液體原料氣化器及使用其的成膜裝置的制作方法

專利名稱：液體原料氣化器及使用其的成膜裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及使液體原料氣化來生成原料氣體的液體原料氣化器及使用其的成膜
直O
背景技術：
作為在半導體基板或玻璃基板等被處理基板的表面上形成電介質、金屬、半導體 等的薄膜的方法已知有化學氣相生長法(CVD Chemical Vapor Deposition)向載放有上 述被處理基板的成膜室供給有機金屬化合物等有機原料氣體，使該有機原料氣體與氧或氨 等其他的氣體反應而成膜。在這種CVD法中所用的有機原料有很多在常溫下是液體或固體 的。為此，就需要用于使該有機原料氣化的氣化器。通常來說，上述有機原料在預先使用溶劑制成液體狀的液體原料后導入到氣化 器。作為使此種液體原料氣化而生成原料氣體的以往的氣化器，例如有如下的氣化器，即， 在氣化室內設置具有多個孔的氣化面，一邊用電阻加熱器將該氣化面加熱，一邊從噴嘴中 噴出液體原料而形成液滴(霧滴)狀，使該液滴狀的液體原料被載氣的氣流載持向氣化面 吹送，從而實現氣化。在此種氣化器中，為了提高氣化效率，最好將液體原料制成盡可能小的直徑的液 滴向氣化面吹送。但是，使液滴的直徑變越小，不接觸氣化面而穿越其孔的可能性就越高。 因此種穿越而無法氣化的液滴被載氣的氣流所載持而流入到成膜室內，成為產生顆粒的主 要原因。例如，在未完全氣化的液滴狀的液體原料流入成膜室內時，如果在該成膜室中殘留 著氧，則該液滴就會被氧化而成為微細的顆粒。如果此種顆粒附著于基板上，就會有產生成 膜異常或膜質不良之類的問題。因此，以往是將在氣化器中生成的原料氣體穿過具有微小的孔的過濾器向成膜室 供給。此后，用電阻加熱器等對該過濾器進行加熱，利用該過濾器使到達該過濾器的原料氣 體中所含的未完全氣化的液滴狀的液體原料氣化。將此種以往的過濾器裝置的例子表示于 圖13、圖14中。圖13所示的以往的過濾器裝置10具有在一個端部設有導入原料氣體的導入口 14 而在另一個端部設有送出口 16的近似圓筒狀的外殼12。外殼12的內部空間被利用由近似 圓筒狀的透氣性構件18構成的霧滴捕捉構件20，分隔為與導入口 14連通的外側空間和與 送出口 16連通的內側空間。另外，將外殼12包圍地配設有加熱器22。此種過濾器裝置10中，當使加熱器22放熱時，外殼12就被加熱。進而連透氣性 構件18也因從與外殼12接觸的下游側端部18a傳導來的熱而被加熱。該狀態下，當從導 入口 14向過濾器裝置10內導入原料氣體時，則該原料氣體就會經過被加熱的透氣性構件 18從其外側空間向內側空間穿過，從送出口 16向外部送出。另外，圖14所示的以往的過濾器裝置30具有在一個端部設有導入原料氣體的導 入口 34而在另一個端部設有送出口 36的近似圓筒狀的外殼32。在外殼32的途中的擴徑 部38中，以分割上游側空間與下游側空間的方式設有近似圓板狀的透氣性構件34。另外，將外殼32包圍地配設有加熱器42。此種過濾器裝置30中，當使加熱器42放熱時，外殼32就被加熱。進而，與該外殼 32的內壁連接的透氣性構件34也因熱從外殼32傳導而被加熱。該狀態下，當從外殼32的 導入口 344導入原料氣體時，該原料氣體就會經過被加熱的透氣性構件34從上游側空間向 下游側空間穿過，從外殼32的送出口 36向外部送出。通過將此種以往的過濾器裝置設于氣化器與成膜室之間，即使氣化器自身的氣化 效率略差，也可以防止未完全氣化的液滴狀的液體原料直接地流入成膜室內。另外，為了提高氣化效率，也有如下的方案，即，配置具有細孔的固體填充物或 多孔體之類的具有微小的孔的透氣性構件，將該透氣性構件用電阻加熱器或熱介質等加 熱，使液體原料的液滴穿過而氣化(例如參照日本特開2005-347598號公報、日本特開平 10-85581號公報)。這樣的話，由于可以增加液滴與透氣性構件接觸的可能性，因此可以提 高氣化效率。但是，以往為了將液體原料的液滴氣化而使用的固體填充物或多孔體等透氣性構 件由于是通過使熱從其端部向整體傳導而加熱，因此無法遍及透氣性構件整體均勻地供給 熱。透氣性構件中，例如在遠離電阻加熱器熱不能充分地到達的區域溫度低，該區域中液滴 未被充分地氣化，有可能發生堵塞。而且，由于在透氣性構件的表面形成有多個孔，因此其表面積大，S卩，本來透氣性 構件就是散熱性高的構件。此外，其表面暴露于溫度低的原料氣體或液體原料的液滴中。 由此，來自電阻加熱器的熱難以傳到的區域的透氣性構件的溫度有進一步降低的傾向。另 外，當在透氣性構件的表面附著液體原料的液滴而被氣化時，就會因此時的氣化熱，而從透 氣性構件中奪取熱。此時，在熱難以傳到的區域中，無法充分地補充該氣化熱的熱量，其結 果是，在透氣性構件中產生溫差。例如，在上述以往的過濾器裝置10中，由于透氣性構件18是近似圓筒狀，因此熱 從其下游側端部18a向上游側端部18b傳導。所以，存在相對于下游側端部18a來說越是 靠近上游側端部18b，則溫度就越低的傾向。另外，在以往的過濾器裝置30中，由于透氣性 構件34是圓板狀，因此熱從其周緣部向中央部傳導。所以，存在相對于周緣部來說越是靠 近中央部則溫度就越低的傾向。另外，在日本特開2005-347598號公報中記載的氣化器中， 透氣性構件(固體填充物)被來自其外側的電阻加熱器的熱傳導加熱。所以，存在如下的 傾向，即，透氣性構件中，與接近電阻加熱器的外周區域相比，中央區域的溫度變低。此種情 況下，透氣性構件的一部分的區域的溫度不能達到可以使液體原料氣化的溫度，產生氣化 不良，該區域有可能發生堵塞。與之不同，日本特開平10-85581號公報中記載的氣化器中，為了在透氣性構件 (多孔體)中不引起堵塞地使液體原料有效地氣化，設有穿過透氣性構件內的一部分的流 路，通過使熱介質在該流路中流通，就可以從透氣性構件的內部加熱。但是，如果只是該對 策，則從防止透氣性構件的堵塞的方面看還不能說是充分的。即，由于使熱介質流通的流路 僅配置于透氣性構件內的一部分中，因此依然無法遍及透氣性構件整體地均勻地傳遞熱。 由此，依然會產生局部的氣化不良，不能完全消除透氣性構件堵塞的可能性。可以考慮，為了遍及透氣性構件整體均勻地傳遞熱，只要在透氣性構件整體中完 全形成流路即可。但是，由于在此種構成中，不僅結構變得復雜，而且因形成流路而使原料氣體可以通過的區域減少，因此會有由透氣性構件造成的壓力損失變大的問題。另外，為了使透氣性構件整體的溫度均勻，還可以考慮使傳熱路徑盡可能地短。具體來說，在圖13所示的過濾器裝置10的情況下，可以考慮減小圓筒狀的透氣性構件18的 長度尺寸，縮短從下游側端部18a到上游側端部18b的距離。在圖14所示的過濾器裝置30 的情況下，可以考慮減小外殼32的擴徑部38的直徑，并且減小透氣性構件34的直徑，縮短 從周緣部34a到中央部34b的距離。如果是此種透氣性構件，雖然可以提高整體的溫度的均 勻性，然而因縮短傳熱路徑而使原料氣體通過的區域減少，透氣性構件中的壓力損失變大。 這樣的話，就無法獲得規定的流量的原料氣體。

發明內容
本發明是著眼于如上所述的問題，為了將其有效地解決而提出的。本發明的目的 在于，提供一種液體原料氣化器及使用其的成膜裝置，該液體原料氣化器可以提高用于使 液滴狀的液體原料氣化的具有透氣性的霧滴捕捉構件的加熱效率(熱傳導效率)，并且可 以提高液體原料的液滴的氣化效率，高效率地生成足夠流量的原料氣體。本發明提供一種液體原料氣化器，其具備將液體原料變為液滴狀并噴出的液體原 料供給部、使該液滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體的氣化部，其特征在于，上述氣化部 具備導入口，其從上述液體原料供給部導入液滴狀的液體原料；有底筒狀的外殼主體，其 在上述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將上述外殼主體的開口端封閉的凸緣部，并 且以相對于上述外殼主體的內側表面留出成為氣化流路的間隙的狀態嵌入；具有透氣性的 霧滴捕捉構件，其在形成于上述外殼主體的內側表面與上述柱狀塊體的外側表面之間的氣 化流路內，按照與上述外殼主體的內側表面密合，并且將上述柱狀塊體的外側表面覆蓋的 方式設置；加熱部，其按照將上述外殼主體覆蓋的方式設置，隔著上述外殼主體對上述霧滴 捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與上述導入口連通，并且從上述柱狀塊體的導入口側的端面 向側面貫穿的方式形成，將從上述導入口導入的上述液滴狀的液體原料向上述霧滴捕捉構 件的內側表面噴出；送出口，其設于上述外殼主體的底部，將由上述氣化流路內的上述霧滴 捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外部送出。根據本發明，通過在外殼主體與柱狀塊體之間的狹窄的空間中形成氣化流路，在 該氣化流路內設置與外殼主體的內側表面密合的霧滴捕捉構件，就可以在利用加熱部將外 殼主體加熱時，從外殼主體向霧滴捕捉構件，從它們的整個接觸面傳遞熱。這樣，就可以將 霧滴捕捉構件沒有遺漏地均勻地加熱。所以，在從柱狀塊體的噴出口向霧滴捕捉構件的內 側表面噴出液滴狀的液體原料時，可以使該液滴狀的液體原料極為有效地氣化。而且，通過 從非常接近霧滴捕捉構件的內側表面的柱狀塊體的側面噴出液滴狀的液體原料，就可以使 該液滴狀的液體原料高速地碰撞霧滴捕捉構件的表面。利用此時產生的碰撞噴流效應，促 進液滴狀的液體原料與霧滴捕捉構件之間的熱交換，從而可以進一步提高液滴狀的液體原 料的氣化效率。另外，可以有效地防止由霧滴捕捉構件的局部的溫度降低造成的氣化不良。所以， 就可以防止霧滴捕捉構件的堵塞。此外，由于霧滴捕捉構件越是深入外殼主體與柱狀塊體 之間的狹窄空間(氣化流路)則越薄，因此加熱效率(熱傳導效率)高，即使在液滴狀的液 體原料接觸霧滴捕捉構件而氣化時作為氣化熱被奪取熱，也可以快速地補充熱能。
例如，上述霧滴捕捉構件的厚度比上述氣化流路的寬度薄，在上述氣化流路中上 述柱狀塊體的外側表面與上述霧滴捕捉構件的內側表面之間，殘存有與上述送出口連通的 間隙(余隙)。這樣的話，與霧滴捕捉構件的表面碰撞的液滴狀的液體原料在氣化后，穿過霧滴 捕捉構件的內側表面被露出的狹窄的間隙而流向送出口。由此，即使在最初與霧滴捕捉構 件碰撞時全部液滴狀的液體原料未完全氣化，由于再次接觸霧滴捕捉構件的可能性高，因 此也可以再使之在那里繼續氣化。所以，進一步提高液滴狀的液體原料的氣化效率。另外， 通過在氣化流路內在柱狀塊體與霧滴捕捉構件之間形成間隙，就不會有霧滴捕捉構件將氣 化部內的空間分隔的情況。由此，即使因液體原料的液滴的氣化不良等引起霧滴捕捉構件 堵塞，也可以將所生成的原料氣體穿過上述間隙從送出口中送出。即，根據本發明，由于不 產生由霧滴捕捉構件的堵塞造成的原料氣體的壓力損失，因此可以向成膜室供給足夠的流 量的原料氣體。或者，例如，上述霧滴捕捉構件的厚度與上述氣化流路的寬度相同，按照將上述氣 化流路填滿的方式設置上述霧滴捕捉構件。這樣的話，由于可以使液滴狀的液體原料可靠地接觸霧滴捕捉構件，因此從這一 點上看可以獲得使氣化效率提高的效果。或者，例如，上述霧滴捕捉構件由與上述外殼主體的內側表面密合的外側霧滴捕 捉構件、與上述柱狀塊體的外側表面密合的內側霧滴捕捉構件構成，在上述氣化流路內，在 上述外側霧滴捕捉構件的內側表面與上述內側霧滴捕捉構件的外側表面之間，殘存有與上 述送出口連通的間隙。這樣的話，由于可以增加霧滴捕捉構件相對于間隙露出的面積，因此可以提高穿 過該間隙的液體原料的液滴接觸霧滴捕捉構件的可能性。從這一點上看，可以獲得使氣化 效率提高的效果。另外，例如，上述噴出孔由盲孔和多個通孔構成，上述盲孔形成于上述柱狀塊體的 導入口側的端面，上述通孔以該盲孔為中心，從此處朝向上述柱狀塊體的外側方表面以輻 射狀貫穿。這樣的話，由于可以從多個通孔朝向霧滴捕捉構件噴出液滴狀的液體原料，因此 可以進一步提高氣化效率。此外，由于可以沿霧滴捕捉構件的圓周方向分散地使液滴狀的 液體原料碰撞，因此可以生成足夠的流量的原料氣體。該情況下，例如將上述各通孔與上述柱狀塊體的軸向垂直地形成。這樣，就可以使 液滴狀的液體原料高速地碰撞霧滴捕捉構件。所以，就可以進一步提高碰撞噴流效應，即， 可以獲得更高的氣化效率。或者，例如將上述各通孔相對于上述柱狀塊體的軸向傾斜地形成。這樣，就可以以 比霧滴捕捉構件更大的范圍來捕捉液滴狀的液體原料，從這一點上看可以獲得使氣化效率 進一步提高的效果。或者，例如將以上述盲孔為中心相對于上述柱狀塊體的軸向垂直延伸地以輻射狀 排列的多個通孔的組沿著上述柱狀塊體的軸向排列多組。這樣的話，由于可以更高速地使液滴狀的液體原料碰撞霧滴捕捉構件，并且可以 以比霧滴捕捉構件更大的范圍來捕捉液滴狀的液體原料，因此可以使氣化效率進一步提尚O另外，本發明提供一種液體原料氣化器，其與使液體原料氣化而生成原料氣體的 其他的液體原料氣化器連接，其特征在于，具備導入口，其導入由上述其他的液體原料氣 化器生成的原料氣體；有底筒狀的外殼主體，其在上述導入口側具有 開口端；柱狀塊體，其 具有將上述外殼主體的開口端封閉的凸緣部，并且以相對于上述外殼主體的內側表面留出 成為氣化流路的間隙的狀態嵌入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于上述外殼主體 的內側表面與上述柱狀塊體的外側表面之間的氣化流路內，按照與上述外殼主體的內側表 面密合，并且將上述柱狀塊體的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將上述外殼主體 覆蓋的方式設置，隔著上述外殼主體對上述霧滴捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與上述導入 口連通，并且從上述柱狀塊體的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將從上述導入口 導入的上述液滴狀的液體原料向上述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；送出口，其設于上述 外殼主體的底部，將由上述氣化流路內的上述霧滴捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外部 送出ο根據本發明，由于可以向整體被均勻地加熱了的霧滴捕捉構件的內側表面噴出由 其他的液體原料氣化器生成的原料氣體，因此可以使未被其他的液體原料氣化器完全氣化 的液滴氣化。另外，本發明提供一種成膜裝置，其具備導入來自液體原料氣化器的原料氣體，對 被處理基板進行成膜處理的成膜室，其特征在于，上述液體原料氣化器具備將液體原料 變為液滴狀而噴出的液體原料供給部、使該液滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體的氣化 部，上述氣化部具有導入口，其從上述液體原料供給部導入液滴狀的液體原料；有底筒狀 的外殼主體，其在上述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將上述外殼主體的開口端 封閉的凸緣部，并且以相對于上述外殼主體的內側表面留出成為氣化流路的間隙的狀態嵌 入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于上述外殼主體的內側表面與上述柱狀塊體的 外側表面之間的氣化流路內，按照與上述外殼主體的內側表面密合，并且將上述柱狀塊體 的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將上述外殼主體覆蓋的方式設置，隔著上述外 殼主體對上述霧滴捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與上述導入口連通，并且從上述柱狀塊體 的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將從上述導入口導入的上述液滴狀的液體原料 向上述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；送出口，其設于上述外殼主體的底部，將由上述氣化 流路內的上述霧滴捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外部送出。或者，本發明提供一種成膜裝置，其具備導入來自液體原料氣化器的原料氣體，對 被處理基板進行成膜處理的成膜室，其特征在于，上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之連接的第二液體原料氣化器構成，上述第二 液體原料氣化器具有導入口，其導入由上述第一液體原料氣化器生成的原料氣體；有底 筒狀的外殼主體，其在上述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將上述外殼主體的開口 端封閉的凸緣部，并且以相對于上述外殼主體的內側表面留出成為氣化流路的間隙的狀態 嵌入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于上述外殼主體的內側表面與上述柱狀塊體 的外側表面之間的氣化流路內，按照與上述外殼主體的內側表面密合，并且將上述柱狀塊 體的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將上述外殼主體覆蓋的方式設置，隔著上述 外殼主體對上述霧滴捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與上述導入口連通，并且從上述柱狀塊體的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將從上述導入口導入的來自第一液體原料汽 化器的液體原料向上述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；送出口，其設于上述外殼主體的底 部，將由上述氣化流路內的上述霧滴捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外部送出。根據此種本發明，由于可以朝向整體被均勻地加熱的第二液體原料氣化器的霧滴 捕捉構件的內側表面，噴出由第一液體原料氣化器生成的原料氣體，因此可以利用第二液 體原料氣化器使未被第一液體原料氣化器完全氣化的液滴也氣化。這樣，就可以防止液體 原料的液滴與原料氣體一起進入成膜室等中。


圖1是表示本發明的第一實施方式的成膜裝置的構成例的圖。圖2是表示第一實施方式的液體原料氣化器的構成例的縱剖面圖。圖3是圖2的液體原料氣化器的氣化部的構成要素的分解立體圖。
圖4是圖2的外殼主體的分解剖面圖。圖5是圖2的外殼主體的I-I剖面圖。圖6是用于說明第一實施方式的外殼主體中的液滴狀的液體原料的流動的圖。圖7是用于說明形成于柱狀塊體中的噴出孔的變形例的圖。圖8是用于說明形成于柱狀塊體中的噴出孔的其他的變形例的圖。圖9是用于說明霧滴捕捉構件的變形例的圖。圖10是用于說明霧滴捕捉構件的其他的變形例的圖。圖11是表示本發明的第二實施方式的成膜裝置的構成例的圖。圖12是表示第二實施方式的液體原料氣化器的構成例的縱剖面圖。圖13是表示以往的過濾器裝置的概略構成的縱剖面圖。圖14是表示以往的其他的過濾器裝置的概略構成的縱剖面圖。
具體實施例方式下面，邊參照附圖，邊對本發明的優選的實施方式進行詳細的說明。而且，本說明 書及附圖中，對于具有實質上相同的功能構成的構成要素使用相同的符號，省略重復說明。(第一實施方式的成膜裝置)首先，邊參照附圖，邊對本發明的第一實施方式的成膜裝置進行說明。圖1是用于 說明第一實施方式的成膜裝置的概略構成例的圖。圖1所示的成膜裝置100是在被處理基 板，例如半導體晶片(以下簡稱為“晶片”)W上利用CVD法形成金屬氧化膜膜的裝置，具備 供給例如HTB (叔丁氧基鉿)等含有Hf的液體原料的液體原料供給源110、供給Ar等惰性 氣體作為載氣的載氣供給源120、使由液體原料供給源110供給的液體原料氣化而生成原 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，在晶片W上形成 例如HFO2膜的成膜室200、控制成膜裝置100的各部的控制部140。液體原料供給源110與液體原料氣化器300由液體原料供給配管112連接，載氣 供給源120與液體原料氣化器300由載氣供給配管122連接，液體原料氣化器300與成膜 室200由原料氣體供給配管132連接。此外，在液體原料供給配管112中，設有液體原料流 量控制閥114，在載氣供給配管122中，設有載氣流量控制閥124，在原料氣體供給配管132中，設有原料氣體流量控制閥134。此種液體原料流量控制閥114、載氣流量控制閥124及原料氣體流量控制閥134按照利用來自控制部140的控制信號調整各自的開度的方式構成。 優選控制部140分別測定流過液體原料供給配管112的液體原料的流量、流過載氣供給配 管122的載氣的流量、以及流過原料氣體供給配管132的原料氣體的流量，與其測定結果對 應地輸出控制信號。成膜室200具有例如近似圓筒狀的側壁構件210、將側壁構件210的上游側開口部 密封的頂壁構件212、以及將側壁構件210的下游側開口部密封的底壁構件214。在由這些 側壁構件210、頂壁構件212和底壁構件214包圍的內部空間中，設有水平地載放晶片W的 基座222。側壁構件210、頂壁構件212和底壁構件214例如由鋁或不銹鋼等金屬構成。基 座222由圓筒狀的多個支承構件224(這里僅圖示了 1根)支承。另外，在基座222中嵌入 了加熱器226。通過控制從電源228向該加熱器226供給的電力，就可以將載放在基座222 上的晶片W的溫度調整為期望的溫度。在成膜室200的底壁構件214中形成有排氣口 230。在該排氣口 230處連接有排 氣機構232。可以利用該排氣機構232將成膜室200內調節為規定的真空度。在成膜室200的頂壁構件212處，安裝有噴淋頭240。在該噴淋頭240處連接著原 料氣體供給配管132，經由該原料氣體供給配管132，將由液體原料氣化器300生成的原料 氣體導入到噴淋頭240內。噴淋頭240具有內部空間242、與該內部空間242連通的多個氣 體噴出孔244。經由原料氣體供給配管132被導入到噴淋頭240的內部空間242的原料氣 體從氣體噴出孔244向基座222上的晶片W噴出。該成膜裝置100中，原料氣體被從液體原料氣化器300如下所示地向成膜室200 供給。當對液體原料氣化器300，從液體原料供給源110經由液體原料供給配管112供給液 體原料，并且從載氣供給源120經由載氣供給配管122供給載氣時，則構成液體原料氣化器 300的液體原料供給部300A(后述)與氣化部300B (后述)當中，上游側的液體原料供給部 300A將液體原料變為液滴狀，與載氣一起向下游側的氣化部300B噴出。該氣化部300B將 液滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體。像這樣由液體原料氣化器300生成的原料氣體經 由原料氣體供給配管132向成膜室200供給。這樣，就可以對成膜室200內的晶片W實施 所需的加工處理。在如上所述的成膜裝置100的液體原料氣化器300中無法使液體原料完全地氣化 的情況下，液體原料的液滴的一部分就有可能混入原料氣體而向原料氣體供給配管132送 出，流入到成膜室200內。像這樣流入到成膜室200內的液體原料的液滴可能成為使形成于 晶片W上的膜的膜質降低的主要原因。另外，在液體原料氣化器300中液體原料的氣化效 率惡化的情況下，向成膜室200供給的原料氣體的流量不足，從而有可能無法獲得在晶片W 上形成例如HfO2膜時的所需的成膜速率。所以，本實施方式的液體原料氣化器300被如下構成，即，可以使液體原料的液滴 全都有效地氣化，生成對于成膜室200中的成膜處理來說足夠量的優質的原料氣體。將此 種液體原料氣化器300的具體的構成例說明如下。(第一實施方式的液體原料氣化器的構成例)下面，邊參照附圖，邊對本發明的第一實施方式的液體原料氣化器300的構成例 進行說明。圖2是表示第一實施方式的液體原料氣化器300的概略構成例的縱剖面圖。該液體原料氣化器300大致上分，由將液體原料變為液滴狀而向后段供給的液體原料供給部 300A、使由該液體原料供給部300A供給的液滴狀的液體原料氣化的氣化部300B構成。首先，對液體原料供給部300A的構成例進行說明。在該液體原料供給部300A中， 設有從上游側表面向內部沿垂直方向延伸的液體原料流路310，并設有從側面向內部沿水 平方向延伸的載氣流路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 載氣流路312的一端連接有載氣供給配管122。 在液體原料流路310的另一端，設有將液體原料變為液滴狀而噴出的噴出噴嘴 314。該噴出噴嘴314例如被制成頭端尖細(圖2中省略該構成的詳細的圖示)，其頭端的 噴出口 316被朝向氣化部300B的內部而配置。噴出噴嘴314的噴出口 316的直徑是與向氣化部300B內供給的液體原料的液滴 的目標尺寸對應地決定的。為了在氣化部300B內，使液滴狀的液體原料可靠地氣化，液滴 的尺寸越小越有利，因此噴出口 316的直徑也是越小越好。但是，如果液滴的尺寸變得過 小，則將液滴氣化得到的原料氣體的流量就有可能不足。優選考慮這些方面地決定噴出口 316的直徑。作為噴出噴嘴314的構成材料，優選具有對有機溶劑的耐受性的聚酰亞胺樹脂等 合成樹脂或不銹鋼或鈦等金屬。如果將噴出噴嘴314用合成樹脂來構成，則可以使熱不會 從周圍向噴出之前的液體原料傳導。尤其是通過使用聚酰亞胺樹脂，液體原料的殘渣(析 出物)就很難附著于噴出噴嘴314上，還可以防止噴嘴的堵塞。另外，在液體原料供給部300A的內部，將噴出噴嘴314的頭端包圍地配設有載氣 噴出部318。載氣噴出部318與上述載氣流路312的另一端側連接而沿垂直方向延伸地收 容噴出噴嘴314，將來自載氣流路312的載氣與液體原料一起向氣化部300B的內部噴出。具體來說，載氣噴出部318以將噴出噴嘴314的頭端包圍的杯狀(中空狀)形成， 在其底部形成有載氣噴出口 320。載氣噴出口 320是在噴出噴嘴314的頭端的噴出口 316 的附近將該噴出口 316包圍地形成的。這樣，就可以從噴出口 316的周圍噴出載氣。由此， 就可以使從噴出口 316中噴出的液體原料的液滴可靠地向氣化部300B飛行，從而可以可靠 地導引到設于氣化部300B內的后述的霧滴捕捉構件處。下面，對氣化部300B的構成例進行說明。氣化部300B具備由導入部330A和外殼 主體330B構成的外殼330，上述導入部330A形成有導入含有來自液體原料供給部300A的 液滴狀的液體原料的氣體的導入口 344，上述外殼主體330B形成有使向導入部330A導入的 液滴狀的液體原料氣化的氣化流路336及與之連通的送出口 362。在外殼主體330B中，留有間隙地嵌入(松配合)圓柱狀塊體350。這樣，就可以在 圓柱狀塊體350的外側表面與外殼主體330B的內側表面之間，形成近似圓筒狀的氣化流路 336。在氣化流路336內，設有捕捉液體原料的液滴而使之氣化的霧滴捕捉構件380。霧滴 捕捉構件380由覆蓋外殼330的周圍地設置的加熱部390加熱。在圓柱狀塊體350中，形 成有使向導入部330A導入的液滴狀的液體原料朝向霧滴捕捉構件380的內部表面噴出的 噴出孑L 351。下面，邊參照附圖，邊對此種氣化部300B的各部的構成進行詳細說明。圖3是氣 化部300B的構成要素的分解立體圖。圖4是圖2的I-I剖面圖。而且，圖4中箭頭表示液 滴狀的液體原料的流動。
外殼主體330B例如如圖2、圖3所示，以具有朝向上游側(導入口 344側)開口的 開口端的有底筒狀(這里為圓筒狀)形成。在外殼主體330B的上游側的開口端，設有凸緣 部370，在下游側的底部形成有送出口 362。該送出口 362與原料氣體供給配管132連接。圓柱狀塊體350按照在其與外殼主體330B的內側表面之間形成近似圓筒狀的狹 窄空間(間隙)的方式松配合。該圓柱狀塊體350的外側表面與外殼主體330B的內側表 面之間的狹窄空間構成使液體原料的液滴氣化的氣化流路336。在圓柱狀塊體350的上游側的端部設有凸緣部356。該圓柱狀塊體350的凸緣部 356被利用螺栓等連接構件334與外殼主體330B的凸緣部370接合。這樣，外殼主體330B 的上游側的開口端就被封閉。而且，優選在這些凸緣部356、370的接合面之間，夾設例如金屬制的0形環等密封 構件332，提高外殼主體330B的內部的氣密性。霧滴捕捉構件380設在形成于上述的圓柱狀塊體350的外側表面與外殼330的內 側表面之間的氣流流路336內。霧滴捕捉構件380由如下的透氣性構件構成，即，不使液體 原料的液滴穿透而將其捕捉，使之氣化，使所生成的原料氣體穿透。作為透氣性構件的構成 材料，優選容易傳遞來自由加熱部390加熱的外殼主體330B的熱的材料。作為此種材料， 例如可以舉出具有多孔結構或網眼結構的不 銹鋼等金屬。此外，也可以使用熱傳導性高的 陶瓷、塑料。此種霧滴捕捉構件380例如被制成上游側的端部開口、下游側的端部被封閉的薄 壁的杯狀(圓筒狀)。在霧滴捕捉構件380的下游側端部，與送出口 362連通地形成與之成 為一體的孔382。此外，霧滴捕捉構件380為了將來自由加熱部390加熱的外殼主體330B 的熱整體性地傳遞，而按照與外殼主體330B的內側表面密合地覆蓋圓柱狀塊體350的方式 配設。這里，本實施方式中，使霧滴捕捉構件380的厚度比圓柱狀塊體350與外殼主體330B 之間的氣化流路336的寬度更薄。這樣，在圓柱狀塊體350的外側表面與霧滴捕捉構件380 的內側表面之間，就殘存有與送出口 362連通的間隙(余隙)338。這里，對于形成于外殼主體330B的內部的氣化流路336及形成于該氣化流路336 內的間隙338，在參照附圖的同時進行更詳細的說明。圖5是向插裝有霧滴捕捉構件380的 外殼主體330B中插裝圓柱狀塊體350時的概略圖。如圖5所示，圓柱狀塊體350被制成，從凸緣部356的下端面到圓柱狀塊體350的 底面的高度H小于外殼主體330B的內側的深度D，并且圓柱狀塊體350的外徑OD小于外 殼主體330B的內徑ID。所以，當將圓柱狀塊體350向外殼主體330B的內側插入時，就會 在圓柱狀塊體350的外周面與外殼主體330B的內周面之間形成圓筒狀的窄的空間Cl (是 (ID-OD)/2的寬度)，并且在圓柱狀塊體350的底面與外殼主體330B的內側的底面之間形 成圓板狀的窄的空間C2(是(D-H)的高度)。這些窄的空間Cl、C2構成氣化流路336。此時，如果在氣化流路336內，配設厚度(tl，t2)分別小于氣化流路336的寬度 (Cl、C2)的霧滴捕捉構件380，則如圖5所示，在圓柱狀塊體350的外周面與霧滴捕捉構件 380的內周面之間，形成圓筒狀的間隙Tl (是(ID-OD)/2-tl的寬度)，并且在圓柱狀塊體 350的底面與霧滴捕捉構件380的內側的底面之間形成圓板狀的間隙T2 (是(D-H) _t2的高 度)。這些間隙Tl、T2構成與送出口 362連通的間隙(余隙)338。導入部330A被制成例如具有在下游側開口的開口端的有底筒狀(這里為圓筒狀)。在導入部330A的上游側的頂板部，形成液滴狀的液體原料的導入口 344，下游側的開口端與圓柱狀塊體350的上游側的端面結合而被封閉。這樣，導入部330A的導入空間342 就將導入口 344與形成于圓柱狀塊體350的內部的噴出孔351連通，成為將來自導入口 344 的液滴狀的液體原料導向噴出孔351的導入流路。噴出孔351按照從圓柱狀塊體350的上游側的端面向側面貫穿的方式形成。這樣， 就可以將從導入口 344導入的液滴狀的液體原料朝向氣化流路336內的霧滴捕捉構件380 的內側表面噴出。此種噴出孔351例如如圖2、圖4所示，由形成于與導入口 344相面對的 上游側的端面的中央部而沿圓柱狀塊體350的軸向延伸的盲孔352、以該盲孔352為中心而 朝向圓柱狀塊體350的外側表面以輻射線狀貫穿的多個通孔354構成。而且，圖2、圖4中 所示的通孔354是相對于圓柱狀塊體350的軸向垂直地形成的情況的具體例。而且，導入部330A及外殼主體330B都由容易傳遞來自加熱部390的熱的熱傳導 性高的材料，例如鋁、不銹鋼等金屬構成。加熱部390按照覆蓋上述的導入部330A、圓柱狀塊體350、外殼主體330B的外側 的方式配置。具體來說，加熱部390由在下游側具有開口端的有底筒狀(這里為圓筒狀)的 上游側加熱構件390A、具有與上游側加熱構件390A的開口端接合的開口端的有底筒狀(這 里為圓筒狀)的下游側加熱構件390B構成。此外，遍及上游側加熱構件390A及下游側加 熱構件390B的整體，例如內置未圖示的電阻加熱器。電阻加熱器由來自未圖示的加熱器電 源的電力加熱。利用此種加熱部390，將外殼主體330整體加熱，隔著外殼330對霧滴捕捉構件 380加熱。這樣，就可以將霧滴捕捉構件380整體上均勻地加熱。另外，通過將外殼330整 體加熱，熱也會傳遞到圓柱狀塊體350。這樣，由于還利用圓柱狀塊體350將霧滴捕捉構件 380加熱，因此可以提高加熱效率。而且，內置于加熱部390中的加熱器并不限于如上所述的電阻加熱器，也可以用 碳加熱器、商素加熱器、鎳鉻加熱器等利用輻射熱將外殼330及霧滴捕捉構件380加熱的輻 射熱加熱器來構成。另外，雖然在這里以將外殼330的外側覆蓋地設置加熱部390的情況 為例舉出，然而并不限定于此，例如加熱部390也可以內置于外殼330中。(成膜裝置的動作)下面，對本實施方式的成膜裝置100的動作進行說明。成膜裝置100由控制部140 控制各部，進行動作。在利用液體原料氣化器300生成原料氣體時，預先利用液體原料氣化 器300的加熱部390，將外殼330整體加熱到規定的設定溫度。當外殼330被加熱時，熱就會 經由外殼主體330B (及圓柱狀塊體350)向霧滴捕捉構件380傳導，將霧滴捕捉構件380加 熱。此時的霧滴捕捉構件380的溫度例如為高于液體原料的氣化溫度的溫度(例如100 3000C )。霧滴捕捉構件380被加熱到這樣的溫度并保持。這里，霧滴捕捉構件380內壁薄，而且以面接觸與外殼主體330B的內側表面密合。 由此，熱就容易傳遞到霧滴捕捉構件380的整體。由此，就可以將霧滴捕捉構件380的整體 在短時間內沒有遺漏地均勻地加熱。另外，即使溫度低的液滴狀的液體原料接觸霧滴捕捉 構件380，使霧滴捕捉構件380的溫度降低，也可以瞬間地使溫度恢復(溫度復原)。所以， 就可以始終保持霧滴捕捉構件380的溫度。接下來，按照將規定的流量的液體原料經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供給的方式，調整液體原料流量控制閥114的開度。與此 同時，按照將規定的流量的載氣經由載氣供給配管122從載氣供給源120向液體原料氣化 器300供給的方式，調整載氣流量控制閥124的開度。向液體原料氣化器300供給的液體原料穿過液體原料流路310從噴出噴嘴314的 噴出口 316中呈液滴狀噴出。另外，與液體原料一起向液體原料氣化器300供給的載氣穿 過載氣流路312從載氣噴出部318的載氣噴出口 320向氣化部300B噴出。由于像這樣噴出的載氣會通過噴出噴嘴314的噴出口 316附近，因此可以使從噴 出口 316中連續地噴出的液體原料的液滴載持在其氣流上，向氣化部300B的導入口 344供 給(導引)。從導入口 344供給的液體原料的液滴穿過導入部330A的導入空間342向外殼主 體330B供給。而且，導入空間342的氣氛如上所述，被預先利用加熱部390加熱。由此，在 該導入空間342中，也可以使液體原料的液滴的一部分氣化。這里，對于外殼主體330B中的液滴狀的液體原料的流動，在參照附圖的同時進行 說明。圖6是用于說明液滴狀的液體原料的流動的圖，表示圓柱狀塊體350與插裝了霧滴 捕捉構件380的外殼主體330B的縱剖面。 如圖4、圖6所示，來自導入部330A的液體原料的液滴被導向圓柱狀塊體350的噴 出孔351，從噴出孔351向霧滴捕捉構件380的內側表面噴出。即，液體原料的液滴流入到盲 孔352，從多個通孔354(圖4所示的354A 354H)中噴出，向霧滴捕捉構件380吹送。此 時，例如通過如圖4所示使各通孔354的孔徑小于盲孔352的孔徑，就可以提高各通孔354 中的液體原料的液滴的流速。這樣，就可以實現以更高速度向霧滴捕捉構件380吹送。圖6所示的各通孔354與圓柱狀塊體350的軸向垂直地形成。由此，就可以從各 通孔354中噴出的液體原料的液滴在保持高速的同時大致垂直地碰撞霧滴捕捉構件380的 內側表面。此時，由于霧滴捕捉構件380如上所述被預先利用加熱部390 (下游側加熱構件 390B)整體均勻地加熱，因此碰撞上的液滴狀的液體原料的大部分在瞬間被氣化。而且，由 于液體原料的液滴朝向霧滴捕捉構件380的內側表面高速地噴出，因此其碰撞速度高，利 用碰撞噴流效應，可以更為有效地進行液滴狀的液體原料與霧滴捕捉構件380之間的熱交 換。所以，與以往技術相比可以獲得明顯高的氣化效率另外，通過將各通孔354從圓柱狀塊體350的盲孔352朝向外側表面成輻射狀以 相等角度形成，流入到盲孔352的液滴狀的液體原料就被沿圓周方向均等地分散，不會有 集中于霧滴捕捉構件380的一部分的情況，而是沿圓周方向沒有遺漏地碰撞。這樣，就可以 進一步提高液滴狀的液體原料的氣化效率。像這樣，從圓柱狀塊體350的噴出孔351中噴出的液體原料的液滴高速度地碰撞 霧滴捕捉構件380的內側表面而氣化，生成原料氣體。原料氣體穿過氣化流路336 (這里主 要是圓柱狀塊體350與霧滴捕捉構件380之間的間隙338)，從送出口 362向原料氣體供給 配管132送出。但是，雖然液體原料的液滴在最初碰撞霧滴捕捉構件380時其大部分被氣化，然 而還有可能一部分未被氣化。然而，由于此時未完全氣化的液體原料的液滴與原料氣體一 起穿過霧滴捕捉構件380的內側表面露出的間隙338向下游側流動，因此在此期間與霧滴捕捉構件380的內側表面接觸或進入內部，被加熱而氣化。特別是，由于本實施方式的間隙338極為狹窄，因此接觸霧滴捕捉構件380的內側 表面的可能性極高，而且多次接觸的可能性高。另外，本實施方式的霧滴捕捉構件380由于 面粗糙度高，而且即使被液體原料的液滴奪取氣化熱也能夠立即復原，因此可以期待如下 的效果，即，只要是接觸到穿過間隙338向下游側流動的液體原料的液滴，就可以將其捕捉 而非常有效地使之氣化。S卩，流過間隙338的液滴狀的液體原料在接觸霧滴捕捉構件380的內側表面時，由 于其面粗糙度大，因此就在此處被暫時地捕捉。此時，如上所述，由于霧滴捕捉構件380的 內側表面的溫度被加熱到足以使液體原料氣化的溫度，因此液滴狀的液體原料在被捕捉時 就會瞬間地氣化。所以，即使在最初的捕捉時沒有完全地氣化，液滴狀的液體原料在流過間 隙338期間反復多次地進行與霧滴捕捉構件380的接觸中，未氣化成分也會逐漸地減少。而且，雖然可能性極低，然而即使存在與圓柱狀塊體350的側面平行地直進到間 隙338內的液體原料的液滴，由于如圖6所示，間隙338在霧滴捕捉構件380的底部折曲， 因此也會與霧滴捕捉構件380的底部碰撞而氣化。
如上說明所示，液體原料的液滴與霧滴捕捉構件380的內側表面碰撞其幾乎大部 分氣化，未完全氣化的液滴也在與載氣一起流過間隙338或霧滴捕捉構件380的內部期間 被氣化，成為原料氣體經由送出口 362向原料氣體供給配管132送出。向原料氣體供給配管132送出的原料氣體被向成膜室200供給，導入噴淋頭240 的內部空間242，從氣體噴出孔244向基座222上的晶片W噴出。此后，在晶片W上形成規 定的膜，例如HfO2膜。而且，導入成膜室200的原料氣體的流量可以通過控制設于原料氣 體供給配管132中的原料氣體流量控制閥134的開度來調整。如上所述，根據第一實施方式的液體原料氣化器300，通過在外殼主體330B與圓 柱狀塊體350之間的狹窄的空間中形成氣化流路336，在該氣化流路336內設置與外殼主體 330B的內側表面密合的霧滴捕捉構件380，就可以在利用加熱部390將外殼主體330B加熱 時，從外殼主體330B向霧滴捕捉構件380，從它們的整個接觸面傳遞熱。這樣，由于可以沒有遺漏地均勻地加熱霧滴捕捉構件380，因此在從圓柱狀塊體 350的噴出口向霧滴捕捉構件380的內側表面噴出液滴狀的液體原料時，可以使該液滴狀 的液體原料極為有效地氣化。而且，通過從非常接近霧滴捕捉構件380的內側表面的圓柱 狀塊體350的側面噴出液滴狀的液體原料，就可以使該液滴狀的液體原料以噴流狀態高速 地碰撞霧滴捕捉構件380的表面。利用此時產生的碰撞噴流效應，促進液滴狀的液體原料 與霧滴捕捉構件380之間的熱交換，可以進一步提高液滴狀的液體原料的氣化效率。另外，可以有效地防止霧滴捕捉構件380中的局部的溫度降低所致的氣化不良。 所以，就可以防止霧滴捕捉構件380的堵塞。從而可以延長霧滴捕捉構件380的壽命，進而 可以延長液體原料氣化器300的檢修周期。另外，由于還可以僅將霧滴捕捉構件380取下 即可更換，因此可以縮短檢修中所花費的時間。這樣，還可以提高成膜裝置100的生產率。此外，由于霧滴捕捉構件380越是深入外殼主體330B的內側表面與圓柱狀塊體 350的外側表面之間的狹窄空間(氣化流路336)則越薄，因此加熱效率(熱傳導效率)高， 即使在液滴狀的液體原料接觸霧滴捕捉構件380而氣化時作為氣化熱被奪取熱，也可以快 速地補充熱能。
另外，在形成于氣化流路336內的間隙338中，霧滴捕捉構件380的內側表面露 出。而且，由于該內側表面由粗糙面構成并加熱到高溫，因此可以使穿過間隙338的液體原 料的液滴不會產生萊頓弗羅斯特現象，在霧滴捕捉構件380的內側表面將其捕捉而使之氣 化。這樣，就可以將不含有未氣化成分的優質的原料氣體供給到成膜室200。此外，圖2所示的氣化部300B中，由于在設置了霧滴捕捉構件380的氣化流路336 內，形成有與送出口 362連通的間隙338，因此不會有氣化部300B的空間被霧滴捕捉構件 380分隔的情況。由此，即使因液體原料的液滴的氣化不良等引起霧滴捕捉構件380局部地 堵塞，也可以將所生成的原料氣體穿過間隙338從送出口 362中送出。即，由于不會產生由 霧滴捕捉構件380的堵塞造成的原料氣體的壓力損失，因此可以向成膜室200供給足夠的 流量的原料氣體。
而且，雖然在第一實施方式中，對將外殼330、霧滴捕捉構件380、加熱部390制成 圓筒狀的情況進行了說明，然而并不一定限定于此。也可以將外殼330、霧滴捕捉構件380、 加熱部390制成圓筒以外的筒狀，例如制成方筒狀。在該情況下，優選取代圓柱狀塊體350， 將方柱狀塊體設于外殼330內。另外，雖然第一實施方式的氣化部300B由導入部330A和外殼主體330B構成，然 而也可以省略導入部330A。具體來說，例如可以將液體原料供給部300A直接與圓柱狀塊體 350的上游側的端面連接，將從噴出口 316中噴出的液體原料的液滴導入到圓柱狀塊體350 的盲孔352中。此時的盲孔352兼作液滴狀的液體原料的導入口。另外，雖然在圖2所示的氣化部300B中，對利用盲孔352和多個通孔354來構成 形成于圓柱狀塊體350的內部的噴出孔351的情況進行了說明，上述盲孔352形成于上游 側的端面，上述通孔354以該盲孔352為中心，朝向外側表面與圓柱狀塊體350的軸向垂直 地以輻射線狀延伸，然而并不限定于此。例如也可以如圖7所示，將各通孔354相對于圓柱狀塊體350的軸向傾斜地形成。 這樣的話，就可以使從各通孔354中噴出的液體原料的液滴從斜向碰撞霧滴捕捉構件380 的內側表面。該情況下，可以以比霧滴捕捉構件380的內側表面更大的范圍進行捕捉。這 樣，就可以進一步提高液體原料的液滴的氣化效率。另外，由于圖7所示的各通孔354被傾斜地形成，因此可以將從上游側流入盲孔 352的液滴狀的液體原料更為順暢地導向各通孔354內。其結果是，可以在短時間內有效地 使液滴狀的液體原料氣化，生成更多的原料氣體。另外，雖然在圖4所示的圓柱狀塊體350中，示例地形成8條通孔354 (354A 354H)，然而通孔354的數目并不限定于此。例如，為了生成更大量的原料氣體，也可以形成 更多個通孔354。在像這樣增加通孔354的條數的情況下，既可以沿圓柱狀塊體350的圓周 方向追加通孔354，也可以如圖8所示，將以盲孔352為中心相對于圓柱狀塊體350的軸向 垂直延伸地以輻射狀排列的多個(這里是8個)通孔354的組沿其軸向排列多組(例如3 組)。這樣的話，就可以以比霧滴捕捉構件380的內側表面更大的范圍捕捉從各通孔 354中噴出的液滴狀的液體原料。另外，雖然增加通孔354的條數，然而由于是在圓柱狀塊 體350的軸向上錯開的位置追加通孔354的組的方式，因此可以在霧滴捕捉構件380的內 側表面的不重合的獨立的區域捕捉從各通孔354中噴出的液滴狀的液體原料。所以，可以不使氣化效率降低地生成足夠的流量的原料氣體。另外，雖然在上述的圖2所示的氣化部300B中，例舉了 1個霧滴捕捉構件380設 于圓柱狀塊體350與外殼主體330B之間的情況，然而并不限定于此。例如也可以如圖9所 示，將霧滴捕捉構件380分成與外殼主體330B的內側表面密合的外側霧滴捕捉構件380A、 與圓柱狀塊體350的外側表面密合的內側霧滴捕捉構件380B，在外側霧滴捕捉構件380A 的內側表面與內側霧滴捕捉構件380B的外側表面之間，形成與送出口 362連通的氣化流路 336內的間隙338。外側霧滴捕捉構件380A與內側霧滴捕捉構件380B優選都由上述的透 氣性構件構成。在該情況下，也是將圓柱狀塊體350如上所述地用熱傳導性高的材料構成。這樣， 由于不僅是外殼主體330B，而且圓柱狀塊體350也由加熱部390加熱，因此外側霧滴捕捉構 件380A傳遞來自外殼主體330B的熱而被加熱，內側霧滴捕捉構件380B傳遞來自圓柱狀塊 體350的熱而被加熱。另外，由于內側霧滴捕捉構件380B也與外側霧滴捕捉構件380A相 同，被制成薄壁的杯狀，因此可以沒有遺漏地均勻地加熱其整體。這樣的話，由于在間隙338中，加熱為高溫的外側霧滴捕捉構件380A的內側表面 與加熱為高溫的內側霧滴捕捉構件380B的外側表面都露出，因此穿過間隙338的液滴狀的 液體原料就被任一個表面捕捉而氣化。像這樣，由于在間隙338中露出的霧滴捕捉構件380 的面積大幅度增加，因此可以增大穿過間隙338的液體原料的液滴被霧滴捕捉構件380捕 捉的機會，可以使液體原料的氣化效率提高。另外，雖然在圖2所示的氣化部300B中，對使霧滴捕捉構件380的厚度小于圓柱 狀塊體350的外側表面與外殼主體330B的內側表面之間的氣化流路336的寬度，在氣化流 路336內形成間隙338的情況進行了說明，然而并不限定于此。例如也可以如圖10所示， 使用厚度同圓柱狀塊體350的外側表面與外殼主體330B的內側表面之間的氣化流路336 的寬度相同的霧滴捕捉構件380C。即，可以將圓柱狀塊體350與外殼主體330B之間的氣化 流路336用霧滴捕捉構件380C填滿。這樣，如果將氣化流路336用霧滴捕捉構件380C填滿，則從各通孔354中噴出的 液滴狀的液體原料就被霧滴捕捉構件380可靠地捕捉而氣化，由此生成的原料氣體以霧滴 捕捉構件380的內部作為流路336而穿過，從送出口 362中送出。另外，由于霧滴捕捉構件380C的外側表面與內側表面分別與圓柱狀塊體350的外 側表面與外殼主體330B的內側表面密合，因此被從兩面傳導熱，其整體被高溫并且均勻地 加熱。所以，就可以更為可靠地使穿過其內部的液滴狀的液體原料氣化。而且，在將氣化流路336用霧滴捕捉構件380C填滿的情況下，由于間隙338消失， 因此為了不使原料氣體的流導降低，作為構成霧滴捕捉構件380C的透氣性構件優選使用 孔眼大的材料。(第二實施方式的成膜裝置)下面，邊參照附圖，邊對本發明的第二實施方式的成膜裝置進行說明。圖11是用 于說明第二實施方式的成膜裝置102的概略構成例的圖。在圖11所示的成膜裝置102中， 圖1所示的液體原料氣化器300被置換為液體原料氣化器302。而且，圖11中，對于液體原 料氣化器302以外的構成，由于與圖1所示的成膜裝置相同，因此在圖11中，對與圖1所示 的部分具有相同的功能構成的構成要素使用相同的符號，省略它們的具體的說明。
圖11所示的液體原料氣化器302具備使從液體原料供給源110供給的液體原料氣化而生成原料氣體的第一液體原料氣化器304、經由連接配管306與在第一液體原料氣 化器304中生成的原料氣體的噴出口連接的第二液體原料氣化器308。從第二液體原料氣 化器308的噴出口中噴出的原料氣體經由原料氣體供給配管132向成膜室200供給。將此種第二液體原料氣化器308的構成例表示于圖12中。第二液體原料氣化器 308僅由圖2所示的液體原料氣化器300的氣化部300B構成。圖12中，對于與圖2所示的 部分具有相同的功能構成的構成要素使用相同的符號，省略它們的具體的說明。在第二液 體原料氣化器308的導入口 344，連接有上述連接配管306，導入來自第一液體原料氣化器 304的噴出口的原料氣體。這一點與圖2所示的氣化部300B不同。另一方面，對于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 液體原料氣化而生成原料氣體的，則不用考慮其構成或種類等，也可以是以往的液體原料 氣化器。根據此種第二實施方式，在第二液體原料氣化器308中，可以將作為霧滴捕捉構 件380的透氣性構件的整體沒有遺漏地調整為高溫并維持，通過使液滴狀的液體原料高速 地碰撞此種透氣性構件，與以往技術相比可以使氣化效率明顯地提高。另外，由于可以防止 由局部的溫度降低所致的氣化不良，因此可以防止透氣性構件的堵塞。以上，雖然在參照附圖的同時，對本發明的優選的實施方式進行了說明，然而本發 明并不限定于該例子。顯而易見，只要是本領域技術人員，就可以在技術方案的范圍中記載 的范圍內，想到各種變更例或修正例，可以理解，對于它們當然也屬于本發明的技術的范圍 中。例如，本發明的液體原料氣化器可以適用于在MOCVD裝置、等離子體CVD裝置、 ALD (原子層成膜)裝置、LP-CVD裝置(批處理式、縱型、橫型、袖珍型批處理式等，不用考慮 形式)等中所用的液體原料氣化器中。另外，也可以將霧滴捕捉構件用透氣性構件以外的構件來構成，例如對表面進行 了粗糙化加工的金屬等能夠捕捉液滴狀的液體原料而有效地進行熱交換的構件。
權利要求
一種液體原料氣化器，具備將液體原料變為液滴狀并噴出的液體原料供給部、使該液滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體的氣化部，其特征在于，上述氣化部具備導入口，其從上述液體原料供給部導入液滴狀的液體原料；有底筒狀的外殼主體，其在上述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將上述外殼主體的開口端封閉的凸緣部，并且以相對于上述外殼主體的內側表面留出成為氣化流路的間隙的狀態嵌入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于上述外殼主體的內側表面與上述柱狀塊體的外側表面之間的氣化流路內，按照與上述外殼主體的內側表面密合，并且將上述柱狀塊體的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將上述外殼主體覆蓋的方式設置，隔著上述外殼主體對上述霧滴捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與上述導入口連通，并且從上述柱狀塊體的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將從上述導入口導入的上述液滴狀的液體原料向上述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；及送出口，其設于上述外殼主體的底部，將由上述氣化流路內的上述霧滴捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外部送出。
2.根據權利要求1所述的液體原料氣化器，其特征在于，所述霧滴捕捉構件的厚度比 所述氣化流路的寬度薄，在所述氣化流路中所述柱狀塊體的外側表面與所述霧滴捕捉構件 的內側表面之間，殘存有與所述送出口連通的間隙。
3.根據權利要求1所述的液體原料氣化器，其特征在于，所述霧滴捕捉構件的厚度與 所述氣化流路的寬度相同，按照將所述氣化流路填滿的方式設置所述霧滴捕捉構件。
4.根據權利要求1所述的液體原料氣化器，其特征在于，所述霧滴捕捉構件由與所述 外殼主體的內側表面密合的外側霧滴捕捉構件、與所述柱狀塊體的外側表面密合的內側霧 滴捕捉構件構成，在所述氣化流路內，在所述外側霧滴捕捉構件的內側表面與所述內側霧滴捕捉構件的 外側表面之間，殘存有與所述送出口連通的間隙。
5.根據權利要求1所述的液體原料氣化器，其特征在于，所述噴出孔由盲孔和多個通 孔構成，所述盲孔形成于所述柱狀塊體的導入口側的端面，所述通孔以該盲孔為中心，從此 處朝向所述柱狀塊體的外側方表面以輻射狀貫穿。
6.根據權利要求5所述的液體原料氣化器，其特征在于，所述各通孔與所述柱狀塊體 的軸向垂直地形成。
7.根據權利要求5所述的液體原料氣化器，其特征在于，所述各通孔相對于所述柱狀 塊體的軸向傾斜地形成。
8.根據權利要求5所述的液體原料氣化器，其特征在于，以所述盲孔為中心相對于所 述柱狀塊體的軸向垂直延伸地以輻射狀排列的多個通孔的組，沿著所述柱狀塊體的軸向排 列多組。
9.一種液體原料氣化器，與使液體原料氣化而生成原料氣體的其他的液體原料氣化器 連接，其特征在于，具備導入口，其導入由所述其他的液體原料氣化器生成的原料氣體；有底筒狀的外殼主體，其在所述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將所述外殼主體 的開口端封閉的凸緣部，并且以相對于所述外殼主 體的內側表面留出成為氣化流路的間隙的狀態嵌入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于所述外殼主體的內側表面與所述柱狀塊體的 外側表面之間的氣化流路內，按照與所述外殼主體的內側表面密合，并且將所述柱狀塊體 的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將所述外殼主體覆蓋的方式設置，隔著所述外殼主體對所述霧滴捕捉 構件加熱；噴出孔，其按照與所述導入口連通，并且從所述柱狀塊體的導入口側的端面向側面貫 穿的方式形成，將從所述導入口導入的所述液滴狀的液體原料向所述霧滴捕捉構件的內側 表面噴出；及送出口，其設于所述外殼主體的底部，將由所述氣化流路內的所述霧滴捕捉構件氣化 而生成的原料氣體向外部送出。
10.一種成膜裝置，具備導入來自液體原料氣化器的原料氣體，對被處理基板進行成膜 處理的成膜室，其特征在于，所述液體原料氣化器具備將液體原料變為液滴狀而噴出的液體原料供給部、使該液 滴狀的液體原料氣化而生成原料氣體的氣化部，所述氣化部具有導入口，其從所述液體原料供給部導入液滴狀的液體原料；有底筒 狀的外殼主體，其在所述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將所述外殼主體的開口端 封閉的凸緣部，并且以相對于所述外殼主體的內側表面留出成為氣化流路的間隙的狀態嵌 入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于所述外殼主體的內側表面與所述柱狀塊體的 外側表面之間的氣化流路內，按照與所述外殼主體的內側表面密合，并且將所述柱狀塊體 的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將所述外殼主體覆蓋的方式設置，隔著所述外 殼主體對所述霧滴捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與所述導入口連通，并且從所述柱狀塊體 的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將從所述導入口導入的所述液滴狀的液體原料 向所述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；送出口，其設于所述外殼主體的底部，將由所述氣化 流路內的所述霧滴捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外部送出。
11.一種成膜裝置，其具備導入來自液體原料氣化器的原料氣體，對被處理基板進行成 膜處理的成膜室，其特征在于，上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 之連接的第二液體原料氣化器構成，上述第二液體原料氣化器具有導入口，其導入由上述第一液體原料氣化器生成的原 料氣體；有底筒狀的外殼主體，其在上述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將上述外 殼主體的開口端封閉的凸緣部，并且以相對于上述外殼主體的內側表面留出成為氣化流路 的間隙的狀態嵌入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于上述外殼主體的內側表面與 上述柱狀塊體的外側表面之間的氣化流路內，按照與上述外殼主體的內側表面密合，并且 將上述柱狀塊體的外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將上述外殼主體覆蓋的方式 設置，隔著上述外殼主體對上述霧滴捕捉構件加熱；噴出孔，其按照與上述導入口連通，并且從上述柱狀塊體的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將從上述導入口導入的來自第一液體原料汽化器的液體原料向上述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；送出口，其設于上 述外殼主體的底部，將由上述氣化流路內的上述霧滴捕捉構件氣化而生成的原料氣體向外 部送出O
全文摘要
本發明提供一種液體原料氣化器，具有氣化部，所述氣化部具備導入口，其從液體原料供給部導入液滴狀的液體原料；有底筒狀的外殼主體，其在所述導入口側具有開口端；柱狀塊體，其具有將所述外殼主體的開口端封閉的凸緣部，并且以相對于所述外殼主體的內側表面留出間隙的狀態嵌入；具有透氣性的霧滴捕捉構件，其在形成于所述外殼主體的內側表面與所述柱狀塊體的外側表面之間的氣化流路內，按照與所述內側表面密合，并且將所述外側表面覆蓋的方式設置；加熱部，其按照將所述外殼主體覆蓋的方式設置；噴出孔，其按照與所述導入口連通，并從所述柱狀塊體的導入口側的端面向側面貫穿的方式形成，將所述液體原料向所述霧滴捕捉構件的內側表面噴出；送出口，其設于所述外殼主體的底部，將氣化而生成的原料氣體向外部送出。
文檔編號H01L21/31GK101842882SQ20098010087
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月24日 優先權日2008年3月31日
發明者大倉成幸 申請人:東京毅力科創株式會社