JP2002505377A - 液体ベーパライザ装置と該装置の使用方法 - Google Patents
液体ベーパライザ装置と該装置の使用方法Info
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
- C07F7/28—Titanium compounds
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
- Y10S261/65—Vaporizers
Abstract
(57)【要約】
本発明は、改良形の液体ベーパライザ装置及びこの使用方法を提供するものである。本発明のベーパライザ装置は、TDMATなど、蒸気圧が比較的低い液体を気化するのに特に有益である。一実施形態では、液体ベーパライザ装置(10)が、第1および第2の入口(12および18)と、出口(20)を有するベーパライザ・ユニット(16)を含む。ベーパライザ装置は、入口(20)および出口(24)を有する容器(22)を含むことによって、容器の入口がベーパライザの出口に動作可能に接続される。容器は、容器の入口と容器の出口を動作可能に接続する複数の通路を含む。このようにして、2つの入口のいずれか一方または両方を通ってベーパライザ・ユニット内に流入する液体および/または気体は、ベーパライザ・ユニットの出口から出て、容器の入口に入り、複数の通路を通過して、容器の出口を出る。
Description
【0001】
本発明は、液体ベーパライザ装置に関し、さらに詳しく言えば、低蒸気圧液体
用の液体ベーパライザ装置に関する。
用の液体ベーパライザ装置に関する。
【0002】
半導体製造プロセスにおいて、半導体ウェーハ上に薄膜の材料を堆積させるた
めに化学気相堆積(CVD)法を用いてもよい。CVDプロセスの使用は、膜を
高度に均一な層にすることが可能であるため好適である場合が多い。CVDは通
常、基板が存在する反応チャンバにガスを導入し、このチャンバ内で、ガスの化
学反応によって基板表面上に膜を堆積させる。CVD材料には、最初は液体のも
ので、蒸発させてCVD用の所望の反応チャンバに気相状態で移送されるものが
ある。
めに化学気相堆積(CVD)法を用いてもよい。CVDプロセスの使用は、膜を
高度に均一な層にすることが可能であるため好適である場合が多い。CVDは通
常、基板が存在する反応チャンバにガスを導入し、このチャンバ内で、ガスの化
学反応によって基板表面上に膜を堆積させる。CVD材料には、最初は液体のも
ので、蒸発させてCVD用の所望の反応チャンバに気相状態で移送されるものが
ある。
【0003】 CVDプロセスでは、液体反応源が用いられることが多い。例えば、CVDの
反応ガスとして四塩化チタン(TiCl4)が用いられて、基板表面上にチタン 含有膜層を堆積させる。また、CVDプロセスにおいて、金属有機材料であるテ
トラキス−ジメチルアミノチタン(TDMAT)が用いられる。
反応ガスとして四塩化チタン(TiCl4)が用いられて、基板表面上にチタン 含有膜層を堆積させる。また、CVDプロセスにおいて、金属有機材料であるテ
トラキス−ジメチルアミノチタン(TDMAT)が用いられる。
【0004】 TiCl4とTDMATを用いるCVDでは、通常、液体のTiCl4またはT
DMATを気化させ、気体のTiCl4またはTDMATをキャリヤガスを用い て反応チャンバに移送することが含まれる。ここで、液体化合物を完全に気化す
るよう注意が必要となる。化合物が完全に気化されず、気体/液体を備える混合
物として反応チャンバに搬送されると、反応チャンバにある液体化合物により、
堆積膜の均一性が劣化したり、他にも望ましくないプロセスが生じてしまうこと
につながる。また、プロセス用の配管壁についた液滴が後々蒸発する可能性があ
るため、ウェーハ毎の反復性が低下し、反応チャンバでの気化濃度にばらつきが
生じることもある。また、完全に気化されると、化合物を気相の状態に維持しな
がら反応チャンバに移送するよう注意が必要となる。TiCl4やTDMATが 凝縮すると、堆積処理時に望ましくないばらつきが生じ、さらにライン要素の機
能低下につながる可能性もある。
DMATを気化させ、気体のTiCl4またはTDMATをキャリヤガスを用い て反応チャンバに移送することが含まれる。ここで、液体化合物を完全に気化す
るよう注意が必要となる。化合物が完全に気化されず、気体/液体を備える混合
物として反応チャンバに搬送されると、反応チャンバにある液体化合物により、
堆積膜の均一性が劣化したり、他にも望ましくないプロセスが生じてしまうこと
につながる。また、プロセス用の配管壁についた液滴が後々蒸発する可能性があ
るため、ウェーハ毎の反復性が低下し、反応チャンバでの気化濃度にばらつきが
生じることもある。また、完全に気化されると、化合物を気相の状態に維持しな
がら反応チャンバに移送するよう注意が必要となる。TiCl4やTDMATが 凝縮すると、堆積処理時に望ましくないばらつきが生じ、さらにライン要素の機
能低下につながる可能性もある。
【0005】 一つにTDMATの蒸気圧が低いことから、TDMATを気化するといくつか
の特有の問題が生じる。したがって、TDMAT金属有機化合物を完全に気化さ
せ、さらに反応チャンバへと気体化合物を移送しながら、ガスからTDMAT液
体へと凝縮しないようにするための効率的なメカニズムを提供することが望まれ
る。
の特有の問題が生じる。したがって、TDMAT金属有機化合物を完全に気化さ
せ、さらに反応チャンバへと気体化合物を移送しながら、ガスからTDMAT液
体へと凝縮しないようにするための効率的なメカニズムを提供することが望まれ
る。
【0006】
本発明は、改良形液体ベーパライザ装置およびその使用方法を提供するもので
ある。本発明のベーパライザ装置は、TDMATおよび蒸気圧が比較的低い他の
液体源を気化するために特に有益なものである。本発明では、2段階を備える気
化プロセスをとって、このような液体を完全に気化させるように促す。
ある。本発明のベーパライザ装置は、TDMATおよび蒸気圧が比較的低い他の
液体源を気化するために特に有益なものである。本発明では、2段階を備える気
化プロセスをとって、このような液体を完全に気化させるように促す。
【0007】
一実施形態では、本発明の液体ベーパライザ装置が、第1の入口と第2の入口
、および出口を有するベーパライザ・ユニットを含む。ベーパライザ装置は、入
口および出口を有する容器をさらに含むことによって、容器の入口がベーパライ
ザ・ユニットの出口に動作可能に接続される。容器は、容器の入口と容器の出口
を動作可能に接続する複数の通路を含む。このようにして、2つの入口のいずれ
か1つかまたは両方を通ってベーパライザ・ユニット内に流入する液体および/
または気体が、ベーパライザ・ユニットの出口を出て、容器の入口に入る。液体
および/または気体は、複数の通路を通過して、容器の出口を出る。
、および出口を有するベーパライザ・ユニットを含む。ベーパライザ装置は、入
口および出口を有する容器をさらに含むことによって、容器の入口がベーパライ
ザ・ユニットの出口に動作可能に接続される。容器は、容器の入口と容器の出口
を動作可能に接続する複数の通路を含む。このようにして、2つの入口のいずれ
か1つかまたは両方を通ってベーパライザ・ユニット内に流入する液体および/
または気体が、ベーパライザ・ユニットの出口を出て、容器の入口に入る。液体
および/または気体は、複数の通路を通過して、容器の出口を出る。
【0008】 一つの態様では、第1のベーパライザの入口は、液体を受けるように適合され
、第2のベーパライザの入口は、キャリヤガスを受けるように適合される。ベー
パライザ・ユニットは、通過する液体の量を制御する制御弁と、制御弁を通過し
た液体を少なくとも部分的に気化させ、キャリヤガスによってベーパライザの出
口から移送させる気化弁とを備えることが好ましい。また、制御弁と気化弁とを
接続するベーパライザの通路が設けられて、液体が制御弁から気化弁へと流れる
ようにする。
、第2のベーパライザの入口は、キャリヤガスを受けるように適合される。ベー
パライザ・ユニットは、通過する液体の量を制御する制御弁と、制御弁を通過し
た液体を少なくとも部分的に気化させ、キャリヤガスによってベーパライザの出
口から移送させる気化弁とを備えることが好ましい。また、制御弁と気化弁とを
接続するベーパライザの通路が設けられて、液体が制御弁から気化弁へと流れる
ようにする。
【0009】 ベーパライザ・ユニットは、制御弁と気化弁の両方を含む温度制御されたハウ
ジング構造を備えることがさらに好ましい。ハウジング構造には温度制御メカニ
ズムが連通されて、ハウジング構造内の恒温状態を維持する。このようにして、
制御弁と気化弁を通る液体または気体に所望の熱量が送られることにより、液体
の気化を促進させる。本発明の例示的なベーパライザ・ユニットが、米国特許第
5,440,887号公報および米国特許第5,272,880号公報に開示さ
れており、これらの内容全体は本願明細書に参照により引用されたものとする。
この米国特許第5,440,887号公報および米国特許第5,272,880
号公報は共に、本願譲受人であるカリフォルニア州サンタクララのアプライドマ
テリアルズ社(Applied Materials,Inc.)に譲渡された
ものである。
ジング構造を備えることがさらに好ましい。ハウジング構造には温度制御メカニ
ズムが連通されて、ハウジング構造内の恒温状態を維持する。このようにして、
制御弁と気化弁を通る液体または気体に所望の熱量が送られることにより、液体
の気化を促進させる。本発明の例示的なベーパライザ・ユニットが、米国特許第
5,440,887号公報および米国特許第5,272,880号公報に開示さ
れており、これらの内容全体は本願明細書に参照により引用されたものとする。
この米国特許第5,440,887号公報および米国特許第5,272,880
号公報は共に、本願譲受人であるカリフォルニア州サンタクララのアプライドマ
テリアルズ社(Applied Materials,Inc.)に譲渡された
ものである。
【0010】 容器の通路の累積表面領域は、通路がない同じサイズの容器の内面領域よりも
少なくとも2倍広いものが好ましく、さらに少なくとも10倍広いものがより好
ましい。容器は、容器の入口と出口をつなぐ通路数を少なくとも5本備えること
が好ましく、さらに少なくとも10本備えることがより好ましい。
少なくとも2倍広いものが好ましく、さらに少なくとも10倍広いものがより好
ましい。容器は、容器の入口と出口をつなぐ通路数を少なくとも5本備えること
が好ましく、さらに少なくとも10本備えることがより好ましい。
【0011】 一つの態様では、容器は、概して円筒状のものである。容器は、熱伝導材料を
含むことがさらに好ましい。また、容器がステンレス鋼を含む態様もあれば、容
器がアルミニウムを含む態様もある。さらに、他の金属または金属合金などの他
の熱伝導材料が用いられてもよい。
含むことがさらに好ましい。また、容器がステンレス鋼を含む態様もあれば、容
器がアルミニウムを含む態様もある。さらに、他の金属または金属合金などの他
の熱伝導材料が用いられてもよい。
【0012】 液体ベーパライザ装置は、容器と連通した熱源を備えることがさらに好ましい
。一つの態様では、容器の熱源は、容器の周りを少なくとも部分的に覆ったブラ
ンケット形ヒータを備える。このように、容器の熱源により容器の外面を所望の
温度まで加熱させることが可能となる。容器の材料として熱伝導性のものを使う
ことによって、容器の構造全体で熱を伝達しやすくなり、さらに容器を通る液体
および/または気体の気化を促進させる。
。一つの態様では、容器の熱源は、容器の周りを少なくとも部分的に覆ったブラ
ンケット形ヒータを備える。このように、容器の熱源により容器の外面を所望の
温度まで加熱させることが可能となる。容器の材料として熱伝導性のものを使う
ことによって、容器の構造全体で熱を伝達しやすくなり、さらに容器を通る液体
および/または気体の気化を促進させる。
【0013】 別の態様では、ベーパライザ装置は、容器の出口に動作可能に取り付けられ、
さらに反応チャンバに取り付けられるように適合されたガス通路をさらに備える
。このようにして、容器の出口を出る気体が、CVD用の所望の反応チャンバや
他のプロセスに移送されてもよい。ガス通路は、容器の出口を出る気体が気相状
態を保ちやすいように、絶縁され加熱された通路であることが好ましい。
さらに反応チャンバに取り付けられるように適合されたガス通路をさらに備える
。このようにして、容器の出口を出る気体が、CVD用の所望の反応チャンバや
他のプロセスに移送されてもよい。ガス通路は、容器の出口を出る気体が気相状
態を保ちやすいように、絶縁され加熱された通路であることが好ましい。
【0014】 別の態様では、液体ベーパライザ装置は、ベーパライザの入口の少なくとも1
つに動作可能に接続されたプレヒータをさらに含む。このようなプレヒータは、
キャリヤガスがベーパライザ・ユニットに入る前にキャリヤガスを予熱するため
に使用されることが好ましい。このようにして、キャリヤガスを加熱することに
より、液体TDMATなどの所望の液体を気化させやすくする。
つに動作可能に接続されたプレヒータをさらに含む。このようなプレヒータは、
キャリヤガスがベーパライザ・ユニットに入る前にキャリヤガスを予熱するため
に使用されることが好ましい。このようにして、キャリヤガスを加熱することに
より、液体TDMATなどの所望の液体を気化させやすくする。
【0015】 本発明は、液体/気体混合物を気化させるための方法をさらに提供するもので
ある。この方法は、液体とキャリヤガスをベーパライザ・ユニット内に流入させ
、液体を少なくとも部分的に気化させて液体/気体混合物を生成するステップを
含む。液体/気体混合物を加熱した容器を通過させて、さらに気化して製品ガス
にする。
ある。この方法は、液体とキャリヤガスをベーパライザ・ユニット内に流入させ
、液体を少なくとも部分的に気化させて液体/気体混合物を生成するステップを
含む。液体/気体混合物を加熱した容器を通過させて、さらに気化して製品ガス
にする。
【0016】 この方法の一つの態様では、液体/気体混合物は、容器内に含まれる複数の概
して平行な通路を通過させる。これらの通路の累積表面領域は、通路がない同じ
サイズの容器の内面領域よりも少なくとも2倍広いものが好ましい。液体の蒸発
圧は、100℃で約82Torrよりも小さいものが好ましい。一つの態様では
、液体はTDMATを含むが、本発明の範囲内において他の液体を使用してもよ
い。別の態様では、キャリヤガスはヘリウムを含むが、アルゴン、窒素などの他
の不活性ガスや、不活性ガスとの組合せを用いてもよい。さらなる別の態様では
、液体/気体混合物は、少なくともいくらかの液体TDMATを含む。製品ガス
は、気体TDMATを含むものが好ましい。
して平行な通路を通過させる。これらの通路の累積表面領域は、通路がない同じ
サイズの容器の内面領域よりも少なくとも2倍広いものが好ましい。液体の蒸発
圧は、100℃で約82Torrよりも小さいものが好ましい。一つの態様では
、液体はTDMATを含むが、本発明の範囲内において他の液体を使用してもよ
い。別の態様では、キャリヤガスはヘリウムを含むが、アルゴン、窒素などの他
の不活性ガスや、不活性ガスとの組合せを用いてもよい。さらなる別の態様では
、液体/気体混合物は、少なくともいくらかの液体TDMATを含む。製品ガス
は、気体TDMATを含むものが好ましい。
【0017】 一つの実施形態では、この方法は、ベーパライザ・ユニットを所望の温度まで
加熱するステップをさらに備え、この温度は、約50℃から約200℃の範囲内
のものが好ましい。別の態様では、この方法は、ベーパライザ・ユニットに入る
前に、キャリヤガスを所望の温度まで加熱するステップをさらに備え、この温度
は、約50℃から約200℃の範囲内のものが好ましい。
加熱するステップをさらに備え、この温度は、約50℃から約200℃の範囲内
のものが好ましい。別の態様では、この方法は、ベーパライザ・ユニットに入る
前に、キャリヤガスを所望の温度まで加熱するステップをさらに備え、この温度
は、約50℃から約200℃の範囲内のものが好ましい。
【0018】 この方法は、容器の外面を所望の温度まで加熱するステップを備えることがさ
らに好ましい。一つの態様では、容器の外面は、少なくとも約80℃まで加熱さ
れる。別の態様では、容器の外面は、約50℃から約200℃の範囲内の温度ま
で加熱される。このようにして、容器を加熱することによって、残留する液体が
あればこの液体をさらに気化しやすくなる。
らに好ましい。一つの態様では、容器の外面は、少なくとも約80℃まで加熱さ
れる。別の態様では、容器の外面は、約50℃から約200℃の範囲内の温度ま
で加熱される。このようにして、容器を加熱することによって、残留する液体が
あればこの液体をさらに気化しやすくなる。
【0019】 さらなる別の態様では、この方法は、製品ガスを絶縁され加熱された通路を通
して、製品ガスから液体が凝縮しないようにするステップを含む。加熱された通
路の外面は、約50℃から約200℃の範囲内の温度まで加熱されることが好ま
しい。
して、製品ガスから液体が凝縮しないようにするステップを含む。加熱された通
路の外面は、約50℃から約200℃の範囲内の温度まで加熱されることが好ま
しい。
【0020】 本発明の一実施形態では、通過する液体/気体混合物を気化する装置が、熱伝
導性材料を含み、入口と出口を有する、容器を含む。入口は、容器内に含まれた
複数の通路により出口に動作可能に接続される。熱源が容器に連通されて、容器
の外面を所望の温度まで加熱する。通路の累積表面領域は、このような通路がな
い同じサイズの容器の内面領域よりも少なくとも2倍広いものである。この容器
は、ステンレス鋼および/またはアルミニウムを含むものが好ましいが、本発明
の範囲内において他の熱伝導性材料を使用してもよい。
導性材料を含み、入口と出口を有する、容器を含む。入口は、容器内に含まれた
複数の通路により出口に動作可能に接続される。熱源が容器に連通されて、容器
の外面を所望の温度まで加熱する。通路の累積表面領域は、このような通路がな
い同じサイズの容器の内面領域よりも少なくとも2倍広いものである。この容器
は、ステンレス鋼および/またはアルミニウムを含むものが好ましいが、本発明
の範囲内において他の熱伝導性材料を使用してもよい。
【0021】 本発明の上記および他の特徴および利点は、添付図面と組み合わせて好適な実
施形態が詳細に記載される以下の記載から明らかになるであろう。
施形態が詳細に記載される以下の記載から明らかになるであろう。
【0022】
本発明による液体ベーパライザ装置10を以下に記載する。図1は、液体ベー
パライザ装置10の模式図を示す。ベーパライザ装置10は、ヘリウム、窒素な
どのキャリヤガスが移送されるキャリヤガスライン12を含む。液体TDMAT
を気化させるために、キャリヤガスは、ヘリウムおよび窒素などの不活性ガスの
組合せであるものが好ましい。したがって、キャリヤガスという用語は、不活性
ガスまたは不活性ガスの組合せを指すものであることを理解されたい。所望のキ
ャリヤガスが質量流量コントローラ11を流れ、このコントローラは、そこを通
過するキャリヤガスの流量を制御するように作動する。キャリヤガスは、プレヒ
ータ14で予熱され、キャリヤガスライン12を引き続き通過して、ベーパライ
ザ・ユニット16内に入る。
パライザ装置10の模式図を示す。ベーパライザ装置10は、ヘリウム、窒素な
どのキャリヤガスが移送されるキャリヤガスライン12を含む。液体TDMAT
を気化させるために、キャリヤガスは、ヘリウムおよび窒素などの不活性ガスの
組合せであるものが好ましい。したがって、キャリヤガスという用語は、不活性
ガスまたは不活性ガスの組合せを指すものであることを理解されたい。所望のキ
ャリヤガスが質量流量コントローラ11を流れ、このコントローラは、そこを通
過するキャリヤガスの流量を制御するように作動する。キャリヤガスは、プレヒ
ータ14で予熱され、キャリヤガスライン12を引き続き通過して、ベーパライ
ザ・ユニット16内に入る。
【0023】 液体TDMATなどの所望の液体は、液体源ライン13を流れて、液体流量メ
ータ15内に流入し、通過する。液体流量メータ15は、該液体流量メータ15
を流れる液体の量を測定するように作動する。所望の液体は、液体ライン18に
入り、ベーパライザ・ユニット16に搬送される。少なくとも部分的にTDMA
Tを気化するベーパライザ・ユニット16は、残りの図面と組み合わせて以下に
詳細に記載する。
ータ15内に流入し、通過する。液体流量メータ15は、該液体流量メータ15
を流れる液体の量を測定するように作動する。所望の液体は、液体ライン18に
入り、ベーパライザ・ユニット16に搬送される。少なくとも部分的にTDMA
Tを気化するベーパライザ・ユニット16は、残りの図面と組み合わせて以下に
詳細に記載する。
【0024】 TDMATとキャリヤガスの液体/気体混合物が、液体気体混合物ライン20
を通ってベーパライザ・ユニット16を出て、残りの図面と組み合わせて記載す
るように、さらにTDMATを気化させるように容器22に入る。気体TDMA
Tを備える製品ガスが、容器22から出て、製品ガスライン24を通り反応チャ
ンバ26へと進む。次いで、気体TDMATを用いた化学気相堆積または他の所
望のプロセスを反応チャンバ26内で生じさせることが可能となる。
を通ってベーパライザ・ユニット16を出て、残りの図面と組み合わせて記載す
るように、さらにTDMATを気化させるように容器22に入る。気体TDMA
Tを備える製品ガスが、容器22から出て、製品ガスライン24を通り反応チャ
ンバ26へと進む。次いで、気体TDMATを用いた化学気相堆積または他の所
望のプロセスを反応チャンバ26内で生じさせることが可能となる。
【0025】 キャリヤガスライン12、液体源ライン13および液体ライン18は、ステン
レス鋼管などを備えるものであってよい。同様に液体ガス混合物ライン20およ
び製品ガスライン24も、ステンレス鋼管等を備えるものであってよい。一実施
形態では、ライン12、13、20、24の管の直径は、1/4インチであり、
ライン18の管の直径は、1/8インチである。
レス鋼管などを備えるものであってよい。同様に液体ガス混合物ライン20およ
び製品ガスライン24も、ステンレス鋼管等を備えるものであってよい。一実施
形態では、ライン12、13、20、24の管の直径は、1/4インチであり、
ライン18の管の直径は、1/8インチである。
【0026】 本発明は、キャリヤガスライン12を間に設けることなく、プレヒータ14を
ベーパライザ・ユニット16に動作可能に取り付けることも更に考えられる。こ
のような場合の接続は、面密閉形の管など、嵌合および接合によって達成されて
もよい。同様に、液体/ガス混合物ライン20を用いることなく、ベーパライザ
・ユニット16と容器22を互いに動作可能に取り付けることも可能である。
ベーパライザ・ユニット16に動作可能に取り付けることも更に考えられる。こ
のような場合の接続は、面密閉形の管など、嵌合および接合によって達成されて
もよい。同様に、液体/ガス混合物ライン20を用いることなく、ベーパライザ
・ユニット16と容器22を互いに動作可能に取り付けることも可能である。
【0027】 図2をここで参照して、好適なベーパライザ・ユニット16を記載する。図2
に示されているように、ベーパライザ・ユニット16は、TDMATなどの所望
の液体を受ける液体入口50を備える。液体ライン18は、液体入口50に動作
可能に接続されて、液体TDMATをベーパライザ・ユニット16へと移送可能
にする。制御弁52は、該制御弁52を通る液体TDMATの量を制御するよう
に作動する。液体TDMATは、ベーパライザの通路56を通り、気化弁54内
に進む。図3に最良に示されているように、ベーパライザ・ユニット16は、キ
ャリヤガスライン12に動作可能に取り付けられたキャリヤガス入口60をさら
に含む。キャリヤガスはベーパライザ・ユニット16に入ると、気化弁54に入
り、該気化弁54を通過する。キャリヤガスは、気化弁54を通って少なくとも
部分的に気化したTDMATを移送し、さらに液体/気体TDMAT混合物は、
ベーパライザ・ユニット出口62を出る。
に示されているように、ベーパライザ・ユニット16は、TDMATなどの所望
の液体を受ける液体入口50を備える。液体ライン18は、液体入口50に動作
可能に接続されて、液体TDMATをベーパライザ・ユニット16へと移送可能
にする。制御弁52は、該制御弁52を通る液体TDMATの量を制御するよう
に作動する。液体TDMATは、ベーパライザの通路56を通り、気化弁54内
に進む。図3に最良に示されているように、ベーパライザ・ユニット16は、キ
ャリヤガスライン12に動作可能に取り付けられたキャリヤガス入口60をさら
に含む。キャリヤガスはベーパライザ・ユニット16に入ると、気化弁54に入
り、該気化弁54を通過する。キャリヤガスは、気化弁54を通って少なくとも
部分的に気化したTDMATを移送し、さらに液体/気体TDMAT混合物は、
ベーパライザ・ユニット出口62を出る。
【0028】 図2および図3は、制御弁52と気化弁54を囲む温度制御されたハウジング
構造58を示す。図4に示されているように、温度制御メカニズムまたはヒータ
コントローラ64が、ハウジング構造58に動作可能に取り付けられて、ハウジ
ング構造58の内部の恒温状態を維持する。好ましくは約50℃から約200℃
の高温で、さらにより好ましくは約70℃から約90℃の高温でハウジング構造
58内の温度を制御することによって、TDMATを少なくとも部分的に気化す
ることが可能となる。この替わりとして、キャリヤガスと接触させることによっ
て、TDMATを少なくとも部分的に気化させてもよい。
構造58を示す。図4に示されているように、温度制御メカニズムまたはヒータ
コントローラ64が、ハウジング構造58に動作可能に取り付けられて、ハウジ
ング構造58の内部の恒温状態を維持する。好ましくは約50℃から約200℃
の高温で、さらにより好ましくは約70℃から約90℃の高温でハウジング構造
58内の温度を制御することによって、TDMATを少なくとも部分的に気化す
ることが可能となる。この替わりとして、キャリヤガスと接触させることによっ
て、TDMATを少なくとも部分的に気化させてもよい。
【0029】 図2から4と組み合わせて前述したものは、本発明によるベーパライザ・ユニ
ット16の好適な実施形態を記載したものである。より詳細な記載が、米国特許
第5,440,887号公報および米国特許第5,272,880号公報になさ
れており、前述したように、これらの内容全体は参照により本願明細書に引用さ
れたものとする。
ット16の好適な実施形態を記載したものである。より詳細な記載が、米国特許
第5,440,887号公報および米国特許第5,272,880号公報になさ
れており、前述したように、これらの内容全体は参照により本願明細書に引用さ
れたものとする。
【0030】 好適なベーパライザ・ユニット16は、テトラエチルオルソシリケート(TE
OS、100℃で蒸気圧が約82Torr)および他の材料を気化するさいに著
しく良好な結果が得られる。しかしながら、一つにTDMATの蒸気圧が低い(
100℃で約9.1Torr)ため、ベーパライザ・ユニット16は通常、部分
的にしかTDMATを気化しない。前述したように、部分的に気化されたTDM
ATが存在すると、化学気相堆積プロセスにおいて望ましくない特性を生じてし
まうことがある。
OS、100℃で蒸気圧が約82Torr)および他の材料を気化するさいに著
しく良好な結果が得られる。しかしながら、一つにTDMATの蒸気圧が低い(
100℃で約9.1Torr)ため、ベーパライザ・ユニット16は通常、部分
的にしかTDMATを気化しない。前述したように、部分的に気化されたTDM
ATが存在すると、化学気相堆積プロセスにおいて望ましくない特性を生じてし
まうことがある。
【0031】 TDMATを完全に気化するには、液体/気体混合物ライン20を、TDMA
Tを完全に気化するのに十分な温度まで加熱することが考えられる。しかしなが
ら、1/4インチ直径の管を備える混合物ライン20では、このような管の外面
を少なくとも115℃まで加熱する必要がある。このような温度では、TDMA
Tが分解して望ましくない副生成物を発生し、反応チャンバ内で行う化学気相堆
積プロセスに悪影響を及ぼしてしまう。さらに、この温度の気体により、嵌合部
、噴射弁および他のライン要素に亀裂が生じてしまうことがある。したがって、
本発明の少なくとも一部は、液体/気体混合物ライン20の温度、つまりTDM
ATの温度を不所望のレベルまで上昇させずにTDMATを完全に気化させるた
めに、より低温でTDMATをより広い領域の加熱表面に露出させることを実現
するものである。
Tを完全に気化するのに十分な温度まで加熱することが考えられる。しかしなが
ら、1/4インチ直径の管を備える混合物ライン20では、このような管の外面
を少なくとも115℃まで加熱する必要がある。このような温度では、TDMA
Tが分解して望ましくない副生成物を発生し、反応チャンバ内で行う化学気相堆
積プロセスに悪影響を及ぼしてしまう。さらに、この温度の気体により、嵌合部
、噴射弁および他のライン要素に亀裂が生じてしまうことがある。したがって、
本発明の少なくとも一部は、液体/気体混合物ライン20の温度、つまりTDM
ATの温度を不所望のレベルまで上昇させずにTDMATを完全に気化させるた
めに、より低温でTDMATをより広い領域の加熱表面に露出させることを実現
するものである。
【0032】 図5を参照して、液体ベーパライザ装置10の好適な容器22を以下に記載す
る。容器22は、中央部76に動作可能に取り付けた入口と出口のエンドキャッ
プ74を備える。エンドキャップ74と中央部分76を組み合わせることによっ
て、容器22の形状が円筒状となる。液体/気体混合物ライン20は、液体/気
体のTDMAT混合物が容器22に入るように、容器22に動作可能に取り付け
られる。また、製品ガスライン24は、製品ガスを容器22から出すように容器
22に動作可能に取り付けられる。ライン20と22は、面密閉された管などを
用いることを含む多数の方法によって容器に動作可能に取り付けることもできる
。また、前述したように、容器22は、ベーパライザ・ユニット16に動作可能
に取り付けることも可能であり、この場合はそれらの間に混合物ライン20を用
いる必要がなくなる。
る。容器22は、中央部76に動作可能に取り付けた入口と出口のエンドキャッ
プ74を備える。エンドキャップ74と中央部分76を組み合わせることによっ
て、容器22の形状が円筒状となる。液体/気体混合物ライン20は、液体/気
体のTDMAT混合物が容器22に入るように、容器22に動作可能に取り付け
られる。また、製品ガスライン24は、製品ガスを容器22から出すように容器
22に動作可能に取り付けられる。ライン20と22は、面密閉された管などを
用いることを含む多数の方法によって容器に動作可能に取り付けることもできる
。また、前述したように、容器22は、ベーパライザ・ユニット16に動作可能
に取り付けることも可能であり、この場合はそれらの間に混合物ライン20を用
いる必要がなくなる。
【0033】 容器22は、熱伝導性材料を含むものが好ましく、さらにステンレス鋼および
/またはアルミニウムかなるものがより好ましい。このような金属を選択すると
、所望の熱伝導特性が得られるため、外部の熱源が容器22を所望の温度まで加
熱することが可能となる。また、容器22は、他の金属または金属合金を含む他
の熱伝導性材料を含むものであってもよい。容器22は、本発明の範囲内であれ
ば他の形状の容器を用いることも可能であるが、円形状または円筒状の容器22
を備えることが好ましい。一実施形態では、容器22の直径は、約1インチから
約3インチ内のものが好ましく、高さは、約0.5インチから約2インチ内のも
のが好ましい。このようなサイズおよび形状をもたせることで、カリフォルニア
州サンタクララのアプライドマテリアルズ社のPrecision5000(登 録商標)、Centura5200(登録商標)、Endura5500(登録商
標)システムを含む現在市販されている例示的メインフレームユニットと、容器
22を組み合わせやすくなる。
/またはアルミニウムかなるものがより好ましい。このような金属を選択すると
、所望の熱伝導特性が得られるため、外部の熱源が容器22を所望の温度まで加
熱することが可能となる。また、容器22は、他の金属または金属合金を含む他
の熱伝導性材料を含むものであってもよい。容器22は、本発明の範囲内であれ
ば他の形状の容器を用いることも可能であるが、円形状または円筒状の容器22
を備えることが好ましい。一実施形態では、容器22の直径は、約1インチから
約3インチ内のものが好ましく、高さは、約0.5インチから約2インチ内のも
のが好ましい。このようなサイズおよび形状をもたせることで、カリフォルニア
州サンタクララのアプライドマテリアルズ社のPrecision5000(登 録商標)、Centura5200(登録商標)、Endura5500(登録商
標)システムを含む現在市販されている例示的メインフレームユニットと、容器
22を組み合わせやすくなる。
【0034】 図6aから6cは、中央で切り取った、入口および出口のエンドキャップ74
と中央部76の断面図を示すものである。図6aおよび6cから分かるように、
各エンドキャップ74は、残りのエンドキャップ74の高さよりも大きさな高さ
を有する外側キャップリム75を有する。この結果、エンドキャップ74が中央
部76に動作可能に取り付けられている場合、エンドキャップ74の内面77と
中央部76の上面および下面との間に僅かなギャップができる。液体/気体混合
物ライン20を動作可能に取り付けた入口のエンドキャップ74は、液体/気体
混合物を受けるための容器の入口70を含む。同様に、出口エンドキャップ74
は、製品ガスライン24に動作可能に取り付けられ、容器の出口72を有するこ
とによって、製品ガスを容器22から出すことができる。エンドキャップ74は
、溶接、接着などにより中央部76に付着させてもよい。さらに、エンドキャッ
プ74と中央部76は、一体の熱伝導性材料として形成してもよい。
と中央部76の断面図を示すものである。図6aおよび6cから分かるように、
各エンドキャップ74は、残りのエンドキャップ74の高さよりも大きさな高さ
を有する外側キャップリム75を有する。この結果、エンドキャップ74が中央
部76に動作可能に取り付けられている場合、エンドキャップ74の内面77と
中央部76の上面および下面との間に僅かなギャップができる。液体/気体混合
物ライン20を動作可能に取り付けた入口のエンドキャップ74は、液体/気体
混合物を受けるための容器の入口70を含む。同様に、出口エンドキャップ74
は、製品ガスライン24に動作可能に取り付けられ、容器の出口72を有するこ
とによって、製品ガスを容器22から出すことができる。エンドキャップ74は
、溶接、接着などにより中央部76に付着させてもよい。さらに、エンドキャッ
プ74と中央部76は、一体の熱伝導性材料として形成してもよい。
【0035】 中央部76は、外面80、中実コア82および複数の通路78を備える。中央
部76は、ステンレス鋼などの固体部の熱伝導性材料を含んで、そこを穿孔また
は貫穿させて通路78を設けても良い。この替わりとして、例えば、はちの巣状
の構造を所望の長さだけ押し出して、通路78を有する中央部76が形成または
成型されてもよい。入口および出口のエンドキャップ74と中央部76の平面図
を示す図7aから7cに最良に示されているように、容器22に入る液体/気体
混合物は、容器の入口70に入る。液体/気体混合物は、コア82が中実である
ため、容器22を直接進むことはできない。代わりに、液体/気体混合物は、複
数の通路78を進み、容器の出口72を通って容器22を出る。
部76は、ステンレス鋼などの固体部の熱伝導性材料を含んで、そこを穿孔また
は貫穿させて通路78を設けても良い。この替わりとして、例えば、はちの巣状
の構造を所望の長さだけ押し出して、通路78を有する中央部76が形成または
成型されてもよい。入口および出口のエンドキャップ74と中央部76の平面図
を示す図7aから7cに最良に示されているように、容器22に入る液体/気体
混合物は、容器の入口70に入る。液体/気体混合物は、コア82が中実である
ため、容器22を直接進むことはできない。代わりに、液体/気体混合物は、複
数の通路78を進み、容器の出口72を通って容器22を出る。
【0036】 液体/気体TDMAT混合物が通る複数の通路78を設けることによって、液
体/気体混合物は、容器22がこのような通路78をもたない中空容器であれば
、容器22の内面領域よりも広い表面領域に露出される。したがって、複数の通
路78を有する容器は、液体/気体TDMAT混合物をより広い加熱された表面
領域に露出させ、液体/気体混合物に残留する液体TDMATがあれば、それを
さらに気化することができる。この結果、容器の出口72により、好ましくは完
全に気化されたTDMATを含む製品ガスを、容器22から出すことが可能とな
る。しかしながら、図7bに示すように、一つの好適な実施形態は、円形の断面
を有するものであるが、本発明の範囲内で通路78の形状を変更することも可能
である。さらに、通路78の数は、図7Bに示す通路78の数を増減させたもの
であってもよい。
体/気体混合物は、容器22がこのような通路78をもたない中空容器であれば
、容器22の内面領域よりも広い表面領域に露出される。したがって、複数の通
路78を有する容器は、液体/気体TDMAT混合物をより広い加熱された表面
領域に露出させ、液体/気体混合物に残留する液体TDMATがあれば、それを
さらに気化することができる。この結果、容器の出口72により、好ましくは完
全に気化されたTDMATを含む製品ガスを、容器22から出すことが可能とな
る。しかしながら、図7bに示すように、一つの好適な実施形態は、円形の断面
を有するものであるが、本発明の範囲内で通路78の形状を変更することも可能
である。さらに、通路78の数は、図7Bに示す通路78の数を増減させたもの
であってもよい。
【0037】 一つの好適な実施形態では、容器22の形状は円筒状のものであり、その直径
は2インチで、その高さは1インチである。246本の通路78を設け、それぞ
れの直径は0.081インチである。通路78によって、該通路78を通過する
液体/気体混合物は、1インチ長の1/4インチ外径(0.18インチ内径)の
管で露出される表面領域よりも100倍を超える広い表面領域に露出可能となる
。
は2インチで、その高さは1インチである。246本の通路78を設け、それぞ
れの直径は0.081インチである。通路78によって、該通路78を通過する
液体/気体混合物は、1インチ長の1/4インチ外径(0.18インチ内径)の
管で露出される表面領域よりも100倍を超える広い表面領域に露出可能となる
。
【0038】 図8に示されているように、容器加熱源84が、容器22の外面に動作可能に
取り付けられている。このように、容器22の外面は、約50℃から約200℃
の範囲内の温度まで加熱されて、液体の気化を促進させる。図8は、ブランケッ
ト形のヒータとして容器熱源84を示したが、他の熱源を用いてもよい。前述し
たように、TDMATの液体/気体混合物を1/4インチの直径を有する管に通
すには、このような管の外面を少なくとも115℃まで加熱して、残留する液体
TDMATを完全に気化させる必要がある。液体TDMATに露出される表面が
より広い容器22を使用することによって、1/4インチ直径の管よりも低い温
度までの加熱ですむ。本発明においてTDMATを加熱するのに、容器22の外
面が、約80℃から約100℃の範囲内まで加熱されることが好ましく、約95
℃まで加熱されるのが更に好ましい。容器22の温度を約95℃まで下げること
によって、TDMATは分解して不所望の副生成物を発生させることがなくなる
。この結果、より均一な気体TDMATが生成されることになり、より好適な化
学気相堆積処理を施すことができるようになる。さらに、温度がより低いことで
、ライン要素に対する亀裂や他のダメージも同様に減少する。
取り付けられている。このように、容器22の外面は、約50℃から約200℃
の範囲内の温度まで加熱されて、液体の気化を促進させる。図8は、ブランケッ
ト形のヒータとして容器熱源84を示したが、他の熱源を用いてもよい。前述し
たように、TDMATの液体/気体混合物を1/4インチの直径を有する管に通
すには、このような管の外面を少なくとも115℃まで加熱して、残留する液体
TDMATを完全に気化させる必要がある。液体TDMATに露出される表面が
より広い容器22を使用することによって、1/4インチ直径の管よりも低い温
度までの加熱ですむ。本発明においてTDMATを加熱するのに、容器22の外
面が、約80℃から約100℃の範囲内まで加熱されることが好ましく、約95
℃まで加熱されるのが更に好ましい。容器22の温度を約95℃まで下げること
によって、TDMATは分解して不所望の副生成物を発生させることがなくなる
。この結果、より均一な気体TDMATが生成されることになり、より好適な化
学気相堆積処理を施すことができるようになる。さらに、温度がより低いことで
、ライン要素に対する亀裂や他のダメージも同様に減少する。
【0039】 ここで図9を参照して、液体ベーパライザ装置10の一部であるガス通路に関
して記載する。図9は、電気抵抗ヒータ90により囲まれた製品ガスライン24
を示す。電気抵抗ヒータ90は、ブランケット形ヒータを備えるものであっても
よいが、他の熱源を用いてもよい。ヒータ90を使用して、製品ガスライン24
を所望の温度まで加熱し、製品ガスライン24の内面上に液体TDMATなどの
液体が凝縮しないようにライン24を絶縁する。製品ガスライン24は、約50
℃から約200℃の範囲内の温度まで加熱されることが好ましい。前述したよう
に、液体TDMATがあると、化学堆積プロセスで不所望の結果を生じるため、
加熱絶縁された製品ガスライン24を使用することが望ましい。
して記載する。図9は、電気抵抗ヒータ90により囲まれた製品ガスライン24
を示す。電気抵抗ヒータ90は、ブランケット形ヒータを備えるものであっても
よいが、他の熱源を用いてもよい。ヒータ90を使用して、製品ガスライン24
を所望の温度まで加熱し、製品ガスライン24の内面上に液体TDMATなどの
液体が凝縮しないようにライン24を絶縁する。製品ガスライン24は、約50
℃から約200℃の範囲内の温度まで加熱されることが好ましい。前述したよう
に、液体TDMATがあると、化学堆積プロセスで不所望の結果を生じるため、
加熱絶縁された製品ガスライン24を使用することが望ましい。
【0040】 図1と組み合わせて前述したように、キャリヤガスライン12は、プレヒータ
14を通過させることが好ましい。図10aおよび10bに示すように、プレヒ
ータ14は、キャリヤガスライン12の外面に動作可能に取り付けられた加熱要
素15を備えるものであってよい。このように、キャリヤガスライン12の外面
が、好ましくは約50℃から約200℃の範囲内の温度まで加熱される。この結
果、キャリヤガスライン12を通過するキャリヤガスが少なくとも部分的に加熱
される。この替わりとして、容器22をプレヒータ14として用いてもよい。こ
のように、キャリヤガスライン12は、キャリヤガスを容器22に搬送して、前
述したようにそこを通過するキャリヤガスを加熱する。次いで、キャリヤガスが
、ベーパライザ・ユニット16と第2の容器22に流入し、前述したように、T
DMATなどの所望の液体を気化するように作動する。
14を通過させることが好ましい。図10aおよび10bに示すように、プレヒ
ータ14は、キャリヤガスライン12の外面に動作可能に取り付けられた加熱要
素15を備えるものであってよい。このように、キャリヤガスライン12の外面
が、好ましくは約50℃から約200℃の範囲内の温度まで加熱される。この結
果、キャリヤガスライン12を通過するキャリヤガスが少なくとも部分的に加熱
される。この替わりとして、容器22をプレヒータ14として用いてもよい。こ
のように、キャリヤガスライン12は、キャリヤガスを容器22に搬送して、前
述したようにそこを通過するキャリヤガスを加熱する。次いで、キャリヤガスが
、ベーパライザ・ユニット16と第2の容器22に流入し、前述したように、T
DMATなどの所望の液体を気化するように作動する。
【0041】 図1を参照して、液体/気体混合物を気化する方法を以下に記載する。ヘリウ
ムおよび/または窒素などのキャリヤガスは、好ましくは質量流量コントローラ
11およびプレヒータ14を通過した後に、ベーパライザ・ユニット16内に導
入される。液体、好ましくは液体TDMATが、好ましくは液体流量メータ15
を通過した後に、ベーパライザ・ユニット16内に導入される。液体は、ベーパ
ライザ・ユニット16で少なくとも部分的に気化されて、液体/気体混合物を生
成する。次いで、液体/気体混合物は加熱容器22を通過し、液体/気体混合物
をさらに気化して生成ガスを形成する。このように加熱容器22内でさらに気化
を行うには、前述したように液体/気体混合物に複数の通路を通過させる。
ムおよび/または窒素などのキャリヤガスは、好ましくは質量流量コントローラ
11およびプレヒータ14を通過した後に、ベーパライザ・ユニット16内に導
入される。液体、好ましくは液体TDMATが、好ましくは液体流量メータ15
を通過した後に、ベーパライザ・ユニット16内に導入される。液体は、ベーパ
ライザ・ユニット16で少なくとも部分的に気化されて、液体/気体混合物を生
成する。次いで、液体/気体混合物は加熱容器22を通過し、液体/気体混合物
をさらに気化して生成ガスを形成する。このように加熱容器22内でさらに気化
を行うには、前述したように液体/気体混合物に複数の通路を通過させる。
【0042】 一つの好適な実施形態では、液体は、TDMATからなり、キャリヤガスは、
ヘリウムおよび窒素の混合物を含む。プレヒータ14は、好ましくは約90℃か
ら約120℃の範囲内にある所望の温度まで加熱され、キャリヤガスライン12
を通過するキャリヤガスを加熱する。ベーパライザ・ユニット16は、好ましく
は約70℃から約90℃の範囲内にある所望の温度まで加熱され、キャリヤガス
および液体TDMATを通過させる。液体/気体TDMAT混合物は、ベーパラ
イザ・ユニット16を出て、容器22を通過する。容器22の外面は、好ましく
は約80℃から約100℃の範囲内にあり、さらにより好ましくは約95℃であ
る所望の温度まで加熱される。容器22を出る製品ガスは、加熱され絶縁された
通路24を通りチャンバ26に移送される。通路24は、好ましくは約80℃か
ら約110℃の範囲内にある所望の温度まで加熱される。この結果、ベーパライ
ザ・ユニット16と容器22を好適な温度で通過させることによって、液体TD
MATは完全に気化され、さらに気相状態でチャンバ26へと加熱通路24で移
送される。
ヘリウムおよび窒素の混合物を含む。プレヒータ14は、好ましくは約90℃か
ら約120℃の範囲内にある所望の温度まで加熱され、キャリヤガスライン12
を通過するキャリヤガスを加熱する。ベーパライザ・ユニット16は、好ましく
は約70℃から約90℃の範囲内にある所望の温度まで加熱され、キャリヤガス
および液体TDMATを通過させる。液体/気体TDMAT混合物は、ベーパラ
イザ・ユニット16を出て、容器22を通過する。容器22の外面は、好ましく
は約80℃から約100℃の範囲内にあり、さらにより好ましくは約95℃であ
る所望の温度まで加熱される。容器22を出る製品ガスは、加熱され絶縁された
通路24を通りチャンバ26に移送される。通路24は、好ましくは約80℃か
ら約110℃の範囲内にある所望の温度まで加熱される。この結果、ベーパライ
ザ・ユニット16と容器22を好適な温度で通過させることによって、液体TD
MATは完全に気化され、さらに気相状態でチャンバ26へと加熱通路24で移
送される。
【0043】 ここで本発明を詳細に記載してきたが、ある種の変更および修正を施してもよ
いことを理解されたい。例えば、本発明は、リン酸トリエチル(TEPO)や、
カリフォルニア州カールスバッドに位置するSchumacher(シュマッカ
ー)社(エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社(Air Products
and Chemicals,Inc.)の関連会社)製のCupra Sel
ect(キュプラセレクト:登録商標)で市販されている液体など、蒸気圧が比
較的低い他の液体を用いてもよい。さらに、本発明の液体ベーパライザ装置およ
び方法により、液体TEOSやTiCl4など、TDMATよりも蒸気圧が高い 他の液体を気化させやすくなる。したがって、本発明の範囲および内容は、前述
の記載により限定されるものではなく、添付の請求の範囲により規定されるべき
ものである。
いことを理解されたい。例えば、本発明は、リン酸トリエチル(TEPO)や、
カリフォルニア州カールスバッドに位置するSchumacher(シュマッカ
ー)社(エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社(Air Products
and Chemicals,Inc.)の関連会社)製のCupra Sel
ect(キュプラセレクト:登録商標)で市販されている液体など、蒸気圧が比
較的低い他の液体を用いてもよい。さらに、本発明の液体ベーパライザ装置およ
び方法により、液体TEOSやTiCl4など、TDMATよりも蒸気圧が高い 他の液体を気化させやすくなる。したがって、本発明の範囲および内容は、前述
の記載により限定されるものではなく、添付の請求の範囲により規定されるべき
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による液体ベーパライザ装置の模式図である。
【図2】 本発明によるベーパライザ・ユニットの正面断面図である。
【図3】 図2の線3−3に沿って切り取った図2のベーパライザ・ユニットの略図であ
る。
る。
【図4】 ベーパライザ・ユニットの温度制御メカニズムを示す図2および図3のベーパ
ライザ・ユニットの略図的断面図である。
ライザ・ユニットの略図的断面図である。
【図5】 本発明による液体ベーパライザ装置の一部である容器の全体図である。
【図6】 Aは、図5に示す容器の入口エンドキャップを示す断面図である。 Bは、図5に示す容器の中央部分を示す断面図である。 Cは、図5に示す容器の出口エンドキャップを示す断面図である。
【図7】 Aは、図5に示す容器の入口エンドキャップを示す平面図である。 Bは、図5に示す容器の中央部分を示す平面図である。 Cは、図5に示す容器の出口エンドキャップを示す平面図である。
【図8】 容器の周りに設けたブランケット形のヒータを示す図5に示す容器の部分的切
欠図である。
欠図である。
【図9】 本発明による液体ベーパライザ装置の一部である絶縁されたガス通路の全体図
である。
である。
【図10】 Aは、本発明による液体ベーパライザ装置の一部であるプレヒータの全体図を
示すものである。 Bは、本発明による液体ベーパライザ装置の一部であるプレヒータの断面図を
示すものである。
示すものである。 Bは、本発明による液体ベーパライザ装置の一部であるプレヒータの断面図を
示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェン, フーファ アメリカ合衆国, カリフォルニア州, クパティノ, ミラー アヴェニュー 10420 Fターム(参考) 4G068 DA04 DB02 DB03 DB04 DB26 DC04 DD03 DD08 DD15 DD20 4K030 AA11 AA16 AA18 BA18 EA01 JA10 KA25 KA41 KA46 5F045 AA03 AB39 AB40 AC03 AC17 EE02
Claims (37)
- 【請求項1】 液体ベーパライザ装置であって、前記装置は、 第1および第2の入口と、出口とを有するベーパライザ・ユニットと、 入口と出口とを有する容器であって、前記容器の入口が前記ベーパライザ・ユ
ニットの出口に動作可能に接続され、前記容器の入口と前記容器の出口が前記容
器内にある複数の通路によって接続された、入口と出口とを有する容器と、 を備える、液体ベーパライザ装置。 - 【請求項2】 前記第1のベーパライザの入口は液体を受けるように適合さ
れ、前記第2のベーパライザの入口はキャリヤガスを受けるように適合される、
請求項1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項3】 前記ベーパライザ・ユニットは、 通過する液体の量を制御する制御弁と、 前記制御弁を通過する前記液体を少なくとも部分的に気化させ、前記キャリヤ
ガスにより前記ベーパライザの出口に移送させる気化弁と、 前記制御弁を前記気化弁に接続して、前記制御弁から前記気化弁内に前記液体
を流入可能にするベーパライザ通路と、 をさらに備える、請求項2記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項4】 前記ベーパライザ・ユニットは、 前記制御弁と前記気化弁とを含む温度制御されたハウジング構造と、 前記ハウジング構造に連通させて前記ハウジング構造の内部を恒温状態に維持
する温度制御メカニズムと、 をさらに備える、請求項3記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項5】 前記容器内にある前記複数の通路の累積表面領域が、前記通
路がない同一サイズの容器の内面領域の少なくとも2倍広いものである、請求項
1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項6】 前記容器内にある前記複数の通路の累積表面領域が、前記通
路がない同一サイズの容器の内面領域の少なくとも10倍広いものである、請求
項1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項7】 前記複数の通路が、少なくとも5本の通路を備える、請求項
1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項8】 前記複数の通路が、少なくとも10本の通路を備える、請求
項1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項9】 前記容器の形状が、概して円筒状である、請求項1記載の液
体ベーパライザ装置。 - 【請求項10】 前記容器が、熱伝導性材料を含む、請求項1記載の液体ベ
ーパライザ装置。 - 【請求項11】 前記容器が、ステンレス鋼を含む、請求項10記載の液体
ベーパライザ装置。 - 【請求項12】 前記容器が、アルミニウムを含む、請求項10記載の液体
ベーパライザ装置。 - 【請求項13】 前記容器と連通させた容器の熱源をさらに備える、請求項
1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項14】 前記容器の熱源が、ブランケット形のヒータを備える、請
求項13記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項15】 前記容器の出口に動作可能に取り付けられ、反応チャンバ
に取り付けられるように適合されたガス通路をさらに備える、請求項1記載の液
体ベーパライザ装置。 - 【請求項16】 前記ガス通路が、絶縁され加熱された通路である、請求項
15記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項17】 前記第2のベーパライザの入口に動作可能に接続され、キ
ャリヤガスが前記ベーパライザ・ユニットに入る前に前記キャリヤガスを予熱す
るプレヒータをさらに備える、請求項1記載の液体ベーパライザ装置。 - 【請求項18】 液体/気体混合物を気化する方法であって、前記方法は、 液体およびキャリヤガスをベーパライザ・ユニットに流入させるステップであ
って、前記液体が少なくとも部分的に気化されて液体/気体混合物を生成する、
液体およびキャリヤガスをベーパライザ・ユニットに流入させるステップと、 前記液体/気体混合物に加熱された容器を通過させるステップであって、前記
液体/気体混合物は更に気化されて製品ガスを生成する、前記液体/気体混合物
に加熱された容器を通過させるステップと、 を備える、液体/気体混合物を気化する方法。 - 【請求項19】 前記通過ステップが、前記容器内に含まれる複数の概して
平行な通路を前記液体/気体混合物に通過させるステップを備える、請求項18
記載の方法。 - 【請求項20】 前記複数の通路の累積表面領域が、前記通路をもたない同
一サイズの容器の内面領域の少なくとも2倍広いものである、請求項19記載の
方法。 - 【請求項21】 前記液体の蒸気圧が、100℃で約82Torrよりも低
いものである、請求項18記載の方法。 - 【請求項22】 前記液体が、TDMATを含む、請求項18記載の方法。
- 【請求項23】 前記キャリヤガスが、ヘリウムを含む、請求項18記載の
方法。 - 【請求項24】 前記液体/気体混合物が、少なくともいくらかの液体TD
MATを含む、請求項18記載の方法。 - 【請求項25】 前記製品ガスが、気体TDMATを含む、請求項18記載
の方法。 - 【請求項26】 前記ベーパライザ・ユニットを所望の温度まで加熱するス
テップをさらに備える、請求項18記載の方法。 - 【請求項27】 前記ベーパライザ・ユニットが、約50℃から約200℃
の範囲内にある所望の温度まで加熱される、請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 前記キャリヤガスを前記ベーパライザ・ユニットに導入す
る前に、前記キャリヤガスを所望の温度まで加熱するステップをさらに備える、
請求項18記載の方法。 - 【請求項29】 前記キャリヤガスが、約50℃から約200℃の範囲内に
ある所望の温度まで加熱される、請求項28記載の方法。 - 【請求項30】 前記容器の外面を所望の温度まで加熱するステップをさら
に備える、請求項18記載の方法。 - 【請求項31】 前記容器の外面が、少なくとも約80℃である所望の温度
まで加熱される、請求項30記載の方法。 - 【請求項32】 前記容器の外面が、約50℃から約200℃の範囲内にあ
る所望の温度まで加熱される、請求項30記載の方法。 - 【請求項33】 前記製品ガスから液体が凝縮しないように、絶縁され加熱
された通路を前記製品ガスに通過させるステップをさらに備える、請求項18記
載の方法。 - 【請求項34】 前記通路の外面が、約50℃から約200℃の範囲内にあ
る所望の温度まで加熱される、請求項33記載の方法。 - 【請求項35】 通過液体/気体混合物を気化する装置であって、前記装置
は、 熱伝導性材料を含み、入口と出口を有する容器であって、前記入口が前記容器
内にある複数の通路により前記出口に動作可能に接続された容器と、 前記容器に連通されて、前記容器の外面を所望の温度まで加熱する熱源と、 を備え、 前記通路の累積表面領域が、前記通路をもたない同一サイズの容器の内面領域
の少なくとも2倍広いものである、 通過液体/気体混合物を気化する装置。 - 【請求項36】 前記容器が、ステンレス鋼を含む、請求項35記載の装置
。 - 【請求項37】 前記容器が、アルミニウムを含む、請求項35記載の装置
。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US09/064,359 | 1998-02-27 | ||
US09/064,359 US6179277B1 (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Liquid vaporizer systems and methods for their use |
PCT/US1999/003115 WO1999043866A1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-11 | Liquid vaporizer systems and methods for their use |
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JP2000533604A Withdrawn JP2002505377A (ja) | 1998-02-27 | 1999-02-11 | 液体ベーパライザ装置と該装置の使用方法 |
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---|---|
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-
2000
- 2000-11-22 US US09/721,337 patent/US6332601B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5576577B1 (ja) * | 2014-02-13 | 2014-08-20 | 株式会社大和製作所 | ガス取出装置 |
Also Published As
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WO1999043866A1 (en) | 1999-09-02 |
US6179277B1 (en) | 2001-01-30 |
KR20010041420A (ko) | 2001-05-15 |
TW531566B (en) | 2003-05-11 |
US6332601B1 (en) | 2001-12-25 |
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