JP5203843B2 - 気化器およびそれを用いた成膜装置 - Google Patents
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Description
まず,本発明の実施形態にかかる成膜装置について図面を参照しながら説明する。図1は第1実施形態にかかる成膜装置の概略構成例を説明するための図である。図1に示す成膜装置100は,被処理基板例えば半導体ウエハ(以下,単に「ウエハ」という)W上にCVD法により金属酸化物膜を成膜するものであり,例えばZrを含有する液体原料を供給する液体原料供給源110と,Arなどの不活性ガスをキャリアガスとして供給するキャリアガス供給源120と,液体原料供給源110から供給される液体原料を気化させて原料ガスを生成する気化器(液体原料気化器)300と,気化器300が生成した原料ガスを用いてウエハWに例えばZrO2膜を形成する成膜室200と,成膜装置100の各部を制御する制御部140を備えている。
以下,本実施形態にかかる気化器300の構成例について図面を参照しながら説明する。図2は,気化器300の概略構成例を示す縦断面図である。図3は,図2に示すA−A断面を下方から見た図である。気化器300は大別すると,液体原料を液滴状(ミスト状)にして吐出する液体原料供給部300Aと,吐出された液敵状の液体原料を気化して原料ガスを生成する気化室360を形成する原料ガス生成部300Bとから構成される。
次に,本実施形態にかかる気化器300の動作を図面を参照しながら説明する。図4A,図4Bは,液体原料供給部300Aの動作を説明するための図であり,図4Aは気化器の弁開度が全開状態の場合を示し,図4Bは気化器の弁開度が全閉状態の場合を示す。なお,図4A,図4Bでは,説明を簡単にするために,図2に示すボルト352などを省略して簡略化している。
110 液体原料供給源
112 液体原料供給配管
114 液体原料流量制御バルブ
120 キャリアガス供給源
122 キャリアガス供給配管
124 キャリアガス流量制御バルブ
132 原料ガス供給配管
134 原料ガス流量制御バルブ
140 制御部
200 成膜室
210 側壁部材
212 天壁部材
214 底壁部材
222 サセプタ
224 支持部材
226 ヒータ
228 電源
230 排気口
232 排気手段
240 シャワーヘッド
242 内部空間
244 ガス吐出孔
300 気化器
300A 液体原料供給部
300B 原料ガス生成部
301 貫通孔
302 液体原料導入部
304 液体原料吐出部
310 液溜室
312 液入口
316 細孔
320 ノズル
322 吐出口
324 バッファ室
325 キャリアガス導入流路
326 キャリアガス噴出口
330 アクチュエータ
332 取付部材
333 駆動ロッド
334 弁体
336 ベローズ
340 突出棒
342 基端部
344 先端部
345 テーパ部
352 ボルト
354,356 Oリング
360 気化室
370 筐体
372 原料ガス導出流路
374 導出口
380 フランジ付継手
384,386 ヒータ
390 ミストトラップ部
400 熱電対
402 計測器
W ウエハ
Claims (10)
- 液体原料を気化室に向けて吐出し,前記気化室内で気化させて成膜原料ガスを生成する気化器であって,
所定の圧力で供給される液体原料を一時的に貯留する液溜室と,
前記液溜室と前記気化室を連通し,前記液溜室の液体原料を前記気化室に向けて吐出させる細孔と,
前記細孔の前記液溜室側の液入口を開閉する弁体と,
前記弁体を駆動するアクチュエータと,
前記細孔に遊挿された突出棒と,を備え,
前記突出棒は,その基端部を前記弁体に取り付けることにより,前記弁体の動作に連動して前記突出棒の先端部が前記細孔の前記気化室側の吐出口から突出するように構成したことを特徴とする気化器。 - 前記突出棒は,前記弁体が前記液入口を閉じたときに前記突出棒の先端部が前記吐出口から突出するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の気化器。
- 前記突出棒は,前記弁体が前記液入口を開いたときに前記突出棒の先端部の端面が前記吐出口の開口面と面一になるように構成したことを特徴とする請求項2に記載の気化器。
- 前記突出棒の先端部の端面には,先細のテーパ部を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の気化器。
- 前記アクチュエータは,制御部からの制御信号に基づいて前記弁体の弁開閉又は弁開度の調整を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の気化器。
- 液体原料を供給する原料供給系と,前記原料供給系から供給された液体原料を気化して成膜原料ガスを生成する液体原料気化器と,前記気化器から供給される前記成膜原料ガスを導入して被処理基板に対して成膜処理を行う成膜室とを有する成膜装置であって,
前記気化器は,所定の圧力で供給される液体原料を一時的に貯留する液溜室と,前記液溜室と前記気化室を連通し,前記液溜室の液体原料を前記気化室に向けて吐出させる細孔と,前記細孔の前記液溜室側の液入口を開閉する弁体と,前記弁体を駆動するアクチュエータと,前記細孔に遊挿された突出棒と,を備え,前記突出棒は,その基端部を前記弁体に取り付けることにより,前記弁体の動作に連動して前記突出棒の先端部が前記細孔の前記気化室側の吐出口から突出するように構成したことを特徴とする成膜装置。 - 前記アクチュエータは,制御部からの制御信号に基づいて前記弁体の弁開閉又は弁開度の調整を行うことを特徴とする請求項6に記載の成膜装置。
- 前記制御部は,前記成膜室において前記被処理基板の成膜処理を行う直前にも前記弁体を駆動させて,前記突出棒の先端部を前記細孔の吐出口から突出させることを特徴とする請求項7に記載の成膜装置。
- 前記制御部は,前記成膜室において前記被処理基板を複数枚ごとに連続して成膜処理する際には,各連続処理の最初の被処理基板の成膜処理を行う前にも前記弁体を駆動させて,前記突出棒の先端部を前記細孔の吐出口から突出させることを特徴とする請求項8に記載の成膜装置。
- 前記制御部は,前記弁体を駆動させる際には,弁開閉を複数回繰り返させて,前記突出棒の先端部を前記細孔の吐出口から複数回突出させることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の成膜装置。
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