[发明专利]汽化器和成膜装置无效

专利信息
申请号: 200780038889.0 申请日: 2007-08-06
公开(公告)号: CN101529564A 公开(公告)日: 2009-09-09
发明(设计)人: 望月隆 申请(专利权)人: 东京毅力科创株式会社
主分类号: H01L21/31 分类号: H01L21/31;B01D1/16;C23C16/448
代理公司: 北京尚诚知识产权代理有限公司 代理人: 龙 淳
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 汽化器 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及将液态原料汽化并生成原料气体的汽化器以及具有该汽化器的成膜装置。

背景技术

一般,作为由电介质、金属、半导体等构成的各种薄膜的成膜方法,广为所知的有将有机金属化合物等有机原料气体供给成膜室,使其与氧气或氨气等其它气体发生反应并成膜的化学气相沉积法(CVD:Chemical Vapor Deposition)。这种CVD法中使用的有机原料由于在常温下多为液态或固态,因此需要使用将有机原料汽化的汽化器。例如,上述有机原料通常使用溶剂将其稀释或溶解,使其成为液态原料。这种液态原料从设置在汽化器上的喷雾喷嘴随着例如运载气体的流动向已加热的汽化室内喷雾而汽化,由此成为原料气体。该原料气体被供给成膜室,在此通过与其它气体发生反应,由此在基板上成膜(参照日本专利文献1-3)。

根据这种现有技术的汽化器,被喷雾喷嘴喷雾的液态原料中的大部分在汽化室内汽化。但是,有一部分则因不能完全汽化而继续浮游在汽化室内,其间会随着溶剂的单独挥发而成为微小的颗粒。这种颗粒会堆积在喷雾喷嘴、汽化室的内面、过滤器、气体输送管的内部等处,这不仅会造成各处堵塞,而且还会与原料气体一起到达成膜室成为异常成膜或膜质不良的原因。对于这些问题,至今为止已采取了各种各样的对策(参照日本专利文献4-7)。

日本专利文献4记载了通过将汽化室的形状沿喷雾喷嘴的喷雾方向加以延长,使从喷雾喷嘴喷出的液滴在汽化室内飞行较长行程距离,利用来自汽化室内面的放射热使液滴得到充分加热的方法。此外,日本专利文献5记载了通过在汽化室的内壁面上设置多个凸部,确保不粘附液滴的区域,使来自壁面的供热量的极端降低得以抑制,由此维持汽化性能稳定的方法。还有,日本专利文献6记载了通过在汽化器中采用由多孔材料构成的汽化面,使液滴与汽化面的接触概率增大而提高汽化率,由此抑制颗粒发生的方法。

专利文献1:日本特开平3-126872号公报

专利文献2:日本特开平6-310444号公报

专利文献3:日本特开平7-94426号公报

专利文献4:日本特开2005-228889号公报

专利文献5:日本特开2006-135053号公报

专利文献6:日本特开2005-109349号公报

专利文献7:日本特开昭60-22065号公报(龙淳看到这里为止)

发明内容

在上述现有技术的汽化器中,由于从一个喷嘴吐出的液态原料的液滴随着运载气体的流动向汽化室内喷出,运载气体与液态原料的混合状况等原因造成游浮在汽化室内的液滴的尺寸参差不齐。也就是说,在现有技术中从一个喷嘴吐出的液体原料有下述问题。因为仅控制了液体原料的吐出量,而吐出液滴的尺寸或方向难以得到控制,以致生成的吐出液滴的尺寸本身参差不齐,或者由于吐出液滴间的相互结合而使尺寸变大。

这样,如果液滴中含有大尺寸的液滴,即使采用上述现有技术的汽化器,大的液滴在汽化室内没完全汽化就到达成膜室内的晶片上,也就是说,有可能变成喷雾微粒附着在晶片表面。

此外,在汽化室内没完全汽化的大尺寸的液滴附着在汽化室的壁面,在那儿由于长时间停留被热分解。这样生成的热分解物从壁面脱落,并被导入至成膜室内,也就是说,有可能变成残渣微粒飞散在晶片表面。

关于这一点,通过压电振子使吐出压力发生变化,从喷嘴前端喷射出燃料用液体的液滴,使液滴的尺寸变小的内容在日本专利文献7中有所记载,但是,在这种情况下也是从一个喷嘴喷出燃料,实际上仅控制了液态原料的吐出量,难以更细微地控制被吐出的液滴的尺寸或方向。此外,日本专利文献7记载本来就是关于向发动机供给燃料的燃料喷射器,由于与成膜装置等中使用的汽化器不同,所被要求的液滴的尺寸或流量也完全不同,因而燃料喷射器的技术不可能就这样适用。

因此,本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的是提供一种通过从液态原料生成微小且均匀尺寸的液滴,并使液滴确实汽化,从而能够生成不含微粒的质量良好的原料气体的汽化器和成膜装置。

为了解决上述问题,根据本发明的某个观点,提供一种汽化器,其特征在于,包括:以规定压力供给液态原料的原料液室;用于吐出上述原料液室内的液态原料的多个吐出口;使从上述多个吐出口吐出的上述液态原料汽化而生成原料气体的汽化室;和使上述原料液室的内部空间的容积周期性地发生变化,向上述液态原料施加吐出压力的加压单元。

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