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JP2000150497A - Film forming device - Google Patents

Film forming device

Info

Publication number
JP2000150497A
JP2000150497A JP10313751A JP31375198A JP2000150497A JP 2000150497 A JP2000150497 A JP 2000150497A JP 10313751 A JP10313751 A JP 10313751A JP 31375198 A JP31375198 A JP 31375198A JP 2000150497 A JP2000150497 A JP 2000150497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film forming
vaporizer
filter
raw material
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10313751A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Horie
邦明 堀江
Hidenao Suzuki
秀直 鈴木
Yuji Araki
裕二 荒木
Mitsunao Shibazaki
光直 柴崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP10313751A priority Critical patent/JP2000150497A/en
Publication of JP2000150497A publication Critical patent/JP2000150497A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming device which can protect a formed film from deteriorating caused by deposition which is inevitably generated on a vaporizer or on its downstream side and form a high quality film. SOLUTION: A vaporizer 10 which vaporizes liquid raw material, an airtight film forming chamber 12 in which a film is formed on a substrate by using raw material gas generated by the vaporizer 10 and a raw material gas conveying flow path 16b which links the vaporizer 10 with the film forming chamber are provided. Filters 32a and 32b which capture particles contained in the raw material gas are provided in the flow path 16b at positions immediately before the film forming chamber.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成膜装置に関し、
特に、チタン酸バリウム/ストロンチウム等の高誘電体
又は強誘電体薄膜を形成するために使用される成膜装置
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a film forming apparatus,
In particular, the present invention relates to a film forming apparatus used for forming a high dielectric or ferroelectric thin film such as barium titanate / strontium.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体産業における集積回路の集
積度の向上はめざましく、現状のメガビットオーダか
ら、将来のギガビットオーダを睨んだDRAMの研究開
発が行われている。かかるDRAMの製造のためには、
小さな面積で大容量が得られるキャパシタ素子が必要で
ある。このような大容量素子の製造に用いる誘電体薄膜
として、誘電率が10以下であるシリコン酸化膜やシリ
コン窒化膜に替えて、誘電率が20程度である五酸化タ
ンタル(Ta)薄膜、あるいは誘電率が300程
度であるチタン酸バリウム(BaTiO)、チタン酸
ストロンチウム(SrTiO)又はチタン酸バリウム
ストロンチウム等の金属酸化物薄膜材料が有望視されて
いる。また、さらに誘電率が高いPZT、PLZT、Y
1等の強誘電体の薄膜材料も有望視されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of integrated circuits in the semiconductor industry has been remarkably improved, and research and development of DRAMs from the current megabit order to the future gigabit order have been conducted. To manufacture such a DRAM,
A capacitor element that can obtain a large capacity with a small area is required. As a dielectric thin film used for manufacturing such a large-capacity element, a tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) thin film having a dielectric constant of about 20 is used instead of a silicon oxide film or a silicon nitride film having a dielectric constant of 10 or less. Or, a metal oxide thin film material such as barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), or barium strontium titanate having a dielectric constant of about 300 is considered promising. Further, PZT, PLZT, and Y having higher dielectric constants
Ferroelectric thin film materials such as 1 are also promising.

【0003】ところで、このような素材の成膜を行う方
法として、化学気相成長法(CVD)が有望とされてい
る。図4は、この種のチタン酸バリウム/ストロンチウ
ム等の高誘電体又は強誘電体薄膜を形成するための成膜
装置の全体構成を示す図であり、液体原料を気化する気
化器110の下流側に原料ガス搬送流路112を介して
密閉可能な成膜室(成膜室)114が設けられ、さらに
その下流側の排気流路118に真空ポンプ116が配置
されている。成膜室114には、酸素等の酸化ガスを供
給する酸化ガス配管120が接続されている。
As a method for forming such a material, chemical vapor deposition (CVD) is considered to be promising. FIG. 4 is a diagram showing the overall configuration of a film forming apparatus for forming a high-dielectric or ferroelectric thin film of barium / strontium titanate or the like of this type, which is located downstream of a vaporizer 110 for vaporizing a liquid raw material. A film formation chamber (film formation chamber) 114 that can be hermetically sealed via a raw material gas transfer channel 112 is provided, and a vacuum pump 116 is disposed in an exhaust flow channel 118 on the downstream side. An oxidizing gas pipe 120 for supplying an oxidizing gas such as oxygen is connected to the film forming chamber 114.

【0004】このような構成の成膜装置により、基板W
を基板保持・加熱台124上に載置し、基板Wを所定温
度に維持しつつガス供給ヘッド128のノズル穴126
から原料ガスと酸化ガスとの混合ガスを基板Wに向けて
噴射して、基板Wの表面に薄膜を成長させる。この場
合、原料ガスを成膜室内の被成膜基板に向けて安定的に
供給する必要がある。原料ガスは、常温で固体のBa
(DPM)、Sr(DPM)などを溶解し、さらに
気化特性を安定化させるためにテトラヒドロフラン(T
HF)などの有機溶剤を混合した液体原料を、気化器で
加熱して気化することによって生成される。
[0004] With the film forming apparatus having such a configuration, the substrate W
Is placed on the substrate holding / heating table 124, and the nozzle holes 126 of the gas supply head 128 are maintained while the substrate W is maintained at a predetermined temperature.
Then, a mixed gas of a source gas and an oxidizing gas is jetted toward the substrate W to grow a thin film on the surface of the substrate W. In this case, it is necessary to stably supply the source gas to the deposition target substrate in the deposition chamber. The raw material gas is Ba which is solid at room temperature.
(DPM) 2 , Sr (DPM) 2, etc. are dissolved, and tetrahydrofuran (T
It is generated by heating a liquid raw material mixed with an organic solvent such as HF) by a vaporizer and vaporizing the raw material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な液体原料は一般に、の気化温度と分解温度が接近し
ている、気化温度と有機溶剤の気化温度に差がある、
蒸気圧が非常に低い、微量の酸素や水蒸気等の存在
により変質しやすい、等の気化を困難とする特性を有し
ており、さらに、原料の精製度が必ずしも高くない等
の理由により、気化器の内部及びその下流側に金属酸化
物や金属塩等が生成されて壁面に付着することがある。
このような付着物が生じると、気化器内部の通路を塞い
で安定な稼動を妨げるばかりでなく、これが微量ずつで
も剥離するとパーティクルとなり、成膜室内に流入して
成膜の品質を劣化させてしまう。
However, the above-mentioned liquid raw materials generally have a vaporization temperature and a decomposition temperature close to each other, and have a difference between the vaporization temperature and the vaporization temperature of the organic solvent.
It has characteristics that make vaporization difficult, such as extremely low vapor pressure, easy change in quality due to the presence of trace amounts of oxygen and water vapor, and the like. Metal oxides, metal salts, and the like may be generated inside the vessel and on the downstream side thereof and adhere to the wall surface.
Such deposits not only block the passage inside the vaporizer and hinder stable operation, but also form particles when separated by a small amount, and flow into the deposition chamber to deteriorate the quality of the deposition. I will.

【0006】これを防止するために、気化器や下流側配
管の内部を、必要に応じて、あるいは定期的に原料液体
の溶媒やそれに類する有機溶剤を洗浄液として洗浄する
ことも行われる。しかしながら、このような方法では、
有機物の汚れは洗浄できるものの、金属酸化物や金属塩
等等の無機物は溶剤に溶解しにくいので洗浄が困難であ
った。
In order to prevent this, the inside of the vaporizer or the downstream pipe is cleaned as necessary or periodically using a solvent of the raw material liquid or an organic solvent similar thereto as a cleaning liquid. However, in such a method,
Although organic stains can be washed, inorganic substances such as metal oxides and metal salts are difficult to dissolve in a solvent, so that washing is difficult.

【0007】なお、洗浄液として、無機物をも溶解させ
る酸等を使用して気化器及びその下流側を洗浄すること
が考えられるが、その場合は、ステンレス等の金属製で
ある気化器や下流側配管を腐食させる問題が生じる。ま
た、気化器及びその下流側配管の付着物を流体で強制的
また強制的に流し出すことも考えられるが、無機物を完
全に除去することは困難であり、流体の流量及び圧力等
が過大となって現実的ではない。
It is conceivable to clean the vaporizer and its downstream side by using an acid or the like which also dissolves inorganic substances as a cleaning liquid. In this case, the vaporizer made of metal such as stainless steel or the downstream side is used. The problem of corroding the piping arises. In addition, it is conceivable to forcibly or forcibly drain the deposits on the vaporizer and the downstream pipe with a fluid, but it is difficult to completely remove inorganic substances, and the flow rate and pressure of the fluid are excessive. It is not realistic.

【0008】この発明は上記の課題に鑑みて為されたも
ので、気化器やその下流側に不可避的に生成する付着物
による成膜の劣化を防止して、高品質の成膜を行なわせ
ることができる成膜装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and prevents a film from deteriorating due to an inevitably generated deposit on a vaporizer and a downstream side thereof, thereby performing high-quality film formation. It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus capable of performing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、液体原料を気化させる気化器と、前記気化器で生成
された原料ガスを用いて基板上に成膜を行う気密な成膜
室と、前記気化器と成膜室とを連絡する原料ガス搬送流
路とを備え、前記原料ガス搬送流路の成膜室直前の箇所
に前記原料ガス中に含まれるパーティクルを捕捉するフ
ィルタが設けられていることを特徴とする成膜装置であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vaporizer for vaporizing a liquid raw material, and a hermetic film formation for forming a film on a substrate using the raw material gas generated by the vaporizer. Chamber, and a source gas transfer channel that communicates the vaporizer and the film formation chamber, and a filter that captures particles contained in the source gas at a position immediately before the film formation chamber of the source gas transfer channel. The film forming apparatus is provided.

【0010】これにより、気化器や配管中に付着した析
出物等が剥離してパーティクルとして原料ガス搬送流路
内を搬送される原料ガスに含まれていても、このパーテ
ィクルはフィルタで除去されるので、パーティクルが成
膜室内に流入して基板上の被膜に混入し、成膜の品質を
劣化させることが防止される。しかも、フィルタを成膜
室直前に設けているので、パーティクルがフィルタの下
流側で生成しても成膜の品質に影響を与えない程度の微
量とすることができる。
Thus, even if the deposits and the like adhering to the vaporizer and the piping are separated and contained as particles in the source gas transported in the source gas transport passage, these particles are removed by the filter. Therefore, it is possible to prevent particles from flowing into the film formation chamber and mixing with the film on the substrate, thereby deteriorating the film formation quality. In addition, since the filter is provided immediately before the film forming chamber, even if particles are generated on the downstream side of the filter, the amount can be reduced to such a small amount that does not affect the quality of film formation.

【0011】請求項2に記載の発明は、前記フィルタに
洗浄液を供給して前記フィルタを洗浄する洗浄流路が設
けられ、前記フィルタと前記成膜室の間に前記洗浄液の
流れを規制する開閉弁が設けられていることを特徴とす
る請求項1に記載の成膜装置である。これにより、フィ
ルタで捕捉されたパーティクルが洗浄工程を行なうこと
により除去され、フィルタの交換等を行なうことなく運
転を継続することができる。また、洗浄が不要又は不適
当な箇所への洗浄液の流入を規制することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an opening and closing means for providing a cleaning liquid to the filter to clean the filter, and for restricting a flow of the cleaning liquid between the filter and the film forming chamber. The film forming apparatus according to claim 1, further comprising a valve. Thus, the particles captured by the filter are removed by performing the cleaning step, and the operation can be continued without replacing the filter. In addition, it is possible to regulate the flow of the cleaning liquid into a place where cleaning is unnecessary or inappropriate.

【0012】洗浄液は対象となる付着物の種類に応じて
適宜に選択できるが、液体原料の作成に用いた溶剤と同
じものを用いることにより、付着物の溶解を促進し、か
つ洗浄液が気化器やフィルタの内部に残留しても、金属
酸化物薄膜の気相成長や品質を阻害しないようにするこ
とができる。洗浄液は付着物の溶解を促進するために所
定の温度に制御することが望ましく、それにより気化器
等の温度低下を防止して装置の再稼動に要する時間を短
縮することができる。洗浄液を液状に保つために高圧で
流入させるようにしても良く、また、一部を意図的に気
化させて攪拌による洗浄促進を行っても良い。
The cleaning liquid can be appropriately selected according to the type of the adhered substance to be treated. By using the same solvent as that used for preparing the liquid material, the dissolution of the adhered substance is promoted, and the cleaning liquid is vaporized. Or inside the filter, it does not hinder the vapor phase growth and quality of the metal oxide thin film. It is desirable to control the temperature of the cleaning liquid to a predetermined temperature in order to promote the dissolution of the adhered substance, whereby the temperature of the vaporizer or the like can be prevented from decreasing and the time required for restarting the apparatus can be shortened. The cleaning liquid may be introduced at a high pressure in order to keep the cleaning liquid in a liquid state, or a part of the cleaning liquid may be intentionally vaporized to promote the cleaning by stirring.

【0013】請求項3に記載の発明は、前記開閉弁に弁
体及び/又は弁座に洗浄液を回らせる洗浄液ポートが設
けられ、この洗浄液ポートに前記洗浄流路が接続されて
いることを特徴とする請求項2に記載の成膜装置であ
る。これにより、開閉弁の弁体等への付着物を洗浄し
て、開閉弁におけるパーティクルの生成や弁の誤動作を
防止する。
[0013] The invention according to claim 3 is characterized in that the on-off valve is provided with a cleaning liquid port for rotating a cleaning liquid through a valve body and / or a valve seat, and the cleaning flow path is connected to this cleaning liquid port. The film forming apparatus according to claim 2, wherein Thus, the deposits on the valve body of the on-off valve and the like are washed, and the generation of particles in the on-off valve and the malfunction of the valve are prevented.

【0014】請求項4に記載の発明は、液体原料を気化
させる気化器と、前記気化器で生成された原料ガスを用
いて基板上に成膜を行う気密な成膜室と、前記気化器と
成膜室とを連絡する原料ガス搬送流路と、該原料ガス搬
送流路を開閉する開閉弁とを備え、前記原料ガス搬送流
路の前記開閉弁より上流側の箇所に前記原料ガス中に含
まれるパーティクルを捕捉するフィルタが設けられてい
ることを特徴とする成膜装置である。これにより、開閉
弁の弁座等への固形物の付着を防止し、開閉弁の動作不
良やパーティクルの生成を防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vaporizer for vaporizing a liquid raw material, an airtight film forming chamber for forming a film on a substrate by using the raw material gas generated by the vaporizer, and the vaporizer. A source gas transfer channel that communicates with the film forming chamber; and an on-off valve that opens and closes the source gas transfer channel. And a filter for capturing particles contained in the film forming apparatus. Accordingly, it is possible to prevent solid matter from adhering to a valve seat or the like of the on-off valve, and prevent malfunction of the on-off valve and generation of particles.

【0015】請求項5に記載の発明は、前記フィルタに
は、加熱用の熱媒体を流通させる熱媒体流路が設けられ
ていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記
載の成膜装置である。これにより、フィルタを所定温度
に維持して原料ガスの温度変化を防止する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the filter according to any one of the first to fourth aspects, a heat medium flow path for circulating a heat medium for heating is provided in the filter. It is a film forming apparatus. Thus, the temperature of the source gas is prevented from changing by maintaining the filter at a predetermined temperature.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、この発明の第1の実施の
形態の成膜装置の概略構成を示すもので、液体原料を気
化温度以上に加熱するヒータ14を有する気化器10
と、気化器10の下流側に配置された気密な成膜室12
を備えている。気化器10は、図示しない液体原料源に
開閉弁30aを有する液体原料流路16aを介して連結
されている。成膜室12には、基板Wを保持し、加熱す
る基板保持台20と、気化器10から供給された原料ガ
スと酸化ガス供給流路18から供給された酸化ガスとを
混合してノズル穴24から基板Wに向けて噴射するガス
供給ヘッド22とを有する。成膜室12の排気配管25
には、トラップ26と排気ポンプ28が設けられてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, in which a vaporizer 10 having a heater 14 for heating a liquid raw material to a vaporization temperature or higher.
And an airtight film forming chamber 12 disposed downstream of the vaporizer 10.
It has. The vaporizer 10 is connected to a liquid source (not shown) via a liquid source channel 16a having an on-off valve 30a. In the film forming chamber 12, a substrate holding table 20 for holding and heating the substrate W, and a source gas supplied from the vaporizer 10 and an oxidizing gas supplied from the oxidizing gas supply channel 18 are mixed to form a nozzle hole. And a gas supply head 22 for jetting from 24 toward the substrate W. Exhaust pipe 25 of film forming chamber 12
Is provided with a trap 26 and an exhaust pump 28.

【0017】気化器10の下流側配管は、成膜室12に
向かう原料ガス搬送流路16bと、洗浄液タンク42に
向かって下降する洗浄液戻り配管40aに分岐してい
る。そして、原料ガス搬送流路16bには、洗浄液戻り
配管40aとの分岐点近傍に第1のフィルタ32aが設
けられ、さらに開閉弁30bと、その下流側の成膜室1
2の直前に第2のフィルタ32bが設けられている。こ
れらの各フィルタ32a,32bには、例えば加熱オイ
ル等の加熱用の熱媒体を流通させる熱媒体流路34a,
34bが設けられている。
The downstream pipe of the vaporizer 10 is branched into a raw material gas transfer passage 16 b toward the film forming chamber 12 and a cleaning liquid return pipe 40 a descending toward the cleaning liquid tank 42. A first filter 32a is provided in the source gas transfer passage 16b near a branch point from the cleaning liquid return pipe 40a, and further includes an on-off valve 30b and a film forming chamber 1 downstream thereof.
2, a second filter 32b is provided. In each of these filters 32a and 32b, for example, a heat medium flow path 34a through which a heat medium for heating such as heating oil flows.
34b are provided.

【0018】この成膜装置には、気化器10及びその前
後の流体配管(液体原料流路16aの一部、及びフィル
タ32a,32bを含む原料ガス搬送流路16b)を洗
浄するための洗浄システムが設けられている。これは、
洗浄液戻り配管40aの下流に設けた洗浄液タンク42
と、洗浄液タンク42の流出口から循環ポンプ44、フ
ィルタ46を有する主洗浄流路40と、この主洗浄流路
40からフィルタ46の下流で分岐する第1及び第2の
洗浄流路40b,40cとを有している。
The film forming apparatus includes a cleaning system for cleaning the vaporizer 10 and fluid pipes before and after the vaporizer 10 (part of the liquid raw material flow path 16a and the raw material gas transfer flow path 16b including the filters 32a and 32b). Is provided. this is,
Cleaning liquid tank 42 provided downstream of cleaning liquid return pipe 40a
A main cleaning channel 40 having a circulation pump 44 and a filter 46 from an outlet of the cleaning liquid tank 42, and first and second cleaning channels 40b and 40c branched from the main cleaning channel 40 downstream of the filter 46. And

【0019】第1の洗浄流路40bは、開閉弁30cを
経由して液体原料流路16aの開閉弁30aと気化器1
0の入り口の間の箇所に合流し、気化器10を通過して
洗浄液戻り配管40aに戻るようになっており、第2の
洗浄流路40cは、開閉弁30eを経由して原料ガス搬
送流路16bの開閉弁30bと第1のフィルタ32aの
間の箇所に合流し、第1のフィルタ32aを通過して洗
浄液戻り配管40aに戻るようになっている。
The first washing flow path 40b is connected to the on-off valve 30a of the liquid material flow path 16a and the vaporizer 1 via the on-off valve 30c.
0, and passes through the vaporizer 10 and returns to the cleaning liquid return pipe 40a. The second cleaning flow path 40c is connected to the source gas transport flow via the on-off valve 30e. It merges into a portion of the passage 16b between the on-off valve 30b and the first filter 32a, passes through the first filter 32a, and returns to the cleaning liquid return pipe 40a.

【0020】主洗浄流路40には、この流路の全体を加
圧する加圧ガスを収容するアキュムレータ50が設けら
れている。洗浄液タンク42には、洗浄液48を気化器
10の稼動温度の、例えば250℃に加熱するヒータ5
2が設けられている。洗浄液48として、例えば、TH
Fのような液体原料の作成に用いた溶剤と同じものを用
いることにより、付着物の溶解を促進し、かつ洗浄液が
気化器10やフィルタ32aの内部に残留しても、金属
酸化物薄膜の気相成長を阻害しないようにしている。各
洗浄流路40,40b,40cにも、内部を流れる洗浄
液の温度の低下を防ぐためのヒータ等を設けるとよい。
The main cleaning channel 40 is provided with an accumulator 50 for containing a pressurized gas for pressurizing the entire channel. The cleaning liquid tank 42 has a heater 5 for heating the cleaning liquid 48 to the operating temperature of the vaporizer 10, for example, 250 ° C.
2 are provided. As the cleaning liquid 48, for example, TH
By using the same solvent as used in the preparation of the liquid raw material such as F, the dissolution of the deposit is promoted, and even if the cleaning liquid remains inside the vaporizer 10 or the filter 32a, the metal oxide thin film It does not hinder vapor phase growth. Each of the cleaning channels 40, 40b, and 40c may also be provided with a heater or the like for preventing the temperature of the cleaning liquid flowing inside from decreasing.

【0021】次に、この実施の形態の成膜装置の動作を
説明する。成膜処理においては、洗浄流路40内の3つ
の開閉弁30c,30d,30eを閉じ、液体原料流路
16a及び原料ガス搬送流路16b内の2つの開閉弁3
0a,30bを開き、液体原料流路16aから供給され
た液体原料を気化器10で気化し、原料ガス搬送流路1
6bを介して成膜室12に送る。成膜室12では、ガス
供給ヘッド22において原料ガスと酸化ガスとの混合ガ
スを生成し、ノズル穴24から基板保持台20に載置し
た基板Wに向けて噴射し、成膜を行う。
Next, the operation of the film forming apparatus of this embodiment will be described. In the film forming process, the three on-off valves 30c, 30d, and 30e in the cleaning channel 40 are closed, and the two on-off valves 3c in the liquid source channel 16a and the source gas transport channel 16b are closed.
0a and 30b are opened, the liquid raw material supplied from the liquid raw material flow path 16a is vaporized by the vaporizer 10, and the raw material gas transport flow path 1
The film is sent to the film forming chamber 12 through 6b. In the film forming chamber 12, a gas mixture of a source gas and an oxidizing gas is generated in the gas supply head 22, and the mixed gas is injected from the nozzle hole 24 toward the substrate W placed on the substrate holder 20 to form a film.

【0022】この時、気化器10やその下流側に付着
し、洗浄工程でも除去されなかった無機物等が剥離し、
パーティクルとして気化原料ガスに含まれていても、こ
のパーティクルは原料ガス搬送流路16b内のフィルタ
32a,32bで除去される。従って、これが成膜室1
2内に流入して基板上の被膜に混入し、品質を劣化させ
ることが防止される。各フィルタ32a,32bの熱媒
体流路34a,34bに、例えば約250℃に加熱した
加熱オイル等の熱媒体を流すことにより、原料ガスがフ
ィルタ34a,34b内で凝結することが防止され、安
定な稼動がなされる。
At this time, inorganic substances and the like which adhere to the vaporizer 10 and the downstream side thereof and are not removed even in the cleaning step are peeled off.
Even if the particles are contained in the vaporized source gas, the particles are removed by the filters 32a and 32b in the source gas transfer passage 16b. Therefore, this is the film forming chamber 1
2 and mixed into the coating on the substrate to prevent deterioration in quality. By flowing a heating medium such as a heating oil heated to about 250 ° C. into the heating medium passages 34a and 34b of the filters 32a and 32b, the raw material gas is prevented from condensing in the filters 34a and 34b, and is stable. Operation is performed.

【0023】気化器10及び原料ガス搬送流路16b内
の第1のフィルタ32aを洗浄する場合には、液体原料
流路16a及び原料ガス搬送流路16b内の2つの開閉
弁30a,30bを閉じ、洗浄流路40内の3つの開閉
弁30c,30d,30eを開き、洗浄流路40を密閉
系とする。ヒータ52によって洗浄液48を予め気化器
10の稼動温度の例えば約250℃に加熱しておき、ア
キュムレータ50によって、洗浄流路を気化器の稼動温
度における洗浄液の蒸気圧である、例えば41kg/c
以上に加圧しつつ、循環ポンプ44を動作させる。
When cleaning the vaporizer 10 and the first filter 32a in the source gas transfer passage 16b, the two on-off valves 30a and 30b in the liquid source passage 16a and the source gas transfer passage 16b are closed. Then, the three open / close valves 30c, 30d, and 30e in the cleaning flow path 40 are opened to make the cleaning flow path 40 a closed system. The cleaning liquid 48 is preliminarily heated to about 250 ° C., which is the operating temperature of the vaporizer 10, by the heater 52, and the accumulator 50 is used to set the cleaning flow path to the vapor pressure of the cleaning liquid at the operating temperature of the vaporizer, for example, 41 kg / c.
while pressing the m 2 or more, to operate the circulation pump 44.

【0024】洗浄液48は、フィルタ46によって固形
成分が除去された後、約250℃の温度であっても41
kg/cm以上の高圧によって液体状態を維持しつつ
気化器10及び原料ガス搬送流路16b内の第1のフィ
ルタ32aの内部に流入し、気化器10内の付着物(汚
れ)や原料ガス搬送流路16b内の第1のフィルタ32
aで捕捉されたパーティクルや固形物を溶解しあるいは
同伴して、気化器10及び原料ガス搬送流路16b内の
第1のフィルタ32aの内部を洗浄する。気化器10及
び原料ガス搬送流路16b内の第1のフィルタ32aを
洗浄した洗浄液48は、洗浄流路40からタンク42に
戻る。このようにして、高圧によって洗浄液の液体状態
を維持しつつ気化器等に供給してこれらを効率的に洗浄
することができる。
After the solid components have been removed by the filter 46, the cleaning liquid 48 has a temperature of about 250.degree.
While maintaining a liquid state at a high pressure of not less than kg / cm 2, the gas flows into the vaporizer 10 and the inside of the first filter 32 a in the raw material gas transfer passage 16 b, and deposits (dirt) or raw material gas The first filter 32 in the transport channel 16b
The inside of the first filter 32a in the vaporizer 10 and the raw material gas transfer passage 16b is washed by dissolving or accompanying the particles and solids trapped by a. The cleaning liquid 48 that has cleaned the first filter 32a in the vaporizer 10 and the raw material gas transfer flow path 16b returns to the tank 42 from the cleaning flow path 40. In this manner, the cleaning liquid can be supplied to the vaporizer or the like while maintaining the liquid state of the cleaning liquid under high pressure, and can be efficiently cleaned.

【0025】なお、この洗浄工程では、原料ガス搬送流
路16b内の第2のフィルタ32bは洗浄されない。こ
の第2のフィルタ32bは、既に第1のフィルタ32a
を通過した原料ガスに含まれるパーティクルを捕捉する
ものであり、その捕捉量も少ないので、例えば定期メン
テナンス時に交換する程度で足りるからである。
In this cleaning step, the second filter 32b in the raw material gas transfer passage 16b is not cleaned. This second filter 32b is already the first filter 32a
This is because particles contained in the raw material gas that has passed through are trapped, and the amount of trapped particles is small. For example, it is sufficient to replace the particles during regular maintenance.

【0026】洗浄工程が終了すると、洗浄流路40内の
3つの開閉弁30c,30d,30eを閉じ、液体原料
流路16a及び原料ガス搬送流路16b内の2つの開閉
弁30a,30bを開いて成膜工程を再開する。この実
施の形態では、洗浄液48は気化器10の稼動温度まで
加熱されているため、洗浄工程において気化器10の温
度が低下せず、従って、気化器10の立ち上げ時間を最
小限にすることができる。なお、洗浄液を稼動温度より
低い例えば常温のままで流入させてもよい。気化器の温
度がある程度下がるが、温度の低下が僅かであれば再加
熱に必要な時間も僅かであり、時間的な損失も少ない。
When the cleaning step is completed, the three on-off valves 30c, 30d and 30e in the cleaning flow path 40 are closed, and the two on-off valves 30a and 30b in the liquid raw material flow path 16a and the raw material gas transport flow path 16b are opened. To restart the film forming process. In this embodiment, since the cleaning liquid 48 is heated to the operating temperature of the vaporizer 10, the temperature of the vaporizer 10 does not decrease in the cleaning process, and therefore, the startup time of the vaporizer 10 is minimized. Can be. The cleaning liquid may be flowed at a lower temperature than the operating temperature, for example, at normal temperature. Although the temperature of the vaporizer decreases to a certain extent, if the temperature decreases only slightly, the time required for reheating is short, and the time loss is small.

【0027】また、上述した工程においては、アキュム
レータ50によって洗浄流路40b,40cの圧力を4
1kg/cm以上に設定したが、これより低い圧力設
定とし、部分的に気化を許容する条件で洗浄を行っても
よい。この場合、特に洗浄液の温度を気化器10の温度
より低く設定しておくと、洗浄液が気化器10の内部に
おいてその内壁部分で沸騰し、それによる乱流の生成や
攪拌によって、付着物の掻き取り、溶解、あるいは同伴
による除去が効率的になされる。また、アキュムレータ
50による圧力保持手段の代わりに、洗浄領域の末端部
に圧力調整弁を設け、一次圧を圧力調整弁のクラッキン
グ圧以上に圧力保持させることで代用することができ
る。
In the above-described process, the accumulator 50 controls the pressure of the cleaning channels 40b and 40c to 4 pressure.
Although the pressure is set to 1 kg / cm 2 or more, the pressure may be set lower than this, and the cleaning may be performed under a condition that allows partial vaporization. In this case, especially when the temperature of the cleaning liquid is set lower than the temperature of the vaporizer 10, the cleaning liquid boils inside the vaporizer 10 on the inner wall portion thereof, thereby generating turbulence and agitating the adhering substances. Removal, dissolution or removal by entrainment is efficient. Further, instead of the pressure holding means by the accumulator 50, a pressure regulating valve may be provided at the end of the cleaning area, and the primary pressure may be maintained at a pressure higher than the cracking pressure of the pressure regulating valve.

【0028】また、この実施の形態にあっては、原料ガ
ス搬送流路16b内に2個のフィルタ32a,32bを
設けた例を示しているが、どちらか一方のみとしても良
い。例えば、開閉弁30bの上流側の第1のフィルタ3
2aのみを設ける場合には、原料ガス搬送流路16bの
開閉弁30bの下流側を完全に保温して開閉弁30bの
下流側で付着物が生成しないようにする。一方、全体と
してパーティクルの生成が少なく、フィルタで捕捉され
る量が少ない場合には、開閉弁30bの下流側の第2の
フィルタ32bのみとしても良い。
Further, in this embodiment, an example is shown in which two filters 32a and 32b are provided in the raw material gas transport passage 16b, but only one of them may be provided. For example, the first filter 3 upstream of the on-off valve 30b
When only 2a is provided, the downstream side of the on-off valve 30b of the raw material gas transfer passage 16b is completely kept warm so that no deposit is generated on the downstream side of the on-off valve 30b. On the other hand, when the generation of particles as a whole is small and the amount captured by the filters is small, only the second filter 32b downstream of the on-off valve 30b may be used.

【0029】図2は、この発明の第2の実施の形態を示
すもので、この実施の形態が先の第1の実施の形態と異
なる点は、原料ガス搬送流路16bの成膜室12の直前
の箇所に熱媒体流路34を備えたフィルタ32とその下
流側の開閉弁30bと設け、このフィルタ32と開閉弁
30bとの間に第2の洗浄流路40cを接続した点であ
る。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the film forming chamber 12 of the source gas transfer passage 16b is formed. A filter 32 having a heat medium flow path 34 and an on-off valve 30b on the downstream side of the filter 32 are provided immediately before, and a second washing flow path 40c is connected between the filter 32 and the on-off valve 30b. .

【0030】この実施の形態によれば、原料ガス搬送流
路16bの末端部の成膜室12の直前にフィルタ32を
設けることで、成膜室に供給される原料ガスからパーテ
ィクルを除去するとともに、洗浄工程ではフィルタ32
の内部に洗浄液を流してこれを洗浄することができる。
According to this embodiment, the filter 32 is provided immediately before the film forming chamber 12 at the end of the material gas transfer passage 16b, thereby removing particles from the source gas supplied to the film forming chamber. In the cleaning process, the filter 32
The washing liquid can be washed by flowing a washing liquid inside.

【0031】図3は、第3の実施の形態を示すもので、
先の第2の実施の形態と異なる点は、フィルタ32の下
流の開閉弁30bの代わりに洗浄液ポート付き開閉弁6
0を原料ガス搬送流路16b内に設け、この洗浄液ポー
ト付き開閉弁60の洗浄ポート60aに洗浄流路40の
第2の洗浄流路40cを接続した点である。これによっ
て、開閉弁60の弁座62及び弁体64にも洗浄液を回
らせてこれらを洗浄することができ、これらに析出物等
が付着することによる漏れを防止することができる。な
お、洗浄液ポート付き開閉弁60を第1の実施の形態の
開閉弁30bに使用しても良いことは言うまでもない。
FIG. 3 shows a third embodiment.
The difference from the second embodiment is that the on-off valve 6 with a cleaning liquid port is used instead of the on-off valve 30b downstream of the filter 32.
0 is provided in the source gas transport channel 16b, and the second cleaning channel 40c of the cleaning channel 40 is connected to the cleaning port 60a of the on-off valve 60 with the cleaning liquid port. As a result, the cleaning liquid can also be circulated through the valve seat 62 and the valve body 64 of the on-off valve 60 to clean them, and it is possible to prevent leakage due to deposits and the like adhering thereto. It goes without saying that the on-off valve 60 with the cleaning liquid port may be used for the on-off valve 30b of the first embodiment.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
気化器や配管中に付着した析出物等が剥離して生成され
たパーティクルがフィルタで除去されるので、パーティ
クルが成膜室内に流入して基板上の被膜に混入し、成膜
の品質を劣化させることが防止される。従って、高・強
誘電体等のような原料ガスの安定性を得るのが難しい素
材の成膜を、円滑にかつ高品質に行なうことができる。
As described above, according to the present invention,
Particles generated by exfoliating deposits and the like adhering to the vaporizer and piping are removed by the filter, so the particles flow into the film formation chamber and mix into the film on the substrate, deteriorating the quality of film formation. Is prevented. Therefore, it is possible to form a film of a material such as a high-ferroelectric material, for which it is difficult to obtain the stability of the source gas, smoothly and with high quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の成膜装置を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の成膜装置を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態の成膜装置の一部を
拡大して示す図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing a part of a film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の成膜装置の全体を示す図である。FIG. 4 is a view showing the whole of a conventional film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 気化器 12 成膜室 16a 液体原料流路 16b 原料ガス搬送流路 20 基板保持台 22 ガス供給ヘッド 30a,30b,30c,30d,30e 開閉弁 32,32a,32b フィルタ 34,34a,34b 熱媒体流路 40 主洗浄流路 40b,40c 洗浄流路 48 洗浄液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vaporizer 12 Film-forming chamber 16a Liquid source flow path 16b Source gas transfer flow path 20 Substrate holder 22 Gas supply head 30a, 30b, 30c, 30d, 30e Open / close valve 32, 32a, 32b Filter 34, 34a, 34b Heat medium Flow path 40 Main cleaning flow path 40b, 40c Cleaning flow path 48 Cleaning liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/822 (72)発明者 荒木 裕二 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 柴崎 光直 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 4K030 AA11 BA42 EA01 KA22 KA45 KA49 5F038 AC15 EZ14 EZ20 5F045 BB15 DP01 EC07 EE03 EE04 EE10 5F083 AD00 FR01 JA06 JA14 JA15 PR21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H01L 21/822 (72) Inventor Yuji Araki 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Corporation (72) Inventor Mitsunao Shibasaki 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo F-term in Ebara Corporation (reference) 4K030 AA11 BA42 EA01 KA22 KA45 KA49 5F038 AC15 EZ14 EZ20 5F045 BB15 DP01 EC07 EE03 EE04 EE10 5F083 AD00 FR01 JA06 JA14 JA15 PR21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体原料を気化させる気化器と、 前記気化器で生成された原料ガスを用いて基板上に成膜
を行う気密な成膜室と、 前記気化器と成膜室とを連絡する原料ガス搬送流路とを
備え、 前記原料ガス搬送流路の成膜室直前の箇所に前記原料ガ
ス中に含まれるパーティクルを捕捉するフィルタが設け
られていることを特徴とする成膜装置。
1. A vaporizer for vaporizing a liquid raw material, an airtight film forming chamber for forming a film on a substrate using the raw material gas generated by the vaporizer, and a communication between the vaporizer and the film forming chamber. And a filter for trapping particles contained in the source gas at a position immediately before the film forming chamber in the source gas transport channel.
【請求項2】 前記フィルタに洗浄液を供給して前記フ
ィルタを洗浄する洗浄流路が設けられ、前記フィルタと
前記成膜室の間に前記洗浄液の流れを規制する開閉弁が
設けられていることを特徴とする請求項1に記載の成膜
装置。
2. A cleaning flow path for supplying a cleaning liquid to the filter to clean the filter, and an on-off valve for restricting a flow of the cleaning liquid between the filter and the film forming chamber is provided. The film forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記開閉弁には弁体及び/又は弁座に洗
浄液を回らせる洗浄液ポートが設けられ、この洗浄液ポ
ートに前記洗浄流路が接続されていることを特徴とする
請求項2に記載の成膜装置。
3. The cleaning valve according to claim 2, wherein the on-off valve is provided with a cleaning liquid port for rotating a cleaning liquid through a valve body and / or a valve seat, and the cleaning flow path is connected to the cleaning liquid port. A film forming apparatus as described in the above.
【請求項4】 液体原料を気化させる気化器と、 前記気化器で生成された原料ガスを用いて基板上に成膜
を行う気密な成膜室と、 前記気化器と成膜室とを連絡する原料ガス搬送流路と、 該原料ガス搬送流路を開閉する開閉弁とを備え、 前記原料ガス搬送流路の前記開閉弁より上流側の箇所に
前記原料ガス中に含まれるパーティクルを捕捉するフィ
ルタが設けられていることを特徴とする成膜装置。
4. A vaporizer for vaporizing a liquid raw material, an airtight film forming chamber for forming a film on a substrate using the raw material gas generated by the vaporizer, and a communication between the vaporizer and the film forming chamber. A source gas transfer channel, and an on-off valve for opening and closing the source gas transfer channel, and trapping particles contained in the source gas at a location on the upstream side of the on-off valve of the source gas transfer channel. A film forming apparatus provided with a filter.
【請求項5】 前記フィルタには、加熱用の熱媒体を流
通させる熱媒体流路が設けられていることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれかに記載の成膜装置。
5. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the filter is provided with a heat medium passage through which a heat medium for heating flows.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004207713A (en) * 2002-12-13 2004-07-22 Tokyo Electron Ltd Treatment equipment and treatment method
JP2008255423A (en) * 2007-04-05 2008-10-23 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing equipment
US20090084315A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-02 Msp Corporation Method and apparatus for particle filtration and enhancing tool performance in film deposition
JP2010116577A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Nec Electronics Corp Re-operating method of film deposition apparatus
KR20100074039A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Supply method of mixed gas and supply device of mixed gas
KR101038405B1 (en) * 2002-04-19 2011-06-01 가부시키가이샤 알박 Film Forming Device and Film Forming Method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038405B1 (en) * 2002-04-19 2011-06-01 가부시키가이샤 알박 Film Forming Device and Film Forming Method
US8168001B2 (en) * 2002-04-19 2012-05-01 Ulvac, Inc. Film-forming apparatus and film-forming method
JP2004207713A (en) * 2002-12-13 2004-07-22 Tokyo Electron Ltd Treatment equipment and treatment method
JP2008255423A (en) * 2007-04-05 2008-10-23 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing equipment
US20090084315A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-02 Msp Corporation Method and apparatus for particle filtration and enhancing tool performance in film deposition
US8297223B2 (en) * 2007-10-02 2012-10-30 Msp Corporation Method and apparatus for particle filtration and enhancing tool performance in film deposition
JP2010116577A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Nec Electronics Corp Re-operating method of film deposition apparatus
KR20100074039A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Supply method of mixed gas and supply device of mixed gas
KR101596048B1 (en) * 2008-12-22 2016-02-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Gas mixture supplying method and apparatus

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