(57)【要約】【課題】  水、液体ＣＶＤ原料、または固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させたＣＶＤ原料を、安定して所望の濃度及び流量で効率よく気化し、半導体製造装置に供給するための気化器を提供する。【解決手段】  液体原料の気化室、液体原料を気化室に供給するための噴出管、及び気化ガス排出口を有し、気化室内に固体充填物、気化室の側面に、各々別々に温度コントロールが可能な複数の加熱手段（ヒーターを内蔵する筒状のブロック）を備えてなる気化器とする。【選択図】  図１
2006013086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体原料の気化室、液体原料を該気化室に供給するための噴出管、及び気化ガス排出口を有し、該気化室内に固体充填物、該気化室の側面に、各々別々に温度コントロールが可能な複数の加熱手段を備えてなることを特徴とする気化器。
【請求項２】
加熱手段が、ヒーターを内蔵する筒状のブロックからなる請求項１に記載の気化器。
【請求項３】
固体充填物が、活性炭、セラミックス、合成樹脂、または金属である請求項１に記載の気化器。
【請求項４】
噴出管が内管と外管からなる二重構造で構成された請求項１に記載の気化器。
【請求項５】
二重構造の噴出管の内管が、液体原料を気化室へ噴出するための管であり、外管がキャリアガスを気化室へ噴出するための管である請求項４に記載の気化器。
【請求項６】
液体原料が水である請求項１に記載の気化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置等にガス状の液体原料を供給するための気化器に関する。さらに詳細には、水、液体ＣＶＤ原料、または固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させたＣＶＤ原料を、安定して所望の濃度及び流量で効率よく気化し、半導体製造装置に気化供給するための気化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体分野においては、液体ＣＶＤ原料、あるいは固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させた液体ＣＶＤ原料とともに、高純度の水が原料として使用されることがある。例えば、水蒸気とシラン系ガスを用いて、減圧ＣＶＤ法により基板上にＳｉＯ２の酸化膜を製膜する方法（特開平８−２７９５０４）が知られている。このような方法で酸化膜を製膜する場合には、液体ＣＶＤ原料、あるいは固体ＣＶＤ原料の場合と同様に、水を極めて高い純度に維持しながら、所望の濃度及び流量で効率よく気化し、半導体製造装置に供給する必要がある。
【０００３】
水を気化供給する方法としては、高純度の水を加熱するとともに水中にキャリアガスを導入し、バブリングして水の一部を気化させ、キャリアガスと水の混合ガスを、気体マスフローコントローラーで流量制御して半導体製造装置に供給する方法が用いられてきた。しかし、この方法では気化条件を安定させることが難しく、一定の濃度及び流量の原料ガスを得ることが困難なため、現在では他の液体原料と同様に、水を液体流量制御器で流量制御して気化器に供給し、気化器内で気化させて半導体製造装置に供給する方法が多く行なわれている。
【０００４】
従来から、半導体に用いられる一般的な液体原料の気化器として、液体原料の品質を低下させることなく、安定して効率よく気化できる気化器が開発されてきた。このような気化器としては、例えば、気化室の形状が鉛直線を軸とする球形、楕球形、樽形、円筒形、円錐形、円錐台形、半球形であり、気化室の中央部には形状が気化室の形状に略相似形であり加熱手段が付与された突起が設けられた気化器、ＣＶＤ原料供給部の内部が耐腐食性合成樹脂で構成され、外部が金属で構成された気化器、気化室内に熱伝導性及び耐腐食性が良好な粉体が充填された気化器等がある。
【特許文献１】特開平４−４５８３８号公報
【特許文献２】特開平５−３３７３５７号公報
【特許文献３】特開２０００−３１５６８６号公報
【特許文献４】特開２００３−１３２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記の気化器は、液体ＣＶＤ原料あるいは固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させたＣＶＤ原料を気化するために開発されたものであり、また、水は液体ＣＶＤ原料または有機溶媒と比較して単位体積当たりの気化熱がかなり大きい等、物性が大きく異なるため、前記のような気化器をそのまま用いて気化供給した場合は、液体ＣＶＤ原料の気化供給と比較して、濃度及び流量等のコントロールが難しく、半導体薄膜の均一性に悪影響を及ぼす虞があるという不都合があった。例えば、気化室の中央部に加熱手段が付与された突起が設けられた気化器、あるいは、気化室内に熱伝導性及び耐腐食性が良好な粉体が充填された気化器を用いて、水を効率よく加熱することを試みても、液体ＣＶＤ原料あるいは有機溶媒と比較して、気化器内の圧力変動が大きくなり、水を安定した濃度及び流量で供給することができなかった。
従って、本発明が解決しようとする課題は、水等の液体原料を安定して所望の濃度及び流量で効率よく気化し、半導体製造装置に供給するための気化器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果、水は同体積の液体ＣＶＤ原料あるいは有機溶媒と比較して、気化熱が数倍大きいこと、及び、気化室内に良好な熱伝導性を有する固体充填物を充填し、水を、各々別々に温度コントロールされた複数の前記固体充填物群に順次接触させることにより、水が極めて効率よく加熱され、安定して所望の濃度及び流量で気化できることを見出し本発明に到達した。
すなわち本発明は、液体原料の気化室、液体原料を該気化室に供給するための噴出管、及び気化ガス排出口を有し、該気化室内に固体充填物、該気化室の側面に、各々別々に温度コントロールが可能な複数の加熱手段を備えてなることを特徴とする気化器である。
【０００７】
本発明は、水を半導体製造装置に気化供給するのに適した気化器であるが、水のほか、液体ＣＶＤ原料、または固体ＣＶＤ原料を有機溶媒に溶解させたＣＶＤ原料を、半導体製造装置に気化供給するために適用することも可能である。
本発明の気化器において、水以外に適用できるＣＶＤ原料は、常温、常圧で液体であっても、また固体を溶媒に溶解したものであっても、液状を保持し得るものであれば特に制限はなく、用途に応じて適宜選択、使用される。
【０００８】
例えば、テトラiso-プロポキシチタン（Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）4）、テトラn-プロポキシチタン（Ｔｉ（ＯＣ3Ｈ7）4）、テトラtert-ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（ＯＣ（ＣＨ3）3）4）、テトラn-ブトキシジルコニウム（Ｚｒ（ＯＣ4Ｈ9）4）、テトラメトキシバナジウム（Ｖ（ＯＣＨ3）4）、トリメトキシバナジルオキシド（ＶＯ（ＯＣＨ3）3）、ペンタエトキシニオブ（Ｎｂ（ＯＣ2Ｈ5）5）、ペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5）、トリメトキシホウ素（Ｂ（ＯＣＨ3）3）、トリiso-プロポキシアルミニウム（Ａｌ（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）3）、テトラエトキシケイ素（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）、テトラエトキシゲルマニウム（Ｇｅ（ＯＣ2Ｈ5）4）、テトラメトキシスズ（Ｓｎ（ＯＣＨ3）4）、トリメトキシリン（Ｐ（ＯＣＨ3）3）、トリメトキシホスフィンオキシド（ＰＯ（ＯＣＨ3）3）、トリエトキシヒ素（Ａｓ（ＯＣ2Ｈ5）3）、トリエトキシアンチモン（Ｓｂ（ＯＣ2Ｈ5）3）等の常温、常圧で液体のアルコキシドを挙げることができる。
【０００９】
また、前記のほかに、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3）3）、ジメチルアルミニウムハイドライド（Ａｌ（ＣＨ3）2Ｈ）、トリiso-ブチルアルミニウム（Ａｌ（iso-Ｃ4Ｈ9）3）、ヘキサフルオロアセチルアセトン銅ビニルトリメチルシラン（（ＣＦ3ＣＯ）2ＣＨＣｕ・ＣＨ2ＣＨＳｉ（ＣＨ3）3）、ヘキサフルオロアセチルアセトン銅アリルトリメチルシラン（（ＣＦ3ＣＯ）2ＣＨＣｕ・ＣＨ2ＣＨＣＨ2Ｓｉ（ＣＨ3）3）、ビス（iso-プロピルシクロペンタジエニル）タングステンジハライド（（iso-Ｃ3Ｈ7Ｃ5Ｈ5）2ＷＨ2）、テトラジメチルアミノジルコニウム（Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ3）2）4）、ペンタジメチルアミノタンタル（Ｔａ（Ｎ（ＣＨ3）2）5）、ペンタジエチルアミノタンタル（Ｔａ（Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2）5）、テトラジメチルアミノチタン（Ｔｉ（Ｎ（ＣＨ3）2）4）、テトラジエチルアミノチタン（Ｔｉ（Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2）4）等の常温、常圧で液体の原料を例示することができる。
【００１０】
さらに、ヘキサカルボニルモリブデン（Ｍｏ（ＣＯ）6）、ジメチルペントオキシ金（Ａｕ（ＣＨ3）2（ＯＣ5Ｈ7））、ビスマス（III）ターシャリーブトキシド（Ｂｉ（ＯｔＢｕ）3）、ビスマス（III）ターシャリーペントキシド（Ｂｉ（ＯｔＡｍ）3）、トリフェニルビスマス（ＢｉＰｈ3）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニウム（Ｒｕ（ＥｔＣｐ）2）、（エチルシクロペンタジエニル）（トリメチル）白金（Ｐｔ（ＥｔＣｐ）Ｍｅ3）、1,5-シクロオクタジエン（エチルシクロペンタジエニル）イリジウム（Ｉｒ（ＥｔＣｐ）（ｃｏｄ））、ビス（ヘキサエトキシタンタル）ストロンチウム（Ｓｔ［Ｔａ（ＯＥｔ）6］2）、ビス（ヘキサイソプロポキシタンタル）ストロンチウム（Ｓｔ［Ｔａ（ＯｉＰｒ）6］2）、トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ランタン（Ｌａ（ＤＰＭ）3）、トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）イットリウム（Ｙ（ＤＰＭ）3）、トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ルテニウム（Ｒｕ（ＤＰＭ）3）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）バリウム（Ｂａ（ＤＰＭ）2）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ストロンチウム（Ｓｒ（ＤＰＭ）2）、テトラ（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＤＰＭ）4）、テトラキス（1-メトキシ-2-メチル-2-プロポキシ）チタン（Ｔｉ（ＭＭＰ）4）、テトラ（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＤＰＭ）4）、テトラ（2,6,-ジメチル-3,5ヘプタンジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＤＭＨＤ）4）、テトラキス（1-メトキシ-2-メチル-2-プロポキシ）ジルコニウム（Ｚｒ（ＭＭＰ）4）、ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5ヘプタンジオナイト）鉛（Ｐｂ（ＤＰＭ）2）、（ジ-ターシャリーブトキシ）ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3.5.ヘプタンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｔＢｕ）2（ＤＰＭ）2）、（ジ-イソプロポキシ）ビス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタンジオナイト）チタニウム（Ｔｉ（ＯｉＰｒ）2（ＤＰＭ）2）、（イソプロポキシ）トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタンジオナイト）ジルコニウム（Ｚｒ（ＯｉＰｒ）（ＤＰＭ）3）、（ジ-イソプロポキシ）トリス（2,2,6,6,-テトラメチル-3,5,-ヘプタンジオナイト）タンタル（Ｔａ（ＯｉＰｒ）2（ＤＰＭ）3）等の常温、常圧で固体の原料を例示することができる。ただし、これらは通常０．１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度で有機溶媒に溶解して使用する必要がある。
【００１１】
固体ＣＶＤ原料の溶媒として用いられる前記有機溶媒は、通常はその沸点温度が４０℃〜１４０℃の有機溶媒である。それらの有機溶媒として、例えば、プロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、酸化トリメチレン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール、アセトン、エチルメチルケトン、iso-プロピルメチルケトン、iso-ブチルメチルケトン等のケトン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、トリエチルアミン等のアミン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素等を挙げることができる。
【００１２】
次に、本発明の気化器を、図１〜図６に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
図１〜図３は各々本発明の気化器の一例を示す縦断面図、図４は図１におけるａ−ａ’面の断面図、図５は図１〜図３の気化器の噴出管２近辺の拡大図、図６は本発明の気化器を適用した気化供給装置の一例を示す構成図である。
本発明の気化器は、図１〜図３に示すように、液体原料の気化室１、液体原料を気化室に供給するための噴出管２、及び気化ガス排出口３を有し、気化室内に固体充填物４、気化室の側面に、各々別々に温度コントロールが可能なヒーター５（５’、５”）を含む複数の加熱手段を備えてなる気化器である。
【００１３】
本発明の気化器において、気化室の内壁の形状は、通常は円柱形、角柱形、またはこれに類似する形状である。また、気化室の構成材料は、通常は炭素鋼、マンガン鋼、クロム鋼、モリブデン鋼、ステンレス鋼、ニッケル鋼、チタン鋼、アルミニウム、銅等の金属である。そして、本発明の気化器に使用される複数の加熱手段は、通常は各々ヒーターを含む筒状のブロック６（６’、６”）からなり、これらのブロックによって気化室の側面の一部または全部が構成される。筒状のブロックの形状としては、例えば図４（１）（２）に示すように、内壁及び外壁の水平方向の断面が円形の円筒形ブロック、図４（３）に示すように、内壁の水平方向の断面が円形、外壁の水平方向の断面が四角形の筒形ブロック、図４（４）に示すように、内壁及び外壁の水平方向の断面が四角形の角筒形ブロック等を挙げることができる。
【００１４】
前記のブロック６、６’、６”は、図１に示すように、互いに明確な境界がなく分離できないものであっても、図２、図３に示すように、互いに明確な境界があり分離できるものであってもよい。また、ヒーターは、精度よく気化室内を加熱するために、図１、図２に示すように、ブロック６（６’、６”）に内蔵することが好ましいが、図３に示すように、ブロック６（６’、６”）の外側に接するように設置することもできる。また、ヒーターの種類には特に制限はなく、例えば、図１、図３に示すような面状ヒーター、図２に示すような線状ヒーター等を用いることができる。
【００１５】
各ブロック６（６’、６”）の水平方向の断面において、ヒーター５（５’、５”）は、図４（１）（２）（４）に示すように、気化室内壁となる壁面の周囲全体にわたって設定してもよく、また、ブロックの構成材料の熱伝導性が高く、全体的に容易に均一に加熱することができれば、図４（３）に示すように、ブロックの一部に設定してもよい。
また、図１〜図３の気化器においては、鉛直方向に３個の加熱手段（ヒーターを含むブロック）を有するが、本発明においてはこれに限定されることなく、通常は２〜１０個程度の加熱手段が使用される。また、各加熱手段の大きさには特に限定はないが、通常は各加熱手段が同じ大きさとなるようにされる。
尚、通常は、加熱手段（ヒーターを有するブロック）の表面、内部、または加熱手段により加熱される固体充填物の充填部に、温度センサーが設置され、温度コントロールが行なわれる。
【００１６】
本発明の気化器において使用される固体充填物は、活性炭、セラミックス、合成樹脂、あるいは焼結金属、多孔質金属等の金属のように良好な熱伝導性を有する材質からなるものである。但し、液体原料として、腐食性を有するＣＶＤ原料あるいは有機溶媒を使用する場合は、耐腐食性の材質のものが選定される。また、固体充填物の形状としては、球形、楕球形、樽形、円筒形、円錐形、円錐台形、半球形、またはこれらに類似する形状、若しくはペレット状、粉状のものを例示することができる。固体充填物の大きさは、球形に換算して通常は０．１〜１０ｍｍ程度であるが、噴出管の内部に入らないように、液体原料の噴出口の内径（二重構造の噴出管を使用する場合は内管及び外管の噴出口の間隙）より大きいことが好ましい。
【００１７】
また、本発明における固体充填物は、比表面積が１００ｍ２／ｇ以上のものが好ましい。固体充填物の比表面積が１００ｍ２／ｇ未満の場合は、液体原料と加熱された固体充填物の接触効率が悪くなり、特に液体原料が水の場合は、細かい水滴が均一に加熱、気化されにくくなり、気化器内の圧力変動が大きくなる原因となる。このようなことから、水または腐食性を有しない液体原料を気化する場合は、前述の固体充填物の材質のうちでも、一般的に高い比表面積を有する活性炭を用いることが好ましい。
【００１８】
本発明の気化器において、液体原料の噴出管の形態には特に制限はないが、例えば、図５に示すように、通常は内管９と外管１０からなる二重構造で構成され、気化器外部から液体原料供給管７が二重構造の噴出管の内側流路１１に接続され、キャリアガス供給管８が二重構造の噴出管の外側流路１２に接続され、液体原料及びキャリアガスが気化室へ噴出される構成とされる。あるいは、液体原料とキャリアガスが混合されて一重構造の噴出管の噴出口から気化室に噴出される構成とすることもできる。
【００１９】
前記のような一重構造あるいは二重構造の噴出管は、通常は気化室側に突出した構成とされる。二重構造の噴出管を使用する場合、さらに内管の気化室噴出口は、外管の気化室噴出口よりも気化室側に突出した構成であることが好ましい。また、噴出管は、図１〜図３に示すように、その先端が固体充填物の充填部に挿入されるように設置されることが好ましい。従って、固体充填物は、通常は気化室内の空間の８０〜１００％を占めるように充填される。
【００２０】
尚、液体原料の噴出管は、図１〜図３に示すように、気化室の上部に設置するほか、気化室の側面に設置して側面から液体原料を噴出させる構成とすることもできる。また、図１〜図３の気化器は縦型の気化器（原料の流れが鉛直方向）であるが、横型の気化器（原料の流れが水平方向）として使用することもできる。また、各個所の温度コントロールを精度よく行なうために、液体原料の噴出管の噴出口から気化ガス排出口までの流路（気化室）を細長くすることが好ましい。気化室が円筒形の場合、円筒の高さは、通常は内径の２〜１００倍、好ましくは５〜５０倍程度であり、気化室が角筒形の場合、角筒の高さは、通常は他の２辺（縦、横）の平均の２〜１００倍、好ましくは５〜５０倍程度である。
【００２１】
本発明の気化器は、例えば図６に示すように、水等の液体原料１４が封入された液体原料容器１５、脱ガス器１６、液体マスフローコントローラー１７、半導体製造装置２２等に接続して使用される。
本発明の気化器を用いた水等の液体原料の気化は、通常は気化器が図３に示すように気化供給装置に設置された後、不活性ガス供給ライン１３から供給される不活性ガスの圧力により、液体原料が液体流量制御部を経由してキャリアガスとともに気化器に供給され、気化器でガス状にされることにより実施される。この際、気化器の複数の加熱手段により、気化器内の各箇所が所望の温度で精度よく温度コントロールされる。複数の加熱手段の設定温度は、液体材料の種類、流量等により決定される。例えば水を気化する場合、噴出管の噴出口近辺では１００〜１２０℃程度に設定し、気化ガス排出口に向かって徐々に高い温度になるように設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の気化器は、気化室内に良好な熱伝導性を有する固体充填物が充填されていること、及び気化室の側面に各々別々に温度コントロールが可能な複数の加熱手段を備えていることにより、気化室内の各個所を所望の温度に精度よく温度コントロールすることができる。従って、本発明の気化器においては、液体原料の種類、流量等の条件に合わせて各個所の温度条件を設定できるので、液体原料を極めて効率よく加熱し、安定して所望の濃度及び流量で気化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
（気化器の製作）
内径２０ｍｍ、高さ３００ｍｍの気化室、液体原料を気化室に供給するための二重構造の噴出管、及び気化ガス排出口を有し、気化室に固体充填物として径が０．６〜０．７ｍｍの略球形のアルミナ粉（比表面積：１ｍ２／ｇ以下）を充填し、気化室の側面に、各々別々に温度コントロールが可能な３個の加熱手段を備えた図１に示すようなステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の気化器を製作した。
【００２５】
３個の加熱手段は共に、水平方向の断面が図４（１）に示すようなものであり、内径２０ｍｍ、外径３５ｍｍ、高さ１００ｍｍのアルミニウム製の円筒形ブロックに、厚さ６．５ｍｍ、高さ８０ｍｍの円筒形ヒーターを内蔵させたものである。気化室の側壁は、これらを３個鉛直方向に積上げて内蔵されたものである。温度センサーは、ブロックの気化室側の表面の中央部に設置した。噴出管は、内管の内径が０．８ｍｍ、外径が１．６ｍｍ、外管の内径が２．０ｍｍであった。また、気化室内のガス圧力を測定するための圧力計を設けた。
【００２６】
（気化供給試験）
前記の気化器を、図６に示すように、純水が充填された原料容器、脱ガス器、液体マスフローコントローラー、キャリアガス供給ライン等に接続し、さらに気化器の気化ガス排出口には、気化ガス中の水を捕取するための液体窒素冷却トラップを設けて、以下のように気化供給試験を行なった。
【００２７】
不活性ガス供給ラインから窒素を供給して、気化供給装置内を窒素雰囲気にした後、気化室内を常圧とした。また、ヒーター５の温度を１１０℃、ヒーター５’の温度を１２０℃、ヒーター５”の温度を１４０℃とした。次に、水を噴出管の内側流路へ５ｇ／ｍｉｎの流量で供給するとともに、窒素を噴出管の外側流路へ１０００ｍｌ／ｍｉｎの流量で供給し、気化室で水を気化させた。６０分間継続して気化を行ない、この間の水の気化率、及び気化室内の圧力変動を測定した。その結果を表１に示す。尚、表１中の圧力変動は、５分毎に最大変動率を測定し、これらを平均した値である。（圧力は約５回／分で変動した。）
【００２８】
実施例２
実施例１の気化器の製作において、固体充填物として、径が０．４ｍｍの球形の活性炭（比表面積：３００ｍ２／ｇ）を用いたほかは実施例１と同様にして気化器を製作した。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００２９】
実施例３
実施例１の気化器の製作において、各々別々に温度コントロールが可能な５個の加熱手段を用いたほかは実施例１と同様にして気化器を製作した。気化室の大きさは実施例１と同様である。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。但し、ヒーターの温度を、噴出管から気化ガス排出口に向かって、各々１１０℃、１１５℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃とした。その結果を表１に示す。
【００３０】
実施例４
実施例３の気化器の製作において、固体充填物として、径が０．４ｍｍの球形の活性炭（比表面積：３００ｍ２／ｇ）を用いたほかは実施例３と同様にして気化器を製作した。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００３１】
実施例５
（気化器の製作）
内径２０ｍｍ、外径２４ｍｍ、高さ３００ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の円筒管を側壁とする気化室、液体原料を気化室に供給するための二重構造の噴出管、及び気化ガス排出口を有し、気化室に固体充填物として径が０．６〜０．７ｍｍの略球形のアルミナ粉（比表面積：１ｍ２／ｇ以下）を充填し、気化室の側面に、各々別々に温度コントロールが可能な３個の加熱手段を備えた気化器を製作した。
【００３２】
３個の加熱手段は共に、水平方向の断面が図４（３）に示すようなものであり、内側の円の内径が２４ｍｍ、外側の長方形の縦が７０ｍｍ、横が７０ｍｍで、高さ１００ｍｍのアルミニウム製の筒形ブロックに、径が６．５ｍｍで、長さ５０ｍｍの円柱状ヒーターを内蔵させたものである。これらを前記の円筒管の側壁の外周部に鉛直方向に積上げて設置した。温度センサーは、ブロックの気化室側の表面の中央部に設置した。噴出管は、内管の内径が０．８ｍｍ、外径が１．６ｍｍ、外管の内径が２．０ｍｍであった。また、気化室内のガス圧力を測定するための圧力計を設けた。
【００３３】
（気化供給試験）
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００３４】
実施例６
実施例５の気化器の製作において、固体充填物として、径が０．４ｍｍの球形の活性炭（比表面積：３００ｍ２／ｇ）を用いたほかは実施例５と同様にして気化器を製作した。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００３５】
実施例７
実施例５の気化器の製作において、各々別々に温度コントロールが可能な５個の加熱手段を用いたほかは実施例５と同様にして気化器を製作した。気化室の大きさは実施例５と同様である。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。但し、ヒーターの温度を、噴出管から気化ガス排出口に向かって、各々１１０℃、１１５℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃とした。その結果を表１に示す。
【００３６】
実施例８
実施例７の気化器の製作において、固体充填物として、径が０．４ｍｍの球形の活性炭（比表面積：３００ｍ２／ｇ）を用いたほかは実施例７と同様にして気化器を製作した。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００３７】
実施例９
実施例１と同様の気化器を用いて以下のように気化供給試験を行なった。
不活性ガス供給ラインから窒素を供給して、気化供給装置内を窒素雰囲気にした後、気化室を常圧、１６０℃の温度とした。次に、液体ＣＶＤ原料としてテトラメトキシケイ素（ＴＭＯＳ）を噴出管の内側流路へ１．５ｇ／ｍｉｎの流量で供給するとともに、窒素を噴出管の外側流路へ３０００ｍｌ／ｍｉｎの流量で供給し、気化室で液体ＣＶＤ原料を気化させた。６０分間継続して気化を行ない、この間の液体ＣＶＤ原料の気化率、及び気化室内の圧力変動を、実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３８】
実施例１０
実施例５と同様の気化器を用いたほかは実施例９と同様にして気化供給試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００３９】
比較例１
実施例１の気化器の製作において、１個の加熱手段（円筒形ブロック及び円筒形ヒーターの高さは３倍）を用いたほかは実施例１と同様にして気化器を製作した。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。但し、ヒーターの温度を１２５℃とした。その結果を表１に示す。
【００４０】
比較例２
実施例５の気化器の製作において、１個の加熱手段（筒形ブロック及び筒形ヒーターの高さは３倍）を用いたほかは実施例５と同様にして気化器を製作した。
この気化器を用いたほかは実施例１と同様にして気化供給試験を行なった。但し、ヒーターの温度を１２５℃とした。その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2006013086.tif 000003
【００４２】
以上のように、本発明の実施例の気化器は、比較例の気化器と較べて気化率が高く、気化室内の圧力変動が少なく、水等の液体原料が安定して効率よく気化されていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の気化器の一例を示す縦断面図
【図２】本発明の図１以外の気化器の一例を示す縦断面図
【図３】本発明の図１、図２以外の気化器の一例を示す縦断面図
【図４】図１におけるａ−ａ’面の断面図
【図５】図１〜図３における噴出管近辺の拡大図
【図６】本発明の気化器を適用した気化供給装置の一例を示す構成図
【符号の説明】
【００４４】
１  気化室
２  噴出管
３  気化ガス排出口
４  固体充填物
５  ヒーター
５’ヒーター
５”ヒーター
６  ブロック
６’ブロック
６”ブロック
７  液体原料供給管
８  キャリアガス供給管
９  噴出管の内管
１０  噴出管の外管
１１  噴出管の内側流路
１２  噴出管の外側流路
１３  不活性ガス供給ライン
１４  液体原料
１５  液体原料容器
１６  脱ガス器
１７  液体マスフローコントローラー
１８  断熱材
１９  気化器
２０  気体マスフローコントローラー
２１  キャリアガス供給ライン
２２  半導体製造装置
【図１】
2006013086.tif 000004
【図２】
2006013086.tif 000005
【図３】
2006013086.tif 000006
【図４】
2006013086.tif 000007
【図５】
2006013086.tif 000008
【図６】
2006013086.tif 000009