JP3507425B2

JP3507425B2 - 気化器

Info

Publication number: JP3507425B2
Application number: JP2000292759A
Authority: JP
Inventors: 尚規吉岡; 達司川本; 満志川尾; 繁松野; 朗山田; 章二宮下; 英興内川
Original assignee: Shimadzu Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Shimadzu Corp; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2004-03-15
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002110546A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ成膜に用い
られ、液体有機金属や有機金属溶液等の液体材料を気化
する気化器に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス製造工程における薄膜形
成方法の一つとしてＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemic
al Vapor Deposition）法があるが、スパッタ等に比べ
て膜質，成膜速度，ステップカバレッジなどが優れてい
ることから近年盛んに利用されている。ＭＯＣＶＤ装置
に用いられているＣＶＤガス供給法としてはバブリング
法や昇華法などがあるが、液体有機金属若しくは有機金
属を有機溶剤に溶かした液体材料をＣＶＤリアクタ直前
で気化して供給する方法が、制御性および安定性の面で
より優れた方法として注目されている。この気化方法で
は、高温に保たれた気化チャンバ内にノズルから液体材
料を噴霧して、液体材料を気化させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、気化の
際に液体材料に充分な熱エネルギーを与えることができ
ないと、未気化残渣が発生して配管に詰まりが発生した
り、残渣がパーティクルとなってＣＶＤリアクタまで達
して成膜不良の原因となるおそれがあった。さらに、複
数の成分を混合してから気化する場合、成分によって気
化温度や熱分解温度特性が異なり、一部の成分が未気化
または熱分解することによる残渣が発生しやすかった。
また、未気化残渣の発生を抑えた効率的な気化を実現す
るためには、種々の気化条件に対して気化性能を評価す
る必要があるが、材料特性などから評価が非常に難し
く、確立された評価方法が無いというのが現状であっ
た。

【０００４】本発明の目的は、液体有機金属や有機金
属溶液等を気化する気化器において、液体材料の霧化を
より効果的に行わせ、未気化残渣やパーティクルの発生
を低減することができる気化器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図２および図５に対応付けて説明する。（１）図２に対応付けて説明すると、請求項１の発明
は、高温に保持された気化チャンバ２１内へ液体有機金
属若しくは有機金属溶液から成る液体材料を噴霧し、噴
霧された液体材料を気化してＣＶＤ成膜装置に供給する
気化器２に適用され、気化チャンバ２１内に、気化チャ
ンバ２１の温度とは独立に温度制御可能な気化面Ｓ１を
備え、気化面Ｓ１の温度を気化チャンバ２１の温度より
高く設定することにより上述の目的を達成する。（２）図５に対応付けて説明すると、請求項２の発明
は、高温に保持された気化チャンバ４３内へ複数の液体
有機金属若しくは有機金属溶液から成る液体材料４Ａ〜
４Ｃを噴霧し、噴霧された液体材料４Ａ〜４Ｃを気化し
てＣＶＤ成膜装置に供給する気化器４０に適用され、液
体材料４Ａ〜４Ｃを気化チャンバ内へ噴霧する複数の噴
霧部４１，４２と、複数の噴霧部４１，４２に対向する
ように各々設けられ、それぞれ独立に温度制御可能な気
化面Ｓ１１，Ｓ１２とを備えて上述の目的を達成する。（３）請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記
載の気化器において、気化チャンバ４３には、水平方向
に延在して内壁の一部を気化面Ｓ１１，Ｓ１２とする円
筒空洞４５が形成され、その円筒空洞４５に対して液体
材料４Ａ〜４Ｃを鉛直下方向に噴霧するようにしたもの
である。（４）請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれ
かに記載の気化器において、気化チャンバ４３の内壁お
よび気化面Ｓ１１，Ｓ１２を、ＣＶＤ成膜装置で成膜さ
れる膜と同一の膜でコーティングしたものである。

【０００６】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１１を参照して本
発明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図１は気化装置全体の概略構成を示す図である。１は気
化器２に液体有機金属や有機金属溶液等（以下では、こ
れらを液体材料と呼ぶ）を供給する液体材料供給装置で
あり、供給された液体材料は気化器２で気化されてＣＤ
Ｖ装置に設けられたＣＶＤリアクタに供給される。例え
ば、液体有機金属としてはＣｕやＴａなどの有機金属が
あり、有機金属溶液としてはＢａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｐｂ，
Ｚｒなどの有機金属を有機溶剤に溶かしたもがある。

【０００８】液体材料供給装置１に設けられた材料容器
３Ａ，３Ｂ，３Ｃには、ＭＯＣＶＤに用いられる液体材
料４Ａ，４Ｂ，４Ｃが充填されている。例えば、ＢＳＴ
膜（BaSrTi酸化膜）を成膜する場合には、原料であるＢ
ａ、Ｓｒ、Ｔｉを有機溶剤ＴＨＦ（tetrahydrofuran）
で溶解したものが液体材料４Ａ，４Ｂ，４Ｃとして用い
られる。また、溶剤容器３ＤにはＴＨＦが溶剤４Ｄとし
て充填されている。なお、容器３Ａ〜３Ｄは原料の数に
応じて設けられ、必ずしも４個とは限らない。

【０００９】各容器３Ａ〜３Ｄには、チャージガスライ
ン５と移送ライン６Ａ〜６Ｄとが接続されている。各容
器３Ａ〜３Ｄ内にチャージガスライン５を介してチャー
ジガスが供給されると、各容器３Ａ〜３Ｄに充填されて
いる液体材料４Ａ〜４Ｃおよび溶剤４Ｄの液面にガス圧
が加わり、液体材料４Ａ〜４Ｃおよび溶剤４Ｄが各移送
ライン６Ａ〜６Ｄへとそれぞれ押し出される。移送ライ
ン６Ａ〜６Ｄに押し出された各液体材料４Ａ〜４Ｃおよ
び溶剤４Ｄは、ガス圧によってさらに移送ライン６Ｅへ
と移送され、この移送ライン６Ｅ内で混合状態となる。

【００１０】移送ライン６Ｅにはキャリアガスライン７
からキャリアガスが供給されるようになっており、キャ
リアガス、液体材料４Ａ〜４Ｃおよび溶剤４Ｄは気液２
相流状態となって気化器２へと供給される。気化器２に
はキャリアガスライン７を介してキャリアガスが供給さ
れており、気化された材料はキャリアガスによってＣＶ
Ｄリアクタへと送られる。

【００１１】なお、チャージガスおよびキャリアガスに
は窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスが用いられ
る。また、移送ライン６Ａ〜６Ｅにおける液体材料４Ａ
〜４Ｃや溶剤４Ｄの滞留量はできるだけ低減するのが好
ましく、本実施の形態では、移送ライン６Ａ〜６Ｃには
１／８インチの配管を用いている。

【００１２】各移送ライン６Ａ〜６Ｄには、マスフロー
メータ８Ａ〜８Ｄおよび遮断機能付き流量制御バルブ９
Ａ〜９Ｄが設けられている。マスフローメータ８Ａ〜８
Ｄで液体材料４Ａ〜４Ｃおよび溶剤４Ｄの流量を各々監
視しつつ流量制御バルブ９Ａ〜９Ｄを制御して、液体材
料４Ａ〜４Ｃおよび溶剤４Ｄの流量が適切となるように
している。なお、移送ライン６Ｅの気化器直前にミキサ
を設けて、液体材料４Ａ〜４Ｃの混合状態をより向上さ
せるようにしても良い。さらに、各液体材料４Ａ〜４Ｃ
の流量を制御する流量制御バルブ９Ａ〜９Ｄに代えて、
プランジャポンプ等のポンプを用いて流量制御するよう
にしても良い。

【００１３】図２〜図４は気化器２の詳細を示す図であ
り、図２は気化器２を正面から見た断面図、図３は図２
のＡ−Ａ’断面図、図４は図２のＢ部の拡大図である。
図２に示すように、気化器２は液体材料４Ａ〜４Ｃを霧
化する霧化部２０と、霧化部２０で霧化された液体材料
４Ａ〜４Ｃをさらに気化する気化チャンバ２１とを備え
ている。気化チャンバ２１のチャンバ本体２１ａには、
水平方向（図示左右方向）に延在する円筒空洞２２が形
成されている。霧化部２０は、円筒空洞２２に対して鉛
直下方向に霧化ガスを吹き出すように取り付けられてい
る。フランジ２１ｂはチャンバ本体２１ａに対して着脱
可能であって、例えば、チャンバ内をクリーニングする
ような場合には、フランジ２１ｂを外して円筒空洞２２
を大気開放して洗浄を行う。

【００１４】霧化部２０には、移送ライン６Ｅから液体
材料４Ａ〜４Ｃの混合液が供給されるとともに、キャリ
アガスライン７を介してキャリアガスが供給される。図
４のＢ部拡大図に示すように、混合液およびキャリアガ
スが流れる配管は内側配管２３と外側配管２４とから成
る２重管構造を有しており、内側配管２３の内部を混合
液が気液２相流状態で流れ、内側配管２３と外側配管２
４との間の環状空間をキャリアガスが流れる。気化部２
０の先端部分にはオリフィス部材２５が設けられてお
り、キャリアガスは内側配管２３とオリフィス部材２５
との隙間をチャンバ内空間に噴出する。その結果、液体
材料４Ａ〜４Ｃの混合液は内側配管２３の先端から霧状
となって噴出する。

【００１５】図２に示すように、霧化部２０のケーシン
グ２７の下部はチャンバ本体２１ａに固定されており、
チャンバ本体２１ａからの熱流入により高温となってい
る。一方、ケーシング２７の上部端部には水冷ジャケッ
ト２８が設けられており、この冷却ジャケット２８から
下方に延びる冷却ロッド内に上記２重管が配設されてい
る。上述したオリフィス部材２５は熱伝導率の低い樹脂
等で形成され、図４のように外側配管２４の先端部分と
ケーシング先端部との間に挟持されて、両者の間の断熱
部材としても機能している。

【００１６】図２の霧化部２０により霧化された液体材
料４Ａ〜４Ｃは、円筒空洞２２の霧化部先端部と対向す
る面に向けて噴出され、図３に示すように円筒空洞２２
の内周面に沿って矢印Ｒ１のように流れる。気化チャン
バ２１にはヒータｈ１〜ｈ９が設けられていて、気化温
度以上となるように温度制御されている。そのため、霧
状の液体材料４Ａ〜４Ｃは、内周面に沿って流れる間に
気化され、キャリアガスと共に排出口２９から排出され
てＣＶＤリアクタへと送られる。

【００１７】気化チャンバ本体２１ａおよびフランジ２
１ｂに設けられたヒータｈ１〜ｈ９が設けられており、
その内のヒータｈ１〜ｈ３は温度センサ３０で検出され
た温度に基づいて温度調節装置３２により制御される。
一方、ヒータｈ４〜ｈ９は温度センサ３１で検出された
温度に基づいて温度調節装置３３により制御される。円
筒空洞２２の内周面は全面が気化面として機能するが、
図２，３に示すように、液体材料４Ａ〜４Ｃは霧化部２
０からほぼ鉛直下方向に噴出されるため、図３の面Ｓ１
が主な気化面となる。そのため、気化チャンバを均一に
加熱した場合でも、気化量（液体材料４Ａ〜４Ｃの流
量）が多いと、気化面Ｓ１の温度が気化熱により低下し
て気化面Ｓ１に未気化成分が残渣として生じやすくな
る。

【００１８】そこで、本実施の形態では、図２，３に示
すように面Ｓ１の近傍に設けられたヒータｈ１〜ｈ３と
その他のヒータｈ４〜ｈ９とをそれぞれ別個の温度調節
装置３２，３３で制御し、気化の最中にも気化面Ｓ１の
温度が最適温度となるように制御するようにした。すな
わち、液体材料４Ａ〜４Ｃおよびその流量に応じてヒー
タｈ１〜ｈ３で発生する熱エネルギーを調節し、気化面
Ｓ１の温度を最適温度にする。例えば、熱エネルギーを
増やして、気化面Ｓ１の温度を気化チャンバ２１の温度
より高めに設定すると、液体材料４Ａ〜４Ｃの熱分解温
度が気化温度に近い場合に有効である。その結果、気化
面Ｓ１における未気化成分の発生を低減することができ
る。

【００１９】ところで、気化チャンバ２１はＳＵＳ材で
形成されるのが一般的であるが、気化面として機能する
円筒空洞２２の壁面が液体材料４Ａ〜４Ｃと化学反応す
るという問題があった。本実施の形態では、このような
壁面と液体材料４Ａ〜４Ｃとの反応を防止するために、
ＣＶＤにより成膜される膜を壁面にコーティングするよ
うにした。例えば、ＢＳＴ膜（BaSrTi酸化膜）を成膜す
るＣＶＤ装置に使用する気化器であれば、ＢＳＴ膜を壁
面にコーティングする。その結果、円筒空洞のＳＵＳ壁
面はコーティングされた膜により保護され、気化された
金属材料との反応を防止することができる。このような
膜としては、ＢＳＴ膜の他に、ＰＺＴ膜（PbZrTi膜）、
ＳＴＯ膜（SrTiO₂）、TiO₂膜、ＳＢＴ膜（SrBiTa酸化
膜）等の誘電体膜や、超伝導膜等の酸化物などがある。

【００２０】−第２の実施の形態− 図５は本発明の第２の実施の形態を示す図であり、気化
器を模式的に示した図である。上述した第１の実施の形
態の気化器では、ＣＶＤ装置で成膜される膜に応じて、
数種類の液体材料４Ａ〜４Ｃを混合し、その混合液を気
化チャンバ内に噴霧して気化するようにしている。しか
しながら、液体材料４Ａ〜４Ｃの熱分解温度および気化
温度が極端に異なるような場合には、第１の実施の形態
のように、液体材料４Ａ〜４Ｃの混合液を同一の気化面
Ｓ１で気化しようとすると不都合が生じる場合があっ
た。

【００２１】例えば、図６に示すように、液体材料４
Ａ，４Ｂがほぼ同一の熱分解温度および気化温度を有し
ていて、液体材料４Ｃの熱分解温度および気化温度がそ
れらと大きく異なる場合を考える。ここで、気化温度と
は気化可能な最低温度で、熱分解温度とは材料の熱分解
が生じる最低温度とする。そのため、気化面の温度は気
化温度と熱分解温度との間に設定する必要がある。液体
材料４Ａ〜４Ｃの熱分解温度Ｔ_da，Ｔ_db，Ｔ_dcおよび気
化温度Ｔ_va，Ｔ_vb，Ｔ_vcが図６に示すような場合、気化
面Ｓ１（図３参照）の温度Ｔ１は図６に示すような温度
に設定される。

【００２２】しかし、液体材料４Ｃについては気化が可
能なぎりぎりの温度で気化が行われ、液体材料４Ａ，４
Ｂについては熱分解が生じるぎりぎりの温度で気化が行
われることになる。そのため、気化面Ｓ１の温度制御が
厳しいものとなり、僅かな温度変化でも気化条件が変化
してしまうという問題があった。

【００２３】そこで、本実施の形態の気化器４０では、
液体材料４Ａ，４Ｂと液体材料４Ｃとを、それぞれ独立
に温度制御可能な二つの気化面Ｓ１１，Ｓ１２で気化す
るようにした。図５において、気化器４０の気化チャン
バ４３には二つの霧化部４１，４２が設けられており、
液体材料４Ｃは霧化部４１により霧化され、液体材料４
Ａ，４Ｂは混合液とされた後に霧化部４２により霧化さ
れる。霧化部４１により霧化された液体材料４Ｃは、円
筒空洞４５の気化面Ｓ１１に向けて鉛直下方向に噴出さ
れ、主に気化面Ｓ１１で気化される。一方、霧化部４２
により霧化された液体材料４Ａ，４Ｂの混合液は、気化
面Ｓ１２に向けて鉛直下方向に噴出され、主に気化面Ｓ
１２で気化される。

【００２４】気化チャンバ４３にはチャンバ加熱用のヒ
ータｈ１１〜ｈ１７が設けられており、チャンバ全体の
温度制御は、温度センサ４４の検出温度に基づいて温度
調節装置４６でヒータｈ１５〜ｈ１７の発熱量を制御す
ることにより行われる。一方、気化面Ｓ１１の温度制御
は、温度センサ４７の検出温度に基づいて温度調節装置
４８でヒータｈ１１，ｈ１２の発熱量を制御することに
より行われる。さらに、気化面Ｓ１２の温度制御は、温
度センサ４９の検出温度に基づいて温度調節装置５０で
ヒータｈ１３，ｈ１４の発熱量を制御することにより行
われる。

【００２５】例えば、液体材料４Ａ〜４Ｃの物性が図６
に示すような場合、気化面Ｓ１１およびＳ１２はそれぞ
れ異なる温度Ｔ１１およびＴ１２に制御される。そのた
め、液体材料４Ａ〜４Ｃのいずれに対しても最適な気化
温度で気化を行うことができる。さらに、霧化部を２つ
備えているため、図２に示すような霧化部が一つの気化
器に比べて単位時間当たりの気化量の増大を図ることが
できる。

【００２６】ところで、従来の気化器の場合も、別個に
気化器を２台用意して、一方で液体材料４Ａ、４Ｂを気
化し、他方で液体材料４Ｃを気化するようにすれば、そ
れぞれの液体材料４Ａ〜４Ｃに対して最適気化温度とす
ることができるが、装置が大型化すると共に大幅なコス
トアップとなる。一方、本実施の形態の気化器によれ
ば、気化器の大型化およびコストアップを著しく抑える
ことができる。

【００２７】なお、上述の実施の形態では、液体材料４
Ａ，４Ｂについては物性が似ているので混合して一つの
噴霧部４１により噴霧するようにしたが、各液体材料４
Ａ〜４Ｃの物性値が互いに異なる場合には、各液体材料
４Ａ〜４Ｃに対して各々噴霧部を設けるようにしても良
い。

【００２８】−第３の実施の形態− 図７，８は本発明の第３の実施の形態を示す図であり、
図７は気化器を正面から見た断面図、図８は図７のＣ−
Ｃ’断面図である。なお、図７，８において、図２，３
と同一の部分には同一の符号を付し、以下では異なる部
分を中心に説明する。フランジ６１の内側（円筒空洞２
２側）には、霧化部２０に対向する位置に水平に延在す
るタング６２が設けられており、そのタング６２には加
熱用ヒータｈ２１，ｈ２２および温度センサ６３が設け
られている。

【００２９】タング６２に向けて噴出された液体材料６
４は、タング６２の気化面Ｓ２０により気化される。タ
ング６２に設けられたヒータｈ２１，ｈ２２および温度
センサ６３は温度調節装置６５に接続されており、チャ
ンバ本体２１ａよりやや高めの温度に制御されている。
一方、ヒータｈ１〜ｈ９の発熱量は、チャンバ本体２１
ａに設けられた温度センサ３１の検出温度に基づいて温
度調節装置６６により制御される。

【００３０】本実施の形態の気化器の場合も、第１の実
施の形態と同様に気化面Ｓ２０をチャンバ本体２１ａの
温度とは別に調節できるように構成しているので、第１
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さら
に、本実施の形態では、第１の実施の形態のように気化
チャンバ２１の一部を独立に温度制御するのとは異な
り、別個に設けられたタング６２の温度を独立に制御す
るようにしているので温度制御性が向上する。

【００３１】また、気化による未気化成分の付着は主に
タング６２の上面で起こるので、気化チャンバ６０のク
リーニングを行う際には、フランジ２１を外してタング
６２を個別に洗浄することができる。そのため、クリー
ニング作業が簡単になると同時に、確実なクリーニング
を行うことができる。

【００３２】（変形例）図９に示す気化器７０は、図
７，８に示した気化器の変形例であり、図５の気化器と
同様に二つの霧化部４１，４２を備えたものである。気
化チャンバ７３のチャンバ本体７４には図示左右方向に
延在する円筒空洞７７が形成され、そのチャンバ本体７
４の両端に着脱可能に固定される各フランジ７５，７６
には、タング７１，７２が形成されている。気化チャン
バ７３の温度は、ヒータｈ３１〜ｈ３６，温度センサ７
７および温度調節装置７８により所定の温度に保持され
る。

【００３３】フランジ７５のタング７１は霧化部４１と
対向する位置となるように形成されており、その対向面
Ｓ３１は液体材料４Ｃの気化面として機能する。タング
７１にはヒータｈ３７および温度センサ７９が設けられ
ており、タング７１の温度が第２の実施の形態で述べた
温度Ｔ１１とるように温度調節装置８０により温度制御
される。一方、フランジ７６のタング７２は霧化部４２
と対向する位置となるように形成されており、その対向
面Ｓ３２は液体材料４Ｃの気化面として機能する。タン
グ７２にもヒータｈ３８および温度センサ８１が設けら
れており、温度調節装置８２によってタング７２の温度
がＴ１２となるように制御される。

【００３４】図９に示した気化器７０も図５に示した気
化器４０と同様に、液体材料４Ａ〜４Ｃの物性に応じて
温度の異なる気化面Ｓ３１，Ｓ３２を設けて、それぞれ
独立に温度制御を行っているので、気化器４０の場合と
同様の効果を得ることができる。さらに、気化器７０で
は、タング７１，７２を設けてその上面に気化面Ｓ３
１，３２を形成しているので、気化器４０に比べて気化
面Ｓ３１，Ｓ３２の温度制御性に優れている。

【００３５】−第４の実施の形態− 次に、気化器の気化性能評価方法について説明する。気
化器の気化性能は、気化器に供給された液体材料の内の
何パーセントが気化されたかによって評価されるが、こ
れは供給量と気化器内の未気化成分の量との差によって
求めることができる。図１０は、性能評価の計量の手順
を示したものであり、以下では材料としてＢａ，Ｓｒお
よびＴｉを用いる場合について説明する。

【００３６】図１０のステップＳ１では、所定量の液体
材料を気化器で気化させる。次いで、ステップＳ２のサ
ンプリング工程では、気化面を含めた気化チャンバの全
内壁面に付着している未気化成分をエチルアルコール等
で除去する。例えば、重さ０．１〜０．３ｇ程度の布に
エチルアルコールを含ませ、その布で壁面に付着した未
気化成分を拭き取る。ステップＳ３の有機物分解Ａ工程
では、拭き取り後の布を塩酸２ｍｌ，過酸化水素０．５
ｍｌおよび純水１ｍｌの混合液に浸して、温度１５０℃
で１．５時間加熱し、布に付着している有機物を分解す
る。ステップＳ４の有機物分解Ｂ工程では、ステップＳ
３の溶液にさらに塩酸１ｍｌ，過酸化水素０．５ｍｌお
よび純水１ｍｌを加えて、温度１５０℃で１．５時間加
熱する。

【００３７】ステップＳ５の煮沸・濃縮工程では、さら
に純水１ｍｌを加えて１５０℃で０．５時間加熱する。
ステップＳ６のろ過・定容工程では、ステップＳ５の溶
液をろ過した後、塩酸１ｍｌを添加し、さらに２０〜１
００ｍｌに容積をそろえる。ステップＳ７では、ＩＣＰ
(誘導結合プラズマ)を用いた分析装置により各元素Ｂ
ａ，Ｓｒ，Ｔｉの定量分析を行い、未気化成分量を算出
する。定量分析をする際には、図１１に示すような試料
をＩＣＰ分析したものを検量線として使用し、検量線と
の比較から未気化成分量を算出する。ステップＳ８で
は、気化に使用した液体材料の量と、ステップＳ７で算
出された未気化成分量とから気化率を算出する。このよ
うに、本実施の形態の評価方法では、気化器内壁面に付
着している未気化成分を実際に定量分析しているため、
気化器の気化性能を正確に評価することが可能となる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
気化面は気化チャンバの温度とは独立に温度制御可能で
あって気化面を気化チャンバの温度より高く設定したの
で、液体材料の気化量の変化に関わらず気化面を最適温
度に保つことができる。その結果、気化チャンバ内の未
気化残渣を低減させることができる。さらに、複数の噴
霧部により液体材料を霧化するので、気化量の増加を図
ることができる。特に、請求項２の発明によれば、複数
の噴霧部と温度制御可能な気化面を備えているので、気
化特性に応じて液体材料を分類し、類似の気化特性を有
する液体材料を同一の噴霧部により噴霧して、その気化
特性に応じた温度に制御された気化面により気化するこ
とができる。その結果、各液体材料に適した温度で気化
することができ、残渣の発生の少ない気化器を提供する
ことができる。請求項３の発明によれば、液体材料を鉛
直下方向に噴霧しているので、噴霧部付近の気化チャン
バ内壁に液体状の液体材料が付着することが無く、残渣
の低減を図ることができる。また、円筒側面の噴霧部対
向部分から側面にそって上方に霧状液体材料が流れるた
め、効率よく気化することができる。請求項４の発明に
よれば、気化チャンバ内壁面と液体材料との化学反応を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態を説明する図で
あり、気化装置全体の概略構成を示す図である。

【図２】気化器２を詳細に示す図であり、正面から見た
断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】図２のＢ部拡大図である。

【図５】本発明による第２の実施の形態を示す図であ
り、気化器を模式的に示した図である。

【図６】気化面Ｓ１の温度Ｔ１を説明する図。

【図７】本発明による第３の実施の形態を示す図であ
り、気化器の正面を示す断面図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ’断面図である。

【図９】図７，８に示した気化器の変形例を示す図であ
る。

【図１０】本発明による第４の実施の形態を説明する図
であり、気化評価手順を示す図である。

【図１１】検量線として用いる試料の内容を示す図であ
る。

【符号の説明】

１液体材料供給装置２，４０，７０気化器２０，４１，４２霧化部２１，４３，６０，７３気化チャンバ２１ａ，６０，７４チャンバ本体２１ｂ，６１，７５，７６フランジ２２，４５，７７円筒空洞３０，３１，４４，４７，４９，６３，７９，８１温
度センサ３２，３３，４６，４８，５０，６５，６６，７８，８
０，８２温度調節装置６２，７１，７２タングｈ１〜ｈ１，ｈ１１〜ｈ１７，ｈ２１，ｈ２２，ｈ３１
〜ｈ３８ヒータＳ１，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２０，Ｓ３１，Ｓ３２気化
面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川尾満志京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所内 (72)発明者松野繁東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者山田朗東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者宮下章二東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者内川英興東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (56)参考文献特開2000−199066（ＪＰ，Ａ) 特開平10−251853（ＪＰ，Ａ) 特開平10−88354（ＪＰ，Ａ) 特開2001−152343（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 16/448 H01L 21/31

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高温に保持された気化チャンバ内へ液体
有機金属若しくは有機金属溶液から成る液体材料を噴霧
し、噴霧された前記液体材料を気化してＣＶＤ成膜装置
に供給する気化器において、前記気化チャンバ内に、前記気化チャンバの温度とは独
立に温度制御可能な気化面を備え、前記気化面の温度を
前記気化チャンバの温度より高く設定したことを特徴と
する気化器。
【請求項２】高温に保持された気化チャンバ内へ複数
の液体有機金属若しくは有機金属溶液から成る液体材料
を噴霧し、噴霧された前記液体材料を気化してＣＶＤ成
膜装置に供給する気化器において、液体材料を前記気化チャンバ内へ噴霧する複数の噴霧部
と、前記複数の噴霧部に対向するように各々設けられ、それ
ぞれ独立に温度制御可能な気化面とを備えたことを特徴
とする気化器。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の気化器
において、前記気化チャンバには、水平方向に延在して内壁の一部
を前記気化面とする円筒空洞が形成され、前記円筒空洞
に対して前記液体材料を鉛直下方向に噴霧するようにし
たことを特徴とする気化器。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
気化器において、前記気化チャンバの内壁および前記気化面を、前記ＣＶ
Ｄ成膜装置で成膜される膜と同一の膜でコーティングし
たことを特徴とする気化器。