气体供给装置及处理系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可以将在材料贮存槽内产生的原料气体几乎不产生压力损失地供给至处理装置的处理系统。该处理系统具有，为了对被处理体Ｗ实施预定处理，设置有向处理容器２６内喷射由低蒸汽压的金属化合物Ｍ所形成的预定原料气体的气体喷射装置４２的处理装置２２；和向所述气体喷射装置供给所述预定原料气体的气体供给装置２４。所述气体喷射装置是喷射头部，所述气体供给装置具备，从所述喷射头部向上方延伸的气体通路５６；安装于所述气体通路的上端部，且内部收容所述金属化合物材料的材料贮存槽５８；开闭所述气体通路的开关阀６０。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种对半导体晶片等被处理体实施预定处理的处理系统及供给处理气体的气体供给装置。
技术介绍
一般，在制造半导体设备中，虽然对半导体晶片反复进行成膜处理或模式侵蚀处理等来制造所希望的设备，其中，成膜技术伴随着半导体设备的高密度化及高集成化，其规格也逐年严格，例如对设备中的电容器的绝缘膜或栅绝缘膜等非常薄的氧化膜，需要更高薄膜化，与此同时还要求更高的绝缘性。作为这些绝缘膜，虽然可以使用硅氧化膜或氮化硅膜，但最近出现了使用绝缘性更好的材料的金属氧化膜的倾向。虽然该金属氧化膜即使薄也能够发挥高可靠性的绝缘性，但在该金属氧化膜的成膜后，通过实施其表面的改质处理，还可以能进一步提高绝缘性。此外，采用金属氮化膜作为特性良好的阻挡层金属层等材料的情况下，现在也已经出现很多。而且，作为如上上述的金属氧化膜或金属氮化膜的成膜时的原料气体，大多也开始使用金属化合物材料。这些金属化合物材料，在常温常压下一般以液体或固体存在，具有因蒸汽压较低而难于蒸发或升华的特性。这里对由该金属化合物材料构成原料气体的目前气体供给装置加以说明。图21为表示由金属化合物材料构成原料气体的目前气体供给装置的概念结构图。如图21所示，由液体或固体的有机金属材料等构成的金属化合物材料M收容于材料贮存槽2，通过流量控制器4，边流量控制边向其导入作为载体气体，例如氩气，进而促进金属化合物材料的蒸发或升华。由金属化合物材料的蒸发或升华而产生的原料气体，通过气体通路6，与载体气体一起被输送至处理装置8，并与其它必要气体一起被供给至处理装置内，进而在作为被处理体的半导体晶片W的表面堆积预定的薄膜。此外，还可以根据需要，在材料贮存槽2上设置加热器10，促进金属化合物材料的蒸发。
技术实现思路
然而，在上述气体供给装置中，由于材料贮存槽2和处理装置8相距较远，所以气体通路6的管道长度本身很长，并在此处产生很大的压力损失。因此，存在如下情况，该压力损失的部分会使材料贮存槽2内的压力上升，在有些情况下，会抑制金属化合物材料的蒸发乃至升华，进而难以得到所希望流量的原料气体。在这种情况下，在金属化合物材料是固体时，虽然也考虑了将其设置于处理装置8内，但是，由于不能抑制其内部产生的原料气体的流量，故不很实用。此外，由于在材料贮存槽2内，设置载体气体的喷射喷嘴12固定地向着特定位置，所以特别是在金属化合物材料M为固体的情况下，产生与来自喷射喷嘴12的喷射气体直接喷射的部分金属化合物材料M特别地升华而减少，其它部分的减少较少等的不均匀减少状态，因此，存在产生的原料气体的流量不稳定等问题。本专利技术是针对以上问题而提出，可以有效地解决该问题。本专利技术的第一目的在于，提供一种能够均匀地维持从材料贮存槽内的金属化合物材料产生的原料气体的流量的气体供给装置。本专利技术的第二目的在于，提供一种能够将在材料贮存槽内产生的原料气体，几乎不产生损失压力地供给至处理装置内的处理系统。本专利技术的气体供给装置，为了对被处理体实施预定处理，将由蒸汽压力低的金属化合物材料形成的预定原料气体供给至处理装置，其具有，延伸至上述处理装置的气体通路；安装在上述气体通路的一端，且其内部收容上述金属化合物材料的材料贮存槽；用于连接在上述材料贮存槽上，并向材料贮存槽内导入载体气体的第一载体气体供给装置，上述第一载体气体供给装置由设置于上述材料贮存槽底部的气体扩散室，和划出上述气体扩散室并具有多个气体喷射孔的气体喷射板构成。由此，由于从材料贮存槽的底部整个面喷射载体气体并使金属化合物材料气化，进而得到原料气体，所以能够稳定地维持所产生的原料气体的流量。此外，通过改变供给的载体气体的流量，能够高精度地控制所产生的原料气体的流量。由此，能够防止液状或固状的金属化合物材料流下至下方的气体扩散室内。此外，如本案的另一实施方式，上述气体喷射板是由多孔质的氟系树脂层构成。此外，如本案的另一实施方式，在上述材料贮存槽中，设置有用于加热上述金属化合物材料的加热装置。由此，可以通过材料加热装置促进金属化合物材料的气化。此外，如本案的另一实施方式，上述材料加热装置设置于上述材料贮存槽的底部。此外，如本案的另一实施方式，上述加热装置被埋入上述气体喷射板。此外，如本案的另一实施方式，上述气体喷射板由具有多个气体喷射孔的喷射部所构成，该喷射部内部为中空状的中空部分，并且由支撑部件从底部支撑着，同时，上述中空部分为大气压氛围。本案的另一实施方式的处理系统具有，为了对被处理体实施预定处理，设置有将由蒸汽压低的金属化合物形成的预定原料气体喷射至处理容器内的喷射装置的处理装置，和向上述气体喷射装置供给预定的原料气体的气体供给装置，上述气体喷射装置是喷射头部，上述气体供给装置具备，从上述喷射头部向上方延伸的气体通路；安装于上述气体通路上端部，并在其内部收容上述金属化合物材料的材料贮存槽；和开闭上述气体通路的开关阀。由此，由于能够通过气体通路，将材料贮存槽直接地安装并设置于处理装置的上方，所以，可以几乎不产生原料气体在输送途中的压力损失，其结果在于，可以高效率地产生原料气体，并且可以高效率地将其导入处理装置。在这种情况下，如本案的另一实施方式，述气体通路的上端部插入上述材料贮存槽，上述开关阀以开闭上述气体通路上端部的开口的方式设置。此外，如本案的另一实施方式，上述开关阀介于上述气体通路上。此外，如本案的另一实施方式，在上述材料贮存槽中设置有用于向其导入载体气体的第一载体气体供给装置。此外，如本案的另一实施方式，上述第一载体气体供给装置由设置于上述材料贮存槽底部的气体扩散室、和划分上述气体扩散室并具有多个气体喷射孔的气体喷射板构成。由此，由于从材料贮存槽的底部整个面喷射载体气体并气化金属化合物材料，从而得到原料气体，所以，可以稳定地维持所产生的原料气体的流量。此外，通过改变供给的载体气体的流量，可以高精度地控制所产生的原料气体的流量。此外，如本案的另一实施方式，在上述气体喷射板的气体喷射面上，设置有多孔质的氟系树脂层。由此，能够防止液状或固状的金属化合物材料流下至下方的气体扩散室。此外，如本案的另一实施方式，上述气体喷射板是由多孔质的氟系树脂层构成。此外，如本案的另一实施方式，在上述材料贮存槽中，设置有用于加热上述金属化合物材料的加热装置。由此，能够通过材料加热装置，促进金属化合物材料的气化。此外，如本案的另一实施方式，上述材料加热装置设置在上述材料贮存槽的底部。此外，如本案的另一实施方式，上述加热装置被埋入上述气体喷射板。此外，如本案的另一实施方式，在上述喷射头部附近设置有用于将吹扫气体导入其中的吹扫气体导入管道。此外，如本案的另一实施方式，具备检测上述材料加热装置的温度的温度检测装置；和控制上述材料加热装置，使得上述温度检测装置的检测值维持在预定的值的控制部。这样，由于检测出材料加热装置的温度，并使该检测值维持预定的值，所以，可以将原料气体的流量高精度地维持在预定的流量。此外，如本案的另一实施方式，具备用于检测上述气体通路内或上述材料贮存槽内的压力的压力检测装置；和控制上述材料加热装置，使得上述压力检测装置的检测值维持预定的值的控制部。这样，由于检测气体通路内的压力，并控制材料加热装置，所以，可以将原料气体的流量高精度地维持预定的流量。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体供给装置，为了对被处理体实施预定处理，将低蒸汽压的金属化合物材料所形成的预定的原料气体供给至处理装置，其特征在于，其具有：在所述处理装置延伸的气体通路；安装于所述气体通路的一端，内部收容有所述金属化合物材料的 材料贮存槽；与所述材料贮存槽连接，用于向材料贮存槽内导入载体气体的第一载体气体供给装置，所述第一载体气体供给装置由设置于所述材料贮存槽底部的气体扩散室，和划分所述气体扩散室且具有多个气体喷射孔的气体喷射板构成。

【技术特征摘要】
JP 2002-8-23 244299/2002;JP 2003-7-3 191216/20031.一种气体供给装置，为了对被处理体实施预定处理，将低蒸汽压的金属化合物材料所形成的预定的原料气体供给至处理装置，其特征在于，其具有在所述处理装置延伸的气体通路；安装于所述气体通路的一端，内部收容有所述金属化合物材料的材料贮存槽；与所述材料贮存槽连接，用于向材料贮存槽内导入载体气体的第一载体气体供给装置，所述第一载体气体供给装置由设置于所述材料贮存槽底部的气体扩散室，和划分所述气体扩散室且具有多个气体喷射孔的气体喷射板构成。2.如权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，在所述气体喷射板的气体喷射面上设置有多孔质的氟系树脂层。3.如权利要求2所述的气体供给装置，其特征在于，所述气体喷射板由多孔质的氟系树脂层构成。4.如权利要求1～3的任意一项所述的气体供给装置，其特征在于，在所述材料贮存槽中，设置有用于加热所述金属化合物材料的材料加热装置。5.如权利要求4所述的气体供给装置，其特征在于，所述加热装置设置于所述材料贮存槽的底部。6.如权利要求5所述的气体供给装置，其特征在于，所述加热装置埋入所述气体喷射板。7.如权利要求1～6的任意一项所述的气体供给装置，其特征在于，所述气体喷射板由具有多个气体喷射孔的喷射部构成，该喷射部的内部为中空状的中空部分，并且通过支撑部件从底部支撑着，同时，所述中空部分为大气压氛围。8.一种处理系统，具有为了对被处理体实施预定处理，设置有喷射由低蒸汽压的金属化合物材料所形成的预定原料气体的喷射装置的处理装置；和向所述气体喷射装置供给预定的原料气体的气体供给装置，其特征在于，所述气体喷射装置是喷射头，所述气体供给装置具备从所述喷射头部向上方延伸的气体通路；安装于所述气体通路的上端部，其内部收容所述金属化合物材料的材料贮存槽；开闭所述气体通路的开关阀。9.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述气体通路的上端部插入所述材料贮存槽，所述开关阀被以开闭所述气体通路上端的开口的方式设置。10.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述开关阀设置于所述气体通路的中途。11.如权利要求8～10的任意一项所述的处理系统，其特征在于，在所述材料贮存槽中设置有用于向其导入载体气体的第一载体气体供给装置。12.如权利要求11所述的处理系统，其特征在于，所述第一载体气体供给装置由设置于所述材料贮存槽底部的气体扩散室，和划分所述气体扩散室且具有多个气体喷射孔的气体喷射板构成。13.如权利要求12所述的处理系统，其特征在于，在所述气体喷射板的气体喷射面上设置有多孔质的氟系树脂层。14.如权利要求12所述的处理系统，其特征在于，所述气体喷射板由多孔质的氟系树脂层构成。15.如权利要求8～14的任意一项所述的处理系统，其特征在于，在所述材料贮存槽中，设置有用于加热所述金属化合物材料的加热装置。16.如权利要求15所述的处理系统，其特征在于，所述加热装置设置于所述材料贮存槽的底部。17.如权利要求16所述的处理系统，其特征在于，所述加热装置埋入所述气体喷射板。18.如权利要求8～17的任意一项所述的处理系统，其特征在于，在所述喷射头附近设置有用于导入吹扫气体的吹扫气体导入管。19.如权利要求15～17的任意一项所述的处理系统，其特征在于，其具备，检测所述材料加热装置的温度的温度检测装置；控制所述材料加热装置，使得所述温度检测装置的检测值维持预定的值的控制部。20.如权利要求15～17的任意一项所述的处理系统，其特征在于，其具备，用于检测所述气体通路内或所述材料贮存槽内压力的压力检测装置；控制所述材料加热装置，使得所述压力检测装置的检测值维持预定的值的控制部。21.如权利要求15～17的任意一项所述的处理系统，其特征在于，其具备，设置于所述气体通路内，防止产生音速喷嘴状态的节流口装置；在所述节流口装置的上流侧检测压力的压力检测装置；控制所述材料加热装置或第一载体控制气体控制装置，使得所述压力检测装置的检测值维持预定的值的控制部。22.如权利要求15～17的任意一项所述的处理系统，其特征在于，其具备，用于检测由所述气体通路内或材料贮存槽内的金属化合物材料所形成的原料气体的分压的分压检测装置；控制所述材料加热装置，使得所述分压检测装置的检测值维持预定的值的控制部。23.如权利要求15～17的任意一项所述的处理系统，其特征在于，其具备，检测流经所述气体通路的气体流量的气体流量检测装置；控制所述材料加热装置，使得所述气体流量检测装置的检测值维持为预定的值的控制部。24.如权利要求15～17的任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：河西繁，田中澄，齐藤哲也，山本纪彦，柳谷健一，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]