專利名稱：氣化器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于向半導體制造裝置(CVD裝置)供給氣體狀CVD原料的氣化器。進一步涉及用于將使液體CVD原料或固體CVD原料溶解在有機溶劑中的CVD原料在不析出附著在氣化器內(nèi)的情況下，以給定的濃度和流量有效氣化，并氣化供給到半導體制造裝置的氣化器。
背景技術：
近年來，半導體領域中，用作半導體存儲器的氧化物系介電質(zhì)膜使用具有高介電常數(shù)并且階梯覆蓋率高的鈦酸鋯酸鉛(PZT)膜、鈦酸鍶鋇(BST)膜、鉭酸鉍鍶(SBT)膜、鈦酸鋯酸鑭鉛(PLZT)膜等。這些半導體薄膜的CVD原料使用，如作為Pb源使用Pb(DPM)2(固體原料)、作為Zr源使用Zr(OC(CH3)3)4(液體原料)、Zr(DPM)4(固體原料)、作為Ti源使用Ti(OCH(CH3)2)4(液體原料)、Ti(OCH(CH3)2)2(DPM)2(固體原料)、作為Ba源使用Ba(DPM)2(固體原料)、作為Sr源使用Sr(DPM)2(固體原料)。
使用液體原料作為CVD原料時，通常是液體原料與載氣一同供給到氣化器，在氣化器成為氣體狀后，供給到CVD裝置。但液體原料一般蒸氣壓低、粘度高、氣化溫度和分解溫度接近，因此，難以在不降低其品質(zhì)的條件下以期望濃度和流量有效氣化。還有，固體原料雖然可以通過在高溫保持并升華進行氣化供給來得到高純度原料，但要在工業(yè)上確保充分的供給量則極其困難，因此，通常是通過溶解在四氫呋喃等溶劑中作為液體原料，進行氣化使用。但是，固體原料的氣化溫度與溶劑大不一樣，容易在加熱時只氣化溶劑而析出固體原料，因此，比氣化液體原料還困難。
這樣，制造使用固體原料的半導體膜需要高度技術，但因期待高品質(zhì)、高純度，所以一直在開發(fā)目的為在不劣化或析出這些原料的情況下能夠有效氣化的各種氣化器或氣化供給裝置。
作為這種氣化器可以列舉如與CVD原料供給部的CVD原料的接觸部由氟樹脂、聚酰亞胺樹脂等耐腐蝕性合成樹脂構(gòu)成的氣化器，還有，作為氣化供給裝置可以列舉如上所述具有氣化器，氣化室加熱時從加熱機構(gòu)接受熱傳導的CVD原料供給部的金屬構(gòu)成部分為能夠根據(jù)冷卻器冷卻的構(gòu)成的氣化供給裝置(日本第2003-13234號發(fā)明專利公開公報)。

發(fā)明內(nèi)容
所述氣化器是將CVD原料的流道或CVD原料和載氣的流道的構(gòu)成材料作為具有耐熱性和隔熱性，并且具有CVD原料難以附著的特性的耐腐蝕性合成樹脂，即使是使用把固體CVD原料溶解在有機溶劑中的原料的情況，也能夠防止原料的急劇加熱，很少會發(fā)生只氣化溶劑而析出CVD原料的現(xiàn)象，可獲得99.9％以上高氣化效率的氣化器。還有，所述氣化供給裝置是，具有所述氣化器，并且加熱氣化室時能夠冷卻氣化器的CVD原料供給部的構(gòu)成，是進一步提高防止析出CVD原料效果的氣化供給裝置。
但是，這種氣化器或氣化供給裝置雖然具有防止固體CVD原料析出、附著在CVD原料供給部內(nèi)的效果，但是，若減少隨CVD原料一同供給的載氣的供給量，或者提高溶解在溶劑中的固體CVD原料濃度，則與其他氣化器一樣，只氣化溶劑的傾向會增大，在CVD原料的氣化室噴出口周圍析出、附著固體CVD原料，引起氣化氣體的壓力變動或CVD原料的濃度變動，無法進行穩(wěn)定的氣化供給。但是，在化學氣相生長中，優(yōu)選通過高濃度供給CVD原料來提高其利用效率，同時容易成膜高品質(zhì)、高純度的半導體膜。
從而，本發(fā)明要解決的課題是提供即使是減少隨CVD原料一同供給的載氣的供給量，或者提高溶解在溶劑中的固體CVD原料的濃度來進行氣化供給的情況，也能夠防止固體CVD原料析出、附著在氣化室噴出口周圍，可長時間穩(wěn)定CVD原料，并以期望的濃度和流量極其有效地氣化供給的氣化器。
本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q這些課題，經(jīng)過潛心研究，發(fā)現(xiàn)通過對在CVD原料供給部具備內(nèi)管為CVD原料流道、外管為載氣流道的雙層結(jié)構(gòu)噴出管的氣化器，通過把所述噴出管制成外管的外壁直徑朝氣化室噴出口漸窄的具有錐形部或曲線部的雙層結(jié)構(gòu)的噴出管，即使是減少載氣供給量或溶劑量的情況，也難以在氣化室的CVD原料噴出口及其周圍析出、附著固體CVD原料，同時能夠長時間穩(wěn)定CVD原料，以期望的濃度和流量極其有效地氣化供給，以至完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明是具備CVD原料的氣化室、用于向該氣化室供給CVD原料的CVD原料供給部、氣化氣體排出口、以及該氣化室的加熱機構(gòu)的氣化器，其特征在于，在該CVD原料供給部具備外管的外壁直徑朝氣化室噴出口漸窄的具有錐形部或曲線部的雙層結(jié)構(gòu)噴出管。
根據(jù)本發(fā)明氣化器，即使減少隨CVD原料一同供給的載氣供給量或者提高溶解在溶劑中的固體CVD原料的濃度來進行氣化供給的情況，也能夠大幅度抑制固體CVD原料析出、附著在氣化室噴出口周圍的現(xiàn)象，因此，不易引起氣化氣體的壓力變動或CVD原料的濃度變動，能夠長時間穩(wěn)定CVD原料，并以期望濃度及流量極其有效地進行氣化供給。其結(jié)果，在提高CVD原料利用效率的同時，容易成膜高品質(zhì)、高純度的半導體膜。


圖1表示本發(fā)明氣化器一例的剖視圖；圖2表示本發(fā)明氣化器的圖1以外一例的剖視圖；圖3表示本發(fā)明氣化器的圖1、圖2以外一例的剖視圖；圖4(a)～圖4(d)表示本發(fā)明氣化器中CVD原料供給部的構(gòu)成例的剖視圖；圖5(a)～圖5(d)表示本發(fā)明氣化器中雙層結(jié)構(gòu)的噴出管在氣化室噴出口的構(gòu)成例的剖視圖；圖6(a)～圖6(e)表示圖4中的a-a’面、b-b’面、c-c’面、d-d’面、e-e’面的剖視圖；圖7表示適用本發(fā)明氣化器的氣化供給裝置的一例的構(gòu)成圖。
具體實施例方式
本發(fā)明適用于氣化液體CVD原料、或者把液體CVD原料或固體CVD原料溶解在溶劑中的CVD原料，并供給到半導體制造裝置的氣化器，尤其對使用固體CVD原料時，在固體CVD原料難以析出、附著在氣化器的氣化室噴出口周圍方面發(fā)揮效果。
本發(fā)明的氣化器是具備CVD原料的氣化室、用于向該氣化室供給CVD原料的CVD原料供給部、氣化氣體排出口、以及該氣化室的加熱機構(gòu)的氣化器，是在該CVD原料供給部具備外管的外壁直徑朝氣化室噴出口漸窄的具有錐形部或曲線部的雙層結(jié)構(gòu)噴出管的氣化器。
適用本發(fā)明氣化器的CVD原料可以是在常溫常壓下為液體，或者是把固體溶解在溶劑中，只要是能夠保持液狀則不做特別限制，可根據(jù)用途適當選擇和使用。例如四異丙氧基鈦(Ti(OCH(CH3)2)4)、四正丙氧基鈦(Ti(OC3H7)4)、四叔丁氧基鋯(Zr(OC(CH3)3)4)、四正丁氧基鋯(Zr(OC4H9)4)、四甲氧基釩(V(OCH3)4)、三甲氧基釩氧化物(VO(OCH3)3)、五乙氧基鈮(Nb(OC2H5)5)、五乙氧基鉭(Ta(OC2H5)5)、三甲氧基硼(B(OCH3)3)、三異丙氧基鋁(Al(OCH(CH3)2)3)、四乙氧基硅(Si(OC2H5)4)、四乙氧基鍺(Ge(OC2H5)4)、四甲氧基錫(Sn(OCH3)4)、三甲氧基磷(P(OCH3)3)、三甲氧基磷氧化物(PO(OCH3)3)、三乙氧基砷(As(OC2H5)3)、三乙氧基銻(Sb(OC2H5)3)等常溫常壓下為體液的醇鹽。
除以上所述外，還可以舉例三甲基鋁(Al(CH3)3)、二甲基鋁氫化物(Al(CH3)2H)、三異丁基鋁(Al(iso-C4H9)3)、六氟乙酰丙酮銅乙烯基三甲基硅烷((CF3CO)2CHCu·CH2CHSi(CH3)3)、六氟乙酰丙酮銅烯丙基三甲基硅烷((CF3CO)2CHCu·CH2CHCH2Si(CH3)3)、雙(異丙基環(huán)戊二烯基)鎢二氫化物((iso-C3H7C5H5)2WH2)、四二甲基氨基鋯(Zr(N(CH3)2)4)、五二甲基氨基鉭(Ta(N(CH3)2)5)、五二乙基氨基鉭(Ta(N(C2H5)2)5)、四二甲基氨基鈦(Ti(N(CH3)2)4)、四二乙基氨基鈦(Ti(N(C2H5)2)4)等在常溫常壓下為液體的原料。
進一步，也可以舉例六羰基鉬(Mo(CO)6)、二甲基戊二烯氧基金(Au(CH3)2(OC5H7))、鉍(III)叔丁氧基鹽(Bi(OtBu)3)、鉍(III)叔戊氧基鹽(Bi(OtAm)3)、三苯鉍(BiPh3)、雙(乙基環(huán)戊二烯基)釕(Ru(EtCp)2)、(乙基環(huán)戊二烯基)(三甲基)白金(Pt(EtCp)Me3)、1，5-環(huán)辛二烯(乙基環(huán)戊二烯基)銥(Ir(EtCp)(cod))、雙(六乙氧基鉭)鍶(Sr[Ta(OEt)6]2)、雙(六異丙氧基鉭)鍶(Sr[Ta(OiPr)6]2)、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鑭(La(DPM)3)、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合釔(Y(DPM)3)、三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合釕(Ru(DPM)3)、二(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鋇(Ba(DPM)2)、二(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鍶(Sr(DPM)2)、四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鈦(Ti(DPM)4)、四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鋯(Zr(DPM)4)、四(2，6-二甲基-3，5-庚二酮)合鋯(Zr(DMHD)4)、雙(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鉛(Pb(DPM)2)、(二-叔丁氧基)雙(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鈦(Ti(OtBu)2(DPM)2)、(二-異丙氧基)雙(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鈦(Ti(OiPr)2(DPM)2)、(異丙氧基)三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鋯(Zr(OiPr)(DPM)3)、(二-異丙氧基)三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)合鉭(Ta(OiPr)2(DPM)3)等，在常溫常壓下為固體的原料。只是，這些通常需要以0.1～1.0mol/L程度的濃度溶解到有機溶劑中使用。
作為固體CVD原料的溶劑使用的所述有機溶劑通常是其沸點溫度為40℃～140℃的有機溶劑。這些有機溶劑可以列舉丙醚、甲基丁基醚、乙基丙基醚、乙基丁基醚、氧化三甲撐、四氫呋喃、四氫吡喃等醚，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇，丙酮、乙基甲基酮、異丙基甲基酮、異丁基甲基酮等酮，丙胺、丁胺、二乙胺、二丙胺、三乙胺等胺，乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯，己烷、庚烷、辛烷等烴等。
接著，根據(jù)圖1～圖7詳細說明本發(fā)明氣化器，但本發(fā)明并不局限于此。
圖1～圖3是表示各個本發(fā)明的氣化器的一例的剖視圖，圖4是表示本發(fā)明氣化器(圖1、圖2)中CVD原料供給部的構(gòu)成例的剖視圖，圖5是表示本發(fā)明氣化器中雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的氣化室噴出口的構(gòu)成例的剖視圖，圖6是圖4中a-a’面、b-b’面、c-c’面、d-d’面、e-e’面的剖視圖，圖7是表示適用本發(fā)明的氣化器的氣化供給裝置的一例的構(gòu)成圖。
本發(fā)明氣化器是如圖1～圖3所示，具備CVD原料的氣化室1、用于向氣化室供給CVD原料的CVD原料供給部2、氣化氣體排出口3、以及氣化室的加熱機構(gòu)(加熱器等)4的氣化器。還有，本發(fā)明氣化器優(yōu)選與此同時還具備CVD原料供給部的冷卻機構(gòu)5。這種冷卻機構(gòu)舉例有如在CVD原料供給部的上面或側(cè)面部通入冷卻水的管線等。
本發(fā)明氣化器中，CVD原料供給部只要是具備由內(nèi)管及外管構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)噴出管，能夠向氣化室噴出CVD原料及載氣的構(gòu)造，則不做特別限制，但可以舉例如圖4所示，在具有雙層結(jié)構(gòu)噴出管的同時，與外部的接觸部由金屬構(gòu)成的制品。本發(fā)明的構(gòu)成為通常來自氣化器外部的CVD原料供給管6連接在雙層結(jié)構(gòu)噴出管8的內(nèi)側(cè)流道(內(nèi)管9的內(nèi)側(cè)的流道)，來自氣化器外部的載氣供給管7連接在雙層結(jié)構(gòu)的噴出管8的外側(cè)流道(內(nèi)管9和外管10之間的流道)，CVD原料及載氣各自從噴出管8的內(nèi)側(cè)流道、外側(cè)流道向氣化室1噴出。
雙層結(jié)構(gòu)的噴出管8可以如圖4(a)，圖4(b)所示，貫通設置CVD原料供給部，也可以如圖4(c)，圖4(d)所示，只設置在氣化室噴出口近處。
下面，根據(jù)表示噴出管在氣化室噴出口的構(gòu)成例的圖5，詳細說明本發(fā)明CVD原料供給部的雙層結(jié)構(gòu)的噴出管。
本發(fā)明氣化器的雙層結(jié)構(gòu)噴出管是如圖5所示，在氣化室噴出口周圍，外管10的外壁12的直徑(r)朝氣化室噴出口漸窄的具有錐形部或曲線部的噴出管。外管10的外壁12為錐形時，被設定成錐形部對噴出管中心軸方向(圖5中為垂直方向)的角度(α)通常為10～60度，優(yōu)選為15～45度。還有，外管10的外壁12為曲線時也被設定成連接曲線部兩端的直線對噴出管中心軸方向(垂直方向)的角度(β)通常為10～60度，優(yōu)選為15～45度。如果所述的角度不足10度或超過60度，防止氣化室噴出口周圍的固體CVD原料的析出、附著的效果會降低。
本發(fā)明氣化器中，如圖5所示，雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的內(nèi)管及外管的氣化室噴出口通常是向氣化室側(cè)突出的構(gòu)成。并且，優(yōu)選雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的內(nèi)管9的氣化室噴出口優(yōu)選比外管10的氣化室噴出口還要向氣化室側(cè)突出的構(gòu)成。通過這種構(gòu)成，可進一步提高防止氣化室噴出口周圍的固體CVD原料析出、附著的效果。內(nèi)管的氣化室噴出口比外管的氣化室噴出口還要向氣化室側(cè)突出的構(gòu)成時，其突出部h的長度通常為2.0mm以下，優(yōu)選0.2～1.0mm。
本發(fā)明氣化器中，對構(gòu)成雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的外管的外壁以外的壁(內(nèi)管的內(nèi)壁、內(nèi)管的外壁、外管的內(nèi)壁)的形態(tài)不做特別限制，但如果設置錐形部、曲線部，反而容易附著、析出固體CVD原料，因此，優(yōu)選不設置這些。
還有，對雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的材質(zhì)也不做特別限制，但優(yōu)選使用碳素鋼、錳鋼、鉻鋼、鉬鋼、不銹鋼、鎳鋼等金屬。
本發(fā)明的氣化器中，優(yōu)選把CVD原料供給部內(nèi)部制成氟樹脂、聚酰亞胺樹脂等合成樹脂，或空洞的同時，把與氣化器外部的接觸部制成金屬。把CVD原料供給部內(nèi)部制成合成樹脂時，如圖4(a)～圖4(c)所示，配置合成樹脂構(gòu)成部13。還有，把CVD原料供給部內(nèi)部制成空洞時，如圖4(d)所示形成空洞14。通過成為這種構(gòu)成，當使用在有機溶劑中溶解固體CVD原料的作為CVD原料時，可防止根據(jù)加熱器等加熱方法只有溶劑被急劇加熱而在噴出管內(nèi)氣化的現(xiàn)象。
另一方面，在氣化室噴出之前需要急劇加熱CVD原料，因此，優(yōu)選與CVD原料供給部的氣化室的接觸部為雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的同時，如圖4(a)，圖4(c)所示，制成金屬構(gòu)成部15(碳素鋼、錳鋼、鉻鋼、鉬鋼、不銹鋼、鎳鋼等金屬)。
還有，本發(fā)明的氣化器中，賦予可根據(jù)液體原料的種類、供給量、氣化氣體濃度、其他操作條件等設定成期望溫度的加熱機構(gòu)。對于加熱機構(gòu)的設置形態(tài)，只要能夠精度良好地加熱保溫氣化室，則不做特別限制，如可以設置成加熱器內(nèi)置在氣化器側(cè)面的構(gòu)成部等。但是，使用把固體CVD原料溶解在有機溶劑中的CVD原料時，為了進一步提高防止CVD原料在CVD原料供給部內(nèi)急劇加熱的效果，優(yōu)選如在CVD原料供給部的上面或側(cè)面部制成通入冷卻水的構(gòu)成，以限制CVD原料供給部內(nèi)的加熱。
另，圖1～圖3中，1個氣化器設置了1個CVD原料供給部，1個CVD原料供給部設置了1個雙層結(jié)構(gòu)的噴出管，但本發(fā)明氣化器并不限定于此，也可以在1個氣化器設置多個CVD原料供給部，在1個CVD原料供給部設置多個雙層結(jié)構(gòu)的噴出管。
本發(fā)明氣化器如圖7所示，連接到封入液體CVD原料17的CVD原料容器18、脫氣器19、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器20、半導體制造裝置25等來使用。本發(fā)明中，通過使用多個氣化器，通過在1個CVD原料供給部內(nèi)部設置多個雙層結(jié)構(gòu)噴出管，或通過在1個氣化器設置多個CVD原料供給部，適用于PZT、BST、SBT、PLZT等強介電質(zhì)膜成膜的氣化供給。
實施例接著，根據(jù)實施例具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。
實施例1制作如圖4(a)所示的具有各流道，內(nèi)部由氟樹脂(PFA)構(gòu)成，與氣化器外部的接觸部由不銹鋼(SUS316)構(gòu)成的CVD原料供給部。氟樹脂的構(gòu)成部為外徑16mm、高度34.2mm的圓柱狀，其外側(cè)的不銹鋼厚度為2.0mm。還有，雙層結(jié)構(gòu)噴出管的內(nèi)管和外管都是不銹鋼制品(SUS316)，其氣化室噴出口是如圖5(a)所示的構(gòu)成。雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的內(nèi)管的內(nèi)壁徑為0.1mm、外壁徑為0.45mm、外管的內(nèi)壁徑為0.6mm，對噴出口中心軸方向的外管外壁的錐形部的角度(α)為30度。另外，外管的氣化室噴出口向氣化室突出8mm，內(nèi)管的氣化室噴出口向氣化室突出8.5mm。CVD原料供給部上面設置了可通入冷卻水冷卻CVD原料供給部的冷卻管。
除了所述CVD原料供給部外，還制作了氣化氣體排出口、氣化室加熱機構(gòu)、及內(nèi)置加熱器的具有突起的如圖1所示不銹鋼制品(SUS316)氣化器。氣化室是內(nèi)徑65mm、高度92.5mm的圓柱狀，底部突起的高度為27.5mm，并且在從底部15mm高度設置了氣化氣體排出口。
接著，連接脫氣器、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器、載氣供給線等，制作如圖7所示氣化供給系統(tǒng)。
使用所述氣化供給系統(tǒng)進行如下氣化供給試驗。
把氣化室控制在1.3kPa(10torr)、270℃溫度，在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4，以0.2g/min向噴出管的內(nèi)側(cè)流道供給CVD原料，同時以200ml/min流量向噴出管的外側(cè)流道供給氬氣，在氣化室氣化CVD原料。其間，通入冷卻水，使CVD原料供給部上面的不銹鋼構(gòu)成部的溫度為30±2℃。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，觀察CVD原料供給部的流道及氣化室的固體CVD原料的附著狀態(tài)，結(jié)果未能目測確認固體CVD原料的析出、附著。因此，從噴出管的內(nèi)側(cè)流道供給THF，沖洗固體CVD原料并將其回收后，蒸發(fā)THF，測定固體CVD原料的重量。將其結(jié)果示于表1。
實施例2使用與實施例1相同的氣化供給系統(tǒng)，在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Pb(DPM)2，如下氣化供給CVD原料。
把氣化室控制在1.3kPa(10torr)、210℃溫度，以0.36g/min向噴出管的內(nèi)側(cè)流道供給CVD原料，同時以200ml/min流量向噴出管的外側(cè)流道供給氬氣，在氣化室氣化CVD原料。其間，通入冷卻水，使CVD原料供給部上面的不銹鋼構(gòu)成部的溫度為30±2℃。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例3使用與實施例1相同的氣化供給系統(tǒng)，在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Ti(OiPr)2(DPM)2，如下氣化供給該CVD原料。
把氣化室控制在1.3kPa(10torr)、210℃溫度，以0.2g/min向噴出管的內(nèi)側(cè)流道供給CVD原料，同時以200ml/min流量向噴出管的外側(cè)流道供給氬氣，在氣化室氣化CVD原料。其間，通入冷卻水，使CVD原料供給部上面的不銹鋼構(gòu)成部的溫度為30±2℃。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例4制作實施例1的氣化器的CVD原料供給部時，除了設定錐形部對噴出管中心軸方向的外管外壁的角度(α)為15度以外，與實施例1相同制作如圖4(a)所示的CVD原料供給部。
制作除了使用該CVD原料供給部外其他與實施例1相同的氣化器，進一步連接與實施例1相同的脫氣器、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器、載氣供給線等，制作氣化供給系統(tǒng)。
使用所述氣化供給系統(tǒng)，與實施例1相同氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例5制作實施例1的氣化器的CVD原料供給部時，除了設定錐形部對噴出管中心軸方向的外管的外壁的角度(α)為45度以外，與實施例1相同制作如圖4(a)所示的CVD原料供給部。
制作除了使用該CVD原料供給部外其他與實施例1相同的氣化器，進一步連接與實施例1相同的脫氣器、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器、載氣供給線等，制作氣化供給系統(tǒng)。
使用所述氣化供給系統(tǒng)，與實施例1相同氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例6制作實施例1的氣化器的CVD原料供給部時，除了氣化室噴出口的噴出管構(gòu)成為如圖5(b)所示構(gòu)成外，與實施例1相同制作CVD原料供給部。(外管前端的斷面為梯形，下邊為0.25mm，角度(α)為30度。)制作除了使用該CVD原料供給部外其他與實施例1相同的氣化器，進一步連接與實施例1相同的脫氣器、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器、載氣供給線等，制作氣化供給系統(tǒng)。
使用所述氣化供給系統(tǒng)，與實施例1相同氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例7制作實施例1的氣化器的CVD原料供給部時，除了氣化室噴出口的噴出管構(gòu)成為如圖5(c)所示構(gòu)成外，與實施例1相同制作CVD原料供給部。(外管前端的斷面為橢圓形，角度(β)為30度。)制作除了使用該CVD原料供給部外其他與實施例1相同的氣化器，進一步連接與實施例1相同的脫氣器、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器、載氣供給線等制作氣化供給系統(tǒng)。
使用所述氣化供給系統(tǒng)，以與實施例1相同的方法氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例8在實施例1的氣化供給試驗中，除了把向氣化器的氬氣供給量減少至100ml/min以外，以與實施例1相同的方式氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例9在實施例2的氣化供給試驗中，除了把向氣化器的氬氣供給量減少至100ml/min以外，以與實施例2相同的方式氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Pb(DPM)2的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
實施例10在實施例3的氣化供給試驗中，除了把向氣化器的氬氣供給量減少至100ml/min以外，以與實施例3相同的方式氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Ti(OiPr)2(DPM)2的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
比較例1制作實施例1的氣化器的CVD原料供給部時，除了把雙層結(jié)構(gòu)噴出管的外管制成一定厚度(角度(α)為0度。)外，以與實施例1相同的方法制作CVD原料供給部。
制作除了使用該CVD原料供給部外其他與實施例1相同的氣化器，進一步連接與實施例1相同的脫氣器、液體質(zhì)量流調(diào)節(jié)器、載氣供給線等，制作氣化供給系統(tǒng)。
使用所述氣化供給系統(tǒng)，以與實施例1相同的方式氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
比較例2使用與比較例1相同的氣化器，制作氣化供給系統(tǒng)。除了使用所述氣化供給系統(tǒng)以外以與實施例2相同的方式氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Pb(DPM)2的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
比較例3使用與比較例1相同的氣化器，制作氣化供給系統(tǒng)。除了使用所述氣化供給系統(tǒng)以外以與實施例3相同的方式氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Ti(OiPr)2(DPM)2的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
比較例4在比較例1的氣化供給試驗中，除了把向氣化器的氬氣供給量與實施例8相同減少至100ml/min以外，與比較例1相同氣化供給在THF溶劑中以0.3mol/L的濃度溶解固體CVD原料Zr(DPM)4的CVD原料。
繼續(xù)進行5小時氣化供給試驗后，用與實施例1相同的方法回收在氣化器內(nèi)析出、附著的固體CVD原料，將測定重量的結(jié)果示于表1。
表1

*Zr表示Zr(DPM)4、Pb表示Pb(DPM)2、Ti表示Ti(OiPr)2(DPM)2。
權利要求
1.一種具備半導體制造(后簡稱CVD)原料的氣化室、用于向該氣化室供給CVD原料的CVD原料供給部、氣化氣體排出口、以及該氣化室的加熱機構(gòu)的氣化器，其特征在于該CVD原料供給部具備外管外壁直徑朝氣化室噴出口漸窄的具有錐形部或曲線部的雙層結(jié)構(gòu)的噴出管。
2.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于錐形部對噴出管中心軸方向的角度為10～60度。
3.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于連接曲線部兩端的直線對噴出管中心軸方向的角度為10～60度。
4.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于雙層結(jié)構(gòu)噴出管的內(nèi)管為用于向氣化室噴出CVD原料的管，外管為用于向氣化室噴出載氣的管。
5.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的內(nèi)管及外管的氣化室噴出口為向氣化室側(cè)突出的構(gòu)成。
6.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于雙層結(jié)構(gòu)的噴出管的內(nèi)管的氣化室噴出口為比外管的氣化室噴出口還要向氣化室側(cè)突出。
7.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于CVD原料供給部的內(nèi)部由合成樹脂構(gòu)成，與氣化器外部的接觸部由金屬構(gòu)成。
8.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于CVD原料供給部的內(nèi)部是空洞，與氣化室外部的接觸部由金屬構(gòu)成。
9.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于與CVD原料供給部的氣化室的接觸部由金屬構(gòu)成。
10.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于具備用于冷卻CVD原料供給部的機構(gòu)。
11.如權利要求1記載的氣化器，其特征在于CVD原料是把固體CVD原料溶解在有機溶劑中的CVD原料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣化器，在即使減少隨半導體制造(后簡稱CVD)原料一同供給的載氣供給量，或者在提高溶解在溶劑中的固體CVD原料濃度來進行氣化供給的情況下，也能夠防止固體CVD原料析出附著在氣化室噴出口周圍，并可長時間穩(wěn)定CVD原料，以期望濃度和流量有效地提供氣化供給。氣化器構(gòu)成如下在CVD原料供給部具備外管的外壁直徑朝氣化室噴出口漸窄的具有錐形部或曲線部的雙層結(jié)構(gòu)的噴出管。
文檔編號H01L21/31GK1542918SQ200410033968
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月20日 優(yōu)先權日2003年5月1日
發(fā)明者高松勇吉, 淺野彰良, 巖田充弘, 田山竜規(guī), 弘, 良, 規(guī) 申請人:日本派歐尼株式會社