JP2008227261A - Substrate processing equipment - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するのを防止又は抑止する。
【解決手段】基板処理装置は、ウエハ２００を収容する処理室２０１と、ウエハ２００を加熱するヒータ２０７と、処理室２０１内に所望の処理ガスを供給するガス供給系と、処理室２０１内の雰囲気を排気するガス排気系と、コントローラ２８０とを備え、前記ガス供給系は、液体の原料を気化させる気化ユニットを含み、前記気化ユニットは、バルブ３１１を介して接続されるキャリアガス供給管３１０と、バルブ３０１を介して接続される液体原料用のガス供給管２３２ａとを含み、コントローラ２８０は、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持させ且つバルブ３０１を閉じる動作を行う際は、バルブ３１１が開放されていることを条件に閉動作を実行する。
【選択図】図２An object of the present invention is to prevent or inhibit the vaporization gas of a liquid source from flowing into a carrier gas supply line.
A substrate processing apparatus includes a processing chamber 201 that accommodates a wafer 200, a heater 207 that heats the wafer 200, a gas supply system that supplies a desired processing gas into the processing chamber 201, A gas exhaust system for exhausting an atmosphere; and a controller 280, wherein the gas supply system includes a vaporization unit for vaporizing a liquid raw material, and the vaporization unit is connected to a carrier gas supply pipe 310 connected via a valve 311. And a liquid source gas supply pipe 232a connected via the valve 301, the controller 280 maintains the pressure in the carrier gas supply pipe 310 higher than the pressure in the gas supply pipe 232a and the valve 301 When performing the closing operation, the closing operation is executed on condition that the valve 311 is opened.
[Selection] Figure 2

Description

Translated fromJapanese

本発明は基板処理装置に関する。  The present invention relates to a substrate processing apparatus.

複数の処理ガスをウエハ上へ交互に照射して成膜を行うＡＬＤ（atomic layer deposition）法や処理ガスをウエハ上に供給して成膜を行うＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等では、液体原料を気化させその気化ガスを処理室へ供給することにより、ウエハ上に薄膜を形成する場合がある。  In an ALD (atomic layer deposition) method in which a film is formed by alternately irradiating a plurality of processing gases onto the wafer, or in a CVD (chemical vapor deposition) method in which a film is formed by supplying a processing gas onto the wafer, a liquid source In some cases, a thin film is formed on the wafer by vaporizing the gas and supplying the vaporized gas to the processing chamber.

この場合の一形態として、液体原料を気化させる気化ユニットに対し、バルブを介して液体原料の供給ライン（配管）とキャリアガスの供給ライン（配管）とを接続し、キャリアガス供給ラインからキャリアガスを供給しながら、そのキャリアガスの作用で液体原料供給ライン中の液体原料の気化ガスを処理室に供給するときがある。  As one form in this case, a liquid source supply line (pipe) and a carrier gas supply line (pipe) are connected via a valve to a vaporization unit that vaporizes the liquid source, and the carrier gas is supplied from the carrier gas supply line. In some cases, vaporized gas of the liquid source in the liquid source supply line is supplied to the processing chamber by the action of the carrier gas.

しかしながら、このようなときには、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するという問題がある。  However, in such a case, there is a problem that the vaporized gas of the liquid material flows into the carrier gas supply line.

そこで、本発明者らはこの問題について検討したところ、液体原料供給ライン内の圧力がキャリアガス供給ライン内の圧力と同じかそれ以上であると、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入してその部位で停滞し、キャリアガス供給ラインを閉塞したりゴミを発生させたりし、処理室内で薄膜を良好に形成することができないということを見出した。  Therefore, the present inventors examined this problem. When the pressure in the liquid source supply line is equal to or higher than the pressure in the carrier gas supply line, the vaporized gas of the liquid source flows into the carrier gas supply line. Then, it has been found that the thin film cannot be formed satisfactorily in the processing chamber due to the stagnation at the site, blocking the carrier gas supply line or generating dust.

また仮に、キャリアガス供給ライン内の圧力が液体原料供給ライン内の圧力を上回っている場合でも、キャリアガス供給ラインと液体原料供給ラインとの各バルブを閉じる際に、その閉動作の順序によっては、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入することがあり、このときも上記と同様の問題を発生させるということを見出した。  Even if the pressure in the carrier gas supply line is higher than the pressure in the liquid source supply line, depending on the order of the closing operation when closing the valves of the carrier gas supply line and the liquid source supply line, It has been found that the vaporized gas of the liquid raw material may flow into the carrier gas supply line, and this time also causes the same problem as described above.

本発明の主な目的は、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するのを防止又は抑止することができる基板処理装置を提供することにある。  A main object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing or inhibiting the vaporized gas of a liquid source from flowing into a carrier gas supply line.

上記課題を解決するため本発明に係る基板処理装置は、
基板を収容する処理室と、
前記基板を加熱する加熱手段と、
前記処理室内に所望の処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、
制御部と、
を備え、
前記ガス供給系は、液体の原料を気化させる気化ユニットを含み、
前記気化ユニットは、第１のバルブを介して接続されるキャリアガス供給ラインと、第２のバルブを介して接続される液体原料供給ラインとを、含み、
前記制御部は、前記キャリアガス供給ライン内の圧力を液体原料供給ライン内の圧力よりも高く維持させ、且つ、前記第２のバルブを閉じる動作を行う際は、前記第１のバルブが開放されていることを条件に閉動作を実行することを特徴としている。In order to solve the above problems, a substrate processing apparatus according to the present invention includes:
A processing chamber for accommodating the substrate;
Heating means for heating the substrate;
A gas supply system for supplying a desired processing gas into the processing chamber;
A gas exhaust system for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A control unit;
With
The gas supply system includes a vaporization unit that vaporizes a liquid raw material,
The vaporization unit includes a carrier gas supply line connected via a first valve and a liquid source supply line connected via a second valve,
The control unit maintains the pressure in the carrier gas supply line higher than the pressure in the liquid source supply line, and when performing the operation of closing the second valve, the first valve is opened. It is characterized in that the closing operation is executed on the condition that

本発明では、キャリアガス供給ライン内の圧力を液体原料供給ライン内の圧力よりも高く維持させるから、液体原料の気化ガスがキャリアガスの圧力を受けてキャリアガス供給ラインには流入し難い。これに加えて、第１のバルブが開放されていることを条件として第２のバルブの閉動作を実行するから、第２のバルブを閉じる動作を行う際には、キャリアガス供給ラインにはキャリアガスが充満している状態となっており、液体原料の気化ガスはそのキャリアガスの存在でキャリアガス供給ラインには流入し難い。以上から、本発明によれば、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するのを防止又は抑止することができ、ひいてはキャリアガス供給ラインを閉塞したりゴミを発生させたりするのを防止又は抑制することができ、処理室内で薄膜を良好に形成することできる。  In the present invention, since the pressure in the carrier gas supply line is maintained higher than the pressure in the liquid source supply line, the vaporized gas of the liquid source is difficult to flow into the carrier gas supply line due to the pressure of the carrier gas. In addition to this, since the second valve is closed on condition that the first valve is opened, the carrier gas supply line is provided with a carrier when the second valve is closed. The gas is filled, and the vaporized gas of the liquid raw material hardly flows into the carrier gas supply line due to the presence of the carrier gas. As described above, according to the present invention, it is possible to prevent or inhibit the vaporized gas of the liquid raw material from flowing into the carrier gas supply line, and thus prevent the carrier gas supply line from being blocked or generating dust. Alternatively, the thin film can be favorably formed in the processing chamber.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための好ましい形態について説明する。本実施形態に係る基板処理装置は、半導体装置（ＩＣ（Integrated Circuit））の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置の一例として構成されるものである。下記の説明では、基板処理装置の一例として、ウエハに対しＡＬＤ法による成膜処理などを行う縦型の装置を使用した場合について述べる。  Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The substrate processing apparatus according to the present embodiment is configured as an example of a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing steps in a manufacturing method of a semiconductor device (IC (Integrated Circuit)). In the following description, as an example of the substrate processing apparatus, a case will be described in which a vertical apparatus for performing a film forming process on the wafer by the ALD method is used.

図１は、本発明の好ましい実施形態で使用される基板処理装置の概略構成を示す斜透視図である。
図１に示すように、基板処理装置１０１では、基板の一例となるウエハ２００を収納したカセット１１０が使用されている。基板処理装置１０１は筐体１１１を備えており、筐体１１１内部にはカセットステージ１１４が設置されている。カセット１１０は工場内搬送装置（図示せず）によってカセットステージ１１４上に搬入されたり、カセットステージ１１４上から搬出されたりするようになっている。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus used in a preferred embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, thesubstrate processing apparatus 101 uses acassette 110 containing awafer 200 as an example of a substrate. Thesubstrate processing apparatus 101 includes acasing 111, and acassette stage 114 is installed inside thecasing 111. Thecassette 110 is loaded onto thecassette stage 114 or unloaded from thecassette stage 114 by a factory conveying device (not shown).

カセットステージ１１４は、工場内搬送装置によって、カセット１１０内のウエハ２００が垂直姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。カセットステージ１１４は、カセット１１０を筐体後方に右回り縦方向９０°回転し、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体１１１の後方を向くように動作可能となるよう構成されている。  Thecassette stage 114 is placed by the in-factory transfer device so that thewafer 200 in thecassette 110 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of thecassette 110 faces upward. Thecassette stage 114 can be operated so that thecassette 110 is rotated 90 ° clockwise in the rearward direction, thewafer 200 in thecassette 110 is in a horizontal position, and the wafer loading / unloading port of thecassette 110 faces the rear of thecasing 111. It is comprised so that.

筐体１１１内の前後方向の略中央部には、カセット棚１０５が設置されており、カセット棚１０５は複数段複数列にて複数個のカセット１１０を保管するように構成されている。カセット棚１０５にはウエハ移載機構１２５の搬送対象となるカセット１１０が収納される移載棚１２３が設けられている。  Acassette shelf 105 is installed at a substantially central portion in the front-rear direction in thecasing 111, and thecassette shelf 105 is configured to store a plurality ofcassettes 110 in a plurality of stages and a plurality of rows. Thecassette shelf 105 is provided with atransfer shelf 123 in which thecassette 110 to be transferred by thewafer transfer mechanism 125 is stored.

カセットステージ１１４の上方には予備カセット棚１０７が設けられ、予備的にカセット１１０を保管するように構成されている。  Areserve cassette shelf 107 is provided above thecassette stage 114, and is configured to store thecassette 110 in a preliminary manner.

カセットステージ１１４とカセット棚１０５との間には、カセット搬送装置１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ１１８ａと搬送機構としてのカセット搬送機構１１８ｂとで構成されている。カセット搬送装置１１８はカセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセットステージ１１４とカセット棚１０５と予備カセット棚１０７との間で、カセット１１０を搬送するように構成されている。  A cassette carryingdevice 118 is installed between thecassette stage 114 and thecassette shelf 105. The cassette carryingdevice 118 includes acassette elevator 118a that can be moved up and down while holding thecassette 110, and acassette carrying mechanism 118b as a carrying mechanism. The cassette carryingdevice 118 is configured to carry thecassette 110 among thecassette stage 114, thecassette shelf 105, and thespare cassette shelf 107 by continuous operation of thecassette elevator 118a and thecassette carrying mechanism 118b.

カセット棚１０５の後方にはウエハ移載機構１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、耐圧筐体１１１の右側端部に設置されている。ウエハ移載機構１２５はウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃをウエハ２００の載置部として、ボート２１７に対してウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。  Awafer transfer mechanism 125 is installed behind thecassette shelf 105. Thewafer transfer mechanism 125 includes awafer transfer device 125a that can rotate or linearly move thewafer 200 in the horizontal direction, and a wafertransfer device elevator 125b that moves thewafer transfer device 125a up and down. Wafertransfer device elevator 125 b is installed at the right end of pressure-resistant housing 111. Thewafer transfer mechanism 125 loads thewafer 200 to theboat 217 by using thewafer mover elevator 125b and thewafer transfer device 125a as a continuous operation of thewafer transfer device 125a using thetweezer 125c of thewafer transfer device 125a as thewafer 200 placement portion. It is configured to be charged) and detached (discharged).

筐体１１１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ１４７により開閉されるように構成されている。  Aprocessing furnace 202 is provided above the rear portion of thecasing 111. The lower end portion of theprocessing furnace 202 is configured to be opened and closed by afurnace port shutter 147.

処理炉２０２の下方にはボート２１７を処理炉２０２に昇降させるボートエレベータ１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結具としてのアーム１２８には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。  Below theprocessing furnace 202, aboat elevator 115 that raises and lowers theboat 217 to theprocessing furnace 202 is provided. Aseal cap 219 serving as a lid is horizontally installed on anarm 128 serving as a coupling device coupled to a lifting platform of theboat elevator 115. Theseal cap 219 is configured to support theboat 217 vertically and to close the lower end portion of theprocessing furnace 202.

ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウエハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。  Theboat 217 includes a plurality of holding members so that a plurality of (for example, about 50 to 150)wafers 200 are horizontally held in a state where their centers are aligned in the vertical direction. It is configured.

カセット棚１０５の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するよう、供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ａが設けられている。クリーンユニット１３４ａは供給ファン及び防塵フィルタによりクリーンエアを筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。  Above thecassette shelf 105, aclean unit 134a composed of a supply fan and a dustproof filter is provided so as to supply clean air that is a cleaned atmosphere. Theclean unit 134a is configured to circulate clean air inside thecasing 111 by a supply fan and a dust filter.

ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ１１５側と反対側である筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ｂが設置されている。クリーンユニット１３４ｂから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置１２５ａ、ボート２１７などの周辺を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気されるようになっている。  Aclean unit 134b composed of a supply fan and a dustproof filter is installed at the left end of thecasing 111 opposite to the wafertransfer device elevator 125b and theboat elevator 115 side. Clean air blown out from theclean unit 134b flows through the periphery of thewafer transfer device 125a, theboat 217, etc., and then is sucked into an exhaust device (not shown) and exhausted to the outside of thecasing 111. .

次に、基板処理装置１０１の動作について説明する。
工場内搬送装置（図示せず）によってカセット１１０がカセットステージ１１４上に搬入されると、カセット１１０は、ウエハ２００がカセットステージ１１４の上で垂直姿勢を保持し、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。その後、カセット１１０は、カセットステージ１１４によって、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体後方を向けるように、筐体後方に右周り縦方向９０°回転させられる。Next, the operation of thesubstrate processing apparatus 101 will be described.
When thecassette 110 is loaded onto thecassette stage 114 by an in-factory transfer device (not shown), thecassette 110 holds thewafer 200 in a vertical position on thecassette stage 114, and the wafer loading / unloading port of thecassette 110 is raised. It is placed so as to face the direction. Thereafter, thecassette 110 is rotated 90 degrees clockwise in the clockwise direction to the rear of the casing so that thewafer 200 in thecassette 110 is in a horizontal posture and the wafer loading / unloading port of thecassette 110 faces the rear of the casing by thecassette stage 114. .

その後、カセット１１０は、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７の指定された棚位置へカセット搬送装置１１８によって自動的に搬送され受け渡され、一時的に保管された後、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７からカセット搬送装置１１８によって移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。  Thereafter, thecassette 110 is automatically transported and delivered by thecassette transport device 118 to the designated shelf position of thecassette shelf 105 or thespare cassette shelf 107 and temporarily stored, and then thecassette shelf 105 or the spare cassette shelf. It is transferred from 107 to thetransfer shelf 123 by thecassette transfer device 118 or directly transferred to thetransfer shelf 123.

カセット１１０が移載棚１２３に移載されると、ウエハ２００はカセット１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、移載室（図示せず）の後方にあるボート２１７に装填（チャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａはカセット１１０に戻り、後続のウエハ２００をボート２１７に装填する。  When thecassette 110 is transferred to thetransfer shelf 123, thewafers 200 are picked up from thecassette 110 by thetweezers 125 c of thewafer transfer device 125 a through the wafer loading / unloading port, and theboat 217 located behind the transfer chamber (not shown). (Charged). Thewafer transfer device 125 a that has delivered thewafer 200 to theboat 217 returns to thecassette 110 and loads thesubsequent wafer 200 into theboat 217.

予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって開放される。その後、多数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）される。  When a predetermined number ofwafers 200 are loaded into theboat 217, the lower end of theprocessing furnace 202 closed by thefurnace port shutter 147 is opened by thefurnace port shutter 147. Thereafter, theboat 217 holding a large number ofwafers 200 is loaded into theprocessing furnace 202 when theseal cap 219 is lifted by theboat elevator 115.

ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理（後述参照）が実施される。その処理後は、上述の逆の手順で、ウエハ２００およびカセット１１０は筐体１１１の外部へ払出される。  After loading, arbitrary processing (see later) is performed on thewafer 200 in theprocessing furnace 202. After the processing, thewafer 200 and thecassette 110 are paid out to the outside of thecasing 111 in the reverse procedure described above.

図２は、本発明の好ましい実施形態で使用される処理炉とそれに付属する部材との概略構成図であり、特に処理炉部分を縦断面で示している。図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。  FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a processing furnace and members attached thereto used in a preferred embodiment of the present invention, and particularly shows a processing furnace portion in a longitudinal section. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図２及び図３に示すように、処理炉２０２には加熱装置として機能するヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７の内側にはウエハ２００を処理する反応管２０３が設けられている。反応管２０３の下端には、気密部材であるＯリング２２０を介してステンレス等で構成されたマニホールド２０９が設けられている。マニホールド２０９の下端開口は、Ｏリング２２０を介して蓋体としてのシールキャップ２１９により気密に閉塞されている。処理炉２０２では、少なくとも、反応管２０３、マニホールド２０９及びシールキャップ２１９により処理室２０１が形成されている。  As shown in FIGS. 2 and 3, theprocessing furnace 202 is provided with aheater 207 that functions as a heating device. Areaction tube 203 for processing thewafer 200 is provided inside theheater 207. A manifold 209 made of stainless steel or the like is provided at the lower end of thereaction tube 203 via an O-ring 220 that is an airtight member. The lower end opening of the manifold 209 is airtightly closed by aseal cap 219 as a lid through an O-ring 220. In theprocessing furnace 202, aprocessing chamber 201 is formed by at least thereaction tube 203, the manifold 209, and theseal cap 219.

シールキャップ２１９にはボート支持台２１８を介してボート２１７が立設されている。ボート支持台２１８はボート２１７を保持する保持体となっており、ボート２１７を保持しながら処理室２０１に挿入するようになっている。ボート２１７にはバッチ処理される複数枚のウエハ２００が水平姿勢で管軸方向に多段に積載されている。ヒータ２０７は処理室２０１に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱するようになっている。  Aboat 217 is erected on theseal cap 219 via aboat support 218. Theboat support 218 is a holding body that holds theboat 217, and is inserted into theprocessing chamber 201 while holding theboat 217. A plurality ofwafers 200 to be batch-processed are stacked on theboat 217 in a horizontal posture in multiple stages in the tube axis direction. Theheater 207 heats thewafer 200 inserted into theprocessing chamber 201 to a predetermined temperature.

処理室２０１へは複数種類（本実施形態では２種類）の処理ガスを供給する２本のガス供給管（ガス供給管２３２ａ，ガス供給管２３２ｂ）が設けられている。  Two gas supply pipes (agas supply pipe 232a and agas supply pipe 232b) for supplying a plurality of types (two types in this embodiment) of processing gases are provided in theprocessing chamber 201.

ガス供給管２３２ａには上流方向から順に液体用のマスフローコントローラ２４０、気化器３００及びバルブ２４３ａが設けられている。  Thegas supply pipe 232a is provided with a liquidmass flow controller 240, avaporizer 300, and avalve 243a in order from the upstream direction.

気化器３００の内部において、ガス供給管２３２ａにはバルブ３０１と気化部３０２とが設けられており、バルブ３０１が気化部３０２より上流側に配置され、気化部３０２がバルブ３０１より下流側に配置されている。気化部３０２はバルブ３０１を介して流通してきた処理ガスを常温・常圧で気化させる部位である。  Inside thevaporizer 300, thegas supply pipe 232 a is provided with avalve 301 and avaporization unit 302. Thevalve 301 is disposed upstream of thevaporization unit 302, and thevaporization unit 302 is disposed downstream of thevalve 301. Has been. Thevaporization unit 302 is a part that vaporizes the processing gas flowing through thevalve 301 at normal temperature and normal pressure.

ガス供給管２３２ａのバルブ３０１と気化部３０２との間には、気化器３００（詳しくは気化部３０２）にキャリアガスを供給するキャリアガス供給管３１０が連結されている。キャリアガス供給管３１０にはバルブ３１１が設けられている。バルブ３１１は気化器３００の外部に設けられている。バルブ３１１は気化器３００の内部に設けられてもよい。  A carriergas supply pipe 310 that supplies a carrier gas to the vaporizer 300 (specifically, the vaporization section 302) is connected between thevalve 301 and thevaporization section 302 of thegas supply pipe 232a. The carriergas supply pipe 310 is provided with avalve 311. Thevalve 311 is provided outside thevaporizer 300. Thevalve 311 may be provided inside thevaporizer 300.

ガス供給管２３２ａの先端部にはノズル２３３ａが設けられている。ノズル２３３ａは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間で、反応管２０３の内壁に沿った上下方向に延在している。ノズル２３３ａの側面には、処理ガスを供給する多数のガス供給孔２４８ａが設けられている。ガス供給孔２４８ａは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。  Anozzle 233a is provided at the tip of thegas supply pipe 232a. Thenozzle 233 a is an arc-shaped space between the inner wall of thereaction tube 203 constituting theprocessing chamber 201 and thewafer 200, and extends in the vertical direction along the inner wall of thereaction tube 203. A large number ofgas supply holes 248a for supplying a processing gas are provided on the side surface of thenozzle 233a. Thegas supply holes 248a have the same opening area from the lower part to the upper part, and are provided at the same opening pitch.

ガス供給管２３２ａにはキャリアガスを供給するキャリアガス供給管２３４ａが連結されている。キャリアガス供給管２３４ａには上流方向から順にマスフローコントローラ２４１ｂとバルブ２４３ｃとが設けられている。  A carriergas supply pipe 234a for supplying a carrier gas is connected to thegas supply pipe 232a. The carriergas supply pipe 234a is provided with a mass flow controller 241b and avalve 243c in order from the upstream direction.

他方、ガス供給管２３２ｂには上流方向から順にマスフローコントローラ２４１ａとバルブ２４３ｂとが設けられている。  On the other hand, thegas supply pipe 232b is provided with a mass flow controller 241a and avalve 243b in order from the upstream direction.

ガス供給管２３２ｂの先端部にはノズル２３３ｂが設けられている。ノズル２３３ｂも、ノズル２３３ａと同様に、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間で、反応管２０３の内壁に沿った上下方向に延在している。ノズル２３３ｂの側面には、処理ガスを供給する多数のガス供給孔２４８ｂが設けられている。ガス供給孔２４８ｂは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。  Anozzle 233b is provided at the tip of thegas supply pipe 232b. Similarly to thenozzle 233a, thenozzle 233b is an arc-shaped space between the inner wall of thereaction tube 203 constituting theprocessing chamber 201 and thewafer 200, and extends in the vertical direction along the inner wall of thereaction tube 203. ing. A large number of gas supply holes 248b for supplying a processing gas are provided on the side surface of thenozzle 233b. Thegas supply holes 248b have the same opening area from the lower part to the upper part, and are provided at the same opening pitch.

ガス供給管２３２ｂにはキャリアガスを供給するキャリアガス供給管２３４ｂが連結されている。キャリアガス供給管２３４ｂには上流方向から順にマスフローコントローラ２４１ｃとバルブ２４３ｄとが設けられている。  A carriergas supply pipe 234b for supplying a carrier gas is connected to thegas supply pipe 232b. The carriergas supply pipe 234b is provided with amass flow controller 241c and avalve 243d in order from the upstream direction.

上記構成では、ガス供給管２３２ａに液体原料が導入されるようになっており、実際にその液体原料がガス供給管２３２ａに流入すると、当該液体原料は液体用のマスフローコントローラ２４０に流量制御されながら気化器３００に至り、気化器３００で気化され、その気化ガスがノズル２３３ａを介して処理室２０１内に供給されるようになっている。  In the above configuration, the liquid source is introduced into thegas supply pipe 232a, and when the liquid source actually flows into thegas supply pipe 232a, the flow rate of the liquid source is controlled by the liquidmass flow controller 240. It reaches thevaporizer 300, is vaporized by thevaporizer 300, and the vaporized gas is supplied into theprocessing chamber 201 via thenozzle 233a.

他方、ガス供給管２３２ｂには気体原料（処理ガス）が導入されるようになっており、実際にその処理ガスがガス供給管２３２ｂに流入すると、当該処理ガスはマスフローコントローラ２４１ａに流量調整されながらガス供給管２３２ｂを流通し、最終的にノズル２３３ｂを介して処理室２０１に供給されるようになっている。  On the other hand, a gas raw material (processing gas) is introduced into thegas supply pipe 232b, and when the processing gas actually flows into thegas supply pipe 232b, the flow of the processing gas is adjusted by the mass flow controller 241a. The gas is supplied through thegas supply pipe 232b and finally supplied to theprocessing chamber 201 through thenozzle 233b.

処理室２０１にはバルブ２４３ｅを介してガスを排気するガス排気管２３１が接続されている。ガス排気管２３１には真空ポンプ２４６が接続されており、真空ポンプ２４６の作動で処理室２０１内を真空排気することができるようになっている。
なお、バルブ２４３ｅは弁を開閉して処理室２０１の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。Agas exhaust pipe 231 for exhausting gas is connected to theprocessing chamber 201 through avalve 243e. Avacuum pump 246 is connected to thegas exhaust pipe 231 so that the inside of theprocessing chamber 201 can be evacuated by the operation of thevacuum pump 246.
Thevalve 243e is an open / close valve that can open and close the valve to evacuate / stop the evacuation of theprocessing chamber 201, and further adjust the pressure by adjusting the valve opening.

反応管２０３内の中央部には、複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で載置するボート２１７が設けられている。ボート２１７は、ボートエレベータ１１５により反応管２０３に出入りすることができるようになっている。ボート２１７の下端部には、処理の均一性を向上するために当該ボート２１７を回転するためのボート回転機構２６７が設けられている。ボート回転機構２６７を駆動させることにより、ボート支持台２１８に支持されたボート２１７を回転させることができるようになっている。  Aboat 217 for mounting a plurality ofwafers 200 in multiple stages at the same interval is provided at the center of thereaction tube 203. Theboat 217 can enter and exit thereaction tube 203 by theboat elevator 115. Aboat rotation mechanism 267 for rotating theboat 217 is provided at the lower end of theboat 217 in order to improve processing uniformity. By driving theboat rotation mechanism 267, theboat 217 supported by theboat support 218 can be rotated.

制御部としてのコントローラ２８０は、液体用のマスフローコントローラ２４０と、マスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃと、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，３０１，３１１と、ヒータ２０７と、真空ポンプ２４６と、ボート回転機構２６７と、ボートエレベータ１１５とに接続されている。  Thecontroller 280 as a control unit includes a liquidmass flow controller 240,mass flow controllers 241a, 241b, 241c,valves 243a, 243b, 243c, 243d, 243e, 301, 311, aheater 207, avacuum pump 246, Theboat rotation mechanism 267 and theboat elevator 115 are connected.

コントローラ２８０は、液体マスフローコントローラ２４０の流量調整と、マスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃの流量調整と、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，３０１，３１１の開閉動作と、バルブ２４３ｅの開閉及び圧力調整動作と、ヒータ２０７の温度調整と、真空ポンプ２４６の起動・停止と、ボート回転機構２６７の回転速度調節と、ボートエレベータ１１５の昇降動作とを、制御するようになっている。  Thecontroller 280 adjusts the flow rate of the liquidmass flow controller 240, adjusts the flow rate of themass flow controllers 241a, 241b, and 241c, opens and closes thevalves 243a, 243b, 243c, 243d, 301, and 311 and opens and closes thevalve 243e and adjusts the pressure. In addition, the temperature adjustment of theheater 207, the start / stop of thevacuum pump 246, the rotation speed adjustment of theboat rotation mechanism 267, and the lifting / lowering operation of theboat elevator 115 are controlled.

次に、ＡＬＤ法を用いた成膜処理例について、半導体デバイスの製造工程の一つである、ＴＥＭＡＨとＯ_３とを用いてＨｆＯ_２膜を成膜する例を基に説明する。Next, an example of a film formation process using the ALD method will be described based on an example of forming an HfO₂ film using TEMAH and O₃ , which is one of the semiconductor device manufacturing steps.

ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法の一つであるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法は、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる少なくとも２種類の原料となる処理ガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子単位で基板上に吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。このとき、膜厚の制御は、処理ガスを供給するサイクル数で行う（例えば、成膜速度が１Å／サイクルとすると、２０Åの膜を形成する場合、２０サイクル行う）。  An ALD (Atomic Layer Deposition) method, which is one of CVD (Chemical Vapor Deposition) methods, uses 1 process gas as at least two kinds of raw materials used for film formation under certain film formation conditions (temperature, time, etc.). In this method, the materials are alternately supplied onto the substrate, adsorbed onto the substrate in units of one atom, and a film is formed using a surface reaction. At this time, the film thickness is controlled by the number of cycles for supplying the processing gas (for example, if the film forming speed is 1 kg / cycle, 20 cycles are performed when a 20 mm film is formed).

ＡＬＤ法では、例えばＨｆＯ_２膜を形成する場合、ＴＥＭＡＨ（Ｈｆ［ＮＣＨ_３Ｃ_２Ｈ_５］_４，テトラキスメチルエチルアミノハフニウム）とＯ_３（オゾン）とを用いて１８０〜２５０℃の低温で高品質の成膜が可能である。In the ALD method, for example, when an HfO₂ film is formed, a high temperature is used at a low temperature of 180 to 250 ° C. using TEMAH (Hf [NCH₃ C₂ H₅ ]₄ , tetrakismethylethylaminohafnium) and O₃ (ozone). Quality film formation is possible.

まず、上述したようにウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１に搬入する。ボート２１７を処理室２０１に搬入したら、後述する４つのステップを順次実行する（下記では、キャリアガスとして不活性ガスの１種であるＮ_２を用いている。）。First, as described above, thewafers 200 are loaded into theboat 217 and loaded into theprocessing chamber 201. When theboat 217 is carried into theprocessing chamber 201, four steps to be described later are sequentially executed (in the following, N₂ which is one kind of inert gas is used as a carrier gas).

（ステップ１）
真空ポンプ２４６を作動させた状態において、キャリアガス供給管２３２ａにＴＥＭＡＨを流入させかつキャリアガス供給管３１０とキャリアガス供給管２３４ａとにそれぞれＮ_２を流入させる。そして、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅと、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１，２４３ａと、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１と、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃとを、開ける。(Step 1)
In a state where thevacuum pump 246 is operated, TEMAH is caused to flow into the carriergas supply pipe 232a, and N₂ is caused to flow into the carriergas supply pipe 310 and the carriergas supply pipe 234a, respectively. Then, thevalve 243e of thegas exhaust pipe 231, thevalves 301 and 243a of thegas supply pipe 232a, thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310, and thevalve 243c of the carriergas supply pipe 234a are opened.

ガス供給管２３２ａから流入した液体のＴＥＭＡＨは、マスフローコントローラ２４０に流量調整されながら気化器３００に至り、気化部３０２で気化される。キャリアガス供給管３１０から流入したＮ_２は、バルブ３０１を介して気化器３００の気化部３０２に至る。キャリアガス供給管２３４ａから流入したＮ_２は、マスフローコントローラ２４１ｂに流量調整されながら、ガス供給管２３２ａとの連結部に至る。The liquid TEMAH that has flowed in from thegas supply pipe 232a reaches thevaporizer 300 while the flow rate is adjusted by themass flow controller 240, and is vaporized by thevaporizer 302. N₂ flowing from the carriergas supply pipe 310 reaches thevaporization section 302 of thevaporizer 300 via thevalve 301. The N₂ flowing from the carriergas supply pipe 234a reaches the connecting portion with thegas supply pipe 232a while the flow rate is adjusted by the mass flow controller 241b.

ここで、ステップ１では、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持する。  Here, in step 1, the pressure in the carriergas supply pipe 310 is maintained higher than the pressure in thegas supply pipe 232a.

バルブ３０１とバルブ３１１との開放動作においては、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１を先に開けてその後にガス供給管２３２ａのバルブ３０１を開けるのが好ましい。気化部３０２で気化されたＴＥＭＡＨの気化ガスがキャリアガス供給管３１０に流入するのを未然に回避することができるからである。  In the opening operation of thevalve 301 and thevalve 311, it is preferable to open thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310 first and then open thevalve 301 of thegas supply pipe 232 a. This is because it is possible to prevent the vaporized TEMAH gas vaporized by thevaporization unit 302 from flowing into the carriergas supply pipe 310 in advance.

そして気化器３００で気化されたＴＥＭＡＨの気化ガスは、気化器３００から流出してキャリアガス供給管２３４ａとの連結部でキャリアガス供給管２３４ａから供給されたＮ_２と合流し、その後はガス供給管２３２ａを流通しながら処理室２０１に至り、最終的にノズル２３３ａのガス供給孔２４８ａから処理室２０１内に供給されガス排気管２３１から排気される。The vaporized gas of TEMAH vaporized in thevaporizer 300 flows out of thevaporizer 300 and merges with N₂ supplied from the carriergas supply pipe 234a at the connecting portion with the carriergas supply pipe 234a, and then the gas supply The gas reaches theprocessing chamber 201 through thepipe 232a, and is finally supplied into theprocessing chamber 201 from thegas supply hole 248a of thenozzle 233a and exhausted from thegas exhaust pipe 231.

このとき、バルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を一定範囲内の最適な値に維持する。液体用のマスフローコントローラ２４０で制御するＴＥＭＡＨの供給量は０．０１〜０．１ｇ／ｍｉｎである。ＴＥＭＡＨの気化ガスをウエハ２００に晒す時間は３０〜１８０秒間である。このときヒータ２０７の温度はウエハ２００の温度が１８０〜２５０℃の範囲内の最適な値になるよう設定してある。  At this time, thevalve 243e is adjusted appropriately to maintain the pressure in theprocessing chamber 201 at an optimum value within a certain range. The supply amount of TEMAH controlled by the liquidmass flow controller 240 is 0.01 to 0.1 g / min. The time for exposing the vaporized TEMAH gas to thewafer 200 is 30 to 180 seconds. At this time, the temperature of theheater 207 is set so that the temperature of thewafer 200 becomes an optimum value within the range of 180 to 250 ° C.

以上のステップ１では、上記の通りにＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１内に供給することで、ウエハ２００上の下地膜などの表面部分と表面反応（化学吸着）する。  In Step 1 described above, the vaporized gas of TEMAH is supplied into theprocessing chamber 201 as described above to cause a surface reaction (chemical adsorption) with a surface portion such as a base film on thewafer 200.

（ステップ２）
キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持した状態において、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１，２４３ａと、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１と、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃとを開じて、ＴＥＭＡＨの気化ガスの処理室２０１への供給を停止する。(Step 2)
In a state where the pressure in the carriergas supply pipe 310 is maintained higher than the pressure in thegas supply pipe 232a, thevalves 301 and 243a of thegas supply pipe 232a, thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310, and the carriergas supply pipe 234a And the supply of TEMAH vaporized gas to theprocessing chamber 201 is stopped.

ここで、３つのバルブ２４３ａ，３０１，３１１については、閉動作の順序を一定にする。
その順序の一例としては、最初に気化器３００内のバルブ３０１を閉じ、その後にバルブ２４３ａを閉じ、最後にキャリアガス供給管３１０のバルブ３１１を閉じる。その順序の他例としては、最初に気化器３００内のバルブ３０１を閉じ、その後にキャリアガス供給管３１０のバルブ３１１を閉じ、最後にバルブ２４３ａを閉じる。すなわち、ここでは、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１を閉じる動作を行う際には、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１が開放されていることを条件として、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１の閉動作を実行する。Here, the order of the closing operation is made constant for the threevalves 243a, 301, and 311.
As an example of the order, first, thevalve 301 in thevaporizer 300 is closed, then thevalve 243a is closed, and finally thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310 is closed. As another example of the order, first, thevalve 301 in thevaporizer 300 is closed, then thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310 is closed, and finally thevalve 243a is closed. That is, here, when thevalve 301 of thegas supply pipe 232a is closed, thevalve 301 of thegas supply pipe 232a is closed on the condition that thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310 is opened. Execute.

またステップ２では、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅは開いたままとし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を２０Ｐａ以下となるまで排気し、残留したＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１内から排除する。
このとき、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃも開けたままとしてキャリアガス供給管２３４ａからＮ_２を処理室２０１内へ供給してもよく、この場合には、残留したＴＥＭＡＨの気化ガスを更に排除する効果が高まる。In step 2, thevalve 243 e of thegas exhaust pipe 231 is kept open, the inside of theprocessing chamber 201 is exhausted to 20 Pa or less by thevacuum pump 246, and the remaining vaporized TEMAH gas is removed from theprocessing chamber 201.
At this time, N₂ may be supplied from the carriergas supply pipe 234a into theprocessing chamber 201 with thevalve 243c of the carriergas supply pipe 234a kept open. In this case, the remaining TEMAH vaporized gas is further excluded. The effect to do increases.

（ステップ３）
ガス供給管２３２ｂにＯ_３を流入させかつキャリアガス供給管２３４ｂにＮ_２を流入させる。この状態において、ガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｂと、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄとを、開ける。(Step 3)
O₃ is allowed to flow into thegas supply pipe 232b and N₂ is allowed to flow into the carriergas supply pipe 234b. In this state, thevalve 243b of thegas supply pipe 234b and thevalve 243d of the carriergas supply pipe 234b are opened.

ガス供給管２３４ｂから流入したＯ_３は、マスフローコントローラ２４１ａに流量調整されながらキャリアガス供給管２３４ｂとの連結部に至る。キャリアガス供給管２３４ｂから流入したＮ_２は、マスフローコントローラ２４１ｃに流量調整されながらガス供給管２３２ｂとの連結部に至る。ガス供給管２３２ｂとキャリアガス供給管２３４ｂとの連結部で、Ｏ_３はＮ_２と混合され、その後はガス供給管２３２ｂを流通しながら処理室２０１に至り、最終的にノズル２３３ｂのガス供給孔２４８ｂから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。The O₃ flowing in from thegas supply pipe 234b reaches the connection with the carriergas supply pipe 234b while the flow rate is adjusted by the mass flow controller 241a. The N₂ flowing from the carriergas supply pipe 234b reaches the connecting portion with thegas supply pipe 232b while the flow rate is adjusted by themass flow controller 241c. O₃ is mixed with N₂ at the connecting portion of thegas supply pipe 232b and the carriergas supply pipe 234b, and then reaches theprocessing chamber 201 while flowing through thegas supply pipe 232b, and finally the gas supply hole of thenozzle 233b. The gas is exhausted from thegas exhaust pipe 231 while being supplied into theprocessing chamber 201 from 248b.

ステップ３では、バルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を一定範囲内の最適な値に維持する。Ｏ_３をウエハ２００に晒す時間は１０〜１２０秒間である。このときのウエハ２００の温度は、ステップ１のＴＥＭＡＨの気化ガスの供給時と同じく１８０〜２５０℃の範囲内の最適な温度となるようヒータ２０７を設定する。In step 3, thevalve 243e is appropriately adjusted to maintain the pressure in theprocessing chamber 201 at an optimum value within a certain range. The time for exposing O₃ to thewafer 200 is 10 to 120 seconds. At this time, theheater 207 is set so that the temperature of thewafer 200 becomes an optimum temperature within the range of 180 to 250 ° C. as in the supply of the TEMAH vaporized gas in Step 1.

以上のステップ３では、上記の通りにＯ_３の処理ガスを処理室２０１に供給することで、ウエハ２００の表面に化学吸着したＴＥＭＡＨとＯ_３とを反応させ、ウエハ２００上にＨｆＯ_２膜を成膜する。In the above step 3, as described above, the processing gas of O₃ is supplied to theprocessing chamber 201 to cause the TEMAH and O₃ that are chemically adsorbed on the surface of thewafer 200 to react with each other, thereby forming an HfO₂ film on thewafer 200. Form a film.

（ステップ４）
成膜後、ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂと、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄとを閉じ、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、残留したＯ_３の成膜に寄与した後のガスを排除する。
このとき、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄを開いたままとしてキャリアガス供給管２３４ｂからＮ_２を処理室２０１内に供給してもよく、この場合には、残留したＯ_３の成膜に寄与した後の処理ガスを処理室２０１から排除する効果が高まる。(Step 4)
After the film formation, thevalve 243b of thegas supply pipe 232b and thevalve 243d of the carriergas supply pipe 234b are closed, and the inside of theprocessing chamber 201 is evacuated by thevacuum pump 246 to contribute to the film formation of the remaining O₃ . Exclude gas.
At this time, N₂ may be supplied into theprocessing chamber 201 from the carriergas supply pipe 234b while thevalve 243d of the carriergas supply pipe 234b is kept open. In this case, it contributes to the film formation of the remaining O_3. The effect of removing the processing gas after the processing from theprocessing chamber 201 is enhanced.

以後、ステップ１〜４を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、ウエハ２００上に所定の膜厚のＨｆＯ_２膜を成膜することができる。Thereafter, by repeating steps 1 to 4 as one cycle and repeating this cycle a plurality of times, a HfO₂ film having a predetermined thickness can be formed on thewafer 200.

以上の本実施形態では、ステップ１でＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１に供給する場合に、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力より高く維持し、キャリアガス供給管３１０内とガス供給管２３２ａ内とで圧力差を設けている。そのため、ＴＥＭＡＨの気化ガスがＮ_２の圧力を受けてキャリアガス供給管３１０に流入し難い。In the above embodiment, when the TEMAH vaporized gas is supplied to theprocessing chamber 201 in step 1, the pressure in the carriergas supply pipe 310 is maintained higher than the pressure in thegas supply pipe 232a, and the carriergas supply pipe 310 is maintained. A pressure difference is provided between the inside and thegas supply pipe 232a. Therefore, it is difficult for the TEMAH vaporized gas to flow into the carriergas supply pipe 310 under the pressure of N₂ .

加えて、ステップ２でＴＥＭＡＨの気化ガスの供給を停止する場合には、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１とキャリアガス供給管３１０のバルブ３１１とを閉じる順序に関し、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持したまま、バルブ３１１が開放されていることを条件としてバルブ３０１を開放している。この場合、キャリアガス供給管３１０にＮ_２が充満している状態でＴＥＭＡＨの気化ガスの供給が停止され、当該ＴＥＭＡＨの気化ガスはそのＮ_２の存在でキャリアガス供給管３１０には流入し難い。In addition, when the supply of the vaporized TEMAH gas is stopped in step 2, the pressure in the carriergas supply pipe 310 is changed with respect to the order of closing thevalve 301 of thegas supply pipe 232a and thevalve 311 of the carriergas supply pipe 310. Thevalve 301 is opened on the condition that thevalve 311 is opened while maintaining the pressure higher than the pressure in thegas supply pipe 232a. In this case, the supply of the TEMAH vaporized gas is stopped while the carriergas supply pipe 310 is filled with N₂ , and the vaporized TEMAH gas hardly flows into the carriergas supply pipe 310 due to the presence of N_2. .

以上から、ＴＥＭＡＨの気化ガスがキャリアガス供給管３１０に流入するのを防止又は抑止することができ、ひいてはキャリアガス供給管３１０を閉塞したりゴミを発生させたりするのを防止又は抑制することができ、処理室２０１内でＨｆＯ_２膜を良好に形成することできる。From the above, it is possible to prevent or suppress the TEMAH vaporized gas from flowing into the carriergas supply pipe 310, and thus prevent or suppress the carriergas supply pipe 310 from being blocked or generating dust. In addition, the HfO₂ film can be favorably formed in theprocessing chamber 201.

本発明の好ましい実施形態で使用される基板処理装置の概略構成を示す斜透視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the substrate processing apparatus used by preferable embodiment of this invention.本発明の好ましい実施形態で使用される処理炉とそれに付属する部材との概略構成図である。It is a schematic block diagram of the processing furnace used in preferable embodiment of this invention, and the member attached to it.図２のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 基板処理装置
２００ ウエハ
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０３ 反応管
２０７ ヒータ
２０９ マニホールド
２１７ ボート
２１８ ボート支持台
２１９ シールキャップ
２２０ Ｏリング
２３１ ガス排気管
２３２ａ，２３２ｂ ガス供給管
２３３ａ，２３３ｂ ノズル
２３４ａ，２３４ｂ キャリアガス供給管
２４０ 液体用のマスフローコントローラ
２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ マスフローコントローラ
２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ バルブ
２４６ 真空ポンプ
２４８ａ，２４８ｂ ガス供給孔
２６７ ボート回転機構
２８０ コントローラ
３００ 気化器
３０１ バルブ
３０２ 気化部
３１０ キャリアガス供給管
３１１ バルブDESCRIPTION OFSYMBOLS 101Substrate processing apparatus 200Wafer 201Processing chamber 202Processing furnace 203Reaction tube 207Heater 209Manifold 217Boat 218 Boat support stand 219 Seal cap 220 O-ring 231Gas exhaust pipe 232a, 232bGas supply pipe 233a,233b Nozzle 234a, 234b Carriergas Supply pipe 240 Mass flow controller for liquid 241a, 241b, 241cMass flow controller 243a, 243b, 243c, 243d,243e Valve 246Vacuum pump 248a, 248bGas supply hole 267Boat rotation mechanism 280Controller 300Vaporizer 301Valve 302Vaporization section 310 CarrierGas supply pipe 311 valve

Claims (1)

Translated fromJapanese

基板を収容する処理室と、
前記基板を加熱する加熱手段と、
前記処理室内に所望の処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、
制御部と、
を備え、
前記ガス供給系は、液体の原料を気化させる気化ユニットを含み、
前記気化ユニットは、第１のバルブを介して接続されるキャリアガス供給ラインと、第２のバルブを介して接続される液体原料供給ラインとを、含み、
前記制御部は、前記キャリアガス供給ライン内の圧力を液体原料供給ライン内の圧力よりも高く維持させ、且つ、前記第２のバルブを閉じる動作を行う際は、前記第１のバルブが開放されていることを条件に閉動作を実行することを特徴とする基板処理装置。A processing chamber for accommodating the substrate;
Heating means for heating the substrate;
A gas supply system for supplying a desired processing gas into the processing chamber;
A gas exhaust system for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A control unit;
With
The gas supply system includes a vaporization unit that vaporizes a liquid raw material,
The vaporization unit includes a carrier gas supply line connected via a first valve and a liquid source supply line connected via a second valve,
The control unit maintains the pressure in the carrier gas supply line higher than the pressure in the liquid source supply line, and when performing the operation of closing the second valve, the first valve is opened. A substrate processing apparatus that performs a closing operation on condition that

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