WO2025009125A1 - 気化器、処理装置および処理方法並びに半導体装置の製造方法 - Google Patents

気化器、処理装置および処理方法並びに半導体装置の製造方法 Download PDF

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    • 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
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process

Definitions

  • the present disclosure relates to a vaporizer, a processing device and processing method, and a method for manufacturing a semiconductor device.
  • Patent Document 1 discloses a method for steadily supplying processing gas by switching between multiple containers
  • Patent Document 2 discloses a method for measuring the remaining amount of raw material using a liquid level sensor.
  • This disclosure provides a technology that estimates the remaining amount of ingredients based on the temperature detected by a temperature sensor.
  • a main body that stores liquid ingredients at room temperature A plurality of temperature sensors provided on a side wall of the body; a collecting section formed on a side wall on which a temperature sensor located at a lower end of the plurality of temperature sensors is provided so as to collect the raw material;
  • the present invention provides a technique having the following features:
  • the remaining amount of raw material can be estimated based on the temperature detected by the temperature sensor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a processing apparatus suitably used in one embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a vaporization system that is preferably used in one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a storage tank suitably used in one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a controller 41 of a processing apparatus preferably used in one embodiment of the present disclosure, and is a block diagram showing a control system of the controller 41.
  • FIG. 6 is a diagram showing a display unit that displays a transition of temperatures measured by a plurality of temperature sensors in one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a reservoir tank according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a storage tank according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a storage tank in the second modification of the present disclosure.
  • Fig. 10(a) is a vertical cross-sectional view of a storage tank according to Modification 3 of the present disclosure.
  • Fig. 10(b) is a horizontal cross-sectional view of a storage tank according to Modification 3 of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a storage tank in the fourth modification of the present disclosure.
  • Fig. 12(a) is a vertical cross-sectional view of a storage tank according to Modification 5 of the present disclosure.
  • Fig. 12(b) is a horizontal cross-sectional view of a storage tank according to Modification 5 of the present disclosure.
  • a reaction tube 1 is provided inside a heater 42 which is a heating device.
  • a manifold 44 made of, for example, stainless steel is connected to the lower end of the reaction tube 1 via an O-ring 46 which is an airtight member.
  • the lower end opening (furnace opening) of the manifold 44 is airtightly closed by a seal cap 35 which is a lid body via an O-ring 18 which is an airtight member.
  • At least the reaction tube 1, the manifold 44 and the seal cap 35 define a processing chamber 2 as a processing space.
  • the boat 32 is attached to the seal cap 35 as a holder via a boat support stand 45, which serves as a holder for the boat 32.
  • Two gas supply pipes (gas supply pipe 47, gas supply pipe 48) are provided as supply paths to supply multiple types of processing gas (here, two types) to the processing chamber 2.
  • a liquid raw material unit 71 as a liquid supply section, a storage section 51, a mass flow controller (hereinafter also referred to as MFC) 49 as a liquid flow control device (flow control means), and a valve 52 as an on-off valve are provided.
  • MFC mass flow controller
  • a purge gas supply pipe 53 that supplies an inert gas as a purge gas is joined downstream of the valve 52.
  • a purge gas source 72 from upstream, an MFC 54 as a flow control device (flow control means), and a valve 55 as an on-off valve are provided.
  • a nozzle 56 is provided at the tip of the gas supply pipe 47, running from the bottom to the top along the inner wall of the reaction tube 1, and gas supply holes 57 for supplying gas are provided on the side of the nozzle 56.
  • the gas supply holes 57 are provided at equal intervals from the bottom to the top, and each has the same opening area.
  • the vaporizer 60 of this embodiment has an MFC 49, a storage section 51 including a storage tank (storage container) 200 for storing the liquid raw material as described below, and a heater 215 for heating the liquid raw material.
  • a storage tank (storage container) 200 for storing the liquid raw material as described below
  • a heater 215 for heating the liquid raw material.
  • supply pipe 47a the part of the gas supply pipe 47 that is upstream of the storage tank 200 and is provided between the liquid raw material supply unit 71
  • supply pipe 47b the part of the gas supply pipe 47 downstream of the storage tank 200.
  • the gas supply pipe 47, MFC 49, reservoir 51, valve 52, and nozzle 56 are collectively referred to as the first gas supply section (first gas supply line).
  • the purge gas supply pipe 53, MFC 54, and valve 55 may also be included in the first gas supply section.
  • the liquid source unit 71 and purge gas source 72 may also be included in the first gas supply section. This first gas supply line will be described later.
  • a reaction gas source 73 In the gas supply pipe 48, from the upstream direction, a reaction gas source 73, an MFC 58 which is a flow control device (flow control means), and a valve 59 which is an on-off valve are provided, and a purge gas supply pipe 61 which supplies purge gas is joined to the downstream side of the valve 59.
  • a purge gas supply pipe 61 In the purge gas supply pipe 61, from the upstream direction, a purge gas source 74, an MFC 62 which is a flow control device (flow control means), and a valve 63 which is an on-off valve are provided.
  • a nozzle 64 At the tip of the gas supply pipe 48, a nozzle 64 is provided parallel to the nozzle 56, and on the side of the nozzle 64, a gas supply hole 65 which is a supply hole for supplying gas is provided.
  • the gas supply holes 65 are provided at equal intervals from the bottom to the top, and each has the same opening area.
  • the gas supply pipe 48, the MFC 58, the valve 59, and the nozzle 64 are collectively referred to as a second gas supply line as a second gas supply section.
  • the purge gas supply pipe 61, the MFC 62, and the valve 63 may also be included in the second gas supply section.
  • the reaction gas source 73 and the purge gas source 74 may also be included in the second gas supply section.
  • the liquid raw material supplied from the liquid raw material unit 71 passes through the MFC 49, the storage section 51, and the valve 52, merges with the purge gas supply pipe 53, and is further supplied to the processing chamber 2 via the nozzle 56. Note that when supplied to the processing chamber 2, the raw material vaporized by the vaporizer 60 is supplied.
  • the reaction gas supplied from the reaction gas source 73 passes through the MFC 58 and the valve 59, merges with the purge gas supply pipe 61, and is further supplied to the processing chamber 2 via the nozzle 64.
  • the processing chamber 2 is connected to a vacuum pump 68, which is an exhaust device (exhaust means), via a gas exhaust pipe 66 that exhausts gas, and is configured to be evacuated to a vacuum.
  • a valve 67 which serves as an adjustment valve, can open and close to evacuate and stop the vacuum evacuation of the processing chamber 2, and the valve 67 is further configured to adjust the pressure in the processing chamber 2 by adjusting the opening of the valve.
  • the seal cap 35 is provided with a boat rotation mechanism 69 that rotates the boat 32 to improve processing uniformity.
  • the vaporizer 60 includes a storage tank 200 as a storage container for storing liquid raw material (liquid raw material), an air valve 207, a pressure sensor P for detecting the pressure inside the storage tank 200, a heater 215 provided on the outside of the side wall 201, a collection section 218 formed to collect the liquid raw material 216 on the side wall 201 side where the temperature sensor TC4 located at the lower end in the vertical direction out of multiple temperature sensors TC (general term for temperature sensors TC1, TC2, TC3, TC4) is provided even if the remaining amount of liquid raw material 216 in the storage tank 200 becomes low, a storage section 51 including an opening 219 provided on the bottom wall 202 as a supply port for replenishing the liquid raw material, a heater 217 provided on the outside of the bottom wall 202 as a preheating section, and an MFC 49.
  • the vaporizer 60 further includes a display section 300 (see FIG. 6). Details of the display section 300 will be described later. In this specification, the liquid raw material stored in the storage tank 200
  • the liquid raw material 216 is heated and vaporized by the heater 215.
  • the vaporized raw material then passes through the air valve 207, MFC 49, vaporizer 60, and valve 52, merges with the purge gas supply pipe 53, and is supplied to the processing chamber 2 via the valve V1 and nozzle 56.
  • the storage tank 200 is configured to be able to estimate the remaining amount of liquid raw material 216 based on the temperature detected by multiple temperature sensors TC1 to TC4 installed on the side wall 201. When the remaining amount of liquid raw material 216 becomes low, the liquid raw material is replenished into the storage tank 200 from the liquid raw material unit 71 via the supply pipe 47a and opening 219.
  • the amount of vaporized gas generated by vaporizing the liquid raw material 216 in the storage tank 200 varies depending on the remaining amount of liquid raw material 216. For example, when the remaining amount of liquid raw material 216 is low, the heat transfer area from the heater 215 is reduced, and the amount of vaporized gas generated also decreases. When this happens, the MFC 49 cannot adjust the flow rate to a flow rate that exceeds the amount of vaporized gas generated, making it difficult to supply a predetermined amount of vaporized gas into the processing chamber 2.
  • the remaining amount of liquid raw material 216 can be estimated by utilizing the temperature change detected by the temperature sensors TC1 to TC4, making it possible to replenish the liquid raw material when the liquid raw material 216 becomes low to a certain extent. The estimation of the remaining amount of liquid raw material 216 will be described later.
  • the collection section 218 is structured so that when the remaining amount of liquid raw material 216 becomes low, the liquid raw material 216 flows toward an opening 219 provided between the bottom wall 202 of the storage tank 200 and the supply pipe 47a.
  • This structure makes it possible to reduce the influence of heating by the heater 215 when introducing (replenishing) the liquid raw material into the storage tank 200 from the opening 219. This makes it possible to prevent the liquid raw material from vaporizing before being introduced into the storage tank 200. This makes it possible to introduce (replenish) a predetermined flow rate of liquid raw material from the liquid raw material unit 71 into the storage tank 200.
  • the heater 215 is provided to surround or cover the side wall 201 and is configured to be able to heat the liquid raw material 216. If the vaporized raw material is re-liquefied, it can cause problems such as the generation of particles, so to prevent this, the heating temperature of the heater 215 is set to a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the liquid raw material 216. This can increase the effect of preventing the liquid raw material 216 introduced into the storage tank 200 from being re-liquefied.
  • the heater 217 is provided to cover the outer periphery of the supply pipe 47a, and is configured to heat the liquid raw material introduced into the storage tank 200.
  • the heating temperature of the heater 217 is set to a temperature slightly lower than the vaporization temperature of the liquid raw material. This allows the liquid raw material to be supplied in a liquid state to the storage tank 200 while being brought to a state closer to the vaporization temperature, thereby improving the vaporization efficiency of the liquid raw material 216.
  • the pressure sensor P is used to check the vacuum when removing remaining liquid raw material from the supply pipe 47, etc., which will be described later, or to check the vaporization behavior during troubleshooting.
  • air valve 207 When air valve 207 is closed, vaporized raw material remains between air valve 207 and valve 52. The flow of the remaining raw material stops, causing it to re-liquefy. To prevent this re-liquefaction, air valve AV1 is opened and an inert gas is purged through the piping between air valve 207 and MFC49 and the inside of MFC49 to purge the remaining raw material (raw material gas). For example, the effect of preventing re-liquefaction of the raw material gas can be improved by heating this purge gas to above its vaporization temperature using a heater (not shown). Whether or not purging is occurring can be confirmed by checking the detection value of pressure sensor P.
  • raw material is supplied from liquid raw material unit 71 through supply pipe 47a to storage section 51.
  • vaporized raw material is supplied through supply pipe 47b to processing chamber 2 and storage section 51.
  • the vaporized raw material in supply pipe 47b is supplied to processing chamber 2 when air valve V1 is opened and air valves V2 and V3 are closed, and is supplied to gas exhaust pipe 66 when air valve V1 is closed and air valves V2 and V3 are opened.
  • the vaporized raw material remains in the supply pipe 47b as residue and adheres to and accumulates on the inner wall of the supply pipe 47b, it will become particles.
  • the vaporized raw material is exhausted from the supply pipe 47b by the vacuum pump 68 so that the vaporized raw material does not remain as residue.
  • valves 52, 55, and air valve V1 are closed, and air valves V2 and V3 are opened, and the vaporized raw material in supply pipe 47b is evacuated by vacuum pump 68.
  • valve 55 is opened to supply a purge gas (e.g., an inert gas) from purge gas source 72
  • purge gas e.g., an inert gas
  • air valve V1 may be closed, and air valves V2 and V3 may be opened to evacuate the vaporized raw material in supply pipe 47b by vacuum pump 68.
  • Hand valves H1 and H2 are provided to facilitate replacement of liquid raw material unit 71. First, hand valve H1 and air valve V2 are closed, and hand valve H2 and air valve V3 are opened to remove the raw material from the piping using vacuum pump 68. Once the raw material from the piping has been removed, hand valve H2 is closed, the piping is disconnected from the first gas supply line shown in FIG. 3, and the liquid raw material unit 71 is replaced.
  • FIG. 3 shows a controller 41 as a control unit.
  • the controller 41 is configured to be able to determine the remaining amount of liquid raw material 216 according to the change in temperature measured by the temperature sensor TC.
  • the controller 41 is configured to be able to determine the remaining amount of liquid raw material 216 in response to changes in temperature measured by the temperature sensor TC. If the controller 41 determines that the remaining amount of liquid raw material 216 is large as a result of the remaining amount determination, it continues to have the temperature measured by the temperature sensor TC. Furthermore, if the controller 41 determines that the remaining amount of liquid raw material 216 is low, it can manage the liquid raw material by notifying the user of the low remaining amount by issuing an alarm or by having the liquid raw material 216 replenished from the liquid raw material unit 71 to the storage tank 200. Details of the determination of the remaining amount of liquid raw material 216 by the temperature sensor TC will be described later.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the storage tank 200.
  • the heater 215 and the pressure sensor P are omitted.
  • the vertical cross-sectional view of the storage tank 200 refers to a cross-sectional view of the storage tank 200 cut along the vertical direction
  • the horizontal cross-sectional view of the storage tank 200 refers to a cross-sectional view of the storage tank 200 cut along the horizontal direction.
  • the upper side means the vertical upper side
  • the lower side means the vertical lower side.
  • the higher position means the vertical upper position
  • the lower position means the vertical lower position.
  • the storage tank 200 is used as a container for storing liquid raw materials.
  • the storage tank 200 has a main body (container) 221 as a main body constituting the storage chamber 210 in which the liquid raw materials are stored, a plurality of temperature sensors TC provided on the side wall 201, a collection section 218 formed to collect the liquid raw materials 216 on the side wall 201 side on which the temperature sensor TC4, which is located at the lower end (lowest side) of the plurality of temperature sensors TC, is provided, an opening 219 provided on the bottom wall 202 for replenishing the liquid raw materials, and a lid section 203 provided with a flow path (supply pipe 47b) for discharging the raw materials vaporized in the storage chamber 210.
  • the side wall 201, bottom wall 202, and lid wall 203 each constitute the main body 221 including the inner wall of the storage chamber 210.
  • the remaining amount of liquid source 216 can be estimated based on the temperature detected (measured) by temperature sensor TC. In particular, even if the amount of liquid source 216 is low, the temperature of liquid source 216 can be detected by temperature sensor TC4, and the remaining amount of liquid source 216 can be estimated.
  • multiple temperature sensors TC are arranged in a row in the height direction (vertical direction) of the side wall 201 inside the side wall 201.
  • temperature sensor TC1 is arranged at the topmost side (upper end) of the side wall 201 in the vertical direction
  • temperature sensors TC2 and TC3 are arranged below that in that order
  • temperature sensor TC4 is arranged at the bottommost side (lower end).
  • the multiple temperature sensors TC are arranged so as to be evenly divided in the height direction of the side wall 201.
  • the long dashed two-dot line on the graph indicates the change in temperature measured by the temperature sensor TC4, and are shown in yellow (solid line) on the display unit 300, for example.
  • the display unit 300 can display the temperature transition (temperature change) measured by multiple temperature sensors TC arranged at different positions, each in a different color.
  • the collection section 218 is configured with an inclined surface (surface) having a predetermined inclination angle with respect to the horizontal plane so that when the remaining amount of liquid raw material 216 becomes low, the remaining liquid raw material 216 flows toward an opening 219 provided in a position close to the temperature sensor TC4.
  • the uppermost side (top end) of the surface of the collection section 218 is configured to be located at a position above the position where the temperature sensor TC4 is arranged.
  • the surface of the collection section 218 (the surface in contact with the liquid raw material 216) is configured to be shown as a single straight line, and the collection section 218 is shown as a triangle.
  • Figure 7 is a cross-sectional view of the storage tank 200.
  • the position of the straight line indicated by the dotted line is the lowest (bottom end) position of the surface (inclined surface) of the collection section 218.
  • the circle indicated by the dotted line is the opening 219.
  • the cross-sectional shape of the opening 219 may be other than a circle, and may be, for example, an ellipse, a polygon, a star, a diamond, or a trapezoid.
  • the cross-sectional shape of the storage tank 200 may be other than a rectangle, and may be, for example, a circle, an ellipse, a triangle, a polygon with pentagons or more, a star, a diamond, or a trapezoid.
  • the temperature sensor TC is placed near the opening 219. This allows the liquid source 216 to be replenished even if the remaining amount of the liquid source 216 is low, based on the remaining amount management by the temperature sensor TC detecting the temperature of the liquid source 216, thereby enabling effective use of the liquid source. Note that it is sufficient that the temperature sensor TC4, which is placed at the very bottom (lowest end) of the multiple temperature sensors TC, is placed near the opening 219, and it is not necessary for all the multiple temperature sensors TC to be placed in the same place in cross section as shown in FIG. 7.
  • the vaporization system in this embodiment has at least a storage tank 200 equipped with a main body 221 that stores liquid raw material at room temperature, multiple temperature sensors TC provided on the side wall 201 of the main body 221, and a collection section 218 formed to collect liquid raw material 216 on the side wall 201 side where the temperature sensor TC4 is provided, and a controller 41 configured to be able to estimate the remaining amount of liquid raw material 216 according to changes in temperature measured by the multiple temperature sensors TC.
  • the controller 41 is configured to be able to replenish the liquid source from the liquid source unit 71 through the opening 219 based on an estimate of the remaining amount of the liquid source 216 according to changes in temperature measured by the multiple temperature sensors TC.
  • the controller 41 is configured to check the remaining amount of liquid raw material 216 in response to changes in temperature measured by the temperature sensor TC4, and to determine whether the liquid raw material 216 is insufficient or needs to be replenished. When the liquid raw material 216 becomes so low that replenishment is required, the controller 41 is configured to replenish the liquid raw material from the liquid raw material unit 71 via the supply pipe 47a and the opening 219.
  • the controller 41 is also configured to stop the supply of liquid raw material from the liquid raw material unit 71 when the temperature measured by the temperature sensor TC1, which is located at the top (top end) of the multiple temperature sensors TC, reaches saturation.
  • the controller 41 is configured to stop the supply of liquid raw material from the liquid raw material unit 71 when the surface (liquid level) position of the liquid raw material 216 reaches the vicinity of the position of the temperature sensor TC1.
  • the controller 41 is configured to be able to supply liquid raw material through the opening 219 based on the temperature detected by a temperature sensor TC4 located near the opening 219 in the bottom wall 202 of the storage tank 200.
  • the remaining amount of liquid source 216 is estimated based on the change in temperature detected by temperature sensor TC4, which is located at the bottom end of the multiple temperature sensors TC, but this is not a necessary configuration. For example, it is possible to replenish liquid source 216 when there is a change in the temperature detected by temperature sensor TC3, which is one of the multiple temperature sensors TC, that is, when the remaining amount of liquid source 216 has decreased to the height where temperature sensor TC4 is located.
  • the storage device 41c is composed of, for example, a flash memory, a HDD (Hard Disk Drive), etc.
  • a control program for controlling the operation of the processing device and a process recipe describing the procedures and conditions of the substrate processing described later are recorded and stored in a readable manner.
  • the process recipe is a combination of procedures in the substrate processing step described later that are executed by the controller 41 to obtain a predetermined result, and functions as a program.
  • the term program may include only the process recipe, only the control program, or both.
  • the RAM 41b is configured as a memory area (work area) in which programs and data read by the CPU 41a are temporarily stored.
  • I/O port 41d is connected to the boat elevator, heaters 42, 215, 217, MFCs 49, 54, 58, 62, valves 52, 55, 59, 63, 67, etc.
  • the controller 41 adjusts the flow rate of the MFCs 49, 54, 58, and 62, opens and closes the valves 52, 55, 59, 63, and 67, adjusts the temperature of the heaters 42, 215, and 217, starts and stops the vacuum pump 68, adjusts the rotation speed of the boat rotation mechanism 69, and controls the raising and lowering operation of the boat elevator.
  • the controller 41 may be configured as a general-purpose computer, not limited to a dedicated computer.
  • the controller 41 according to this embodiment can be configured by preparing an external storage device (e.g., a semiconductor memory such as a USB memory or a memory card) 412 storing the above-mentioned program, and installing the program in a general-purpose computer using the external storage device 412.
  • the means for supplying the program to the computer is not limited to supplying the program via the external storage device 412.
  • the program may be supplied without going through the external storage device 412, using a communication means such as the Internet or a dedicated line.
  • the storage device 41c and the external storage device 412 are configured as computer-readable recording media. Hereinafter, these are collectively referred to simply as recording media. In this specification, when the term recording medium is used, it may include only the storage device 41c alone, only the external storage device 412 alone, or both.
  • a film is formed on the wafer 31 by performing a cycle of non-simultaneous processes a predetermined number of times (one or more), which include a process of supplying a raw material gas to the wafer 31 in the processing chamber 2 (step 1), a process of removing the raw material gas (residual gas) from the processing chamber 2 (step 2), a process of supplying a reactive gas to the wafer 31 in the processing chamber 2 (step 3), and a process of removing the reactive gas (residual gas) from the processing chamber 2 (step 4).
  • Step 1 the raw material is flowed while the heater 42 and the heater 215 are operated. First, the valves 52 and 67 are opened. The raw material is supplied to the reservoir 51 through the supply pipe 47a. The raw material is stored in the reservoir 210 and heated and vaporized by the heater 215. The vaporized gaseous raw material (raw material gas) is supplied to the supply pipe 47b with a flow rate adjusted by the MFC 49. This raw material gas is supplied to the processing chamber 2 through the gas supply hole 57 of the nozzle 56 and exhausted through the gas exhaust pipe 66. At this time, the raw material gas is supplied to the wafer 31 from the side of the wafer 31. As a result, a first layer is formed on the wafer 31.
  • Step 2 the valve 52 of the gas supply pipe 47 is closed to stop the supply of the source gas.
  • the valve 67 of the gas exhaust pipe 66 is left open, and the remaining source gas is purged from the processing chamber 2 by the vacuum pump 68. If an inert gas, for example, N2 gas, is supplied to the processing furnace 29 as a purge gas at this time, the effect of purging the remaining source gas is further enhanced.
  • an inert gas for example, N2 gas
  • Step 3 the reactive gas valve 59 is opened to allow the reactive gas to flow into the gas supply pipe 48.
  • the flow rate of the reactive gas is adjusted by the MFC 58, and the reactive gas is supplied to the processing chamber 2 through the gas supply hole 65 of the nozzle 64 and exhausted through the gas exhaust pipe 66.
  • the reactive gas is supplied to the wafer 31 from the side of the wafer 31.
  • the first layer on the wafer 31 reacts with the reactive gas and is modified, and a second layer formed by modifying the first layer is formed on the wafer 31.
  • Step 4 In step 4, after the second layer is formed, the valves 59 and 63 are closed, and the processing chamber 2 is evacuated by the vacuum pump 68 to remove the remaining reaction gas. If an inert gas, for example, N2 gas, is supplied to the processing chamber 2 at this time as a purge gas, the effect of removing the remaining reaction gas from the processing chamber 2 is further enhanced.
  • an inert gas for example, N2 gas
  • the above steps 1 to 4 constitute one cycle, and by repeating this cycle multiple times, a film of a predetermined thickness can be formed on the wafer 31.
  • the remaining amount of liquid raw material 216 can be estimated based on the temperature transition (temperature change) measured by multiple temperature sensors TC provided on the side wall 201 of the main body 221.
  • the collection section 218 is configured such that, when the remaining amount of liquid source 216 becomes low, the remaining liquid source 216 flows toward an opening 219 provided at a position close to the temperature sensor TC4, which is located at the lowest (lowest end) of the multiple temperature sensors TC. As a result, even if the liquid source 216 becomes low, it is possible to detect the temperature of the liquid source 216, for example, by the temperature sensor TC4, and therefore it is possible to replenish the liquid source based on the remaining amount management of the liquid source 216. This allows for effective use of the liquid source.
  • the uppermost end of the collection section 218 is configured to be positioned higher than the position of the temperature sensor TC4, which is positioned at the lower end of the multiple temperature sensors TC. More specifically, the uppermost end (uppermost side) of the inclined surface (surface) of the collection section 218 is configured to be positioned at a position above the position of the temperature sensor TC4. This allows the inclination of the surface of the collection section 218 (the surface in contact with the liquid source 216) to be steep. Therefore, even if the liquid source 216 is low, the liquid source 216 can be easily collected on the temperature sensor TC4 side, making it easy for the temperature sensor TC4 to detect the temperature of the liquid source 216, and the remaining amount of the liquid source 216 can be easily estimated. This makes it easy to manage the remaining amount of the liquid source 216.
  • the surface of the collection section 218 (the surface that comes into contact with the liquid source 216) is configured to be shown by a single straight line.
  • the controller 41 is configured to determine that the remaining amount of the liquid source 216 is insufficient when the temperature measured by the temperature sensor TC4 changes. This allows the controller 41 to manage the remaining amount of the liquid source 216 according to changes in temperature detected by the temperature sensor TC4 that is located at the lowest (bottom end) of the multiple temperature sensors TC, for example, a temperature rise when the liquid source 216 is vaporized.
  • the controller 41 is configured to cause the liquid source unit 71 to replenish the liquid source through the opening 219. Specifically, the controller 41 is configured to be able to replenish the liquid source from the liquid source unit 71 through the opening 219 based on an estimate of the remaining amount of the liquid source 216 according to changes in temperature measured by the multiple temperature sensors TC. This allows the remaining amount of the liquid source 216 to be reliably managed.
  • the controller 41 is configured to stop the supply of liquid raw material to the liquid raw material unit 71 when the temperature measured by the temperature sensor TC1 becomes saturated. Specifically, the controller 41 is configured to stop the supply of liquid raw material from the liquid raw material unit 71 when the surface (liquid level) position of the liquid raw material 216 approaches the position of the temperature sensor TC1, which is the uppermost (top) of the multiple temperature sensors TC. This keeps the liquid raw material 216 in the main body 221 within a predetermined amount, ensuring space for the liquid raw material 216 to change into a vaporized gas. In addition, when refilling the liquid raw material into the storage tank 200, an appropriate amount (a preset amount) of liquid raw material can be refilled.
  • the controller 41 is configured to be able to replenish the liquid source material from the opening 219 based on the temperature detected by a temperature sensor TC4 disposed near the opening 219 provided in the bottom wall 202 of the storage tank 200. This allows the remaining amount of the liquid source material 216 to be managed according to changes in the temperature detected by the temperature sensor TC4, for example, the temperature rise when the liquid source material 216 is vaporized. Furthermore, the liquid source material can be replenished according to the remaining amount of the liquid source material 216.
  • the display unit 300 displays the temperature changes measured by each of the multiple temperature sensors TC in different colors depending on the positions where the sensors are located, making it easy to grasp the remaining amount of liquid raw material 216.
  • the storage tank 200 in this embodiment can be modified as shown in the following modifications. These modifications can be combined in any way. In the configuration of the storage tank described below, only elements different from the storage tank 200 shown in FIG. 4 will be described, and substantially the same elements will be given the same reference numerals and their description will be omitted. Note that the heater 217 is omitted in the modification described below. It goes without saying that the modification can be used in appropriate combination with the above embodiment.
  • the processing procedure and processing conditions in this case can be, for example, the same as the processing procedure and processing conditions of the above embodiment and modification.
  • the uppermost side (top end) of the surface of the collection section 218 may be located lower than the location of the temperature sensor TC4, which is located on the lowermost side (bottom end) of the multiple temperature sensors TC.
  • the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
  • the liquid source can be replenished into the storage tank 200 when the temperature detected by the temperature sensor TC4 changes, that is, when the temperature detected by the temperature sensor TC4 becomes the vaporization temperature of the liquid source 216.
  • the side wall 201 may be configured to have an uneven shape, and multiple temperature sensors TC may be installed in the protrusions protruding into the main body 221.
  • This modification also provides the same effects as the above-mentioned embodiment. Furthermore, according to the configuration of this modification, even if the remaining amount of liquid source 216 is low, the temperature of the liquid source 216 can be easily detected by, for example, the temperature sensor TC4. This makes it easy to estimate the remaining amount of liquid source 216, and therefore makes it easy to manage the remaining amount of liquid source 216.
  • the surface of the collection section 218 may be configured as shown by a plurality of straight lines (e.g., two straight lines) in a vertical cross-sectional view of the storage tank 200.
  • the collection section 218 may be configured as a polygon having pentagons or more sides in a horizontal cross-sectional view of the storage tank 200. Note that the position of the straight line shown by the dotted line in Fig. 10(b) is the position of the lowermost side (lower end) of the surface (inclined surface) of the collection section 218. In this modified example, the same effect as that of the above-mentioned embodiment can be obtained.
  • the collection section 218 may be configured to have at least one rod-shaped heater 250 provided therein.
  • the heater 250 for example a cartridge heater, can be provided in a portion closer to the liquid source 216 for heating, so that the vaporization efficiency of the liquid source 216 can be further improved.
  • the collecting section 218 may be configured so as not to be visible in the vertical cross-sectional view of the storage tank 200.
  • the collecting section 218 may be formed in a cone shape so as to be inclined toward the opening 219.
  • the same effect as in the above-mentioned embodiment can be obtained.
  • the same effect as in the above-mentioned embodiment can be obtained by disposing the temperature sensor TC4 near the opening 219.
  • the case where the top end of the collection unit 218 is arranged at a position higher than the arrangement position of the temperature sensor TC4 (see FIG. 4) and the case where it is arranged at a position lower than the bottom end of the temperature sensor TC4 (see FIG. 8) have been described as examples.
  • the present disclosure is not limited to such an embodiment.
  • the collection unit 218 may be configured to be arranged at a height facing the temperature sensor TC4.
  • the collection unit 218 being arranged at a height facing the temperature sensor TC4 means, for example, that the temperature sensor TC4 is arranged between the top and bottom ends of the collection unit 218.
  • the same effect as the above-mentioned embodiment can be obtained.
  • the surface (inclined surface) of the collection section 218 is configured to be shown as a single straight line in the vertical cross-sectional view of the storage tank 200 (see FIG. 4) and is configured to be shown as multiple straight lines (see FIG. 10).
  • the present disclosure is not limited to such embodiments.
  • the surface of the collection section 218 may be configured to be shown as a combination of straight lines and curved lines, or may be configured as curved lines. In this embodiment as well, the same effects as those in the above-mentioned embodiment can be obtained.
  • four temperature sensors TC1 to TC4 are used as the multiple temperature sensors.
  • the present disclosure is not limited to such an embodiment.
  • two temperature sensors, three temperature sensors, or five or more temperature sensors may be used as the multiple temperature sensors.
  • the same effects as the above embodiment can be obtained.
  • multiple temperature sensors are provided on the side wall 201 of the storage tank 200.
  • the present disclosure is not limited to this embodiment.
  • a new configuration for protecting the temperature sensor TC such as a protective tube, must be added, but at least one of the four temperature sensors TC1 to TC4 can be placed in the storage chamber 210. Even in this case, the temperature sensor TC can be brought into contact with the liquid raw material 216, making it possible to estimate the remaining amount of the liquid raw material 216.
  • This embodiment also provides the same effects as the above embodiment.
  • the recipes used for each process are preferably prepared individually according to the process content, and recorded and stored in the storage device 41c via an electric communication line or an external storage device 412. Then, when starting each process, the CPU 41a preferably selects an appropriate recipe according to the process content from among the multiple recipes recorded and stored in the storage device 41c. This makes it possible to reproducibly form films of various film types, composition ratios, film qualities, and film thicknesses using a single processing device. It also reduces the burden on the operator, making it possible to quickly start each process while avoiding operating errors.
  • the above-mentioned recipes do not necessarily have to be created anew, but may be prepared, for example, by modifying an existing recipe that has already been installed in the processing device.
  • the modified recipe may be installed in the processing device via a telecommunications line or a recording medium on which the recipe is recorded.
  • an existing recipe that has already been installed in the processing device may be directly modified by operating the input/output device 122 provided in the existing processing device.
  • the present embodiment describes a semiconductor manufacturing process
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the present disclosure can also be applied to substrate processing such as liquid crystal device manufacturing processes, solar cell manufacturing processes, light emitting device manufacturing processes, glass substrate processing processes, ceramic substrate processing processes, and conductive substrate processing processes.
  • an example of forming a film using a batch-type processing apparatus that processes multiple substrates at a time has been described.
  • the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be suitably applied, for example, to a case where a film is formed using a single-wafer processing apparatus that processes one or several substrates at a time.
  • an example of forming a film using a processing apparatus having a hot-wall type processing furnace has been described.
  • the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be suitably applied to a case where a film is formed using a processing apparatus having a cold-wall type processing furnace.
  • each process can be performed using the same processing procedures and conditions as the above-mentioned aspects and modifications, and the same effects as the above-mentioned aspects and modifications can be obtained.

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Abstract

常温で液体の原料を収納する本体と、前記本体の側壁に設けられる複数の温度センサと、前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサが設けられる側壁側に前記原料を集めるように形成されている収集部と、を有する。

Description

気化器、処理装置および処理方法並びに半導体装置の製造方法
　本開示は、気化器、処理装置および処理方法並びに半導体装置の製造方法に関する。
　被処理体を処理する処理装置の一例として、半導体装置を製造する半導体製造装置が知られている。近年のデバイスの微細化等に伴い、基板を処理する処理ガスとして液体を気化させたガスまたは固体を昇華させたガス等、種々の処理ガスが使用されることがある。これら処理ガスを所定の流量で安定した供給が要求されてきており、例えば、特許文献１では、複数の容器を切り替えながら処理ガスを安定供給することがあり、特許文献２では、液面センサを用いて原料の残量を測定することがある。
国際公開２０１９／１８１６０３号 国際公開２０１８／０５６３４６号
　本開示は、温度センサにより検出される温度に基づき、原料の残量を推定する技術を提供する。
　本開示の一態様によれば、
　常温で液体の原料を収納する本体と、
　前記本体の側壁に設けられる複数の温度センサと、
　前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサが設けられる側壁側に前記原料を集めるように形成されている収集部と、
を有する技術が提供される。
　本開示によれば、温度センサにより検出される温度に基づき、原料の残量を推定することができる。
図１は、本開示の一態様で好適に用いられる処理装置の概略構成図である。 図１のＡ－Ａ線断面図で示す図である。 図３は、本開示の一態様で好適に用いられる気化システムの構成を説明する説明図である。 図４は、本開示の一態様で好適に用いられる貯留タンクの縦断面図である。 図５は、本開示の一態様で好適に用いられる処理装置のコントローラ４１の概略構成図であり、コントローラ４１の制御系をブロック図で示す図である。 図６は、本開示の一態様において複数の温度センサにより測定された温度の推移を表示する表示部を示す図である。 図７は、本開示の一態様における貯留タンクの横断面図である。 図８は、本開示の変形例１における貯留タンクの縦断面図である。 図９は、本開示の変形例２における貯留タンクの縦断面図である。 図１０（ａ）は、本開示の変形例３における貯留タンクの縦断面図である。図１０（ｂ）は、本開示の変形例３における貯留タンクの横断面図である。 図１１は、本開示の変形例４における貯留タンクの縦断面図である。 図１２（ａ）は、本開示の変形例５における貯留タンクの縦断面図である。図１２（ｂ）は、本開示の変形例５における貯留タンクの横断面図である。
＜本開示の一態様＞
　以下、本開示の一態様について、図１～図７を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
（１）処理装置の構成
　加熱装置であるヒータ４２の内側に反応管１が設けられ、反応管１の下端には、例えばステンレス等により構成されたマニホールド４４が気密部材であるＯリング４６を介して連設され、マニホールド４４の下端開口部（炉口部）は蓋体であるシールキャップ３５により気密部材であるＯリング１８を介して気密に閉塞され、少なくとも、反応管１、マニホールド４４及びシールキャップ３５により、処理空間としての処理室２を画成している。
　シールキャップ３５にはボート支持台４５を介して保持具としてのボート３２が立設され、ボート支持台４５はボート３２を保持する保持体となっている。
　処理室２へは複数種類、ここでは２種類の処理ガスを供給する供給経路としての２本のガス供給管（ガス供給管４７、ガス供給管４８）が設けられている。
　ガス供給管４７には上流から順に、液体供給部としての液体原料ユニット７１、貯留部５１、液体の流量制御装置（流量制御手段）であるマスフローコントローラ（以後、ＭＦＣともいう。）４９、及び開閉弁であるバルブ５２が設けられる。バルブ５２の下流側には、パージガスとして不活性ガスを供給するパージガス供給管５３が合流される。パージガス供給管５３には上流から順に、パージガス源７２、流量制御装置（流量制御手段）であるＭＦＣ５４、及び開閉弁であるバルブ５５が設けられている。
　ガス供給管４７の先端部には、反応管１の内壁に沿って下部から上部に亘り、ノズル５６が設けられ、ノズル５６の側面にはガスを供給するガス供給孔５７が設けられている。ガス供給孔５７は、下部から上部に亘って等ピッチで設けられ、それぞれ同一の開口面積を有している。
　ここで、本態様の気化器６０は、ＭＦＣ４９と、後述するように液体原料を貯留する貯留タンク（貯留容器）２００を含む貯留部５１と、液体原料を加熱するヒータ２１５を有する。本態様の説明においては、ガス供給管４７のうち、貯留タンク２００よりも上流であって、液体原料供給ユニット７１との間に設けられた配管を供給管４７ａとする。また、ガス供給管４７のうち、貯留タンク２００の下流側を供給管４７ｂとする。
　また、ガス供給管４７、ＭＦＣ４９、貯留部５１、バルブ５２、ノズル５６をまとめて第一ガス供給部（第一ガス供給ライン）と呼ぶ。尚、パージガス供給管５３、ＭＦＣ５４、バルブ５５を第一ガス供給部に含めても良い。更には、液体原料ユニット７１、パージガス源７２を第一ガス供給部に含めても良い。この第一ガス供給ラインについては後述する。
　ガス供給管４８には上流方向から順に、反応ガス源７３、流量制御装置（流量制御手段）であるＭＦＣ５８、開閉弁であるバルブ５９が設けられ、バルブ５９の下流側にパージガスを供給するパージガス供給管６１が合流されている。パージガス供給管６１には上流から順に、パージガス源７４、流量制御装置（流量制御手段）であるＭＦＣ６２、及び開閉弁であるバルブ６３が設けられている。ガス供給管４８の先端部には、ノズル５６と平行にノズル６４が設けられ、ノズル６４の側面にはガスを供給する供給孔であるガス供給孔６５が設けられている。ガス供給孔６５は、下部から上部に亘って等ピッチで設けられ、それぞれ同一の開口面積を有している。
　ここで、ガス供給管４８、ＭＦＣ５８、バルブ５９、ノズル６４をまとめて第二ガス供給部としての第２ガス供給ラインと呼ぶ。尚、パージガス供給管６１、ＭＦＣ６２、バルブ６３を第二ガス供給部に含めても良い。更には、反応ガス源７３、パージガス源７４を第二ガス供給部に含めても良い。
　液体原料ユニット７１から供給される液体原料は、ＭＦＣ４９、貯留部５１、及びバルブ５２を介し、パージガス供給管５３と合流し、更にノズル５６を介して処理室２に供給される。なお、処理室２に供給される際は、気化器６０にて気化された原料が供給される。反応ガス源７３から供給される反応ガスは、ＭＦＣ５８、バルブ５９を介し、パージガス供給管６１と合流し、更にノズル６４を介して処理室２に供給される。
　処理室２は、ガスを排気するガス排気管６６を介して排気装置（排気手段）である真空ポンプ６８に接続され、真空排気される様になっている。尚、調整弁としてのバルブ６７は、弁を開閉して処理室２の真空排気及び真空排気停止ができ、バルブ６７は、更に弁の開度を調節することにより、処理室２の圧力を調整可能な構成となっている。
　シールキャップ３５にはボート回転機構６９が設けられ、ボート回転機構６９は処理の均一性を向上する為にボート３２を回転する様になっている。
　次に、図３と図４を用いて気化システムとしての気化器６０を有する第一ガス供給ラインを説明する。尚、図３では、処理室２のウエハ３１は省略している。また、図１と同じものには同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
　気化器６０は、内部に液体の原料（液体原料）を貯留する貯留容器としての貯留タンク２００と、エアバルブ２０７と、貯留タンク２００内の圧力を検出する圧力センサＰと、側壁２０１の外側に設けられるヒータ２１５と、貯留タンク２００内の液体原料２１６の残量が少なくなっても、複数の温度センサＴＣ（温度センサＴＣ１，ＴＣ２，ＴＣ３，ＴＣ４の総称）のうち、鉛直方向の下端に配置される温度センサＴＣ４が設けられる側壁２０１側に液体原料２１６を集めるように形成されている収集部２１８と、底壁２０２に設けられ液体原料を補給するための供給口としての開口部２１９を含む貯留部５１と、底壁２０２の外側に設けられる予備加熱部としてのヒータ２１７と、ＭＦＣ４９と、を有する。気化器６０は、さらに表示部３００を有する（図６参照）。表示部３００の詳細は後述する。本明細書では、貯留タンク２００内に貯留されている液体原料を液体原料２１６と呼ぶ。
　液体原料２１６は、ヒータ２１５により加熱され気化される。そして気化された状態の原料は、エアバルブ２０７、ＭＦＣ４９、気化器６０、及びバルブ５２を介し、パージガス供給管５３と合流し、更にバルブＶ１、ノズル５６を介して処理室２に供給される。そして貯留タンク２００は、側壁２０１に設けられている複数の温度センサＴＣ１～ＴＣ４により検出される温度に基づいて、液体原料２１６の残量を推定できる構成となっている。液体原料２１６の残量が少なくなると、液体原料ユニット７１から供給管４７ａ、開口部２１９を介して貯留タンク２００内に液体原料の補給が行われる。
　貯留タンク２００内で液体原料２１６が気化されることにより生成される気化ガスの量は液体原料２１６の残量によって変動する。例えば、液体原料２１６の残量が少なくなると、ヒータ２１５からの伝熱面積が減少し生成される気化ガス量も少なくなってしまう。こうなってしまうと、生成される気化ガス量を超える流量にＭＦＣ４９は流量調整することができないため、所定量の気化ガスを処理室２内に供給することが困難となる。一方、本態様における気化器６０では、温度センサＴＣ１～ＴＣ４により検出される温度変化を利用することにより、液体原料２１６の残量を推定することができるので、ある程度液体原料２１６が少なくなったときに液体原料を補充することが可能となる。液体原料２１６の残量の推定については後述する。
　収集部２１８は、液体原料２１６の残量が少なくなると、貯留タンク２００の底壁２０２と供給管４７ａとの間に設けられている開口部２１９に向けて液体原料２１６が流れるような構造をしている。この構造によれば、開口部２１９から貯留タンク２００内に液体原料を導入（補給）する際、ヒータ２１５による加熱の影響を受けにくくすることができる。これにより、液体原料が貯留タンク２００内に導入される前に気化することを防止することができる。このため、予め決められた流量の液体原料を液体原料ユニット７１から貯留タンク２００内に導入（補給）することが可能となる。
　また、ヒータ２１５は、側壁２０１を囲う又は覆うように設けられ、液体原料２１６を加熱可能に構成されている。気化した原料が再液化されるとパーティクルの発生等不具合の原因となるので、これを防止するため、ヒータ２１５の加熱温度は、液体原料２１６の気化温度よりも若干高い温度に設定される。これにより、貯留タンク２００内に導入される液体原料２１６の再液化防止効果を高めることができる。
　一方、ヒータ２１７は、供給管４７ａの外周を覆うように設けられ、貯留タンク２００に導入される液体原料を加熱するよう構成されている。液体原料を貯留タンク２００内に液体の状態で補給するため、ヒータ２１７の加熱温度は、液体原料の気化温度より若干低い温度に設定される。これにより、貯留タンク２００内に液体原料を液体の状態で補給しつつ、液体原料をより気化温度に近い状態にすることができるので、液体原料２１６の気化効率を向上させることができる。
　なお、圧力センサＰは、後述する供給管４７等の残留した液体原料を除去するときの真空引きの確認、または、トラブルシュート時の気化挙動の確認で使用される。
　ここで、エアバルブ２０７が閉の時、エアバルブ２０７とバルブ５２との間に気化した原料が残留する。残留した原料は流れが止まり再液化をしてしまう。この再液化を防止するために、エアバルブＡＶ１を開にして、エアバルブ２０７とＭＦＣ４９との間の配管と第ＭＦＣ４９内部をパージするための不活性ガスを流して残留した原料（原料ガス）のパージを行う。例えば、このパージガスを、図示しない加熱器により気化温度以上に加熱させることにより、原料ガスの再液化防止効果を高めることができる。また、パージが行われているかどうかは、圧力センサＰの検出値で確認することができる。
　エアバルブＡＶ２の開閉により液体原料ユニット７１から供給管４７ａを介して貯留部５１を連通して原料が供給されるように構成されている。また、エアバルブ２０７の開閉により供給管４７ｂを介して処理室２と貯留部５１を連通して気化された原料が供給されるように構成されている。また、供給管４７ｂ内の気化された原料は、エアバルブＶ１を開、エアバルブＶ２，Ｖ３を閉にすると処理室２へ供給され、エアバルブＶ１を閉、エアバルブＶ２，Ｖ３を開にするとガス排気管６６へ供給される。
　尚、気化された原料が残渣として供給管４７ｂ内に残り、供給管４７ｂの内壁に付着して堆積するとパーティクルとなってしまう。本態様では、気化された原料が残渣として残らないように、真空ポンプ６８により気化された原料を供給管４７ｂから排気するようにしている。
　例えば、プロセスレシピの成膜ステップの終了後、又はプロセスレシピ終了後、バルブ５２、バルブ５５、エアバルブＶ１を閉、エアバルブＶ２，Ｖ３を開にして、真空ポンプ６８により供給管４７ｂ内の気化された原料を排気する。また、バルブ５５を開にしてパージガス源７２からパージガス（例えば、不活性ガス）を供給しつつ、エアバルブＶ１を閉、エアバルブＶ２，Ｖ３を開にして、真空ポンプ６８により供給管４７ｂ内の気化された原料を排気してもよい。
　ハンドバルブＨ１、Ｈ２は、液体原料ユニット７１の交換を容易にするために設けられている。先ず、ハンドバルブＨ１、エアバルブＶ２を閉、ハンドバルブＨ２、エアバルブＶ３を開にして真空ポンプ６８により配管内の原料を除去する。配管内の原料が除去されると、ハンドバルブＨ２を閉にし、図３に示す第１ガス供給ラインから切り離して、液体原料ユニット７１の交換を行う。
　図１と同様に図３には、制御部としてのコントローラ４１が示されている。コントローラ４１は、温度センサＴＣで測定される温度の変化に応じて液体原料２１６の残量を判定することが可能に構成されている。
　例えば、コントローラ４１は、温度センサＴＣで測定される温度の変化に応じて液体原料２１６の残量を判定することが可能に構成されている。コントローラ４１は、残量判定の結果、液体原料２１６の残量が多いと判定すると、引き続き温度センサＴＣにより温度を計測させる。また、コントローラ４１は、液体原料２１６の残量が少ないと判定すると、アラームを発報等することにより残量が少ないことを通知させたり、液体原料ユニット７１から液体原料を貯留タンク２００に補給させたりして、液体原料の管理を行うことができる。温度センサＴＣによる液体原料２１６の残量判定についての詳細は後述する。
（貯留タンク）
　続いて、図４を用いて気化器６０の一部である貯留部５１の主要部である貯留タンク２００について説明する。なお、図４は、貯留タンク２００の縦断面図である。ここでは、ヒータ２１５や圧力センサＰは省略している。なお、本明細書において、貯留タンク２００の縦断面図とは、貯留タンク２００を鉛直方向に沿って切断したときの断面図のことであり、貯留タンク２００の横断面図とは、貯留タンク２００を水平方向に沿って切断したときの断面図のことである。また、本明細書において、上側とは、鉛直上方側を意味し、下側とは、鉛直下方側を意味している。また、本明細書において、高い位置とは、鉛直上方側の位置を意味し、低い位置とは、鉛直下方側の位置を意味している。
　貯留タンク２００は液体原料を貯留する容器として用いられる。この貯留タンク２００は、液体原料が貯留される貯留室２１０を構成する本体としての本体部（容器部）２２１と、側壁２０１に設けられる複数の温度センサＴＣと、複数の温度センサＴＣのうち下端（最も下側）に配置される温度センサＴＣ４が設けられる側壁２０１側に液体原料２１６を集めるように形成されている収集部２１８と、底壁２０２に設けられ、液体原料を補給するための開口部２１９と、貯留室２１０で気化された原料を排出する流路（供給管４７ｂ）が設けられる蓋部２０３と、を有する。また、側壁２０１、底壁２０２、蓋壁２０３は、それぞれ貯留室２１０の内壁を含む本体部２２１を構成する。
　本構成によれば、温度センサＴＣにより検出（計測）される温度により、液体原料２１６の残量を推定することができる。特に、液体原料２１６が少なくなっても温度センサＴＣ４による液体原料２１６の温度検知が可能となり、液体原料２１６の残量を推定することができる。
　図４に示すように、側壁２０１内には、複数の温度センサＴＣが、側壁２０１の高さ方向（鉛直方向）に一列に並んで配置されている。具体的には、側壁２０１の鉛直方向の最も上側（上端）に温度センサＴＣ１が配置され、その下側に温度センサＴＣ２，ＴＣ３がこの順番に配置され、最も下側（下端）に温度センサＴＣ４が配置されている。複数の温度センサＴＣは、側壁２０１の高さ方向に関して均等に分割するよう配置されている。
　図６に示すように、表示部３００には、温度センサＴＣにより測定される温度の推移（温度変化）を示すグラフが表示される。グラフの縦軸は、温度を示しており、グラフの横軸は、経過時間を示している。グラフの点線（丸）は、温度センサＴＣ１により測定される温度の推移であり、例えば、表示部３００では、赤色（実線）で示される。グラフの点線（角）は、温度センサＴＣ２により測定される温度の推移であり、例えば、表示部３００では、青色（実線）で示される。グラフの実線は、温度センサＴＣ３により測定される温度の推移であり、例えば、表示部３００では、黒色（実線）で示される。グラフの長二点鎖線は、温度センサＴＣ４により測定される温度の推移であり、例えば、表示部３００では、黄色（実線）で示される。このように、表示部３００は、それぞれ異なる位置に配置されている複数の温度センサＴＣにより測定される温度の推移（温度変化）を、それぞれ異なる色により表示することができる。
　液体原料２１６が液体から気化ガスに状態が変化すると、各温度センサＴＣ１～ＴＣ４により測定される温度が変化（上昇）する。この温度変化に基づいて、液体原料２１６の残量を推定することができる。具体的には、時間（ｔ）＝０では、温度センサＴＣ１～ＴＣ４により測定された温度のうち、温度センサＴＣ１により測定された温度が、他の温度センサＴＣ２～ＴＣ４により測定される温度よりも高くなっている。これにより、液体原料２１６の表面（液面）位置は、温度センサＴＣ２の配置位置より高い位置であって、温度センサＴＣ１の配置位置よりも低い位置または温度センサＴＣ１の配置位置付近であると推定できる。また、ｔ＝Ｔでは、温度センサＴＣ１～ＴＣ４により測定される温度のうち、温度センサＴＣ４により測定される温度のみが変化（上昇）していない。これにより、液体原料２１６の表面（液面）位置は、温度センサＴＣ４の配置位置より高い位置であって、温度センサＴＣ３の配置位置よりも低い位置または温度センサＴＣ３の配置位置付近にあると推定できる。
　図４に示すように、収集部２１８は、液体原料２１６の残量が少なくなると、温度センサＴＣ４に近い位置に設けられる開口部２１９に向けて、残りの液体原料２１６が流れるように、水平面に対して所定の傾斜角度を有する傾斜面（表面）を有して構成される。本態様では、収集部２１８の表面の最も上側（最上端）が、温度センサＴＣ４の配置位置より上側の位置に配置されるように構成されている。
　本態様では、図４に示すように、貯留タンク２００の縦断面図において、収集部２１８の表面（液体原料２１６の接液面）は、一つの直線で示されるように構成されており、収集部２１８は、三角形で示されている。
　図７は、貯留タンク２００の横断面図である。点線で示す直線の位置が、収集部２１８の表面（傾斜面）の最も下側（下端）の位置である。点線で示す円は開口部２１９である。開口部２１９の横断面形状は、円以外でも良く、例えば、楕円、多角形、星形、菱形、台形であってもよい。また、貯留タンク２００の横断面形状は、四角形以外でもよく、例えば、円、楕円、三角形、五角形以上の多角形、星形、菱形、台形であってもよい。
　また、図７に示すように、温度センサＴＣは、開口部２１９の近傍に配置されている。これにより、液体原料２１６の残量が少なくなっても、温度センサＴＣにおける液体原料２１６の温度検知による残量管理上で液体原料を補充することができるので、液体原料の有効利用が可能となる。なお、複数の温度センサＴＣのうち最も下側（下端）に配置される温度センサＴＣ４が開口部２１９の近傍に配置されていればよく、図７に示すように、複数の温度センサＴＣが全て横断面視において同じ個所に配置する必要はない。
　本態様における気化システムは、常温で液体原料を収納する本体部２２１と、本体部２２１の側壁２０１に設けられる複数の温度センサＴＣと、温度センサＴＣ４が設けられる側壁２０１側に液体原料２１６を集めるように形成されている収集部２１８と、を備えた貯留タンク２００と、複数の温度センサＴＣで測定される温度の変化に応じて液体原料２１６の残量を推定することが可能に構成されているコントローラ４１と、を少なくとも有する。
　コントローラ４１は、複数の温度センサＴＣにより測定される温度の変化に応じた液体原料２１６の残量の推定に基づいて、液体原料ユニット７１から開口部２１９を介して液体原料を補充可能に構成されている。
　コントローラ４１は、温度センサＴＣ４で測定される温度の変化に応じて液体原料２１６の残量を確認し、液体原料２１６が不足しているか、補充が必要かを判定可能に構成されている。コントローラ４１は、液体原料２１６が、補充が必要なぐらい少なくなった場合、液体原料ユニット７１から供給管４７ａ、開口部２１９を介して液体原料を補充させるように構成されている。
　また、コントローラ４１は、複数の温度センサＴＣのうち最も上側（上端）に配置される温度センサＴＣ１により計測される温度が飽和状態になると、液体原料ユニット７１からの液体原料の供給を停止させるように構成されている。ここで、温度センサＴＣ１により計測される温度が飽和状態になるとは、温度センサＴＣ１により計測される温度が液体原料を計測したときの温度状態になることをいう。つまり、コントローラ４１は、液体原料２１６の表面（液面）位置が、温度センサＴＣ１の配置位置付近になったら、液体原料ユニット７１からの液体原料の供給が停止させるように構成されている。
　コントローラ４１は、貯留タンク２００の底壁２０２に設けられる開口部２１９の近傍に配置される温度センサＴＣ４により検出される温度に基づいて、開口部２１９から液体原料を補給させることが可能なように構成されている。
　なお、本態様では、複数の温度センサＴＣのうち下端に配置される温度センサＴＣ４により検出される温度の変化に基づき、液体原料２１６の残量を推定しているが、この形態に限定する必要はない。例えば、複数の温度センサＴＣのうち温度センサＴＣ３により検出される温度の変化したとき、すなわち、温度センサＴＣ４が配置されている高さまで液体原料２１６の残量が少なくなったとき、液体原料２１６を補充するような運用も可能である。
（制御部）
　コントローラ４１の概略を図５に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ４１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）４１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）４１ｂ、記憶装置４１ｃ、Ｉ／Ｏポート４１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ４１ｂ、記憶装置４１ｃ、Ｉ／Ｏポート４１ｄは、内部バス４１ｅを介して、ＣＰＵ４１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ４１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置４１１や、外部記憶装置４１２が接続可能に構成されている。更に、上位装置７５にネットワークを介して接続される受信部４１３が設けられている。受信部４１３は、上位装置７５から他の装置の情報を受信することが可能となっている。
　記憶装置４１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置４１ｃ内には、処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が読み出し可能に記録され、格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ４１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ４１ｂは、ＣＰＵ４１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
　Ｉ／Ｏポート４１ｄは、ボートエレベータ、ヒータ４２，２１５，２１７、ＭＦＣ４９，５４，５８，６２、バルブ５２，５５，５９，６３，６７等に接続されている。
　コントローラ４１は、ＭＦＣ４９，５４，５８，６２の流量調整、バルブ５２，５５，５９，６３，６７の開閉動作、ヒータ４２，２１５，２１７の温度調整、真空ポンプ６８の起動及び停止、ボート回転機構６９の回転速度調節、ボートエレベータの昇降動作制御等が行われる。
　なお、コントローラ４１は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていても良い。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ等）４１２を用意し、係る外部記憶装置４１２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本態様に係るコントローラ４１を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置４１２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置４１２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置４１ｃや外部記憶装置４１２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置４１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置４１２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。
（２）処理方法
　次に、例えば基板（被処理体）としてのウエハ３１を処理する例について説明する。ここでは、半導体デバイスの製造工程の一例として、ソース（原料）とリアクタント（反応ガス）を交互に処理室２に供給することで膜処理を行うサイクル処理を説明する。
　本態様における成膜処理では、処理室２のウエハ３１に対して原料ガスを供給する工程（ステップ１）と、処理室２から原料ガス（残留ガス）を除去する工程（ステップ２）と、処理室２のウエハ３１に対して反応ガスを供給する工程（ステップ３）と、処理室２から反応ガス（残留ガス）を除去する工程（ステップ４）と、を非同時に行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことで、ウエハ３１上に膜を形成する。
（ステップ１）
　ステップ１では、ヒータ４２とヒータ２１５を稼働させた状態で、原料を流す。まずバルブ５２、バルブ６７を開ける。原料は供給管４７ａを介して貯留部５１に供給される。原料は貯留室２１０に貯留されると共に、ヒータ２１５によって加熱されて気化される。気化されたガス状の原料（原料ガス）は、ＭＦＣ４９により流量調整されて供給管４７ｂに供給される。この原料ガスをノズル５６のガス供給孔５７から処理室２に供給されて、ガス排気管６６から排気される。このとき、原料ガスがウエハ３１の側方よりウエハ３１に対して供給される。これによりウエハ３１上に第１層が形成される。
（ステップ２）
　ステップ２では、ガス供給管４７のバルブ５２を閉めて、原料ガスの供給を止める。ガス排気管６６のバルブ６７は開いたままにし、真空ポンプ６８により、残留原料ガスを処理室２から排除する。又、この時には不活性ガス、例えばパージガスとしてＮ２ガスを処理炉２９に供給すると、更に残留原料ガスを排除する効果が高まる。
（ステップ３）
　ステップ３では、反応ガスバルブ５９を開き、ガス供給管４８内に反応ガスを流す。反応ガスは、ＭＦＣ５８により流量調整されて、ノズル６４のガス供給孔６５から処理室２に供給され、ガス排気管６６から排気される。このとき、反応ガスがウエハ３１の側方よりウエハ３１に対して供給される。これにより、ウエハ３１上の第１層が反応ガスと反応して改質され、ウエハ３１上に、第１層が改質されてなる第２層が形成される。
（ステップ４）
　ステップ４では、第２層を形成後、バルブ５９及びバルブ６３を閉じ、真空ポンプ６８により処理室２を真空排気し、残留する反応ガスを排除する。又、この時には不活性ガス、例えばパージガスとしてＮ２ガスを処理室２に供給すると、更に残留する反応ガスを処理室２から排除する効果が高まる。
　上述したステップ１～４を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰返すことにより、ウエハ３１上に所定厚さの膜を形成することができる。
（３）本態様による効果
　本態様によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
（ａ）本体部２２１の側壁２０１に設けられる複数の温度センサＴＣにより測定される温度の推移（温度の変化）に基づき、液体原料２１６の残量を推定することができる。
　複数の温度センサＴＣのうち最も下側（下端）に配置される温度センサＴＣ４が設けられる側壁２０１側に液体原料２１６を集めるように収集部２１８が構成されているので、液体原料２１６が少なくなっても、例えば温度センサＴＣ４による液体原料２１６の温度検知が可能となる。これにより、液体原料２１６が少なくなっても残量を推定することができるため、液体原料２１６の残量管理が可能となる。
（ｂ）収集部２１８は、液体原料２１６の残量が少なくなると、複数の温度センサＴＣのうち最も下側（下端）に配置される温度センサＴＣ４に近い位置に設けられる開口部２１９に向けて、残りの液体原料２１６が流れるような構造となっている。これにより、液体原料２１６が少なくなっても、例えば温度センサＴＣ４による液体原料２１６の温度検知が可能となるため、液体原料２１６の残量管理に基づき液体原料を補充することができる。これにより、液体原料の有効利用が可能となる。
　更に、開口部２１９は底壁２０２に設けられているので、側壁２０１の外側に設けられるヒータ２１５の影響を受けることなく予め設定された流量の液体原料を貯留タンク２００内に補充することができる。
（ｃ）収集部２１８の最上端が、複数の温度センサＴＣのうち下端に配置される温度センサＴＣ４の配置位置より高い位置に配置されるように構成されている。より具体的には、収集部２１８の有する傾斜面（表面）の最上端（最も上側）が、温度センサＴＣ４の配置位置より上側の位置に配置されるように構成されている。これにより、収集部２１８の表面（液体原料２１６の接液面）の傾斜を急にすることができる。このため、液体原料２１６が少なくなっても、液体原料２１６を温度センサＴＣ４側に容易に集めることができるので、温度センサＴＣ４による液体原料２１６の温度検知が容易となり、液体原料２１６の残量を容易に推定できる。これにより、液体原料２１６の残量管理が容易となる。
（ｄ）複数の温度センサＴＣが、側壁２０１の高さ方向に関して均等に分割するよう配置されていることにより、複数の温度センサＴＣにより検出される温度変化が一定期間で生じるので、液体原料２１６の残量を容易に推定することができる。
（ｅ）貯留タンク２００の縦断面図において、収集部２１８の表面（液体原料２１６の接液面）は、一つの直線で示されるように構成されている。このように、収集部２１８に傾斜を設けることにより、液体原料２１６が少なくなっても、液体原料２１６を温度センサＴＣ側に誘導できるので、温度センサＴＣによる液体原料２１６の温度検知が可能となり、液体原料２１６の残量を推定することができる。これにより、液体原料２１６の残量管理が可能となる。
（ｆ）コントローラ４１は、温度センサＴＣ４で測定される温度が変化したとき、液体原料２１６の残量が不足していると判定するように構成されている。これにより、複数の温度センサＴＣのうち最も下側（下端）に配置されている温度センサＴＣ４により検出される温度の変化、例えば、液体原料２１６が気化される際の温度上昇、に応じて、液体原料２１６の残量管理を行うことができる。
（ｇ）コントローラ４１は、液体原料ユニット７１に開口部２１９から液体原料を補充させるように構成されている。具体的には、コントローラ４１は、複数の温度センサＴＣにより測定される温度の変化に応じた液体原料２１６の残量の推定に基づいて、液体原料ユニット７１から開口部２１９を介して液体原料を補充可能に構成されている。これにより、液体原料２１６の残量管理を確実に行うことができる。
（ｈ）コントローラ４１は、温度センサＴＣ１が計測した温度が飽和状態になると、液体原料ユニット７１に液体原料の供給を停止させるように構成されている。具体的には、コントローラ４１は、液体原料２１６の表面（液面）位置が、複数の温度センサＴＣのうち最も上側（上端）に配置される温度センサＴＣ１の配置位置付近になったら、液体原料ユニット７１からの液体原料の供給が停止させるように構成されている。これにより、本体部２２１内の液体原料２１６が所定の量以内となることが維持できるので、液体原料２１６が気化ガスに変化するスペースを確保することができる。また、液体原料を貯留タンク２００内に補充する際に、適切な量（予め設定されている量）の液体原料を補充することができる。
（ｉ）コントローラ４１は、貯留タンク２００の底壁２０２に設けられる開口部２１９の近傍に配置される温度センサＴＣ４により検出される温度に基づいて、開口部２１９から液体原料を補給させることが可能なように構成されている。これにより、温度センサＴＣ４により検出される温度の変化、例えば、液体原料２１６が気化される際の温度上昇、に応じて液体原料２１６の残量管理ができる。さらに、液体原料２１６の残量に応じて液体原料を補給させることができる。
（ｊ）表示部３００は、複数の温度センサＴＣが配置されている位置に応じて、それぞれ測定される温度変化を色分け表示していることにより、液体原料２１６の残量を容易に把握することができる。
（ｋ）開口部２１９から本体部２２１内に導入される液体原料を加熱するヒータ２１７が備えられていることにより、液体原料をより気化温度に近い状態で補給することができるので、液体原料２１６の気化効率を向上させることができる。
（４）変形例
　本態様における貯留タンク２００は、以下に示す変形例のように変形することができる。これらの変形例は、任意に組み合わせることができる。以下に説明する貯留タンクの構成において、図４に示す貯留タンク２００と異なる要素についてのみ説明し、実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。尚、以下に示す変形例では、ヒータ２１７を省略している。また、変形例は、上述の態様と適宜組み合わせて用いることができるのは言うまでもない。このときの処理手順、処理条件は、例えば、上述の態様や変形例の処理手順、処理条件と同様とすることができる。
（変形例１）
　図８に示すように、収集部２１８の表面の最も上側（最上端）が、複数の温度センサＴＣのうち最も下側（下端）に配置される温度センサＴＣ４の配置位置より低い位置に配置されていてもよい。本変形例においても、上述の態様と同様の効果が得られる。また、本変形例では、温度センサＴＣ４により検出される温度が変化したタイミング、すなわち、温度センサＴＣ４により検出される温度が液体原料２１６の気化温度となったタイミングで液体原料を貯留タンク２００内に補充する運用とすることができる。
（変形例２）
　図９に示すように、側壁２０１が凹凸形状に構成され、本体部２２１の内部に突出した凸部内に、複数の温度センサＴＣがそれぞれ設置される構成としてもよい。本変形例においても、上述の態様と同様の効果が得られる。さらに、本変形例の構成によれば、液体原料２１６の残量が少なくなっても、例えば温度センサＴＣ４による液体原料２１６の温度検知を容易に行うことができる。これにより、液体原料２１６の残量を推定することが容易となるので、液体原料２１６の残量管理も容易となる。
（変形例３）
　図１０（ａ）に示すように、収集部２１８の表面（液体原料２１６の接液面）は、貯留タンク２００の縦断面図において、複数の直線（例えば２つの直線）で示されるように構成されていてもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、収集部２１８は、貯留タンク２００の横断面図において、五角形以上の多角形で構成されていてもよい。なお、図１０（ｂ）において点線で示す直線の位置が、収集部２１８の表面（傾斜面）の最も下側（下端）の位置である。本変形例においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
（変形例４）
　図１１に示すように、収集部２１８は、その内部に少なくとも一つの棒状のヒータ２５０を設けるように構成されていてもよい。本変形例においても、上述の態様と同様の効果が得られる。さらに、本変形例の構成によれば、液体原料２１６により近い部分に、例えばカートリッジヒータであるヒータ２５０を設けて加熱することが可能なため、液体原料２１６の気化効率をさらに向上させることができる。
（変形例５）
　図１２（ａ）に示すように、収集部２１８は、貯留タンク２００の縦断面図において、視認できないように構成されていてもよい。具体的には、例えば、図１２（ｂ）に示すように、収集部２１８が開口部２１９に向かって傾斜するようにすり鉢状に形成されていてもよい。本変形例においても、上述の態様と同様の効果が得られる。なお、収集部２１８が、図１２（ｂ）に示す横断面図において、本体部２２１の中心部に設けられる場合も同様に、温度センサＴＣ４を開口部２１９の近くに配置することで、上述の態様と同様の効果が得られる。
＜本開示の他の態様＞
　以上、本開示の態様を具体的に説明した。しかしながら、本開示は上述の態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
　例えば、上述の態様では、収集部２１８の最上端が、温度センサＴＣ４の配置位置より高い位置に配置されている場合（図４参照）と、温度センサＴＣ４の下端よりも低い位置に配置されている場合（図８参照）を例に挙げて説明した。しかしながら、本開示はこのような態様に限定されない。例えば、収集部２１８が温度センサＴＣ４に対向する高さに配置されるよう構成されてもよい。ここで、収集部２１８が温度センサＴＣ４に対向する高さに配置されているとは、例えば、収集部２１８の最上端から最下端までの間に、温度センサＴＣ４が配置されていることを意味する。本態様においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
　例えば、上述の態様では、貯留タンク２００縦断面図において、収集部２１８の表面（傾斜面）が、一つの直線で示されるように構成されている場合（図４参照）と、複数の直線で示されるように構成されている場合（図１０参照）を例に挙げて説明した。しかしながら、本開示はこのような態様に限定されない。例えば、貯留タンク２００縦断面図において、収集部２１８の表面が、直線と曲線の組合せで示されるように構成されていてもよいし、曲線で構成されていてもよい。本態様においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
　例えば、上述の態様では、複数の温度センサとして、４つの温度センサＴＣ１～ＴＣ４を例に挙げて説明した。しかしながら、本開示はこのような態様に限定されない。例えば、複数の温度センサとして、２つの温度センサ、３つの温度センサ、または５つ以上の温度センサを用いてもよい。本態様においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
　例えば、上述の態様では、複数の温度センサが貯留タンク２００の側壁２０１に設けられている。しかしながら、本開示はこのような態様に限定されない。例えば、保護管のような温度センサＴＣを保護する構成を新たに追加しなければならないが、４つの温度センサＴＣ１～ＴＣ４のうち少なくとも一つ以上の温度センサを貯留室２１０に配置させることができる。この場合であっても、液体原料２１６に温度センサＴＣを接触させられることができるため、液体原料２１６の残量推定が可能である。本態様においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
　各処理に用いられるレシピは、処理内容に応じて個別に用意し、電気通信回線や外部記憶装置４１２を介して記憶装置４１ｃ内に記録し、格納しておくことが好ましい。そして、各処理を開始する際、ＣＰＵ４１ａが、記憶装置４１ｃ内に記録され、格納された複数のレシピの中から、処理内容に応じて適正なレシピを適宜選択することが好ましい。これにより、１台の処理装置で様々な膜種、組成比、膜質、膜厚の膜を、再現性よく形成することができるようになる。また、オペレータの負担を低減でき、操作ミスを回避しつつ、各処理を迅速に開始できるようになる。
　上述のレシピは、新たに作成する場合に限らず、例えば、処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを変更することで用意するようにしてもよい。レシピを変更する場合は、変更後のレシピを、電気通信回線や当該レシピを記録した記録媒体を介して、処理装置にインストールするようにしてもよい。また、既存の処理装置が備える入出力装置１２２を操作し、処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを直接変更するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、半導体製造プロセスについて説明したが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、液晶デバイスの製造工程、太陽電池の製造工程、発光デバイスの製造工程、ガラス基板の処理工程、セラミック基板の処理工程、導電性基板の処理工程、などの基板処理に対しても本開示を適用できる。
　上述の態様では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の態様に限定されず、例えば、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用することができる。また、上述の態様では、ホットウォール型の処理炉を有する処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の態様に限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用することができる。
　これらの処理装置を用いる場合においても、上述の態様や変形例と同様な処理手順、処理条件にて各処理を行うことができ、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。
　上述の態様や変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理手順、処理条件は、例えば、上述の態様や変形例の処理手順、処理条件と同様とすることができる。
２２１　　　　　本体部
２０１　　　　　側壁
ＴＣ１～ＴＣ４　温度センサ
２１８　　　　　収集部

Claims (24)

  1. 　常温で液体の原料を収納する本体と、
    　前記本体の側壁に設けられる複数の温度センサと、
    　前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサが設けられる側壁側に前記原料を集めるように形成されている収集部と、
    を有する気化器。
  2. 　更に、前記原料を補給するための供給口が前記本体の底壁に設けられ、
    　前記収集部は、前記供給口に向けて前記原料が流れるような構造を有する、
    　請求項１に記載の気化器。
  3. 　前記供給口は、前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサに近い位置に設けられる、
    　請求項２に記載の気化器。
  4. 　前記収集部の最上端が前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサより低く構成される、
    　請求項１に記載の気化器。
  5. 　前記収集部の最上端が前記下端に配置される温度センサより高く配置されるように構成される、
    　請求項１に記載の気化器。
  6. 　前記収集部が前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサに対向する高さに配置されるよう構成される、
    　請求項５に記載の気化器。
  7. 　前記本体の側壁は、凹凸形状に構成されており、
    　前記複数の温度センサが、凸部内に設置される、
    　請求項１に記載の気化器。
  8. 　前記複数の温度センサは、縦断面図において、前記本体の側壁を高さ方向に関して均等に分割するよう配置される、
    　請求項１に記載の気化器。
  9. 　前記収集部の表面は、縦断面図において、少なくとも一つの直線で示されるように構成されている、
    　請求項１に記載の気化器。
  10. 　前記収集部の表面は、縦断面図において、複数の前記直線の組合せ、または、前記直線と曲線の組合せで示されるように構成されている、
    　請求項９に記載の気化器。
  11. 　前記収集部の表面は、縦断面図において、曲線で示されるように構成されている、
    　請求項１に記載の気化器。
  12. 　更に、前記複数の温度センサで測定される温度の変化に応じて、前記本体内の前記原料の残量を判定することが可能に構成されている制御部を有する、
    　請求項２に記載の気化器。
  13. 　前記制御部は、前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサの温度が変化したとき、前記原料の残量が不足していると判定するように構成されている、
    　請求項１２に記載の気化器。
  14. 　更に、液体供給部を有し、
    　前記制御部は、前記液体供給部に前記供給口から前記原料を補充させるように構成されている、
    　請求項１２に記載の気化器。
  15. 　前記制御部は、前記複数の温度センサのうち上端に配置される温度センサの温度が飽和状態になると、前記液体供給部に前記原料の供給を停止させるように構成されている、
    　請求項１４に記載の気化器。
  16. 　前記制御部は、前記供給口の近傍に設けられ、前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサにより検出される温度に基づいて、前記供給口から前記原料を補給させるように構成されている、
    　請求項１２に記載の気化器。
  17. 　更に、前記複数の温度センサで測定された温度の推移を画面に表示する表示部を有し、　前記表示部は、前記温度センサの位置に応じて色分け表示するように構成されている、　請求項１に記載の気化器。
  18. 　前記本体は、前記収集部の内部に少なくとも一つの棒状のヒータを設けるように構成されている、
    　請求項１に記載の気化器。
  19. 　前記供給口から前記本体内に導入される前記原料を加熱するように構成されている予備加熱部を備えた、
    　請求項２に記載の気化器。
  20. 　前記収集部は、横断面図において、多角形で構成されている、
    　請求項１に記載の気化器。
  21. 　前記収集部は、すり鉢状に形成されている、
    　請求項１に記載の気化器。
  22. 　常温で液体の原料を収納する本体と、
    　前記本体の側壁に設けられる複数の温度センサと、
    　前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサが設けられる側壁側に前記原料を集めるように形成されている収集部と、
    　を有する気化器を備えた処理装置。
  23. 　被処理体を処理空間に配置させる工程と、
    　常温で液体の原料を収納する本体と、前記本体の側壁に設けられる複数の温度センサと、前記複数の温度センサのうち下端に配置される温度センサが設けられる側壁側に前記原料を集めるように形成されている収集部と、を備えた気化器を介して、前記原料を前記処理空間に導入させる工程と、
    　を有する処理方法。
  24. 　請求項２３に記載の処理方法を用いて、半導体を含む基板に前記原料を供給して所定の処理を行う工程を有する、
    　半導体装置の製造方法。
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