專利名稱：氣化裝置、成膜裝置、成膜方法、計(jì)算機(jī)程序以及存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)被處理體供給使液體材料氣化的氣體材料，進(jìn)行成膜處理的技術(shù)。特別是涉及使液體材料氣化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造流程之一，有在半導(dǎo)體晶片(以下稱做"晶片")W的表面上形成規(guī)定的膜的成膜工序，在該成膜工序中，將使液體材料氣化而得到的原料氣體作為成膜氣體導(dǎo)入裝置內(nèi)。
作為用氣化所述液體材料得到的原料氣體進(jìn)行成膜處理的例子，
有用氣化TEOS(TetraEthoxySilane)得到的處理氣體和氧氣(02)形成
Si02膜的例子，也有用氣化Si2Cl6得到的處理氣體和氨氣(NH3)形成
氮化硅(Si3N4)膜的例子。
作為用于這樣使液體材料氣化的氣化器，如圖5所示， 一直以來(lái)，具有構(gòu)成氣化室并在上部安裝有噴嘴101的垂直型筒狀體100的裝置為眾所周知。在該噴嘴101的前端，混合液體材料和運(yùn)載氣體，根據(jù)所謂的噴霧原理，向筒狀體100內(nèi)霧狀噴出液體材料，通過(guò)加熱筒狀體100，使霧狀物質(zhì)蒸發(fā)，得到氣體材料。
然而最近，由于裝置的多樣化、改良，作為液體材料也可以使用蒸汽壓低的材質(zhì)。作為一個(gè)例子，可以列舉出鉿(Hf)化合物的成膜材料。例如Tetrakis(N-Ethyl-N-Methylamino)Hafnium(TEMAH)在大約85度時(shí)的蒸汽壓是0.11kPa(0.85Torr)， Hafnium Tetra-t-Butoxide(HTB)在大約85度時(shí)的蒸汽壓是0.55kPa(4.12Torr)。這些鉿類材料，相對(duì)于TEOS的大約85度時(shí)的蒸汽壓5.6kPa(42Torr)來(lái)說(shuō)，蒸汽壓是相當(dāng)?shù)偷摹?br> 這樣低蒸汽壓得材料，難以被氣化，例如在筒狀體100的內(nèi)壁上附著有霧狀物質(zhì)的情況下，在內(nèi)壁上干燥固化，其后從內(nèi)壁剝離，成為顆粒的成因。另一方面，為了加速氣化這樣的霧狀物質(zhì)，提高加熱溫度，這樣就難以均一加熱筒狀體100，因此，有可能由加熱引起霧狀物質(zhì)的分解，變質(zhì)。而且，這個(gè)問(wèn)題，在液體材料的供給流量變大時(shí)就變得明顯。這樣，特別是氣化低蒸汽壓材料非常困難，成為使用新材料的成膜處理的一個(gè)課題。
因此，在專利文獻(xiàn)1中，記載了向氣化器供給氣液混合流體，而且通過(guò)研究噴嘴的構(gòu)造，提高氣化效率，得到大流量的氣體材料的技術(shù)，進(jìn)而希望得到增加氣體材料流量的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1: 日本特開(kāi)2006-100737((0023)-(0026))

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在這樣的情況下提出的，其目的在于提供一種氣化裝置、成膜裝置、成膜方法以及實(shí)施該成膜方法的程序、以及實(shí)施程序，在與對(duì)被處理體供給使液體材料氣化的氣體材料，進(jìn)行成膜處理的時(shí)候，可以高效地氣化液體材料。
在本發(fā)明中，氣化裝置具有以下特征，其包括氣泡產(chǎn)生單元，用于向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶有正
電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡；氣化器，與所述氣泡產(chǎn)生單元連接，使所述液體材料氣化，而生成氣體材料；和氣體材料排出端口，其設(shè)置在所述氣化器上，排出用氣化器氣化的氣體材料，所述氣化器具有用于氣化液體材料的氣化室；霧化部，其設(shè)置在氣化室入口，用于霧化含有從氣泡產(chǎn)生單元供給的所述氣泡的液體材料，而形成液體材料的霧狀物質(zhì)，并供給到所述氣化室內(nèi)；以及加熱單元，其設(shè)置在所述氣化室中，用于加熱氣化從霧化部供給到氣化室內(nèi)的液體材料的霧狀物質(zhì)而進(jìn)行氣化。
在本發(fā)明中，氣化裝置具有以下特征，即，所述氣泡產(chǎn)生單元，通過(guò)形成所述運(yùn)載氣體的旋轉(zhuǎn)流而產(chǎn)生氣泡。
在本發(fā)明中，氣化裝置具有以下特征，g|—」，所述霧化部由噴出包含所述氣泡的液體材料和霧化用運(yùn)載氣體的噴嘴構(gòu)成。
在本發(fā)明中，成膜裝置具有以下特征，包括氣化裝置，其用于生成氣體材料；和成膜處理部，其與該氣化裝置連接，含有搬入被處理體的處理容器，利用來(lái)自氣化裝置的氣體材料，對(duì)被處理體進(jìn)行成膜處理，所述氣化裝置具有氣泡產(chǎn)生單元，用于向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶有正電或負(fù)電且粒徑為
1000nm以下的氣泡；氣化器，與所述氣泡產(chǎn)生單元連接，使所述液體材料氣化，而生成氣體材料；和氣體材料排出端口，其設(shè)置在所述氣
化器上，排出用氣化器氣化的氣體材料，所述氣化器具有用于氣化液
體材料的氣化室；霧化部，其設(shè)置在氣化室入口，用于霧化含有從氣泡產(chǎn)生單元供給的所述氣泡的液體材料，而形成液體材料的霧狀物質(zhì)，并供給到所述氣化室內(nèi)；以及加熱單元，其設(shè)置在所述氣化室中，用于加熱氣化從霧化部供給到氣化室內(nèi)的液體材料的霧狀物質(zhì)而進(jìn)行氣化。
在本發(fā)明中，成膜方法具有以下特征，其包括向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶上正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡的工序；使含有所述氣泡的液體材料霧化，得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序；接著，通過(guò)加熱所述液體材料的霧狀物質(zhì)，使該霧狀物質(zhì)氣化，得到氣體材料的工序；以及將所述氣體材料供給到處理容器內(nèi)的被處理體，通過(guò)所述氣體材料對(duì)該被處理體進(jìn)行成膜處理的工序。
在本發(fā)明中，成膜方法具有以下特征，g卩，所述液體材料的氣泡產(chǎn)生工序，包括形成所述運(yùn)載氣體的旋轉(zhuǎn)流的工序。
在本發(fā)明中，成膜方法具有以下特征，即，得到所述液體材料的霧狀物質(zhì)的工序，包括從噴嘴霧化包含所述氣泡的液體材料和霧化用運(yùn)載氣體的工序。
在本發(fā)明中，在計(jì)算機(jī)上實(shí)施成膜方法的計(jì)算機(jī)程序中，成膜方法具有向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，使正和負(fù)的一方帶電的同時(shí)，產(chǎn)生粒徑1000nm以下氣泡的工序；霧化含有所述氣泡的液體材料，得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序；接著，加熱所述液體材料的霧狀物質(zhì)，通過(guò)氣化該霧狀物質(zhì)，得到氣體材料的工序；以及將所述氣體材料供給至處理容器內(nèi)的被處理體，對(duì)該被處理體進(jìn)行通過(guò)所述氣體材料的成膜處理的工序。
在本發(fā)明中，在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)施成膜方法的計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)中，成膜方法具有向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，使正和負(fù)的一方帶電的同時(shí)，產(chǎn)生粒徑1000nm以下氣泡的工序；霧化含有所述氣泡的液體材料，得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序；接著，加熱所述液體材料的霧狀物質(zhì)，通過(guò)氣化該霧狀物質(zhì)，得到氣體材料的工序；以及將所述氣體材料供給至處理容器內(nèi)的被處理體，對(duì)該被處理體進(jìn)行通過(guò)所述氣體材料的成膜處理的工序。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)被處理體進(jìn)行成膜處理的液體材料中，產(chǎn)生帶有正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡，使該液體材料霧化，進(jìn)一步加熱氣化該霧狀物質(zhì)。因此，在液體材料中，由于預(yù)先使極少的氣泡以高的均一性進(jìn)行分散，所以霧化該液體材料時(shí)，能得到極微小的均一的霧狀物質(zhì)，容易進(jìn)行熱交換。結(jié)果，氣化效率(熱交換率)變高，可以減少顆粒的產(chǎn)生。


圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的基板處理方法的成膜裝置的全體構(gòu)成的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖2的(a)和(b)是表示所述成膜裝置中納米氣泡產(chǎn)生裝置的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖3是表示成為所述成膜裝置的一部分的氣化器的一個(gè)例子的垂直斷面圖。
圖4是表示所述氣化器中，液體材料被霧化的樣子的概略圖。圖5是表示現(xiàn)有的氣化器模式的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式
關(guān)于實(shí)施本發(fā)明的成膜方法的成膜裝置的一個(gè)例子，參照?qǐng)D1 圖3進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示對(duì)作為被處理體的基板，例如半導(dǎo)體晶片(以下稱為"晶片")W進(jìn)行成膜處理的成膜裝置的整體構(gòu)成。該成膜裝置包括液體材料貯存源10，其貯存含有成膜用液體材料例如上述的鉿的化合物例如TEMAH;氣化裝置20a，其用于氣化該液體貯存源10的液體材料；和成膜處理部50，其用于使在氣化裝置20a中氣化的液體材料在W表面發(fā)生反應(yīng)，而進(jìn)行成膜處理。
在液體材料貯存源10中，在比內(nèi)部液體材料液面高的位置上，氣體供給通路14的一端側(cè)設(shè)有開(kāi)口，在氣體供給通路14的另一端側(cè)，經(jīng)由閥門15連接有用于供給不活潑氣體例如氮?dú)獾牡獨(dú)夤┙o源16。在比液體材料貯存源10內(nèi)的液面低的位置上，液體材料供給通路11的一端側(cè)設(shè)有開(kāi)口，在液體材料供給通路ll的另一端側(cè)，經(jīng)由流量控制
部12和閥門13，連接有納米氣泡產(chǎn)生裝置30，該納米氣泡產(chǎn)生裝置30是用于產(chǎn)生作為微小氣泡的納米氣泡的氣泡產(chǎn)生裝置。而且，在該液體材料貯存源10中，設(shè)有加熱裝置17，可將內(nèi)部的液體材料加熱到50度。
這里的"納米氣泡"是指，粒徑在10nm以下的微小氣泡。該氣泡不是粒徑被限定為幾納米的物質(zhì)，但是考慮到氣泡太大，浮力就會(huì)起作用，其在液體中的分散性就會(huì)變差，不能得到均一的氣液混合流體，因此要求其粒徑小于1000nm。而且，為了讓這些氣泡不要聚集，有必要帶正電和負(fù)電的一種，在這個(gè)例子中，帶負(fù)電。關(guān)于產(chǎn)生納米氣泡的納米氣泡產(chǎn)生裝置30，參照?qǐng)D2進(jìn)行說(shuō)明。
該納米氣泡產(chǎn)生裝置30，是由nanoplanet研究所研制的微納米氣泡產(chǎn)生裝置組成。如圖2 (a)所示，納米氣泡產(chǎn)生裝置30具有圓筒裝的筐體31。該筐體31的側(cè)面(外周面)的上側(cè)，連接有上述的液體供給通路ll。而且，在筐體31—端側(cè)的表面上，連接有供給納米氣泡產(chǎn)生用的運(yùn)載氣體的氣體供給通路33。如圖1所示，在該氣體供給通路33的上游側(cè)，經(jīng)由閥門36和流量控制部37，連接有貯存例如氬氣等的不活潑氣體的不活潑氣體供給源34。在筐體31的連接有氣體供給通路33的表面的另一端側(cè)的表面上，連接有液體材料流通管35。
對(duì)納米氣泡產(chǎn)生裝置30中的納米氣泡產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。首先，如果向筐體31內(nèi)供給液體材料，則該液體材料在筐體31中流向氣體供給通路33后，沿著筐體31的內(nèi)周面激烈旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在筐體31流向液體材料流通管35偵lj。而且，通過(guò)該液體材料的流動(dòng)，如所謂的抽吸器一樣，產(chǎn)生例如0.06MPa(450Torr)的負(fù)壓，因此從氣體供給通路33供給的納米氣泡產(chǎn)生用氣體，被該負(fù)壓吸引，在液體材料的旋轉(zhuǎn)流的中心部流向液體材料流通管35。液體材料的旋轉(zhuǎn)流向著液體材料流通管35，旋轉(zhuǎn)半徑慢慢變窄，因此，如圖2(b)所示，在筐體31的另一端側(cè)的某一點(diǎn)，液體材料和氣體激烈的混合，產(chǎn)生納米氣泡。
該納米氣泡通過(guò)與液體材料旋轉(zhuǎn)流摩擦，而帶有40-100mV的負(fù)電荷(參考:都并結(jié)依、大成博文、微小氣泡的收縮過(guò)程和收縮模型、第一 章微小納米氣泡技術(shù)論文集)。而且，除了這種產(chǎn)生方法以外，還可以 通過(guò)電解等產(chǎn)生納米氣泡。
如圖1所示，在納米氣泡產(chǎn)生裝置30的下游側(cè)，經(jīng)由液體材料流 通管35連接有氣化器20。而且，通過(guò)設(shè)有閥門21和流量控制部22 的運(yùn)載氣體供給管23，在該氣化器20上連接有上述的不活潑氣體供給 源34。而且，氣化裝置20a由納米氣泡產(chǎn)生裝置30、連接納米氣泡產(chǎn) 生裝置30的氣化器20、和在氣化器20上設(shè)置的氣體材料排出端口 24a 構(gòu)成。
如圖3所示，其中的氣化器20具有配置成其軸沿上下方向延伸的 圓筒狀氣化室24、埋入氣化室24的側(cè)壁面的作為加熱單元的加熱器 25、和設(shè)置在氣化室24的上側(cè)(入口)并且接觸液體部被非金屬材料覆 蓋的例如作為2流體噴嘴的霧化噴嘴(霧化部)26。該霧化噴嘴26是二 重管構(gòu)造，其包括在霧化噴嘴26內(nèi)的中央部，使液體材料向下側(cè)流動(dòng) 的液體材料流通路40;和以覆蓋該液體材料流通路40的方式形成的， 流過(guò)由不活潑氣體組成的運(yùn)載氣體的運(yùn)載氣體流通路41。在這些液體 材料流通路40和運(yùn)載氣體流通路41上，分別連接有上述的液體材料 流通管35和運(yùn)載氣體供給管23。而且，在霧化噴嘴26的前端部42 上，運(yùn)載氣體流通路41的外徑突然變窄。在該前端部42上，液體材 料被運(yùn)載氣體壓力粉碎，成為微小的液體材料的霧狀物質(zhì)，該霧狀物 質(zhì)從在霧化噴嘴26的前端形成的微小噴出口 43噴向氣化室24內(nèi)。在 該運(yùn)載氣體供給管23上，設(shè)有第1加熱器27。在氣化室24的下側(cè)的 側(cè)面，設(shè)有氣體材料排出端口 24a，在該氣體材料排出端口24a上，連 接有氣體材料排出通路29。在氣體材料排出端口 24a和氣體材料排出 通路29上，設(shè)置有第2加熱器28，以使氣體材料不再凝縮。
吸入泵73通過(guò)設(shè)有閥門71的排液通路72與氣化室24的底面連 接，例如氣化室24的底面上附著的未氣化的霧狀物質(zhì)經(jīng)由該排液通路 72被排出。另外，有關(guān)霧化噴嘴26的構(gòu)造，簡(jiǎn)略的進(jìn)行了表示。
在氣體材料排出通路29的下游側(cè)，經(jīng)由閥門29a連接上述的成膜 處理部50。該成膜處理部50具有將上部的大直徑圓筒60a和下部的小 直徑圓筒部60b連接的形成為所謂的蘑菇狀的處理容器60。在處理容
10器60內(nèi)，設(shè)有水平載置晶片W的作為載置部的工作臺(tái)61，該工作臺(tái)
61通過(guò)支撐部件62被支撐在小直徑圓筒部60b的底部。
在工作臺(tái)61內(nèi)設(shè)置有加熱器61a、和用于吸附晶片W未圖示的靜 電卡盤。進(jìn)一步，在工作臺(tái)61上，使晶片W升降并用于與未圖示的 搬送單元之間進(jìn)行晶片W交接的3根升降銷63 (方便起見(jiàn)，圖示只表 示了2根)被設(shè)置成相對(duì)于工作臺(tái)61的表面可自如突出或沒(méi)入。該升 降銷63通過(guò)支撐部件64與處理容器60外部的升降機(jī)構(gòu)65相連。處 理容器60的底部連接有排氣管66的一端側(cè)，該排氣管66的另一端側(cè) 連接有由真空泵和壓力調(diào)整部構(gòu)成的真空排氣裝置67。而且，在處理 容器60的大直徑圓筒部60a的側(cè)壁上，形成有通過(guò)閘閥G可開(kāi)閉的搬 送n 68。
在處理容器60的頂部的中央部，以與工作臺(tái)61相對(duì)的方式設(shè)置 有作為氣體供給部的氣體噴淋頭69。在氣體噴淋頭69的下表面，開(kāi)設(shè) 有多個(gè)對(duì)晶片W供給流過(guò)氣體噴淋頭69內(nèi)的氣體的氣體供給口 69a。 在該氣體噴淋頭69的上表面，連接有上述的氣體材料排出通路29。而 且，在該氣體噴淋頭69的上表面，經(jīng)由閥門卯和流量控制部91，并 通過(guò)氧化性氣體供給通路92，連接有貯存氧化性氣體例如氧氣的氧化 性氣體源93。在氣體噴淋頭69內(nèi)，以不使從氧化性氣體源93供給的 氧氣和上述的氣體材料混合的方式分別設(shè)有氣體流路，氧氣從該氣體 噴淋頭69的下表面上形成的氧氣供給口 94向晶片W供給。
如圖1所示，在該成膜裝置中，設(shè)置有例如由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制 部2A。該控制部2A具有由程序，存儲(chǔ)器，CPU組成的數(shù)據(jù)處理部， 在所述程序中編入命令(各歩驟)，以便由控制部2A向成膜裝置的各部 發(fā)送控制信號(hào)，執(zhí)行所述的各步驟。而且，在存儲(chǔ)器內(nèi)具有寫入處理 壓力、處理溫度、處理時(shí)間、氣體流量或者電力值等處理參數(shù)的值得 區(qū)域。在CPU執(zhí)行程序的各命令時(shí)，讀出這些處理參數(shù)，對(duì)應(yīng)其參數(shù) 值的控制信號(hào)傳送到該成膜裝置的各個(gè)部位。該程序(包括關(guān)于處理參 數(shù)的輸入操作或顯示的程序)，儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)例如軟盤、高 密度光盤、硬盤、MO(光磁性盤)等的存儲(chǔ)部2B中，然后安裝在控制 部2A中。
接著，關(guān)于本發(fā)明的成膜方法，以下進(jìn)行說(shuō)明。首先，從氮?dú)庠?6向液體材料貯存源10供給氮?dú)?，該液體材料貯存源10通過(guò)加熱器
17將內(nèi)部的液體材料設(shè)定為50°C。這時(shí)，通過(guò)該氮?dú)獾膲毫D壓液體
材料的液面，經(jīng)由液體材料供給通路11，液體材料流向納米氣泡產(chǎn)生
裝置30。而且，從不活潑氣體供給源34向納米氣泡產(chǎn)生裝置30供給 不活潑氣體時(shí)，如上所述，液體材料中產(chǎn)生納米氣泡。
如上所述，該納米氣泡帶有負(fù)電荷，因此相互排斥，而在液體材 料中均勻分散。接著，分散了該納米氣泡的液體材料，在氣化器20的 霧化噴嘴26的中心部的液體材料流通路40中流向下方，通過(guò)從所述 液體材料流通路40的外側(cè)的運(yùn)載氣體流通路41流進(jìn)的運(yùn)載氣體，在 霧化噴嘴26的前端部42粉碎液體材料。這時(shí)，如圖4所示，液體材 料中均勻分散有納米氣泡，形成均勻的氣液混合流體，因此，通過(guò)運(yùn) 載氣體粉碎液體材料時(shí)，其粉碎面到達(dá)納米氣泡時(shí)被中斷，以該納米 氣泡為基點(diǎn)形成新的粉碎面。結(jié)果，液體材料被微小而均勻的分割， 從霧化噴嘴26的噴出孔43產(chǎn)生均一的微小的液體材料的霧狀物質(zhì)80， 這樣，液體材料被霧化，以霧狀供給到氣化室24內(nèi)。而且，由于納米 氣泡露出霧狀物質(zhì)80的表面，納米氣泡在外觀上消失，因此納米氣 泡攜帶的負(fù)電荷，傳給了霧狀物質(zhì)80或者氣化室24內(nèi)的大氣。而且，' 霧狀物質(zhì)80帶有負(fù)電荷時(shí)，霧狀物質(zhì)80之間相互排斥，能抑制氣化 后的凝集。大氣帶有負(fù)電荷時(shí)，其后與大氣中的正離子結(jié)合而進(jìn)行中 合。
另一方面，通過(guò)氣化室24的側(cè)壁的加熱器25的熱量和運(yùn)載氣體 的熱量，霧狀物質(zhì)80被加熱到例如150°C。該霧狀物質(zhì)80由于粒徑均 一而且是微小，所以能夠迅速的進(jìn)行熱交換，可靠地被氣化，得到氣 體材料。而且，當(dāng)納米氣泡的負(fù)電荷傳給霧狀物質(zhì)80，使霧狀物質(zhì)80 帶有負(fù)電荷時(shí)，由于霧狀物質(zhì)80的聚集被抑制，所以能夠抑制粗大液 滴的產(chǎn)生，可以更快地進(jìn)行熱交換。該氣體材料在氣化室24內(nèi)的底部 附近拐彎進(jìn)入氣體材料排出通路29，另一方面，沒(méi)被氣化的霧狀物質(zhì) 80，由于其本身的重力，沖撞氣化室24的底部被積存。這樣，雖然在 氣化室24內(nèi)進(jìn)行氣液分離，但由于霧狀物質(zhì)80的熱交換率高，結(jié)果 進(jìn)入氣體材料排出通路29的氣體材料中，幾乎不含有霧狀物質(zhì)80。而 且，定期打開(kāi)閥門71，通過(guò)抽吸泵73將積存在氣化室24下面的霧狀物質(zhì)80從排液通路72排出。
而且，所述氣體材料在通過(guò)第二加熱器28的熱量抑制凝結(jié)的狀態(tài) 下，經(jīng)由氣體噴淋頭69，供給到成膜處理部50的處理容器60內(nèi)。在 成膜處理部50中，晶片W被預(yù)先加熱到設(shè)定溫度，而且，處理容器 60內(nèi)是減壓的氣氛，通過(guò)氣體噴淋頭69供給的氧氣和該氣體材料，在 晶片W的表面反應(yīng)，生成成膜種，該成膜種在晶片W上堆積，由此 進(jìn)行例如氧化鉿膜的成膜處理。
根據(jù)所述的實(shí)施形態(tài)，在用于對(duì)晶片W進(jìn)行成膜處理的液體材料 中，產(chǎn)生帶負(fù)電的粒徑為1000nm以下的納米氣泡，使該液體材料霧化， 進(jìn)一歩加熱該霧狀物質(zhì)80使其氣化。因此，由于在液體材料中，極其 微小的氣泡以高均一性預(yù)先迸行分散，所以在霧化該液體材料時(shí)，能 得到極其微小且均一的霧狀物質(zhì)80，容易進(jìn)行熱交換。結(jié)果，氣化效 率(熱交換率)提高，可以減少顆粒的產(chǎn)生。
而且，在向霧化后的霧狀物質(zhì)80傳送納米氣泡的負(fù)電荷時(shí)，霧狀 .物質(zhì)80互相排斥，因此能抑制霧狀物質(zhì)80的聚集。從而，能進(jìn)一步 提高氣化效率，抑制顆粒的產(chǎn)生。
成膜處理，除了所述的通過(guò)加熱進(jìn)行成膜以外，還可以通過(guò)等離 子體使氣體材料等離子化進(jìn)行成膜。另外，用立式熱處理爐等的批量 式爐進(jìn)行成膜處理時(shí)，本發(fā)明的成膜方法也適用，這時(shí)，雖然必需使 液體材料的流量比單片式成膜裝置大，但是如上所述，由于其氣化效 率高，所以使用本發(fā)明特別有效。
在上述的例子中，作為納米氣泡產(chǎn)生用的氣體使用了 Ar氣，也可 以使用其他的氮?dú)獾炔换顫姎怏w，或者也可以使用氧氣等活潑氣體。
權(quán)利要求
1.一種氣化裝置，其特征在于，包括氣泡產(chǎn)生單元，用于向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶有正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡；氣化器，與所述氣泡產(chǎn)生單元連接，使所述液體材料氣化，而生成氣體材料；和氣體材料排出端口，其設(shè)置在所述氣化器上，排出用氣化器氣化的氣體材料，所述氣化器具有用于氣化液體材料的氣化室；霧化部，其設(shè)置在氣化室入口，用于霧化含有從氣泡產(chǎn)生單元供給的所述氣泡的液體材料，而形成液體材料的霧狀物質(zhì)，并供給到所述氣化室內(nèi)；以及加熱單元，其設(shè)置在所述氣化室中，用于加熱氣化從霧化部供給到氣化室內(nèi)的液體材料的霧狀物質(zhì)而進(jìn)行氣化。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣化裝置，其特征在于所述氣泡產(chǎn)生單元，通過(guò)形成所述運(yùn)載氣體的旋轉(zhuǎn)流而產(chǎn)生氣泡。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的氣化裝置，其特征在于所述霧化部由將包含所述氣泡的液體材料與霧化用運(yùn)載氣體一起噴出的噴嘴構(gòu)成。
4. 一種成膜裝置，其特征在于，包括氣化裝置，其用于生成氣體材料；和成膜處理部，其與該氣化裝置連接，含有搬入被處理體的處理容器，利用來(lái)自氣化裝置的氣體材料，對(duì)被處理體進(jìn)行成膜處理，所述氣化裝置具有氣泡產(chǎn)生單元，用于向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶有正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡；氣化器，與所述氣泡產(chǎn)生單元連接，使所述液體材料氣化，而生成氣體材料；和氣體材料排出端口，其設(shè)置在所述氣化器上，排出用氣化器氣化的氣體材料，所述氣化器具有用于氣化液體材料的氣化室；霧化部，其設(shè)置在氣化室入口 ，用于霧化含有從氣泡產(chǎn)生單元供給的所述氣泡的液體材料，而形成液休材料的霧狀物質(zhì)，并供給到所述氣化室內(nèi)；以及加熱單元，其設(shè)置在所述氣化室中，用于加熱氣化從霧化部供給到氣化室內(nèi)的液體材料的霧狀物質(zhì)而進(jìn)行氣化。
5. —種成膜方法，其特征在于，包括向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶上正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡的工序；使含有所述氣泡的液體材料霧化，得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序；接著，通過(guò)加熱所述液體材料的霧狀物質(zhì)，使該霧狀物質(zhì)氣化，得到氣體材料的工序；以及 .將所述氣體材料供給到處理容器內(nèi)的被處理體，通過(guò)所述氣體材料對(duì)該被處理體進(jìn)行成膜處理的工序。
6. 如權(quán)利要求5所述的成膜方法，其特征在于-.所述在液體材料中產(chǎn)生氣泡的工序，包括形成所述運(yùn)載氣體的旋轉(zhuǎn)流的工序。
7. 如權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的成膜方法，其特征在于所述得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序，包括從噴嘴霧化包含所述氣泡的液體材料和霧化用運(yùn)載氣體的工序。
8. —種計(jì)算機(jī)程序，其特征在于其用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行成膜方法，該成膜方法包括向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶上正電或負(fù)電且粒徑為lOOOmn以下的氣泡的工序；使含有所述氣泡的液體材料霧化，得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序；接著，通過(guò)加熱所述液體材料的霧狀物質(zhì)，使該霧狀物質(zhì)氣化，得到氣體材料的工序；以及將所述氣體材料供給到處理容器內(nèi)的被處理體，通過(guò)所述氣體材料對(duì)該被處理體進(jìn)行成膜處理的工序。
9.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于其存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行成膜方法的程序，該成膜方法包括向成膜用的液體材料中供給氣泡發(fā)生用的運(yùn)載氣體，產(chǎn)生帶上正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡的工序；使含有所述氣泡的液體材料霧化，得到液體材料的霧狀物質(zhì)的工序；接著，通過(guò)加熱所述液體材料的霧狀物質(zhì)，使該霧狀物質(zhì)氣化，得到氣體材料的工序；以及將所述氣體材料供給到處理容器內(nèi)的被處理體，通過(guò)所述氣體材料對(duì)該被處理體進(jìn)行成膜處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣化裝置、成膜裝置和成膜方法，在對(duì)基板供給使液體材料氣化了的氣體材料，進(jìn)行成膜處理時(shí)，可以高效率氣化液體材料，并抑制顆粒的產(chǎn)生。在用于對(duì)基板進(jìn)行成膜處理的液體材料中，產(chǎn)生帶有正電或負(fù)電且粒徑為1000nm以下的氣泡，使該液體材料霧化，形成液體材料的霧狀物質(zhì)，進(jìn)一步，加熱該液體材料的霧狀物質(zhì)使其氣化。在液體材料中，預(yù)先使極其微小的氣泡以高均一性進(jìn)行分散，因此使該液體材料霧化時(shí)，能夠得到極其微小而且均一的液體材料的霧狀物質(zhì)，容易進(jìn)行熱交換。使該液體材料的霧狀物質(zhì)氣化時(shí)，可以提高氣化效率，并抑制顆粒的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H01L21/31GK101568667SQ20088000042
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者大下辰郎, 池田恭子, 澤田郁夫, 瀬川澄江 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社