JPH10317144A - 液体原料供給装置 - Google Patents
液体原料供給装置Info
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- JPH10317144A JPH10317144A JP9129592A JP12959297A JPH10317144A JP H10317144 A JPH10317144 A JP H10317144A JP 9129592 A JP9129592 A JP 9129592A JP 12959297 A JP12959297 A JP 12959297A JP H10317144 A JPH10317144 A JP H10317144A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は液体原料を気化させる前に、効率
よく確実に霧化させることができるようにした液体原料
供給装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 液体原料を気化させて供給する液体原料
供給装置において、液体原料を供給する供給タンク1
と、超音波振動子15を有し上記供給タンクから供給さ
れた液体原料を上記超音波振動子の超音波振動によって
霧化させる霧化タンク13と、この霧化タンク13にお
ける液体原料の温度を制御する循環路18および熱交換
器32と、上記霧化タンクによって霧化された液体原料
を加熱気化させる加熱気化器21とを具備したことを特
徴とする。
よく確実に霧化させることができるようにした液体原料
供給装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 液体原料を気化させて供給する液体原料
供給装置において、液体原料を供給する供給タンク1
と、超音波振動子15を有し上記供給タンクから供給さ
れた液体原料を上記超音波振動子の超音波振動によって
霧化させる霧化タンク13と、この霧化タンク13にお
ける液体原料の温度を制御する循環路18および熱交換
器32と、上記霧化タンクによって霧化された液体原料
を加熱気化させる加熱気化器21とを具備したことを特
徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は薄膜形成用の液体
原料を気化させて供給するための液体原料供給装置に関
する。
原料を気化させて供給するための液体原料供給装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、たとえば半導体製造プロセスにお
いて、金属薄膜や絶縁膜を形成する場合、その金属薄膜
や絶縁膜の種類によっては室温で液体状の原料が用いら
れる。液体原料を用いて成膜するには、その液体原料を
気化させて処理チャンバに供給し、この処理チャンバで
反応ガスと反応させて金属膜や絶縁膜を半導体ウエハや
液晶用ガラス基板などに堆積させるということが行われ
ている。
いて、金属薄膜や絶縁膜を形成する場合、その金属薄膜
や絶縁膜の種類によっては室温で液体状の原料が用いら
れる。液体原料を用いて成膜するには、その液体原料を
気化させて処理チャンバに供給し、この処理チャンバで
反応ガスと反応させて金属膜や絶縁膜を半導体ウエハや
液晶用ガラス基板などに堆積させるということが行われ
ている。
【0003】上記液体原料を気化させて処理チャンバン
へ供給するには、液体原料が収容されたタンクにキャリ
アガスを供給し、このキャリアガスに液体原料を含ませ
て処理チャンバへ供給するバブリング方式や加熱気化器
によって液体原料を気化させて処理チャンバへ供給する
加熱気化方式などが知られている。
へ供給するには、液体原料が収容されたタンクにキャリ
アガスを供給し、このキャリアガスに液体原料を含ませ
て処理チャンバへ供給するバブリング方式や加熱気化器
によって液体原料を気化させて処理チャンバへ供給する
加熱気化方式などが知られている。
【0004】ところで、上述したバブリング方式は蒸気
圧の高い一部の液体原料だけにしか適用することができ
ない。そのため、最近では加熱気化方式が採用されるこ
とが多い。
圧の高い一部の液体原料だけにしか適用することができ
ない。そのため、最近では加熱気化方式が採用されるこ
とが多い。
【0005】しかしながら、加熱気化方式においては、
液体原料を効率よく気化させないと、加熱気化器内部に
液体原料が残り、その液体原料が分解して堆積物が生じ
る。そのため、その堆積物によって加熱気化器につまり
が生じたり、ダストの発生原因となり、液体原料を連続
的に気化させることができなくなるから、生産性が悪い
ということがあった。
液体原料を効率よく気化させないと、加熱気化器内部に
液体原料が残り、その液体原料が分解して堆積物が生じ
る。そのため、その堆積物によって加熱気化器につまり
が生じたり、ダストの発生原因となり、液体原料を連続
的に気化させることができなくなるから、生産性が悪い
ということがあった。
【0006】そこで、液体原料を加熱気化器で気化させ
る前に、その液体原料に超音波振動を与えて霧化させる
ことで、効率よく気化させるということが考えられてい
る。その場合、液体原料を霧化させる霧化部での霧化効
率の向上を図ることが要求される。
る前に、その液体原料に超音波振動を与えて霧化させる
ことで、効率よく気化させるということが考えられてい
る。その場合、液体原料を霧化させる霧化部での霧化効
率の向上を図ることが要求される。
【0007】通常、上記霧化部はタンクを有し、その底
部に振動板が設けられている。この振動板には超音波振
動子が取着されている。したがって、この超音波振動子
を駆動して上記振動板を超音波振動させれば、上記タン
ク内に収容された液体原料が霧化される。
部に振動板が設けられている。この振動板には超音波振
動子が取着されている。したがって、この超音波振動子
を駆動して上記振動板を超音波振動させれば、上記タン
ク内に収容された液体原料が霧化される。
【0008】ところで、液体原料に超音波振動を与える
超音波振動子は、その温度が所定の温度以上になると分
極状態などが破壊してしまうということが知られてお
り、また霧化する際の液体原料の液面が超音波振動子の
性能に応じて所定の高さに精度よく維持されないと、霧
化効率が大幅に低下するということが知られている。
超音波振動子は、その温度が所定の温度以上になると分
極状態などが破壊してしまうということが知られてお
り、また霧化する際の液体原料の液面が超音波振動子の
性能に応じて所定の高さに精度よく維持されないと、霧
化効率が大幅に低下するということが知られている。
【0009】上記超音波振動子は、通常、タンク内に収
容された液体原料によって冷却される。しかしながら、
タンク内の液体原料は超音波振動子の振動エネルギによ
って温度上昇するから、超音波振動子の温度も所定以上
に上昇して分極状態が破壊され、所定の性能を呈するこ
とができなくなるということがあった。
容された液体原料によって冷却される。しかしながら、
タンク内の液体原料は超音波振動子の振動エネルギによ
って温度上昇するから、超音波振動子の温度も所定以上
に上昇して分極状態が破壊され、所定の性能を呈するこ
とができなくなるということがあった。
【0010】また、タンク内の液体原料の液面は、液体
原料が霧化されるにつれて低下してくる。そのため、液
体原料を効率よく霧化せることができるよう、タンク内
の液面高さを精度よく維持することができないため、霧
化効率の大幅な低下を招くということがあった。
原料が霧化されるにつれて低下してくる。そのため、液
体原料を効率よく霧化せることができるよう、タンク内
の液面高さを精度よく維持することができないため、霧
化効率の大幅な低下を招くということがあった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように、液体原料
の気化効率を向上させるために、超音波振動を与えて液
体原料を霧化させてから加熱気化器に供給するというこ
とが考えられているが、その場合、液体原料に超音波振
動を与えるための超音波振動子が温度上昇し、その性能
が維持できなくなったり、液体原料の液面が所定の高さ
に精度よく維持できないために、液体原料の霧化効率が
低下するなどの不具合がある。
の気化効率を向上させるために、超音波振動を与えて液
体原料を霧化させてから加熱気化器に供給するというこ
とが考えられているが、その場合、液体原料に超音波振
動を与えるための超音波振動子が温度上昇し、その性能
が維持できなくなったり、液体原料の液面が所定の高さ
に精度よく維持できないために、液体原料の霧化効率が
低下するなどの不具合がある。
【0012】この発明は、超音波振動子の温度が所定温
度以上に上昇するのを防止できるようにした液体原料供
給装置を提供することにある。この発明は、液体原料の
液面を所定の高さに精度よく維持できるようにした液体
原料供給装置を提供することにある。
度以上に上昇するのを防止できるようにした液体原料供
給装置を提供することにある。この発明は、液体原料の
液面を所定の高さに精度よく維持できるようにした液体
原料供給装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、液体
原料を気化させて供給する液体原料供給装置において、
液体原料を供給する供給部と、超音波振動子を有し上記
供給部から供給された液体原料を上記超音波振動子の超
音波振動によって霧化させる霧化部と、この霧化部にお
ける液体原料の温度を制御する温度制御手段と、上記霧
化部によって霧化された液体原料を加熱気化させる加熱
気化部とを具備したことを特徴とする。
原料を気化させて供給する液体原料供給装置において、
液体原料を供給する供給部と、超音波振動子を有し上記
供給部から供給された液体原料を上記超音波振動子の超
音波振動によって霧化させる霧化部と、この霧化部にお
ける液体原料の温度を制御する温度制御手段と、上記霧
化部によって霧化された液体原料を加熱気化させる加熱
気化部とを具備したことを特徴とする。
【0014】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記温度制御手段は、温度調節器と、この温度調節
器によって温度調節されて上記霧化部の液体原料と熱交
換する伝熱媒体が流通される熱交換器とからなることを
特徴とする。
て、上記温度制御手段は、温度調節器と、この温度調節
器によって温度調節されて上記霧化部の液体原料と熱交
換する伝熱媒体が流通される熱交換器とからなることを
特徴とする。
【0015】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、上記温度制御手段は、上記霧化部に接続されこの霧
化部に供給された液体原料の一部を循環させる循環路で
あることを特徴とする。
て、上記温度制御手段は、上記霧化部に接続されこの霧
化部に供給された液体原料の一部を循環させる循環路で
あることを特徴とする。
【0016】請求項4の発明は、液体原料を気化させて
供給する液体原料供給装置において、液体原料を供給す
る供給部と、超音波振動子を有し上記供給部から供給さ
れた液体原料を上記超音波振動子の超音波振動によって
霧化させる霧化部と、この霧化部における液体原料の液
面を所定の高さに制御する液面制御手段と、上記霧化部
によって霧化された液体原料を加熱気化させる加熱気化
部とを具備したことを特徴とする。
供給する液体原料供給装置において、液体原料を供給す
る供給部と、超音波振動子を有し上記供給部から供給さ
れた液体原料を上記超音波振動子の超音波振動によって
霧化させる霧化部と、この霧化部における液体原料の液
面を所定の高さに制御する液面制御手段と、上記霧化部
によって霧化された液体原料を加熱気化させる加熱気化
部とを具備したことを特徴とする。
【0017】請求項5の発明は、請求項4の発明におい
て、上記液面制御手段は、上記供給部と上記霧化部との
間にこれらに連通して設けられ上記供給部から霧化部へ
供給される液体原料を一時的に貯留する貯留部と、この
貯留部内の圧力を検出する第1の検出手段と、上記霧化
部内の圧力を検出する第2の検出手段と、これら第1、
第2の検出手段からの検出信号によって上記貯留部内に
加える圧力を調整して上記霧化部の液面を所定の高さに
維持する圧力調整手段とからなることを特徴とする。
て、上記液面制御手段は、上記供給部と上記霧化部との
間にこれらに連通して設けられ上記供給部から霧化部へ
供給される液体原料を一時的に貯留する貯留部と、この
貯留部内の圧力を検出する第1の検出手段と、上記霧化
部内の圧力を検出する第2の検出手段と、これら第1、
第2の検出手段からの検出信号によって上記貯留部内に
加える圧力を調整して上記霧化部の液面を所定の高さに
維持する圧力調整手段とからなることを特徴とする。
【0018】請求項6の発明は、請求項1または請求項
4の発明において、上記霧化部で霧化された液体原料の
液粒子は、上記気化部への供給量が流量制御手段によっ
て制御される構成であることを特徴とする。
4の発明において、上記霧化部で霧化された液体原料の
液粒子は、上記気化部への供給量が流量制御手段によっ
て制御される構成であることを特徴とする。
【0019】請求項7の発明は、請求項1または請求項
4の発明において、上記加熱気化部には、上記霧化部で
霧化されて加熱気化部に流入する液体原料の液粒子へ伝
熱するための加熱媒体が収容されていることを特徴とす
る。
4の発明において、上記加熱気化部には、上記霧化部で
霧化されて加熱気化部に流入する液体原料の液粒子へ伝
熱するための加熱媒体が収容されていることを特徴とす
る。
【0020】請求項1の発明によれば、霧化部における
液体原料の温度を制御することで、この液体原料を霧化
させる超音波振動子の温度が所定以上に上昇するのを防
止できる。
液体原料の温度を制御することで、この液体原料を霧化
させる超音波振動子の温度が所定以上に上昇するのを防
止できる。
【0021】請求項2の発明によれば、温度調節器によ
って温度調節された伝熱媒体を熱交換器に流通させ、こ
の熱交換器によって霧化部の温度を調節し、液体原料の
温度上昇を防止することで、超音波振動子が所定以上に
温度上昇するのを防止できる。
って温度調節された伝熱媒体を熱交換器に流通させ、こ
の熱交換器によって霧化部の温度を調節し、液体原料の
温度上昇を防止することで、超音波振動子が所定以上に
温度上昇するのを防止できる。
【0022】請求項3の発明によれば、霧化部に循環路
を接続し、この循環路によって霧化部に供給された液体
原料を循環させ、その循環による放熱で液体原料が所定
以上に温度上昇するのを防止することで、超音波振動子
が温度上昇するのを防止できる。
を接続し、この循環路によって霧化部に供給された液体
原料を循環させ、その循環による放熱で液体原料が所定
以上に温度上昇するのを防止することで、超音波振動子
が温度上昇するのを防止できる。
【0023】請求項4の発明によれば、霧化部における
液体原料の液面を所定の高さに制御することで、超音波
振動子による液体原料の霧化効率が低下するのを防止す
ることができる。
液体原料の液面を所定の高さに制御することで、超音波
振動子による液体原料の霧化効率が低下するのを防止す
ることができる。
【0024】請求項5の発明によれば、霧化部に連通し
て設けられた貯留部内の圧力を制御することで、上記霧
化部の液面高さを所定の高さに精度よく維持することが
できる。
て設けられた貯留部内の圧力を制御することで、上記霧
化部の液面高さを所定の高さに精度よく維持することが
できる。
【0025】請求項6の発明によれば、霧化部で霧化さ
れた液粒子が加熱気化部へ供給される量を制御するよう
にしたことで、上記加熱気化部の能力に応じた量の液粒
子を供給することができる。請求項7の発明によれば、
加熱気化部に加熱媒体を収容したことで、加熱気化部に
流入する液体原料の液粒子を効率よく気化させることが
できる。
れた液粒子が加熱気化部へ供給される量を制御するよう
にしたことで、上記加熱気化部の能力に応じた量の液粒
子を供給することができる。請求項7の発明によれば、
加熱気化部に加熱媒体を収容したことで、加熱気化部に
流入する液体原料の液粒子を効率よく気化させることが
できる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。図1に示すこの発明の液体原
料供給装置は半導体ウエハや液晶用ガラス基板に金属膜
や絶縁膜を形成するための液体原料Lが収容される供給
部としての供給タンク1を有する。この供給タンク1に
収容された液体原料Lはその底部に接続された供給管2
によって貯留部としての貯留タンク3に導入される。供
給管2には原料供給弁2aが設けられており、必要に応
じて開くことで、液体原料Lを貯留タンク3に導入でき
るようになっている。
図面を参照して説明する。図1に示すこの発明の液体原
料供給装置は半導体ウエハや液晶用ガラス基板に金属膜
や絶縁膜を形成するための液体原料Lが収容される供給
部としての供給タンク1を有する。この供給タンク1に
収容された液体原料Lはその底部に接続された供給管2
によって貯留部としての貯留タンク3に導入される。供
給管2には原料供給弁2aが設けられており、必要に応
じて開くことで、液体原料Lを貯留タンク3に導入でき
るようになっている。
【0027】上記貯留タンク3は密閉構造をなしてい
て、上部には内部の液体原料Lを加圧するためのAr、
Heなどの不活性ガスあるいはN2 などの加圧ガスを供
給する第1の加圧管4が接続されている。
て、上部には内部の液体原料Lを加圧するためのAr、
Heなどの不活性ガスあるいはN2 などの加圧ガスを供
給する第1の加圧管4が接続されている。
【0028】上記第1の加圧管4には第1の制御弁5が
設けられている。この第1の制御弁5は制御装置6によ
って開閉が制御される。それによって、貯留タンク3内
の圧力を上昇させることができるようになっている。
設けられている。この第1の制御弁5は制御装置6によ
って開閉が制御される。それによって、貯留タンク3内
の圧力を上昇させることができるようになっている。
【0029】さらに、上記貯留タンク3の上部には減圧
ポンプ7が減圧管8を介して接続されている。この減圧
管8には第2の制御弁9が設けられている。上記減圧ポ
ンプ7と上記第2の制御弁9は上記制御装置6によって
制御される。それによって、貯留タンク3内の圧力を低
減させることができるようになっている。
ポンプ7が減圧管8を介して接続されている。この減圧
管8には第2の制御弁9が設けられている。上記減圧ポ
ンプ7と上記第2の制御弁9は上記制御装置6によって
制御される。それによって、貯留タンク3内の圧力を低
減させることができるようになっている。
【0030】上記貯留タンク3内の圧力は、このタンク
3の上部に接続された第1の圧力検出器11aによって
検出される。この第1の圧力検出器11aの検出信号は
上記制御装置6に入力されて後述する霧化タンク13内
の圧力を検出する検出信号と比較される。そして、その
比較に基いて上記第1の制御弁5あるいは第2の制御弁
9が制御されて貯留タンク3内の圧力を加圧あるいは減
圧制御されることになる。
3の上部に接続された第1の圧力検出器11aによって
検出される。この第1の圧力検出器11aの検出信号は
上記制御装置6に入力されて後述する霧化タンク13内
の圧力を検出する検出信号と比較される。そして、その
比較に基いて上記第1の制御弁5あるいは第2の制御弁
9が制御されて貯留タンク3内の圧力を加圧あるいは減
圧制御されることになる。
【0031】上記貯留タンク3の底部には連通管12の
一端が接続されている。この連通管12の他端は霧化部
としての霧化タンク13の底部に連通している。したが
って、霧化タンク13には貯留タンク3に導入された液
体原料Lが上記連通管12を通じて流入するようになっ
ている。
一端が接続されている。この連通管12の他端は霧化部
としての霧化タンク13の底部に連通している。したが
って、霧化タンク13には貯留タンク3に導入された液
体原料Lが上記連通管12を通じて流入するようになっ
ている。
【0032】霧化タンク13の上部には第2の圧力検出
器11bが接続されており、霧化タンク13内の圧力を
検出して制御装置6に入力するようになっている。上記
霧化タンク13の底部には振動板14が設けられ、この
振動板14の外面には超音波振動子15が固着されてい
る。この超音波振動子15は超音波発振器16から給電
される。それによって、超音波振動子15が超音波振動
し、それに振動板14が連動するから、この振動板14
の超音波振動が霧化タンク13内の液体原料Lに伝播さ
れる。それによって、液体原料Lは超音波振動により霧
化されることになる。
器11bが接続されており、霧化タンク13内の圧力を
検出して制御装置6に入力するようになっている。上記
霧化タンク13の底部には振動板14が設けられ、この
振動板14の外面には超音波振動子15が固着されてい
る。この超音波振動子15は超音波発振器16から給電
される。それによって、超音波振動子15が超音波振動
し、それに振動板14が連動するから、この振動板14
の超音波振動が霧化タンク13内の液体原料Lに伝播さ
れる。それによって、液体原料Lは超音波振動により霧
化されることになる。
【0033】上記貯留タンク3と霧化タンク13とは中
途部に循環ポンプ17が設けられた、循環路を形成する
循環配管18によって接続されている。上記循環ポンプ
17が作動することで、霧化タンク13内の液体原料L
の一部は図中矢印で示すように循環配管18へ導出さ
れ、貯留タンク3を経て連通管13を通り、霧化タンク
13へ戻るという経路で循環するようになっている。
途部に循環ポンプ17が設けられた、循環路を形成する
循環配管18によって接続されている。上記循環ポンプ
17が作動することで、霧化タンク13内の液体原料L
の一部は図中矢印で示すように循環配管18へ導出さ
れ、貯留タンク3を経て連通管13を通り、霧化タンク
13へ戻るという経路で循環するようになっている。
【0034】上記霧化タンク13の上部壁には導出管1
9の一端が接続されている。この導出管19の他端は加
熱気化器21に接続されている。上記導出管19の一端
側には流量制御手段を構成するオリフィス22が配置さ
れている。
9の一端が接続されている。この導出管19の他端は加
熱気化器21に接続されている。上記導出管19の一端
側には流量制御手段を構成するオリフィス22が配置さ
れている。
【0035】上記霧化タンク13で霧化された液体原料
Lの液粒子は、上記オリフィス22で流量が制御されて
上記加熱気化器21に流入する。この加熱気化器21の
外周面には主加熱ヒ−タ23が設けられている。つま
り、上記オリフィス22は加熱気化器21の気化能力に
応じた流量で霧化された液体原料Lの液粒子を加熱気化
器21へ通過させる。
Lの液粒子は、上記オリフィス22で流量が制御されて
上記加熱気化器21に流入する。この加熱気化器21の
外周面には主加熱ヒ−タ23が設けられている。つま
り、上記オリフィス22は加熱気化器21の気化能力に
応じた流量で霧化された液体原料Lの液粒子を加熱気化
器21へ通過させる。
【0036】また、加熱気化器21の内部には熱伝導性
が高く、しかも表面積の大きな材料からなる加熱媒体2
4が充填されている。加熱媒体24としては、たとえば
粒状の多孔セラミックあるいはチタンなどの金属粒子の
表面に多孔膜を形成したもの、さらに表面にたくさんの
小孔を有する熱伝導性の高い材料からなる板状の多孔質
板などが用いられている。この実施の形態では加熱媒体
24として多孔質板が用いられている。
が高く、しかも表面積の大きな材料からなる加熱媒体2
4が充填されている。加熱媒体24としては、たとえば
粒状の多孔セラミックあるいはチタンなどの金属粒子の
表面に多孔膜を形成したもの、さらに表面にたくさんの
小孔を有する熱伝導性の高い材料からなる板状の多孔質
板などが用いられている。この実施の形態では加熱媒体
24として多孔質板が用いられている。
【0037】上記加熱媒体24は上記主加熱ヒ−タ23
によって加熱されて蓄熱する。したがって、加熱気化器
21内に流入した液体原料Lの液粒子は加熱媒体24と
接触することで、加熱されて気化する。加熱媒体24は
熱伝導性が高く、しかも表面が多孔性であることで、液
粒子との接触面積が大きいから、加熱気化器21に流入
した液粒子を高効率で気化させることができる。つま
り、加熱媒体24によって加熱気化器21の気化能力を
向上させることができる。
によって加熱されて蓄熱する。したがって、加熱気化器
21内に流入した液体原料Lの液粒子は加熱媒体24と
接触することで、加熱されて気化する。加熱媒体24は
熱伝導性が高く、しかも表面が多孔性であることで、液
粒子との接触面積が大きいから、加熱気化器21に流入
した液粒子を高効率で気化させることができる。つま
り、加熱媒体24によって加熱気化器21の気化能力を
向上させることができる。
【0038】上記加熱気化器21にはガス供給管25が
接続され、Ar、Heなどの不活性ガスやN2 あるいは
これらの混合ガスがキャリアガスとして供給される。上
記加熱気化器21で気化された液体原料の蒸気ガスは上
記キャリアガスとともに上記加熱気化器21の上部壁に
接続された供給管26から図示しない処理チャンバに供
給されるようになっている。
接続され、Ar、Heなどの不活性ガスやN2 あるいは
これらの混合ガスがキャリアガスとして供給される。上
記加熱気化器21で気化された液体原料の蒸気ガスは上
記キャリアガスとともに上記加熱気化器21の上部壁に
接続された供給管26から図示しない処理チャンバに供
給されるようになっている。
【0039】上記導出管19と上記供給管26との外周
面にはそれぞれ第1、第2の補助ヒ−タ27a、27b
が設けられている。導出管19に設けられた第1の補助
ヒ−タ27aは霧化タンク13から加熱気化器21に導
入される液粒子を予備加熱し、上記供給管26に設けら
れた第2の補助ヒ−タ27bは上記処理チャンバに供給
される蒸気ガスを所定の温度に維持するようになってい
る。
面にはそれぞれ第1、第2の補助ヒ−タ27a、27b
が設けられている。導出管19に設けられた第1の補助
ヒ−タ27aは霧化タンク13から加熱気化器21に導
入される液粒子を予備加熱し、上記供給管26に設けら
れた第2の補助ヒ−タ27bは上記処理チャンバに供給
される蒸気ガスを所定の温度に維持するようになってい
る。
【0040】上記貯留タンク3の外周面には第1の熱交
換器31が設けられ、霧化タンク13の外周面には第2
の熱交換器32が設けられている。さらに、上記循環配
管18の外周面には第3の熱交換器33が設けられてい
る。図面では第3の熱交換器33は循環配管18の一部
分に設けられているが、全体にわたって設けるようにし
てもよいことは勿論である。
換器31が設けられ、霧化タンク13の外周面には第2
の熱交換器32が設けられている。さらに、上記循環配
管18の外周面には第3の熱交換器33が設けられてい
る。図面では第3の熱交換器33は循環配管18の一部
分に設けられているが、全体にわたって設けるようにし
てもよいことは勿論である。
【0041】各熱交換器31〜33には温度調節器34
が送り管35と戻り管36とを介して接続されている。
上記温度調節器34は伝熱媒体を所定の温度に調節し、
上記送り管35から各熱交換器31〜33に供給し、戻
り管36を通じて回収する。それによって、貯留タンク
3、霧化タンク13および循環配管18内の液体原料L
の温度は所定の温度、この実施の形態では上記超音波振
動子15の分極特性が熱破壊される温度よりも十分に低
い温度に維持されるようになっている。
が送り管35と戻り管36とを介して接続されている。
上記温度調節器34は伝熱媒体を所定の温度に調節し、
上記送り管35から各熱交換器31〜33に供給し、戻
り管36を通じて回収する。それによって、貯留タンク
3、霧化タンク13および循環配管18内の液体原料L
の温度は所定の温度、この実施の形態では上記超音波振
動子15の分極特性が熱破壊される温度よりも十分に低
い温度に維持されるようになっている。
【0042】つぎに、上記構成の液体原料供給装置の作
用について説明する。供給タンク1に貯蔵された液体原
料Lは供給管2から貯留タンク3に供給され、連通管1
2を通じて霧化タンク13へ流入する。
用について説明する。供給タンク1に貯蔵された液体原
料Lは供給管2から貯留タンク3に供給され、連通管1
2を通じて霧化タンク13へ流入する。
【0043】霧化タンク13に流入した液体原料Lは超
音波発振器16によって駆動される超音波振動子15と
ともに超音波振動する振動板14から超音波振動が付与
される。超音波振動が付与されることで、液体原料Lは
霧化し、オリフィス22で流量制御されて加熱気化器2
1に流入する。
音波発振器16によって駆動される超音波振動子15と
ともに超音波振動する振動板14から超音波振動が付与
される。超音波振動が付与されることで、液体原料Lは
霧化し、オリフィス22で流量制御されて加熱気化器2
1に流入する。
【0044】霧化タンク13における液体原料Lは霧化
タンク13の外周面に設けられた第2の熱交換器32に
よって所定の温度、つまり超音波振動子15を熱破壊す
ることのない温度に確実に維持される。しかも、霧化タ
ンク13に供給される液体原料Lは貯留タンク3でも第
1の熱交換器31によって所定の温度に維持されるか
ら、上記霧化タンク13に供給された液体原料Lの第2
の熱交換器32による温度制御を精度よく行うことがで
きる。
タンク13の外周面に設けられた第2の熱交換器32に
よって所定の温度、つまり超音波振動子15を熱破壊す
ることのない温度に確実に維持される。しかも、霧化タ
ンク13に供給される液体原料Lは貯留タンク3でも第
1の熱交換器31によって所定の温度に維持されるか
ら、上記霧化タンク13に供給された液体原料Lの第2
の熱交換器32による温度制御を精度よく行うことがで
きる。
【0045】一方、上記霧化タンク13には循環路18
が接続されているため、循環ポンプ17を作動させるこ
とで、霧化タンク13内の液体原料Lの一部が循環路1
8から貯留タンク3および連通管12を経て霧化タンク
13へ戻るという経路で循環する。
が接続されているため、循環ポンプ17を作動させるこ
とで、霧化タンク13内の液体原料Lの一部が循環路1
8から貯留タンク3および連通管12を経て霧化タンク
13へ戻るという経路で循環する。
【0046】上記循環路18は霧化タンク13の底部、
つまり振動板14の近傍に接続されているから、上記振
動板14から振動エネルギを受けて温度上昇した液体原
料Lが循環し易い。循環路18を流れる液体原料は大気
との熱交換によって冷却されるばかりか、循環路18に
設けられた第3の熱交換器33との熱交換によっても冷
却される。
つまり振動板14の近傍に接続されているから、上記振
動板14から振動エネルギを受けて温度上昇した液体原
料Lが循環し易い。循環路18を流れる液体原料は大気
との熱交換によって冷却されるばかりか、循環路18に
設けられた第3の熱交換器33との熱交換によっても冷
却される。
【0047】したがって、上記第1の熱交換器31と循
環路18との両方により、液体原料Lが超音波振動のエ
ネルギを吸収しても、温度上昇するのが防止される。そ
のため、超音波振動を発振する超音波振動子15は温度
制御された液体原料Lによって確実に冷却されるから、
この超音波振動子15が所定の温度以上に過熱されて分
極状態が損なわれることが防止される。
環路18との両方により、液体原料Lが超音波振動のエ
ネルギを吸収しても、温度上昇するのが防止される。そ
のため、超音波振動を発振する超音波振動子15は温度
制御された液体原料Lによって確実に冷却されるから、
この超音波振動子15が所定の温度以上に過熱されて分
極状態が損なわれることが防止される。
【0048】上記貯留タンク3は気密に形成され、その
内部圧力は第1の圧力検出器11aによって検出されて
いる。貯留タンク3内の圧力を上昇すれば、その液面が
下がるから、貯留タンク3と連通管12を介して連通し
た霧化タンク13の液面が上昇し、逆に貯留タンク3内
の圧力を低下して液面が上昇すれば、霧化タンク13の
液面が低下することになる。霧化タンク13の液面高さ
は、貯留タンク3と霧化タンク13との内径寸法および
両タンク3、13内の圧力によって設定される。
内部圧力は第1の圧力検出器11aによって検出されて
いる。貯留タンク3内の圧力を上昇すれば、その液面が
下がるから、貯留タンク3と連通管12を介して連通し
た霧化タンク13の液面が上昇し、逆に貯留タンク3内
の圧力を低下して液面が上昇すれば、霧化タンク13の
液面が低下することになる。霧化タンク13の液面高さ
は、貯留タンク3と霧化タンク13との内径寸法および
両タンク3、13内の圧力によって設定される。
【0049】上記第1圧力検出器11aが検出する貯留
タンク3内の圧力および第2の圧力検出器11bが検出
する霧化タンク13内の圧力が制御装置6に入力される
と、この制御装置6によって上記第1の制御弁5あるい
は第2の制御弁9の開度が制御される。それによって、
貯留タンク3内が加圧ガスによって加圧あるいは減圧ポ
ンプ7によって減圧されて所定の圧力に制御されるか
ら、貯留タンク3の液面に連動する霧化タンク13の液
面は所定の高さに維持される。
タンク3内の圧力および第2の圧力検出器11bが検出
する霧化タンク13内の圧力が制御装置6に入力される
と、この制御装置6によって上記第1の制御弁5あるい
は第2の制御弁9の開度が制御される。それによって、
貯留タンク3内が加圧ガスによって加圧あるいは減圧ポ
ンプ7によって減圧されて所定の圧力に制御されるか
ら、貯留タンク3の液面に連動する霧化タンク13の液
面は所定の高さに維持される。
【0050】つまり、霧化タンク13の液面を、超音波
振動子15から発振される超音波振動により液体原料L
が最も気化し易い高さに維持することができるから、上
記霧化タンク13での液体原料Lの霧化効率を向上させ
ることができる。
振動子15から発振される超音波振動により液体原料L
が最も気化し易い高さに維持することができるから、上
記霧化タンク13での液体原料Lの霧化効率を向上させ
ることができる。
【0051】上記霧化タンク13で霧化された液体原料
の液粒子は、上述したごとくオリフィス22で流量が制
御されて加熱気化器21に流入する。上記オリフィス2
2は加熱気化器21の気化能力に応じた流量で液粒子を
通過せる。また、オリフィス2が設けられていること
で、霧化タンク13から加熱気化器21へ液滴が流入す
るのを抑制することもできる。
の液粒子は、上述したごとくオリフィス22で流量が制
御されて加熱気化器21に流入する。上記オリフィス2
2は加熱気化器21の気化能力に応じた流量で液粒子を
通過せる。また、オリフィス2が設けられていること
で、霧化タンク13から加熱気化器21へ液滴が流入す
るのを抑制することもできる。
【0052】このようにして加熱気化器21へ流入した
液粒子は、この内部に設けられた加熱媒体24に接触す
る。この加熱媒体24は主加熱ヒ−タ23によって加熱
されることで蓄熱している。そのため、液粒子は加熱媒
体24に接触することで、効率よく気化されて蒸気ガス
となり、供給管26から反応炉へ供給されることにな
る。
液粒子は、この内部に設けられた加熱媒体24に接触す
る。この加熱媒体24は主加熱ヒ−タ23によって加熱
されることで蓄熱している。そのため、液粒子は加熱媒
体24に接触することで、効率よく気化されて蒸気ガス
となり、供給管26から反応炉へ供給されることにな
る。
【0053】加熱気化器21によって液粒子を効率よく
気化させることができることで、加熱気化器21を高温
度化せずに気化効率を高めることができる。しかも、加
熱気化器21には液体原料Lが霧化された液粒子として
供給されるから、加熱気化器21内に液体原料Lが残留
し、その液体原料Lが分解して堆積物となり残留すると
いうことがほとんどない。そのため、堆積物により加熱
気化器21につまりが生じたり、ダストの発生原因とな
るなどのことがない。
気化させることができることで、加熱気化器21を高温
度化せずに気化効率を高めることができる。しかも、加
熱気化器21には液体原料Lが霧化された液粒子として
供給されるから、加熱気化器21内に液体原料Lが残留
し、その液体原料Lが分解して堆積物となり残留すると
いうことがほとんどない。そのため、堆積物により加熱
気化器21につまりが生じたり、ダストの発生原因とな
るなどのことがない。
【0054】この発明は上記の一実施の形態に限定され
ず、要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たと
えば、霧化タンクで霧化された液粒子が加熱気化器に供
給される量を制御するのにオリフィスを用いたが、オリ
フィスに代わり網状体などであってもよく、要は霧化さ
れた液粒子の流量を制御できればよい。
ず、要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たと
えば、霧化タンクで霧化された液粒子が加熱気化器に供
給される量を制御するのにオリフィスを用いたが、オリ
フィスに代わり網状体などであってもよく、要は霧化さ
れた液粒子の流量を制御できればよい。
【0055】また、上記加熱気化器には加熱媒体として
多孔質板を収容したが、多孔質板に限られず、粒状体や
筒状体やハニカム構造体などであってもよく、要は蓄熱
性能を有し、しかも表面積の大きなものであればよい。
多孔質板を収容したが、多孔質板に限られず、粒状体や
筒状体やハニカム構造体などであってもよく、要は蓄熱
性能を有し、しかも表面積の大きなものであればよい。
【0056】さらに、液体原料の温度制御は、霧化タン
クに熱交換器を設ける手段と、液体原料を循環配管によ
って循環させる手段とのどちらか一方だけであっても、
上記液体原料を所定温度に維持することができる。
クに熱交換器を設ける手段と、液体原料を循環配管によ
って循環させる手段とのどちらか一方だけであっても、
上記液体原料を所定温度に維持することができる。
【0057】また、液面制御手段は、貯留タンクおよび
霧化タンク内の圧力を基に制御するものではなく、直接
的に霧化タンク内の液面高さを求め、液体原料の供給量
を制御するようにしてもよい。
霧化タンク内の圧力を基に制御するものではなく、直接
的に霧化タンク内の液面高さを求め、液体原料の供給量
を制御するようにしてもよい。
【0058】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、霧化部におけ
る液体原料の温度を制御することで、この液体原料を霧
化させる超音波振動子の温度が所定以上に上昇するのを
防止できる。
る液体原料の温度を制御することで、この液体原料を霧
化させる超音波振動子の温度が所定以上に上昇するのを
防止できる。
【0059】そのため、霧化部において、超音波振動子
は液体原料によって確実によって冷却され、分極状態が
損なわれる温度まで上昇するのが防止されるから、上記
超音波振動子による液体原料の霧化を効率よく確実に行
うことができる。
は液体原料によって確実によって冷却され、分極状態が
損なわれる温度まで上昇するのが防止されるから、上記
超音波振動子による液体原料の霧化を効率よく確実に行
うことができる。
【0060】請求項2の発明によれば、温度調節器によ
って温度調節された伝熱媒体を熱交換器に流通させ、こ
の熱交換器によって霧化部の温度を調節することで、液
体原料の温度が所定以上に上昇するのを防止した。
って温度調節された伝熱媒体を熱交換器に流通させ、こ
の熱交換器によって霧化部の温度を調節することで、液
体原料の温度が所定以上に上昇するのを防止した。
【0061】そのため、超音波振動子を液体原料によっ
て確実に冷却して所定以上に温度上昇するのを防止でき
る。請求項3の発明によれば、霧化部に循環路を接続
し、この循環路によって霧化部に供給された液体原料を
循環させるようにした。
て確実に冷却して所定以上に温度上昇するのを防止でき
る。請求項3の発明によれば、霧化部に循環路を接続
し、この循環路によって霧化部に供給された液体原料を
循環させるようにした。
【0062】そのため、液体原料は循環することで放熱
し、所定以上に温度上昇するのが防止されるから、この
液体原料により超音波振動子を確実に冷却するとができ
る。請求項4の発明によれば、霧化部における液体原料
の液面を所定の高さに制御できるようにした。
し、所定以上に温度上昇するのが防止されるから、この
液体原料により超音波振動子を確実に冷却するとができ
る。請求項4の発明によれば、霧化部における液体原料
の液面を所定の高さに制御できるようにした。
【0063】そのため、液体原料の液面を、超音波振動
子によって最も効率よく霧化させることができる高さに
維持できるから、液体原料の霧化効率を向上させること
ができる。
子によって最も効率よく霧化させることができる高さに
維持できるから、液体原料の霧化効率を向上させること
ができる。
【0064】請求項5の発明によれば、霧化部に連通す
る貯留部を設け、この貯留部および霧化部内の圧力を求
め、貯留部内の圧力を制御することで、上記霧化部の液
面高さを所定の高さに制御するようにしたので、霧化部
における液体原料の液面高さを液体原料を効率よく霧化
させることができる高さに精度よく制御することができ
る。
る貯留部を設け、この貯留部および霧化部内の圧力を求
め、貯留部内の圧力を制御することで、上記霧化部の液
面高さを所定の高さに制御するようにしたので、霧化部
における液体原料の液面高さを液体原料を効率よく霧化
させることができる高さに精度よく制御することができ
る。
【0065】請求項6の発明によれば、霧化部で霧化さ
れた液粒子が加熱気化部へ供給される量を制御するよう
にしたことで、上記加熱気化部の能力に応じた量の液粒
子を供給することができる。
れた液粒子が加熱気化部へ供給される量を制御するよう
にしたことで、上記加熱気化部の能力に応じた量の液粒
子を供給することができる。
【0066】そのため、加熱気化部で液粒子が気化され
ずに残留し、熱分解して堆積物となるのを防止できるか
ら、ダストの発生や加熱気化部の気化能力の低下などを
招くことがない。請求項7の発明によれば、加熱気化部
に加熱媒体を収容したことで、加熱気化部に流入する液
体原料の液粒子を効率よく気化させることができる。
ずに残留し、熱分解して堆積物となるのを防止できるか
ら、ダストの発生や加熱気化部の気化能力の低下などを
招くことがない。請求項7の発明によれば、加熱気化部
に加熱媒体を収容したことで、加熱気化部に流入する液
体原料の液粒子を効率よく気化させることができる。
【図1】この発明の一実施の形態を示す全体構成図。
1…供給タンク(供給部) 3…貯留タンク(貯留部) 4…第1の加圧管(圧力調整手段) 7…減圧ポンプ(圧力調整手段) 11a、11b…圧力検出器 13…霧化タンク(霧化部) 15…超音波振動子 18…循環路 21…加熱気化器(加熱気化部) 24…加熱媒体 32…第2の熱交換器 34…温度調節器
Claims (7)
- 【請求項1】 液体原料を気化させて供給する液体原料
供給装置において、 液体原料を供給する供給部と、 超音波振動子を有し上記供給部から供給された液体原料
を上記超音波振動子の超音波振動によって霧化させる霧
化部と、 この霧化部における液体原料の温度を制御する温度制御
手段と、 上記霧化部によって霧化された液体原料を加熱気化させ
る加熱気化部とを具備したことを特徴とする液体原料供
給装置。 - 【請求項2】 上記温度制御手段は、温度調節器と、こ
の温度調節器によって温度調節されて上記霧化部の液体
原料と熱交換する伝熱媒体が流通される熱交換器とから
なることを特徴とする請求項1記載の液体原料供給装
置。 - 【請求項3】 上記温度制御手段は、上記霧化部に接続
されこの霧化部に供給された液体原料の一部を循環させ
る循環路であることを特徴とする請求項1記載の液体原
料供給装置。 - 【請求項4】 液体原料を気化させて供給する液体原料
供給装置において、 液体原料を供給する供給部と、 超音波振動子を有し上記供給部から供給された液体原料
を上記超音波振動子の超音波振動によって霧化させる霧
化部と、 この霧化部における液体原料の液面を所定の高さに制御
する液面制御手段と、 上記霧化部によって霧化された液体原料を加熱気化させ
る加熱気化部とを具備したことを特徴とする液体原料供
給装置。 - 【請求項5】 上記液面制御手段は、 上記供給部と上記霧化部との間にこれらに連通して設け
られ上記供給部から霧化部へ供給される液体原料を一時
的に貯留する貯留部と、 この貯留部内の圧力を検出する第1の検出手段と、 上記霧化部内の圧力を検出する第2の検出手段と、 これら第1、第2の検出手段からの検出信号によって上
記貯留部内に加える圧力を調整して上記霧化部の液面を
所定の高さに維持する圧力調整手段とからなることを特
徴とする請求項4記載の液体原料供給装置。 - 【請求項6】 上記霧化部で霧化された液体原料の液粒
子は、上記気化部への供給量が流量制御手段によって制
御される構成であることを特徴とする請求項1または請
求項4記載の液体原料供給装置。 - 【請求項7】 上記加熱気化部には、上記霧化部で霧化
されて加熱気化部に流入する液体原料の液粒子へ伝熱す
るための加熱媒体が収容されていることを特徴とする請
求項1または請求項4記載の液体原料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129592A JPH10317144A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 液体原料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129592A JPH10317144A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 液体原料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317144A true JPH10317144A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15013264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9129592A Pending JPH10317144A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 液体原料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10317144A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102072924B1 (ko) * | 2018-11-05 | 2020-02-03 | (주)에이텍솔루션 | 고효율 반도체 증착용 기화기 |
| WO2021210597A1 (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 伸和コントロールズ株式会社 | ガス供給装置 |
| CN117026218A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-11-10 | 上海大学 | 一种低成本可连续进料的mts流量控制系统 |
| CN117282613A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-26 | 业泓科技(成都)有限公司 | 点胶机及点胶方法 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129592A patent/JPH10317144A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102072924B1 (ko) * | 2018-11-05 | 2020-02-03 | (주)에이텍솔루션 | 고효율 반도체 증착용 기화기 |
| WO2021210597A1 (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 伸和コントロールズ株式会社 | ガス供給装置 |
| JP2021169847A (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-28 | 伸和コントロールズ株式会社 | ガス供給装置 |
| CN117026218A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-11-10 | 上海大学 | 一种低成本可连续进料的mts流量控制系统 |
| CN117282613A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-26 | 业泓科技(成都)有限公司 | 点胶机及点胶方法 |
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