專利名稱：氣源供給裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由化學(xué)蒸鍍法進(jìn)行薄膜蒸鍍時，調(diào)節(jié)固體原料的流量的氣
源(source gas)供給裝置和方法。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及在由化學(xué)蒸鍍 法進(jìn)行薄膜蒸鍍時，能夠準(zhǔn)確地控制流入蒸鍍室內(nèi)的氣源的壓力、能夠有 效地調(diào)節(jié)蒸鍍室內(nèi)的蒸鍍壓力的氣源供給裝置和方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體元件和集成電路的制作中對多個種類的薄膜(Thin film)進(jìn) 行蒸鍍。薄膜蒸鍍方法多為物理蒸鍍法(Physical Vapor Deposition: PVD) 和化學(xué)蒸銀法(Chemical Vapor Deposition: CVD)。
其中，化學(xué)蒸鍍法為使想要蒸鍍的薄膜以氣體狀在晶片(wafer)的表 面移動，利用氣體的反應(yīng)使薄膜蒸鍍于表面的方法，通過材料的選擇能夠 形成各種薄膜，具有在比較簡單的工序中能夠處理大量的作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，因 此被廣泛地使用。此外，根據(jù)化學(xué)蒸鍍法，因?yàn)槿菀仔纬晌⒓?xì)薄膜層，所 以具有能夠應(yīng)用于像半導(dǎo)體元件的絕緣層和有源層、液晶顯示元件的透明 電極、電發(fā)光顯示元件的發(fā)光層、以及保護(hù)層等那樣的多個領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)。
在化學(xué)蒸鍍法的情況下，蒸鍍壓力直接受到供給想要蒸鍍的薄膜物質(zhì) 的原料的氣源供給裝置所供給的氣源的流量(即，氣源的壓力)的影響。 即，為了在CVD中適當(dāng)?shù)乜刂普翦儔毫?，無論如何都必須準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)氣源 供給裝置中的氣源的壓力。在需要高精度且規(guī)定地調(diào)節(jié)蒸鍍速度的情況下， 氣源的壓力調(diào)節(jié)特別重要。
圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)的氣源供給裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖?，F(xiàn)有技術(shù)的氣源 供給裝置由儲存源物質(zhì)12的源物質(zhì)蒸發(fā)部11、加熱器13和輸運(yùn)氣體供給 部14構(gòu)成。 一般地，源物質(zhì)在常溫下以固體粉末狀存在，因此為了使源物 質(zhì)原料氣化而必須將源物質(zhì)加熱到常溫以上。此時，加熱器13起到加熱源 物質(zhì)的作用。此外，氣源由于比重大從而移動性小，因此，借助輸運(yùn)氣體(Carriergas)的力使氣源在蒸鍍室內(nèi)順利地移動。通常，作為輸運(yùn)氣體， 能夠使用非活性的、使氣源向蒸鍍室的移動變得容易的高純度的氬、氦、 氮等。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的氣源供給裝置存在如下問題。第一，由于殘留 在源物質(zhì)蒸發(fā)部11的源物質(zhì)12的量而使源物質(zhì)12的蒸發(fā)量改變，所以不 能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)氣源的壓力。第二，通過反復(fù)進(jìn)行利用加熱使源物質(zhì)12揮發(fā) 和凝結(jié)的過程，在源物質(zhì)12的揮發(fā)表面形成凹凸。此時，由于形成有凹凸 的截面連續(xù)地變化，所以在源物質(zhì)的表面積連續(xù)變化的同時從源物質(zhì)12的 表面產(chǎn)生的氣源的蒸發(fā)量發(fā)生變化。因此，不能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)氣源的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而完成的本發(fā)明，其目的在于提 供一種在化學(xué)蒸鍍工序時，能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)蒸鍍壓力的氣源供給裝置和氣 源供給方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的氣源供給裝置，在由化學(xué)蒸鍍法進(jìn)
行薄膜蒸鍍時使用，其特征在于，包括源物質(zhì)儲存部，儲存有作為氣源 的原料的源物質(zhì)；源物質(zhì)蒸發(fā)部，對上述源物質(zhì)加熱從而產(chǎn)生氣源；源物 質(zhì)供給管，將上述源物質(zhì)儲存部所儲存的源物質(zhì)供給到上述源物質(zhì)蒸發(fā)部； 以及，源物質(zhì)控制部，為了將規(guī)定量的源物質(zhì)供給到上述源物質(zhì)蒸發(fā)部而 設(shè)置在上述源物質(zhì)供給管上。
在此，優(yōu)選上述源物質(zhì)蒸發(fā)部含有加熱器。
此外，優(yōu)選上述源物質(zhì)控制部將1批(batch)、或2批以上的多批化學(xué) 蒸鍍工序所需要的量的源物質(zhì)供給到上述源物質(zhì)蒸發(fā)部。
此外，優(yōu)選上述源物質(zhì)蒸發(fā)部含有使流入的源物質(zhì)均勻分散的單元。 在此，優(yōu)選上述分散單元為圓錐狀體。
而且，優(yōu)選上述源物質(zhì)蒸鍍部設(shè)置在比上述源物質(zhì)供給部低的位置。 此外，優(yōu)選還含有輸運(yùn)氣體供給部，該輸運(yùn)氣體供給部供給將上述氣
源輸運(yùn)到蒸鍍室的輸運(yùn)氣體。
本發(fā)明的其它方式涉及的氣源供給方法，其特征在于，將對1批化學(xué)
蒸鍍工序所需要的量的源物質(zhì)進(jìn)行加熱而產(chǎn)生的氣源供給到蒸鍍室。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明涉及的氣源供給裝置和方法，具有在化學(xué)蒸鍍工序時能夠 準(zhǔn)確且規(guī)定地調(diào)節(jié)氣源的壓力和蒸鍍壓力的效果。


圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)的氣源供給裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖。
圖2為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的氣源供給裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖。 標(biāo)記說明
20源物質(zhì)儲存部 30源物質(zhì)蒸發(fā)部 40源物質(zhì)供給管 50輸運(yùn)氣體供給部 100氣源供給裝置
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的氣源供給裝置100的結(jié)構(gòu)的簡圖。
如圖所示，氣源供給裝置100基本上由儲存源物質(zhì)22的源物質(zhì)儲存部 20和用于使源物質(zhì)22原料氣化的源物質(zhì)蒸發(fā)部30構(gòu)成，該源物質(zhì)22作為 通過化學(xué)蒸鍍工序要形成的薄膜的原料。
而且，為了將源物質(zhì)儲存部20所儲存的源物質(zhì)22供給到源物質(zhì)蒸發(fā) 部30，在源物質(zhì)儲存部20和源物質(zhì)蒸發(fā)部30之間連結(jié)有源物質(zhì)供給管40。 在源物質(zhì)供給管40上設(shè)置有對通過源物質(zhì)供給管40的源物質(zhì)的量進(jìn)行調(diào) 節(jié)的源物質(zhì)控制部42。此外，雖然沒有圖示，但源物質(zhì)控制部42可以帶有 調(diào)節(jié)源物質(zhì)的供給的閥。
源物質(zhì)控制部42在將來自源物質(zhì)儲存部20的源物質(zhì)22供給到源物質(zhì) 蒸發(fā)部30時，起到?jīng)Q定能否供給并選擇性地供給源物質(zhì)的作用。詳細(xì)地， 優(yōu)選構(gòu)成為當(dāng)源物質(zhì)控制部42開放時，在供給與1批化學(xué)蒸鍍工序中所需要的量相當(dāng)?shù)脑次镔|(zhì)32之后，關(guān)閉源物質(zhì)控制部42，但并不是一定需要只 限定于1批的量，根據(jù)情況也可以將2批以上的多批所需要的量的源物質(zhì) 供給到源物質(zhì)蒸發(fā)部。
另一方面，在源物質(zhì)蒸發(fā)部30的內(nèi)部設(shè)置有分散單元34，用于使流 入到源物質(zhì)蒸發(fā)部30的源物質(zhì)32均勻分散。優(yōu)選分散單元34為圓錐狀體， 以其上段的頂點(diǎn)與源物質(zhì)供給管40相對置的方式設(shè)置，其中，源物質(zhì)供給 管40與源物質(zhì)蒸發(fā)部30的上段連結(jié)。因而，通過源物質(zhì)供給管40后所供 給的源物質(zhì)32下降到源物質(zhì)蒸發(fā)部30的內(nèi)部。此時，下降的源物質(zhì)32如 圖所示那樣，在與分散單元34的上段的頂點(diǎn)接觸之后，遍及分散到整個分 散單元34。
因而，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，當(dāng)1批的化學(xué)蒸鍍工序結(jié)束時，源物質(zhì)蒸 發(fā)部30內(nèi)的源物質(zhì)32被全部原料氣化，并且為了下一批化學(xué)蒸鍍工序， 將重新接收從源物質(zhì)儲存部20供給的源物質(zhì)。
此外，優(yōu)選為了如上所述的源物質(zhì)的供給順利進(jìn)行而將源物質(zhì)蒸發(fā)部 30設(shè)置在比源物質(zhì)儲存部20低的位置，使通過源物質(zhì)供給管40后所供給 的源物質(zhì)由于重力而自由下降，但本發(fā)明并不是一定限定于此。例如，只 要是能夠借助氣體的力將源物質(zhì)向上方噴起的同時從源物質(zhì)儲存部供給到 源物質(zhì)蒸發(fā)部，也能夠在源物質(zhì)蒸發(fā)部的下部設(shè)置源物質(zhì)儲存部。
此外，為了使源物質(zhì)32原料氣化，在源物質(zhì)蒸發(fā)部30的外側(cè)面和下 部面設(shè)置利用電熱絲等構(gòu)成的加熱器36。
另一方面，氣源供給裝置100能夠帶有為了順利移動氣源而儲存有輸 運(yùn)氣體的輸運(yùn)氣體供給部50。通常，作為輸運(yùn)氣體，有時使用非活性的、 使氣源向蒸鍍室的移動變得容易的高純度的氬、氦、氮等。當(dāng)然，在氣源 的移動性充分的情況下不需要輸運(yùn)氣體，因此有時也不用設(shè)置輸運(yùn)氣體供 給部50。
這樣，本發(fā)明涉及的氣源供給裝置100具有如下優(yōu)點(diǎn)，通過將l批化 學(xué)蒸鍍工序中所需要的量的源物質(zhì)原料氣化之后供給到蒸鍍室，解決了由 于殘留在源物質(zhì)蒸發(fā)部的源物質(zhì)的量和表面積而導(dǎo)致氣源的壓力不穩(wěn)定的 問題，在化學(xué)蒸鍍工序時能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)蒸鍍壓力。 '
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明涉及的氣源供給裝置和方法，在化學(xué)蒸鍍工序 時能夠準(zhǔn)確且規(guī)定地調(diào)節(jié)氣源的壓力和蒸鍍壓力。因此，可以說本發(fā)明的 產(chǎn)業(yè)利用性極高。
另一方面，在本說明書中通過幾個優(yōu)選的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了敘 述，但若是本領(lǐng)域技術(shù)人員，應(yīng)該可知能夠不脫離附加的專利申請范圍所 公開的本發(fā)明的范疇和思想而進(jìn)行多重變形和修正。
權(quán)利要求
1. 一種氣源供給裝置，由化學(xué)蒸鍍法進(jìn)行薄膜蒸鍍時使用，其特征在于，包括源物質(zhì)儲存部，儲存有作為氣源的原料的源物質(zhì)；源物質(zhì)蒸發(fā)部，對所述源物質(zhì)加熱從而產(chǎn)生氣源；源物質(zhì)供給管，將所述源物質(zhì)儲存部所儲存的源物質(zhì)供給到所述源物質(zhì)蒸發(fā)部；以及，源物質(zhì)控制部，為了將規(guī)定量的源物質(zhì)供給到所述源物質(zhì)蒸發(fā)部而設(shè)置在所述源物質(zhì)供給管上。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣源供給裝置，其特征在于 所述源物質(zhì)蒸發(fā)部含有加熱器。
3. 如權(quán)利要求1所述的氣源供給裝置，其特征在于 所述源物質(zhì)控制部將1批化學(xué)蒸鍍工序所需要的量的源物質(zhì)供給到所述源物質(zhì)蒸發(fā)部。
4. 如權(quán)利要求1所述的氣源供給裝置，其特征在于 所述源物質(zhì)控制部將2批以上的多批化學(xué)蒸鍍工序所需要的量的源物質(zhì)供給到所述源物質(zhì)蒸發(fā)部。
5. 如權(quán)利要求1所述的氣源供給裝置，其特征在于-所述源物質(zhì)蒸發(fā)部含有使流入的源物質(zhì)均勻分散的單元。
6. 如權(quán)利要求5所述的氣源供給裝置，其特征在于所述分散單元為圓錐狀體。
7. 如權(quán)利要求1所述的氣源供給裝置，其特征在于所述源物質(zhì)蒸發(fā)部設(shè)置在比所述源物質(zhì)供給部低的位置。
8. 如權(quán)利要求1所述的氣源供給裝置，其特征在于 還含有輸運(yùn)氣體供給部，該輸運(yùn)氣體供給部供給將所述氣源輸運(yùn)到蒸鍍室的輸運(yùn)氣體。
9. 一種氣源供給方法，其特征在于將對1批化學(xué)蒸鍍工序所需要的量的源物質(zhì)進(jìn)行加熱而產(chǎn)生的氣源供 給到蒸鍍室。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣源供給裝置和方法，由化學(xué)蒸鍍法進(jìn)行薄膜蒸鍍時使用。本發(fā)明涉及的氣源供給裝置(100)包括源物質(zhì)儲存部(20)，儲存作為氣源的原料的源物質(zhì)(22)；源物質(zhì)蒸發(fā)部(30)，對源物質(zhì)(32)進(jìn)行加熱從而產(chǎn)生氣源；源物質(zhì)供給管(40)，將源物質(zhì)儲存部(20)所儲存的源物質(zhì)(22)供給到源物質(zhì)蒸發(fā)部(30)；以及，源物質(zhì)控制部(42)，為了將規(guī)定量的源物質(zhì)(32)供給到源物質(zhì)蒸發(fā)部(30)而設(shè)置在源物質(zhì)供給管(40)上。
文檔編號C23C16/455GK101298666SQ20081009483
公開日2008年11月5日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月4日
發(fā)明者張澤龍, 李炳一 申請人:泰拉半導(dǎo)體株式會社