JP2872891B2

JP2872891B2 - 気化装置

Info

Publication number: JP2872891B2
Application number: JP5215019A
Authority: JP
Inventors: 貴人永松; 貴光吉田; 比呂海矢島; 利一郎青木; 良久須藤; 稔伊藤
Original assignee: Toshiba Corp; CKD Corp
Current assignee: Toshiba Corp; CKD Corp
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH0747201A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置等にお
けるガス供給装置で使用される気化装置に関し、さらに
詳細には、常温常圧で液体として存在する材料を一定量
精密に気化してガス使用装置に供給する気化装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体集積回路（以下、「Ｌ
ＳＩ」という）中の絶縁膜として、気相成膜された酸化
珪素薄膜等が多用されている。かかる酸化珪素等の気相
成膜は、成膜槽中に載置された半導体基板（以下、「ウ
ェハ」という）上に、化学蒸着成膜法（以下、「ＣＶ
Ｄ」という）にて行うのが普通である。そのための珪素
供給源としては、例えばモノシランＳiＨ₄のような常温
常圧で気体であるものばかりでなく、有機シラン（以
下、「ＴＥＯＳ」という）のような、常温常圧では液体
であるものも使用される。これらのうち、成膜しようと
する膜に求められる諸特性や、成膜時の温度条件等の制
約等により、最も適切なものが用いられる。しかし液状
珪素源を用いる場合は、当然、気化しなければ気相反応
には供しえない。

【０００３】このために液状珪素源を気化する手段とし
ては、従来、図９に示すものが使用されていた。すなわ
ち、管壁に小孔９５が設けられた気化管９２内にアシス
トガス９３を流しておき、小孔９５から液状珪素源（Ｔ
ＥＯＳとする）９１を流量コントローラ９６により流量
制御し供給するのである。また、気化管９２内の小孔９
５に対向する位置には、小孔９５を閉じるための遮断弁
９８が設けられている。ここでＴＥＯＳ９１は、コンダ
クタンスバルブ９７によって霧化され、さらに自身の蒸
気圧によって気化し、アシストガス９３との混合ガス９
４となって、図示しない成膜槽へ送られるのである。ア
シストガス９３としては、通常不活性なガスである窒素
Ｎ₂ ガスまたはヘリウムＨe ガス等が用いられることが
多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示す従来の気化装置では、以下の問題点があった。（１）ＴＥＯＳ９１を気化管９２内で気化させるには、
液体状態のＴＥＯＳ９１を霧化させ気化管９２に送り込
む必要があり、そのため小孔９５は極めて小さく形成し
なければならない。したがってその開口調整は極めて困
難なものとなっている。また、液体ＴＥＯＳ９１を霧化
させるコンダクタンスバルブ９７の調節が極めて困難で
霧粒の大きさが一定しにくい。

【０００５】（２）また、半導体製造工程全体の生産性
向上のためには、成膜工程においても成膜速度の高速化
を図る必要がある。そのためには成膜槽へ気化されたＴ
ＥＯＳ９１をより多く供給しなければならない。ところ
が、ＴＥＯＳ９１の気化管９２内での気化速度は、気化
管９２内の全圧およびＴＥＯＳ９１の蒸気圧により制限
される。したがってＴＥＯＳ９１を、アシストガス９３
の流量等により定まる飽和量以上に供給しても、気化管
９２内で液体として滞留し気相反応に寄与しないので、
成膜速度上昇には限界があることになる。また、流量コ
ントローラ９６による液体ＴＥＯＳ９１の流量制御にあ
たって、気泡発生により制御に支障を来すことがある。
また、流量コントローラ９６のセンサ部が細管であるた
め目詰まりを起こすことがある。また、流量コントロー
ラ９６の応答性が遅いことによるガスの無駄もある。

【０００６】（３）さらに、気化管９２内に液体のＴＥ
ＯＳ９１が滞留することにより、特に成膜を抑制もしく
は停止しようとするときにおいて、混合ガス９４の成膜
槽への供給制御がきわめて困難になる。気化管９２内に
滞留している液体ＴＥＯＳ９１が気化し続けるため、成
膜槽内での成膜反応が継続するからである。また、一旦
気化したＴＥＯＳが再液化することもあり、かかるＴＥ
ＯＳ再液化が混合ガス９４の流量センサあるいは流量コ
ントローラ内で発生すると、流量制御に著しい支障をき
たし、プロセス不良の原因となる。さらに、流量センサ
あるいは流量コントローラの故障にもつながることはも
ちろんである。

【０００７】また、気化管９２内に滞留している液体Ｔ
ＥＯＳ９１のミストが、そのままパーティクルとして成
膜槽に侵入することがある。かかるパーティクルがウェ
ハに付着すると、パターンディフェクトが発生して不良
チップとなり、プロセス歩留まりが低下する。そして、
かかる弊害防止のためには、気化管９２と成膜槽との間
にパーティクルの通過を阻止するフィルタを設けるとと
もに、高い頻度で気化管９２内壁の洗浄とフィルタの交
換とを行う必要がある。したがって、設備費が増大する
ばかりでなく、操業コストも増大する。特に、近年にお
けるＬＳＩの集積度の著しい向上に伴い、回路加工にも
一層の微細化が要求されていることから、成膜プロセス
においても従来以上に膜質・膜圧の均一性が要求される
に至っている。このことから、ＴＥＯＳ等成膜材料の供
給流量のより正確なコントロールが必要となっている。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、常温常圧では液体であり加熱により気化する材料を
精密に気化制御して気相反応槽へ供給でき、かつ、設備
費や操業コストの増大あるいは歩留まりの低下がない気
化器および気化装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の気化装置は、常温常圧で液体である液体材
料を気化して、気化された材料を供給する気化装置にお
いて、前記液体材料を加熱して気化させる加熱した平板
と、前記加熱した平板に定量の前記液体材料を供給する
液体定量供給手段とを有することを特徴とする構成とさ
れる。また、前記の気化装置において、前記気化された
材料と混合して前記気化された材料を搬送する不活性ガ
スを供給する搬送手段を有することを特徴とする構成と
される。

【００１０】また、前記の気化装置において、前記液体
定量供給手段が、受液ポートと送液ポートとを穿設され
るとともに内部に前記液体材料を充填される液体チャン
バと、前記液体チャンバの容積を微小量変化させる体積
可変手段とを有することを特徴とする構成とされる。ま
た、前記の気化装置において、前記液体定量供給手段
が、弁座と、前記弁座に当接または離間するダイヤフラ
ム弁体とを有する送液遮断手段を備えることを特徴とす
る構成とされる。

【００１１】

【作用】上記の構成よりなる本発明の気化装置において
は、液体材料の供給を行われないときは、送液遮断手段
の弁体が、自重およびバネ力により下方に移動して弁座
に当接し、滴下手段への液体材料の供給を遮断してい
る。そして、液体材料を供給する際は、液体定量供給手
段の体積可変手段が、液体チャンバの有効容積を減少さ
せ、かかる容積減少分に相当する体積の液体材料が、送
液遮断手段へ送出される。

【００１２】このとき、送液遮断手段のダイヤフラム弁
体が、液体定量供給手段からの送圧により上方に移動し
て弁座から離間し、弁は開となる。これにより、液体定
量供給手段から送出される液体材料は加熱した平板に供
給される。加熱した平板上で液体材料は、加熱され蒸発
気化する。そして、かかる液体材料の蒸気は、搬送手段
により供給される不活性ガスと混合して混合ガスとな
る。液体定量供給手段からの液体材料の送出が終了する
と、送液遮断手段の弁体は再び自重およびバネ力により
下方に移動して弁座に当接し、弁を閉じる。これによ
り、加熱した平板への液体材料の供給は直ちに停止され
る。加熱した平板への液体材料の供給を行わないとき、
液体定量供給手段の体積可変手段は、液体チャンバの有
効容積を増大させ、これにより液体チャンバは液体材料
を補充し、次回の液体送出に備える。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例であるＴ
ＥＯＳ気化装置について図面を参照して説明する。図１
は本実施例の気化装置の構成を示す断面図である。図１
に示す気化装置は基本的に、加熱した平板１１を内蔵す
る気化器１と、送液遮断手段であるチェック弁２と、液
体定量供給手段である定量ポンプ３とを組み合わせてな
るものである。

【００１４】気化器１は、定量ポンプ３からチェック弁
２を介して供給される液体ＴＥＯＳを気化するととも
に、後述するアシストガスとの混合ガスとして図示しな
い気相成膜装置（たとえばプラズマＣＶＤ装置等）に供
給するものである。定量ポンプ３は、図１中右側に取り
付けられた吸込弁装置４を介して図示しないＴＥＯＳタ
ンクから供給される液体ＴＥＯＳを、所定量気化器１へ
送出するものである。チェック弁２は、これらの間にあ
って、定量ポンプ３からの液体ＴＥＯＳの送出があると
き以外、液体ＴＥＯＳの流路を遮断するものである。か
かる気化器１、チェック弁２、および定量ポンプ３につ
いて、以下順次、詳細な構造および動作を説明する。

【００１５】まず、定量ポンプ３について説明する。図
１中定量ポンプ３は、下方のサーボシリンダ１４に中部
材１５を挟持して釣鐘状のカバー体１６を固設したもの
である。カバー体１６には、液体ＴＥＯＳを収納するＴ
ＥＯＳチャンバ１８が形成されている。また、カバー体
１６の頂部には、泡抜ポート２０と泡抜弁２１とが設け
られている。中部材１５には、受液ポート１９と送液ポ
ート１７とが、ＴＥＯＳチャンバ１８と連通するように
穿設されている。

【００１６】ＴＥＯＳチャンバ１８内には、ロッド２２
がベローズ２３を介して、ＴＥＯＳチャンバ１８底部の
チャンバベース２４に設置されている。ロッド２２は、
サーボシリンダ１４により駆動され、上下方向に移動す
るものである。サーボシリンダ１４の内部には、ロッド
２２と接続されるピストンと、ピストンを駆動するモー
タ等の駆動手段が設置されている（図示は省略する）。
ロッド２２が上下動すると、ベローズ２３は伸縮する。
また、ロッド２２の上下動により、ＴＥＯＳチャンバ１
８の有効容積が変化する。また、定量ポンプ３の図１中
右方には、弁座２６と弁体２７とを有する吸込弁装置４
が設けられている。吸込弁装置４は、吸込ポート２５の
先に設けられている図示しないＴＥＯＳタンクから定量
ポンプ３の受液ポート１９へのＴＥＯＳの供給を、弁座
２６と弁体２７との離間または当接により、連通または
遮断するものである。

【００１７】かかる定量ポンプ３は、以下のように動作
する。まず、ＴＥＯＳタンクから吸込弁装置４を介して
ＴＥＯＳの供給を受け、ＴＥＯＳチャンバ１８内がＴＥ
ＯＳにより充填されている状態を考える。もし、ＴＥＯ
Ｓ中に気泡が存在している場合には、泡抜弁２１を開い
て泡抜ポート２０から気泡を追い出しておく。この状態
において、気化器１への所定量のＴＥＯＳの送出は、次
のように行う。まず、吸込弁装置４の弁座２６と弁体２
７とを当接し、ＴＥＯＳタンクとＴＥＯＳチャンバ１８
との連通を遮断する。ここで、弁体２７の駆動手段につ
いては、本発明としての特徴部分でないので、ソレノイ
ド、エア駆動等公知のものでよいとする。

【００１８】そして、サーボシリンダ１４によりロッド
２２を上方向に駆動すると、かかるロッド２２の移動に
よりＴＥＯＳチャンバ１８の有効容積が減少する。この
ときの容積減少にともない、ＴＥＯＳチャンバ１８内の
ＴＥＯＳはＴＥＯＳチャンバ１８から流出しようとする
が、定量ポンプ３の受液ポート１９側は、吸込弁装置４
が閉じられているので、ＴＥＯＳは送液ポート１７へ流
出せざるをえない。このときの容積変化は、基本的には
ロッド２２の断面積とストロークとの積による。したが
ってロッド２２の移動量に比例してＴＥＯＳが送液され
ることになる。送液ポート１７から送出されたＴＥＯＳ
は、チェック弁２を介して気化器１へ向かうが、このと
きのチェック弁２等の動作については後述する。

【００１９】次に、チェック弁２について、図２に基づ
いて説明する。図２は気化器１および後述するチェック
弁２の断面図である。チェック弁２は、内部にシリンダ
２８を形成された上ボディ２９と、内部に弁室３０を形
成された中ボディ９とを接合させてなるものである。中
ボディ９は、後述する気化器１の一部を兼ねている。上
ボディ２９のシリンダ２８内には、ピストン３１が上下
方向に摺動可能に嵌挿されている。ピストン３１の下部
には、弁体３２が取り付けられている。弁体３２は、弁
室３０に形成された弁座３３に当接または離間するもの
である。なお、中ボディ９の弁座３３に対する裏側に
は、ノズル８が形成されている。

【００２０】また、シリンダ２８の頂面３４とピストン
３１との間には、バネ３５が挟持されており、ピストン
３１を下方に付勢することにより、弁体３２を弁座３３
に当接せしめている。さらに、弁体３２は、ダイアフラ
ム３６の中心部を嵌持しており、ダイアフラム３６の周
辺は中ボディ９により嵌持されている。かかるダイアフ
ラム３６により弁室３０は画定されている。ここで、図
１に示した断面図のうちチェック弁２および気化器１の
部分は、図２中のＸ−Ｙ断面に相当するものである。し
たがって弁室３０には、図２には表れない受液ポート３
７が形成されている（図１参照）。かかる受液ポート３
７は、定量ポンプ３の送液ポート１７と連結されてい
る。これにより弁室３０は、定量ポンプ３から送出され
るＴＥＯＳにより満たされることになる。

【００２１】かかるチェック弁２の動作について説明す
る。まず、定量ポンプ３から送出されるＴＥＯＳによ
り、すでに弁室３０が満たされている状態で、かつ、定
量ポンプ３が新たなＴＥＯＳ送出動作を行っていない場
合を考える。このとき、ピストン３１は、自重およびバ
ネ３５の付勢により下方に移動し、弁体３２を弁座３３
に当接せしめ、弁を閉じている。したがって、弁室３０
内のＴＥＯＳはノズル８、すなわち気化器１側へ供給さ
れることはない。

【００２２】定量ポンプ３が前述の動作により新たにＴ
ＥＯＳ送出を行うと、かかる送圧がダイアフラム３６に
印加され、ダイアフラム３６を嵌持する弁体３２は上方
に移動しようとする。この結果、ピストン３１が、自重
およびバネ３５の付勢に抗して上方に移動し、弁体３２
は弁座３３から離間する。これにより弁が開き、弁室３
３内のＴＥＯＳが気化器１側へ供給される。定量ポンプ
３がＴＥＯＳ送出動作を終了すると、ダイアフラム３６
に送圧がかからなくなるので、ピストン３１は再び自重
およびバネ３５の付勢により下方に移動して弁を閉じ、
気化器１側へのＴＥＯＳの供給を直ちに停止する。この
ことから、弁室３０から気化器１側への１回のＴＥＯＳ
供給量は、定量ポンプ３からの１回のＴＥＯＳ送出量に
等しいことがわかる。

【００２３】続いて、以上の定量ポンプ３およびチェッ
ク弁２によりＴＥＯＳの供給を受ける気化器１につい
て、図２に基づいて説明する。気化器１は、気化室１０
が形成され、吸入ポート５と供給ポート６とを穿設され
た下ボディ７と、ＴＥＯＳを滴下する手段であるノズル
８が形成された中ボディ９とを接合させてなるものであ
る。中ボディ９は、前記したチェック弁２の一部を兼ね
ている。気化室１０の底面には平板１１が配設されてお
り、平板１１の下方には電熱ヒータ１２が埋設されてい
る。電熱ヒータ１２は、平板１１を加熱するとともに、
下ボディ７全体を加熱し、さらにこれを介して中ボディ
９を加熱するものである。これにより、気化室１０内壁
が加熱されるものである。ここにおいて、電熱ヒータ１
２を制御することにより、加熱した平板１１等を一定温
度に保持することができる。

【００２４】以上の構成を有する気化器１においては、
図中上方の前記した弁室３０内の液体ＴＥＯＳがノズル
８を介して気化室１０底面の加熱した平板１１に滴下さ
れるものである。さらに、吸入ポート５は、気化したＴ
ＥＯＳを搬送する搬送手段であるアシストガス源からア
シストガスの供給を受けている。アシストガスとしては
Ｎ₂ ガスまたはＨｅガスが一般的であるが、ＴＥＯＳと
反応せず、かつ気化装置やガス使用装置に悪影響を与え
ないガスであれば他のガスでもよい。かかる気化器１に
おいて、定量ポンプ３からチェック弁２を介して供給さ
れた液体ＴＥＯＳは、ノズル８から加熱した平板１１に
滴下されると、電熱ヒータ１２による加熱を受け、蒸発
により気化して気体ＴＥＯＳとなる。かかる気体ＴＥＯ
Ｓは、吸入ポート５から吸入されるアシストガスと混合
して混合ガスとなり、供給ポート６から図示しない気相
成膜装置へ供給される。

【００２５】ここにおいて、電熱ヒータ１２により、平
板１１ばかりでなく気化室１０内壁全体が加熱されてい
るので、一旦気化したＴＥＯＳが再液化することがな
く、安定した混合ガスを供給することができる。さらに
いえば、供給ポート６と気相成膜装置との間の配管も、
ＴＥＯＳ再液化防止の観点から、加熱される構成にして
おくのが好ましい。また、気化器１に供給されるＴＥＯ
Ｓの量が定量ポンプ３の作用により精度よく制御されて
いることから、気相成膜装置への混合ガスとしてのＴＥ
ＯＳ供給量の精度も優れている。以上で、本実施例の気
化装置の構成要件である気化器１、チェック弁２、定量
ポンプ３の構成および動作についての説明を終了する。

【００２６】次に、本実施例の各構成要件の利点につい
て説明する。まず、ＴＥＯＳの気化器１への送出手段で
あり、供給量を制御する制御手段でもある定量ポンプ３
の利点について説明する。定量ポンプ３の利点は、前述
のように、少量の送出量を精度よく制御できることにあ
る。このことを図３のグラフにて説明する。図３のグラ
フは、本実施例の定量ポンプ３における、ＴＥＯＳ吐出
時間（横軸）と吐出量（縦軸）との関係の実測値を示し
ている。ここでは、ポンプの吐出スピードを３ｃｍ³ ／
ｍｉｎに設定し、吐出時間を最大１分まで３回繰り返し
測定したものである。

【００２７】グラフから、非常に直線性がよく、かつ、
再現性も優れていることが理解できる。このことから、
定量ポンプ３では、０．１ｃｍ³ レベルの精度で吐出量
の制御ができることが理解できる。また、液体状態で制
御しているので、ＴＥＯＳ再液化による制御不良が起こ
りえないことはいうまでもない。

【００２８】次に、チェック弁２の利点について説明す
る。チェック弁２は、定量ポンプ３から気化器１へのＴ
ＥＯＳの流路を開閉するものである。仮に、チェック弁
２を省略して定量ポンプ３の送液ポート１７と気化器１
のノズル８を直接連結したとすれば、以下の弊害が発生
する。

【００２９】すなわちこの場合、送液ポート１７とノズ
ル８との配管内には、定量ポンプ３のＴＥＯＳ送出動作
を終了した後も、ＴＥＯＳが残留することになる。そし
て、かかる残留ＴＥＯＳの流路を遮断するものはないの
で、ノズル８からは残留ＴＥＯＳが、さらに数滴滴下す
ることがある。このため、ＴＥＯＳ供給停止時の応答性
が悪く、また、実際に気化器１から混合ガスとして供給
されるＴＥＯＳ量の精度は、前述の定量ポンプ３の送出
精度ほどよくはないことになる。また、チェック弁２の
替わりに通常の開閉弁を設置した場合は、開弁と同時に
気化室１０の負圧によりＴＥＯＳチャンバ１８内のわず
かな気泡が瞬時に巨大化し、液状ＴＥＯＳが大量にノズ
ル８から気化室１０内に注入されることになる。

【００３０】本実施例の気化装置では、チェック弁２
が、定量ポンプ３で制御された送液量に必要なだけの開
度コントロール機能を有しているので、かかる不都合が
排除されている。すなわちチェック弁２は、定量ポンプ
３のＴＥＯＳ送出動作が終了すると直ちに閉弁して残留
ＴＥＯＳの流路を遮断する。そして、遮断箇所であるチ
ェック弁２の弁座３３からノズル８までは、図に見られ
るように距離が短くかつ垂直に直線状に形成されている
ので、かかる部分に残留したＴＥＯＳが滴下し続けるこ
とはほとんどない。したがって、チェック弁２の存在に
より、ＴＥＯＳ供給停止時の応答性がよく、かつ、定量
ポンプ３の優れた送出量精度をそのまま、気相成膜装置
への供給量精度として生かすことができる。

【００３１】続いて、気化器１の利点について説明す
る。気化器１は、前述のように電熱ヒータ１２の加熱に
より、供給されるＴＥＯＳを安定して気化し、アシスト
ガスとの混合ガスとして気相成膜装置に供給することを
特徴とするものである。

【００３２】まず、気化器１における必要な加熱温度を
定める。図７は、気化器１の温度を変化させたときのＴ
ＥＯＳガス化圧力上昇値の変化を示すグラフである。こ
こでは、気化器１に１ｃｍ³ ／分の液体ＴＥＯＳを供給
した場合を示している。図７によれば、９０℃以下の温
度では温度とともに圧力が上がっているが、９０℃以上
の温度では一定の圧力となっている。このことは、９０
℃以下の温度では供給されたＴＥＯＳが完全にはガス化
せず一部が液体として残留するが、９０℃以上の温度で
は供給されたＴＥＯＳが全部ガス化するためと考えられ
る。したがって気化器１の温度は、９０℃以上とするの
がよい。同様に、図８に示す導管の温度の場合も、９０
℃以上の温度では一定の圧力となっており、同様の理由
から導管の温度も９０℃以上とするのがよい。

【００３３】次に、気化器１におけるＴＥＯＳの気化が
安定していることを図４のグラフにて説明する。図４
は、気化器１から気相成膜装置への導管における流量
（カーブａ）および圧力（カーブｂ）の経時変化を示す
ものである。ここでは、アシストガスＮ₂ を１１．７Ｔ
ｏｒｒの圧力で４０ｓｃｃｍ流しているところへ、０．
３ｃｍ³ ／分の液体ＴＥＯＳを供給する場合を示す。な
おここで、気化器１の温度を１１０℃、導管の温度を１
３０℃としている。グラフから、ＴＥＯＳ供給中の圧力
および流量が安定していることが理解される。

【００３４】また、グラフ中カーブａの、ＴＥＯＳ供給
開始前と供給中との差（矢印Ａで示す）が、混合ガス全
流量（以下、「ＴＥＯＳガス化流量」という）中ＴＥＯ
Ｓガスの占める成分（以下、「ＴＥＯＳガス流量」とい
う）である。同様に、グラフ中カーブｂの、ＴＥＯＳ供
給開始前と供給中との差（矢印Ｂで示す）が、混合ガス
全圧（以下、「ＴＥＯＳガス化圧力」という）中のＴＥ
ＯＳ分圧（以下、「ＴＥＯＳガス化圧力上昇値」とい
う）である。

【００３５】さらに、ここにおいてＴＥＯＳ供給量を変
化させた場合の、ＴＥＯＳガス化圧力上昇値とＴＥＯＳ
ガス化流量とを図５および図６のグラフに示す。図５に
は、ＴＥＯＳガス化圧力上昇値がＴＥＯＳ供給量の増加
に対して、ほぼリニアに増加していることが示されてい
る。同様に図６には、ＴＥＯＳガス化流量がＴＥＯＳ供
給量の増加に対して、ほぼ、リニアに増加していること
が示されている。これらのことから、気化器１において
ＴＥＯＳが確実に気化されていることが理解できる。

【００３６】以上詳細に説明したように、本実施例の気
化器および気化装置では、定量ポンプ３により精密に送
出量を制御された液体ＴＥＯＳが、流路を適宜開閉する
チェック弁２を介して気化器１へ送出され、気化器１に
おいては電熱ヒータ１２により平板１１等が加熱され、
ＴＥＯＳの気化を確実ならしめているので、必要とする
量のＴＥＯＳを確実に気化してアシストガスと混合し、
混合ガスとして気相成膜装置へ供給することができる。
これにより、気相成膜装置においては、層間絶縁膜等の
成膜を均一性よくかつ安定して行うことができる。

【００３７】なお、前記実施例は本発明を何ら限定する
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種
々の変形、改良が可能であることはもちろんである。例
えば、前記実施例ではＴＥＯＳを気化して混合ガスとす
る気化器および気化装置を考えたが、常温常圧で液体で
あり加熱により気化しやすい液体であれば何でもよく、
ＴＥＯＳ以外に例えばオキシ塩化リン等への使用が考え
られる。さらに、前記実施例では混合ガスの供給先を気
相成膜装置としたが、混合ガスを使用する装置であれば
何でもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の気化装置では、液体定量制御手段および送液遮断
手段により必要とされる容量の液体材料を精密に制御し
て加熱した平板に送出することができ、加熱した平板は
こうして供給される液体材料を加熱することにより確実
に気化してアシストガスとの混合ガスとすることができ
る。これにより、混合ガスとしての液体材料の供給量の
制御精度が優れている。このため、常温常圧では液体で
あるが加熱により気化するＴＥＯＳ等の材料を、確実に
適量気化してアシストガスとの混合ガスとなし、ＣＶＤ
装置等のガス使用機器に供給することができる。

【００３９】また、本発明の気化装置は、従来の装置と
比較してコンパクトでプロセス装置に直付けでき、配管
の引き回しを短縮化して装置全体の省スペース化を図る
ことができる。また、従来の気化装置において必要とさ
れていた気化されなかったミストを捕獲するためのフィ
ルター等の付帯設備を省略できるため、設備価格の低減
化を実現できる。さらに、付帯設備の保守がなくなるの
で、半導体製造設備全体の操業度を高めることができ
る。これにより、半導体製造設備中のＣＶＤ装置等にお
ける膜質・膜圧の均一化および安定操業を可能とし、か
つ、高集積ＬＳＩを製造する際のプロセス歩留まりの向
上にも貢献でき、その産業上奏する効果はきわめて大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる気化装置の構成を示す断面図で
ある。

【図２】本発明にかかる気化装置のチェック弁および気
化器の構成を示す断面図である。

【図３】定量ポンプにおける吐出時間と吐出量の関係を
示すグラフである。

【図４】導管における流量および圧力の経時変化を示す
グラフである。

【図５】気化器におけるＴＥＯＳ供給量とＴＥＯＳガス
化圧力上昇値との関係を示すグラフである。

【図６】気化器におけるＴＥＯＳ供給量とＴＥＯＳガス
化流量との関係を示すグラフである。

【図７】気化器の温度とＴＥＯＳガス化圧力上昇値との
関係を示すグラフである。

【図８】導管の温度とＴＥＯＳガス化圧力上昇値との関
係を示すグラフである。

【図９】従来技術にかかる気化装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１気化器２チェック弁３定量ポンプ１１平板１２電熱ヒータ１７送液ポート１８ＴＥＯＳチャンバ１９受液ポート２２ロッド２３ベローズ３２弁体３３弁座３６ダイアフラム３９流量制御弁４０Ｎ₂ ガス源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢島比呂海神奈川県川崎市幸区堀川町72番地東芝堀川工場内 (72)発明者青木利一郎神奈川県川崎市幸区堀川町72番地東芝堀川工場内 (72)発明者須藤良久愛知県小牧市大字北外山字早崎3005 シーケーディ株式会社内 (72)発明者伊藤稔愛知県小牧市大字北外山字早崎3005 シーケーディ株式会社内 (56)参考文献特開平３−126872（ＪＰ，Ａ) 特開平５−192501（ＪＰ，Ａ) 特開平２−290325（ＪＰ，Ａ) 特開平２−298336（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−143522（ＪＰ，Ａ) 特開平５−156448（ＪＰ，Ａ) 特開平４−143278（ＪＰ，Ａ) 特開平５−132799（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−11064（ＪＰ，Ａ) 特開平６−346243（ＪＰ，Ａ) 特開平５−311446（ＪＰ，Ａ) 実開平２−112328（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−120901（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−112327（ＪＰ，Ｕ) 欧州特許出願公開529334（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01J 7/02 C23C 16/44 H01L 21/31 B01D 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】常温常圧で液体である液体材料を気化し
て、気化された材料を供給する気化装置において、前記液体材料を加熱して気化させる加熱した平板と、定量の前記液体材料を流す液体定量送り手段と、前記液体定量送り手段と前記平板との流路上に設けられ
たチェック弁とを有すると共に、前記チェック弁が、前記平板の中央直上に垂直に配置されたノズルと、前記ノズルに一直線状に配置され、前記ノズルと連通す
る弁座と、前記弁座と当接または離間して、流路を遮断または開放
するダイヤフラム弁体と、前記弁体を前記弁座に当接する方向に付勢する付勢手段
とを有することを特徴とする気化装置。
【請求項２】請求項１に記載する気化装置において、前記液体定量送り供給手段が、受液ポートと送液ポートとを穿設されるとともに内部に
前記液体材料を充填される液体チャンバと、前記液体チャンバの容積を微小量変化させる体積可変手
段とを有することを特徴とする気化装置。