JP2001295050A

JP2001295050A - 気化器、気化器の使用方法および液体原料の気化方法

Info

Publication number: JP2001295050A
Application number: JP2000108977A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Hironaka; 克行広中; Chiharu Isobe; 千春磯辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】目詰まりや気化された液体原料の組成ずれを
解消して精密な組成制御が可能な気化器を提供する。【解決手段】一端側にキャリアガス供給部１１ａを設
け、他端側にシャワーノズル１２を配置した筒状の筐体
１１と、筐体１１内のシャワーノズル１２側に充填した
多数の粒状体１４からなる気化部１５と、気化部１５へ
液体原料を供給するもので気化部１５よりキャリアガス
供給部１１ａ側に放出端を配置した原料供給ノズル１６
と、筐体１１の外側に設置したヒータ１７とを備えた気
化器であり、粒状体は直径が０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下
の小球からなり、気化部１５の厚さは２ｍｍ以上５０ｍ
ｍ以下としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気化器に関し、詳
しくは有機金属化学的気相成長（ＭＯＣＶＤ）装置の液
体原料を気化する気化器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＭＯＣＶＤ装置の液体原料を気化
するための気化器は、図３に示すように、筒状の筐体２
１１の内部には、数十μｍ程度の径を有する多数の孔を
内部に設けた金属製の円盤２２１が、上記筐体２１１内
部通路２１２を塞ぐ状態に設置されている。図面では、
円盤２２１より下部側の筐体２１１内径を上部側の筐体
２１１内径より小さく形成して、円盤２２１がずり落ち
ないようにしてある。さらに円盤２２１の上部側には液
体原料を円盤２２１表面に供給する液体原料供給ノズル
２３１が設置されている。また、筐体２１１の外側には
円盤２２１に供給された液体原料を加熱気化させるため
のヒータ２４１が備えられている。上記構成は米国特許
第５７１１８１６号明細書に開示されている。

【０００３】上記構成の気化器２０１では、液体原料供
給ノズル２３１より円盤２２１表面に液体原料を滴下す
る。滴下された液体原料は表面張力によって円盤２２１
全体に広がり、効率よく気化される。

【０００４】また、特開平５−３３７３５７号には図４
に示す気化器３０１が開示されている。図１ｂに示すよ
うに、円筒状の金属カラム３１１を備え、その金属カラ
ム３１１の両端側内部には金属メッシュ３２１、３２２
が設けられている。上記金属メッシュ３２１、３２２間
の金属カラム３１１内には、直径が１００μｍ〜２００
μｍの金属製の粉体３３１が充填されている。また、金
属カラム３１１の一端にはキャリアガス導入口３５２を
設けたキャップ３５１が設けられていて、金属カラム３
１１の他端にはキャリアガス導出口３５４を設けたキャ
ップ３５３が設けられている。さらに金属カラム３１１
には、金属カラム３１１内部に排出口を配置した液体原
料供給ノズル３６１が設置されている。また、金属カラ
ム３１１の外側にはヒータ３７１が設置されている。

【０００５】上記気化器３０１は、ヒータ３７１によっ
て加熱された金属製の粉体３３１に液体原料供給ノズル
３６１より液体原料を供給して気化させ、気化した液体
原料を金属カラム３１１内に導入されたキャリアガス
（図面では矢印で示す）とともに搬送する方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術で説明した気化器では、蒸気圧の低い有機金属
原料を気化すると、数十μｍ程度の径を有する多数の孔
を内部に設けた金属製の円盤を用いた気化器では、円盤
の表面に気化されずに残った残査が次第に円盤に設けた
多数の孔を塞いで行き、やがて目詰まりによって液体原
料を気化することができなくなっていた。また、金属製
の粉体を用いた気化器では、金属製の粉体中に気化され
ずに残った残査が次第に金属製の粉体全体に広がって、
金属製の粉体間の隙間を塞いで行き、やがて目詰まりに
よって液体原料を気化することができなくなっていた。
また、金属製の粉体に特定の有機金属原料だけがトラッ
プされやすくなるために、気化された液体原料には組成
ずれが発生して、精密な組成制御を行うことを困難にし
ていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた気化器、気化器の使用方法および
液体原料の気化方法である。

【０００８】本発明の気化器は、一端側にキャリアガス
供給部を設け、他端側に原料ガス排出部を配置した筒状
の筐体と、筐体内の原料ガス排出部側に充填した多数の
粒状体からなる気化部と、気化部へ液体原料を供給する
もので気化部より前記キャリアガス供給部側に放出端を
配置した原料供給ノズルと、筐体の外側に設置したヒー
タとを備えたものである。粒状体は小球からなり、小球
の直径は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。気化部の厚
さは２ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

【０００９】上記気化器では、ヒータによって気化部が
加熱され、その気化部は筐体内の原料ガス排出部側に充
填した多数の粒状体からなることから、粒状体間に十分
な隙間が確保されるとともに、液体原料を気化させるの
に必要な表面積が確保される。そのため、原料供給ノズ
ルより気化部へ供給された液体原料は、粒状体表面で気
化され、筐体上端側のキャリアガス供給部より供給され
るキャリアガスとともに原料ガス排出部より筐体外に放
出される。

【００１０】また、粒状体が直径０．５ｍｍ以上５ｍｍ
以下の小球で形成されていることから、気化部は液体原
料の残査によって目詰まりを起こすことがない。なお、
小球の径が０．５ｍｍよりも小さい場合には、小球間に
生じる隙間が小さくなり、目詰まりを起こしやすくな
る。一方、小球の径が５ｍｍよりも大きい場合には液体
原料と接触する小球の総表面積が小さくなるために気化
効率が低下することになる。そこで、小球の径は上記
０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲に設定される。

【００１１】また、上記気化部は２ｍｍ以上５０ｍｍ以
下の厚さに形成されていることから、液体原料中で比較
的に蒸気圧が低い有機金属が粒状体（小球）表面に再付
着することなく、効率よく液体原料が気化される。な
お、上記気化部の厚さＨが２ｍｍよりも薄くなると、滴
下された液体原料が粒状体（小球）表面で気化されるこ
となく通過してしまう割合が増加するため、気化効率が
低下することになる。一方、上記気化部の厚さが５０ｍ
ｍよりも厚くなると、滴下された液体原料は粒状体（小
球）表面で気化されるが、気化された気体が気化部を通
過する間に、液体原料中で比較的に蒸気圧が低い有機金
属が粒状体（小球）表面に再付着するため、成膜組成が
経時変化を起こすという問題を発生する。よって、気化
部の厚さは２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲に設定され
る。

【００１２】本発明の気化器の使用方法は、一端側にキ
ャリアガス供給部を設け、他端側に原料ガス排出部を配
置した筒状の筐体と、筐体内の前記原料ガス排出部側に
充填した多数の粒状体からなる気化部と、気化部へ液体
原料を供給するもので気化部より前記キャリアガス供給
部側に放出端を配置した原料供給ノズルと、筐体の外側
に設置したヒータとを備えた気化器の内部圧力を１気圧
以下の減圧下として使用する方法である。

【００１３】上記気化器の使用方法では、気化器の内部
圧力を１気圧以下の減圧下とすることから、液体原料の
沸点を下げることが可能になり、ヒータの加熱温度を低
く抑えることが可能になる。

【００１４】本発明の液体原料の気化方法は、筒状の筐
体内に充填した多数の粒状体からなる気化部を加熱し、
加熱した気化部の一端側より液体原料を供給して気化さ
せて、気化部の一端側より導入されたキャリアガスとと
もに気化させた液体原料を気化部の多端側より放出する
気化方法である。粒状体には、直径が０．５ｍｍ以上５
ｍｍ以下の小球を用いる。気化部には、粒状体を２ｍｍ
以上５０ｍｍ以下の厚さに堆積したものを用いる。

【００１５】上記液体原料の気化方法では、多数の粒状
体からなる気化部を用いていることから、粒状体間に十
分な隙間が確保されるとともに、液体原料を気化させる
のに必要な表面積が確保される。そのため、多数の粒状
体からなる気化部を加熱して、その加熱された気化部に
液体原料を供給して気化させても、液体原料の残査によ
って目詰まりを起こすことなく、液体原料は粒状体表面
で気化され、キャリアガスとともに気化部の他端側より
放出される。

【００１６】また、粒状体に直径０．５ｍｍ以上５ｍｍ
以下の小球を用いることから、気化部は液体原料の残査
によって目詰まりを起こすことがない。なお、小球の径
が０．５ｍｍよりも小さい場合には、小球間に生じる隙
間が小さくなり、目詰まりを起こしやすくなる。一方、
小球の径が５ｍｍよりも大きい場合には液体原料と接触
する小球の総表面積が小さくなるために気化効率が低下
することになる。そこで、小球には径が０．５ｍｍ以上
５ｍｍ以下の範囲のものを用いる。

【００１７】また、上記気化部には粒状体を２ｍｍ以上
５０ｍｍ以下の厚さに堆積したものを用いることから、
液体原料中で比較的に蒸気圧が低い有機金属が粒状体
（小球）表面に再付着することなく、効率よく液体原料
が気化される。なお、上記気化部の厚さが２ｍｍよりも
薄くなると、滴下された液体原料が粒状体（小球）表面
で気化されることなく通過してしまう割合が増加するた
め、気化効率が低下することになる。一方、上記気化部
の厚さが５０ｍｍよりも厚くなると、滴下された液体原
料は粒状体（小球）表面で気化されるが、気化された気
体が気化部を通過する間に、液体原料中で比較的に蒸気
圧が低い有機金属が粒状体（小球）表面に再付着するた
め、成膜組成が経時変化を起こすという問題を発生す
る。よって、気化部には粒状体を２ｍｍ以上５０ｍｍ以
下の厚さに堆積したものを用いる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の気化器に係わる実施の形
態を、図１の概略構成断面図によって説明する。

【００１９】図１に示すように、気化器１には、筒状の
筐体１１が備えられている。この筐体１１の一端（上
端）側にはキャリアガス供給部（例えばキャリアガス供
給口）１１ａが設けられている。また、筐体１１の他端
（下端）側には原料ガス排出部としてシャワーノズル１
２が設置されている。このシャワーノズル１２には後に
説明する粒状体よりも小さい径の複数の孔１２ａが形成
されている。さらに上記筐体１１の内壁には上記シャワ
ーノズル１２に接続した内部筐体１３が設置されてい
る。

【００２０】上記内部筐体１３のシャワーノズル１２側
内部には多数の粒状体１４からなる気化部１５が充填さ
れている。上記粒状体１４は、例えば小球からなり、小
球の直径は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下に形成されてい
る。小球の径が０．５ｍｍよりも小さい場合には、小球
間に生じる隙間が小さくなり、目詰まりを起こしやすく
なる。一方、小球の径が５ｍｍよりも大きい場合には液
体原料と接触する小球の総表面積が小さくなるために気
化効率が低下することになる。そこで、小球の径は上記
０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲に設定される。

【００２１】上記気化部１５の厚さＨは２ｍｍ以上５０
ｍｍ以下に設定してある。上記気化部１５の厚さＨが２
ｍｍよりも薄くなると、滴下された液体原料が粒状体
（小球）表面で気化されることなく通過してしまう割合
が増加するため、気化効率が低下することになる。一
方、上記気化部１５の厚さＨが５０ｍｍよりも厚くなる
と、滴下された液体原料は粒状体（小球）表面で気化さ
れるが、気化された気体が気化部１５を通過する間に、
液体原料中で比較的に蒸気圧が低い有機金属が粒状体
（小球）表面に再付着するため、成膜組成が経時変化を
起こすという問題を発生する。よって、気化部１５の厚
さＨは２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲に設定される。

【００２２】上記小球の材質は、小球によって加熱され
る液体原料によって腐食されることなく、またキャリア
ガスに反応することのない材料であればよく、酸化ジル
コニウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化シリコ
ンのようなセラミックス、もしくは白金、金、銀、ニッ
ケル、銅、アルミニウム等の金属であってもよい。な
お、熱伝導性のよい材料であればより好ましい。

【００２３】上記気化部１５の上方には、液体原料を供
給するためのもので、気化部１５上方に放出端を配置し
た原料供給ノズル１６が配置されている。さらに上記筐
体１１の外側には、上位機気化部１５を加熱するための
ヒータ１７が形成されている。

【００２４】上記気化器１では、ヒータ１７によって気
化部１５が加熱され、その気化部１５は筐体１１内のシ
ャワーノズル１２側に充填した多数の粒状体１４からな
ることから、原料供給ノズル１６より気化部１５へ供給
された液体原料（図示せず）は、粒状体１４表面で気化
され、筐体１１一端側のキャリアガス供給部１１ａより
供給されるキャリアガス（矢印で示す）とともにシャワ
ーノズル１２の複数の孔１２ａより筐体１１外に放出さ
れる。

【００２５】次に、本発明の気化器１の使用方法を、以
下に説明する。上記図１によって説明した気化器１は、
筐体１１の内部圧力を１気圧以下の減圧下として使用す
ることにより、液体原料の沸点を下げることができる。
そのため、ヒータの加熱温度を低く抑えることが可能に
なる。

【００２６】次に、上記気化器１を用いた液体原料の気
化方法を、前記図１を用いて説明する。

【００２７】図１に示すように、他端側に原料ガス排出
部としてシャワーノズル１２を配置した筒状の筐体１１
内のシャワーノズル１２側に充填した多数の粒状体１４
からなる気化部１５をヒータ１７によって加熱する。そ
して、液体原料供給ノズル１６より加熱した気化部１５
へ液体原料（図示せず）を供給して気化する。それと同
時に、筐体１１の一端側よりキャリアガス（矢印で示
す）を気化部１５方向に導入し、その導入したキャリア
ガスとともに上記気化した液体原料（原料ガス）をシャ
ワーノズル１２に形成された複数の孔１２ａより筐体１
１の外部へ放出する。

【００２８】上記液体原料の気化方法では、ヒータ１７
によって多数の粒状体１４からなる気化部１５を加熱し
て、その加熱された気化部１５に液体原料を供給して気
化させることから、液体原料の残査によって目詰まりを
起こすことなく、液体原料は粒状体１４表面で気化さ
れ、筐体１１一端側のキャリアガス供給部１１ａより供
給されるキャリアガスとともにシャワーノズル１２の複
数の孔１２ａより筐体１１外に放出される。

【００２９】次に、本発明の気化器１を用いた薄膜製造
装置（例えば有機金属ＣＶＤ装置）の一例を、図２のブ
ロック図によって説明する。図２では、主として薄膜製
造装置のガスラインについて説明する。

【００３０】図２に示すように、まず、薄膜製造装置１
０１の反応室１１１へのガス供給系１５０を以下に説明
する。

【００３１】反応室１１１には、気化器１より原料ガス
を供給する配管１５１が反応室１１１に設けたノズル
（図示せず）に接続されている。この配管１５１には、
気化器１側に、反応室１１１を通さず反応室１１１の排
気系１７０に直接接続する配管１６１を分岐する三方向
バルブ１５２が設置されている。上記気化器１には原料
ガスを供給する液体供給ポンプ１５３が接続されてい
る。またキャリアガスを導入するための配管１５４が接
続されている。この配管１５４には開閉バルブ１５５が
設置されている。さらに三方向バルブ１５２と反応室１
１１との間の配管１５１には供給されるガスを混合する
混合器１５６が設置され、この混合器１５６には反応室
１１１に酸素を供給するための配管１５７が接続されて
いる。この配管１５７には開閉バルブ１５８が設置され
ている。

【００３２】次に反応室１１１の排気系１７０を以下に
説明する。反応室１１１に設けた排気口（図示せず）に
は、第１の排気管１７１が接続されている。この第１の
排気管１７１には、反応室１１１側より、コンダクタン
スバルブ１７２、トラップ１７３、開閉バルブ１７４、
ロータリーポンプもしくはブースターポンプからなる排
気ポンプ１７５が直列にかつ順に設けられている。

【００３３】前記配管１６１は、反応室１１１とコンダ
クタンスバルブ１７２との間の第１の排気管１７１に接
続されている。また開閉バルブ１７４と排気ポンプ１７
５との間の第１の排気管１７１には、配管１７６が接続
されている。この配管１７６の端部にはリークバルブ１
７７が設置されている。また第１の排気管１７１とリー
クバルブ１７７との間の配管１７６には、排気ポンプ１
７５の排気側に接続された第１の排気管１７１に接続さ
れる配管１７８が接続されている。

【００３４】さらに、反応室１１１には、上記開閉バル
ブ１７４と排気ポンプ１７５との間の第１の排気管１７
１に接続する第２の排気管１８１が設けられている。こ
の第２の排気管１８１には開閉バルブ１８２が設置さ
れ、その開閉バルブ１８２と反応室１１１との間の第２
の排気管１８１より配管１８３が分岐されていて、その
配管１８３端部にはリークバルブ１８４が設置されてい
る。

【００３５】次に、気化器１の排気系１９０について説
明する。気化器１には第３の排気管１９１が接続されて
いる。この第３の排気管１９１には、気化器１側より順
に、バルブ１９２、トラップ１９３、排気装置となる排
気ポンプ（例えばドライポンプ）１９４が直列に設置さ
れている。

【００３６】上記説明したガスラインは、一例であっ
て、その他の構成のガスラインであっても、上記薄膜製
造装置の反応室１１１に接続することは可能である。

【００３７】次に、上記ガスラインの標準的な操作手順
例を以下に説明する。

【００３８】まず、全ての開閉バルブは閉じた状態にし
ておき、成膜を行う基板（図示せず）を反応室１１１内
の所定位置に載置する。なお、必要に応じて基板は加熱
される。

【００３９】その状態で開閉バルブ１５８を開いて反応
室１１１の内部に酸素ガスを導入し、それとともに、開
閉バルブ１７４を開いて排気ポンプ１７５を動作させ、
さらにコンダクタンスバルブ１７２を調整することによ
り反応室１１１内を所定の圧力に保持する。そして、反
応室内にプラズマ放電を発生させる。

【００４０】それと同時に、液体供給ポンプ１５３を動
作させて有機金属を溶解した液体原料を１００℃〜２４
０℃に保持された気化器１に供給し、それを気化器１で
気化させる。そして開閉バルブ１５４を開いて気化器１
にキャリアガスを供給し、同時にバルブ１９２を開き、
そのキャリアガスとともに原料ガスを排気する。

【００４１】その後、プラズマ放電が安定してから、三
方向バルブ１５２を気化器１と反応室１１１とが連通す
る状態に開き、キャリアガスとともに液体原料を気化さ
せて得た原料ガスを反応室１１１方向に搬送し、反応室
１１１の直前の混合器１５６で配管１５７により供給さ
れる酸素ガスを混合して、その混合ガスを反応室１１１
内に導入する。そして、原料ガスと酸素はプラズマ放電
により分解され、その分解物が基板上に堆積して薄膜を
形成する。

【００４２】基板上に薄膜が所定の膜厚に成膜されたと
きに、三方向バルブ１５２を操作して、反応室１１１内
への原料ガスの供給を停止することにより成膜を終了す
る。それとともにプラズマ放電を停止させ、さらに液体
供給ポンプ１５３の動作を停止して、また開閉バルブ１
５５、１５８を閉じてキャリアガスおよび酸素ガスの供
給を停止する。

【００４３】その後、反応室１１１内のガスを排気した
後、開閉バルブ１７４を閉じて、排気装置を停止する。
そしてリークバルブ１８４を開いて反応室１１１内に例
えば窒素をパージし、リークバルブ１８４を閉じる。そ
の後、反応室１１１より基板を取り出す。

【００４４】反応室１１１より基板を取り出した後、開
閉バルブ１７４、１８２を開き、排気装置を稼働させて
反応室１１１内を排気する。そして、上記説明した手順
を繰り返すことにより、成膜を行う。

【００４５】また、気化器１内のガスを排気するとき
は、バルブ１９２を開き、排気ポンプ（ドライポンプ）
１９４を稼働することにより、気化器１内のガスを排出
することができる。さらに、定期的に気化器１を溶媒ガ
スにより洗浄する場合には、気化器１に洗浄用の溶媒ガ
スを供給するとともに気化器の排気系１９０に接続され
た排気ポンプ（ドライポンプ）１９４により気化器１内
を排気すればよい。

【００４６】次に、図２によって説明したＭＯＣＶＤ装
置を用いて、強誘電体のＳｒＢｉ₂Ｔａ₂Ｏ₉薄膜を成
膜する一例を以下に説明する。

【００４７】シリコン基板上に熱酸化膜の酸化シリコン
膜を例えば３００ｎｍの厚さに形成した後、スパッタリ
ングによって、チタン（Ｔｉ）膜を例えば３０ｎｍの厚
さに形成し、さらにその上に白金膜を例えば２００ｎｍ
の厚さに成膜する。上記構成の基板をＭＯＣＶＤ装置内
の基板加熱用ヒータが備えられたステージ上に載置し、
基板を３５０℃〜６５０℃に加熱する。そしてＭＯＣＶ
Ｄ装置の反応室内を一旦真空引きした後、Ｂｉ（Ｃ₆Ｈ
₅）₃、Ｓｒ（ＴＨＤ）₂・ｔｅｒａｇｌｙｍｅ、Ｔａ
（ｉ−ＯＣ₃Ｈ₇）₄ＴＨＤの各有機金属を所定の濃度
でＴＨＦ溶液中に溶解した液体ソースを所定の割合で混
合した混合溶液を２００℃に保持された気化器に液体ポ
ンプで０．０５ｍｌ／ｍｉｎの割合で滴下して気化器内
に設置された小球の表面で気化させる。この成膜では、
ＺｒＯ₂製の直径２ｍｍの小球を用いた。気化した混合
ガスをアルゴン（Ａｒ）キャリアガス（流量：例えば２
００ｃｍ³／ｍｉｎ）とともに搬送して、反応室の前段
で酸素（Ｏ₂）ガス（流量：例えば２００ｃｍ³／ｍｉ
ｎ）と混合した後、成膜室内に導入して、反応ガス圧を
例えば１３．３Ｐａ〜２．６７ｋＰａに設定して成膜を
行う。

【００４８】次いで、上記プロセスによって得られた膜
を、例えば７００℃の常圧酸素雰囲気中で例えば２０分
間の熱処理を行う。そして得られたＳｒ_xＢｉ_yＴａ
_2.0Ｏ₉ _+d膜（０．６≦ｘ≦１．２、１．７≦ｙ≦２．
５、０≦ｄ≦１．０）（厚さが１００ｎｍ）上に、スパ
ッタリングによって上部電極を１００ｎｍの厚さの白金
膜で形成する。その後、７２５℃で１時間の酸素雰囲気
中の熱処理を行った後、Ｐ−Ｖヒステリシスを測定し
た。その結果、２Ｐｒが１０μＣ／ｃｍ³〜２２μＣ／
ｃｍ³、２Ｅｃが１００ｋＶ／ｃｍ〜１５０ｋＶ／ｃｍ
という良好な値が得られた。

【００４９】上記成膜工程を連続して５０時間行うと、
従来の気化器を使用した場合には、目詰まりによって、
強誘電体膜を用いたキャパシタに動作不良が発生するた
め、気化器内の洗浄や多孔質円盤の交換が必要になって
いた。一方、本発明の気化器を備えたＭＯＣＶＤ装置で
成膜を行った場合には、連続成膜時間が２００時間を越
えても気化器の目詰まりや、ＳＢＴ膜の成膜組成ずれ等
の問題が発生することなく、正常に成膜を行うことがで
きた。図３の気化器内の圧力とサンプル作製回数との関
係図に示すように、１２分間の成膜を１０回連続して行
った場合の気化器内の圧力変動を測定した結果は、従来
の気化器では気化器内の圧力が５５％上昇したのに対し
て、本発明の気化器では３％の圧力上昇にとどまった。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の気化器に
よれば、ヒータによって気化部が加熱され、その気化部
は筐体内の原料ガス排出部側に充填した多数の粒状体か
らなるので、粒状体間に十分な隙間を確保することがで
きるとともに、液体原料を気化させるのに必要な表面積
を確保することができる。よって、液体原料を効率よく
気化することができるようになり、また蒸気圧の低い原
料ソースが残査として気化器内に残留することによる成
膜組成の経時変化や気化器の目詰まりによる気化器内の
圧力上昇が無くすことができる。よって、メンテナンス
寿命を延ばすことができるので、量産性の向上が図れ
る。

【００５１】本発明の気化器の使用方法によれば、気化
器の内部圧力を１気圧以下の減圧下とするので、液体原
料の沸点を下げることができ、ヒータの加熱温度を低く
抑えることができる。

【００５２】本発明の液体原料の気化方法によれば、多
数の粒状体からなる気化部を用いているので、粒状体間
に十分な隙間を確保することができるとともに、液体原
料を気化させるのに必要な表面積を確保することができ
る。そのため、多数の粒状体からなる気化部を加熱し
て、その加熱された気化部に液体原料を供給して気化さ
せても、液体原料の残査によって目詰まりを起こすこと
なく、液体原料は粒状体表面で気化することができ、キ
ャリアガスとともに気化部の他端側より放出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気化器に係わる実施の形態を示す概略
構成断面図である。

【図２】本発明の気化器を用いた薄膜製造装置（有機金
属ＣＶＤ装置）の一例を示すブロック図である。

【図３】気化器内の圧力とサンプル作製回数との関係図
である。

【図４】従来の気化器を示す概略構成断面図である。

【図５】従来の気化器を示す概略構成断面図である。

【符号の説明】

１…気化器、１１…筐体、１１ａ…キャリアガス供給
部、１２…シャワーノズル、１４…粒状体、１５…気化
部、１６…原料供給ノズル、１７…ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G068 DA04 DB03 DB04 DD03 DD20 4K030 AA11 EA01 KA22 5F045 AA04 AA08 AB31 AB32 AC11 AC16 AD07 AD08 AD09 AD10 AE19 AE21 AE23 AF03 AF10 BB04 BB08 BB10 BB16 EB03 EC07 EE02 EF05 HA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端側にキャリアガス供給部を設け、他
端側に原料ガス排出部を配置した筒状の筐体と、前記筐体内の前記原料ガス排出部側に充填した多数の粒
状体からなる気化部と、前記気化部へ液体原料を供給するもので前記気化部より
前記キャリアガス供給部側に放出端を配置した原料供給
ノズルと、前記筐体の外側に設置したヒータとを備えたことを特徴
とする気化器。
【請求項２】前記粒状体は小球からなり、前記小球の直径は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１記載の気化器。
【請求項３】前記気化部の厚さは２ｍｍ以上５０ｍｍ
以下であることを特徴とする請求項１記載の気化器。
【請求項４】前記気化部の厚さは２ｍｍ以上５０ｍｍ
以下であることを特徴とする請求項２記載の気化器。
【請求項５】一端側にキャリアガス供給部を設け、他
端側に原料ガス排出部を配置した筒状の筐体と、前記筐体内の前記原料ガス排出部側に充填した多数の粒
状体からなる気化部と、前記気化部へ液体原料を供給するもので前記気化部より
前記キャリアガス供給部側に放出端を配置した原料供給
ノズルと、前記筐体の外側に設置したヒータとを備えた気化器の内
部圧力を１気圧以下の減圧下として前記気化器を使用す
ることを特徴とする気化器の使用方法。
【請求項６】筒状の筐体内に充填した多数の粒状体か
らなる気化部を加熱し、前記加熱した気化部の一端側より液体原料を供給して気
化させて、前記気化部の一端側より導入されたキャリアガスととも
に前記気化させた液体原料を前記気化部の多端側より放
出することを特徴とする液体原料の気化方法。
【請求項７】前記粒状体には、直径が０．５ｍｍ以上
５ｍｍ以下の小球を用いることを特徴とする請求項６記
載の液体原料の気化方法。
【請求項８】前記気化部には、前記粒状体を２ｍｍ以
上５０ｍｍ以下の厚さに堆積したものを用いることを特
徴とする請求項６記載の液体原料の気化方法。
【請求項９】前記気化部には、前記小球を２ｍｍ以上
５０ｍｍ以下の厚さに堆積したものを用いることを特徴
とする請求項７記載の液体原料の気化方法。