KR20140031971A - 기화기 - Google Patents

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KR20140031971A
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마사아키 나가세
사토루 야마시타
아츠시 히다카
료스케 도히
코지 니시노
노부카즈 이케다
케이지 히라오
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가부시키가이샤 후지킨
도호쿠 다이가쿠
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Abstract

본 발명은 기화기 내의 압력의 거동을 안정시킬 수 있는 기화기를 제공한다. 본 발명의 기화기는 유입구 및 유출구를 구비하는 챔버와, 상기 챔버 내를 가열하는 가열 장치와, 상기 챔버 내에 설치되어서 상기 챔버 내의 액체 재료를 복수의 구획으로 구분하는 격벽 구조체(13)와, 격벽 구조체(13)의 하부에 설치되어서 격벽 구조체(13)로 구분된 각 구획 사이의 액 유통을 허용하는 액 유통부(20)를 구비하고, 상기 격벽 구조체가 격자 형상, 벌집 형상, 메쉬 형상 또는 파이프 형상의 격벽을 갖는 것으로 했다.

Description

기화기{VAPORIZER}
본 발명은 기화기에 관한 것이며, 상세하게는 주로 액체의 유기 금속 재료를 기화하기 위한 기화기에 관한 것이다.
종래, 화합물 반도체나 ITO막 등의 성막 공정에 있어서 유기 금속 기상 성장법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이 사용되고 있다. 그리고, 유기 금속 기상 성장법에서는 액체의 유기 금속 재료를 캐리어 가스로 버블링하여 기체로 하는, 소위 버블링법을 사용한 기화기가 널리 알려져 있다(특허문헌 1, 2 등).
그러나, 버블링법을 사용하는 기화기에서는 버블링 유량, 액면 레벨, 버블링의 기포 지름, 액 온도 등의 여러 가지 파라미터의 변동에 의해 기화 가스의 공급 농도에 변동이 발생한다는 문제가 있었다.
그 때문에 캐리어 가스를 사용하는 일 없이 원료 가스를 기화기 내에서 가열하여 기화시키고, 기화시킨 원료 가스 자체를 고온 대응의 압력 조정식 유량 제어 장치에 의해 유량 제어하여 반응 용기에 공급하는 액체 재료 기화 공급 시스템이 제안되어 있다(특허문헌 3). 이 액체 재료 기화 공급 시스템을 사용하여 유기 금속 가스의 유량 제어를 행함으로써 버블링법에서 문제가 되는 버블링 유량 등의 영향을 받지 않고 유량을 제어하는 것이 가능해진다.
일본 특허 공개 2002-88477호 공보 일본 특허 공개 2010-284628호 공보 일본 특허 공개 2009-252760호 공보
그러나, 상기 액체 재료 기화 공급 시스템에서는 제어된 타이밍에서 간헐적으로 액체 재료인 유기 금속 재료가 기화기 내에 공급되지만, 액체 재료를 공급한 후의 기화기 내의 압력의 거동이 액체 재료가 공급될 때마다 달라서 불안정했다.
따라서, 본 발명은 기화기 내의 압력의 거동을 안정시킬 수 있는 기화기를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 의한 기화기는 유입구 및 유출구를 구비하는 챔버와, 상기 챔버 내에 수용되는 액체 재료를 가열하는 가열 장치와, 상기 챔버 내의 액체 재료를 복수의 구획으로 구분하는 격벽 구조체와, 상기 격벽 구조체로 구분된 각 구획 사이의 액 유통을 허용하는 액 유통부를 구비하고, 상기 격벽 구조체는 격자 형상, 벌집 형상, 메쉬 형상 또는 파이프 형상의 격벽을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 액 유통부는 상기 격벽 구조체의 하단에 형성된 노치부인 것이 바람직하다.
상기 격벽 구조체는 바람직하게는 복수매의 격벽 플레이트를 교차 형상으로 연결함으로써 형성된다.
상기 격벽 플레이트는 제 1 격벽 플레이트와 제 2 격벽 플레이트를 포함하고, 상기 제 1 격벽 플레이트는 상단으로부터 하방으로 연장되는 제 1 슬릿을 갖고, 상기 제 1 슬릿에 상기 제 2 격벽 플레이트를 삽입함으로써 상기 제 2 격벽 플레이트와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 격벽 플레이트는 제 1 격벽 플레이트와 제 2 격벽 플레이트를 포함하고, 상기 제 2 격벽 플레이트는 하단으로부터 상방으로 연장되는 제 2 슬릿을 갖고, 상기 제 2 슬릿에 상기 제 1 격벽 플레이트를 삽입함으로써 상기 제 1 격벽 플레이트와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 격벽 플레이트는 제 1 격벽 플레이트와 제 2 격벽 플레이트를 포함하고, 상기 제 1 격벽 플레이트는 상단으로부터 하방으로 연장되는 제 1 슬릿을 갖고, 상기 제 2 격벽 플레이트는 하단으로부터 상방으로 연장되는 제 2 슬릿을 갖고, 상기 제 1 슬릿의 하단에 상기 제 2 슬릿을 삽입함으로써 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트가 연결되는 것이 바람직하다.
(발명의 효과)
본 발명에 의한 기화기에 의하면 챔버 내에서 기화되는 액체 재료를 복수의 세분화된 구획으로 구분하는 격벽 구조체를 설치했으므로 액체 재료 중의 열 분포를 균일하게 하고, 큰 대류가 발생하는 것에 의한 액체 재료 온도의 불균일을 방지함으로써 기화기 내의 압력 거동을 일정하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 기화기를 포함하는 액체 재료 기화 공급 시스템의 일실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 기화기의 구성 요소인 격벽 구조체의 조립 전의 격벽 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 격벽 플레이트를 조합시킨 격벽 구조체를 대각선 상방으로부터 본 사시도이다.
도 4는 도 3의 격벽 구조체를 바닥측으로부터 본 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 기화기의 구성 요소인 격벽 구조체의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 기화기의 구성 요소인 격벽 구조체의 또 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 기화기의 구성 요소인 격벽 구조체의 또 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예를 사용한 액체 재료 기화 공급 시스템으로 유량 제어한 경우의 기화기 내의 압력과 기화기 외면의 온도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 비교예의 액체 재료 기화 공급 시스템으로 유량 제어한 경우의 기화기 내의 압력과 기화기 외면의 온도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 비교예의 기화기 내의 열 대류를 개념적으로 나타내는 설명도이다.
본 발명을 실시하기 위한 실시형태에 대해서 이하에 도 1~도 10을 참조하여 설명한다. 또한, 전체 도면을 통해서 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 부여했다.
도 1은 기화기(1)를 포함하는 액체 재료 기화 공급 시스템의 일실시형태를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1을 참조하면, 액체 재료 기화 공급 시스템에서는 내압 밀폐형의 액체 재료 용기(2)에 수집된 액체 재료인 유기 금속 재료(MO)는 질소 가스 등의 불활성 압송용 가스(G)가 밸브(3), 레귤레이터(4)를 통해서 압송 가스 공급관(5)을 통해 액체 재료 용기(2)의 상부에 압송됨으로써 일단이 액체 재료에 수몰된 액체 재료 반송관(6)을 통해 액체 재료 용기(2)로부터 압출되고, 밸브(7)를 통해서 기화기(1)에 공급된다. 기화기(1) 내에서 소정 온도로 가열됨으로써 액체 상태였던 유기 금속 재료가 기화된 가스는 가열 온도에 따른 소요의 증기압을 갖고 압력 조정식 유량 제어 장치(8)로 보내지고, 거기서 유량 제어되어 반응 용기(9)에 공급된다. 반응 용기(9)는 하류측의 진공 펌프(10)에 의해 감압되고 있다. 또한, 도 1에 있어서 파선으로 둘러싸인 영역은 가열되어 있는 영역을 나타낸다.
기화기(1)는 유입구(1a) 및 유출구(1b)를 구비하는 챔버(11)와, 챔버(11) 내를 가열하는 가열 장치(12)와, 챔버(11) 내에 배치되어서 챔버(11) 내에서 기화되는 액체 재료를 복수의 구획으로 구분하는 격벽 구조체(13)를 구비하고 있다.
도시예의 챔버(11)는 챔버(11)를 쓰루홀(14a, 15a)이 형성된 구획벽(14, 15)에 의해 복수의 실(11a, 11b, 11c)로 구획되어 있다. 액체 재료인 유기 금속 재료가 공급되는 제 1 실(11a)에 격벽 구조체(13)가 수용되어 있고, 제 1 실(11a)에서 기화된 유기 금속 가스는 제 2 실(11b), 제 3 실(11c)을 거침으로써 충분히 가열될 수 있다. 챔버(11) 내의 실의 개수는 적당히 설정할 수 있고, 1실로 할 수도 있다. 챔버(11)는, 예를 들면 스테인레스강으로 형성할 수 있다.
가열 장치(12)는 챔버(11)의 전후 좌우 측면, 상면 및 바닥면을 덮도록 해서 히터 플레이트를 고정함으로써 구성할 수 있다. 히터 플레이트는, 예를 들면 알루미늄이나 구리 등의 플레이트에 히터를 장착한 것으로 할 수 있다. 이러한 가열 장치(12)는 일본 특허 공개 2009-252760호에 개시된 공지의 가열 장치를 활용할 수 있다. 가열 장치(12)는 외부로부터 챔버(11)를 가열하는 것에 한하지 않고 챔버(11) 내에 배치할 수도 있다.
격벽 구조체(13)는 도 2~도 4에 나타내는 바와 같이 복수매의 격벽 플레이트(16~19)를 직교상으로 연결함으로써 상하 개방의 격자상 어셈블리로 형성할 수 있다. 격벽 플레이트(16, 17)는 상단으로부터 하방으로 연장되는 제 1 슬릿(16a, 17a)이 형성되어 있다. 격벽 플레이트(18, 19)는 하단으로부터 상방으로 연장되는 제 2 슬릿(18a, 19a)이 형성되어 있다. 제 1 슬릿(16a, 17a)에 격벽 플레이트(18, 19)가 삽입되고, 제 2 슬릿(18a, 19a)에 격벽 플레이트(16, 17)가 삽입되어서 격벽 플레이트(16, 17)와 격벽 플레이트(18, 19)가 직교상으로 연결되어 있다. 제 2 슬릿(18a, 19a)은 제 1 슬릿(16a, 17a)의 하단에 삽입되고, 제 1 슬릿(16a, 17a)은 제 2 슬릿(18a, 19a)의 상단에 삽입된다. 격벽 플레이트(16~19)를 연결하여 격벽 구조체(13)를 형성함으로써 격벽 구조체(13)를 저비용으로 제조할 수 있고, 제 1 및 제 2 슬릿(16a~19a)을 감합시키는 것만으로 용이하게 조립할 수 있다. 또한, 격벽 플레이트는 반드시 직교상으로 연결된 정방 격자상일 필요는 없고, 일정 포위된 구획이 형성되는 것이면 격벽 플레이트끼리를 연결할 때에 예각 또는 둔각의 각도를 갖게 해도 좋다.
격벽 구조체(13)의 하부에는 격벽 구조체(13)로 구분된 각 구획의 액 유통을 허용하는 액 유통부(20)가 형성된다. 액 유통부(20)는 도시예와 같이 격벽 구조체(13)의 하단에 형성된 노치부에 의해 구성할 수 있다. 액 유통부는 격벽 구조체에 형성된 쓰루홀(도시하지 않음)로 할 수도 있다. 또는 격벽 구조체(13)의 하부에 스페이서(도시하지 않음)를 개재시키거나 챔버(11)의 내벽에 볼록부(도시하지 않음)를 형성하는 등 해서 격벽 구조체(13)의 바닥면과 챔버(11)의 내저면 사이에 형성한 간극에 의해 액 유통부를 구성할 수도 있다. 액 유통부(20)를 통해 액체가 각 격벽으로 구획된 각 구획 내의 액체 재료를 상호 유통함으로써 각 구획 내의 액면이 동일해진다.
상기와 같은 격벽 구조체(13)는 챔버(11)에 수집된 액체 재료를 복수의 소구획으로 구분한다. 이러한 격자 형상 격벽 구조체(13)를 챔버(11)에 수용함으로써 구분된 구획마다 들어가 있는 액체 재료의 용적이 작아져서 균열(均熱)되기 쉽고, 또한 액체 재료가 격벽 구조체(챔버 내면으로부터의 전열에 의해 가열부로서 작용함)에 접촉하는 표면적도 커진다. 그 결과 구획마다 들어간 액체 재료의 균열성이 높아져 큰 대류의 발생에 의한 온도의 불균형의 발생을 억제하는 효과가 발생한다고 고려된다. 이러한 효과에 의해 후에 명확해지는 바와 같이 기화기(1) 내의 가스 압력은 항상 안정된 거동이 얻어진다.
압력 조정식 유량 제어 장치(8)는 도 1에 나타내는 바와 같이 오리피스(30), 압력 센서(31), 제어 밸브(32), 제어 회로(도시하지 않음) 등을 구비하는 종래 공 지의 것이며, 고온 대응의 것을 활용할 수 있다. 압력 조정식 유량 제어 장치(압력식 유량 제어 장치라고도 칭함)의 유량 제어의 원리는 「오리피스의 상류측 압력이 하류 압력의 2배 이상 있을 때 오리피스를 흘러 나오는 가스가 음속이 되고, 그 유량은 상류 압력에만 의존한다」는 것을 이용하고 있다. 따라서, 오리피스의 상류측 압력(P1)과 하류측 압력(P2)의 관계가 P1>2P2인 경우 오리피스를 흘러 나오는 유량은 하기 식(1)과 같이 나타내어지고, 오리피스 단면적 및 오리피스 상류측 압력(P1)에 비례하여 증가한다. 반도체 프로세스는 감압 하에서 행해지는 점에서 대부분의 경우 P1>2P2의 조건(임계 팽창 조건)은 만족된다. 따라서, 오리피스 상류측 압력(P1)을 검출하고, 제어 밸브로 오리피스 상류측 압력을 제어함으로써 유량을 제어할 수 있다.
Figure pct00001
P1<2P2인 경우에는 하류측의 압력을 무시할 수 없게 되고, 오리피스를 흘러 나오는 유량은 하기 식(2)에 의해 나타내어지고, 이것에 의거한 유량 제어가 행해진다.
Figure pct00002
식(1), 식(2)에 있어서 Q: 표준 상태로 환산했을 때의 체적 유량(sccm), S: 오리피스 단면적(㎟), P1: 오리피스 상류측 압력(절대압 ㎪), P2: 오리피스 하류측 압력(절대압 ㎪), T: 오리피스 상류의 가스 온도(K), C: 가스 고유 계수(분자량, 가스 밀도, 비열비에 의해 결정)이다.
상기 실시형태에서는 평면시(平面視)에 있어서 정방 격자상의 격벽 구조체를 예시했지만, 격벽 구조체는 챔버(11) 내에 수용된 액체 재료를 복수의 둘러싸인 영역에 더 수용함으로써 수용 범위를(바람직하게는 균등하게) 세분화할 수 있는 구조이면 좋고, 도 5(a)~도 5(b)에 나타내는 바와 같이 격벽에 의한 구획 형상을 여러 가지 채용할 수 있는 메쉬 형상 또는 도 6에 나타내는 정육각형의 구획으로 구획하는 벌집 형상으로 형성할 수도 있다. 또한, 격벽을 파이프 형상 부재로 형성할 수도 있고, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같이 파이프 형상 부재(21)를 복수개 묶어서 용접하는 등 해서 연결 일체화한 격벽 구조체로 할 수도 있다.
실시예 1
이하, 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예에서는 도 1에 나타낸 액체 재료 기화 공급 시스템과 마찬가지의 시스템을 사용하여 기화기 내에 도 2~도 4에 나타낸 형상의 격자 형상 격벽 구조체를 수용했다. 격자 형상 격벽 구조체는 0.5㎜ 두께의 스테인레스 판으로 형성하고, 격자 간격(격자 한 구획의 한 변의 길이)을 3.6㎜, 높이 치수를 2.5㎝, 액 유통부를 구성하는 노치 오목부의 높이 치수를 1㎜로 했다. 액체 재료로서 TMGa(트리메틸갈륨)를 사용했다. 압송용 가스(질소 가스)의 압력은 절대압 200㎪로 설정했다. 기화기 내의 온도가 75℃가 되도록 가열 장치를 제어했다. 압력 조정식 유량 제어 장치의 하류측 압력은 1.8Torr로 설정하고, 압력 조정식 유량 제어 장치에 의해 유량을 56sccm으로 제어했다. 기화기 내의 액체의 TGMa가 감소해서 기화기 내의 압력이 설정 역치 압력 110㎪(절대압)이 되면 액체 재료 용기 내의 TMGa를 5초간 기화기로 압송하도록 제어했다. 기화기 내의 압력(P0)과 기화기 제 1 실의 외측 하면 온도의 시간 변화를 모니터링한 결과를 도 8의 그래프에 나타낸다.
비교예
비교예는 격자 형상 격벽 구조체를 구비하지 않는 것 이외에는 상기 실시예와 동일한 조건으로 했다. 비교예의 기화기 내의 압력과 기화실(제 1 실)의 외측 하면 온도의 시간 변화를 도 9의 그래프에 나타낸다.
도 9의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이 비교예에서는 기화기 내의 압력은 상승하면서 극대값에 도달한 후 시간의 경과에 따라 서서히 저하되는 경향을 나타내고 있고, 약 170㎪~165㎪의 범위에서 변동하며, 일정 값에서 안정되지 않는다. 그리고, 극대값에 도달한 후의 기화기 내 압력의 거동도 기화기에 액체 TGMa를 공급할 때마다 다르다. 즉, 기화기 내 압력은 극대값에 도달한 후 그대로 서서히 압력을 저하시킬지 일단 극대값과 같은 압력에서 수분간 유지할지의 2가지의 거동을 나타내고 있다. 이것은 기화기에 공급된 액체 재료에 열 구배가 존재함으로써 액 중에 기화실 내 전체에 걸친 큰 대류(도 10의 화살표 참조)가 일어나 증기압에 불균형이 발생함으로써 기화기 내 압력의 거동에 영향을 부여하고 있다고 고려된다.
한편, 본 발명의 상기 실시예에서는 도 8의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이 기화기 내의 압력은 173~174㎪(절대압)에서 안정되어 있고, 기화기에 액체 TMGa가 몇번 공급되어도 거의 동일한 거동을 나타내고 있다. 이는 격벽 구조체에 의해 액체 수용 영역이 세분화된 결과 액체 재료 중의 온도 구배를 작게 하여 큰 대류의 발생에 의한 액체 재료 온도의 불균일을 방지함으로써 기화기 내의 압력 거동을 일정하게 하고 있다고 고려된다.
또한, 도 8의 그래프와 도 9의 그래프를 비교하면 실시예는 기화기 외면의 온도가 거의 안정되어 있지만, 비교예에서는 기화기 내의 온도에 현저한 변동이 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 비교예와 같이 기화기의 온도가 불안정한 경우 온도 저하에 따르는 증기압의 저하가 발생하여 목적의 증기압이 얻어지지 않게 되고, 증기압의 저하가 압력 조정식 유량 제어 장치의 제어 압력을 밑돌면 정상적인 유량 제어가 불가능해진다. 그에 대해서 실시예와 같이 기화기의 온도를 안정화함으로써 상기와 같은 결점을 완전히 배제할 수 있다.
상기 실시예와 비교예의 결과로부터 격벽 구조체를 기화기 내에 수용함으로써 액체의 유기 금속 재료 중의 열 분포를 균일하게 하고, 대류의 발생을 방지할 수 있다고 고려된다. 따라서, 기화기 내에 격벽 구조체를 수용함으로써 기화기 내 압력이 안정된 거동을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
1 : 기화기 13 : 격벽 구조체
16, 17, 18, 19 : 격벽 플레이트 16a, 17a : 제 1 슬릿
18a, 19a : 제 2 슬릿 20 : 액 유통부

Claims (6)

  1. 유입구 및 유출구를 구비하는 챔버와,
    상기 챔버 내에 수용되는 액체 재료를 가열하는 가열 장치와,
    상기 챔버 내에 수용되는 액체 재료를 복수의 구획으로 구분하는 격벽 구조체와,
    상기 격벽 구조체로 구분된 각 구획 사이의 액 유통을 허용하는 액 유통부를 구비하고,
    상기 격벽 구조체는 격자 형상, 벌집 형상, 메쉬 형상 또는 파이프 형상의 격벽을 갖는 것을 특징으로 하는 기화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액 유통부는 상기 격벽 구조체의 하단에 형성된 노치부인 것을 특징으로 하는 기화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽 구조체는 복수매의 격벽 플레이트를 교차 형상으로 연결함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 기화기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 격벽 플레이트는 제 1 격벽 플레이트와 제 2 격벽 플레이트를 포함하고, 상기 제 1 격벽 플레이트는 상단으로부터 하방으로 연장되는 제 1 슬릿을 갖고, 상기 제 1 슬릿에 상기 제 2 격벽 플레이트를 삽입함으로써 상기 제 2 격벽 플레이트와 연결되는 것을 특징으로 하는 기화기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 격벽 플레이트는 제 1 격벽 플레이트와 제 2 격벽 플레이트를 포함하고, 상기 제 2 격벽 플레이트는 하단으로부터 상방으로 연장되는 제 2 슬릿을 갖고, 상기 제 2 슬릿에 상기 제 1 격벽 플레이트를 삽입함으로써 상기 제 1 격벽 플레이트와 연결되는 것을 특징으로 하는 기화기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 격벽 플레이트는 제 1 격벽 플레이트와 제 2 격벽 플레이트를 포함하고, 상기 제 1 격벽 플레이트는 상단으로부터 하방으로 연장되는 제 1 슬릿을 갖고, 상기 제 2 격벽 플레이트는 하단으로부터 상방으로 연장되는 제 2 슬릿을 갖고, 상기 제 1 슬릿의 하단에 상기 제 2 슬릿을 삽입함으로써 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트가 연결되는 것을 특징으로 하는 기화기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220011007A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 삼성전자주식회사 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6306286B2 (ja) * 2013-04-25 2018-04-04 株式会社フジキン 流量制御用のオリフィスプレート及びこれを用いた圧力式流量制御装置
JP6212467B2 (ja) 2014-11-13 2017-10-11 株式会社フジキン 液面計及び液体原料気化供給装置
CN107003169B (zh) 2014-12-02 2019-09-24 株式会社富士金 液面检测电路、液位计、含有液位计的容器以及使用该容器的气化器
JP6578125B2 (ja) 2015-04-30 2019-09-18 株式会社フジキン 気化供給装置
US11402250B2 (en) 2016-12-27 2022-08-02 Fujikin Incorporated Liquid level meter, vaporizer equipped with the same, and liquid level detection method
CN108518665A (zh) * 2018-06-11 2018-09-11 杭州老板电器股份有限公司 蒸汽发生器及蒸汽炉
JP7240881B2 (ja) * 2019-01-18 2023-03-16 Ｊｘ金属株式会社 塩化金属の昇華容器
WO2021124723A1 (ja) 2019-12-16 2021-06-24 株式会社フジキン 気化供給方法及び気化供給装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0674149B2 (ja) * 1987-05-30 1994-09-21 日本タイラン株式会社 原料供給装置
JP2938461B2 (ja) * 1988-11-08 1999-08-23 株式会社東芝 Ｃｖｄ装置への液化性原料導入法
US5849089A (en) * 1997-03-14 1998-12-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Evaporator for liquid raw material and evaporation method therefor
JP3828821B2 (ja) 2002-03-13 2006-10-04 株式会社堀場エステック 液体材料気化供給装置
US6921062B2 (en) 2002-07-23 2005-07-26 Advanced Technology Materials, Inc. Vaporizer delivery ampoule
US7300038B2 (en) * 2002-07-23 2007-11-27 Advanced Technology Materials, Inc. Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material
JP4380612B2 (ja) * 2005-09-29 2009-12-09 カシオ計算機株式会社 反応装置
US7572417B2 (en) * 2005-09-29 2009-08-11 Casio Computer Co., Ltd. Reactor
JP5350824B2 (ja) * 2009-02-03 2013-11-27 株式会社フジキン 液体材料の気化供給システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220011007A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 삼성전자주식회사 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
US11590460B2 (en) 2020-07-20 2023-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Chemical solution evaporation device and substrate processing device including the same

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