[发明专利]包括汽化器的半导体处理系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括从液体原料得到处理气体的汽化器的半导体处理 系统，例如涉及包括进行例如ALD(Atomic Layer Deposition：原子层 沉淀)、MLD(Molecule Layer Deposition：分子层沉淀)或减压CVD (Chemical Vapor Deposition：化学气相沉淀)等的成膜处理装置的系 统。在此，所谓半导体处理是指在晶片或LCD(Liquid Crystal Display： 液晶显示器)等FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用的玻璃基板 等的被处理基板上以规定的图案形成半导体层、绝缘层、导电层等， 从而在该被处理基板上制造包括半导体器件、与半导体器件连接的配 线、电极等的结构物而实施的各种处理。

背景技术

在半导体器件的制造中，进行在半导体晶片W的表面上形成规定 的膜的成膜处理。该处理例如使用减压CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉淀)装置进行。该减压CVD装置以气体状态 供给原料，使化学反应进行，在晶片表面堆积薄膜。在这种装置中， 存在以使液体原料汽化而得的处理气体作为成膜气体导入处理室内的 情况。作为该液体原料的汽化方法，已知例如设置运载气体供给通路 使得以同心圆状包围液体原料供给通路的结构。从配设在这些供给通 路的下端部的喷嘴喷出液体原料和运载气体，对利用所谓喷雾作用而 雾化的液体原料加热使其汽化。

在这样的喷雾嘴方式中，需要使汽化室内部的压力低于液体原料 汽化的压力的界限值，现有技术中汽化室内部的压力越低越好。另一 方面，研究过半导体器件使用高电介体薄膜，使Sr(THD)₂双(四甲 基庚二酮酸)锶、Ti(MPD)(THD)₂、(甲基酰丙酮酸)双(四甲基 庚二酮酸)钛等固体材料、Sr(METHD)₂双(甲氧基乙氧基四甲基 庚二酮酸)锶等高粘度液体源溶解在溶剂中而得的液体原料汽化。使 这样的液体原料汽化的情况下，如果液体原料的供给量少，则汽化室 内部的压力变得过低，由此可能会导致在喷嘴前端部仅使作为溶媒的 溶剂先行沸腾。这种情况下，液体原料的溶质在喷嘴前端部析出，造 成喷嘴的堵塞或喷雾异常，因汽化效率恶化导致残渣增加，成为晶片 颗粒污染的要因。

现有技术中，在包括使用这种汽化器的气体供给装置的半导体处 理系统中，气体供给装置的结构和使用条件以适合于液体原料的方式 预先设定，汽化器没有构成为相对于半导体处理装置独立地被控制压 力的结构。但是为了应对伴随着采用上述那样的新的液体原料而产生 的问题，提出有利用压力传感器监视汽化室内部的压力的结构(日本 特开2002-324794号公报(引用文献1：5页段落2、图1))。根据引 用文献1记载的发明，利用压力传感器监视汽化室内部的压力，若检 测出因喷嘴前端部内的堵塞的进展而使汽化室内部的压力降低，则停 止供给液体原料而中断成膜处理。并且，通过使比液体原料的溶媒的 汽化温度高的溶媒流入导入管，而能够抑制导入管内部的干燥并溶解 由于汽化室内部的压力低下而析出的液体原料的有机金属，净化导入 管内部。由此，能够防止导入管的前端部完全被堵塞，不需要浪费更 换导入管时需要的大约两天的工作时间，能够提高生产性。

但是，在引用文献1记载的发明中，汽化室内部的压力降低在成 膜工艺中发生时，则至此已进行成膜处理的基板没有完成成膜处理。 另外由于汽化室内部的压力降低而析出的有机金属等有可能会导致颗 粒污染，所以该基板被废弃。因此，在引用文献1记载的发明中，虽 然能够以汽化室内部的压力降低时导入管没有完全堵塞的方式安全地 使装置停止，但是之后成膜处理中的基板的废弃和重新设置基板这样 的工序是必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供通过防止汽化器的喷嘴闭塞，从而能够不 使成膜处理等的半导体处理停止并且稳定进行的、包括用于从液体原 料得到处理气体的汽化器的半导体处理系统及其使用方法。