在晶圆片上沉积薄膜的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种薄膜沉积装置，能够有效地使用具有高汽化温度的化学品源。该薄膜沉积装置包括一用来在晶圆片上沉积薄膜的腔室、用来容纳将被送至腔室的液体化学品源的罐体，以及一用来将罐体内沸腾的液体化学品源汽化并向腔室提供汽化的化学品源的汽化器。汽化器藉助适配件安装在腔室的顶面或侧面从而与腔室结合。在适配件内，汽化器与腔室之间形成第一气体管线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜沉积装置，特别是涉及能够使用具有高汽化温度的化学品源的薄膜沉积装置。
技术介绍
相关申请的交叉引用本申请主张于2004年11月6日递交韩国知识产权局的韩国专利申请10-2004-0090130号的优先权，其全部公开内容作为参考并入本申请。图1是在先的薄膜沉积装置的结构示意图。请参阅图1，在先的薄膜沉积装置包括用来在晶圆片上沉积薄膜的腔室10、用来收纳将被送至腔室10的液体化学品源的罐体30、以及用来将罐体30内沸腾的液体化学品源汽化并向腔室10提供汽化的化学品源的汽化器20。连接到汽化器20的第一气体管线L1和提供与汽化的化学品源发生反应的反应气体的第二气体管线L2与腔室10连接。提供隋性气体的第一吹扫气体管线L1’和第二吹扫气体管线L2’分别与第一气体管线L1和第二气体管线L2连接。该第一和第二吹扫气体管线L1’和L2’与排出腔室10内气体的排气管线11连接。多个依据一电信号操作的电磁式工艺阀门V安装在第一和第二气体管线L1和L2以及第一和第二吹扫气体管线L1’和L2’上，控制化学品源、反应气体或吹扫气体的流量。薄膜沉积装置，如化学气相沉积(CVD)或有机金属化学汽相淀积(MOCVD)装置，使用四乙基原硅酸盐(TEOS，tetra-ethyl-ortho-silicate)在晶圆上形成氧化薄膜或使用液体源，如TiCl4在晶圆上形成TiN薄膜。液体源如TEOS或TiCl4具有低于150度的低汽化温度，并且被汽化器20汽化。汽化液体源经由工艺阀门被引入腔室。但是，近来被积极研究作为介电薄膜材料的SrxTiyOz(STO)和(Ba1-x，Srx)TiO3(BST)要求较高的汽化温度，达到250度以上。相应地，汽化器20与腔室10之间的第一气体管线L1以及安装在第一气体管线L1中的工艺阀门V应该保持等于或高于汽化器20所气化的液体源的温度。这是因为此种要求较高汽化温度的液体源，比如，STO或BST，对于温度条件非常敏感。例如，如果要求较高汽化温度的液体源经过温度低于汽化温度的区域时，该液体源就会冷凝并且不会充分汽化。如果液体发生冷凝或没有充分汽化，就不能得到要求的薄膜，并且薄膜沉积装置会被污染，导致其可靠性下降。在大多数情况下，安装在汽化器20和腔室10之间的工艺阀门V是受电控的电磁型阀门。此种电磁式工艺阀门内置有电操作元件。因此，工艺阀门V的温度条件应该小于150度。在250度或更高温度下操作的工艺阀门应该包括有冷却器。因此，在250度或以上操作的工艺阀门的尺寸要比150度以下操作的在先的工艺阀门大好几倍。因此，在空间狭小的薄膜沉积装置中使用250度或更高温度下操作的工艺阀门存在许多限制。还有，实践中将安装在汽化器20和腔室10之间的气体管线加热到250度或以上也是非常困难的。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有改善结构的薄膜沉积装置，能够有效地利用要求高汽化温度的化学品源，如STO和BST。根据本专利技术的一个方面提供的薄膜沉积装置包括一腔室，用来在薄膜或晶圆上沉积一层薄膜；一罐体，用于容纳将被送到腔室的液体化学品源；以及一汽化器，用于将罐体内沸腾液体化学品源汽化并向腔室提供汽化的化学品源。汽化器藉助一适配件被安装在腔室的顶面或侧面，从而与腔室结合，并且在适配件内，汽化器和腔室之间形成一第一气体管线。在适配件内安装有一加热器，用来直接加热第一气体管线。在适配件内直接安装有用来提供和吹扫气体的手动阀门。附图说明通过结合附图详细说明示例性实施例，会更好地理解本专利技术的优点和效果。图1是在先的薄膜沉积装置结构的方块示意图。图2是根据本专利技术第一实施例的薄膜沉积装置结构的方块示意3是安装在图2所示腔室内适配件的结构示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行详细说明。如图2所示，根据本专利技术的实施例的薄膜沉积装置包括一腔室110，用来在一薄膜或一晶圆上进行沉积；一罐体1 30，用来容纳将要被送到腔室110的液体化学品源；以及一汽化器120，用来将罐体130内沸腾的液体化学源汽化，并将汽化的化学品源提供给腔室110。连接到汽化器120的第一气体管线L1和提供与汽化的化学源进行反应的反应气体的第二气体管线L2与腔室110连接。提供惰性气体作为吹扫气体的第一吹扫气体管线L1’和第二吹扫气体管线L2’分别与第一和第二气体管线L1和L2连接。用来将腔室110内的气体排出的排气装置111与第一和第二吹扫气体管线L1’和L2’连接。根据电信号操作的多个电磁式工艺阀门V安装在第一和第二气体管线L1和L2以及第一和第二吹扫气体管线L1’和L2’中，以便控制化学品源、反应气体或吹扫气体的流量。根据本专利技术的一个方面，汽化器120和第一气体管线L1藉由适配件125被安装在腔室110的上面或侧面，从而与腔室110结合。具体来说，如图3所示，对不锈钢(SUS)或陶瓷制成的适配件125进行处理，以在其中形成汽化器120。第一气体管线L1是对适配件125内部进行处理而形成的一个路径。加热器H安装在适配件125内。由于适配件125使用加热器H直接对第一气体管线L1进行加热，图2所示的薄膜沉积装置与使用加热带或加热套对气体管线进行加热的在先技术的薄膜沉积装置相比能够减少热损失。由于在先技术的薄膜沉积装置中的气体管线被加热带或加热套包绕，在高温下该加热带或加热套可能会老化并可能会由此引发火情。但是，图2中的薄膜沉积装置中的第一气体管线L1是被安装在适配件125中的加热器H加热的，而适配件125是由金属或陶瓷制成，因此老化或起火的可能性是不存在的。如图2所示，仅有一个用于维护的手动阀门Vm安装在汽化器120的后部。该手动阀门Vm不是一种电磁式工艺阀门，而是一种手动操作阀门。因此手动阀门Vm的操作不受温度条件的限制。第一吹扫气体管线L’的给进工艺阀门V或旁通工艺阀门V被安装在适配件125的前面，以便降低阀门V的温度。给进工艺阀门V或旁通工艺阀门V可直接安装在适配件125上。在这种情况下，可拆除不必要的气体管线。用来检测第一气体管线L1内部温度的温度传感器S被安装在适配件125内。温度传感器S可有机地连接到一温度控制器(图中未示)。在这种情况下，当第一气体管线L1的内部温度离开了预定的温度范围时，温度传感器S检测到内部温度并将对应检测到的温度的信号发送到温度控制器。温度控制器根据接收到的信号对加热器H进行控制，这样第一气体管线L1的内部温度能够在预定范围内。由于温度传感器S是相关
所熟知的，在此省略对其的详细讨论。采用这种结构，能够使用150度或以下操作的工艺阀门，因为要求汽化温度在250度或以上的化学品源如STO或BST不通过任何工艺阀门。相应地，排除了由于长时间高温使用导致工艺阀门损坏的可能性，从而提高了工艺再现性和硬件稳定性。因此，可以增加机械可用性。如上所述，在本专利技术的薄膜沉积装置中，通过使用一适配件将汽化器纳入一腔室，在适配件内形成一第一气体管线，并且在适配件内安装一用于加热第一气体管线的加热器。因此，具有高汽化温度的化学品源如STO或BST能够被用来在薄膜或晶圆上形成薄膜。还有，由于加热器是安装在适配件内并对第一气体管线进行加热，可以排除第一气体管线在高温下老化或失火的可能性。尽管对本专利技术的实施例揭露如上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜沉积装置，包括：一腔室，用来在晶圆片上沉积薄膜；一罐体，用来容纳将要被送至所述腔室的液体化学品源；和一汽化器，用于汽化在所述罐体内沸腾的所述液体化学品源并提供所述汽化的化学品源到所述腔室，其中，所述汽 化器藉助一适配件被安装在所述腔室的顶面或侧面，从而与所述腔室结合，并且在所述适配件内，所述汽化器和所述腔室之间形成一第一气体管线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林弘周，李相奎，徐泰旭，张镐承，
申请(专利权)人：株式会社IPS，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]