JPH09143739A - Method for supplying treating gas and device therefor - Google Patents

Method for supplying treating gas and device therefor

Info

Publication number
JPH09143739A
JPH09143739A JP32828295A JP32828295A JPH09143739A JP H09143739 A JPH09143739 A JP H09143739A JP 32828295 A JP32828295 A JP 32828295A JP 32828295 A JP32828295 A JP 32828295A JP H09143739 A JPH09143739 A JP H09143739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
processing gas
viscosity
gas
flow rate
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.)
Granted
Application number
JP32828295A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4096365B2 (en
Inventor
Shinpei Jinnai
新平 陣内
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.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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 Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP32828295A priority Critical patent/JP4096365B2/en
Publication of JPH09143739A publication Critical patent/JPH09143739A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4096365B2 publication Critical patent/JP4096365B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a treating gas supplying device capable of supplying a large amt. of high-viscosity liquid while controlling the flow rate with high accuracy. SOLUTION: This treating gas supplying device vaporizes the high-viscosity liquid having a viscosity at ordinary temp. of 4000 to 10000cp to form the treating gas and supplies this treating gas to a treating device 30. The device described above includes a liquid housing vessel 34 in which the liquid 32 is housed, a heating means 36 which heats the liquid 32 in order to lower the viscosity of the liquid housed in this liquid housing vessel, a supplying passage 38 which connects the liquid housing vessel 34 to the treating vessel 30, a force feeding means 40 which forcibly feeds the liquid lowered in the viscosity to this supplying passage and a vaporizing means 42 which is intervened in mid- way of the supplying passage and forms the treating gas by vaporizing the liquid. As a result, the viscosity of the liquid is lowered and the smooth flow is generated to allow flow rate control.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置等に高粘度の液体をガス化させて供給する処理ガス
の供給方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for supplying a processing gas to gasify a highly viscous liquid to, for example, a semiconductor manufacturing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体デバイスにあっては、最
近の高密度化、高集積化の要請に応じて、回路構成を多
層配線構造にする傾向にあり、この場合、下層デバイス
と上層アルミ配線との接続部であるコンタクトホールや
下層アルミ配線と上層アルミ配線との接続部であるヴィ
アホールなどの埋め込み技術が、両者の電気的な接続を
はかるために重要になっている。コンタクトホールやヴ
ィアホールの埋め込みには、安価で導電性の良好な材
料、例えばアルミニウムを用いるのが好ましく、しか
も、ホールの埋め込みという技術的な制約からボイドの
発生をなくすためには方向性の高いスパッタによる成膜
でなく、CVD(Chemical Vapor De
position)による成膜が望まれている。
2. Description of the Related Art In general, a semiconductor device tends to have a multilayer wiring structure in response to recent demands for higher density and higher integration. In this case, a lower device and an upper aluminum wiring are required. Embedding technology such as a contact hole as a connection portion with the via and a via hole as a connection portion between the lower aluminum wiring and the upper aluminum wiring has become important in order to make an electrical connection between them. It is preferable to use a cheap and highly conductive material such as aluminum for filling the contact holes and via holes, and it is highly directional in order to prevent the occurrence of voids due to the technical limitation of filling holes. CVD (Chemical Vapor Deposition) instead of sputtering
The film formation by the position) is desired.

【0003】アルミ−CVD成膜を形成するためには、
一般的には処理ガスとして有機金属ガスであるDMAH
(ジメチルアルミニウムハイドライド)を用いるが、こ
のDMAHは、常温では粘度が8000cp(センチポ
アズ)程度と非常に高くて水あめ状になっており、しか
も、空気中の水分や酸素と激しく反応して発火するため
に非常に取り扱いが困難な物質である。
To form an aluminum-CVD film,
Generally, DMAH which is an organic metal gas as a processing gas
(Dimethylaluminum hydride) is used, but this DMAH has a very high viscosity of about 8000 cp (centipoise) at room temperature and has a syrup-like form, and moreover, it reacts violently with moisture and oxygen in the air to ignite. It is a very difficult substance to handle.

【0004】液状の材料をガス化して処理ガスとして供
給する方法には、一般的には一例として図8に示すよう
にバブリング法、ベーキイング法及び直接気化法が存在
する。図8(A)はバブリング法を示し、液体収容容器
4内に貯留した液状材料2中にマスフローコントローラ
6により流量制御されたN2 ガス等のキャリアガスを供
給してバブリングし、この時発生するDMAHガスをキ
ャリアガスで搬送し、処理装置へ供給するようになって
いる。図8(B)はベーキング法を示し、液体材料2を
貯留した液体収容容器4と、処理ガスの流量制御を行な
うマスフローコントローラ6とを同一のオーブン8内に
収容して加熱することにより液体材料2を熱により直接
蒸気化し、この時の蒸気圧により処理ガスを圧送して処
理装置へ供給するようになっている。
As a method for gasifying a liquid material and supplying it as a processing gas, there are generally a bubbling method, a baking method and a direct vaporization method as shown in FIG. FIG. 8A shows a bubbling method, in which a carrier gas such as N 2 gas whose flow rate is controlled by the mass flow controller 6 is supplied into the liquid material 2 stored in the liquid container 4 to cause bubbling, which is generated at this time. The DMAH gas is carried by a carrier gas and supplied to the processing apparatus. FIG. 8B shows a baking method, in which the liquid container 4 in which the liquid material 2 is stored and the mass flow controller 6 for controlling the flow rate of the processing gas are housed in the same oven 8 and heated to heat the liquid material. 2 is directly vaporized by heat, and the processing gas is pressure-fed by the vapor pressure at this time to be supplied to the processing apparatus.

【0005】図8(C)は直接気化法を示し、液体材料
2を貯留した液体収容容器4内に加圧気体を供給し、こ
の圧力により容器4内の液体材料を液体のままで圧送
し、この供給量を液体流量コントローラ10で流量制御
しつつ気化器12に流し込む。そして、気化器12に
て、マスフローコントローラ6により流量制御されたキ
ャリアガスにより蒸気化させ、発生した処理ガスを処理
装置へ供給するようになっている。
FIG. 8C shows a direct vaporization method, in which a pressurized gas is supplied into a liquid container 4 in which the liquid material 2 is stored, and the pressure causes the liquid material in the container 4 to be pumped as a liquid. The flow rate of this supply is controlled by the liquid flow rate controller 10, and is fed into the vaporizer 12. Then, in the vaporizer 12, the carrier gas whose flow rate is controlled by the mass flow controller 6 is vaporized, and the generated processing gas is supplied to the processing apparatus.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図8(A)
に示すバブリング法では、前述したようにDMAHは高
粘度のために水あめ状となっていることから、バブリン
グ行なっても高々4SCCM程度の流量しか取ることが
できず、全く量産性に向かない。また、図8(B)に示
すベーキング法の場合には、例えばオーブン8を50℃
程度に加熱してもDMAHの蒸気圧は低くて8Torr
程度にしかならず、プロセス圧力を2Torrと仮定す
ると、僅か6Torrの差圧でもって処理ガスを供給す
ることになり、この場合にもバブリング時と同様に十分
に大きな流量を得るとができず、量産性には向かない。
この場合、オーブン8の温度を上げて蒸気圧を上げるこ
とも考えられるが、DMAHは100℃程度で分解して
アルミニウムが析出してしまうために、安全性も見込ん
であまり温度を上げることができない。
By the way, FIG. 8 (A)
In the bubbling method shown in (1), since the DMAH is in the form of a starch syrup due to its high viscosity as described above, only a flow rate of about 4 SCCM can be obtained even if bubbling is performed, which is not suitable for mass production. Moreover, in the case of the baking method shown in FIG.
The vapor pressure of DMAH is low even if heated to about 8 Torr
However, assuming that the process pressure is 2 Torr, the processing gas is supplied with a differential pressure of only 6 Torr, and in this case as well, it is not possible to obtain a sufficiently large flow rate as in bubbling, and mass productivity is high. Not suitable for
In this case, it is conceivable to raise the temperature of the oven 8 to raise the vapor pressure, but since DMAH decomposes at about 100 ° C. and aluminum is deposited, the temperature cannot be raised so much in consideration of safety. .

【0007】更には、図8(C)に示す直接気化法の場
合にも、前述したようにDMAHは常温で8000cp
程度の高粘度のために水あめ状となっていることから圧
送量が非常に少なく、量産には全く向いていない。この
ように従来の処理ガス供給方法では量産性に見合うだけ
の十分な量のDMAHの供給方法がなかったので、前述
のようなコンタクトホールのヴィアホールの埋め込みに
はアルミニウムを用いることができず、CVD成膜によ
り量産が可能な例えばタングステン膜を用いている。図
9はコンタクトホールの埋め込み工程の一例を示してお
り、まず、図9(A)に示すように基板14上にはスパ
ッタリングにより形成された第1のアルミ層16があ
り、この上に例えばSiO2 絶縁膜18が形成され、こ
の絶縁膜18の一部にコンタクトホール20が形成され
ている。
Further, in the case of the direct vaporization method shown in FIG. 8C, DMAH is 8000 cp at room temperature as described above.
Due to its high viscosity, it is in the form of a syrup, so the amount of pumping is very small and it is not suitable for mass production. As described above, in the conventional process gas supply method, there is no method for supplying DMAH in an amount sufficient for mass productivity, so that aluminum cannot be used to fill the via hole of the contact hole as described above. For example, a tungsten film that can be mass-produced by CVD film formation is used. FIG. 9 shows an example of a step of filling a contact hole. First, as shown in FIG. 9A, a first aluminum layer 16 formed by sputtering is formed on a substrate 14, and, for example, SiO 2 is formed thereon. 2 The insulating film 18 is formed, and the contact hole 20 is formed in a part of the insulating film 18.

【0008】まず、タングステンとアルミニウムが直接
接触すると両者間に発生する吸い上げ効果によってコン
タクト抵抗が大きくなるので、これを防ぐために全面に
例えばTiNよりなるバリヤメタル22(図9(B))
を予め形成し、ホール内のバリヤメタル以外をエッチン
グにより除去し、この上に例えばCVDによりタングス
テン膜24を成膜してホールを埋め込む(図9
(C))。次に、ホールに埋め込まれたタングステン以
外をエッチングにより除去し(図9(D))、表面全体
にスパッタリングにより第2のアルミ層26を形成し、
これにより、第1のアルミ層16と第2のアルミ層26
をコンタクトホールのバリヤメタル22及びタングステ
ン膜24を介して電気的に接続させている。
First, when tungsten and aluminum come into direct contact with each other, the contact resistance increases due to the sucking effect generated between the two. To prevent this, a barrier metal 22 made of, for example, TiN is formed on the entire surface (FIG. 9B).
Are formed in advance, and the portions other than the barrier metal in the holes are removed by etching, and a tungsten film 24 is formed thereon by, for example, CVD to fill the holes (FIG. 9).
(C)). Next, except the tungsten embedded in the holes is removed by etching (FIG. 9D), and the second aluminum layer 26 is formed on the entire surface by sputtering.
As a result, the first aluminum layer 16 and the second aluminum layer 26
Are electrically connected via the barrier metal 22 of the contact hole and the tungsten film 24.

【0009】このように、アルミ成膜CVDの量産化に
見合った多量のDMAHの供給ができないことから、ホ
ールの埋め込みのために上述のようにバリヤメタルの成
膜やタングステン膜の成膜及びエッチングといった煩雑
な工程を組み込まなければならなず、これを避けるため
にAl−CVD成膜の量産を可能とする、多量のDMA
Hの供給が可能な供給装置がつよく望まれているのが現
状である。本発明は、以上のような問題点に着目し、こ
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
目的は、多量の高粘度液体を高精度に流量制御しつつ供
給することが可能な処理ガスの供給方法及びその装置を
提供することにある。
As described above, since it is impossible to supply a large amount of DMAH corresponding to the mass production of aluminum film forming CVD, it is necessary to form a barrier metal film, a tungsten film, or an etching film as described above for filling holes. A complicated DMA process must be incorporated, and in order to avoid this, mass production of Al-CVD film formation is possible.
At present, there is a strong demand for a supply device capable of supplying H 2. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a processing gas supply method and apparatus capable of supplying a large amount of high-viscosity liquid while controlling the flow rate with high accuracy.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、常温における粘度が4000cp〜1
0000cpの高粘度の液体を気化して処理ガスを形成
し、この処理ガスを処理装置に供給する処理ガスの供給
装置において、前記液体を収納する液体収納容器と、こ
の液体収納容器内に収納された前記液体の粘度を低下さ
せるために前記液体を加熱する加熱手段と、前記液体収
納容器と前記処理装置とを結ぶ供給通路と、前記粘度の
低下された前記液体を前記供給通路に圧送する圧送手段
と、前記供給通路の途中に介設されて圧送された前記液
体を気化して処理ガスを形成する気化手段とを備えるよ
うに構成したものである。
In order to solve the above problems, the present invention has a viscosity at room temperature of 4000 cp-1.
A high-viscosity liquid having a viscosity of 0000 cp is vaporized to form a processing gas, and the processing gas supply apparatus supplies the processing gas to the processing apparatus. A heating means for heating the liquid to reduce the viscosity of the liquid; a supply passage connecting the liquid storage container and the processing device; and a pressure feed for pumping the liquid with the reduced viscosity to the supply passage. And a vaporization unit that is provided in the middle of the supply passage and vaporizes the liquid that is pumped to form a processing gas.

【0011】本発明は、以上のように構成したので、液
体収納容器内の常温で4000〜10000cp程度の
高粘度の液体は、加熱手段により適正な温度に加熱され
ることにより粘度が低下して例えば2000cp程度に
なり、流れ易くなる。このように粘度を低下させた状態
で圧送手段の加圧気体により液体は供給通路内を圧送さ
れ、この液体は、気化手段にて例えばキャリアガスによ
り気化されて処理ガスとなり、そのまま処理装置へ供給
されることになる。この場合、液体の粘度は低下されて
いるので、圧送時に多量に流すことができる。この時の
液体の流量は、供給通路に液体流量制御手段を設けるこ
とにより容易に制御できる。また、この供給通路に、液
体を吸引するためのマイクロポンプ手段を設けることに
より、より多量の液体を供給でき、また、粘度がある程
度高い状態でも多量の液体を供給することができる。
Since the present invention is constructed as described above, the viscosity of the highly viscous liquid of about 4000 to 10,000 cp at room temperature in the liquid storage container is lowered by heating to a proper temperature by the heating means. For example, it becomes about 2000 cp, which facilitates the flow. With the viscosity reduced in this way, the liquid is pressure-fed in the supply passage by the pressurized gas of the pressure-feeding means, and this liquid is vaporized by the vaporizing means, for example, by the carrier gas to become the processing gas, which is directly supplied to the processing device. Will be done. In this case, since the viscosity of the liquid is lowered, it is possible to flow a large amount at the time of pressure feeding. The liquid flow rate at this time can be easily controlled by providing a liquid flow rate control means in the supply passage. Further, by providing a micro pump means for sucking the liquid in the supply passage, it is possible to supply a larger amount of liquid, and it is possible to supply a large amount of liquid even when the viscosity is high to some extent.

【0012】更には、容器から気化手段までの供給通路
に、第1の加熱ヒータを設けて、この部分を適正な温度
に加熱しておくことによりここを流れる液体の低粘度状
態を維持することができ、スムーズな供給を行なうこと
ができる。また、この気化手段よりも下流側の供給通路
に第2の加熱ヒータを設けてここを気化温度以上に加熱
することにより、処理ガスを再液化させることなく処理
装置に供給することができる。
Further, a first heater is provided in the supply passage from the container to the vaporizing means, and this portion is heated to an appropriate temperature to maintain the low viscosity state of the liquid flowing therein. It is possible to perform smooth supply. Further, by providing a second heater in the supply passage on the downstream side of the vaporizing means and heating it to the vaporization temperature or higher, the processing gas can be supplied to the processing apparatus without reliquefaction.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る処理ガスの
供給方法及びその装置の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図1は本発明の処理ガスの供給装置を示す全
体構成図、図2は液体流量制御手段の概略構成図、図3
は図2に示す流量制御手段の動作を示す動作説明図、図
4は気化手段を示す概略断面図、図5は図4に示す気化
手段の平面図である。図示するように、この処理ガス供
給装置28は、半導体ウエハの被処理体Wに成膜等の処
理を施す処理装置30へ処理ガスを供給するものであ
る。ここでは、処理ガスとしてDMAHを用いて、CV
Dによりアルミニウム成膜を形成する場合について説明
する。このDMAHは、前述のように常温では8000
cp程度と高い粘度を有し、水あめ状の液体状態となっ
ている。また、反応性に富み、空気中の水蒸気や酸素と
激しく反応する一方、略100℃以上では熱分解して金
属アルミニウムが析出し、取り扱いが極めて困難であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a method for supplying a processing gas and an apparatus therefor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a processing gas supply device of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a liquid flow rate control means, and FIG.
Is an operation explanatory view showing an operation of the flow rate control means shown in FIG. 2, FIG. 4 is a schematic sectional view showing the vaporization means, and FIG. 5 is a plan view of the vaporization means shown in FIG. As shown in the figure, the processing gas supply device 28 supplies the processing gas to a processing device 30 that performs a process such as film formation on the object W to be processed of a semiconductor wafer. Here, CV is used by using DMAH as a processing gas.
A case of forming an aluminum film by D will be described. This DMAH is 8000 at room temperature as described above.
It has a high viscosity of about cp and is in a syrup-like liquid state. Further, while it is highly reactive and reacts violently with water vapor and oxygen in the air, it is extremely difficult to handle at temperatures above about 100 ° C. due to thermal decomposition and precipitation of metallic aluminum.

【0014】この処理ガス供給装置28は、成膜用の処
理ガスを作る液体、ここではDMAH32を収容する液
体収納容器34と、このDMAH32を加熱して粘度を
低下させるための加熱手段36と、液体収納容器34と
上記処理装置30とを結ぶ供給通路38と、上記粘度の
低下されたDMAH32を供給通路38側へ圧送する圧
送手段40と、上記供給通路38の途中に介設されて圧
送されたDMAHを気化して処理ガスを形成する気化手
段42とにより主に構成されている。
The processing gas supply unit 28 includes a liquid container 34 for storing a liquid for forming a processing gas for film formation, here, a DMAH 32, and a heating means 36 for heating the DMAH 32 to reduce its viscosity. A supply passage 38 that connects the liquid storage container 34 and the processing device 30, a pressure feeding means 40 that feeds the reduced viscosity DMAH 32 to the supply passage 38 side, and a feed passage that is interposed midway in the feed passage 38. And the vaporizing means 42 for vaporizing the DMAH to form a processing gas.

【0015】具体的には、上記液体収納容器34は、例
えばステンレス製の容量が2リットル程度の密封容器よ
りなり、内壁にはガスや水分等が付着し難いように電解
研磨処理が施されている。この収納容器34には、下端
が液面の上方に位置されて、容器開閉弁44を介設した
ガス導入管46が設けられ、このガス導入管46には、
圧送手段40から延びる圧送管48がジョイント50を
介して接続されており、圧送用のガスを容器34内へ導
入し得るようになっている。また、収納容器34には、
下端が液中に浸漬されて途中に容器開閉弁52を介設し
た液体出口管54が設けられており、この出口側が、ジ
ョイント56を介して上記供給通路38に接続される。
Specifically, the liquid storage container 34 is made of, for example, a sealed container made of stainless steel and having a capacity of about 2 liters, and an electrolytic polishing process is applied to the inner wall of the liquid storage container 34 so that gas, moisture and the like are less likely to adhere thereto. There is. The storage container 34 is provided with a gas introduction pipe 46 having a lower end located above the liquid level and a container opening / closing valve 44 interposed therebetween.
A pressure feeding pipe 48 extending from the pressure feeding means 40 is connected through a joint 50 so that the gas for pressure feeding can be introduced into the container 34. In addition, in the storage container 34,
A liquid outlet pipe 54 having a lower end immersed in the liquid and a container opening / closing valve 52 interposed in the middle is provided, and the outlet side is connected to the supply passage 38 via a joint 56.

【0016】加熱手段36は、各ジョイント50、56
まで含む、収納容器34の全体を収める、例えばオーブ
ンにより形成されており、容器34の壁面には温度セン
サ58を設け、このセンサ58の検出値に基づいて温度
制御部60が加熱手段38に供給する電力を制御するこ
とにより、DMAH32を常時、適正な温度となるよう
に制御する。この場合、加熱温度は、DMAH32の粘
度を低下させるだけで、且つこれが熱分解しないような
温度範囲、例えば40〜80℃の範囲内に設定し、本実
施例では50℃に一定に維持しており、DMAHの粘度
を2000cp程度まで低下させている。
The heating means 36 includes joints 50 and 56.
The temperature sensor 58 is provided on the wall surface of the container 34, and the temperature controller 60 supplies the heating means 38 based on the detection value of the sensor 58. By controlling the electric power to be applied, the DMAH 32 is always controlled to have an appropriate temperature. In this case, the heating temperature is set to a temperature range that only lowers the viscosity of DMAH32 and does not cause thermal decomposition, for example, in the range of 40 to 80 ° C., and is maintained at 50 ° C. in this embodiment. Therefore, the viscosity of DMAH is reduced to about 2000 cp.

【0017】圧送手段40は例えば5kg/cm2 の高
圧Heガスを充填したHeガスボンベ62とこれに接続
される圧送管48よりなり、この圧送管48の途中に
は、第1、第2及び第3開閉弁64A、64B、64C
を順次介設して容器34内のDMAH32を5kg/c
2 の圧力で圧送するようになっている。この第3開閉
弁64Cの下流側には、途中にトラップ開閉弁66を介
設したトラップ管68が分岐させて設けられており、圧
送管48内のガス抜きを必要に応じて行ない得るように
なっている。
The pressure feeding means 40 comprises, for example, a He gas cylinder 62 filled with high-pressure He gas of 5 kg / cm 2 and a pressure feeding pipe 48 connected to the He gas cylinder 62. In the middle of the pressure feeding pipe 48, first, second and 3 on-off valves 64A, 64B, 64C
5 kg / c of DMAH 32 in the container 34 by sequentially installing
It is designed to pump at a pressure of m 2 . On the downstream side of the third opening / closing valve 64C, a trap pipe 68 having a trap opening / closing valve 66 interposed in the middle is provided so as to be branched, so that the pressure supply pipe 48 can be degassed as necessary. Has become.

【0018】上記供給通路38は、流れるDMAHに過
度の圧力損失を生ぜしめることなくこれを流すことので
きるに十分な大きさの管径、例えば1/4インチのステ
ンレススチール管を用いており、その上流側より下流側
に向けて、第1開閉弁70A、流れる液体の流量を制御
する液体流量制御手段72、第2開閉弁70B、上記気
化手段42及び第3開閉弁70Cが順次介設されてお
り、DMAHは気化手段42までは液状体で流れ、ここ
で蒸気化されて以降はガス状態で流れることになる。
The supply passage 38 is made of a stainless steel tube having a diameter of, for example, 1/4 inch, which is large enough to allow the flowing DMAH to flow without causing excessive pressure loss. From the upstream side to the downstream side, a first opening / closing valve 70A, a liquid flow rate control means 72 for controlling the flow rate of the flowing liquid, a second opening / closing valve 70B, the vaporizing means 42 and a third opening / closing valve 70C are sequentially provided. Therefore, DMAH flows as a liquid up to the vaporization means 42, is vaporized here, and then flows in a gas state.

【0019】この気化手段42には、キャリアガス管7
4を介してキャリアガスとして例えば水素ガスを貯留す
る水素ガスボンベ76が接続されており、このガス管7
4にはその上流側より下流側に向けて第1開閉弁78
A、マスフローコントローラ80及び第2開閉弁78B
を順次介設して気化ガス兼キャリアガスとして水素ガス
を供給し得るようになっている。また、供給通路38の
第1開閉弁70Aの上流側、液体流量制御手段72と第
2開閉弁70Bとの間及び気化手段42と第3開閉弁7
0Cとの間からは、それぞれトラップ管82A、82
B、82Cが分岐させて設けられており、各トラップ管
には、トラップ開閉弁84A、84B、84Cがそれぞ
れ介設されている。尚、各トラップ管68、82A、8
2B、82Cは、図示されてないが共通に接続されて、
途中に真空ポンプが介設されており、トラップ時には真
空引きするようになっている。また、圧送管48の第2
開閉弁64Bの下流側と供給通路38の第1開閉弁70
Aの下流側は、途中に開閉弁86を介設した連通管88
により連通される。また、圧送管48の第1開閉弁64
Aの下流側と供給通路38の第2開閉弁70Bの下流側
とを接続して途中に開閉弁90を介設したパージ管92
が設けられており、配管系のメンテナンス時にHeガス
によりDMAHを排除し得るようになっている。
The vaporizing means 42 has a carrier gas pipe 7
A hydrogen gas cylinder 76 for storing, for example, hydrogen gas as a carrier gas is connected via 4 to the gas pipe 7
4 is a first opening / closing valve 78 from the upstream side to the downstream side.
A, mass flow controller 80 and second opening / closing valve 78B
The hydrogen gas can be supplied as the vaporized gas and the carrier gas by sequentially interposing. In addition, the supply passage 38 upstream of the first on-off valve 70A, between the liquid flow rate control means 72 and the second on-off valve 70B, and between the vaporization means 42 and the third on-off valve 7.
From 0C, the trap tubes 82A and 82A,
B and 82C are provided in a branched manner, and trap opening / closing valves 84A, 84B, and 84C are provided in the respective trap tubes. In addition, each trap tube 68, 82A, 8
Although not shown, 2B and 82C are commonly connected,
A vacuum pump is installed on the way, and a vacuum is drawn during the trap. In addition, the second of the pressure feeding pipe 48
The first opening / closing valve 70 on the downstream side of the opening / closing valve 64B and the supply passage 38
The downstream side of A is a communication pipe 88 in which an opening / closing valve 86 is provided on the way.
Is communicated by In addition, the first opening / closing valve 64 of the pressure feeding pipe 48
A purge pipe 92 in which the downstream side of A and the downstream side of the second opening / closing valve 70B of the supply passage 38 are connected and an opening / closing valve 90 is provided in the middle thereof.
Is provided so that DMAH can be eliminated by He gas at the time of maintenance of the piping system.

【0020】ここで、液体収納容器34と気化手段42
との間の供給通路全体及びこの間の通路に介設される第
1開閉弁70A、液体流量制御手段72、第2開閉弁7
0B、更には、連通管88の開閉弁86及びここまでの
連通管88、トラップ開閉弁84Aを含むトップ管82
A、トラップ開閉弁84Bを含むとラップ管82B、開
閉弁90及びここまでのパージ管92は、例えばテープ
ヒータよりなる第1の加熱ヒータ94(破線で示す)が
巻回されており、流れる液体の低粘度化を維持するよう
に、例えば収納容器34と同じ50℃程度に加熱されて
いる。
Here, the liquid container 34 and the vaporizing means 42
And the first opening / closing valve 70A, the liquid flow rate control means 72, and the second opening / closing valve 7 which are provided in the passage between them.
0B, and the top pipe 82 including the open / close valve 86 of the communication pipe 88, the communication pipe 88 up to this point, and the trap open / close valve 84A.
A, including the trap opening / closing valve 84B, the lap pipe 82B, the opening / closing valve 90, and the purge pipe 92 up to this point are wound with a first heater 94 (shown by a broken line) made of, for example, a tape heater, and the flowing liquid. In order to maintain the low viscosity, the heating temperature is about 50 ° C., which is the same as that of the storage container 34.

【0021】また、気化手段42及びこれと処理装置3
0との間の供給通路全体、第3開閉弁84Cを含むトラ
ップ管82Cにも、例えばテープヒータよりなる第2の
加熱ヒータ96(破線で示す)が巻回されており、気化
したDMAHが再液化しないで且つ熱分解もしない温度
範囲、例えば60〜80℃の範囲内の一定値に加熱して
いる。更には、キャリアガス管74の下流側全体にも、
例えばテープヒータのような第3の加熱ヒータ98が巻
回されてこれを気化手段42と同様な温度、60〜80
℃の範囲に加熱しており、流れるキャリアガスを予熱し
てDMAHの気化を促進するようになっている。
Further, the vaporizing means 42 and the vaporizing means 42 and the processing device 3
A second heating heater 96 (shown by a broken line) made of, for example, a tape heater is also wound around the entire supply passage between 0 and 0 and the trap tube 82C including the third opening / closing valve 84C, and vaporized DMAH is regenerated. It is heated to a constant value within a temperature range that does not liquefy and does not undergo thermal decomposition, for example, a range of 60 to 80 ° C. Furthermore, on the entire downstream side of the carrier gas pipe 74,
For example, a third heater 98 such as a tape heater is wound and the same temperature as that of the vaporizing means 42, 60 to 80.
It is heated in the range of ° C to preheat the flowing carrier gas to promote the vaporization of DMAH.

【0022】液体流量制御手段72、気化手段42及び
これに供給されるキャリアガスの流量を制御するマスフ
ローコントローラ80は、例えばマイクロコンピュータ
等よりなる流量制御ユニット100により制御され、気
化手段42にはDMAHを気化するに十分な量のキャリ
アガスが常時供給されるようになっている。
The liquid flow rate control means 72, the vaporization means 42, and the mass flow controller 80 for controlling the flow rate of the carrier gas supplied thereto are controlled by a flow rate control unit 100 composed of, for example, a microcomputer, and the vaporization means 42 has a DMAH. The carrier gas is always supplied in an amount sufficient to vaporize the gas.

【0023】ここで、液体流量制御手段72及び気化手
段42の構造を説明する。図2に示すように液体流量制
御手段72は、微量のガス流量を検出する通常のマスフ
ローコントローラと略同様に構成されるが、通常のマス
フローコントローラが流体を加熱して流量に応じた温度
変化を検出するのに対して、DMAHの場合には加熱に
より気化や熱分解の恐れがあることから流体を冷却して
流量に応じた温度変化を検出するようにした点及び粘度
が高くてもセンスできる程度の流速が得られて、しかも
流れを損なわないような管径にセンサ管を設定した点が
通常のマスフローコントローラと構成が異なる。すなわ
ち、図2において供給通路38に接続されるセンサ管1
02には、ペルチェ素子のような電子冷却素子104が
設けられ、ブリッジ回路106により流量を電位差とし
て検出する。この検出値は、増幅回路108にて増幅さ
れて、更に補正回路110にて温度補正が行なわれるよ
うになっており、これによりセンサ112を構成してい
る。
Here, the structures of the liquid flow rate control means 72 and the vaporization means 42 will be described. As shown in FIG. 2, the liquid flow rate control unit 72 is configured in substantially the same manner as a normal mass flow controller that detects a small amount of gas flow rate, but the normal mass flow controller heats the fluid to change the temperature according to the flow rate. On the other hand, in the case of DMAH, there is a risk of vaporization and thermal decomposition due to heating, so that it is possible to sense even if the temperature is high and the temperature change is detected according to the flow rate by cooling the fluid. The configuration is different from that of a normal mass flow controller in that the sensor tube is set to a tube diameter that can obtain a flow velocity of a certain degree and that does not impair the flow. That is, the sensor tube 1 connected to the supply passage 38 in FIG.
In 02, an electronic cooling element 104 such as a Peltier element is provided, and the bridge circuit 106 detects the flow rate as a potential difference. The detected value is amplified by the amplifier circuit 108, and the temperature is further corrected by the correction circuit 110, which constitutes the sensor 112.

【0024】比較制御回路114は、流量制御ユニット
100(図1参照)から指令される設定電圧と上記セン
サ検出値と比較し、この偏差がゼロになるようにバルブ
駆動回路116は、例えば積層型圧電素子よりなるアク
チュエータ118を駆動し、ピエゾバルブ120の弁開
度を制御するようになっている。この場合、センサ管1
02の管径は、前述のように予定される液体の流量、例
えば0.5CCM(100SCCM)程度に対してセン
サが検出し得る程度の流速が得られ、且つ粘度が200
0cpとある程度高くても液体の流れを許容できる程度
の大きさ、例えば本実施例では、5mm程度に設定され
ている。管径が例えば1mm程度と細過ぎてはその粘性
のために圧損が大き過ぎて流すことができず、また、例
えば10mm程度と太過ぎてはセンサが検出するには流
速が遅くなり過ぎてしまう。
The comparison control circuit 114 compares the set voltage instructed from the flow rate control unit 100 (see FIG. 1) with the sensor detection value, and the valve drive circuit 116 is, for example, a laminated type so that this deviation becomes zero. The actuator 118 composed of a piezoelectric element is driven to control the valve opening of the piezo valve 120. In this case, the sensor tube 1
The pipe diameter of 02 gives a flow rate that can be detected by the sensor with respect to the predetermined flow rate of the liquid, for example, about 0.5 CCM (100 SCCM) as described above, and has a viscosity of 200.
The size is set to a level that allows the flow of the liquid even if it is as high as 0 cp, for example, about 5 mm in this embodiment. If the pipe diameter is too thin, for example, about 1 mm, the pressure loss is too large to flow due to its viscosity, and if it is too thick, for example, about 10 mm, the flow velocity becomes too slow for the sensor to detect. .

【0025】図3は流れ方向と検出温度との関係を示
し、図中実線は液体が流れていない場合、破線は液体が
流れている場合の特性を示す。液体が流れると△Tの温
度上昇を検出するが、この上昇分は流量に比例し、この
温度上昇分を電気的に処理することにより流量が求めら
れる。
FIG. 3 shows the relationship between the flow direction and the detected temperature. In the figure, the solid line shows the characteristics when the liquid is not flowing and the broken line shows the characteristics when the liquid is flowing. When the liquid flows, the temperature rise of ΔT is detected, but this rise is proportional to the flow rate, and the flow rate is obtained by electrically processing this temperature rise.

【0026】図4及び図5は気化手段42の構成を示
し、バルブ本体122の中央に液体導入ポート124を
設け、これを中心としてその直径方向の反対側にキャリ
ア導入ポート126とガス排出ポート128を設ける。
そして、液体導入ポート124の外周に、他のポート1
26、128を連絡するようにリング状の気化溝130
を形成する。そして、このバルブ本体122の上部に、
上下方向に屈曲可能な例えばコルゲーション134付き
の薄板状の弁体132を設け、これを図示しないアクチ
ュエータにより上下方向に屈曲させることによりポート
を閉塞したり、この弁開度を変えるようになっている。
従って、液体導入ポート124より流出した液体は、コ
ントロールされたキャリアガスを流すことにより圧力降
下を起こし、ジュール・トムスン効果により気化しなが
ら気化溝130に到達し、キャリアと共に処理ガスとし
て搬送し得るようになっている。この場合にも、キャリ
ア導入ポート126及びこれに接続される管の管径は、
先のセンサ管102と同様に5mm程度に設定する。
FIGS. 4 and 5 show the structure of the vaporization means 42. A liquid introduction port 124 is provided in the center of the valve body 122, and a carrier introduction port 126 and a gas discharge port 128 are provided on the opposite sides of the liquid introduction port 124 in the diameter direction. To provide.
Then, on the outer circumference of the liquid introduction port 124, another port 1
Ring-shaped vaporization groove 130 so as to connect 26 and 128
To form And, on the upper part of this valve body 122,
For example, a thin plate-shaped valve body 132 having a corrugation 134 that can be bent in the vertical direction is provided, and the valve is bent in the vertical direction by an actuator (not shown) to close the port or change the valve opening. .
Therefore, the liquid flowing out from the liquid introduction port 124 causes a pressure drop by flowing the controlled carrier gas, reaches the vaporization groove 130 while being vaporized by the Joule-Thomson effect, and can be transported as a processing gas together with the carrier. It has become. Also in this case, the carrier introduction port 126 and the pipe diameter of the pipe connected thereto are
Like the previous sensor tube 102, it is set to about 5 mm.

【0027】ここで図1に戻って、処理装置30の構成
について説明する。この処理装置30としては、半導体
ウエハWを1枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式のCVD
装置が一例として示されている。この装置の、例えばア
ルミニウム製の処理容器136内には例えば抵抗加熱ヒ
ータ138で加熱される載置台140が設けられてお
り、この載置台140の上面に例えばメカニカルクラン
プ141に保持されてウエハWが載置される。このメカ
ニカルクランプ141に換えて静電チャックを用いるよ
うにしてもよい。容器136内の上部には載置台140
に対向させてシャワーヘッド142が設けられており、
このシャワーヘッド142には、処理ガスを供給するた
めの供給通路38が接続されており、これにより処理ガ
スを処理容器136内に導入するようになっている。ま
た、容器底部には、図示しな真空ポンプに接続された排
気口144が設けられており、容器内を真空引き可能に
している。
Now, returning to FIG. 1, the structure of the processing device 30 will be described. The processing apparatus 30 is a so-called single-wafer CVD process for processing semiconductor wafers W one by one.
The device is shown as an example. A mounting table 140 heated by, for example, a resistance heater 138 is provided in a processing container 136 made of, for example, aluminum of this apparatus, and the wafer W is held on the upper surface of the mounting table 140 by, for example, a mechanical clamp 141. Placed. An electrostatic chuck may be used instead of the mechanical clamp 141. On the top of the container 136 is a mounting table 140.
A shower head 142 is provided facing the
A supply passage 38 for supplying a processing gas is connected to the shower head 142, so that the processing gas is introduced into the processing container 136. Further, an exhaust port 144 connected to the illustrated vacuum pump is provided at the bottom of the container so that the inside of the container can be evacuated.

【0028】次に、以上のように構成された装置の動作
について説明する。まず、処理容器136内に未処理の
半導体ウエハWを搬入してこれを載置台140上に載置
保持し、容器136内をベース圧まで真空引きすると共
に抵抗加熱ヒータ138によりウエハWをプロセス温度
範囲、180℃〜250℃の範囲内の所定の値、例えば
200℃に維持する。そして、この容器136内にシャ
ワーヘッド142より所定の処理ガスを供給しつつ内部
をプロセス圧力範囲、0.5Torr〜100Torr
の範囲内の所定の値、例えば2Torr程度に維持し
て、例えばアルミニウムの成膜処理を行なう。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described. First, an unprocessed semiconductor wafer W is loaded into the processing container 136, placed and held on the mounting table 140, the inside of the container 136 is evacuated to the base pressure, and the wafer W is processed by the resistance heater 138 at the process temperature. A predetermined value within the range, 180 ° C. to 250 ° C., for example, is maintained at 200 ° C. Then, while supplying a predetermined processing gas from the shower head 142 to the inside of the container 136, the inside of the container 136 has a process pressure range of 0.5 Torr to 100 Torr.
While maintaining a predetermined value within the range of, for example, about 2 Torr, a film forming process of, for example, aluminum is performed.

【0029】ここで処理ガスを処理容器136に供給す
るためには、粘度の高い水あめ状のDMAH32を液体
材料として用いるのであるが、このままでは粘度があま
りにも高くてこれを流量制御しつつ供給することができ
ない。そこで、本発明においては、DMAH32を収納
する液体収納容器34全体をオーブン36で覆ってDM
AH32を所定の温度、例えば50℃に加熱し、粘度8
000cp程度から2000cp程度まで低下させて流
れ易くしている。この加熱温度は、液体材料の粘度をあ
る程度低下させて且つ気化や熱分解しない程度の温度範
囲、すなわちDMAHの場合には、40℃程度から60
℃程度までの範囲が好ましい。
Here, in order to supply the processing gas to the processing container 136, the high-viscosity syrup-like DMAH 32 is used as the liquid material. However, the viscosity is too high and the DMAH 32 is supplied while controlling the flow rate. I can't. Therefore, in the present invention, the entire liquid storage container 34 for storing the DMAH 32 is covered with the oven 36 and DM
AH32 is heated to a predetermined temperature, for example 50 ° C, and the viscosity is adjusted to 8
The flow rate is lowered from about 000 cp to about 2000 cp to facilitate the flow. This heating temperature is in a temperature range that reduces the viscosity of the liquid material to some extent and does not vaporize or thermally decompose, that is, in the case of DMAH, about 40 ° C. to 60 ° C.
A range up to about 0 ° C is preferable.

【0030】収納容器34の温度は、温度センサ58に
より検出されて、これがフィードバック信号として温度
制御部60へ入力され、常に例えば50℃を維持するよ
うになっている。ここでDMAHの温度と粘度との関係
を図6に基づいて説明すると、常温、例えば25℃では
粘度は8000cp程度と非常に高いが、これを50℃
程度まで加熱すると粘度は2000cp程度まで急激に
低下している。このようにDMAH32の粘度を低下さ
せた状態で、圧送手段のHeガスボンベ62より5Kg
/cm2 の圧力のHeガスを圧送管48を介して収納容
器34内に導入すると、粘度が低下しているDMAH3
2はこのガス圧により供給通路38内を円滑に圧送され
て行くことになる。尚、ここで圧送管48に介設した第
1、第2、第3開閉弁64A,64B,64C及び供給
通路38に介設した第1、第2、第3開閉弁70A,7
0B,70Cはそれぞれ開になされ、また、容器開閉弁
44、52も開になされているのは勿論である。加圧ガ
スとしてはHeガスの他に、Arガス、Xeガス等の他
の不活性ガスも用いることができる。
The temperature of the storage container 34 is detected by the temperature sensor 58, and this is input as a feedback signal to the temperature control unit 60 so that it is always maintained at 50 ° C., for example. Here, the relationship between the temperature of DMAH and the viscosity will be described with reference to FIG. 6. At room temperature, for example, 25 ° C., the viscosity is as high as about 8000 cp, but it is 50 ° C.
When heated to a certain degree, the viscosity sharply drops to about 2000 cp. With the viscosity of the DMAH 32 reduced in this way, 5 kg from the He gas cylinder 62 of the pressure feeding means.
When a He gas having a pressure of / cm 2 is introduced into the storage container 34 through the pressure feeding pipe 48, the viscosity of DMAH3 is lowered.
2 is smoothly pumped in the supply passage 38 by this gas pressure. The first, second and third on-off valves 64A, 64B and 64C provided on the pressure feed pipe 48 and the first, second and third on-off valves 70A and 7 provided on the supply passage 38 are provided.
It is needless to say that 0B and 70C are opened and the container opening / closing valves 44 and 52 are also opened. As the pressurized gas, other than He gas, other inert gas such as Ar gas and Xe gas can be used.

【0031】供給通路38内を圧送される液体DMAH
は液体流量制御手段72により流量制御されつつ流れ
て、気化手段42に導入される。気化手段42に導入さ
れた液体DMAHは、水素ガスボンベ76よりキャリア
ガス管74を介してこれに供給される高圧水素ガスによ
り、ジュール・トムスン効果で気化されて処理ガスとな
り、ここで発生した処理ガスは水素ガスに伴われて供給
通路38内を更に下流側へ流れて処理装置30に到達
し、最終的に前述のようにシャワーヘッド142から処
理容器136内へ導入されることになる。
Liquid DMAH pumped in the supply passage 38
Is introduced into the vaporization means 42 while flowing while the flow rate is controlled by the liquid flow rate control means 72. The liquid DMAH introduced into the vaporizing means 42 is vaporized by the Joule-Thomson effect by the high-pressure hydrogen gas supplied from the hydrogen gas cylinder 76 through the carrier gas pipe 74 to the processing gas, and the processing gas generated here is generated. Accompanying the hydrogen gas, the gas flows further downstream in the supply passage 38 to reach the processing device 30, and is finally introduced into the processing container 136 from the shower head 142 as described above.

【0032】ここで、流れるDMAHが液状となってい
る通路部分、すなわち気化手段42よりも上流側の供給
通路38や液体流量制御手段72は、第1の加熱ヒータ
94により、収納容器34と略同じ温度、例えば50℃
に加熱維持されているので、供給途中で液状DMAHの
粘度が低下して供給に支障をきたすことが生ずることを
未然に防止することができる。また、気化手段42及び
その下流側の供給通路38は、第2の加熱ヒータ96に
より、DMAHの気化温度以上で熱分解温度以下の温度
範囲、例えば60℃〜80℃の範囲で加熱されているの
で、このDMAHの気化ガスすなわち処理ガスが再液化
することなく、しかも熱分解されることなくこの通路内
を流れて処理装置30まで円滑に供給することができ
る。
Here, the passage portion in which the flowing DMAH is in a liquid state, that is, the supply passage 38 and the liquid flow rate control means 72 on the upstream side of the vaporization means 42 are substantially separated from the storage container 34 by the first heater 94. Same temperature, eg 50 ° C
Since the liquid DMAH is heated and maintained at a low temperature, it is possible to prevent the viscosity of the liquid DMAH from being lowered during the supply to hinder the supply. Further, the vaporizing means 42 and the supply passage 38 on the downstream side thereof are heated by the second heater 96 in a temperature range higher than the vaporization temperature of DMAH and lower than the thermal decomposition temperature, for example, in the range of 60 ° C to 80 ° C. Therefore, the vaporized gas of the DMAH, that is, the processing gas does not reliquefy and is not thermally decomposed, and the DMAH can be smoothly supplied to the processing device 30 by flowing through the passage.

【0033】更に、キャリアガスを流すキャリアガス管
74には第3の加熱ヒータ98を設けて、気化手段42
に導入されるキャリアガスを気化手段42と同じ温度、
例えば60℃〜80℃の範囲内に予め加熱しているの
で、液状DMAHの気化を迅速に且つ円滑に行なうこと
が可能となる。尚、キャリアガスとしてはH2 ガスの他
に、Arガス、Heガス等の不活性ガスを用いることが
できる。このように高精度の流量コントロール下では従
来装置においては高々4SCCM程度しか供給できなか
ったが、本発明によれば、1枚のウエハWに対して量産
的にアルミニウムの成膜を施すに必要とされる流量、例
えば100SCCM(液体換算で0.4CCM)程度の
多量の流量のDMAHを高精度にコントロールしつつ供
給することが可能となる。従って、量産ベースでのAl
−CVD成膜が可能となり、例えば図9に示すようなホ
ールの埋め込み処理をAl−CVD成膜により量産ベー
スで行なうことができる。
Further, a third heater 98 is provided in the carrier gas pipe 74 through which the carrier gas flows, and the vaporizing means 42 is provided.
The carrier gas introduced into the same temperature as the vaporization means 42,
For example, since it is preheated within the range of 60 ° C. to 80 ° C., the liquid DMAH can be vaporized quickly and smoothly. In addition to H 2 gas, an inert gas such as Ar gas or He gas can be used as the carrier gas. As described above, under the highly accurate flow rate control, the conventional apparatus could supply only about 4 SCCM at most, but according to the present invention, it is necessary to mass-produce the aluminum film on one wafer W. It is possible to supply a large flow rate of DMAH, for example, about 100 SCCM (0.4 CCM in terms of liquid) while controlling it with high accuracy. Therefore, Al on a mass production basis
-CVD film formation becomes possible, and for example, a hole filling process as shown in FIG. 9 can be performed on a mass production basis by Al-CVD film formation.

【0034】ここで、液体収納容器34を交換する場合
には、両容器開閉弁44、52を閉にすると共に供給通
路38の第1開閉弁70Aも閉にして液状DMAHの供
給を停止し、次に、圧送管48の第3開閉弁64Cを閉
にして、トラップ管68のトラップ開閉弁66を開にす
ることにより、この部分のガス圧を抜く。そして、連通
管88の開閉弁86を開にし、且つトラップ管82Aの
トラップ開閉弁84Aを開にすることにより、この部分
の供給通路38内に残留していた液状DMAHをHeガ
スの圧力によりトラップ管82Aから除去する。この状
態で液体収納容器34を交換すればDMAHが空気と接
触することがない。
Here, when replacing the liquid storage container 34, both container opening / closing valves 44 and 52 are closed and the first opening / closing valve 70A of the supply passage 38 is also closed to stop the supply of the liquid DMAH. Next, the third on-off valve 64C of the pressure feed pipe 48 is closed, and the trap on-off valve 66 of the trap pipe 68 is opened to release the gas pressure in this portion. Then, by opening the on-off valve 86 of the communication pipe 88 and opening the trap on-off valve 84A of the trap pipe 82A, the liquid DMAH remaining in the supply passage 38 at this portion is trapped by the pressure of He gas. Remove from tube 82A. If the liquid container 34 is replaced in this state, the DMAH will not come into contact with the air.

【0035】次に、液体流量制御手段72のメンテナン
スを行なう場合には、圧送管48の第2開閉弁64Bを
開に、第3開閉弁64Cを閉にし、容器開閉弁52及び
トラップ開閉弁84Aを閉にし、そして、連通管88の
開閉弁86を開に、供給通路38の第1開閉弁70Aを
開にし、第2開閉弁70Bを閉にし、この状態でトラッ
プ管82Bのトラップ開閉弁84Bを開にすることによ
り、Heガス圧で液体流量制御手段72中に残留する液
体DMAHをトラップ管82Bから排除することができ
る。更に、気化手段42のメンテナンスを行なう場合に
は、供給通路38の第2及び第3開閉弁70B及び70
Cを閉にし、パージ管92の開閉弁90を開にし、この
状態でトラップ管82Cのトラップ開閉弁84Cを開に
すれば、Heガス圧で気化手段42内に残留する液体D
MAHをトラップ管82Cから排除することができる。
Next, when performing maintenance of the liquid flow rate control means 72, the second opening / closing valve 64B of the pressure feeding pipe 48 is opened, the third opening / closing valve 64C is closed, and the container opening / closing valve 52 and the trap opening / closing valve 84A. Is closed, and the opening / closing valve 86 of the communication pipe 88 is opened, the first opening / closing valve 70A of the supply passage 38 is opened, the second opening / closing valve 70B is closed, and in this state, the trap opening / closing valve 84B of the trap pipe 82B is closed. The liquid DMAH remaining in the liquid flow rate control means 72 can be removed from the trap tube 82B by the He gas pressure by opening. Furthermore, when performing maintenance on the vaporization means 42, the second and third opening / closing valves 70B and 70 of the supply passage 38 are provided.
When C is closed, the opening / closing valve 90 of the purge pipe 92 is opened, and the trap opening / closing valve 84C of the trap pipe 82C is opened in this state, the liquid D remaining in the vaporizing means 42 at the He gas pressure.
MAH can be excluded from the trap tube 82C.

【0036】尚、上記実施例では、液状DMAHを50
℃に加熱して粘度を2000cp程度まで低下させた
が、この温度に限定されず、ある程度以上の流量を精度
の高いコントロール下で流せるような温度範囲ならばど
の温度値でもよく、例えば図7を参照してDMAHを3
0℃程度に加熱して粘度を6000cp程度まで低下さ
せるようにしてもよい。また、圧送手段40に加えて、
例えば液体流量制御手段72の上流側の供給通路38
に、図1中にて仮想線に示すように圧電素子で動作する
マイクロポンプ手段146を設けて、液状DMAHを吸
引するようにし、DMAHの圧送を補助するようにして
もよい。これによれば、同一粘度ならばより多くのDM
AHを供給でき、また、供給量を同一とすれば、粘度が
より高い状態でも円滑な圧送・供給が可能となる。
In the above embodiment, 50 parts of liquid DMAH was used.
Although the viscosity was reduced to about 2000 cp by heating to ℃, the temperature is not limited to this temperature, and any temperature value may be used as long as it allows a flow rate above a certain level to be controlled under high precision control. Refer to DMAH 3
The viscosity may be lowered to about 6000 cp by heating to about 0 ° C. In addition to the pressure feeding means 40,
For example, the supply passage 38 on the upstream side of the liquid flow rate control means 72.
Further, as shown by the phantom line in FIG. 1, the micro pump means 146 which operates by the piezoelectric element may be provided to suck the liquid DMAH and assist the pressure feeding of the DMAH. According to this, more DM with the same viscosity
AH can be supplied, and if the supply amount is the same, smooth pressure supply / supply is possible even in a state where the viscosity is higher.

【0037】更に、上記実施例では、収納容器34を加
熱する加熱手段36としてオーブンを用いた場合を例に
とって説明したが、これに限定されず、例えば図7
(A)に示すように収納容器34に抵抗加熱ヒータ14
8を巻回して加熱するようにしておき、収納容器34の
温度を温度検出部150で検出し、この検出値を比較器
152で基準値と比較して、この偏差がゼロになるよう
に温度制御部154がヒータ148へのパワーを制御す
るように構成してもよい。或いは、図7(B)に示すよ
うに収納容器34に熱媒体を流す加熱パイプ156を巻
回しておき、このパイプ156に恒温槽158から例え
ば50℃に加熱維持された熱媒体を流してDMATを加
熱するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the oven is used as the heating means 36 for heating the storage container 34 has been described as an example, but the present invention is not limited to this and, for example, FIG.
As shown in (A), the resistance heater 14 is placed in the storage container 34.
8 is wound and heated, the temperature of the storage container 34 is detected by the temperature detection unit 150, the detected value is compared with a reference value by the comparator 152, and the temperature is adjusted so that this deviation becomes zero. The controller 154 may be configured to control the power to the heater 148. Alternatively, as shown in FIG. 7B, a heating pipe 156 for flowing a heat medium is wound around the storage container 34, and the heat medium heated and maintained at, for example, 50 ° C. is caused to flow from the thermostat 158 through the pipe 156. May be heated.

【0038】尚、上記実施例では有機金属材料としてD
MAHを用いた場合を例にとって説明したが、これに限
定されず、例えばTMA(トリメチルアルミニウム)を
用いるようにしてもよいし、或いはTa膜を成膜する場
合には、ペンタエトキシタンタルを用いるようにしても
よい。また、半導体ウエハに成膜する場合に限られず、
他の被処理体、例えばLCD基板やガラス基板に成膜す
る場合にも適用できるのは勿論である。
In the above embodiment, D is used as the organic metal material.
Although the case of using MAH has been described as an example, the present invention is not limited to this. For example, TMA (trimethylaluminum) may be used, or pentaethoxytantalum may be used when forming a Ta film. You may In addition, it is not limited to the case of forming a film on a semiconductor wafer,
Of course, it can be applied to the case of forming a film on another object to be processed such as an LCD substrate or a glass substrate.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理ガス
の供給方法及びその装置によれば、次のように優れた作
用効果を発揮することができる。従来装置では高粘度の
液体を高々4SCCM程度しか供給できなかったが、高
粘度の液体を加熱することにより低粘度化し、これを高
精度に流量制御しつつ圧送した後に気化させて処理ガス
として供給するようにしたので、高精度の流量制御下で
例えば100SCCM程度と多量に安定して供給するこ
とができる。従って、金属成膜を、量産性が可能な堆積
レートでCVD成膜することができる。また、供給通路
に液体の低粘度化維持のための第1の加熱ヒータや再液
化防止用の第2の加熱ヒータを設けておくことにより、
液体や気化ガスを円滑に且つ安定して流すことができ、
高精度に流量制御された多量の処理ガスを更に安定して
供給することができる。更には、供給通路にマイクロポ
ンプ手段を設けることにより、更に多くの処理ガスを安
定的に供給することができる。
As described above, according to the method and apparatus for supplying a processing gas of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. In the conventional device, high-viscosity liquid could only be supplied at about 4 SCCM at most, but by heating the high-viscosity liquid, the viscosity was lowered, and this was vaporized after pressure-feeding while controlling the flow rate with high accuracy, and then supplied as processing gas. Since this is done, it is possible to stably supply a large amount of, for example, about 100 SCCM under high-precision flow rate control. Therefore, the metal film can be formed by CVD at a deposition rate that allows mass production. Further, by providing the supply passage with the first heater for keeping the viscosity of the liquid low and the second heater for preventing reliquefaction,
Liquid and vaporized gas can flow smoothly and stably,
It is possible to more stably supply a large amount of processing gas whose flow rate is controlled with high accuracy. Furthermore, by providing the micropump means in the supply passage, it is possible to stably supply more processing gas.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の処理ガスの供給装置を示す全体構成図
である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a processing gas supply device of the present invention.

【図2】液体流量制御手段の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a liquid flow rate control unit.

【図3】図2に示す流量制御手段の動作を示す動作説明
図である。
FIG. 3 is an operation explanatory view showing an operation of the flow rate control means shown in FIG.

【図4】気化手段を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a vaporizing means.

【図5】図4に示す気化手段の平面図である。5 is a plan view of the vaporizing means shown in FIG. 4. FIG.

【図6】DMAHの温度と粘度との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between temperature and viscosity of DMAH.

【図7】加熱手段の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modification of the heating means.

【図8】従来の処理ガスの供給装置を示す概略構成図で
ある。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional processing gas supply device.

【図9】従来のホールの埋め込み処理を説明するための
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a conventional hole embedding process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

28 処理ガス供給装置 30 処理装置 32 DMAH(液体) 34 液体収納容器 36 加熱手段 38 供給通路 40 圧送手段 42 気化手段 48 圧送管 62 Heガスボンベ 72 液体流量制御手段 74 キャリアガス管 76 水素ガスボンベ 94 第1の加熱ヒータ 96 第2の加熱ヒータ 102 センサ管 136 処理容器 140 載置台 142 シャワーヘッド 148 抵抗加熱ヒータ 156 加熱パイプ 158 恒温層 W 半導体ウエハ 28 Processing Gas Supply Device 30 Processing Device 32 DMAH (Liquid) 34 Liquid Storage Container 36 Heating Means 38 Supply Passage 40 Pressure Feeding Means 42 Vaporizing Means 48 Pressure Feeding Pipe 62 He Gas Cylinder 72 Liquid Flow Control Means 74 Carrier Gas Pipe 76 Hydrogen Gas Cylinder 94 1st Heater 96 second heater 102 sensor tube 136 processing container 140 mounting table 142 shower head 148 resistance heater 156 heating pipe 158 constant temperature layer W semiconductor wafer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 常温における粘度が4000cp〜10
000cpの高粘度の液体を気化して処理ガスを形成
し、この処理ガスを処理装置に供給する処理ガスの供給
方法において、前記液体を加熱することにより粘度を低
下させ、粘度の低下した前記液体を気化手段まで圧送し
て気化することにより処理ガスを形成し、形成された処
理ガスを前記処理装置に供給するようにしたことを特徴
とする処理ガスの供給方法。
1. The viscosity at room temperature is 4000 cp to 10 cp.
In a method of supplying a processing gas, which comprises vaporizing a high-viscosity liquid of 000 cp to form a processing gas, and supplying the processing gas to a processing apparatus, the viscosity is lowered by heating the liquid, and the liquid whose viscosity is lowered A method for supplying a processing gas, characterized in that the processing gas is formed by pumping and vaporizing the processing gas to a vaporizing means, and the formed processing gas is supplied to the processing apparatus.
【請求項2】 常温における粘度が4000cp〜10
000cpの高粘度の液体を気化して処理ガスを形成
し、この処理ガスを処理装置に供給する処理ガスの供給
装置において、前記液体を収納する液体収納容器と、こ
の液体収納容器内に収納された前記液体の粘度を低下さ
せるために前記液体を加熱する加熱手段と、前記液体収
納容器と前記処理装置とを結ぶ供給通路と、前記粘度の
低下された前記液体を前記供給通路に圧送する圧送手段
と、前記供給通路の途中に介設されて圧送された前記液
体を気化して処理ガスを形成する気化手段とを備えるよ
うに構成したことを特徴とする処理ガスの供給装置。
2. The viscosity at room temperature is 4000 cp-10.
In a processing gas supply device for forming a processing gas by vaporizing a high-viscosity liquid of 000 cp and supplying the processing gas to the processing device, a liquid storage container for storing the liquid, and a storage container for storing the liquid in the liquid storage container. A heating means for heating the liquid to reduce the viscosity of the liquid; a supply passage connecting the liquid storage container and the processing device; and a pressure feed for pumping the liquid with the reduced viscosity to the supply passage. An apparatus for supplying a processing gas, comprising: a means and a vaporizing means that is provided in the middle of the supply passage and vaporizes the liquid that is pumped to form a processing gas.
【請求項3】 前記気化手段の上流側の前記供給通路に
は、これに流れる液体の流量を制御する液体流量制御手
段を設けるように構成したことを特徴とする請求項2記
載の処理ガスの供給装置。
3. The processing gas according to claim 2, wherein the supply passage on the upstream side of the vaporization means is provided with a liquid flow rate control means for controlling the flow rate of the liquid flowing therein. Supply device.
【請求項4】 前記液体流量制御手段の上流側の前記供
給通路には、前記液体の圧送を補助するために液体を吸
引するマイクロポンプ手段を設けるように構成したこと
を特徴とする請求項3記載の処理ガスの供給装置。
4. The micro-pump means for sucking the liquid in order to assist the pressure feeding of the liquid is provided in the supply passage on the upstream side of the liquid flow rate control means. The processing gas supply device described.
【請求項5】 前記液体収納容器と前記気化手段との間
の前記供給通路には、前記液体の低粘度状態を維持する
ために流れる液体を加熱する第1の加熱ヒータを設けた
ことを特徴とする請求項2乃至4記載の処理ガスの供給
装置。
5. A first heating heater for heating a liquid flowing to maintain a low viscosity state of the liquid is provided in the supply passage between the liquid storage container and the vaporizer. The processing gas supply device according to any one of claims 2 to 4.
【請求項6】 前記気化手段と前記処理装置との間の前
記供給通路には、これに流れる前記処理ガスの気化状態
を維持するために流れる処理ガスを加熱する第2の加熱
ヒータを設けたことを特徴とする請求項2乃至5記載の
処理ガスの供給装置。
6. A second heater provided in the supply passage between the vaporizing means and the processing device, for heating the processing gas flowing therein to maintain the vaporized state of the processing gas flowing therein. The processing gas supply device according to claim 2, wherein the processing gas supply device is provided.
【請求項7】 前記高粘度の液体は、ジメチルアルミニ
ウムハイドライドであることを特徴とする請求項2乃至
6記載の処理ガスの供給装置。
7. The processing gas supply apparatus according to claim 2, wherein the high-viscosity liquid is dimethyl aluminum hydride.
JP32828295A 1995-11-22 1995-11-22 Process gas supply method and apparatus Expired - Fee Related JP4096365B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32828295A JP4096365B2 (en) 1995-11-22 1995-11-22 Process gas supply method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32828295A JP4096365B2 (en) 1995-11-22 1995-11-22 Process gas supply method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09143739A true JPH09143739A (en) 1997-06-03
JP4096365B2 JP4096365B2 (en) 2008-06-04

Family

ID=18208490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32828295A Expired - Fee Related JP4096365B2 (en) 1995-11-22 1995-11-22 Process gas supply method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4096365B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000205499A (en) * 1999-01-18 2000-07-25 Air Liquide Japan Ltd Liquid supply device and purging method in liquid supply device
US6261974B1 (en) 1998-06-17 2001-07-17 Nec Corporation Growth method of a polymer film
JP2010540766A (en) * 2007-09-25 2010-12-24 ピー2アイ リミテッド Steam transport system
JP2010540765A (en) * 2007-09-25 2010-12-24 ピー2アイ リミテッド Steam transport system
JP2011124457A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp Solder bonding device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6261974B1 (en) 1998-06-17 2001-07-17 Nec Corporation Growth method of a polymer film
JP2000205499A (en) * 1999-01-18 2000-07-25 Air Liquide Japan Ltd Liquid supply device and purging method in liquid supply device
JP2010540766A (en) * 2007-09-25 2010-12-24 ピー2アイ リミテッド Steam transport system
JP2010540765A (en) * 2007-09-25 2010-12-24 ピー2アイ リミテッド Steam transport system
JP2011124457A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp Solder bonding device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4096365B2 (en) 2008-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0875595B1 (en) Process-gas supply apparatus
US5326404A (en) Plasma processing apparatus
JP3601153B2 (en) Cleaning method for processing gas supply device
JP5359642B2 (en) Deposition method
KR100697895B1 (en) Gas supply system and treatment system
JP4696561B2 (en) Vaporizer and processing device
TWI251621B (en) Thermal CVD of TaN films from tantalum halide precursors
US20100186673A1 (en) Vaporizer, material gas supply system including vaporizer and film forming apparatus using such system
JP6554418B2 (en) Tungsten film forming method and film forming apparatus
JP3624628B2 (en) Film forming method and film forming apparatus
US20100099270A1 (en) Atomic layer deposition apparatus
US9777377B2 (en) Film forming method and film forming device
JP2010516901A (en) Reagent dispensing device and transport method
JPH09143740A (en) Cleaning method for treating gas supplying system
WO2007119866A1 (en) Film forming apparatus and film forming method
JPH08269720A (en) Formation of titanium nitride thin film and film forming device used therefor
US6319327B1 (en) MOCVD system
JP3004165B2 (en) Processing equipment
JP3381774B2 (en) Method of forming CVD-Ti film
JP4096365B2 (en) Process gas supply method and apparatus
TW466593B (en) CVD TiN plug formation from titanium halide precursors
JPH09298171A (en) Method and apparatus for supply of treatment gas
KR101028362B1 (en) Film forming apparatus
JPH09143737A (en) Film forming apparatus
JP3418478B2 (en) Thin film production equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060425

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080303

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees