專利名稱：液體原料氣化器及使用該液體原料氣化器的成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使液體原料氣化從而生成原料氣體的液體原料氣化器及使用該液體 原料氣化器的成膜裝置。
背景技術(shù)：
作為在半導(dǎo)體襯底或玻璃襯底等被處理基板的表面上對電介質(zhì)、金屬、半導(dǎo)體等 薄膜進(jìn)行成膜的方法，已知一種化學(xué)氣象沉積(CVD =Chemical Vapor Deposition)法，其是 向載置有上述被處理基板的成膜室供給有機(jī)金屬化合物等的有機(jī)原料氣體，并使該有機(jī)原 料氣體和氧氣或氨氣等其他的氣體反應(yīng)從而進(jìn)行成膜。用于這樣的CVD法的有機(jī)原料，由 于多數(shù)在常溫下為液體或固體，因此，需要一種用于使有機(jī)原料氣化的氣化器。通常，上述有機(jī)原料預(yù)先使用溶劑被形成為液體狀且被導(dǎo)入氣化器。作為使這樣 的液體原料氣化從而生成原料氣體的以往的氣化器，例如在氣化室內(nèi)設(shè)置具有多個(gè)孔的氣 化面，通過電阻加熱加熱器對該氣化面進(jìn)行加熱，同時(shí)，從噴嘴噴出液體原料并使形成為液 滴(霧狀)狀的原料氣體搭乘在運(yùn)載氣體的流體上從而向氣化面噴射，由此使其氣化。在這樣的氣化器中，為了提高氣化效率，希望能夠?qū)⒁后w原料盡可能地形成為小 徑的液滴從而向氣化面噴射。不過，使液滴的直徑越小，越可能使其不接觸氣化面而通過孔 漏出。這樣沒有完全氣化的液滴乘著運(yùn)載氣體的氣流而浸入到成膜室內(nèi)從而成為產(chǎn)生微粒 的主要原因。例如，在沒有完全氣化的液體原料的液滴浸入到成膜室內(nèi)時(shí)，若氧氣殘留在該 成膜室內(nèi)，則該液滴發(fā)生氧化從而成為細(xì)微的微粒，若該微粒附著在襯底上，則存在產(chǎn)生成 膜異?；蚰べ|(zhì)不良的問題。因此，以往，使通過氣化器生成的原料氣體通過具有微小的孔的過濾器并向成膜 室供給，通過電阻加熱加熱器等對該過濾器進(jìn)行加熱，從而使原料氣體所包含的沒有完全 氣化的液滴通過過濾器而氣化。據(jù)此，即使氣化器本身的氣化效率稍差，也能夠防止沒有完 全氣化的液滴以其原有狀態(tài)浸入到成膜室內(nèi)。另外，為了提高氣化效率，配置具有細(xì)微孔的固體充填物或如多孔質(zhì)體那樣的具 有微小的孔的通氣性部件，通過電阻加熱加熱器或熱介質(zhì)等對該通氣性部件進(jìn)行加熱，從 而使液體原料的液滴通過并氣化(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。由此，由于增大了液滴與通氣 性部件接觸的可能性，因此，能夠提高氣化效率。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-347598號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平10-85581號公報(bào)但是，以往，用于使液體原料的液滴氣化而使用的固體充填物、多孔質(zhì)體、過濾器 等通氣性部件，由于通過來自電阻加熱加熱器的熱傳導(dǎo)進(jìn)行加熱，因此，不能向整個(gè)通氣性 部件均勻地供給熱量。在通氣性部件中，存在例如離電阻加熱加熱器較遠(yuǎn)，熱量不能充分傳 導(dǎo)的部分等溫度較低的部分，因此，有可能引起液滴不被氣化而引起網(wǎng)眼堵塞。尤其，由于在通氣性部件的表面形成有很多孔，因此其表面積擴(kuò)大，通氣性部件一 開始就是放熱性高的部件。而且，其表面被溫度較低的原料氣體以及液體原料的液滴曝曬?！?br> 因此，在整個(gè)通氣性部件中，來自電阻加熱加熱器的熱難以傳導(dǎo)的區(qū)域其溫度進(jìn)一步下降。 另外，若在通氣性部件的表面附著有液體原料的液滴而被氣化，則由于此時(shí)的氣化熱，熱量 從通氣性部件被奪走。此時(shí)，在熱量難以傳導(dǎo)的區(qū)域中，不能夠?qū)ζ錃饣療岬牧康臒崮苓M(jìn)行 充分補(bǔ)充，其結(jié)果就是，在通氣性部件中產(chǎn)生溫度差。例如，在專利文獻(xiàn)1記載的氣化器中，由于固體充填物通過來自其外側(cè)的電阻加 熱加熱器的熱傳導(dǎo)被加熱，因此，在固體充填物中，中央?yún)^(qū)域的溫度變得比電阻加熱加熱器 附近的外周區(qū)域低，難以使整個(gè)固體充填物的溫度變得均勻。這樣的情況下，中央?yún)^(qū)域的 溫度不能達(dá)到能夠使液體原料氣化的溫度，有可能發(fā)生氣化不良而導(dǎo)致固體充填物網(wǎng)眼堵對此，在專利文獻(xiàn)2記載的氣化器中，為了不因多孔質(zhì)體而引起網(wǎng)眼堵塞從而使 液體原料更有效地氣化，設(shè)置通過多孔質(zhì)體內(nèi)的一部分的流路，通過使熱介質(zhì)在該流路中 流通，能夠從多孔質(zhì)體的內(nèi)部進(jìn)行加熱。但是，僅憑該結(jié)構(gòu)也不能說可以充分防止網(wǎng)眼堵 塞。即，由于使熱介質(zhì)流通的流路僅被配置在多孔質(zhì)體內(nèi)的一部分上，因此，在整個(gè)多孔質(zhì) 體的范圍內(nèi)不能均勻地傳熱。因此，局部發(fā)生氣化不良，不能完全排除多孔質(zhì)體網(wǎng)眼堵塞的 可能。另外，為了在整個(gè)多孔質(zhì)體的范圍內(nèi)均勻地傳熱，還可以考慮在整個(gè)多孔質(zhì)體上形成 沒有死角的流路。但是，這樣的話，結(jié)構(gòu)不僅變得復(fù)雜，原料氣體能夠通過的區(qū)域減少了形 成流路的量，多孔質(zhì)體中的壓力損失變大。這樣就不能夠得到規(guī)定流量的原料氣體。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于該問題作出的發(fā)明，其目的在于提供一種液體原料氣化器以 及使用該液體原料氣化器的成膜裝置，在使液體原料的液滴通過通氣性部件而氣化時(shí)，能 夠使整個(gè)通氣性部件的溫度變得均勻，能夠防止因氣化不完全引起的網(wǎng)眼堵塞。為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種液體原料氣化器，其特征在 于，具有使液體原料成為液滴狀并噴出的液體原料供給部；使所述液滴狀的液體原料氣 化并生成原料氣體的氣化部；將來自所述液體原料供給部的所述液滴狀的液體原料向所述 氣化部內(nèi)導(dǎo)入的導(dǎo)入口 ；配置在所述氣化部內(nèi)且由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，該通氣 性部件由通過輻射熱被加熱的材料構(gòu)成；輻射熱加熱器，對所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表 面照射熱射線，并通過該輻射熱對所述通氣性部件進(jìn)行加熱；送出口，其將原料氣體送出到 外部，所述原料氣體是通過使所述液滴狀的液體原料通過被加熱的所述通氣性部件而氣化 生成的。為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)，提供一種成膜裝置，具有成膜室， 從使液體原料氣化并生成原料氣體的液體原料氣化器將原料氣體導(dǎo)入該成膜室，并在該成 膜室中對被處理基板進(jìn)行成膜處理，其特征在于，具有使所述液體原料成為液滴狀并噴出 的液體原料供給部；使所述液滴狀的液體原料氣化并生成原料氣體的氣化部；將來自所述 液體原料供給部的所述液滴狀的液體原料導(dǎo)入所述氣化部內(nèi)的導(dǎo)入口 ；配置在所述氣化部 內(nèi)，且由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，所述通氣性部件由通過輻射熱加熱的材料構(gòu)成；輻 射熱加熱器，將熱射線照射到所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面，并通過該輻射熱對所述通 氣性部件進(jìn)行加熱；送出口，其將原料氣體送出到外部，所述原料氣體是通過使所述液滴狀 的液體原料通過被加熱的所述通氣性部件而氣化生成的。
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根據(jù)這樣的本發(fā)明，使對液滴狀的液體原料進(jìn)行捕捉并使其氣化的霧氣收集部由 通過輻射熱被加熱的通氣性部件構(gòu)成，并通過輻射熱加熱器使熱射線照射通氣性部件的整 個(gè)外側(cè)表面全體，因此，能夠均勻地對整個(gè)通氣性部件進(jìn)行加熱。由此，由于能夠在整體的 范圍內(nèi)使通氣性部件的溫度變得均勻，所以，僅通過使液滴狀的液體原料通過通氣性部件， 就能夠沒有殘留地使全部液滴氣化。由此，能夠使氣化效率提高到現(xiàn)有水平以上，并且，由 于能夠防止局部溫度降低導(dǎo)致的氣化不良，因此，能夠防止通氣性部件的網(wǎng)眼堵塞。而且， 又能夠?qū)ν庑圆考恼麄€(gè)外側(cè)表面進(jìn)行直接加熱，因此，在使液滴狀的液體原料通過通 氣性部件時(shí)，即使在某部分因液滴的氣化熱而使熱量被奪走，也能夠迅速地補(bǔ)充熱能。另外，優(yōu)選構(gòu)成為，上述氣化部的所述導(dǎo)入口和所述送出口相向地設(shè)置，所述通氣 性部件呈在從所述導(dǎo)入口側(cè)到所述送出口側(cè)的范圍內(nèi)配置的筒狀的形狀，所述導(dǎo)入口側(cè)的 端部被關(guān)閉，并且，所述送出口側(cè)的端部與所述送出口連通。這樣，通過使通氣性部件形成 為筒狀，能夠以更緊湊的尺寸使通氣性部件的表面的面積變得更大，因此，能夠使更多的液 滴狀的液體原料氣化從而生成充分的量的原料氣體，并且，能夠縮短加熱到規(guī)定的溫度的 時(shí)間等，能夠提高加熱效率。另外，通過關(guān)閉導(dǎo)入口側(cè)的端部，能夠使從導(dǎo)入口供給的液體 原料的液滴導(dǎo)入到由輻射熱加熱器包圍的通氣性部件的外側(cè)側(cè)面。該情況下，優(yōu)選所述輻射熱加熱器以包圍所述通氣性部件的外側(cè)表面的方式配 置。這樣的輻射熱加熱器由例如容易加工成所希望的形狀的碳加熱器構(gòu)成。這樣，由于能 夠從輻射熱加熱器一次地對通氣性部件的整個(gè)表面進(jìn)行加熱，因此，能夠進(jìn)一步提高加熱 效率。而且，優(yōu)選構(gòu)成為，在所述通氣性部件和所述輻射熱加熱器之間，以包圍所述通氣 性部件的方式設(shè)有筒狀的分隔部件，所述分隔部件對所述液滴狀的液體原料所流通的氣化 空間和所述輻射熱加熱器的配設(shè)空間進(jìn)行分隔，所述分隔部件由使所述輻射熱加熱器所照 射的熱射線透過的、不具有通氣性的部件構(gòu)成。這樣的分隔部件例如由石英構(gòu)成。通過設(shè)置 這樣的分隔部件，能夠防止在輻射熱加熱器的表面附著微粒，并且能夠提高液滴狀的液體 原料的氣化效率。即，由于在分隔部件的內(nèi)側(cè)表面和霧氣收集部的外側(cè)側(cè)面之間形成有被 輻射熱加熱器包圍的流路，因此，來自輻射熱加熱器的熱射線直接作用在通過該流路的液 滴狀的液體原料上，并且，只要對通氣性部件進(jìn)行加熱，整個(gè)流路的環(huán)境氣體也被加熱。由 此，能夠進(jìn)一步使液滴狀的液滴的氣化效率提高。該情況下，進(jìn)一步通過關(guān)閉通氣性部件的導(dǎo)入口側(cè)的端部，能夠?qū)膶?dǎo)入口供給 的全部液體原料的液滴導(dǎo)入到形成在霧氣收集部和分隔部件之間的由輻射熱加熱器包圍 流路中。由此，能夠使輻射熱加熱器的熱射線作用在全部液體原料的液滴上，并且，能夠有 效地在由輻射熱加熱器直接加熱的通氣性部件的外側(cè)表面?zhèn)鲗?dǎo)。因此，能夠使氣化效率進(jìn)
一步提尚。另外，還可以設(shè)置對所述通氣性部件的溫度進(jìn)行測定的溫度傳感器；控制部，其基 于由所述溫度傳感器測定的所述通氣性部件的溫度對所述輻射熱加熱器進(jìn)行控制，由此， 將所述通氣性部件的溫度調(diào)節(jié)為規(guī)定的溫度。通過溫度傳感器直接測定并監(jiān)視通氣性部件 的溫度，并基于該測定的溫度，對輻射熱加熱器進(jìn)行控制，由此，能夠準(zhǔn)確地調(diào)整通氣性部 件的溫度。因此，能夠?qū)⒄麄€(gè)通氣性部件的溫度常時(shí)保持為規(guī)定的溫度。另外，優(yōu)選構(gòu)成所述氣化部的外框的箱體的內(nèi)側(cè)面被實(shí)施了鏡面加工，以對來自
6所述輻射熱加熱器的熱射線進(jìn)行反射從而使其朝向所述通氣性部件的外側(cè)表面。由此，能 夠使來自輻射熱加熱器的熱射線有效地聚集在通氣性部件上，這樣能夠提高通氣性部件的 加熱效率。為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)，提供一種液體原料氣化器，與使液 體原料氣化并生成原料氣體的另外的液體原料氣化器連接，其特征在于，具有對由所述另 外的液體原料氣化器生成的原料氣體進(jìn)行導(dǎo)入的導(dǎo)入口 ；由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集 部，該通氣性部件由通過輻射熱加熱的材料構(gòu)成；輻射熱加熱器，使熱射線向所述通氣性部 件的整個(gè)外側(cè)表面照射，并通過該輻射熱對所述通氣性部件進(jìn)行加熱；送出口，其使從所述 導(dǎo)入口導(dǎo)入的來自所述另外的液體原料氣化器的原料氣體通過被加熱的所述通氣性部件 并向外部送出。根據(jù)這樣的本發(fā)明，使由另外的液體原料氣化器生成的原料氣體通過由來自輻射 熱加熱器的輻射熱加熱的通氣性部件，由此，即使是通過另外的液體原料氣化器沒有被完 全氣化的液滴也能夠通過本發(fā)明的液體原料氣化器氣化。為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的另外的觀點(diǎn)，提供一種成膜裝置，具有成膜室， 從使液體原料氣化并生成原料氣體的液體原料氣化器將原料氣體導(dǎo)入該成膜室，并在該成 膜室中對被處理基板進(jìn)行成膜處理，其特征在于，所述液體原料氣化器由使液體原料氣化 并生成原料氣體的第一液體原料氣化器和與其相連的第二液體原料氣化器構(gòu)成，所述第二 液體原料氣化器具有對由所述第一液體原料氣化器生成的原料氣體進(jìn)行導(dǎo)入的導(dǎo)入口 ； 由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，該通氣性部件由通過輻射熱加熱的材料構(gòu)成；輻射熱加 熱器，其使熱射線照射所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面，并通過該輻射熱對所述通氣性部 件進(jìn)行加熱；送出口，其使從所述導(dǎo)入口導(dǎo)入的來自所述第一液體原料氣化器的原料氣體 通過被加熱的所述通氣性部件并向外部送出。根據(jù)這樣的本發(fā)明，使由第一液體原料氣化器生成的原料氣體通過由來自輻射熱 加熱器的輻射熱加熱的第二液體原料氣化器的通氣性部件，由此，即使通過第一液體原料 氣化器沒有被完全氣化的液滴，也能夠通過第二液體原料氣化器氣化。由此，能夠防止液體 原料的液滴與原料氣體一起進(jìn)入成膜室等。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在使液體原料的液滴通過通氣性部件時(shí)，能夠通過輻射熱加熱器產(chǎn) 生的輻射熱對整個(gè)通氣性部件進(jìn)行直接加熱。因此，由于能夠在整個(gè)通氣性部件范圍內(nèi)均 勻加熱，所以，能夠沒有殘留地使全部液滴氣化。由此，與以往相比能夠使氣化效率提高，并 且，能夠防止因局部溫度降低導(dǎo)致的氣化不良，因此，能夠防止通氣性部件的網(wǎng)眼堵塞。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的成膜裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖2是表示該實(shí)施方式的液體原料氣化器的結(jié)構(gòu)例的縱剖視圖。圖3是表示圖2所示的氣化部的局部結(jié)構(gòu)例的剖視立體4是表示圖2所示的輻射熱加熱器的配設(shè)例的立體圖。圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的成膜裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖6是表示該實(shí)施方式的液體原料氣化器的結(jié)構(gòu)例的縱剖視圖。
100,102成膜裝置
110液體原料供給源
112液體原料供給配管
114液體原料流量控制閥
120運(yùn)載氣體供給源
122運(yùn)載氣體供給配管
124運(yùn)載氣體流量控制閥
132原料氣體供給配管
134原料氣體流量控制閥
140控制部
200成膜室
210側(cè)壁部件
212頂壁部件
214底壁部件
222基座(susceptor)
224支承部件
226加熱器
228電源
230排氣口
232排氣機(jī)構(gòu)
240噴頭(噴淋頭)
242內(nèi)部空間
244氣體噴出孔
300液體原料氣化器
300A液體原料供給部
300B氣化部
302,304>308 液體原料氣化器
306連接配管
310液體原料流路
312運(yùn)載氣體流路
314噴嘴
316噴出口
318運(yùn)載氣體噴射部
320運(yùn)載氣體噴出口
330箱體
331側(cè)壁部件
332上游側(cè)端壁部件
334下游側(cè)單壁部件
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336緊固部件
338導(dǎo)入口
340送出口
342套筒部件
344、346 锪孔
348密封部件
350氣化空間
360霧氣收集部
362通氣性部件
364關(guān)閉部件
366內(nèi)側(cè)空間
368外側(cè)空間(流路)
370輻射熱加熱器
372貫通孔
374加熱器電源
376溫度傳感器
W曰tl· 日日/T
具體實(shí)施例方式以下，邊參照附圖，邊對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，在本說明書 及附圖中，對具有實(shí)質(zhì)上相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說 明。(第一實(shí)施方式的成膜裝置)首先，參照附圖對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的成膜裝置進(jìn)行說明。圖1是用于說明 第一實(shí)施方式的成膜裝置的概要結(jié)構(gòu)例的圖。圖1所示俄成膜裝置100，是在被處理基板例 如半導(dǎo)體晶片(以下，僅稱為“晶片”)W上通過CVD法對金屬氧化物膜進(jìn)行成膜的裝置，例 如具有對包含HTB (叔丁氧基鉿=Hafnium Tert-Butoxide)等Hf的液體原料進(jìn)行供給的 液體原料供給源110 ；將Ar等惰性氣體作為運(yùn)載氣體進(jìn)行供給的運(yùn)載氣體供給源120 ；使 從液體原料供給源110供給的液體原料氣化并生成原料氣體的液體原料氣化器300 ；使用 液體原料氣化器300生成的原料氣體并在晶片W上形成例如HfO2膜的成膜室200 ；對成膜 裝置100的各部分進(jìn)行控制的控制部140。液體原料供給源110和液體原料氣化器300通過液體原料供給配管112連接，運(yùn) 載氣體供給源120和液體原料氣化器300通過運(yùn)載氣體供給配管122連接，液體原料氣化 器300和成膜室200通過原料氣體供給配管132連接。而且，在液體原料供給配管112上具 有液體原料流量控制閥114，在運(yùn)載氣體供給配管122上具有運(yùn)載氣體流量控制閥124，在 原料氣體供給配管132上具有原料氣體流量控制閥134。這些液體原料流量控制閥114、運(yùn) 載氣體流量控制閥124及原料氣體流量控制閥134構(gòu)成為通過來自控制部140的控制信號 其各自的開度被調(diào)整?？刂撇?40優(yōu)選對流過液體原料供給配管112的液體原料的流量、 流過運(yùn)載氣體供給配管122的運(yùn)載氣體的流量以及流過原料氣體供給配管132的原料氣體
9的流量進(jìn)行測定，并根據(jù)該測定結(jié)果輸出控制信號。成膜室200具有例如大致圓筒狀的側(cè)壁部件210，在由該側(cè)壁部件210、頂壁部件 212和底壁部件214所包圍的內(nèi)部空間中，具有水平載置有晶片W的基座222。側(cè)壁部件 210、頂壁部件212和底壁部件214，例如由鋁、不銹鋼等金屬構(gòu)成。基座222由圓筒狀的多 個(gè)支承部件224 (這里僅示出一根)支承。另外，在基座222中埋設(shè)有加熱器226，通過對從 電源228向該加熱器226供給的電力進(jìn)行控制能夠?qū)d置在基座222上的晶片W的溫度進(jìn) 行調(diào)整。在成膜室200的底壁部件214上形成有排氣口 230，在該排氣口 230上連接有排氣 機(jī)構(gòu)232。而且，通過排氣機(jī)構(gòu)232能夠?qū)⒊赡な?00內(nèi)調(diào)節(jié)成規(guī)定的真空度。在成膜室200的頂壁部件212上安裝有噴頭240。在該噴頭240上連接有原料氣 體供給配管132，經(jīng)由該原料氣體供給配管132，由液體原料氣化器300生成的原料氣體被 導(dǎo)入噴頭240內(nèi)。噴頭240具有內(nèi)部空間242 ；與該內(nèi)部空間242連通的多個(gè)氣體噴出孔 244。經(jīng)由原料氣體供給配管132被導(dǎo)入噴頭240的內(nèi)部空間242的原料氣體從氣體噴出 孔244向基座222上的晶片W噴出。在該成膜裝置100中，來自液體原料氣化器300的原料氣體以如下方式被供給。 來自液體原料供給源110的液體原料經(jīng)由液體原料供給配管112被供給到液體原料氣化器 300，并且，來自運(yùn)載氣體供給源120的運(yùn)載氣體經(jīng)由運(yùn)載氣體供給配管122被供給，則通過 液體原料氣化器300的后述的液體原料供給部300A，液體原料與運(yùn)載氣體一起成為液滴狀 并向氣化部300B噴出，該液滴通過氣化部300B被氣化從而生成原料氣體。通過液體原料 氣化器300生成的原料氣體經(jīng)由原料氣體供給配管132被供給到成膜室200，對成膜室200 內(nèi)的晶片W實(shí)施所希望的過程處理。在上述那樣的成膜裝置100的液體原料氣化器300中，在不能使液體原料完全氣 化的情況下，液體原料的液滴的一部分有可能混入到原料氣體中并被送出到原料氣體供給 配管132，并流入到成膜室200內(nèi)。這樣流入到成膜室200內(nèi)的液體原料的液滴成為作為微 粒形成在晶片W上的膜的膜質(zhì)降低的主要原因。另外，在液體原料氣化器300中，在液體原 料的氣化效率惡化的情況下，可能被供給到成膜室200的原料氣體的流量不足，且導(dǎo)致在 晶片W上形成例如HfO2膜時(shí)不能得到所希望的成膜比率。因此，在本實(shí)施方式中的液體原料氣化器300中，構(gòu)成為能夠使全部液體原料的 液滴有效地氣化，從而在成膜室200中進(jìn)行成膜處理時(shí)能夠生成充足量的優(yōu)良品質(zhì)的原料 氣體。以下對這樣的液體原料氣化器300的具體結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。(第一實(shí)施方式的液體原料氣化器的結(jié)構(gòu)例)下面，參照附圖對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的液體原料氣化器300的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說 明。圖2是表示第一實(shí)施方式的液體原料氣化器300的概要結(jié)構(gòu)例的縱剖視圖。該液體原 料氣化器300大體由使液體原料成為液滴狀并向后面階段供給的液體原料供給部300A ；使 從該液體原料供給部300A供給的液體原料氣化的氣化部300B構(gòu)成。首先，對液體原料供給部300A的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。在該液體原料供給部300A上 設(shè)有從上表面向內(nèi)部沿垂直方向延伸的液體原料流路310，以及從側(cè)面向內(nèi)部沿水平方向 延伸的運(yùn)載氣體流路312。在液體原料流路310的一端連接有液體原料供給配管112，在運(yùn) 載氣體流路312的一端連接有運(yùn)載氣體供給配管122。
在液體原料流路310的另一端具有噴嘴314，該噴嘴314使液體原料成為液滴狀并 進(jìn)行噴出。該噴嘴314構(gòu)成為例如前端細(xì)(在圖2中省略了該結(jié)構(gòu)的圖示)，其前端的噴出 口 316以朝向氣化部300B內(nèi)的氣化空間350的方式配置。噴嘴314的噴出口 316的直徑根據(jù)被供給到氣化部300B內(nèi)的液體原料的液滴的 目標(biāo)尺寸確定。在氣化部300B內(nèi)，為了能夠使液滴狀的液體原料可靠地氣化，液滴的尺寸 較小比較有利，因此，優(yōu)選噴出口 316的直徑也較小。不過，若液滴的尺寸過小，則有可能使 液滴氣化得到的原料氣體的流量不足。優(yōu)選考慮這些方面對噴出口 316的直徑進(jìn)行確定。作為噴嘴314的構(gòu)成材料，優(yōu)選具有針對有機(jī)溶劑的耐性的聚酰亞胺樹脂等合成 樹脂或不銹鋼以及鈦等金屬。如果通過合成樹脂構(gòu)成噴嘴314，則能夠不從周圍向噴出前的 液體原料傳導(dǎo)熱。尤其，通過使用聚酰亞胺樹脂，液體原料的殘?jiān)?析出物)難以附著在噴 嘴314上，能夠防止噴嘴的網(wǎng)眼堵塞。另外，在液體原料供給部300A的內(nèi)部以包圍噴嘴314的前端的方式配置有運(yùn)載氣 體噴射部318。運(yùn)載氣體噴射部318連接在上述運(yùn)載氣體流路312的另一端上，使來自運(yùn)載 氣體流路312的運(yùn)載氣體與液體原料一起向氣化部300B的氣化空間350噴出。具體來說，運(yùn)載氣體噴射部318形成為包圍噴嘴314的前端的杯狀，在其底部形成 有運(yùn)載氣體噴出口 320。運(yùn)載氣體噴出口 320，在噴嘴314的前端的噴出口 316的附近以包 圍該噴出口 316的方式形成。由此，能夠從噴出口 316的周圍噴出運(yùn)載氣體，使從噴出口 316噴出的液體原料的液滴可靠地向氣化部300B飛濺，并能夠向設(shè)在氣化部300B內(nèi)的后述 的霧氣收集部360引導(dǎo)。接下來，對氣化部300B的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。氣化部300B具有大致圓筒狀的箱體 330 ；霧氣收集部360，由設(shè)在氣化空間350中的圓筒狀的通氣性部件362構(gòu)成，其中氣化空 間350形成在該中心部；以包圍該通氣性部件362的周圍的方式配置，且通過輻射熱均勻地 對通氣性部件362進(jìn)行加熱的輻射熱加熱器370 ；在輻射熱加熱器370和通氣性部件362之 間對輻射熱加熱器370的配設(shè)空間和氣化空間350進(jìn)行分隔的作為分隔部件的圓筒狀的套 筒部件342。以下，進(jìn)一步詳細(xì)地說明氣化部300B的各部分的結(jié)構(gòu)。在箱體330的上游側(cè)的端 部形成有導(dǎo)入口 338，該導(dǎo)入口 338用于將從液體原料供給部300A供給的液體原料的液滴 取入，在下游側(cè)的端部形成有送出口 340，該送出口 340用于將在氣化空間內(nèi)使液體原料的 液滴氣化生成的原料氣體送出。霧氣收集部360由從導(dǎo)入口 338到送出口 340范圍內(nèi)配置 的圓筒狀的通氣性部件362構(gòu)成。通氣性部件362以其一端被關(guān)閉，另一端開口并覆蓋送 出口 340的方式安裝。由此，通過霧氣收集部360，氣化空間350的通氣性部件362的內(nèi)側(cè) 空間366和外側(cè)空間368被分隔。來自導(dǎo)入口 338的液體原料的液滴與運(yùn)載氣體一起向這樣的霧氣收集部360噴 射。此時(shí)，液體原料的液滴向外側(cè)空間368蔓延，并被噴射到被加熱的通氣性部件362的外 側(cè)表面而被氣化，成為原料氣體后進(jìn)入內(nèi)側(cè)空間366，并從送出口 340被送出。邊參照圖3、圖4邊對這樣的氣化部300B的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行更詳細(xì)地說明。圖3是用 于說明圖2所示的氣化部300B的結(jié)構(gòu)例的剖視立體圖。圖4是表示輻射熱加熱器370的配 設(shè)例的立體圖。此外，在圖3中省略了輻射熱加熱器370的圖示。氣化部300B的箱體330 由圓筒狀的側(cè)壁部件331、以關(guān)閉該側(cè)壁部件331的上游側(cè)的端部和下游側(cè)的端部的方式分別設(shè)置的上游側(cè)端壁部件332和下游側(cè)端壁部件334構(gòu)成。上述導(dǎo)入口 338形成在上游側(cè)端壁部件332上，上述送出口 340形成在下游側(cè)端 壁部件334上。構(gòu)成箱體330的側(cè)壁部件331、上游側(cè)端壁部件332、下游側(cè)端壁部件334 分別由例如鋁、不銹鋼等金屬構(gòu)成。上游側(cè)端壁部件332和下游側(cè)端壁部件334分別通過 例如圖2所示的多個(gè)螺栓等緊固部件336安裝在側(cè)壁部件331上。此外，側(cè)壁部件331的 內(nèi)側(cè)表面被實(shí)施了鏡面加工，以使來自輻射熱加熱器370的熱射線(例如遠(yuǎn)紅外線等電磁 波)射向箱體330的中心部的氣化空間350。由此，由于能夠有效地將來自輻射熱加熱器 370的熱射線向氣化空間350內(nèi)的通氣性部件362聚集，因此，能夠提高通氣性部件362的 加熱效率。上述套筒部件342，在箱體330的內(nèi)側(cè)以成為與側(cè)壁部件331同軸的二重管構(gòu)造的 方式設(shè)置。套筒部件342以被壓入到上游側(cè)端壁部件332和下游側(cè)端壁部件334之間的方 式安裝。而且，例如，如圖2所示，形成在套筒部件342的兩端的凸緣分別被插入到形成在 上游側(cè)端壁部件332和下游側(cè)端壁部件334的內(nèi)側(cè)的锪孔344、346中被定位。套筒部件342和上游側(cè)端壁部件332及下游側(cè)端壁部件334的接觸部分分別通過 例如金屬制的0型環(huán)等密封部件348密封。由此，套筒部件342的內(nèi)側(cè)的氣化空間350和 外側(cè)的輻射熱加熱器370的配設(shè)空間被密封。通過設(shè)置這樣的套筒部件342，套筒部件342的內(nèi)側(cè)的氣化空間350和外側(cè)的輻射 熱加熱器370的配設(shè)空間被分隔，因此，能夠防止例如由氣化空間350熱分解的液體原料的 成分等的微粒附著在輻射熱加熱器370的表面上。因此，不需要費(fèi)時(shí)的輻射熱加熱器370 的表面的清洗等，能夠減少維護(hù)次數(shù)。該情況下，在套筒部件342的內(nèi)側(cè)雖然仍有微粒附著 的可能性，但是，能夠僅通過對套筒部件342進(jìn)行清洗簡單地除去。此外，套筒部件342為 筒狀，通過將其內(nèi)側(cè)表面進(jìn)行平滑加工，能夠使微粒難以附著。霧氣收集部360設(shè)在形成于套筒部件342內(nèi)的氣化空間350中。霧氣收集部360 如上所述由圓筒狀的通氣性部件362構(gòu)成。在該通氣性部件362的上游側(cè)的端部設(shè)有對其 開口端面進(jìn)行關(guān)閉的圓板狀的關(guān)閉部件364，下游側(cè)的端部在開口的狀態(tài)下，以包圍送出口 340的周圍的狀態(tài)與下游側(cè)端壁部件334接合地安裝。這樣，通氣性部件362的下游側(cè)的端 部與送出口 340連通。該霧氣收集部360是通過通氣性部件362對從導(dǎo)入口 338與運(yùn)載氣體一起導(dǎo)入的 液體原料的液滴進(jìn)行捕捉并使其氣化的部件。液體原料的液滴氣化后成為原料氣體與運(yùn)載 氣體一起進(jìn)入到通氣性部件362的內(nèi)側(cè)空間366中，并從送出口 340送出。此外，不使通氣 性部件362的下游側(cè)的端部直接接合在下游側(cè)端壁部件334上，而可以是夾持隔熱部件地 進(jìn)行接合。由此，能夠防止霧氣收集部360的熱向下游側(cè)端壁部件334逃逸，能夠提高加熱 效率。這里，對通氣性部件362進(jìn)行說明。通氣性部件362不使液體原料的液滴通過地 對其進(jìn)行捕捉，是具有使液體原料的液滴氣化后生成的原料氣體通過的通氣性的部件。另 外，作為通氣性部件362的構(gòu)成材料，使用具有如下特性的材料，即通過輻射熱加熱器370 產(chǎn)生的熱射線該材料被加熱的特性，例如吸收紅外線等電磁波從而該材料的溫度容易上升 的特性。作為具有這樣的特性的材料，例如可以列舉出具有多孔構(gòu)造的碳化硅(SiC)等陶 瓷或不銹鋼等金屬。此外，關(guān)閉部件364與通氣性部件362同樣由例如碳化硅(SiC)等陶瓷或不銹鋼等金屬構(gòu)成。通氣性部件362的厚度優(yōu)選不僅通過考慮熱容，還要考慮氣化效率以及加熱溫度 等來確定。使通氣性部件362的厚度越薄，通氣性部件362的熱容變得越小，因此，能夠使 加熱效率提高，另外，能夠縮短加熱所需的時(shí)間。另一方面，使通氣性部件362的厚度越薄， 通氣性部件362的表面積變得越小，因此，液滴狀的液體原料的氣化效率降低。不過，能夠 通過提高加熱溫度來抑制氣化效率的降低。因此，通氣性部件362的厚度優(yōu)選在能夠得到 充分的氣化效率的范圍內(nèi)盡量薄。此外，通氣性部件362的長度形成得比側(cè)壁部件331的長度短，通氣性部件362的 直徑形成得比套筒部件342小。因此，通氣性部件362的上游側(cè)的端部(關(guān)閉部件364側(cè) 的端部)稍微從上游側(cè)端壁部件332離開，通氣性部件362的側(cè)面位于套筒部件342的內(nèi) 側(cè)。由此，形成朝向?qū)肟?338噴出的液滴和運(yùn)載氣體從通氣性部件362的上游側(cè)向側(cè)面 (外側(cè)空間368)的流路。通過這樣在通氣性部件362和套筒部件342之間形成流路，能夠有效地將通過該 流路(外側(cè)空間368)的液滴導(dǎo)向通氣性部件362的側(cè)面，因此，幾乎全部液滴都被噴射到 通氣性部件362的外側(cè)表面上并氣化。而且，由于該流路形成在輻射熱加熱器370的內(nèi)側(cè)， 因此，通過該流路的液滴的一部分直接接受來自輻射熱加熱器370的熱射線并通過該輻射 熱氣化。這樣，通過將流路形成在輻射熱加熱器370的內(nèi)側(cè)，能夠在通過霧氣收集部360的 通氣性部件362之前使其氣化。此外，套筒部件342由使來自輻射熱加熱器370的例如熱射線(例如遠(yuǎn)紅外線等 電磁波)透過的材料構(gòu)成。作為這樣的材料，可以列舉出例如透明的石英或氧化鋁等。由 此，由于來自輻射熱加熱器370的熱射線透過套筒部件342幾乎沒有衰減地照射在通氣性 部件362上，因此，通過該輻射熱能夠從套筒部件342的外側(cè)對通氣性部件362有效加熱。 作為這樣發(fā)射熱射線的輻射熱加熱器370，例如能夠使用QCH-HEATER(注冊商標(biāo))等碳加熱 器。此外，作為輻射熱加熱器370，不限于此，還可以使用鹵素加熱器、鎳鉻合金加熱器。這 樣的輻射熱加熱器370，對例如從加熱器電源374供給的電力進(jìn)行控制，從而對從輻射熱加 熱器370照射的熱射線的強(qiáng)度(加熱器功率)進(jìn)行控制，由此，能夠?qū)Ρ皇┯璧酵庑圆考?362上的熱量進(jìn)行控制。這里，對輻射熱加熱器370的配設(shè)例進(jìn)行說明。輻射熱加熱器370，例如如圖4所 示，以從套筒部件342的外側(cè)覆蓋通氣性部件362的側(cè)面(外側(cè)表面)的方式配置。在圖 4中，作為輻射熱加熱器370使用QCH-HEATER(注冊商標(biāo))，構(gòu)成為曲折狀。通過這樣的輻 射熱加熱器370，能夠使來自輻射熱加熱器370的熱射線照射在通氣性部件362的通氣性部 件362的整個(gè)側(cè)面(外側(cè)表面)，因此，通過該輻射熱，在整體范圍內(nèi)能夠使通氣性部件362 的溫度均勻地加熱。輻射熱加熱器370的端部，如圖2所示，從形成在下游側(cè)端壁部件334上的貫通孔 372向氣化部300B的箱體330外延伸，并連接在加熱器電源374上。另外，在通氣性部件 362上設(shè)有熱電偶等溫度傳感器376。這些加熱器電源374、溫度傳感器376連接在控制部 140上?？刂撇?40根據(jù)來自溫度傳感器376的溫度，對加熱器電源374的電力進(jìn)行控制， 由此對輻射熱加熱器370進(jìn)行控制，并能夠?qū)⑼庑圆考?62加熱控制到規(guī)定的溫度。(成膜裝置的動作)
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下面，對本實(shí)施方式的成膜裝置100的動作進(jìn)行說明。成膜裝置100的各部分通 過控制部140控制，并進(jìn)行動作。通過液體原料氣化器300生成原料氣體時(shí)，使液體原料氣 化器300的輻射熱加熱器370發(fā)熱從而將通氣性部件362加熱到規(guī)定的溫度。此時(shí)，熱射 線從輻射熱加熱器370向通氣性部件362的周圍放射，通氣性部件362的整體沒有不均地 被加熱到規(guī)定的溫度。而且，通過溫度傳感器376測定通氣性部件362的溫度，基于該測定 溫度，并經(jīng)由加熱器電源374，輻射熱加熱器370的功率被調(diào)整。這樣，將通氣性部件362的 溫度保持在規(guī)定的溫度。此時(shí)的通氣性部件362的溫度被保持在比例如液體原料的氣化溫 度高的溫度(例如100 3000C )。接下來，對液體原料流量控制閥114的開度進(jìn)行調(diào)整，以使規(guī)定的流量的液體原 料經(jīng)由液體原料供給配管112從液體原料供給源110向液體原料氣化器300供給。與此同 時(shí)，對運(yùn)載氣體流量控制閥124的開度進(jìn)行調(diào)整，以使規(guī)定的流量的運(yùn)載氣體經(jīng)由運(yùn)載氣 體供給配管122從運(yùn)載氣體供給源120向液體原料氣化器300供給。經(jīng)由液體原料供給配管112向液體原料氣化器300供給的液體原料經(jīng)由液體原料 流路310到達(dá)噴嘴314，從噴出口 316變成液滴狀后被噴出。另外，與液體原料一起被供給 到液體原料氣化器300的運(yùn)載氣體經(jīng)由運(yùn)載氣體流路312到達(dá)運(yùn)載氣體噴射部318，并從運(yùn) 載氣體噴出口 320向氣化部300B的氣化空間350噴射。這樣被噴射的運(yùn)載氣體由于通過 噴嘴314的噴出口 316附近，因此，能夠使從噴出口 316被連續(xù)噴出的液體原料的液滴搭乘 著其流體被供給到氣化部300B內(nèi)。從噴嘴314噴出的液體原料的液滴與運(yùn)載氣體一起從導(dǎo)入口 338向氣化空間350 的霧氣收集部360噴射。此時(shí)，該液滴和運(yùn)載氣體從霧氣收集部360的上游側(cè)沿流路(外 側(cè)空間368)被導(dǎo)向側(cè)面，因此，被向霧氣收集部360的通氣性部件362的外側(cè)表面噴射。通氣性部件362的溫度通過來自輻射熱加熱器370的輻射熱被整體均勻地調(diào)整為 比液體原料的氣化溫度高的規(guī)定的溫度。因此，液體原料的液滴無論向通氣性部件362的 表面的哪個(gè)位置噴射，都能夠使該液滴充分氣化。液體原料的液滴這樣地被向通氣性部件362噴射并氣化，成為原料氣體后流入內(nèi) 側(cè)空間366，并與運(yùn)載氣體一起經(jīng)由送出口 340被送出到原料氣體供給配管132。被送出到 原料氣體供給配管132的原料氣體被供給到成膜室200，并被導(dǎo)入到噴頭240的內(nèi)部空間 242，從氣體噴出孔244向基座222上的晶片W噴出。從而，在晶片W上形成規(guī)定的膜，例如 HfO2膜。此外，被導(dǎo)入成膜室200的原料氣體的流量能夠通過對原料氣體供給配管132所 具有的原料氣體流量控制閥134的開度進(jìn)行控制來調(diào)整。如上所述，通過第一實(shí)施方式的液體原料氣化器300，使對液滴狀的液體原料進(jìn)行 捕捉并使其氣化的霧氣收集部360由通過輻射熱被加熱的通氣性部件362構(gòu)成，且以包圍 該通氣性部件362的周圍的方式設(shè)置輻射熱加熱器370，由此，通過來自輻射熱加熱器370 的輻射熱能夠?qū)φ麄€(gè)通氣性部件362進(jìn)行直接加熱。因此，在整體范圍內(nèi)能夠使通氣性部 件362的溫度變得均勻，因此，僅通過向這樣的通氣性部件362噴射液滴狀的液體原料，就 能夠使液滴沒有殘留地全部氣化。由此，能夠使氣化效率提高到現(xiàn)有程度以上。另外，由于 能夠防止局部溫度降低引起的氣化不良，因此，能夠防止通氣性部件362的網(wǎng)眼堵塞。因 此，能夠延長通氣性部件362的壽命，進(jìn)而能夠延長氣化部300的維護(hù)周期。由此，能夠提 高成膜裝置100中的生產(chǎn)率。
另外，由于設(shè)有對液滴狀的液體原料流通的氣化空間350和輻射熱加熱器370的 配設(shè)空間進(jìn)行分隔的套筒部件342，因此，能夠防止在輻射熱加熱器370的表面上附著有微 粒，并且，能夠提高液體原料的液滴的氣化效率。即，在套筒部件342的內(nèi)側(cè)表面和通氣性 部件362的外側(cè)側(cè)面之間形成有由輻射熱加熱器370包圍的流路，因此，來自輻射熱加熱器 370的熱射線能夠直接作用在流通該流路的液體原料的液滴上，并且，流路全體的環(huán)境氣體 也能夠由輻射熱加熱器370加熱。由此，能夠使液體原料的液滴的氣化效率進(jìn)一步提高。另外，通過溫度傳感器376對通氣性部件362的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測定，基于該測定的 溫度對輻射熱加熱器370進(jìn)行控制，因此，能夠調(diào)整為使通氣性部件362的溫度常時(shí)保持在 設(shè)定溫度。因此，在成膜處理中，整個(gè)通氣性部件362的溫度被常時(shí)均勻地保持，能夠可靠 地使被向通氣性部件362噴射的液滴狀的液體原料氣化，從而能夠向成膜室200穩(wěn)定地供 給所希望的流量的原料氣體。另外，可以根據(jù)液體原料供給部300A的條件，例如液體原料的種類、量、液滴的大 小等以使通氣性部件362的溫度成為最適溫度的方式對輻射熱加熱器370的功率進(jìn)行調(diào) 整。由此，不拘于液體原料供給部300A的條件，能夠使氣化效率提高。此外，在第一實(shí)施方式中，對將霧氣收集部由一端被關(guān)閉的圓筒狀的通氣性部件 362構(gòu)成的情況進(jìn)行了說明，但是，不必限定于此。例如還可以使霧氣收集部360由在上游 側(cè)呈凸出的圓錐狀的通氣性部件362構(gòu)成。該情況下，可以使整個(gè)霧氣收集部360由通氣 性部件362構(gòu)成，還可以使前端部分開口并安裝關(guān)閉部件364。另外，輻射熱加熱器370可 以沿通氣性部件362的外側(cè)表面配置。另外，對通氣性部件362的一端進(jìn)行關(guān)閉的關(guān)閉部件364可以由與通氣性部件362 同樣具有通氣性的部件構(gòu)成，但是，通過使該關(guān)閉部件364由不具有通氣性的部件構(gòu)成，能 夠使從導(dǎo)入口 338被供給到氣化空間350的全部液體原料的液滴導(dǎo)入到在輻射熱加熱器 370的內(nèi)側(cè)形成的、通氣性部件362和套筒部件342之間的流路(外側(cè)空間368)。由此，能 夠使輻射熱加熱器370的熱射線作用在全部液體原料的液滴上，并且，并在由輻射熱加熱 器370直接加熱的通氣性部件362的外側(cè)表面有效傳導(dǎo)。因此，能夠進(jìn)一步氣高氣化效率。另外，對將箱體330、套筒部件342、通氣性部件362形成為圓筒狀的情況進(jìn)行了說 明，但是，不必限定于此，還可以形成為圓筒以外的筒狀。例如可以形成為棱筒狀。另外，氣 化部300B還可以構(gòu)成為不設(shè)置套筒部件342。(第二實(shí)施方式的成膜裝置)下面，參照附圖對本發(fā)明的第二實(shí)施方式的成膜裝置進(jìn)行說明。圖5是用于說明 第二實(shí)施方式的成膜裝置102的概要結(jié)構(gòu)例的圖。這里，對由第一液體原料氣化器304和 通過連接配管306與其連接的第二液體原料氣化器308來構(gòu)成成膜裝置102所利用的液體 原料氣化器302的情況進(jìn)行說明。此外，關(guān)于第二實(shí)施方式的成膜裝置102中的液體原料 氣化器302以外的結(jié)構(gòu)，由于與圖1所示的第一實(shí)施方式的成膜裝置100相同，因此，在圖 5中對具有相同功能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同附圖標(biāo)記并省略其詳細(xì)的說明。第二實(shí)施方式的液體原料氣化器302具有使從液體原料供給源110供給的液體 原料氣化并生成原料氣體的第一液體原料氣化器304 ；經(jīng)由連接配管306與第一液體原料 氣化器304所生成的原料氣體的噴出口連接的第二液體原料氣化器308，使從第二液體原 料氣化器308的噴出口噴出的原料氣體經(jīng)由原料氣體供給配管132向成膜室200供給。
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第二實(shí)施方式的第二液體原料氣化器308的結(jié)構(gòu)例如圖6所示。第二液體原料氣 化器308是僅由第一實(shí)施方式的液體原料氣化器300中的氣化部300B構(gòu)成的液體原料氣 化器。因此，第二液體原料氣化器308為與圖2所示的氣化部300B相同的結(jié)構(gòu)，因此，對具 有相同功能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其的詳細(xì)說明。一方的第一液體原料氣化器304只要是使從液體原料供給源110供給的液體原料 氣化并生成原料氣體的液體原料氣化器，無論其結(jié)構(gòu)或種類等，都可以為現(xiàn)有的液體原料 氣化器。根據(jù)這樣的本發(fā)明，在第二液體原料氣化器308中，使由第一液體原料氣化器304 生成的原料氣體通過由輻射熱使整體溫度均勻上升的通氣性部件362，通過第一液體原料 氣化器304沒有完全被氣化的液滴也能夠通過第二液體原料氣化器308氣化。由此，能夠 防止液體原料的液滴與原料氣體一起流入到成膜室200等。另外，由于能夠防止因通氣性 部件362的局部溫度降低導(dǎo)致的氣化不良，因此，能夠防止通氣性部件362的網(wǎng)眼堵塞。以上，邊參照附圖邊對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于所 述實(shí)施例。只要是本領(lǐng)域的技術(shù)人員在專利請求的范圍內(nèi)記載范疇內(nèi)，能夠想到的各種變 更例或修改例是顯而易見的，這些變更例或修改例也當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。例如，本發(fā)明的液體原料氣化器能夠適用于MOCVD裝置、等離子CVD裝置、ALD (原 子層成膜)裝置、LP-CVD(分批式、縱型、橫型、小型分批式)等所使用的液體原料氣化器。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明能夠適用于對液體原料進(jìn)行氣化從而生成原料氣體的液體原料氣化器及 使用該液體原料氣化器的成膜裝置。
權(quán)利要求
一種液體原料氣化器，其特征在于，包括使液體原料成為液滴狀而噴出的液體原料供給部；使所述液滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體的氣化部；將來自所述液體原料供給部的所述液滴狀的液體原料導(dǎo)入到所述氣化部內(nèi)的導(dǎo)入口；配置在所述氣化部內(nèi)且由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，該通氣性部件由通過輻射熱被加熱的材料構(gòu)成；輻射熱加熱器，該輻射熱加熱器對所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面照射熱射線，并通過該輻射熱對所述通氣性部件進(jìn)行加熱；和送出口，該送出口將通過使所述液滴狀的液體原料通過被加熱的所述通氣性部件而氣化生成的原料氣體送出到外部。
2.如權(quán)利要求1所述的液體原料氣化器，其特征在于 所述氣化部的所述導(dǎo)入口和所述送出口相向設(shè)置，所述通氣性部件呈從所述導(dǎo)入口側(cè)到所述送出口側(cè)的范圍內(nèi)所配置的筒狀形狀，所述 導(dǎo)入口側(cè)的端部被關(guān)閉，并且所述送出口側(cè)的端部與所述送出口連通。
3.如權(quán)利要求2所述的液體原料氣化器，其特征在于所述輻射熱加熱器以包圍所述通氣性部件的外側(cè)表面的方式配置。
4.如權(quán)利要求3所述的液體原料氣化器，其特征在于 所述輻射熱加熱器由碳加熱器構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的液體原料氣化器，其特征在于在所述通氣性部件和所述輻射熱加熱器之間，以包圍所述通氣性部件的方式設(shè)有筒狀 的分隔部件，所述分隔部件對所述液滴狀的液體原料所流通的氣化空間和所述輻射熱加熱 器的配設(shè)空間進(jìn)行分隔，所述分隔部件由使所述輻射熱加熱器所照射的熱射線透過的、不具有通氣性的部件構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的液體原料氣化器，其特征在于 所述分隔部件由石英構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的液體原料氣化器，其特征在于，包括 對所述通氣性部件的溫度進(jìn)行測定的溫度傳感器；和控制部，該控制部基于由所述溫度傳感器測定的所述通氣性部件的溫度對所述輻射熱 加熱器進(jìn)行控制，由此將所述通氣性部件的溫度調(diào)節(jié)為規(guī)定的溫度。
8.如權(quán)利要求7所述的液體原料氣化器，其特征在于構(gòu)成所述氣化部的外框的箱體的內(nèi)側(cè)面被實(shí)施了鏡面加工，以對來自所述輻射熱加熱 器的熱射線進(jìn)行反射從而使其朝向所述通氣性部件的外側(cè)表面。
9.一種液體原料氣化器，該液體原料氣化器與使液體原料氣化而生成原料氣體的另外 的液體原料氣化器連接，其特征在于，包括對由所述另外的液體原料氣化器生成的原料氣體進(jìn)行導(dǎo)入的導(dǎo)入口； 由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，該通氣性部件由通過輻射熱加熱的材料構(gòu)成； 輻射熱加熱器，使熱射線向所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面照射，并通過該輻射熱對所述通氣性部件進(jìn)行加熱；和送出口，該送出口使從所述導(dǎo)入口導(dǎo)入的來自所述另外的液體原料氣化器的原料氣體 通過被加熱的所述通氣性部件而向外部送出。
10.一種成膜裝置，該成膜裝置具有成膜室，從使液體原料氣化而生成原料氣體的液體 原料氣化器導(dǎo)入原料氣體，對被處理基板進(jìn)行成膜處理，其特征在于，所述液體原料氣化器 包括使所述液體原料成為液滴狀而噴出的液體原料供給部； 使所述液滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體的氣化部；將來自所述液體原料供給部的所述液滴狀的液體原料導(dǎo)入到所述氣化部內(nèi)的導(dǎo)入Π ；配置在所述氣化部內(nèi)，由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，所述通氣性部件由通過輻射 熱加熱的材料構(gòu)成；輻射熱加熱器，將熱射線照射到所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面，通過該輻射熱對所 述通氣性部件進(jìn)行加熱；和送出口，該送出口將通過使所述液滴狀的液體原料通過被加熱的所述通氣性部件而氣 化生成的原料氣體送出到外部。
11.一種成膜裝置，具有成膜室，從使液體原料氣化而生成原料氣體的液體原料氣化器 導(dǎo)入原料氣體，對被處理基板進(jìn)行成膜處理，其特征在于所述液體原料氣化器由使液體原料氣化而生成原料氣體的第一液體原料氣化器和與 其相連的第二液體原料氣化器構(gòu)成， 所述第二液體原料氣化器包括對由所述第一液體原料氣化器生成的原料氣體進(jìn)行導(dǎo)入的導(dǎo)入口； 由通氣性部件構(gòu)成的霧氣收集部，該通氣性部件由通過輻射熱加熱的材料構(gòu)成； 輻射熱加熱器，該輻射熱加熱器使熱射線照射所述通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面，并通 過該輻射熱對所述通氣性部件進(jìn)行加熱；送出口，該送出口使從所述導(dǎo)入口導(dǎo)入的來自所述第一液體原料氣化器的原料氣體通 過被加熱的所述通氣性部件而向外部送出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體原料氣化器以及使用該液體原料氣化器的成膜裝置，在使液體原料的液滴通過通氣性部件而氣化時(shí)，能夠使整個(gè)通氣性部件的溫度變得均勻，能夠防止因氣化不完全引起的網(wǎng)眼堵塞。液體原料氣化器(300)具有使液體原料成為液滴狀并向氣化空間(350)噴出的液體原料供給部(300A)；氣化部(300B)；將來自液體原料供給部的液滴狀的液體原料向氣化部內(nèi)導(dǎo)入的導(dǎo)入口(338)；配置在氣化部內(nèi)且由通氣性部件(362)構(gòu)成的霧氣收集部(360)，該通氣性部件由通過輻射熱被加熱的材料構(gòu)成；輻射熱加熱器(370)，對通氣性部件的整個(gè)外側(cè)表面照射熱射線，并通過該輻射熱對通氣性部件進(jìn)行加熱；送出口(340)，其將原料氣體送出到外部，原料氣體是通過使液滴狀的液體原料通過被加熱的通氣性部件而氣化生成的。
文檔編號H01L21/31GK101939827SQ20088012647
公開日2011年1月5日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者岡部庸之, 大倉成幸 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社