成膜方法和成膜裝置制造方法
【專利摘要】在步驟1的升壓步驟中，利用PCV(54)對(duì)原料容器(60)內(nèi)供給運(yùn)載氣體，使原料容器(60)內(nèi)上升至第一壓力P1。在步驟2的降壓步驟中，使排氣裝置(35)工作，從原料氣體供給管(71)經(jīng)由排氣旁通管(75)將原料氣體廢棄，使原料容器(60)內(nèi)下降至作為第二壓力的壓力P2。在步驟3的穩(wěn)定化步驟中，一邊將運(yùn)載氣體導(dǎo)入原料容器(60)內(nèi)，一邊使排氣裝置(35)工作，從原料氣體供給管(71)經(jīng)由排氣旁通管(75)將原料氣體廢棄，使原料容器(60)內(nèi)的原料氣化的氣化效率(k)穩(wěn)定化。在步驟4的成膜步驟中，經(jīng)由原料氣體供給管(71)將原料氣體供給到處理容器(1)內(nèi)，利用CVD法使薄膜沉積在晶片(W)上。
【專利說明】成膜方法和成膜裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及例如在半導(dǎo)體器件的制造中能夠利用的成膜方法和成膜裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為在半導(dǎo)體器件的制造過程中在襯底上成膜各種膜的技術(shù)，利用CVD(Chemical Vapor Deposition:化學(xué)氣相沉積）法和 ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沉積）法。 這些成膜方法中，將原料氣體導(dǎo)入到收納襯底的處理容器內(nèi)，利用化學(xué)反應(yīng)將所期望的薄 膜沉積在襯底上。
[0003] 在CVD法或ALD法中，使液體或固體的原料（前驅(qū)物）氣化而生成原料氣體，將該 原料氣體供給到處理容器內(nèi)。這樣供給原料氣體的方法之一已知有起泡（bubbling)方式。 起泡方式將不活潑氣體等在其送入到加入揮發(fā)性原料的原料容器使原料氣化。起泡方式在 其性質(zhì)上是僅在自身蒸氣壓下就能氣化的部分供給到處理容器側(cè)的結(jié)構(gòu)，所以與噴霧方式 相比，由未氣化成分引起的顆粒的產(chǎn)生較少，這是其優(yōu)點(diǎn)。另外，起泡方式能夠利用不具有 流路被極端地縮窄的噴霧噴嘴的部件的裝置結(jié)構(gòu)實(shí)施，所以原料供給路徑發(fā)生阻塞等的可 能性也小。
[0004] 起泡方式的原料供給量（從原料容器供給到處理容器側(cè)的氣體中氣化后的原料 氣體量。以下稱作收集（pick up)量）qs在理論上可由下式算出。
[0005] [數(shù)學(xué)式1]

【權(quán)利要求】
1. 一種使用成膜裝置進(jìn)行的成膜方法，其特征在于： 所述成膜裝置包括： 能夠抽真空的處理容器； 設(shè)置于所述處理容器內(nèi)的、載置被處理體的載置臺(tái)； 對(duì)所述處理容器內(nèi)進(jìn)行減壓排氣的排氣裝置； 具有氣體導(dǎo)入部和氣體導(dǎo)出部，在內(nèi)部保持成膜原料的原料容器； 對(duì)所述原料容器供給運(yùn)載氣體的運(yùn)載氣體供給源； 將所述運(yùn)載氣體供給源和所述原料容器連接，對(duì)該原料容器內(nèi)供給所述運(yùn)載氣體的運(yùn) 載氣體供給路徑； 將所述原料容器和所述處理容器連接，對(duì)該處理容器內(nèi)供給原料氣體的原料氣體供給 路徑； 從所述原料氣體供給路徑分支，不經(jīng)由所述處理容器地與所述排氣裝置連接的排氣旁 通路徑訊 對(duì)所述原料容器內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 所述成膜方法包括： 升壓步驟，在關(guān)閉所述原料容器的所述氣體導(dǎo)出部的狀態(tài)下，利用所述壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 對(duì)所述原料容器內(nèi)供給所述運(yùn)載氣體，使該原料容器內(nèi)上升至第一壓力Pi; 降壓步驟，在切斷所述運(yùn)載氣體向所述原料容器的導(dǎo)入且開放所述氣體導(dǎo)出部的狀態(tài) 下，經(jīng)由所述排氣旁通路徑將所述原料容器內(nèi)的所述原料氣體廢棄，使所述原料容器內(nèi)下 降至第二壓力P2;和 穩(wěn)定化步驟，將所述運(yùn)載氣體導(dǎo)入到所述原料容器內(nèi)并且經(jīng)由所述排氣旁通路徑將所 述原料氣體廢棄，使所述原料容器內(nèi)的所述原料的氣化效率穩(wěn)定化；和 成膜步驟，經(jīng)由所述原料氣體供給路徑向所述處理容器內(nèi)供給所述原料氣體，利用CVD法使薄膜沉積在被處理體上。
2. 如權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于： 所述成膜裝置在所述運(yùn)載氣體供給路徑上具有質(zhì)量流量計(jì)、作為所述壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的 壓力控制閥、和多個(gè)閥口，在所述原料氣體供給路徑上具有質(zhì)量流量控制器和多個(gè)閥口， 在所述升壓步驟中，通過所述壓力控制閥對(duì)所述原料容器內(nèi)供給所述運(yùn)載氣體， 在所述降壓步驟中，一邊利用所述質(zhì)量流量控制器對(duì)所述原料容器內(nèi)的所述原料氣體 進(jìn)行流量調(diào)節(jié)一邊將所述原料容器內(nèi)的所述原料氣體廢棄。
3. 如權(quán)利要求2所述的成膜方法，其特征在于： 在所述穩(wěn)定化步驟中，對(duì)所述質(zhì)量流量控制器處的所述原料氣體的測(cè)量流量Fs和所 述質(zhì)量流量計(jì)處的所述運(yùn)載氣體的測(cè)量流量化的差Fs-Fc進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由此決定從所述穩(wěn)定 化步驟向所述成膜步驟轉(zhuǎn)移的時(shí)機(jī)。
4. 如權(quán)利要求2所述的成膜方法，其特征在于： 在所述成膜步驟中，對(duì)所述質(zhì)量流量控制器處的所述原料氣體的測(cè)量流量Fs和質(zhì)量 流量控制器處的所述運(yùn)載氣體的測(cè)量流量化的差Fs-Fc進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由此使所述成膜步驟繼 續(xù)或中止，或者改變?cè)系臍饣瘲l件。
5. 如權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于： 在對(duì)一個(gè)被處理體的所述成膜步驟結(jié)束后，至對(duì)下一個(gè)被處理體進(jìn)行處理為止所述處 理容器處于待命狀態(tài)期間，實(shí)施所述升壓步驟，由此對(duì)多個(gè)被處理體反復(fù)進(jìn)行成膜處理。
6. 如權(quán)利要求1所述的成膜方法，其特征在于： 在所述成膜步驟中的所述原料容器內(nèi)的所述原料的分壓Ps為266Pa W上400Pa W下 的范圍內(nèi)的情況下，所述升壓步驟中升壓時(shí)的所述原料容器內(nèi)的第一壓力Pi為21331Pa W 上31997Pa W下的范圍內(nèi)。
7. -種成膜裝置，其特征在于，包括： 能夠抽真空的處理容器； 設(shè)置于所述處理容器內(nèi)的、載置被處理體的載置臺(tái)； 對(duì)所述處理容器內(nèi)進(jìn)行減壓排氣的排氣裝置； 具有氣體導(dǎo)入部和氣體導(dǎo)出部，在內(nèi)部保持成膜原料的原料容器； 對(duì)所述原料容器供給運(yùn)載氣體的運(yùn)載氣體供給源； 將所述運(yùn)載氣體供給源和所述原料容器連接，對(duì)該原料容器內(nèi)供給所述運(yùn)載氣體的運(yùn) 載氣體供給路徑； 將所述原料容器和所述處理容器連接，對(duì)該處理容器內(nèi)供給原料氣體的原料氣體供給 路徑； 從所述原料氣體供給路徑分支，不經(jīng)由所述處理容器地與所述排氣裝置連接的排氣旁 通路徑； 對(duì)所述原料容器內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；和 控制部，其進(jìn)行控制，使得在所述處理容器內(nèi)進(jìn)行成膜處理， 所述成膜裝置進(jìn)行W下步驟： 升壓步驟，在關(guān)閉所述原料容器的所述氣體導(dǎo)出部的狀態(tài)下，利用所述壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 對(duì)所述原料容器內(nèi)供給所述運(yùn)載氣體，使該原料容器內(nèi)上升至第一壓力Pi; 降壓步驟，在切斷所述運(yùn)載氣體向所述原料容器的導(dǎo)入且開放所述氣體導(dǎo)出部的狀態(tài) 下，經(jīng)由所述排氣旁通路徑將所述原料容器內(nèi)的所述原料氣體廢棄，使所述原料容器內(nèi)下 降至第二壓力P2;和 穩(wěn)定化步驟，將所述運(yùn)載氣體導(dǎo)入到所述原料容器內(nèi)并且經(jīng)由所述排氣旁通路徑將所 述原料氣體廢棄，使所述原料容器內(nèi)的所述原料的氣化效率穩(wěn)定化；和 成膜步驟，經(jīng)由所述原料氣體供給路徑向所述處理容器內(nèi)供給所述原料氣體，利用CVD 法使薄膜沉積在被處理體上。
【文檔編號(hào)】C23C16/448GK104471106SQ201380035584
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】大倉成幸, 山中孟 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社