JP2007070691A

JP2007070691A - Vaporizer and film-forming apparatus

Info

Publication number: JP2007070691A
Application number: JP2005258941A
Authority: JP
Inventors: Munehisa Futamura; 宗久二村; Manabu Amikura; 学網倉; Tamaki Takeyama; 環竹山
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2025-09-07
Also published as: JP4652181B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vaporizer which improves the quality of a formed film and treatment efficiency, and to provide a film-forming apparatus provided with the same. SOLUTION: The vaporizer 120 comprises: a spray nozzle 121 for spraying a raw liquid material; a vaporizing chamber 122 for vaporizing the raw liquid material atomized by the spray nozzle to form a gas; heating means 126 and 127 for heating the vaporizing chamber; and an outlet 123 for leading the gas from the vaporizing chamber. The outlet is opened at some midpoint of a side part in a spraying direction of the spray nozzle in the vaporizing chamber. In the vaporizing chamber, a cylindrical partition body 125 is installed which has an axis line along the spraying direction, and partitions the vaporizing chamber 122 into a central vaporization space formed inside the partition body and a peripheral vaporization space formed outside the partition body, which communicates with the outlet. The cylindrical partition body has both ends 125a and 125b which substantially contact with an inner face of the vaporizing chamber, and also has a communication port 125x formed so as to penetrate itself, which makes the central vaporization space communicate with the peripheral vaporization space. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は気化器及び成膜装置に係り、特に、成膜装置の成膜原料として用いる液状原料を気化するための気化器として好適な構成に関する。 The present invention relates to a vaporizer and a film forming apparatus, and more particularly to a configuration suitable as a vaporizer for vaporizing a liquid raw material used as a film forming raw material of the film forming apparatus.

一般に、誘電体、金属、半導体などで構成された各種薄膜を成膜する方法として、有機金属化合物などの有機原料のガスを成膜室に供給し、酸素やアンモニアなどの他のガスと反応させて成膜するＣＶＤ（化学気相成長）法が知られている。このようなＣＶＤ法などで用いられる有機原料には、常温で液体或いは固体であるものが多いため、有機原料を気化するための気化器が必要になる。例えば、上記有機原料は、通常、溶剤などを用いて希釈したり、溶解させたりすることによって液状原料とされ、この液状原料は、気化器に設けられた噴霧ノズルから加熱された気化室内に噴霧されることによって気化し、原料ガスとなる。この原料ガスは成膜室に供給され、ここで他のガスと反応することによって基板上に成膜される。 In general, as a method of forming various thin films composed of dielectrics, metals, semiconductors, etc., a gas of an organic raw material such as an organometallic compound is supplied to a film forming chamber and reacted with other gases such as oxygen and ammonia. A CVD (chemical vapor deposition) method for forming a film is known. Since many organic materials used in such a CVD method are liquid or solid at room temperature, a vaporizer for vaporizing the organic materials is required. For example, the organic raw material is usually made into a liquid raw material by being diluted or dissolved using a solvent or the like, and this liquid raw material is sprayed into a vaporization chamber heated from a spray nozzle provided in the vaporizer. As a result, it vaporizes and becomes a raw material gas. This source gas is supplied to the film forming chamber, where it forms a film on the substrate by reacting with another gas.

ところで、上記の気化器において、噴霧ノズルにより噴霧されるミストが気化する際には、液状原料中の溶媒のみが揮発することにより残された有機原料の固形物、或いは、有機原料が分解することにより生じた固形物などによって構成される微細なパーティクルが生成される。このパーティクルは、噴霧ノズル、気化室の内面、フィルタ、ガス輸送管の内部などに堆積し、各所の詰まりを招くとともに、原料ガスとともに成膜室まで到達することにより薄膜の異常成長や膜質不良の原因となる。このような問題点を低減する対策は、従来の成膜装置においても種々講じられている（例えば、以下の特許文献１及び２参照）。一般的には、導出口の手前にフィルタを設けたり、噴霧ノズルと導出口との間に流路制御板を設けたりすることで、ミストの気化効率を高めたり、気化されていない微細なミストが下流側へ漏出しないようにするといったことが行われている。
特開平６−３１０４４４号公報特開２００４−２１１１８３号公報（特に、図６及び図７） By the way, in the above vaporizer, when the mist sprayed by the spray nozzle is vaporized, only the solvent in the liquid raw material is volatilized, so that the remaining solid of the organic raw material or the organic raw material is decomposed. As a result, fine particles composed of solid matter generated by the above are generated. These particles accumulate on the spray nozzle, the inner surface of the vaporization chamber, the filter, the inside of the gas transport pipe, etc., and cause clogging in various places. Cause. Various countermeasures for reducing such problems have been taken in conventional film forming apparatuses (see, for example, Patent Documents 1 and 2 below). Generally, by providing a filter in front of the outlet, or by providing a flow path control plate between the spray nozzle and the outlet, the mist vaporization efficiency can be improved, or fine mist that has not been vaporized. In order to prevent leakage of the water to the downstream side.
JP-A-6-310444 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-211883 (particularly FIGS. 6 and 7)

しかしながら、上記従来のフィルタや流路制御板を用いた気化器においては、フィルタや流路制御板によってそれなりのパーティクル低減効果を得ることができるが、フィルタや流路制御板を設けることで、気化器内に目詰まりが発生しやすくなるため、ガス供給状態の安定性やメンテナンス性が悪化し、成膜品位及び処理効率が低下するという問題点がある。したがって、上記のフィルタや流路制御板の構成は、パーティクルの低減効果と、ガス供給の安定性やメンテナンス性とのバランスで決定せざるを得ず、充分な性能を得ることが難しい。 However, in the above-described conventional vaporizer using a filter or a flow path control plate, an appropriate particle reduction effect can be obtained by the filter or the flow path control plate. Since clogging is likely to occur in the chamber, there is a problem that the stability of the gas supply state and the maintainability deteriorate, and the film quality and processing efficiency are lowered. Therefore, the configuration of the above-described filter and flow path control plate must be determined by the balance between the particle reduction effect, the stability of gas supply, and the maintainability, and it is difficult to obtain sufficient performance.

そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、実用的な方法でパーティクル低減効果を得ること等により、成膜品位及び処理効率を向上させることのできる気化器及びこれを備える成膜装置を提供することにある。 Therefore, the present invention solves the above-described problems, and the problem is that a vaporizer capable of improving film formation quality and processing efficiency by obtaining a particle reduction effect by a practical method and the like are provided. It is in providing the film-forming apparatus provided.

上記課題を解決するために、本発明の気化器は、液状原料を噴霧する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルによって霧化された前記液状原料を気化させてガスを生成するための気化室と、該気化室を加熱する加熱手段と、前記気化室から前記ガスを導出する導出口とを有する気化器において、前記導出口は前記気化室における前記噴霧ノズルの噴霧方向途中の側部に開口し、前記気化室の内部には前記噴霧方向に沿った軸線を備えた筒状仕切体が設けられ、該筒状仕切体により、その内側に構成された中央気化空間と、その外側に構成され前記導出口に連通する周縁気化空間とが画成され、前記筒状仕切体の両端は前記気化室の内面に対して実質的に接触しているとともに、前記筒状仕切体には前記中央気化空間と前記周縁気化空間とを連通させる内外連通口が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a vaporizer of the present invention includes a spray nozzle for spraying a liquid raw material, a vaporization chamber for generating a gas by vaporizing the liquid raw material atomized by the spray nozzle, In the vaporizer having a heating means for heating the vaporization chamber, and a lead-out port for leading the gas from the vaporization chamber, the lead-out port opens to a side portion in the spraying direction of the spray nozzle in the vaporization chamber, A cylindrical partition provided with an axis along the spraying direction is provided inside the vaporization chamber, and by the cylindrical partition, a central vaporization space configured on the inside thereof and a discharge port configured on the outside thereof are provided. A peripheral vaporization space that communicates with each other, and both ends of the cylindrical partition are substantially in contact with the inner surface of the vaporization chamber, and the cylindrical partition has the central vaporization space and the Inside the peripheral vaporization space Wherein the communication port is provided.

この発明によれば、筒状仕切体の両端が気化室の内面に実質的に接触していることにより、筒状仕切体を充分に加熱することができるため、筒状仕切体によって効率的に気化を促進させることができるとともに、この筒状仕切体に内外連通口を設けることで、従来のようにガスやミストを流路制御板と気化室底面との隙間を通過させる場合に較べて、均一で安定した温度環境下でガスやミストを中央気化空間から周縁気化空間へと移動させることができるため、パーティクルの発生を防止しつつ、目詰まりを低減することができる。 According to the present invention, since both ends of the cylindrical partition body are substantially in contact with the inner surface of the vaporization chamber, the cylindrical partition body can be sufficiently heated. Vaporization can be promoted, and by providing an internal / external communication port in this cylindrical partition, gas or mist is passed through the gap between the flow path control plate and the vaporization chamber bottom as in the prior art, Since gas and mist can be moved from the central vaporization space to the peripheral vaporization space in a uniform and stable temperature environment, clogging can be reduced while preventing generation of particles.

本発明において、前記中央気化空間は、前記内外連通口よりもさらに前記噴霧方向に延長された形状を有することが好ましい。これによれば、噴霧ノズルから噴霧されたミストは、内外連通口よりもさらに噴霧方向に離間した空間部分において充分に気化されるため、気化効率を高めることができるとともに、噴霧されたミストが直接気化室の底面部に到達してパーティクルとなる可能性を低減することができるので、全体としてパーティクルの発生量を低減することができる。 In this invention, it is preferable that the said central vaporization space has a shape further extended in the said spraying direction rather than the said internal / external communication port. According to this, since the mist sprayed from the spray nozzle is sufficiently vaporized in a space part further spaced in the spraying direction than the internal and external communication ports, the vaporization efficiency can be improved and the sprayed mist is directly Since the possibility of reaching the bottom surface of the vaporization chamber and becoming particles can be reduced, the generation amount of particles can be reduced as a whole.

本発明において、前記筒状仕切体は前記気化室とは別部材で構成され、前記気化室の内部に収容配置されていることが好ましい。筒状仕切体を気化室とは別部材で構成することにより、様々な液状材料の気化特性に応じて筒状仕切体の形状を最適化し、気化効率の向上を図ることができる。 In this invention, it is preferable that the said cylindrical partition is comprised by a member different from the said vaporization chamber, and is accommodated and arrange | positioned inside the said vaporization chamber. By configuring the cylindrical partition member as a member different from the vaporization chamber, the shape of the cylindrical partition member can be optimized according to the vaporization characteristics of various liquid materials, and the vaporization efficiency can be improved.

本発明において、前記周縁気化空間には、前記内外連通口側の空間部分と前記導出口側の空間部分とを仕切る周縁仕切板が配置され、該周縁仕切板に両空間部分を連通させる周縁連通口が設けられていることが好ましい。これによれば、周縁気化空間をさらに二つに分割し、筒状仕切体の内外連通口を通過したガスがさらに周縁仕切板の周縁連通口を通過してから導出口に達するように構成することにより、さらなる気化効率の向上を図ることができる。 In the present invention, a peripheral partition plate that partitions the space portion on the inner and outer communication port side and the space portion on the outlet port side is disposed in the peripheral vaporization space, and the peripheral communication that communicates both the space portions with the peripheral partition plate. A mouth is preferably provided. According to this, the peripheral vaporization space is further divided into two, and the gas that has passed through the internal and external communication ports of the cylindrical partition is configured to reach the outlet after passing through the peripheral communication port of the peripheral partition plate. As a result, the vaporization efficiency can be further improved.

本発明において、前記筒状仕切体は前記周縁仕切板を一体に備え、前記気化室の内部に収容配置されていることが好ましい。これにより、部品数の削減及び部品構造の簡素化を図ることができるとともに組み立て作業を容易に行うことが可能になる。 In this invention, it is preferable that the said cylindrical partition is integrally provided with the said peripheral partition plate, and is accommodated and arrange | positioned inside the said vaporization chamber. Thereby, the number of parts can be reduced and the structure of the parts can be simplified, and the assembling work can be easily performed.

本発明において、前記気化室は一対の筐体を組み合わせることにより構成され、一方の前記筐体内に挿入された前記筒状仕切体が前記一方の筐体に組み合わされた他方の前記筐体により前記一方の筐体に保持されていることが好ましい。これによれば、筒状仕切体を一対の筐体間に配置した状態で一対の筐体を組み合わせるだけで筒状仕切体が保持されるので、組立作業を容易に行うことが可能になるとともに、分解作業も容易になるためメンテナンス性を高めることができる。 In this invention, the said vaporization chamber is comprised by combining a pair of housing | casing, and the said cylindrical partition inserted in one said said housing | casing is the said other housing | casing combined with the said one housing | casing. It is preferable to be held in one housing. According to this, since the cylindrical partition body is held only by combining the pair of housings in a state where the cylindrical partition body is disposed between the pair of housings, it is possible to easily perform the assembling work. Since the disassembling work is facilitated, the maintainability can be improved.

また、本発明の成膜装置は、上記のいずれかに記載の気化器と、該気化器に前記液状原料を供給する原料供給系と、前記気化器から導出される前記ガスに基づいて成膜処理を行う処理容器と、を具備することを特徴とする。成膜装置としては、液状原料が気化器によって気化されてなるガスに基づいて成膜処理が行われるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、熱ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置、光ＣＶＤ装置などの各種の反応形式を有する、ＭＯ（有機金属）ＣＶＤ装置その他のＣＶＤ装置、或いは、ＡＬＤ（原子層堆積）装置などの各種の成膜装置が挙げられる。 In addition, a film forming apparatus of the present invention forms a film based on any of the vaporizers described above, a raw material supply system that supplies the liquid raw material to the vaporizer, and the gas derived from the vaporizer. And a processing container for performing processing. The film forming apparatus may be any apparatus as long as the film forming process is performed based on a gas obtained by vaporizing a liquid raw material by a vaporizer. For example, a thermal CVD apparatus, a plasma CVD apparatus, or a photo CVD apparatus may be used. Examples thereof include various film forming apparatuses such as an MO (organometallic) CVD apparatus and other CVD apparatuses, and an ALD (atomic layer deposition) apparatus having various reaction types such as an apparatus.

本発明の気化器によれば、パーティクルを抑制しつつ目詰まりを低減することができるため、成膜品位及び処理効率を向上させることができると言う優れた効果を奏し得る。 According to the vaporizer of the present invention, since clogging can be reduced while suppressing particles, an excellent effect that the film quality and the processing efficiency can be improved can be obtained.

次に、本発明に係る気化器及び成膜装置の実施形態を図示例と共に説明する。 Next, an embodiment of a vaporizer and a film forming apparatus according to the present invention will be described together with illustrated examples.

［第１実施形態（気化器）］
図１は、本発明に係る気化器の実施形態の構造を示す概略縦断面図である。この気化器１２０は、液状原料ＬＭを噴霧する噴霧ノズル１２１と、噴霧ノズル１２１によって液状原料ＬＭが噴霧される気化室１２２と、気化室１２２に開口した導出口１２３と、気化室１２２を加熱する発熱体１２６，１２７とを有している。 [First embodiment (vaporizer)]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of an embodiment of a vaporizer according to the present invention. The vaporizer 120 heats the spray nozzle 121 that sprays the liquid raw material LM, the vaporization chamber 122 in which the liquid raw material LM is sprayed by the spray nozzle 121, the outlet 123 that opens to the vaporization chamber 122, and the vaporization chamber 122. Heating elements 126 and 127.

噴霧ノズル１２１には、図示しない液状原料供給管に接続された原料供給路１２１ａと、図示しないキャリアガス供給管に接続されたキャリアガス供給路１２１ｂとが設けられ、原料供給路１２１ａに接続されたノズルブロック１２１ｘが後述する筐体１２０Ａ内に設けられたノズル空間１２１ｙ内に配置されることによって、内外二重管状のノズル構造が形成されている。すなわち、噴霧ノズル１２１のノズル口１２１ｃは、ノズルブロック１２１ｘにおいて原料供給路１２１に連通するように設けられた内側ノズル口と、キャリアガス供給路１２１ｂに連通し、ノズルブロック１２１ｘと筐体１２１Ａとの間においてノズル空間１２１ｙの一部により環状に構成された外側ノズル口とが同軸に構成されてなる。 The spray nozzle 121 is provided with a raw material supply path 121a connected to a liquid raw material supply pipe (not shown) and a carrier gas supply path 121b connected to a carrier gas supply pipe (not shown), and connected to the raw material supply path 121a. By arranging the nozzle block 121x in a nozzle space 121y provided in a housing 120A described later, an inner and outer double tubular nozzle structure is formed. That is, the nozzle port 121c of the spray nozzle 121 communicates with the inner nozzle port provided to communicate with the raw material supply path 121 in the nozzle block 121x, and the carrier gas supply path 121b, and is connected between the nozzle block 121x and the casing 121A. An outer nozzle port that is annularly formed by a part of the nozzle space 121y is coaxially configured.

この実施形態では、ノズル口１２１ｃの内側ノズル口は液状原料ＬＭのみを噴出し、外側ノズル口はキャリアガスＣＲのみを噴出するように構成されている。例えば、従来構造のように内側ノズル口から気液混合状態で液状原料ＬＭを噴出させる場合には、液状原料ＬＭとキャリアガス中の不純物とが反応して噴霧ノズル１２１の内部に析出し、噴霧状態を変化させたり、固形物がノズルを目詰まりさせたりするといったことがあった。本実施形態では、このようなことを回避するために、内側ノズル口から液状原料ＬＭのみを噴出させることにより、噴霧ノズル１２１の内部やその近傍における固形物の析出を防止している。 In this embodiment, the inner nozzle port of the nozzle port 121c is configured to eject only the liquid raw material LM, and the outer nozzle port is configured to eject only the carrier gas CR. For example, when the liquid raw material LM is ejected from the inner nozzle port in a gas-liquid mixed state as in the conventional structure, the liquid raw material LM reacts with impurities in the carrier gas and deposits inside the spray nozzle 121 to cause spraying. In some cases, the state changed, or solid matter clogged the nozzle. In the present embodiment, in order to avoid such a situation, only the liquid raw material LM is ejected from the inner nozzle port, thereby preventing the solid matter from depositing in or near the spray nozzle 121.

また、液状原料ＬＭとキャリアガスＣＲは共に実質的に同じ方向（図示下方向）に向けて気化室１２２内に噴出するように構成されている。したがって、噴霧ノズル１２１から噴霧されたミストは比較的小さな角度範囲内にて気化室１２２内を進んでいく。これによって、気化室１２２の噴霧ノズル１２１側の部分ではミストの飛散が抑制されるので、気化室１２２内におけるミストの飛行距離を長くすることができ、これによって、ミストが気化室１２２の側部内面１２２ａ，１２２ｂや後述する筒状仕切体１２５の内面に直接接触して固化するといったことが少なくなるため、パーティクルの発生及びその導出口１２３からの排出を抑制することができる。 The liquid raw material LM and the carrier gas CR are both ejected into the vaporizing chamber 122 in substantially the same direction (the downward direction in the figure). Therefore, the mist sprayed from the spray nozzle 121 proceeds in the vaporization chamber 122 within a relatively small angle range. As a result, mist scattering is suppressed at the portion of the vaporizing chamber 122 on the spray nozzle 121 side, so that the flight distance of the mist in the vaporizing chamber 122 can be lengthened. Since the occurrence of direct contact with the inner surfaces 122a and 122b and the inner surface of a cylindrical partition 125 to be described later and solidification is reduced, the generation of particles and the discharge from the outlet port 123 can be suppressed.

気化器１２０は、ステンレス鋼等によって構成された一対の筐体１２０Ａと１２０Ｂとが組み合わされることにより構成され、この筐体１２０Ａ及び１２０Ｂの内部に上記気化室１２２が画成されている。すなわち、筐体１２０Ａは上部にノズル口１２１ｃを備えるとともに下部開口１２０ａを備えた上部キャビティ１２２Ａを有し、筐体１２０Ｂは上部開口１２０ｂを備えた下部キャビティ１２２Ｂを有するため、筐体１２０Ａと１２０Ｂを組み合わせることにより、上部キャビティ１２２Ａと下部キャビティ１２２Ｂからなる気化室１２２が構成される。筐体１２０Ｂは上部開口１２０ｂの開口縁に係合凸部１２０ｃを備え、この係合凸部１２０ｃが筐体１２０Ａの下部開口１２０ａの開口縁に嵌合するように構成されている。 The vaporizer 120 is configured by combining a pair of casings 120A and 120B made of stainless steel or the like, and the vaporizing chamber 122 is defined inside the casings 120A and 120B. That is, the casing 120A has an upper cavity 122A with a nozzle opening 121c at the top and a lower opening 120a, and the casing 120B has a lower cavity 122B with an upper opening 120b. By combining them, a vaporization chamber 122 composed of an upper cavity 122A and a lower cavity 122B is formed. The housing 120B includes an engaging convex portion 120c at the opening edge of the upper opening 120b, and the engaging convex portion 120c is configured to be fitted to the opening edge of the lower opening 120a of the housing 120A.

筐体１２０Ａに設けられた上部キャビティ１２２Ａはノズル口１２１ｃから下部開口１２０ａに向けて徐々に拡径する略円錐台形状の空間であり、また、筐体１２０Ｂに設けられた下部キャビティ１２２Ｂは上部開口１２０ｂからほぼ同径で下方に伸びる円柱状の空間となっている。下部キャビティ１２２Ｂの底部内面１２２ｂは凹曲面状（球面状）に構成されている。 The upper cavity 122A provided in the housing 120A is a substantially frustoconical space that gradually increases in diameter from the nozzle port 121c toward the lower opening 120a, and the lower cavity 122B provided in the housing 120B has an upper opening. It is a columnar space that extends substantially downward from 120b with the same diameter. The bottom inner surface 122b of the lower cavity 122B has a concave curved surface (spherical shape).

気化室１２２は、噴霧ノズル１２１からその噴霧方向に延長された形状を有する。すなわち、気化室１２２の形状は、噴霧方向と直交する方向の幅（直径）より噴霧方向の長さが大きくなっている。これによって、噴霧ノズル１２１から液状原料ＬＭとキャリアガスＣＲが噴霧されると、液状原料ＬＭのミストが生成されてキャリアガスＣＲとともに気化室１２２の底部内面１２２ｃに向けて進むが、噴霧ノズル１２１に対向配置された底部内面１２２ｃにはミストが直接到達しにくくなるように構成されている。すなわち、このような気化室１２２の延長形状によって、気化室１２２の延長方向に進む液状原料ＬＭのミストは、気化室１２２の側部内面１２２ａ，１２２ｂ及び後述する筒状仕切体１２５からの放射熱を受けながら飛行し、気化室１２２の底部内面１２２ｃに到達する時点でほとんど気化が完了するように設定することができる。 The vaporization chamber 122 has a shape extending from the spray nozzle 121 in the spray direction. That is, the shape of the vaporizing chamber 122 is longer in the spray direction than the width (diameter) in the direction orthogonal to the spray direction. Thus, when the liquid raw material LM and the carrier gas CR are sprayed from the spray nozzle 121, a mist of the liquid raw material LM is generated and travels toward the bottom inner surface 122c of the vaporization chamber 122 together with the carrier gas CR. The bottom inner surface 122c that is disposed so as to face the mist is difficult to reach directly. That is, due to the extended shape of the vaporizing chamber 122, the mist of the liquid raw material LM traveling in the extending direction of the vaporizing chamber 122 causes radiant heat from the side inner surfaces 122 a and 122 b of the vaporizing chamber 122 and a cylindrical partition 125 described later. It is possible to set so that the vaporization is almost completed when the aircraft flies while receiving and reaches the bottom inner surface 122c of the vaporization chamber 122.

ここで、噴霧ノズル１２１から噴霧されるミストが、噴霧方向に対向する気化室１２２の底部内面１２２ｃに到達しないようにする場合には、気化室１２２における噴霧方向の長さ及び噴霧方向と直交する断面積、気化室の温度分布、噴霧ノズル１２１から噴霧されるミストの量及びミスト径、キャリアガス量などを相対的に設定する必要がある。ただし、これらの中で、気化室１２２の噴霧方向の長さと、噴霧方向と直交する断面の円換算直径（その断面形状と同じ断面積を有する円形状の直径）との関係が最も重要である。一般的には、気化室１２２の噴霧方向の長さと、噴霧方向と直交する断面の円換算直径との比が２．５以上であることが好ましく、特に、３．５以上であることがより望ましい。本実施形態では、上記の比は３〜５の範囲内に設定されている。この比が上記２よりも小さいと、本発明の効果が充分に得られなくなる。上記比が６を越えると、気化室１２２の側部内面１２２ａ，１２２ｂや後述する筒状仕切体１２５にミストが飛散しやすくなるので、パーティクルが却って増大する恐れがある。さらに、気化室１２２の噴霧方向と直交する断面形状は本発明において限定されるものではないが、円形であることが好ましい。これによって噴霧ノズルから噴霧されたミストに対して気化室１２２の側部内面１２２ａ，１２２ｂの位置が等方的に構成されるため、より安定した気化状態を得ることができる。 Here, when the mist sprayed from the spray nozzle 121 does not reach the bottom inner surface 122c of the vaporization chamber 122 facing the spray direction, the length of the spray direction in the vaporization chamber 122 and the spray direction are orthogonal to each other. It is necessary to relatively set the cross-sectional area, the temperature distribution in the vaporizing chamber, the amount and mist diameter of mist sprayed from the spray nozzle 121, the amount of carrier gas, and the like. However, among these, the relationship between the length in the spraying direction of the vaporizing chamber 122 and the circle-equivalent diameter of a cross section orthogonal to the spraying direction (a circular diameter having the same cross-sectional area as the cross-sectional shape) is the most important. . In general, the ratio of the length in the spraying direction of the vaporizing chamber 122 to the circle-converted diameter of the cross section orthogonal to the spraying direction is preferably 2.5 or more, and more preferably 3.5 or more. desirable. In the present embodiment, the above ratio is set within a range of 3 to 5. When this ratio is smaller than 2, the effect of the present invention cannot be obtained sufficiently. If the ratio exceeds 6, the mist is likely to be scattered on the side inner surfaces 122a and 122b of the vaporizing chamber 122 and the cylindrical partition 125 described later, so that there is a possibility that the particles increase on the contrary. Furthermore, the cross-sectional shape orthogonal to the spraying direction of the vaporizing chamber 122 is not limited in the present invention, but is preferably circular. As a result, the positions of the side inner surfaces 122a and 122b of the vaporizing chamber 122 are isotropically configured with respect to the mist sprayed from the spray nozzle, so that a more stable vaporized state can be obtained.

気化室１２２の内面は、抵抗加熱式のヒータ、例えば、カートリッジヒータ（埋込型）やテープヒータ（巻付型）などで構成される発熱体１２６，１２７によって加熱されている。この加熱温度は、一般に、気化室１２２の内圧に応じた液状原料ＬＭの気化温度以上であるが、液状原料ＬＭの分解温度より低い温度に設定されることが好ましい。これは、気化温度未満では液状原料ＬＭの気化を行うことができず、また、分解温度以上では原料が分解して固化してしまうからである。発熱体１２６は、気化室１２２の延長方向の中間位置よりも噴霧ノズル１２１の側に、すなわち、上部キャビティ１２２Ａ内に配置されている。この発熱体１２６は側部内面１２２ａ下に配置された温度検出点１２６ｔ（例えば、熱電対の測温点）における検出温度に基づいて制御される。また、発熱体１２７は、気化室１２２の延長方向の中間位置よりも噴霧ノズル１２１とは反対側に、すなわち、下部キャビティ１２２Ｂの内部に配置されている。この発熱体１２７は底部内面１２２ｃ下に配置された温度検出点１２７ｔ（例えば、熱電対の測温点）における検出温度に基づいて制御される。 The inner surface of the vaporizing chamber 122 is heated by heating elements 126 and 127 configured by a resistance heating type heater such as a cartridge heater (embedded type) or a tape heater (winding type). This heating temperature is generally equal to or higher than the vaporization temperature of the liquid raw material LM corresponding to the internal pressure of the vaporization chamber 122, but is preferably set to a temperature lower than the decomposition temperature of the liquid raw material LM. This is because the liquid raw material LM cannot be vaporized below the vaporization temperature, and the raw material is decomposed and solidified above the decomposition temperature. The heating element 126 is disposed closer to the spray nozzle 121 than the intermediate position in the extending direction of the vaporizing chamber 122, that is, in the upper cavity 122A. The heating element 126 is controlled based on a detected temperature at a temperature detection point 126t (for example, a temperature measuring point of a thermocouple) disposed below the side inner surface 122a. Further, the heating element 127 is disposed on the opposite side of the spray nozzle 121 from the intermediate position in the extending direction of the vaporizing chamber 122, that is, inside the lower cavity 122B. The heating element 127 is controlled based on a detected temperature at a temperature detection point 127t (for example, a temperature measurement point of a thermocouple) disposed below the bottom inner surface 122c.

この気化室１２２においては、上部キャビティ１２２Ａにおける内面温度よりも下部キャビティ１２２Ｂにおける内面温度の方が高くなるように構成されている。すなわち、上部キャビティ１２２Ａの内面温度を低くすることによって噴霧ノズル１２１に伝達される熱量が低減されるので、噴霧ノズル１２１内において液状原料ＬＭが加熱されることにより突沸して液状原料ＬＭの噴霧量が変動するといったことを防止できる。また、下部キャビティ１２２Ｂの内面温度を高くすることにより、噴霧ノズル１２１で噴霧されたミストのほとんど全てが底部内面１２２ｃに接触する前に気化するように、飛行中のミストを充分に加熱することができる。 The vaporization chamber 122 is configured such that the inner surface temperature in the lower cavity 122B is higher than the inner surface temperature in the upper cavity 122A. That is, since the amount of heat transmitted to the spray nozzle 121 is reduced by lowering the inner surface temperature of the upper cavity 122A, the liquid raw material LM is heated in the spray nozzle 121 to be bumped and sprayed. Can be prevented from fluctuating. Further, by increasing the inner surface temperature of the lower cavity 122B, the mist in flight can be sufficiently heated so that almost all of the mist sprayed by the spray nozzle 121 is vaporized before coming into contact with the bottom inner surface 122c. it can.

上部キャビティ１２２Ａと下部キャビティ１２２Ｂとの間の温度差は、２０〜７０度の範囲内であることが好ましく、３０〜６０度の範囲内であることが望ましい。上記範囲よりも温度差を小さくすると上述の充分な効果が得られず、上記範囲より温度差を大きくすると上部キャビティ１２２Ａに堆積物が生じやすくなる。例えば、液状原料ＬＭとして、テトラターシャリブトキシ・ハフニウム［Hf(Ot-Bu)₄］（以下、単に「ＨＴＢ」という。）をオクタンに溶解したものを用い、この液状原料ＬＭを気化させることにより生成された原料ガスに対して反応ガスとしての酸素を反応させることにより酸化ハフニウム［ＨｆＯ_２］の薄膜を成膜する場合には、上記の上部キャビティ１２２Ａの内面温度を９０〜１１０度、好ましくは９５〜１０５度とし、下部キャビティ１２２Ｂの内面温度を１５０〜１７０度、好ましくは１５５〜１６５度とする。なお、これらの温度条件は原料の種類に依存し、上記以外の他の原料を用いる場合には異なった温度範囲となる。 The temperature difference between the upper cavity 122A and the lower cavity 122B is preferably within a range of 20 to 70 degrees, and desirably within a range of 30 to 60 degrees. If the temperature difference is made smaller than the above range, the above-mentioned sufficient effect cannot be obtained. For example, as the liquid raw material LM, tetratertiarybutoxy hafnium [Hf (Ot-Bu) ₄ ] (hereinafter simply referred to as “HTB”) dissolved in octane is used, and the liquid raw material LM is vaporized. When forming a thin film of hafnium oxide [HfO ₂ ] by reacting the generated raw material gas with oxygen as a reaction gas, the inner surface temperature of the upper cavity 122A is 90 to 110 degrees, preferably The inner surface temperature of the lower cavity 122B is 150 to 170 degrees, preferably 155 to 165 degrees. In addition, these temperature conditions depend on the kind of raw material, and when using other raw materials other than the above, it becomes a different temperature range.

導出口１２３は後述する成膜部に接続される原料ガス供給管に接続されている。この導出口１２３は気化室１２２の側部に開口している。具体的には、導出口１２３は筐体１２０Ａにおける上部キャビティ１２２Ａに臨む位置に構成されている。特に、導出口１２３の開口は気化室１２２の噴霧方向の長さの中間位置よりも噴霧ノズル１２１側に配置されていることが好ましい。 The outlet 123 is connected to a source gas supply pipe that is connected to a film forming unit to be described later. The outlet 123 is open to the side of the vaporizing chamber 122. Specifically, the outlet 123 is configured at a position facing the upper cavity 122A in the housing 120A. In particular, it is preferable that the opening of the outlet 123 is disposed closer to the spray nozzle 121 than the middle position of the vaporization chamber 122 in the spray direction.

本実施形態では、気化室１２２の内部には筒状仕切体１２５が収容配置されている。この筒状仕切体１２５は、アルミニウムやチタン等の熱伝導の良好な素材で構成されている。筒状仕切体１２５は全体として筒状（角筒状でもよいが、好ましくは円筒状）に構成され、上部キャビティ１２２Ａの内部と下部キャビティ１２２Ｂの内部の双方に亘り配置されている。なお、筒状仕切体１２５は、その軸線が噴霧方向に沿う姿勢で配置されている。筒状仕切体１２５は、その内側に構成される中央気化空間と、その外側に構成される周縁気化空間とを仕切るように構成される。 In the present embodiment, a cylindrical partition 125 is accommodated in the vaporization chamber 122. The cylindrical partition 125 is made of a material having good thermal conductivity such as aluminum or titanium. The cylindrical partition 125 is configured in a cylindrical shape (which may be a rectangular tube shape, but preferably a cylindrical shape) as a whole, and is arranged over both the inside of the upper cavity 122A and the inside of the lower cavity 122B. In addition, the cylindrical partition 125 is arrange | positioned with the attitude | position in which the axis line follows a spraying direction. The cylindrical partition 125 is configured to partition a central vaporization space configured inside thereof and a peripheral vaporization space configured outside thereof.

筒状仕切体１２５の上端部１２５ａは気化室１２２の内面（上部キャビティ１２２Ａの側部内面１２２ａ）に実質的に接触している。この接触状態は、きわめて僅かな隙間を有して上端部１２５ａと気化室１２２の内面とが対向配置され、その結果、熱的には接触しているのと同視できる状態を含む。特に、上端部１２５ａの全周が気化室１２２の内面に実質的に接触していることが好ましいが、この場合でも、実際には上端部１２５ａの外周方向の一部のみが気化室１２２の内面に当接し、残部はきわめて僅かな隙間を介して対向配置されていてもよい。また、図２に示すように、上端部１２５ａと気化室１２２の内面との熱接触性を高めるために、相互に接触する上端部１２５ａの外面と気化室１２２の内面とが相互に整合した面形状を有するように構成することが好ましい。すなわち、上端部１２５ａの外面を、円錐台形状に構成された上部キャビティ１２２Ａの傾斜した側部内面１２２ａに整合する傾斜面（円錐面）となるように構成することが望ましい。 The upper end portion 125a of the cylindrical partition 125 is substantially in contact with the inner surface of the vaporizing chamber 122 (the side inner surface 122a of the upper cavity 122A). This contact state includes a state in which the upper end portion 125a and the inner surface of the vaporization chamber 122 are opposed to each other with a very small gap, and as a result, can be regarded as being in thermal contact. In particular, it is preferable that the entire circumference of the upper end portion 125a is substantially in contact with the inner surface of the vaporization chamber 122. However, even in this case, only a part of the upper end portion 125a in the outer circumferential direction is actually the inner surface of the vaporization chamber 122. The remaining portion may be arranged to face each other with a very small gap. Further, as shown in FIG. 2, in order to improve the thermal contact between the upper end portion 125 a and the inner surface of the vaporizing chamber 122, the outer surface of the upper end portion 125 a and the inner surface of the vaporizing chamber 122 that are in contact with each other are aligned with each other. It is preferable to have a shape. That is, it is desirable to configure the outer surface of the upper end portion 125a to be an inclined surface (conical surface) that matches the inclined inner surface 122a of the upper cavity 122A configured in a truncated cone shape.

筒状仕切体１２５の下端部１２５ｂは気化室１２２の内面（下部キャビティ１２２Ｂの側部内面１２２ｂ）に実質的に接触している。この場合にも、下端部１２５ｂの全周が気化室１２２の内面に実質的に接触していることが好ましい。また、下端部１２５ｂと気化室１２２の内面との熱接触性を高めるために、相互に接触する下端部１２５ｂの外面と気化室１２２の内面とが相互に整合した面形状を有するように構成することが好ましい。すなわち、下端部１２５ｂの外面を、円筒面状に構成された下部キャビティ１２２Ｂの円筒状の側部内面１２２ｂに整合する円筒面となるように構成することが好ましい。 The lower end portion 125b of the cylindrical partition 125 is substantially in contact with the inner surface of the vaporization chamber 122 (the side inner surface 122b of the lower cavity 122B). Also in this case, it is preferable that the entire circumference of the lower end portion 125 b is substantially in contact with the inner surface of the vaporizing chamber 122. Further, in order to enhance the thermal contact between the lower end portion 125b and the inner surface of the vaporizing chamber 122, the outer surface of the lower end portion 125b and the inner surface of the vaporizing chamber 122 that are in contact with each other are configured to have a surface shape that is aligned with each other. It is preferable. That is, it is preferable to configure the outer surface of the lower end portion 125b to be a cylindrical surface that matches the cylindrical side inner surface 122b of the lower cavity 122B configured in a cylindrical shape.

筒状仕切体１２５の上端部１２５ａと下端部１２５ｂの間に設けられた周壁１２５ｃと、気化室１２２の内面との間には隙間が形成され、この隙間が上記周縁気化空間とされる。図示例の場合、周壁１２５ｃは下端部１２５ｂよりも薄肉に形成され、この厚さの差に応じた隙間が周縁気化空間として気化室１２２内に構成されるようになっている。換言すれば、筒状仕切体１２５の内面には、周壁１２５ｃと下端部１２５ｂとの間において段差が形成されていない。なお、図示例の場合、筒状仕切体１２５の内面全体が段差のない連続面、より具体的には一つの円筒面として構成され、これによって、噴霧ノズル１２１から噴霧されたミストに起因する固形物が筒状仕切体１２５の内面に付着しにくくなる。 A gap is formed between the peripheral wall 125c provided between the upper end portion 125a and the lower end portion 125b of the cylindrical partition 125 and the inner surface of the vaporization chamber 122, and this gap serves as the peripheral vaporization space. In the case of the illustrated example, the peripheral wall 125c is formed thinner than the lower end portion 125b, and a gap corresponding to the thickness difference is configured in the vaporization chamber 122 as a peripheral vaporization space. In other words, no step is formed on the inner surface of the cylindrical partition 125 between the peripheral wall 125c and the lower end 125b. In the case of the illustrated example, the entire inner surface of the cylindrical partition 125 is configured as a continuous surface without a step, more specifically, as a single cylindrical surface, whereby a solid caused by mist sprayed from the spray nozzle 121 is formed. Objects are less likely to adhere to the inner surface of the cylindrical partition 125.

周壁１２５ｃには内外連通口１２５ｘが形成され、この内外連通口１２５ｘによって上記中央気化空間と上記周縁気化空間とが連通している。内外連通口１２５ｘは周壁１２５ｃに複数設けられ、しかも、これらの複数の内外連通口１２５ｘが周壁１２５ｃの全周に亘って分散配置されている。図示例の場合、複数の同一形状の内外連通口１２５ｘが全周に亘って均等に（すなわち、等角度間隔で）分散配置されているが、方位によって内外連通口１２５ｘの開口寸法や形成密度が異なるように構成してもよい。 An inner / outer communication port 125x is formed in the peripheral wall 125c, and the central vaporization space and the peripheral vaporization space communicate with each other through the inner / outer communication port 125x. A plurality of inner and outer communication ports 125x are provided in the peripheral wall 125c, and the plurality of inner and outer communication ports 125x are distributed over the entire circumference of the peripheral wall 125c. In the case of the illustrated example, a plurality of inner and outer communication ports 125x having the same shape are distributed evenly over the entire circumference (that is, at equal angular intervals). However, the opening size and formation density of the inner and outer communication ports 125x depend on the orientation. You may comprise so that it may differ.

ここで、中央気化空間は、図示例のように、上記内外連通口１２５ｘの形成位置よりも噴霧方向に延長された形状を有していることが好ましい。すなわち、噴霧されたミストが中央気化空間内を噴霧方向に飛行して内外連通口１２５ｘの形成位置を通過して底部内面１２２ｃに向かい、底部内面１２２ｃに達する途中で気化されてガスとなり、当該ガスは底部内面１２２ｃ及び側部内面１２２ｂに沿って逆に上方へ戻り、上記内外連通口１２５ｘから周縁気化空間へと移動するように構成することで、気化効率を高めることができるとともにパーティクル量を抑制することができる。 Here, it is preferable that the central vaporization space has a shape extended in the spraying direction from the position where the inner and outer communication ports 125x are formed as shown in the illustrated example. That is, the sprayed mist flies in the spraying direction in the central vaporization space, passes through the formation position of the inner and outer communication ports 125x, travels toward the bottom inner surface 122c, and is vaporized and becomes gas on the way to the bottom inner surface 122c. Is configured to return upward along the bottom inner surface 122c and the side inner surface 122b and move from the inner / outer communication port 125x to the peripheral vaporization space, thereby increasing vaporization efficiency and suppressing the amount of particles. can do.

筒状仕切体１２５の周壁１２５ｃには、上記内外連通口１２５ｘよりやや上方位置に、周囲に張り出すように構成されたフランジ状の周縁仕切板１２５ｄが一体に設けられている。この周縁仕切板１２５ｄは上記周縁気化空間を上下二つに仕切るものであり、周縁気化空間は、周縁仕切板１２５ｄによって内外連通口１２５ｘ側の空間部分と、導出口１２３側の空間部分とに分離される。ここで、周縁仕切板１２５ｄの外縁は気化室１２２の内面（図示例の場合には上部キャビティ１２２Ａの側部内面１２２ａ）に対して実質的に接触している。すなわち、実際に当接するか、或いは、きわめて僅かな隙間を介して対向するように構成されている。 The peripheral wall 125c of the cylindrical partition 125 is integrally provided with a flange-shaped peripheral partition plate 125d configured to project to the periphery slightly above the inner and outer communication ports 125x. The peripheral partition plate 125d divides the peripheral vaporization space into upper and lower parts, and the peripheral vaporization space is separated into a space portion on the inner and outer communication port 125x side and a space portion on the outlet port 123 side by the peripheral partition plate 125d. Is done. Here, the outer edge of the peripheral partition plate 125d is substantially in contact with the inner surface of the vaporization chamber 122 (in the illustrated example, the side inner surface 122a of the upper cavity 122A). That is, it is configured to actually abut or face each other with a very small gap.

周縁仕切板１２５ｄには周縁連通口１２５ｙが形成され、この周縁連通口１２５ｙによって、周縁気化空間内の仕切られた二つの空間部分が相互に連通するようになっている。周縁連通口１２５ｙは周縁仕切板１２５ｄに複数設けられ、しかも、これらの複数の周縁連通口１２５ｙが周縁仕切板１２５ｄの全周に亘って分散配置されている。図示例の場合、複数の同一形状の周縁連通口１２５ｙが全周に亘って均等に（すなわち、等角度間隔で）分散配置されているが、方位によって周縁連通口１２５ｙの開口寸法や形成密度が異なるように構成してもよい。 A peripheral communication port 125y is formed in the peripheral partition plate 125d, and the two space portions partitioned in the peripheral vaporization space communicate with each other by the peripheral communication port 125y. A plurality of peripheral communication ports 125y are provided in the peripheral partition plate 125d, and the plurality of peripheral communication ports 125y are distributed over the entire periphery of the peripheral partition plate 125d. In the case of the illustrated example, a plurality of peripheral communication ports 125y having the same shape are distributed evenly over the entire circumference (that is, at equal angular intervals). However, the opening size and formation density of the peripheral communication ports 125y may vary depending on the orientation. You may comprise so that it may differ.

以上説明した本実施形態の気化器１２０においては、噴霧ノズル１２１から噴霧された微細なミストは気化室１２２の延長方向に沿って飛行し、加熱された気化室１２２の内面及びこの気化室１２２の内面により加熱された上記筒状仕切体１２５からの放射熱によって徐々に気化される。また、一部のミスとは気化室１２２の側部内面１２２ａ，１２２ｂ及び筒状仕切体１２５の内面に飛散し、これらの内面上で急減に熱を受けて気化する。このとき、筒状仕切体１２５は上端部１２５ａと下端部１２５ｂの双方が気化室１２２と熱的に接触しているので気化室１２２の内面からの熱が伝達されやすく、気化室１２２の内面との温度差も低減されているため、ミストの気化効率を高めることができる。 In the vaporizer 120 of the present embodiment described above, the fine mist sprayed from the spray nozzle 121 flies along the extending direction of the vaporization chamber 122, and the heated inner surface of the vaporization chamber 122 and the vaporization chamber 122. It is gradually vaporized by the radiant heat from the cylindrical partition 125 heated by the inner surface. Further, some mistakes are scattered on the inner side surfaces 122a and 122b of the vaporizing chamber 122 and the inner surface of the cylindrical partition 125, and are suddenly reduced on these inner surfaces and vaporized. At this time, since both the upper end 125a and the lower end 125b of the cylindrical partition 125 are in thermal contact with the vaporizing chamber 122, heat from the inner surface of the vaporizing chamber 122 is easily transmitted, Since the temperature difference is reduced, the vaporization efficiency of mist can be increased.

気化室１２２は噴霧方向に延長された形状を有し、特に、上述のようにミストが実質的に底部内面１２２ｃに到達しないように設定されているので、気化室の中央気化空間内におけるパーティクルの発生量を低減することができる。すなわち、噴霧ノズル１２１から噴霧されたミストの多くが気化室１２２の内面や筒状仕切体１２５の内面に到達して気化することなく、その飛行中に空間内で気化するので、液状原料ＬＭに含まれる溶媒のみが先に気化し、原料成分だけが残されて固形化するといったことが生じにくくなる。 The vaporizing chamber 122 has a shape extended in the spraying direction, and in particular, since it is set so that the mist does not substantially reach the bottom inner surface 122c as described above, the particles in the central vaporizing space of the vaporizing chamber The amount of generation can be reduced. That is, most of the mist sprayed from the spray nozzle 121 reaches the inner surface of the vaporizing chamber 122 and the inner surface of the cylindrical partition 125 and is vaporized in the space without being vaporized. Only the solvent contained is vaporized first, and it is difficult for only the raw material components to remain and solidify.

本実施形態では、中央気化空間内で気化した原料ガスは、気化室１２２の内面に沿って再び上方へ戻り、上記内外連通口１２５ｘから周縁気化空間内に移動する。ここで、噴霧されたミストが直接内外連通口１２５ｘを通過して周縁気化空間へ出ることも考えられるが、噴霧ノズル１２１によるミストの噴霧角度が制限されているため、噴霧方向から外れて筒状仕切体１２５へ向かうミストは少なく、しかも、このようなミストのうちの大部分は筒状仕切体１２５の内面で加熱されて気化するので、連通口１２５ｘを通過するミスト量はきわめて少ないと考えられる。 In the present embodiment, the source gas vaporized in the central vaporization space returns upward again along the inner surface of the vaporization chamber 122 and moves from the inner / outer communication port 125x into the peripheral vaporization space. Here, it is conceivable that the sprayed mist directly passes through the inner / outer communication port 125x and exits to the peripheral vaporization space. However, since the spray angle of the mist by the spray nozzle 121 is limited, the spray mist deviates from the spray direction. There is little mist toward the partition 125, and most of the mist is heated and vaporized on the inner surface of the cylindrical partition 125, so that the amount of mist passing through the communication port 125x is considered to be very small. .

周縁気化空間に導入された少量のミストは、当該空間内において気化室１２２の内面及びこれに対向する筒状仕切板１２５の周壁１２５ｃから熱を受けて気化する。そして、さらに周縁仕切板１２５ｄによっても気化が促進され、やがて周縁連通口１２５ｙを通過して導出口１２３までくると、ミストはほとんど残存しておらず、原料ガスのみが導出口１２３から導出される。 A small amount of mist introduced into the peripheral vaporization space is vaporized by receiving heat from the inner surface of the vaporization chamber 122 and the peripheral wall 125c of the cylindrical partition plate 125 opposed thereto in the space. Further, vaporization is also promoted by the peripheral partition plate 125d, and when it eventually passes through the peripheral communication port 125y and reaches the outlet port 123, almost no mist remains and only the source gas is led out from the outlet port 123. .

ここで、筒状仕切体１２５の内側では当初はガスやミストが中央気化空間の中央部分を下方に向けて移動するが、その後、中央気化空間内の周縁部分を上方に向けて戻り、内外連通口１２５ｘを通過してから周縁気化空間内をさらに上方に向けて移動し、最終的に導出口１２３に到達するように構成されているので、中央気化空間内においてガスやミストが周囲に広がりにくく、また、中央気化空間内を一旦下方に移動し、その後に上方へ戻ってから導出されるので、気化器１２０内においてガスやミストの飛行距離を充分に確保することができる。したがって、急激な加熱によりミストからパーティクルが発生するといったことが回避できるとともに、ミストがそのまま気化されずに導出されるといったことも回避できるので、導出口１２３から導出されるパーティクル量を低減できる。 Here, at the inside of the cylindrical partition 125, initially gas or mist moves downward in the central portion of the central vaporization space, but then returns to the upper peripheral edge portion in the central vaporization space to communicate inside and outside. Since it is configured to move further upward in the peripheral vaporization space after passing through the mouth 125x and finally reach the outlet port 123, gas and mist are unlikely to spread around in the central vaporization space. In addition, since the gas is extracted after moving downward in the central vaporization space and then returning upward, a sufficient flight distance of gas and mist can be ensured in the vaporizer 120. Therefore, it is possible to avoid generation of particles from the mist due to rapid heating, and it is also possible to avoid that the mist is derived without being vaporized as it is, so that the amount of particles derived from the outlet 123 can be reduced.

また、本実施形態では、筒状仕切体１２５の両端部が気化室１２２の内面に熱的に接触しているとともに、筒状仕切体１２５に設けられた内外連通口１２５ｘを通してガス及びミストが中央気化空間から周縁気化空間へと移動するため、ガス及びミストの通過する内外連通口１２５ｘの温度環境はきわめて安定かつ均一であり、従来の流路制御板と気化室の底部内面との隙間を通過する場合に較べて固形物が析出しにくい環境になっていると考えられるため、内外連通口１２５ｘを通過するときのパーティクル発生を抑制できるとともに、内外連通口１２５ｘの目詰まりを防止できる。実際に気化器１２０の稼動実験を行ったところ、気化室１２２の底部内面１２２ｃ上には多少の残渣が発生したが、内外連通口１２５ｘ及び周縁連通口１２５ｙの近傍に形成された残渣はきわめて僅かであった。 In this embodiment, both ends of the cylindrical partition 125 are in thermal contact with the inner surface of the vaporization chamber 122, and the gas and mist are centered through the inner and outer communication ports 125x provided in the cylindrical partition 125. Because it moves from the vaporization space to the peripheral vaporization space, the temperature environment of the inner and outer communication ports 125x through which gas and mist pass is extremely stable and uniform, and passes through the gap between the conventional flow path control plate and the bottom inner surface of the vaporization chamber. This is considered to be an environment in which solid matter is less likely to precipitate compared to the case in which the generation of particles can be suppressed when passing through the inner / outer communication port 125x, and clogging of the inner / outer communication port 125x can be prevented. When an operation experiment of the vaporizer 120 was actually performed, some residue was generated on the bottom inner surface 122c of the vaporization chamber 122, but very little residue was formed near the inner and outer communication ports 125x and the peripheral communication port 125y. Met.

本実施形態では、従来のように流路制御板とフィルタを併用しなくても、パーティクル発生量を大幅に低減できるため、パーティクル低減により成膜品位を確保することができると同時に、各部の目詰まりを防止できるため、目詰まりによる内圧変化に起因する原料ガスの供給状態の不安定性やメンテナンス頻度の増加等による処理効率の低下を回避することができる。したがって、実用的なパーティクル低減効果を得ることができることとなり、成膜品位及び処理効率を共に向上させることができる。 In this embodiment, since the amount of generated particles can be greatly reduced without using a flow path control plate and a filter as in the prior art, it is possible to ensure film formation quality by reducing particles and at the same time Since clogging can be prevented, it is possible to avoid a decrease in processing efficiency due to instability of the supply state of the raw material gas due to clogging and an increase in maintenance frequency. Therefore, a practical particle reduction effect can be obtained, and both the film quality and the processing efficiency can be improved.

また、本実施形態では、筒状仕切体１２５が一体に構成されて気化室１２２内に収容配置されているので、部品数の低減及び部品構造の簡易化を図ることができ、組み立て作業も容易に行うことができる。例えば、筒状仕切体１２５は、筐体１２０Ａの上部キャビティ１２２Ａ内に挿入された状態で筐体１２０Ｂの係合凸部１２０ｃに上記周縁仕切板１２５ｄが係合することにより保持された状態とされている。したがって、筒状仕切体１２５を筐体１２０Ａ又は１２０Ｂに挿入してから筐体１２０Ａと１２０Ｂを組み合わせるだけで、きわめて容易に筒状仕切体１２５を気化室１２２内で位置決め保持された状態とすることができる。 In this embodiment, since the cylindrical partition 125 is integrally formed and accommodated in the vaporizing chamber 122, the number of parts can be reduced and the structure of the parts can be simplified, and the assembling work is also easy. Can be done. For example, the cylindrical partition 125 is held by the peripheral partition plate 125d engaging with the engaging convex portion 120c of the housing 120B while being inserted into the upper cavity 122A of the housing 120A. ing. Therefore, the cylindrical partition 125 can be positioned and held in the vaporizing chamber 122 very easily only by combining the casings 120A and 120B after the cylindrical partition 125 is inserted into the casing 120A or 120B. Can do.

［第２実施形態（成膜装置）］
次に、図３及び図４を参照して本発明に係る第２実施形態として上記気化器１２０を含む成膜装置１００について説明する。図３は成膜装置１００の成膜部１３０を模式的に示す概略縦断面図、図４は成膜装置１００の全体構成を示す概略構成図である。なお、この成膜部１３０はＡＬＤ装置（原子層堆積装置）を構成する場合の例であるが、本発明の成膜装置はこのような装置構成に限定されるものではなく、本発明の気化器を備えたものであれば、ＭＯＣＶＤ装置など、他の種類の成膜装置を構成するものであっても構わない。 [Second Embodiment (Film Forming Apparatus)]
Next, a film forming apparatus 100 including the vaporizer 120 will be described as a second embodiment according to the present invention with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view schematically showing the film forming unit 130 of the film forming apparatus 100, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the overall structure of the film forming apparatus 100. The film forming unit 130 is an example in the case where an ALD apparatus (atomic layer deposition apparatus) is configured, but the film forming apparatus of the present invention is not limited to such an apparatus configuration, and the vaporization of the present invention. Any other type of film forming apparatus such as a MOCVD apparatus may be used as long as it is equipped with a vessel.

図３に示すように、成膜部１３０においては、処理容器１３１の内部に基板支持台１３２が配置され、この基板支持台１３２の片側にガス供給部１３３Ａ及びガス排気管１３４Ａが設けられ、他側にガス供給部１３３Ｂ及びガス排気管１３４Ｂが設けられている。ガス排気管１３４Ａ及び１３４Ｂにはそれぞれコンダクタンスバルブ１３５Ａ，１３５Ｂが接続され、排気状態を制御できるように構成されている。 As shown in FIG. 3, in the film forming unit 130, a substrate support 132 is disposed inside the processing container 131, and a gas supply unit 133 A and a gas exhaust pipe 134 A are provided on one side of the substrate support 132. A gas supply unit 133B and a gas exhaust pipe 134B are provided on the side. Conductance valves 135A and 135B are connected to the gas exhaust pipes 134A and 134B, respectively, so that the exhaust state can be controlled.

処理容器１３１は、主容器１３１Ａ、上部カバー１３１Ｂ及び下部ベース１３１Ｃで構成され、その内側に、石英等で構成された内装シールド１３１ｘ及び１３１ｙが設けられている。また、基板支持台１３２の外縁にも石英等で構成されたガードリング１３２ｘが取り付けられている。この基板支持台１３２の中央部には基板Ｗが載置される。 The processing container 131 includes a main container 131A, an upper cover 131B, and a lower base 131C, and interior shields 131x and 131y made of quartz or the like are provided inside thereof. A guard ring 132 x made of quartz or the like is also attached to the outer edge of the substrate support base 132. A substrate W is placed on the center of the substrate support 132.

主容器１３１Ａにおける上記基板支持台１３２の片側には排気溝１３１ｇが設けられ、この排気溝１３１ｇは上記ガス排気管１３４Ａに連通している。また、基板支持台１３２の他側には排気溝１３１ｈが設けられ、この排気溝１３１ｈは上記ガス排気管１３４Ｂに連通している。 An exhaust groove 131g is provided on one side of the substrate support base 132 in the main container 131A, and the exhaust groove 131g communicates with the gas exhaust pipe 134A. An exhaust groove 131h is provided on the other side of the substrate support 132, and the exhaust groove 131h communicates with the gas exhaust pipe 134B.

基板支持台１３２は図示しない駆動機構に接続された駆動軸１３６に軸支されており、駆動軸１３６とともに基板支持台１３２が軸方向に（上下に）移動するようになっている。なお、駆動軸１３６と処理容器１３１との間には蛇腹１３７が取り付けられ、これによって処理容器１３１が密封されている。 The substrate support 132 is supported by a drive shaft 136 connected to a drive mechanism (not shown), and the substrate support 132 moves together with the drive shaft 136 in the axial direction (up and down). A bellows 137 is attached between the drive shaft 136 and the processing container 131, and the processing container 131 is thereby sealed.

基板支持台１３２は成膜時においては図示実線で示す上方位置に配置され、基板Ｗの出し入れ時には図示二点鎖線で示す下方位置に配置される。処理容器１３１には基板出し入れ口１３１ｃが設けられ、この基板出し入れ口１３１ｃを開いて図示しない搬送具を用いることにより、基板Ｗを基板支持台１３２上へ供給したり、基板支持台１３２上から搬出したりすることができるようになっている。 The substrate support 132 is disposed at an upper position indicated by a solid line in the drawing during film formation, and is disposed at a lower position indicated by a two-dot chain line in the drawing when the substrate W is taken in and out. The processing container 131 is provided with a substrate loading / unloading port 131c. By opening the substrate loading / unloading port 131c and using a transfer tool (not shown), the substrate W is supplied onto the substrate support table 132 or unloaded from the substrate support table 132. You can do that.

成膜時においては、基板支持台１３２は図示実線の上方位置に配置され、供給バルブ１３３ｘを介して第１の処理ガス（例えば原料ガス）がガス供給部１３３Ａから処理容器１３１内に供給されるとともにコンダクタンスバルブ１３５Ｂが開放されて排気溝１３１ｈを介して処理容器１３１内のガスが排気されることにより、基板支持台１３２に載置された基板Ｗ上には、ガス供給部１３３Ａから排気溝１３１ｈに向かう第１の処理ガスの流れが形成される。また、これとは逆に、供給バルブ１３３ｙを介して第２の処理ガス（例えば、酸化剤）がガス供給部１３３Ｂから処理容器１３１内に供給されるとともにコンダクタンスバルブ１３５Ａが開放されて排気溝１３１ｇを介して処理容器１３１内のガスが排気されることにより、基板支持台１３２に載置された基板Ｗ上には、ガス供給部１３３Ｂから排気溝１３１ｇに向かう第２の処理ガスの流れが形成される。 At the time of film formation, the substrate support table 132 is disposed above the solid line in the drawing, and the first processing gas (for example, source gas) is supplied from the gas supply unit 133A into the processing container 131 via the supply valve 133x. At the same time, the conductance valve 135B is opened and the gas in the processing container 131 is exhausted through the exhaust groove 131h, so that the gas supply unit 133A supplies the exhaust groove 131h onto the substrate W placed on the substrate support 132. A first process gas flow toward is formed. On the contrary, the second processing gas (for example, oxidant) is supplied from the gas supply unit 133B into the processing container 131 through the supply valve 133y, and the conductance valve 135A is opened to exhaust the exhaust groove 131g. As a result, the gas in the processing container 131 is exhausted to form a second processing gas flow from the gas supply unit 133B toward the exhaust groove 131g on the substrate W placed on the substrate support 132. Is done.

したがって、上記のように異なるガスを交互に繰り返し流すことによって基板Ｗ上に１分子層ずつ堆積させることにより、高品位の薄膜を形成していくことができる。ただし、通常、異なるガスの供給プロセス間には、既に流し終えたガスを排出するための適宜のパージプロセスが設けられる。 Therefore, a high-quality thin film can be formed by depositing one molecular layer on the substrate W by alternately flowing different gases as described above. However, an appropriate purge process is usually provided between the different gas supply processes to discharge the gas that has already flowed.

図４に示すように、成膜装置１００は、ガス供給系１１０と、上記の気化器１２０と、上記の成膜部１３０と、装置の各部を制御するための制御部１４０とを有している。ガス供給系１１０は、第１の処理ガス（例えば、原料ガス）を供給するための第１ガス供給部１１０Ｘと、第２の処理ガス（例えば、酸化剤）を供給するための第２ガス供給部１１０Ｙとを備えている。第１ガス供給部１１０Ｘは原料容器１１１Ｘに収容した液状原料ＬＭを液体マスフローメータなどの流量調整器１１２Ｘにより所定流量で供給し、この液状原料ＬＭは液状原料供給管１１３Ｘを介して上記気化器１２０にて気化される。 As shown in FIG. 4, the film forming apparatus 100 includes a gas supply system 110, the vaporizer 120, the film forming unit 130, and a control unit 140 for controlling each part of the apparatus. Yes. The gas supply system 110 includes a first gas supply unit 110X for supplying a first processing gas (for example, source gas) and a second gas supply for supplying a second processing gas (for example, an oxidant). Part 110Y. The first gas supply unit 110X supplies the liquid material LM stored in the material container 111X at a predetermined flow rate by a flow rate regulator 112X such as a liquid mass flow meter, and the liquid material LM is supplied to the vaporizer 120 through the liquid material supply pipe 113X. It is vaporized at.

また、上記気化器１２０には流量調整器１１４によりキャリアガスＣＲが所定流量でキャリアガス供給管１１４を介して供給される。そして、気化器１２０で気化された原料ガスは第１の処理ガスとして原料ガス供給管１２８により上記成膜部１３０に供給される。なお、原料ガス供給管１２８にはパージライン１１７が接続されている。また、成膜部１３０の上記供給バルブ１３３ｘには上記原料ガス供給管１２８とともにキャリアガス供給管１１５及びパージライン１１８が接続されている。 Further, the carrier gas CR is supplied to the vaporizer 120 through the carrier gas supply pipe 114 at a predetermined flow rate by the flow rate adjuster 114. The source gas vaporized by the vaporizer 120 is supplied to the film forming unit 130 through the source gas supply pipe 128 as a first processing gas. A purge line 117 is connected to the source gas supply pipe 128. A carrier gas supply pipe 115 and a purge line 118 are connected to the supply valve 133x of the film forming unit 130 together with the source gas supply pipe 128.

第２ガス供給部１１０Ｙは原料容器１１１Ｙに収容した原料ガス（酸素、その他の酸化剤、アンモニアなど）を流量調整器１１２Ｙにより所定流量で供給し、この原料ガスは第２の処理ガスとして原料ガス供給管１１３Ｙを介して成膜部１３０に供給される。なお、成膜部１３０の上記供給バルブ１３３ｙには上記原料ガス供給管１１３Ｙとともにキャリアガス供給管１１６及びパージライン１１９が接続されている。 The second gas supply unit 110Y supplies a raw material gas (oxygen, other oxidant, ammonia, etc.) contained in the raw material container 111Y at a predetermined flow rate by the flow rate regulator 112Y, and this raw material gas serves as a second processing gas as a raw material gas. The film is supplied to the film forming unit 130 through the supply pipe 113Y. A carrier gas supply pipe 116 and a purge line 119 are connected to the supply valve 133y of the film forming unit 130 together with the source gas supply pipe 113Y.

制御部１４０は、上記の供給バルブ１３３ｘ、１３３ｙ、コンダクタンスバルブ１３５Ａ，１３５Ｂなどの各種のバルブ、流量調整器１１２Ｘ，１１２Ｙなどの各種の流量調整器、発熱体１２６，１２７などの各種の加熱手段、基板支持台１３２の昇降駆動機構、その他の制御を行う。制御部１４０には予め所定のプロセスパターンが登録されており、プロセスパターンのパラメータ及び種類を指定することによって、適宜の成膜処理やメンテナンス処理等を自動的に実施できるように構成されている。 The control unit 140 includes various valves such as the supply valves 133x and 133y and conductance valves 135A and 135B, various flow regulators such as the flow regulators 112X and 112Y, various heating means such as the heating elements 126 and 127, The raising / lowering drive mechanism of the board | substrate support stand 132 and other controls are performed. A predetermined process pattern is registered in the control unit 140 in advance, and an appropriate film forming process, a maintenance process, and the like can be automatically performed by designating a process pattern parameter and type.

なお、上記の液状原料ＬＭとしては、テトラターシャリブトキシ・ハフニウム［Hf(Ot-Bu)₄］、テトラジエチルアミノ・ハフニウム［Hf(NEt₂)₄］、テトラキスメトキシメチルプロポキシ・ハフニウム［Hf(MMP)₄］、テトラジメチルアミノ・ハフニウム［Hf(NMe₂)₄］、テトラメチルエチルアミノ・ハフニウム［Hf(NMeEt)₄］、ペンタエトキシ・タンタル［Ta(OEt)₅］、テトラターシャリブトキシ・ジルコニウム［Zr(Ot-Bu)₄］、テトラエトキシ・シリコン［Si(OEt)₄］、テトラジメチルアミノ・シリコン［Si(NMe₂)₄］、テトラキストリエチルシロキ・ハフニウム［Hf(OSiEt₃)₄］、テトラキスメトキシメチルプロポキシ・ジルコニウム［Zr(MMP)₄］、デイスエチルサイクロペンタジエニル・ルテニウム［Ru(EtCp)₂］、ターシャルアミルイミドトリジメチルアミド・タンタル［Ta(Nt-Am)(NMe₂)₃］、トリスジメチルアミノシラン［HSi(NMe₂)₃］などの常温で液体若しくは固体の原料をオクタンなどの有機溶媒により希釈・溶解したものが挙げられる。また、常温で液体の原料は希釈しないで用いることもできる。上記のキャリアガスＣＲとしては、Ｎ_２，Ｈｅ，Ａｒなどの不活性ガスを用いることができる。 The liquid raw material LM includes tetratertiarybutoxy hafnium [Hf (Ot-Bu) ₄ ], tetradiethylamino hafnium [Hf (NEt ₂ ) ₄ ], tetrakismethoxymethylpropoxy hafnium [Hf (MMP) ₄ ], tetradimethylamino hafnium [Hf (NMe ₂ ) ₄ ], tetramethylethylamino hafnium [Hf (NMeEt) ₄ ], pentaethoxy tantalum [Ta (OEt) ₅ ], tetratertiarybutoxy zirconium [ Zr (Ot-Bu) ₄ ], tetraethoxy silicon [Si (OEt) ₄ ], tetradimethylamino silicon [Si (NMe ₂ ) ₄ ], tetrakistriethylsiloxy hafnium [Hf (OSiEt ₃ ) ₄ ], tetrakis methoxymethyl propoxy zirconium [Zr (MMP) _4], Day scan ethyl cyclo pentadienyl-ruthenium [Ru (EtCp) _2], tert-amyl imido tri dimethylacetamide De tantalum [Ta (Nt-Am) ( NMe 2) 3], is obtained by diluting and dissolving with an organic solvent such as tris (dimethylamino) silane [HSi (NMe ₂₎ _3] octane feed liquid or solid at room temperature, such as Can be mentioned. Further, the raw material which is liquid at normal temperature can be used without being diluted. Examples of the carrier gas _CR, it is possible to use N 2, He, an inert gas such as Ar.

［比較例］
次に、図６及び図７を参照して比較例の気化器２２０について説明する。この比較例は、図６に示すように、基本的に上記実施形態とほぼ同様の噴霧ノズル２２１、気化室２２２、導出口２２３、及び、発熱体２２６，２２７を備えたものであるが、上記の筒状仕切体１２５に相当するものが設けられていない点で上記実施形態とは異なる。すなわち、気化室２２２は噴霧ノズル２２１の噴霧方向に延長された形状を有し、また、導出口２２３は気化室２２２における噴霧方向の長さの中間位置よりも噴霧ノズル２２１側の側部に開口している。さらに、噴霧ノズル２２１から噴霧されるミストは、気化室２２２を噴霧方向に飛行している間に気化され、気化室２２２の底部内面２２２ｃに実質的に到達しないように設定されている。 [Comparative example]
Next, the vaporizer 220 of the comparative example will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, this comparative example is basically provided with a spray nozzle 221, a vaporization chamber 222, a lead-out port 223, and heating elements 226 and 227 which are substantially the same as those in the above embodiment. This embodiment differs from the above embodiment in that no equivalent to the cylindrical partition 125 is provided. That is, the vaporizing chamber 222 has a shape extended in the spraying direction of the spray nozzle 221, and the outlet port 223 opens to the side of the spraying nozzle 221 side from the middle position of the length of the spraying direction in the vaporizing chamber 222. is doing. Further, the mist sprayed from the spray nozzle 221 is set so that it is vaporized while flying in the spraying direction in the vaporizing chamber 222 and does not substantially reach the bottom inner surface 222 c of the vaporizing chamber 222.

図７は、上記気化器２２０の導出口２２３近傍のガス及びミストの流れを模式的に示すものである。この比較例においても、噴霧ノズル２２１から噴霧されたミストは気化室２２２の延長方向に向けて比較的狭い角度分布で進むように設定されているが、導出口２２３の近傍では、噴霧ノズル２２１から噴霧されたミスト及びこれに伴うガス流と、気化室２２２の底部側から戻るガス及びミストとが混ざり合って複雑に対流し、噴霧ノズル２２１で噴霧されたミストの一部が直接に導出口２２３へ流れてしまうことがわかる。 FIG. 7 schematically shows the flow of gas and mist near the outlet 223 of the vaporizer 220. Also in this comparative example, the mist sprayed from the spray nozzle 221 is set so as to proceed with a relatively narrow angular distribution in the extension direction of the vaporization chamber 222, but in the vicinity of the outlet 223, the mist is sprayed from the spray nozzle 221. The sprayed mist and the gas flow accompanying this, and the gas and mist returning from the bottom side of the vaporization chamber 222 are mixed and complicatedly convected, and a part of the mist sprayed by the spray nozzle 221 is directly connected to the outlet 223. You can see that

［効果］
図５（ａ）及び（ｂ）は、上記の気化器１２０で気化された原料ガスを用いて上記の成膜部１３０において同一条件で成膜処理を実施したときの基板Ｗ上のパーティクルに起因する欠陥分布を、上記実施形態と上記比較例について対比して示す図である。なお、図５（ａ）及び（ｂ）において、気化器から供給される原料ガスは共に図示右側から基板Ｗに対して流されている。 [effect]
FIGS. 5A and 5B are caused by particles on the substrate W when a film forming process is performed under the same conditions in the film forming unit 130 using the source gas vaporized by the vaporizer 120. It is a figure which shows the defect distribution to compare in the said embodiment and the said comparative example. 5A and 5B, the source gas supplied from the vaporizer is flowed from the right side to the substrate W.

図５（ａ）は上記比較例のパーティクルに起因する欠陥分布を示すもので、薄膜上に形成されたパーティクルに起因する欠陥数は２７８個であり、これらの欠陥の分布は、ガス流の上流側に大きく偏り、しかも、欠陥がきわめて高密度に分布している箇所が多く存在することがわかる。 FIG. 5A shows the defect distribution caused by the particles of the comparative example. The number of defects caused by the particles formed on the thin film is 278, and the distribution of these defects is upstream of the gas flow. It can be seen that there are many locations where the defects are greatly biased to the side and the defects are distributed at an extremely high density.

一方、図５（ｂ）は上記実施形態のパーティクルに起因する欠陥分布を示すもので、薄膜上に形成されたパーティクルに起因する欠陥数は２９個であり、比較例と較べてきわめて少ないことがわかる。また、これらの欠陥は分散しており、全体としてはガス流の上流側に偏っているが、欠陥が高密度に分布している箇所はほとんど存在しない。 On the other hand, FIG. 5B shows the defect distribution caused by the particles of the above embodiment, and the number of defects caused by the particles formed on the thin film is 29, which is very small compared to the comparative example. Recognize. Further, these defects are dispersed and are biased to the upstream side of the gas flow as a whole, but there are almost no locations where the defects are distributed at high density.

尚、本発明の気化器及び成膜装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態の気化器では、気化室内に一体の筒状仕切体を収容配置しているが、筒状仕切体を複数の部品で構成してもよく、或いは、筒状仕切体の少なくとも一部を気化室と一体に構成してもよい。また、上記実施形態の成膜装置では、気化器による気化で生成される原料ガス種が一種類のみである場合について説明しているが、複数の原料ガス種を用いて成膜を行ってもよい。この場合には、上記原料供給系を複数設け、これらから供給される複数の液状原料を混合して気化器に供給してもよく、或いは、複数の気化器を設けて、これらの気化器を液状原料毎に専用の気化器として用いてもよい。 It should be noted that the vaporizer and the film forming apparatus of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the vaporizer of the above embodiment, the integral cylindrical partition is accommodated in the vaporization chamber. However, the cylindrical partition may be composed of a plurality of parts, or at least of the cylindrical partition. A part may be configured integrally with the vaporizing chamber. In the film forming apparatus of the above embodiment, the case where only one type of source gas species is generated by vaporization by the vaporizer has been described. However, even if film formation is performed using a plurality of source gas types. Good. In this case, a plurality of the above-described raw material supply systems may be provided, and a plurality of liquid raw materials supplied from these may be mixed and supplied to the vaporizer, or a plurality of vaporizers may be provided to provide these vaporizers. Each liquid raw material may be used as a dedicated vaporizer.

本発明に係る実施形態の気化器の概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view of the vaporizer | carburetor of embodiment which concerns on this invention. 筒状仕切体の概略斜視図。The schematic perspective view of a cylindrical partition. 成膜装置の成膜部の構造を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the film-forming part of the film-forming apparatus. 成膜装置の全体構成を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the whole structure of the film-forming apparatus. 実施形態と比較例のパーティクルに起因する欠陥分布を示す図（ａ）及び（ｂ）。The figure which shows defect distribution resulting from the particle of embodiment and a comparative example (a) and (b). 比較例の気化器の概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view of the vaporizer | carburetor of a comparative example. 比較例の導出口近傍のガス及びミストの流れを示す図。The figure which shows the flow of the gas near the outlet of a comparative example, and the mist.

Explanation of symbols

１００…成膜装置、１１０…原料供給系、１２０…気化器、１２０Ａ，１２０Ｂ…筐体、１２１…噴霧ノズル、１２２…気化室、１２２Ａ…上部キャビティ、１２２Ｂ…下部キャビティ、１２２ａ，１２２ｂ…側部内面、１２２ｃ…底部内面、１２３…導出口、１２５…筒状仕切体、１２５ａ…上端部、１２５ｂ…下端部、１２５ｃ…周壁、１２５ｄ…周縁仕切板、１２５ｘ…内外連通口、１２５ｙ…周縁連通口、１３０…成膜部、１４０…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Film-forming apparatus, 110 ... Raw material supply system, 120 ... Vaporizer, 120A, 120B ... Housing, 121 ... Spray nozzle, 122 ... Vaporization chamber, 122A ... Upper cavity, 122B ... Lower cavity, 122a, 122b ... Side Inner surface, 122c: inner surface of bottom portion, 123: outlet port, 125: cylindrical partition, 125a ... upper end portion, 125b ... lower end portion, 125c ... peripheral wall, 125d ... peripheral partition plate, 125x ... inner and outer communication ports, 125y ... peripheral communication port , 130 ... Film forming unit, 140 ... Control unit

Claims

A spray nozzle for spraying a liquid raw material, a vaporization chamber for generating gas by vaporizing the liquid raw material atomized by the spray nozzle, a heating means for heating the vaporization chamber, and the gas from the vaporization chamber A carburetor having an outlet for deriving
The outlet port opens in a side portion in the spray direction of the spray nozzle in the vaporization chamber,
A cylindrical partition provided with an axis along the spraying direction is provided inside the vaporization chamber, and the cylindrical partition forms a central vaporization space formed on the inner side thereof and an outer side configured as the guide. A peripheral vaporization space communicating with the exit is defined,
Both ends of the cylindrical partition are substantially in contact with the inner surface of the vaporization chamber, and the cylindrical partition is provided with an internal / external communication port for communicating the central vaporization space and the peripheral vaporization space. Vaporizer characterized by being.

The carburetor according to claim 1, wherein the central vaporization space has a shape further extended in the spray direction than the internal and external communication ports.

The vaporizer according to claim 1 or 2, wherein the cylindrical partition is formed of a member different from the vaporization chamber and is accommodated and disposed in the vaporization chamber.

The peripheral vaporization space is provided with a peripheral partition plate that partitions the space portion on the inner and outer communication port side and the space portion on the outlet port side, and a peripheral communication port that communicates both space portions with the peripheral partition plate. The vaporizer according to claim 1, wherein the vaporizer is provided.

The vaporizer according to claim 4, wherein the cylindrical partition body is integrally provided with the peripheral partition plate, and is accommodated in the vaporization chamber.

The vaporization chamber is configured by combining a pair of casings, and the one casing is formed by the other casing in which the cylindrical partition inserted in the one casing is combined with the one casing. The vaporizer according to claim 3 or 5, wherein the vaporizer is held in the chamber.

The vaporizer as described in any one of Claims 1 thru | or 6, the raw material supply system which supplies the said liquid raw material to this vaporizer, The process which performs the film-forming process based on the said gas derived | led-out from the said vaporizer And a container.