KR20100063694A - 원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치 - Google Patents

원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치 Download PDF

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아츠시 고미
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사토시 다가
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

원료 가스 공급 시스템(6)은, 감압 분위기로 이루어진 가스 사용 시스템(2)에 대하여 원료 가스를 공급한다. 시스템은, 액체 원료 또는 고체 원료를 저류하는 원료 탱크(40)와, 원료 탱크에 일단이 접속되고 가스 사용 시스템에 타단이 접속된 원료 통로(46)와, 원료 탱크 내에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 기구(54)와, 원료 통로의 도중에 설치된 개폐 밸브(48, 50)와, 원료 통로 및 개폐 밸브를 가열하는 히터(64)와, 히터를 제어하는 온도 제어부(92)를 갖는다. 원료 통로 및 상기 개폐 밸브는, 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료를 이용하여 형성되어 있다.

Description

원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치{RAW GAS SUPPLY SYSTEM, AND FILMING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체의 표면에 박막을 형성하는 성막 장치 및 이것에 원료 가스를 공급하는 공급 시스템에 관한 것으로, 특히 증기압이 낮아 쉽게 증발하지 않는 원료를 가스화하여 공급하는 데 유용한 반도체 디바이스용 원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는, 원하는 디바이스를 제조하기 위해, 반도체 웨이퍼에 성막 처리나 패턴 에칭 처리 등 각종 처리가 반복적으로 행해진다. 최근에는, 반도체 디바이스에 대한 한층 더한 고집적화 및 고미세화의 요청에 의해, 선 폭이나 홀 직경이 점점 미세화되고 있다. 배선 재료나 매립 재료에 대해서는, 각종 치수의 미세화에 의해, 보다 전기 저항을 작게 해야할 경우가 발생되고 있다. 이 때문에, 전기 저항이 매우 작고, 염가인 구리나 텅스텐이 이용되는 경향이 있다(예컨대, JP2000-77365A나 JP2000-178734A). 배선 재료나 매립 재료로서 구리가 이용되는 경우에는, 그 하층과의 밀착성이나 금속의 열 확산 억제 효과 등을 고려하여, 일반적으로는 탄탈 금속(Ta)이나 탄탈 질화막(TaN) 등이 배리어층으로서 이용된다. 한편, 배선 재료나 매립 재료로서 텅스텐이 이용되는 경우에는, 그 하층과의 밀착성이나 금속의 열 확산 억제 효과 등을 고려하여, 티탄막(Ti), 티탄 질화막(TiN) 등이 배리어층으로서 이용된다.
상술한 Ta막이나 Ti막, 혹은 이들의 금속을 포함하는 막은, 예컨대, 다음과 같이 형성된다. 우선, 예컨대 고체 원료를 저류하는 원료 탱크 내를 가열하고 상기 고체 원료를 승화시켜, 상기 금속을 포함하는 원료 가스를 형성한다. 얻어진 원료 가스를, 원료 탱크로부터 연장되는 배관을 통해 성막 장치의 처리 용기 내에 도입한다. 그리고, 예컨대 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 반도체 웨이퍼 등의 표면에 상기 박막을 퇴적시킴으로써, 상기 막을 성막할 수 있다. 또한, 원료가 액체인 경우에는, 버블링 등을 행함으로써 원료 가스를 생성하여, 생성된 원료 가스를 캐리어 가스와 함께 성막 장치에 흘리도록 해도 된다.
또한, 상술한 바와 같은 금속을 포함하는 원료 가스는 비교적 증기압이 낮다. 이 때문에, 가열에 의해 증발을 촉진시켜, 원료 가스를 형성하도록 되어 있다. 또한, 형성된 원료 가스는, 예컨대 스테인레스 스틸로 이루어지는 배관 내를 흐르는 동안에 냉각되어 재고화(再固化)될 가능성이 있다. 이 재고화를 방지하기 위해, 상기 배관에는 블록 히터, 테이프 히터, 맨틀 히터, 실리콘 고무 히터 등의 각종 히터가 그 형상에 따라 장착되어 있다. 이 히터는, 배관 전체 및 이 배관에 설치되는 각종 부품을 가열하도록 되어 있다.
그런데, 최근에는, 상술한 Ti나 Ta 금속 대신에, 특성이 더욱 양호한 금속, 예컨대 Ru(루테늄)이 제안되어 있다. 이 Ru으로 대표되는 금속막은, 배리어층으로서 양호한 특성을 갖고 있을 뿐만 아니라, 예컨대 Cu 도금 처리를 행하는 경우에는, 그 시드막으로서의 기능도 겸비한 유용성이 큰 금속막이다.
이 Ru 금속을 포함하는 원료 가스는, 일반적으로, Ru3(CO)12로 이루어지는 실온에서 고체(분말)인 원료를 가열하여 승화시켜 형성된다. 형성된 Ru 금속을 포함하는 원료 가스는, 캐리어 가스에 의해 성막 장치까지 흘러, 처리 용기 내에 도입된다. 이 Ru 금속을 포함하는 원료 가스는, 상술한 Ti 원료 가스나 Ta 원료 가스와 비교하여 증기압이 매우 낮다. 즉, Ru 금속을 포함하는 원료 가스는, 상술한 Ti 원료 가스나 Ta 원료 가스와 비교하여 쉽게 증발하지 않는 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 상기 배관이나 배관 도중에 설치되는 개폐 밸브로 대표되는 각종 부재에는 히터가 충분히 마련된다. 그리고, 히터에 의해 배관이나 배관 도중에 설치된 부재를 전체적으로 가열함으로써, 원료 가스가 도중에 재고화되지 않도록 이루어져 있다.
그러나, 전술한 바와 같이, 상기 배관이나 개폐 밸브는, 열전도율이 비교적 낮은 재료, 예컨대 스테인레스 스틸 등의 재료를 이용하여 형성되어 있다. 따라서, 히터와 배관이나 각종 부재와의 접촉이 불충분한 경우나, 히터의 설치 분포가 불균일한 경우에는, 열전도가 불충분해져 온도 분포에 불균일이 발생할 수 있다. 이 때, 특히 온도가 낮은 부분에서는, 원료 가스가 재고화 또는 재액화(액체 원료에 대하여 버블링 등을 적용한 경우)된다. 이 때문에, 처리 용기 내에 충분한 양의 원료 가스를 공급할 수 없게 된다. 게다가, 배관 내에 고형물이 부착되어, 이 부착된 고형물이 파티클 발생의 원인으로도 되어 버린다.
본 발명은, 이상과 같은 문제점에 착안하여, 이것을 유효하게 해결하도록 창안된 것이다. 본 발명의 목적은, 원료 가스의 유로 도중에서 저온 부분이 발생되는 것을 방지하고, 따라서 원료 가스가 재고화 또는 재액화되는 것을 억제할 수 있는 원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템은, 감압 분위기로 이루어진 가스 사용 시스템에 대하여 원료 가스를 공급하는 원료 가스의 공급 시스템으로서, 액체 원료 또는 고체 원료를 저류하는 원료 탱크와, 상기 원료 탱크에 일단이 접속되고, 상기 가스 사용 시스템에 타단이 접속된 원료 통로와, 상기 원료 탱크에 접속되고, 상기 원료 탱크 내에 유량 제어를 행하면서 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 기구와, 상기 원료 통로의 도중에 설치된 개폐 밸브와, 상기 원료 통로 및 상기 개폐 밸브를 가열하는 히터와, 상기 히터를 제어하는 온도 제어부를 구비하고, 상기 원료 통로 및 상기 개폐 밸브는, 각각 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 원료 탱크로부터 가스 사용 시스템에 이르는 원료 통로와, 원료 통로에 개재되는 개폐 밸브가, 열전도성이 양호한 금속 재료를 이용하여 구성된다. 따라서, 원료 가스의 유로 도중에서 저온 부분이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라, 원료 가스가 재고화되거나 재액화되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 성막 처리의 재현성을 높게 유지할 수 있음과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 복수의 상기 개폐 밸브가, 상기 원료 통로의 도중에 설치되어도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 원료 통로에는, 상기 원료 가스의 유량을 측정하는 유량계가 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 개폐 밸브가, 가스 입구에서 가스 출구까지 밸브 입구를 통과하여 연장되는 가스 흐름 영역이 형성된 밸브 박스와, 상기 밸브 입구를 획정하는 밸브 시트에 안착 가능하게 마련된 밸브체와, 상기 밸브체에 연결된 밸브 막대와, 상기 밸브 막대를 이동시키는 액츄에이터와, 상기 밸브 막대의 이동을 허용하면서 상기 밸브 막대를 상기 밸브 박스 내의 원료 가스의 상기 흐름 영역으로부터 구획하기 위해 상기 밸브 막대를 덮어 신축 가능하게 마련된 벨로즈(bellows)를 가지고, 적어도 상기 밸브 박스 및 상기 밸브체가, 상기 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료로 형성되더라도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 히터는, 막대 형상 히터 또는 면 형상 히터로 이루어져 있어도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 액체 원료 또는 고체 원료는, 온도가 그 분해 온도보다 낮아지고, 증기압이 133 Pa(1 Torr) 이하가 되는 조건 하에서, 이용되도록 해도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 원료 통로의 내경은, 19.05 mm(3/4인치) 이상으로 해도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 금속 재료라도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 액체 원료 또는 고체 원료는, Ru3(CO)12, W(CO)6, TaCl5, TAIMATA(등록 상표) 및 TBTDET(등록 상표)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 원료라도 된다.
또한, 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템에 있어서, 상기 가스 사용 시스템은, 피처리체에 대하여 박막을 형성하는 성막 장치 본체이도록 하여도 된다.
본 발명에 의한 성막 장치는, 피처리체에 대하여 성막 처리를 실시하기 위한 성막 장치로서, 진공 배기가 가능하도록 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에서 상기 피처리체를 유지하는 유지 기구와, 상기 피처리체를 가열하는 가열 기구와, 상기 처리 용기 내에 가스를 도입하는 가스 도입 부재와, 전술한 본 발명에 의한 원료 가스의 공급 시스템 중 어느 하나로서, 상기 가스 도입 부재에 접속된 원료 가스의 공급 시스템을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치에 의하면, 다음과 같이 우수한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 원료 탱크로부터 가스 사용 시스템에 이르는 원료 통로와, 원료 통로에 설치되는 개폐 밸브가, 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료를 이용하여 형성된다. 따라서, 원료 가스의 유로 도중에서 저온 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라, 원료 가스가 재고화되거나 재액화되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 성막 처리의 재현성을 높게 유지할 수 있고, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 원료 가스의 공급 시스템을 갖는 성막 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 원료 가스의 공급 시스템에서 이용되는 개폐 밸브 구성의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 3은, 성막용의 주요한 원료의 온도와 증기압의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 실시형태에서 이용하는 원료 통로의 내경과 원료 가스의 공급량(계산값)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 버블링용 원료 탱크 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
이하에, 본 발명에 따른 원료 가스의 공급 시스템 및 성막 장치의 적합한 일 실시형태를 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 원료 가스의 공급 시스템을 갖는 성막 장치를 나타내는 개략 구성도이고, 도 2는, 원료 가스의 공급 시스템에서 이용하는 개폐 밸브의 일례를 나타내는 단면 구성도이다. 이하에 설명하는 실시형태에 있어서는, 고체 원료로서 Ru3(CO)12를 이용하고, 캐리어 가스로서 CO(일산화탄소)를 이용함으로써, 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)에 Ru 금속막을 성막하는 예에 대해 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 성막 장치(2)는, 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실제로 실시하는 가스 사용 시스템으로서의 성막 장치 본체(4)와, 이 성막 장치 본체(4)에 대하여 원료 가스를 공급하는 원료 가스의 공급 시스템(6)을 주된 구성 요소로서 갖고 있다.
우선, 상기 성막 장치 본체(4)에 대해 설명한다. 이 성막 장치 본체(4)는, 예컨대 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 통체 형상의 처리 용기(8)를 갖고 있다. 이 처리 용기(8) 내에는, 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 기구(10)가 마련된다. 구체적으로, 이 유지 기구(10)는, 용기 바닥부로부터 지주(12)에 의해 기립된 원판 형상의 적재대(14)를 갖고 있고, 이 적재대(14) 상에 웨이퍼(W)가 적재되게 된다. 또한, 이 적재대(14) 내에는, 예컨대 텅스텐 와이어 등으로 이루어지는 가열 기구(16)가 마련된다. 가열 기구(16)는, 적재대(14) 상에 지지된 웨이퍼(W)를 가열할 수 있도록 구성된다. 또한, 가열 수단(16)으로서는, 텅스텐 와이어 등에 한정되지 않고, 예컨대 가열 램프를 이용해도 된다.
이 처리 용기(8)의 바닥부에는, 배기구(18)가 마련된다. 배기구(18)에는 압력 조정 밸브(20) 및 진공 펌프(22)가 순차적으로 설치된 배기 통로(24)를 갖는 진공 배기 시스템(26)이 접속된다. 진공 배기 시스템(26)은, 처리 용기(8) 내를 탈기하여, 이 처리 용기(8) 내를 소정의 감압 분위기로 유지할 수 있도록 구성된다. 처리 용기(8)의 측벽에는, 웨이퍼(W)를 반입/반출하는 개구(28)가 형성된다. 개구(28)에는, 개구(28)를 기밀하게 개폐하기 위한 게이트 밸브(30)가 마련된다.
처리 용기(8)의 천장부에는, 예컨대 샤워 헤드(32)로서 구성된 가스 도입 부재(34)가 마련된다. 가스 도입 부재(34)의 하면에는 가스 분사 구멍(33)이 형성된다. 이러한 가스 도입 부재(34)를 개재시켜 필요한 가스를 처리 용기(8) 내에 공급할 수 있다. 이 샤워 헤드(32)의 가스 입구(32A)에는, 상술한 원료 가스의 공급 시스템(6)이 접속되거나, 그 외에 필요한 가스가 있는 경우에 그 밖의 가스의 공급 시스템이 접속된다. 이용되는 가스 종류에 따라서는, 이 샤워 헤드(32) 내에서 원료 가스와 다른 가스가 혼합되는 경우도 있다. 또한, 원료 가스와 다른 가스가, 샤워 헤드(32) 내에 개별적으로 도입되고, 개별적으로 흘러 처리 용기(8) 내에서 혼합되는 경우도 있다. 또한, 가스 도입 부재(34)로서 샤워 헤드(32)를 이용하고 있지만, 이 대신에 단순한 노즐 등을 이용해도 된다.
또한, 상기 샤워 헤드(32) 및 처리 용기(8)의 측벽에는, 각각 용기측 가열 히터(36, 38)가 마련된다. 이 용기측 가열 히터(36, 38)에 의해, 샤워 헤드(32) 및 처리 용기(8)의 측벽이 각각 소정 온도로 유지될 수 있도록 되어 있다.
다음에, 상기 원료 가스의 공급 시스템(6)에 대해 설명한다. 우선, 원료 가스의 공급 시스템(6)은, 고체 원료 또는 액체 원료를 저류하는 원료 탱크(40)를 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 원료 탱크(40) 내에는, 고체 원료(42)가 저류되어 있다. 고체 원료(42)로서는, 전술한 바와 같이 Ru3(CO)12가 이용된다. 고체 원료(42)는, 증기압이 매우 낮기 때문에 쉽게 증발하지 않는 특성을 갖고 있다. 또, 상기 고체 원료(42) 대신에 버블링 등에 의해 원료 가스가 형성되는 액체 원료를 이용해도 된다.
원료 탱크(40)의 천장부에 마련한 가스 출구(44)에 그 일단이 접속되고, 성막 장치 본체(4)의 샤워 헤드(32)의 가스 입구(32A)에 타단이 접속된 원료 통로(46)가 마련된다. 원료 통로(46)에 의해, 원료 탱크(40)에서 발생한 원료 가스가 성막 장치 본체(4)에 공급되도록 되어 있다. 원료 통로(46)의 도중에는, 복수의 개폐 밸브(48, 50)와, 양 개폐 밸브(48, 50) 사이에 배치된 유량계(52)가 설치되어 있다. 유량계(52)는, 원료 통로(46) 내를 흐르는 원료 가스의 유량을 측정할 수 있다. 이와 같이 2개의 개폐 밸브(48, 50)를 마련하는 이유는, 이 원료 가스의 공급 시스템(6)의 유지 보수 작업을 쉽게 행하기 위함이다. 다만, 이러한 구성에 한정되지 않고, 원료 통로(46)에 개폐 밸브를 하나만 마련하도록 해도 되며, 혹은, 원료 통로(46)에 유량계(52)를 마련하지 않도록 해도 된다.
또한, 상기 원료 탱크(40)에는, 이 원료 탱크(40) 내에 유량 제어된 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 기구(54)가 마련된다. 구체적으로, 이 캐리어 가스 공급 기구(54)는, 상기 원료 탱크(40)에 캐리어 가스를 공급하기 위한 캐리어 가스관(56)을 갖고 있다. 캐리어 가스관(56)은, 원료 탱크(40)의 하면측에 접속되어 있다. 캐리어 가스관(56)의 도중에는, 매스 플로우 컨트롤러와 같은 유량 제어기(58)와 캐리어 가스 개폐 밸브(60)가 순차적으로 설치된다. 이 결과, 캐리어 가스를 유량 제어를 행하여 원료 탱크(40) 내에 공급하면서, 고체 원료(42)를 가열함으로써 고체 원료(42)를 기화시켜, 원료 가스를 형성할 수 있게 되어 있다. 또한, 원료 탱크(40)의 내부에는, 캐리어 가스관(56)이 마련된 쪽의 근방에, 다공판(41)이 마련되어 있다. 고체 원료(42)는 다공판(41) 상에 유지되도록 되어 있다. 그리고, 캐리어 가스관(56)으로부터 공급되는 캐리어 가스는, 다공판(41)에 형성된 구멍부를 개재시켜 원료 탱크(40) 내에 균일하게 공급될 수 있다.
원료 탱크(40)에는, 원료 탱크(40)를 가열하기 위한 탱크 가열 기구(62)가 마련된다. 탱크 가열 기구(62)는, 원료 탱크(40)를 전체적으로 덮도록 구성되어 있고, 이에 따라, 고체 원료(42)의 기화가 촉진되게 되어 있다. 또한, 탱크 가열 기구(62)를 이용한 고체 원료(42)의 가열 온도는, 이 원료의 분해 온도 미만의 온도로 설정된다.
또한, 원료 통로(46), 양 개폐 밸브(48, 50) 및 유량계(52)에는, 원료 통로(46), 양 개폐 밸브(48, 50) 및 유량계(52)를 가열하는 히터(64)가 마련된다. 히터(64)를 이용하여 원료 통로(46), 양 개폐 밸브(48, 50) 및 유량계(52)를 가열함으로써, 원료 가스가 재고화되는 것을 방지하도록 되어 있다. 도 1에 나타내는 예에서는, 원료 통로(46)에 통로용 히터(64A)가 마련되고, 양 개폐 밸브(48, 50)에 밸브용 히터(64B)가 마련되며, 유량계(52)에는 유량계용 히터(64C)가 마련된다.
히터(64)(64A~64C)로서는, 테이프 히터, 맨틀 히터, 실리콘 고무 히터와 같은 면 형상 히터나, 카트리지 히터와 같은 막대 형상 히터를 이용할 수 있고, 어느 것으로 하더라도 그 형상은 문제되지 않는다.
본 발명의 하나의 특징으로서, 원료 통로(46) 및 양 개폐 밸브(48, 50)는, 각각 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료를 이용하여 형성된다. 또한, 바람직하게는 유량계도 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료를 이용하여 형성된다. 구체적으로는, 열전도성이 양호한 금속 재료로서, 본 실시형태에서는, 알루미늄이 이용된다. 즉, 원료 통로(46)는, 그 전체가 알루미늄에 의해 형성된다. 또한, 원료 통로(46)의 내경은 19.05 mm(3/4인치) 이상으로 설정되어, 원료 가스가 흐르는 컨덕턴스가 가능한 한 커지도록 하고 있다. 또한, 원료 통로(46)의 내경이 19.05 mm(3/4인치)보다 작아지면, 컨덕턴스가 지나치게 작아진다. 이 결과, 증기압이 낮은 원료 가스를, 원료 통로(46)를 이용하여 충분한 양으로 공급할 수 없게 된다.
본 실시형태에서는, 양 개폐 밸브(48, 50)도 알루미늄으로 형성된다. 양 개폐 밸브(48, 50)는 함께 비슷한 구조로 되어 있다. 따라서, 여기서는, 대표적으로 한쪽의 개폐 밸브(48)를 예로 들어, 개폐 밸브(48, 50)의 개략적인 구성에 대해 도 2를 참조하면서 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 이 개폐 밸브(48)는, 전술한 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료인 알루미늄제 밸브 박스(66)를 갖는다. 이 밸브 박스(66) 내에는 작동 공간(68)이 형성된다. 이 작동 공간(68)에 연통하도록 하여 가스 입구(70)와 가스 출구(72)가 형성된다. 즉, 작동 공간(68)을 포함하도록 하여, 가스 입구(70)로부터 가스 출구(72)까지 연장되는 원료 가스의 흐름 영역(원료 가스 유로)(69)이 밸브 박스(66)에 형성된다. 이 가스 입구(70)에는, O링 등의 시일 부재(74)를 개재시켜 원료 통로(46)의 상류측이 기밀하게 접속된다. 마찬가지로, 가스 출구(72)에는, O링 등의 시일 부재(76)를 개재시켜 원료 통로(46)의 하류측이 기밀하게 접속된다.
그리고, 작동 공간(68)을 향하도록 하여 밸브 시트(78)에 의해 링 형상으로 구획된 밸브 입구(80)가 형성된다. 밸브 입구(80)는 상기 가스 출구(72)에 연통된다. 원료 가스의 흐름 영역(유로)(69)은, 밸브 입구(80)를 통과하여 밸브 박스(66) 내에서 연장되어 있다. 밸브 입구(80)의 작동 공간(68)측에는, 밸브 시트(78)에 안착 가능하게 구성된 대략 원판 형상의 밸브체(82)가 마련된다. 밸브체(82)에는, 밸브 막대(84)가 연결되어 있다. 밸브 막대(84)의 기초부는 액츄에이터(86)에 연결되어 있다. 액츄에이터(86)는, 밸브체(82)를 개방 방향 및 폐쇄 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 액츄에이터(86)로 구동되는 밸브체(82)의 이동에 의해, 밸브 입구(80)의 개방 동작 및 폐쇄 동작을 행할 수 있게 되어 있다.
또한, 밸브 막대(84)의 주위에는, 신축 가능한 벨로즈(88)가 마련된다. 벨로즈(88)는, 밸브 막대(84)를 둘러싸도록 덮고 있다. 이러한 벨로즈(88)는, 밸브 막대(84)의 이동을 허용하면서 밸브 막대(84)를 이 밸브 박스(84) 내의 원료 가스의 흐름 영역(69)으로부터 구획하도록 되어 있다. 즉, 밸브 막대(84)는, 벨로즈(88)에 의해, 원료 가스의 흐름 영역(69)으로부터 차단된다.
밸브체(78)도 열도전성이 양호한 금속 재료(본 실시형태에서는 알루미늄)로 형성된다. 바람직하게는, 벨로즈(88) 및/또는 밸브 막대(84)도 열도전성이 양호한 금속 재료(본 실시형태에서는 알루미늄)로 형성된다. 물론, 벨로즈(88)에 충분한 강도가 요구되는 경우에는, 벨로즈(88)를 스테인레스 스틸로 형성하도록 해도 된다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 밸브 박스(66)의 주위를 거의 덮도록 하여 면 형상으로 형성된 밸브용 히터(64B)가 마련된다. 또, 면 형상의 밸브용 히터(64B)를 밸브 박스(66)의 표면 일부만을 덮도록 하여 마련하도록 하더라도 좋다. 또한, 밸브용 히터(64B)로서, 면 형상의 가열 수단 대신에 카트리지 히터와 같은 막대 형상의 히터를 이용하도록 하더라도 좋다. 막대 형상의 밸브용 히터(64B)를 이용하는 경우에는, 밸브 박스(66)가 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료로 형성되어 있기 때문에, 1개 또는 복수 개의 막대 형상 밸브용 히터(64B)를 밸브 박스(66)의 적당한 개소에 매립하도록 하여 마련해도 된다.
마찬가지로, 원료 통로(46)에 대해서도 면 형상의 통로용 히터(64A)를, 원료 통로(46)의 표면 전면(全面)에 마련하더라도 좋다. 또한, 원료 통로(46)의 길이 방향으로 적당한 간격을 두고, 통로용 히터(64A)를 원료 통로(46)에 마련하도록 해도 된다. 또한, 카트리지 히터와 같은 막대 형상 히터를 통로용 히터(64A)로서 이용할 수 있다. 막대 형상의 통로용 히터(64A)를 이용하는 경우에도, 원료 통로(46)의 전면(全面)에 걸쳐 통로용 히터(64A)를 매립하도록 해도 된다. 혹은, 적당한 간격을 두고 통로용 히터(64A)를 원료 통로(46)에 매립하도록 하여 마련해도 된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 밸브 박스(66)의 일부에는, 예컨대 열전대(熱電對)로 이루어지는 온도 측정기(90)가 마련된다. 온도 측정기(90)를 이용하여, 밸브 박스(66)의 온도를 측정할 수 있게 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 도시하지 않지만, 원료 탱크(40), 원료 통로(46), 유량계(52) 및 처리 용기(8)에도 온도 측정기가 마련된다. 또한, 유량계(52)는, 예컨대 JP2004-109111A 등에 개시되어 있는 바와 같이, 바이패스관과 이것을 우회하여 흐르는 센서관을 마련하고, 센서관에 흐르는 원료 가스의 열 이동에 기초하여 원료 가스의 유량을 계측하도록 한 형식의 유량계를 이용할 수 있다. 이러한 구성을 채용하는 경우에는, 유량계(52)의 케이스, 바이패스관 및 센서관으로서, 상술한 열전도성이 양호한 금속 재료, 예컨대 알루미늄을 이용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 각 온도 측정기(90)는 온도 제어부(92)에 접속된다. 온도 제어부(92)는, 각 온도 측정기(90)에 의한 측정값에 기초하여, 각 가열 수단, 예컨대 탱크 가열 기구(62), 통로용 히터(64A), 밸브용 히터(64B), 유량계용 히터(64C) 및 용기측 가열 히터 등의 온도를 각각 개별적으로 제어하도록 구성되어 있다.
이 원료 가스의 공급 시스템(6) 및 성막 장치 본체(4)를 포함하는 성막 장치(2)의 전체 동작, 예컨대 캐리어 가스의 공급 개시, 정지, 유량 설정, 각 가열 수단의 설정 온도의 지시 등은, 예컨대 컴퓨터로 이루어지는 장치 제어부(96)로부터의 지령에 의해 제어된다. 성막 장치(2)를 동작시키기 위해 필요한 프로그램은, 기억 매체(98)에 기억된다. 이 기억 매체(98)로서는, ROM이나 RAM 등의 메모리, 하드디스크, CD-ROM과 같은 디스크형 기록 매체, 그 밖의 공지의 기록 매체로 구성되어도 된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 성막 장치(2)의 동작에 대해 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 성막 장치(2)의 성막 장치 본체(4)에서는, 진공 배기 시스템(26)의 진공 펌프(22)가 계속적으로 구동된다. 이 결과, 처리 용기(8) 내가 탈기되어, 처리 용기(8) 내의 압력은 소정 압력으로 유지된다. 또한, 적재대(14) 상에 적재된 반도체 웨이퍼(W)는 가열 수단(16)에 의해 소정 온도로 유지된다. 또한, 처리 용기(8)의 측벽 및 샤워 헤드(32)도, 각각 용기측 가열 히터(36, 38)에 의해 소정 온도로 유지된다.
또한, 원료 가스의 공급 시스템(6)은, 탱크 가열 수단(62)이나 히터(64)(64A~64C)에 의해 미리 소정 온도로 가열된다. 그리고, 성막 처리가 시작되면, 원료 가스의 공급 시스템(6)에서는, 캐리어 가스 공급 기구(54)의 캐리어 가스관(56)을 개재시켜 캐리어 가스를 원료 탱크(40) 내에 유량 제어하면서 공급한다. 원료 탱크(40) 내에 저류되어 있는 고체 원료(42)는 가열되어 기화하고, 이에 따라, 원료 가스가 발생된다.
발생된 원료 가스는, 캐리어 가스와 함께 원료 통로(46) 내를 하류측을 향해 흘러간다. 이 원료 가스는, 상류측의 개폐 밸브(48)를 통과하여 유량계(52) 내를 흐른다. 그리고, 유량계(52)에 의해, 원료 가스의 유량이 모니터된다. 그 후, 원료 가스는, 하류측 개폐 밸브(50)를 통과한 후에, 샤워 헤드(32)를 개재시켜 감압 분위기로 이루어져 있는 처리 용기(8) 내에 도입된다. 처리 용기(8) 내에서는, 예컨대 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 웨이퍼(W) 상에 Ru 금속의 박막이 성막되게 된다.
전술한 바와 같이 고체 원료(42)인 Ru3(CO)12는, 증기압이 매우 낮아 쉽게 증발(기화)되지 않는 원료이다. 그리고, 원료 가스의 반송 경로의 도중에 온도가 낮은 부분이 조금이라도 존재하면, 그 저온 부분에서 원료 가스가 재고화(혹은 액체 원료인 경우에는 재액화)될 가능성이 있다. 그래서, 종래의 원료 가스의 공급 시스템에서는, 원료 통로나 개폐 밸브의 많은 부분은 열전도성이 뒤떨어지는 스테인레스 스틸로 구성되어 있었다. 원료 통로나 개폐 밸브에 히터를 마련했다고 해도, 히터를 마련함에 있어서 성김과 빽빽함이 발생하거나, 부분적으로 히터를 마련할 수 없는 개소가 존재하는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 원료 통로나 개폐 밸브의 온도 분포에 불균일이 발생하여, 균일성이 높은 온도 분포를 설정하는 것이 곤란했다. 이 결과, 종래의 원료 가스의 공급 시스템에서는, 전술한 바와 같이 온도가 낮은 부분에서 원료 가스가 재고화(혹은 재액화)된다고 하는 문제점이 발생하고 있었다.
이에 대하여, 본 실시형태에 따르면, 전술한 바와 같이 원료 통로(46), 양 개폐 밸브(48, 50) 및 필요한 경우에는 유량계(52)가, 각각 열전도성이 양호한 금속 재료, 예컨대 알루미늄을 이용하여 구성된다. 따라서, 전술한 바와 같은 온도 분포의 불균일성이 해소되어, 균일성이 높은 온도 분포를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 밸브 박스(66)의 일부에 밸브용 가열 히터(64B)로서 막대 형상의 카트리지 히터를 마련하는 것만으로, 밸브 박스(66)나 밸브체(82)가 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료로 구성되어 있기 때문에, 상기 카트리지 히터로부터의 열이 개폐 밸브(48, 50) 전체에 효율적으로 전달되어, 개폐 밸브(48, 50) 내에서의 온도 분포를 효과적으로 균일화시킬 수 있다.
이 때문에, 원료 가스가 원료 통로(46) 내를 유하(流下)하는 도중에, 원료 가스가 재고화(혹은 재액화)되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 성막 처리의 재현성을 높게 유지할 수 있고, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 원료 탱크(40) 및 원료 통로(46)의 모든 경로를 통하여, 가열 온도는, 고체 원료(42)인 Ru3(CO)12가 열분해되지 않는 것과 같은 온도역으로 설정되고, 이 온도역에서 충분한 양의 원료 가스를 얻을 수 있도록 설정되어 있다.
또한, 증기압이 낮은 원료 가스를 많이 증발시키기 위해서는, 처리 용기(8)[원료 탱크(40)] 내의 압력을 가능한 한 내리고, 또한, 고체 원료(42)가 열분해되지 않는 범위에서 고체 원료(42)의 온도를 가능한 한 올리는 것이 바람직하다. 실제의 장치예에서는, 상기 처리 용기(8) 내의 프로세스 압력을 0.1 Torr(13.3 Pa) 정도, 웨이퍼 온도를 200℃ ~ 250℃, 샤워 헤드(32) 및 처리 용기(8) 측벽의 온도를 각각 75℃ ~ 80℃ 정도로 설정하고 있다.
또한, 원료 탱크(40), 원료 통로(46), 양 개폐 밸브(48, 50) 및 유량계(52)의 온도는, 각각 80℃ 정도로 균일하게 설정되어 있다. 또, 원료인 Ru3(CO)12의 분해 온도는, 그 장소의 압력에도 영향을 받지만, 대략 110℃ 정도이다. 그리고, 원료 가스가 재고화(혹은 재액화)되지 않도록 하기 위해서는, 전술한 바와 같이 원료 탱크(62)로부터 원료 통로(46)의 길이 방향 전역에 걸쳐 온도 분포를 균일화시키는 것이 필요하다. 또한, 원료 가스는 하류로 향함에 따라 단열 팽창된다. 그리고, 이 단열 팽창에 의해, 원료 가스로부터 열이 빼앗기게 된다. 이 때문에, 원료 가스가 열분해되지 않는 범위에서, 원료 탱크(62)로부터 원료 통로(46)[양 개폐 밸브(48, 50) 및 유량계(52)도 포함함]의 하류측을 향해, 온도가 순차적으로 조금씩 높아져 가도록 설정해도 된다.
또한, 원료 가스에 대한 컨덕턴스를 크게 하는 관점에서, 원료 통로(46)의 전체 길이가 가능한 한 짧은 쪽이 바람직하다. 예컨대, 원료 통로(46)의 전체 길이는 1 m ~ 2 m 정도로 할 수 있다. 실제로, 본 실시형태에 의한 원료 가스의 공급 시스템(6)을 이용한 경우의 온도 분포와, 종래의 스테인레스제 원료 통로를 갖는 원료 가스의 공급 시스템을 이용한 경우의 온도 분포에 대해 측정했다. 개폐 밸브를 포함해서 원료 통로의 길이 방향에서의 온도 분포의 온도 차는, 종래의 공급 시스템에서는 7℃ 정도에 이르고 있던 것에 반해, 본 실시형태에서는 1℃ 정도까지 작게 할 수 있었다. 이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 원료 통로(46)의 길이 방향을 따라 온도 분포를 대폭 균일화시킬 수 있음을 이해할 수 있다.
여기서 성막용의 주요 원료에 대해, 온도와 증기압의 관계를 조사했으므로, 그 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3에 나타내는 그래프에 있어서, 횡축은 온도를 나타내고, 종축은 증기압을 나타낸다. 도 3에는, TBTDET(등록 상표), TAIMATA(등록 상표), Ru3(CO)12, TiCl4, TaCl5를 원료로 한 경우의 결과가 나타나 있다. 이들 원료 중, 실온에서 액체가 되는 액체 원료는 TBTDET 및 TiCl4이고, 고체 원료는 TAIMATA, Ru3(CO)12 및 TaCl5이다.
또, TBTDET, TAIMATA는 금속 원소로서 Ta를 포함한다. 또한, 가열은, 각 원료의 분해 온도 이하의 온도가 되도록 행했다. 도 3의 그래프로부터 분명히 이해되는 바와 같이, 온도가 20℃에서 점차 상승함에 따라, 각 원료의 증기압은 완만히 상승하지만, Ru3(CO)12는 다른 원료와 비교하여 증기압이 매우 낮아, 쉽게 기화되지 않는다고 말할 수 있다. 예컨대, 100℃의 가열 상태에서, Ru3(CO)12의 증기압은, TiCl4의 증기압의 1/10000 정도로 되어 있고, TBTDET의 증기압의 1/10 정도로 되어 있다.
일반적으로 TiCl4는 증기압이 낮은 원료이고, TiCl4의 증기압은 실온에서 1 Torr 정도이다. 다만, TiCl4의 증기압은, 도 3에 나타난 다른 원료의 증기압과 비교하면 꽤 높게 되어 있다. 또한, 실용적으로도, 액체로 공급된 TiCl4를 기화기로 기화함으로써, 충분한 양의 TiCl4 가스를 얻을 수 있다. 한편, 전술한 본 실시형태에서의 원료 가스의 공급 시스템(6)은, 전술한 Ru3(CO)12와 같이 증기압이 낮은 재료를 원료로서 이용하는 경우에 매우 유효하다. 다만, 그 밖의 원료, 즉 TBTDET, TAIMATA, TaCl5 중 어느 하나를 원료로 해서 원료 가스를 공급하는 경우, 혹은, 그래프에는 기재되어 있지 않지만 W(CO)6을 공급하는 경우에도, 전술한 본 실시형태에서의 원료 가스의 공급 시스템(6)을 매우 적합하게 이용할 수 있다.
각 원료는, 그 분해 온도보다 낮은 사용 온도 영역으로 가열되고, 증기압이 바람직하게는 133 Pa(1 Torr) 이하, 보다 바람직하게는 13.3 Pa(0.1 Torr) 이하가 되는 조건 하에서 이용되는 것이, 이하의 이유에서 특히 유효하다. 본 실시형태에서는, 원료 가스의 유량 제어는, 매스 플로우 컨트롤러와 같은 유량 제어기를 이용하지 않고, 캐리어 가스의 유량 제어와, 원료 탱크(40)의 온도 제어에 의존하여 행하고 있다. 그리고, 이러한 유량 제어에 따른 경우에는, 증기압이 높아 다량으로 원료 가스가 발생되는 상태에 있어서, 원료 가스의 유량 제어가 실질적으로 곤란해질 가능성이 있기 때문이다. 또, 증기압의 하한은 133×10-3Pa(1×10-5 Torr) 정도로 하는 것이 바람직하다. 증기압이 이 값보다 낮은 경우에는 합리적인 시간 내에 충분한 막 두께가 얻어지지 않기 때문이다.
또한, 본 실시형태에서 이용되는 원료 통로(46)의 내경과 원료 가스의 공급량(계산값)의 관계를 조사했다. 도 4에는, 이 조사 결과가 나타나 있다. 도 4에 나타내는 그래프에 있어서, 횡축은 원료 통로의 내경(인치)을 나타내고, 종축은 유량(a.u.)을 나타내고 있다. 또, 1인치는 2.54 cm이다. 조사시에서의 프로세스 조건으로서는, 원료 탱크(40)의 온도가 75℃이고, 처리 용기(8) 내의 압력이 0.1 Torr이며, 캐리어 가스(Ar/CO)가 10/100 sccm이었다. 또, 조사시에 있어서의 캐리어 가스로서, Ar과 CO의 혼합 가스가 이용되었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 원료 통로(46)의 내경을, 0.5인치 정도에서 점차 크게 하면, 컨덕턴스가 점차 커지기 때문에, 가스의 유량도 점차 커진다. 그러나, 내경이 2인치 직전 근처부터, 유량의 증가량이 급격히 감소하여 포화 상태로 이행하고 있다. 원료 가스를 공급하는 과거의 경험 법칙에 의하면, Ru3(CO)12로 대표되는 것과 같은 증기압이 매우 낮은 원료 가스를 공급하기 위한 원료 통로(46) 내경의 하한은 3/4인치 정도이다. 또한, 포화량의 0.8배 이상의 원료 가스를 얻기 위해서는, 원료 통로(46)의 내경은 1.8인치 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 다만, 원료 통로(46)의 내경의 상한은 4인치이고, 이 이상 내경을 크게 하더라도 그 이상의 유량의 증가를 기대할 수 없다.
또, 상기 실시형태에서는, 고체 원료(42)로부터 원료 가스를 형성하는 예에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 액체 원료를 이용하며, 이것에 버블링 등을 행하여 원료 가스를 얻도록 하여, 얻어진 원료 가스를 캐리어 가스에 의해 송출하도록 해도 된다. 이러한 버블링을 행하는 원료 탱크의 구조를 도 5에 기초하여 설명한다. 도 5는 버블링용 원료 탱크의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 5 중에 있어서, 도 1에 나타내는 구성 부분과 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
원료 탱크(40) 내에는 액체 원료(102)가 저류되어 있다. 그리고, 원료 탱크(40)의 천장부를 관통하여, 상기 캐리어 가스관(56)이 원료 탱크(40) 내에 연장해 들어가 있다. 캐리어 가스관(56)의 선단부가, 원료 탱크(40) 내에 저류된 액체 원료(102) 내에 침지되도록 하여, 캐리어 가스관(56)이 배치되어 있다. 이 캐리어 가스관(56)으로부터 원료 탱크(40)의 액체 원료(102) 내에, 캐리어 가스가 유량 제어되면서 공급된다. 이와 같이 하여, 액체 원료(102)를 캐리어 가스에 의해 버블링함으로써, 원료 가스를 형성하도록 되어 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 원료로서 Ru3(CO)12를 이용하는 예를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, Ru3(CO)12, W(CO)6, TaCl5, TAIMATA(등록 상표) 및 TBTDET(등록 상표)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를, 원료로서 이용하도록 해도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 열전도율이 양호한 금속 재료로서 알루미늄을 이용하는 예를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을, 열전도율이 양호한 금속 재료로서 이용할 수 있다. 또한, 전술한 실시형태에 있어서, 캐리어 가스로서 CO 가스를 이용하는 예에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, Ar이나 He 등의 희가스나 N2 등의 불활성 가스를, 캐리어 가스로서 이용해도 된다.
또한, 전술한 실시형태에 있어서, 성막 장치 본체(4)가 열 CVD에 의해 피처리체에 성막 처리를 실시하도록 구성되어 있는 예를 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 플라즈마를 이용하여 피처리체에 성막 처리를 실시하도록 구성된 장치 등에 대하여도, 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 전술한 실시형태에 있어서, 반도체 웨이퍼를 피처리체로 하는 예를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 유리 기판, LCD 기판, 세라믹 기판 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 감압 분위기로 이루어진 가스 사용 시스템에 대하여 원료 가스를 공급하는 원료 가스의 공급 시스템으로서,
    액체 원료 또는 고체 원료를 저류하는 원료 탱크와,
    상기 원료 탱크에 일단이 접속되고, 상기 가스 사용 시스템에 타단이 접속된 원료 통로와,
    상기 원료 탱크에 접속되고, 상기 원료 탱크 내에 유량 제어를 행하면서 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 기구와,
    상기 원료 통로의 도중에 설치된 개폐 밸브와,
    상기 원료 통로 및 상기 개폐 밸브를 가열하는 히터와,
    상기 히터를 제어하는 온도 제어부를 포함하고,
    상기 원료 통로 및 상기 개폐 밸브는, 각각 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 개폐 밸브는, 상기 원료 통로의 도중에 설치되는 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원료 통로에는, 상기 원료 가스의 유량을 측정하는 유량계가 개재되는 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개폐 밸브는,
    가스 입구에서 가스 출구까지 밸브 입구를 통과하여 연장되는 가스 흐름 영역이 형성된 밸브 박스와,
    상기 밸브 입구를 획정하는 밸브 시트에 안착 가능하게 마련된 밸브체와,
    상기 밸브체에 연결된 밸브 막대와,
    상기 밸브 막대를 이동시키는 액츄에이터와,
    상기 밸브 막대의 이동을 허용하면서 상기 밸브 막대를 상기 밸브 박스 내의 원료 가스의 상기 가스 흐름 영역으로부터 구획하기 위해 상기 밸브 막대를 덮어 신축 가능하게 마련된 벨로즈(bellows)를 포함하고,
    적어도 상기 밸브 박스 및 상기 밸브체는, 상기 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히터는, 막대 형상 히터 또는 면 형상 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액체 원료 또는 고체 원료는, 온도가 그 분해 온도보다 낮아지고, 증기압이 133 Pa 이하가 되는 조건 하에서, 이용되는 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원료 통로의 내경은, 19.05 mm 이상인 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양호한 열전도성을 갖는 금속 재료는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 금속 재료인 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액체 원료 또는 고체 원료는, Ru3(CO)12, W(CO)6, TaCl5, TAIMATA(등록 상표) 및 TBTDET(등록 상표)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 원료인 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가스 사용 시스템은, 피처리체에 대하여 박막을 형성하는 성막(成膜) 장치 본체인 것을 특징으로 하는 원료 가스의 공급 시스템.
  11. 피처리체에 대하여 성막 처리를 실시하기 위한 성막 장치로서,
    진공 배기가 가능하도록 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에서 상기 피처리체를 유지하는 유지 기구와,
    상기 피처리체를 가열하는 가열 기구와,
    상기 처리 용기 내에 가스를 도입하는 가스 도입 부재와,
    상기 가스 도입 부재에 접속된 제1항에 기재된 원료 가스의 공급 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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