供氣裝置的控制方法以及基板處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種供氣裝置的控制方法以及基板處理系統(tǒng)。該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路。該供氣裝置的控制方法具有如下工序：向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序；在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序；對收容上述液體或者固體的原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序；從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序；以及從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣輸送上述原料氣的工序。
【專利說明】供氣裝置的控制方法以及基板處理系統(tǒng)
[0001]本公開基于2013年3月28日申請的日本專利申請第2013-069973號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，將該日本申請的所有內(nèi)容作為參考文獻(xiàn)引用到本申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開涉及一種供氣裝置的控制方法以及基板處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0003]在LSI (Large Scale Integrat1n:大規(guī)模集成)制造工藝等的電子產(chǎn)品的制造工藝中進(jìn)行薄膜的成膜處理。作為薄膜的成膜方法，廣泛采用了基于干式(氣相)處理的成膜。在干式處理中，成為薄膜的原料的原料氣供給至基板處理系統(tǒng)的處理室內(nèi)，在加載到處理室內(nèi)的例如硅晶片等被處理基板上形成薄膜。
[0004]薄膜的原料有常溫下為氣體的原料以及常溫下為液體、固體的原料兩種。在前者的情況下，只要直接以原料氣供給至處理室內(nèi)即可。但是，在后者的情況下，在供給至處理室內(nèi)之前必須使液體、固體的原料汽化。為此，額外需要具備使液體、固體的原料汽化來產(chǎn)生原料氣體的汽化器的供氣裝置。
[0005]在這種供氣裝置中，液體或固體的原料被引入原料容器內(nèi)，在原料容器內(nèi)被汽化。原料容器起到汽化器的作用。通過送入到原料容器內(nèi)的載氣而向供氣通路內(nèi)壓送在原料容器內(nèi)汽化的原料(以下稱為原料氣)。通過載氣在供氣通路內(nèi)輸送被壓送的原料氣而供給至處理室內(nèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題
[0007]接著，在處理室內(nèi)進(jìn)行成膜處理。這種情況下的向處理室內(nèi)的原料氣供給量由原料容器內(nèi)的原料氣的每單位時間的產(chǎn)生量和送入到原料容器內(nèi)的載氣的流量來決定。原料氣的供給量的調(diào)節(jié)是例如按每個工藝使成膜的薄膜的膜厚的均勻性、成膜速率等最優(yōu)化的重要因素之一。
[0008]原料氣的每單位時間的產(chǎn)生量主要由原料容器的加熱溫度的高低(溫度控制)來決定，載氣的流量由流量控制器的流量的增減(流量控制)來決定。
[0009]然而，確認(rèn)了如下情況:當(dāng)在按每個工藝最優(yōu)化原料氣的供給量的基礎(chǔ)上增加載氣的流量時，例如在成膜處理中有“處理室內(nèi)產(chǎn)生的粒子增加”這樣的傾向。當(dāng)粒子增加時，粒子附著在成膜的薄膜上或粒子被捕獲到成膜的薄膜中。因此，導(dǎo)致成膜的薄膜的品質(zhì)劣化。
[0010]本公開提供一種在汽化器內(nèi)使液體或者固體的原料汽化來產(chǎn)生原料氣的供氣裝置中即使增加送入到汽化器內(nèi)的載氣的流量也能夠抑制粒子的增加的供氣裝置的控制方法以及具備執(zhí)行該控制方法的供氣裝置的基板處理系統(tǒng)。
[0011]另外，本公開提供一種抑制膜厚的偏差且能夠進(jìn)行膜厚薄的薄膜向被處理基板上的成膜的供氣裝置的控制方法以及具備執(zhí)行該控制方法的供氣裝置的基板處理系統(tǒng)。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]本公開的第一方式涉及供氣裝置的控制方法，該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路，該控制方法的特征在于，具有如下工序:向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序；在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序；對收容上述液體或者固體的原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序；從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序；以及從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣輸送上述原料氣的工序。
[0014]本公開的第二方式涉及供氣裝置的控制方法，該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路，該控制方法的特征在于，具有如下工序:向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序；在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序；從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序；從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣重復(fù)供給上述原料氣、從而在該被處理基板上形成薄膜的工序；以及每次將上述原料氣供給至上述處理室時對收容上述液體或者固體的原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序。
[0015]本公開的第三方式涉及供氣裝置的控制方法，該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路，該控制方法的特征在于，具有如下工序:向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序；在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序；從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序；在針對上述被處理基板的處理結(jié)束之后且針對接著處理的被處理基板的處理開始之前對收容了上述原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序；從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣重復(fù)供給上述原料氣、從而在該被處理基板上形成薄膜的工序；以及每次將上述原料氣供給至上述處理室時對上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序。
[0016]本公開的第四方式涉及基板處理系統(tǒng)，其具備:供氣裝置，其在內(nèi)部具備:收容液體或者固體的原料的原料容器；在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的汽化器；向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的載氣供給源；以及設(shè)置在上述原料容器與對被處理基板實施處理的處理室之間并通過上述載氣來輸送上述原料氣的供氣通路；基板處理裝置，其具備通過上述供氣通路與上述供氣裝置連接而對上述被處理基板實施處理的處理室以及通過排氣通路連接在上述處理室和上述供氣通路的排氣機構(gòu)；以及控制上述供氣裝置和上述基板處理裝置來執(zhí)行上述的供氣裝置的控制方法的控制裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖作為本說明書的一部分而引入來示出本公開的實施方式，與上述的一般說明以及后述的實施方式的詳細(xì)一起說明本公開的概念。
[0018]圖1是概要性地表示具備本公開的第一實施方式所涉及的供氣裝置的基板處理系統(tǒng)的一個例子的框圖。
[0019]圖2是概要性地表示參考例I所涉及的處理流程的流程圖。
[0020]圖3是表示參考例I中的吹掃供氣通路時的閥的狀態(tài)的圖。
[0021]圖4的(A)~4的⑶是表示參考例I中的原料容器的內(nèi)部的樣子的圖。
[0022]圖5是表示參考例I中的原料容器內(nèi)的壓力隨時間變化的圖。
[0023]圖6是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的一個例子的流程圖。
[0024]圖7是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的對原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣時的閥的狀態(tài)的圖。
[0025]圖8A是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的一個例子中的原料容器內(nèi)的壓力隨時間變化的圖。
[0026]圖8B是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的變形例中的原料容器內(nèi)的壓力隨時間變化的圖。
[0027]圖9的㈧以及9的⑶是表示參考例2中的原料氣的供給次數(shù)與原料氣的氣體量之間的關(guān)系的圖。
[0028]圖10的㈧以及10的⑶是表示參考例2中的原料氣的供給次數(shù)與原料氣的氣體量之間的關(guān)系的圖。
[0029]圖11的(A)~11的(C)是表示在本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的其它例子中原料氣的供給次數(shù)與原料氣的氣體量之間的關(guān)系的圖。
[0030]圖12是表示在第二實施方式中對原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣時的閥的狀態(tài)的圖。
[0031]圖13是概要性地表示第三實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的一個例子的流程圖。
[0032]圖14A是表示圖13中的步驟S14中的閥的狀態(tài)的圖。
[0033]圖14B是表示圖13中的步驟SlO中的閥的狀態(tài)的圖。
[0034]圖14C是表示圖13中的步驟Sll中的閥的狀態(tài)的圖。
[0035]圖14D是表示圖13中的步驟S12中的閥的狀態(tài)的圖。
[0036]圖15A是表示圖13中的步驟Sla中的閥的狀態(tài)的圖。
[0037]圖15B是表示圖13中的步驟SlO中的閥的狀態(tài)的圖。
[0038]圖15C是表示圖13中的步驟Sll中的閥的狀態(tài)的圖。
[0039]圖15D是表示圖13中的步驟S12中的閥的狀態(tài)的圖。

【具體實施方式】
[0040]以下參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。在下述的詳細(xì)說明中，為了能夠充分理解本公開而給出了很多具體的詳細(xì)例子。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有這種詳細(xì)的說明時也能夠形成本公開是當(dāng)然的事情。在其它例子中，為了避免難以理解各種實施方式，沒有詳細(xì)地表示公知的方法、過程、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)要素。此外，在所有圖中對共用的部分附加共用的參考
己 O
[0041](第一實施方式)
[0042]<基板處理系統(tǒng)>
[0043]圖1是概要性地表示本公開的第一實施方式所涉及的、具備能夠執(zhí)行供氣裝置控制方法(后述)的供氣裝置的基板處理系統(tǒng)的一個例子的框圖。
[0044]如圖1所示，第一實施方式所涉及的基板處理系統(tǒng)100具備有供氣裝置1、基板處理裝置2以及控制供氣裝置I和基板處理裝置2的控制裝置3。
[0045]供氣裝置I包含有汽化器11以及載氣供給源12。汽化器11具備有在內(nèi)部收容原料112的原料容器111以及對收容在原料容器111的內(nèi)部的原料112進(jìn)行加熱的加熱裝置113。例如，在基板處理系統(tǒng)100為對被處理基板上實施薄膜的成膜處理的成膜裝置的情況下，原料112是成為薄膜的原材料的物質(zhì)，其以液體或者固體的狀態(tài)收容在原料容器111的內(nèi)部。在原料112為液體的情況下，也可以是在溶劑中溶解固體、液體或者氣體的成為原材料的物質(zhì)所得到的液體。在原料容器111中設(shè)置有送入側(cè)閥114以及送出側(cè)閥115。另外，在送入側(cè)閥114的氣體送入部與送出側(cè)閥115的氣體送出部之間存在使載氣越過原料容器111的旁路閥116。
[0046]加熱裝置113對收容在原料容器111的內(nèi)部的原料112進(jìn)行加熱而使其汽化。由此，在原料容器111的內(nèi)部產(chǎn)生原料氣。
[0047]載氣供給源12向原料容器111的內(nèi)部供給載氣。載氣選擇相對于原料氣等具有非活性性質(zhì)的非活性氣體。作為非活性氣體的例子，例如能夠舉出氮(N2)氣、第18族元素(稀有氣體)氣體。另外，在第18族兀素中,可以選擇氦(He)氣、氖(Ne)氣、IS (Ar)氣、氪(Kr)氣以及氣(Xe)氣。在本例中選擇了IS氣。
[0048]載氣經(jīng)由流量控制器121以及開閉閥122供給至原料容器111的內(nèi)部。開閉閥122與原料容器111的送入側(cè)閥114的氣體送入部以及旁路閥116的氣體送入部分別連接。當(dāng)送入側(cè)閥114為“開(open)狀態(tài)”而旁路閥116為“閉(close)狀態(tài)”時，載氣供給至原料容器111的內(nèi)部。相反，當(dāng)送入側(cè)閥 114為“閉狀態(tài)”而旁路閥116為“開狀態(tài)”時，載氣越過原料容器111供給至供氣通路13。
[0049]當(dāng)在向原料容器111的內(nèi)部供給了載氣的狀態(tài)下將原料容器111的送出側(cè)閥115設(shè)為“開狀態(tài)”時，在原料容器111內(nèi)產(chǎn)生的原料氣在載氣的壓力下與載氣一起向供氣通路13輸送(參照圖4的A~圖4的D中的標(biāo)記“G”)。供氣通路13是連接供氣裝置I與基板處理裝置2的氣體配管。
[0050]基板處理裝置2包含有處理室21、排氣機構(gòu)22以及轉(zhuǎn)移機構(gòu)23。在處理室21的內(nèi)部收容多個被處理基板W，對收容的被處理基板W例如實施成膜處理等處理。被處理基板W的一個例子是半導(dǎo)體晶片、例如硅晶片。在處理室21的供氣閥211的氣體送入部連接有供氣通路13。通過使供氣閥211成為“開狀態(tài)”，來向處理室21的內(nèi)部供給通過載氣輸送來的原料氣。另外，在處理室21上連接有與排氣機構(gòu)22連接的排氣通路221。由此，通過排氣機構(gòu)22對處理室21的內(nèi)部進(jìn)行排氣，而能夠在成膜處理時將處理室21的內(nèi)部調(diào)整為與處理相應(yīng)的壓力或?qū)┙o至處理室21的內(nèi)部的原料氣等處理氣體進(jìn)行排氣。另外，排氣機構(gòu)22經(jīng)由排氣閥222與供氣通路13連接。由此，通過排氣機構(gòu)22能夠一邊維持規(guī)定的壓力一邊對供氣通路13的內(nèi)部進(jìn)行排氣。
[0051]轉(zhuǎn)移裝置23進(jìn)行被處理基板W向處理室21的加載以及卸載。本例的基板處理裝置2是分批式縱型基板處理裝置。因此，在基板處理裝置2的縱型晶舟212上以在高度方向上層疊的狀態(tài)收容被處理基板W。在基板處理裝置2中，在被處理基板W收容在盒(未圖示)的狀態(tài)下加載和卸載被處理基板W。轉(zhuǎn)移裝置23在盒與縱型晶舟212之間進(jìn)行被處理基板W的轉(zhuǎn)移。
[0052]控制裝置3控制供氣裝置I以及基板處理裝置2?？刂蒲b置3包含有由微處理器(計算機)構(gòu)成的工藝控制器31、用戶接口 32以及存儲部33。工藝控制器31與用戶接口32連接。為了操作員管理供氣裝置I以及基板處理裝置2而由進(jìn)行命令的輸入操作等的觸摸板、對供氣裝置I以及基板處理裝置2的工作狀況進(jìn)行可視化顯示的顯示器等構(gòu)成用戶接口 32。并且，工序控制器31與存儲部33連接。存儲部33保存用于以工藝控制器31的控制實現(xiàn)由供氣裝置I以及基板處理裝置2執(zhí)行的各種處理的控制程序、用于根據(jù)處理條件使供氣裝置I以及基板處理裝置2的各結(jié)構(gòu)部執(zhí)行處理的程序即所謂的制程。制程例如存儲于存儲部33中的存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)既可以是硬盤、半導(dǎo)體存儲器，也可以是CD-ROM、DVD、閃存等便攜介質(zhì)。另外，也可以是從其它裝置例如經(jīng)由專用線路來適當(dāng)傳輸制程。根據(jù)需要按照來自用戶接口 32的指示等來從存儲部33讀出制程，并由工藝控制器31執(zhí)行按照所讀出的制程的處理，由此供氣裝置I以及基板處理裝置2在工藝控制器31的控制下執(zhí)行指定的處理。
[0053](第二實施方式)
[0054]說明本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法。本方法能夠使用如圖1所示的基板處理系統(tǒng)100來進(jìn)行實施。
[0055]<參考例1>
[0056]在說明本公開的第二實施方式之前，說明有助于理解第一實施方式的參考例I。此外，參考例I附記了成為說明第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的結(jié)構(gòu)的一部分的內(nèi)容。
[0057]圖2是概要性地表示參考例I所涉及的基板處理的流程圖。
[0058]如圖2所示，參考例I中的處理流程由主制程和副制程組成。主制程例如是對盒與縱型晶舟212之間的被處理基板W的轉(zhuǎn)移、是否執(zhí)行基板處理的決定等進(jìn)行控制的流程。副制程成為在通過主制程許可了基板處理的執(zhí)行時控制基板處理裝置2的基板處理流程的流程。
[0059]當(dāng)主制程開始時，首先進(jìn)行供氣通路13的吹掃(步驟SI)以及盒與縱型晶舟212之間的被處理基板W的轉(zhuǎn)移(步驟S2)。之后，決定是否執(zhí)行基板處理(步驟S3)。在步驟S3中決定了執(zhí)行的情況下(“是”)，跳轉(zhuǎn)到副制程來開始副制程。相反，在不執(zhí)行的情況下(“否”)，進(jìn)入到步驟S4來判斷是否結(jié)束處理。在步驟S4中判斷為結(jié)束的情況下(“是”)，
結(jié)束處理。
[0060]在開始副制程時，首先將保持了被處理基板W的縱型晶舟212加載到處理室21的內(nèi)部(步驟S5)。如果加載完成，則開始按照副制程的基板處理(步驟S6)。如果處理結(jié)束(步驟S7)，則將保持了處理完的基板W的縱型晶舟212從處理室21的內(nèi)部卸載(步驟S8)。如果卸載完成，則返回到主制程，并進(jìn)入到步驟S4。
[0061]在步驟S4中，判斷是否結(jié)束處理。在步驟S4中判斷為結(jié)束的情況下(“是”)，結(jié)束處理。在步驟S4中判斷為繼續(xù)執(zhí)行的情況下(“否”)，返回到步驟SI以及步驟S2來重復(fù)上述的步驟SI~步驟S8。
[0062]在此，想要關(guān)注的是在繼續(xù)執(zhí)行處理的情況下從第1次的步驟S7中的處理結(jié)束后至第2次的步驟S6中的處理開始為止的時間。以下將該時間稱為處理待機時間。在處理待機時間期間進(jìn)行向處理室21的縱型晶舟212的加載以及卸載、以及在盒與縱型晶舟212之間的轉(zhuǎn)移等。因此，基板處理需要長的時間。因此，在步驟SI中進(jìn)行供氣通路13的吹掃。吹掃供氣通路13時的閥的狀態(tài)在圖3中示出。
[0063]如圖3所示，在吹掃供氣通路13時，將原料容器111的送入側(cè)閥114、送出側(cè)閥115以及處理室21的供氣閥211設(shè)為“閉狀態(tài)”，將載氣供給源12的開閉閥122、原料容器111的旁路閥116、供氣通路13的排氣閥222設(shè)為“開狀態(tài)”。載氣經(jīng)由開閉閥122、旁路閥116供給至供氣通路13，供給至供氣通路13的載氣經(jīng)由排氣閥222向排氣機構(gòu)22排氣。由此，進(jìn)行供氣通路13的吹掃。
[0064]在處理待機時間期間產(chǎn)生的原料容器111的內(nèi)部的樣子在圖4的(A)~圖4的(D)中示出。
[0065]圖4的㈧示出了按照副制程的第1次的基板處理結(jié)束時(步驟S7)的原料容器111的內(nèi)部的樣子。如圖4的(A)所示，緊接在處理結(jié)束之后，原料容器111的原料氣G的量減少。即使在步驟S7中的處理結(jié)束后，為了下一次的處理而在處理待機時間期間加熱裝置113也繼續(xù)加熱原料容器111。其結(jié)果，如圖4的(B)所示，原料112不斷汽化，原料氣G的量恢復(fù)。隨著原料氣G的量恢復(fù)，原料容器111內(nèi)的壓力變高。這是因為原料容器111的送入側(cè)閥114以及送出側(cè)閥115都是“閉狀態(tài)”而原料容器111的內(nèi)部被密閉。原料容器111的內(nèi)部的壓力隨時間變化的樣子在圖5中示出。
[0066]當(dāng)?shù)?次的步驟6開始時，原料容器111的送入側(cè)閥114從“閉狀態(tài)”成為“開狀態(tài)”，如圖4的(C)所示那樣經(jīng)由該閉狀態(tài)的送入側(cè)閥114向原料容器111的內(nèi)部供給載氣。如圖5所示，當(dāng)向原料容器111的內(nèi)部供給載氣時原料容器111的內(nèi)部的壓力急劇上升。為了按每個工藝使原料氣G的供給量最優(yōu)化，設(shè)為增加載氣的流量。急劇上升的原料容器111的內(nèi)部的壓力的程度隨著載氣流量增加而變大。
[0067]當(dāng)原料容器111的內(nèi)部的壓力變高時產(chǎn)生的現(xiàn)象是汽化的原料變回液體的現(xiàn)象。即，引起原料氣G的“ 霧化”。原料氣G的“霧化”是在原料容器111的內(nèi)部的壓力超過“霧化壓力”時產(chǎn)生的。在處理開始后，原料容器111的送出側(cè)閥115也從“閉狀態(tài)”切換為“開狀態(tài)”，但是一氣上升的壓力不會一氣下降。因此，導(dǎo)致在處理開始的初始階段，如圖5中斜線以及圖4的(D)所示那樣摻雜有霧化的原料L的狀態(tài)的原料氣G向處理室21的內(nèi)部供給。當(dāng)摻雜在原料氣G中的霧化的原料L附著在處理室21的內(nèi)壁、縱型晶舟212等的表面、供氣通路13的內(nèi)壁、供氣閥211的內(nèi)部時，導(dǎo)致形成粒子的產(chǎn)生源。
[0068]〈供氣裝置的控制方法〉
[0069]圖6是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的一個例子的流程圖。
[0070]在此，在第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法中，為了抑制原料氣G的“霧化”，如圖6所示那樣將在參考例I中作為供氣通路13的吹掃的步驟I設(shè)為對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣(抽真空)(圖6中記載為原料容器真空)(步驟Ia)。步驟Ia以外如同在參考例I中所說明的那樣。對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣(抽真空)時的閥的狀態(tài)在圖7中示出。
[0071]如圖7所示，在對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣時，將原料容器111的送出側(cè)閥115以及供氣通路13的排氣閥222設(shè)為“開狀態(tài)”。將除此以外的開閉閥122、送入側(cè)閥114、旁路閥116以及供氣閥211設(shè)為“閉狀態(tài)”。由此，通過排氣機構(gòu)22經(jīng)由供氣通路13對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣。
[0072]圖8A是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的一個例子中的原料容器111的內(nèi)部的壓力隨時間變化的樣子的圖。
[0073]如圖8A所示，原料容器111的內(nèi)部的壓力成為在處理結(jié)束時為最低的狀態(tài)。隨著處理結(jié)束成為處理待機時間，但是加熱裝置113繼續(xù)加熱原料容器111。因此，在原料容器111的內(nèi)部原料不斷汽化，原料容器111的內(nèi)部的壓力逐漸轉(zhuǎn)為上升。在第二實施方式中，在處理待機時間期間對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣。由此，原料容器111的內(nèi)部的壓力如圖8A中的向下箭頭所示那樣下降。下降的壓力的值選擇如下的值:即使供給載氣使原料容器111的內(nèi)部的壓力上升，在下一次處理開始時也小于“霧化壓力”。
[0074]這樣，在第二實施方式中，對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣，使得在開始針對下一次處理的被處理基板W的處理之際，在向原料容器111的內(nèi)部供給了載氣時，原料容器111的內(nèi)部的壓力也小于霧化壓力。通過具備該結(jié)構(gòu)，即使是向原料容器111的內(nèi)部大量地供給載氣時也能夠抑制原料氣G的“霧化”。
[0075]因而，根據(jù)能夠抑制原料氣G的“霧化”的第二實施方式，能夠獲得如下優(yōu)點:能夠獲得一種在汽化器11內(nèi)使液體或者固體的原料汽化來產(chǎn)生原料氣G的供氣裝置I中即使增加送入到汽化器11內(nèi)的載氣的流量也能夠抑制粒子的增加的供氣裝置的控制方法。
[0076]<供氣裝置的控制方法的變形例>
[0077]圖8B是表示本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的變形例中的原料容器111的內(nèi)部的壓力隨時間變化的樣子的圖。
[0078]如圖8B所示，變形例與上述第二實施方式(圖8A)不同之處在于在當(dāng)前基板處理結(jié)束時對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣。即使這樣也能夠獲得與上述第二實施方式的一個例子所涉及的供氣裝置的控制方法相同的優(yōu)點。
[0079]由此，原料容器111的內(nèi)部的排氣如上述第二實施方式的一個例子以及本變形例所示那樣，只要在通過載氣將原料氣G輸送到供氣通路13之前、即向原料容器111的內(nèi)部供給載氣之前執(zhí)行即可。
[0080]<參考例2>
[0081]在說明本公開的第二實施方式之前，說明有助于理解第三實施方式的參考例2。第二實施方式涉及將由原料氣G的供給(氣體流)、供氣通路13的排氣(抽真空)以及供氣通路13的吹掃構(gòu)成的循環(huán)重復(fù)多次來一邊每次一層地層疊原子水平的層一邊在被處理基板W上形成薄膜的、例如ALD (Atomic Layer Deposit1n:原子層沉積)法或者間歇供給CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化學(xué)氣相沉積)法。此外，參考例2附記了成為說明第三實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的結(jié)構(gòu)的一部分的內(nèi)容。
[0082]圖9的⑷和圖9的⑶以及圖10的⑷和圖10的⑶是表示參考例2中的原料氣G的供給次數(shù)與原料氣G的氣體量之間的關(guān)系的圖。
[0083]圖9的㈧示出了原料氣G的供給次數(shù)為80次(80循環(huán))時的原料氣G的供給次數(shù)與原料氣G的氣體量之間的關(guān)系。此外，在本說明書中，氣體量定義為存在于原料容器111的內(nèi)部的汽化空間中所存在的原料氣G的比例。
[0084]在原料氣G的供給初始階段時、即緊接在處理開始之后，原料氣G的氣體量處于“濃”狀態(tài)。這是因為:如在第二實施方式中所說明的那樣，在從處理結(jié)束至處理開始為止的處理待機時間內(nèi)原料容器111的內(nèi)部的原料112不斷汽化。因此，從原料氣G的首次的供給至第數(shù)次為止，較“濃”原料氣G向處理室21的內(nèi)部供給。第數(shù)次以后，原料氣G的氣體量穩(wěn)定在能夠恢復(fù)的恢復(fù)下限值。在氣體量穩(wěn)定以后，以穩(wěn)定的氣體量繼續(xù)供給原料氣G。
[0085]在如圖9的(A)所示那樣原料氣G的供給次數(shù)例如80次那樣較多的情況下，在被處理基板W上形成膜厚厚的薄膜。因此，在供給初始階段中，即使向處理室21的內(nèi)部供給了具有超過了恢復(fù)下限值的氣體量的原料氣G，對薄膜的膜厚也基本沒有影響。
[0086]然而，在如圖9的(B)所示那樣原料氣G的供給次數(shù)例如10次那樣較少而在被處理基板W上形成膜厚薄的薄膜的情況下，供給初始階段中的、具有超過了恢復(fù)下限值Rf的氣體量的原料氣G的供給對薄膜的膜厚帶來影響。例如，因為供給具有超過了恢復(fù)下限值Rf的氣體量的原料氣G，所以難以使膜厚進(jìn)一步薄膜化等。
[0087]此外，圖9的(A)以及圖9的⑶示出了原料容器111的內(nèi)部的原料112充滿時，但是如圖10的(A)以及圖10的(B)所示，當(dāng)成為原料容器111的內(nèi)部的原料112接近空的狀態(tài)、即成為使用界限值狀態(tài)時，供給初始階段所產(chǎn)生的氣體量與充滿時(圖9的A以及圖9的B)相比變少。這是基于如下原因:由于原料112的量變少而原料容器111的內(nèi)部的汽化空間擴大，以及從原料112產(chǎn)生的汽化氣體量減少。另外，使用界限值狀態(tài)中的恢復(fù)下限值Re成為比充滿時的恢復(fù)下限值Rf低的值。
[0088]如圖10的⑷所示，當(dāng)原料氣G的供給次數(shù)例如為80次時，供給初始階段產(chǎn)生的氣體量的變化、恢復(fù)下限值Rf以及Re的變化對要成膜的薄膜的膜厚影響不大。
[0089]然而，如圖10的⑶所示，當(dāng)原料氣G的供給次數(shù)例如為10次時，供給初始階段產(chǎn)生的氣體量的變化、恢復(fù)下限值Rf以及Re的變化對要成膜的薄膜的膜厚帶來大的影響。即，根據(jù)處于原料容器111的內(nèi)部的原料氣G的量的不同，在成膜的薄膜的膜厚上產(chǎn)生大的差異。這會導(dǎo)致產(chǎn)生在被處理基板W上難以連續(xù)形成膜厚一樣的薄膜這種情形。
[0090]因此，在第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法中，如下那樣實現(xiàn)了成膜的薄膜的進(jìn)一步薄膜化和膜厚一樣的薄膜的連續(xù)成膜。
[0091]圖11的(A)~圖11的(C)是表示在本公開的第二實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的其它例子中原料氣的供給次數(shù)與原料氣的氣體量之間的關(guān)系的圖。
[0092]如圖11的(A)以及圖11的⑶所示，在第二實施方式中，在首次的原料氣G供給之前，對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣。由此，減少原料氣的氣體量。而且，在每次供給原料氣G時進(jìn)行該排氣。另外，為了使排氣后的氣體量在每次供給原料氣G時在允許范圍內(nèi)穩(wěn)定，進(jìn)行排氣使得排氣后的氣體量比恢復(fù)下限值Rf(參照圖11的(A))低。并且，在其它的實施方式中，如圖11的(B)所示的恢復(fù)下限值Re那樣，在氣體量根據(jù)收容在原料容器111的內(nèi)部的原料112的剩余量而變化時，作為恢復(fù)下限值而選擇使用界限值時的恢復(fù)下限值Re，執(zhí)行排氣使得排氣后的氣體量低于恢復(fù)下限值Re。
[0093]在這種第二實施方式時，在每次供給原料氣G時對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣。而且，在排氣時對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣使得低于恢復(fù)下限值Re或者恢復(fù)下限值Rf，由此使向處理室21的內(nèi)部供給的原料氣G的氣體量從首次的原料供氣時起穩(wěn)定。
[0094]因而，能夠獲得如下優(yōu)點:在為了形成膜厚薄的薄膜而將原料氣G的供給次數(shù)例如設(shè)為10次以下的情況下，也能夠抑制如參考例2所示那樣的在供給初始階段產(chǎn)生的氣體量的變化、恢復(fù)下限值Rf以及Re的變化，能夠在被處理基板W上以膜厚穩(wěn)定且連續(xù)的方式形成薄的薄膜。
[0095]此外，如圖11的(C)所示，例如也存在對原料容器111的內(nèi)部只進(jìn)行I次排氣時不能使原料氣G的氣體量成為穩(wěn)定的值的情況。但是，在第二實施方式中，如果進(jìn)行2~3次排氣，則能夠使原料氣G的氣體量成為穩(wěn)定的值。因而，如果與不對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣的參考例2相比，則能夠在被處理基板W上以膜厚穩(wěn)定且連續(xù)的方式形成薄的薄膜。因而，根據(jù)第二實施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠抑制膜厚的偏差且形成膜厚薄的薄膜的供氣裝置的控制方法。
[0096]圖12是表示在第二實施方式中對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣時的閥的狀態(tài)的圖。
[0097]如圖12所示，在第二實施方式中，在對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣時，將開閉閥122、送入側(cè)閥114、送出側(cè)閥115以及排氣閥222設(shè)為“開狀態(tài)”。將除此以外的旁路閥116以及供氣閥211設(shè)為“閉狀態(tài)”。由此，能夠通過排氣機構(gòu)22經(jīng)由供氣通路13來對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣。
[0098]此外，在第二實施方式中，在對原料容器111的內(nèi)部進(jìn)行排氣時，可以保持向原料容器111的內(nèi)部供給載氣。這是由于第二實施方式中的以下等原因:
[0099](I)只要降低原料容器111的內(nèi)部的原料氣G的氣體量即可，因此與第一實施方式相比不需要大幅降低原料容器111的內(nèi)部的壓力，以及
[0100](2)在短時間內(nèi)重復(fù)載氣的通斷有可能擾亂從載氣供給源12向原料容器111的內(nèi)部的載氣供給路中的氣流而難以穩(wěn)定地供給載氣。
[0101](第三實施方式)
[0102]圖13是概要性地表示第三實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法的流程圖。
[0103]如圖13所示，第三實施方式所涉及的供氣裝置的控制方法使用第二實施方式的主制程，除了進(jìn)一步進(jìn)行步驟SlO~S14的副制程之外，與第二實施方式相同。當(dāng)主制程開始時，進(jìn)行按照第二實施方式的原料容器111的內(nèi)部的排氣(步驟Sla)以及盒與縱型晶舟212之間的被處理基板W的轉(zhuǎn)移(步驟S2)。在步驟3中判斷為繼續(xù)執(zhí)行基板處理的情況下，進(jìn)入到步驟S5來開始副制程。
[0104]當(dāng)副制程開始時，如步驟5所示那樣將保持了被處理基板W的縱型晶舟212加載到處理室21的內(nèi)部。如果加載完成，則開始處理(步驟6)。在本例中，首先如步驟10所示那樣向處理室21的內(nèi)部供給原料氣G(氣體流)。接著，如步驟11所示那樣對供氣通路13內(nèi)進(jìn)行排氣(真空)。接著，如步驟12所示那樣例如以惰性的載氣對供氣通路13內(nèi)進(jìn)行吹掃(吹掃)。接著，在步驟13中判斷是否結(jié)束處理。在判斷為不結(jié)束處理的情況下(“否”)，進(jìn)入到步驟14，進(jìn)行按照第三實施方式的原料容器111的內(nèi)部的排氣(抽真空)(原料容器真空(副制程))。然后，重復(fù)步驟10~步驟13。在步驟13中判斷為結(jié)束基板處理的情況下(“是”)，進(jìn)入到步驟S7來結(jié)束基板處理。接著，進(jìn)入到步驟8，將保持了處理完的基板W的縱型晶舟212從處理室21的內(nèi)部卸載。如果卸載完成，則進(jìn)入到步驟S4來判斷是否結(jié)束主制程的基板處理。
[0105]在步驟4中判斷為結(jié)束的情況下(“是”)，結(jié)束處理。在步驟4中判斷為不結(jié)束的情況下(“否”)，回到步驟Ia以及步驟2來重復(fù)上述的步驟Ia~步驟14。
[0106] 這樣，在實施第三實施方式的情況下希望與第二實施方式并用。此外，圖14A~圖14D示出第三實施方式的流程的步驟14、步驟10、步驟11、步驟12中的閥的狀態(tài)，圖15A~圖15D示出第二以及第三實施方式的流程中步驟la、步驟10、步驟11、步驟12中的閥的狀態(tài)。
[0107]以上按照實施方式說明了本公開，但是本公開不限定于上述實施方式，能夠在不超出其宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行種種變形。
[0108]例如，在上述實施方式中將原料設(shè)為液體，但是原料也可以是固體。另外，關(guān)于基板處理裝置，例示了分批式縱型基板處理裝置，但是基板處理裝置不限于縱型，也不限于分批式。
[0109]根據(jù)本公開，能夠提供一種在使供給至汽化器內(nèi)的液體或者固體的原料汽化來產(chǎn)生原料氣的供氣裝置中即使增加送入到汽化器內(nèi)的載氣的流量也能夠抑制粒子的增加的供氣裝置的控制方法以及具備執(zhí)行該控制方法的供氣裝置的基板處理系統(tǒng)。
[0110]另外，本公開能夠提供一種抑制膜厚的偏差且能夠進(jìn)行膜厚薄的薄膜向被處理基板上的成膜的供氣裝置的控制方法以及具備執(zhí)行該控制方法的供氣裝置的基板處理系統(tǒng)。
[0111]應(yīng)該認(rèn)為本次公開的實施方式在所有點上是例示而不是限制性的內(nèi)容。實際上，上述的實施方式能夠以多種方式來具體化。另外，上述的實施方式也可以不超出權(quán)利要求范圍及其主旨而以各種方式進(jìn)行省略、置換、變更。本發(fā)明的范圍意圖包含權(quán)利要求范圍和其均等意味以及范圍內(nèi)的所有變更。
【權(quán)利要求】
1.一種供氣裝置的控制方法，該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路，該控制方法的特征在于，具有如下工序: 向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序； 在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序； 對收容上述液體或者固體的原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序； 從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序；以及從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣輸送上述原料氣的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于， 在針對上述被處理基板的處理結(jié)束之后、針對接著處理的被處理基板的處理開始之前執(zhí)行上述原料容器的內(nèi)部的排氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于， 在上述原料容器的內(nèi)部的壓力中存在上述原料汽化而產(chǎn)生的上述原料氣霧化的霧化壓力， 執(zhí)行上述原料容器的內(nèi)部的排氣使得在開始針對上述接著處理的被處理基板的處理時，在向上述原料容器的內(nèi)部供給了上述載氣時上述原料容器的內(nèi)部的壓力低于上述霧化壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于， 上述汽化器具備對收容在上述原料容器的內(nèi)部的上述原料進(jìn)行加熱的加熱裝置，上述加熱裝置從針對上述被處理基板的處理結(jié)束起至針對接著處理的被處理基板的處理開始為止對收容在上述原料容器內(nèi)的上述原料繼續(xù)加熱。
5.一種供氣裝置的控制方法，該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路，該控制方法的特征在于，具有如下工序: 向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序； 在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序； 從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序； 從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣重復(fù)供給上述原料氣、從而在該被處理基板上形成薄膜的工序；以及 每次將上述原料氣供給至上述處理室時對收容上述液體或者固體的原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于， 執(zhí)行上述原料容器的內(nèi)部的排氣使得每次供給上述原料氣時從上述原料容器輸送的上述原料氣的氣體量在允許范圍內(nèi)穩(wěn)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于， 對于上述原料氣的氣體量設(shè)有恢復(fù)下限值，該恢復(fù)下限值在上述原料氣通過上述載氣從上述原料容器的內(nèi)部向上述供氣通路輸送之后至下一次將原料氣通過上述載氣從上述原料容器的內(nèi)部向上述供氣通路輸送為止的期間上述原料氣的氣體量能夠恢復(fù)的值， 執(zhí)行上述原料容器的內(nèi)部的排氣使得上述原料氣的氣體量低于上述恢復(fù)下限值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于，當(dāng)上述恢復(fù)下限值根據(jù)收容在上述原料容器的內(nèi)部的上述原料的剩余量而變化時， 上述恢復(fù)下限值選擇與上述原料的剩余量接近空的使用界限值狀態(tài)相對應(yīng)的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供氣裝置的控制方法，其特征在于， 重復(fù)上述原料氣的供給的重復(fù)次數(shù)是10次以下。
10.一種供氣裝置的控制方法，該供氣裝置具備汽化器、載氣供給源以及供氣通路，該控制方法的特征在于，具有如下工序: 向上述汽化器的原料容器的內(nèi)部供給液體或者固體的原料的工序； 在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的工序； 從上述載氣供給源向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的工序； 在針對被處理基板的處理結(jié)束之后且針對接著處理的被處理基板的處理開始之前對收容了上述原料的上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序； 從上述原料容器經(jīng)由上述供氣通路向?qū)Ρ惶幚砘鍖嵤┨幚淼奶幚硎彝ㄟ^上述載氣重復(fù)供給上述原料氣、從而在該被處理基板上形成薄膜的工序；以及 每次將上述原料氣供給至上述處理室時對上述原料容器的內(nèi)部進(jìn)行排氣的工序。
11.一種基板處理系統(tǒng)，其特征在于，具備: 供氣裝置，其在內(nèi)部具備:收容液體或者固體的原料的原料容器；在上述原料容器的內(nèi)部使上述原料汽化來產(chǎn)生原料氣的汽化器；向上述原料容器的內(nèi)部供給載氣的載氣供給源；以及設(shè)置在上述原料容器與對被處理基板實施處理的處理室之間并通過上述載氣來輸送上述原料氣的供氣通路； 基板處理裝置，其具備通過上述供氣通路與上述供氣裝置連接而對上述被處理基板實施處理的處理室以及通過排氣通路連接在上述處理室和上述供氣通路的排氣機構(gòu)；以及控制上述供氣裝置和上述基板處理裝置來執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氣裝置的控制方法的控制裝置。
【文檔編號】C23C14/22GK104073781SQ201410123720
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】中島滋, 島裕巳, 立野雄亮 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社