KR20160111861A

KR20160111861A - 원료 가스 공급 장치 및 성막 장치

Info

Publication number: KR20160111861A
Application number: KR1020160030885A
Authority: KR
Inventors: 에이치 고모리; 히로노리 야기
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2016-09-27
Also published as: JP6477075B2; US10612143B2; JP2016172902A; US20160273101A1; KR101775821B1

Abstract

[과제] 고체 원료를 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 소비 구역에 공급하는 것에 즈음해, 원료의 승화 유량을 안정시키는 것.
[해결 수단] 원료 용기(3A, 3B)에서 고체 원료를 승화시킴과 동시에, 원료 용기(3A, 3B)에 캐리어 가스 도입로(411, 412)로부터 캐리어 가스를 토출하고, 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 원료 가스 유로(421, 422)에서 성막 처리부(11)에 송출한다. 원료 가스 유로(421, 422)에 있어서의 가스 유량으로부터 캐리어 가스 도입로(411, 412)에 있어서의 가스 유량을 공제한 가스 유량의 변동률 P가 10% 이하가 되도록, 캐리어 가스의 유량을 설정한다. 이 캐리어 가스의 유량은, 승화한 원료에는 캐리어 가스가 도달하지만, 고체 원료의 표면에는 거의 도달하지 않는 유량이므로, 고체 원료의 잔량의 변화에 대한 원료의 승화 유량이 안정되어, 성막 처리부(11)에서는 안정된 막 질의 박막을 성막할 수 있다.

Description

원료 가스 공급 장치 및 성막 장치{RAW MATERIAL GAS SUPPLY APPARATUS AND FILM FORMING APPARATUS}

본 발명은, 고체 원료를 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 소비 구역에 공급하는 원료 가스 공급 장치, 및 이 원료 가스 공급 장치를 이용한 성막 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라 함) 등의 기판에 대해서 성막을 실시하는 방법의 하나로서 CVD(Chemical Vapor Deposition) 법이나 ALD(Atomic Layer Deposition) 법이 알려져 있다. 이러한 처리는, 진공 분위기가 형성되고, 웨이퍼가 수납된 처리 용기 내에 원료 가스를 공급함으로써 행해진다.

고체 원료를 이용하는 경우에는, 예를 들면 원료를 수용한 원료 용기를 가열하여, 원료를 승화시키는 한편, 원료 용기 내에 캐리어 가스를 도입하여, 원료의 기체를 캐리어 가스와 함께 처리 용기에 공급하고 있다.

이 수법에 의한 과제는, 승화가 진행되어 잔량이 감소하면 승화 유량이 저하하고, 잔량이 특히 적어지면, 처리 용기에의 원료의 공급량이 불안정이 되는 점이다. 이 이유에 대해서는, 원료의 잔량이 적어지면 원료의 표면 부근의 캐리어 가스의 유속이 저하하지만, 이 캐리어 가스의 유속 변동에 의해서, 원료의 승화에 주는 영향이 변화하는 데다가, 캐리어 가스에 의한 원료의 기체의 수송량이 변동해 버리기 때문이라고 추측된다. 이 때문에 종래에는, 잔량이 과도하게 적어지기 전에 원료가 충전된 원료 용기로 교환하는 등의 대책을 강구하고 있다.

특허 문헌 1에는, 액체 원료의 증기를 반응로에 공급하는 것에 즈음해, 용기 내의 액체 원료의 액면의 높이 위치를 기계적으로 제어하는 것에 의해서, 액체 원료의 증기압 변화를 억제하는 기술이 기재되어 있다. 특허 문헌 2에는, 탱크 내에서 고체 원료인 재료를 승화시켜서 재료 가스를 얻는 경우에, 재료 가스의 분압이 낮아졌을 때에, 탱크의 설정 온도를 높이는 것에 의해, 재료 가스의 농도를 일정하게 유지하는 기술이 개시되어 있다.

또 특허 문헌 3에는, 고체 원료의 입자의 유출을 억제하면서, 고체 원료의 증기를 유출시키기 위한 미로를 포함하는 출구 챔버를 구비한 송달 장치가 제안되어 있다. 이 구성에서는 캐리어 가스를 송달 장치의 바닥부로부터 정상부로 이동시키는 것에 의해서 고체 원료가 교반되어, 고농도인 고체 원료의 증기가 균일하게 공급되는 것이 기재되어 있다.

그렇지만, 본 발명자들은, 고체 원료를 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 공급하는 것에 즈음해, 원료 용기의 구성을 대폭적으로 변경함이 없이, 원료의 잔량과 무관하게 원료의 승화 유량을 안정시키는 수법을 모색하고 있어, 어느 특허 문헌 1~3을 이용해도 본 발명의 과제를 해결하기는 어렵다.

일본 특허공개 평5－291142호 공보： 단락 0021 등 일본 특허공개 2011－134916호 공보： 단락 0012 등 일본 특허공개 2012－52226호 공보： 단락 0037 등

본 발명은 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 고체 원료를 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 소비 구역에 공급하는 것에 즈음해, 원료의 승화 유량을 안정시키는 것이 가능한 기술을 제공하는 것에 있다.

이를 위해, 본 발명의 원료 가스 공급 장치는,

고체 원료로부터 기인한 원료를 불활성 가스인 캐리어 가스와 함께 소비 구역에 공급하는 원료 가스 공급 장치에 있어서,

상기 고체 원료를 수용하는 원료 용기와,

상기 고체 원료로부터 기인한 원료에 캐리어 가스를 토출하는 캐리어 가스 도입로와,

고체 원료로부터 기인한 원료가 상기 캐리어 가스와 함께 상기 소비 구역에 송출되는 원료 가스 유로를 구비하고,

상기 원료 가스 유로에 있어서의 가스 유량으로부터 상기 캐리어 가스 도입로에 있어서의 가스 유량을 공제한 가스 유량에 대해서, 상기 원료 용기 내의 고체 원료의 사용 개시 시에 있어서의 가스 유량을 V0, 고체 원료의 중량이 상기 사용 개시 시에 있어서의 중량의 반분이 되었을 때의 가스 유량을 V1으로 하면, 당해 가스 유량의 변동률［｛(V0－V1)/V0｝×100%］가 10% 이하가 되도록 상기 캐리어 가스의 유량이 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 성막 장치는,

기판에 대해 원료 가스를 공급하여 성막 처리를 실시하는 성막 장치에 있어서,

전술한 원료 가스 공급 장치와, 상기 원료 가스 유로에 접속되고, 기판을 탑재하는 탑재부가 그 내부에 배치된 처리 용기와, 이 처리 용기 내를 진공 배기하기 위한 배기 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 원료 용기에서 고체 원료를 승화시키고, 이 고체 원료로부터 승화한 원료에 캐리어 가스 도입로로부터 캐리어 가스를 토출하고, 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 원료 가스 유로에서 소비 구역에 송출하고 있다. 그리고 원료 가스 유로에 있어서의 가스 유량으로부터 캐리어 가스 도입로에 있어서의 가스 유량을 공제한 가스 유량의 변동률이, 고체 원료의 중량이 반분이 될 때까지 10% 이하가 되도록, 캐리어 가스의 유량을 설정하고 있다. 이 캐리어 가스의 유량은, 승화한 원료에는 캐리어 가스가 도달하지만, 고체 원료의 표면에는 거의 혹은 전혀 도달하지 않는 유량이므로, 고체 원료의 잔량의 변화에 대해서 원료의 승화 유량을 안정시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 발명에 의하면, 원료의 승화 유량이 안정된 원료 가스를 처리 용기에 공급할 수 있기 때문에, 안정된 막 질의 박막을 성막할 수 있다.

도 1은 본 발명의 원료 가스 공급 장치를 구비한 성막 장치의 제 1의 실시 형태를 도시하는 전체 구성도이다.
도 2는 제 1의 실시 형태의 원료 용기를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 제 1의 실시 형태의 원료 용기를 도시하는 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2의 실시 형태의 원료 가스 공급 장치에서 이용되는 원료 용기를 도시하는 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3의 실시 형태의 원료 가스 공급 장치에서 이용되는 원료 용기를 도시하는 종단면도이다.
도 6은 원료 용기의 다른 예를 도시하는 종단면도이다.
도 7은 고체 원료의 잔량과 가스 유량 간의 관계를 도시하는 특성도이다.

(제 1의 실시 형태)

이하, 도 1을 참조하면서, 본 발명의 원료 가스 공급 장치를 구비한 성막 장치의 제 1의 실시 형태의 구성예에 대해 설명한다. 성막 장치(1)는, 기판인 웨이퍼(100)에 대해서 예를 들면 ALD법에 의한 성막 처리를 행하기 위한 소비 구역을 이루는 성막 처리부(11)와, 이 성막 처리부(11)에 원료 가스를 공급하기 위한 원료 가스 공급 장치(12)를 구비하고 있다.

성막 처리부(11)에는, 예를 들면 진공 용기를 이루는 처리 용기(21) 내에, 웨이퍼(100)를 수평 보지함과 동시에 미도시의 히터를 구비한 탑재부(22)와, 원료 가스 등을 처리 용기(21) 내에 도입하는 가스 도입부(23)가 마련되어 있다. 처리 용기(21) 내는 진공 펌프 등으로 이루어지고 배기 기구를 이루는 진공 배기부(24)에 의해 진공 배기되고, 그 내부에 원료 가스 공급 장치(12)로부터 원료 가스가 도입되는 것에 의해서, 가열된 웨이퍼(100)의 표면에서 성막이 진행하도록 구성되어 있다.

가스 도입부(23)에는 가스 공급로(25)가 접속되고, 이 가스 공급로(25)에는 원료 가스 공급 장치(12)로부터의 원료 가스를 공급하는 원료 가스 유로(42) 및 원료 가스의 희석 가스를 공급하는 희석 가스 유로(26)가, 각각 밸브(V1, V6, V7)를 거쳐서 합류되어 있다. 또 원료 가스와 반응하는 반응 가스를 공급하는 반응 가스 유로(27) 및 치환 가스를 공급하는 치환 가스 유로(28)가, 각각 밸브(V27, V28)를 거쳐서 합류되어 있다.

텅스텐(W) 막을 성막하는 경우의 일례를 들면, 원료로서는 상온에서 고체인 WCl₆가 이용되고, 원료와 반응하는 반응 가스(환원 가스)로서는 수소(H₂) 가스가 이용된다. 반응 가스 유로(27)의 타단 측은, 반응 가스의 공급원(271)에 접속됨과 동시에, 가스 유로(272)를 거쳐서 불활성 가스, 예를 들면 질소(N₂) 가스의 공급원(273)에 접속되어 있다. 또 치환 가스 유로(28)의 타단 측은 치환 가스, 예를 들면 N₂ 가스의 공급원(281)에 접속되어 있다.

원료 가스 공급 장치(12)는, 고체 원료인 WCl₆를 수용한 원료 용기(3)와, 이 원료 용기(3)에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급원(31)을 구비하고 있다. 이 예에서는 복수개, 예를 들면 2개의 원료 용기(제 1의 원료 용기(3A) 및 제 2의 원료 용기(3B))가 마련되어 있고, 이들 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)는 동일하게 구성되어 있다.

제 1의 원료 용기(3A)를 예로써 설명하면, 원료 용기(3A)는 예를 들면 저항 발열체(51)를 구비한 쟈켓 형상의 외부 가열부(5)로 덮여 있고, 원료 용기(3A)의 측벽을 통한 열전도에 의해서 고체 원료가 가열된다. 외부 가열부(5)는, 스위치부(52)를 거쳐서 전력 공급부(53)에 접속되어 있고, 예를 들면 후술하는 제어부(200)로부터의 제어 신호에 근거해서, 전력 공급부(53)의 온, 오프 및 저항 발열체(51)로의 전력 공급량이 제어되도록 되어 있다.

제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)는 예를 들면 원통 형상으로 구성되고, 그 크기는, 고체 원료의 표면적을 크게 하여 승화 유량을 확보하기 위해서, 예를 들면 고체 원료가 5kg~60kg 충전되는 크기로 설정된다. 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)의 크기의 일례를 들면, 직경이 330mm, 높이가 600mm이다.

제 1의 원료 용기(3A) 및 제 2의 원료 용기(3B) 내에 있어서의 고체 원료의 상방 측의 기상부(기체상태부)에는, 고체 원료로부터 승화한 원료에 캐리어 가스를 토출하는 캐리어 가스 노즐(711, 712)과, 발출(拔出) 노즐(721, 722)이 각각 삽입되어 있다. 캐리어 가스 노즐(711)은 제 1의 캐리어 가스 도입로(411)의 하류 단부, 캐리어 가스 노즐(712)은 제 2의 캐리어 가스 도입로(412)의 하류 단부에 각각 상당하는 것이다. 이들 제 1 및 제 2의 캐리어 가스 도입로(411, 412)의 상류 측은 캐리어 가스 도입로(41)로써 합류하여 캐리어 가스 공급원(31)에 접속되어 있다. 캐리어 가스 도입로(41), 제 1 및 제 2의 캐리어 가스 도입로(411, 412)는, 본 발명의 캐리어 가스 도입로에 상당하는 것이다.

캐리어 가스 노즐(711, 712)의 하류단인 토출구(713, 714)는, 캐리어 가스 도입로의 토출구에 각각 상당하는 것이고, 이들 토출구(713, 714)는, 원료 용기(3) 내에서 하방을 향해 개구하고 있다. 또 발출 노즐(721)은 제 1의 원료 가스 유로(421)의 상류 단부, 발출 노즐(722)은 제 2의 원료 가스 유로(422)의 상류 단부에 각각 상당하는 것이고, 발출 노즐(721, 722)의 개구부(723, 724)는, 원료 용기(3) 내에서 하방을 향해 개구하고 있다.

제 1의 캐리어 가스 도입로(411)에는, 상류측으로부터 매스 플로우 콘트롤러(MFC: 731) 및 밸브(V2)가 개설되고, 제 2의 캐리어 가스 도입로(412)에는, 상류측으로부터 매스 플로우 콘트롤러(732), 밸브(V3)가 개설되어 있다. 캐리어 가스로서는, 불활성 가스인 N₂ 가스가 이용되고 있지만, 본원 명세서에서는, 원료와 반응하는 일 없이, 성막 처리에 영향을 주지 않는 가스라면 「불활성 가스」에 포함되는 것으로 한다.

제 1의 원료 가스 유로(421)에는, 상류측으로부터 밸브(V41, V42), 매스 플로우 미터(MFM: 741)가 마련되고, 제 2의 원료 가스 유로(422)에는, 상류측으로부터 밸브(V51, V52), 매스 플로우 미터(742)가 마련되어 있다. 이들 제 1 및 제 2의 원료 가스 유로(421, 422)는, 매스 플로우 미터(741, 742)의 하류 측에서 원료 가스 유로(42)로써 합류하고 있고, 이 원료 가스 유로(42)에는 예를 들면 압력계(72) 및 밸브(V6)가 마련되어 있다. 원료 가스 유로(42), 제 1 및 제 2의 원료 가스 유로(421, 422)는 본 발명의 원료 가스 유로에 상당하는 것이다.

매스 플로우 미터(741, 742)와 밸브(V6)의 사이로부터는, 밸브(V43)가 개설된 분기로(43)가 분기되고, 분기로(43)의 하류단은 전술한 진공 배기부(24)에 접속되어 있다. 후술하는 바와 같이, 원료 용기(3) 내에서 승화한 고체 원료는, 제 1 및 제 2의 캐리어 가스 도입로(411, 412)로부터 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내에 공급된 캐리어 가스와 함께, 제 1 및 제 2의 원료 가스 유로(421, 422)를 거쳐서 성막 처리부(11)에 공급된다. 따라서 매스 플로우 콘트롤러(731, 732)는 캐리어 가스의 유량, 매스 플로우 미터(741, 742)는 승화한 원료와 캐리어 가스의 혼합 가스인 원료 가스의 유량을 각각 측정하기 위한 것이다.

또 원료 가스 유로(42)의 밸브(V6)의 하류 측에는, 전술한 바와 같이 원료 가스와 혼합되는 희석 가스를 공급하는 희석 가스 유로(26)가 합류하고 있다. 희석 가스 유로(26)에는 밸브(V7)와 희석 가스용의 매스 플로우 콘트롤러(76)가 개설되고, 그 상류측에는, 희석 가스인 N₂ 가스를 공급하기 위한 희석 가스의 공급원이 마련되어 있다. 희석 가스는 캐리어 가스와 동일하므로, 이 예에서는, 희석 가스와 캐리어 가스가 공통의 공급원(31)으로부터 공급된다.

전술한 원료 가스 공급 장치(12)에서는, 가스 유량의 변동률［(V0－V1)/V0｝×100%］이 10% 이하가 되도록, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 공급하는 캐리어 가스의 유량이 설정되어 있다. 가스 유량이란, 원료 가스 유로(42)에 있어서의 가스 유량으로부터 캐리어 가스 도입로(41)에 있어서의 가스 유량을 공제해서 구해지는 것이고, 고체 원료의 승화 유량이다. 또 V0란, 원료 용기 내의 고체 원료의 사용 개시 시에 있어서의 가스 유량, V1란, 고체 원료의 중량이 상기 사용 개시 시에 있어서의 중량의 반분이 되었을 때의 가스 유량이다. 또한 이하의 설명에서는, 설명의 편의상, 상기 변동률［{(V0－V1)/V0}｝×100%］을 변동률 P라 약기하는 경우도 있다.

이 예에서는, 제 1의 원료 용기(3A)에 있어서의 가스 유량은, 제 1의 원료 가스 유로(421)의 매스 플로우 미터(741)로부터 제 1의 캐리어 가스 도입로(411)의 매스 플로우 콘트롤러(731)의 유량 측정값을 공제하는 것에 의해 구해진다. 또 제 2의 원료 용기(3B)에 있어서의 가스 유량은, 제 2의 원료 가스 유로(422)의 매스 플로우 미터(742)로부터 제 2의 캐리어 가스 도입로(412)의 매스 플로우 콘트롤러(732)의 유량 측정값을 공제하는 것에 의해 구해진다.

10% 이하의 변동률 P를 실현하기 위한 캐리어 가스의 유량은, 원료 용기의 형상이나 크기, 가열 온도, 고체 원료의 종류나 사용 개시 시의 충전량 등에 따라 변화하는 것이고, 미리 캐리어 가스의 유량을 바꾸어 가스 유량의 변동률 P를 취득해서, 적절한 유량으로 설정된다. 이 성막 장치(1)에 있어서의 캐리어 가스의 유량의 일례를 들면 100sccm이다. 이것은 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 공급되는 캐리어 가스의 토탈의 유량이며, 이 예에서는 매스 플로우 콘트롤러(731, 732)에 의해 유량이 제어되어, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에는 각각 50sccm의 유량으로 캐리어 가스가 공급된다.

제어부(200)는 예를 들면 도시하지 않는 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부에는, 성막 장치(1)의 작용과 관계되는 제어에 대한 스텝(명령) 군이 짜여진 프로그램이 기억되어 있다. 성막 장치(1)의 작용이란, 탑재부(22) 상에 웨이퍼(100)를 탑재하고, 처리 용기(21) 내를 진공 배기한 후, 원료 가스와 반응 가스와 치환 가스를 공급하여 ALD법으로 성막을 실시하고, 그 후 웨이퍼(100)을 반출할 때까지의 동작이다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그넷 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 격납되고, 거기로부터 컴퓨터에 인스톨된다.

다음에 전술한 실시형태의 작용에 대해 설명한다. 우선 원료 가스 공급 장치(12) 및 성막 처리부(11)의 개요에 대해 간단하게 설명한다. 원료 용기(3)에 있어서는 외부 가열부(5)에 전력을 공급하고 상온에서 고체의 WCl₆를 가열하여 승화시킨다. 외부 가열부(5)에 공급되는 전력량은, 예를 들면 고체 원료인 WCl₆가 분해하지 않도록, 원료 용기(3)의 내벽의 온도가 예를 들면 120℃ 이상 130℃ 이하가 되도록 설정된다.

제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내부의 모습의 이미지를 제 1의 원료 용기(3A)를 예로 해서 도 2에 도시한다. 원료 용기(3A)의 가열에 의해 고체 원료의 승화가 일어나서, 고체 원료(81)의 표면 근방, 예를 들면 표면으로부터 수mm 상방까지의 영역은 고체 원료의 기체가 확산하고 있는 확산층(82)이 형성되고, 확산층(82)의 상방 측은, 원료의 기체가 포화 상태가 되는 증기층(83)이 형성되어 있다고 추측된다.

성막 처리부(2)에 있어서는 탑재부(22) 상에 웨이퍼(100)을 탑재하고, 처리 용기(21) 내를 진공 배기해서 웨이퍼(100)의 가열을 실시한다. 이렇게 해서 성막을 실시할 준비가 갖추어지면, 예를 들면 밸브(V1, V2, V3, V41, V42, V51, V52, V6, V7)를 개방한다. 이것에 의해 캐리어 가스가 캐리어 가스 노즐(711, 712)로부터 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내의 증기층(83)의 원료의 기체를 향해서 각각 토출된다. 캐리어 가스는, 처리 용기(21)가 감압되어 있기 때문에, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내에서 승화한 원료의 기체와 함께, 발출 노즐(721, 722) 측을 향해서, 제 1 및 제 2의 원료 가스 유로(421, 422)로 발출된다.

전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내의 원료의 기체를 향해서 설정된 유량으로 캐리어 가스를 토출하는 것에 의해, 고체 원료의 중량이 반분이 될 때까지 10% 이하가 되는 가스 유량(고체 원료의 승화 유량)의 변동률 P를 확보할 수 있다. 이것은, 도 2에 캐리어 가스의 흐름의 이미지를 점선으로 나타낸 바와 같이, 캐리어 가스가 확산층(82)에는 이르지 않고 증기층(83)을 통과해서, 발출 노즐(721, 722)로부터 발출되어 가서, 포화 상태의 원료의 기체가 캐리어 가스에 의해 운반되고 있기 때문이라고 추측된다.

제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에서는, 고체 원료의 잔량이 적어질수록, 고체 원료의 표면의 높이가 낮아지기 때문에, 캐리어 가스 노즐의 토출구와 고체 원료의 표면 간의 거리가 커진다. 따라서 캐리어 가스를 고체 원료에 도달하는 유량으로 공급하는 경우에는, 고체 원료의 표면에 있어서의 당해 표면을 따른 횡방향의 유속이 작아진다. 이 때문에 원료의 승화에의 영향이 변화함과 동시에, 원료의 기체(승화 가스)에 대한 캐리어 가스의 수송량이 저하해서, 결과적으로 고체 원료의 승화 유량이 저감해 버린다.

이것은 고체 원료의 표면의 캐리어 가스 유속의 변화를 억제하면, 고체 원료의 승화 유량의 변화가 억제되는 것을 시사하고 있다. 따라서 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)의 확산층(82)에 있어서의 횡방향의 캐리어 가스의 유속을 극히 작게 하면, 승화 유량은 캐리어 가스의 유속에 의존하지 않기 때문에, 고체 원료의 잔량에 관련 없이 안정된 승화 유량을 확보할 수 있게 된다.

또 캐리어 가스의 유속 분포의 시뮬레이션을 실시한 바, 원료 용기 내에 있어서는, 하방으로 향할수록 캐리어 가스 유속이 작아지고, 어느 영역으로부터는 캐리어 가스의 유속이 급격하게 저하하여, 캐리어 가스가 고체 원료의 표면에 영향을 미치지 않는 영역이 존재한다고 하는 지견을 얻고 있다.

이러한 점 때문에, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)의 확산층(82)에 있어서의 횡방향의 캐리어 가스의 유속이, 고체 원료의 승화에 영향을 주지 않게 극히 작아지도록 캐리어 가스의 유량을 설정하면, 10% 이하의 가스 유량의 변동률 P를 달성할 수 있는 것이 이해된다.

이와 같이 확산층(82)에 있어서의 캐리어 가스의 유속이 극히 작아지도록, 즉 실질적으로 제로 혹은 제로에 가까워지도록 캐리어 가스 유량을 설정함으로써, 포화 상태의 기체를 캐리어 가스에 의해 반송할 수 있는 것은 직감적으로 이해할 수 있다고 생각된다. 계속해서 액체의 증발량을 구하는 지배 방정식을 이용해서 설명한다.

증발량 L을 구하는 지배 방정식은 (1) 식에 의해, 증발 계수 C는 (2) 식에 의해 각각 주어진다.

L=C｛Ps*(Tbw)－Pb｝×A···(1)

C=DV＋E···(2)

Pb：용기 내 전압

D, E：정수

V：용기 내의 원료의 액면 근방의 캐리어 가스의 유속

A：용기 내의 원료의 액면의 표면적

Tbw：용기 내 온도

Ps*(Tbw)：온도 Tbw시의 포화 증기압

(1)식 및 (2) 식에 있어서, 캐리어 가스의 유속 V 이외의 파라미터는 정수로 간주할 수 있고, (2) 식으로부터 캐리어 가스의 유속 V가 0일 때에는, 증발 계수 C는 정수 E에만 의존하는 것을 알 수 있다. 덧붙여서 물의 경우, 증발 계수 C는 C=0.0152V＋0.0178이다.

이 때문에, 용기 내의 액면 근방의 캐리어 가스의 유속 V가 0일 때에는, 증발량 L은 일정하게 되는 것, 충분한 증발량 L을 확보하기 위해서는 원료의 표면적 A를 크게 하는 것이 유효하다는 것이 이해된다. (1) 식의 지배 방정식은 액체의 증발량에 관한 것이지만, 본 발명의 고체 원료의 승화에 대해서도 적용할 수 있는 것이라고 파악하고 있다.

또한, (1) 식에서, 증발량 L은 액면의 표면적에 비례하기 때문에, 확산층(82)에 도달하지 않는 정도의 유속으로 캐리어 가스를 유통시킨 때에 충분한 양의 고체 원료의 기체를 확보하기 위해서는, 고체 원료의 표면적을 크게 할 필요가 있는 것이 이해된다.

이 때문에 본 실시 형태에서는, 5kg~60kg 정도의 고체 원료를 충전할 수 있는 크기의 원료 용기를 복수개 준비해서, 고체 원료의 토탈의 표면적을 크게 하여, 충분한 승화 유량을 확보하고 있다. 이와 같이 복수개의 원료 용기를 이용하는 경우에는, 캐리어 가스는 각각의 원료 용기에 분산해서 공급되기 때문에, 1개의 원료 용기에 공급되는 캐리어 가스의 유량이 작아진다. 이 때문에 확산층(82)으로의 캐리어 가스의 도달이 보다 한층 억제되어, 가스 유량(고체 원료의 승화 유량)의 안정화를 도모할 수 있다.

단 1개의 원료 용기로 충분한 승화 유량을 얻을 수 있는 크기이면, 1개의 원료 용기여도 괜찮다. 이 경우에는, 캐리어 가스 도입로(41)의 하류단이 원료 용기 내의 고체 원료의 기체에 캐리어 가스를 토출하도록 마련되는 동시에, 원료 가스 유로(42)의 상류단이 원료 용기 내로 개구하도록 마련된다.

계속해서 원료의 유량 Qs를 구하는 지배 방정식에 대해서, 용기의 형상과 원료의 유량 간의 관계에 대해 설명한다. 이 지배 방정식은 다음의 (3) 식에 의해 주어지고, 이 식을 전개하면, 다음의 (4) 식, (5) 식이 얻어진다.

Ps/Pb=Qs/(Qs＋Qc)···(3)

Qs=｛Ps/(Pb－Ps)｝×Qc···(4)

Qs=｛Ps*(Tbw)/(Pb－Ps*(Tbw))｝×Qc···(5)

Ps ：용기 내 원료 분압

Pb：용기 내 전압

Qs：원료의 유량

Qc：캐리어 가스의 유량

Tbw：용기 내 온도

Ps*(Tbw)：온도 Tbw시의 포화 증기압

(5)식으로부터, 용기의 형상은 원료의 유량을 결정하는 파라미터에는 포함되지 않기 때문에, 고려할 필요가 없는 것이 이해된다.

이렇게 해서 전술한 원료 가스 공급 장치(12)에서는, 원료의 기체가 캐리어 가스에 의해 처리 용기(21)를 향해서 운반되고, 원료 가스 유로(42)에 대해 희석 가스가 혼합된 후, WCl₆를 포함한 원료 가스(기체 원료와 캐리어 가스의 혼합 가스)가 가스 공급로(25)에 의해 가스 도입부(23)를 거쳐서 처리 용기(21) 내에 공급된다. 전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에서는, 포화 상태의 원료의 기체, 즉 진한 원료의 기체를 취출하고, 이것을 캐리어 가스에 의해 수송하고 있다. 캐리어 가스의 유량이 변동률 P를 확보하는 유량으로 설정되어 있기 때문에, 희석 가스의 유량을 조정하는 것에 의해 프로세스에 맞춘 농도로 조정되어, 처리 용기(21)에 공급된다.

그리고 이른바 ALD법에 의해 텅스텐 막을 성막하는 경우는, 밸브(V1)를 개방해서 상기 원료 가스를 처리 용기(21)에 공급하고, 밸브(V1)를 폐쇄하며, 웨이퍼(100) 표면에 WCL₆을 흡착시킨다. 그 다음에 치환 가스(N₂ 가스)를 처리 용기(21)에 공급해서, 처리 용기(21) 내를 치환한다. 계속해서 밸브(V27)를 개방해서 반응 가스(H₂ 가스)를 처리 용기(21)에 공급하고 밸브(V27)를 폐쇄하며, 웨이퍼(100)에 흡착되어 있은 WCl₆를 H₂에 의해 환원하고, 예를 들면 1 원자층의 텅스텐 막을 성막한다. 이 후, 치환 가스를 처리 용기(21)에 공급해서, 처리 용기(21) 내를 치환한다. 이렇게 하여 처리 용기(21) 내에, 밸브(V1, V27, V28)의 온, 오프 제어에 의해서, WCl₆를 포함한 원료 가스→치환 가스→반응 가스→치환 가스를 공급하는 사이클을 복수회 반복함으로써, 소정 두께의 텅스텐 막의 성막을 실시한다.

전술한 실시 형태에 의하면, 도 3에 제 1의 원료 용기(3A)를 예로 해서 나타내면, 후술하는 실시예로부터도 명확한 바와 같이, 원료 용기(3A) 내의 고체 원료의 사용 개시 시(도 3(a))로부터, 도 3(b)에 도시하는 고체 원료의 중량이 상기 사용 개시 시에 있어서의 중량의 반분이 될 때까지의 사이, 가스 유량의 변동률 P［｛(V0－V1)/V0｝×100%］가 10% 이하가 되는 것이 인정되어 있다. 따라서 고체 원료의 잔량에 상관 없이 고체 원료의 승화 유량을 안정시킬 수 있다.

이와 같이 원료의 승화 유량이 안정된 원료 가스를 성막 처리부(2)에 공급할 수 있기 때문에, 성막 처리부(11)에서 막 질이 안정된 박막의 성막 처리를 실시할 수 있다. 고체 원료는, 원료 용기 내에 있어서의 원료의 편향이나 그레인 사이즈의 변화 등에 의해서 승화 상태가 변동하기 쉽고, 원료 가스 중의 원료의 유량이 불안정해지기 쉽기 때문에, 본 발명의 수법은 유효하다.

(제 2의 실시 형태)

계속해서 본 발명의 제 2의 실시 형태의 성막 장치에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다. 이 예가 전술한 도 1의 성막 장치와 다른 점은, 원료 용기에 버퍼실을 접속한 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)의, 예를 들면 천정부에는, 각각 고체 원료가 승화한 원료가 유출하기 위한 원료 유출로(841)를 거쳐서 버퍼실(84)이 접속되어 있다. 또 제 1 및 제 2의 캐리어 가스 도입로(411, 412) 및 제 1 및 제 2의 원료 가스 유로(421, 422)는, 각각 캐리어 가스 노즐(711, 712) 및 발출 노즐(721, 722)를 거쳐서, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)의 버퍼실(84)에 각각 접속되어 있다.

이렇게 해서 버퍼실(84) 내에 개구하는 캐리어 가스 노즐(711, 712)의 토출구(713, 714)와, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내의 고체 원료의 사이에는, 토출구(713, 714)로부터 토출되는 기류와 고체 원료의 표면의 근방 영역을 구획하기 위한 구획부가 마련되게 된다. 이 예에 있어서의 구획부는, 버퍼실(84) 내와 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B) 내의 공간의 사이의 부위에 의해 구성된다. 예를 들어, 구획부는 버퍼실(84), 원료 유출로(841) 및 원료 용기에 있어서의 고체 원료 상의 공간을 포함한다. 그 외의 구성은 제 1의 실시 형태와 마찬가지여서, 설명을 생략한다.

이 예에서는, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)의 버퍼실(84)에, 전술한 바와같이, 가스 유량의 변동률 P가 10% 이하가 되도록 설정된 유량으로 캐리어 가스를 공급해서, 전술한 성막 처리를 실시한다.

제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 있어서, 고체 원료가 승화한 원료는 원료 유출로(841)를 거쳐서 버퍼실(84)에 유출하기 때문에, 버퍼실(84) 내는 포화 상태가 된다. 한편 캐리어 가스 노즐(711, 712)의 토출구(713, 714)로부터 토출되는 기류와 고체 원료는 구획되어 있기 때문에, 버퍼실(84)에 대해서 설정된 유량으로 캐리어 가스를 공급하면, 고체 원료의 표면에는 캐리어 가스가 거의 도달하지 않는 상태가 된다.

따라서 고체 원료의 잔량의 변화에 대한 고체 원료의 승화 유량의 변동이 더욱더 억제되어, 예를 들면 포화 상태의 원료의 기체를 반송할 수 있기 때문에, 안정된 성막 처리를 실시할 수 있다. 또 버퍼실(84)과 고체 원료가 구획되어 있기 때문에, 버퍼실(84)을 마련하지 않는 경우에 비해 큰 유량으로 캐리어 가스를 공급하여도, 고체 원료의 표면에의 도달이 억제된다. 이 때문에 원료의 승화에의 영향을 억제할 수 있어, 캐리어 가스의 유량 변화에 따른 승화 유량을 확보할 수 있다.

(제 3의 실시 형태)

계속해서 본 발명의 제 2의 실시 형태의 성막 장치에 대해서, 도 5를 참조하여 설명한다. 이 예가 전술한 도 1의 성막 장치와 다른 점은, 원료 용기의 내부에 있어서, 캐리어 가스 노즐의 토출구와 고체 원료의 사이에, 상기 토출구로부터 토출되는 기류와 고체 원료의 표면을 구획하기 위한 구획부를 마련한 것이다.

도 5에는 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 고체 원료가 충전된 사용 개시의 상태를 나타내고 있다. 구획부(85)는, 예를 들면 고체 원료(81)가 충전된 상태에서, 원료 용기(3A)를 설정 온도로 가열했을 때에, 확산층(82)과 증기층(83)을 구획하도록 마련된다. 이 때문에 구획부(85)는, 예를 들면 원료 용기(3A, 3B)를 상하2개의 영역으로 분리하기 위해서 고체 원료의 표면을 따라서 마련된 판상 부재(851)와, 고체 원료가 승화한 원료가 유출하기 위한 원료 유출로(852)를 구비해서 구성되어 있다.

또 제 1 및 제 2의 캐리어 가스 도입로(411, 412) 및 제 1 및 제 2의 원료 가스 유로(421, 422)는, 각각 캐리어 가스 노즐(711, 712) 및 발출 노즐(721, 722)을 거쳐서, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 있어서의 구획부(85)의 상방 측의 영역(증기층(83))에 각각 접속되어 있다. 그 외의 구성은 제 1의 실시 형태와 마찬가지여서, 설명을 생략한다.

이 예에서는, 제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 대해서, 전술한 바와 같이, 가스 유량의 변동률 P가 10% 이하가 되도록 설정된 유량으로 캐리어 가스를 공급해서, 전술한 성막 처리를 실시한다.

제 1 및 제 2의 원료 용기(3A, 3B)에 있어서, 고체 원료가 승화한 원료는 원료 유출로(852)를 거쳐서 구획부(85)의 상방 측의 영역으로 유출해서, 당해 상방 측의 영역은 포화 상태가 된다. 한편 캐리어 가스 노즐(711, 712)의 토출구(713, 714)로부터 토출되는 기류와 고체 원료의 사이는 구획부(85)에 의해 구획되어 있기 때문에, 구획부(85)의 상방 측의 영역에 대해서 설정된 유량으로 캐리어 가스를 공급하면, 고체 원료의 표면에는 캐리어 가스가 거의 도달하지 않는 상태가 된다.

따라서 고체 원료의 잔량의 변화에 대한 고체 원료의 승화 유량의 변동이 더욱더 억제되어, 예를 들면 포화 상태의 원료의 기체를 반송할 수 있기 때문에, 안정된 성막 처리를 실시할 수 있다. 또 캐리어 가스가 토출되는 영역과 고체 원료가 구획부(85)에 의해 구획되어 있기 때문에, 구획부(85)를 마련하지 않는 경우에 비해 큰 유량으로 캐리어 가스를 공급해도, 고체 원료의 표면에의 도달이 억제된다. 이 때문에 원료의 승화에의 영향을 억제할 수 있어, 캐리어 가스의 유량 변화에 따른 승화 유량을 확보할 수 있다.

이상에 있어서, 캐리어 가스 도입로의 하류단인 캐리어 가스 노즐(86)은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 원료 용기(3)의 상면으로부터 하방을 향해 돌입해서 마련되고, 그 선단부는, 토출구(861)가 눕혀진 형태가 되도록 L자형으로 굴곡해서 형성하도록 해도 괜찮다. 도 6중 87은 원료 가스 유로의 상류단인 발출 노즐(87)이다. 이 경우에는, 캐리어 가스가 눕혀진 모양으로 토출되기 때문에, 가스 유량의 변동률 P가 10% 이하가 되도록 설정된 유량으로 캐리어 가스를 공급하면, 고체 원료의 표면에서는 캐리어 가스의 유속이 극히 작아진다. 이 때문에, 전술한 바와 같이 고체 원료의 잔량의 변화에 대한 고체 원료의 승화 유량의 변동이 한층 더 억제되어서, 안정된 성막 처리를 실시할 수 있다.

본 발명의 원료로서는, 원료 용기에의 충전 시에 고체인 것이 이용되고, 전술한 WCl₆ 이외에, Ni(II),N'-디-터셔리부틸아미디네이트(Ni(II)(tBu－AMD)₂, 이하 「Ni(AMD)₂」라고 적는다)를 이용할 수 있다. 이 Ni(AMD)₂도 승화 온도시의 증기압이 66.5 Pa(0.5 Torr) 이상이다.

원료로서 Ni(AMD)₂를 이용하는 경우에는, 반응 가스(환원 가스)로서 암모니아 가스를 이용해서, 웨이퍼(100)의 표면에 니켈(Ni) 막이 형성된다. 또 Ni(AMD)₂는, 자기 분해할 우려가 있기 때문에, 증기압이 133 Pa(1 Torr)인 경우에는, 원료를 승화시켜 성막 처리부에 공급할 때에, 외부 가열부에서 가열하는 원료 용기의 내벽의 온도가 Ni(AMD)₂의 승화 온도보다 낮은 온도, 예를 들면 90℃ 이상 120℃ 이하가 되도록 설정된다.

Ni(AMD)₂는, 원료 용기에의 충전 시에는 고체이지만 승화할 때에는 액체 상태가 되기 쉽다. 이와 같이 원료 용기 내에서 일단 액체 상태가 되고 나서 승화하는 원료이어도, 원료의 잔량의 변화에 대한 원료의 기화량의 변동이 억제되기 때문에, 본 발명은 유효하다.

또 성막 처리부(11)의 구성에 대해서는, 탑재대에 1매씩 웨이퍼를 탑재해서 성막 처리를 실시하는 매양식 외에, 다수매의 웨이퍼를 보지하는 웨이퍼 보트에 웨이퍼를 보지하여 성막을 실시하는 배치식이나, 회전하는 탑재대 상에 복수매의 웨이퍼를 늘어놓고 성막을 실시하는 구성이어도 괜찮다.

추가로, 본 발명의 성막 처리부에 대해서는, ALD법을 실시하는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, CVD법을 실시하는 성막 처리부이어도, 고체 원료를 수용한 원료 용기에 캐리어 가스 도입로를 거쳐서 캐리어 가스를 공급하고, 승화한 원료를 포함한 원료 가스를 원료의 성막 처리부에 공급하는 구성이면 적용할 수 있다. 예를 들면 제 1의 CVD 용의 원료 가스를 처리 용기 내에 공급해서 제 1의 CVD 막을 성막하고, 이어서 제 1의 CVD 용의 원료 가스와는 다른 제 2의 CVD 용의 원료 가스를 이용해서 제 2의 CVD 막을 성막한다. 또 제 1의 CVD 용의 원료 가스 및 제 2의 CVD 용의 원료 가스 중 적어도 하나는, 고체 원료를 수용한 원료 용기에 캐리어 가스를 공급하고, 승화한 원료와 캐리어 가스를 포함한 원료 가스로 한다. 이렇게 해서 양원료 가스를, 치환 가스에 의한 분위기의 치환을 거쳐서 복수회 교대로 처리 용기 내에 공급해서 박막을 성막하는 수법에도 적용할 수 있다. 추가로 본 발명의 원료 가스 공급 장치는, 소비 구역인 에칭 장치나, 가열 장치 등에 고체 원료를 승화한 원료를 캐리어 가스와 함께 공급하는 것이어도 괜찮다.

또한 본 발명을 이용해서 공급 가능한 원료 가스는, 전술한 WCl₆ 이외에, 예를 들면 주기율표의 제 3 주기의 원소인 Al, Si 등, 주기율표의 제 4 주기의 원소인 Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ge 등, 주기율표의 제 5 주기의 원소인 Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag 등, 주기율표의 제 6 주기의 원소인 Ba, Hf, Ta, W, Re, Ir, Pt 등의 원소를 포함한 원료 가스여도 괜찮다. 이러한 원료 가스는, 유기 금속 화합물이나 무기 금속 화합물 등을 이용하는 경우를 들 수 있다. 원료 가스와 반응시키는 반응 가스는, O₂, O₃, H₂O 등을 이용한 산화 가스, NH₃, H₂, HCOOH, CH₃COOH, CH₃OH, C₂H₅OH 등을 이용한 환원 가스, CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂ 등을 이용한 탄화 반응 가스, NH₃, NH₂NH₂, N₂ 등을 이용한 질화 반응 가스 등을 이용할 수 있다. 아울러 복수의 원료 가스 공급 장치를 마련하고, 성막 처리부에 대해서 2 종류 이상의 원료 가스를 간헐적으로 공급해서, 합금이나, 복합 금속 산화물 등을 성막하는 경우에 적용해도 괜찮다.

[실시예]

본 발명에 관련해서 행해진 평가 시험에 대해 설명한다. 도 1에 도시하는 원료 가스 공급 장치에 있어서, 1개의 원통 형상의 원료 용기를 이용하고, 이 원료 용기에 공급되는 캐리어 가스의 유량을 100sccm으로 설정하고, 고체 원료인 WCl₆의 승화를 실시했다. 이 때의 가스 유량(고체 원료의 승화 유량)을 측정하고, 고체 원료의 잔량과의 관계를 구했다. 원료 용기(3)의 크기는 직경이 330mm, 높이가 600mm로 하고, 사용 개시 시에는 토탈로 1100g의 고체 원료를 충전했다.

가스 유량은, 원료 가스 유로의 매스 플로우 미터로부터 캐리어 가스 도입로의 매스 플로우 콘트롤러의 유량 측정값을 공제하는 것에 의해 취득했다. 또 원료 용기에 공급되는 캐리어 가스의 유량을 각각 500sccm, 1000sccm으로 설정했을 경우도 마찬가지로 가스 유량을 취득해서, 고체 원료의 잔량과의 관계를 구했다. 이 결과를 도 7에 도시한다. 도면 중 횡축은 고체 원료의 잔량, 종축은 가스 유량을 각각 나타내며, 캐리어 가스 유량이 100sccm인 데이터를 ◇, 500sccm인 데이터를 □, 1000sccm인 데이터를 △로 각각 나타내고 있다.

이 결과, 캐리어 가스 유량이 500sccm, 1000sccm인 경우에는, 고체 원료의 잔량이 적어짐에 따라 가스 유량이 감소하는데 비하여, 캐리어 가스 유량이 100sccm인 경우에는, 고체 원료의 잔량에 상관없이, 가스 유량은 30sccm 부근이며, 승화 유량의 변동률이 극히 작은 것이 인정되었다.

구체적으로는, 사용 개시 시(고체 원료의 잔량이 1100g)부터, 사용 종료 시(고체 원료의 잔량이 500g)까지의 사이, 가스 유량의 최대치는 30.5sccm, 최소치는 29.5sccm이며, 그 변동률은 약 3%였다.

이것으로부터 캐리어 가스의 유량을 적절한 값으로 설정하는 것에 의해, 가스 유량(고체 원료의 승화 유량)의 변동률 P［｛(V0－V1)/V0｝×100%］를 10% 이하로 할 수 있는 것이 이해된다.

1 성막 장치
11 성막 처리부
12 원료 가스 공급 장치
21 처리 용기
3, 3A, 3B 원료 용기
41 캐리어 가스 도입로
411 제 1의 캐리어 가스 도입로
412 제 2의 캐리어 가스 도입로
42 원료 가스 공급로
421 제 1의 원료 가스 유로
422 제 2의 원료 가스 유로
5 외부 가열부
731, 732, 76 매스 플로우 콘트롤러
741, 742 매스 플로우 미터

Claims

고체 원료로부터 기인한 원료를 불활성 가스인 캐리어 가스와 함께 소비 구역에 공급하는 원료 가스 공급 장치에 있어서,
상기 고체 원료를 수용하는 원료 용기와,
상기 고체 원료로부터 기인한 원료에 캐리어 가스를 토출하는 캐리어 가스 도입로와,
고체 원료로부터 기인한 원료가 상기 캐리어 가스와 함께 상기 소비 구역에 송출되는 원료 가스 유로를 포함하며,
상기 원료 가스 유로에 있어서의 가스 유량으로부터 상기 캐리어 가스 도입로에 있어서의 가스 유량을 공제한 가스 유량에 대해서, 상기 원료 용기 내의 고체 원료의 사용 개시 시에 있어서의 가스 유량을 V0, 고체 원료의 중량이 상기 사용 개시 시에 있어서의 중량의 반분이 되었을 때의 가스 유량을 V1으로 하면, 당해 가스 유량의 변동률［｛(V0－V1)/V0｝×100%］가 10% 이하가 되도록 상기 캐리어 가스의 유량이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
원료 가스 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 캐리어 가스 도입로의 토출구는 원료 용기 내에서 하방을 향해 개구하고, 상기 토출구와 고체 원료의 사이에는, 상기 토출구로부터 토출되는 기류와 고체 원료의 표면의 근방 영역을 구획하기 위한 구획부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
원료 가스 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 원료 용기에는, 고체 원료로부터 기인한 원료가 유출하기 위한 원료 유출로를 거쳐서 버퍼실이 접속되고, 상기 캐리어 가스 도입로 및 원료 가스 유로는, 상기 버퍼실에 접속되며,
상기 구획부는, 상기 버퍼실 내와 원료 용기 내의 공간 사이의 부위인 것을 특징으로 하는
원료 가스 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캐리어 가스 도입로는 상기 원료 용기의 상면으로부터 하방을 향해 돌입해서 마련되고,
상기 가스 도입로의 선단부는, 토출구가 누운 모양이 되도록 L자형으로 구부러져 있는 것을 특징으로 하는
원료 가스 공급 장치.
기판에 대해 원료 가스를 공급해서 성막 처리를 실시하는 성막 장치에 있어서,
제1항 또는 제2항에 기재된 원료 가스 공급 장치와, 상기 원료 가스 유로에 접속되고, 기판을 탑재하는 탑재부가 그 내부에 배치된 처리 용기와, 이 처리 용기 내를 진공 배기하기 위한 배기 기구를 구비한 것을 특징으로 하는
성막 장치.