JPH04164325A - ベーパライザー - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はベーパライザーに関し、特に半導体装置の製造
用装置として利用されるベーパライザーに関する。

〔従来の技術〕

従来ベーパライザーは、揮発性液体を入れるバブラーを
恒温槽内にて設定温度に保ち、そのバブラー内にバブリ
ング用ガス（主にＮ２ガスもしくはＨｅＡｒ等の不活性
ガス）を導入して揮発性液体中でバブリングし、蒸発し
たガスを半導体材料ガス等として利用できるように構成
されていた。

例えば一般的な例においては、図３に示す様に、恒温槽
３内にバブラー４が設置され、その中には揮発性液体５
が入れられ質量流量コントローラー（以下ＭＦＣと記す
）２により制御されたバブリング用ガスｌによりバブリ
ングさせ、揮発性液体５を蒸発させていた。又バブリン
グ用ガス１のガス流量Ｑ。と蒸発ガス流量Ｑ５との関係
は、バブラー内全圧をＰ。、揮発性液体の蒸気圧をＰ、
とすると次の（１）　、　（２１式となる。

従って揮発性液体のガス流量Ｑ５を制御するためにバブ
リング用ガス流量Ｑ。、バブラー内全圧Ｐｏおよび揮発
性液体の蒸気圧Ｐ５を一定に制御する必要がある。又揮
発性液体の蒸気圧Ｐ、は液体温度と一定な関係があるた
め、揮発性液体の温度制御を同時に実施していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、このベーパライザーを利用する場合恒温槽内で揮
発性液体の温度調整を行ない揮発性液体の蒸気圧を一定
にしていた。しかしバブリングをスタートさせると、最
初は気化熱により熱を奪われて液体の蒸発ガスの温度が
下シ、そのため蒸気圧も下って蒸発ガス量も減るという
問題があった。

そしてしばらくすると、恒温槽内の温度調整効果のため
蒸発ガスの温度が揮発性液体の温度に近づくため、蒸発
ガス量が増加し、ある時間を経た後に蒸発ガス量が安定
していた。

このためこの蒸発ガスを半導体材料ガスとして利用した
場合、半導体基板を枚葉処理した時の最初と最後で半導
体基板中に拡散する蒸発ガスの濃度や、あるいはＣＶＤ
膜の膜厚が変動するという問題点があった。

又、バブラー内の揮発性液体の温度は、ガス取出し用配
管の温度よりも低く設定され、配管中で再液化するのを
防止する工夫がなされていた。例えば揮発性液体がＰＯ
Ｃ′ｌ！３の場合は、ノ；プラー内の液体の温度は２０
′Ｃで、ガス取出し用配管は室温と同様に２５℃近くに
なっていた。ＴＥ０１　（テトラ　エトキシシラン）の
場合はノくプラー内の液体の温度は７５℃で、ガス取出
し用配管の温度は、配管にヒーターを巻き１００±１０
℃と高く設定され、再液化が防止されていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のベーパライザーは、揮発性液体を入れるバブラ
ーと、このバブラー内にノ（プリング用ガスを導入する
ためのガス導入管と、前記）（プラー内の揮発性液体を
一定温度に保つための恒温槽と、バブリングにより蒸発
したガスを取出すだめのガス取出し用配管とを有するベ
ーパライザーにおいて、前記ガス取出し用配管の温度を
前記バブラー内の揮発性液体の温度より低い温度に保つ
ための手段と、前記ガス取出し用配管内における蒸発ガ
スの再液化による液体を排出させる為の手段とを設けた
ものである。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の構成図である。

バブリング用ガス１はＭＦＣ（質量流量コントローラー
）２で制御されバブラー４内に流される。

恒温槽３内にはバブラー４が設置され、バブラー４内に
は揮発性液体５として、例えばＴＥ０１が入れられてい
る。揮発性液体５の温度は恒温槽用ヒーター６と恒温槽
用熱電対７及び恒温槽用ＰＩＤ温度コントローラー８に
より８５℃±０．１℃に温度調整される。バブリング用
ガス１はバブラー４内でバブリングされ、そこで発生し
た蒸発ガスと共にガス取出し用配管９から外に取り出さ
れる。

このガス取出し用配管９は、バブラー４上に垂直に設け
られ排液手段を構成している。その垂直部分の長さは実
施例では約６０（ｍあシ、この配管には配管用ヒーター
１０が巻かれ配管用熱電対１１の電圧をモニターし配管
用ＰＩＤ温度コントローラー１２により配管の温度を８
０℃±０．１℃に温度調整するように構成されている。

実験によるとガス取出し用配管９の約５０（ｍにわたっ
て８０℃±０．１℃に温度調整した場合に、このガス取
出し用配管９を通過したガスは、通過前＋０．５ の温度が８５℃±４℃の場合に８０℃　　℃程度に一〇
、１ なる事が分かっており、十分にガスの温度コントロール
が出来る。従ってバブラー４内でバブリングされ発生し
た蒸発ガスの温度が、蒸発の気化熱のために８５℃から
一時的に８１℃まで下ってもガス取出し用配管９の垂直
部６０ｃ１ｒＬを通る間に＋０．５ ８０℃　　　℃に、配管用ＰＩＤ温度コントローラー０
．１ −１２の設定通シに温度コントロールされることとなる
。この時蒸発ガスは温度が低下するために蒸気圧が低下
し飽和して再液化する。この液化はガス取出し用配管９
の垂直部６０ＣＩｒＬの下方部２０リガス取出し用配管
９の垂直部をすべり落ち、バブラー４内に再度戻る。又
ガス取出し用配管９の＋０５ 垂直部を８０’ｃ　　　’ｃで通過したガスは、さらに
温度が下がシ再液化しない様にヒーター１３により１０
０℃±１０’（１：程度に暖められ蒸発ガスを利用する
装置等まで流される。

この第１の実施例では、揮発性液体５の蒸発ガス流量は
、バブラー４内での蒸気圧が気化熱のために数％ばらつ
いてもガス取出し用配管９の温度が低いためにここの温
度に律則され、ガス取出し＋０．５ 用配管９の垂直部の温度が８０’Ｃ’ｃに温度調整され
ている事から蒸気圧が安定し、蒸発ガス流量が±０５％
程度のばらつきにおさえられる。

図２は本発明の第２の実施例の構成図である。

第１の実施例ではガス取出し用配管９をバブラー４の上
部に６０ＣＩｎの長さで立てて、その配管９を温度調整
したが、揮発性液体５の比熱が太きかったり気化熱によ
る温度低下がさらに太きいものについては配管長をさら
に長くする必要がある。

この第２の実施例では、省スペースで収まる様に図２に
示した様に、ヒート板１４を用いヒート板１４を温度コ
ントロールように構成されている。

ヒート板１４を用いることは、ガス取出し用配管９を長
くするのと同じ効果がある。ヒート板１４の部分で再液
化した揮発性液体５は、バブラー４には戻さず排液だめ
１５に溜める様にしている。

これは再液化した際ヒート板１４からの不純物を再液化
した揮発性液体５が取り込み、純度が落ちている可能性
があるためである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、バブラー内の揮発性液体
の温度調整だけでなく、発生した蒸発ガスの温度を制御
することにより、揮発性液体の蒸気圧を精度良くコント
ロールすることが出来る。

このため、気化熱による温度変化のための蒸発ガス量の
変動が少くなり、常に安定して揮発性液体の蒸発ガスを
供給出来るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１及び第２の実施例の構
成図、第３図は従来のベーパライザーの一例の構成図で
ある。 １・・・バブリング用ガス、２・・・ＭＦＣ（質量流量
コントローラー）、３・・恒温槽、４・・・バブラー、
５・・・揮発性液体、６・・・恒温槽用ヒーター、７・
・・恒温槽用熱電対、８・・・恒温槽用ＰＩＤ温度コン
トローラー、９・・・ガス取出し用配管、１ｏ・・配管
用ヒーター、１１・・・配管用熱電対、１２・・・配管
用ＰＩＤ温度コントローラー、１３・・・ヒーター、１
４−＝ヒート板、１５・・・排液だめ。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 Ｉ！！２ｒｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　揮発性液体を入れるバブラーと、このバブラー内にバ
   ブリング用ガスを導入するためのガス導入管と、前記バ
   ブラー内の揮発性液体を一定温度に保つための恒温槽と
   、バブリングにより蒸発したガスを取り出すためのガス
   取出し用配管とを有するベーパライザーにおいて、前記
   ガス取出し用配管の温度を前記バブラー内の揮発性液体
   の温度より低い温度に保つための手段と、前記ガス取出
   し用配管内における蒸発ガスの再液化による液体を排出
   させる為の手段とを設けたことを特徴とするベーパライ
   ザー。