JPH0248001A - 液体原料気化装置 - Google Patents
液体原料気化装置Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〉
本発明は、減圧化学的気相成長法（以下減圧ＣＶＤ法と
いう）において用いられる液体原料を気化する装置に関
する。
いう）において用いられる液体原料を気化する装置に関
する。
（従来の技術）
ＣＶＤ法において用いられる液体原料を気化する一般的
な方法としてバブラー法がある。
な方法としてバブラー法がある。
この方法は気密容器（バブラー）′に液体原料を入れ、
この液体の中に輸送気体（キャリアガス）を吹き込んで
バブリングによって発生した原料蒸気をキャリアガスと
ともにＣＶＤ装置の反応室に導入する方法である。
この液体の中に輸送気体（キャリアガス）を吹き込んで
バブリングによって発生した原料蒸気をキャリアガスと
ともにＣＶＤ装置の反応室に導入する方法である。
しかし、この方法は断熱膨脂による気体の温度の温度低
下により輸送管の中で原料が結露もしくは霧氷化する欠
点がある。
下により輸送管の中で原料が結露もしくは霧氷化する欠
点がある。
また、液体原料を気化する他の方法として、液体原料が
気化するに充分な温度まで加熱した気密な蒸発槽の中に
液体をノズルから霧状に霧化あるいは超音波を用いて霧
化等を行なって導入して気化し、キャリアガスとともに
ＣＶＤ装置の反応室に導入する蒸発槽を用いる方法があ
る。
気化するに充分な温度まで加熱した気密な蒸発槽の中に
液体をノズルから霧状に霧化あるいは超音波を用いて霧
化等を行なって導入して気化し、キャリアガスとともに
ＣＶＤ装置の反応室に導入する蒸発槽を用いる方法があ
る。
この方法では原料液体が霧化しているため蒸発効率が良
い利点があるが、しかし、この方法を減圧下で実施する
場合、特に１０ＫＰａ附近あるいはそれ以下の減圧状態
で実施する場合においては液滴の断熱膨脂の結果生ずる
液化もしくは固化とガスの流速の増加による滞在時間の
減少により、蒸発槽内で液滴を完全に除去することは困
難である。
い利点があるが、しかし、この方法を減圧下で実施する
場合、特に１０ＫＰａ附近あるいはそれ以下の減圧状態
で実施する場合においては液滴の断熱膨脂の結果生ずる
液化もしくは固化とガスの流速の増加による滞在時間の
減少により、蒸発槽内で液滴を完全に除去することは困
難である。
原料液滴が気化せずに反応室に導入された場合は、成膜
した膜の均一性が失なわれたり、原料成分の酸化物のよ
うなダス１〜が発生する等の欠点を生ずる。
した膜の均一性が失なわれたり、原料成分の酸化物のよ
うなダス１〜が発生する等の欠点を生ずる。
さらに、バブラー等の原料容器から直接に気化させる場
合は、バブラー内、ＣＶＤ装置の反応室内、バブラー間
の圧力差の絶対値が小さいため、一方向の流れは不充分
で逆向する成分、例えば、反応室で生成した反応生成物
、酸化物ダスト液滴等により液体原料が汚染される欠点
をもっている。
合は、バブラー内、ＣＶＤ装置の反応室内、バブラー間
の圧力差の絶対値が小さいため、一方向の流れは不充分
で逆向する成分、例えば、反応室で生成した反応生成物
、酸化物ダスト液滴等により液体原料が汚染される欠点
をもっている。
（解決しようとする問題点）
本発明は、減圧ＣＶＤ法において用いられる原料液体を
霧化させずに制御された最少容量流だけ気化し、減圧化
学気相成長装置の反応室に原料の液滴を導入せずに気体
のみを導入する気化装置を提供しようとするものである
。
霧化させずに制御された最少容量流だけ気化し、減圧化
学気相成長装置の反応室に原料の液滴を導入せずに気体
のみを導入する気化装置を提供しようとするものである
。
（問題を解決するための手段）
本発明は、液体原料を霧化させずに気化させることおよ
び蒸発効率を上げることによってすみやかに単位時間当
りの注入液量と気化液量を平衡に到達させることを目的
とする。
び蒸発効率を上げることによってすみやかに単位時間当
りの注入液量と気化液量を平衡に到達させることを目的
とする。
第１図は本発明の一実施例であるが、本発明を第１図に
したがって詳細に説明する。
したがって詳細に説明する。
気化槽１に液体原料注入管３が設りられ、その先端は毛
細部の注入口４となっている。気化槽１の内壁には６１
１６がゆるやかな傾斜のら旋状に設けられている。液体
原料注入管の先端の毛細部の注入口４は樋６の上に液漏
れをおこすことなく原料液体を注入することができる。
細部の注入口４となっている。気化槽１の内壁には６１
１６がゆるやかな傾斜のら旋状に設けられている。液体
原料注入管の先端の毛細部の注入口４は樋６の上に液漏
れをおこすことなく原料液体を注入することができる。
注入された液体原料は樋６をゆっくり流れ下りて気化槽
１の壁面を濡らし、液溜りをおこすことはない。
１の壁面を濡らし、液溜りをおこすことはない。
気化槽１の外部はヒーター等の発熱体が設置されており
、気化槽の壁を一定温度で加熱する。
、気化槽の壁を一定温度で加熱する。
原料液体は気化槽の底部に至るまでの間に気化槽の内壁
でおだやかに加熱され気化し、原料液体が気化槽の底部
に液体として溜ることはないように調整されている。
でおだやかに加熱され気化し、原料液体が気化槽の底部
に液体として溜ることはないように調整されている。
本発明になる気化装置においては、このような気化過程
によっているため原料液体が加熱によって突沸をおこす
ことはなく、それにともなって液滴を発生することはな
い。また、原料液体が気化槽の底部に落下して微少液滴
を発止することもない。
によっているため原料液体が加熱によって突沸をおこす
ことはなく、それにともなって液滴を発生することはな
い。また、原料液体が気化槽の底部に落下して微少液滴
を発止することもない。
本発明においては、気化槽の壁全体を液体の気化に利用
できるため液体原料の濡れ面積が大きくなりおだやかな
蒸発をするに充分な伝熱面積を得ることができ、かつ、
キャリアガスの容器内滞在時間を実効的に長くすること
ができる。
できるため液体原料の濡れ面積が大きくなりおだやかな
蒸発をするに充分な伝熱面積を得ることができ、かつ、
キャリアガスの容器内滞在時間を実効的に長くすること
ができる。
気化された原料気体は気化槽の底部に設置されたキャリ
アガス導入管石から導入されたキャリアガスとともに気
体流出管２から流出しＣＶＤ装置の反応室に導入される
。
アガス導入管石から導入されたキャリアガスとともに気
体流出管２から流出しＣＶＤ装置の反応室に導入される
。
以上のように、本発明においては、液体原料成分が少な
く、したがって、蒸発能力が大きいキャリアガスが気化
槽内壁の濡れ面の末端から接触を始め、効果的な気化を
もたらし、かつ、濡れ面積が一定になる効果がある。
く、したがって、蒸発能力が大きいキャリアガスが気化
槽内壁の濡れ面の末端から接触を始め、効果的な気化を
もたらし、かつ、濡れ面積が一定になる効果がある。
樋の形状はら旋状の代りに多数段の等島状のものであっ
てもよい。
てもよい。
また、樋の代りに気化槽の壁に削り出しもしくは旋盤目
のような溝を設けてもよい。
のような溝を設けてもよい。
気化槽、樋等の材質は使用する原料液体の物性によって
定められるが、テトラエトキシシランのような腐食性の
液体の場合はステンレスが好ましい。
定められるが、テトラエトキシシランのような腐食性の
液体の場合はステンレスが好ましい。
キャリアガスは不活性ガス、窒素等が使用されるが、気
化槽に入るまでに一定温度に予備加熱されることが好ま
しい。
化槽に入るまでに一定温度に予備加熱されることが好ま
しい。
また、キャリアガス導入管５の先端をノズル状にしてキ
ャリアガスを噴出させ、気化槽内で旋風化せしめる方法
も原料気体輸送効果が大きい。
ャリアガスを噴出させ、気化槽内で旋風化せしめる方法
も原料気体輸送効果が大きい。
第２図は気化槽の上部に液体原料注入口と気体流出口と
を二重管として設け、気化槽の下部に設けたキャリアガ
ス導入口から導入されたキャリアガスの流れと液体原料
の流れを向流にした場合の一実施例である。
を二重管として設け、気化槽の下部に設けたキャリアガ
ス導入口から導入されたキャリアガスの流れと液体原料
の流れを向流にした場合の一実施例である。
第２図は気化槽の上部のみの部分断面図であるが、それ
より下部は第１図の場合と同じである。
より下部は第１図の場合と同じである。
図において、液体原料注入管８から注入された液体原料
は二重管の外管と内管の間隙の壁を濡らしながら内管の
先端の毛細部（狭隙面）９に達しこの毛細部（狭隙面）
において液滴として気化槽の底部に落下することなく気
化槽の内壁を濡らしながら壁面を下降するように調整さ
れる。
は二重管の外管と内管の間隙の壁を濡らしながら内管の
先端の毛細部（狭隙面）９に達しこの毛細部（狭隙面）
において液滴として気化槽の底部に落下することなく気
化槽の内壁を濡らしながら壁面を下降するように調整さ
れる。
一方、第１図で説明した気化方法と同様の気化方法で気
化された原料気体どキャリ（７ガスは気体流出管７から
流出し、ＣＶＤ装置の反応室に導入される。
化された原料気体どキャリ（７ガスは気体流出管７から
流出し、ＣＶＤ装置の反応室に導入される。
以上のように、本発明においては、気化槽の上部に液体
原料注入口と気体流出口とを二重管にし気化槽の内壁を
液体原料が濡らし始める部分を毛細部（狭隙面）とする
構造も極めて有効である。
原料注入口と気体流出口とを二重管にし気化槽の内壁を
液体原料が濡らし始める部分を毛細部（狭隙面）とする
構造も極めて有効である。
（発明の効果）
本発明によれば、減圧ＣＶＤ法において用いられる原料
液体を霧化させずにおだやかに気化させることができ、
その反応室に原料の液滴を導入することがないため、成
膜しｌｊ膜の均一性が極めて優れ、原料成分の酸化物の
ようなダストが発生しない特徴がある。
液体を霧化させずにおだやかに気化させることができ、
その反応室に原料の液滴を導入することがないため、成
膜しｌｊ膜の均一性が極めて優れ、原料成分の酸化物の
ようなダストが発生しない特徴がある。
また、本発明によれば、気化槽の内壁全体を液体原料の
気化に利用できるため蒸発効率を上げることができる特
徴がある。
気化に利用できるため蒸発効率を上げることができる特
徴がある。
また、本発明によれば、気化槽内の滞在液体容量が小さ
く、液体原料容器と気化槽が隔離できるため、反応室で
生成した反応生成物、酸化物ダスト、液滴等の逆向成分
に液体原料が汚染されることがない特徴がある。
く、液体原料容器と気化槽が隔離できるため、反応室で
生成した反応生成物、酸化物ダスト、液滴等の逆向成分
に液体原料が汚染されることがない特徴がある。
第１図は本発明になる気化装置の一実施例の断面図であ
る。 図において、１は気化槽、２は気体流出管、３は液体原
料注入管、４は液体原料注入管の毛細注入口、５はキャ
リヤガス導入管、６はら旋状の樋である。 第２図は気化槽上部の一実施例の部分断面図である。 図において、１は気化槽、７は気体流出管、８は液体原
料注入管、９−１．９−２は液体原料注入の毛細部（狭
隙面）である。
る。 図において、１は気化槽、２は気体流出管、３は液体原
料注入管、４は液体原料注入管の毛細注入口、５はキャ
リヤガス導入管、６はら旋状の樋である。 第２図は気化槽上部の一実施例の部分断面図である。 図において、１は気化槽、７は気体流出管、８は液体原
料注入管、９−１．９−２は液体原料注入の毛細部（狭
隙面）である。
Claims (1)
- 液体原料注入口とキャリアガス導入口と気体流出口を備
えた密閉容器において、当該容器の内壁に液体原料が流
れ下るゆるやかな傾斜のら旋状あるいは多数段で等高状
の樋あるいは溝を設け、かつ、注入口から入った液体原
料を当該樋あるいは溝の上に等高的な漏れを生じさせる
ために注入部に狭隙面を設けたことを特徴とする液体原
料気化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19969888A JP2662993B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 液体原料気化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19969888A JP2662993B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 液体原料気化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248001A true JPH0248001A (ja) | 1990-02-16 |
| JP2662993B2 JP2662993B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16412126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19969888A Expired - Fee Related JP2662993B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 液体原料気化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662993B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0689619A1 (en) * | 1993-03-18 | 1996-01-03 | Advanced Technology Materials, Inc. | Apparatus and method for delivering reagents in vapor form to a cvd reactor |
| US7003807B2 (en) | 2003-05-06 | 2006-02-28 | Toshiko Takanohashi | Cap for permanent waves |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP19969888A patent/JP2662993B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0689619A1 (en) * | 1993-03-18 | 1996-01-03 | Advanced Technology Materials, Inc. | Apparatus and method for delivering reagents in vapor form to a cvd reactor |
| EP0689619A4 (en) * | 1993-03-18 | 1998-07-15 | Advanced Tech Materials | APPARATUS AND METHOD FOR INTRODUCING GAS PHASE REAGENTS INTO A CHEMICAL GAS PHASE DEPOSITION REACTOR (CVD) |
| US7003807B2 (en) | 2003-05-06 | 2006-02-28 | Toshiko Takanohashi | Cap for permanent waves |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2662993B2 (ja) | 1997-10-15 |
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