[发明专利]气体供给方法和气体供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及将原料气体供给至处理容器内等气体消耗区域的技 术，该原料气体通过对固体原料进行加热使其气化而得到。

背景技术

作为用于在基板上例如形成金属膜等的装置，例如使用CVD装置。 在该CVD装置中，对供给至载置有基板的处理容器内的处理气体的流 量进行调节。此时，利用质量流量控制器(MFC)或质量流量计(MFM) 等流量测定器，测定处理气体的流量。例如，在使用MFC时，设置从 主气体流路分支的旁路，在该旁路中对处理气体进行加热，例如，通 过测定2点间处理气体的温度差，测定处理气体的流量。

另外，为了提高成膜后结晶的致密度，并且降低混入基板中(膜 中)的杂质的量，研究使用固体原料进行成膜的方法。作为采用这种 方法进行成膜的装置，例如可以列举图5所示的成膜装置100。图5 的成膜装置100具备载气源101、原料容器102和处理容器103。例如 如果氮气作为载气从载气源101供给至原料容器102内，通过在该原 料容器102内利用加热器112的加热，固体原料例如羰基钌(Ru₃(CO)₁₂) 气化生成原料气体，该原料气体与载气一起供给至处理容器103内。 在处理容器103内，该原料气体分解，在基板104上例如以钌膜成膜。

在这种成膜装置100中，在向原料容器102内供给载气之前，在 MFC115中测定载气的流量。并且，在向处理容器103供给载气和原料 气体之前，通过设置在处理气体供给路106上的MFC116，测定载气和 原料气体的流量。从该流量减去在MFC115中测定的载气的流量，计 算原料气体的流量。

上述固体原料的蒸气压低，所以非常难以气化，存在不易增加流 量的问题。因此，为了促进固体原料的气化，需要尽可能降低原料容 器102内的压力，并且，将处理气体供给路106的管径扩大至例如5cm (2英寸)左右，以获得原料气体的供给量。然而，能够设置通常的流 量测定器(例如市售的MFC)的管径例如为0.95cm(0.375英寸)左 右，非常小。以这种管径，原料气体的供给量过少，根据工艺，处理 能力明显降低，难以用于实际的成膜装置。并且，采用这种管径时， 其上游侧的压力增高，存在无法促进固体原料气化的缺点。

发明内容

本发明着眼于上述问题，是为了有效解决这些问题而完成的。本 发明的目的在于提供一种在用于将对固体原料进行加热并使其气化得 到的原料气体供给至处理模块这种气体消耗区域的技术中，能够简便 地调节原料气体流量的技术，特别是提供能够实现原料气体所希望的 大流量的技术。

本发明提供一种气体供给方法，其用于将原料气体供给至消耗区 域，该原料气体通过对原料容器内的固体原料进行加热并使其气化而 得到，该气体供给方法的特征在于，包括：工序(a)，使载气在与消 耗区域连通的处理气体供给路内流通，同时测定该处理气体供给路内 的气体压力；工序(b)，对上述原料容器内的固体原料进行加热，产 生原料气体；工序(c)，将与上述工序(a)相同流量的载气供给至上 述原料容器内，使上述原料气体与该载气一起在上述处理气体供给路 内流通，同时测定该处理气体供给路内的气体压力；和工序(d)，根 据在上述工序(a)中取得的压力测定值、在上述工序(c)中取得的 压力测定值和载气流量，计算上述原料气体的流量。

根据本发明，即使降低原料容器内的压力，也不会产生特别的障 碍，因而能够维持促进固体原料气化的状态，另一方面，能够非常简 便地计算原料气体的流量，结果，能够简便地调节原料气体的流量。 另外，根据本发明，不受使用质量流量控制器等通常的流量测定器时 那样的对于配管管径的限制，因而能够确保原料气体的大流量。这些 效果例如对实现使用固体原料的成膜装置而言极其有效。

优选在上述工序(d)后，根据在该工序(d)中取得的上述原料 气体的流量计算值、和预先设定的上述原料气体的流量设定值，控制 上述固体原料的加热温度，进行调节上述原料气体的流量的工序。

另外，优选从上述原料容器到上述消耗区域的处理气体供给路的 内径为1.9cm(0.75英寸)以上。

优选上述消耗区域是用于在真空气氛下使上述原料气体分解对处 理容器内的基板进行成膜处理的处理模块。