气体供给装置、气体供给方法和成膜方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在成膜原料罐的更换后，能够容易以稳定的状态供给原料气体的气体供给装置。一实施方式的气体供给装置使原料容器内的原料气化，将原料气体与载气一起供给到处理容器内，所述气体供给装置包括：与所述原料容器的上游侧连接的、控制所述载气的流量的质量流量控制器；与所述原料容器的下游侧连接的流量计；和控制部，其进行控制使得在所述原料容器的更换之后不向所述处理容器内供给所述原料气体直至所述流量计的检测值稳定，其中，所述检测值是对由所述质量流量控制器控制为一定流量的所述载气的检测值。

【技术实现步骤摘要】
气体供给装置、气体供给方法和成膜方法
本专利技术涉及气体供给装置、气体供给方法和成膜方法。
技术介绍
在制造LSI时，与MOSFET栅极电极、源极·漏极的接触器、存储器的字线等中广泛使用钨膜。作为钨膜的成膜方法，已知对配置在处理容器内的基片，多次交替地供给作为原料气体的六氯化钨(WCl6)气体和作为还原气体的H2气体的、所谓的原子层沉积(ALD)法(例如参照专利文献1)。另外，作为原料气体的WCl6气体通过使收纳在成膜原料罐内的作为固体原料的WCl6升华而生成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-145409号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，在上述的方法中，当成膜原料罐内的WCl6变少时，进行成膜原料罐的更换，但是，在成膜原料罐的更换后，即使以更换前的处理条件进行成膜，也存在产生未成膜的现象等、处理再现性恶化的情况。另外，在处理再现性恶化的情况下，直至能够获得处理再现性的标准并不明确。所以，在现有技术中，对晶片反复进行成膜直至能够获得处理再现性或者直至成膜结果稳定。因此，在成膜原料罐的更换后，直至重新开始处理的时间变长，另外，存在直至能够获得处理再现性要消耗额外的晶片的问题。因此，在本专利技术的一个方式中，目的在于提供一种在成膜原料罐的更换后，能够容易地以稳定的状态供给原料气体的气体供给装置。用于解决技术课题的技术方案为了实现上述目的，本专利技术的一个方式的气体供给装置，使原料容器内的原料气化，将原料气体与载气一起供给到处理容器内，所述气体供给装置包括：与所述原料容器的上游侧连接的、控制所述载气的流量的质量流量控制器；与所述原料容器的下游侧连接的流量计；和控制部，其进行控制使得在所述原料容器的更换之后不向所述处理容器内供给所述原料气体直至所述流量计的检测值稳定，其中，所述检测值是对由所述质量流量控制器控制为一定流量的所述载气的检测值。专利技术的效果根据本专利技术公开的气体供给装置，能够在成膜原料罐的更换后，容易地以稳定的状态供给原料气体。附图说明图1是表示具有本实施方式的气体供给装置的成膜装置的一个例子的概略截面图。图2是表示本实施方式的成膜原料的初始稳定化步骤的流程图。图3是表示本实施方式的成膜步骤的气体供给流程的图。图4是表示成膜原料罐的更换后的经过时间与原料气体流量的关系的图。图5是表示钨膜的膜中杂质浓度的测定结果的图。图6是表示钨膜的膜厚和电阻率的图。附图标记说明1处理容器2基座3喷淋头4排气部5处理气体供给机构6控制部41排气配管42排气机构51WCl6气体供给机构52第一H2气体供给源80缓冲罐80a压力计91成膜原料罐91a加热器92载气配管93载气N2气体供给源94质量流量控制器95a开闭阀95b开闭阀96a开闭阀96b开闭阀97流量计98旁通配管99开闭阀100稀释气体N2供给通路101稀释气体N2供给源102质量流量控制器103开闭阀104压力调节通路105开闭阀106开闭阀107压力控制阀W晶片。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，对实质上相同的构成标注相同的附图标记，而省略重复的说明。(成膜装置)图1是表示具有本实施方式的气体供给装置的成膜装置的一个例子的概略截面图。本实施方式的成膜装置构成为能够实施基于原子层沉积(ALD：AtomicLayerDeposition)法的成膜和基于化学气相沉积(CVD：ChemicalVaporDeposition)法的成膜的装置。成膜装置包括：处理容器1；用于在处理容器1内水平地支承作为基片的半导体晶片(以下简称为“晶片W”)的基座2；用于向处理容器1内以喷淋状供给处理气体的喷淋头3；对处理容器1的内部进行排气的排气部4；对喷淋头3供给处理气体的处理气体供给机构5；和控制部6。处理容器1由铝等的金属构成，具有大致圆筒形状。在处理容器1的侧壁形成有用于搬入或者搬出晶片W的搬入搬出口11，搬入搬出口11能够通过闸阀12开闭。在处理容器1的主体上设置有截面呈矩形的圆环状的排气管13。在排气管13沿内周面形成有隙缝13a。另外，在排气管13的外壁形成有排气口13b。在排气管13的上表面以封闭处理容器1的上部开口的方式设置有顶壁14。顶壁14和排气管13之间被密封环15气密密封。基座2呈与晶片W对应的大小的圆板状，由支承部件23支承。基座2由氮化铝(AlN)等的陶瓷材料、铝、镍基合金等的金属材料构成，在内部埋入有用于加热晶片W的加热器21。加热器21被从加热器电源(未图示)供电而发热。而且，通过设置在基座2的上表面的晶片载置面附近的热电偶(未图示)的温度信号控制加热器21的输出，将晶片W控制在规定的温度。在基座2以覆盖晶片载置面的外周区域和基座2的侧面的方式设置有由氧化铝等陶瓷形成的覆盖部件22。支承基座2的支承部件23从基座2的底面中央贯通在处理容器1的底壁形成的孔部向处理容器1的下方延伸，其下端与升降机构24连接。通过升降机构24，基座2经由支承部件23能够在图1所示的处理位置与由其下方的点划线所示的能够搬送晶片的搬送位置之间进行升降。另外，在支承部件23的处理容器1的下方安装有凸缘部25，在处理容器1的底面和凸缘部25之间，设置有将处理容器1内的气氛与外气划分开，并伴随基座2的升降动作进行伸缩的波纹管26。在处理容器1的底面附近以从升降板27a向上方突出的方式设置有3个(仅图示2个)晶片支承销27。晶片支承销27能够通过设置在处理容器1的下方的升降机构28借助升降板27a进行升降，能够被插通到设置在处于搬送位置的基座2的贯通孔2a而相对于基座2的上表面突出和没入。如上所述使晶片支承销27升降，由此能够在晶片搬送机构(未图示)和基座2之间进行晶片W的交接。喷淋头3是金属制，与基座2相对地设置，具有与基座2大致相同的直径。喷淋头3具有固定在处理容器1的顶壁14的主体部31和连接在主体部31的下部的喷淋板32。在主体部31和喷淋板32之间形成有气体扩散空间33，在气体扩散空间33以贯通主体部31和处理容器1的顶壁14的中央的方式设置有气体导入孔36。在喷淋板32的周缘部形成有向下方突出的环状突起部34，在喷淋板32的环状突起部34的内侧的平坦面形成有气体排出孔35。在基座2存在于处理位置的状态下，在喷淋板32与基座2之间形成处理空间37，环状突起部34与基座2的覆盖部件22的上表面靠近来形成环状间隙38。排气部4包括：与排气管13的排气口13b连接的排气配管41；和与排气配管41连接的、具有真空泵或压力控制阀等的排气机构42。在处理时，处理容器1内的气体经隙缝13a到达排气管13，从排气管13经排气部4的排气机构42通过排气配管41排气。处理气体供给机构5包括WCl6气体供给机构51、第一H2气体供给源52、第二H2气体供给源53、第一N2气体供给源54、第二N2气体供给源55和SiH4气体供给源56。WCl6气体供给机构51供给原料气体即作为金属氯化物气体的WCl6气体。第一H2气体供给源52供给作为还原气体的H2气体。第二H2气体供给源53供给作为添加还原气体的H2气体。第一N2气体供给源54和第二N2气体供给源55供给作为吹扫气体的N2气体。SiH4气体供给源56供给SiH4气体。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体供给装置，使原料容器内的原料气化，将原料气体与载气一起供给到处理容器内，所述气体供给装置的特征在于，包括：与所述原料容器的上游侧连接的、控制所述载气的流量的质量流量控制器；与所述原料容器的下游侧连接的流量计；和控制部，其进行控制使得在所述原料容器的更换之后不向所述处理容器内供给所述原料气体直至所述流量计的检测值稳定，其中，所述检测值是对由所述质量流量控制器控制为一定流量的所述载气的检测值。

【技术特征摘要】
2017.03.02 JP 2017-0391921.一种气体供给装置，使原料容器内的原料气化，将原料气体与载气一起供给到处理容器内，所述气体供给装置的特征在于，包括：与所述原料容器的上游侧连接的、控制所述载气的流量的质量流量控制器；与所述原料容器的下游侧连接的流量计；和控制部，其进行控制使得在所述原料容器的更换之后不向所述处理容器内供给所述原料气体直至所述流量计的检测值稳定，其中，所述检测值是对由所述质量流量控制器控制为一定流量的所述载气的检测值。2.如权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于：所述控制部在所述流量计的检测值的时间变化率在阈值以下时，判断为所述流量计的检测值已稳定。3.如权利要求1或2所述的气体供给装置，其特征在于：所述控制部在直至所述流量计的检测值稳定之前的期间，不向所述处理容器内供给所述原料气体而是进行排气。4.如权利要求3所述的气体供给装置，其特征在于：包括一端与所述流量计的下游侧连接、另一端与所述处理容器的排气配管连接的压力调节通路，所述原料气体经所述压力调节通路被排气。5.如权利要求1至4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口克昌，成嶋健索，八木宏宪，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP