JPH0665361B2 - 有機化合物用蒸発装置 - Google Patents
有機化合物用蒸発装置Info
- Publication number
- JPH0665361B2 JPH0665361B2 JP63316346A JP31634688A JPH0665361B2 JP H0665361 B2 JPH0665361 B2 JP H0665361B2 JP 63316346 A JP63316346 A JP 63316346A JP 31634688 A JP31634688 A JP 31634688A JP H0665361 B2 JPH0665361 B2 JP H0665361B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporation
- temperature
- organic compound
- heating
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば半導体素子の絶縁膜、パッシベーショ
ン膜等の各種有機化合物の薄膜を形成する際に、該薄膜
の原料を蒸発させるのに用いる有機化合物用蒸発装置に
関する。
ン膜等の各種有機化合物の薄膜を形成する際に、該薄膜
の原料を蒸発させるのに用いる有機化合物用蒸発装置に
関する。
（従来の技術） 前記薄膜形成用原料となる有機化合物は無機化合物に比
して蒸気圧が高く、低温度で蒸発（昇華）し、真空中で
の蒸発温度は一般にはマイナス数十度℃からプラス200
℃の範囲内にある。
して蒸気圧が高く、低温度で蒸発（昇華）し、真空中で
の蒸発温度は一般にはマイナス数十度℃からプラス200
℃の範囲内にある。
そして、この種の有機化合物薄膜の原料を蒸発させる蒸
発装置としては、ボートを用いて抵抗加熱によって原料
を直接加熱して蒸発させるもの、ボートの近傍に配設さ
れた加熱ヒータ等の輻射装置で原料を輻射加熱して蒸発
させるもの、或いは、通常のCVDと同様に真空処理室の
外方で加熱蒸発して得られたガス状原料を配管を介して
真空処理室内に導入させるもの等が知られている。
発装置としては、ボートを用いて抵抗加熱によって原料
を直接加熱して蒸発させるもの、ボートの近傍に配設さ
れた加熱ヒータ等の輻射装置で原料を輻射加熱して蒸発
させるもの、或いは、通常のCVDと同様に真空処理室の
外方で加熱蒸発して得られたガス状原料を配管を介して
真空処理室内に導入させるもの等が知られている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記蒸発装置のうち、ボートを用い直接
加熱する場合は、無機化合物のように蒸発温度が高い原
料のときには適するが有機化合物のように蒸発温度が低
い原料では安定した温度にコントロールすることは困難
である。また、輻射加熱で蒸発容器内の原料を蒸発させ
る場合は、蒸発装置の熱容量や、蒸発させる原料となる
有機化合物の表面形状により加熱温度にバラツキが生じ
て、加熱温度を該有機化合物の最適蒸発温度にコントー
ルすることはやはり困難である。またこれらの蒸発装置
は室温付近で蒸発する材料の蒸発をコントロールするこ
とは出来ない。更にこれらの蒸発装置は熱容量が大きい
ため加熱を停止しても蒸発装置内の原料の温度低下が緩
慢となるのでいつまでも原料の蒸発が継続されてしまう
という問題がある。
加熱する場合は、無機化合物のように蒸発温度が高い原
料のときには適するが有機化合物のように蒸発温度が低
い原料では安定した温度にコントロールすることは困難
である。また、輻射加熱で蒸発容器内の原料を蒸発させ
る場合は、蒸発装置の熱容量や、蒸発させる原料となる
有機化合物の表面形状により加熱温度にバラツキが生じ
て、加熱温度を該有機化合物の最適蒸発温度にコントー
ルすることはやはり困難である。またこれらの蒸発装置
は室温付近で蒸発する材料の蒸発をコントロールするこ
とは出来ない。更にこれらの蒸発装置は熱容量が大きい
ため加熱を停止しても蒸発装置内の原料の温度低下が緩
慢となるのでいつまでも原料の蒸発が継続されてしまう
という問題がある。
また、真空処理室外で加熱蒸発して得られたガス状原料
を真空処理室内に導入する場合は、該原料の蒸発温度が
低温のときは比較的問題を生じないが、該原料の蒸発温
度が高温のときはガス状原料を真空処理室内に導入する
パイプ、バルブ等の導入部材も同時に加熱する必要があ
る。
を真空処理室内に導入する場合は、該原料の蒸発温度が
低温のときは比較的問題を生じないが、該原料の蒸発温
度が高温のときはガス状原料を真空処理室内に導入する
パイプ、バルブ等の導入部材も同時に加熱する必要があ
る。
このようにいずれの場合も原料となる有機化合物の最適
蒸発温度で安定した温度コントロールが困難となり、ひ
いては常時安定した蒸発量の確保が困難であるという問
題がある。
蒸発温度で安定した温度コントロールが困難となり、ひ
いては常時安定した蒸発量の確保が困難であるという問
題がある。
本発明は、かかる前記の問題点を解消し、温度コントロ
ールが容易であって、有機化合物原料を最適蒸発温度条
件下で加熱することが出来、かつ該有機化合物原料の常
時安定した蒸発量を確保することが出来る有機化合物用
蒸発装置を提供することを目的とする。
ールが容易であって、有機化合物原料を最適蒸発温度条
件下で加熱することが出来、かつ該有機化合物原料の常
時安定した蒸発量を確保することが出来る有機化合物用
蒸発装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明の有機化合物用蒸発装置は、作動液を封入せるヒ
ートパイプの凝縮部でカップ状の蒸発容器を形成し、該
蒸発容器の下方に該作動液の加熱冷却部を配置したこと
を特徴とする。
ートパイプの凝縮部でカップ状の蒸発容器を形成し、該
蒸発容器の下方に該作動液の加熱冷却部を配置したこと
を特徴とする。
前記ヒートパイプの材質としては、銅、アルミニウム、
ステンレス鋼等が挙げられるが、これに限定されるもの
ではなく蒸発させる薄膜形成用原料となる有機化合物の
種類、ヒートパイプ内に封入する作動液の種類に応じて
これら原料或いは作動液との反応性等を考慮して適宜選
択する。
ステンレス鋼等が挙げられるが、これに限定されるもの
ではなく蒸発させる薄膜形成用原料となる有機化合物の
種類、ヒートパイプ内に封入する作動液の種類に応じて
これら原料或いは作動液との反応性等を考慮して適宜選
択する。
また、ヒートパイプ内に封入する作動液としては水、エ
チルアルコールのような液状作動液、フロンガス、アン
モニアのようなガス状作動液が挙げられるが、これに限
定されるものではなく蒸発容器の形状および大きさ、蒸
発させる薄膜形成用原料となる有機化合物原料に合せて
適宜選択する。
チルアルコールのような液状作動液、フロンガス、アン
モニアのようなガス状作動液が挙げられるが、これに限
定されるものではなく蒸発容器の形状および大きさ、蒸
発させる薄膜形成用原料となる有機化合物原料に合せて
適宜選択する。
（作 用） 蒸発容器はヒートパイプ内の熱伝導性に優れ、均熱され
た作動液で囲繞され、該作動液で一定温度にコントロー
ルされる。また、ヒートパイプは熱容量が小さいので急
冷可能なため蒸発の停止が速やかに行われる。
た作動液で囲繞され、該作動液で一定温度にコントロー
ルされる。また、ヒートパイプは熱容量が小さいので急
冷可能なため蒸発の停止が速やかに行われる。
（実施例） 以下図面によって本発明蒸発装置を説明する。
図面は本発明蒸発装置の１実施例を示すものであって、
図中、１は厚さ0.5mmのCu材から成るヒートパイプを示
し、その凝縮部２において内径20mm、深さ30mmの側壁３
と底部４を備えるカップ状に蒸発容器５を形成してあ
る。また、該ヒートパイプ１の他端側を下方に延設して
直径8mm、長さ200mmの有底筒状の加熱冷却部６とした。
尚、該蒸発容器５を形成するヒートパイプ１の凝縮部２
の内部空間の間隔Ｓは4mmとした。
図中、１は厚さ0.5mmのCu材から成るヒートパイプを示
し、その凝縮部２において内径20mm、深さ30mmの側壁３
と底部４を備えるカップ状に蒸発容器５を形成してあ
る。また、該ヒートパイプ１の他端側を下方に延設して
直径8mm、長さ200mmの有底筒状の加熱冷却部６とした。
尚、該蒸発容器５を形成するヒートパイプ１の凝縮部２
の内部空間の間隔Ｓは4mmとした。
また、作動液７の封入は上下２分割したヒートパイプ１
をその上方部分８で溶接等の手段により接続した後、ヒ
ートパイプ１内を真空状態にし、封入口９より作動液７
として水を封入した後、該封入口９を密閉するようにし
た。またヒートパイプ１の下方の加熱冷却部６は電源
（図示しない）から通電されると発熱する電熱コイルか
ら成る加熱部材10と、水等を冷却剤としてポンプ（図示
しない）により環せしめ得るパイプから成る冷却部材11
を交互になるようにヒートパイプ１の外周に夫々螺旋状
に配設して構成するようにした。
をその上方部分８で溶接等の手段により接続した後、ヒ
ートパイプ１内を真空状態にし、封入口９より作動液７
として水を封入した後、該封入口９を密閉するようにし
た。またヒートパイプ１の下方の加熱冷却部６は電源
（図示しない）から通電されると発熱する電熱コイルか
ら成る加熱部材10と、水等を冷却剤としてポンプ（図示
しない）により環せしめ得るパイプから成る冷却部材11
を交互になるようにヒートパイプ１の外周に夫々螺旋状
に配設して構成するようにした。
尚、図中12は蒸発容器５の側壁３および蒸発容器５内に
充填される有機化合物13に夫々配置した熱電対を示す。
充填される有機化合物13に夫々配置した熱電対を示す。
尚、図示例のように作動液７の加熱冷却部６を蒸発容器
５の下方に配置したときは、凝縮部２まで上昇した作動
液７は、凝縮部２で凝縮放熱してその自重で加熱冷却部
６まで戻るので、特にヒートパイプ１内にウイックを配
置しなかったが、ヒートパイプ１内での蒸発凝縮作用を
効率よく行わせるために該ヒートパイプ１内にガラスウ
ール、ガラス小球等のウイックを常法手段により配置し
てもよい。
５の下方に配置したときは、凝縮部２まで上昇した作動
液７は、凝縮部２で凝縮放熱してその自重で加熱冷却部
６まで戻るので、特にヒートパイプ１内にウイックを配
置しなかったが、ヒートパイプ１内での蒸発凝縮作用を
効率よく行わせるために該ヒートパイプ１内にガラスウ
ール、ガラス小球等のウイックを常法手段により配置し
てもよい。
また、前記図示例では、作動液７の加熱冷却部６を蒸発
容器５の下方に配置したが、該加熱冷却部６を蒸発容器
５の側方に配置してもよい。
容器５の下方に配置したが、該加熱冷却部６を蒸発容器
５の側方に配置してもよい。
尚、前記構成の蒸発装置を真空処理室内に配設する場合
には、その加熱冷却部６を真空処理室内に配設してもよ
いし、或いは、該加熱冷却部６のみを真空処理室外方に
配設してもよい。
には、その加熱冷却部６を真空処理室内に配設してもよ
いし、或いは、該加熱冷却部６のみを真空処理室外方に
配設してもよい。
前記構成の蒸発装置を用いた実験例につき説明する。
実験例１ 前記蒸発装置を真空処理室（図示せず）内に載置し、蒸
発容器５内に薄膜を形成する原料有機化合物13としてピ
ロメリット酸二無水物を1g充填した後、該真空処理室内
を真空排気装置（図示せず）により１×10-6Torrにし、
その後蒸発容器５の設定温度を120℃として加熱部材10
の電熱コイルに電源より通電したところ該設定温度には
約１分後に到達して一定温度になり、到達後はフィード
バックにより温度調整を行ったところ有機化合物13は温
度120±0.5℃に保持された。尚、有機化合物13の温度12
0℃への到達時間は加熱開始後約１分30秒であった。
発容器５内に薄膜を形成する原料有機化合物13としてピ
ロメリット酸二無水物を1g充填した後、該真空処理室内
を真空排気装置（図示せず）により１×10-6Torrにし、
その後蒸発容器５の設定温度を120℃として加熱部材10
の電熱コイルに電源より通電したところ該設定温度には
約１分後に到達して一定温度になり、到達後はフィード
バックにより温度調整を行ったところ有機化合物13は温
度120±0.5℃に保持された。尚、有機化合物13の温度12
0℃への到達時間は加熱開始後約１分30秒であった。
次に加熱部材10の電熱コイルへの通電を停止すると共
に、冷却部材11のパイプにポンプにより水を循環させた
ところ有機化合物13の温度は約30秒後には25℃まで低下
した。このように蒸発容器５内に充填された蒸発状態の
有機化合物13を温度120±0.5℃に保持された状態から温
度25℃まで急激に冷却することが出来るので有機化合物
13の蒸発を直ちに停止出来ることが確認された。
に、冷却部材11のパイプにポンプにより水を循環させた
ところ有機化合物13の温度は約30秒後には25℃まで低下
した。このように蒸発容器５内に充填された蒸発状態の
有機化合物13を温度120±0.5℃に保持された状態から温
度25℃まで急激に冷却することが出来るので有機化合物
13の蒸発を直ちに停止出来ることが確認された。
実験例２ 前記実験例１と同様に蒸発装置を真空処理室内に載置
し、ヒートパイプ１内に作動液７として商品名フレオン
11（三井フロロケミカル社製）を封入し、更に冷却部材
11の冷媒としてエチルアルコールを用い、蒸発容器５内
に有機化合物13としてテレフタル酸ジクロライドを1g充
填した後、該真空処理室内を真空排気装置により１×10
-6Torrにし、その後冷却部材11のパイプに冷凍機で冷媒
を循環させて蒸発容器５の温度を−20℃に設定して有機
化合物13を一旦冷却し、続いて蒸発容器５の設定温度を
＋40℃にすべく冷却部材11による冷却を停止すると共
に、加熱部材10の電熱コイルに電源より通電したところ
該設定温度には約１分後に到達し、有機化合物13は温度
＋40±0.8℃に保持された。
し、ヒートパイプ１内に作動液７として商品名フレオン
11（三井フロロケミカル社製）を封入し、更に冷却部材
11の冷媒としてエチルアルコールを用い、蒸発容器５内
に有機化合物13としてテレフタル酸ジクロライドを1g充
填した後、該真空処理室内を真空排気装置により１×10
-6Torrにし、その後冷却部材11のパイプに冷凍機で冷媒
を循環させて蒸発容器５の温度を−20℃に設定して有機
化合物13を一旦冷却し、続いて蒸発容器５の設定温度を
＋40℃にすべく冷却部材11による冷却を停止すると共
に、加熱部材10の電熱コイルに電源より通電したところ
該設定温度には約１分後に到達し、有機化合物13は温度
＋40±0.8℃に保持された。
次に加熱部材10の電熱コイルへの通電を停止すると共
に、再び冷却部材11による冷却を行ったところ有機化合
物13の温度は約30秒後には−18℃に、更に30秒後（合計
１分後）には−20℃まで低下した。このように蒸発温度
が室温付近の有機化合物13の温度コントロールを容易に
出来ることが確認された。
に、再び冷却部材11による冷却を行ったところ有機化合
物13の温度は約30秒後には−18℃に、更に30秒後（合計
１分後）には−20℃まで低下した。このように蒸発温度
が室温付近の有機化合物13の温度コントロールを容易に
出来ることが確認された。
（発明の効果） このように本発明有機化合物蒸発装置によるときは、蒸
発容器を、作動液を封入せるヒートパイプの凝縮部でカ
ップ状に形成し、該蒸発容器の下方に該作動液の加熱冷
却部を配置したので、カップ状の蒸発容器は熱伝導性に
優れ、均熱された作動液で囲繞されるから、蒸発容器全
体を均一に加熱することが出来るので、該容器内に充填
された薄膜を形成する原料の有機化合物をその最適蒸発
温度に保持することが出来、また作動液を冷却すれば熱
容量が小さいので有機化合物の蒸発を直ちに停止するこ
とが出来、また、蒸発させる有機化合物の蒸発温度が室
温付近の場合であっても該有機化合物を蒸発容器内で予
め室温以下に保持し、その後加熱して蒸発を行える等、
応答性に優れて所望温度への温度コントロールが容易
で、常時安定した有機化合物原料の蒸発量を確保するこ
とが出来、また可動部分がないため構造が簡単である等
の効果を有する。
発容器を、作動液を封入せるヒートパイプの凝縮部でカ
ップ状に形成し、該蒸発容器の下方に該作動液の加熱冷
却部を配置したので、カップ状の蒸発容器は熱伝導性に
優れ、均熱された作動液で囲繞されるから、蒸発容器全
体を均一に加熱することが出来るので、該容器内に充填
された薄膜を形成する原料の有機化合物をその最適蒸発
温度に保持することが出来、また作動液を冷却すれば熱
容量が小さいので有機化合物の蒸発を直ちに停止するこ
とが出来、また、蒸発させる有機化合物の蒸発温度が室
温付近の場合であっても該有機化合物を蒸発容器内で予
め室温以下に保持し、その後加熱して蒸発を行える等、
応答性に優れて所望温度への温度コントロールが容易
で、常時安定した有機化合物原料の蒸発量を確保するこ
とが出来、また可動部分がないため構造が簡単である等
の効果を有する。
第１図は本発明薄膜形成用原料の蒸発装置の１実施例の
一部截除側面図である。 １……ヒートパイプ ２……凝縮部 ５……蒸発容器 ６……加熱冷却部 ７……作動液 13……有機化合物
一部截除側面図である。 １……ヒートパイプ ２……凝縮部 ５……蒸発容器 ６……加熱冷却部 ７……作動液 13……有機化合物
Claims (1)
- 【請求項１】作動液を封入せるヒートパイプの凝縮部で
カップ状の蒸発容器を形成し、該蒸発容器の下方に該作
動液の加熱冷却部を配置したことを特徴とする有機化合
物用蒸発装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316346A JPH0665361B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 有機化合物用蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316346A JPH0665361B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 有機化合物用蒸発装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164401A JPH02164401A (ja) | 1990-06-25 |
| JPH0665361B2 true JPH0665361B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=18076089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63316346A Expired - Lifetime JPH0665361B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 有機化合物用蒸発装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665361B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10316228B3 (de) * | 2003-04-09 | 2004-12-16 | Dr. Eberl Mbe-Komponenten Gmbh | Effusionszelle mit verbesserter Temperaturkontrolle des Tiegels |
| GB2436075B (en) | 2006-03-17 | 2009-04-15 | Genevac Ltd | Evaporator and method of operation thereof |
| WO2009125497A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 国立大学法人東北大学 | 均熱装置および有機膜成膜装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5222833A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-21 | Hitachi Ltd | Signal receiving method in the memory unit |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP63316346A patent/JPH0665361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5222833A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-21 | Hitachi Ltd | Signal receiving method in the memory unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02164401A (ja) | 1990-06-25 |
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