原料供给系统、基板处理装置以及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够利用一个原料供给系统实现多个原料的供给的技术。提供能够将多个原料供给至处理室的构成，该构成具备：第1气体供给管线，其构成为能够利用流量控制器对利用第1原料生成的第1前驱体气体进行流量控制，并供给至所述处理室；以及第2气体供给管线，其构成为能够将利用第2原料生成的第2前驱体气体供给至所述处理室，所述第2前驱体气体的流量根据设于所述第1气体供给管线的所述流量控制器的一次侧压力与从所述第2气体供给管线向所述处理室供给的所述第2前驱体气体的供给压力的差压来决定。差压来决定。差压来决定。

【技术实现步骤摘要】
原料供给系统、基板处理装置以及半导体器件的制造方法


[0001]本公开涉及原料供给系统、基板处理装置以及半导体器件的制造方法。

技术介绍

[0002]以往，作为基板处理装置的一例，已知有制造半导体器件的半导体制造装置。例如，使处理气体供给至反应管内，并进行以规定的处理条件处理基板(以下，也称为“晶片”)的基板处理。近年来，使用了使液体汽化的气体、或者使固体升华的气体等各种各样的处理气体(例如，参照专利文献1)。
[0003]通常，从特性不同的各原料生成的处理气体分别由不同的系统生成以及供给。另外，在相同的供给系统内，考虑供给阀的二次侧的压力来进行阀切换，由此，进行供给多个处理气体。然而，有因阀的二次侧压力的变动的影响(干涉)而难以实现稳定且一定流量的供给的情况。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：JP特开2018
‑
090834号公报

技术实现思路

[0007]本公开的目的在于，提供一种能够利用一个原料供给系统实现多个原料的供给的技术。
[0008]根据本公开的一方面，提供能够将多个原料供给至处理室的构成，该构成具备：
[0009]第1气体供给管线，其构成为能够利用流量控制器对利用第1原料生成的第1前驱体气体进行流量控制，并供给至所述处理室；以及
[0010]第2气体供给管线，其构成为能够将利用蒸汽压比所述第1原料低的第2原料生成的第2前驱体气体供给至所述处理室，
[0011]所述第2前驱体气体的流量根据设于所述第1气体供给管线的所述流量控制器的一次侧压力与所述第2气体供给管线的二次侧压力的差压来决定。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本公开，能够利用一个原料供给系统实现多个原料的稳定供给。
附图说明
[0014]图1是示出本公开的一实施方式的基板处理装置的处理炉的概略构成的纵向剖视图。
[0015]图2是图1中的A
‑
A线概略横向剖视图。
[0016]图3示出本公开的一实施方式的基板处理装置的处理炉的周边构造的概略图。
[0017]图4是示出本公开的一实施方式的基板处理装置的原料供给系统的概略图。
[0018]图5是本公开的一实施方式的基板处理装置的控制器的概略构成图，是用框图示
出控制器的控制系统的图。
[0019]图6是示出本公开的一实施方式的流量控制器的一次侧压力与载气流量的关系的图。
[0020]图7是示出本公开的一实施方式的流量控制器的特性的图。
[0021]图8是本公开的一实施方式的基板处理工序的流程图。
[0022]图9是本公开的一实施方式的基板处理工序的流程图的一例。
[0023]图10是本公开的一实施方式的基板处理工序的流程图的一例。
[0024]图11是示出本公开的一实施方式的第2固定原料供给系统的变形例的图。
[0025]图12是示出本公开的一实施方式的第2固定原料供给系统的气体流量控制的一例的图。
[0026]图13是示出本公开的一实施方式的第2固定原料供给系统的气体流量控制的一例的图。
[0027]其中，附图标记说明如下：
[0028]98流量监视器(MFM)、99流量控制器(MFC)、121控制部(控制器)、330第三原料供给部(第3原料供给管)
具体实施方式
[0029]如图1所示，处理炉202具有作为加热手段(加热机构)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过由作为保持板的加热器基座(未图示)支承而垂直地安装。
[0030]在加热器207的内侧配设有与加热器207呈同心圆状地构成反应容器(处理容器)的反应管203。反应管203由耐热性材料(例如石英(SiO2)或者碳化硅(SiC)等)构成，形成为上端封闭且下端开口的圆筒形状。处理室201构成为能够在利用后述的舟皿217在垂直方向上以水平姿势排列多层作为基板的晶片200的状态下收容晶片200。
[0031]在处理室201内，喷嘴410、420、430以贯穿歧管209的侧壁设置。在喷嘴410、420、430分别连接有作为气体供给管线的气体供给管310、320、330。像这样，在反应管203设有三个喷嘴410、420、430、和三个气体供给管310、320、330，构成为能够向处理室201供给多种气体(处理气体)。
[0032]但本实施方式的处理炉202不限于上述的形态。例如，也可以在反应管203的下方设置支承反应管203的金属制的歧管，并将各喷嘴设为贯穿歧管的侧壁。在该情况下，还可以在歧管设置后述的排气管231。在该情况下，也可以不将排气管231设于歧管，而是设于反应管203的下部。像这样，也可以将处理炉202的炉口部设为金属制，在该金属制的炉口部安装喷嘴等。
[0033]作为处理气体，从气体供给管310将作为含氧(O)的反应气体(反应物)的O含有气体经由喷嘴410供给至处理室201。作为O含有气体，能够使用不含有金属元素的N含有气体。
[0034]作为处理气体，从气体供给管320将作为含氮(N)的反应气体(反应物)的N含有气体经由喷嘴420供给至处理室201。作为N含有气体，能够使用不含有金属元素的N含有气体。
[0035]作为处理气体，从气体供给管330将在常温常压下使固体状态的原料(固体原料)升华而成为气体状的原料气体(以下，也仅称为前驱体气体)供给至处理室201。如在后面说明的那样，从气体供给管330将包含多个金属元素在内的固体原料供给至处理室201。例如，
使用包括金属元素且为碳(C)不含有的金属原料、即，无机金属系原料(无机金属化合物)、且卤素原料(也称为卤化物原料)。另外，如在后面说明的那样，构成为，作为第一处理气体，从气体供给管330，与第一前驱体气体一并将使蒸汽压比第一固体原料低的第二固体原料升华的原料气体(第二前驱体气体)分别供给至处理室201。此外，在本实施方式中，在气体供给管330连接有构成为能够供给多个金属元素在内的原料的后述的原料供给系统100。
[0036]在此，只要为在与成为固体原料的核心的规定元素(例如，金属)包含相同元素(例如，卤族元素)的材料，就能够设于一个原料供给管线。例如，即使规定元素为金属以外(固体原料以外)的元素，但只要为包含相同元素(例如，卤族元素)的材料，就能够追加至一个原料供给管线。但能够在同一原料供给管线构成的条件如下：(1)共同部分的配管温度在双方的材料的热分解温度以下、(2)各自的原料彼此不发生反应。在满足这些条件的情况下，能够在后述的图4包含供给固体原料以外的元素、例如包括硅(Si)元素在内的原料的原料供给管线。
[0037]如图2所示，在气体供给管310、320、330的前端部连结连接有喷嘴410、420、430。喷嘴410、420、430的水平部设为贯穿歧管209的侧壁。喷嘴410、420、430的垂直部以沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原料供给系统，其能够将多个原料供给至处理室，所述原料供给系统的特征在于，其具备：第1气体供给管线，其构成为能够利用流量控制器对利用第1原料生成的第1前驱体气体进行流量控制，并供给至所述处理室；以及第2气体供给管线，其构成为能够将利用第2原料生成的第2前驱体气体供给至所述处理室，所述第2前驱体气体的流量根据设于所述第1气体供给管线的所述流量控制器的一次侧压力与从所述第2气体供给管线向所述处理室供给的所述第2前驱体气体的供给压力的差压来决定。2.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，所述差压被调整为在所述流量控制器的控制范围内。3.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，还具备保存所述第2原料的第2原料容器、以及向所述第2原料容器供给载气的供给管，所述第2前驱体气体的流量构成为能够通过使所述载气的流量变化而成为固定流量。4.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，还具备用于将所述多个原料供给至所述处理室的开闭阀，所述第1气体供给管线与所述第2气体供给管线在所述开闭阀的近前处连接在一起。5.根据权利要求3所述的原料供给系统，其特征在于，还在所述第2原料容器的下游设置流量监视器，所述流量监视器检测所述第2前驱体气体与所述载气的混合气体的流量。6.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，所述第1原料以及所述第2原料各自在常温下为固体。7.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，在内部配置有所述第1原料的第1原料容器具有对所述第1原料进行加热的第1加热器，所述第1原料容器构成为能够被控制为利用所述第1加热器的加热而成为所述第1原料的升华温度以上。8.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，还具备对供给所述第一原料的第一原料供给配管、以及所述流量控制器进行加热的第1配管加热器，所述第1配管加热器构成为将所述第一原料供给配管、所述流量控制器加热至所述升华温度以上。9.根据权利要求1所述的原料供给系统，其特征在于，在内部配置有所述第2原料的第2原料容器具有对所述第1原料进行加热的第2加热器，所述第2原料容器构成为能够被控制为利用所述第2加热器的加热而成为所述第2原料的升华温度以上。10.根据权利要求5所述的原料供给系统，其特征在于，还具有对供给所述第二原料的第二原料供给配管、以及所述流量监视器进行加热的第2配管加热器，所述第2配管加热器构成为将所述第二原料供给...

【专利技术属性】
技术研发人员：山元薰，五岛健太郎，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：