半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明包括：液體原料氣體供給源；源儲罐，其儲存所述液體原料氣體；氣體流通路，其從所述源儲罐的內(nèi)部上方空間部向處理腔供給為液體原料氣體蒸汽的原料氣體；自動壓力調(diào)整器，其間置于該氣體流通路的上游側(cè)，且將向處理腔供給的原料氣體的供給壓力保持為設(shè)定值；供給氣體切換閥，其間置于所述氣體流通路的下游側(cè)，且對向處理腔供給的原料氣體的通路進(jìn)行開閉；節(jié)流孔，其設(shè)于該供給氣體切換閥的入口側(cè)和出口側(cè)中的至少一方，且調(diào)整向處理腔供給的原料氣體的流量；以及恒溫加熱裝置，其將所述源儲罐、所述氣體流通路和供給氣體切換閥以及節(jié)流孔加熱至設(shè)定溫度，在本發(fā)明中，將自動壓力調(diào)整器下游側(cè)的原料氣體的供給壓力控制為所期望的壓力，并且向處理腔供給設(shè)定流量的原料氣體。
【專利說明】半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝 置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對基于所謂ALD法的半導(dǎo)體制造裝置的氣體供給裝置的改良，涉及能夠?qū)μ幚砬粌?nèi)以高精度流量控制多個處理用氣體(原料氣體)，并且迅速且正確地進(jìn)行切換供給的半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂ALD (原子層沉積:Atomic layer Deposition)法由于其良好的熱歷史、階梯差被覆性而被廣泛地活用于半導(dǎo)體制造的成膜處理。
[0003]如此，該ALD法向處理腔內(nèi)交替地供給兩種以上的原料氣體、液體原料氣體的蒸汽流，通過晶片等的表面處的化學(xué)反應(yīng)而成膜，能夠以所謂一個序列(sequence)高精度地形成相當(dāng)于I個原子層的膜厚。
[0004]其中，將四氯化鈦(TiCl4)與氨(NH3)用作前驅(qū)體的氮化鈦(TiN)的成膜是半導(dǎo)體制造中重要的處理，四氯化鈦(TiCl4)的供給流量的控制精度對氮化鈦的膜厚、其品質(zhì)造成較大的影響。
[0005]因此，一直以來，關(guān)于四氯化鈦(TiCl4)等原料氣體的供給，開發(fā)有各種技術(shù)，例如，在圖4的原料氣體供給裝置(日本特許第4605790號)中，從載體氣體源21通過壓力調(diào)整器22、質(zhì)量流量控制器23向源儲罐25內(nèi)供給載體氣體G1’，液體原料24的蒸汽G2’與載體氣體G/的混合氣體Gtl’通過壓力控制閥CV以及開閉閥V1向處理腔29內(nèi)供給，利用壓力控制閥CV以及開閉閥V1的開閉控制來控制氣體Gtl’的向處理腔29的供給。
[0006]此外，在圖4中，27是源儲罐25的內(nèi)壓部壓力的自動壓力調(diào)整裝置，根據(jù)管路L內(nèi)的壓力以及溫度的檢測值計(jì)算儲罐內(nèi)壓，向與從端子28輸入的設(shè)定壓力之差成為零的方向?qū)毫刂崎yCV進(jìn)行開閉控制，從而將源儲罐內(nèi)壓保持為設(shè)定值。
[0007]另外,26是恒溫加熱部，30是加熱器，31是晶片，Gn’是其他原料氣體，Vn是其他原料氣體Gn’的開閉閥。
[0008]在上述圖4的原料氣體供給裝置中，首先向源儲罐25內(nèi)供給的載體氣體G/的壓力利用壓力調(diào)整器22而設(shè)定為既定壓力值PG1，另外，其供給流量利用熱式質(zhì)量流量控制裝置(質(zhì)量流量控制器)23而設(shè)定為既定流量值。而且，源儲罐25的部分等被加熱保持于約150°C的高溫。
[0009]載體氣體G/的供給量、源儲罐25的溫度、和源儲罐25的內(nèi)部壓力(混合氣體G0’的壓力)各自保持為設(shè)定值，從而通過壓力控制閥CV，定混合比且定流量的混合氣體G?！灰愿呔瓤刂茷榕c熱式質(zhì)量流量控制裝置23的設(shè)定流量成比例的既定流量值且進(jìn)行供給，通過打開開閉閥V1而向處理腔29供給。
[0010]圖5示出此種原料氣體供給裝置的其他示例，利用載體氣體G/的鼓泡(bubbling)作用使源儲罐25內(nèi)的液體原料氣體(TiCl4)蒸發(fā)，并且使載體氣體G/、原料氣體蒸汽G2’、與伴隨載體氣體的原料氣體粒子的混合體Gtl流入氣化器35，將氣化的混合氣體G0,通過緩沖儲罐33并向閥開閉機(jī)構(gòu)34供給，利用閥V1的開閉控制(開關(guān)控制)，向腔29內(nèi)供給既定量的混合氣體Gtl’。
[0011]此外，在圖5中，各自地，所述源儲罐25內(nèi)的液體原料氣體(TiCl4)24被加熱至約100°C (蒸汽壓269Torr)，氣化器35被加熱至約200°C，各緩沖腔33 (內(nèi)容積約500~1000cc)被加熱至約170°C，閥開閉機(jī)構(gòu)34被加熱至約200°C。
[0012]另外，混合氣體(TiCl4 +載體氣體)G?！墓┙o流量約為20sccm，氬(Ar)以及氨(NH3)的供給壓力為0.15PaG，供給流量各自約為10SLM。而且，處理腔29的內(nèi)容積為500~1000cc,內(nèi)壓保持于ITorr以下。
[0013]在向所述腔29供給原料氣體時，通過依次以既定時間間隔開、關(guān)(例如，在TiCl4的情況下開時間約0.2秒，閉時間約0.93秒)閥開閉機(jī)構(gòu)34內(nèi)的開閉閥V1~Vn，對于以既定的內(nèi)壓儲存于各緩沖儲罐33內(nèi)的原料氣體，依次供給各既定量的各原料氣體，以進(jìn)行一個循環(huán)的成膜。
[0014]在上述圖4所示的氣體供給裝置中，由于利用源儲罐內(nèi)自動壓力調(diào)整裝置27將源儲罐25內(nèi)的空間部壓力(混合氣體G?！膲毫?保持為設(shè)定值，故即使不使用緩沖儲罐33，也能夠以高精度對既定量的原料氣體Gtl’進(jìn)行流量控制并且向閥開閉機(jī)構(gòu)(開閉閥')34供給。
[0015]另外，在圖5的原料氣體供給裝置中，由于使用緩沖儲罐33，故所供給的各原料氣體Gtl' Gto、Gnh3的壓力波 動全部消除，也能夠使既定流量的各原料氣體通過閥開閉機(jī)構(gòu)34并向腔29內(nèi)供給，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的效用。
[0016]但是，在以往的圖4以及圖5所示的氣體供給裝置中也殘留有眾多應(yīng)解決的問題點(diǎn)。
[0017]首先，在圖4以及圖5的氣體供給裝置中，由于使用載體氣體G/將液體原料氣體24的蒸汽G2’作為原料氣體向處理腔29供給，故不能夠僅僅將液體原料氣體24的蒸汽G2’直接向處理腔29供給，其結(jié)果，混合氣體Gtl ’內(nèi)的原料氣體G2’的濃度管理費(fèi)事，存在難以進(jìn)行高精度的原料氣體G2’的供給量控制的問題。
[0018]另外，在圖4的氣體供給裝置中，存在:1.由于使用高價的熱式質(zhì)量流量控制裝置23，故難以謀求原料的氣化供給裝置的制造成本降低，而且需要高精度控制去往熱式質(zhì)量流量控制裝置23的載體氣體供給壓力，壓力調(diào)整器22的設(shè)備費(fèi)用增加，不能夠利用熱式質(zhì)量流量控制裝置23直接控制混合氣體Gtl’的流量，3.由于為鼓泡方式，故在固體原料、低蒸汽壓原料的情況下難以穩(wěn)定地供給原料蒸汽，向處理腔的混合氣體供給容易變得不穩(wěn)定，4.根據(jù)源儲罐內(nèi)原料液面的波動，混合氣體Gtl’內(nèi)的原料蒸汽G2’的濃度較大地波動，難以控制原料蒸汽G2’的濃度，5.由于入口側(cè)的載體氣體的流量與出口側(cè)的混合氣體流量(總流量)不同，故難以進(jìn)行混合氣體流量的高精度流量控制，6.不容易進(jìn)行源儲罐內(nèi)壓的高精度控制，作為結(jié)果，不容易進(jìn)行與儲罐內(nèi)混合氣體內(nèi)的原料蒸汽的分壓力直接關(guān)聯(lián)的原料濃度的調(diào)整，等問題。
[0019]而且，在圖5的氣體供給裝置中，除所述圖4的氣體供給裝置中的I~6等問題之外，還存在如下問題，即，由于為將設(shè)于開關(guān)機(jī)構(gòu)34的開閉閥V1作為脈沖驅(qū)動閥，并通過調(diào)整其開閉切換時間來控制原料氣體Gtl’供給量的構(gòu)成，故不僅難以進(jìn)行高精度的流量控制，而且開閉閥V1的保養(yǎng)管理需要較多的勞力，而且，為了謀求原料氣體Gtl’的供給壓力的穩(wěn)定化，需要緩沖腔33，因而無法謀求裝置的小型化。[0020]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特許第4605790號；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2009 - 226408號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明用于解決以往的圖4以及圖5氣體供給裝置中的如上所述的問題，即:1.不能夠僅僅對原料氣體單獨(dú)地且以高精度進(jìn)行流量控制并且穩(wěn)定供給，2.由于為利用設(shè)于處理腔最近處的脈沖驅(qū)動閥的開閉控制來控制原料氣體的供給流量的構(gòu)成，故難以進(jìn)行高精度的流量控制，3.由于使用緩沖腔、或者使用熱式流量控制裝置，故難以實(shí)現(xiàn)原料氣體供給裝置的大幅的小型化、低成本化，等問題，提供如下原料氣體供給裝置，其能夠在不使用載體氣體的情況下僅僅對原料氣體單獨(dú)地，并且在不使用熱式流量控制裝置、流量控制用脈沖閥的情況下，通過利用設(shè)于原料氣體通路內(nèi)的自動壓力調(diào)整裝置調(diào)整次級側(cè)氣體流通路內(nèi)的原料氣體壓力并且使用節(jié)流孔，從而以高精度進(jìn)行流量控制并且穩(wěn)定地進(jìn)行原料氣體的供給。
[0022]用于解決問題的方案
權(quán)利要求1的發(fā)明的發(fā)明基本構(gòu)成為包括:液體原料氣體供給源；源儲罐，其儲存所述液體原料氣體；氣體流通路，其從所述源儲罐的內(nèi)部上方空間部向處理腔供給為液體原料氣體蒸汽的原料氣體；自動壓力調(diào)整器，其間置于該氣體流通路的上游側(cè)，且將向處理腔供給的原料氣體的供給壓力保持為設(shè)定值；供給氣體切換閥，其間置于所述氣體流通路的下游側(cè)，且對向處理腔供給的原料氣體的通路進(jìn)行開閉；節(jié)流部，其設(shè)于該供給氣體切換閥的入口側(cè)和出口側(cè)中的至少一方，且調(diào)整向處理腔供給的原料氣體的流量；以及恒溫加熱裝置，其將所述源儲罐、所述氣體流通路和供給氣體切換閥以及節(jié)流部加熱至設(shè)定溫度，將自動壓力調(diào)整器的下游側(cè)的原料氣體的供給壓力控制為所期望的壓力，并且向處理腔供給設(shè)定流量的原料氣體。
[0023]權(quán)利要求2的發(fā)明是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，使液體原料氣體為四氯化鈦(TiCl4)的發(fā)明。
[0024]權(quán)利要求3的發(fā)明是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，將節(jié)流部設(shè)于供給氣體切換閥的入口側(cè)的發(fā)明。
[0025]權(quán)利要求4的發(fā)明是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，利用恒溫加熱裝置將源儲罐加熱至100°C~250 V的溫度的發(fā)明。
[0026]權(quán)利要求5的發(fā)明是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，利用恒溫加熱裝置將氣體流通路、自動壓力調(diào)整裝器、節(jié)流部以及切換閥加熱至100°c~250°C的溫度的發(fā)明。
[0027]權(quán)利要求6的發(fā)明是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，與原料氣體的氣體流通路并列地，各自設(shè)置供給氬氣的氣體流通路和供給氨氣的氣體流通路的發(fā)明。
[0028]發(fā)明的效果
在本發(fā)明中，采用如下構(gòu)成，即，將源儲罐的溫度保持為設(shè)定值，并且利用自動壓力調(diào)整裝置控制從源儲罐內(nèi)部上方空間導(dǎo)出的原料氣體G1的對處理腔的供給壓力，將自動壓力調(diào)整裝置的次級側(cè)氣體流通路內(nèi)的原料氣體壓力保持為所期望的設(shè)定壓力，并且經(jīng)由節(jié)流部向處理腔供給原料氣體G1，原料氣體G1為液體原料氣體的蒸汽。
[0029]其結(jié)果，能夠在不使用載體氣體的情況下僅僅將液體原料氣體G1以高精度進(jìn)行流量控制并且進(jìn)行供給，能夠?qū)崿F(xiàn)原料氣體G1的穩(wěn)定供給，并且流量控制性大幅提高。
[0030]另外，原料氣體G1的流通路為包括自動壓力調(diào)整裝置、節(jié)流部、和供給氣體切換閥的簡單構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置的大幅小型化，并且液體原料氣體使用量的判別變得容易，而且利用節(jié)流孔有效地防止原料氣體的供給切換時的不同種氣體的倒流。
[0031]而且，通過利用自動壓力調(diào)整裝置將原料氣體G1的供給壓力保持為一定且適當(dāng)?shù)剡x定節(jié)流部口徑，并且進(jìn)行源儲罐、原料氣體G1的溫度調(diào)整，能夠以極高的精度控制原料氣體G1的供給流量，能夠?qū)崿F(xiàn)所謂成膜工序的高性能化、半導(dǎo)體產(chǎn)品的大幅的品質(zhì)提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的原料氣體供給裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
[0033]圖2是自動壓力調(diào)整裝置的構(gòu)成說明圖。
[0034]圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的原料氣體供給線路的壓力、溫度、流量等的一例的圖。
[0035]圖4是示出以往的原料氣體供給裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
[0036]圖5是示出以往的其他原料氣體供給裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，基于【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0038]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的原料氣體供給裝置的構(gòu)成系統(tǒng)圖，該原料氣體供給裝置由下列部分等構(gòu)成:液體原料儲罐I ;液體原料流量計(jì)2 ;液體原料供給閥3 ;液體原料氣體4 ;源儲罐5 ;原料氣體出口閥7 ;自動壓力調(diào)整裝置6，其控制向處理腔11供給的原料氣體流通路9的內(nèi)部壓力；節(jié)流部(在此，使用節(jié)流孔(orifice))8,其調(diào)整向處理腔11供給的氣體G的供給流量；氣體流通路9 ;供給氣體切換閥10 ;恒溫加熱裝置15，其對氣體流通路9、源儲罐5等進(jìn)行加熱。
[0039]此外，在圖1中，除液體原料儲罐I之外，設(shè)有氨氣儲罐IG2、氬氣儲罐IG3、其他氣體儲罐IGn，在各氣體流通路9G2、9G3、9Gn各自設(shè)有自動壓力調(diào)整器6G2、6G3、6Gn、節(jié)流孔8G2、G3、8Gn、供給切換閥10G2、10G3、10Gn，原料氣體G1' G2, G3> Gn各自向處理腔7進(jìn)行切換供給。
[0040]參照圖1，液體原料氣體4從液體原料儲罐I通過流量計(jì)2、液體原料供給閥3向源儲罐5內(nèi)供給，在此在利用恒溫加熱裝置15加熱至既定溫度的狀態(tài)下儲存。
[0041]此外，在本實(shí)施例中，作為液體原料氣體的一種而使用四氯化鈦(TiCl4),以下將液體原料氣體4作為TiCl4進(jìn)行說明。
[0042]通過將源儲罐加熱至約100°C~110°C，源儲罐5內(nèi)的液體原料氣體4生成該加熱溫度下的液體原料氣體4的飽和蒸汽壓(例如100°C、269Torr)的蒸汽G1，并充滿源儲罐5的內(nèi)部上方空間5a內(nèi)。[0043]所生成的液體原料氣體4的飽和蒸汽G1通過原料氣體出口閥7并向自動壓力調(diào)整器GG1流入，由自動壓力調(diào)整器GG1調(diào)整為既定的設(shè)定壓力，并通過節(jié)流孔SG1、原料氣體供給切換閥IOG1向處理腔11供給。
[0044]所述自動壓力調(diào)整器6匕設(shè)于來自源儲罐5的原料氣體G1的出口側(cè)附近，用于將來自源儲罐5內(nèi)的原料氣體G1在自動壓力調(diào)整器GG1的次級側(cè)處的壓力自動調(diào)整為既定設(shè)定值。即，如圖2所示，檢測自動壓力調(diào)整器的流出側(cè)的原料氣體G1的壓力P1以及溫度T1,并且使用該檢測壓力P1以及溫度T1在運(yùn)算控制部12中進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而進(jìn)行補(bǔ)償為實(shí)際的高溫混合氣體G1的壓力的運(yùn)算，而且，將該運(yùn)算的原料氣體G1的壓力值Pt與來自設(shè)定輸入端子13的設(shè)定壓力值Ps進(jìn)行對比，向兩者的偏差Pd成為零的方向控制控制閥Vtl的開閉。
[0045]此外，圖2示出自動壓力調(diào)整器的框構(gòu)成，其運(yùn)算控制部12由溫度補(bǔ)償電路12a、比較電路12b、輸入輸出電路12c以及輸出電路12d等構(gòu)成。
[0046]即，來自壓力檢測器P1以及溫度檢測器T1的檢測值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸入溫度補(bǔ)償電路12a、在此檢測壓力P1被補(bǔ)償為檢測壓力Pt，隨后輸入比較電路12b。另外，設(shè)定壓力的輸入信號Ps從端子13輸入，在利用輸入輸出電路12b轉(zhuǎn)換為數(shù)字值之后輸入比較電路12b，在此在比來自所述溫度補(bǔ)償電路12a的溫度補(bǔ)償后的檢測壓力Pt大的情況下，向控制閥Vtl的驅(qū)動部輸出控制信號Pd。由此，控制閥Vtl被向封閉方向驅(qū)動，且被向閉閥方向驅(qū)動直到設(shè)定壓力輸入信號Ps與溫度補(bǔ)償后的檢測壓力Pt之差Pd = Ps — Pt變?yōu)榱恪?br> [0047]另外， 相反地，在所述設(shè)定壓力輸入信號Ps比溫度補(bǔ)償后的檢測壓力Pt小的情況下，向控制閥Vtl的驅(qū)動部輸出控制信號Pd，控制閥Vtl被向開閥方向驅(qū)動。由此，直到兩者之差Ps - Pt變?yōu)榱銥橹?，向開閥方向的驅(qū)動連續(xù)。
[0048]利用自動壓力調(diào)整器GG1，其次級側(cè)的氣體壓力保持為設(shè)定壓力的原料氣體G1在節(jié)流孔SG1處以與原料氣體G1的設(shè)定壓力、節(jié)流孔SG1的口經(jīng)、和氣體溫度對應(yīng)的既定流量通過供給氣體切換閥IOG1向處理腔11供給。
[0049]此外，雖然在上述說明中，僅僅說明了原料氣體匕的氣體流通路的線路，但是氣體流通路9G2、氣體流通路9G3等的線路若除了源儲罐5的部分，則也與所述氣體流通路9Gi的情況完全相同。
[0050]另外，雖然在上述說明中，將節(jié)流孔8設(shè)于供給氣體切換閥10的上游側(cè)，但是也可以將節(jié)流孔8設(shè)于供給氣體切換閥10的下游側(cè)，或者還可以設(shè)于下游側(cè)與上游側(cè)雙方。
[0051]而且，雖然作為液體原料氣體使用四氯化鈦，但是當(dāng)然還可以是其他液體原料，例如TEOS等，基于恒溫加熱裝置15的源儲罐5、氣體流通路9、供給氣體切換閥10的加熱溫度根據(jù)所使用的液體原料氣體的飽和蒸汽壓、原料氣體的必要流量以及壓力而適當(dāng)?shù)剡x定。
[0052]在本發(fā)明中，利用自動壓力調(diào)整裝置6將其次級側(cè)的原料氣體的壓力以及溫度保持為設(shè)定值，并且通過節(jié)流孔8調(diào)整其流量，因而完全不需要像從前那樣進(jìn)行供給氣體切換閥10的開度控制以進(jìn)行流量調(diào)整，只要單純地進(jìn)行供給氣體的切換即可。因而，能夠進(jìn)行更高精度的流量控制。
[0053]另外，在本發(fā)明中，能夠僅僅將必要的原料直接且在高精度的流量控制下向處理腔11供給，能夠謀求原料氣體流通路9等的小口徑化、簡化，并且不需要原料氣體的濃度管理。[0054]圖3示出在設(shè)原料氣體為TiCl4,并且設(shè)TiCl4氣體的流量為IOsccm的情況下的包含自動壓力調(diào)整器6匕等的氣體流通路的壓力、溫度、流量等的關(guān)系，確認(rèn)了通過設(shè)源儲罐溫度=100°C，源儲罐內(nèi)部空間5a的TiCl4氣體壓力=269Torr (100°C )，自動壓力調(diào)整器SG1的上游側(cè)壓力P1 = 269Torr,自動壓力調(diào)整器SG1的下游側(cè)壓力P2 = 200Torr，節(jié)流孔SG1的口徑0.1mmΦ ,能夠?qū)崿F(xiàn)IOsccm的TiCl4氣體的供給。此外，設(shè)節(jié)流孔SG1與供給氣體切換閥IOG1之間的距離L2為IOmm以下，另外，設(shè)自動壓力調(diào)整裝置SG1與節(jié)流孔SG1之間的距離L1為約2m。
[0055]此外，由于TiCl4氣體的流量為溫度的函數(shù)，故通過調(diào)節(jié)自動壓力調(diào)整裝置GG1的次級側(cè)控制壓力P2,能夠進(jìn)行原料氣體G1的流量調(diào)整。 [0056]利用同樣的方法，對于NH3氣體流通路9G2，也研究了設(shè)NH3氣體G2 = 10SLM的情況。其結(jié)果，在設(shè)自動壓力調(diào)整器6G2的控制壓力P2 = 790Torr，溫度23°C、節(jié)流孔8G2的口徑=1.0mm時，能夠供給約流量10SLM的NH3原料氣體G2(當(dāng)節(jié)流孔下游壓力相對于P2而滿足臨界膨脹條件時)。
[0057]另外，對于Ar氣體流通路9G2，在設(shè)壓力調(diào)整器6G3的控制壓力P2 = llOOTorr，溫度23°C、節(jié)流孔8G3的口徑=1.0mm時，也能夠供給約流量10SLM的Ar氣體G3 (當(dāng)節(jié)流孔下游壓力相對于P2而滿足臨界膨脹條件時)。
[0058]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明不僅作為用于ALD法的原料的氣化供給裝置，還能夠適用于在半導(dǎo)體制造裝置、化學(xué)品制造裝置等中從加壓儲存源向處理腔供給氣體的構(gòu)成的全部氣體供給裝置。
[0059]符號說明 G1原料氣體 G2氨氣
G3氬氣 Gn其他氣體
I流體原料氣體儲罐(四氯化鈦)
IG2氨氣儲罐 IG3 1?氣儲
IGn其他種類氣體的儲罐 2液體原料流量計(jì) 3液體原料供給閥 4液體原料氣體(四氯化鈦、TiCl4)
5源儲罐
5a源儲罐的內(nèi)部空間 6自動壓力調(diào)整裝置
四氯化鈦氣體的自動壓力調(diào)整器 6G2氨氣的自動壓力調(diào)整器 6G3氬氣的自動壓力調(diào)整器 7原料氣體出口閥 7G2氨氣出口閥7G3氬氣出口閥7Gn其他氣體出口閥8節(jié)流部(節(jié)流孔)
SG1四氯化氣體的節(jié)流孔
8G2氨氣的節(jié)流孔
8G3氬氣的節(jié)流孔
8Gn其他氣體的節(jié)流孔
9氣體流通路
9G!四氯化鈦氣體流通路
9G2氨氣流通路
9G3氬氣流通路
9Gn其他氣體的流通路
10供給氣體切換閥
11處理腔
12運(yùn)算控制部
12a溫度補(bǔ)償電路
12b比較電路
12c輸入輸出電路
12d輸出電路
V0控制閥
13 設(shè)定輸入端子
14輸出信號端子
15恒溫加熱裝置
P1 G1的壓力(檢測壓力)
T1 G1的溫度(檢測溫度)
Pt補(bǔ)償檢測壓力Tt補(bǔ)償檢測溫度Ps設(shè)定壓力輸入信號Pd控制信號Pot輸出信號21載體氣體源22壓力調(diào)整器23質(zhì)量流量控制器24液體原料氣體(TiCl4)
25源儲罐26恒溫加熱部
27源儲罐內(nèi)壓自動壓力調(diào)整裝置28端子29處理腔30加熱器31晶片32真空泵33緩沖腔34閥開閉機(jī)構(gòu)35氣化器G/載體氣體G2’液體原料的蒸汽Gtl ’混合氣體Gn’其他原料氣體Cv壓力控制閥 V1^ V2, V3開閉閥Vn管路Go混合體。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置，其特征在于，構(gòu)成為包括:液體原料氣體供給源；源儲罐，其儲存所述液體原料氣體；氣體流通路,其從所述源儲罐的內(nèi)部上方空間部向處理腔供給為液體原料氣體蒸汽的原料氣體；自動壓力調(diào)整器，其間置于該氣體流通路的上游側(cè)，且將向處理腔供給的原料氣體的供給壓力保持為設(shè)定值；供給氣體切換閥，其間置于所述氣體流通路的下游側(cè)，且對向處理腔供給的原料氣體的通路進(jìn)行開閉；節(jié)流部，其設(shè)于該供給氣體切換閥的入口側(cè)和出口側(cè)中的至少一方，且調(diào)整向處理腔供給的原料氣體的流量；以及恒溫加熱裝置，其將所述源儲罐、所述氣體流通路和供給氣體切換閥以及節(jié)流部加熱至設(shè)定溫度，將自動壓力調(diào)整器的下游側(cè)的原料氣體的供給壓力控制為所期望的壓力，并且向處理腔供給設(shè)定流量的原料氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置，其中，使液體原料氣體為四氯化鈦(TiCl4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置，其中，將節(jié)流部設(shè)于供給氣體切換閥的入口側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置，其中，利用恒溫加熱裝置將源儲罐加熱至100°C~250°C的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置，其中，利用恒溫加熱裝置將氣體流通路、自動壓力調(diào)整器、節(jié)流部以及切換閥加熱至100°c~250°C的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置的原料氣體供給裝置，其中，與原料氣體的氣體流通路并列地，各自設(shè)置供給氬氣的氣體流通路和供給氨氣的氣體流通路。
【文檔編號】C23C16/448GK103649367SQ201280033804
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月8日
【發(fā)明者】永瀨正明, 日高敦志, 平田薰, 土肥亮介, 西野功二, 池田信一 申請人:株式會社富士金