A1 (en) 2018-03-05 2018-07-11 Vaporizer and vaporized gas supply unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018038302A JP2019151894A (ja) 2018-03-05 2018-03-05 気化装置および気化ガス供給ユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019151894A true JP2019151894A (ja) 2019-09-12

Family

ID=67767612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018038302A Pending JP2019151894A (ja) 2018-03-05 2018-03-05 気化装置および気化ガス供給ユニット

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190271079A1 (ja)
JP (1) JP2019151894A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022018965A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27 東京エレクトロン株式会社 気化器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10895347B2 (en) * 2017-10-20 2021-01-19 Entegris, Inc. Heat transfer to ampoule trays
KR20220057608A (ko) * 2019-09-18 2022-05-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 원료 가스 공급 시스템 및 원료 가스 공급 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050004379A (ko) * 2003-07-02 2005-01-12 삼성전자주식회사 원자층 증착용 가스 공급 장치
CN101495190B (zh) * 2005-03-16 2013-05-01 高级技术材料公司 用于从固体源递送试剂的系统
KR101094913B1 (ko) * 2006-06-09 2011-12-16 소이텍 Iii-v 족 반도체 물질을 형성하기 위한 제조 공정 시스템
GB2444143B (en) * 2006-11-27 2009-10-28 Sumitomo Chemical Co Apparatus of supplying organometallic compound
JP5361467B2 (ja) * 2009-03-13 2013-12-04 東京エレクトロン株式会社 気化器
US9598766B2 (en) * 2012-05-27 2017-03-21 Air Products And Chemicals, Inc. Vessel with filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022018965A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27 東京エレクトロン株式会社 気化器

Also Published As

Publication number Publication date
US20190271079A1 (en) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4696561B2 (ja) 気化装置及び処理装置
CN101285178B (zh) 汽化器和半导体处理系统
KR101118900B1 (ko) 기화 장치 및 반도체 처리 시스템
JP2019151894A (ja) 気化装置および気化ガス供給ユニット
US7833353B2 (en) Liquid material vaporization apparatus for semiconductor processing apparatus
JP6199744B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および気化装置
US9938620B2 (en) Gas supply mechanism, gas supplying method, film forming apparatus and film forming method using the same
JP2009084625A (ja) 原料ガスの供給システム及び成膜装置
JP2005023425A (ja) 原子層蒸着用ガス供給装置
KR20150102707A (ko) 처리 가스 발생 장치, 처리 가스 발생 방법, 기판 처리 방법 및 기억 매체
JP2002231709A (ja) ユースポイントにおける前駆物質の気化
CN111441015A (zh) 沉积装置、沉积设备及其操作方法
JP2001044186A (ja) 成膜装置
US20170056912A1 (en) Liquid precursor delivery system
JP4202856B2 (ja) ガス反応装置
US4606296A (en) Evaporation cell for a liquid compound suitable for epitaxy by molecular jets
JPH038330A (ja) 液状半導体形成材料気化供給装置
KR101415664B1 (ko) 기화기 및 기화기를 가지는 증착장치
KR20010006658A (ko) 프로세싱 액체를 프로세싱 액체 분배라인으로부터제거하기 위한 방법 및 장치
US20120048199A1 (en) Crucible and evaporation deposition device having same
TW201627060A (zh) 固態來源蒸氣輸送封裝及方法
JP2009235496A (ja) 原料ガスの供給システム及び成膜装置
KR101773038B1 (ko) 기화기를 갖는 증착장치 및 증착방법
WO2022018965A1 (ja) 気化器
JPS60111417A (ja) 液体のバブリングによる気化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20180905