气化供给方法技术

一种气化供给方法，是用液体流量控制器控制液体ＣＶＤ原料的流量供给到气化器，气化后供给到半导体制造装置中的方法并联设置多个液体流量控制器，最好并联设置可控制的流量范围不同的两种以上液体流量控制器，在液体ＣＶＤ原料的气化供给中，通过单独使用和同时使用多个液体流量控制器的变更和／或互相切换液体流量控制器来改变液体ＣＶＤ原料的流量，供给到气化器。由于高精度地控制液体ＣＶＤ原料的流量气化供给至半导体制造装置，可以得到膜厚精度极高的半导体薄膜。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在半导体制造装置中供给气体状CVD原料的。再详细说涉及以极高的精度地控制液体CVD原料的流量，气化供给在半导体制造装置中，以极高精度的膜厚制造半导体薄膜的。
技术介绍
近年来，随着半导体产业的发展，半导体器件向高性能化、高集成化前进，作为金属膜和绝缘膜的原料，使用了各种液体的有机金属化合物代替以往使用的氢化物气体或卤化物气体。例如，在半导体器件的金属膜中，作为铝膜的CVD原料使用二甲基铝氢化物(Al(CH3)2H)、作为铜膜的CVD原料使用六氟乙酰丙酮铜乙烯基三甲基硅烷((CF3CO)2CHCu·CH2CHSi(CH3)3)、作为铷膜的CVD原料使用双(乙基环戊二烯)铷(Ru(C5H4C2H5)2)等。另外，在半导体器件的绝缘膜中，作为栅绝缘膜，已知有SiO2、作为电容器绝缘膜，有Si3N4、作为层间绝缘模有PSG(磷·硅·玻璃)、BPSG(硼·磷·硅·玻璃)，但作为SiO2膜的CVD原料，使用四乙氧基硅(Si(OC2H5)4)、作为PSG和BPSG膜的CVD原料，使用三甲氧基硼(B(OCH3)3)、三甲氧基膦氧化物(PO(OCH3)3)等。另一方面，将这些液体CVD原料气化供给到半导体制造装置中的方法，是使用在液体CVD原料中导入载气，使液体CVD原料的一部分气化，用气体质量流控制器控制载气和CVD原料的混合气体的流量，供给到半导体制造装置中的方法。可是，此方法难以使气化条件稳定，难以得到一定浓度和流量的原料气体，所以目前，大多用液体流量控制器控制液体CVD原料的流量，供给到气化器中，在气化器中气化供给到半导体制造装置中的方法。作为控制液体CVD原料的流量的方法，例如有通过在液体CVD原料容器内加入惰性气体的压力将液体CVD原料导入到液体质量流控制器进行流量控制的方法，或使用可变更流量的微型泵控制流量的方法，在这些方法中，都是以液体形态计量CVD原料后，供给到气化器中。这些中，一般使用操作、维修比较容易的液体质量流控制器进行气化供给。用于控制液体CVD原料的流量的一般的质量流控制器由流量传感器、电路、控制阀等构成。流量传感器是由在CVD原料配管外侧卷绕二个自身加热型电阻体的桥式电路而构成的，保持经常流动成为加热的状态。另外，若桥式电路自身加热型电阻体的平衡被打破则产生电压。在配管内CVD原料流动，通过热的移动在桥式电路产生的电压与CVD原料的质量流量成正比例，所以通过质量流控制器进行CYD原料的流量控制，是例如通过测量电气输出来测定CVD原料的流量，控制所希望的流量而进行的。可是，通过液体质量流控制器测定液体CVD原料的流量时，由于配管内流动的CVD原料的单位时间的容积和比热有大幅度的不同，用气体质量流控制器测定气体CVD原料的流量时则含有更大的误差。为此，不能以极高的膜厚精度制造半导体薄膜。另外，通过微型泵测定液体CVD原料的流量的方法，由于液体CVD原料的脉动流等进而产生大的误差。因此，本专利技术要解决的课题是在于提供，将液体CVD原料在用液体流量控制器控制流量供给到气化器，气化后供给到半导体制造装置中的方法，以高精度控制液体CVD原料的流量气化供给到半导体装置中，以极高的膜厚精度制造半导体薄膜的。本专利技术者们为解决这些课题进行潜心地研究结果发现，通过单独使用、同时多个使用或相互切换使用并联设置的多个液体流量控制器，优选的是可控制的流量范围不同的两种以上的液体流量控制器，将这些组合使用，可将小容量到大容量的液体CVD原料高精度地供给到气化室，气化后供给到半导体装置中，从而完成了本专利技术。即，本专利技术是，是用液体流量控制器控制液体CVD原料的流量供给到气化器，气化后供给到半导体制造装置中的方法，其特征是对于同种类的液体CVD原料，并联设置多个液体流量控制器，在液体CVD原料的气化供给中，通过单独使用和同时使用多个液体流量控制器的变更和/或互相切换液体流量控制器来改变液体CVD原料的流量，供给到气化器。本专利技术适用于通过液体质量流控制器、微型泵等的液体流量控制器控制液体CVD原料的流量，供给到气化器，在气化器内气化，供给到半导体制造装置的。本专利技术的是对于同种类的液体CVD原料，并联设置多个液体流量控制器，优选的是并联设置可控制流量范围不同的两种以上的液体流量控制器，以便可以单独使用、同时多个使用或相互切换使用，通过这些组合使用将液体CVD原料供给到气化器中，气化后供给到半导体制造装置的。可适用于本专利技术的CVD原料，在常温下是液体或将固体溶解在溶剂中，只要可以保持液状就没有特别限制，根据用途可适宜地选择、使用。例如可举出四异丙氧基钛(Ti(OCH(CH3)2)4)、四正丙氧基钛(Ti(OC3H7)4)、四叔丁氧基锆(Zr(OC(CH3)3)4)、四正丁氧基锆(Zr(OC4H9)4)、四甲氧基钒(V(OCH3)4)、三甲氧基钒氧化物(VO(OCH3)3)、五乙氧基铌(Nb(OC2H5)5)、五乙氧基钽(Ta(OC2H5)5)、三甲氧基硼(B(OCH3)3)、三异丙氧基铝(Al(OCH(CH3)2)3)、四乙氧基硅(Si(OC2H5)4)、四乙氧基锗(Ge(OC2H5)4)、四甲氧基锡(Sn(OCH3)4)、三甲氧基磷(P(OCH3)3)、三甲氧基膦氧化物(PO(OCH3)3)、三乙氧基砷(As(OC2H5)3)、三乙氧基锑(Sb(OC2H5)3)等在常温下是液体的烷氧基化物。此外，也可举出三甲基铝(Al(CH3)3)、二甲基铝氢化物(Al(CH3)2H)、三异丁基铝(Al(sio-C4H9)3)、六氟乙酰丙酮铜乙烯基三甲基硅烷((CF3CO)2CHCu·CH2CHSi(CH3)3)、六氟乙酰丙酮铜烯丙基三甲基硅烷((CF3CO)2CHCu·CH2CHCH2Si(CH3)3)、双(sio-丙基环戊二烯基)钨二氢化物(iso-C3H7C5H5)2WH2)、四(二甲基胺基)锆(Zr(N(CH3)2)4)、五(二甲基胺基)钽(Ta(N(CH3)2)5)、五(二乙基胺基)钽(Ta(N(C2H5)2)5)、四(二甲基胺基)钽(Ti(N(CH3)2)4)、四(二乙基胺基)钽(Ti(N(C2H5)2)4)等在常温下是液体的原料。进而，可举出六羰基钼(Mo(CO)6)、二甲基戊氧基金(Au(CH3)2(OC5H7))、双(2，2，6，6，-四甲基-3，5庚二酸)钡(Ba((C(CH3)3)2C3HO2)2)、双(2，2，6，6，-四甲基-3，5庚二酸)锶(Sr((C(CH3)3)2C3HO2)2)、四(2，2，6，6，-四甲基-3，5庚二酸)钛(Ti((C(CH3)3)2C3HO2)4)、四(2，2，6，6，-四甲基-3，5庚二酸)锆(Zr((C(CH3)3)2C3HO2)4)、双(2，2，6，6，-四甲基-3，5庚二酸)铅(Pb((C(CH3)3)2C3HO2)2)、(二叔丁氧基)双(2，2，6，6，-四甲基-3.5.庚二酸)钛、(二-异丙氧基)(2，2，6，6，-四甲基-3，5，-庚二酸)钛、四(异丁酰三甲基乙酰基甲酸)锆、或(异丙氧基)三(2，2，6，6，-四甲基-3，5，-庚二酸)锆等在常温下是固体的原料。但是这些通常必须以0.1～1.0mol/L左右的浓度溶解在有机溶剂中使用。作为固体CVD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气化供给方法，是用液体流量控制器控制液体ＣＶＤ原料的流量供给到气化器，气化后供给到半导体制造装置中的方法，其特征是对于同种类的液体ＣＶＤ原料，并联设置多个液体流量控制器，在液体ＣＶＤ原料的气化供给中，通过单独使用和同时使用多个液体流量控制器，及／或互相切换液体流量控制器来改变液体ＣＶＤ原料的流量，供给到气化器。

【技术特征摘要】
JP 2002-2-21 044173/02;JP 2001-9-4 266669/011.一种气化供给方法，是用液体流量控制器控制液体CVD原料的流量供给到气化器，气化后供给到半导体制造装置中的方法，其特征是对于同种类的液体CVD原料，并联设置多个液体流量控制器，在液体CVD原料的气化供给中，通过单独使用和同时使用多个液体流量控制器，及/或互相切换液体流量控制器来改变液体CVD原料的流量，供给到气化器。2.如权利要求1所述的气化供给方法，其中液体流量控制器是液体质量流控制器或微型泵。3.如权利要求1所述的气化供给...

【专利技术属性】
技术研发人员：高松勇吉，米山岳夫，岩田充弘，桐山晃二，长谷哲志，新家木一郎，
申请(专利权)人：日本派欧尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]