KR101677973B1 - 원료 용기 및 원료 용기의 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

피처리체에 성막 처리를 행하는 프로세스 챔버로, 원료의 전구체를 승화시킨 기상 원료를 공급할 시, 원료 용기 내의 전구체를 효율 좋게 승화시킨다. 프로세스 챔버(2)에 연통하는 개구(30)를 가지는 하우징(24) 내에, 전구체(50)를 수용하는 트레이(41)가 상하로 복수단 적층되고, 각 트레이(41)는, 캐리어 가스를 트레이(41) 내로 도입하는 입구(홀(45)) 및 캐리어 가스가 전구체(50)의 기상 원료와 함께 유출되어 개구(30)에 연통하는 출구(간극(28))를 가지고, 또한 전구체(50)를 트레이(41) 내에 보지하는 덮개(46)를 개폐 가능하게 구비하고 있다.

Description

원료 용기 및 원료 용기의 사용 방법{SOURCE CONTAINER AND METHOD FOR USING SOURCE CONTAINER}
본 발명은, 피처리체에 성막 처리를 행하는 프로세스 챔버로, 성막 원료의 전구체를 승화시킨 기상 원료를 공급할 시 전구체를 수용하는 원료 용기 및 그 원료 용기의 사용 방법에 관한 것이다.
집적 회로의 제조를 위한 메탈리제이션 공정에서는, 피처리체인 기판을 프로세스 챔버에 배치하고, 원료 용기로부터 원료의 전구체를 승화시킨 기상 원료를, 예를 들면 CO 등을 캐리어 가스로서 프로세스 챔버로 도입하고, 기판에 성막 처리를 행한다.
이 때 전구체로서는, 예를 들면 루테늄 카보닐 등의 금속 카보닐 전구체가 사용되는데, 이러한 저증기압 전구체를 효율 좋게 승화시키기 위하여, 원료 용기는, 내부를 다단 트레이 구조로 하여 캐리어 가스의 유로에서의 전구체의 표면적을 확보하고 있다. 이러한 원료 용기는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다.
일본특허공표공보 2008-522029호
그런데, 상기 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 다단 트레이 구조의 원료 용기의 경우, 각 트레이가 얕아지기 때문에, 운반 시의 진동 또는 경사 등에 의해, 상단의 트레이로부터 하단의 트레이로 전구체가 넘쳐 흐르는 경우가 있다. 전구체가 적어진 트레이로부터는 충분한 승화량이 얻어지지 않고, 그 결과, 기상 원료의 공급량이 부족하여 안정된 성막 처리를 행할 수 없어, 성막 프로세스의 불량을 일으키는 원인이 되는 경우가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 원료 용기가 가지는 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 원료 용기 내의 전구체를 효율 좋게 승화시키는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 피처리체에 성막 처리를 행하는 프로세스 챔버로, 원료의 전구체를 승화시킨 기상 원료를 공급하기 위한 상기 전구체를 수용하는 원료 용기로서, 상기 프로세스 챔버에 연통하는 개구를 가지는 하우징 내에, 상기 전구체를 수용하는 트레이가 상하로 복수단 적층되고, 상기 각 트레이는, 캐리어 가스를 상기 트레이 내로 도입하는 입구 및 캐리어 가스가 상기 전구체의 기상 원료와 함께 유출되어 상기 개구에 연통하는 출구를 가지고, 또한 상기 전구체를 상기 트레이 내에 보지(保持)하는 덮개를 개폐 가능하게 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 원료 용기에 있어서, 상기 덮개는 상기 전구체의 상부를 덮고, 개방 시에는, 상기 덮개의 직상단의 트레이의 이면측에 밀착하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 덮개는 상기 하우징 내가 대기압일 때에는 자중으로 닫히고, 상기 하우징 내를 감압했을 때 상방으로 인상하도록 해도 된다. 상기 덮개는 닫혀 있을 때에는, 상기 트레이 내의 전구체의 상면에 접하는 것이 바람직하다.
상기 원료 용기에 있어서, 상기 덮개는 이면에 메쉬 형상의 바스켓을 구비하고, 상기 바스켓 내에 전구체가 수용되어 있어도 된다. 상기 덮개는 상기 전구체와 동일 재질로 형성되어 있어도 된다. 상기 전구체는 금속 카보닐막의 고체 형상의 전구체여도 된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기한 원료 용기의 사용 방법으로서, 상기 하우징 내가, 성막 처리 시의 압력까지 감압된 후, 상기 덮개를 개방하는 것을 특징으로 하는 원료 용기의 사용 방법이 제공된다. 이 원료 용기의 사용 방법에 있어서, 상기 캐리어 가스의 공급 개시와 함께 감압을 개시해도 된다.
본 발명에 따르면, 수송 시에 트레이의 덮개를 닫음으로써, 원료 용기가 기울거나 흔들려도, 전구체가 트레이로부터 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다. 한편, 성막 처리 시에는, 덮개를 개방하면, 충분한 컨덕턴스를 확보하면서 승화한 기상 원료가 캐리어 가스에 의해 운반되므로, 안정된 성막을 행할 수 있다. 즉, 충분한 승화량을 장시간 유지할 수 있으므로, 안정된 성막 레이트를 장시간 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 원료 용기를 사용하는 성막 시스템의 개략 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 원료 용기의 실시예의 일례를 도시한 종단면도이며, 도 2a는 덮개를 닫은 상태, 도 2b는 덮개를 연 상태를 나타낸다.
도 3은 도 1의 원료 용기의 트레이의 사시도이다.
도 4는 도 1의 원료 용기의 단면 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 원료 용기의 상이한 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 5a는 덮개를 닫은 상태, 도 5b는 덮개를 연 상태를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 원료 용기의 상이한 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 6a는 덮개를 닫은 상태, 도 6b는 덮개를 연 상태를 나타낸다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 원료 용기의 덮개의 부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 원료 용기를 이용한 성막 처리의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명과 종래의 진공 배기 시의 압력의 변화를 비교한 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 원료 용기의 상이한 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 10a는 덮개를 닫은 상태, 도 10b는 덮개를 연 상태를 나타낸다.
이하에, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은, 예를 들면 루테늄(Ru) 금속막 등의 박막을 기판(W)에 퇴적시켜 성막 하는 성막 시스템(1)의 일례를 나타낸다. 성막 시스템(1)은, 기판(W)을 지지하는 기판 홀더(11)를 가지는 프로세스 챔버(2)를 구비한다. 프로세스 챔버(2)는 기상(氣相) 원료 공급부(3)를 개재하여 원료 용기(4)와 연결되어 있다. 성막 시스템(1)에서 프로세스 챔버(2), 기상 원료 공급부(3), 원료 용기(4)의 온도 및 후술하는 펌프의 동작 등은 제어부(5)로 제어된다.
프로세스 챔버(2) 및 원료 용기(4)는, 기상 원료 공급부(3)의 도중에 설치된 덕트(12)를 개재하여 진공 펌프(6)에 연결되어 있다. 진공 펌프(6)는 프로세스 챔버(2), 기상 원료 공급부(3) 및 원료 용기(4)로부터 배기하여, 프로세스 챔버(2) 내를 기판(W) 상에 박막을 형성하는데 적합한 압력, 또한 원료 용기(4) 내를 전구체의 기상화에 적합한 압력이 되도록 한다.
원료 용기(4)는 성막 원료의 전구체를 저장하고, 또한 전구체를 승화 또는 증발시키는데 충분한 온도까지 가열하도록 구성된다. 원료 용기(4) 내에서 기상 상태가 된 원료는, 기상 원료 공급부(3)로 도입된다. 전구체는, 예를 들면 고체의 막 전구체이며, 금속 카보닐, 구체적으로 예를 들면 루테늄 카보닐(Ru3(CO)12) 등이 이용된다. 이 외에, 전구체로서 예를 들면 레늄 카보닐(Re2(CO)10) 또는 W(CO)6, Mo(CO)6, Co2(CO)8, Rh4(CO)12, Cr(CO)6 또는 Os3(CO)12가 포함되어도 된다. 이하, 본 발명의 실시예의 일례로서 고체의 전구체의 경우에 대하여 설명한다.
원료 용기(4)는, 고체의 전구체를 승화시키는 온도를 달성하기 위하여, 제어부(5)에 의해 온도 제어된다. 원료의 전구체가 가열되어 승화할 시, 그 기상 원료를 프로세스 챔버(2)까지 운반하기 위하여 캐리어 가스를 흘린다. 캐리어 가스는 제어부(5)로 제어되는 캐리어 가스 공급부(7)로부터 캐리어 가스 공급관(13)을 거쳐 원료 용기(4)로 보내진다. 캐리어 가스로서는, 예를 들면 일산화탄소(CO)가 이용된다. 도시하고 있지 않지만, 캐리어 가스 공급부(7)는 가스원과 1 또는 2 이상의 제어 밸브와, 1 또는 2 이상의 필터와 매스 플로우 컨트롤러를 구비할 수 있다.
원료 용기(4)에서 승화된 전구체의 기상 원료는, 캐리어 가스와 함께 흐르고, 기상 원료 공급부(3)를 통하여 프로세스 챔버(2)로 유입된다. 전구체의 기상 원료가 응결하거나 분해되는 것을 방지하기 위하여, 기상 원료 공급부(3)는 제어부(5)에 의해 온도 제어된다. 기상 원료 공급부(3)의 온도는, 예를 들면 원료 용기(4)의 온도와 대략 동일 정도로 설정하면 된다.
프로세스 챔버(2)의 상부로 유입된 기상 원료는, 기상 원료 분산판(14)을 통과하여 분산되고, 기판(W)의 상방의 처리실(20) 내로 유입된다. 기상 원료 분산판(14)을 제어부(5)에 의해 온도 제어해도 된다. 기상 원료 분산판(14)의 온도는, 예를 들면 기상 원료 공급부(3)의 온도와 대략 동일하거나 또는 높은 값으로 해도 된다.
전구체의 기상 원료가 처리실(20)로 유입되면, 기상 원료는 기판(W)의 표면에 흡착하고, 기판(W) 상에 박막이 형성된다. 기판 홀더(11)는 제어부(5)에 의해 온도 제어된다. 기판(W)의 온도는 예를 들면 약 200℃까지 상승된다. 또한, 프로세스 챔버(2)의 벽면의 온도를 제어부(5)로 제어하고, 프로세스 챔버(2) 내의 온도를 제어해도 된다.
이상의 성막 시스템(1)에서, 본 발명의 원료 용기의 실시예의 일례에 대하여 이하에 설명한다.
도 2a 및 도 2b는, 본 실시예에 따른 원료 용기(4)의 단면도이다. 원료 용기(4)는 원판 형상의 저판(21)과, 상부에 플랜지(22a)를 가지는 대략 원통 형상의 측판(22)과, 측판(22) 상부의 플랜지(22a)에 밀착되고 중앙에 개구(30)가 형성된 천판(23)으로 구성된 하우징(24)을 가진다. 개구(30)는, 도 1에 도시한 기상 원료 공급부(3)를 개재하여 성막 시스템(1)의 프로세스 챔버(2)에 연통된다. 하우징(24)은 열전도율이 뛰어난 재질, 예를 들면 알루미늄 등으로 제조되고, 코팅이 실시되어도 된다.
하우징(24)의 측판(22)의 외측에는 히터(31)가 장착되고, 도 1에 도시한 제어부(5)에 의해 예를 들면 원료 용기(4) 내를 80℃로 유지하도록 온도 제어된다. 상술한 바와 같이, 원료 용기(4) 내가 소정의 온도까지 가열되면, 전구체가 승화하여, 전구체의 기상 원료가 생성된다. 이 기상 원료는, 기상 원료 공급부(3)를 통하여 프로세스 챔버(2)로 수송된다.
또한 하우징(24)은, 예를 들면 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 천판(23)을 관통하는 캐리어 가스 도입구(32)를 가지고, 도 1에 도시한 바와 같이, 캐리어 가스 공급관(13)을 개재하여 캐리어 가스 공급부(7)에 밀폐 형상으로 연결되어 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 원료 용기(4)는, 하우징(24)의 내부에 상하 방향으로 적층된 복수단의 트레이(41)를 가진다. 각 트레이(41)는, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 외주벽(42)과 저부(43)와 내주벽(44)을 가지고, 각각의 트레이(41)는 중심부가 공동으로 되어 있다. 이에 의해, 트레이(41)를 적층했을 때, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 원료 용기(4)의 중심부에 종방향으로 공동부(25)가 형성된다. 최하단의 트레이(41)는 하우징(24)의 저판(21)에 재치(載置)되고, 상단의 각 트레이(41)는 저부(43)가 하단의 외주벽(42)의 상단에 적층된다. 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 각 트레이(41)의 외주벽(42)과 하우징(24)의 측판(22) 사이에는 간극이 형성되어 있다. 또한, 각 트레이(41)의 내주벽(44)의 상단과, 직상의 트레이(41)의 저부(43)의 사이에는, 후술 하는 캐리어 가스의 유로를 확보하기 위하여 간극(28)이 형성되어 있다. 이들 각 트레이(41)에, 성막 원료의 전구체(50)가 수용된다. 성막 원료의 전구체는 예를 들면 고체의 전구체이며, 고체 분말이어도 되고 고체 태블릿이어도 된다. 또한 도 2a 및 도 2b에 도시한 예에서는, 원료 용기(4)의 트레이(41)의 단수는 5 단이지만, 5 단에 한정되지 않는다.
또한 도 3에 도시한 바와 같이, 각 트레이(41)의 외주벽(42)의 상부에는, 캐리어 가스를 트레이(41) 내로 도입하는 입구로서의 복수의 홀(45)이 형성되어 있다. 이에 의해, 캐리어 가스 공급부(7)(도 1 참조)로부터 원료 용기(4)를 향해 공급된 캐리어 가스는, 캐리어 가스 도입구(32)(도 2a 참조)로부터 원료 용기(4) 내로 도입되고, 또한 각 트레이(41)의 홀(45)을 통하여 트레이(41) 내부로 들어간다. 그리고, 전구체(50) 상을 흐르고, 트레이(41)의 내주벽(44)과 직상의 트레이(41)의 저부(43)와의 간극(28)(출구)을 통하여, 원료 용기(4)의 중앙에 형성된 공동부(25)로 흐른다. 따라서, 전구체(50)가 승화되면, 캐리어 가스가 기상 원료와 함께 원료 용기(4)의 공동부(25)를 따라 흐르고, 상부 중앙에 형성된 개구(30)로부터 유출된다. 캐리어 가스가 트레이(41) 내로 확실히 도입되기 위하여, 각 트레이(41)에 수용하는 전구체(50)의 양은 외주벽(42)의 홀(45)의 위치보다 하방까지로 한다.
각 트레이(41)에는, 원료 용기(4)가 운반 시 등에 기울어도 트레이(41) 내의 전구체(50)가 넘쳐 흐르지 않도록, 트레이(41)의 상방을 덮는 덮개(46)가 설치되어 있다. 한편, 하우징(24)의 중심의 공동부(25)에는 종 방향으로 연장되는 기둥체(26)가 설치되고, 기둥체(26)를 상하 방향으로 승강시키는 예를 들면 액츄에이터 등의 승강 기구(27)가, 하우징(24)의 저판(21)의 중앙에 설치되어 있다. 각 단의 트레이(41)의 덮개(46)는, 도 4에 도시한 바와 같이 예를 들면 복수의 브래킷(47)에 의해 이 기둥체(26)에 연결된다. 그리고, 원료 용기(4)의 운반 시 등, 트레이(41) 내의 전구체(50)를 승화시키지 않을 때에는, 도 2a에 도시한 바와 같이, 덮개(46)가 트레이(41)를 닫는 높이로 하고, 성막 처리 시에는, 승강 기구(27)를 작동시켜 덮개(46)를 상방으로 이동시킨다. 덮개(46)를 올렸을 때에는, 도 2b에 도시한 바와 같이 덮개(46)가 직상의 트레이(41)의 저부(43)에 접촉하도록 한다. 이렇게 함으로써, 트레이(41)로부터의 전열로 덮개(46)가 보온되어, 덮개(46)의 온도가 저하되어 기상 원료가 식어 고체화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기둥체(26)를 상하 이동시키는 수단은 액츄에이터에 한정되지 않고, 나사 또는 래치 구조로서 수동으로 행해도 된다.
또한 본 발명의 실시예의 일례로서, 승강 기구(27)로서 벨로우즈를 장착하고, 벨로우즈의 상단에 기둥체(26)를 연결해도 된다. 이 경우, 원료 용기(4) 내가 대기압으로 유지되고 있을 때에는, 덮개(46) 또는 기둥체(26) 및 벨로우즈 자체의 자중에 의해 덮개(46)가 닫히도록 한다. 성막 처리를 행하기 위하여 원료 용기(4)가 감압되고, 소정의 압력까지 내려가면, 대기에 의한 압상력이 이들의 자중을 상회하여, 벨로우즈가 인상하고, 이에 수반하여 덮개(46)가 인상하도록 벨로우즈를 설정한다. 이 실시예에 따르면, 간단한 구조로, 특별한 조작을 행하지 않고, 원료 용기(4)의 사용 시에 자연스럽게 덮개(41)를 열도록 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 원료 용기(4)가 운반 시 등에 기울어도, 트레이(41)로부터 전구체(50)가 넘쳐 흐르지 않고 보지되므로, 각 단의 트레이(41)의 전구체(50)의 양을 일정하게 유지할 수 있어, 장시간 안정되어 효율적으로 기상 원료를 공급할 수 있다.
또한 도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 각 트레이(41)의 덮개(46)는, 트레이(41) 내의 전구체(50)에 접하여 전구체(50) 상면을 덮는 덮개부(61)와, 트레이(41)의 내측벽의 상방으로 돌출하는 돌출부(62)를 가진다. 원료 용기(4)의 운반 시 등에는, 도 5a에 도시한 바와 같이 덮개부(61)가 전구체(50)의 상면을 누름으로써, 전구체(50)의 낙하뿐 아니라 경사를 방지할 수도 있다. 따라서, 트레이(41) 내의 전구체(50)의 양이 편향되지 않아, 균일한 기상 원료의 방출을 행할 수 있다. 덮개(46)의 개방 시에는, 덮개부(61)가 직상의 트레이(41)의 저부(43)에 접촉하도록 한다. 이 때 도 5b에 도시한 바와 같이, 돌출부(62)가 직상의 트레이(41)의 내주벽(44)보다 내측에 위치하도록, 각 단의 트레이(41)는 상단을 향해 서서히 내주벽(44)의 위치가 외주벽(42)측에 근접하도록 형성된다.
또한 도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내고, 도 7은, 도 6a 및 도 6b의 실시예의 덮개(46)의 일부의 확대도이다. 각 트레이(41)의 덮개(46)의 하방에는, 메쉬 형상의 바스켓(63)이 구비되고, 바스켓(63) 내에도 전구체(50)가 수용되어 있다. 바스켓(63)은, 트레이(41) 내에 수용되는 형상 및 크기로 한다. 이 경우, 덮개(46)를 닫았을 때에는, 도 6a에 도시한 바와 같이 바스켓(63)이 트레이(41) 내의 전구체(50)를 누름으로써 전구체(50)의 편향을 방지할 수 있다. 덮개(46)의 개방 시에는, 도 6b에 도시한 바와 같이 덮개(46)가 직상의 트레이(41)의 저부(43)에 접촉하고, 바스켓(63) 내의 전구체(50)가 직상의 트레이(41)의 이면에 배치된다. 그리고 캐리어 가스가, 바스켓(63)과 트레이(41) 내의 전구체(50)와의 사이를 통과하고, 바스켓(63) 및 트레이(41) 내의 양방의 전구체(50)가 승화한 기상 원료를 캐리어 가스가 운반하기 때문에, 전구체(50)의 표면적을 보다 크게 확보할 수 있다.
이어서, 본 발명의 원료 용기를 이용하여 기판에 성막하는 순서를, 도 8에 따라 설명한다.
우선, 성막 시스템(1)의 프로세스 챔버(2) 내에 기판(W)을 재치한다(도 8의 공정(S1)). 이어서, 성막 원료가 되는 전구체(50)를 각 단의 트레이(41)에 수용한 원료 용기(4)가 성막 시스템(1)으로 도입된다(도 8의 공정(S2)).
이 후, 원료 용기(4)의 가열, 진공 펌프(6)에 의한 진공 배기 및 캐리어 가스 공급부(7)에 의한 캐리어 가스의 도입을 동시에 행한다(도 8의 공정(S3)). 가열은, 원료 용기(4) 내가 예를 들면 80℃가 될 때까지 행한다. 진공 배기는, 원료 용기(4) 내가 예를 들면 0.1 Torr(13.3 Pa)가 될 때까지 행한다.
덮개(46)가 벨로우즈에 연결되어 있을 경우에는, 원료 용기(4) 내가 소정의 압력까지 감압되었을 때, 덮개(46)가 인상한다. 승강 기구(27)로서 예를 들면 액츄에이터 등을 이용할 경우에는, 소정의 압력, 예를 들면 0.1 Torr(13.3 Pa)까지 감압된 후, 덮개(46)를 연다(도 8의 공정(S4)).
전구체가 승화하고, 기상 원료가 생성되어, 캐리어 가스에 의해 운반되어 프로세스 챔버(2)로 보내진다(도 8의 공정(S5)). 프로세스 챔버 내에서는, 기상 원료가 분해되기에 충분한 기판 온도까지 기판이 가열되고, 기판이 기상 원료에 노출된다(도 8의 공정(S6)).
대기압 상태에 있는 원료 용기(4) 내를 진공 배기하면, 원료 용기(4) 내의 압력이 급격하게 저하되고, 원료 용기(4) 내의 가스 유속이 상승하여 전구체가 승화하지 않고 감겨 올라가, 프로세스 챔버로 흡입된다. 이 때문에, 종래에는, 긴 시간과 수고를 들여 서서히 감압하고 있었다. 본 발명에서는, 트레이(41)의 덮개(46)를 닫은 상태에서 진공 배기함으로써, 전구체(50)의 감겨 올라감을 억제하고, 신속한 감압을 행할 수 있다. 즉 도 9에 도시한 바와 같이, 성막 처리 시의 처리 압력에 이를 때까지의 시간이, 종래의 시간(t2)으로부터 시간(t1)으로 단축되고, 진공 배기에 필요한 시간 및 수고를 큰 폭으로 저감할 수 있다. 또한, 그 사이의 CO 도입 시간도 단축할 수 있으므로, 사용량을 저감할 수 있어, 대폭적인 코스트 삭감 효과가 얻어진다.
또한 종래, 원료 용기를 가열한 후, 소정의 압력으로 감압될 때까지의 사이에 전구체가 분해되는 것을 억제하기 위하여, 원료 용기 내를 CO로 채우고 나서 진공 배기를 행하고 있었지만, 이 경우에도, 종래에는 CO로 유도되어, 승화하지 않고 전구체의 입자가 상승하여 기판 상에 떨어져, 균일한 성막을 행할 수 없는 경우가 있었다. 본 발명에 따르면, 소정의 압력으로 감압될 때까지는 덮개가 닫혀 있기 때문에, 승화하고 있지 않은 전구체의 입자가 기판 상에 떨어지는 경우는 없어진다.
이상, 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들면 상기 각 실시예에서는, 덮개(46)는 각 트레이(41)의 상부를 덮는 것으로 했지만, 도 10a에 도시한 바와 같이, 트레이(41)의 내주벽(44)과 직상의 트레이(41)와의 간극을 폐색하는 링 형상의 덮개(46)여도 된다. 이 경우, 개방 시에는, 덮개(46)는 도 10b에 도시한 바와 같이, 직상의 트레이(41)의 내주벽(44)의 내측에 접촉시킨다.
또한 본 발명에 따른 덮개(46)는, 트레이(41) 내의 전구체(50)와 동일 재질로 형성해도 된다. 이 경우, 예를 들면 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 덮개(46)의 개방 시에 각 단의 트레이(41)의 상하 양측에 전구체(50)가 배치되고, 그 사이를 캐리어 가스가 통과하기 때문에, 전구체(50)의 표면적이 커져, 효율적으로 승화시킬 수 있다.
본 발명에서, 트레이(41)의 형상은, 도 3에 도시한 바와 같이 환상(環狀)이 아니어도 된다. 또한, 트레이(41)의 내주벽(44)에 의해 형성되는 원료 용기(4)의 공동부(25)는 원기둥 형상이 아니어도 된다.
성막 원료의 전구체는 고체의 금속 카보닐 전구체 등에 한정되지 않고, 액체의 전구체여도 된다.
1 : 성막 시스템
2 : 프로세스 챔버
4 : 원료 용기
24 : 하우징
30 : 개구
41 : 트레이
45 : 홀
46 : 덮개
50 : 전구체
W : 기판

Claims (10)

  1. 피처리체에 성막 처리를 행하는 프로세스 챔버로, 원료의 전구체를 승화시킨 기상 원료를 공급하기 위한 상기 전구체를 수용하는 원료 용기로서,
    상기 프로세스 챔버에 연통하는 개구를 가지는 하우징 내에, 상기 전구체를 수용하는 트레이 및 덮개가 상하로 복수단 적층되고,
    상기 각 트레이는, 캐리어 가스를 상기 트레이 내로 도입하는 입구 및 캐리어 가스가 상기 전구체의 기상 원료와 함께 유출되어 상기 개구에 연통하는 출구를 가지고, 상기 덮개의 각각은 승강 기구에 의해 상하방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 원료 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개는 상기 전구체의 상부를 덮고, 상기 트레이의 상방으로 이동하여 상기 덮개의 직상단의 트레이의 저부에 접촉 가능한 것을 특징으로 하는 원료 용기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개는 상기 트레이의 하방으로 이동하여 상기 트레이 내의 전구체의 상면에 접할 수 있는 것을 특징으로 하는 원료 용기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개는 이면에 메쉬 형상의 바스켓을 구비하고, 상기 바스켓 내에 상기 전구체가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 원료 용기.
  6. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덮개는 상기 전구체와 동일 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원료 용기.
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전구체는 금속 카보닐막의 고체 형상의 전구체인 것을 특징으로 하는 원료 용기.
  8. 제 1 항, 제 2 항 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 원료 용기의 사용 방법으로서,
    상기 덮개가 하방으로 이동한 후 상기 하우징 내의 감압을 개시하고, 상기 하우징 내가 성막 처리 시의 압력까지 감압된 후, 상기 덮개가 상방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 원료 용기의 사용 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 캐리어 가스의 공급 개시와 함께 감압을 개시하는 것을 특징으로 하는 원료 용기의 사용 방법.
  10. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 승강 기구는 벨로우즈로 이루어진 것을 특징으로 하는, 원료 용기.
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