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JP2003264185A - Vaporization supply method - Google Patents

Vaporization supply method

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Publication number
JP2003264185A
JP2003264185A JP2002064700A JP2002064700A JP2003264185A JP 2003264185 A JP2003264185 A JP 2003264185A JP 2002064700 A JP2002064700 A JP 2002064700A JP 2002064700 A JP2002064700 A JP 2002064700A JP 2003264185 A JP2003264185 A JP 2003264185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
vaporization
filter
vaporizer
semiconductor manufacturing
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
JP2002064700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukichi Takamatsu
勇吉 高松
Akiyoshi Asano
彰良 淺野
Kazuaki Tonari
和昭 十七里
Mitsuhiro Iwata
充弘 岩田
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.)
Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
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 Japan Pionics Ltd filed Critical Japan Pionics Ltd
Priority to JP2002064700A priority Critical patent/JP2003264185A/en
Publication of JP2003264185A publication Critical patent/JP2003264185A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体CVD原料を有機溶媒に溶解させた原料
を、効率よく気化し、得られた気化ガスを極めて高純度
で半導体製造装置へ供給できる気化供給方法を提供す
る。 【解決手段】 固体CVD原料を有機溶媒に溶解させた
原料を、気化器に供給して気化させた後、CVD原料を
含む気化ガスをフィルターでろ過して気化ガスに含まれ
るパーティクルを除去し、半導体製造装置へ供給する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vaporization supply method capable of efficiently vaporizing a raw material obtained by dissolving a solid CVD raw material in an organic solvent, and supplying an obtained vaporized gas to a semiconductor manufacturing apparatus with extremely high purity. SOLUTION: After a raw material obtained by dissolving a solid CVD raw material in an organic solvent is supplied to a vaporizer and vaporized, a vaporized gas containing the CVD raw material is filtered by a filter to remove particles contained in the vaporized gas, Supply to semiconductor manufacturing equipment.

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、半導体製造装置
(CVD装置)にガス状のCVD原料を供給する方法に
関する。さらに詳細には、固体CVD原料を溶媒に溶解
させた原料を、効率よく気化し、得られた気化ガスを極
めて高純度で半導体製造装置へ供給する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for supplying a gaseous CVD raw material to a semiconductor manufacturing apparatus (CVD apparatus). More specifically, it relates to a method of efficiently vaporizing a raw material obtained by dissolving a solid CVD raw material in a solvent and supplying the obtained vaporized gas to a semiconductor manufacturing apparatus with extremely high purity.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの絶縁薄膜においては、
ゲート絶縁膜としてSiO2、キャパシタ絶縁膜として
Si34、層間絶縁膜としてPSG(リン・シリコン・
ガラス)、BPSG(ボロン・リン・シリコン・ガラ
ス)がある。従来よりこれらをCVD装置により製造す
るための材料としては、SiH4、NH3、PH3、B2
6等の気体原料が用いられてきたが、デバイスの三次元
化や配線の多層化が進むにつれて、絶縁膜の平坦化に対
する要求が高まってきており、ボイド等の欠陥が発生し
にくく高品質の薄膜形成が可能な液体原料も使用されて
いる。例えば、SiO2膜の原料としてはテトラエトキ
シケイ素(Si(OC254)が、BPSG膜の原料
としてはトリメトキシホウ素(B(OCH33)、トリ
メトキシリン(P(OCH33)等が用いられている。
2. Description of the Related Art In insulating thin films for semiconductor devices,
SiO 2 is used as a gate insulating film, Si 3 N 4 is used as a capacitor insulating film, and PSG (phosphorus silicon.
Glass) and BPSG (boron phosphorus silicon glass). Conventionally, SiH 4 , NH 3 , PH 3 , and B 2 H have been used as materials for manufacturing these with a CVD apparatus.
Although gas raw materials such as 6 have been used, the demand for planarization of the insulating film is increasing as the device becomes three-dimensional and the wiring becomes multi-layered. Liquid raw materials capable of forming thin films are also used. For example, tetraethoxysilicon (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) is used as the raw material for the SiO 2 film, and trimethoxyboron (B (OCH 3 ) 3 ) and trimethoxyphosphorus (P (OCH 3 ) are used as the raw materials for the BPSG film. ) 3 ) etc. are used.

【0003】また、このほかにもSiO2の数倍の高い
誘電率を示すTa25膜、Al23膜等の新しい種類の
薄膜も開発されているが、Ta25膜の原料としては、
液体であるペンタエトキシタンタル(Ta(OC25
5)が用いられ、Al23膜の原料としても、液体であ
るトリイソプロポキシアルミニウム(Al(OCH(C
323)、あるいはトリメチルアルミニウム(Al
(CH33)が用いられている。
[0003] several times higher dielectric constant the Ta 2 O 5 film showing the SiO 2 in this addition, Al 2 O 3 and new types of thin film or the like have been developed, of the Ta 2 O 5 film As a raw material,
Liquid pentaethoxy tantalum (Ta (OC 2 H 5 ))
5 ) is used as a raw material for the Al 2 O 3 film, and liquid triisopropoxyaluminum (Al (OCH (C
H 3 ) 2 ) 3 ) or trimethylaluminum (Al
(CH 3 ) 3 ) is used.

【0004】さらに近年においては、半導体メモリー用
の酸化物系誘電体薄膜として、より高誘電率でステップ
カバレッジ性が高いチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)
膜、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)膜等が
用いられている。これらの薄膜の原料としては、例えば
Pb源としてPb(DPM)2(固体原料)、Zr源と
してZr(OC(CH334(液体原料)、Zr(D
PM)4(固体原料)、Ti源としてTi(OCH(C
324(液体原料)、Ti(OCH(CH32
2(DPM)2(固体原料)、Ba源としてBa(DP
M)2(固体原料)、Sr源としてSr(DPM)2(固
体原料)が用いられている。
In recent years, lead zirconate titanate (PZT) has a higher dielectric constant and a higher step coverage as an oxide-based dielectric thin film for semiconductor memory.
A film, a barium strontium titanate (BST) film, or the like is used. Examples of raw materials for these thin films include Pb (DPM) 2 (solid raw material) as a Pb source, Zr (OC (CH 3 ) 3 ) 4 (liquid raw material) as a Zr source, and Zr (D
PM) 4 (solid material), Ti (OCH (C
H 3 ) 2 ) 4 (liquid raw material), Ti (OCH (CH 3 ) 2 )
2 (DPM) 2 (solid raw material), Ba (DP
M) 2 (solid raw material) and Sr (DPM) 2 (solid raw material) are used as the Sr source.

【0005】CVD原料として液体原料を使用する場
合、通常は、液体原料がキャリアガスとともに気化器に
供給され、気化器でガス状にされた後、CVD装置に供
給される。しかし、液体原料は、一般的に蒸気圧が低
く、粘度が高く、気化温度と分解温度が接近しているた
め、その品質を低下させることなく、しかも所望の濃度
及び流量で効率よく気化させることは困難なことであっ
た。また、固体原料は、高温に保持し昇華して気化供給
することにより高純度の原料を得ることが可能である
が、工業的には充分な供給量を確保することが極めて困
難であるため、通常はテトラヒドロフラン等の溶媒に溶
解させて液体原料とすることにより気化させて使用して
いる。しかし、固体原料は、気化温度が溶媒と大きく相
異し、加熱により溶媒のみが気化して固体原料が析出し
やすいので、液体原料の気化よりもさらに困難であっ
た。
When a liquid raw material is used as a CVD raw material, the liquid raw material is usually supplied to a vaporizer together with a carrier gas, made into a gas state in the vaporizer, and then supplied to a CVD apparatus. However, since liquid raw materials generally have low vapor pressure, high viscosity, and vaporization temperature and decomposition temperature are close to each other, they can be efficiently vaporized at a desired concentration and flow rate without deteriorating their quality. Was difficult. Further, the solid raw material, it is possible to obtain a high-purity raw material by holding at a high temperature and sublimating to vaporize and supply, but it is extremely difficult to ensure a sufficient supply amount industrially, Usually, it is dissolved in a solvent such as tetrahydrofuran and used as a liquid raw material to be vaporized and used. However, the vaporization temperature of the solid raw material is largely different from that of the solvent, and only the solvent is vaporized by heating to easily precipitate the solid raw material, which is more difficult than the vaporization of the liquid raw material.

【0006】このように液体原料あるいは固体原料を用
いた半導体薄膜の製造は、高度の技術を必要とするが、
気体原料を用いた半導体薄膜より高品質、高純度のもの
が期待できるため、これらの原料を劣化や析出をさせる
ことなく効率よく気化する目的で、種々の気化器あるい
は気化供給装置が開発されてきた。このような気化器と
しては、例えば、CVD原料供給部のCVD原料との接
触部が、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の耐腐食性
合成樹脂で構成される気化器が、また、気化供給装置と
しては、前記のような気化器を有し、気化室の加熱時に
加熱手段から熱伝導を受けるCVD原料供給部の金属構
成部分が、冷却器により冷却可能な構成である気化供給
装置が挙げられる(特願2001−349840)。
As described above, the production of a semiconductor thin film using a liquid raw material or a solid raw material requires high technology,
Since higher quality and higher purity can be expected from semiconductor thin films using gas raw materials, various vaporizers or vaporization supply devices have been developed for the purpose of efficiently vaporizing these raw materials without causing deterioration or precipitation. It was As such a vaporizer, for example, a vaporizer in which the contact portion of the CVD raw material supply portion with the CVD raw material is made of a corrosion-resistant synthetic resin such as a fluorine resin or a polyimide resin, or a vaporization supply device Examples of the vaporization supply device include the vaporizer as described above, and the metal constituent part of the CVD raw material supply part that receives heat conduction from the heating means when the vaporization chamber is heated can be cooled by a cooler. (Japanese Patent Application No. 2001-349840).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記気化器は、CVD
原料との接触部の構成材料を、耐熱性のほか、断熱性が
あり、CVD原料が付着しにくい特性を有する耐腐食性
合成樹脂としたものであり、固体CVD原料を有機溶媒
に溶解させた原料を用いた場合においても、急激な原料
の加熱を防止できるので、溶媒のみが気化しCVD原料
が析出することが極めて少なく、99.9%以上の高い
気化効率が得られる気化器である。また、前記気化供給
装置は、前記気化器を有し、気化室の加熱時に気化器の
CVD原料供給部を冷却する構成としたものであり、C
VD原料の析出防止効果をさらに向上させた気化供給装
置である。
The vaporizer is a CVD device.
In addition to heat resistance, the constituent material of the contact part with the raw material is a corrosion-resistant synthetic resin that has heat insulating properties and does not easily adhere to the CVD raw material. The solid CVD raw material was dissolved in an organic solvent. Even when a raw material is used, rapid heating of the raw material can be prevented, so that only the solvent is vaporized and the CVD raw material is extremely unlikely to deposit, and a vaporizer having a high vaporization efficiency of 99.9% or more can be obtained. The vaporization supply device has the vaporizer and is configured to cool the CVD raw material supply part of the vaporizer when the vaporization chamber is heated.
It is a vaporization and supply device in which the VD raw material precipitation preventing effect is further improved.

【0008】しかしながら、このような気化効率が優れ
た気化器、気化供給装置を用いても、固体CVD原料を
有機溶媒に溶解させた原料を用いた場合には、半導体薄
膜に微量の不純物が混入し、半導体薄膜の品質に悪影響
を及ぼすことがあった。従って、本発明が解決しようと
する課題は、CVD原料として固体原料を用いた場合に
おいても、効率よく気化し、得られた気化ガスを極めて
高純度で半導体製造装置に供給できる気化供給方法を提
供することである。
However, even if such a vaporizer and vaporization supply device having excellent vaporization efficiency are used, when a raw material prepared by dissolving a solid CVD raw material in an organic solvent is used, a trace amount of impurities are mixed in the semiconductor thin film. However, the quality of the semiconductor thin film may be adversely affected. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a vaporization and supply method capable of efficiently vaporizing even when a solid raw material is used as a CVD raw material and supplying the obtained vaporized gas to a semiconductor manufacturing apparatus with extremely high purity. It is to be.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意検討した結果、気化ガスにはpp
mレベルの未気化の固体CVD原料あるいは析出した固
体CVD原料が含まれること、半導体薄膜の微量不純物
には前記の固体CVD原料に由来するものが多いこと、
及びこれらの固体CVD原料等のパーティクルはフィル
ターにより容易に除去できることを見い出し本発明に到
達した。すなわち本発明は、固体CVD原料を有機溶媒
に溶解させた原料を、気化器に供給して気化させた後、
該CVD原料を含む気化ガスをフィルターでろ過して該
気化ガスに含まれるパーティクルを除去し、半導体製造
装置へ供給することを特徴とする気化供給方法である。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have found that the vaporized gas has pp
m-level unvaporized solid CVD raw material or precipitated solid CVD raw material is included, and many trace impurities in the semiconductor thin film are derived from the solid CVD raw material,
Further, they have found that particles of these solid CVD raw materials and the like can be easily removed by a filter and reached the present invention. That is, the present invention, after the solid CVD raw material is dissolved in an organic solvent, the raw material is supplied to a vaporizer and vaporized,
The vaporized supply method is characterized in that the vaporized gas containing the CVD raw material is filtered by a filter to remove particles contained in the vaporized gas and supplied to a semiconductor manufacturing apparatus.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は、固体CVD原料を有機
溶媒に溶解させた原料を気化させて、半導体製造装置へ
供給する気化供給方法に適用される。本発明の気化供給
方法は、固体CVD原料を有機溶媒に溶解させた原料
を、気化器に供給して気化させた後、気化ガスをフィル
ターでろ過して気化ガスに含まれる未気化の固体CVD
原料、析出した固体CVD原料等のパーティクルを除去
し、半導体製造装置へ供給する方法である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is applied to a vaporizing and supplying method of vaporizing a raw material obtained by dissolving a solid CVD raw material in an organic solvent and supplying the vaporized raw material to a semiconductor manufacturing apparatus. The vaporization supply method of the present invention is a method in which a raw material obtained by dissolving a solid CVD raw material in an organic solvent is supplied to a vaporizer to be vaporized, and then the vaporized gas is filtered by a filter to obtain an unvaporized solid CVD contained in the vaporized gas.
This is a method of removing particles such as raw materials and precipitated solid CVD raw materials and supplying them to a semiconductor manufacturing apparatus.

【0011】本発明の気化供給方法に適用されるCVD
原料は、常温、常圧で固体であれば特に制限はなく、用
途に応じて適宜選択、使用される。例えば、ヘキサカル
ボニルモリブデン(Mo(CO)6)、ジメチルペント
オキシ金(Au(CH32(OC57))、ビスマス
(III)ターシャリーブトキシド(Bi(OtB
u)3)、ビスマス(III)ターシャリーペントキシド
(Bi(OtAm)3)、トリフェニルビスマス(Bi
Ph3)、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ルテニ
ウム(Ru(EtCp)2)、(エチルシクロペンタジ
エニル)(トリメチル)白金(Pt(EtCp)M
3)、1,5-シクロオクタジエン(エチルシクロペンタ
ジエニル)イリジウム(Ir(EtCp)(co
d))、ビス(ヘキサエトキシタンタル)ストロンチウ
ム(St[Ta(OEt)62)、ビス(ヘキサイソプ
ロポキシタンタル)ストロンチウム(St[Ta(Oi
Pr)62)、トリス(2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘ
プタンジオナイト)ランタン(La(DPM)3)、ト
リス(2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイ
ト)イットリウム(Y(DPM)3)、トリス(2,2,6,
6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト)ルテニウム
(Ru(DPM)3)、ビス(2,2,6,6,-テトラメチル-
3,5ヘプタンジオナイト)バリウム(Ba(DP
M)2)、ビス(2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジ
オナイト)ストロンチウム(Sr(DPM)2)、テト
ラ(2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト)
チタニウム(Ti(DPM)4)、テトラ(2,2,6,6,-テ
トラメチル-3,5ヘプタンジオナイト)ジルコニウム(Z
r(DPM)4)、テトラ(2,6,-ジメチル-3,5ヘプタン
ジオナイト)ジルコニウム(Zr(DMHD)4)、ビ
ス(2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト)
鉛(Pb(DPM)2)、(ジ-ターシャリーブトキシ)
ビス(2,2,6,6,-テトラメチル-3.5.ヘプタンジオナイ
ト)チタニウム(Ti(OtBu)2(DPM)2)、
(ジ-イソプロポキシ)ビス(2,2,6,6,-テトラメチル-
3,5,-ヘプタンジオナイト)チタニウム(Ti(OiP
r)2(DPM)2)、(イソプロポキシ)トリス(2,2,
6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタンジオナイト)ジルコ
ニウム(Zr(OiPr)(DPM)3)、またはテト
ラキス(イソブチリルピバロイルメタナート)ジルコニ
ウム等のCVD原料を例示することができる。ただし、
これらは通常0.1〜1.0mol/L程度の濃度で有
機溶媒に溶解して使用する必要がある。
CVD applied to the vaporization supply method of the present invention
The raw material is not particularly limited as long as it is a solid at room temperature and atmospheric pressure, and is appropriately selected and used according to the application. For example, hexacarbonyl molybdenum (Mo (CO) 6 ), dimethyl pentoxy gold (Au (CH 3 ) 2 (OC 5 H 7 )), bismuth (III) tertiary butoxide (Bi (OtB)
u) 3 ), bismuth (III) tertiary pentoxide (Bi (OtAm) 3 ), triphenylbismuth (Bi
Ph 3 ), bis (ethylcyclopentadienyl) ruthenium (Ru (EtCp) 2 ), (ethylcyclopentadienyl) (trimethyl) platinum (Pt (EtCp) M
e 3 ), 1,5-cyclooctadiene (ethylcyclopentadienyl) iridium (Ir (EtCp) (co
d)), bis (hexaethoxytantalum) strontium (St [Ta (OEt) 6 ] 2 ), bis (hexaisopropoxytantal) strontium (St [Ta (Oi
Pr) 6 ] 2 ), tris (2,2,6,6, -tetramethyl-3,5 heptanedionite) lanthanum (La (DPM) 3 ), tris (2,2,6,6, -tetramethyl -3,5 heptane dionite) yttrium (Y (DPM) 3 ), tris (2,2,6,
6, -Tetramethyl-3,5 heptanedionite) Ruthenium (Ru (DPM) 3 ), bis (2,2,6,6, -tetramethyl-
3,5 heptane dionite) barium (Ba (DP
M) 2 ), bis (2,2,6,6, -tetramethyl-3,5 heptanedionite) strontium (Sr (DPM) 2 ), tetra (2,2,6,6, -tetramethyl-3 , 5 heptane dionite)
Titanium (Ti (DPM) 4 ), tetra (2,2,6,6, -tetramethyl-3,5 heptanedionite) zirconium (Z
r (DPM) 4 ), tetra (2,6, -dimethyl-3,5 heptanedionite) zirconium (Zr (DMHD) 4 ), bis (2,2,6,6, -tetramethyl-3,5 heptane Gionite)
Lead (Pb (DPM) 2 ), (di-tertiary butoxy)
Bis (2,2,6,6, -tetramethyl-3.5.heptanedionite) titanium (Ti (OtBu) 2 (DPM) 2 ),
(Di-isopropoxy) bis (2,2,6,6, -tetramethyl-
3,5, -heptanedionite) titanium (Ti (OiP
r) 2 (DPM) 2 ), (isopropoxy) tris (2,2,
Examples of CVD raw materials include 6,6, -tetramethyl-3,5, -heptanedionite) zirconium (Zr (OiPr) (DPM) 3 ) or tetrakis (isobutyryl pivaloyl methanate) zirconium. it can. However,
It is usually necessary to dissolve these in an organic solvent at a concentration of about 0.1 to 1.0 mol / L before use.

【0012】固体CVD原料の溶媒として用いられる前
記有機溶媒は、通常はその沸点温度が40℃〜140℃
の有機溶媒である。それらの有機溶媒として、例えば、
プロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルプロ
ピルエーテル、エチルブチルエーテル、酸化トリメチレ
ン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエー
テル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコール、ブチルアルコール等のアルコール、アセト
ン、エチルメチルケトン、iso-プロピルメチルケトン、
iso-ブチルメチルケトン等のケトン、プロピルアミン、
ブチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ト
リエチルアミン等のアミン、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等のエステル、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等の炭化水素等を挙げることができる。
The organic solvent used as a solvent for the solid CVD raw material usually has a boiling point of 40 ° C to 140 ° C.
Is an organic solvent. As those organic solvents, for example,
Ethers such as propyl ether, methyl butyl ether, ethyl propyl ether, ethyl butyl ether, trimethylene oxide, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, acetone, ethyl methyl ketone, iso-propyl methyl ketone ,
ketones such as iso-butyl methyl ketone, propylamine,
Examples thereof include amines such as butylamine, diethylamine, dipropylamine and triethylamine, esters such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate, and hydrocarbons such as hexane, heptane and octane.

【0013】次に、本発明の気化供給方法を、図1に基
づいて詳細に説明するが、本発明はこれにより限定され
るものではない。図1は本発明の気化供給方法を適用し
た気化供給システムの一例を示す構成図である。図1の
気化供給システムは、前述の固体CVD原料を有機溶媒
に溶解させた原料1が封入されたCVD原料容器2、脱
ガス器3、液体マスフローコントローラー4、気化器
5、キャリアガス供給ライン7、ヒーター9を有するフ
ィルター10、不活性ガス供給ライン12等により構成
されている。尚、図1は1系統(1種類の原料)の気化
供給ラインを有する気化供給システムであるが、本発明
の気化供給方法は、複数系統の気化供給ラインを有する
気化供給システムにも適用できる。
Next, the vaporization supply method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited to this. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a vaporization supply system to which the vaporization supply method of the present invention is applied. The vaporization supply system of FIG. 1 includes a CVD raw material container 2, a degasser 3, a liquid mass flow controller 4, a vaporizer 5, and a carrier gas supply line 7 in which a raw material 1 in which the solid CVD raw material is dissolved in an organic solvent is enclosed. , A filter 10 having a heater 9, an inert gas supply line 12 and the like. Although FIG. 1 shows a vaporization supply system having one system (one type of raw material) of vaporization supply lines, the vaporization supply method of the present invention can also be applied to a vaporization supply system having a plurality of systems of vaporization supply lines.

【0014】図1のような気化供給システムにおいて
は、CVD原料容器内に不活性ガスの圧力をかけること
により、原料が脱ガス器を経由して液体マスフローコン
トローラーに導入され、液体の状態で流量が計量された
後、気化器に供給される。気化効率が優れた気化器にお
いては、固体CVD原料は99.9%以上の高い気化効
率で気化され得るが、このような気化器を用いてもpp
mレベルで未気化の固体CVD原料が残存し、また気化
されたガスからppmレベルで固体CVD原料が析出す
ると推測される。これらの固体CVD原料は、通常は集
合体のパーティクルとなって存在すると考えられる。こ
のような固体CVD原料に由来するパーティクルの大き
さは、気化器の種類、原料の種類、気化条件等により異
なり一概に限定することはできないが、通常は0.00
1〜0.1μm程度である。これらのパーティクルは半
導体薄膜の品質に悪影響を与えるため除去しなければな
らない。尚、気化ガスには、その他に、原料に含まれる
不純物等に由来する微小パーティクル、溶媒による配管
材料の溶出に由来する微小パーティクルが微量含まれる
と推測される。
In the vaporization supply system as shown in FIG. 1, by applying an inert gas pressure in the CVD source container, the source is introduced into the liquid mass flow controller via the degasser, and the flow rate in the liquid state is reached. Is weighed and then fed to the vaporizer. In a vaporizer with excellent vaporization efficiency, the solid CVD raw material can be vaporized with a high vaporization efficiency of 99.9% or more. However, even if such a vaporizer is used, pp
It is presumed that the unvaporized solid CVD raw material remains at the m level and the solid CVD raw material is deposited at the ppm level from the vaporized gas. It is considered that these solid CVD raw materials usually exist as aggregate particles. The size of particles derived from such a solid CVD raw material varies depending on the type of vaporizer, the type of raw material, vaporization conditions, etc. and cannot be unconditionally limited, but is usually 0.00
It is about 1 to 0.1 μm. These particles adversely affect the quality of the semiconductor thin film and must be removed. The vaporized gas is presumed to contain a small amount of fine particles derived from impurities contained in the raw material and fine particles derived from the elution of the piping material by the solvent.

【0015】本発明の気化供給方法におけるフィルター
は、気化ガス中のCVD原料が半導体製造装置で気相成
長反応の原料として使用される前に、気化ガスに含まれ
る前述のようなパーティクルをろ過できる位置に設置さ
れればよく、通常は気化器の出口、半導体製造装置の入
口、または気化器と半導体製造装置の間に設置される。
例えば、フィルター素子(フィルター材)を気化ガス出
口に設置した気化器、あるいはフィルター素子(フィル
ター材)を気化ガス導入口に設置した半導体製造装置を
用いることもできる。しかし、フィルターは、メンテナ
ンスが容易な点で、図1に示すように気化器と半導体製
造装置の間に設置することが好ましい。
The filter in the vaporization supply method of the present invention can filter the particles as described above contained in the vaporized gas before the CVD raw material in the vaporized gas is used as the raw material for the vapor phase growth reaction in the semiconductor manufacturing apparatus. It may be installed at a position, and is usually installed at the outlet of the vaporizer, the inlet of the semiconductor manufacturing apparatus, or between the vaporizer and the semiconductor manufacturing apparatus.
For example, a vaporizer having a filter element (filter material) installed at the vaporized gas outlet, or a semiconductor manufacturing apparatus having a filter element (filter material) installed at the vaporized gas inlet can be used. However, it is preferable to install the filter between the vaporizer and the semiconductor manufacturing apparatus as shown in FIG. 1 in terms of easy maintenance.

【0016】また、本発明の気化供給方法においては、
フィルターを前述のように設置することによりパーティ
クルをフィルターで捕捉することができるが、ろ過する
際の温度をCVD原料の気化温度と同じ温度またはその
近辺の温度に維持することにより、一旦捕捉された固体
CVD原料を気化させて半導体製造装置へ供給すること
もできる。このため、フィルターでろ過する際の気化ガ
スの温度、あるいはフィルター素子の温度を、気化器内
の気化ガス温度より100℃低い温度から100℃高い
温度の範囲内にすることが好ましく、さらに50℃低い
温度から50℃高い温度の範囲内にすることがより好ま
しい。
Further, in the vaporizing and supplying method of the present invention,
Particles can be captured by the filter by installing the filter as described above, but the particles are once captured by maintaining the temperature at the time of filtering at or near the vaporization temperature of the CVD raw material. It is also possible to vaporize the solid CVD raw material and supply it to the semiconductor manufacturing apparatus. For this reason, it is preferable that the temperature of the vaporized gas or the temperature of the filter element at the time of filtering with a filter is within a range of 100 ° C. lower to 100 ° C. higher than the vaporized gas temperature in the vaporizer, and further 50 ° C. More preferably, it is in the range of low temperature to 50 ° C. higher.

【0017】フィルターでろ過する際の気化ガスの温
度、あるいはフィルター素子の温度が、気化温度より1
00℃以上低い場合は、フィルターにおいて固体CVD
原料の捕捉量が多くなり圧力損出が増加する不都合があ
り、気化温度より100℃以上高い場合は、CVD原料
が分解する虞を生じる。フィルターを前述のような温度
に維持する方法としては、気化器とフィルターの間の距
離を短くして気化温度に近い温度でろ過する方法、フィ
ルターにヒーター等の加熱手段を設けて所定の温度を維
持しながらろ過する方法等を例示することができる。
The temperature of the vaporized gas or the temperature of the filter element at the time of filtering with a filter is 1 from the vaporization temperature.
If it is lower than 00 ℃, solid-state CVD in the filter
There is an inconvenience that the trapped amount of the raw material increases and the pressure loss increases, and when the vaporization temperature is 100 ° C. or higher, the CVD raw material may be decomposed. As a method for maintaining the temperature of the filter as described above, a method in which the distance between the vaporizer and the filter is shortened to perform filtration at a temperature close to the vaporization temperature, a heating means such as a heater is provided in the filter to keep the temperature at a predetermined level. A method of filtering while maintaining can be exemplified.

【0018】本発明の気化供給方法に用いられるフィル
ターとしては、CVD原料の気化温度以上の耐熱性、及
び耐腐食性を有するものであれば特に限定されることは
ないが、通常は焼結金属フィルター、セラミックフィル
ター、フッ素樹脂フィルター等が使用される。但し、セ
ラミックフィルターは通常約200℃以下、フッ素樹脂
フィルターは通常約230℃以下の使用温度に限定され
る。また、フィルターは、直径0.01μmに相当する
パーティクルを99.99%以上の除去率で除去できる
ものが好ましく、さらに直径0.001μmに相当する
パーティクルを99.99%以上の除去率で除去できる
ものがより好ましい。市販されているフィルターとして
は、例えば、ステンレスフィルター(日本パイオニクス
(株)製、SLF−E,L,M,X)、テフロン(登録
商標)メンブランフィルター(日本パイオニクス(株)
製、XLF−D,E,L,M)を使用することができ
る。
The filter used in the vaporization supply method of the present invention is not particularly limited as long as it has heat resistance and corrosion resistance above the vaporization temperature of the CVD raw material, but is usually a sintered metal. Filters, ceramic filters, fluororesin filters, etc. are used. However, the ceramic filter is usually limited to about 200 ° C. or lower, and the fluororesin filter is usually limited to about 230 ° C. or lower. Further, the filter is preferably one capable of removing particles corresponding to a diameter of 0.01 μm with a removal rate of 99.99% or more, and further capable of removing particles corresponding to a diameter of 0.001 μm with a removal rate of 99.99% or more. The thing is more preferable. Examples of commercially available filters include stainless steel filters (manufactured by Nippon Pionics Co., Ltd., SLF-E, L, M, X), Teflon (registered trademark) membrane filters (Japan Pionics Co., Ltd.).
Manufactured by XLF-D, E, L, M) can be used.

【0019】尚、本発明の気化供給方法において使用さ
れる気化器は、特に限定されることはないが、好ましく
は液体マスフローコントローラー等の液体流量制御器に
より高精度に流量制御されたCVD原料を、所望の濃度
及び流量で極めて高い気化効率で半導体製造装置に供給
することが可能なものが使用される。このような気化器
としては、例えば、気化容器の形状が、球形、楕球形、
樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、円錐形、円錐
台形、半球形であり、キャリアガスが気化容器内で旋回
流を形成するように設定された気化器(特開平11−3
42328号公報)、CVD原料供給部のCVD原料と
の接触部が、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の耐腐
食性合成樹脂で構成される気化器(特願2001−34
9840)等を挙げることができる。
The vaporizer used in the vaporization and supply method of the present invention is not particularly limited, but preferably a CVD raw material whose flow rate is controlled with high accuracy by a liquid flow rate controller such as a liquid mass flow controller. What is capable of supplying the semiconductor manufacturing apparatus at a desired concentration and flow rate with extremely high vaporization efficiency is used. As such a vaporizer, for example, the shape of the vaporization container is spherical, ellipsoidal,
A vaporizer having a barrel shape, or a cylindrical shape having rounded ends, a conical shape, a truncated cone shape, or a hemispherical shape, and the carrier gas is set so as to form a swirl flow in the vaporization vessel (Japanese Patent Laid-Open No. 11-3
No. 42328), a vaporizer (Japanese Patent Application No. 2001-34) in which the contact portion of the CVD raw material supply portion with the CVD raw material is composed of a corrosion-resistant synthetic resin such as a fluorine-based resin or a polyimide-based resin.
9840) and the like.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to these.

【0021】実施例1 (気化供給システムの製作)図2に示すような気化器を
製作した。CVD原料供給部は、内部及び気化室側の表
面がフッ素系樹脂(PFA)で構成され、気化器外部と
の接触部がステンレス鋼(SUS316)で構成され
る。フッ素系樹脂の構成部は、外径16mm、高さ3
4.2mmの円柱状であり、その外側のステンレス鋼の
厚みは2.0mmである。また、気化器は、前記のCV
D原料供給部のほか、気化ガス排出口、気化室の加熱手
段、及びヒーターが内蔵された突起を有する。気化室
は、内径が65mm、高さが92.5mmの円柱状で、
底部の突起は高さ27.5mmであり、また底部から1
5mmの高さに気化ガス排出口を設けたものである。
Example 1 (Production of vaporization supply system) A vaporizer as shown in FIG. 2 was produced. The inside of the CVD raw material supply unit and the surface on the vaporization chamber side are made of a fluororesin (PFA), and the contact portion with the outside of the vaporizer is made of stainless steel (SUS316). The fluorinated resin component has an outer diameter of 16 mm and a height of 3
It has a cylindrical shape of 4.2 mm, and the thickness of the stainless steel outside thereof is 2.0 mm. Further, the vaporizer is the CV described above.
In addition to the D raw material supply section, it has a vapor gas discharge port, a heating means for the vaporization chamber, and a protrusion in which a heater is incorporated. The vaporization chamber has a cylindrical shape with an inner diameter of 65 mm and a height of 92.5 mm.
The height of the protrusion on the bottom is 27.5 mm, and 1 from the bottom.
A vaporized gas discharge port is provided at a height of 5 mm.

【0022】次に、固体CVD原料である(ジ-イソプ
ロポキシ)ビス(2,2,6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタ
ンジオナイト)チタニウム(Ti(OiPr)2(DP
M)2)をTHFに溶解させた原料(固体CVD原料の
濃度:0.3mol/l)が封入された液体CVD原料
容器を、脱ガス器、液体マスフローコントローラー、キ
ャリアガス供給ライン、気化器、ステンレスフィルター
(日本パイオニクス(株)製、SLF−M、直径0.0
1μmの均一パーティクル除去率:99.999999
9%)、Si基板がセットされた半導体製造装置等と接
続し、図1に示すような気化供給システムを製作した。
Next, solid-state CVD raw material (di-isopropoxy) bis (2,2,6,6, -tetramethyl-3,5, -heptanedionite) titanium (Ti (OiPr) 2 (DP
M) 2 ) is dissolved in THF, and a liquid CVD raw material container in which a raw material (concentration of solid CVD raw material: 0.3 mol / l) is sealed, a degasser, a liquid mass flow controller, a carrier gas supply line, a vaporizer, Stainless filter (manufactured by Nippon Pionics Co., Ltd., SLF-M, diameter 0.0)
1 μm uniform particle removal rate: 99.999999
9%), a vaporization supply system as shown in FIG. 1 was manufactured by connecting to a semiconductor manufacturing apparatus or the like on which a Si substrate was set.

【0023】(気化供給試験)前記のような気化供給シ
ステムを使用して以下のように気化供給試験を行ない、
TiO薄膜をSi基板上に堆積させた。気化器内を
1.6kPa(12torr)、230℃の温度、半導
体製造装置内を0.93kPa(7.1torr)、5
50℃の温度、フィルター素子を230℃の温度に保持
した。次にTi(OiPr)2(DPM)2/THFを、
液体マスフローコントローラーを用いて0.2g/mi
nの流量で気化器に供給するとともに、キャリアガス供
給ラインから230℃に加熱されたアルゴンガスを、
0.1L/minの流量で気化器に供給して、気化器内
でCVD原料を気化させた。さらに半導体製造装置の直
前で230℃に加熱されたアルゴンガス及び酸素ガスを
各々0.1L/min、1.0L/minの流量で添加
して2時間にわたり気化ガスを半導体製造装置に供給し
た。
(Evaporation supply test) Using the evaporation supply system as described above, an evaporation supply test is carried out as follows,
A TiO 2 thin film was deposited on a Si substrate. The inside of the vaporizer is 1.6 kPa (12 torr), the temperature is 230 ° C., the inside of the semiconductor manufacturing apparatus is 0.93 kPa (7.1 torr), 5
The temperature of 50 ° C and the temperature of the filter element were maintained at 230 ° C. Next, Ti (OiPr) 2 (DPM) 2 / THF
0.2 g / mi using liquid mass flow controller
Argon gas heated to 230 ° C. from the carrier gas supply line while being supplied to the vaporizer at a flow rate of n,
The CVD raw material was vaporized in the vaporizer by supplying the vaporizer at a flow rate of 0.1 L / min. Further, argon gas and oxygen gas heated to 230 ° C. immediately before the semiconductor manufacturing apparatus were added at a flow rate of 0.1 L / min and 1.0 L / min, respectively, and vaporized gas was supplied to the semiconductor manufacturing apparatus for 2 hours.

【0024】気化供給終了後、半導体製造装置から基板
を取り出し、TiO薄膜の表面を電子顕微鏡で観察し
てパーティクルの付着状態を測定した。直径0.01μ
m以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当た
りの個数を表1に示す。また、パーティクルの付着によ
るフィルターの重量増加が確認された。パーティクルの
付着量を表1に示す。
After completion of the vaporization and supply, the substrate was taken out from the semiconductor manufacturing apparatus, and the surface of the TiO 2 thin film was observed with an electron microscope to measure the adhered state of particles. Diameter 0.01μ
Table 1 shows the number of particles corresponding to a size of m or more per unit area. Further, it was confirmed that the weight of the filter increased due to the adhesion of particles. Table 1 shows the amount of particles attached.

【0025】実施例2、実施例3 実施例1におけるフィルター素子の温度を、各々200
℃、260℃に変えたほかは、実施例1と同様にして気
化供給試験を行ない、TiO薄膜をSi基板上に堆積
させた。直径0.01μm以上の大きさに相当するパー
ティクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着
したパーティクルの付着量を表1に示す。
Example 2 and Example 3 The temperature of the filter element in Example 1 was set to 200 each.
The vaporization supply test was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 260 ° C., and a TiO 2 thin film was deposited on the Si substrate. Table 1 shows the number of particles having a diameter of 0.01 μm or more per unit area and the amount of particles attached to the filter.

【0026】実施例4 実施例1と同様な気化供給システムを用い、原料として
固体CVD原料であるテトラ(2,6,-ジメチル-3,5ヘプ
タンジオナイト)ジルコニウム(Zr(DPM)4)を
THFに溶解させた原料(固体CVD原料の濃度:0.
3mol/l)を用いて、以下のように気化供給試験を
行ない、ZrO薄膜をSi基板上に堆積させた。
Example 4 Using the same vaporization supply system as in Example 1, tetra (2,6, -dimethyl-3,5 heptanedionite) zirconium (Zr (DPM) 4 ) which is a solid CVD raw material was used as a raw material. Raw material dissolved in THF (concentration of solid CVD raw material: 0.
(3 mol / l) was used to perform a vaporization supply test as described below to deposit a ZrO 2 thin film on a Si substrate.

【0027】気化器内を1.6kPa(12tor
r)、230℃の温度、半導体製造装置内を0.93k
Pa(7.1torr)、550℃の温度、フィルター
素子を230℃の温度に保持した。次にZr(DPM)
4/THFを、液体マスフローコントローラーを用いて
0.2g/minの流量で気化器に供給するとともに、
キャリアガス供給ラインから230℃に加熱されたアル
ゴンガスを、0.1L/minの流量で気化器に供給し
て、気化器内でCVD原料を気化させた。さらに半導体
製造装置の直前で230℃に加熱されたアルゴンガス及
び酸素ガスを各々0.1L/min、1.0L/min
の流量で添加して2時間にわたり気化ガスを半導体製造
装置に供給した。
The inside of the vaporizer is 1.6 kPa (12 torr).
r), the temperature of 230 ℃, 0.93k in the semiconductor manufacturing equipment
The temperature of Pa (7.1 torr), 550 ° C, and the temperature of the filter element were maintained at 230 ° C. Next Zr (DPM)
While supplying 4 / THF to the vaporizer at a flow rate of 0.2 g / min using a liquid mass flow controller,
Argon gas heated to 230 ° C. was supplied from the carrier gas supply line to the vaporizer at a flow rate of 0.1 L / min to vaporize the CVD raw material in the vaporizer. Further, argon gas and oxygen gas heated to 230 ° C. immediately before the semiconductor manufacturing apparatus are used at 0.1 L / min and 1.0 L / min, respectively.
And the vaporized gas was supplied to the semiconductor manufacturing apparatus for 2 hours.

【0028】気化供給終了後、半導体製造装置から基板
を取り出し、ZrO薄膜の表面を電子顕微鏡で観察し
てパーティクルの付着状態を測定した。直径0.01μ
m以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当た
りの個数を表1に示す。また、パーティクルの付着によ
るフィルターの重量増加が確認された。パーティクルの
付着量を表1に示す。
After the vaporization and supply was completed, the substrate was taken out from the semiconductor manufacturing apparatus, and the surface of the ZrO 2 thin film was observed with an electron microscope to measure the adhered state of particles. Diameter 0.01μ
Table 1 shows the number of particles corresponding to a size of m or more per unit area. Further, it was confirmed that the weight of the filter increased due to the adhesion of particles. Table 1 shows the amount of particles attached.

【0029】実施例5、実施例6 実施例4におけるフィルター素子の温度を、各々200
℃、260℃に変えたほかは、実施例4と同様にして気
化供給試験を行ない、ZrO薄膜をSi基板上に堆積
させた。直径0.01μm以上の大きさに相当するパー
ティクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着
したパーティクルの付着量を表1に示す。
Example 5 and Example 6 The temperature of the filter element in Example 4 was set to 200 each.
A ZrO 2 thin film was deposited on a Si substrate by performing a vaporization supply test in the same manner as in Example 4 except that the temperature was changed to 260 ° C. Table 1 shows the number of particles having a diameter of 0.01 μm or more per unit area and the amount of particles attached to the filter.

【0030】実施例7 実施例1と同様な気化供給システムを用い、原料として
固体CVD原料であるビス(2,2,6,6,-テトラメチル-3,
5ヘプタンジオナイト)鉛(Pb(DPM)2)をTHF
に溶解させた原料(固体CVD原料の濃度:0.3mo
l/l)を用いて、以下のように気化供給試験を行な
い、PbO薄膜をSi基板上に堆積させた。
Example 7 Using the same vaporization and supply system as in Example 1, the raw material was solid CVD raw material bis (2,2,6,6, -tetramethyl-3,3).
5 Heptane dionite) lead (Pb (DPM) 2 ) in THF
Raw material dissolved in (concentration of solid CVD raw material: 0.3 mo
1 / l) was used to carry out a vaporization supply test as described below to deposit a PbO thin film on a Si substrate.

【0031】気化器内を1.6kPa(12tor
r)、210℃の温度、半導体製造装置内を0.93k
Pa(7.1torr)、550℃の温度、フィルター
素子を230℃の温度に保持した。次にPb(DPM)
2/THFを、液体マスフローコントローラーを用いて
0.36g/minの流量で気化器に供給するととも
に、キャリアガス供給ラインから210℃に加熱された
アルゴンガスを、0.1L/minの流量で気化器に供
給して、気化器内でCVD原料を気化させた。さらに半
導体製造装置の直前で210℃に加熱されたアルゴンガ
ス及び酸素ガスを各々0.1L/min、1.0L/m
inの流量で添加して2時間にわたり気化ガスを半導体
製造装置に供給した。
The inside of the vaporizer is 1.6 kPa (12 torr).
r), 210 ° C temperature, 0.93k inside semiconductor manufacturing equipment
The temperature of Pa (7.1 torr), 550 ° C, and the temperature of the filter element were maintained at 230 ° C. Then Pb (DPM)
2 / THF was supplied to the vaporizer at a flow rate of 0.36 g / min using a liquid mass flow controller, and the argon gas heated to 210 ° C from the carrier gas supply line was vaporized at a flow rate of 0.1 L / min. Then, the CVD raw material was vaporized in the vaporizer. Further, the argon gas and the oxygen gas heated to 210 ° C. just before the semiconductor manufacturing equipment are 0.1 L / min and 1.0 L / m, respectively.
The vaporized gas was supplied to the semiconductor manufacturing apparatus for 2 hours after the addition at a flow rate of in.

【0032】気化供給終了後、半導体製造装置から基板
を取り出し、PbO薄膜の表面を電子顕微鏡で観察して
パーティクルの付着状態を測定した。直径0.01μm
以上の大きさに相当するパーティクルの単位面積当たり
の個数を表1に示す。また、パーティクルの付着による
フィルターの重量増加が確認された。パーティクルの付
着量を表1に示す。
After completion of the vaporization and supply, the substrate was taken out from the semiconductor manufacturing apparatus, and the surface of the PbO thin film was observed with an electron microscope to measure the adhered state of particles. 0.01 μm diameter
Table 1 shows the number of particles corresponding to the above size per unit area. Further, it was confirmed that the weight of the filter increased due to the adhesion of particles. Table 1 shows the amount of particles attached.

【0033】実施例8、実施例9 実施例7におけるフィルター素子の温度を、各々200
℃、260℃に変えたほかは、実施例7と同様にして気
化供給試験を行ない、PbO薄膜をSi基板上に堆積さ
せた。直径0.01μm以上の大きさに相当するパーテ
ィクルの単位面積当たりの個数及びフィルターに付着し
たパーティクルの付着量を表1に示す。
Example 8 and Example 9 The temperature of the filter element in Example 7 was set to 200 each.
The vaporization supply test was performed in the same manner as in Example 7 except that the temperature was changed to 260 ° C., and a PbO thin film was deposited on the Si substrate. Table 1 shows the number of particles having a diameter of 0.01 μm or more per unit area and the amount of particles attached to the filter.

【0034】比較例1 フィルターを用いなかったほかは実施例1と同様な気化
供給システムを製作した。この気化供給システムを使用
して、実施例1と同様に気化供給試験を行ない、TiO
薄膜をSi基板上に堆積させた。気化供給終了後、半
導体製造装置から基板を取り出し、TiO薄膜の表面
を電子顕微鏡で観察してパーティクルの付着状態を測定
した。直径0.01μm以上の大きさに相当するパーテ
ィクルの単位面積当たりの個数を表1に示す。
Comparative Example 1 A vaporization supply system similar to that of Example 1 was manufactured except that no filter was used. Using this vaporization supply system, a vaporization supply test was conducted in the same manner as in Example 1, and TiO 2 was used.
Two thin films were deposited on a Si substrate. After completion of vaporization and supply, the substrate was taken out from the semiconductor manufacturing apparatus, and the surface of the TiO 2 thin film was observed with an electron microscope to measure the adhered state of particles. Table 1 shows the number of particles having a diameter of 0.01 μm or more per unit area.

【0035】比較例2 比較例1と同様な気化供給システムを用いて、フィルタ
ーを用いなかったほかは実施例4と同様に気化供給試験
を行ない、ZrO薄膜をSi基板上に堆積させた。気
化供給終了後、半導体製造装置から基板を取り出し、Z
rO薄膜の表面を電子顕微鏡で観察してパーティクル
の付着状態を測定した。直径0.01μm以上の大きさ
に相当するパーティクルの単位面積当たりの個数を表1
に示す。
Comparative Example 2 Using the same vaporization supply system as in Comparative Example 1, a vaporization supply test was conducted in the same manner as in Example 4 except that no filter was used, and a ZrO 2 thin film was deposited on a Si substrate. After vaporization and supply, take out the substrate from the semiconductor manufacturing equipment and
The surface of the rO 2 thin film was observed with an electron microscope to measure the adhesion state of particles. Table 1 shows the number of particles having a diameter of 0.01 μm or more per unit area.
Shown in.

【0036】比較例3 比較例1と同様な気化供給システムを用いて、フィルタ
ーを用いなかったほかは実施例7と同様に気化供給試験
を行ない、PbO薄膜をSi基板上に堆積させた。気化
供給終了後、半導体製造装置から基板を取り出し、Pb
O薄膜の表面を電子顕微鏡で観察してパーティクルの付
着状態を測定した。直径0.01μm以上の大きさに相
当するパーティクルの単位面積当たりの個数を表1に示
す。
Comparative Example 3 Using the same vaporization supply system as in Comparative Example 1, a vaporization supply test was conducted in the same manner as in Example 7 except that no filter was used, and a PbO thin film was deposited on the Si substrate. After the vaporization and supply is completed, the substrate is taken out from the semiconductor manufacturing apparatus, and Pb
The surface of the O thin film was observed with an electron microscope to measure the adhered state of particles. Table 1 shows the number of particles having a diameter of 0.01 μm or more per unit area.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の気化供給方法により、CVD原
料として固体原料を用いた場合においても、極めて高純
度の気化ガスを半導体製造装置に供給することが可能と
なり、従来知られていなかったCVD原料気化後のパー
ティクルの混入による半導体薄膜の品質低下を防止でき
るようになった。
According to the vaporization and supply method of the present invention, even when a solid raw material is used as a CVD raw material, it is possible to supply a vaporized gas of extremely high purity to a semiconductor manufacturing apparatus, which has been heretofore unknown. It has become possible to prevent deterioration of the quality of the semiconductor thin film due to the mixing of particles after vaporization of the raw material.

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

【図1】本発明の気化供給方法を適用した気化供給シス
テムの一例を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a vaporization supply system to which a vaporization supply method of the present invention is applied.

【図2】本発明に用いることができる気化器の一例を示
す縦断面図
FIG. 2 is a vertical sectional view showing an example of a vaporizer that can be used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体CVD原料を有機溶媒に溶解させた原料 2 CVD原料容器 3 脱ガス器 4 液体マスフローコントローラー 5 気化器 6 気体マスフローコントローラー 7 キャリアガス供給ライン 8 ガス予熱器 9 ヒーター 10 フィルター 11 半導体製造装置 12 不活性ガス供給ライン 13 断熱材 14 CVD原料の導入口 15 気化室 16 気化ガス排出口 17 キャリアガスの導入口 18 フッ素系樹脂構成部 19 ヒーター 20 突起 1 Raw material obtained by dissolving solid CVD raw material in organic solvent 2 CVD raw material container 3 degasser 4 Liquid mass flow controller 5 vaporizer 6 Gas mass flow controller 7 Carrier gas supply line 8 gas preheater 9 heater 10 filters 11 Semiconductor manufacturing equipment 12 Inert gas supply line 13 Insulation 14 CVD raw material inlet 15 Vaporization chamber 16 Vaporized gas outlet 17 Carrier gas inlet 18 Fluorine resin component 19 heater 20 protrusions

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 充弘 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚研究所内 Fターム(参考) 4K030 AA11 BA01 BA18 BA22 BA42 BA46 CA04 EA01 EA03 FA10 JA10 5F045 AA04 BB14 EE10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Mitsuhiro Iwata             5181 Tamura, Hiratsuka, Kanagawa Japan Pio             Nix Corporation Hiratsuka Research Center F-term (reference) 4K030 AA11 BA01 BA18 BA22 BA42                       BA46 CA04 EA01 EA03 FA10                       JA10                 5F045 AA04 BB14 EE10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体CVD原料を有機溶媒に溶解させた
原料を、気化器に供給して気化させた後、該CVD原料
を含む気化ガスをフィルターでろ過して該気化ガスに含
まれるパーティクルを除去し、半導体製造装置へ供給す
ることを特徴とする気化供給方法。
1. A raw material obtained by dissolving a solid CVD raw material in an organic solvent is supplied to a vaporizer to be vaporized, and the vaporized gas containing the CVD raw material is filtered by a filter to remove particles contained in the vaporized gas. A vaporization and supply method, which comprises removing and supplying to a semiconductor manufacturing apparatus.
【請求項2】 フィルターを、気化器の出口、半導体製
造装置の入口、または気化器と半導体製造装置の間に設
置する請求項1に記載の気化供給方法。
2. The vaporization supply method according to claim 1, wherein the filter is installed at the outlet of the vaporizer, the inlet of the semiconductor manufacturing apparatus, or between the vaporizer and the semiconductor manufacturing apparatus.
【請求項3】 フィルターが、焼結金属フィルター、セ
ラミックフィルター、またはフッ素樹脂フィルターであ
る請求項1に記載の気化供給方法。
3. The vaporization and supply method according to claim 1, wherein the filter is a sintered metal filter, a ceramic filter, or a fluororesin filter.
【請求項4】 フィルターが、直径0.01μmの均一
パーティクルを99.99%以上の除去率で除去できる
フィルターである請求項1に記載の気化供給方法。
4. The vaporization and supply method according to claim 1, wherein the filter is a filter capable of removing uniform particles having a diameter of 0.01 μm at a removal rate of 99.99% or more.
【請求項5】 パーティクルが、未気化の固体CVD原
料及び/または析出した固体CVD原料である請求項1
に記載の気化供給方法。
5. The particles are unvaporized solid CVD raw material and / or precipitated solid CVD raw material.
The vaporization and supply method described in.
【請求項6】 フィルターでろ過する際の気化ガスの温
度が、気化器内の気化ガス温度より100℃低い温度か
ら100℃高い温度の範囲内である請求項1に記載の気
化供給方法。
6. The vaporization and supply method according to claim 1, wherein the temperature of the vaporized gas at the time of filtering with a filter is in the range of 100 ° C. lower to 100 ° C. higher than the vaporized gas temperature in the vaporizer.
【請求項7】 気化ガスをろ過する際のフィルター素子
の温度を、加熱手段により、気化温度より100℃低い
温度から100℃高い温度の範囲内に設定する請求項1
に記載の気化供給方法。
7. The temperature of the filter element when filtering the vaporized gas is set by the heating means within a range of 100 ° C. lower to 100 ° C. higher than the vaporizing temperature.
The vaporization and supply method described in.
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