成膜方法和成膜装置制造方法
【专利摘要】在步骤1的升压步骤中，利用PCV(54)对原料容器(60)内供给运载气体，使原料容器(60)内上升至第一压力P1。在步骤2的降压步骤中，使排气装置(35)工作，从原料气体供给管(71)经由排气旁通管(75)将原料气体废弃，使原料容器(60)内下降至作为第二压力的压力P2。在步骤3的稳定化步骤中，一边将运载气体导入原料容器(60)内，一边使排气装置(35)工作，从原料气体供给管(71)经由排气旁通管(75)将原料气体废弃，使原料容器(60)内的原料气化的气化效率(k)稳定化。在步骤4的成膜步骤中，经由原料气体供给管(71)将原料气体供给到处理容器(1)内，利用CVD法使薄膜沉积在晶片(W)上。
【专利说明】成膜方法和成膜装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及例如在半导体器件的制造中能够利用的成膜方法和成膜装置。
【背景技术】
[0002] 作为在半导体器件的制造过程中在衬底上成膜各种膜的技术，利用CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积）法和 ALD(Atomic Layer Deposition:原子层沉积）法。 这些成膜方法中，将原料气体导入到收纳衬底的处理容器内，利用化学反应将所期望的薄 膜沉积在衬底上。
[0003] 在CVD法或ALD法中，使液体或固体的原料（前驱物）气化而生成原料气体，将该 原料气体供给到处理容器内。这样供给原料气体的方法之一已知有起泡（bubbling)方式。 起泡方式将不活泼气体等在其送入到加入挥发性原料的原料容器使原料气化。起泡方式在 其性质上是仅在自身蒸气压下就能气化的部分供给到处理容器侧的结构，所以与喷雾方式 相比，由未气化成分引起的颗粒的产生较少，这是其优点。另外，起泡方式能够利用不具有 流路被极端地缩窄的喷雾喷嘴的部件的装置结构实施，所以原料供给路径发生阻塞等的可 能性也小。
[0004] 起泡方式的原料供给量（从原料容器供给到处理容器侧的气体中气化后的原料 气体量。以下称作收集（pick up)量）qs在理论上可由下式算出。
[0005] [数学式1]
【权利要求】
1. 一种使用成膜装置进行的成膜方法，其特征在于： 所述成膜装置包括： 能够抽真空的处理容器； 设置于所述处理容器内的、载置被处理体的载置台； 对所述处理容器内进行减压排气的排气装置； 具有气体导入部和气体导出部，在内部保持成膜原料的原料容器； 对所述原料容器供给运载气体的运载气体供给源； 将所述运载气体供给源和所述原料容器连接，对该原料容器内供给所述运载气体的运 载气体供给路径； 将所述原料容器和所述处理容器连接，对该处理容器内供给原料气体的原料气体供给 路径； 从所述原料气体供给路径分支，不经由所述处理容器地与所述排气装置连接的排气旁 通路径讯 对所述原料容器内的压力进行调节的压力调节机构， 所述成膜方法包括： 升压步骤，在关闭所述原料容器的所述气体导出部的状态下，利用所述压力调节机构， 对所述原料容器内供给所述运载气体，使该原料容器内上升至第一压力Pi; 降压步骤，在切断所述运载气体向所述原料容器的导入且开放所述气体导出部的状态 下，经由所述排气旁通路径将所述原料容器内的所述原料气体废弃，使所述原料容器内下 降至第二压力P2;和 稳定化步骤，将所述运载气体导入到所述原料容器内并且经由所述排气旁通路径将所 述原料气体废弃，使所述原料容器内的所述原料的气化效率稳定化；和 成膜步骤，经由所述原料气体供给路径向所述处理容器内供给所述原料气体，利用CVD法使薄膜沉积在被处理体上。
2. 如权利要求1所述的成膜方法，其特征在于： 所述成膜装置在所述运载气体供给路径上具有质量流量计、作为所述压力调节机构的 压力控制阀、和多个阀口，在所述原料气体供给路径上具有质量流量控制器和多个阀口， 在所述升压步骤中，通过所述压力控制阀对所述原料容器内供给所述运载气体， 在所述降压步骤中，一边利用所述质量流量控制器对所述原料容器内的所述原料气体 进行流量调节一边将所述原料容器内的所述原料气体废弃。
3. 如权利要求2所述的成膜方法，其特征在于： 在所述稳定化步骤中，对所述质量流量控制器处的所述原料气体的测量流量Fs和所 述质量流量计处的所述运载气体的测量流量化的差Fs-Fc进行监测，由此决定从所述稳定 化步骤向所述成膜步骤转移的时机。
4. 如权利要求2所述的成膜方法，其特征在于： 在所述成膜步骤中，对所述质量流量控制器处的所述原料气体的测量流量Fs和质量 流量控制器处的所述运载气体的测量流量化的差Fs-Fc进行监测，由此使所述成膜步骤继 续或中止，或者改变原料的气化条件。
5. 如权利要求1所述的成膜方法，其特征在于： 在对一个被处理体的所述成膜步骤结束后，至对下一个被处理体进行处理为止所述处 理容器处于待命状态期间，实施所述升压步骤，由此对多个被处理体反复进行成膜处理。
6. 如权利要求1所述的成膜方法，其特征在于： 在所述成膜步骤中的所述原料容器内的所述原料的分压Ps为266Pa W上400Pa W下 的范围内的情况下，所述升压步骤中升压时的所述原料容器内的第一压力Pi为21331Pa W 上31997Pa W下的范围内。
7. -种成膜装置，其特征在于，包括： 能够抽真空的处理容器； 设置于所述处理容器内的、载置被处理体的载置台； 对所述处理容器内进行减压排气的排气装置； 具有气体导入部和气体导出部，在内部保持成膜原料的原料容器； 对所述原料容器供给运载气体的运载气体供给源； 将所述运载气体供给源和所述原料容器连接，对该原料容器内供给所述运载气体的运 载气体供给路径； 将所述原料容器和所述处理容器连接，对该处理容器内供给原料气体的原料气体供给 路径； 从所述原料气体供给路径分支，不经由所述处理容器地与所述排气装置连接的排气旁 通路径； 对所述原料容器内的压力进行调节的压力调节机构；和 控制部，其进行控制，使得在所述处理容器内进行成膜处理， 所述成膜装置进行W下步骤： 升压步骤，在关闭所述原料容器的所述气体导出部的状态下，利用所述压力调节机构， 对所述原料容器内供给所述运载气体，使该原料容器内上升至第一压力Pi; 降压步骤，在切断所述运载气体向所述原料容器的导入且开放所述气体导出部的状态 下，经由所述排气旁通路径将所述原料容器内的所述原料气体废弃，使所述原料容器内下 降至第二压力P2;和 稳定化步骤，将所述运载气体导入到所述原料容器内并且经由所述排气旁通路径将所 述原料气体废弃，使所述原料容器内的所述原料的气化效率稳定化；和 成膜步骤，经由所述原料气体供给路径向所述处理容器内供给所述原料气体，利用CVD 法使薄膜沉积在被处理体上。
【文档编号】C23C16/448GK104471106SQ201380035584
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年6月11日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】大仓成幸, 山中孟 申请人:东京毅力科创株式会社