[發(fā)明專(zhuān)利]氣源供給裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810094831.4
• 申請(qǐng)日: 2008-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101298666A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李炳一;張澤龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 泰拉半導(dǎo)體株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/455
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/455
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 徐冰冰;黃劍鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及由化學(xué)蒸鍍法進(jìn)行薄膜蒸鍍時(shí)，調(diào)節(jié)固體原料的流量的源 氣體(source?gas)供給裝置和方法。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及在由化學(xué)蒸 鍍法進(jìn)行薄膜蒸鍍時(shí)，能夠準(zhǔn)確地控制流入蒸鍍室內(nèi)的源氣體的壓力、能 夠有效地調(diào)節(jié)蒸鍍室內(nèi)的蒸鍍壓力的源氣體供給裝置和方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體元件和集成電路的制作中對(duì)多個(gè)種類(lèi)的薄膜(Thin?film)進(jìn) 行蒸鍍。薄膜蒸鍍方法多為物理蒸鍍法(Physical?Vapor?Deposition：PVD) 和化學(xué)蒸鍍法(Chemical?Vapor?Deposition：CVD)。

其中，化學(xué)蒸鍍法為使想要蒸鍍的薄膜以氣體狀在晶片(wafer)的表 面移動(dòng)，利用氣體的反應(yīng)使薄膜蒸鍍于表面的方法，通過(guò)材料的選擇能夠 形成各種薄膜，具有在比較簡(jiǎn)單的工序中能夠處理大量的作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，因 此被廣泛地使用。此外，根據(jù)化學(xué)蒸鍍法，因?yàn)槿菀仔纬晌⒓?xì)薄膜層，所 以具有能夠應(yīng)用于像半導(dǎo)體元件的絕緣層和有源層、液晶顯示元件的透明 電極、電發(fā)光顯示元件的發(fā)光層、以及保護(hù)層等那樣的多個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)。

在化學(xué)蒸鍍法的情況下，蒸鍍壓力直接受到供給想要蒸鍍的薄膜物質(zhì) 的原料的源氣體供給裝置所供給的源氣體的流量(即，源氣體的壓力)的 影響。即，為了在CVD中適當(dāng)?shù)乜刂普翦儔毫Γ瑹o(wú)論如何都必須準(zhǔn)確地調(diào) 節(jié)源氣體供給裝置中的源氣體的壓力。在需要高精度且規(guī)定地調(diào)節(jié)蒸鍍速 度的情況下，源氣體的壓力調(diào)節(jié)特別重要。

圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)的源氣體供給裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。現(xiàn)有技術(shù)的源 氣體供給裝置由儲(chǔ)存源物質(zhì)12的源物質(zhì)蒸發(fā)部11、加熱器13和輸運(yùn)氣體 供給部14構(gòu)成。一般地，源物質(zhì)在常溫下以固體粉末狀存在，因此為了使 源物質(zhì)原料氣化而必須將源物質(zhì)加熱到常溫以上。此時(shí)，加熱器13起到加 熱源物質(zhì)的作用。此外，源氣體由于比重大從而移動(dòng)性小，因此，借助輸 運(yùn)氣體(Carrier?gas)的力使源氣體在蒸鍍室內(nèi)順利地移動(dòng)。通常，作為輸 運(yùn)氣體，能夠使用非活性的、使源氣體向蒸鍍室的移動(dòng)變得容易的高純度 的氬、氦、氮等。

但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的源氣體供給裝置存在如下問(wèn)題。第一，由于殘 留在源物質(zhì)蒸發(fā)部11的源物質(zhì)12的量而使源物質(zhì)12的蒸發(fā)量改變，所以 不能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)源氣體的壓力。第二，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行利用加熱使源物質(zhì)12 揮發(fā)和凝結(jié)的過(guò)程，在源物質(zhì)12的揮發(fā)表面形成凹凸。此時(shí)，由于形成有 凹凸的截面連續(xù)地變化，所以在源物質(zhì)的表面積連續(xù)變化的同時(shí)從源物質(zhì) 12的表面產(chǎn)生的源氣體的蒸發(fā)量發(fā)生變化。因此，不能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)源氣體 的壓力。

發(fā)明內(nèi)容

因此，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而完成的本發(fā)明，其目的在于提 供一種在化學(xué)蒸鍍工序時(shí)，能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)蒸鍍壓力的源氣體供給方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的源氣體供給方法，由化學(xué)蒸鍍法進(jìn) 行薄膜蒸鍍時(shí)使用，其特征在于，包括：(a)源物質(zhì)儲(chǔ)存部?jī)?chǔ)存作為源氣體 的原料的固體狀態(tài)的源物質(zhì)的步驟；(b)源物質(zhì)供給管將所述源物質(zhì)儲(chǔ)存部 所儲(chǔ)存的固體狀態(tài)的源物質(zhì)供給到所述源物質(zhì)蒸發(fā)部的步驟；以及(c)源物 質(zhì)蒸發(fā)部對(duì)所述固體狀態(tài)的源物質(zhì)加熱而產(chǎn)生源氣體的步驟，在所述步驟 (b)中，設(shè)置在所述源物質(zhì)供給管上的所述源物質(zhì)控制部將1批化學(xué)蒸鍍工 序所需要的量的固體狀態(tài)的源物質(zhì)供給到所述源物質(zhì)蒸發(fā)部，并且，所述 源物質(zhì)控制部在供給所述固體狀態(tài)的源物質(zhì)期間開(kāi)放，在供給完所述固體 狀態(tài)的源物質(zhì)之后關(guān)閉，在所述步驟(c)中，供給至所述源物質(zhì)蒸發(fā)部的 1批化學(xué)蒸鍍工序所需要的量的固體狀態(tài)的源物質(zhì)全部被氣化而供給到蒸 鍍室，由此執(zhí)行1批化學(xué)蒸鍍工序。

本發(fā)明的源氣體供給方法，所述源物質(zhì)蒸發(fā)部設(shè)置在比所述源物質(zhì)供 給部低的位置而對(duì)所述固體狀態(tài)的源物質(zhì)進(jìn)行加熱。

本發(fā)明的源氣體供給方法，其還包括輸運(yùn)氣體供給部供給將所述源氣 體輸運(yùn)到蒸鍍室的輸運(yùn)氣體的步驟。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明涉及的源氣體供給裝置和方法，具有在化學(xué)蒸鍍工序時(shí)能 夠準(zhǔn)確且規(guī)定地調(diào)節(jié)源氣體的壓力和蒸鍍壓力的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)的源氣體供給裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。

圖2為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的源氣體供給裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn) 圖。

標(biāo)記說(shuō)明

20??源物質(zhì)儲(chǔ)存部

30??源物質(zhì)蒸發(fā)部

40??源物質(zhì)供給管