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公開番号2025172914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-26
出願番号2025146693,2020113807
出願日2025-09-04,2020-07-01
発明の名称液体気化器
出願人エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー
代理人個人
主分類F17C 9/02 20060101AFI20251118BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】半導体加工装置について開示する。
【解決手段】半導体装置は、反応器に反応物質蒸気を提供するように構成された、反応器および気化器を含む。装置は、気化器と反応器との間にプロセス制御チャンバーを含むことができる。装置は、プロセス制御チャンバー内の測定された圧力のフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、プロセス制御チャンバー内の圧力を調節するように構成された制御システムを含みうる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体加工装置であって、
反応器と、
前記反応器に反応物質蒸気を提供するように構成された気化器と、
前記気化器と前記反応器との間のプロセス制御チャンバーと、
前記プロセス制御チャンバー内の測定された圧力のフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、前記プロセス制御チャンバー内の圧力を調節するように構成された制御システムと、を備える、半導体加工装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記制御システムは、前記気化器内の圧力を、前記反応物質蒸気の露点圧力以下に維持するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記気化器と流体連通する第一の圧力変換器をさらに備え、前記制御システムが、前記第一の圧力変換器によって得られた一つまたは複数の圧力測定値からのフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、前記気化器内の前記圧力を維持するように構成された処理電子機器を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記気化器の上流にあり、前記第一の圧力変換器と電気通信する第一の弁をさらに備え、前記第一の弁が前記気化器内の前記圧力を調節するように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記反応物質蒸気が気化した溶媒を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記プロセス制御チャンバーと流体連通する第二の圧力変換器をさらに備え、前記制御システムが、前記プロセス制御チャンバー内の前記圧力を調節し、前記反応物質蒸気の露点圧力以下で前記プロセス制御チャンバー内に前記圧力を維持するように構成された処理電子機器を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記制御システムが、前記第二の圧力変換器によって得られた一つまたは複数の圧力測定値からのフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、前記プロセス制御チャンバー内の圧力を調節するように構成される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記プロセス制御チャンバーの上流に第二の弁をさらに備え、前記第二の弁が前記プロセス制御チャンバーの前記圧力を調節するように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
第二の弁の上流にフィルターをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記気化器が、第一の温度で第一の熱ゾーン内に配置され、前記プロセス制御チャンバーが第二の温度で第二の熱ゾーン内に配置され、前記第二の温度が前記第一の温度よりも高い、請求項１に記載の装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本分野は、例えば、半導体加工装置用の液体気化器などの液体気化器に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体加工中、さまざまな反応物質蒸気が反応チャンバーに供給される。いくつかの用途では、反応物質蒸気は反応物質源容器に気体の形態で保存される。このような用途では、反応物質蒸気は、周囲圧力および温度で気体状であることがよくある。しかしながら、一部の場合において、周囲圧力および温度で液体または固体である原料化学物質の蒸気が使用される。これらの物質を加熱して、蒸着などの反応プロセスに十分な量の蒸気を生成することができる。半導体産業用の化学蒸着（ＣＶＤ）は、反応物質蒸気の連続的な流れが必要になる場合があり、原子層堆積（ＡＬＤ）は、構成に応じて、連続的な流れまたはパルス供給を必要とする場合がある。両方の場合において、ドーズ量およびプロセスに対する影響を制御するために、単位時間当たりまたはパルスごとに供給される反応物質の量を一部正確に知ることが重要でありうる。
【０００３】
一部の固体物質および液体物質については、室温での蒸気圧が非常に低いため、十分な量の反応物質蒸気を生成するように加熱する、および／または非常に低い圧力に維持する必要がある。気化した後、反応チャンバー、ならびに弁、フィルター、導管、および気相反応物質の反応チャンバーへの供給に関連するその他の構成要素において、望ましくない凝縮を防ぐために、気相反応物質を処理システム全体にわたって蒸気形態に保持することが重要である。このような固体または液体の物質からの気相反応物質は、半導体産業（例えば、エッチング、ドーピングなど）の他のタイプの化学反応、および他のさまざまな産業に有用でありうるが、例えば、ＣＶＤまたはＡＬＤで用いられる金属および半導体前駆体にとっては特に懸念される。しかしながら、反応物質蒸気の形成および反応器への送達の改善に対する継続的な需要が残っている。
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態では、半導体加工装置が開示される。装置は、反応器に反応物質蒸気を提供するように構成された、反応器および気化器を含むことができる。装置は、気化器と反応器との間にプロセス制御チャンバーを含むことができる。装置は、プロセス制御チャンバー内の測定された圧力のフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、プロセス制御チャンバー内の圧力を調節するように構成された制御システムを含みうる。
【０００５】
別の実施形態では、気化された反応物質を形成するための装置が開示される。装置は、反応物質源を反応物質蒸気に気化するように構成された気化器を含むことができ、気化器は、第一の温度で第一の熱ゾーン内に配置される。装置は、気化器の下流にあるプロセス制御チャンバーを含むことができ、プロセス制御チャンバーは、第一の温度よりも高い第二の温度で第二の熱ゾーン内に配置される。装置は、気化器内の第一の圧力を、第一の温度で反応物質蒸気の露点圧力以下に維持するように構成された制御システムを含むことができる。制御システムは、プロセス制御チャンバー内の測定された圧力のフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、プロセス制御チャンバー内の圧力を調節するように構成されうる。
【０００６】
別の実施形態では、気化された反応物質を形成する方法が開示される。方法は、反応物質源を気化器に供給することを含むことができ、気化器は第一の温度で第一の熱ゾーン内に配置される。方法は、反応物質源を気化して反応物質蒸気を形成することを含みうる。方法は、気化器内の圧力を、第一の温度で反応物質蒸気の全蒸気圧以下に維持することを含むことができる。方法は、プロセス制御チャンバーに反応物質蒸気を移送することを含むことができ、プロセス制御チャンバーは、第一の温度よりも高い第二の温度で第二の熱ゾーン内に配置される。方法は、プロセス制御チャンバー内の測定された圧力のフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、プロセス制御チャンバー内の圧力を調節することを含みうる。
【０００７】
別の実施形態では、気化された反応物質を形成するための装置が開示される。装置は、液体反応物質から反応物質蒸気を形成するように構成された気化器を含むことができる。装置は、気化器の下流にプロセス制御チャンバーを含むことができる。装置は、プロセス制御チャンバー内の測定された圧力のフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、プロセス制御チャンバー内の圧力を調節するように構成された制御システムを含みうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点を、本発明を限定するのではなく例示することを意図する、いくつかの実施形態の図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、さまざまな実施形態による半導体加工装置の概略的なシステム図である。
図２は、液体反応物質源を含む、図１の半導体加工装置の概略的なシステム図である。
図３は、別の実施形態による、液体反応物質源および不活性ガス源を含む、半導体加工装置の概略的なシステム図である。
図４は、さまざまな実施形態による、半導体加工方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書に開示された実施形態は、半導体加工装置で使用するための反応物質液体を気化するための、改善された液体気化器（例えば、直接液体注入気化器）に関する。本明細書に開示される実施形態は、原子層堆積（ＡＬＤ）装置、化学蒸着（ＣＶＤ）装置、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）装置、物理蒸着装置（ＰＶＤ）などを含む、任意の好適なタイプの半導体加工装置と併せて使用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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