[发明专利]汽化器

说明书

技术领域

本发明涉及对包含于载体气体中的成膜用液体材料汽化的汽化器，和包括所述汽化器的成膜装置。

背景技术

通常，在使用包括MOCVD的CVD等设备在半导体薄片表面成膜的成膜装置中，包含成膜用液体材料的载体气体被供给汽化器且包含于载体气体的成膜用液体材料在所述汽化器中被汽化的技术是已知的。

此外，在这样的汽化器中，加热器被配置于汽化器的外周上或配置于向汽化器内供给载体气体的管的外周上，包含于载体气体内的成膜用材料被加热器的热量汽化（例如专利文献1-3）。

此外，在专利文献4中，液体原料被导入载体气体，液体原料被形成为大约为微米以下（1微米以下）的微小微粒并分散于载体气体中（在下文中，液体原料分散于其中的载体气体被称为原料气体），原料气体被导入汽化器并汽化，然后膜形成于反应腔内的技术被公开。这时，为了阻止仅溶剂被汽化导致例如出口的阻塞，冷却出口的单元被提供。此外，为了以更小的微粒分散液体原料到载体气体中，载体气体流速的优选的条件为流速在50-340m/sec的范围内。

然而，当利用本技术成膜时，有时在膜表面会形成波纹。此外，可辨认出膜内或表面有微粒的存在。此外，膜的成分有时会偏离目标成分。此外，碳含量有时会增加。

此外，在专利文献4的说明书中，例如，当STO膜形成时，液体原材料不能汽化除非在汽化器出口附近临近连接另一个设备处温度被设定为300℃以上。也就是说，需要设定温度远高于理论温度。然而，例如，在连接处被加热到300℃的情况下，在连接处O型环被需求以具有高耐热性，在某些情况下金属环不可避免的被使用。

专利文献5记载了薄膜成膜液体原料用汽化器其中汽化单元的形状为对应气体的入口侧扩散的形状且加热器被配置于汽化器内。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-11-186170

专利文献2：JP-A-2000-031134

专利文献3：JP-A-2003-224118

专利文献4：WO02/058141

专利文献5：JP-A-2002-115067

发明内容

发明解决问题

在专利文献4中，例如，在STO膜成膜的情况下，液体原料不能汽化除非在汽化器出口附近临近连接另一个设备处温度被设定为300℃以上。也就是说，需要设定温度远高于理论温度。然而，例如，在连接处被加热到300℃的情况下，在连接处O型环被需求以具有高热抗性，导致在某些情况下金属环不可避免的被使用的问题。

在专利文献5中，由于汽化单元的形状为对应气体的入口处扩散的形状，例如气流在凹曲线形状的部分发生淤塞，且因气流的干扰喷流偏射很难实现足够的汽化，以及附着物在凹曲线形状的部分积累产生微粒的问题发生。

本发明的目的在于提供可减少膜的波纹，微粒，和碳含量且可供应可形成具有期望组成的膜的原材料的汽化器。

此外，目的在于提供成膜装置，其使用上述汽化器，可促进汽化器内的汽化并可抑制形成膜时的波纹等。

本发明的目的在于提供无需额外加热可实施足够的汽化的汽化器。

解决问题的手段

根据权利要求1的发明为汽化器其包括：成膜用液体材料分散于其中的载体气体所被导入的汽化器主体；和配置于汽化器主体内的加热器主体。所述加热器主体被配置依次包括入口部分，圆周部分，和排出部分，且加热器主体的入口部分的形状为圆锥或多角锥。

发明人通过进行不同的实验研究了传统技术中问题的原因。结果，本发明的发明人发现原因为在载体气体中分散的液体材料可能在未充分汽化的情况下被供给反应腔，并试图解决这个问题。结果，通过试验确认仅单纯的增加加热温度并不能一直阻止未汽化的发生。此外，气温的增加对例如连接等不利。

通过进行不同的试验，发明人偶然发现当加热器被配置于液体原料所分散的载体气体的通道，问题可被解决。然后发明人做出了本发明。

根据权利要求2的发明为根据权利要求1的汽化器，其中所述加热器主体被配置在载体气体的入口部分的延长线上。

原料气体进入汽化器的入口部分的面积为0.1-1mm²的范围，原料液体溶液所分散的载体气体被从入口部分导入汽化器。流速在气流的延长线上的部分处增长，在汽化器内热接收的时间缩短。因此，优选的，内部加热器被配置为以下方式，内部加热器遮蔽原料气体的通道。