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JP2022046879A - Vaporizer, substrate processing apparatus, cleaning method, method for manufacturing semiconductor device and program - Google Patents

Vaporizer, substrate processing apparatus, cleaning method, method for manufacturing semiconductor device and program Download PDF

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JP2022046879A
JP2022046879A JP2020152497A JP2020152497A JP2022046879A JP 2022046879 A JP2022046879 A JP 2022046879A JP 2020152497 A JP2020152497 A JP 2020152497A JP 2020152497 A JP2020152497 A JP 2020152497A JP 2022046879 A JP2022046879 A JP 2022046879A
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temperature sensor
temperature
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heating unit
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Hirohisa Yamazaki
隆一 中川
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健一 寿崎
Kenichi Suzaki
靖則 江尻
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Abstract

【課題】液体原料を気化させて生成するガスの流量を安定化させる気化装置、基板処理装置、クリーニング方法、半導体装置の製造方法及びプログラムを提供する。【解決手段】基板処理装置に備えられた気化装置において、液体原料を貯留する原料容器600と、液体原料に浸漬され、液体原料を加熱する第1の加熱部(内部ヒータ610)と、原料容器を加熱する第2の加熱部(外部ヒータ620)と、液体原料に浸漬され、液体原料の温度を測定する第1の温度センサ630と、液体原料に浸漬され、液体原料の温度を測定する第2の温度センサ640と、第1の温度センサにより測定された温度に基づき第1の加熱部を制御するとともに、第2の温度センサにより測定された温度に基づき第2の加熱部を制御する制御部と、を有する。【選択図】図4A vaporization apparatus, a substrate processing apparatus, a cleaning method, a method for manufacturing a semiconductor device, and a program for stabilizing the flow rate of gas generated by vaporizing a liquid source are provided. A vaporizer provided in a substrate processing apparatus includes a raw material container (600) for storing a liquid raw material, a first heating section (an internal heater (610)) that is immersed in the liquid raw material and heats the liquid raw material, and a raw material container. a second heating unit (external heater 620) that heats the liquid raw material; a first temperature sensor 630 that is immersed in the liquid raw material and measures the temperature of the liquid raw material; 2 temperature sensor 640, and control to control the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor, and to control the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor and [Selection drawing] Fig. 4

Description

本開示は、気化装置、基板処理装置、クリーニング方法、半導体装置の製造方法、およびプログラムに関する。 The present disclosure relates to vaporizers, substrate processing devices, cleaning methods, semiconductor device manufacturing methods, and programs.

半導体デバイスに用いられる薄膜を形成するため、基板上に原料ガスを供給することがある。また、薄膜の形成に伴い処理室内等に堆積した膜を除去するために、クリーニングガスを処理室内等に供給してガスクリーニングを行うことがある。これらの原料ガスやクリーニングガスを生成するために、気化装置によって液体原料(液体ガス源)を気化させることが一般的に行われている。(例えば、特許文献1)。 In order to form a thin film used for semiconductor devices, raw material gas may be supplied on the substrate. Further, in order to remove the film accumulated in the treatment chamber or the like due to the formation of the thin film, cleaning gas may be supplied to the treatment chamber or the like to perform gas cleaning. In order to generate these raw material gases and cleaning gases, it is common practice to vaporize a liquid raw material (liquid gas source) by a vaporizer. (For example, Patent Document 1).

国際公開第2009/037991号パンフレットInternational Publication No. 2009/039791 Pamphlet

液体原料を気化させて原料ガスやクリーニングガス等のガスを生成する場合、液体原料を気化させることにより液体原料の温度が急激に低下し、ガスの流量低下が発生してしま
う可能性がある。
When the liquid raw material is vaporized to generate a gas such as a raw material gas or a cleaning gas, the temperature of the liquid raw material may drop sharply due to the vaporization of the liquid raw material, resulting in a decrease in the gas flow rate.

本開示の目的は、液体原料を気化させて生成するガスの流量を安定化させることが可能な技術を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a technique capable of stabilizing the flow rate of a gas produced by vaporizing a liquid raw material.

本開示の一態様によれば、
液体原料を貯留する原料容器と、
前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料を加熱する第1の加熱部と、
前記原料容器を加熱する第2の加熱部と、
前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第1の温度センサと、
前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第2の温度センサと、
前記第1の温度センサにより測定された温度に基づき前記第1の加熱部を制御するとともに、前記第2の温度センサにより測定された温度に基づき前記第2の加熱部を制御するように構成される制御部と、
を有する技術が提供される。
According to one aspect of the present disclosure
A raw material container for storing liquid raw materials and
A first heating unit that is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to heat the liquid raw material, and a first heating unit.
A second heating unit that heats the raw material container,
A first temperature sensor that is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container and measures the temperature of the liquid raw material, and
A second temperature sensor that is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container and measures the temperature of the liquid raw material, and
It is configured to control the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor and to control the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor. Control unit and
Technology is provided.

液体原料を気化させて生成するガスの流量を安定化させることが可能な技術を提供することができる。 It is possible to provide a technique capable of stabilizing the flow rate of a gas produced by vaporizing a liquid raw material.

本開示の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面図で示す図である。It is a schematic block diagram of the vertical processing furnace of the substrate processing apparatus preferably used in one Embodiment of this disclosure, and is the figure which shows the processing furnace part in the vertical sectional view. 本開示の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を図1のA-A線断面図で示す図である。It is a schematic block diagram of the vertical processing furnace of the substrate processing apparatus preferably used in one Embodiment of this disclosure, and is the figure which shows the processing furnace part in the cross-sectional view taken along line AA of FIG. 本開示の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図であり、コントローラの制御系をブロック図で示す図である。It is a schematic block diagram of the controller of the substrate processing apparatus preferably used in one Embodiment of this disclosure, and is the figure which shows the control system of the controller by the block diagram. 本開示の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置に備えられた気化装置の概略構成を鉛直断面で示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the vaporization apparatus provided in the substrate processing apparatus preferably used in one Embodiment of this disclosure in a vertical cross section. 本開示の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置に備えられた気化装置の概略構成を水平断面で示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the vaporization apparatus provided in the substrate processing apparatus preferably used in one Embodiment of this disclosure in a horizontal cross section. 本開示の一実施形態におけるウエハに成膜を行う場合の成膜シーケンス図である。It is a film formation sequence diagram in the case of performing film formation on the wafer in one embodiment of the present disclosure. 本開示の他の実施形態で好適に用いられる基板処理装置に備えられた気化装置の概略構成を鉛直断面で示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the vaporization apparatus provided in the substrate processing apparatus preferably used in the other embodiment of this disclosure in a vertical cross section. 本開示の他の実施形態で好適に用いられる基板処理装置に備えられた気化装置の概略構成を鉛直断面で示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the vaporization apparatus provided in the substrate processing apparatus preferably used in the other embodiment of this disclosure in a vertical cross section. 本開示の他の実施形態で好適に用いられる基板処理装置に備えられた気化装置の概略構成を鉛直断面で示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the vaporization apparatus provided in the substrate processing apparatus preferably used in the other embodiment of this disclosure in a vertical cross section.

<本開示の一実施形態>
以下、本開示の一実施形態について、図1~5を参照しながら説明する。
<Embodiment of the present disclosure>
Hereinafter, one embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

(1)処理炉の構成
処理炉202は、加熱手段(加熱機構、加熱系)としてのヒータ207が有する。ヒー
タ207は円筒形状であり、ヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。
(1) Configuration of processing furnace The processing furnace 202 has a heater 207 as a heating means (heating mechanism, heating system). The heater 207 has a cylindrical shape and is vertically installed by being supported by the heater base.

ヒータ207の内側には、ヒータ207と同心円状に反応容器(処理容器)を構成する
反応管203が配設されている。反応起案203は、耐熱性材料(例えば石英(SiO
)、炭化シリコン(SiC)等)により構成され、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状
に形成されている。反応管203の下方には、反応管203と同心円状に、マニホールド
(インレットフランジ)209が配設されている。マニホールド209は、例えばステン
レス(SUS)等の金属により構成され、上端および下端が開口した円筒形状に形成され
ている。マニホールド209の上端部と、反応管203との間には、シール部材としての
Oリング220aが設けられている。マニホールド209がヒータベースに支持されるこ
とにより、反応管203は垂直に据え付けられた状態となる。処理容器の筒中空部には処
理室201が形成されている。
Inside the heater 207, a reaction tube 203 constituting a reaction vessel (processing vessel) is arranged concentrically with the heater 207. The reaction draft 203 is a heat-resistant material (for example, quartz (SiO 2 ).
), Silicon carbide (SiC), etc.), and is formed in a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end open. Below the reaction tube 203, a manifold (inlet flange) 209 is arranged concentrically with the reaction tube 203. The manifold 209 is made of a metal such as stainless steel (SUS), and is formed in a cylindrical shape with open upper and lower ends. An O-ring 220a as a sealing member is provided between the upper end portion of the manifold 209 and the reaction tube 203. When the manifold 209 is supported by the heater base, the reaction tube 203 is in a vertically installed state. A processing chamber 201 is formed in the hollow portion of the cylinder of the processing container.

処理室201は、基板としてのウエハ200を後述するボート217によって水平姿勢
で鉛直方向に多段に配列した状態で収容可能に構成されている。
The processing chamber 201 is configured to accommodate the wafer 200 as a substrate in a state of being arranged in multiple stages in the vertical direction in a horizontal posture by a boat 217 described later.

処理室201内には、ノズル410,420,430がマニホールド209の側壁を貫
通するように設けられている。ノズル410,420,430には、ガス供給管310,
320,330が、それぞれ接続されている。
Nozzles 410, 420, 430 are provided in the processing chamber 201 so as to penetrate the side wall of the manifold 209. Nozzles 410, 420, 430 have gas supply pipes 310,
320 and 330 are connected, respectively.

ガス供給管310,320,330には上流側から順に流量制御器(流量制御部)であ
るマスフローコントローラ(MFC)512,522、523および開閉弁であるバルブ
314,324,334が設けられている。ガス供給管310,320,330のバルブ
314,324,334の下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管510,520
,530がそれぞれ接続されている。ガス供給管510,520,530には、上流側か
ら順に、流量制御器(流量制御部)であるMFC512,522,523および開閉弁で
あるバルブ514,524,534がそれぞれ設けられている。
The gas supply pipes 310, 320, and 330 are provided with a mass flow controller (MFC) 512,522, 523, which is a flow control unit (flow control unit), and valves 314, 324, 334, which are on-off valves, in order from the upstream side. .. On the downstream side of the valves 314, 324, 334 of the gas supply pipes 310, 320, 330, the gas supply pipes 510,520 for supplying the inert gas
, 530 are connected respectively. The gas supply pipes 510, 520, and 530 are provided with MFC 512, 522, 523, which is a flow rate controller (flow control unit), and valves 514, 524, 534, which are on-off valves, in this order from the upstream side.

ノズル410,420,430は、L字型のノズルとして構成されており、その水平部
はマニホールド209の側壁を貫通するように設けられている。ノズル410,420,
430の垂直部は、反応管203の内壁とウエハ200との間に形成される円環状の空間
に、反応管203の内壁に沿って上方(ウエハ200の配列方向上方)に向かって立ち上
がるように(つまりウエハ配列領域の一端側から他端側に向かって立ち上がるように)設
けられている。すなわち、ノズル410,420,430は、ウエハ200が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域の水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うように設けられている。
The nozzles 410, 420, 430 are configured as L-shaped nozzles, and their horizontal portions are provided so as to penetrate the side wall of the manifold 209. Nozzles 410, 420,
The vertical portion of the 430 rises upward (upper in the arrangement direction of the wafer 200) along the inner wall of the reaction tube 203 in the annular space formed between the inner wall of the reaction tube 203 and the wafer 200. It is provided (that is, so as to rise from one end side to the other end side of the wafer arrangement region). That is, the nozzles 410, 420, and 430 are provided along the wafer arrangement region in the region horizontally surrounding the wafer arrangement region on the side of the wafer arrangement region in which the wafer 200 is arranged.

ノズル410,420,430の側面には、ガスを供給するガス供給口410a,42
0a,430aがウエハ200の配列方向に沿って、ウエハ200が配列された基板配列
領域に対応するように設けられている。ガス供給口410a,420a,430aは反応
管203の中心向くように開口している。このガス供給口410a,420a,430a
は、反応管203の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれ同一の開口面積を有
し、さらに同じ開口プッチで設けられている。ただし、ガス供給口410a,420a,
430aは上述の形態に限定されない。例えば、反応管203の下部から上部に向かって
開口面積を徐々に大きくしてもよい。これにより、ガス供給口410a,420a,43
0aから供給されるガスの流量を均一化することが可能となる。
Gas supply ports 410a, 42 for supplying gas are on the side surfaces of the nozzles 410, 420, 430.
0a and 430a are provided along the arrangement direction of the wafer 200 so as to correspond to the substrate arrangement region in which the wafer 200 is arranged. The gas supply ports 410a, 420a, and 430a are opened so as to face the center of the reaction tube 203. The gas supply ports 410a, 420a, 430a
Are provided from the lower part to the upper part of the reaction tube 203, each having the same opening area, and further provided with the same opening pucci. However, the gas supply ports 410a, 420a,
430a is not limited to the above-mentioned form. For example, the opening area may be gradually increased from the lower part to the upper part of the reaction tube 203. As a result, the gas supply ports 410a, 420a, 43
It is possible to make the flow rate of the gas supplied from 0a uniform.

ガス供給管310からは、処理ガスとして原料ガス(プリカーサ)が、MFC312、バルブ314、ノズル410を介して処理室201に供給される。原料ガスとしては、例えば、常温常圧下で液体状態である液体原料(液体ガス源)を気化することで生成されるガスであって、金属元素であるアルミニウム(Al)を含む金属含有ガス(Al含有原料ガス、Al含有ガス)であるトリメチルアルミニウム(Al(CH、略称:TMA)が用いられる。TMAは有機系原料であり、アルミニウムにリガンドとしてアルキル基が結合したアルキルアルミニウムである。 From the gas supply pipe 310, a raw material gas (precursor) as a processing gas is supplied to the processing chamber 201 via the MFC 312, the valve 314, and the nozzle 410. The raw material gas is, for example, a gas produced by vaporizing a liquid raw material (liquid gas source) that is in a liquid state under normal temperature and pressure, and is a metal-containing gas (Al) containing aluminum (Al), which is a metal element. Trimethylaluminum (Al (CH 3 ) 3 , abbreviated as TMA), which is a contained raw material gas and an Al-containing gas), is used. TMA is an organic raw material and is an alkylaluminum in which an alkyl group is bonded to aluminum as a ligand.

ガス供給管310から所定温度で自己分解する原料ガスを供給する場合、主に、ガス供
給管310、MFC312、及びバルブ314により、原料ガス供給系が構成される。ノ
ズル410を原料ガス供給系に含めて考えてもよい。原料ガス供給系を原料供給系と称す
ることもできる。ガス供給管310から金属含有ガスを供給する場合、原料ガス供給系を
金属含有ガス供給系と称することもできる。
When the raw material gas that self-decomposes at a predetermined temperature is supplied from the gas supply pipe 310, the raw material gas supply system is mainly composed of the gas supply pipe 310, the MFC 312, and the valve 314. The nozzle 410 may be included in the raw material gas supply system. The raw material gas supply system can also be referred to as a raw material supply system. When the metal-containing gas is supplied from the gas supply pipe 310, the raw material gas supply system can also be referred to as a metal-containing gas supply system.

金属含有ガスとしてアルミニウム含有原料を用いる場合、金属含有ガス供給系をアルミニウム含有原料供給系と称することもできる。アルミニウム含有原料としてTMAを用いる場合、アルミニウム含有原料供給系をTMA供給系と称することもできる。 When an aluminum-containing raw material is used as the metal-containing gas, the metal-containing gas supply system can also be referred to as an aluminum-containing raw material supply system. When TMA is used as the aluminum-containing raw material, the aluminum-containing raw material supply system can also be referred to as a TMA supply system.

ガス供給管320から反応ガス(リアクタント)を供給する場合、主に、ガス供給管3
20、MFC322、バルブ324により、反応ガス供給系(リアクタント供給系)が構
成される。ノズル420を反応ガス供給系に含めて考えてもよい。反応ガスとして酸素含
有ガス(酸化ガス、酸化剤)を供給する場合、反応ガス供給系を、酸素含有ガス(酸化ガ
ス、酸化剤)供給系と称することもできる。酸素含有ガスとしてOを用いる場合、酸素
含有ガス供給系をO供給系と称することもできる。ノズル420から反応ガスを流す場
合、ノズル420を反応ガスノズルと称してもよい。
When the reaction gas (reactant) is supplied from the gas supply pipe 320, the gas supply pipe 3 is mainly used.
A reaction gas supply system (reactant supply system) is configured by 20, MFC322, and a valve 324. The nozzle 420 may be included in the reaction gas supply system. When an oxygen-containing gas (oxidizing gas, oxidizing agent) is supplied as the reaction gas, the reaction gas supply system can also be referred to as an oxygen-containing gas (oxidizing gas, oxidizing agent) supply system. When O 3 is used as the oxygen-containing gas, the oxygen-containing gas supply system can also be referred to as an O 3 supply system. When the reaction gas flows from the nozzle 420, the nozzle 420 may be referred to as a reaction gas nozzle.

ガス供給管330からは、処理ガスとして、クリーニングガス(エッチングガス)が、
MFC332、バルブ334、ノズル430を介して処理室201内に供給される。クリーニングガスとしては、例えば、常温常圧下で液体状態である液体原料(液体ガス源)を気化することで生成されるガスである、塩化水素(HCl)、四塩化ケイ素(SiCl)、塩化チオニル(SOCl)、三臭化ホウ素(BBr)、四臭化ケイ素(SiBr)および臭素(Br)の群から選択される一種以上のガスが用いられる。
Cleaning gas (etching gas) is used as the processing gas from the gas supply pipe 330.
It is supplied into the processing chamber 201 via the MFC 332, the valve 334, and the nozzle 430. Examples of the cleaning gas include hydrogen chloride (HCl), silicon tetrachloride (SiCl 4 ), and thionyl chloride, which are gases produced by vaporizing a liquid raw material (liquid gas source) that is in a liquid state under normal temperature and pressure. One or more gases selected from the group (SOCl 2 ), boron tribromide (BBr 3 ), silicon tetrabromide (SiBr 4 ) and bromine (Br 2 ) are used.

主に、ガス供給管330、MFC332、バルブ334により、クリーニングガス供給系が構成される。ノズル430をクリーニングガス供給系に含めて考えてもよい。 The cleaning gas supply system is mainly composed of the gas supply pipe 330, the MFC 332, and the valve 334. The nozzle 430 may be included in the cleaning gas supply system.

さらに、ガス供給管510,520,530からは、不活性ガスが、MFC512,5
22,532、バルブ514,524,534、及びノズル410,420,430を介
して処理室201へ供給されようになっている不活性ガスとして、例えば、Nガスが用
いられる。
Further, from the gas supply pipes 510, 520, 530, the inert gas is MFC512,5.
For example, N2 gas is used as the inert gas that is to be supplied to the processing chamber 201 via 22,532, valves 514,524,534, and nozzles 410,420,430.

主に、ガス供給管510,520,530、MFC512,522,532、及びバル
ブ514,524,534により、不活性ガス供給系が構成される。
The gas supply pipes 510, 520, 530, MFC 512, 522, 532, and valves 514, 524, 534 mainly constitute an inert gas supply system.

一方、マニホールド209の壁面には、処理室201の雰囲気を排気する排気流路とし
ての排気管231の一端が接続されている。排気管231には、処理室201の圧力を検
出する圧力検出器(圧力検出部)としての圧力センサ245および排気バルブ(圧力調整
部)としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ24
3が取り付けられ、排気管231の端部には、真空排気装置としての真空ポンプ246が
取り付けられている。
On the other hand, one end of the exhaust pipe 231 as an exhaust flow path for exhausting the atmosphere of the processing chamber 201 is connected to the wall surface of the manifold 209. The exhaust pipe 231 includes a pressure sensor 245 as a pressure detector (pressure detector) for detecting the pressure in the processing chamber 201 and an APC (Auto Pressure Controller) valve 24 as an exhaust valve (pressure adjusting unit).
3 is attached, and a vacuum pump 246 as a vacuum exhaust device is attached to the end of the exhaust pipe 231.

APCバルブ243は、真空ポンプ246を作動させた状態で弁を開閉することで、処
理室201の真空排気および真空排気停止を行うことができ、さらに、真空ポンプ246
を作動させた状態で、圧力センサ245により検出された圧力情報に基づいて弁開度を調
節することで、処理室201の圧力を調整することができるように構成されているバルブ
である。主に、排気管231、APCバルブ243、及び圧力センサ245により、排気
系が構成される。真空ポンプ246を排気系に含めて考えてもよい。排気管231は、処
理管203に設ける場合に限らず、ノズル410,420,430と同様にマニホールド
209に設けてもよい。
The APC valve 243 can perform vacuum exhaust and vacuum exhaust stop of the processing chamber 201 by opening and closing the valve while the vacuum pump 246 is operated, and further, the vacuum pump 246.
The valve is configured so that the pressure of the processing chamber 201 can be adjusted by adjusting the valve opening degree based on the pressure information detected by the pressure sensor 245 in the state of operating. The exhaust system is mainly composed of the exhaust pipe 231, the APC valve 243, and the pressure sensor 245. The vacuum pump 246 may be included in the exhaust system. The exhaust pipe 231 is not limited to the case where it is provided in the processing pipe 203, and may be provided in the manifold 209 in the same manner as the nozzles 410, 420, 430.

マニホールド209の下方には、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉
口蓋体としてのシールキャップ219が設けられている。シールキャップ219は、例えばSUS等の金属から形成され、円盤状とされている。シールキャップ219の上面には、マニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220が設けられている。シールキャップ219に対して処理室201の反対側には、後述するボート217を回転させる回転機構267が設置されている。回転機構267の回転軸255は、シールキャップ219を貫通してボート217に接続されている。
Below the manifold 209, a seal cap 219 is provided as a furnace palate body capable of airtightly closing the lower end opening of the manifold 209. The seal cap 219 is formed of a metal such as SUS and has a disk shape. An O-ring 220 as a sealing member that comes into contact with the lower end of the manifold 209 is provided on the upper surface of the seal cap 219. On the opposite side of the processing chamber 201 with respect to the seal cap 219, a rotation mechanism 267 for rotating the boat 217, which will be described later, is installed. The rotation shaft 255 of the rotation mechanism 267 penetrates the seal cap 219 and is connected to the boat 217.

シールキャップ219は、処理管203の外部に鉛直に設置された昇降機構としてのボ
ートエレベータ115によって鉛直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレ
ベータ115は、シールキャップ219を昇降させることで、ボート217を処理室20
1内外に搬入および搬出することが可能なように構成されている。ボートエレベータ11
5は、ボート217すなわちウエハ200を、処理室201内外に搬送する搬送装置(搬
送機構)として構成されている。
The seal cap 219 is configured to be raised and lowered in the vertical direction by a boat elevator 115 as a raising and lowering mechanism installed vertically outside the processing pipe 203. The boat elevator 115 raises and lowers the seal cap 219 to move the boat 217 into the processing chamber 20.
1 It is configured so that it can be carried in and out inside and outside. Boat elevator 11
Reference numeral 5 is configured as a transport device (conveyance mechanism) for transporting the boat 217, that is, the wafer 200, inside and outside the processing chamber 201.

基板支持具としてのボート217は、複数枚、例えば25~200枚のウエハ200を
、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するよ
うに、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート217の天頂部
には、天板215が設けられている。ボート217および天板215は、例えば石英やS
iC等の耐熱性材料により構成される。ボート217の下部である断熱領域には、例えば
石英やSiC等の耐熱性材料により構成される断熱板218が水平姿勢で多段に支持され
ている。この構成により、ヒータ207からの熱がシールキャップ219側に伝わりにく
くなっている。ただし、本実施形態は上述の形態に限定されない。例えば、ボート217
の下部に断熱板218を設けずに、石英やSiC等の耐熱性材料により構成される筒状の
部材として構成された断熱筒を設けてもよい。
The boat 217 as a substrate support supports a plurality of wafers, for example, 25 to 200 wafers 200 in a horizontal position and vertically aligned with each other, that is, to support them in multiple stages. It is configured to be arranged at intervals. A top plate 215 is provided on the zenith of the boat 217. The boat 217 and the top plate 215 are, for example, quartz or S.
It is composed of a heat resistant material such as iC. In the heat insulating region at the lower part of the boat 217, a heat insulating plate 218 made of a heat-resistant material such as quartz or SiC is supported in multiple stages in a horizontal posture. With this configuration, the heat from the heater 207 is less likely to be transmitted to the seal cap 219 side. However, this embodiment is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, boat 217
A heat insulating cylinder configured as a tubular member made of a heat-resistant material such as quartz or SiC may be provided without providing the heat insulating plate 218 at the lower portion of the above.

また、処理室201には、図2に示されるように、温度検出器としての温度センサ26
3が配設されている。温度センサ263により検出された温度情報に基づきヒータ207
への通電具合を調整することで、処理室201の温度が所望の温度分布となるようになっ
ている。温度センサ263は、ノズル410,420と同様に処理管203の内壁に沿っ
て設けられている。
Further, in the processing chamber 201, as shown in FIG. 2, a temperature sensor 26 as a temperature detector 26
3 is arranged. Heater 207 based on the temperature information detected by the temperature sensor 263
By adjusting the degree of energization to, the temperature of the processing chamber 201 has a desired temperature distribution. The temperature sensor 263 is provided along the inner wall of the processing pipe 203 like the nozzles 410 and 420.

図3に示されるように、制御部(制御手段)であるコントローラ121は、CPU(Central Processing Unit)121a,RAM(Random Access Memory)121b,記憶装置121c,I/Oポート121dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM121b,記憶装置121c,I/Oポート121dは、内部バスを介して、CPU121aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ121には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置122が接続されている。 As shown in FIG. 3, the controller 121, which is a control unit (control means), is a computer including a CPU (Central Processing Unit) 121a, a RAM (Random Access Memory) 121b, a storage device 121c, and an I / O port 121d. It is configured. The RAM 121b, the storage device 121c, and the I / O port 121d are configured so that data can be exchanged with the CPU 121a via the internal bus. An input / output device 122 configured as, for example, a touch panel or the like is connected to the controller 121.

記憶装置121cは、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Dri
ve)等で構成されている。記憶装置121c内には、液体原料の温度を制御する制御プ
ログラム、基板処理装置の動作を制御する制御プログラム、後述する半導体装置の製造方
法の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ、などの少なくともいずれかが、読み出
し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する半導体装置の製造方法における各
工程(各ステップ)をコントローラ121に実行させ、所定の結果を得ることができるよ
うに組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピ
、制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。本明細書においてプログラ
ムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体
のみを含む場合、または、プロセスレシピおよび制御プログラムの組み合わせを含む場合
がある。RAM121bは、CPU121aによって読み出されたプログラムやデータ等
が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。
The storage device 121c may be, for example, a flash memory or an HDD (Hard Disk Dri).
It is composed of ve) and the like. In the storage device 121c, at least a control program for controlling the temperature of the liquid raw material, a control program for controlling the operation of the substrate processing device, a process recipe in which the procedure and conditions of the semiconductor device manufacturing method described later are described, and the like are contained. Either is stored readable. The process recipes are combined so that the controller 121 can execute each step (each step) in the method of manufacturing a semiconductor device described later and obtain a predetermined result, and functions as a program. Hereinafter, this process recipe, control program, etc. are collectively referred to simply as a program. When the term program is used in the present specification, it may include only a process recipe alone, a control program alone, or a combination of a process recipe and a control program. The RAM 121b is configured as a memory area (work area) in which programs, data, and the like read by the CPU 121a are temporarily held.

I/Oポート280dは、上述のMFC312,322,332,512,522,5
32、バルブ314,324,334,344,514,524,534、圧力センサ2
45、APCバルブ243、真空ポンプ246、ヒータ207、温度センサ263、回転
機構267、ボートエレベータ115、後述する気化装置(気化ガス供給システム)に設けられる内部ヒータ610、外部ヒータ620、第1の温度センサ630、第2の温度センサ640、液面検知センサ660等の少なくともいずれかに接続されている。
The I / O port 280d is the above-mentioned MFC 312,322,332,512,522,5.
32, valve 314,324,334,344,514,524,534, pressure sensor 2
45, APC valve 243, vacuum pump 246, heater 207, temperature sensor 263, rotation mechanism 267, boat elevator 115, internal heater 610, external heater 620, first temperature provided in the vaporizer (vaporization gas supply system) described later. It is connected to at least one of a sensor 630, a second temperature sensor 640, a liquid level detection sensor 660, and the like.

なお、内部ヒータ610と外部ヒータ620とを制御する制御部(不図示)と、基板処理装置10を制御する制御部121は、別々に構成しても良い。別々に構成する場合は、内部ヒータ610と外部ヒータ620とを制御する制御部は気化装置を構成する。また、別々に構成する場合は、内部ヒータ610と外部ヒータ620とを制御する制御部は、基板処理装置10を制御する制御部121に接続される様に構成しても良い。 The control unit (not shown) that controls the internal heater 610 and the external heater 620 and the control unit 121 that controls the substrate processing device 10 may be configured separately. When configured separately, the control unit that controls the internal heater 610 and the external heater 620 constitutes a vaporizer. When configured separately, the control unit that controls the internal heater 610 and the external heater 620 may be configured to be connected to the control unit 121 that controls the substrate processing device 10.

内部ヒータ610と外部ヒータ620とを制御する制御部については、少なくとも、内部ヒータ610、外部ヒータ620、第1の温度センサ630、第2の温度センサ640、液面検出センサ660の少なくともいずれかが接続されていれば良い。 Regarding the control unit that controls the internal heater 610 and the external heater 620, at least one of the internal heater 610, the external heater 620, the first temperature sensor 630, the second temperature sensor 640, and the liquid level detection sensor 660 It suffices if it is connected.

CPU121aは、記憶装置121cから制御プログラムを読み出して実行すると共に
、入出力装置122からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置121cからレシピ等
を読み出すように構成されている。CPU121aは、読み出したレシピの内容に沿うよ
うに、MFC312,322,332,512,522,532による各種ガスの流量調
整動作、バルブ314,324,334,514,524,534の開閉動作、APCバ
ルブ243の開閉動作およびAPCバルブ243による圧力センサ245に基づく圧力調
整動作、温度センサ263に基づくヒータ207の温度調整動作、真空ポンプ246の起
動および停止、回転機構267によるボート217の回転および回転速度調節動作、ボー
トエレベータ115によるボート217の昇降動作、ボート217へのウエハ200の収
容動作、第1の温度センサ630に基づく内部ヒータ610および第2の温度センサ64
0に基づく外部ヒータ620の液体原料の温度調整動作等を制御するように構成されてい
る。
The CPU 121a is configured to read a control program from the storage device 121c and execute it, and to read a recipe or the like from the storage device 121c in response to an input of an operation command from the input / output device 122 or the like. The CPU 121a has an operation of adjusting the flow rate of various gases by MFC 312, 322, 332, 512, 522, 532, an opening / closing operation of valves 314, 324, 334, 514, 524, 534, and an APC valve so as to follow the contents of the read recipe. Opening and closing operation of 243 and pressure adjustment operation based on pressure sensor 245 by APC valve 243, temperature adjustment operation of heater 207 based on temperature sensor 263, start and stop of vacuum pump 246, rotation and rotation speed adjustment of boat 217 by rotation mechanism 267. Operation, raising and lowering the boat 217 by the valve elevator 115, accommodating the wafer 200 in the boat 217, an internal heater 610 based on the first temperature sensor 630, and a second temperature sensor 64.
It is configured to control the temperature adjustment operation of the liquid raw material of the external heater 620 based on 0.

コントローラ121は、外部記憶装置(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクや
ハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MO等の光磁気ディス
ク、USBメモリやメモリカード等の半導体メモリ)123に格納された上述のプログラ
ムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置121cや外部記憶装置123は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されてい
る。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体は、
記憶装置121c単体のみを含む場合、外部記憶装置123単体のみを含む場合、または
、それら両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶
装置123を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
The controller 121 is stored in an external storage device (for example, a magnetic tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, an optical disk such as a CD or DVD, a magneto-optical disk such as MO, a semiconductor memory such as a USB memory or a memory card) 123. The above-mentioned program can be configured by installing it on a computer. The storage device 121c and the external storage device 123 are configured as a computer-readable recording medium. Hereinafter, these are collectively referred to simply as a recording medium. In the present specification, the recording medium is referred to as a recording medium.
The storage device 121c alone may be included, the external storage device 123 alone may be included, or both of them may be included. The program may be provided to the computer by using a communication means such as the Internet or a dedicated line without using the external storage device 123.

(2)気化装置(気化ガス供給システム)の構成
次に、液体原料を貯留し、気化することでクリーニングガス等の処理ガスを生成する気化装置について説明する。
(2) Configuration of Vaporizer (Vaporization Gas Supply System) Next, a vaporizer that stores a liquid raw material and vaporizes it to generate a processing gas such as a cleaning gas will be described.

図4に示すように、原料容器600には処理室201内に処理ガスとしてクリーニングガスを供給するガス供給管330と、原料容器600内にクリーニングガスの液体原料を供給する液体原料供給管650とが接続されている。
原料容器600には、クリーニングガスの液体原料として、例えば、SiCl液が貯
留され、気化したクリーニングガスは、ガス供給管330に入り、このガス供給管330
、MFC332、バルブ334を介して、処理室201へと供給される。これにより、処
理室201内等に付着した膜をエッチングして処理室201内がクリーニングされる。
As shown in FIG. 4, the raw material container 600 includes a gas supply pipe 330 for supplying cleaning gas as a processing gas in the processing chamber 201, and a liquid raw material supply pipe 650 for supplying a liquid raw material for cleaning gas in the raw material container 600. Is connected.
For example, SiC 4 liquid is stored in the raw material container 600 as a liquid raw material for cleaning gas, and the vaporized cleaning gas enters the gas supply pipe 330 and enters the gas supply pipe 330.
, MFC332, and valve 334, are supplied to the processing chamber 201. As a result, the film adhering to the inside of the processing chamber 201 is etched and the inside of the processing chamber 201 is cleaned.

また、原料容器600内には、液体原料に浸漬して液体原料を加熱する第1の加熱装置(第1の加熱部)としての内部ヒータ610(例えば抵抗ヒータ)と、この内部ヒータ610を制御するために液体原料に浸漬して液体原料の温度を測定する第1の温度センサ630と、後述する外部ヒータ620を制御するために液体原料に浸漬して液体原料の温度を測定する第2の温度センサ640と、液体原料の液面の高さ(レベル)を検知する液面検知センサ660が設けられている。第1の温度センサ630及び第2の温度センサ640は、それぞれ例えば、熱電対(Themocoupe)により構成される。 Further, in the raw material container 600, an internal heater 610 (for example, a resistance heater) as a first heating device (first heating unit) for immersing the liquid raw material in the liquid raw material to heat the liquid raw material, and the internal heater 610 are controlled. A first temperature sensor 630 that measures the temperature of the liquid raw material by immersing it in the liquid raw material, and a second temperature sensor 630 that measures the temperature of the liquid raw material by immersing it in the liquid raw material to control the external heater 620 described later. A temperature sensor 640 and a liquid level detection sensor 660 for detecting the height (level) of the liquid level of the liquid raw material are provided. The first temperature sensor 630 and the second temperature sensor 640 are each composed of, for example, a thermocouple.

内部ヒータ610には、電源(図示せず)が接続されており、第1の温度センサ630による測定温度に基づいて液体温度が所定の温度となるように内部ヒータ610の温度が調整される。より具体的には、例えば、第1の温度センサ630により測定された温度が所定の第1温度となるように、電源から内部ヒータ610に供給される電力の大きさがコントローラ121により制御される。 A power source (not shown) is connected to the internal heater 610, and the temperature of the internal heater 610 is adjusted so that the liquid temperature becomes a predetermined temperature based on the temperature measured by the first temperature sensor 630. More specifically, for example, the magnitude of the electric power supplied from the power source to the internal heater 610 is controlled by the controller 121 so that the temperature measured by the first temperature sensor 630 becomes a predetermined first temperature. ..

原料容器600は、原料容器600及びその内部の液体原料を加熱する第2の加熱装置
(第2の加熱部)としての外部ヒータ(例えば、ジャケットヒータ)620で覆われてい
る。外部ヒータ620には、電源が接続されており、第2の温度センサ640による測定温度に基づいて、液体温度が所定の温度となるように外部ヒータの温度が調整される。より具体的には、例えば、第2の温度センサ640により測定された温度が所定の第2温度となるように外部ヒータ620に供給される電力の大きさがコントローラ121により制御される。
The raw material container 600 is covered with an external heater (for example, a jacket heater) 620 as a second heating device (second heating unit) for heating the raw material container 600 and the liquid raw material inside the raw material container 600. A power source is connected to the external heater 620, and the temperature of the external heater is adjusted so that the liquid temperature becomes a predetermined temperature based on the temperature measured by the second temperature sensor 640. More specifically, for example, the magnitude of the electric power supplied to the external heater 620 is controlled by the controller 121 so that the temperature measured by the second temperature sensor 640 becomes a predetermined second temperature.

所定の第1温度と第2温度には、共に、所望の液体原料の温度と同じ等しい値が設定されることが望ましい。ただし、原料容器600内の液体原料の温度分布などを考慮して、所定の第1温度と第2温度にそれぞれ異なる値を設定してもよい。 It is desirable that both the predetermined first temperature and the second temperature are set to the same value as the temperature of the desired liquid raw material. However, different values may be set for the predetermined first temperature and the second temperature in consideration of the temperature distribution of the liquid raw material in the raw material container 600 and the like.

また、液面検知センサ660は、液体原料の液面の高さを検知し、検知される液面の高さが所定の高さよりも低くなった場合には、内部ヒータ610及び外部ヒータ620への電力供給を停止するように、もしくは液体原料供給管650から液体原料を供給するようにコントローラ121による制御が行われる。 Further, the liquid level detection sensor 660 detects the height of the liquid level of the liquid raw material, and when the height of the detected liquid level becomes lower than a predetermined height, the internal heater 610 and the external heater 620 are reached. The controller 121 controls to stop the power supply of the liquid raw material or to supply the liquid raw material from the liquid raw material supply pipe 650.

気化装置の動作の一例を説明する。原料容器600からクリーニングガスが供給管330、MFC332、バルブ334、ノズル430aを介して処理室201へ供給する際、原料容器600内の液体原料の温度を、第1の温度センサ630および第2の温度センサ
640で測定する。ここで、気化ガスであるクリーニングガスの供給が開始されると、原料容器600内の液体原料の温度は、気化熱によって急激に低下する。そこで、第1の温度センサ630によって測定された液体原料の温度に基づいて液体原料の温度が所定の温度となるように内部ヒータ610の温度が調整され、また、第2の温度センサ640によって測定された液体原料の温度に基づいて液体原料の温度が所定の温度となるように外部ヒータ620の温度が調整される。このように、クリーニングガス供給後に急激に下がった液体原料の温度を、内部ヒータ610と外部ヒータ620により加熱することで短時間に所定の温度まで上げることが可能となる。
An example of the operation of the vaporizer will be described. When the cleaning gas is supplied from the raw material container 600 to the processing chamber 201 via the supply pipe 330, the MFC 332, the valve 334, and the nozzle 430a, the temperature of the liquid raw material in the raw material container 600 is measured by the first temperature sensor 630 and the second temperature sensor 630. Measure with the temperature sensor 640. Here, when the supply of the cleaning gas, which is the vaporization gas, is started, the temperature of the liquid raw material in the raw material container 600 drops sharply due to the heat of vaporization. Therefore, the temperature of the internal heater 610 is adjusted so that the temperature of the liquid raw material becomes a predetermined temperature based on the temperature of the liquid raw material measured by the first temperature sensor 630, and the temperature is measured by the second temperature sensor 640. The temperature of the external heater 620 is adjusted so that the temperature of the liquid raw material becomes a predetermined temperature based on the temperature of the liquid raw material. As described above, the temperature of the liquid raw material, which has dropped sharply after the supply of the cleaning gas, can be raised to a predetermined temperature in a short time by heating with the internal heater 610 and the external heater 620.

また、内部ヒータ610と外部ヒータ620とを個別に制御することで、コントローラ121による制御に対する液体原料の温度の応答性が良くなり、短時間で液体原料を所定の温度まで上げることが可能となる。また、短時間で液体原料を所定の温度まで上げることが可能となるため、クリーニングガスの供給時に気化熱による液体原料の温度低下による飽和蒸気圧の低下を防止することができ、液体原料に必要な蒸気圧を確保することができるため、クリーニングガスの流量低下を防止することができる。 Further, by individually controlling the internal heater 610 and the external heater 620, the temperature responsiveness of the liquid raw material to the control by the controller 121 is improved, and the liquid raw material can be raised to a predetermined temperature in a short time. .. In addition, since the liquid raw material can be raised to a predetermined temperature in a short time, it is possible to prevent the saturated vapor pressure from dropping due to the temperature drop of the liquid raw material due to the heat of vaporization when the cleaning gas is supplied, which is necessary for the liquid raw material. Since it is possible to secure a sufficient vapor pressure, it is possible to prevent a decrease in the flow rate of the cleaning gas.

また、本実施形態では、図4に示すように、第1の温度センサ630(より具体的には第1の温度センサ630の温度検出点)及び第2の温度センサ640(より具体的には第2の温度センサ640の温度検出点)は、それぞれ、原料容器600の底面の近傍に、同じ高さに位置するように配置されることが望ましい。より具体的には、各温度センサは、内部ヒータ610よりも低い位置に配置されることが望ましい。このように各温度センサを配置することにより、何らかの原因で液体原料の液面が通常の運用における高さよりも低下した場合であっても、液体原料の温度を測定し続けることができる。例えば、内部ヒータ610への給電を継続しているにもかかわらず、液体原料の温度が急速に低下することを検知した場合には、液体原料の液面が内部ヒータ610よりも下方まで低下している可能性があるため、内部ヒータ610への電力供給を停止する、等の制御を行うこともできる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first temperature sensor 630 (more specifically, the temperature detection point of the first temperature sensor 630) and the second temperature sensor 640 (more specifically, the temperature detection point). It is desirable that the temperature detection points) of the second temperature sensor 640 are arranged so as to be located at the same height in the vicinity of the bottom surface of the raw material container 600, respectively. More specifically, it is desirable that each temperature sensor is arranged at a position lower than the internal heater 610. By arranging each temperature sensor in this way, even if the liquid level of the liquid raw material drops below the height in normal operation for some reason, the temperature of the liquid raw material can be continuously measured. For example, when it is detected that the temperature of the liquid raw material drops rapidly even though the power supply to the internal heater 610 is continued, the liquid level of the liquid raw material drops below the internal heater 610. Therefore, it is possible to perform control such as stopping the power supply to the internal heater 610.

また、第1の温度センサ630は、加熱源である内部ヒータ610及び外部ヒータ620からできるだけ離れた位置に配置することが望ましい。第1の温度センサ630を加熱源から離れた位置に配置することによって、原料容器600内の液体原料の中で温度が相対的に低くなる部分の温度を測定し、その測定した温度に基づいて内部ヒータ610を制御することになるので、液体原料の全体を所望の温度以上となるように加熱することができる。例えば図5に示すように、第1の温度センサ630を、水平方向において、内部ヒータ610との距離(図中の距離D1)と外部ヒータ620との距離(例えば図中の距離D2)が等しくなる位置(即ち加熱源の間の中間位置)に配置する。また、第2の温度センサ640も同様に、加熱源である内部ヒータ610及び外部ヒータ620からできるだけ離れた位置に配置することが望ましい。例えば図5に示すように、第2の温度センサ640を、水平方向において、内部ヒータ610との距離(例えば図5中の距離D3)と外部ヒータ620との距離(例えば図5中の距離D4)が等しくなる位置(即ち加熱源の間の中間位置)に配置している。なお、水平方向に限らず、垂直方向における距離も考慮して、第1の温度センサ630及び/又は第2の温度センサ640を、内部ヒータ610と外部ヒータ620との距離が等しくなる位置に配置してもよい。なお、外部ヒータ620によって加熱された原料容器600の内壁面との距離を、原料容器600内における外部ヒータ620との距離とみなしてもよい。 Further, it is desirable that the first temperature sensor 630 is arranged at a position as far as possible from the internal heater 610 and the external heater 620 which are heating sources. By arranging the first temperature sensor 630 at a position away from the heating source, the temperature of the portion of the liquid raw material in the raw material container 600 where the temperature is relatively low is measured, and based on the measured temperature. Since the internal heater 610 is controlled, the entire liquid raw material can be heated to a temperature equal to or higher than a desired temperature. For example, as shown in FIG. 5, in the horizontal direction, the distance between the first temperature sensor 630 and the internal heater 610 (distance D1 in the figure) and the distance between the external heater 620 (for example, the distance D2 in the figure) are equal. (Ie, an intermediate position between the heating sources). Similarly, it is desirable that the second temperature sensor 640 is arranged at a position as far as possible from the internal heater 610 and the external heater 620 which are heating sources. For example, as shown in FIG. 5, in the horizontal direction, the distance between the second temperature sensor 640 and the internal heater 610 (for example, the distance D3 in FIG. 5) and the distance between the external heater 620 (for example, the distance D4 in FIG. 5) ) Are equal (that is, an intermediate position between the heating sources). Considering the distance not only in the horizontal direction but also in the vertical direction, the first temperature sensor 630 and / or the second temperature sensor 640 is arranged at a position where the distance between the internal heater 610 and the external heater 620 is equal. You may. The distance from the inner wall surface of the raw material container 600 heated by the external heater 620 may be regarded as the distance from the external heater 620 in the raw material container 600.

なお、本実施形態では、クリーニングガスを生成するために本気化装置を用いる例について説明したが、クリーニングガス以外の処理ガスとしての原料ガスや反応ガスを生成するための気化装置として本気化装置を適用することもできる。 In the present embodiment, an example of using a main vaporizer to generate a cleaning gas has been described, but the main vaporizer is used as a vaporizer for generating a raw material gas or a reaction gas as a processing gas other than the cleaning gas. It can also be applied.

(2)基板処理工程
次に、本実施形態に係る半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、上述の基
板処理装置10を用い、基板上に膜を形成して半導体装置(デバイス)を製造する方法の
一例について説明する。以下の説明において、基板処理装置10を構成する各部の動作は
コントローラ280により制御される。
(2) Substrate processing step Next, as one step of the manufacturing process of the semiconductor device (device) according to the present embodiment, the above-mentioned substrate processing device 10 is used to form a film on the substrate to form a semiconductor device (device). An example of the manufacturing method will be described. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus 10 is controlled by the controller 280.

なお、本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのもの」を
意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等との積層体(集合体)
」を意味する場合(すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する
場合)がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「
ウエハそのものの表面(露出面)」を意味する場合や、「ウエハ上に形成された所定の層
や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。なお
、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた
場合と同義である。
In addition, when the word "wafer" is used in this specification, it may mean "wafer itself" or "a laminate (aggregate) of a wafer and a predetermined layer or film formed on the surface thereof).
"(That is, a wafer including a predetermined layer, film, etc. formed on the surface) may be used. In addition, when the term "wafer surface" is used in the present specification, "
It may mean "the surface of the wafer itself (exposed surface)" or "the surface of a predetermined layer or film formed on the wafer, that is, the outermost surface of the wafer as a laminated body". The term "wafer" is also used in the present specification as if the term "wafer" is used.

(A)成膜工程
基板処理装置10を用いて、ウエハ200に膜を形成するシーケンス図6を用いて説明
する。本実施形態では、複数のウエハ200が積載された状態で収容された処理室201
を所定温度で加熱する。そして、処理室201に、ノズル410の供給孔410aから原
料ガスとしてTMAガスを供給する原料ガス供給工程と、ノズル420の供給孔420a
から反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、を所定回数(n回)行う。これにより、ウ
エハ200上に、AlおよびOを含む膜としてアルミニウム酸化膜(AlO膜)を形成す
る。
(A) Film formation step A sequence diagram 6 for forming a film on a wafer 200 using a substrate processing apparatus 10 will be described. In the present embodiment, the processing chamber 201 in which a plurality of wafers 200 are loaded is housed.
Is heated at a predetermined temperature. Then, a raw material gas supply step of supplying TMA gas as a raw material gas from the supply hole 410a of the nozzle 410 to the processing chamber 201, and a supply hole 420a of the nozzle 420.
The reaction gas supply step of supplying the reaction gas from the above is performed a predetermined number of times (n times). As a result, an aluminum oxide film (AlO film) is formed on the wafer 200 as a film containing Al and O.

(ウエハ搬入)
複数枚のウエハ200を処理室201内に搬入する。具体的には、複数枚のウエハ200がボート217に装填されると、図1に示されているように、複数枚のウエハ200を支持したボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内に搬入される。この状態で、シールキャップ219はOリング220を介してマニホールド209の下端開口を閉塞した状態となる。
(Wafer delivery)
A plurality of wafers 200 are carried into the processing chamber 201. Specifically, when a plurality of wafers 200 are loaded into the boat 217, as shown in FIG. 1, the boat 217 supporting the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator 115 and is lifted in the processing chamber. It is carried into 201. In this state, the seal cap 219 is in a state of closing the lower end opening of the manifold 209 via the O-ring 220.

(圧力調整および温度調整)
処理室201内が所望の圧力(真空度)となるように真空ポンプ246によって真空排
気される。この際、処理室201内の圧力は、圧力センサ245で測定され、この測定さ
れた圧力情報に基づき、APCバルブ231aがフィードバック制御される(圧力調整)
。真空ポンプ246は、少なくともウエハ200に対する処理が完了するまでの間は常時
作動させた状態を維持する。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ20
7によって加熱される。ヒータ207による処理室201内の加熱は、少なくともウエハ200に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。
(Pressure adjustment and temperature adjustment)
The inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246 so as to have a desired pressure (degree of vacuum). At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245, and the APC valve 231a is feedback-controlled based on the measured pressure information (pressure adjustment).
.. The vacuum pump 246 is always kept in operation until at least the processing for the wafer 200 is completed. Further, the heater 20 is set so that the temperature inside the processing chamber 201 becomes a desired temperature.
Heated by 7. The heating in the processing chamber 201 by the heater 207 is continuously performed at least until the processing on the wafer 200 is completed.

さらに、ボート217およびウエハ200が、回転機構267により回転する。回転機
構267によるボート217およびウエハ200の回転は少なくとも、ウエハ200に対
する処理が完了するまでの間は継続して行われる。
Further, the boat 217 and the wafer 200 are rotated by the rotation mechanism 267. The rotation of the boat 217 and the wafer 200 by the rotation mechanism 267 is continued at least until the processing on the wafer 200 is completed.

その後、原料ガス供給ステップ(第1ガス供給ステップ)、残留ガス除去ステップ、反
応ガス供給ステップ(第2ガス供給ステップ)残留ガス除去ステップをこの順で所定回数行う。
After that, the raw material gas supply step (first gas supply step), the residual gas removal step, and the reaction gas supply step (second gas supply step) residual gas removal step are performed a predetermined number of times in this order.

(原料ガス供給ステップ)
バルブ314を開き、ガス供給管310へ原料ガス(TMAガス)を流す。TMAガス
は、MFC312により流量調整され、ノズル410のガス供給孔410aから処理室2
01内へ供給される。このとき同時に、バルブ514を開き、ガス供給管510内にキャ
リアガス(Nガス)を流す。キャリアガスは、MFC512により流量調整され、原料
ガスと一緒にノズル410の供給孔410aから処理室201内に供給され、排気管23
1から排気される。さらに、ノズル420への原料ガスの侵入を防止(逆流を防止)する
ため、バルブ524を開き、ガス供給管520内へキャリアガスを流す。キャリアガスは
、ガス供給管520、ノズル420を介して処理室201へ供給され、排気管231から
排気される。
(Raw material gas supply step)
The valve 314 is opened to allow the raw material gas (TMA gas) to flow to the gas supply pipe 310. The flow rate of TMA gas is adjusted by MFC312, and the processing chamber 2 is adjusted from the gas supply hole 410a of the nozzle 410.
It is supplied into 01. At the same time, the valve 514 is opened to allow the carrier gas ( N2 gas) to flow into the gas supply pipe 510. The flow rate of the carrier gas is adjusted by the MFC 512, and the carrier gas is supplied together with the raw material gas from the supply hole 410a of the nozzle 410 into the processing chamber 201, and is supplied to the exhaust pipe 23.
Exhaust from 1. Further, in order to prevent the raw material gas from entering the nozzle 420 (preventing backflow), the valve 524 is opened and the carrier gas is allowed to flow into the gas supply pipe 520. The carrier gas is supplied to the processing chamber 201 via the gas supply pipe 520 and the nozzle 420, and is exhausted from the exhaust pipe 231.

このとき、APCバルブ243を適正に調整して、処理室201の圧力を、例えば1~
1000Pa、好ましくは1~100Pa、より好みしくは10~50Paの範囲内の圧
力とする。なお、本明細書では、数値の範囲として、例えば1~1000Paと記載した場合は、1Pa以上1000Pa以下を意味する。すなわち、数値の範囲内には1Paおよび1000Paが含まれる。圧力のみならず、流量、時間、温度等、本明細書に記載される全ての数値について同様である。
At this time, the APC valve 243 is appropriately adjusted to reduce the pressure in the processing chamber 201, for example, 1 to 1.
The pressure is in the range of 1000 Pa, preferably 1 to 100 Pa, more preferably 10 to 50 Pa. In this specification, for example, when the numerical value is described as 1 to 1000 Pa, it means 1 Pa or more and 1000 Pa or less. That is, 1 Pa and 1000 Pa are included in the numerical range. The same applies not only to pressure but also to all numerical values described in the present specification such as flow rate, time and temperature.

MFC312で制御するTMAガスの供給流量は、例えば、10~2000sccm、
好ましくは50~1000sccm、より好ましくは100~500sccmの範囲内の
流量とする。
The supply flow rate of TMA gas controlled by MFC312 is, for example, 10 to 2000 sccm.
The flow rate is preferably in the range of 50 to 1000 sccm, more preferably 100 to 500 sccm.

MFC512で制御するキャリアガスの供給流量は、例えば、1~30slmの範囲内
の流量とする。原料ガスをウエハ200に対して供給する時間は、例えば、1~60秒、好ましくは1~20秒、より好ましくは2~15秒の範囲内とする。
The supply flow rate of the carrier gas controlled by the MFC 512 is, for example, a flow rate within the range of 1 to 30 slm. The time for supplying the raw material gas to the wafer 200 is, for example, in the range of 1 to 60 seconds, preferably 1 to 20 seconds, and more preferably 2 to 15 seconds.

ヒータ207は、ウエハ200の温度が、例えば、200~600℃、好ましくは35
0℃~550℃、より好ましくは400~550℃の範囲内となるように加熱する。
In the heater 207, the temperature of the wafer 200 is, for example, 200 to 600 ° C., preferably 35.
It is heated so as to be in the range of 0 ° C. to 550 ° C., more preferably 400 to 550 ° C.

前述の条件下で処理室201へTMAガスを供給することにより、ウエハ200の最表
面上に、Al含有層が形成される。Al含有層はAlの他、CおよびHを含み得る。Al
含有層は、ウエハ200の最表面に、TMAが物理吸着したり、TMAの一部が分解した
物質が化学吸着したり、TMAが熱分解することでAlが堆積したりすること等により形
成される。すなわち、Al含有層は、TMAやTMAの一部が分解した吸着層(物理吸着
層や化学吸着層)であってもよく、Al堆積層(Al層)であってもよい。
By supplying TMA gas to the processing chamber 201 under the above-mentioned conditions, an Al-containing layer is formed on the outermost surface of the wafer 200. The Al-containing layer may contain C and H in addition to Al. Al
The containing layer is formed on the outermost surface of the wafer 200 by physical adsorption of TMA, chemical adsorption of a substance partially decomposed by TMA, thermal decomposition of TMA, and accumulation of Al. To. That is, the Al-containing layer may be an adsorption layer (physisorption layer or chemisorption layer) in which TMA or a part of TMA is decomposed, or may be an Al deposition layer (Al layer).

(残留ガス除去ステップ)
Al含有層が形成された後、バルブ314を閉じ、TMAガスの供給を停止する。この
とき、APCバルブ243は開いたままとして、真空ポンプ246により処理室201を
真空排気し、処理室201に残留する未反応又はAl含有層形成に寄与した後の原料ガス
を処理室201から排除する。バルブ514,524は開いた状態でキャリアガスの処理
室201への供給を維持する。
(Residual gas removal step)
After the Al-containing layer is formed, the valve 314 is closed and the supply of TMA gas is stopped. At this time, the APC valve 243 is left open, the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246, and the raw material gas remaining in the processing chamber 201 after contributing to the formation of the unreacted or Al-containing layer is removed from the processing chamber 201. do. The valves 514 and 524 maintain the supply of the carrier gas to the processing chamber 201 in the open state.

(反応ガス供給ステップ)
処理室201の残留ガスを除去した後、バルブ324を開き、ガス供給管320内に反
応ガス(Oガス)を流す。反応ガスは、MFC322により流量調整され、ノズル42
0の供給孔420aから処理室201内のウエハ200に対して供給され、排気管231
から排気される。すなわちウエハ200は反応ガスに暴露される。
(Reaction gas supply step)
After removing the residual gas in the processing chamber 201, the valve 324 is opened and the reaction gas (O3 gas) flows into the gas supply pipe 320 . The flow rate of the reaction gas is adjusted by MFC322, and the nozzle 42
It is supplied to the wafer 200 in the processing chamber 201 from the supply hole 420a of 0, and is supplied to the exhaust pipe 231.
Is exhausted from. That is, the wafer 200 is exposed to the reaction gas.

このとき、バルブ524を開き、ガス供給管520内にキャリアガスを流す。キャリア
ガスは、MFC522により流量調整され、反応ガスと共に処理室201内に供給されて
、排気管231から排気される。このとき、ノズル410内への反応ガスの侵入を防止(
逆流を防止)するために、バルブ514を開き、ガス供給管510内へキャリアガスを流
す。キャリアガスは、ガス供給管510、ノズル410を介して処理室201内に供給さ
れ、排気管231から排気される。
At this time, the valve 524 is opened and the carrier gas flows into the gas supply pipe 520. The flow rate of the carrier gas is adjusted by the MFC 522, is supplied into the processing chamber 201 together with the reaction gas, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At this time, the reaction gas is prevented from entering the nozzle 410 (
To prevent backflow), the valve 514 is opened and the carrier gas is allowed to flow into the gas supply pipe 510. The carrier gas is supplied into the processing chamber 201 via the gas supply pipe 510 and the nozzle 410, and is exhausted from the exhaust pipe 231.

このとき、APCバルブ243を適正に調整して、処理室201の圧力を、例えば1~
1000Paの範囲内の圧力とする。MFC322で制御する反応ガスの供給流量は、例
えば、5~40slm、好ましくは5~30slm、より好ましくは10~20slmの
範囲内の流量とする。反応ガスをウエハ200に対して供給する時間は、例えば、1~6
0秒の範囲内とする。その他の処理条件は、前述の原料ガス供給ステップと同様の処理条件とする。
At this time, the APC valve 243 is appropriately adjusted to reduce the pressure in the processing chamber 201, for example, 1 to 1.
The pressure shall be within the range of 1000 Pa. The supply flow rate of the reaction gas controlled by the MFC 322 is, for example, a flow rate within the range of 5 to 40 slm, preferably 5 to 30 slm, and more preferably 10 to 20 slm. The time for supplying the reaction gas to the wafer 200 is, for example, 1 to 6.
Within the range of 0 seconds. Other treatment conditions are the same as those of the raw material gas supply step described above.

このとき処理室201に流しているガスは、反応ガスと不活性ガス(Nガス)のみで
ある。反応ガスは、原料ガス供給ステップでウエハ200上に形成されたAl含有層の少なくとも一部と反応する。Al含有層は酸化され、金属酸化層としてAlとOとを含むアルミニウム酸化層(AlO層)が形成される。すなわちAl含有層はAlO層へと改質される。
At this time, the gas flowing in the processing chamber 201 is only the reaction gas and the inert gas ( N2 gas). The reaction gas reacts with at least a part of the Al-containing layer formed on the wafer 200 in the raw material gas supply step. The Al-containing layer is oxidized to form an aluminum oxide layer (AlO layer) containing Al and O as a metal oxide layer. That is, the Al-containing layer is modified into an AlO layer.

(残留ガス除去ステップ)
AlO層が形成された後、バルブ324を閉じて、反応ガスの供給を停止する。そして
、原料ガス供給工程後の残留ガス除去ステップと同様の処理手順により、処理室201内に残留する未反応もしくはAlO層の形成に寄与した後の反応ガスや反応副生成物を処理室201内から排除する。
(Residual gas removal step)
After the AlO layer is formed, the valve 324 is closed to stop the supply of the reaction gas. Then, by the same treatment procedure as the residual gas removal step after the raw material gas supply step, the reaction gas and reaction by-products remaining in the treatment chamber 201 after contributing to the formation of the unreacted or AlO layer are placed in the treatment chamber 201. Exclude from.

以上説明した原料ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップ、反応ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップを順に行うサイクルを予め決められた回数(1回以上)行う。このように、バッチ処理され(複数のステップが複数回行われ)ることで、ウエハ200上にAlO膜が形成される。 The cycle of sequentially performing the raw material gas supply step, the residual gas removal step, the reaction gas supply step, and the residual gas removal step described above is performed a predetermined number of times (one or more times). By batch processing (a plurality of steps are performed a plurality of times) in this way, an AlO film is formed on the wafer 200.

なお、バッチ処理とは、原料ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップ、反応ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップを順に行うサイクルを予め決められた回数行い、ウエハ200上にAlO膜を形成させる処理である。そして、1バッチで、ウエハ200上にAlO膜が形成させる。 The batch process is a process in which a cycle of sequentially performing the raw material gas supply step, the residual gas removal step, the reaction gas supply step, and the residual gas removal step is performed a predetermined number of times to form an AlO film on the wafer 200. .. Then, in one batch, an AlO film is formed on the wafer 200.

(アフターパージおよび大気圧復帰)
ガス供給管510,520,530のそれぞれからNガスを処理室201内へ供給し
、排気管231から排気する。Nガスはパージガスとして作用し、これにより処理室2
01内が不活性ガスでパージされ、処理室201内に残留するガスや副生成物が処理室2
01内から除去される(アフターパージ)。その後、処理室201内の雰囲気が不活性ガ
スに置換され(不活性ガス置換)、処理室201内の圧力が常圧に復帰される(大気圧復
帰)。
(After purging and atmospheric pressure recovery)
N2 gas is supplied into the processing chamber 201 from each of the gas supply pipes 510, 520, and 530, and is exhausted from the exhaust pipe 231. The N 2 gas acts as a purge gas, which causes the treatment chamber 2
The inside of 01 is purged with an inert gas, and the gas and by-products remaining in the treatment chamber 201 are removed from the treatment chamber 2.
Removed from within 01 (after-purge). After that, the atmosphere in the processing chamber 201 is replaced with the inert gas (replacement of the inert gas), and the pressure in the treatment chamber 201 is restored to the normal pressure (return to atmospheric pressure).

(ウエハ搬出)
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降されて、マニホー
ルド209の下端が開口される。そして、処理済ウエハ200がボート217に支持され
た状態で反応管203の下端から反応管203の外部に搬出される。その後、処理済のウエハ200は、ボート217より取り出される。
(Wafer carry out)
After that, the seal cap 219 is lowered by the boat elevator 115, and the lower end of the manifold 209 is opened. Then, the processed wafer 200 is carried out of the reaction tube 203 from the lower end of the reaction tube 203 in a state of being supported by the boat 217. After that, the processed wafer 200 is taken out from the boat 217.

(B)エッチング(クリーニング)工程
次に、処理室201内等に付着した膜をエッチングする工程について説明する。
(B) Etching (Cleaning) Step Next, a step of etching the film adhering to the inside of the processing chamber 201 or the like will be described.

(ボート搬入)
ウエハ200を装填しない状態で、ボート217を処理室201内に搬入する。ボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内に搬入される。この状態で、シールキャップ219はOリング220を介してマニホールド209の下端開口を閉塞した状態となる。
(Boat delivery)
The boat 217 is carried into the processing chamber 201 without loading the wafer 200. The boat 217 is lifted by the boat elevator 115 and carried into the processing chamber 201. In this state, the seal cap 219 is in a state of closing the lower end opening of the manifold 209 via the O-ring 220.

(圧力調整および温度調整)
処理室201内が所望の圧力となるように真空ポンプ246によって真空排気される。この際、処理室201内の圧力は、圧力センサ245で測定され、この測定された圧力情報に基づき、APCバルブ231aがフィードバック制御される(圧力調整)。真空ポンプ246は、少なくともエッチング処理が完了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ207によって加熱される。ヒータ207による処理室201内の加熱は、少なくともエッチング処理が完了するまでの間は継続して行われる。
(Pressure adjustment and temperature adjustment)
The inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246 so as to have a desired pressure. At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245, and the APC valve 231a is feedback-controlled based on the measured pressure information (pressure adjustment). The vacuum pump 246 is always kept in operation until at least the etching process is completed. Further, the inside of the processing chamber 201 is heated by the heater 207 so as to have a desired temperature. The heating in the processing chamber 201 by the heater 207 is continuously performed at least until the etching process is completed.

(エッチング(クリーニング)ステップ)
処理室201内等に付着した膜をエッチングして処理室201内をクリーニングするス
テップを実行する。
(Etching (cleaning) step)
The step of cleaning the inside of the processing chamber 201 by etching the film adhering to the inside of the processing chamber 201 or the like is executed.

本ステップでは、原料容器600において、液体原料のSiClが予め所定の温度(例えば100℃)まで加熱されている。バルブ334を開くことにより、原料容器600内にSiClの気化ガスが生成され、生成されたSiClガスをクリーニングガス(エッチングガス)としてガス供給管330内に流す。SiClガスは、MFC332により流量調整され、ノズル430のガス供給孔430aから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。このとき同時にバルブ534を開き、ガス供給管530内にNガス等の不活性ガスを流す。ガス供給管530内を流れたNガスは、MFC532により流量調整され、SiClガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231から排気される。なお、このとき、ノズル410,420内へのSiClガスの侵入を防止するために、バルブ514,524を開き、ガス供給管510,520内にNガスを流す。Nガスは、ガス供給管310,320ノズル410,420を介して処理室201内に供給され、排気管231から排気される。 In this step, in the raw material container 600, SiCl 4 as a liquid raw material is preheated to a predetermined temperature (for example, 100 ° C.). By opening the valve 334, the vaporized gas of SiCl 4 is generated in the raw material container 600, and the generated SiCl 4 gas is flowed into the gas supply pipe 330 as a cleaning gas (etching gas). The flow rate of the SiCl 4 gas is adjusted by the MFC 332, is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 430a of the nozzle 430, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At the same time, the valve 534 is opened to allow an inert gas such as N2 gas to flow into the gas supply pipe 530. The flow rate of the N 2 gas flowing in the gas supply pipe 530 is adjusted by the MFC 532, is supplied into the processing chamber 201 together with the SiC 4 gas, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At this time, in order to prevent the SiCl4 gas from entering the nozzles 410 and 420, the valves 514 and 524 are opened to allow N2 gas to flow into the gas supply pipes 510 and 520. The N 2 gas is supplied into the processing chamber 201 via the gas supply pipes 310, 320 nozzles 410 and 420, and is exhausted from the exhaust pipe 231.

SiClガスの供給により、処理室201内に付着したAlO膜の少なくとも一部とS
iClガスとが反応して、処理室201から除去される。
At least a part of the AlO film adhering to the inside of the treatment chamber 201 and S by supplying SiCl 4 gas.
It reacts with the iCl 4 gas and is removed from the processing chamber 201.

このとき、コントローラ121によりヒータ207を制御して、処理室201内を例え
ば、200~800℃であって、好ましくは400~650℃の範囲内の所定温度に加熱
して、SiClガスを活性化させる。また、このとき、APCバルブ231aを閉じるか、処理に影響を及ぼさない程度に実質的に閉じ、SiClガスを処理室201内に封じ込める。そして、処理室201内の圧力を第1の圧力であって、例えば、1~40000Paであって、好ましくは10000~30000Pa、より好ましくは20000~30000Paの範囲内の所定圧力に維持する。MFC332で制御するSiClガスの供給流量は、例えば0.1~10slmであって、好ましくは3~5slmの範囲内の流量とする。SiClガスを処理室201に供給する時間(SiClガス供給時間)は、例えば60~600秒間の範囲内の時間とする。
At this time, the heater 207 is controlled by the controller 121 to heat the inside of the processing chamber 201 to a predetermined temperature in the range of, for example, 200 to 800 ° C., preferably 400 to 650 ° C. to activate the SiCl4 gas. To make it. Further, at this time, the APC valve 231a is closed or substantially closed to the extent that the treatment is not affected, and the SiCl4 gas is contained in the treatment chamber 201. Then, the pressure in the processing chamber 201 is maintained at a first pressure, for example, 1 to 40,000 Pa, preferably 10,000 to 30,000 Pa, and more preferably 20,000 to 30,000 Pa. The supply flow rate of the SiCl 4 gas controlled by the MFC 332 is, for example, 0.1 to 10 slm, preferably a flow rate within the range of 3 to 5 slm. The time for supplying SiC 4 gas to the processing chamber 201 (SiCl 4 gas supply time) is, for example, a time within the range of 60 to 600 seconds.

(残留ガス除去ステップ)
所定時間、SiClガスを処理室201に供給した後、バルブ334を閉じて、Si
Clガスの供給を停止する。APCバルブ231aを閉じるか、処理に影響を及ぼさな
い程度に実質的に閉じていた場合は、APCバルブ231aを開ける。そして、TMAガ
ス供給ステップの残留ガス除去ステップと同様の処理手順により、処理室201内に残留
する未反応もしくはAlO層の除去に寄与した後のSiClガスを処理室201内から
排除する。
(Residual gas removal step)
After supplying SiCl 4 gas to the processing chamber 201 for a predetermined time, the valve 334 is closed and Si is used.
Stop the supply of Cl 4 gas. The APC valve 231a is closed, or if it is substantially closed to the extent that it does not affect the process, the APC valve 231a is opened. Then, by the same treatment procedure as the residual gas removal step of the TMA gas supply step, the SiCl 4 gas remaining in the treatment chamber 201 after contributing to the removal of the unreacted or AlO layer is removed from the treatment chamber 201.

(表面酸化ステップ)
バルブ324を開き、ガス供給管320内にOガスを流す。Oガスは、MFC32
2により流量調整され、ノズル420のガス供給孔420aから処理室201内に供給さ
れ、排気管231から排気される。このとき同時にバルブ524を開き、ガス供給管52
0内にNガス等の不活性ガスを流す。ガス供給管520内を流れたNガスは、MFC
522により流量調整され、Oガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231
から排気される。なお、このとき、ノズル410,430内へのOガスの侵入を防止す
るために、バルブ514,534を開き、ガス供給管510,530内にNガスを流す
。Nガスは、ガス供給管310,330、ノズル410,430を介して処理室201
内に供給され、排気管231から排気される。
(Surface oxidation step)
The valve 324 is opened to allow O3 gas to flow into the gas supply pipe 320. O3 gas is MFC32
The flow rate is adjusted by 2, the gas is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 420a of the nozzle 420, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At this time, the valve 524 is opened at the same time, and the gas supply pipe 52
An inert gas such as N 2 gas is allowed to flow in 0. The N2 gas that has flowed through the gas supply pipe 520 is MFC.
The flow rate is adjusted by 522 and supplied into the processing chamber 201 together with the O3 gas , and the exhaust pipe 231 is used.
Is exhausted from. At this time, in order to prevent the intrusion of O3 gas into the nozzles 410 and 430 , the valves 514 and 534 are opened to allow N2 gas to flow into the gas supply pipes 510 and 530. The N 2 gas is processed in the processing chamber 201 via the gas supply pipes 310, 330 and the nozzles 410, 430.
It is supplied to the inside and exhausted from the exhaust pipe 231.

ガスを流すときは、APCバルブ231aを適正に調整して処理室201内の圧力
を、例えば50~1330Paの範囲内の圧力とする。MFC235b,235cで制御
するOガスの供給流量は、例えば5~40slmの範囲内の流量とする。Oガスに処理室201内壁等を晒す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば10~600秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータユニット207の温度は、ステップS101と同様の温度とする。
When flowing O3 gas , the APC valve 231a is appropriately adjusted so that the pressure in the processing chamber 201 is, for example, a pressure in the range of 50 to 1330 Pa. The supply flow rate of the O3 gas controlled by the MFC 235b and 235c is , for example, a flow rate within the range of 5 to 40 slm. The time for exposing the inner wall of the treatment chamber 201 to the O3 gas , that is, the gas supply time (irradiation time) is, for example, a time within the range of 10 to 600 seconds. The temperature of the heater unit 207 at this time is the same as that of step S101.

ガスの供給により、処理室201内壁やボート217等の表面を酸化する。また、エッチングステップで生成された副生成物が再酸化される。例えば、AlClxのAl-Cl結合が切断され、Clとして除去されるとともに、AlOに再酸化される。さらに、AlO膜中に残留する有機物がOガスと反応して、処理室201から除去される。例えば、AlO膜中に残留する炭素(C)がOガスと反応して、COxとなり、処理室201から除去される。このとき、膜の最表面は、COxが脱離した後の炭素欠陥が存在するとともに、Al-OおよびAl-Alの弱い結合平衡状態が存在する。この状態は、エッチングに適した表面平衡状態であると考えられる。 The supply of O3 gas oxidizes the inner wall of the processing chamber 201 and the surface of the boat 217 and the like. Also, the by-products produced in the etching step are reoxidized. For example, the Al—Cl bond of AlClx is cleaved, removed as Cl 2 , and reoxidized to AlO. Further , the organic matter remaining in the AlO film reacts with the O3 gas and is removed from the treatment chamber 201. For example, the carbon (C) remaining in the AlO film reacts with the O3 gas to become COx , which is removed from the treatment chamber 201. At this time, on the outermost surface of the film, carbon defects are present after COx is desorbed, and a weak bond equilibrium state of Al—O and Al—Al is present. This state is considered to be a surface equilibrium state suitable for etching.

(残留ガス除去ステップ)
所定時間、Oガスを供給した後、バルブ324を閉じ、Oガスの供給を停止する。そして、TMAガス供給ステップの残留ガス除去ステップと同様の処理手順により、処理
室201内に残留する未反応もしくはAlO膜と反応した後のOガスを処理室201内
から排除する。
(Residual gas removal step)
After supplying O3 gas for a predetermined time , the valve 324 is closed and the supply of O3 gas is stopped. Then, by the same treatment procedure as the residual gas removal step of the TMA gas supply step , the unreacted O3 gas remaining in the treatment chamber 201 or after reacting with the AlO membrane is removed from the treatment chamber 201.

(所定回数実施)
上記したステップを順に行うサイクルを1回以上(所定回数(m回)行うことにより、
処理室201内に付着したAlO膜を除去する。上述のサイクルは、複数回繰り返すのが
好ましい。
(Implemented a predetermined number of times)
By performing the cycle of performing the above steps in order one or more times (predetermined number of times (m times)),
The AlO film adhering to the treatment chamber 201 is removed. The above cycle is preferably repeated multiple times.

上述の実施形態では、エッチングしようとする高誘電率酸化膜としてAlO膜を例示しているが、これに限らず、例えば、高誘電率酸化物としてZrOy、HfOy、HfSixOy,HfAlxOy,ZrSiOy、ZrAlOy, TixOy,TaxOy(x及びyは0より大きい整数又は小数である。)が用いられた場合にも同様に適用可能である。すなわち、ジルコニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜およびそれらの複合膜にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the AlO film is exemplified as the high dielectric constant oxide film to be etched, but the present invention is not limited to this. It is also applicable when TixOy and TaxOy (x and y are integers or decimals larger than 0) are used. That is, it can be applied to a zirconium oxide film, a hafnium oxide film, a titanium oxide film, a tantalum oxide film, and a composite film thereof.

また、上述の実施形態では、原料ガスとして、有機系Al原料であるTMAを例示しているが、これに限らずその他の液体原料から得られるガスも適用可能である。例えば、テトラキスエチルメチルアミノハフニウム(Hf[N(CH)CHCH、TEMAH)等の有機系Hf原料、トリスジメチルアミノシラン(SiH(N(CH、TDMAS)等の有機系Si原料、テトラキスジメチルアミノチタン(Ti[N(CH、TDMAT)等の有機系Ti原料、ペンタキスジメチルアミノタンタル(Ta(N(CH、PDMAT)等の有機系Ta原料、等の液体原料から得られるガスも適用可能である。 Further, in the above-described embodiment, TMA, which is an organic Al raw material, is exemplified as the raw material gas, but the present invention is not limited to this, and gas obtained from other liquid raw materials can also be applied. For example, organic Hf raw materials such as tetrakisethylmethylaminohafnium (Hf [N (CH 3 ) CH 2 CH 3 ] 4 , TEMAH), trisdimethylaminosilane (SiH (N (CH 3 ) 2 ) 3 , TDMAS) and the like. Organic Si raw material, organic Ti raw material such as tetrakis dimethylaminotitanium (Ti [N (CH 3 ) 2 ] 4 , TDMAT), pentakis dimethylaminotantalum (Ta (N (CH 3 ) 2 ) 5 , PDMAT), etc. Gas obtained from a liquid raw material such as the organic Ta raw material of the above can also be applied.

また、上述の実施形態では、成膜工程で、Oガスを使用する例を示しているが、これ
に限らず、酸素含有ガスであれば、その他の原料も適用可能である。例えば、O、O
プラズマ、HO、H、NO等も適用可能である。
Further, in the above-described embodiment , an example in which O3 gas is used in the film forming step is shown, but the present invention is not limited to this, and other raw materials can be applied as long as they are oxygen-containing gas. For example, O 2 , O 2
Plasma, H 2 O, H 2 O 2 , N 2 O and the like can also be applied.

また、上述の実施形態では、表面酸化ステップで使用する酸化ガスとしてOを例示し
ているが、これに限らず、酸素含有ガスであって、かつエッチングガスに含まれるハロゲ
ン元素と反応する元素を含むガスであれば、他のガスを用いてもよい。例えば、HO、H等を用いることも可能である。
Further, in the above - described embodiment, O3 is exemplified as the oxidation gas used in the surface oxidation step, but the present invention is not limited to this, and is an oxygen-containing gas and an element that reacts with the halogen element contained in the etching gas. As long as it is a gas containing the above, other gas may be used. For example, H 2 O, H 2 O 2 , and the like can also be used.

これらの各種薄膜の形成に用いられるプロセスレシピ(処理手順や処理条件等が記載さ
れたプログラム)は、基板処理、クリーニング処理等の内容(形成する薄膜の膜種、組成
比、膜質、膜厚、処理手順、処理条件等)に応じて、それぞれ個別に用意する(複数用意
する)ことが好ましい。そして、基板処理、クリーニング処理等を開始する際、基板処理
、クリーニング処理等の内容に応じて、複数のプロセスレシピ、クリーニングレシピ等の
中から、適正なプロセスレシピ、クリーニングレシピ等を適宜選択することが好ましい。
具体的には、基板処理、クリーニング処理等の内容に応じて個別に用意された複数のプロ
セスレシピ、クリーニングレシピ等を、電気通信回線や当該プロセスレシピ、クリーニン
グレシピ等を記録した記録媒体(外部記憶装置123)を介して、基板処理装置が備える
記憶装置121c内に予め格納(インストール)しておくことが好ましい。そして、基板
処理を開始する際、基板処理装置が備えるCPU121aが、記憶装置121c内に格納
された複数のプロセスレシピ、クリーニングレシピ等の中から、基板処理の内容に応じて
、適正なプロセスレシピ、クリーニングレシピ等を適宜選択することが好ましい。このよ
うに構成することで、1台の基板処理装置で様々な膜種、組成比、膜質、膜厚の薄膜を汎
用的に、かつ、再現性よく形成できるようになる。また、オペレータの操作負担(処理手
順や処理条件等の入力負担等)を低減でき、操作ミスを回避しつつ、基板処理を迅速に開
始できるようになる。
The process recipe (program that describes the treatment procedure, treatment conditions, etc.) used for forming these various thin films includes the contents of substrate treatment, cleaning treatment, etc. (film type, composition ratio, film quality, film thickness, etc. of the thin film to be formed). It is preferable to prepare each individually (multiple preparations are made) according to the treatment procedure, treatment conditions, etc.). Then, when starting the board treatment, cleaning treatment, etc., an appropriate process recipe, cleaning recipe, etc. should be appropriately selected from a plurality of process recipes, cleaning recipes, etc. according to the contents of the board treatment, cleaning treatment, etc. Is preferable.
Specifically, a recording medium (external storage) in which a plurality of process recipes, cleaning recipes, etc. individually prepared according to the contents of substrate processing, cleaning processing, etc. are recorded on a telecommunication line, the process recipe, cleaning recipes, etc. It is preferable to store (install) in advance in the storage device 121c provided in the board processing device via the device 123). Then, when the substrate processing is started, the CPU 121a included in the substrate processing apparatus selects an appropriate process recipe from among a plurality of process recipes, cleaning recipes, etc. stored in the storage device 121c according to the content of the substrate processing. It is preferable to appropriately select a cleaning recipe or the like. With this configuration, it becomes possible to form thin films of various film types, composition ratios, film qualities, and film thicknesses with a single substrate processing device in a versatile and reproducible manner. In addition, the operator's operation load (input load such as processing procedure and processing conditions) can be reduced, and the board processing can be started quickly while avoiding operation mistakes.

また、本開示は、例えば、既存の基板処理装置のプロセスレシピ、クリーニングレシピ
等を変更することでも実現できる。プロセスレシピ、クリーニングレシピ等を変更する場
合は、本開示に係るプロセスレシピ、クリーニングレシピ等を電気通信回線や当該プロセ
スレシピ、クリーニングレシピ等を記録した記録媒体を介して既存の基板処理装置にイン
ストールしたり、また、既存の基板処理装置の入出力装置を操作し、そのプロセスレシピ
、クリーニングレシピ等自体を本開示に係るプロセスレシピ、クリーニングレシピ等に変
更したりすることも可能である。
Further, the present disclosure can also be realized by changing, for example, a process recipe, a cleaning recipe, or the like of an existing substrate processing apparatus. When changing the process recipe, cleaning recipe, etc., install the process recipe, cleaning recipe, etc. related to this disclosure on the existing board processing device via the telecommunications line or the recording medium on which the process recipe, cleaning recipe, etc. are recorded. Alternatively, it is also possible to operate the input / output device of the existing board processing device and change the process recipe, cleaning recipe, etc. itself to the process recipe, cleaning recipe, etc. according to the present disclosure.

<本開示の他の実施形態1>
上述の実施形態にかかる気化装置では、図4に示すように、第1の温度センサ630及び第2の温度センサ640が、それぞれ原料容器600の底面の近傍に、同じ高さに位置するように配置されている。しかし、図7に示すように、第1の温度センサ630´及び第2の温度センサ640´は、それぞれ互いに異なる高さに位置するように配置されていてもよい。具体的には、第1の温度センサ630´は、液体原料の気化によって熱が局所的に多く奪われる液面の近傍に配置され、第2の温度センサ640´は、上述の実施形態と同様に、原料容器600の底面の近傍に配置することができる。(したがって、第1の温度センサ630´は、第2の温度センサ640´よりも上方に配置される。)
<Other Embodiment 1 of the present disclosure>
In the vaporizer according to the above-described embodiment, as shown in FIG. 4, the first temperature sensor 630 and the second temperature sensor 640 are located at the same height in the vicinity of the bottom surface of the raw material container 600, respectively. Have been placed. However, as shown in FIG. 7, the first temperature sensor 630'and the second temperature sensor 640' may be arranged so as to be located at different heights from each other. Specifically, the first temperature sensor 630'is arranged in the vicinity of the liquid surface where a large amount of heat is locally taken away by the vaporization of the liquid raw material, and the second temperature sensor 640'is the same as the above-described embodiment. In addition, it can be arranged near the bottom surface of the raw material container 600. (Therefore, the first temperature sensor 630'is located above the second temperature sensor 640'.)

第1の温度センサ630´は、できるだけ液面に近い位置に配置されることが望ましいが、液面は気化装置の運用によって変動するため、少なくとも内部ヒータ610よりも上方に配置されることが望ましい。なお、本実施形態において、内部ヒータ610は常に液体原料の液面よりも下方に位置するように(内部ヒータ610の全体が液体原料に浸漬するように)配置される。内部ヒータ610が常に液体原料の液面よりも下方に位置するように、コントローラ121により液面の高さが制御されることが望ましい。 It is desirable that the first temperature sensor 630'is arranged at a position as close to the liquid level as possible, but since the liquid level fluctuates depending on the operation of the vaporizer, it is desirable to be arranged at least above the internal heater 610. .. In the present embodiment, the internal heater 610 is always arranged below the liquid level of the liquid raw material (so that the entire internal heater 610 is immersed in the liquid raw material). It is desirable that the height of the liquid level is controlled by the controller 121 so that the internal heater 610 is always located below the liquid level of the liquid raw material.

このように第1の温度センサ630´を配置することにより、気化によって局所的に温度が低下した液体原料の液面付近の温度を、内部ヒータ610によって素早く(応答性良く)所望の温度まで回復させることができる。 By arranging the first temperature sensor 630'in this way, the temperature near the liquid surface of the liquid raw material whose temperature has dropped locally due to vaporization is quickly (with good responsiveness) recovered to the desired temperature by the internal heater 610. Can be made to.

なお、第1の温度センサ630´は、常に液面下に位置している(即ち常に液体原料に浸漬している)ことが望ましい。したがって、液面は液体原料の気化や補充によって変動するものの、第1の温度センサ630´は、液面の高さの運用範囲よりも下方に位置するように配置されることが望ましい。例えばコントローラ121は、液面検知センサ660で検知される液面位置をモニタし、液面の高さが第1の温度センサ630´よりも上方に設定された所定の運用範囲内となるように、原料容器600内への液体原料の供給を制御することができる。また、例えばコントローラ121は、当該所定の運用範囲よりも液面が低くなったことを検知すると、入出力装置122を制御して、オペレータ等へ画面表示やアラーム発報などにより報知を行ってもよく、また、内部ヒータ610及び外部ヒータ620への電力供給を停止してもよい。したがって、少なくとも第1の温度センサ630´の高さ位置は、この所定の運用範囲よりも常に下方に位置するように運用される。 It is desirable that the first temperature sensor 630'is always located below the liquid surface (that is, always immersed in the liquid raw material). Therefore, although the liquid level fluctuates due to the vaporization or replenishment of the liquid raw material, it is desirable that the first temperature sensor 630'is arranged so as to be located below the operating range of the liquid level height. For example, the controller 121 monitors the liquid level position detected by the liquid level detection sensor 660 so that the height of the liquid level is within a predetermined operation range set above the first temperature sensor 630'. , The supply of the liquid raw material into the raw material container 600 can be controlled. Further, for example, when the controller 121 detects that the liquid level is lower than the predetermined operation range, the controller 121 may control the input / output device 122 to notify the operator or the like by displaying a screen or issuing an alarm. Alternatively, the power supply to the internal heater 610 and the external heater 620 may be stopped. Therefore, at least the height position of the first temperature sensor 630'is operated so as to always be located below this predetermined operating range.

<本開示の他の実施形態2>
上述の実施形態にかかる気化装置では、内部ヒータ610を制御するために用いる第1の温度センサ630と、外部ヒータ620を制御するために用いる第2の温度センサ640とがそれぞれ個別に設けられている。しかし、図8に示すように、内部ヒータ610と外部ヒータ620とを、1つの共通する温度センサである第3の温度センサ670で測定された温度に基づいてそれぞれ制御してもよい。より具体的には、コントローラ121は、第3の温度センサ670で測定される温度が所定の温度となるように、内部ヒータ610と外部ヒータ620の両方を制御してもよい。本実施形態によれば、上述の実施形態に比べて簡素な構成により、液体原料の温度を所定の値となるように制御することができる。
<Other Embodiment 2 of the present disclosure>
In the vaporizer according to the above-described embodiment, the first temperature sensor 630 used to control the internal heater 610 and the second temperature sensor 640 used to control the external heater 620 are individually provided. There is. However, as shown in FIG. 8, the internal heater 610 and the external heater 620 may be controlled based on the temperature measured by the third temperature sensor 670, which is one common temperature sensor. More specifically, the controller 121 may control both the internal heater 610 and the external heater 620 so that the temperature measured by the third temperature sensor 670 becomes a predetermined temperature. According to the present embodiment, the temperature of the liquid raw material can be controlled to a predetermined value by a simpler configuration than that of the above-described embodiment.

また、さらに他の実施形態として、図9に示すように、加熱異常を検知するための第4の温度センサ680をさらに設けてもよい。コントローラ121は、第4の温度センサ680で測定された温度が所定の閾値を超えた場合、内部ヒータ610と外部ヒータ620への電力供給を停止する。このように第4の温度センサ680を設けることにより、第3の温度センサ670に異常が生じて液体原料が内部ヒータ610と外部ヒータ620により過剰に加熱される事態が発生したとしても、内部ヒータ610と外部ヒータ620を安全に停止させることができる。そのため、液体原料の過度な加熱やヒータの破損等の発生を防止することができる。 Further, as still another embodiment, as shown in FIG. 9, a fourth temperature sensor 680 for detecting a heating abnormality may be further provided. When the temperature measured by the fourth temperature sensor 680 exceeds a predetermined threshold value, the controller 121 stops the power supply to the internal heater 610 and the external heater 620. By providing the fourth temperature sensor 680 in this way, even if an abnormality occurs in the third temperature sensor 670 and the liquid raw material is excessively heated by the internal heater 610 and the external heater 620, the internal heater is used. The 610 and the external heater 620 can be safely stopped. Therefore, it is possible to prevent excessive heating of the liquid raw material and damage to the heater.

10…基板処理装置、121…コントローラ、200…ウエハ(基板)、201
…処理室、600…原料容器、610…内部ヒータ、620…外部ヒータ、630…第1
の温度センサ、640…第2の温度センサ
10 ... Board processing device, 121 ... Controller, 200 ... Wafer (board), 201
... Processing chamber, 600 ... Raw material container, 610 ... Internal heater, 620 ... External heater, 630 ... First
Temperature sensor, 640 ... Second temperature sensor

Claims (17)

液体原料を貯留する原料容器と、
前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料を加熱する第1の加熱部と、
前記原料容器を加熱する第2の加熱部と、
前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第1の温度センサと、
前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第2の温度センサと、
前記第1の温度センサにより測定された温度に基づき前記第1の加熱部を制御するとともに、前記第2の温度センサにより測定された温度に基づき前記第2の加熱部を制御するように構成される制御部と、
を有する気化装置。
A raw material container for storing liquid raw materials and
A first heating unit that is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to heat the liquid raw material, and a first heating unit.
A second heating unit that heats the raw material container,
A first temperature sensor that is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container and measures the temperature of the liquid raw material, and
A second temperature sensor that is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container and measures the temperature of the liquid raw material, and
It is configured to control the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor and to control the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor. Control unit and
Vaporizer with.
前記制御部は、
前記第1の温度センサで測定された温度が所定の第1温度となるように前記第1の加熱部を制御すると共に、前記第2の温度センサで測定された温度が所定の第2温度となるように前記第2の加熱部を制御するよう構成される、請求項1に記載の気化装置。
The control unit
The first heating unit is controlled so that the temperature measured by the first temperature sensor becomes a predetermined first temperature, and the temperature measured by the second temperature sensor becomes a predetermined second temperature. The vaporizer according to claim 1, which is configured to control the second heating unit so as to be.
前記第1温度と前記第2温度は等しい、請求項2に記載の気化装置。 The vaporizer according to claim 2, wherein the first temperature and the second temperature are equal to each other. 前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサは、前記原料容器の底面の近傍に、同じ高さに位置するように配置される、請求項1に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 1, wherein the first temperature sensor and the second temperature sensor are arranged so as to be located at the same height in the vicinity of the bottom surface of the raw material container. 前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサは、前記第1の加熱部よりも低い位置に配置される、請求項4に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 4, wherein the first temperature sensor and the second temperature sensor are arranged at a position lower than the first heating unit. 前記第1の温度センサは、前記第1の加熱部との距離と、前記第2の加熱部との距離が等しい位置に配置される、請求項1に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 1, wherein the first temperature sensor is arranged at a position where the distance from the first heating unit and the distance from the second heating unit are equal. 前記第2の温度センサは、前記第1の加熱部との距離と、前記第2の加熱部との距離が等しい位置に配置される、請求項1又は6に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 1 or 6, wherein the second temperature sensor is arranged at a position where the distance from the first heating unit and the distance from the second heating unit are equal. 前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサは、それぞれ互いに異なる高さに配置される、請求項1に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 1, wherein the first temperature sensor and the second temperature sensor are arranged at different heights from each other. 前記第1の温度センサは、前記第2の温度センサよりも高い位置に配置される、請求項8に記載の気化装置。 The vaporizer according to claim 8, wherein the first temperature sensor is arranged at a position higher than that of the second temperature sensor. 前記第1の温度センサは、前記第1の加熱部よりも高い位置に配置される、請求項8又は9に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 8 or 9, wherein the first temperature sensor is arranged at a position higher than the first heating unit. 前記第2の温度センサは、前記第1の加熱部よりも低い位置に配置される、請求項10に記載の気化装置。 The vaporization device according to claim 10, wherein the second temperature sensor is arranged at a position lower than that of the first heating unit. 前記原料容器内の液体原料の液面の高さを検知する液面検知センサをさらに備え、
前記制御部は、前記液面検知センサで検知される液面の位置が、前記第1の温度センサよりも上方に設定された所定の液面の範囲よりも低くなったことを検知すると、前記第1の加熱部及び前記第2の加熱部による加熱を停止させる、請求項1に記載の気化装置。
Further, a liquid level detection sensor for detecting the height of the liquid level of the liquid raw material in the raw material container is provided.
When the control unit detects that the position of the liquid level detected by the liquid level detection sensor is lower than the predetermined liquid level range set above the first temperature sensor, the control unit said. The vaporizer according to claim 1, wherein the heating by the first heating unit and the second heating unit is stopped.
前記原料容器内の液体原料の液面の高さを検知する液面検知センサをさらに備え、
前記制御部は、前記液面検知センサで検知される液面の位置が、前記第1の温度センサよりも上方に設定された所定の液面の範囲よりも低くなったことを検知すると、入出力装置を制御して報知を行う、請求項1に記載の気化装置。
Further, a liquid level detection sensor for detecting the height of the liquid level of the liquid raw material in the raw material container is provided.
When the control unit detects that the position of the liquid level detected by the liquid level detection sensor is lower than the predetermined liquid level range set above the first temperature sensor, the control unit is turned on. The vaporization device according to claim 1, wherein the output device is controlled to perform notification.
基板を処理する処理室と、
液体原料を貯留する原料容器と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料を加熱する第1の加熱部と、前記原料容器を加熱する第2の加熱部と、前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第1の温度センサと、前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第2の温度センサと、を備えた気化装置と、
前記第1の温度センサにより測定された温度により前記第1の加熱部を制御し、前記第2の温度センサにより測定された温度に基づき前記第2の加熱部を制御するよう構成される制御部と、
前記気化装置で前記液体原料を気化することで得られたガスを前記処理室へ供給するガス供給系と、
を有する基板処理装置。
A processing room for processing the substrate and
A raw material container for storing a liquid raw material, a first heating unit immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to heat the liquid raw material, a second heating unit for heating the raw material container, and the above. A vaporizer provided with a first temperature sensor immersed in a liquid raw material and measuring the temperature of the liquid raw material, and a second temperature sensor immersed in the liquid raw material and measuring the temperature of the liquid raw material.
A control unit configured to control the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor and control the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor. When,
A gas supply system that supplies the gas obtained by vaporizing the liquid raw material with the vaporizer to the processing chamber, and the gas supply system.
Substrate processing equipment with.
液体原料を貯留する原料容器と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料を加熱する第1の加熱部と、前記原料容器を加熱する第2の加熱部と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第1の温度センサと、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第2の温度センサと、を備える気化装置を用いて、
前記第1の温度センサにより測定された温度に基づいて前記第1の加熱部を制御するとともに、前記第2の温度センサにより測定された温度に基づいて前記第2の加熱部を制御することにより前記液体原料を気化する工程と、
前記液体原料を気化することで得たガスを、基板に対する処理が行われる処理室内へ供
給することで、処理室内をクリーニングする工程と、
を有するクリーニング方法。
A raw material container for storing a liquid raw material, a first heating unit immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to heat the liquid raw material, a second heating unit for heating the raw material container, and the above. A first temperature sensor is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to measure the temperature of the liquid raw material, and the liquid raw material is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to measure the temperature of the liquid raw material. Using a vaporizer equipped with a second temperature sensor,
By controlling the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor and controlling the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor. The step of vaporizing the liquid raw material and
A step of cleaning the processing chamber by supplying the gas obtained by vaporizing the liquid raw material to the processing chamber in which the substrate is processed.
Cleaning method with.
処理室内へ基板を搬入する工程と、
前記基板を前記処理室内で処理する工程と、
液体原料を貯留する原料容器と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料を加熱する第1の加熱部と、前記原料容器を加熱する第2の加熱部と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第1の温度センサと、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第2の温度センサと、を備える気化装置を用いて、
前記第1の温度センサにより測定された温度に基づいて前記第1の加熱部を制御するとともに、前記第2の温度センサにより測定された温度に基づいて前記第2の加熱部を制御することにより前記液体原料を気化する工程と、
前記液体原料を気化することで得たガスを、前記処理室内へ供給することで、処理室内をクリーニングする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
The process of bringing the board into the processing chamber and
The process of processing the substrate in the processing chamber and
A raw material container for storing a liquid raw material, a first heating unit immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to heat the liquid raw material, a second heating unit for heating the raw material container, and the above. A first temperature sensor is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to measure the temperature of the liquid raw material, and the liquid raw material is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to measure the temperature of the liquid raw material. Using a vaporizer equipped with a second temperature sensor,
By controlling the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor and controlling the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor. The step of vaporizing the liquid raw material and
A step of cleaning the processing chamber by supplying the gas obtained by vaporizing the liquid raw material to the processing chamber.
A method for manufacturing a semiconductor device having.
基板処理装置の処理室内へ基板を搬入する手順と、
前記基板を前記処理室内で処理する手順と、
液体原料を貯留する原料容器と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料を加熱する第1の加熱部と、前記原料容器を加熱する第2の加熱部と、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第1の温度センサと、前記原料容器に貯留された前記液体原料に浸漬され、前記液体原料の温度を測定する第2の温度センサと、を備える気化装置を用いて、
前記第1の温度センサにより測定された温度に基づき前記第1の加熱部を制御するとともに、前記第2の温度センサにより測定された温度に基づき前記第2の加熱部を制御することにより前記液体原料を気化する手順と、
前記液体原料を気化することで得たガスを、前記処理室内へ供給することで、処理室内をクリーニングする手順と、
をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
The procedure for bringing the board into the processing room of the board processing device and
The procedure for processing the substrate in the processing chamber and
A raw material container for storing a liquid raw material, a first heating unit immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to heat the liquid raw material, a second heating unit for heating the raw material container, and the above. A first temperature sensor is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to measure the temperature of the liquid raw material, and the liquid raw material is immersed in the liquid raw material stored in the raw material container to measure the temperature of the liquid raw material. Using a vaporizer equipped with a second temperature sensor,
The liquid is controlled by controlling the first heating unit based on the temperature measured by the first temperature sensor and controlling the second heating unit based on the temperature measured by the second temperature sensor. The procedure for vaporizing the raw materials and
A procedure for cleaning the treatment chamber by supplying the gas obtained by vaporizing the liquid raw material to the treatment chamber.
A program that causes the board processing apparatus to execute the above.
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JP2000266302A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Shokuhin Sangyo Denshi Riyo Gijutsu Kenkyu Kumiai Steam generator
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JP2013115208A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Tokyo Electron Ltd Vaporization material supply device, substrate processing apparatus including the same, and vaporization material supply method

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