(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るための気化装置において、
液体ソースを貯留するための容器と、
この容器を加熱する加熱部と、
前記容器の天井部に面接触した状態で当該容器内に設けられ、毛細管現象により液体ソースが広がる繊維体からなる面状体と、
一端側が前記面状体に接続されると共に、他端側が前記容器内の液体ソースに接触するように設けられ、前記液体ソースを毛細管現象により吸い上げて面状体に供給する棒状の吸い上げ部と、
前記容器内にキャリアガスを導入するガス導入ポートと、
前記容器内にて気化された処理ガスを取り出すための取り出しポートと、を備えたことを特徴とする気化装置。
【請求項２】
前記容器の天井部は、前記容器の蓋体であることを特徴とする請求項１記載の気化装置。
【請求項３】
前記面状体と前記吸い上げ部とは一体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の気化装置。
【請求項４】
前記液体ソースは液体金属化合物であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の気化装置。
【請求項５】
前記面状体及び吸い上げ部は、ステンレスの繊維の集合体であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の気化装置。
【請求項６】
前記加熱部は、少なくとも容器の天井部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の気化装置。
【請求項７】
液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るための気化方法において、
液体ソースを貯留すると共に、その天井部に繊維体からなる面状体が面接触した状態で設けられた容器を加熱する工程と、
一端側が前記面状体に接続されると共に、他端側が前記容器内の液体ソースに接触するように設けられた棒状の吸い上げ部により、前記液体ソースを毛細管現象により吸い上げて前記面状体に供給する工程と、
前記面状体に液体ソースを毛細管現象により広げる工程と、
前記液体ソースの表面及び面状体の表面において前記液体ソースを気化させる工程と、
前記容器内にキャリアガスを導入する工程と、
前記容器内にて気化された処理ガスをキャリアガスと共に取り出す工程と、を含むことを特徴とする気化方法。
【請求項８】
前記液体ソースは液体金属化合物であることを特徴とする請求項７記載の気化方法。
【請求項９】
基板に処理ガスを供給して成膜処理を行う成膜装置において、
その内部に基板が設けられる処理容器と、
液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るための気化装置と、
当該気化装置にて得た処理ガスを前記処理容器内に供給するための処理ガス供給路と、
前記処理容器内を排気するための排気路と、を備え、
前記気化装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の気化装置を用いることを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得る気化装置及び、この気化装置を備えた成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化に伴い、ＤＲＡＭの容量絶縁膜においては、キャパシタの容量を高めるため、比誘電率の高い材料が求められている。このような高誘電率材料として、酸化アルミニウム、酸化ハフニウムや酸化ジルコニウム等の金属酸化膜が採用されている。これら金属酸化膜は、例えば基板である半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）表面に、有機金属液体ソースを気化して得た金属原料ガスと、酸化剤であるオゾンガスとを処理装置に交互に供給するＡＬＤプロセスにて成膜されている。前記金属原料ガスは、気化容器の内部に有機金属液体ソースを供給し、当該気化容器を有機金属液体ソースが熱分解しない程度の温度例えば１００℃以下の温度で加熱したり、前記有機金属液体ソースをバブリングすることにより生成されている。そして、気化容器内にて得られた金属原料ガスは、当該気化容器にキャリアガスを導入し、このキャリアガスにより成膜処理が実施される処理容器に供給される。
【０００３】
ここで、半導体デバイスの微細化が進むにつれ、構造がより３次元化してトレンチが深いデバイスが検討されている。このようなデバイスは表面積が大きいため、その表面に金属酸化膜を成膜しようとすると、金属原料ガスの消費量が増大する。このため、例えば多数枚のウエハを棚状に保持して同時に一括（バッチ）して成膜処理を行うバッチ式の成膜装置では、ウエハＷが大口径化していることとも合わせて、ウエハＷの中央部に金属原料ガスが行き渡りにくくなるおそれがある。これにより、ウエハＷの中央部の金属酸化膜では所望の電気特性が確保しにくくなることが懸念されている。
【０００４】
このようなことから、金属原料ガスの供給量を高めることが要請されているが、有機金属液体ソースは、蒸気圧が低く、熱的安定性が低い。このため、気化温度よりも高い温度に加熱すると、熱分解を起こして変質しやすく、加熱温度を上昇させることにより気化容器内にて処理ガス濃度を高めることは困難である。また、気化容器内の液面を広げて揮発面積を大きくしようとすると、気化容器の重量が大きくなり、実装置としては現実的な解決策ではない。
【０００５】
ところで、特許文献１には、処理タンクの内壁に沿って設けられた処理液誘導体によりＨＭＤＳ液を誘導し、拡散させる手法が記載されている。しかしながら、この手法では、処理タンク内のＨＭＤＳ液の液量の変化に伴い、処理液誘導体とＨＭＤＳ液との接触面積が変化するため、ＨＭＤＳガスの気化量が変化してしまう。このため、この手法を液体ソースの気化に適用して、成膜処理に用いられる処理ガスを得ようとすると、気化量が安定せず、成膜処理にばらつきが発生してしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０２０２４号公報（図１、段落００１５，００１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るにあたり、気化量を安定させ、かつ処理ガス濃度を高めることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の気化装置は、
液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るための気化装置において、
液体ソースを貯留するための容器と、
この容器を加熱する加熱部と、
前記容器の天井部に面接触した状態で当該容器内に設けられ、毛細管現象により液体ソースが広がる繊維体からなる面状体と、
一端側が前記面状体に接続されると共に、他端側が前記容器内の液体ソースに接触するように設けられ、前記液体ソースを毛細管現象により吸い上げて面状体に供給する棒状の吸い上げ部と、
前記容器内にキャリアガスを導入するガス導入ポートと、
前記容器内にて気化された処理ガスを取り出すための取り出しポートと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の気化方法は、液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るための気化方法において、
液体ソースを貯留すると共に、その天井部に繊維体からなる面状体が面接触した状態で設けられた容器を加熱する工程と、
一端側が前記面状体に接続されると共に、他端側が前記容器内の液体ソースに接触するように設けられた棒状の吸い上げ部により、前記液体ソースを毛細管現象により吸い上げて前記面状体に供給する工程と、
前記面状体に液体ソースを毛細管現象により広げる工程と、
前記液体ソースの表面及び面状体の表面において前記液体ソースを気化させる工程と、
前記容器内にキャリアガスを導入する工程と、
前記容器内にて気化された処理ガスをキャリアガスと共に取り出す工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の成膜装置は、
基板に処理ガスを供給して成膜処理を行う成膜装置において、
その内部に基板が設けられる処理容器と、
液体ソースを気化して成膜処理に用いられる処理ガスを得るための気化装置と、
当該気化装置にて得た処理ガスを前記処理容器内に供給するための処理ガス供給路と、
前記処理容器内を排気するための排気路と、を備え、
前記気化装置として、既述の気化装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液体ソースを貯留した容器内では、前記液体ソースが吸い上げ部により毛細管現象により吸い上げられ、前記容器の天井部に面接触した面状体に毛細管現象により広げられる。このため、前記容器を加熱すると面状体も加熱され、当該容器内では、液体ソースが液面から気化すると共に、面状体の表面からも気化する。これにより、面状体の分、気化面積が大きくなって気化量が多くなり、液体ソースの気化により得られる処理ガス濃度を高めることができる。また、吸い上げ部のみが液体ソースに接触しているので、液面の高さ位置が変動しても、面状体への液体ソースの拡散状態に影響がなく、安定した気化量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる気化装置及び成膜装置の一実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】前記気化装置を示す斜視図である。
【図３】前記気化装置の一部を示す分解斜視図である。
【図４】前記気化装置に設けられた面状体と吸い上げ部を構成する繊維体を示す斜視図である。
【図５】前記気化装置の他の例を示す断面図である。
【図６】前記気化装置の作用を説明するための説明図である。
【図７】前記気化装置の作用を説明するための説明図である。
【図８】前記気化装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図９】前記気化装置に設けられた毛細管現象形成部材を示す斜視図である。
【図１０】前記気化装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】前記気化装置に設けられた毛細管現象形成部材を示す斜視図である。
【図１２】前記気化装置の効果を確認するために行った実施例を示す特性図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明に係る気化装置の一実施の形態について説明する。図１は本発明の気化装置を備えた成膜装置の一例を示す縦断面図である。図中１は、本発明の気化装置であり、図中２は本発明の成膜装置である。前記気化装置１は、液体ソースを貯留するための容器をなす気化室３を備えており、この気化室３は、上面が開口する容器部３１とこの容器部３１の上面を塞ぐ蓋体３２とにより、例えば略円筒形状に構成されている（図２参照）。前記容器部３１と蓋体３２とは例えばステンレス（ＳＵＳ）により構成され、その内部には上方側に気化空間Ｓを形成するように前記液体ソース３０が貯留されている。前記液体ソース３０としては、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタニウム（Ｔｉ）等の金属を含む液体金属化合物が用いられる。ここでは、液体ソースとしてジルコニウムを含む液体金属化合物であるＣ１１Ｈ２３Ｎ３Ｚｒ（トリ（ジメチルアミノ）シクロペンタジエニルジルコニウム）を用いる場合を例にして説明する。
【００１４】
前記蓋体３２の周縁領域は、前記容器部３１の上縁部３３に載置されるように構成され、これら上縁部３３と蓋体３２には、例えば図３に示すように、夫々対応する位置にネジ穴３３ａ，３２ａが形成されている。こうして、これら容器部３１と蓋体３２とは、ネジ３４により、蓋体３２の周縁領域の周方向の複数個所においてネジ止めにより固定され、その内部には気密な空間が形成されている。なお、図３では図示の便宜上、ネジ３４は１個のみ示しているが、夫々のネジ穴３３ａ，３２ａに対応してネジ３４が設けられている。
【００１５】
前記気化室３は、図１及び図２に示すように、加熱ジャケット３５内に貯留されている。この加熱ジャケット３５の側壁３５ａと底壁３５ｂは、気化室３の側壁３ａと底板３ｂとに夫々接触するように構成されている。また、加熱ジャケット３５の側壁３５ａと底壁３５ｂには、夫々加熱ヒータ３６ａ，３６ｂが内蔵されている。さらに、蓋体３２の内部には、加熱ヒータ３７が設けられている。この例では、加熱ヒータ３６ａ，３６ｂ，３７により、気化室３を加熱する加熱部が構成されている。
【００１６】
このような気化室３の内部には、毛細管現象形成部材４が設けられている。この毛細管現象形成部材４は、面状体４１と吸い上げ部４２とによりなり、前記面状体４１は、前記気化室３の天井部に面接触した状態で当該気化室３内に設けられ、毛細管現象により液体ソース３０が広がる繊維体より構成されている。また、前記吸い上げ部４２は、一端側が前記面状体４１に接続されると共に、他端側が前記気化室３内の液体ソース３０に接触するように設けられ、前記液体ソース３０を毛細管現象により吸い上げて面状体４１に供給するように構成されている。
【００１７】
これら面状体４１及び吸い上げ部４２は、金属例えばステンレスの繊維の集合体よりなる厚さ５ｍｍ程度の板状の繊維体により構成されている。図４は、前記繊維体４３の顕微鏡写真をトレースしたものである。このように、前記繊維体４３は、太さが２０μｍ程度のステンレスの繊維４４が３次元的に組み合わさって構成されており、繊維４４同士の間には、大きさが５０μｍ程度の肉眼では認知できない微小な空間４５が多数形成されている。
【００１８】
前記面状体４１は、例えば気化室３の天井部とほぼ同じ大きさの円板状に構成され、その上面が蓋体３２の裏面に面接触し、かつその下面が液体ソース３０に接触しないように設けられている。例えば、蓋体３２と面状体４１には、夫々対応する位置に少なくとも１個例えば２個のネジ孔３２ｂ，４１ａが設けられており、面状体４１は、ネジ４３により蓋体３２の裏面に取り付けられている（図３参照）。
【００１９】
また、この例では、前記吸い上げ部４２は、細長い幅狭な帯状に構成され、その外面が容器部３１の内壁に接触し、その他端側が容器部３１の底板３ｂに接触するように設けられている。これら面状体４１と吸い上げ部４２は、面状体４１の一部を下方側に伸びるように屈曲させることにより一体に形成されている。但し、面状体４１と吸い上げ部４２とを個別に形成し、互いにネジ止めにより接続してもよい。
【００２０】
さらに、蓋体３２には、気化室３内にキャリアガスを導入する導入孔５１が形成されると共に、気化室３内にて液体ソースを気化して得た処理ガスを取り出すための取出孔５２が形成されている。これら導入孔５１及び取出孔５２は、夫々気化室３内にキャリアガスを導入するガス導入ポートと、前記気化室３内にて気化された処理ガスを取り出すための取り出しポートに相当するものである。また、図３に示すように、面状体４１においても、これら導入孔５１及び取出孔５２に対応する位置に、孔部４３，４４が夫々形成されている。
【００２１】
そして、前記蓋体３２の導入孔５１は、バルブＶ１を備えたキャリアガス供給路５３を介してキャリアガス例えばアルゴン（Ａｒ）ガスの供給源５４に接続されている。また、前記蓋体３２の取出孔５２は、バルブＶ２を備えた処理ガス供給路５５を介して成膜装置２に接続されている。さらに、キャリアガス供給路５３と処理ガス供給路５５とは、バルブＶ３を備えた供給路５６により接続されている。この供給路５６はガスラインのパージのために設けられている。
【００２２】
ここで、気化室３内部の容積は、例えば４リットルであり、気化室３内の液体ソース３０の液面が、満液状態の半分になったときにおいて、面状体４１の面積は、吸い込み部５２の面積の１００倍以上であることが好ましい。
【００２３】
続いて、成膜装置２について簡単に説明する。図中２１は、下端が開口する例えば石英製の内管２１ａと、その周囲に設けられた外管２１ｂとからなる反応管であり、その下端開口部にはマニホールド２２が連結されている。このマニホールド２２の下方から多数枚例えば１００枚のウエハＷを多段に載置可能な石英製のウエハボート２３が内管２１ａ内に挿入される。図中２４は保温筒、２５は保温筒２４を鉛直軸まわりに回転させる回転機構である。なお、保温筒２４は気密にシールしつつ回転できるように構成されている。図中２６は蓋体であり、ウエハボート２３および蓋体２６等は図示しないボートエレベータにより昇降して、反応管２１に対して搬入出されるように構成されている。
【００２４】
また、前記マニホールド２２の側部には、前記内管２１ａと外管２１ｂとの間から反応管２１内の雰囲気を排出する排気口２０が設けられており、この排気口２０は、圧力調整部２７ａを備えた排気路２７により真空ポンプ２８に接続されている。さらに、反応管２１の周囲には、これを囲むように加熱機構６が設けられている。図中６１は断熱材、６２は加熱ヒータである。
【００２５】
さらに、前記マニホールド２２には、内管２１ａ内に各種の処理ガスを供給するためのガス供給ノズル６３が設けられている。このガス供給ノズル６３は、内管２１ａ内において、側壁に沿って上下方向に伸びるように設けられており、ウエハボート２３が搬入されたときには、ウエハボート２３の側方にウエハボート２３の長さ方向に沿って処理ガスを供給するように構成されている。図１では、図示の便宜上１本のガス供給ノズル６３のみを描いているが、実際には２本以上設けられている。そして、その内の一本のガス供給ノズル６３が、前記気化装置１の処理ガス供給路５５に接続され、他のガス供給ノズルには、酸化ガス例えばオゾンガスの供給源６４とバルブＶ４を備えた酸化ガス供給路６５により接続されている。図１中５７，６６は、流量調整部である。
【００２６】
また、この実施の形態では、気化装置１及び成膜装置２全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１００が設けられ、この制御部１００のメモリ内には装置を運転するためのプログラムが格納されている。このプログラムは後述の装置の動作を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体から制御部１００内にインストールされる。前記プログラムには、加熱ヒータ３６ａ，３６ｂ，３７，６２、各バルブＶ１〜Ｖ４、流量調整部５７，６６、回転機構２５、真空ポンプ２８を制御するためのプログラムも含まれており、制御部１００のメモリに予め記憶されたプロセスレシピに応じて上記各装置を制御するようになっている。
【００２７】
続いて、本発明の気化装置１の作用について説明する。先ず、容器部３１に所定量の液体ソース３０であるジルコニウムを含む液体金属化合物、例えばＣ１１Ｈ２３Ｎ３Ｚｒを供給し、容器部３１に蓋体３２を取り付ける。この際、蓋体３２には、毛細管現象形成部材４を予め装着しておく。
【００２８】
なお、例えば図５に示すように、蓋体３２に液体ソースの供給孔５８ａを形成し、バルブＶ５を備えた液体ソース供給路５８を介して、気化室３と液体ソースの供給源５９とを接続するようにしてもよい。この場合には、毛細管現象形成部材４における前記液体ソースの供給孔５８ａと対応する位置にも孔部４５を形成しておき、容器部３１に毛細管現象形成部材４を設けた蓋体３２を取り付けた状態で、バルブＶ５を開くことにより、液体ソースが気化室３内に供給されるようになっている。
【００２９】
作用に説明を戻すと、吸い上げ部４２の他端側が液体ソース３０に接触すると、吸い上げ部４２は繊維の集合体であるので、図６に示すように、毛細管現象により液体ソース３０を吸い上げ、こうして、毛細管現象により吸い上げ部４２の上方側まで液体ソース３０が徐々に移動していく。そして、面状体４１に至ると、当該面状体４１の全面に毛細管現象により広がっていき、当該面状体４１全体に液が供給される状態になる。
【００３０】
一方、加熱ヒータ３６ａ，３６ｂ、３７により気化室３を、気化室３内の液体ソース３０が気化し、かつ分解しない程度の温度、例えば液体ソース３０がジルコニウムを含む液体金属化合物である場合、気化室３の温度が６０℃以上１００℃以下になるように加熱する。この際、加熱ヒータ３７からの熱により蓋体３２を介して面状体４１が加熱され、加熱ヒータ３６ａ，３６ｂからの熱により容器部３１の側壁３ａを介して吸い上げ部４２も加熱される。こうして、気化室３内では、図７に示すように、液体ソース３０の液面から気化が起こると共に、面状体４１及び吸い上げ部４２の表面が揮発面となり、これら表面からも気化が起こる。このため、気化室３内では、毛細管現象形成部材４により気化面積が大きくなり、毛細管現象形成部材４を設けない場合に比べて、液体ソース３０の気化量が多くなる。これにより、気化室３における液体ソースの液面よりも上方側の領域３０では、液体ソース３０が気化したＺｒを含む処理ガス（以下「Ｚｒガス」という）の濃度が高い状態となる。
【００３１】
ここで、所定のタイミング例えば後述する成膜処理のガス供給ステップのときに、バルブＶ１を開いて所定流量のキャリアガスを気化室３に導入すると共に、バルブＶ２を開く。これにより、気化室３内にて生成した処理ガス（Ｚｒガス）はキャリアガス（Ａｒガス）により気化室３から押し出されて、処理ガス供給路５５を介して成膜装置２へと供給される。
【００３２】
一方、成膜装置２では、反応管２１を所定温度に加熱すると共に、ウエハＷをウエハボート２３に搭載して、図示しないボートエレベータにより内管２１ａ内に搬入し、反応管２１内を真空ポンプ２８により所定の真空度まで真空排気する。そして、ウエハボート２３を回転させながら、処理ガスであるＺｒガスと、酸化ガスであるＯ３ガスとを、例えば交互に供給する。
【００３３】
これにより、ウエハＷには、ＺｒガスとＯ３ガスとが交互に供給されて、Ｚｒガスが吸着してジルコニウムの分子層が形成され、次いでＯ３ガスが吸着してジルコニウム層が酸化されて酸化ジルコニウムの分子層が１層あるいは複数層形成される。こうして、酸化ジルコニウムの分子層が順次積層されて所定の膜厚の金属酸化膜である酸化ジルコニウム膜が成膜される。
【００３４】
上述の実施の形態によれば、前記気化室３の天井部に面接触した状態で、毛細管現象により液体ソースが広がる繊維体からなる面状体４１を設けると共に、一端側が前記面状体４１に接続されると共に、他端側が前記気化室３内の液体ソース３０に接触するように設けられ、前記液体ソース３０を毛細管現象により吸い上げて面状体４１に供給する吸い上げ部４２を設けている。
【００３５】
これにより、液体ソース３０が液面のみならず面状体４１及び吸い上げ部４２にも存在するので、気化室３の大きさが同じであって毛細管現象形成部材４が設けられていない場合に比べて、液体ソース３０が存在する領域の表面積が大きくなる。このため、気化面積を大きくすることができるので、気化量を増加させることができ、処理ガス濃度を高めることができる。
【００３６】
この際、気化室３を加熱ヒータ３６ａ，３６ｂ，３７により加熱すると共に、面状体４１を気化室３の天井部に接触するように設けているので、蓋体３２の熱が面状体４１に伝熱する。これにより、面状体４１が加熱されるため、気化が促進され、当該面状体４１の表面が揮発面として有効に作用する。
【００３７】
仮に、面状体４１が気化室３の天井部に接触していない場合には、面状体４１が加熱されず、しかも気化熱により面状体４１の熱が奪われてしまうので、面状体４１が冷却される状態となる。前記面状体４１は、温度が低い場合には、揮発面として有効に作用せず、気化量が極端に少なくなってしまう。この例では、面状態４１は気化室３の天井部とほぼ同じ大きさに形成されていて表面積が大きいので、例えば面状体４１の温度が１０℃低下すると、気化量は約１／２に減少してしまう。このように、面状体４１を熱源である気化室３の天井部に面接触するように設けて加熱することは、気化量を多くするために重要である。
【００３８】
また、吸い上げ部４２のみが液体ソース３０に接触するように設けられているので、液面の高さ位置が変動しても、面状体４１への液体ソース３０の拡散状態に影響がない。このため、面状体４１からの気化量は、液体ソース３０の液面の変動に依存せず、安定した気化量を確保できる。この際、液体ソース３０の液面の変動により、前記吸い上げ部４２と液体ソース３０との接触面積は変動するが、吸い上げ部４２は幅狭な細長い形状に形成されており、液体ソース３０との接触面積が元々小さい。このため、当該吸い上げ部４２からの気化量は、面状体４１からの気化量に比べてかなり少なく、液体ソース３０の液面の高さ位置が変動により吸い上げ部４２からの気化量が変動しても、その影響は問題とならない。
【００３９】
さらに、面状体４１及び吸い上げ部４２は、ステンレスの繊維より構成されているので、耐熱性に優れ、金属汚染のおそれもない。また、上述実施の形態のように、気化室３を容器部３１と蓋体３２とにより構成し、この蓋体３２に毛細管現象形成部材４を装着する構成では、既存の気化装置３に毛細管現象形成部材４を組み込むことができ、既存の気化装置３を利用できるため有効である。
【００４０】
このように、本発明の気化室３を用いて液体ソースを気化すると、安定した気化量で、かつ濃度の高い処理ガスを得ることができるので、濃度が安定した高濃度の処理ガスを成膜装置２に供給できる。これにより、バッチ式の成膜装置２にて、トレンチが深く、表面積が大きくなっている半導体デバイスの表面に金属酸化膜を成膜する場合においても、ウエハＷの中央部まで十分に、濃度が安定した処理ガスが行き渡る。この結果、面内安定性の高い、バラつきの発生を抑えた成膜処理を行うことができる。
【００４１】
以上において、毛細管現象形成部材４としては、図８及び図９に示すように、面状体７２に複数本例えば２本の吸い上げ部７３ａ，７３ｂを設けた構成の毛細管現象形成部材７１であってもよい。図８及び図９中、７２ａ及び７２ｂは、導入孔５１及び取出孔５２に対応して面状体７２に夫々形成された孔部である。
【００４２】
また、図１０及び図１１に示す毛細管現象形成部材７４のように、吸い上げ部７６を気化室３の側壁３ａ，３ｂに接触させず、当該側壁３ａ，３ｂから離れた位置に設けるようにしてもよい。吸い上げ部７６は面状体７５に毛細管現象により液体ソース３０を供給するものであるため、必ずしも熱源に接触させる必要はないからである。図１０及び図１１中、７５ａ及び７５ｂは、導入孔５１及び取出孔５２に対応して、面状体７５に夫々形成された孔部である。
【００４３】
さらに、気化室３においては、側壁３ａ又は底板３ｂを加熱部により加熱することにより、天井部（蓋体３２）が側壁３ａ又は底板３ｂを介して間接的に加熱される場合には、必ずしも天井部（蓋体３２）に加熱部を設ける必要はない。また、天井部（蓋体３２）のみに加熱部を設け、天井部（蓋体３２）を介して側壁３ａ又は底板３ｂを間接的に加熱するようにしてもよい。さらに、天井部（蓋体３２）に設けられる加熱部は、天井部（蓋体３２）の内部に加熱源を設ける場合のみならず、天井部（蓋体３２）の外部に加熱源を設ける場合も含まれる。
【００４４】
さらにまた、面状体及び吸い上げ部を構成する繊維としては、ステンレス等の金属の他、セラミックス等を用いてもよいし、ステンレスに酸化膜をコーティングした繊維を用いるようにしてもよい。前記酸化膜としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）等の金属酸化膜を用いることができる。液体金属化合物の種類によっては、ステンレス繊維の集合体では毛細管現象が形成されにくい場合があるが、ステンレスにアルミナやシリコン酸化膜をコーティングすることにより、親水性が大きくなるので、毛細管現象が形成やすくなるという点で有効である。
【００４５】
さらにまた、液体ソースを貯留する容器としては、容器部と蓋体とが一体になったものを用いるようにしてもよい。さらに面状体及び吸い上げ部は必ずしも一体に形成する必要はなく、面状体と吸い上げ部とを個別に形成し、両者をネジ止め等により接続してもよい。この場合、面状体と吸い上げ部を構成する繊維体は、夫々異なる繊維体であってもよい。また、キャリアガスとしては、Ａｒガスの他、窒素（Ｎ２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等を用いることができる。
【００４６】
以上において、本発明の液体ソースを気化して得た処理ガスを用いた成膜処理は、金属酸化膜の成膜処理の他、金属窒化膜等の成膜処理に適用できる。
【実施例】
【００４７】
図１に示す気化装置１及び成膜装置２を使用して、液体ソースとしてトリ（ジメチルアミノ）シクロペンタジエニルジルコニウム、キャリアガスとしてＡｒガスを用いて、気化量の算出を行った。この際、気化室３に設けられる毛細管現象形成部材７１は、図８に示すように、面状体７２に２個の吸い上げ部７３を備えた構成とした。実施例では、気化室３は１００℃に加熱し、Ａｒガスの供給流量は１〜２リットル／ｍｉｎとして、反応管２１内に５０分間、液体ソースを気化して得た処理ガスを供給し、供給前後における重量を測定し、気化量を算出した。また比較例として、気化室３に毛細管現象形成部材７１を設けない場合についても、実施例と同様に、処理ガスの気化量を算出した。
【００４８】
この結果を図１２に、実施例は◆により、比較例は◇により夫々示す。図中横軸は、キャリアガスの流量（リットル／ｍｉｎ）、縦軸は液体ソースを気化して得たＺｒガスの流量（ｇ／ｍｉｎ）である。この結果、実施例では比較例に比べて、Ｚｒガス流量が大きく、面状体７２及び吸い上げ部７３よりなる毛細管現象形成部材７１を設けることにより、気化量を増大できることが確認された。
【符号の説明】
【００４９】
１          気化装置
２          成膜装置
２１        反応管
２３        ウエハボート
２７        排気路
２８        真空ポンプ  
３          気化室
３１        容器部
３２        蓋体
３６ａ，３６ｂ，３７  加熱ヒータ
４          毛細管現象形成部材
４１        面状体
４２        吸い上げ部
５１        導入孔
５２        取出孔
５５        処理ガス供給路
６３        ガス供給ノズル
６５        酸化ガス供給路
Ｗ            半導体ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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