[发明专利]原料气体供给装置和原料气体供给方法

说明书

本发明在将包含收容于原料容器内的固体或液体原料气化后的气体的原料气体供给至成膜处理部时，能够以较高的精度对原料容器内的原料的剩余量进行测定。在用于向原料容器供给载气的载气供给通路设置有MFC1，在原料气体供给通路设置有MFM3。在用于向原料气体供给通路供给稀释气体的稀释气体供给通路设置MFC2。从MFM3的测定值减去MFC1测定值与MFC2的测定值的合计值，求取偏差值，从自MFM3的测定值减去MFC1的测定值与MFC2的测定值的合计值而得到的值减去偏差值，求取原料的流量的实测值，并求取原料的重量的实测值。从原料容器内的初期的填充量(新的原料容器的填充量)减去原料的流量的实测值的累计值，测定原料的剩余量。

技术领域

本发明涉及使原料容器内的固体原料或液体原料气化而与载气一起供给至成膜处理部的技术。

背景技术

作为半导体制造工艺之一的成膜处理，存在交替地供给原料气体和使原料气体例如发生氧化、氮化或者还原的反应气体的ALD(Atomic Layer Deposition)、使原料气体在气相中分解或者与反应气体发生反应的CVD(Chemical Vapor Deposition)等。作为这样的成膜处理所使用的原料气体，为了提高成膜后的结晶的致密度并且尽量减少进入基板的杂质的量，有时使用使原料升华后的气体，例如被用于利用ALD形成高电介质膜的成膜装置。

然而，近年来，伴随着在半导体晶片(以下称为“晶片”)上形成的配线图案的微细化，迫切希望实现膜厚和膜质的稳定性的方法，要求原料的流量的稳定化。在将原料容器内气化的原料与载气一起供给至成膜处理部时，原料的气化量会因原料容器内的原料的填充量而发生变化，原料的流量变得不同。因此，需要准确地掌握原料容器内的原料的剩余量，并使原料的供给量稳定。

另外，更换原料容器需要较长的时间，为了在批次的晶片的处理中原料容器内不会变空，优选确立晶片的处理计划，例如与成膜装置的维护一起进行原料容器的更换。此时，为了避免批次的处理中成膜装置停止，需要在原料容器内变空之前进行原料容器的更换，但在不能准确地掌握原料容器内的原料的剩余量的情况下，需要使余量变大，更换原料容器时废弃的原料变多。

在对原料容器的原料的剩余量进行测定时，已知有不从装置卸下原料容器而利用负载传感器等进行测定的方法。然而，在使固体原料气化作为原料气体使用时，原料气体容易因温度下降而再次固化，因此需要利用加热装置对配管和原料容器进行加热。因此，难以采用将原料容器固定在原料气体供给装置中，利用负载传感器进行重量测定的方法。

专利文献1记载了，在液体原料中，对向原料容器供给的载气的流量进行调整，对原料容器内的压力进行调整，使原料气体中的原料浓度为一定，根据原料气体的原料浓度和在原料气体供给通路中流动的原料气体的总流量，对从原料容器取出的原料的量进行测定的技术。此时，可以根据在原料气体供给通路中流动的总流量和载气的流量求取原料的量，但存在对总流量进行控制的流量控制部与对载气的流量进行控制的流量控制部的装置间的误差。因此，在通过对取出量进行累计而测定原料的剩余量时，因装置间的误差而导致的测定值的误差就成为问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－234860号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

本发明是在这样的情况下完成的发明，其目的在于：提供在将包含收容在原料容器内的固体或液体原料气化后的气体的原料气体供给至成膜处理部时，能够以较高的精度对原料容器内的原料的剩余量进行测定的技术。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的原料气体供给装置，其使原料容器内的固体或液体原料气化而与载气一起作为原料气体经由原料气体供给通路供给至对基板进行成膜处理的成膜处理部，上述原料气体供给装置的特征在于，包括：