JPH11342328A - 気化器及び気化供給方法 - Google Patents
気化器及び気化供給方法Info
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- JPH11342328A JPH11342328A JP15147198A JP15147198A JPH11342328A JP H11342328 A JPH11342328 A JP H11342328A JP 15147198 A JP15147198 A JP 15147198A JP 15147198 A JP15147198 A JP 15147198A JP H11342328 A JPH11342328 A JP H11342328A
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- JP
- Japan
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- raw material
- vaporization
- carrier gas
- vaporizer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- 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
- C23C16/448—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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体原料を気化させて半導体製造装置へ供給
するための気化器及び気化供給方法において、原料に過
剰な加熱を与えず、しかも原料を所望の濃度及び流量で
効率よく気化させることにより高品質の気化ガスが得ら
れ、さらに内壁面への付着物の堆積を防止することが可
能な気化器及び気化供給方法を提供する。 【解決手段】 気化器の気化容器の形状を、球形、楕球
形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、円錐形、
円錐台形、半球形等に設定し、かつキャリヤーガス導入
口の向きを、キャリヤーガスが気化容器内で旋回流を形
成するような向きに設定する。また、液体原料を霧化し
た後、前記気化容器の原料供給口より気化容器の中心部
に向かって噴出させ、さらに気化容器内の加熱されたキ
ャリヤーガスの旋回流と接触加熱させることによって気
化させて、半導体製造装置へ供給する。
するための気化器及び気化供給方法において、原料に過
剰な加熱を与えず、しかも原料を所望の濃度及び流量で
効率よく気化させることにより高品質の気化ガスが得ら
れ、さらに内壁面への付着物の堆積を防止することが可
能な気化器及び気化供給方法を提供する。 【解決手段】 気化器の気化容器の形状を、球形、楕球
形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、円錐形、
円錐台形、半球形等に設定し、かつキャリヤーガス導入
口の向きを、キャリヤーガスが気化容器内で旋回流を形
成するような向きに設定する。また、液体原料を霧化し
た後、前記気化容器の原料供給口より気化容器の中心部
に向かって噴出させ、さらに気化容器内の加熱されたキ
ャリヤーガスの旋回流と接触加熱させることによって気
化させて、半導体製造装置へ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造など
に用いられる化学気相成長（ＣＶＤ）装置等にガスを供
給するための気化器及び気化供給方法に関する。さらに
詳細には、液体原料を、その品質を低下させることな
く、所望の濃度及び流量で効率よく気化供給するための
気化器及び気化供給方法に関する。
に用いられる化学気相成長（ＣＶＤ）装置等にガスを供
給するための気化器及び気化供給方法に関する。さらに
詳細には、液体原料を、その品質を低下させることな
く、所望の濃度及び流量で効率よく気化供給するための
気化器及び気化供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの絶縁薄膜においては、
ゲート絶縁膜としてＳｉＯ2 、キャパシタ絶縁膜として
Ｓｉ3 Ｎ4 、層間絶縁膜としてＰＳＧ（リン・シリコン
・ガラス）、ＢＰＳＧ（ボロン・リン・シリコン・ガラ
ス）がある。従来よりこれらをＣＶＤ装置により製造す
るための材料としては、ＳｉＨ4 、ＮＨ3 、ＰＨ3 、Ｂ
2 Ｈ6 等の気体原料が用いられてきた。これらの気体原
料は高純度に精製することが容易であり、適宜の温度に
加熱した後ＣＶＤ装置に供給すればよく、取り扱いが比
較的に簡単であった。
ゲート絶縁膜としてＳｉＯ2 、キャパシタ絶縁膜として
Ｓｉ3 Ｎ4 、層間絶縁膜としてＰＳＧ（リン・シリコン
・ガラス）、ＢＰＳＧ（ボロン・リン・シリコン・ガラ
ス）がある。従来よりこれらをＣＶＤ装置により製造す
るための材料としては、ＳｉＨ4 、ＮＨ3 、ＰＨ3 、Ｂ
2 Ｈ6 等の気体原料が用いられてきた。これらの気体原
料は高純度に精製することが容易であり、適宜の温度に
加熱した後ＣＶＤ装置に供給すればよく、取り扱いが比
較的に簡単であった。
【０００３】しかし、デバイスの三次元化や配線の多層
化が進むにつれて、絶縁膜の平坦化に対する要求が高ま
ってきており、ボイド等の欠陥が発生しにくく高品質の
薄膜形成が可能な液体原料が使用され始めている。例え
ば、ＳｉＯ2 膜の原料としてはテトラエトキシケイ素
（Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）が、ＢＰＳＧ膜の原料として
はトリメトキシホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3 ）3 ）、トリメト
キシリン（Ｐ（ＯＣＨ3）3 ）等が実用化されている。
また、このほかにもＳｉＯ2 の数倍の高い誘電率を示す
Ｔａ2 Ｏ5 膜、ＨｆＯ 2 膜等の新しい種類の薄膜も開発
されているが、これらの原料としてはペンタエトキシタ
ンタル（Ｔａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 ）、テトラ tert-ブトキ
シハフニウム（Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ3 ）3 ）4 ）等の液体
原料が用いられている。
化が進むにつれて、絶縁膜の平坦化に対する要求が高ま
ってきており、ボイド等の欠陥が発生しにくく高品質の
薄膜形成が可能な液体原料が使用され始めている。例え
ば、ＳｉＯ2 膜の原料としてはテトラエトキシケイ素
（Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）が、ＢＰＳＧ膜の原料として
はトリメトキシホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3 ）3 ）、トリメト
キシリン（Ｐ（ＯＣＨ3）3 ）等が実用化されている。
また、このほかにもＳｉＯ2 の数倍の高い誘電率を示す
Ｔａ2 Ｏ5 膜、ＨｆＯ 2 膜等の新しい種類の薄膜も開発
されているが、これらの原料としてはペンタエトキシタ
ンタル（Ｔａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 ）、テトラ tert-ブトキ
シハフニウム（Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ3 ）3 ）4 ）等の液体
原料が用いられている。
【０００４】これらの液体原料は、一般的に蒸気圧が低
く、粘度が高く、気化温度と分解温度が接近しているた
め、その品質を低下させることなく、しかも所望の濃度
及び流量で効率よく気化させることは非常に困難なこと
であった。しかし、液体原料を用いた絶縁薄膜は、気体
原料を用いた絶縁薄膜より高品質、高純度のものが期待
されており、液体原料を劣化させずに効率よく霧化また
は気化する目的で、種々の装置あるいは方法等が開発さ
れてきた。従来より、液体材料を半導体製造装置にガス
状で供給するための気化器及び気化供給方法としては、
例えば以下のようなものを挙げることができる。
く、粘度が高く、気化温度と分解温度が接近しているた
め、その品質を低下させることなく、しかも所望の濃度
及び流量で効率よく気化させることは非常に困難なこと
であった。しかし、液体原料を用いた絶縁薄膜は、気体
原料を用いた絶縁薄膜より高品質、高純度のものが期待
されており、液体原料を劣化させずに効率よく霧化また
は気化する目的で、種々の装置あるいは方法等が開発さ
れてきた。従来より、液体材料を半導体製造装置にガス
状で供給するための気化器及び気化供給方法としては、
例えば以下のようなものを挙げることができる。
【０００５】すなわち、液体原料を噴霧する機構と噴
霧された原料を加熱気化する機構を併せた気化器であ
り、気化器の原料供給口において噴霧した原料を気化器
内に拡散することにより気化させる方法（特開平３−１
２６８７２号公報）、液体原料を入れる容器、該液体
原料の温度調整手段及び該液体原料に気体を吹き込むた
めの管を備えた気化器により、加熱した液体原料にキャ
リヤーガスをバブリングさせて蒸発気化させる方法（特
開平４−２１８６７５号公報）、気化器内に超音波振
動子が設けられており、液体原料を超音波振動により霧
状にするとともに加熱して気化させる気化装置（特開平
５−１３２７７９号公報）、霧化器により霧化した原
料を加熱された気化通路に通して気化する装置（特開平
９−４７６９７号公報）等が挙げられる。
霧された原料を加熱気化する機構を併せた気化器であ
り、気化器の原料供給口において噴霧した原料を気化器
内に拡散することにより気化させる方法（特開平３−１
２６８７２号公報）、液体原料を入れる容器、該液体
原料の温度調整手段及び該液体原料に気体を吹き込むた
めの管を備えた気化器により、加熱した液体原料にキャ
リヤーガスをバブリングさせて蒸発気化させる方法（特
開平４−２１８６７５号公報）、気化器内に超音波振
動子が設けられており、液体原料を超音波振動により霧
状にするとともに加熱して気化させる気化装置（特開平
５−１３２７７９号公報）、霧化器により霧化した原
料を加熱された気化通路に通して気化する装置（特開平
９−４７６９７号公報）等が挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法には次のような問題点があった。すなわち、
では、霧化された原料の一部が気化器のヒーターにより
過剰に加熱されるだけでなく、熱伝導の不良により気化
効率も悪いために気化ガスの品質が低下し、また時間の
経過とともに気化器の内壁面に付着物が堆積するので、
気化器のメンテナンスにも手間がかかるという不都合が
あった。では、液体原料が容器内で長時間加熱される
ことにより分解、変質を生じるために気化ガスの品質が
低下し、また気化ガスの濃度や供給量の制御が難しいと
いう欠点があった。では、前記と同様の不都合があ
るほか、原料がミストの状態で半導体製造装置へ供給さ
れる恐れがあった。では、熱伝導が良いため気化効率
は良好であるが、霧化された原料の一部がヒーターによ
り過剰に加熱されるために気化ガスの品質が低下し、ま
た長時間使用した場合は内壁面への付着物の堆積により
気化通路が閉塞する恐れがあった。
うな方法には次のような問題点があった。すなわち、
では、霧化された原料の一部が気化器のヒーターにより
過剰に加熱されるだけでなく、熱伝導の不良により気化
効率も悪いために気化ガスの品質が低下し、また時間の
経過とともに気化器の内壁面に付着物が堆積するので、
気化器のメンテナンスにも手間がかかるという不都合が
あった。では、液体原料が容器内で長時間加熱される
ことにより分解、変質を生じるために気化ガスの品質が
低下し、また気化ガスの濃度や供給量の制御が難しいと
いう欠点があった。では、前記と同様の不都合があ
るほか、原料がミストの状態で半導体製造装置へ供給さ
れる恐れがあった。では、熱伝導が良いため気化効率
は良好であるが、霧化された原料の一部がヒーターによ
り過剰に加熱されるために気化ガスの品質が低下し、ま
た長時間使用した場合は内壁面への付着物の堆積により
気化通路が閉塞する恐れがあった。
【０００７】従って、本発明が解決しようとする課題
は、液体原料を気化させて半導体製造装置へ供給するた
めの気化器及び気化供給方法において、原料に過剰な加
熱を与えず、しかも原料を所望の濃度及び流量で効率よ
く気化させることにより高品質の気化ガスが得られ、さ
らに内壁面への付着物の堆積を防止することが可能な気
化器及び気化供給方法を提供することである。
は、液体原料を気化させて半導体製造装置へ供給するた
めの気化器及び気化供給方法において、原料に過剰な加
熱を与えず、しかも原料を所望の濃度及び流量で効率よ
く気化させることにより高品質の気化ガスが得られ、さ
らに内壁面への付着物の堆積を防止することが可能な気
化器及び気化供給方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意検討した結果、気化容器の形状
を、球形、楕球形、樽形、端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形等に設定し、かつキャリヤー
ガス導入口の水平面における向きを、キャリヤーガス導
入口の設置位置における内壁面に対して平行あるいは若
干斜めとなるように設定すれば、キャリヤーガスが気化
容器の内壁面に沿って旋回することで、霧化された原料
がこのキャリヤーガスに巻き込まれて接触加熱されるの
で、内壁面からの直接的な加熱による原料の品質低下や
内壁面への付着物の堆積が極めて少なくなり、また気化
効率が向上することを見い出し本発明に到達した。
課題を解決すべく鋭意検討した結果、気化容器の形状
を、球形、楕球形、樽形、端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形等に設定し、かつキャリヤー
ガス導入口の水平面における向きを、キャリヤーガス導
入口の設置位置における内壁面に対して平行あるいは若
干斜めとなるように設定すれば、キャリヤーガスが気化
容器の内壁面に沿って旋回することで、霧化された原料
がこのキャリヤーガスに巻き込まれて接触加熱されるの
で、内壁面からの直接的な加熱による原料の品質低下や
内壁面への付着物の堆積が極めて少なくなり、また気化
効率が向上することを見い出し本発明に到達した。
【０００９】すなわち本発明は、気化容器の形状が、球
形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに類似する形
状若しくはこれらを組み合せた形状であり、該気化容器
は少なくとも原料供給口、気化ガス出口、及びキャリヤ
ーガスが気化容器内で旋回流を形成するような向きに設
定されたキャリヤーガス導入口を有し、該気化容器の外
部には加熱するための手段を設けたことを特徴とする気
化器である。
形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに類似する形
状若しくはこれらを組み合せた形状であり、該気化容器
は少なくとも原料供給口、気化ガス出口、及びキャリヤ
ーガスが気化容器内で旋回流を形成するような向きに設
定されたキャリヤーガス導入口を有し、該気化容器の外
部には加熱するための手段を設けたことを特徴とする気
化器である。
【００１０】また本発明は、液体原料を、霧化した後、
形状が、球形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおび
た円筒形、円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに
類似する形状若しくはこれらを組み合せた形状である気
化容器の原料供給口より該気化容器の中心部に向かって
噴出させ、該気化容器のキャリヤーガス導入口より供給
され該気化容器の内壁面に沿って旋回する加熱されたキ
ャリヤーガスと接触加熱させることにより気化させて、
半導体製造装置へ供給することを特徴とする気化供給方
法でもある。
形状が、球形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおび
た円筒形、円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに
類似する形状若しくはこれらを組み合せた形状である気
化容器の原料供給口より該気化容器の中心部に向かって
噴出させ、該気化容器のキャリヤーガス導入口より供給
され該気化容器の内壁面に沿って旋回する加熱されたキ
ャリヤーガスと接触加熱させることにより気化させて、
半導体製造装置へ供給することを特徴とする気化供給方
法でもある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、半導体製造の際のＣＶ
Ｄ装置等に液体原料を気化させて供給する気化器及び気
化供給方法に適用される。本発明の気化器は、気化容器
の形状が、球形、楕球形、樽形、または端部が丸みをお
びた円筒形、円錐形、円錐台形、半球形、またはこれら
に類似する形状若しくはこれらを組み合せた形状であ
り、さらに気化容器のキャリヤーガス導入口を、キャリ
ヤーガスが気化容器内で旋回流を形成するような向きと
なるように設けたものである。また、本発明の気化供給
方法は、液体原料を超音波振動の付与等により霧化し、
気化容器の原料供給口より該気化容器の中心部に向かっ
て噴出させ、さらに気化容器内の加熱されたキャリヤー
ガスの旋回流と接触加熱させることによって気化させ
て、半導体製造装置へ供給する方法である。
Ｄ装置等に液体原料を気化させて供給する気化器及び気
化供給方法に適用される。本発明の気化器は、気化容器
の形状が、球形、楕球形、樽形、または端部が丸みをお
びた円筒形、円錐形、円錐台形、半球形、またはこれら
に類似する形状若しくはこれらを組み合せた形状であ
り、さらに気化容器のキャリヤーガス導入口を、キャリ
ヤーガスが気化容器内で旋回流を形成するような向きと
なるように設けたものである。また、本発明の気化供給
方法は、液体原料を超音波振動の付与等により霧化し、
気化容器の原料供給口より該気化容器の中心部に向かっ
て噴出させ、さらに気化容器内の加熱されたキャリヤー
ガスの旋回流と接触加熱させることによって気化させ
て、半導体製造装置へ供給する方法である。
【００１２】本発明の気化器及び気化供給方法に適用さ
れる原料は、常温で液体であってもまた固体を溶媒に溶
解したものであっても、液状を保持し得るものであれば
特に制限はなく、用途に応じて適宜選択、使用される。
例えばテトラiso-プロポキシチタン（Ｔｉ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ3 ）2 ）4 ）、テトラn-プロポキシチタン（Ｔｉ（Ｏ
Ｃ3 Ｈ7 ）4 ）、テトラ tert-ブトキシジルコニウム
（Ｚｒ（ＯＣ（ＣＨ3 ） 3 ）4 ）、テトラ tert-ブトキ
シハフニウム（Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ3 ）3 ）4 ）、テトラ
n-ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 ）、テ
トラメトキシバナジウム（Ｖ（ＯＣＨ3 ）4 ）、トリメ
トキシバナジルオキシド（ＶＯ（ＯＣＨ3）3 ）、ペン
タエトキシニオブ（Ｎｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 ）、ペンタエ
トキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 ）、トリメトキ
シホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3 ）3 ）、トリiso-プロポキシア
ルミニウム（Ａｌ（ＯＣＨ（ＣＨ3 ）2 ）3 ）、テトラ
エトキシケイ素（Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）、テトラエト
キシゲルマニウム（Ｇｅ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）、テトラメ
トキシスズ（Ｓｎ（ＯＣＨ3 ）4 ）、トリメトキシリン
（Ｐ（ＯＣＨ3 ）3 ）、トリメトキシホスフィンオキシ
ド（ＰＯ（ＯＣＨ3 ） 3 ）、トリエトキシヒ素（Ａｓ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）、トリエトキシアンチモン（Ｓｂ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）等の常温で液体のアルコキシドを挙
げることができる。
れる原料は、常温で液体であってもまた固体を溶媒に溶
解したものであっても、液状を保持し得るものであれば
特に制限はなく、用途に応じて適宜選択、使用される。
例えばテトラiso-プロポキシチタン（Ｔｉ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ3 ）2 ）4 ）、テトラn-プロポキシチタン（Ｔｉ（Ｏ
Ｃ3 Ｈ7 ）4 ）、テトラ tert-ブトキシジルコニウム
（Ｚｒ（ＯＣ（ＣＨ3 ） 3 ）4 ）、テトラ tert-ブトキ
シハフニウム（Ｈｆ（ＯＣ（ＣＨ3 ）3 ）4 ）、テトラ
n-ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 ）、テ
トラメトキシバナジウム（Ｖ（ＯＣＨ3 ）4 ）、トリメ
トキシバナジルオキシド（ＶＯ（ＯＣＨ3）3 ）、ペン
タエトキシニオブ（Ｎｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 ）、ペンタエ
トキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 ）、トリメトキ
シホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3 ）3 ）、トリiso-プロポキシア
ルミニウム（Ａｌ（ＯＣＨ（ＣＨ3 ）2 ）3 ）、テトラ
エトキシケイ素（Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）、テトラエト
キシゲルマニウム（Ｇｅ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）、テトラメ
トキシスズ（Ｓｎ（ＯＣＨ3 ）4 ）、トリメトキシリン
（Ｐ（ＯＣＨ3 ）3 ）、トリメトキシホスフィンオキシ
ド（ＰＯ（ＯＣＨ3 ） 3 ）、トリエトキシヒ素（Ａｓ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）、トリエトキシアンチモン（Ｓｂ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）等の常温で液体のアルコキシドを挙
げることができる。
【００１３】また、前記のほかに、トリメチルアルミニ
ウム（Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ）、ジメチルアルミニウムハイ
ドライド（Ａｌ（ＣＨ3 ）2 Ｈ）、トリiso-ブチルアル
ミニウム（Ａｌ（iso-Ｃ4 Ｈ9 ）3 ）、ヘキサフルオロ
アセチルアセトン銅ビニルトリメチルシラン（（ＣＦ3
ＣＯ）2 ＣＨＣｕ・ＣＨ2 ＣＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 ）、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチルシラ
ン（（ＣＦ3 ＣＯ）2ＣＨＣｕ・ＣＨ2 ＣＨＣＨ2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）3 ）、ビス（iso-プロピルシクロペンタジエ
ニル）タングステンジハライド（（iso-Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ
5 ）2 ＷＨ2 ）、テトラキスジメチルアミノジルコニウ
ム（Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ3 ）2 ）4 ）等の常温で液体の原料
を例示することができる。
ウム（Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ）、ジメチルアルミニウムハイ
ドライド（Ａｌ（ＣＨ3 ）2 Ｈ）、トリiso-ブチルアル
ミニウム（Ａｌ（iso-Ｃ4 Ｈ9 ）3 ）、ヘキサフルオロ
アセチルアセトン銅ビニルトリメチルシラン（（ＣＦ3
ＣＯ）2 ＣＨＣｕ・ＣＨ2 ＣＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 ）、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチルシラ
ン（（ＣＦ3 ＣＯ）2ＣＨＣｕ・ＣＨ2 ＣＨＣＨ2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）3 ）、ビス（iso-プロピルシクロペンタジエ
ニル）タングステンジハライド（（iso-Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ
5 ）2 ＷＨ2 ）、テトラキスジメチルアミノジルコニウ
ム（Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ3 ）2 ）4 ）等の常温で液体の原料
を例示することができる。
【００１４】さらに、ヘキサカルボニルモリブデン（Ｍ
ｏ（ＣＯ）6 ）、ジメチルペントオキシ金（Ａｕ（ＣＨ
3 ）2 （ＯＣ5 Ｈ7 ））、ビス（2,2,6,6,- テトラメチ
ル-3,5ヘプタンジオナイト）バリウム（Ｂａ（（Ｃ（Ｃ
Ｈ3 ）3 ）2 Ｃ3 ＨＯ2 ）2）、ビス（2,2,6,6,- テト
ラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ストロンチウム（Ｓ
ｒ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2 Ｃ3 ＨＯ2 ）2 ）、テトラ
（2,2,6,6,- テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）チ
タニウム（Ｔｉ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2 Ｃ3 ＨＯ 2 ）
4 ）、テトラ（2,2,6,6,- テトラメチル-3,5ヘプタンジ
オナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2
Ｃ3 ＨＯ2 ）4 ）、ビス（2,2,6,6,- テトラメチル-3,5
ヘプタンジオナイト）鉛（Ｐｂ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2
Ｃ3 ＨＯ2 ） 2 ）等の常温で固体の原料を例示すること
ができる。ただし、これらは通常０．１〜０．５ｍｏｌ
／Ｌ程度の濃度でヘキサン、ヘプタン、酢酸ブチル、is
o-プロピルアルコール、テトラヒドロフラン等の有機溶
媒に溶解して使用する必要がある。
ｏ（ＣＯ）6 ）、ジメチルペントオキシ金（Ａｕ（ＣＨ
3 ）2 （ＯＣ5 Ｈ7 ））、ビス（2,2,6,6,- テトラメチ
ル-3,5ヘプタンジオナイト）バリウム（Ｂａ（（Ｃ（Ｃ
Ｈ3 ）3 ）2 Ｃ3 ＨＯ2 ）2）、ビス（2,2,6,6,- テト
ラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ストロンチウム（Ｓ
ｒ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2 Ｃ3 ＨＯ2 ）2 ）、テトラ
（2,2,6,6,- テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）チ
タニウム（Ｔｉ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2 Ｃ3 ＨＯ 2 ）
4 ）、テトラ（2,2,6,6,- テトラメチル-3,5ヘプタンジ
オナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2
Ｃ3 ＨＯ2 ）4 ）、ビス（2,2,6,6,- テトラメチル-3,5
ヘプタンジオナイト）鉛（Ｐｂ（（Ｃ（ＣＨ3 ）3 ）2
Ｃ3 ＨＯ2 ） 2 ）等の常温で固体の原料を例示すること
ができる。ただし、これらは通常０．１〜０．５ｍｏｌ
／Ｌ程度の濃度でヘキサン、ヘプタン、酢酸ブチル、is
o-プロピルアルコール、テトラヒドロフラン等の有機溶
媒に溶解して使用する必要がある。
【００１５】本発明の気化器は、気化容器の形状が、球
形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに類似する形
状若しくはこれらを組み合せた形状であればよいが、気
化容器内でキャリヤーガスが旋回流を形成しやすくする
ために単純な形状であることが好ましい。さらに球形と
することが最も好ましく、次に楕球形または樽形が好ま
しい。楕球形は最長径Ｒと最短径ｒの比（ｒ／Ｒ）が
０．５以上でかつ１．０未満のものが好ましい。また、
樽形は最も太い胴部分の水平断面の円の直径Ｒと高さｈ
の比（ｈ／Ｒ）が０．５以上でかつ２．０以下のものが
好ましい。
形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに類似する形
状若しくはこれらを組み合せた形状であればよいが、気
化容器内でキャリヤーガスが旋回流を形成しやすくする
ために単純な形状であることが好ましい。さらに球形と
することが最も好ましく、次に楕球形または樽形が好ま
しい。楕球形は最長径Ｒと最短径ｒの比（ｒ／Ｒ）が
０．５以上でかつ１．０未満のものが好ましい。また、
樽形は最も太い胴部分の水平断面の円の直径Ｒと高さｈ
の比（ｈ／Ｒ）が０．５以上でかつ２．０以下のものが
好ましい。
【００１６】ここでキャリヤーガスの旋回流とは、キャ
リヤーガス導入口より気化容器内に供給されたキャリヤ
ーガスが、気化容器の内壁面に沿ってら旋状に流れ、気
化ガス出口より排出される一連の流れを意味する。ま
た、端部とは、平面または曲面が他の平面または曲面と
交叉する部分を意味し、例えば円筒形では上面または下
面の円周部分を示すものである。気化容器として円筒
形、円錐形、円錐台形、半球形の形状では端部に丸みを
おびたものを使用する理由は、内壁面の端部においてガ
ス置換が容易に行なわれ、ガスの滞留によって付着物が
堆積することを防止するためである。気化容器の大きさ
は気化ガスの供給量によっても異なり一概には特定でき
ないが、通常は球形に換算した場合の内直径として７０
〜２５０ｍｍ、好ましくは１００〜１５０ｍｍ程度であ
る。
リヤーガス導入口より気化容器内に供給されたキャリヤ
ーガスが、気化容器の内壁面に沿ってら旋状に流れ、気
化ガス出口より排出される一連の流れを意味する。ま
た、端部とは、平面または曲面が他の平面または曲面と
交叉する部分を意味し、例えば円筒形では上面または下
面の円周部分を示すものである。気化容器として円筒
形、円錐形、円錐台形、半球形の形状では端部に丸みを
おびたものを使用する理由は、内壁面の端部においてガ
ス置換が容易に行なわれ、ガスの滞留によって付着物が
堆積することを防止するためである。気化容器の大きさ
は気化ガスの供給量によっても異なり一概には特定でき
ないが、通常は球形に換算した場合の内直径として７０
〜２５０ｍｍ、好ましくは１００〜１５０ｍｍ程度であ
る。
【００１７】また、本発明の気化器における気化容器
は、少なくとも原料供給口、気化ガス出口及びキャリヤ
ーガス導入口を有しており、キャリヤーガス導入口はキ
ャリヤーガスが気化容器内で旋回流を形成するような向
きに設定される。さらに原料供給口は、気化容器の最上
部でかつ中央部に設けられ、かつ該原料供給口の向き
が、気化容器中心部の方向になるように設定されること
が好ましい。また、気化ガス出口は気化容器の下部に、
キャリヤーガス導入口は気化容器の上部に設けられるこ
とが好ましい。
は、少なくとも原料供給口、気化ガス出口及びキャリヤ
ーガス導入口を有しており、キャリヤーガス導入口はキ
ャリヤーガスが気化容器内で旋回流を形成するような向
きに設定される。さらに原料供給口は、気化容器の最上
部でかつ中央部に設けられ、かつ該原料供給口の向き
が、気化容器中心部の方向になるように設定されること
が好ましい。また、気化ガス出口は気化容器の下部に、
キャリヤーガス導入口は気化容器の上部に設けられるこ
とが好ましい。
【００１８】なお、気化容器は複数個の原料供給口を有
していてもよく、このような場合は、好ましくは複数個
の原料供給口の中心となる位置が気化容器の最上部でか
つ中央部になるように設けられ、かつ各々の原料供給口
の向きが、気化容器中心部の方向になるように設定され
る。また、気化容器は複数個のキャリヤーガス導入口を
有していてもよく、このような場合は、好ましくは各々
のキャリヤーガス導入口が、キャリヤーガスの旋回流を
形成するような向きに設定される。
していてもよく、このような場合は、好ましくは複数個
の原料供給口の中心となる位置が気化容器の最上部でか
つ中央部になるように設けられ、かつ各々の原料供給口
の向きが、気化容器中心部の方向になるように設定され
る。また、気化容器は複数個のキャリヤーガス導入口を
有していてもよく、このような場合は、好ましくは各々
のキャリヤーガス導入口が、キャリヤーガスの旋回流を
形成するような向きに設定される。
【００１９】キャリヤーガス導入口の向きは、キャリヤ
ーガスが気化容器内で旋回流を形成するように、原料供
給口を気化容器の最上部に設け、気化ガス出口を気化容
器の下部になるように固定した時に、キャリヤーガス導
入口の水平面における向きが、該キャリヤーガス導入口
の設置位置における内壁水平面の接線方向に対して０度
以上４５度以下の角度を成し、かつ該キャリヤーガス導
入口の水平面に対する向きが、下向きに０度以上１５度
以下または上向きに０度以上５度以下の角度を成すよう
な向きに設定されることが好ましい。
ーガスが気化容器内で旋回流を形成するように、原料供
給口を気化容器の最上部に設け、気化ガス出口を気化容
器の下部になるように固定した時に、キャリヤーガス導
入口の水平面における向きが、該キャリヤーガス導入口
の設置位置における内壁水平面の接線方向に対して０度
以上４５度以下の角度を成し、かつ該キャリヤーガス導
入口の水平面に対する向きが、下向きに０度以上１５度
以下または上向きに０度以上５度以下の角度を成すよう
な向きに設定されることが好ましい。
【００２０】しかし、気化容器内でキャリヤーガスがさ
らに円滑な旋回流を形成するように、キャリヤーガス導
入口の水平面における向きが、内壁水平面の接線方向に
対して０度以上１５度以下の角度を成し、かつ該キャリ
ヤーガス導入口の水平面に対する向きが、下向きに０度
以上１０度以下の角度を成すように設定されることがよ
り好ましい。なお、以上のような構成の気化容器は、単
に任意の方向に回転させて設置することも可能である。
らに円滑な旋回流を形成するように、キャリヤーガス導
入口の水平面における向きが、内壁水平面の接線方向に
対して０度以上１５度以下の角度を成し、かつ該キャリ
ヤーガス導入口の水平面に対する向きが、下向きに０度
以上１０度以下の角度を成すように設定されることがよ
り好ましい。なお、以上のような構成の気化容器は、単
に任意の方向に回転させて設置することも可能である。
【００２１】また、気化容器の外部には加熱するための
手段が設けられ、液体原料の種類、供給量、気化ガス濃
度、その他の操作条件などに応じて、所望の温度に加熱
保温できるように構成される。加熱手段としては、気化
容器の外側にリボンヒーターを巻き付ける方法、気化容
器の形状にあわせたブロックヒーターで覆う方法、ある
いは熱風循環や液体熱媒循環させる方法等がある。いず
れの場合においても気化容器を精度良く加熱保温できる
方法であれば特に限定されない。気化容器の加熱温度は
ＣＶＤ装置の操作条件、液体原料の蒸気圧、及び供給量
によっても異なるが通常は４０〜２５０℃程度である。
手段が設けられ、液体原料の種類、供給量、気化ガス濃
度、その他の操作条件などに応じて、所望の温度に加熱
保温できるように構成される。加熱手段としては、気化
容器の外側にリボンヒーターを巻き付ける方法、気化容
器の形状にあわせたブロックヒーターで覆う方法、ある
いは熱風循環や液体熱媒循環させる方法等がある。いず
れの場合においても気化容器を精度良く加熱保温できる
方法であれば特に限定されない。気化容器の加熱温度は
ＣＶＤ装置の操作条件、液体原料の蒸気圧、及び供給量
によっても異なるが通常は４０〜２５０℃程度である。
【００２２】本発明の気化器においては、気化容器の原
料供給口に液体原料を霧化するための超音波振動子を設
けることができる。超音波振動子の設置方式については
特に制限はなく、例えば原料の流路の中央部あるいは側
面に設置される。超音波振動子の形状、大きさ等にも特
に制限はなく、液体原料が効率よく霧化されるように、
液体原料の種類、供給量、温度等の条件により、超音波
振動の出力、周波数が適宜設定される。例えば、通常は
４０〜１２０ｋＨｚの周波数と０．５〜５Ｗの出力を有
する超音波発振器が使用され、液体原料は粒径０．１〜
２０μｍ程度の粒状に霧化される。
料供給口に液体原料を霧化するための超音波振動子を設
けることができる。超音波振動子の設置方式については
特に制限はなく、例えば原料の流路の中央部あるいは側
面に設置される。超音波振動子の形状、大きさ等にも特
に制限はなく、液体原料が効率よく霧化されるように、
液体原料の種類、供給量、温度等の条件により、超音波
振動の出力、周波数が適宜設定される。例えば、通常は
４０〜１２０ｋＨｚの周波数と０．５〜５Ｗの出力を有
する超音波発振器が使用され、液体原料は粒径０．１〜
２０μｍ程度の粒状に霧化される。
【００２３】本発明の気化供給方法においては、霧化さ
れた原料を気化する装置として、前述の本発明の気化器
が使用される。キャリヤーガスは気化容器に供給される
前に加熱する必要がある。その加熱温度はＣＶＤ装置の
操作条件、液体原料の蒸気圧及び供給量等によっても異
なるが、通常は４０〜２５０℃程度である。キャリヤー
ガスの流量についても同様にＣＶＤ装置の操作条件、液
体原料の蒸気圧及び供給量等により適宜設定される。加
熱されたキャリヤーガスは、気化容器のキャリヤーガス
導入口より供給され気化容器の内壁面に沿ってら旋状に
旋回し気化ガス出口より排出される。このようにキャリ
ヤーガスの旋回流により、気化容器の外部からの熱伝達
が容易になるとともに気化容器内の温度の均一化をはか
ることができる。
れた原料を気化する装置として、前述の本発明の気化器
が使用される。キャリヤーガスは気化容器に供給される
前に加熱する必要がある。その加熱温度はＣＶＤ装置の
操作条件、液体原料の蒸気圧及び供給量等によっても異
なるが、通常は４０〜２５０℃程度である。キャリヤー
ガスの流量についても同様にＣＶＤ装置の操作条件、液
体原料の蒸気圧及び供給量等により適宜設定される。加
熱されたキャリヤーガスは、気化容器のキャリヤーガス
導入口より供給され気化容器の内壁面に沿ってら旋状に
旋回し気化ガス出口より排出される。このようにキャリ
ヤーガスの旋回流により、気化容器の外部からの熱伝達
が容易になるとともに気化容器内の温度の均一化をはか
ることができる。
【００２４】また、液体原料を霧化する方法については
特に制限はないが、気化容器の原料供給口で超音波振動
を与えて液体原料を霧化することが好ましい。固体原料
を有機溶媒に溶解させた原料は、霧化された状態では不
安定なものが多いが、霧化した後すぐに気化すること
で、気化効率を向上させることができる。霧化された原
料は、気化容器の上部、好ましくは気化容器の最上部の
中央部から供給され、キャリヤーガスの旋回流と接触加
熱することにより瞬時に気化される。
特に制限はないが、気化容器の原料供給口で超音波振動
を与えて液体原料を霧化することが好ましい。固体原料
を有機溶媒に溶解させた原料は、霧化された状態では不
安定なものが多いが、霧化した後すぐに気化すること
で、気化効率を向上させることができる。霧化された原
料は、気化容器の上部、好ましくは気化容器の最上部の
中央部から供給され、キャリヤーガスの旋回流と接触加
熱することにより瞬時に気化される。
【００２５】以下本発明を図により具体的に説明する
が、本発明はこれらにより限定されるものではない。図
１は、本発明における気化容器の例の縦断面図である。
図１の（１）〜（４）は気化容器の形状が各々、球形、
樽形、端部が丸みをおびた円筒形、楕球形の気化器であ
る。図１においてこれらの気化容器は、原料供給口（符
号２）が気化容器の最上部でかつ中央部に、気化ガス出
口（符号３）が気化容器の最下部でかつ中央部に設けら
れているが、これらの設置位置に限定されるものではな
い。図２は、本発明における気化容器内のキャリヤーガ
スの旋回流（符号７）及び霧化された原料の流れ（符号
８）の例を示す図である。本発明においては、キャリヤ
ーガスは気化容器の壁面に沿って流れ、霧化された原料
は気化容器の中心軸に沿って流れるような構成となって
いる。
が、本発明はこれらにより限定されるものではない。図
１は、本発明における気化容器の例の縦断面図である。
図１の（１）〜（４）は気化容器の形状が各々、球形、
樽形、端部が丸みをおびた円筒形、楕球形の気化器であ
る。図１においてこれらの気化容器は、原料供給口（符
号２）が気化容器の最上部でかつ中央部に、気化ガス出
口（符号３）が気化容器の最下部でかつ中央部に設けら
れているが、これらの設置位置に限定されるものではな
い。図２は、本発明における気化容器内のキャリヤーガ
スの旋回流（符号７）及び霧化された原料の流れ（符号
８）の例を示す図である。本発明においては、キャリヤ
ーガスは気化容器の壁面に沿って流れ、霧化された原料
は気化容器の中心軸に沿って流れるような構成となって
いる。
【００２６】図３の（１）及び（２）は、各々本発明に
おける気化容器のキャリヤーガス導入口の設置位置にお
ける横断面図及び縦断面図である。符号９は水平面にお
けるキャリヤーガス導入口の向きの一例であり、気化容
器内壁の接線（符号１０）に対して０度以上４５度以下
の角度となるように設定されることが好ましい。また、
符号１１、符号１２は垂直面におけるキャリヤーガス導
入口の向きの例であり、水平面（符号１３）に対する角
度が下向きに０度以上１５度以下または上向きに０度以
上５度以下の角度となるように設定されることが好まし
い。さらに、キャリヤーガス導入口の水平面における向
き（符号９）は気化容器内壁の接線（符号１０）に対し
て０度以上１５度以下で、かつキャリヤーガス導入口の
垂直面における向きは水平面（符号１３）対して下向き
に０度以上１０度以下の角度となるように設定されるこ
とがより好ましい。
おける気化容器のキャリヤーガス導入口の設置位置にお
ける横断面図及び縦断面図である。符号９は水平面にお
けるキャリヤーガス導入口の向きの一例であり、気化容
器内壁の接線（符号１０）に対して０度以上４５度以下
の角度となるように設定されることが好ましい。また、
符号１１、符号１２は垂直面におけるキャリヤーガス導
入口の向きの例であり、水平面（符号１３）に対する角
度が下向きに０度以上１５度以下または上向きに０度以
上５度以下の角度となるように設定されることが好まし
い。さらに、キャリヤーガス導入口の水平面における向
き（符号９）は気化容器内壁の接線（符号１０）に対し
て０度以上１５度以下で、かつキャリヤーガス導入口の
垂直面における向きは水平面（符号１３）対して下向き
に０度以上１０度以下の角度となるように設定されるこ
とがより好ましい。
【００２７】図４は、本発明における気化容器におい
て、原料供給口に液体原料を霧化するための超音波振動
子を設けた例の縦断面図である。超音波振動によって液
体原料を霧化する霧化器は一般的に超音波発振器と超音
波振動子を含んで構成されるが、本発明においては、超
音波振動子（符号１５）は気化容器に直結または近接し
て設置されることが好ましい。図４において、液体原料
は符号１４の流路を通過する時点で超音波振動子１５か
ら超音波振動を受けて霧化される。その後、霧化された
原料は符号２の原料供給口より気化容器に供給されて、
キャリヤーガスの旋回流と接触加熱し気化される。な
お、超音波振動子の設置位置については原料供給口であ
れば特に制限はなく、例えば図４のように原料の流路の
中央部に設置できるほか、原料の流路の壁面に設置する
ことも可能である。
て、原料供給口に液体原料を霧化するための超音波振動
子を設けた例の縦断面図である。超音波振動によって液
体原料を霧化する霧化器は一般的に超音波発振器と超音
波振動子を含んで構成されるが、本発明においては、超
音波振動子（符号１５）は気化容器に直結または近接し
て設置されることが好ましい。図４において、液体原料
は符号１４の流路を通過する時点で超音波振動子１５か
ら超音波振動を受けて霧化される。その後、霧化された
原料は符号２の原料供給口より気化容器に供給されて、
キャリヤーガスの旋回流と接触加熱し気化される。な
お、超音波振動子の設置位置については原料供給口であ
れば特に制限はなく、例えば図４のように原料の流路の
中央部に設置できるほか、原料の流路の壁面に設置する
ことも可能である。
【００２８】図５は、本発明の気化器、気化供給方法を
適用した気化供給システムの一例を示す構成図である。
本発明は、液体原料をその品質を低下させることなく、
所望の濃度及び流量で効率よく気化供給することを目的
としているが、そのためには気化器に原料が供給される
前に既に原料が劣化していたり濃度及び流量が不均一で
あってはならない。液体原料容器（符号１７）は液体原
料を供給するための容器であり原料液体を変質すること
なく保有することができるものであれば大きさ、形状な
どに特に限定はない。また液体原料容器を加圧下に保持
し、液体流量制御部に加圧供給する場合には５ｋｇｆ／
ｃｍ2 程度の加圧に耐え得る構造とすることが好まし
い。
適用した気化供給システムの一例を示す構成図である。
本発明は、液体原料をその品質を低下させることなく、
所望の濃度及び流量で効率よく気化供給することを目的
としているが、そのためには気化器に原料が供給される
前に既に原料が劣化していたり濃度及び流量が不均一で
あってはならない。液体原料容器（符号１７）は液体原
料を供給するための容器であり原料液体を変質すること
なく保有することができるものであれば大きさ、形状な
どに特に限定はない。また液体原料容器を加圧下に保持
し、液体流量制御部に加圧供給する場合には５ｋｇｆ／
ｃｍ2 程度の加圧に耐え得る構造とすることが好まし
い。
【００２９】液体流量制御部（符号１８）は液体原料を
高い精度で定量的に霧化器、気化器に供給するものであ
り、流量可変可能なポンプと制御弁、あるいはポンプと
流量制御器などで構成される。ポンプは液体原料を脈流
なしに供給するために通常は２連あるいは多連の耐食性
べローズポンプなどが用いられる。またポンプの２次側
にはＣＶＤ装置が減圧で操作される場合にあっても流量
制御ができるように、逆止弁（符号１９）を設けること
もできる。このように液体流量制御部を構成することに
よって液体原料を脈流の少ない条件で、かつＣＶＤ系が
減圧状態であっても高い精度で気化器に供給することが
できる。 なお、ポンプに変えて液体原料容器を加圧に保
持し、液体流量制御器などを使用することによって精度
良く供給することもできる。
高い精度で定量的に霧化器、気化器に供給するものであ
り、流量可変可能なポンプと制御弁、あるいはポンプと
流量制御器などで構成される。ポンプは液体原料を脈流
なしに供給するために通常は２連あるいは多連の耐食性
べローズポンプなどが用いられる。またポンプの２次側
にはＣＶＤ装置が減圧で操作される場合にあっても流量
制御ができるように、逆止弁（符号１９）を設けること
もできる。このように液体流量制御部を構成することに
よって液体原料を脈流の少ない条件で、かつＣＶＤ系が
減圧状態であっても高い精度で気化器に供給することが
できる。 なお、ポンプに変えて液体原料容器を加圧に保
持し、液体流量制御器などを使用することによって精度
良く供給することもできる。
【００３０】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。 （実施例１）図５のように球状の気化容器を有する気化
器、超音波振動子を有する霧化器を用いて、気化供給装
置を作製した。気化容器は内径１１０ｍｍの球形であ
り、原料供給口が気化容器の最上部に、気化ガス出口が
気化容器の下部に、キャリヤーガス導入口が気化容器の
上部に設けられている。キャリヤーガス導入口の水平面
における向きは、キャリヤーガス導入口の設置位置にお
ける気化容器内壁水平面の接線方向に対して５度の角度
を成し、かつキャリヤーガス導入口の水平面に対する向
きが、下向きに５度の角度を成すように設定されてい
る。また、原料供給口には、液体原料を霧化するための
超音波振動子が設けられている。なお、気化供給試験の
ため、気化容器の下部にはミストを捕取するための多孔
板を設け、気化ガスが該多孔板を通過して気化ガス出口
に達するように、ミストが気化容器の最下部より捕取さ
れるように設定した。さらに気化ガス出口には、気化ガ
ス中の原料を捕取するための液体窒素冷却トラップを設
けた。
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。 （実施例１）図５のように球状の気化容器を有する気化
器、超音波振動子を有する霧化器を用いて、気化供給装
置を作製した。気化容器は内径１１０ｍｍの球形であ
り、原料供給口が気化容器の最上部に、気化ガス出口が
気化容器の下部に、キャリヤーガス導入口が気化容器の
上部に設けられている。キャリヤーガス導入口の水平面
における向きは、キャリヤーガス導入口の設置位置にお
ける気化容器内壁水平面の接線方向に対して５度の角度
を成し、かつキャリヤーガス導入口の水平面に対する向
きが、下向きに５度の角度を成すように設定されてい
る。また、原料供給口には、液体原料を霧化するための
超音波振動子が設けられている。なお、気化供給試験の
ため、気化容器の下部にはミストを捕取するための多孔
板を設け、気化ガスが該多孔板を通過して気化ガス出口
に達するように、ミストが気化容器の最下部より捕取さ
れるように設定した。さらに気化ガス出口には、気化ガ
ス中の原料を捕取するための液体窒素冷却トラップを設
けた。
【００３１】上記のような装置を用いて、以下のように
液体原料の気化供給試験を行なった。 ガス加熱器及び気化器、キャリヤーガス供給ライン
のブロックヒーターを８０±０．１℃に加熱保温し、キ
ャリヤーガス導入口から８０℃に加熱したヘリウムキャ
リヤーガスを５００ｍｌ／ｍｉｎの流量で気化容器に供
給した。 ヘキサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチ
ルシランを、液体原料容器から０．１ｍｌ／ｍｉｎの流
量で液体流量制御部を経由させて送液し、原料供給口に
おいて周波数６０ｋＨｚ、出力１Ｗの超音波振動を与え
て霧化して気化容器に供給した。
液体原料の気化供給試験を行なった。 ガス加熱器及び気化器、キャリヤーガス供給ライン
のブロックヒーターを８０±０．１℃に加熱保温し、キ
ャリヤーガス導入口から８０℃に加熱したヘリウムキャ
リヤーガスを５００ｍｌ／ｍｉｎの流量で気化容器に供
給した。 ヘキサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチ
ルシランを、液体原料容器から０．１ｍｌ／ｍｉｎの流
量で液体流量制御部を経由させて送液し、原料供給口に
おいて周波数６０ｋＨｚ、出力１Ｗの超音波振動を与え
て霧化して気化容器に供給した。
【００３２】 気化ガス出口において、気化ガスを５
分間冷却捕取して、気化供給を終了した。 冷却捕取した気化ガスの捕取量を電子天秤により測
定するとともにＦＴ−ＩＲにより分析して気化効率を調
べた。その結果、液体原料供給量の９９．８％に相当す
るヘキサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチル
シランが冷却捕取されていることが確認された。また、
ＦＴ−ＩＲの分析では冷却捕取された原料の変質は認め
られなかった。
分間冷却捕取して、気化供給を終了した。 冷却捕取した気化ガスの捕取量を電子天秤により測
定するとともにＦＴ−ＩＲにより分析して気化効率を調
べた。その結果、液体原料供給量の９９．８％に相当す
るヘキサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチル
シランが冷却捕取されていることが確認された。また、
ＦＴ−ＩＲの分析では冷却捕取された原料の変質は認め
られなかった。
【００３３】（実施例２）実施例１と同じ装置を用い
て、以下のように液体原料の気化供給試験を行なった。 ガス加熱器及び気化器、キャリヤーガス供給ライン
のブロックヒーターを１６０±０．１℃に加熱保温し、
キャリヤーガス導入口から１６０℃に加熱した窒素キャ
リヤーガスを３０００ｍｌ／ｍｉｎの流量で気化容器に
供給した。 テトラiso-プロポキシチタンを、液体原料容器から
１．０ｍｌ／ｍｉｎの流量で液体流量制御部を経由させ
て送液し、原料供給口において周波数６０ｋＨｚ、出力
１Ｗの超音波振動を与えて霧化して気化容器に供給し
た。
て、以下のように液体原料の気化供給試験を行なった。 ガス加熱器及び気化器、キャリヤーガス供給ライン
のブロックヒーターを１６０±０．１℃に加熱保温し、
キャリヤーガス導入口から１６０℃に加熱した窒素キャ
リヤーガスを３０００ｍｌ／ｍｉｎの流量で気化容器に
供給した。 テトラiso-プロポキシチタンを、液体原料容器から
１．０ｍｌ／ｍｉｎの流量で液体流量制御部を経由させ
て送液し、原料供給口において周波数６０ｋＨｚ、出力
１Ｗの超音波振動を与えて霧化して気化容器に供給し
た。
【００３４】 気化ガス出口において、気化ガスを所
定の時間毎に冷却捕取して、１０時間経過後気化供給を
終了した。 冷却捕取した気化ガスの捕取量を電子天秤により測
定するとともにＦＴ−ＩＲにより分析して気化効率を調
べた。また、気化容器内壁の付着物の堆積状態を調べ
た。その結果、気化ガスの冷却捕取開始から1時間後ま
での捕取量、1時間後から３時間後までの捕取量、３時
間後から６時間後までの捕取量、６時間後から１０時間
後までの捕取量は、各々液体原料供給量の９４％、９１
％、９７％、９７％に相当するものであることが確認さ
れた。また、ＦＴ−ＩＲによる分析では、いずれも冷却
捕取された原料の変質は認められなかった。また、気化
容器内壁の付着物の堆積はほとんど認められなかった。
定の時間毎に冷却捕取して、１０時間経過後気化供給を
終了した。 冷却捕取した気化ガスの捕取量を電子天秤により測
定するとともにＦＴ−ＩＲにより分析して気化効率を調
べた。また、気化容器内壁の付着物の堆積状態を調べ
た。その結果、気化ガスの冷却捕取開始から1時間後ま
での捕取量、1時間後から３時間後までの捕取量、３時
間後から６時間後までの捕取量、６時間後から１０時間
後までの捕取量は、各々液体原料供給量の９４％、９１
％、９７％、９７％に相当するものであることが確認さ
れた。また、ＦＴ−ＩＲによる分析では、いずれも冷却
捕取された原料の変質は認められなかった。また、気化
容器内壁の付着物の堆積はほとんど認められなかった。
【００３５】（比較例１）実施例１，２における球状の
気化容器を有する気化器に替えて、内壁の一辺が１００
ｍｍの立方体である気化容器を有する気化器を用いたほ
かは実施例１，２と同じ装置を用いて、実施例２と同様
の気化供給試験を行なった。該気化容器は、原料供給口
が気化容器の上面中央部に、気化ガス出口が気化容器の
側面最下部に、キャリヤーガス導入口が気化容器の側面
最上部に設けられている。キャリヤーガス導入口の向き
は、水平面に平行で気化容器の中心軸方向に設定されて
いる。なお、実施例１，２の場合と同様に気化容器の下
部にはミストを捕取するための多孔板を設け、気化ガス
が該多孔板を通過して気化ガス出口に達するように、ミ
ストが気化容器の最下部より捕取されるように設定し
た。さらに気化ガス出口には、気化ガス中の原料を捕取
するための液体窒素冷却トラップを設けた。
気化容器を有する気化器に替えて、内壁の一辺が１００
ｍｍの立方体である気化容器を有する気化器を用いたほ
かは実施例１，２と同じ装置を用いて、実施例２と同様
の気化供給試験を行なった。該気化容器は、原料供給口
が気化容器の上面中央部に、気化ガス出口が気化容器の
側面最下部に、キャリヤーガス導入口が気化容器の側面
最上部に設けられている。キャリヤーガス導入口の向き
は、水平面に平行で気化容器の中心軸方向に設定されて
いる。なお、実施例１，２の場合と同様に気化容器の下
部にはミストを捕取するための多孔板を設け、気化ガス
が該多孔板を通過して気化ガス出口に達するように、ミ
ストが気化容器の最下部より捕取されるように設定し
た。さらに気化ガス出口には、気化ガス中の原料を捕取
するための液体窒素冷却トラップを設けた。
【００３６】その結果、気化ガスの冷却捕取開始から1
時間後までの捕取量は液体原料供給量の８６％に相当す
るものであることが確認されたが、1時間後から３時間
後までの捕取量は液体原料供給量の７０％以下となった
ため実験を中止した。また、ＦＴ−ＩＲによる分析で
は、いずれも原料であるテトラiso-プロポキシチタンの
変質は認められなかった。また、気化容器内壁の端部に
は付着物が堆積しており、これを捕取しＦＴ−ＩＲによ
り分析した結果、原料のテトラiso-プロポキシチタンが
変質したものであることが確認された。
時間後までの捕取量は液体原料供給量の８６％に相当す
るものであることが確認されたが、1時間後から３時間
後までの捕取量は液体原料供給量の７０％以下となった
ため実験を中止した。また、ＦＴ−ＩＲによる分析で
は、いずれも原料であるテトラiso-プロポキシチタンの
変質は認められなかった。また、気化容器内壁の端部に
は付着物が堆積しており、これを捕取しＦＴ−ＩＲによ
り分析した結果、原料のテトラiso-プロポキシチタンが
変質したものであることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】本発明の気化器及び気化供給方法により
以下のことが可能となった。 （１）原料に過剰な加熱を与えず、しかも原料を所望の
濃度及び流量で効率よく気化させることにより高品質の
気化ガスを供給することができる。 （２）気化容器の内壁面への付着物の堆積が極めて少な
いため、気化通路等の配管が閉塞する恐れがなく、気化
器のメンテナンスを容易なものとすることができる。
以下のことが可能となった。 （１）原料に過剰な加熱を与えず、しかも原料を所望の
濃度及び流量で効率よく気化させることにより高品質の
気化ガスを供給することができる。 （２）気化容器の内壁面への付着物の堆積が極めて少な
いため、気化通路等の配管が閉塞する恐れがなく、気化
器のメンテナンスを容易なものとすることができる。
【図１】本発明における気化容器の例の縦断面図
【図２】本発明における気化容器内のキャリヤーガスの
旋回流及び霧化された原料の流れの例を示す図
旋回流及び霧化された原料の流れの例を示す図
【図３】本発明における気化容器のキャリヤーガス導入
口の設置位置における横断面図及び縦断面図
口の設置位置における横断面図及び縦断面図
【図４】本発明における気化容器において、原料供給口
に液体原料を霧化するための超音波振動子を設けた例の
縦断面図
に液体原料を霧化するための超音波振動子を設けた例の
縦断面図
【図５】本発明の気化器、気化供給方法を適用した気化
供給システムの一例を示す構成図
供給システムの一例を示す構成図
１ 気化容器 ２ 原料供給口 ３ 気化ガス出口 ４ キャリヤーガス導入口 ５ ブロックヒーター ６ 端部 ７ キャリヤーガスの旋回流 ８ 霧化された原料の流れ ９ 水平面におけるキャリヤーガス導入口の向き １０ キャリヤーガス導入口の設置位置における気化容
器内壁水平面の接線 １１ 垂直面におけるキャリヤーガス導入口の向き（下
向きの場合） １２ 垂直面におけるキャリヤーガス導入口の向き（上
向きの場合） １３ 水平面 １４ 液体原料の流路 １５ 超音波振動子 １６ 液体原料 １７ 液体原料容器 １８ 液体流量制御部 １９ 逆止弁 ２０ 霧化器 ２１ 気化器 ２２ バルブ ２３ ガス加熱器 ２４ ガス流量制御器 ２５ ブロックヒーター ２６ キャリヤーガス供給ライン ２７ ブロックヒーター ２８ ＣＶＤ装置
器内壁水平面の接線 １１ 垂直面におけるキャリヤーガス導入口の向き（下
向きの場合） １２ 垂直面におけるキャリヤーガス導入口の向き（上
向きの場合） １３ 水平面 １４ 液体原料の流路 １５ 超音波振動子 １６ 液体原料 １７ 液体原料容器 １８ 液体流量制御部 １９ 逆止弁 ２０ 霧化器 ２１ 気化器 ２２ バルブ ２３ ガス加熱器 ２４ ガス流量制御器 ２５ ブロックヒーター ２６ キャリヤーガス供給ライン ２７ ブロックヒーター ２８ ＣＶＤ装置
【手続補正書】
【提出日】平成１０年７月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
Claims (6)
- 【請求項１】 気化容器の形状が、球形、楕球形、樽
形、または端部が丸みをおびた円筒形、円錐形、円錐台
形、半球形、またはこれらに類似する形状若しくはこれ
らを組み合せた形状であり、該気化容器は少なくとも原
料供給口、気化ガス出口、及びキャリヤーガスが気化容
器内で旋回流を形成するような向きに設定されたキャリ
ヤーガス導入口を有し、該気化容器の外部には加熱する
ための手段を設けたことを特徴とする気化器。 - 【請求項２】 原料供給口が、気化容器の最上部でかつ
中央部に設けられ、かつ該原料供給口の向きが、気化容
器中心部の方向に設定された請求項１に記載の気化器。 - 【請求項３】 原料供給口が気化容器の最上部に、気化
ガス出口が気化容器の下部に、キャリヤーガス導入口が
気化容器の上部に設けられ、該キャリヤーガス導入口の
水平面における向きが、該キャリヤーガス導入口の設置
位置における気化容器内壁水平面の接線方向に対して０
度以上４５度以下の角度を成し、かつ該キャリヤーガス
導入口の水平面に対する向きが、下向きに０度以上１５
度以下または上向きに０度以上５度以下の角度を成すよ
うに設定された請求項１に記載の気化器。 - 【請求項４】 原料供給口に液体原料を霧化するための
超音波振動子を設けた請求項１に記載の気化器。 - 【請求項５】 液体原料を、霧化した後、形状が、球
形、楕球形、樽形、または端部が丸みをおびた円筒形、
円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに類似する形
状若しくはこれらを組み合せた形状である気化容器の原
料供給口より該気化容器の中心部に向かって噴出させ、
該気化容器のキャリヤーガス導入口より供給され該気化
容器の内壁面に沿って旋回する加熱されたキャリヤーガ
スと接触加熱させることにより気化させて、半導体製造
装置へ供給することを特徴とする気化供給方法。 - 【請求項６】 液体原料を、気化容器に供給する直前で
超音波振動を与えることにより霧化する請求項６に記載
の気化供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15147198A JPH11342328A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 気化器及び気化供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15147198A JPH11342328A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 気化器及び気化供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11342328A true JPH11342328A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15519250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15147198A Pending JPH11342328A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 気化器及び気化供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11342328A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005228889A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
| WO2006049198A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Tokyo Electron Limited | 気化器および成膜装置 |
| KR100865423B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2008-10-24 | 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤 | 기화기 및 기화공급장치 |
| CN104803378A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 玉林师范学院 | 石墨烯化学气相沉积法制备的衬底材料表面气相动力学控制方法 |
| JP2016104912A (ja) * | 2002-07-23 | 2016-06-09 | インテグリス・インコーポレーテッド | 蒸発器配送アンプル |
| JPWO2017010125A1 (ja) * | 2015-07-16 | 2018-04-26 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び気化システム |
| KR102809901B1 (ko) * | 2023-11-20 | 2025-05-23 | 주식회사 에스지에스코리아 | 반도체 공정용 기화장치 |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP15147198A patent/JPH11342328A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100865423B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2008-10-24 | 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤 | 기화기 및 기화공급장치 |
| JP2016104912A (ja) * | 2002-07-23 | 2016-06-09 | インテグリス・インコーポレーテッド | 蒸発器配送アンプル |
| US10465286B2 (en) | 2002-07-23 | 2019-11-05 | Entegris, Inc. | Method and apparatus to help promote contact of gas with vaporized material |
| JP2005228889A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
| WO2006049198A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Tokyo Electron Limited | 気化器および成膜装置 |
| CN104803378A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 玉林师范学院 | 石墨烯化学气相沉积法制备的衬底材料表面气相动力学控制方法 |
| JPWO2017010125A1 (ja) * | 2015-07-16 | 2018-04-26 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び気化システム |
| KR102809901B1 (ko) * | 2023-11-20 | 2025-05-23 | 주식회사 에스지에스코리아 | 반도체 공정용 기화장치 |
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