JP2000285810A - Powder material vaporization feeder - Google Patents
Powder material vaporization feederInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機金属化合物等
からなる粉末原料を加熱し、気化して用いる気相成長法
（ＭＯＣＶＤ、プラズマＭＯＣＶＤ等）を採用して金属
酸化物等の薄膜を製造する際に使用される粉末原料気化
供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a thin film of a metal oxide or the like by employing a vapor phase growth method (MOCVD, plasma MOCVD, etc.) in which a powdery raw material comprising an organic metal compound or the like is heated and vaporized. The present invention relates to an apparatus for vaporizing and supplying a powder raw material used in the process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年における電子機器の小型軽量化及び
高性能化に伴って、誘電体や磁性体、超伝導体などとし
て機能する金属酸化物の薄膜を作製することが行われて
いる。この種の金属酸化物薄膜を作製するに際しては、
真空度が比較的低い条件下でも高品質薄膜を高速度で作
製することができ、かつ、コストを考慮したうえでの量
産性にも優れた気相成長法（ＭＯ−ＣＶＤ法）を採用す
るのが一般的となっている。2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become smaller and lighter and have higher performance, thin films of metal oxides functioning as dielectrics, magnetic materials, superconductors, and the like have been manufactured. When producing this kind of metal oxide thin film,
A vapor-phase growth method (MO-CVD method) that can produce a high-quality thin film at a high speed even under a condition where the degree of vacuum is relatively low and is excellent in mass productivity in consideration of cost is adopted. It has become common.
【０００３】このＭＯ−ＣＶＤ法にあっては、飽和蒸気
圧が高くて常温下では気体または液体である原料を用い
たうえで金属酸化物薄膜を作製することが行われている
が、ＭｇＯなどの誘電体やＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系高温超
伝導体などのような金属酸化物薄膜を作製する場合に
は、飽和蒸気圧が低くて常温下では固体の原料を気化さ
せたうえで金属酸化物薄膜を作製する必要があるとされ
ている。In this MO-CVD method, a metal oxide thin film is produced using a raw material which is a gas or a liquid at room temperature at a high saturated vapor pressure and is at room temperature. When a metal oxide thin film such as a dielectric or a Y-Ba-Cu-O-based high-temperature superconductor is manufactured, a saturated raw material is vaporized at room temperature at a low saturated vapor pressure, and the metal is vaporized. It is said that it is necessary to prepare an oxide thin film.
【０００４】そこで、固体である原料を気化させる際に
は、例えば図２で簡略化して示すような粉末原料気化供
給装置が使用されることになる。すなわち、この粉末原
料気化供給装置１は、有機金属化合物である粉末原料Ｇ
を加熱して気化させる原料気化室２を備えたものであ
り、原料気化室２は原料ガス輸送系３を介したうえで成
膜室４と連通接続されている。Therefore, when vaporizing a solid raw material, for example, a powder raw material vaporizing and supplying apparatus shown in a simplified form in FIG. 2 is used. That is, the powder raw material vaporizing and supplying device 1 uses the powder raw material G which is an organometallic compound.
Is provided with a raw material vaporizing chamber 2 for heating and vaporizing the raw material. The raw material vaporizing chamber 2 is connected to a film forming chamber 4 via a raw material gas transport system 3.
【０００５】そして、この際における成膜室４は金属酸
化物薄膜を作製すべく載置されたガラス製などの基板Ｗ
を加熱する基板台５が内装されたものである一方、原料
ガス輸送系３は原料気化室２内で発生した原料ガスを成
膜室４内へと導入するものである。At this time, a film forming chamber 4 is provided with a substrate W made of glass or the like, which is mounted for forming a metal oxide thin film.
The substrate gas supply system 3 is for introducing a source gas generated in the source vaporization chamber 2 into the film formation chamber 4.
【０００６】なお、図示省略しているが、基板台５には
ヒータが埋設されており、また、原料気化室２及び原料
ガス輸送系３、成膜室４のそれぞれには壁面ヒータが設
けられ、気化したガスが固体に戻ることの無いようにな
っている。Although not shown, a heater is embedded in the substrate table 5, and a wall heater is provided in each of the source vaporizing chamber 2, the source gas transport system 3, and the film forming chamber 4. Thus, the vaporized gas does not return to a solid.
【０００７】また、原料気化室２の内部には、粉末原料
Ｇの重量を測定する測定部６、粉末原料Ｇを供給するた
めの振動を発生させる振動部７、粉末原料Ｇを貯えてお
く粉末原料貯蓄部８、粉末原料Ｇを粉末原料貯蓄部８か
ら供給するための粉末原料輸送部９、粉末原料を加熱に
より気化する粉末原料気化部１０を有している。A measuring unit 6 for measuring the weight of the powder raw material G, a vibrating unit 7 for generating a vibration for supplying the powder raw material G, and a powder for storing the powder raw material G are provided inside the raw material vaporizing chamber 2. It has a raw material storage unit 8, a powder raw material transport unit 9 for supplying the powder raw material G from the powder raw material storage unit 8, and a powder raw material vaporizing unit 10 for vaporizing the powder raw material by heating.
【０００８】粉末原料貯蓄部８にある粉末原料Ｇは振動
部７で発生された振動により粉末原料輸送部９をとおり
粉末原料気化部１０に供給される。測定部６では粉末原
料貯蓄部８および粉末原料輸送部９にある粉末原料Ｇの
重量を連続的に測定しており、粉末原料Ｇの重量変化分
は粉末原料Ｇが粉末原料気化部１０に供給された量に相
当することとなり、粉末原料気化部１０に供給された粉
末原料Ｇの重量を測定している。The powder raw material G in the powder raw material storage section 8 is supplied to the powder raw material vaporizing section 10 through the powder raw material transport section 9 by the vibration generated in the vibration section 7. The measuring unit 6 continuously measures the weight of the powder raw material G in the powder raw material storage unit 8 and the powder raw material transport unit 9, and the amount of change in the weight of the powder raw material G is supplied by the powder raw material G to the powder raw material vaporizing unit 10. Thus, the weight of the powder raw material G supplied to the powder raw material vaporizing section 10 is measured.
【０００９】ここで、粉末原料気化部１０に対して単位
時間当たりに粉末原料Ｇを供給する量すなわち粉末原料
供給速度を安定させるために、粉末原料気化部１０に供
給された粉末原料Ｇの単位時間当たりの重量をフィード
バックし、振動の加減を調整している。これにより、安
定した粉末原料供給量に制御し、粉末原料気化部１０に
粉末を供給する。Here, in order to stabilize the amount of the powder raw material G supplied to the powder raw material vaporizing section 10 per unit time, that is, the powder raw material G supplied to the powder raw material vaporizing section 10, The weight per hour is fed back to adjust the vibration. Thus, the supply amount of the powder raw material is controlled to be stable, and the powder is supplied to the powder raw material vaporizing section 10.
【００１０】さらに、この際における原料気化室２に対
しては、キャリアガス供給系１１を通じて窒素ガスなど
のキャリアガスが導入されているとともに、真空排気機
器１２でもって真空度が調節される成膜室４内には酸素
ガスなどのような反応ガスが反応ガス供給系１３を通じ
たうえで導入されている。したがって、この粉末原料気
化供給装置１を使用することによっては、次のような成
膜処理が実施されることになる。Further, a carrier gas such as nitrogen gas is introduced into the raw material vaporization chamber 2 through a carrier gas supply system 11 at this time, and the degree of vacuum is adjusted by a vacuum exhaust device 12. A reaction gas such as oxygen gas is introduced into the chamber 4 through a reaction gas supply system 13. Therefore, depending on the use of the powder raw material vaporization supply device 1, the following film forming process is performed.
【００１１】まず、粉末原料貯蓄部８内に粉末原料Ｇを
充填し、振動部７でもって粉末原料貯蓄部８を振動動作
させると、粉末原料貯蓄部８から排出されてきた粉末原
料Ｇは粉末原料輸送部９を通過したうえで粉末原料気化
部１０に粉末として供給される。First, the powder raw material G is filled in the powder raw material storage unit 8 and the powder raw material storage unit 8 is oscillated by the vibrating unit 7, so that the powder raw material G discharged from the powder raw material storage unit 8 becomes powdery. After passing through the raw material transport unit 9, it is supplied as a powder to the powder raw material vaporizing unit 10.
【００１２】そして、粉末原料気化部１０において加熱
された粉末原料Ｇは気化されることになり、発生した原
料ガスは窒素などのキャリアガスとともに原料ガス輸送
系３を通ったうえで成膜室４内へと流入する。The powder raw material G heated in the powder raw material vaporizing section 10 is vaporized, and the generated raw material gas passes through the raw material gas transport system 3 together with a carrier gas such as nitrogen and then into the film forming chamber 4. Flows into the interior.
【００１３】一方、この際における成膜室４は真空排気
機器１２でもって減圧されており、その内部には酸素な
どの反応ガスが導入されている。そのため、成膜室４内
に流入した原料ガスと反応ガスとは、基板台５によって
加熱された基板Ｗ上で反応することになり、基板Ｗ上に
は所要の金属酸化物薄膜が作製される。On the other hand, the pressure in the film forming chamber 4 at this time is reduced by a vacuum exhaust device 12, and a reaction gas such as oxygen is introduced into the inside thereof. Therefore, the source gas and the reactant gas flowing into the film forming chamber 4 react on the substrate W heated by the substrate stage 5, and a required metal oxide thin film is formed on the substrate W. .
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の粉末原料気化供給装置１においては、次のような課題
を有している。振動部７は粉末原料気化部１０に対して
単位時間当たりに粉末原料Ｇを供給する量すなわち粉末
原料供給速度を安定させるために、粉末原料気化部１０
に供給された粉末原料Ｇの重量をフィードバックし、振
動の加減を調整している。However, the conventional powdery material vaporizing and supplying apparatus 1 has the following problems. The vibrating section 7 is used to stabilize the amount of the powder raw material G supplied to the powder raw material vaporizing section 10 per unit time, that is, to stabilize the powder raw material supply rate.
The weight of the powder raw material G supplied to the apparatus is fed back to adjust the degree of vibration.
【００１５】これにより、粉末原料Ｇは安定した粉末原
料供給速度を実現しつつ、粉末原料気化部１０に粉末と
して供給されることとなるが、供給された粉末原料Ｇ
は、特に粉末原料供給速度が大きい際に、供給された粉
末原料Ｇの熱容量が大きくなり加熱が不足し粉末原料気
化部１０においてすぐに気化されず、単位時間に発生す
る原料ガスの量、すなわち粉末原料気化速度は不安定と
なる。As a result, the powder raw material G is supplied as a powder to the powder raw material vaporizing section 10 while realizing a stable powder raw material supply rate.
Particularly, when the powder raw material supply rate is high, the heat capacity of the supplied powder raw material G becomes large, the heating becomes insufficient, and the powder raw material G is not immediately vaporized in the powder raw material vaporizing section 10 and the amount of the raw material gas generated per unit time, that is, The powder raw material vaporization rate becomes unstable.
【００１６】特に、気化時の吸熱エネルギが大きい粉末
原料Ｇや飽和蒸気圧が低い粉末原料Ｇにあっては加熱が
不充分になりやすく、大量の原料ガスを連続的に発生さ
せることが困難となっていた。In particular, in the case of the powder raw material G having a large endothermic energy during vaporization or the powder raw material G having a low saturated vapor pressure, heating tends to be insufficient, and it is difficult to continuously generate a large amount of raw material gas. Had become.
【００１７】これにより、成膜室４内へ流入する原料ガ
スの量が不安定となり、基板Ｗ上に作製される金属酸化
物薄膜の膜厚、膜質等の均一性を損なうこととなってい
た。As a result, the amount of the source gas flowing into the film forming chamber 4 becomes unstable, and the uniformity of the film thickness, film quality, etc. of the metal oxide thin film formed on the substrate W is impaired. .
【００１８】本発明はこの点に鑑みなされたもので、大
量の原料ガスを安定して連続的に発生、供給させること
が可能であり、基板上に均一な金属酸化物を成膜するこ
とができる粉末原料気化供給装置を提供することを目的
としている。The present invention has been made in view of this point, and it is possible to stably and continuously generate and supply a large amount of source gas, and to form a uniform metal oxide film on a substrate. It is an object of the present invention to provide an apparatus for vaporizing and supplying a powder raw material.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、重量を測定する測定部と、振動を発生さ
せる振動部と、粉末原料を貯える粉末原料貯蓄部と、粉
末原料を振動により送り出す粉末原料輸送部と、粉末原
料を加熱により気化する粉末原料気化部を備え、粉末原
料が加熱により気化した量を測定し、粉末原料が加熱に
より気化した量をフィードバックすることにより振動の
具合を制御し、単位時間当たりの粉末原料気化量を制御
することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a measuring unit for measuring weight, a vibrating unit for generating vibration, a powder raw material storing unit for storing powder raw material, and a vibrating powder raw material. And a powder material vaporizing unit that vaporizes the powder material by heating, measures the amount of the powder material vaporized by heating, and feeds back the amount of the powder material vaporized by heating, thereby controlling the degree of vibration. And the amount of vaporized powder raw material per unit time is controlled.
【００２０】また、粉末原料が加熱により気化した量を
測定し、粉末原料が加熱により気化した量をフィードバ
ックすることにより加熱温度を制御し、単位時間当たり
の粉末原料気化量を制御することを特徴とする。Further, the amount of the powder raw material vaporized by the heating is measured, and the heating temperature is controlled by feeding back the amount of the powder raw material vaporized by the heating, thereby controlling the amount of the powder raw material vaporized per unit time. And
【００２１】本発明によれば、粉末原料が加熱により気
化した量を測定しフィードバックすることにより粉末原
料気化速度を安定化させることができるため、大量の原
料ガスを安定して連続的に発生、供給させることが可能
であり、基板上に膜厚、膜質等の均一な金属酸化物を成
膜することができることとなる。According to the present invention, since the amount of the raw material vaporized by heating is measured and fed back, the rate of vaporizing the raw material powder can be stabilized, so that a large amount of raw material gas can be generated stably and continuously. The metal oxide can be supplied, and a uniform metal oxide such as a film thickness and a film quality can be formed on the substrate.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る粉末原料気化供給装置について図１を参照しながら説
明する。図１は本発明の一実施の形態における粉末原料
気化装置の全体構成を簡略化して示す縦断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a simplified longitudinal sectional view showing the overall configuration of a powder raw material vaporizing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００２３】なお、ここでの原料ガス輸送系及び成膜室
は従来の形態と同じ構成を有し、同様の処理を実行する
ものであるから、図１において図２と互いに同一もしく
は相当する部品、部分については同一符号を付し、ここ
での詳細な説明は省略する。The source gas transport system and the film forming chamber here have the same configuration as the conventional embodiment and execute the same processing. Therefore, the components shown in FIG. 1 are the same as or correspond to those shown in FIG. , Are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
【００２４】図1において、１４は本実施形態での粉末
原料気化供給装置を示しており、従来と異なる構造を有
する原料気化室２の内部について詳細に説明する。In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a powder raw material vaporizing / supplying apparatus according to the present embodiment. The inside of the raw material vaporizing chamber 2 having a structure different from the conventional one will be described in detail.
【００２５】原料気化室２の内部には、粉末原料Ｇが粉
末原料気化部１０に供給される重量を測定する粉末原料
供給量測定部６ａ、粉末原料気化部１０にある粉末原料
Ｇの重量を測定する粉末原料気化部測定部６ｂ、粉末原
料Ｇを供給する振動を発生させる振動部７、粉末原料Ｇ
を貯えておく粉末原料貯蓄部８、粉末原料Ｇを粉末原料
貯蓄部８から供給するための粉末原料輸送部９、粉末原
料を加熱により気化する粉末原料気化部１０を有してい
る。Inside the raw material vaporizing chamber 2, a powder raw material supply amount measuring unit 6 a for measuring the weight of the powder raw material G supplied to the powder raw material vaporizing unit 10, and the weight of the powder raw material G in the powder raw material vaporizing unit 10 is measured. Powder material vaporizing section measuring section 6b to be measured, vibrating section 7 for generating vibration for supplying powder material G, powder material G
A powder raw material storage unit 8, a powder raw material transport unit 9 for supplying the powder raw material G from the powder raw material storage unit 8, and a powder raw material vaporizing unit 10 for vaporizing the powder raw material by heating.
【００２６】粉末原料貯蓄部８にある粉末原料Ｇは振動
部７で発生された振動により粉末原料輸送部９を通り粉
末原料気化部１０に供給される。The powder raw material G in the powder raw material storage section 8 is supplied to the powder raw material vaporizing section 10 through the powder raw material transport section 9 by the vibration generated in the vibration section 7.
【００２７】ここで、粉末原料供給量測定部６ａは粉末
原料貯蓄部８および粉末原料輸送部９にある粉末原料Ｇ
の重量を連続的に測定しており、粉末原料供給量測定部
６ａの重量変化分は粉末原料気化部１０に供給された粉
末原料Ｇの量に相当する。Here, the powder raw material supply amount measuring section 6a is provided with the powder raw material G stored in the powder raw material storage section 8 and the powder raw material transport section 9.
Is continuously measured, and the weight change of the powder raw material supply amount measuring unit 6a corresponds to the amount of the powder raw material G supplied to the powder raw material vaporizing unit 10.
【００２８】また、粉末原料気化部測定部６ｂは粉末原
料気化部１０にある粉末原料Ｇの重量を連続的に測定し
ており、粉末原料供給量測定部６ａと粉末原料気化部測
定部６ｂの重量の和は、粉末原料Ｇが加熱により気化さ
れなければ一定である。The powder raw material vaporizing section measuring section 6b continuously measures the weight of the powder raw material G in the powder raw material vaporizing section 10, and the powder raw material supply amount measuring section 6a and the powder raw material vaporizing section measuring section 6b measure the weight. The sum of the weights is constant unless the powder raw material G is vaporized by heating.
【００２９】すなわち、粉末原料供給量測定部６ａと粉
末原料気化部測定部６ｂの重量の和の変化分は粉末原料
Ｇが加熱により気化した量に相当し、粉末原料Ｇの気化
する量を測定していることになる。That is, the change in the sum of the weights of the powder raw material supply amount measuring unit 6a and the powder raw material vaporizing unit measuring unit 6b corresponds to the amount of the powder raw material G vaporized by heating. You are doing.
【００３０】この構成により、粉末原料気化部１０にお
いて単位時間当たりに粉末原料Ｇが気化した量、すなわ
ち粉末原料気化速度を安定させるために、粉末原料気化
部１０において加熱により気化した粉末原料Ｇの重量を
フィードバックし、振動の加減を調整する。With this configuration, in order to stabilize the amount of the powder raw material G vaporized per unit time in the powder raw material vaporizing section 10, that is, to stabilize the powder raw material vaporizing rate, the powder raw material G vaporized by heating in the powder raw material vaporizing section 10 is heated. Feedback the weight and adjust the vibration.
【００３１】すなわち、粉末原料Ｇの粉末原料気化速度
が遅い時には振動を振幅や周波数を強めることにより粉
末原料Ｇの供給速度を上げ、粉末原料気化部１０に対し
て多くの粉末原料を供給することにより粉末原料気化速
度を上げる操作を行う。That is, when the powder raw material G vaporization rate is low, the amplitude and frequency of the vibration are increased to increase the supply rate of the powder raw material G and supply a large amount of powder raw material to the powder raw material vaporizing section 10. To increase the powder material vaporization rate.
【００３２】これにより、粉末原料Ｇの安定した粉末原
料気化速度を実現することが可能となる。ここで、通常
測定部にはロードセルを用い、ロードセルからの信号を
制御用コントローラにフィードバックし、演算した後に
振動部７に出力信号を送る。また、フィードバック制御
系には構成の簡単なＰＩＤ制御もしくはそれに準ずる制
御を用いるがこれに限ったものではない。This makes it possible to realize a stable powder material vaporization rate of the powder material G. Here, a load cell is usually used for the measuring unit, and a signal from the load cell is fed back to the controller for control, and an output signal is sent to the vibrating unit 7 after calculation. The feedback control system uses PID control with a simple configuration or control similar thereto, but is not limited to this.
【００３３】また、同様に粉末原料気化部１０における
粉末原料気化速度を安定させるために、粉末原料気化部
１０において加熱により気化した粉末原料Ｇの重量をフ
ィードバックし、加熱の加減を調整することによっても
粉末原料Ｇの安定した粉末原料気化速度を実現すること
が可能となる。Similarly, in order to stabilize the rate of vaporization of the powder raw material in the powder raw material vaporizing section 10, the weight of the powder raw material G vaporized by heating in the powder raw material vaporizing section 10 is fed back to adjust the heating rate. This also makes it possible to realize a stable powder material vaporization rate of the powder material G.
【００３４】尚、原料気化室２が原料ガス輸送系３を介
したうえで成膜室４と連通接続されていることは従来の
形態と同じであり、これらの原料気化室２及び原料ガス
輸送系３、成膜室４それぞれには壁面ヒータが設けられ
ていることも従来の形態と同様である。It is to be noted that the source vaporizing chamber 2 is connected to the film forming chamber 4 via the source gas transporting system 3 in the same manner as in the conventional embodiment, and the source vaporizing chamber 2 and the source gas transporting system are connected. The wall heater is provided in each of the system 3 and the film forming chamber 4 as in the conventional embodiment.
【００３５】したがって、この粉末原料気化供給装置１
を使用することによっては、次のような成膜処理が実施
されることになる。Therefore, the powder raw material vaporizing and supplying apparatus 1
In some cases, the following film forming process is performed.
【００３６】まず、粉末原料貯蓄部８に飽和蒸気圧が低
くて常温下では固体である構造式Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2で
示されるマグネシウムアセチルアセトンのような粉末原
料Ｇを充填した後に、振動部７でもって振動動作させる
と、粉末原料貯蓄部８からは粉末原料Ｇが排出され、粉
末原料輸送部９を通過したうえで粉末原料気化部１０に
供給されることになる。First, the powder raw material storage unit 8 is filled with a powder raw material G such as magnesium acetylacetone represented by the structural formula Mg (C 5 H 7 O 2 ) 2 which has a low saturated vapor pressure and is solid at normal temperature. When the vibrating operation is performed by the vibrating unit 7, the powder raw material G is discharged from the powder raw material storage unit 8, passed through the powder raw material transport unit 9, and then supplied to the powder raw material vaporizing unit 10.
【００３７】そして、粉末原料気化部１０において加熱
された粉末原料Ｇは気化されることになり、発生した原
料ガスは窒素などのキャリアガスとともに原料ガス輸送
系３を通ったうえで成膜室４内へと流入する。The powder raw material G heated in the powder raw material vaporizing section 10 is vaporized, and the generated raw material gas passes through the raw material gas transport system 3 together with a carrier gas such as nitrogen and then into the film forming chamber 4. Flows into the interior.
【００３８】一方、この際における成膜室４は真空排気
機器１２でもって減圧されており、その内部には酸素な
どの反応ガスが導入されている。そのため、成膜室４内
に流入した原料ガスと反応ガスとは、基板台５によって
加熱された基板Ｗ上で反応することになり、基板Ｗ上に
は酸化マグネシウムなどのような所望の金属酸化物薄膜
が作製される。On the other hand, the film forming chamber 4 at this time is depressurized by the vacuum exhaust device 12, and a reaction gas such as oxygen is introduced into the inside thereof. Therefore, the raw material gas and the reaction gas flowing into the film forming chamber 4 react on the substrate W heated by the substrate stage 5, and a desired metal oxide such as magnesium oxide is formed on the substrate W. An object thin film is produced.
【００３９】ここで、本実施例では、振動部７は単位時
間当たりに加熱により粉末原料Ｇの気化する量すなわち
粉末原料気化速度を安定させるために、粉末原料気化部
１０において加熱により気化された粉末原料Ｇの重量を
フィードバックし、振動及び加熱の加減を調整し、粉末
原料Ｇの安定した粉末原料気化速度を実現している。In this embodiment, the vibrating section 7 is vaporized by heating in the powder raw material vaporizing section 10 in order to stabilize the amount of the powder raw material G vaporized by heating per unit time, that is, the powder raw material vaporizing rate. The weight of the powder raw material G is fed back to adjust the degree of vibration and heating to realize a stable powder raw material G vaporization rate.
【００４０】これにより、気化時の吸熱エネルギが大き
い原料粉末Ｇや飽和蒸気圧が低い原料粉末Ｇにあって加
熱が不充分になりやすく大量の原料ガスを連続的に発生
させることが困難な状況においても、振動および加熱の
加減を制御することにより、大量の原料ガスを連続的に
安定して発生させることが可能となる。そして、成膜室
４内へ流入する原料ガスの量が安定となり、基板Ｗ上に
作製される金属酸化物薄膜の膜厚、膜質等の均一性を確
保することができることとなる。As a result, in the case of the raw material powder G having a large endothermic energy at the time of vaporization or the raw material powder G having a low saturated vapor pressure, the heating tends to be insufficient and it is difficult to continuously generate a large amount of the raw material gas. Also, by controlling the degree of vibration and heating, a large amount of source gas can be continuously and stably generated. Then, the amount of the source gas flowing into the film forming chamber 4 becomes stable, and the uniformity of the film thickness, film quality, and the like of the metal oxide thin film formed on the substrate W can be secured.
【００４１】なお、本実施例において、原材料ガス輸送
部３と反応ガス供給系１３を別々に成膜室に導入した
が、成膜室に導入する前に混合した状態で成膜室に導入
してもよく本実施例に限定されるものではない。In this embodiment, the raw material gas transport section 3 and the reaction gas supply system 13 are separately introduced into the film formation chamber. However, they are mixed and introduced into the film formation chamber before being introduced into the film formation chamber. However, the present invention is not limited to this embodiment.
【００４２】また、本実施例において、粉末原料気化部
１０と粉末原料輸送部９の相対位置は固定であるが、可
動機構を持たせることにより粉末原料Ｇを気化しやすく
してもよく本実施例に限定されるものではない。In the present embodiment, the relative positions of the powder raw material vaporizing section 10 and the powder raw material transport section 9 are fixed. However, the provision of a movable mechanism may facilitate the vaporization of the powder raw material G. It is not limited to the example.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、粉末原料
が加熱により気化した量を測定しフィードバックするこ
とにより粉末原料気化速度を安定化させ、大量の原料ガ
スを安定して連続的に発生、供給させることが可能であ
り、基板上に膜質、膜厚等の均一な金属酸化物を成膜す
ることができることとなる。As described above, according to the present invention, the amount of powder material vaporized by heating is measured and fed back to stabilize the powder material vaporization rate, so that a large amount of material gas can be stably and continuously produced. It can be generated and supplied, and a metal oxide having a uniform film quality and thickness can be formed on the substrate.
【図１】本発明の一実施例における原料粉末気化供給装
置の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of a raw material powder vaporization supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来の原料粉末気化供給装置の基本構成図FIG. 2 is a basic configuration diagram of a conventional raw material powder vaporization supply apparatus.
２ 原料気化室 ３ 原料ガス輸送系 ４ 成膜室 ５ 基板台 ６ 測定部 ６ａ 粉末原料供給量測定部 ６ｂ 粉末原料気化部測定部 ７ 振動部 ８ 粉末原料貯蓄部 ９ 粉末原料輸送部 １０ 粉末原料気化部 １１ キャリアガス供給系 １２ 真空排気機器 １３ 反応ガス供給系 １４ 粉末原料気化供給装置 2 Raw material vaporization chamber 3 Raw material gas transport system 4 Film formation chamber 5 Substrate table 6 Measurement unit 6a Powder raw material supply amount measurement unit 6b Powder raw material vaporization unit measurement unit 7 Vibration unit 8 Powder raw material storage unit 9 Powder raw material transport unit 10 Powder raw material vaporization Unit 11 Carrier gas supply system 12 Vacuum exhaust equipment 13 Reaction gas supply system 14 Powder material vaporization supply device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 秀明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G068 AA01 AB02 AB22 AC05 AC11 AD39 AE05 AF12 AF31 4K030 AA11 BA01 BA42 EA01 LA01 LA03 5C040 GE07 GE09 JA07 JA31 KA04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hideaki Yasui 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 4G068 AA01 AB02 AB22 AC05 AC11 AD39 AE05 AF12 AF31 4K030 AA11 BA01 BA42 EA01 LA01 LA03 5C040 GE07 GE09 JA07 JA31 KA04
Claims (5)
せる振動部と、粉末原料を貯える粉末原料貯蓄部と、粉
末原料を振動により送り出す粉末原料輸送部と、粉末原
料を加熱により気化する粉末原料気化部を備え、前記粉
末原料が加熱により気化した量を測定することを特徴と
する粉末原料気化供給装置。1. A measuring unit for measuring weight, a vibrating unit for generating vibration, a powder raw material storage unit for storing powder raw material, a powder raw material transporting unit for feeding powder raw material by vibration, and vaporizing the powder raw material by heating. An apparatus for vaporizing and supplying a powder raw material, comprising a powder raw material vaporizing section, wherein the amount of the powder raw material vaporized by heating is measured.
ードバックすることにより振動の具合を制御し、単位時
間当たりの粉末原料気化量を制御することを特徴とする
請求項１記載の粉末原料気化供給装置。2. The method according to claim 1, wherein the degree of vibration is controlled by feeding back the amount of the powder raw material vaporized by heating, and the amount of the powder raw material vaporized per unit time is controlled. apparatus.
ードバックすることにより加熱温度を制御し、単位時間
当たりの粉末原料気化量を制御することを特徴とする請
求項１記載の粉末原料気化供給装置。3. The apparatus for vaporizing and supplying a powder raw material according to claim 1, wherein the heating temperature is controlled by feeding back the amount of the powder raw material vaporized by heating, and the amount of vaporized powder raw material per unit time is controlled. .
記粉末原料を振動により送り出し、粉末原料気化部で粉
末原料を気化する場合、前記粉末原料が気化した量に基
づいて前記振動を制御し、単位時間当たりの粉末原料気
化量を制御することを特徴とする粉末原料気化方法。4. When the powder raw material is sent out by vibration from a powder raw material storage unit that stores the powder raw material and the powder raw material is vaporized by the powder raw material vaporizing unit, the vibration is controlled based on the amount of the powder raw material vaporized, A method for vaporizing a powder raw material, comprising controlling a vaporization amount of a powder raw material per unit time.
記粉末原料を送り出し、粉末原料気化部で粉末原料を加
熱により気化する場合、前記粉末原料が気化した量に基
づいて前記加熱を制御し、単位時間当たりの粉末原料気
化量を制御することを特徴とする粉末原料気化方法。5. When the powder raw material is sent out from a powder raw material storage unit that stores the powder raw material, and the powder raw material is vaporized by heating in the powder raw material vaporizing unit, the heating is controlled based on the amount of the powder raw material vaporized, A method for vaporizing a powder raw material, comprising controlling a vaporization amount of a powder raw material per unit time.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP8871999A JP2000285810A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Powder material vaporization feeder |
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| JP2000285810A true JP2000285810A (en) | 2000-10-13 |
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ID=13950723
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| JP (1) | JP2000285810A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010540765A (en) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | ピー２アイ リミテッド | Steam transport system |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP8871999A patent/JP2000285810A/en active Pending
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