JP2001011635A - 液体材料気化装置 - Google Patents
液体材料気化装置Info
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- JP2001011635A JP2001011635A JP11185278A JP18527899A JP2001011635A JP 2001011635 A JP2001011635 A JP 2001011635A JP 11185278 A JP11185278 A JP 11185278A JP 18527899 A JP18527899 A JP 18527899A JP 2001011635 A JP2001011635 A JP 2001011635A
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- liquid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機溶剤に溶かされた成膜用の金属材料を効
率よく気化する。 【解決手段】 液体材料を定量で供給する送液ポンプ１
と、液体材料を気化する蒸発器６と、液体材料を送液ポ
ンプ１から蒸発器６へ導く配管２、５と、この配管２、
５の途中に気体混入部３を設け、液体材料に対し所定の
間隔で不活性ガスを混入した後、蒸発器６で液体材料を
気化する。
率よく気化する。 【解決手段】 液体材料を定量で供給する送液ポンプ１
と、液体材料を気化する蒸発器６と、液体材料を送液ポ
ンプ１から蒸発器６へ導く配管２、５と、この配管２、
５の途中に気体混入部３を設け、液体材料に対し所定の
間隔で不活性ガスを混入した後、蒸発器６で液体材料を
気化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造や超伝
導材料製造における液体材料を用いたＭｏＣＶＤ法成膜
プロセスに使用される液体材料気化装置に関する。
導材料製造における液体材料を用いたＭｏＣＶＤ法成膜
プロセスに使用される液体材料気化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程で、膜質や成
膜速度、ステップカバレッジの点でスパッタ等に比べて
優れているとして、近年、ＭｏＣＶＤ法が盛んに利用さ
れる様になった。このＣＶＤ用ガス供給方法には、バブ
リング法、昇華法等があるが、制御性、安定性の点で、
有機金属を有機溶剤に溶かし、反応層の直前で気化させ
る方法が有力視されている。
膜速度、ステップカバレッジの点でスパッタ等に比べて
優れているとして、近年、ＭｏＣＶＤ法が盛んに利用さ
れる様になった。このＣＶＤ用ガス供給方法には、バブ
リング法、昇華法等があるが、制御性、安定性の点で、
有機金属を有機溶剤に溶かし、反応層の直前で気化させ
る方法が有力視されている。
【０００３】液体材料を気化する方法としては、加熱さ
れた金属メッシュ等に液体材料を滴下する方法や、液体
材料を霧吹き等によりいったん霧化して、霧化された液
体材料を蒸発器等の加熱手段により気化させる方法など
が提案されており、これらの方法は、少量の液体を広い
加熱面に接触させ、蒸発効率を高めることが行われてい
る。
れた金属メッシュ等に液体材料を滴下する方法や、液体
材料を霧吹き等によりいったん霧化して、霧化された液
体材料を蒸発器等の加熱手段により気化させる方法など
が提案されており、これらの方法は、少量の液体を広い
加熱面に接触させ、蒸発効率を高めることが行われてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＭｏＣＶＤ
法成膜プロセスにおいて使用される液体材料として、高
沸点の有機金属材料を低沸点の有機溶剤に溶解したもの
を使用することが多い。したがって、蒸発器内において
有機溶剤が先に蒸発し、有機金属材料が蒸発器内に残留
する現象が発生する。
法成膜プロセスにおいて使用される液体材料として、高
沸点の有機金属材料を低沸点の有機溶剤に溶解したもの
を使用することが多い。したがって、蒸発器内において
有機溶剤が先に蒸発し、有機金属材料が蒸発器内に残留
する現象が発生する。
【０００５】よって、上記金属メッシュ滴下法では滴下
部分の温度低下が発生して、液体材料の気化の妨げとな
るし、また、上記霧化吹き付け法でも、液体材料が蒸発
面に到達するまで又は蒸発器の蒸発面以外の空間では加
熱されないため、先に有機溶剤が蒸発することにより微
粒子材料（有機金属材料）が冷却され、液体材料として
気化される効率が低下する。
部分の温度低下が発生して、液体材料の気化の妨げとな
るし、また、上記霧化吹き付け法でも、液体材料が蒸発
面に到達するまで又は蒸発器の蒸発面以外の空間では加
熱されないため、先に有機溶剤が蒸発することにより微
粒子材料（有機金属材料）が冷却され、液体材料として
気化される効率が低下する。
【０００６】また、蒸発器が高温かつ低圧下である場合
が多く、滴下又は霧化の直前の配管出口で有機溶剤のみ
が沸騰・気化して、有機金属材料のみが蒸発器内に残留
するという現象も発生する。
が多く、滴下又は霧化の直前の配管出口で有機溶剤のみ
が沸騰・気化して、有機金属材料のみが蒸発器内に残留
するという現象も発生する。
【０００７】本発明は、このような問題点を解消した液
体材料気化装置を提供することを目的とする。
体材料気化装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明の第１の実施態様としては、液体材料を定
量で供給する送液ポンプと、液体材料を気化する蒸発器
と、液体材料を前記送液ポンプから前記蒸発器へ導く配
管とを備えるとともに、前記配管の途中に気体混入部を
設け、液体材料に対し所定の割合で不活性ガスを混入す
ることを特徴とする。
ため、本発明の第１の実施態様としては、液体材料を定
量で供給する送液ポンプと、液体材料を気化する蒸発器
と、液体材料を前記送液ポンプから前記蒸発器へ導く配
管とを備えるとともに、前記配管の途中に気体混入部を
設け、液体材料に対し所定の割合で不活性ガスを混入す
ることを特徴とする。
【０００９】本発明の第２の実施態様としては、第１の
実施態様について、さらに、配管出口に、不活性ガスを
吹き付ける圧縮空気噴出器を備えたことを特徴とする。
実施態様について、さらに、配管出口に、不活性ガスを
吹き付ける圧縮空気噴出器を備えたことを特徴とする。
【００１０】本発明の第３の実施態様としては、第１の
実施態様について、さらに、配管出口に、液体材料霧化
用ノズルを設けたことを特徴とする。
実施態様について、さらに、配管出口に、液体材料霧化
用ノズルを設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図１〜
図３を参照して説明する。図１は本発明の液体材料気化
装置のブロック図、図２は気化混入部直後の配管内部Ａ
を示した図、図３は蒸発器内部を示した図を示す。
図３を参照して説明する。図１は本発明の液体材料気化
装置のブロック図、図２は気化混入部直後の配管内部Ａ
を示した図、図３は蒸発器内部を示した図を示す。
【００１２】送液ポンプ１から一定量の割合で供給され
る液体材料が、配管２を介して気体混入部３を通過す
る。液体材料は有機金属材料を有機溶剤に溶かしたもの
である。有機金属材料としては、例えば、Ｂａ(ＤＰＭ)
２ （ビス（ジピバロイルメタナト）バリウム錯体）、
Ｓｒ(ＤＰＭ)２ （ビス（ジピバロイルメタナト）スト
ロンチウム錯体）、Ｔｉ(ｔＢｕＯ)２（ＤＰＭ）２があ
り、有機溶剤としては、例えば、ＴＨＦ（テトラヒドロ
フラン）、酢酸ブチルがある。そして、気体混入部３
は、例えばＴ配管であって、高速に一定周期で開閉を繰
り返す電磁切替弁４が設けられていて、所定圧を有した
不活性ガス（例えば、Ａｒガス、Ｎ2ガス）が、かかる
電磁切替弁４を通過して気体混入部３より配管２、５側
へ混入する。
る液体材料が、配管２を介して気体混入部３を通過す
る。液体材料は有機金属材料を有機溶剤に溶かしたもの
である。有機金属材料としては、例えば、Ｂａ(ＤＰＭ)
２ （ビス（ジピバロイルメタナト）バリウム錯体）、
Ｓｒ(ＤＰＭ)２ （ビス（ジピバロイルメタナト）スト
ロンチウム錯体）、Ｔｉ(ｔＢｕＯ)２（ＤＰＭ）２があ
り、有機溶剤としては、例えば、ＴＨＦ（テトラヒドロ
フラン）、酢酸ブチルがある。そして、気体混入部３
は、例えばＴ配管であって、高速に一定周期で開閉を繰
り返す電磁切替弁４が設けられていて、所定圧を有した
不活性ガス（例えば、Ａｒガス、Ｎ2ガス）が、かかる
電磁切替弁４を通過して気体混入部３より配管２、５側
へ混入する。
【００１３】気体混入部３を通過した液体材料は、例え
ば配管５内部Ａにおいて、図２に示したような気液混合
状態であり、不活性ガスが混入される分、元の液体材料
だけの体積より増えている。さらに、液体材料は、気体
混入部３から配管５を通過して減圧下の蒸発器６に達す
ることになる。
ば配管５内部Ａにおいて、図２に示したような気液混合
状態であり、不活性ガスが混入される分、元の液体材料
だけの体積より増えている。さらに、液体材料は、気体
混入部３から配管５を通過して減圧下の蒸発器６に達す
ることになる。
【００１４】ところで、従来と同様の一定量の割合で液
体材料が、送液ポンプ１によって供給されているので、
本実施例において、このような一定量の割合の液体材料
に不活性ガスが混合されると、その分、液体材料が配管
５内を通過する速度が速くなる。さらに、蒸発器６近傍
の配管５は、蒸発器６により加熱されているので、配管
５内において不活性ガスの膨張が起こり、配管５中を液
体材料のみが通過する場合に比べて液体材料の通過速度
が速くなる。
体材料が、送液ポンプ１によって供給されているので、
本実施例において、このような一定量の割合の液体材料
に不活性ガスが混合されると、その分、液体材料が配管
５内を通過する速度が速くなる。さらに、蒸発器６近傍
の配管５は、蒸発器６により加熱されているので、配管
５内において不活性ガスの膨張が起こり、配管５中を液
体材料のみが通過する場合に比べて液体材料の通過速度
が速くなる。
【００１５】また、液体材料に対して所定間隔で不活性
ガスを混入することで、配管５出口から供給される液体
材料は均一な粒径の粒子が一定間隔で生成されるが、こ
のように、均一な粒径の粒子が一定間隔で供給されるこ
とで、蒸発器６の加熱面の温度低下が抑制できるととも
に、瞬時に有機溶剤のみ蒸発する極めて小さい液体粒子
の生成がないため、有機金属材料と有機溶剤との分離を
防止することができ、安定して液体材料を供給すること
ができる。
ガスを混入することで、配管５出口から供給される液体
材料は均一な粒径の粒子が一定間隔で生成されるが、こ
のように、均一な粒径の粒子が一定間隔で供給されるこ
とで、蒸発器６の加熱面の温度低下が抑制できるととも
に、瞬時に有機溶剤のみ蒸発する極めて小さい液体粒子
の生成がないため、有機金属材料と有機溶剤との分離を
防止することができ、安定して液体材料を供給すること
ができる。
【００１６】なお、配管５を通過して出口より供給され
る液体材料の粒径は、配管５の径及び気体混入部３にお
ける電磁切替弁４の開閉時間によって決まるので、予め
調整が可能である。
る液体材料の粒径は、配管５の径及び気体混入部３にお
ける電磁切替弁４の開閉時間によって決まるので、予め
調整が可能である。
【００１７】そして、配管５の出口から熱膨張した不活
性ガスによって押し出された液体材料は、蒸発器加熱面
７に付着し蒸発することになるが、特に本実施例では、
配管５出口に、不活性ガス用噴出ノズル８が配置されて
おり、配管５出口から供給される液体材料に不活性ガス
を吹き付けることで、液体材料を更に粒径が細かい粒子
に分散させて蒸発器加熱面７に付着させ蒸発させること
ができる。
性ガスによって押し出された液体材料は、蒸発器加熱面
７に付着し蒸発することになるが、特に本実施例では、
配管５出口に、不活性ガス用噴出ノズル８が配置されて
おり、配管５出口から供給される液体材料に不活性ガス
を吹き付けることで、液体材料を更に粒径が細かい粒子
に分散させて蒸発器加熱面７に付着させ蒸発させること
ができる。
【００１８】このようにして、蒸発器加熱面７で気化し
た液体材料は、不活性ガスとともに、次段のＭｏＣＶＤ
９へ供給され、ＭｏＣＶＤ法成膜に使用される。
た液体材料は、不活性ガスとともに、次段のＭｏＣＶＤ
９へ供給され、ＭｏＣＶＤ法成膜に使用される。
【００１９】なお、本実施例では、液体材料に対し不活
性ガス用噴出ノズル８から不活性ガスを吹き付けること
で、更に細かい粒径の液体材料に分散したが、不活性ガ
ス用噴出ノズル８の代わりに、配管５出口に液体材料を
微粒子化するためのノズル等を設けてもよい。また、こ
れら不活性ガス用噴出ノズル８と、液体材料を微粒子化
するため配管５の出口に設けられるノズル等とを組み合
わせて、さらに液体材料の微粒子化を図ることも可能で
ある。
性ガス用噴出ノズル８から不活性ガスを吹き付けること
で、更に細かい粒径の液体材料に分散したが、不活性ガ
ス用噴出ノズル８の代わりに、配管５出口に液体材料を
微粒子化するためのノズル等を設けてもよい。また、こ
れら不活性ガス用噴出ノズル８と、液体材料を微粒子化
するため配管５の出口に設けられるノズル等とを組み合
わせて、さらに液体材料の微粒子化を図ることも可能で
ある。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液体材料
気化装置は、液体材料に対し、所定の割合で不活性ガス
を混入した気液混合状態の液体材料を蒸発器へ供給する
前に作り出しており、不活性ガスが混入した分だけ、液
体材料が配管部分を速く通過するので、不要な加熱に伴
う有機溶剤のみの沸騰・気化が起こらない。
気化装置は、液体材料に対し、所定の割合で不活性ガス
を混入した気液混合状態の液体材料を蒸発器へ供給する
前に作り出しており、不活性ガスが混入した分だけ、液
体材料が配管部分を速く通過するので、不要な加熱に伴
う有機溶剤のみの沸騰・気化が起こらない。
【００２１】また、蒸発器と接触して加熱された配管部
分では、液体材料に混入した不活性ガスが急激に膨張す
るので、配管出口から飛び出す液体材料の速度が速くな
り、有機溶剤が先に蒸発するまでに液体材料が蒸発器の
加熱面に吹き付けられる。
分では、液体材料に混入した不活性ガスが急激に膨張す
るので、配管出口から飛び出す液体材料の速度が速くな
り、有機溶剤が先に蒸発するまでに液体材料が蒸発器の
加熱面に吹き付けられる。
【００２２】さらに、不活性ガスを混入することで、液
体材料を区切って粒子化することで、有機金属材料と有
機溶剤との分離を防止でき、安定して液体材料を供給す
ることができる。
体材料を区切って粒子化することで、有機金属材料と有
機溶剤との分離を防止でき、安定して液体材料を供給す
ることができる。
【図１】本発明の液体材料気化装置のブロック図。
【図２】気化混入部のＴ配管直後の配管内部Ａを示した
図。
図。
【図３】蒸発器内部を示した図。
１ 送液ポンプ ２ 配管 ３ 気体混入部（Ｔ配管） ４ 電磁切替弁 ５ 配管 ６ 蒸発器 ７ 蒸発器の加熱面 ８ 不活性ガス用噴出ノズル ９ ＭｏＣＶＤ装置
Claims (3)
- 【請求項１】 液体材料を定量で供給する送液ポンプ
と、液体材料を気化する蒸発器と、液体材料を前記送液
ポンプから前記蒸発器へ導く配管とを備えるとともに、
前記配管の途中に気体混入部を設けたことを特徴とする
液体材料気化装置。 - 【請求項２】請求項１において、配管出口に、不活性ガ
スを吹き付ける圧縮空気噴出器を備えたことを特徴とす
る液体材料気化装置。 - 【請求項３】請求項１において、配管出口に、液体材料
霧化用ノズルを設けたことを特徴とする液体材料気化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11185278A JP2001011635A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 液体材料気化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11185278A JP2001011635A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 液体材料気化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001011635A true JP2001011635A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16168046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11185278A Pending JP2001011635A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 液体材料気化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001011635A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6825131B2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-11-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming dielectric thin film and dielectric thin film formed thereby |
| JP2009079302A (ja) * | 2008-11-28 | 2009-04-16 | Horiba Stec Co Ltd | 液体材料気化装置 |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP11185278A patent/JP2001011635A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6825131B2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-11-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming dielectric thin film and dielectric thin film formed thereby |
| JP2009079302A (ja) * | 2008-11-28 | 2009-04-16 | Horiba Stec Co Ltd | 液体材料気化装置 |
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