发明名称 成膜装置及其所使用之原料供给装置,气体浓度测定方法
摘要 本发明之目的在提供一种CVD成膜装置,其系即使藉由使用低蒸气压原料之CVD法成膜时,仍可高度精密且迅速地调整载气中之原料气体浓度。本发明系一种成膜装置,其具备于成膜室内供给成膜用之原料气体用之原料供给装置,上述原料供给装置之特征为包含:浓度测定机构,其系测定搬运原料气体之载气中该原料气体之浓度;及惰性气体流量控制机构,其系依据上述原料气体之测定浓度,增减附加于上述载气之惰性气体流量。藉由增减惰性气体之流量,可轻易且迅速地控制原料气体之浓度。
申请公布号 TWI261291 申请公布日期 2006.09.01
申请号 TW092118920 申请日期 2003.07.10
申请人 东京威力科创股份有限公司 发明人 山崎英亮;河野有美子
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种成膜装置,其特征为:于成膜室内具备藉由载气搬运原料气体之原料供给装置者,且上述原料供给装置包含:浓度测定机构,其系到定上述原料气体之浓度;及惰性气体流量控制机构,其系依据上述原料气体之测定浓度,增减附加于上述载气之惰性气体流量。2.如请求项1之成膜装置,其中上述惰性气体系附加于上述原料气体搬运中之上述载气。3.如请求项1或2之成膜装置,其中上述浓度测定机构系以测定上述载气内附加有上述惰性气体后之上述原料气体浓度之方式配置。4.如请求项1或2之成膜装置,其中上述惰性气体流量控制机构系以上述原料气体之测定浓度在预定之适切浓度范围内之方式,增减附加于上述载气之惰性气体流量。5.如请求项1或2之成膜装置,其中上述浓度测定机构系以测定成膜前及/或成膜时之上述原料气体浓度之方式配置。6.如请求项1或2之成膜装置,其中上述原料供给装置进一步包含切换机构,其系将附加有上述惰性气体状态之上述载气流动之流路选择性切换成通达上述成膜室之第一流路或旁通上述成膜室之第二流路,上述浓度测定机构配置于第一流路或第二流路之任何一方。7.如请求项1或2之成膜装置,其中上述惰性气体流量控制机构系以增减附加于上述载气之惰性气体流量,并且使包含上述惰性气体之上述载气之流量大致一定之方式来增减上述载气之流量。8.如请求项1或2之成膜装置,其中上述载气及上述惰性气体系自相同流路导入,上述惰性气体系于上述载气搬运上述原料气体前,分流至其他流路,于上述载气搬运上述原料气体后,与该载气之流路合流。9.如请求项8之成膜装置,其中上述惰性气体流量控制机构系控制分流至上述其他流路之流量。10.如请求项1或2之成膜装置,其中上述原料气体系气化在使用温度下蒸气压低于266 Pa之低蒸气压原料而生成。11.如请求项1或2之成膜装置,其中上述原料气体系W(CO)6。12.如请求项1或2之成膜装置,其中上述浓度测定机构系传立叶变换红外光分光光度计。13.一种原料供给装置,其特征系在于包含:浓度测定机构,其系测定原料气体之浓度;惰性气体流量控制机构,其系依据上述原料气体之测定浓度,增减附加于上述原料气体搬运中之载气之惰性气体流量。14.如请求项13之原料供给装置,其中上述浓度测定机构系以测定上述载气内附加有上述惰性气体后之上述原料气体浓度之方式配置。15.如请求项13之原料供给装置,其中上述惰性气体流量控制机构系以上述原料气体之测定浓度在预定之适切浓度范围内之方式,增减附加于上述载气之惰性气体流量。16.如请求项13之原料供给装置,其中上述浓度测定机构系以测定成膜前及/或成膜时之上述原料气体浓度之方式配置。17.如请求项13之原料供给装置,其中上述惰性气体流量控制机构系以增减附加于上述载气之惰性气体流量,并且使包含上述惰性气体之上述载气之流量大致一定之方式来增减上述载气之流量。18.如请求项13之原料供给装置,其中上述载气及上述惰性气体系自相同流路导入,上述惰性气体系于上述载气搬运上述原料气体前,分流至其他流路,于上述载气搬运上述原料气体后,与该载气之流路合流。19.如请求项18之原料供给装置,其中上述惰性气体流量控制机构系控制分流至上述其他流路之流量。20.如请求项13之原料供给装置,其中上述原料气体系气化在使用温度下蒸气压低于266 Pa之低蒸气压原料而生成。21.如请求项13之原料供给装置,其中上述原料气体系W(CO)6。22.如请求项13之原料供给装置,其中上述浓度测定机构系傅立叶变换红外光分光光度计。23.一种成膜装置,其特征为具备:成膜室;及原料供给装置,其系以混合气体之形态将原料气体与载气同时经由气体搬运路径供给至前述成膜室中;且前述原料供给装置包含:气体浓度测定部,其系测定前述气体搬运路径中,前述混合气体中所含之前述原料气体之浓度;气体浓度控制部,其系连接于前述气体搬运路径,并对前述气体搬运路径中之前述混合气体附加惰性气体;及惰性气体流量控制部,其系依据于前述气体浓度测定部中所获得之前述原料气体之到定浓度,控制前述气体浓度控制部附加之前述惰性气体之流量;前述气体浓度测定部包含压力计,其系测定前述气体搬运路径中之前述混合气体之压力,并依据前述压力计测定之前述压力,来修正前述原料气体之测定浓度。24.如请求项23之成膜装置,其中前述气体浓度测定部包含气体浓度检测装置,其系于前述气体搬运路径中,在前述混合气体中供给探测讯号,并依据通过前述混合气体中之前述探测讯号,获得对应于前述原料气体之浓度之检测讯号,前述气体浓度测定部进一步具备讯号处理机构,其系以前述混合气体之压力修正以前述气体浓度检测装置所获得之前述检测讯号,算出于前述混合气体中之前述原料气体之绝对浓度。25.如请求项24之成膜装置,其中前述讯号处理机构系对于前述气体浓度检测装置检测出之检测讯号値,乘上包含前述混合气体之压力于分母之修正项。26.如请求项24或25之成膜装置,其中前述压力计系设置于前述气体浓度检测装置之上游侧或下游侧。27.如请求项23-25中任一项之成膜装置,其中前述浓度测定部系于前述气体搬运路径中,在较前述惰性气体附加于前述混合气体之位置之下游侧位置,测定前述原料气体浓度。28.如请求项23-25中任一项之成膜装置,其中前述浓度测定部系于前述气体搬运路径中,在较前述惰性气体附加于前述混合气体之位置之上游侧位置,测定前述原料气体浓度。29.如请求项24之成膜装置,其中前述气体浓度检测装置于前述混合气体中供给红外光,并依据通过前述混合气体中之前述红外光之红外光吸收光谱而获得前述检测讯号。30.如请求项24、25或29之成膜装置,其中前述气体浓度检测装置系传立叶变换红外光分光光度计。31.如请求项24、25或29之成膜装置,其中前述气体浓度检测装置系非分散型红外光分光光度计。32.如请求项29之成膜装置,其中前述气体浓度检测装置包含:反射镜,其系设置于前述混合气体之流路中;及加热元件,其系将前述反射镜加热。33.如请求项23、24、25、29、或32之成膜装置,其中前述气体搬运路径中,前述混合气体具有6.66 kPa以下之压力。34.一种气体浓度检测方法,其特征为包含:供给步骤,其系于流路中供给含原料气体之混合气体;测定步骤,其系测定前述流路中之前述混合气体之压力;红外光照射步骤,其系于前述流路中之前述混合气体中照射红外光;吸收光谱取得步骤,其系于前述红外光通过前述流路中之前述混合气体后检测前述红外光,以取得前述原料气体之吸收光谱;及浓度取得步骤,其系藉由对于前述吸收光谱之强度乘上包含前述压力値之修正项来修正,以取得在前述混合气体中之前述原料气体之浓度。35.如请求项34之气体浓度检测方法,其中前述修正项于分母内含前述压力値。36.如请求项34或35之气体浓度检测方法,其中前述红外光照射步骤系作为前述红外光之光源而使用基线长可变之光干涉计,并使前述基线长一面改变一面进行。37.如请求项34或35之气体浓度检测方法,其中前述吸收光谱取得步骤包含高速傅立叶变换处理。38.如请求项34或35之气体浓度检测方法,其中于前述红外光照射步骤与检测步骤之任何一方具有于前述红外光检测器之上段断续性遮断红外光之机构。图式简单说明:图1系概略显示处理容器100之构造之剖面图。图2系概略显示本发明第一种实施形态之MOCVD装置之构造图。图3系概略显示本发明第二种实施形态之MOCVD装置之构造图。图4系概略显示本发明第三种实施形态之MOCVD装置之构造图。图5系概略显示本发明第四种实施形态之MOCVD装置之构造图。图6系显示控制混合气体中之原料气体浓度用之一种处理流程图。图7系显示藉由FTIR测定结果之W(CO)6之红外光吸收光谱图。图8系显示本发明第五种实施形态之MOCVD装置之构造图。图9系显示图8一种变形例之MOCVD装置之构造图。图10系显示图8一种变形例之MOCVD装置之构造图。图11系显示本发明其他变形例之MOCVD装置之构造图。图12系显示本发明其他变形例之MOCVD装置之构造图。图13系显示本发明其他变形例之MOCVD装置之构造图。图14系显示本发明第六种实施形态之FTIR装置之构造图。图15系显示本发明第六种实施形态之非分散型红外光分光分析装置之构造图。图16系显示本发明其他变形例之MOCVD装置之构造图。
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