JP5104151B2 - 気化装置、成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
前記液体材料を気化して得た原料ガスを用いた成膜処理の例としては、TEOS(Tetra Ethoxy Silane)を気化して得た処理ガスと酸素(O2)ガスとを用いてSiO2膜を成膜する例や、Si2Cl6を気化して得た処理ガスとアンモニア(NH3)ガスとを用いてシリコンナイトライド(Si3N4)膜を成膜する例がある。
そこで、特許文献1では、気液混合流体を気化器に供給して、またノズルの構造を工夫して気化効率を向上させることにより、大流量の気体材料を得る技術が記載されているが、更に気体材料の流量を増やす技術が求められている。
成膜用の液体材料中に気泡発生用のキャリアガスを供給して、正及び負の一方に帯電すると共に粒径が1000nm以下の気泡を発生させるための気泡発生手段と、
前記液体材料を気化させるための気化室と、前記気泡を含む液体材料を霧化して前記気化室内に供給するための霧化部と、この霧化部から前記気化室内に供給された液体材料のミストを気化するために前記気化室内を加熱するための加熱手段と、を含む気化器と、
この気化器にて気化された材料を取り出すための気体材料取出しポートと、を備えたことを特徴とする。
前記気泡は、前記キャリアガスの旋回流を形成することにより発生することが好ましい。
前記霧化部は、前記気泡を含む液体材料を霧化用のキャリアガスと共に吐出させるノズルにより構成されていることが好ましい。
上記気化装置と、
この気化装置にて取り出された気化材料が供給され、被処理体が搬入される処理容器を含み、この被処理体に対して前記気体材料により成膜処理を行うための成膜処理部と、を備えたことを特徴とする。
成膜用の液体材料中に気泡発生用のキャリアガスを供給して、正及び負の一方に帯電すると共に粒径が1000nm以下の気泡を発生させる工程と、
前記気泡が消失する前に、前記気泡を含む液体材料を霧化して、ミストを得る工程と、
次いで、前記ミストを加熱して、このミストを気化させることにより、気体材料を得る工程と、
前記気体材料を処理容器内の被処理体に供給して、この被処理体に対して前記気体材料により成膜処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。
前記気泡を発生させる工程は、前記キャリアガスの旋回流を形成させる工程を含むことが好ましい。
前記ミストを得る工程は、前記気泡を含む液体材料と霧化用のキャリアガスとをノズルから霧化する工程を含むことが好ましい。
コンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、上記成膜方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
このナノバブルは、液体材料の旋回流との摩擦によって例えば40〜100mVの負電荷を帯びることとなる(参照:都並結依,大成博文,マイクロバブルの収縮過程と収縮パターン,第1回マイクロ・ナノバブル技術シンポジウム)。尚、このような生成方法以外にも、例えば電気分解などによりナノバブルを生成するようにしても良い。
この気化器20は、図3に示すように、その軸が上下方向に伸びるように配置された円筒状の気化室24を備えており、その側壁面には加熱手段であるヒータ25が埋め込まれている。気化室24の上側には、接液部が非金属材料により被覆された例えば2流体ノズルである霧化ノズル26が霧化部として設けられている。この霧化ノズル26は、霧化ノズル26内の中央部において液体材料が下側に向かって通流する液体材料通流路40と、この液体材料通流路40の周囲を覆うように形成された不活性ガスからなるキャリアガスが通流するキャリアガス通流路41と、を備えた二重管構造となっている。これらの液体材料通流路40とキャリアガス通流路41とには、それぞれ既述の液体材料通流管35とキャリアガス供給管23とが接続されている。また、霧化ノズル26の先端部42は、キャリアガス通流路41の外径が急激に狭まっている。この先端部42において、液体材料がキャリアガスの圧力により破砕されて微細なミストとなり、このミストが霧化ノズル26の先端に形成された微少な吐出孔43から気化室24内に噴霧されるように構成されている。このキャリアガス供給管23には、第1のヒータ27が設けられている。気化室24の下側の側面には、気体材料取り出しポート24aが設けられており、この気体材料取り出しポート24aには、気体材料取り出し路29が接続されている。気体材料取り出しポート24a及び気体材料取り出し路29には、気体材料が再凝縮しないように、第2のヒータ28が設けられている。
この気体材料取り出し路29の下流側には、バルブ29aを介して既述の成膜処理部50が接続されている。この成膜処理部50は、上側の大径円筒部60aとその下側の小径円筒部60bとが連設されたいわばキノコ形状に形成された処理容器60を備えている。処理容器60内には、ウェハWを水平に載置するための載置部であるステージ61が設けられており、このステージ61は小径円筒部60bの底部に支持部材62を介して支持されている。
また、霧化後のミスト80にナノバブルの負電荷が伝達された場合には、ミスト80が互いに反発し合うので、ミスト80の凝集を抑えることができる。従って、更に気化効率が高くなり、パーティクルの発生を抑えることができる。
上記の例では、ナノバブル発生用のガスとしてArガスを用いたが、他の窒素ガスなどの不活性ガスを用いても良いし、あるいはO2ガスなどの活性ガスを用いても良い。
24 気化室
25 ヒータ
26 霧化ノズル
29 気体材料取り出し路
30 ナノバブル生成装置
33 ガス供給路
35 液体材料供給管
50 成膜処理部
80 ミスト
Claims (8)
- 成膜用の液体材料中に気泡発生用のキャリアガスを供給して、正及び負の一方に帯電すると共に粒径が1000nm以下の気泡を発生させるための気泡発生手段と、
前記液体材料を気化させるための気化室と、前記気泡を含む液体材料を霧化して前記気化室内に供給するための霧化部と、この霧化部から前記気化室内に供給された液体材料のミストを気化するために前記気化室内を加熱するための加熱手段と、を含む気化器と、
この気化器にて気化された材料を取り出すための気体材料取出しポートと、を備えたことを特徴とする気化装置。 - 前記気泡は、前記キャリアガスの旋回流を形成することにより発生することを特徴とする請求項1記載の気化装置。
- 前記霧化部は、前記気泡を含む液体材料を霧化用のキャリアガスと共に吐出させるノズルにより構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の気化装置。
- 請求項1ないし3のいずれか一つに記載の気化装置と、
この気化装置にて取り出された気化材料が供給され、被処理体が搬入される処理容器を含み、この被処理体に対して前記気体材料により成膜処理を行うための成膜処理部と、を備えたことを特徴とする成膜装置。 - 成膜用の液体材料中に気泡発生用のキャリアガスを供給して、正及び負の一方に帯電すると共に粒径が1000nm以下の気泡を発生させる工程と、
前記気泡が消失する前に、前記気泡を含む液体材料を霧化して、ミストを得る工程と、
次いで、前記ミストを加熱して、このミストを気化させることにより、気体材料を得る工程と、
前記気体材料を処理容器内の被処理体に供給して、この被処理体に対して前記気体材料により成膜処理を行う工程と、を含むことを特徴とする成膜方法。 - 前記気泡を発生させる工程は、前記キャリアガスの旋回流を形成させる工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の成膜方法。
- 前記ミストを得る工程は、前記気泡を含む液体材料と霧化用のキャリアガスとをノズルから霧化する工程を含むことを特徴とする請求項5または6に記載の成膜方法。
- コンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、請求項5ないし7のいずれか一つに記載の成膜方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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