原料气体的供给系统以及成膜装置制造方法及图纸

原料气体供给系统（６），对成为减压环境的气体使用系统（２）供给原料气体。系统具有：存留液体原料或者固体原料的原料罐（４０）、一端与原料罐连接而另一端与气体使用系统连接的原料通路（４６）、向原料罐内供给运载气体的运载气体供给机构（５４）、在原料通路的中途设置的开闭阀（４８，５０）、加热原料通路以及开闭阀的加热器（６４）、控制加热器的温度控制部（９２）。原料通路以及上述开闭阀使用具有良好导热性的金属材料形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在半导体晶片等被处理体的表面形成薄膜的成膜装置以及向其供给原料气体的供给系统，特别是涉及对将蒸汽压力低且不易蒸发的原料汽化来供给有用的半 导体器件用的原料气体的供给系统以及成膜装置。
技术介绍
—般地，在制造半导体器件时，为了制造所期望的器件，要在半导体晶片上反复进 行成膜处理和图案蚀刻处理等各种处理。如今，按照对半导体器件的更高集成化以及高细 微化的要求，线幅和孔径都愈加微细化。对于配线材料和嵌入材料，根据各种尺寸的微细 化，产生将电阻进一步降低的必要。因此，存在使用电阻非常小且廉价的铜和钨的趋势(例 如，JP2000-77365A、 JP2000-178734A)。使用铜作为配线材料和嵌入材料时，考虑与其下层 的贴合性和金属的散热抑制效果等，一般使用钽金属(Ta)和氮化钽膜(TaN)等作为阻挡 层。另一方面，使用钨作为配线材料和嵌入材料时，考虑与其下层的贴合性和金属的散热抑 制效果等，一般使用钛膜(Ti)和氮化钛膜(TiN)等作为阻挡层。 上述的Ta膜Ti膜或者包含这些金属的膜例如以如下方式形成。首先，例如在存留 固体原料的原料罐内进行加热来使上述固体原料升华，形成含有上述金属的原料气体。将 所得的原料气体经由从原料罐延伸的配管向成膜装置的处理容器内导入。然后，在通过例 如CVD(ChemicalVapor D印osition :化学气相沉积)法使上述薄膜堆积到半导体晶片等的 表面上，由此可以对上述膜成膜。此外，在原料是液体的情况下，也可以通过进行发泡等生 成原料气体，将所生成的原料气体与运载气体一起流入成膜装置。 另外，上述的包含金属的原料气体的蒸汽压力比较低。因此，利用加热促进蒸发， 来形成原料气体。此外，所形成的原料气体，例如存在在由不锈钢制成的配管内流动期间冷 却而再固化的可能性。为了防止该再固化，根据其形状将干式加热器、带状加热器、覆套式 电阻加热器、硅橡胶加热器等各种加热器安装在上述配管上。该加热器加热配管整体以及 在该配管上设置的各种部件。 但是，最近，提出了取代上述的Ti、 Ta金属，使用特性更好的金属例如Ru(钌)的 方案。以该钌为代表的金属膜是不仅具有作为阻挡层的良好特性，在进行Cu电镀处理时还 兼具作为其晶种(seed)膜的功能的很有用的金属膜。 含有该Ru金属的原料气体一般通过加热由Ru3 (CO) 12构成的在室温下为固体(粉 末)的原料而使其升华来形成。所形成的含有Ru金属的原料气体通过运载气体被流动到 成膜装置，并被导入处理容器内。含有该Ru金属的原料气体，与上述的Ti原料气体和Ta原 料气体相比较，蒸汽压力相当低。即，含有Ru金属的原料气体，与上述的Ti原料气体和Ta 原料气体相比较，具有不易蒸发的特性。因此，在以在上述配管和配管的中途设置的开闭阀 所代表的各种部件上充足地设置有加热器。通过利用加热器对在上述配管和配管的中途设 置的部件整体地进行加热，原料气体在中途不会再固化。 但是，如前所述，上述配管和开闭阀，使用导热率较低的材料例如不锈钢等材料形4成。因此，在加热器与配管和各种部件之间的接触不充分的情况下，或者在加热器的设置分 布不均匀的情况下，热传导会变得不充分而可能发生温度分布不匀。此时，特别是在温度低 的部分，原料气体会再固化或者再液化(对液体原料适用了起泡的情况下)。因此，无法向 处理容器内供给充足量的原料气体。进而，固形物附着在配管内，该附着的固形物也会变为 产生颗粒的原因。
技术实现思路
本专利技术着眼于上述的问题点，是为了有效解决上述问题点而专利技术的技术方案。本 专利技术的目的在于，提供一种原料气体的供给系统以及成膜装置，能够防止在原料气体的流 路中途产生低温部分，进而能够抑制原料气体再固化或者再液化。 本专利技术的原料气体的供给系统，对成为减压环境的气体使用系统供给原料气体， 其特征在于，具备存留液体原料或者固体原料的原料罐；一端与上述原料罐连接、另一端 与上述气体使用系统连接的原料通路；与上述原料罐连接、边进行流量控制边向上述原料 罐内供给运载气体的运载气体供给机构；在上述原料通路的中途设置的开闭阀；加热上述 原料通路以及上述开闭阀的加热器；控制上述加热器的温度控制部，上述原料通路以及上 述开闭阀分别利用具有良好的导热性的金属材料来形成。 根据本专利技术，使用导热性良好的金属材料来构成从原料罐到气体使用系统的原料 通路、和在原料通路上设置的开闭阀。因此，能够防止在原料气体的流路中途产生低温部 分，由此能够抑制原料气体再固化或者再液化。因此，能够在高度维持成膜处理的再现性的 同时，抑制颗粒的产生。 在本专利技术的原料气体的供给系统中，也可以将多个上述开闭阀设置在上述原料通 路的中途。 此外，在本专利技术的原料气体的供给系统中，也可以在上述原料通路上设有测定上 述原料气体的流量的流量计。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，也可以是上述开闭阀具有形成有从气 体入口到气体出口通过阀口延伸的气体流动区域的阀箱；以可就位于划定上述阀口的阀座 上的方式地设置的阀体；与上述阀体连接的阀棒；使上述阀棒移动的促动器；在容许上述 阀棒的移动的同时，为了将上述阀棒从上述阀箱内的原料气体的上述流动区域区划开而以 覆盖上述阀棒的方式可伸縮地设置的波纹管；至少上述阀箱以及上述阀体由上述具有良好 导热性的金属材料形成。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，上述加热器也可以由棒状加热器或者 面状加热器构成。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，上述液体原料或者固体原料，也可以在 温度低于其分解温度并且蒸汽压力为133Pa(lTorr)以下的条件下使用。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，上述原料通路的内径也可以为 19. 05mm(3/4英寸)以上。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，上述具有良好导热性的金属材料也可以是从铝、铝合金、铜以及铜合金构成的组中选择出来的一个以上的金属材料。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，上述液体原料或者固体原料，也可以是5从由Ru3(C0)12、 W(C0)6、 TaCl5、 TAIMATA(注册商标)以及TBTDET(注册商标)构成的组中 选择出来的一个原料。 进而，在本专利技术的原料气体的供给系统中，上述气体使用系统也可以是对被处理 体形成薄膜的成膜装置主体。 本专利技术的成膜装置，对被处理体实施成膜处理，其特征在于，具备可被真空排气的 处理容器；在上述处理容器内保持上述被处理体的保持机构；加热上述被处理体的加热机 构；向上述处理容器内导入气体的气体导入部件；是上述的本专利技术的原料气体的供给系统 中的任一个且与上述气体导入部件连接的原料气体的供给系统。 利用本专利技术的原料气体的供给系统以及成膜装置可以发挥如下优异的作用效果。 使用具有良好的导热性的金属材料来构成从原料罐到气体使用系统的原料通路和在原料 通路上设置的开闭阀。因此，能够防止在原料气体的流路中途产生低温部分，由此能够抑制 原料气体再固化或者再液化。因此，能够在高度维持成膜处理的再现性的同时，抑制颗粒的产生。附图说明 图1是示意地表示具有本专利技术的一实施方式的原料气体的供给系统的成膜装置 的构成的图。图2是表示在原料气体的供给系统使用的开闭阀的构成的一个例子的纵剖图。 图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原料气体的供给系统，对成为减压环境的气体使用系统供给原料气体，其特征在于，　　具备：　　存留液体原料或者固体原料的原料罐；　　一端与上述原料罐连接、另一端与上述气体使用系统连接的原料通路；　　与上述原料罐连接、边进行流量控制边向上述原料罐内供给运载气体的运载气体供给机构；　　在上述原料通路的中途设置的开闭阀；　　加热上述原料通路以及上述开闭阀的加热器；　　控制上述加热器的温度控制部，　　上述原料通路以及上述开闭阀分别利用具有良好的导热性的金属材料来形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：原正道，五味淳，前川伸次，山本薰，多贺敏，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]