JP3896594B2 - Cvd用気化器、溶液気化式cvd装置及びcvd用気化方法 - Google Patents
Cvd用気化器、溶液気化式cvd装置及びcvd用気化方法 Download PDFInfo
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Description
しかし、ガス状の反応材料が用意できなければ、CVD法によっては薄膜を形成する事ができない、というCVD技術の限界があった。
(原因1)複数の原料溶液を一定比率で混合し、ポンプで気化器に送り、細管(外形1/16inch配管)を経由して高温に加熱した気化管内部に設置したステンレス粒焼結フィルター上に噴霧し、ガス化させる方式を採用している。原料化合物は、加熱したステンレス粒焼結フィルター上でガス化するが、蒸発速度が遅いため一部のCVD原料化合物は、ステンレス粒焼結フィルター上に滞留し、次第に熱分解してガス化しない化合物を形成し、焼結フィルターを目詰まりさせる。
さらに、複数の原料溶液を一定比率で混合し、ポンプで気化器に送る構造を採用している
ため、複数の原料が溶液中で反応して、溶解度が小さい化合物を形成したり、昇華温度が
高い化合物を形成し、溶液配管や焼結フィルターを目詰まりさせる。
(原因2)原料溶液は細管(外形1/16inch配管)を経由して、高温に加熱した気化管内部に送り込まれるが、原料溶液が流れる細管(外形1/16inch配管)も高温に加熱される。加圧された溶液が流れている場合は問題が少ないが、溶液流を一旦停止すると、細管内部に滞留した溶液が沸騰し、溶媒だけが蒸発する部分が生じ、取り残されたCVD原料化合物が細管を目詰まりさせる。
SBT薄膜を合成するための反応物質は、Sr(DPM)2, BiPh3, Ta(OEt)5, Sr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2, Bi(OtAm)3, Bi(MMP)3等が採用されるが、特にSr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2+Bi(MMP)3を用いると、350〜420℃の低温で高速堆積(20−100nm/min)が可能であり、優れた段差被覆性と優れた電気特性を示す高品質のSBT薄膜を形成する事ができる。しかし、上記装置(溶液供給制御系と気化器)では、反応原料にSr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2+Bi(MMP)3を用いると、装置が短時間(10〜20分)で目詰まりしてしまう。本発明者は、この原因が、Sr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2+Bi(MMP)3の溶液を室温で混合するとSr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2とBi(MMP)3が反応して、溶解度が小さく、かつ昇華し難い物質が合成されるために溶液を流す流路や気化管先端が目詰まりする事であることを見出した。これを図28に示す。図28については後述する。
さらに、減圧雰囲気下(約5−30Torr)の高温気化管上部に、Sr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2とBi(MMP)3および溶剤(例えば、エチルシクロヘキサンECH)とキャリアガス(例えば、アルゴン、窒素等)を噴霧し霧化するが、この時、霧の一部が噴霧口に付着し液化する。そしてこの噴霧口に付着した溶液は、減圧雰囲気と高温気化管からの輻射熱によって溶媒(例えば、エチルシクロヘキサンECH)だけが蒸発するため、溶質が析出し、ついには、噴霧口を目詰まりさせてしまう。
Bi(OtAm)3とSr[Ta(OEt)6]2を混合すると、新たなNMR特性が観察されるようになり、これは新たな化合物が形成され存在する事を示す。
図37は、BiPh3 TG-DTA CHART (O2 760Torr)を示す図である。この図に示すように、BiPh3の酸化反応は、465℃で起きる。これは、Sr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2の259℃、Bi(MMP)3の209℃、Bi(OtAm)3の205℃に比べて、酸化温度が高すぎるので、BiPh3の採用が困難である事が分かる。
室温で固体のケミカルを加熱し昇華させてガス化し、これをCVD用反応ガスに用いる技術は、薄膜堆積速度が遅く、ばらつく等の問題があり、製造工程への実用化は困難と考えられる。
また、室温で固体のケミカルを用いて、これを溶媒に溶解させ、次に高温で気化させる技術である溶液気化式CVD法は、堆積速度が速いが、溶液状態で化学反応が生じる現象等により、溶液配管や気化器を目詰まりさせる問題がある。溶液配管等が目詰まりするとCVD装置を短時間でしか連続使用することができない。従って、溶液供給系や気化器に工夫を施す必要がある。
前記オリフィス管の前記ガス通路に連通されたところの前記2種以上の原料溶液を互いに分離して供給する複数の原料溶液用通路と、
前記オリフィス管に前記キャリアガスを前記2種以上の原料溶液それぞれと互いに分離して供給するキャリアガス用通路と、
前記オリフィス管で分散された前記1種又は2種以上の原料溶液を気化する気化管と、
を有し、
前記オリフィス管のガスを噴出する噴出部が前記気化管内に挿入され、
前記噴出部が先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成された
ことを特徴とする。
そして、前記オリフィス管のキャリアガス用通路の中間部、前記噴出部及び前記気化管のうち少なくとも一つを洗浄する洗浄機構を具備することが可能である。
更に、前記キャリアガスの圧力をモニターする機構を具備することも可能である。
更に、前記気化管を加熱する加熱手段を具備することも可能である。
また、その前記凸形状部分の頂角(:θ この頂角θの定義については、図1参照))は30°〜135°であることが更に好ましい。というのは、噴出部での目詰まりが生じにくいからである。
その噴霧フランジを有するタイプのものにおいても、前記オリフィス管のガスを噴出する前記気化管に挿入された噴出部を先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成するようにしても良く、更に、その記凸形状部分の頂角(:θ この頂角θの定義は図1参照))は30°〜135°であることが更に好ましい。というのは、噴出部での目詰まりが生じにくいからである。
前記気化管に接続された反応室と、
を具備し、
前記気化管で気化された原料溶液を用いて成膜するようにしてなる
ことを特徴とする。
このCVD用気化方法においては、前記原料溶液を気化させた後、前記オリフィス管及び前記原料溶液を気化する領域の少なくともいずれか一方を洗浄するようにすると良い。
また、前記洗浄する際は、前記オリフィス管及び前記原料溶液を気化する領域の少なくともいずれか一方に溶剤及びキャリアガスを流し、前記洗浄する際に前記キャリアガスの圧力をモニターしておき、前記キャリアガスが所定の圧力以下になったときに前記溶剤を流すのを停止して洗浄を終了するとよい。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1によるCVD用気化器を示す構成図である。
このCVD用気化器は、室温で固体又は液体の有機金属化合物を溶剤に溶解した溶液を気化し、この気化した原料ガスを溶液気化式CVD装置へ供給するための装置である。CVD用気化器は溶液供給系を備えており、この溶液供給系は第1〜第5の原料溶液用配管21〜25を有している。
接続されている。流体出口は、ベント側(図時せず)及び原料溶液用配管に接続されている。
詳細には、第2の原料溶液用配管22の基端側は原料溶液及び溶剤を供給する第2の供給機構に接続されている。第2の供給機構は原料溶液(例えばBi(MMP)3の溶液)を供給する供給源と溶剤を供給する供給源を有している。原料溶液の供給源と第2の原料溶液用配管22との間には第2のブロックバルブ27及びマスフローコントローラーが設けられている。前記溶剤の供給源と第2の原料溶液用配管22との間にはブロックバルブ27及びマスフローコントローラーが設けられている。また、前記原料溶液及び溶剤の供給源と第2の原料溶液用配管22との間で溶剤と原料溶液が合流するようになっている。
オリフィス管の内部においては、第1〜第5の原料溶液用配管それぞれの先端から流れ出る第1〜第5の原料溶液及びキャリアガス用配管33を通って流れ込む窒素ガス等のキャリアガスが混合されて、キャリアガス中に第1〜第5の原料溶液が微粒子状又は霧状に分散される。
まず、N2供給バルブ8を開けてキャリアガスをキャリアガス用配管33に供給する。そして、このキャリアガスはオリフィス管及び細孔を通って気化管31に導入される。この際、キャリアガスはマスフローコントローラー(図示せず)によって流量制御されている。キャリアガスは例えば窒素ガスである。尚、ここでは、窒素ガスをキャリアガスとして用いているが、ヘリウム、水素等の他のキャリアガスを用いることも可能である。キャリアガスの役割は、溶液を噴霧する事、高温気化管内部で霧を加熱しガス化する事、反応チャンバー内、被処理基板上で化学反応を起こし薄膜を堆積する際に適当な気流を形成する事であるため、特に熱伝導性が良いヘリウムガス、水素ガス、窒素ガスを用いることが好ましい。また、流量制御後のキャリアガスの圧力は、キャリアガスの流量(約0.5〜3.0L/分)、溶液流量及び噴霧口(細孔)の寸法によって増減するが、最終的には噴霧口の寸法を変えてキャリアガスの圧力を制御し、500〜1000Torrにすることが好ましい。
第1及び第2の原料溶液とキャリアガスを、気化管を経由して反応室に所定時間流すことにより、第1の薄膜を堆積する。次いで、気化管出口からのガスを排気側に切り替えて第1の薄膜の堆積を中断する。第1及び第2の原料溶液とキャリアガスを止め、その後、第3及び第4の原料溶液とキャリアガスを所定の流量で気化管に流し、第3及び第4の原料溶液の流量の和(容積)がブロックバルブから細孔に至るまでの配管容量の1倍乃至5倍を超えたら、第3及び第4の原料溶液とキャリアガスを、気化管を経由して反応室に所定時間流すことにより、第2の薄膜を堆積する。これにより、組成が異なる2種のCVD薄膜を連続して形成することができる。
また、溶液気化式CVD装置の応用範囲は広く、高速不揮発性メモリFeRAM−LSI用、様々なケミカル(蒸気圧が低い物質)を用いて、YBCO(Super Conductive Oxide)、Thick PZT/PLZT/SBT(Filter,MEMS,Optical Interconnect,HD)、Metal (Ir, Pt, Cu)、Barrier Metal(TiN,TaN)、High k(HfOx,Al2O3,BST etc)等様々な分野向けに、様々な薄膜材料を形成し、供給する事ができる。
図2は、本発明の実施の形態2によるCVD用気化器を示す構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
気化管34の基端側を球形状とする。これにより、気化管34の基端側を均一に加熱することができる。
図3は本発明の実施の形態3によるCVD用気化器を示す構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図4は、本発明の実施の形態4によるCVD用気化器を示す構成図である。
このCVD用気化器は溶液供給系を備えており、この溶液供給系は原料溶液用配管1を有している。原料溶液用配管1の先端には配管内径が小さい溶液配管の基端が接続されており、配管内径が小さい溶液配管の先端にはノズル2が設けられている。配管内径が小さい溶液配管の先端はノズル2の先端の吐出口まで延びている。配管内径が小さい溶液配管の内径は原料溶液用配管1の内径より小さく形成されている。詳細には、配管内径が小さい溶液配管の内径は例えばφ1mm程度であり、配管内径が小さい溶液配管の長さは100mm程度である。
まず、ブロックバルブ5、6,7を閉じた状態でブロックバルブ4を開けて原料供給機構から原料溶液を所定の圧力で原料溶液用配管1に供給する。この際、原料溶液は、固体化合物等を溶剤に溶解したものであり、マスフローコントローラーによって流量制御されている。また、N2供給バルブ8を開けてキャリアガスをキャリアガス用配管3に供給する。この際、キャリアガスはマスフローコントローラーによって流量制御されている。キャリアガスは例えば窒素ガスである。尚、ここでは、窒素ガスをキャリアガスとして用いているが、ヘリウムガス、水素ガス等の他のキャリアガスを用いることも可能である。
ここで分散部内の圧力と気化管10内の圧力とは大きな差がある。気化管10内は減圧下であり、分散部内は500〜1000Torrである。気化管10内の圧力は例えば5〜30Torrであるのに対し、分散部内の圧力は例えば500〜1000Torrである。このような圧力差を設けることにより、キャリアガスは、超高速で気化管上部に噴出し、圧力差に基づいて膨張する。これにより、原料溶液に含まれる固体等化合物の昇華温度は低下するため、ヒーター12からの熱で原料溶液(ケミカルも含む)は気化する。また、原料溶液は、高速のキャリアガス流によって、分散部で分散させた直後に微細な霧になるために瞬時に気化管10内で気化しやすくなる。
図6は、本発明の実施の形態5によるCVD用気化器を示す構成図であり、図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
気化管10側に位置し細孔の先端を有する噴霧フランジ11bの表面には凸形状の噴霧口が形成されている。マスフローコントローラーが配置されているプレートの水冷機構は設置していない。
図7は、本発明の実施の形態6によるCVD用気化器を示す構成図であり、図6と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
また、上記実施の形態6においても実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
図8は、本発明の実施の形態7によるCVD用気化器を示す構成図である。図9は、図8に示す気化管の基端及びその近傍、ノズルの先端及びその近傍を拡大して示す構成図である。図8及び図9において、図7と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
原料溶液を気化しているときに、圧力トランスデューサー9によって常にキャリアガスの圧力をリアルタイムでモニターする。CVD用気化器を連続して使用していくと、分散部、細孔の少なくともいずれかに徐々に原料溶液中の溶質が析出し、次第に細孔(噴霧口)を目詰まりさせていく。
図10は、本発明の実施の形態8によるCVD用気化器を示す構成図であり、図8及び図9と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
原料溶液を気化しているときに、圧力トランスデューサー9によって常にキャリアガスの圧力をリアルタイムでモニターする。CVD用気化器を連続して使用していくと、分散部、細孔の少なくともいずれかに徐々に原料溶液中の溶質が析出し、次第に細孔(噴霧口)を目詰まりさせていく。
前記目詰まりが進むにつれてキャリアガス用配管3内のキャリアガスの圧力が高くなっていく。そしてキャリアガスの圧力が所定圧力(例えば200KPa)を超えたという圧力トランスデューサー9からの出力信号を制御部で受信した後に、ブロックバルブ4を閉じて原料溶液の供給を停止し、ブロックバルブ5を開いて、溶剤のみを流す。又は前記高温気化管の出口をリアクタから排気側(図示せず)に切り替え、溶剤及びキャリアガスのみを原料溶液用配管1及びキャリアガス用配管3に供給し、洗浄を行う。この洗浄は実施の形態6と同様である。本実施の形態では、この洗浄に加えて、洗浄機構37によってキャリアガス(窒素ガス)及び溶剤を気化管35内の基端側の細孔及びその近傍に直接供給する。これにより、細孔の先端近傍の析出物を除去できる。
洗浄機構37を運転する際には、予め気化管31の加熱を止め、室温近辺まで冷却する必要がある。
上記実施の形態8においても実施の形態7と同様の効果を得ることができる。
図11は、本発明の実施の形態9による溶液気化式CVD装置を示す構成図である。このCVD装置は、図1に示すCVD用気化器を備えている。水冷プレート16の上にはマスフローコントローラー38,39が配置されている。
リアクターチャンバ45の温度を上げて(例えば600℃)、温度が安定したらリアクターチャンバ内にウエーハ等の薄膜を形成する試料を搭載する。次に真空ポンプ43を稼動させ、主引きバルブ50及びリアクター圧力調整バルブ48を開いて、リアクターチャンバ45内を所定の真空度まで減圧し、チャンバー内の酸素等を除去する。次にプロセスガス導入機構46によってプロセスガスをリアクターチャンバ内に導入し、リアクター圧力調整バルブ48によってリアクターチャンバ45内を所定の圧力に調整する。次に、実施の形態1で説明したように所定の流量のキャリアガスと原料溶液を気化管31に流し、気化管ベントバルブ40を開けて配管41,42を経由して真空ポンプ43で引く。
キャリアガスと原料溶液の流量安定を確認後、気化管ベントバルブ40を閉め、仕切りバルブ44を開けて、原料ガスをリアクターチャンバ45内に導入する。
このようにしてCVD法により被処理基板上に薄膜を成膜する。
次いで、上記の方法で次の被処理基板上に薄膜を成膜する。このような処理を繰り返す。
上記実施の形態9においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
図12は、本発明の実施の形態10による溶液気化式CVD装置を示す構成図であり、図11と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
気化管ベントバルブ40を閉じ、仕切バルブ44及び主引きバルブ50を開き、真空ポンプ43と、配管42に適切な流量の窒素ガスを導入するによってリアクターチャンバ45内を所定の圧力に調整し、実施の形態1で説明したように気化管31から原料ガスをリアクターチャンバ45内に導入し、プロセスガス導入機構46によってプロセスガスをリアクターチャンバ内に導入する。このようにしてCVD法により被処理基板上に薄膜を成膜する。
上記実施の形態10においても実施の形態9と同様の効果を得ることができる。
図13は、本発明の実施の形態11による溶液気化式CVD装置を示す構成図であり、図11と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
上記実施の形態11においても実施の形態9と同様の効果を得ることができる。
図14は、本発明の実施の形態12による溶液気化式CVD装置を示す構成図であり、図11と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
原料溶液供給系を持つ気化器を複数並べて、成膜することもできる。
主引きバルブ50を開き、真空ポンプ43及びリアクター圧力調整バルブ48によってリアクターチャンバ54内を所定の圧力に調整し、実施の形態1で説明したように気化管31から原料ガスをリアクターチャンバ54内に導入し、プロセスガス導入機構46によってプロセスガスをリアクターチャンバ内に導入する。このようにしてCVD法により被処理基板上に薄膜を成膜する。
また、本実施の形態では、気化管にバルブを設けない構成としているため、数μm〜数十μmの膜厚の厚い膜を連続して成膜する場合に適している。つまり、膜厚の厚い膜を成膜する場合にバルブに原料が付着する量が多くなるという問題が生じやすいため、気化管にバルブを設けない構成としたものである。
高温気化管の最適下限温度は、気化管に流す原料のTG特性から決めることが好ましい。また、酸化ガス(酸素等)の入れる場所は、気化管に流す原料のDTA特性から決めることが好ましい。
図26は.Bi(MMP)3のTG CHART (Ar 760/10Torr,O2 760Torr)を示す。この図から、Bi(MMP)3はアルゴン雰囲気下10Torrにおいて、約150℃で、完全に昇華するので、気化管温度を160℃以上に加熱する必要がある事が分かる。
Sr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2とBi(MMP)3を用いて、酸化物薄膜SBTを作成する場合、気化管温度は230〜240℃に設定すれば良い。アルゴン雰囲気下であれば、完全に昇華し熱分解も発生しない。しかし、酸素雰囲気の場合、Sr[Ta(OEt)5(OC2H4OMe)]2は259℃、Bi(MMP)3は209℃で酸化反応が起きる事がDTA特性(図30,31)から分かる。気化管温度は230〜240℃に設定されるので、気化管に酸素を流さない方が好ましい。酸素は、気化管を経由せず、反応チャンバーに直接供給することが好ましい。尚、山形大学・都田教授氏等の特許第3470055号において、酸素は、気化管を経由して供給されているので、気化管内で、Bi(MMP)3の酸化反応が起きる可能性が高い。
図38、49において、気化管(図6の気化器装置を採用)に原料溶液(ケミカル)を流し始めると、キャリアガスの圧力の上昇が観察される。特に図38の場合溶剤を流したまま、原料溶液(ケミカル)0.3cc/min.を追加しているが、この操作によってキャリアガスの圧力が明らかに上昇している。キャリアガス流量1500cc/min.に、ケミカル0.3cc/min.を追加しただけで、噴霧する細孔流路抵抗が明らかに増大する事が分かる。図6及び図4〜10に示す気化管構造の場合原料溶液及び溶剤の注入が抵抗増大を招くので、原料溶液及び溶剤流量の増大と安定化が難しい事が分かる。図48は、キャリアガス圧力の振動を示しており、噴霧する原料溶液(ケミカル)と溶媒流量の細かな振動が起きていると推定される。
図38〜49において、気化器の目詰まりに起因するキャリアガス圧力の上昇は認められない。気化器は水冷プレートが無い図6を採用しているが、気化器の目詰まりは全く観察されないことを確認した。水冷プレートの有無は、マスフローコントローラを配置する
プレートの温度上昇を抑える顕著な効果があるが気化器の目詰まり抑制には、全く関係が
無いこともわかる。
特に原料溶液(ケミカル)流量が少ない図44,45においても、気化器の目詰まりに起因するキャリアガス圧力の上昇は全く、認められない。キャリアガスと原料溶液を共存させると、原料溶液中の溶剤は平衡蒸気圧に達するまで蒸発する。これを図23に示した。キャリアガスの圧力が912Torrの場合、トルエンは毎分0.17ccも蒸発する。ノルマルヘキサンは1.1cc以上蒸発する。キャリアガスの圧力が532Torrの場合、溶剤の蒸発量は著しく増大する。但しキャリアガス流量は毎分1500cc、温度20℃として算出している。
Pb(DPM)2:0.05mol/L, Zr(IBPM)4:0.01-0.03mol/L,Ti(Oi-Pr)2(DPM)2:0.03mol/L,Nb(OEt)4(DPM):0.01mol/L,溶媒はトルエンを採用した。
図49に示す条件と概ね同様の条件下で作成したPZTN薄膜の組成は、下記のようであった。
Zr(IBPM) 4:0.03 mol/Lの時:PbO1.04,Zr0.32,Ti0.48,Nb0.16(Total:2.00)、
Zr(IBPM)4:0.02 mol/Lの時:PbO1.04,Zr0.24,Ti0.54,Nb0.18(Total:2.00)、
堆積速度:100〜25A/min.程度、サセプタ温度:約600℃と設定した。シリコン基板上、Pt/SiO2/Si基板上で殆ど差異は無かった。
2,32…ノズル
3,33…キャリアガス用配管
4〜7,26〜30…ブロックバルブ
8…N2供給バルブ
9…圧力トランスデューサー
10,31,34,35…気化管
11,11a,11b…噴霧フランジ
12…ヒーター
13…Oリング
14,15…断熱材
16…水冷プレート
21〜25…第1〜第5の原料溶液用配管
36,37…洗浄機構
38,39…マスフローコントローラー
40…気化管ベントバルブ
41,42,47,49,53,55…配管
43…真空ポンプ
44…仕切バルブ
45,54…リアクターチャンバ(反応室)
46…プロセスガス導入機構
48…リアクター圧力調整バルブ
50…主引きバルブ
51…ベントライン
52…ベントライントラップボトル
56…被処理基板
61…メタルシール
Claims (18)
- キャリアガス中に2種以上の原料溶液を微粒子状又は霧状に分散させるところの一つのガス通路を有するオリフィス管と、
前記オリフィス管の前記ガス通路に連通されたところの前記2種以上の原料溶液を互いに分離して供給する複数の原料溶液用通路と、
前記オリフィス管に前記キャリアガスを前記2種以上の原料溶液それぞれと互いに分離して供給するキャリアガス用通路と、
前記オリフィス管で分散された前記2種以上の原料溶液を気化する気化管と、
を有し、
前記オリフィス管のガスを噴出する噴出部が前記気化管内に挿入され、
前記噴出部が先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成された
ことを特徴とするCVD用気化器。 - 前記オリフィス管の前記ガス通路の内径は、中間部におけるよりも前記キャリアガス用通路との連通部における方が大きく、前記オリフィス管の前記ガスを噴出する噴出部における方が小さい
ことを特徴とする請求項1に記載のCVD用気化器。 - 前記原料溶液を気化する時、前記気化管は減圧状態となり、前記キャリアガスの圧力は溶媒蒸気圧の数倍以上、少なくとも2−3倍以上となる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のCVD用気化器。 - 前記オリフィス管のキャリアガス用通路の中間部、前記噴出部及び前記気化管のうち少なくとも一つを洗浄する洗浄機構を具備する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のCVD用気化器。 - 前記キャリアガスの圧力をモニターする機構を具備する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のCVD用気化器。 - 前記気化管を加熱する加熱手段を具備する
ことを特徴とする1乃至5のいずれか一項に記載のCVD用気化器。 - 前記凸形状部分の頂角は30°〜135°である
ことを特徴とする1乃至6のいずれか一項に記載のCVD用気化器。 - キャリアガス中に原料溶液を微粒子状又は霧状に分散させるガス通路を有するオリフィス管と、
前記オリフィス管の前記ガス通路に連通されたところの前記原料溶液を供給する複数の原料溶液用通路と、
前記オリフィス管に前記キャリアガスを前記原料溶液と互いに分離して供給するキャリアガス用通路と、
前記オリフィス管で分散された前記原料溶液を気化する気化管と、
を有し、
前記オリフィス管のガスを噴出する噴出部が前記気化管内に挿入されてなり、
前記オリフィス管のガスを噴出する前記気化管に挿入された噴出部が先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成された
ことを特徴とするCVD用気化器。 - キャリアガス中に原料溶液を微粒子状又は霧状に分散させる分散部と、
オリフィス管のガス通路に連通されたところの前記原料溶液を互いに分離して供給する原料溶液用通路と、
前記オリフィス管の先端に設けられた前記分散部に前記キャリアガスを前記原料溶液それぞれと互いに分離して供給するキャリアガス用通路と、
前記分散部で分散された前記原料溶液を気化する気化管と、
前記分散部のガスを噴出する噴出部の先側に設けられ中心の孔にてそのガスを通す噴霧フランジと、
を有し、
前記噴霧フランジの先側の表面が平坦であり、
前記噴出部が先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成された
ことを特徴とするCVD用気化器。 - キャリアガス中に原料溶液を微粒子状又は霧状に分散させる分散部と、
オリフィス管のガス通路に連通されたところの前記原料溶液を互いに分離して供給する原料溶液用通路と、
前記オリフィス管の先端に設けられた前記分散部に前記キャリアガスを前記原料溶液それぞれと互いに分離して供給するキャリアガス用通路と、
前記分散部で分散された前記原料溶液を気化する気化管と、
前記分散部のガスを噴出する噴出部の先側に設けられ中心の孔にてそのガスを通す噴霧フランジと、
を有し、
前記噴霧フランジの先側の表面が凹形状であり、
前記噴出部が先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成された
ことを特徴とするCVD用気化器。 - 前記凸形状部分の頂角は30°〜135°である
ことを特徴とする請求項8〜10のうちいずれか1項に記載のCVD用気化器。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載のCVD用気化器と、
前記気化管に接続された反応室と、
を具備し、
前記気化管で気化された原料溶液を用いて成膜するようにしてなる
ことを特徴とする溶液気化式CVD装置。 - 複数の原料溶液用通路からオリフィス管に原料溶液を供給すると共に、
キャリアガス用通路から前記オリフィス管にキャリアガスを供給し、
前記オリフィス管で前記キャリアガス中に原料溶液を微粒子状又は霧状に分散させ、
前記オリフィス管のガスを噴出する気化管に挿入された噴出部が先側に行くほど外径が小さくなる凸形状に形成され、前記噴出部から前記オリフィス管のガスを噴出し、
その直後に前記原料溶液を膨張させて気化する
ことを特徴とするCVD用気化方法。 - 前記原料溶液を気化させた後、前記オリフィス管及び前記原料溶液を気化する領域の少なくともいずれか一方を洗浄する
ことを特徴とする請求項13に記載のCVD用気化方法。 - 前記原料溶液を気化する際に、前記キャリアガスの圧力をモニターしておき、
前記キャリアガスが所定の圧力を超えた場合に、前記1種又は2種以上の原料溶液を前記オリフィス管に供給するのを停止し、
前記オリフィス管及び前記原料溶液を気化する領域の少なくともいずれか一方を洗浄する
ことを特徴とする請求項13又は14に記載のCVD用気化方法。 - 前記洗浄する際は、前記オリフィス管及び前記原料溶液を気化する領域の少なくともいずれか一方に溶剤及びキャリアガスを流し、
前記洗浄する際に前記キャリアガスの圧力をモニターしておき、前記キャリアガスが所定の圧力以下になったときに前記溶剤を流すのを停止して洗浄を終了する
ことを特徴とする請求の範囲15に記載のCVD用気化方法。 - 前記溶剤は、前記原料溶液に含まれる溶剤と同質である
ことを特徴とする請求の範囲16に記載のCVD用気化方法。 - 前記溶剤は、エチルシクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、THF、オクタン、デカン、酢酸ブチルからなる群から選ばれた1種又は複数の混合物である
ことを特徴とする請求の範囲16又は17に記載のCVD用気化方法。
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