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TWI506151B - 原料供應裝置及成膜裝置 - Google Patents

原料供應裝置及成膜裝置 Download PDF

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TWI506151B
TWI506151B TW100148748A TW100148748A TWI506151B TW I506151 B TWI506151 B TW I506151B TW 100148748 A TW100148748 A TW 100148748A TW 100148748 A TW100148748 A TW 100148748A TW I506151 B TWI506151 B TW I506151B
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valve
liquid
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pipe
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TW100148748A
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TW201247911A (en
Inventor
和村有
古屋治彥
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
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Description

原料供應裝置及成膜裝置
本發明係關於一種用以供應液體材料之原料供應裝置及具備該原料供應裝置之成膜裝置。
半導體製造裝置中使用於成膜處理之處理氣體舉例有使用藉由氣化器來將金屬有機化合物等液體原料氣化後的氣體之情況。成膜製程舉例有使用作為液體原料之例如TEMAZ(四(乙基甲基胺基酸)-鋯)、TEMAH(四(乙基甲基胺基酸)-鉿)、Sr(THD)2 (二(四甲基庚二酮酸)-鍶)等，來對半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)進行高介電率膜等的成膜之情況等。於該裝置中，為了盡量縮小裝置佔置空間，用以將成膜處理所進行之反應容器(反應管)內真空排氣之真空幫浦或液體材料的儲存部(原料槽)係設置於例如氣化器或反應管下側處(作業員的作業高度位置處或地下)。然後，藉由具備原料供應管及閥門等之原料供應裝置，來從該液體槽朝向上側對氣化器供應液體材料。
此處，當進行氣化器的維修保養時或更換液體槽時等，會有從裝置卸下氣化器或液體槽的情況。此時，若液體材料接觸到大氣，便會有產生二乙基胺((C2 H5 )2 NH)、二甲基胺((CH3 )2 NH)氣體等有毒氣體，或大氣中的水分與液體材料反應所生成的生成物堵塞 原料供應管內之虞。於是，從裝置卸下氣化器或液體槽時，便會預先從原料供應管內去除液體材料。具體來說，係從例如下側(液體槽側)將氮氣(N2 )等非活性氣體朝原料供應管內吹淨，來使液體材料逆向於重力而推出至上側，並透過氣化器側處之原料供應管，而由反應管前側(原料供應管側)所設置之VENT配管排出。之後，使例如辛烷等洗淨液從下側流通於原料供應管內來清潔原料供應管及氣化器內部，並再度藉由非活性氣體來使洗淨液從該VENT配管排出後，透過氣化器來將原料供應管內真空抽氣以使其乾燥。
然而，由於上述液體材料的比重大(較重)於水等，故縱使藉由氣體而從下側推出，液體材料仍會滯留在原料供應管內，使得氣體的氣泡在該液體材料內上昇，而成為所謂的氣泡狀態。於是，縱使提高氣體壓力，仍會難以自原料供應管內去除液體材料。又，由於上述液體材料的蒸氣壓低於水等，故縱使在供應例如洗淨液前便先將原料供應管內真空抽氣仍會難以揮發。再者，由於原料供應管的內部未開放，故無法直接確認是否已從原料供應管內將液體材料完全去除。
若將洗淨液供應至原料供應管內時殘留有液體材料，則該洗淨液所含有的微少水分便會與液體材料反應，而亦有反應生成物附著(固著)在介設於例如原料供應管之閥門的隔膜(閥體)表面之情況。此情況下， 由於必須頻繁地更換隔膜或閥，而導致裝置的稼動成本增加。
於是，從裝置卸下氣化器或液體槽時，縱使殘留在原料供應管內之液體材料的量僅有數十cc左右，為了確保液體移除時間(氣體的供應時間)要長於液體材料的排出時間，便例如連續數日使氣體持續流通來將原料供應管內的液體材料去除。於是，裝置的稼動時間(成膜時間)便會縮短相當於原料供應管內的液體移除所需時間，且氮氣費用亦會增加。再者，縱使如上所述地長時間對原料供應管內供應氣體，仍然會有液體材料殘留在原料供應管內之情況。又，針對洗淨液亦係同樣地藉由氣體而從下側朝上側推出，故會難以自原料供應管內排出。此外，關於原料供應管，若從上側(氣化器側)藉由氣體來將液體材料推回至液體槽，便會有經由原料供應管的內壁面而導致液體槽內的液體材料受到污染之虞。
關於上述問題，習知技術雖有記載關於將原料供應管或閥門配置為使液體從上側朝向下側流動之技術，但並未提到上述問題。
本發明之原料供應裝置係利用氣化器來將儲存部內的液體原料氣化，並將氣化後的氣體供應至半導體製造用反應容器內，其特徵為具備有：原料供應管， 係具有上端側及下端側分別連接有該氣化器及該儲存部且上下延伸之直立管路；第1原料排出管，係自該直立管路下端側分歧而設置；洗淨流體供應管，係供應吹淨用氣體及洗淨液其中一者，且連接於該直立管路上端側，以便能夠推擠出該原料供應管內的液體原料而排出至該第1原料排出管；第1原料供應閥及第1原料排出閥，係分別設置於較該原料供應管之與第1原料排出管的連接部分要靠儲存部側，以及第1原料排出管；以及洗淨流體供應閥，係設置於該洗淨流體供應管；其中係以下述方式操作：在將液體原料供應至該氣化器時，係打開該第1原料供應閥，且使第1原料排出閥及洗淨流體閥分別為關閉狀態，又，在排出液體原料時，係關閉該第1原料供應閥，且使第1原料排出閥及洗淨流體供應閥分別為打開狀態。
本發明之成膜裝置具備有：如上述記載之原料供應裝置；氣化器，係用以將該原料供應裝置所供應之液體材料氣化；以及反應容器，係將於該氣化器中氣化液體材料所獲得之處理氣體供應至收容在內部之基板。
針對使用本發明原料供應裝置之縱型熱處理裝置的實施形態一例，參照圖1~圖10來加以說明。該縱型熱處理裝置係具備有用以氣化含有成膜原料的液體 材料(例如TEMAZ(四(乙基甲基胺基酸)-鋯))之氣化器(vaporizer)11，與用以將該氣化器11中藉由氣化液體材料所獲得的處理氣體供應至晶圓W來進行成膜處理之反應管(反應容器)12之成膜裝置。然後，藉由原料供應裝置13而從設置於較氣化器11及反應管12要下方處的原料儲存部14，經由原料供應管(直立管路)15來將液體材料供應至氣化器11。該原料供應裝置13係構成為如後所述般地，當進行例如氣化器11的維修保養或原料儲存部14的更換等時，能夠在進行原料供應管15內的液體移除(液體材料的去除)之情況下，從原料供應管15將液體材料輕易且迅速地排出。
首先，簡單地說明反應管12及氣化器11。反應管12如圖1所示，係由形成為略圓筒狀之石英所構成，其下端面係作為爐口而呈開口狀態，且上端面的中央部係形成有用以將該反應管12內雰圍真空排氣之排氣埠12a。又，反應管12的下端面係位在自地面程度起高約例如2m左右的高度位置處而支撐在基底板22，以便能夠從下側氣密插入層狀地載置有晶圓W之晶舟21。反應管12下端部的凸緣部係氣密地插入有用以將處理氣體供應至反應管12內之氣體注入器23的一端側。反應管12外側係遍佈周圍方向而設置有用以加熱該反應管12內的晶圓W之加熱器24。自排氣埠12a延伸之排氣管25係透過蝶閥26等壓力調整部，而連接至較反應管12下側(例如地面程度)要更 下方(地下)處所設置的真空排氣裝置(真空幫浦27)。圖1中，元件符號28係用以使晶舟21繞鉛直軸旋轉之馬達。此外，關於反應管12或氣化器11在圖1中係予以簡化描繪。
反應管12的側邊側係設置有鄰接於該反應管12之略圓筒狀氣化器(vaporizer)11，該氣化器11上端面係配置有用以將液體材料或洗淨液噴出(噴霧)至該氣化器11內之噴嘴(雙流體噴嘴)31。該噴嘴31係自外側(上側)透過閥門V而分別連接有供應液體材料之液體供應管41，與供應清潔氣體例如氮氣(N2 )來作為液體材料的載置氣體之氣體供應管42。於該液體供應管41中，較氣化器11要靠近上游側(原料儲存部14側)處係介設有流量調整部(液體流量控制器)41a。
氣化器11內壁面係埋設有用以使噴出至該氣化器11內的液體材料氣化之加熱器(未圖示)，於是，氣化器11的內部區域便構成了加熱室11a。又，氣化器11側面處的下側係形成有用以將在氣化器11內藉由液體材料的氣化而獲得之處理氣體取出的取出埠32，而自該取出埠32延伸之氣體原料供應管35則連接有上述氣體注入器23的基端側。該氣體原料供應管35係透過閥門V而連接有連接於上述排氣管25之VENT配管36。氣化器11內係設置有對向於噴嘴31且內部埋設有加熱器(未圖示)之略圓筒狀熱交換部33。圖1中，元件符號34係用以將在氣化器11內未氣化而滴 落至該氣化器11地面的液滴(未圖示)排出至排出部之排泄口，元件符號V為閥門。又，圖1中，元件符號16a為流量調整部。上述氣化器(vaporizer)11、分別設置於液體供應管41及氣體供應管42之氣化器11側的閥門V與流量調整部41a係構成氣化系統30。
接著，詳細敘述上述原料供應裝置13。此處，為了盡量縮小裝置佔置空間，儲存有液體材料之原料儲存部14係與真空幫浦27同樣地設置於反應管12或氣化器11下側處(例如地下)。於是，原料供應裝置13便會如以下所說明般地構成為可從地下朝向上側的氣化器11輸送液體。該原料儲存部14係設置有連接於上述原料供應管15下側之供應管14a，該供應管14a下端係於較原料供應管15內的液面要下側處呈開口狀態。又，為了在進行裝置的維修保養等時能夠輕易且迅速地進行原料供應管15內之液體移除，前述地下係設置有分別儲存有供應至該原料供應管15內之上述清潔氣體(吹淨用氣體)及辛烷等洗淨液之氣體儲存部16及洗淨液儲存部(供應部)17。然後，為了將洗淨液供應至上述供應管14a內部，儲存有洗淨液之輔助儲存槽17a係鄰接設置於原料儲存部14。圖1中，元件符號7係用以將He(氦)氣等供應至較原料供應管15內的液面要上側處，來將液體材料朝向供應管14a壓送之送液用氣體管，元件符號8係用以從輔助儲存槽17a將洗淨液供應至供應管14a之補助洗淨液供應 管。又，圖1中，元件符號9係用以從氣體儲存部16將清潔氣體供應至供應管14a之補助氣體供應管，圖1中，元件符號10係用以去除之該清潔氣體所含的水分之過濾器。
原料供應裝置13係於複數部位處(例如4個部位)設置有組合了複數閥門之液體移除機構。該液體移除機構如圖1所示，係分別設置於原料供應管15之原料儲存部14側及氣化器11側、從洗淨液儲存部17將洗淨液供應至氣化器11之洗淨液供應管(洗淨流體供應管)19之該洗淨液儲存部17側、以及從為液體材料或洗淨液的排出處之排液部60朝向上側(氣化器11側)延伸之第1原料排出管61。針對該等液體移除機構，分別將原料儲存部14側、氣化器11側及排液部60側稱為「第1液體移除機構50a」、「第2液體移除機構50b」及「第3液體移除機構50c」。又，關於設置於洗淨液供應管19之液體移除機構，由於係與該第1液體移除機構50a為相同結構，因此亦稱為「第1液體移除機構50a」。此外，圖1中係簡化而概略地(放大)描繪該等液體移除機構的閥門。又，實際上，由於第1液體移除機構50a係設置於地面附近，故雖然原料儲存部14與第1液體移除機構50a之間的供應管14a係較從第1液體移除機構50a朝第2液體移除機構50b延伸之原料供應管15要來得極短，但圖1中亦概略地顯示該等供應管14a及原料供應管15的長度尺寸。
使用於該等液體移除機構之閥門係設置有自由開閉地構成有延伸於上下方向的流道53之雙向閥18a，與形成有延伸於上下之流道53及相對於該流道53而自側邊側連接的其他流道(分流流道54)之三向閥18b。三向閥18b係構成為能夠切換使流道53及分流流道54相互連通之開放狀態，與關閉流道53下側的開口端及分流流道54的開口端其中之一之關閉狀態。該等雙向閥18a及三向閥18b係構成為能夠藉由來自後述控制部1的指示而自由開閉之電磁閥。
然後，第1液體移除機構50a係分別設置有2個雙向閥18a及1個三向閥18b，第2液體移除機構50b係設置有1個雙向閥18a及5個三向閥18b。又，第3液體移除機構50c係設置有1個雙向閥18a及2個三向閥18b。此外，針對液體移除機構以外的部分處之閥門，則如上所述地賦予「V」的符號，以和構成該液體移除機構之閥門(後述的閥門71~82)作區別。
接著，詳細敘述各個液體移除機構之各閥門的配置情況。首先，說明第1液體移除機構50a。第1液體移除機構50a係如圖2所示般地，從上側朝向下側依序配置有雙向閥18a所構成的閥門71、三向閥18b所構成的第1原料供應閥72以及雙向閥18a所構成的第1原料排出閥73。該等閥門71上端及第1原料排出閥73下端係分別連接有原料供應管15的一端側(下端側)及第1原料排出管61。此外，圖3係概略顯示第 1液體移除機構50a。
第1原料供應閥72係如圖4所概略顯示般地連接有透過該第1原料供應閥72的閥室51內而概略地延伸於上下方向之流道53，該流道53上端及下端係分別連接有上述閥門71及第1原料排出閥73。又，該閥室51內，分流流道54的一端側係藉由閥體52而可自由開閉地呈開口狀態，該分流流道54的另一端側則朝下側彎曲，而於較第1原料排出閥73要下方位置處連接至供應管14a。於是，第1原料供應閥72在關閉狀態(藉由閥體52來將該分流流道54的開口端堵塞之狀態)下，便會如圖5所示般地停止從供應管14a之液體材料的供應，而在開放狀態下，則會如圖6所示般地將液體材料供應至閥室51內。然後，藉由連同第1原料供應閥72一起開閉閥門71及第1原料排出閥73，而如後所述般地，進行對氣化器11側(第2液體移除機構50b側)之液體材料的供應，或從氣化器11之液體材料的排出。此外，該等閥門71上端、第1原料排出閥73下端及分流流道54下端的開口端係配置為相互朝向相同方向(圖2中為左側)。
洗淨液供應管19之洗淨液儲存部17側亦設置有該第1液體移除機構50a，閥門71上端及第1原料供應閥72的分流流道54係連接有分別由洗淨液供應管19及從洗淨液儲存部17延伸之供應管19a。第1原料排出閥73下端係連接有上述第1原料排出管61。
接著，參照圖7及圖8來加以說明第2液體移除機構50b。該第2液體移除機構50b係構成為可從上側對原料供應管15供應清潔氣體，並將液體材料或洗淨液排出至下側。亦即，第2液體移除機構50b係連接有原料供應管15、洗淨液供應管19以及自氣體儲存部16延伸之氣體供應管43，並且，氣體供應管43的開口端係位在較該等原料供應管15及洗淨液供應管19的開口端要上側處而配置有5個三向閥18b及1個雙向閥18a。
具體來說，第2液體移除機構50b係與上述第1原料供應閥72同樣地具備形成有延伸於上下的流道53與相對於該流道53而自側邊側連接的分流流道54之三向閥18b所構成的第2原料供應閥74。該第2原料供應閥74的分流流道54係連接有原料供應管15的另一端側(上端側)，而第2原料供應閥74的流道53上端則連接有雙向閥18a所構成的洗淨流體供應閥75下端。第2原料供應閥74的流道53下端係連接有三向閥18b所構成之第2原料排出閥76的流道53上端。第2原料排出閥76之分流流道54係透過噴出閥V而連接有上述液體供應管41，而第2原料排出閥76的流道53下端則連接有朝第3液體移除機構50c延伸之第2原料排出管62。
洗淨流體供應閥75上端係透過配管(洗淨流體供應管)63而連接有三向閥18b所構成之氣體供應閥77 的流道53的一端側(上端側)，該一端側朝向上方般地來使該配管63兩端朝向下方而分別彎曲。氣體供應閥77之流道53的另一端側(下側)係連接有三向閥18b所構成之洗淨液供應閥78的流道53上端，而氣體供應閥77的分流流道54則連接有氣體供應管43。洗淨液供應閥78的流道53下端係連接有三向閥18b所構成之閥門79的流道53上端，而洗淨液供應閥78的分流流道54則連接有洗淨液供應管19。閥門79的流道53下端係連接有兼用為洗淨液排出管之上述第2原料排出管62，閥門79的分流流道54則連接有自液體供應管41分歧且延伸之分歧管44。該等閥門74,77,78分別係構成為在開放狀態下會使各自的流道53及分流流道54相互連通，而在關閉狀態下則關閉各自的分流流道54。又，閥門76,79分別係構成為在開放狀態下會使各自的流道53及分流流道54相互連通，而在關閉狀態下則關閉朝向下方之流道53(連通流道53上端與分流流道54)。圖8係概略顯示第2液體移除機構50b。
接著，參照圖9來加以說明第3液體移除機構50c。第3液體移除機構50c係從上側朝向下側依序設置有三向閥18b所構成的第1流體排出閥80、三向閥18b所構成的排液吸入閥81以及雙向閥18a所構成的第2流體排出閥82，各個閥門80~82的流道53係形成為延伸於上下方向。第1流體排出閥80上端係連接 有第1原料排出管61，第1流體排出閥80的分流流道54係連接有從第2液體移除機構50b朝向下側之第2原料排出管62。又，排液吸入閥81的分流流道54係透過蝶閥等壓力調整部55而連接有作為排氣機構之真空幫浦56。第2流體排出閥82下端係連接有排液部60。該等閥門80,81分別係構成為在開放狀態下會使流道53及分流流道54相互連通，而在關閉狀態下則關閉分流流道54。圖10係概略顯示第3液體移除機構50c。
該第3液體移除機構50c與上述第1液體移除機構50a之間的第1原料排出管61係介設有閥門V，較該閥門V要靠近第3液體移除機構50c側及第1液體移除機構50a側係透過閥門V而分別連接有將該第1原料排出管61內的液體排出之排泄管64,64的一端側。該等排泄管64,64的另一端側係分別連接於排泄槽65。又，較該等排泄管64,64要靠近第3液體移除機構50c側處之第1原料排出管61係設置有用以測量該第1原料排出管61內壓力之壓力檢測部66。如後所述般地，藉由該壓力檢測部66的檢測值，並利用控制部1來判斷原料供應管15、洗淨液供應管19、第1原料排出管61及第2原料排出管62內部的液體移除是否已結束(或該等原料供應管15、洗淨液供應管19、第1原料排出管61及第2原料排出管62各個內部的液體是否已分別被移除)。此外，以上的液體材料或洗 淨液或排泄液等液體實際上雖係集中配置在一個部位處例如反應管12或氣化器11下側(地下)處等，但在上述圖1中係個別地描繪。
該縱型熱處理裝置係設置有輸出用以進行各閥門開閉動作的訊號之閥門開閉裝置5，與用以進行包含該閥門開閉裝置5之裝置整體動作的控制之電腦所構成的控制部1。該控制部1的記憶體內係收容有用以將在氣化器11中氣化液體材料所獲得的處理氣體供應至反應管12內來對晶圓W進行成膜處理之成膜程式，與進行裝置(氣化器11)的維修保養時或更換原料儲存部14時等用以從原料供應管15進行液體移除之液體移除程式。該等程式係從硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡、軟碟等記憶媒體(記憶部2)被安裝至控制部1內。
接下來說明上述實施形態之作用。首先說明在反應管12內對晶圓W進行成膜處理之情況。首先，使空的晶舟21位在反應管12下側，且藉由搬送臂(未圖示)來將複數片晶圓W層狀地載置於晶舟21。接著，將晶舟21氣密插入至反應管12內且藉由真空幫浦27來將反應管12內真空抽氣而設定為處理壓力，並且一邊旋轉晶舟21一邊加熱晶圓W。又，加熱該氣化器11內以使液體材料在氣化器11內氣化。
接著，如圖11所示，從氣體儲存部16將作為載置氣體之清潔氣體供應至氣化器11的加熱室11a，並 且從送液用氣體管7將氣體供應至原料儲存部14內，而透過第1液體移除機構50a及第2液體移除機構50b且藉由原料供應管15來將液體材料供應至噴嘴31。亦即，第1液體移除機構50a係如圖12所示般地，將閥門71及第1原料供應閥72設定為開放狀態，且將第1原料排出閥73設定為關閉狀態。於是，液體材料便會如圖12之粗線所示般地，在充滿分流流道54、第1原料供應閥72與第1原料排出閥73之間的流道53以及從第1原料供應閥72延伸至閥門71上端的流道53之狀態下，從該閥門71上端朝第2液體移除機構50b上昇。此外，圖12中，關於各閥門71~73的開放狀態及關閉狀態，係以圓形記號來表示「開啟」或「關閉」，又圖11及圖12中，係以粗線來描繪流體(清潔氣體或液體材料)所流通的部位。又，圖11係將裝置予以簡化表示。之後的各個圖式亦相同。
第2液體移除機構50b係如圖13所示般地，將第2原料供應閥74設定為開放狀態，而將洗淨流體供應閥75及第2原料排出閥76設定為關閉狀態。從第1液體移除機構50a被供應至該第2液體移除機構50b之液體材料會從第2原料供應閥74朝向第2原料排出閥76下降，並經由該第2原料排出閥76的分流流道54及噴出閥門V朝向噴嘴31而在液體供應管41內流通。如此一來，若液體材料從噴嘴31被噴霧至氣化器11內，則液體材料便會因氣化器11內壁面所設置之加 熱器(未圖示)等的熱而氣化，且會連同載置氣體一起經由取出埠32及氣體注入器23而流通至反應管12內。然後，若處理氣體接觸到晶圓W表面，則處理氣體便會熱分解，而在晶圓W表面形成例如ZrO(氧化鋯膜)所構成的薄膜。
接著，成膜處理結束後，便停止對氣化器11之液體材料的供應，亦即關閉例如第2原料供應閥74，並關閉氣化器11與反應管12之間的閥門V，而將反應管12內真空抽氣以使處理氣體排出。接著，從吹淨氣體供應源(未圖示)將非活性氣體供應至反應管12內，來使該反應管12內回復至大氣雰圍。然後，下降晶舟21，並藉由搬送臂(未圖示)來將晶圓W自晶舟21搬出。如此地進行批次處理(晶圓W至晶舟21的搬入、成膜處理以及晶圓W自晶舟21的取出)例如複數次後，當切換氣化器11的維修保養或成膜種類(將原料儲存部14更換為其他材料)之情況等，便進行以下所說明之液體材料的液體移除。針對此液體移除方法，將依據圖14的流程圖詳述於下。
<氣化器的液體移除>
首先，如圖15所示，藉由洗淨液來使液體原料從第2液體移除機構50b及氣化器11排出。亦即，藉由關閉第2原料供應閥74，來停止對第2液體移除機構50b之液體原料的供應(步驟S1)，並關閉氣化器11與反應管12之間的閥門V，且打開VENT配管36的閥 門V。又，如圖16所示，分別打開洗淨流體供應閥75及洗淨液供應閥78，並分別關閉第2原料排出閥76、氣體供應閥77及閥門79。殘留在第2液體移除機構50b內之液體原料會因從洗淨液供應管19所供應之洗淨液而被推出至噴嘴31側，並連同該洗淨液而因從氣體供應管42所供應之清潔氣體(載置氣體)在氣化器11被霧化。因該等液體原料及洗淨液的氣化所生成之混合氣體會經由上述VENT配管36而朝向真空幫浦27被排氣。
接著，如圖17及圖18所示，關閉洗淨液供應閥78並打開氣體供應閥77，而藉由從氣體供應管43所供應之清潔氣體，來使殘留在第2液體移除機構50b或氣化器11內之洗淨液經由VENT配管36而排出至真空幫浦27。然後，如圖19及圖20所示，關閉噴嘴31附近的氣體供應管42的閥門V及氣體供應閥77，並將第2液體移除機構50b內及氣化器11內真空抽氣。此時，亦可打開洗淨流體供應閥75。接著，重複例如4次左右對該第2液體移除機構50b及氣化器11之清潔氣體的供應(圖17及圖18)，以及第2液體移除機構50b及氣化器11內的真空抽氣(圖19及圖20)。如此地，洗淨液(或洗淨液與液體原料的混合流體)便會從氣化器11內部與該氣化器11附近(氣化器11的第2液體移除機構50b側及反應管12側)被去除。
接著，確認氣化器11內的液體移除是否已結束。 具體來說，係如圖21及圖22所示般地關閉VENT配管36的閥門V，且分別打開第2原料排出閥76及閥門79。又，關閉排泄管64,64間之第1原料排出管61的閥門V，以及第3液體移除機構50c側之排泄管64的閥門V。然後，於第3液體移除機構50c中，如圖23所示般地，分別打開第1流體排出閥80及排液吸入閥81並關閉第2流體排出閥82後，透過從第2液體移除機構50b至第3液體移除機構50c之第2原料排出管62內部，來將第2液體移除機構50b及氣化器11內部真空抽氣。如此地如圖24所示，關閉排液吸入閥81且打開壓力檢測部66的第1原料排出管61側所設置之閥門(未圖示)，並讀取該壓力檢測部66的檢測值。此時，當該檢測值隨著時間經過而上昇(真空度變差)時，可得知例如氣化器11內仍殘留有洗淨液，而當該檢測值並非上昇而是降低時，則可得知氣化器11內的液體移除已結束(步驟S2)。藉由以上的步驟，由於氣化器11內及該氣化器11附近未殘留有液體原料或洗淨液，故關閉較液體供應管41的流量調整部41a要靠近第2液體移除機構50b側的閥門(手動閥)V後，縱使卸下例如氣化器11，反應管12內及第2液體移除機構50b側仍會被保持為氣密，此外，液體原料或洗淨液亦不會流出至外部。
<原料供應管的液體移除>
此處，由於原料供應管15會如圖25所示般地殘 留有液體原料，因此便如下所述般地進行自該原料供應管15之液體移除。首先，關閉供應管14a的閥門V，接著如圖26所示般地，打開第2液體移除機構50b之第2原料排出閥76。又，於第3液體移除機構50c中，如圖27所示般地，分別打開第1流體排出閥80及第2流體排出閥82，且將排液吸入閥81設定為關閉狀態。
接著，如圖28及圖29所示般地，從氣體供應管43朝向第2液體移除機構50b供應清潔氣體，且分別打開第2液體移除機構50b之第2原料供應閥74、氣體供應閥77及洗淨流體供應閥75，並分別關閉洗淨液供應閥78、閥門79及第2原料排出閥76。供應至氣體供應閥77之清潔氣體由於該氣體供應閥77下方的流道(洗淨液供應閥78、閥門79及分歧管44的噴出閥門V)被關閉，因此便會經由該氣體供應閥77上側的配管63而繞至洗淨流體供應閥75上端側，然後再經由該洗淨流體供應閥75而朝向第2原料供應閥74流通。然後，由於第2原料排出閥76及液體供應管41的噴出閥門V為關閉狀態，又由於第2原料供應閥74為打開狀態，故從上側到達第2原料供應閥74之清潔氣體便會經由該第2原料供應閥74的分流流道54而在原料供應管15內流通至下側(第1液體移除機構50a側)。於是，充滿例如第2原料供應閥74的分流流道54及原料供應管15的液體材料便會因該清潔氣體而被推回至所謂的下側。
然後，於第1液體移除機構50a中，如圖30所示般地，分別打開閥門71及第1原料排出閥73，並關閉第1原料供應閥72後，則如上所述般地從原料供應管15下降之液體材料便會因清潔氣體的壓力，而經由該等閥門71~73的流道53被排出至下側的第1原料排出管61。此處，由於第1原料供應閥72為關閉狀態，故該第1原料供應閥72的分流流道54便會有液體材料滯留，而形成所謂的液體滯留。
於第3液體移除機構50c中，由於係如上所述般地打開第2流體排出閥82，且分別關閉第1流體排出閥80及排液吸入閥81，故從第1液體移除機構50a被推出至第1原料排出管61之液體材料便會如圖31所示般地，經由該等閥門80~82的流道53而排出至排液部60(參照圖28)。如此地，液體材料便會在不違反重力情況下，從第2液體移除機構50b與第1液體移除機構50a之間的原料供應管15而從上側迅速地被移除至下側。
接著，如圖32所示，從洗淨液儲存部17透過第1液體移除機構50a來將洗淨液供應至第2液體移除機構50b。亦即，該第1液體移除機構50a中，係與上述圖12同樣地設定閥門71~73的開閉狀態。又，第2液體移除機構50b中，係如圖33所示般地，打開洗淨液供應閥78且關閉氣體供應閥77。洗淨液會從洗淨液供應閥78繞至上側的氣體供應閥77及洗淨流體 供應閥75，而到達第2原料供應閥74。然後，洗淨液會經由原料供應管15而以上述圖30及圖31所示之經過路徑被排出至排液部60。於是，縱使液體材料附著在原料供應管15的內壁面等，仍可藉由洗淨液來清潔該內壁面。
接著，如圖34所示，從第1液體移除機構50a及第2液體移除機構50b將洗淨液排出。亦即，在停止洗淨液的供應(關閉供應管19a的閥門V)後，打開第2液體移除機構50b的氣體供應閥77，來將清潔氣體供應至第2液體移除機構50b。由於該清潔氣體會如圖35所示般地，在原料供應管15及洗淨液供應管19而朝向下方流通，故該等原料供應管15及洗淨液供應管19內的洗淨液便會被排出至排液部60。此處，如圖36所示，於原料供應管15的第1液體移除機構50a中，由於第1原料供應閥72係保持在關閉狀態，故該第1原料供應閥72的分流流道54仍會殘留有液體材料。
此外，亦可先打開第2原料供應閥74及洗淨液供應閥78當中的其中一閥門，接著關閉該一閥門且打開另一閥門，來將清潔氣體依序供應至該等原料供應管15及洗淨液供應管19。又，從裝置僅進行液體材料的液體移除(洗淨液仍殘留在裝置)之情況，亦可不對洗淨液供應管19進行液體移除。於是，當洗淨液仍殘留在洗淨液供應管19的情況，在之後的步驟中，亦不進 行該洗淨液供應管19內的真空抽氣，而是使洗淨液仍充滿洗淨液供應管19。
之後，如圖37所示，將各個液體移除機構內真空抽氣。具體來說，係如圖38所示般地，於第2液體移除機構50b中，打開閥門74,75,76,78、閥門79，並關閉氣體供應閥77。又，如圖39所示，於第3液體移除機構50c中，打開閥門80,81，並關閉第2流體排出閥82。於是，縱使有些許洗淨液殘留在例如原料供應管15、洗淨液供應管19及原料排出管61,62內部，而藉由連接於排液吸入閥81的分流流道54之真空幫浦56，便仍然可透過第1液體移除機構50a及第2液體移除機構50b來使該內部成為真空狀態而使洗淨液揮發。洗淨液是否已從該等原料供應管15、洗淨液供應管19及原料排出管61,62被移除(揮發)係藉由壓力檢測部66來加以檢測。亦即，打開壓力檢測部66的第1原料排出管61側所設置之閥門(未圖示)，並讀取該壓力檢測部66的檢測值。然後，關閉例如排液吸入閥81，當該檢測值隨著時間經過而上昇(真空度愈來愈差)的情況，表示例如原料供應管15內仍殘留有洗淨液，而當該檢測值並非上昇而是降低的情況，則表示洗淨液已被排出。如此地，當自第1液體移除機構50a、第2液體移除機構50b及第3液體移除機構50c之間的原料供應管15、洗淨液供應管19及原料排出管61,62內部之液體移除結束的同時，該內部亦已被清潔 (步驟S3)。
<原料儲存部側的液體移除>
接下來，進行較第1液體移除機構50a要靠近原料儲存部14側之供應管14a內的液體移除及清潔(步驟S4)。亦即，如圖40及圖41所示般地關閉第1液體移除機構50a的閥門73，且打開第1原料供應閥72。又，如上述圖29所示般地設定第2液體移除機構50b之各閥門(74~79)的開閉狀態。然後，打開原料儲存部14側之供應管14a的閥門V後，則殘留在第1原料供應閥72的分流流道54之液體材料便會因清潔氣體的壓力而被推回至該原料儲存部14側。
然後，將液體材料推回至較供應管14a的閥門V要靠近原料儲存部14側後，便關閉該閥門V。又，於第1液體移除機構50a中，係關閉閥門71，且打開第1原料排出閥73。接著，如圖42所示，打開第1液體移除機構50a側之排泄管64的閥門V，並從輔助儲存槽17a經由供應管14a、第1原料排出管61及排泄管64來將洗淨液供應至排泄槽65。藉由該洗淨液來清潔第1原料供應閥72的分流流道54內。然後，如圖43所示，打開排泄管64,64之2個閥門V當中真空幫浦56側的一閥門V，並關閉另一(第1液體移除機構50a側)閥門V。又，關閉介設在排泄管64,64間的第1原料排出管61之閥門V。如此地，透過真空幫浦56來使較排泄槽65內的液面要上方之區域成為真空狀態 後，便如圖44所示般地，如上述圖42般地切換各閥門V，並從氣體儲存部16經由供應管14a、第1原料排出管61及排泄管64來將清潔氣體供應至排泄槽65。藉由該清潔氣體，而如圖45所示般地，使例如第1原料供應閥72之分流流道54內的洗淨液排出。之後，關閉排泄管64的閥門V，並打開第1原料排出管61的閥門V。然後，重複複數次圖46所示之對供應管14a、第1液體移除機構50a及第1原料排出管61之清潔氣體的供應，與圖47所示之該等供應管14a、第1液體移除機構50a及第1原料排出管61的真空抽氣後，則供應管14a內部便會被加以清潔。此情況下亦係藉由壓力檢測部66中所檢測之檢測值來判斷自第1原料排出管61的液體移除是否已結束。
之後，如圖48所示，藉由重複複數次從輔助儲存槽17a經由供應管14a及原料供應管15來將洗淨液供應至第2液體移除機構50b並從第2原料排出管62將洗淨液排出之步驟，與進行該等供應管14a、原料供應管15及第2原料排出管62內的真空抽氣之步驟後，便結束上述一連串的液體移除步驟。之後，從裝置卸下原料供應管15或氣化器11，而進行氣化器11等的維修保養，或將用以供應其他液體材料之原料儲存部14及氣化器11安裝在裝置。此外，第2液體移除機構50b中，若較閥門79或第2原料排出閥76要靠近噴出閥門V側處殘留有液體材料或洗淨液的情 況，則將洗淨液或清潔氣體供應至該噴出閥門V側，且透過氣化器11而排出至VENT配管36。
依據上述實施形態，藉由原料供應管15來將液體材料從原料儲存部14供應至上側的氣化器11時，係將第1原料排出管61設置在原料供應管15下側，且從原料供應管15上側朝向下側供應清潔氣體及洗淨液。然後，較分別供應有液體材料或洗淨液之第2原料供應閥74及洗淨液供應閥78要上側處，係配置有供應有清潔氣體之氣體供應閥77。又，各液體移除機構50a,50b,50c中，係將各閥門配置為不會形成液體滯留或最小化液體滯留。於是，由於液體材料或洗淨液會在不違反重力情況下從上側排出至下側，故縱使液體材料為上述比重大於水而難以揮發的TEMAZ等，仍可從該原料供應管15將液體材料迅速且容易地排出。亦即，從下側朝向上側對原料供應管15供應清潔氣體來進行液體移除之習知方法的液體移除必須花費數天左右，甚至亦會有洗淨不充分(洗淨度低)的情況，但本發明則可將該液體移除所需的時間縮短為一半左右，此外亦可大大提高液體移除部位的清潔度。
於是，便可增加裝置的稼動時間(成膜時間)。又，在卸下原料供應管15時，由於液體材料不容易與大氣接觸或不會接觸，故可抑制二乙基胺((C2 H5 )2 NH)、二甲基胺((CH3 )2 NH)等有毒氣體的產生。又，由於可抑制液體材料與大氣中的水分反應而生成反應生成物， 故可抑制該反應生成物堵塞原料供應管15內。於是，便可抑制反應生成物附著在閥門的閥體52(參照圖4)，從而可延長閥門的使用壽命。又，亦可抑制清潔氣體的使用量。
又，從原料供應管15進行液體移除時，由於係將閥門配置為第1液體移除機構50a之殘留有液體材料的部位僅有第1原料供應閥72的分流流道54，因此可容易且迅速地進行自該部位之液體移除或清潔。
又，為了進行氣化器11的維修保養而進行上述步驟S1的液體移除時，若習知方法的情況則液體移除必須花費十多小時左右，而本發明則可縮短為數小時左右。
如上所述般地設置液體移除機構時，各液體移除機構中由於係將閥門配置於概略上下方向，又第1液體移除機構50a中由於分流流道54係使用於第1原料排出閥73下方處呈開口的三向閥18b，故相較於將閥門並排於水平方向的情況，可減少液體材料的擴散(接觸)區域。於是，可縮短液體移除或洗淨所需的時間，且可使各個液體移除機構的佔置空間為最小限度。又，將該等液體移除機構的佔置空間抑制為較小，可如上所述般地確保壓力檢測部66或過濾器10的設置空間，而可進行液體移除的終點檢測或將水分自清潔氣體去除(抑制原料供應管15內之反應生成物的生成)。於是，當卸下例如氣化器11時，殘留液(液體原 料或洗淨液)便不會從該氣化器11內部漏出。又，從第1原料排出管61或第2原料排出管62排出液體材料及洗淨液時，由於並非藉由真空幫浦56來直接真空抽氣，而是暫時排出至排液部60，故可抑制該真空幫浦56的劣化(負荷)而延長壽命。
又，例如第2液體移除機構50b中，係透過1個閥門來使液體材料與洗淨液非為對向。亦即，供應有液體材料之第2原料供應閥74與供應有洗淨液之洗淨液供應閥78之間係介設有洗淨流體供應閥75及氣體供應閥77。於是，縱使洗淨液經由例如洗淨液供應閥78而有些許漏出至液體材料側，仍可抑制該洗淨液所含的水分與液體材料反應，從而可抑制反應生成物附著在閥門內部。
再者，由於係將第2原料排出閥76設置在第2液體移除機構50b，來使第2液體移除機構50b的液體材料排出至第3液體移除機構50c，故相較於經由噴嘴31來將該液體材料排出至氣化器11側的情況，可迅速地進行液體移除。又，上述圖45中，由於從第1原料供應閥72的分流流道54排出洗淨液時，係關閉接近該第1原料供應閥72上側處的閥門71，故可抑制洗淨液流出至原料供應管15側。再者，例如習知之從下側將液體材料排出至上側的閥門結構中，為了使殘留在原料供應管15內或洗淨液供應管19內的洗淨液揮發，雖然亦有將加熱器捲繞在該等供應管15,19 外側的情況，但本發明則不需設置上述般的加熱器，從而可減少佔置空間。
此處，圖49係顯示配管或閥門為習知的連接結構之情況(從下側對原料供應管15供應清潔氣體之結構)與本發明之結構中，實際上使用在氣化器11中氣化後的液體材料而在反應管12對各晶圓W進行成膜處理時，附著在反應管12內上部、中部及下部的各晶圓W之微粒數量的測量結果。由圖49可知微粒數量在本發明中係與習知為大致相同程度。亦即，可得知即便是設置有原料供應裝置13，並未發現對晶圓W特性有不良的影響。此外，圖49中，習知及本發明係設定為相同製程條件，而省略了詳細製程條件。
圖50A~圖50G係分別顯示本發明與習知例中使用後之閥體(隔膜)的實際拍攝相片，本發明之相片中一併記載了各閥門的名稱。詳細而言，圖50A~圖50D係分別顯示本發明洗淨流體供應閥75、第2原料供應閥74、氣體供應閥77及洗淨液供應閥78之相片。又，圖50E~圖50G係分別顯示習知例的閥門，圖50E係顯示接觸於液體原料之閥體的隔膜，圖50F及圖50G係分別顯示從圖50E的閥門朝向右側而從該閥門遠離洗淨液所流通之流道側之閥門的隔膜。分別長時間使用習知結構的閥門與本發明結構的閥體後，習知結構係如圖50A~圖50F所示般地，可見到閥門(隔膜)表面有白色附著物A1,A2,A3，該等附著物A1,A2,A3為 Zr-O系化合物。另一方面，本發明結構則如圖50A~圖50D所示般地，隔膜表面幾乎未見到有附著物。習知例中，任一隔膜皆確認到有白色附著物，但本發明中，任一閥門則皆未見到有附著物。
此處，雖係藉由清潔氣體來使液體材料自原料供應管15內排出，但亦可藉由洗淨液來排出。亦即，亦可在停止成膜處理後，從上側對原料供應管15供應洗淨液。此情況下，亦可在藉由洗淨液來使液體材料排出後，再藉由清潔氣體來使洗淨液排出，之後更進一步地將洗淨液供應至原料供應管15內。又，如此地藉由洗淨液來使液體材料排出之情況下，亦可在將洗淨液供應至原料供應管15內後，再透過氣化器11及反應管12內雰圍來將原料供應管15內真空排氣，以使殘留在該原料供應管15內之洗淨液揮發(可不供應清潔氣體)。
第1液體移除機構50a中，分流流道54雖係使用於較第1原料排出閥73要下方處呈開口的三向閥18b，但亦可如第2液體移除機構50b及第3液體移除機構50c般地使用於側邊側處呈開口的三向閥18b。又，關於該等第2液體移除機構50b及第3液體移除機構50c的三向閥18b，亦可使用與第1液體移除機構50a相同結構的三向閥18b。
再者，上述範例中，在進行原料供應管15內的液體移除時，雖係針對氣化器11的維修保養或將原料儲 存部14更換為其他材料之情況加以說明，但即便是將該原料儲存部14更換為儲存有相同原料的原料儲存部14(交換)之情況，仍會進行原料供應管15內之液體移除。此情況下，係在如上述般地進行自原料供應管15內之液體材料的液體移除及清潔後，藉由清潔氣體來將第1原料供應閥72之分流流道54內的液體材料推回至原料儲存部14。接著，進行圖42~圖47的步驟後，便更換原料儲存部14。之後，藉由真空幫浦56來將已成為大氣雰圍後的供應管14a內部真空排氣。
此處，在進行上述步驟S1之氣化器11內的液體移除時，亦可取代圖15~圖24的方法，而分別關閉第2原料供應閥74、洗淨液供應閥78以及液體供應管41之較流量調整部41a要靠近噴嘴31側的閥門V，並打開氣體供應閥77、第2原料排出閥76、第1流體排出閥80及排液吸入閥81，而經由第2原料排出管62並藉由真空幫浦56來將液體原料連同清潔氣體一起排出。
上述範例中，雖係將壓力檢測部66設置在第1原料排出管61，但亦可取代第1原料排出管61，而將該壓力檢測部66設置在原料供應管15及第2原料排出管62任一者，抑或是設置在該等第1原料排出管61、原料供應管15及第2原料排出管62當中的至少1個部位處。
又，上述範例中，液體材料雖係使用TEMAZ，但 亦可為其他液體材料，例如TEMAH(四(乙基甲基胺基酸)-鉿)，Sr(THD)2 (二(四甲基庚二酮酸)-鍶)等。洗淨液除了辛烷以外，亦可使用正己烷或醇系液體。
又，亦可分別設置2組氣化器11及原料供應裝置13，來交互地對晶圓W供應相異液體材料而形成層積膜。再者，以上的範例雖係於4個部位處設置有液體移除機構，但只要設置有至少第2液體移除機構50b即可。
又，上述範例中雖係透過控制部1來進行原料供應管15內的液體移除或清潔，但作業員亦可以手動作業來進行該等液體移除或清潔。此情況下，作業員係根據記載有閥門的開閉順序之作業流程書等，而按下操作畫面或操作面板所配置之對應於各閥門的閥開閉鈕(未圖示)，來進行上述各步驟。
本發明當從儲存有液體材料之儲存部經由原料供應管來將液體材料供應至上側的氣化器時，係將排出管設置在儲存部側的原料供應管下端側處，且將用以供應吹淨用氣體及洗淨液其中一者之洗淨流體供應管連接至原料供應管上端側處。然後，從原料供應管排出液體材料時，由於係藉由吹淨用氣體及洗淨液其中一者來將液體材料從原料供應管上端側排出至排出管，故可在不違反重力情況下將液體材料從上側朝向下側推出，從而便可容易地將液體材料從原料供應管內排出。
本申請案係根據2010年12月28日所申請之日本專利申請特願2010-293207號而主張優先權，並引用該日本申請案作為參考文獻而援用其全部內容於此。
A1,A2,A3‧‧‧白色附著物
W‧‧‧晶圓
V‧‧‧閥門
1‧‧‧控制部
2‧‧‧記憶部
5‧‧‧閥門開閉裝置
7‧‧‧送液用氣體管
8‧‧‧補助洗淨液供應管
9‧‧‧補助氣體供應管
10‧‧‧過濾器
11‧‧‧氣化器
11a‧‧‧加熱室
12‧‧‧反應管
12a‧‧‧排氣埠
13‧‧‧原料供應裝置
14‧‧‧原料儲存部
14a‧‧‧供應管
15‧‧‧原料供應管
16‧‧‧氣體儲存部
16a‧‧‧流量調整部
17‧‧‧洗淨液儲存部
17a‧‧‧輔助儲存槽
18a‧‧‧雙向閥
18b‧‧‧三向閥
19‧‧‧洗淨液供應管
19a‧‧‧供應管
21‧‧‧晶舟
22‧‧‧基底板
23‧‧‧氣體注入器
24‧‧‧加熱器
25‧‧‧排氣管
26‧‧‧蝶閥
27‧‧‧真空幫浦
28‧‧‧馬達
30‧‧‧氣化系統
31‧‧‧噴嘴
32‧‧‧取出埠
33‧‧‧熱交換部
34‧‧‧排泄口
35‧‧‧氣體原料供應管
36‧‧‧VENT配管
41‧‧‧液體供應管
41a‧‧‧流量調整部
42‧‧‧氣體供應管
43‧‧‧氣體供應管
44‧‧‧分歧管
50a‧‧‧第1液體移除機構
50b‧‧‧第2液體移除機構
50c‧‧‧第3液體移除機構
51‧‧‧閥室
52‧‧‧閥體
53‧‧‧流道
54‧‧‧分流流道
55‧‧‧壓力調整部
56‧‧‧真空幫浦
60‧‧‧排液部
61‧‧‧第1原料排出管
62‧‧‧第2原料排出管
64‧‧‧排泄管
65‧‧‧排泄槽
66‧‧‧壓力檢測部
71‧‧‧閥門
72‧‧‧第1原料供應閥
73‧‧‧第1原料排出閥
74‧‧‧第2原料供應閥
75‧‧‧洗淨流體供應閥
76‧‧‧第2原料排出閥
77‧‧‧氣體供應閥
78‧‧‧洗淨液供應閥
79‧‧‧閥門
80‧‧‧第1流體排出閥
81‧‧‧排液吸入閥
82‧‧‧第2流體排出閥
圖1係顯示具備本發明原料供應裝置的縱型熱處理裝置一例之縱剖視圖。
圖2係顯示該原料供應裝置中之第1液體移除機構之縱剖視圖。
圖3係概略顯示該第1液體移除機構之示意圖。
圖4係概略顯示該原料供應裝置所使用之三向閥之剖視圖。
圖5係顯示該三向閥的流道為關閉狀態之示意圖。
圖6係顯示該三向閥的流道為開放狀態之示意圖。
圖7係顯示該原料供應裝置中之第2液體移除機構之縱剖視圖。
圖8係概略顯示該第2液體移除機構之示意圖。
圖9係顯示該原料供應裝置中之第3液體移除機構之縱剖視圖。
圖10係概略顯示該第3液體移除機構之示意圖。
圖11係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖12係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖13係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖14係顯示該原料供應裝置中的液體移除步驟之流程圖。
圖15係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖16係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖17係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖18係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖19係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖20係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖21係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖22係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖23係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖24係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖25係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖26係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖27係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖28係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖29係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖30係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖31係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖32係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖33係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖34係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖35係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖36係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖37係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖38係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖39係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖40係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖41係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖42係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖43係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖44係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖45係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖46係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖47係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖48係顯示該原料供應裝置中的作用之示意圖。
圖49為該縱型熱處理裝置中所獲得之特性圖。
圖50A~圖50G係顯示本發明與習知例中之閥門的隔膜之拍攝相片。
W‧‧‧晶圓
V‧‧‧閥門
1‧‧‧控制部
2‧‧‧記憶部
5‧‧‧閥門開閉裝置
7‧‧‧送液用氣體管
8‧‧‧補助洗淨液供應管
9‧‧‧補助氣體供應管
10‧‧‧過濾器
11‧‧‧氣化器
11a‧‧‧加熱室
12‧‧‧反應管
12a‧‧‧排氣埠
13‧‧‧原料供應裝置
14‧‧‧原料儲存部
14a‧‧‧供應管
15‧‧‧原料供應管
16‧‧‧氣體儲存部
16a‧‧‧流量調整部
17‧‧‧洗淨液儲存部
17a‧‧‧輔助儲存槽
18a‧‧‧雙向閥
18b‧‧‧三向閥
19‧‧‧洗淨液供應管
19a‧‧‧供應管
21‧‧‧晶舟
22‧‧‧基底板
23‧‧‧氣體注入器
24‧‧‧加熱器
25‧‧‧排氣管
26‧‧‧蝶閥
27‧‧‧真空幫浦
28‧‧‧馬達
30‧‧‧氣化系統
31‧‧‧噴嘴
32‧‧‧取出埠
33‧‧‧熱交換部
34‧‧‧排泄口
35‧‧‧氣體原料供應管
36‧‧‧VENT配管
41‧‧‧液體供應管
41a‧‧‧流量調整部
42‧‧‧氣體供應管
43‧‧‧氣體供應管
44‧‧‧分歧管
50a‧‧‧第1液體移除機構
50b‧‧‧第2液體移除機構
50c‧‧‧第3液體移除機構
55‧‧‧壓力調整部
56‧‧‧真空幫浦
60‧‧‧排液部
61‧‧‧第1原料排出管
62‧‧‧第2原料排出管
64‧‧‧排泄管
65‧‧‧排泄槽
66‧‧‧壓力檢測部
71‧‧‧閥門
72‧‧‧第1原料供應閥
73‧‧‧第1原料排出閥
74‧‧‧第2原料供應閥
75‧‧‧洗淨流體供應閥
76‧‧‧第2原料排出閥
77‧‧‧氣體供應閥
78‧‧‧洗淨液供應閥
79‧‧‧閥門
80‧‧‧第1流體排出閥
81‧‧‧排液吸入閥
82‧‧‧第2流體排出閥

Claims (9)

  1. 一種原料供應裝置，係利用氣化器來將原料儲存部內的液體原料氣化，並將氣化後的氣體供應至半導體製造用反應容器內，其特徵為具備有：原料供應管，係具有上端側及下端側分別連接有該氣化器及該儲存部且上下延伸之直立管路；第1原料排出管，係自該直立管路下端側分歧而設置；洗淨流體供應管，係供應吹淨用氣體及洗淨液其中一者，且連接於該直立管路上端側，以便能夠推擠出該原料供應管內的液體原料而排出至該第1原料排出管；第1原料供應閥及第1原料排出閥，係分別設置於較該原料供應管之與第1原料排出管的連接部分要靠儲存部側，以及第1原料排出管；以及洗淨流體供應閥，係設置於該洗淨流體供應管；其中係以下述方式操作：在將液體原料供應至該氣化器時，係打開該第1原料供應閥，且使第1原料排出閥及洗淨流體供應閥分別為關閉狀態，又，在排出液體原料時，係關閉該第1原料供應閥，且使第1原料排出閥及洗淨流體供應閥分別為打開狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之原料供應裝置，其係具備有設置在延伸於上下方向之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成的第2原料供應閥； 該原料供應管之直立管路上端側係連接於該第2原料供應閥的橫向流道；該洗淨流體供應閥係設置於較該延伸於上下方向之流道處的該第2原料供應閥要上方處；該第2原料供應閥係以下述方式操作：在將液體原料供應至該氣化器時，會使該延伸於橫向之流道與延伸至下方之流道相連通；在經由該直立管路來排出液體原料時，會使該延伸於橫向之流道與延伸至上方之流道相連通；在將液體原料排出至氣化器側時，會使該延伸至上方之流道與延伸至下方之流道相連通。
  3. 如申請專利範圍第2項之原料供應裝置，其中該延伸於上下方向之流道處的該第2原料供應閥下側係設置有位在該延伸於上下方向之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成的第2原料排出閥；該第2原料排出閥處的橫向流道係連接有朝向氣化器之原料供應管；從該第2原料排出閥延伸至下方之流道係構成為第2原料排出管；該第2原料排出閥係以下述方式操作：在將液體原料供應至該氣化器時，會使自該第2原料排出閥延伸至上方之流道與延伸於橫向之流道相連通；在排出液體原料時，會使自該第2原料排出閥延伸至上方之流道與延伸至下方之流道相連通。
  4. 如申請專利範圍第2項之原料供應裝置，其係 具備有由設置在延伸於上下方向之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成，而用以供應將配管中的液體排出用之氣體之氣體供應閥；自該氣體供應閥延伸至上方之流道係連接於該洗淨流體供應閥上端側；自該氣體供應閥延伸於橫向之流道係連接有供應該氣體之氣體供應管；自該氣體供應閥延伸至下方之流道係連接有用以供應洗淨配管用的洗淨液之洗淨液供應管。
  5. 如申請專利範圍第4項之原料供應裝置，其中自該氣體供應閥延伸至下方之流道係設置有設置在該延伸至下側之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成的洗淨液供應閥；自該洗淨液供應閥延伸於橫向之流道係連接有洗淨液供應管；自該洗淨液供應閥延伸至下方之流道係連接有洗淨液排出管。
  6. 如申請專利範圍第1項之原料供應裝置，其中該第1原料供應閥係由設置在延伸於上下方向之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成；該第1原料排出閥係設置於較該第1原料供應閥要下側處，並且該第1原料排出閥上端側係連接於該第1原料供應閥下端側；該儲存部係連接於該第1原料供應閥的橫向流 道；該第1原料排出管係連接於該第1原料排出閥下端側。
  7. 如申請專利範圍第5項之原料供應裝置，其具備有：第1流體排出閥，係由設置在延伸於上下方向之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成；排液吸入閥，係設置於該流體排出閥下側，而由位在延伸於上下方向之流道及延伸於橫向之流道的匯流點之三向閥所構成；以及第2流體排出閥，係設置於該排液吸入閥下側；其中該第1流體排出閥上端側係連接有該第1原料排出管；該第1流體排出閥側邊側的流道係連接有該第2原料排出管及該洗淨液排出管；該排液吸入閥側邊側的流道係連接有排氣機構；該第2流體排出閥下端側係連接有排液部；藉由該排氣機構來吸引包含液體原料、洗淨液及吹淨氣體當中的至少其中1者之流體時，係使該排液吸入閥之延伸至上方的流道與延伸於橫向的流道相連通，且關閉第2流體排出閥，並且使該第1流體排出閥之延伸至下方的流道與延伸至上方的流道及延伸於橫向的流道當中之至少其中一者相連通；在將該流體排出至該排液部時，係關閉該排液吸 入閥的橫向流道，並且使該第2流體排出閥及該排液吸入閥之分別延伸於上下方向的流道與該第1流體排出閥之延伸至下方的流道、延伸至上方的流道或延伸於橫向的流道當中之至少其中一者相連通。
  8. 如申請專利範圍第7項之原料供應裝置，其中該原料供應管、該第1原料排出管、該第2原料排出管以及該洗淨液排出管當中的至少1個配管係設置有用以檢測該配管內壓力之壓力檢測部。
  9. 一種成膜裝置，係具備有：如申請專利範圍第1項之原料供應裝置；氣化器，係用以將該原料供應裝置所供應之液體材料氣化；以及反應容器，係將於該氣化器中氣化液體材料所獲得之處理氣體供應至收容在內部之基板。
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