(57)【要約】      （修正有）【課題】原料ガスの発生を停止した際の気化器内における液体原料の残留を抑制し、液体原料供給経路内の洗浄を容易に行うことが可能な気化器を提供する。【解決手段】気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔは、液体原料を気化する気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔと、気化室内を加熱するヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔと、液体原料を気化室内に噴霧させる噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔと、噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有し、該バルブは噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔに直結されている。【選択図】図６
2011082196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体原料を気化する気化室と、
前記気化室内を加熱するヒータと、
液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、
前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有し、
前記バルブは前記噴霧ノズルに直結されている
ことを特徴とする気化器。
【請求項２】
基板を処理する処理室と、
液体原料を気化する気化器と、
前記気化器に液体原料を供給する液体原料供給系と、
前記気化器にキャリアガスを供給するキャリアガス供給系と、
前記気化器に溶媒を供給する溶媒供給系と、
前記気化器で液体原料を気化させた原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、
前記原料ガスとは異なる反応ガスを前記処理室内に供給する反応ガス供給系と、を有し、
前記気化器は、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有しており、
前記バルブは前記噴霧ノズルに直結されている
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
処理室内に基板を搬入する工程と、
液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルに直結され前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有する気化器を用い、前記噴霧ノズル内に少なくともキャリアガスと液体原料とを供給し、前記噴霧ノズルより液体原料を噴霧させ、前記気化室内で液体原料を気化させる工程と、
前記処理室内に前記気化器で液体原料を気化させた原料ガスを供給して基板を処理する工程と、
処理済基板を前記処理室内から搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体原料を気化させる気化器、特にＡＬＤ成膜装置用の気化器、液体原料を気化器で気化させた原料ガスにより基板を処理する基板処理装置、及び、液体原料を気化器で気化させた原料ガスにより基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ等の基板上に原子層単位で薄膜を形成する方法に、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法は、例えば、（１）基板を収容した処理室内に第１の処理ガスを供給して基板表面に吸着させる工程と、（２）処理室内に残留している第１の処理ガスを除去するために処理室内に不活性ガスを導入してパージする工程と、（３）第２の処理ガスを処理室内に供給して基板表面に吸着している第１の処理ガスと反応させて薄膜を形成する工程と、（４）処理室内に残留している第２の処理ガスや反応副生成物を除去するために処理室内に不活性ガスを導入してパージする工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを繰り返す工程を有している。
【０００３】
ここで、上述した第１の処理ガスとしては、例えば、常温で液体である液体原料を気化させて得られるガスが用いられる場合がある。また、粘性の高い液体原料や固体原料を溶媒で希釈して液体化した溶液原料（液体化原料）を気化させて得られるガスが用いられる場合もある。例えば、溶液原料としては、蒸気圧が低く粘性の高いＳｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｌａ（ランタン）などの元素を含む有機金属液体原料を、ＥＣＨ（エチルシクロヘキサン）やＴＨＦ（テトラヒドロフラン）などの溶媒（ソルベント）により希釈したものがある。本明細書では、液体原料や溶液原料を総称して、単に液体原料という場合もある。
【０００４】
液体原料を気化させる装置として、気化器が用いられている。気化器は、液体原料を気化させてガスを発生させる気化室（気化管）と、気化室内を加熱するヒータと、キャリアガスが供給されると共に液体原料を気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、噴霧ノズル内への液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、噴霧ノズルとバルブとを接続する継手部と、を有している。このバルブは、４連４方バルブ（以下ブロックバルブとも呼ばれる）として構成されており、液体原料の供給を受ける第１のポートと、溶媒の供給を受ける第２のポートと、上述の継手部に接続されると共に液体原料と溶媒との混合液である溶液原料を該継手部へ供給する第３のポートと、液体原料及び溶媒を気化器外へ排出する第４のポートと、を有している。ブロックバルブ内には、第１のポートと第３のポートとの間を結ぶ液体原料供給経路と、第２のポートと第３のポートとの間を結ぶ溶媒供給経路と、第１のポートと第４のポートとの間を結ぶ液体原料排出経路と、第２のポートと第４のポートとの間を結ぶ溶媒排出経路と、が設けられている。液体原料供給経路と溶媒供給経路とは、第３のポート近傍で合流して一本化している。液体原料排出経路と溶媒排出経路とは、第４のポートの近傍で合流して一本化している。液体原料供給経路、溶媒供給経路、液体原料排出経路、溶媒排出経路のそれぞれには開閉バルブが設けられており、これらの開閉バルブにより、液体原料供給経路と液体原料排出経路との間で液体原料の経路を切り替えたり、溶媒供給経路と溶媒排出経路との間で溶媒の経路を切り替えたりすることができるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原料ガスを発生させる場合、開閉バルブを切り替えて、第１のポートに供給された液体
原料を液体原料供給経路に流し、第３のポート、継手部、噴霧ノズルを介して気化室内へ供給する。また、原料ガスの発生を停止する場合、開閉バルブを切り替えて、第１のポートに供給された液体原料の供給を停止する。このとき液体原料を液体原料排出経路に流し、第４のポートを介して気化器外へ排出するようにしてもよい。
【０００６】
しかしながら、ブロックバルブ内の経路を上述のように切り替えることで原料ガスの発生を停止すると、液体原料供給経路内や継手部内に液体原料が残留したままになってしまう場合がある（以下、液体原料の残留が生じ得るこれらの領域をデッドスペースとも呼ぶ）。デッドスペース内に残留した液体原料は、気化室内に少しずつ入り込み、意図せずに原料ガスを発生させてしまう場合がある。また、デッドスペース内に残留した液体原料は、原料ガスの発生を再開させる際に原料ガスの濃度や流量に影響を与えてしまう場合がある。また、デッドスペース内に残留した液体原料は、液体原料供給経路や継手部の目詰まりを引き起こし、原料ガスの発生を再開させる時に気化不良を生じさせてしまう場合がある。
【０００７】
これらの課題に対し、原料ガスの発生を停止する毎に、デッドスペース内を溶媒により洗浄する方法も考えられる。係る場合、開閉バルブを切り替えて第２のポートに供給された溶媒を溶媒供給経路に流し、第３のポート、継手部、噴霧ノズルを経由させて気化室内に導入する。しかしながら、ブロックバルブは上述のように構成されているため、デッドスペース内（特に液体原料供給経路内）に溶媒を十分に供給することは困難である。また、原料ガスの発生を停止する度にデッドスペース内の洗浄を要することとすれば、液体原料や溶媒の浪費を招いてしまうと共に、原料ガス発生の停止・再開の切り替えに時間を要することとなり、基板処理のコストを増大させたり、生産性を低下させたりしてしまう場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、原料ガスの発生を停止した際の気化器内における液体原料の残留を抑制し、液体原料供給経路内の洗浄を容易に行うことが可能な気化器を提供することにある。また、本発明の目的は、その気化器で液体原料を気化させた原料ガスにより基板を処理する基板処理装置、及び、その気化器で液体原料を気化させた原料ガスにより基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有し、前記バルブは前記噴霧ノズルに直結されている気化器が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、液体原料を気化する気化器と、前記気化器に液体原料を供給する液体原料供給系と、前記気化器にキャリアガスを供給するキャリアガス供給系と、前記気化器に溶媒を供給する溶媒供給系と、前記気化器で液体原料を気化させた原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、前記原料ガスとは異なる反応ガスを前記処理室内に供給する反応ガス供給系と、を有し、前記気化器は、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有しており、前記バルブは前記噴霧ノズルに直結されている基板処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の更に他の態様によれば、処理室内に基板を搬入する工程と、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルに直結され前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料お
よび溶媒の供給を制御するバルブと、を有する気化器を用い、前記噴霧ノズル内に少なくともキャリアガスと液体原料とを供給し、前記噴霧ノズルより液体原料を噴霧させ、前記気化室内で液体原料を気化させる工程と、前記処理室内に前記気化器で液体原料を気化させた原料ガスを供給して基板を処理する工程と、処理済基板を前記処理室内から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、原料ガスの発生を停止した際の気化器内における液体原料の残留を抑制し、液体原料供給経路内の洗浄を容易に行うことが可能な気化器を提供する。また、本発明によれば、その気化器で液体原料を気化させた原料ガスにより基板を処理する基板処理装置、及び、その気化器で液体原料を気化させた原料ガスにより基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置におけるガス供給系の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置における各バルブの開閉タイミングを示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置のウェハ処理時における断面構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置のウェハ搬送時における断面構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる基板処理工程のフロー図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる気化器の概略構成図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる気化器の噴霧ノズルの噴霧口周辺の部分拡大図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる気化器の変形例における噴霧ノズルの先端部分とその周辺部分とを抜き出した図であり、（ａ）は細管部の長さを短くした例を示しており、（ｂ）は細管部の長さを長くした例を示している。
【図９】噴霧ノズルから吐出される原料の吐出方向と、吐出部から吐出されるパージガスの吐出方向とを示す図であり、（ａ）は原料の吐出方向とパージガスの吐出方向とが同じである例を示しており、（ｂ）は原料の吐出方向とパージガスの吐出方向とが交差している例を示している。
【図１０】本発明の第１実施形態にかかる気化器の変形例における噴霧ノズルの先端部分とその周辺部分とを抜き出した図であり、（ａ）は噴霧ノズルの最先端部の長さを短くし、最先端部と平行な吐出部を僅かに設けた例であり、（ｂ）は噴霧ノズルの最先端部の長さを短くし、最先端部と平行な吐出部を僅かに設けると共に、噴霧ノズルの先端部をなくし、本体部と最先端部だけで噴霧ノズル構成した例である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかるブロックバルブの概略構成図である。
【図１２】本発明の第１実施形態にかかるブロックバルブの斜透視図である。
【図１３】本発明の第２実施形態にかかる縦型ＡＬＤ装置の縦型処理炉の概略構成図であり、（ａ）は、処理炉部分を縦断面で示し、（ｂ）は、処理炉部分を（ａ）のＡ−Ａ線断面図で示す。
【図１４】従来のブロックバルブの概略構成図である。
【図１５】従来のブロックバルブの斜透視図である。
【図１６】従来のブロックバルブに液体原料、溶媒、キャリアガスが供給される様子を示す概略図である。
【図１７】本発明の第１実施形態にかかるブロックバルブの流路を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図３，図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置のウェハ搬送時における断面構成図であり、図３は、本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置のウェハ処理時における断面構成図である。
【００１５】
（処理室）
図３，図４に示すとおり、本実施形態にかかる基板処理装置は、処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）など金属材料により構成されている。処理容器２０２内には、基板としてのウェハ２００を処理する処理室２０１が構成されている。
【００１６】
処理室２０１内には、ウェハ２００を支持する支持台２０３が設けられている。ウェハ２００が直接触れる支持台２０３の上面には、例えば、石英（ＳｉＯ２）、カーボン、セラミックス、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などから構成された支持板としてのサセプタ２１７が設けられている。また、支持台２０３には、ウェハ２００を加熱する加熱手段としてのヒータ２０６が内蔵されている。なお、支持台２０３の下端部は、処理容器２０２の底部を貫通している。
【００１７】
処理室２０１の外部には、昇降機構２０７ｂが設けられている。この昇降機構２０７ｂを作動させることにより、サセプタ２１７上に支持されるウェハ２００を昇降させることが可能となっている。支持台２０３は、ウェハ２００の搬送時には図４で示される位置（ウェハ搬送位置）まで下降し、ウェハ２００の処理時には図３で示される位置（ウェハ処理位置）まで上昇する。なお、支持台２０３の下端部、及び昇降機構２０７ｂの周囲は、ベローズ２０３ａにより覆われており、処理室２０１内は気密に保持されている。
【００１８】
また、処理室２０１の底面（床面）には、例えば３本のリフトピン２０８ｂが鉛直方向に設けられている。また、支持台２０３には、かかるリフトピン２０８ｂを貫通させるための貫通孔２０８ａが、リフトピン２０８ｂに対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、支持台２０３をウェハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン２０８ｂの上端部が支持台２０３の上面から突出して、リフトピン２０８ｂがウェハ２００を下方から支持するように構成されている。また、支持台２０３をウェハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０８ｂは支持台２０３の上面から埋没して、支持台２０３上面に設けられたサセプタ２１７がウェハ２００を下方から支持するように構成される。なお、リフトピン２０８ｂは、ウェハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。
【００１９】
（ウェハ搬送口）
処理室２０１の内壁側面には、処理室２０１の内外にウェハ２００を搬送するためのウェハ搬送口２５０が設けられている。ウェハ搬送口２５０にはゲートバルブ２５１が設けられており、ゲートバルブ２５１を開けることにより、処理室２０１内と搬送室（予備室）２７１内とが連通するように構成されている。搬送室２７１は密閉容器２７２内に形成されており、搬送室２７１内にはウェハ２００を搬送する搬送ロボット２７３が設けられている。搬送ロボット２７３には、ウェハ２００を搬送する際にウェハ２００を支持する搬送アーム２７３ａが備えられている。支持台２０３をウェハ搬送位置まで下降させた状態で、ゲートバルブ２５１を開くことにより、搬送ロボット２７３により処理室２０１内と搬送室２７１内との間でウェハ２００を搬送することが可能なように構成されている。
処理室２０１内に搬送されたウェハ２００は、上述したようにリフトピン２０８ｂ上に一時的に載置される。
【００２０】
（排気系）
処理室２０１の内壁側面であって、ウェハ搬送口２５０の反対側には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気口２６０が設けられている。排気口２６０には排気管２６１が接続されており、排気管２６１には、処理室２０１内を所定の圧力に制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の圧力調整器２６２、原料回収トラップ２６３、及び真空ポンプ２６４が順に直列に接続されている。主に、排気口２６０、排気管２６１、圧力調整器２６２、原料回収トラップ２６３、真空ポンプ２６４により排気系（排気ライン）が構成される。
【００２１】
（ガス導入口）
処理室２０１の上部に設けられる後述のシャワーヘッド２４０の上面（天井壁）には、処理室２０１内に各種ガスを供給するためのガス導入口２１０が設けられている。なお、ガス導入口２１０に接続されるガス供給系の構成については後述する。
【００２２】
（シャワーヘッド）
ガス導入口２１０と、ウェハ処理位置におけるウェハ２００との間には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２４０が設けられている。シャワーヘッド２４０は、ガス導入口２１０から導入されるガスを分散させるための分散板２４０ａと、分散板２４０ａを通過したガスをさらに均一に分散させて支持台２０３上のウェハ２００の表面に供給するためのシャワー板２４０ｂと、を備えている。分散板２４０ａおよびシャワー板２４０ｂには、複数の通気孔が設けられている。分散板２４０ａは、シャワーヘッド２４０の上面及びシャワー板２４０ｂと対向するように配置されており、シャワー板２４０ｂは、支持台２０３上のウェハ２００と対向するように配置されている。なお、シャワーヘッド２４０の上面と分散板２４０ａとの間、および分散板２４０ａとシャワー板２４０ｂとの間には、それぞれ空間が設けられている。これらの空間は、ガス導入口２１０から供給されるガスを分散させるための分散室（第１バッファ空間）２４０ｃ、および分散板２４０ａを通過したガスを拡散させるための第２バッファ空間２４０ｄとしてそれぞれ機能する。
【００２３】
（排気ダクト）
処理室２０１の内壁側面には、段差部２０１ａが設けられている。そして、この段差部２０１ａは、コンダクタンスプレート２０４をウェハ処理位置近傍に保持するように構成されている。コンダクタンスプレート２０４は、内周部にウェハ２００を収容する穴が設けられた１枚のドーナツ状（リング状）をした円板として構成されている。コンダクタンスプレート２０４の外周部には、所定間隔を開けて周方向に配列された複数の排出口２０４ａが設けられている。排出口２０４ａは、コンダクタンスプレート２０４の外周部がコンダクタンスプレート２０４の内周部を支えることができるよう、不連続に形成される。
【００２４】
一方、支持台２０３の外周部には、ロワープレート２０５が係止している。ロワープレート２０５は、リング状の凹部２０５ｂと、凹部２０５ｂの内側上部に一体的に設けられたフランジ部２０５ａとを備えている。凹部２０５ｂは、支持台２０３の外周部と、処理室２０１の内壁側面との隙間を塞ぐように設けられる。凹部２０５ｂの底部のうち排気口２６０付近の一部には、凹部２０５ｂ内から排気口２６０側へガスを排出（流通）させるためのプレート排気口２０５ｃが設けられている。フランジ部２０５ａは、支持台２０３の上部外周縁上に係止する係止部として機能する。フランジ部２０５ａが支持台２０３の上部外周縁上に係止することにより、ロワープレート２０５が、支持台２０３の昇降に伴い、支持台２０３と共に昇降されるようになっている。
【００２５】
支持台２０３がウェハ処理位置まで上昇したとき、ロワープレート２０５もウェハ処理位置まで上昇する。その結果、ウェハ処理位置近傍に保持されているコンダクタンスプレート２０４が、ロワープレート２０５の凹部２０５ｂの上面部分を塞ぎ、凹部２０５ｂの内部をガス流路領域とする排気ダクト２５９が形成されることとなる。なお、このとき、排気ダクト２５９（コンダクタンスプレート２０４及びロワープレート２０５）及び支持台２０３によって、処理室２０１内が、排気ダクト２５９よりも上方の処理室上部と、排気ダクト２５９よりも下方の処理室下部と、に仕切られることとなる。なお、コンダクタンスプレート２０４およびロワープレート２０５は、排気ダクト２５９の内壁に堆積する反応生成物をエッチングする場合を考慮して、高温保持が可能な材料、例えば、耐高温高負荷用石英で構成することが好ましい。
【００２６】
ここで、ウェハ処理時における処理室２０１内のガスの流れについて説明する。まず、ガス導入口２１０からシャワーヘッド２４０の上部へと供給されたガスは、分散室（第１バッファ空間）２４０ｃを経て分散板２４０ａの多数の孔から第２バッファ空間２４０ｄへと入り、さらにシャワー板２４０ｂの多数の孔を通過して処理室２０１内に供給され、ウェハ２００上に均一に供給される。そして、ウェハ２００上に供給されたガスは、ウェハ２００の径方向外側に向かって放射状に流れる。そして、ウェハ２００に接触した後の余剰なガスは、支持台２０３の外周に設けられた排気ダクト２５９上（すなわちコンダクタンスプレート２０４上）を、ウェハ２００の径方向外側に向かって放射状に流れ、排気ダクト２５９上に設けられた排出口２０４ａから、排気ダクト２５９内のガス流路領域内（凹部２０５ｂ内）へと排出される。その後、ガスは排気ダクト２５９内を流れ、プレート排気口２０５ｃを経由して排気口２６０へと排気される。以上の通り、処理室２０１の下部への、すなわち支持台２０３の裏面や処理室２０１の底面側へのガスの回り込みが抑制される。
【００２７】
続いて、上述したガス導入口２１０に接続されるガス供給系の構成について、主に、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置の有するガス供給系（ガス供給ライン）の構成図である。
【００２８】
本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置の有するガス供給系は、液体原料を気化する気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔと、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔに液体原料を供給する液体原料供給系と、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにキャリアガスを供給するキャリアガス供給系と、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにパージガスを供給するパージガス供給系（気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ用）と、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔに溶媒（洗浄液）を供給する溶媒供給系（洗浄液供給系）と、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにて液体原料を気化させた原料ガスを処理室２０１内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスとは異なる反応ガスを処理室２０１内に供給する反応ガス供給系と、を有している。さらに、本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置は、パージガス供給系（配管、処理室２０１用）と、ベント（バイパス）系とを有している。以下に、各部の構成について説明する。
【００２９】
（液体原料供給系）
処理室２０１の外部には、液体原料としてのＳｒ（ストロンチウム）元素を含む有機金属液体原料（以下第１液体原料という）を供給する第１液体原料供給源２２０ｓ、Ｂａ（バリウム）元素を含む有機金属液体原料（以下第２液体原料という）を供給する第２液体原料供給源２２０ｂ、及びＴｉ（チタニウム）元素を含む有機金属液体原料（以下第３液体原料という）を供給する第３液体原料供給源２２０ｔが設けられている。第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、及び第３液体原料供給源２２０ｔは、内部に液体原料を収容（充填）可能なタンク（密閉容器）としてそれぞれ構成されている。なお、Ｓｒ，Ｂａ，Ｔｉ元素を含む各有機金属液体原料は、例えば、ＥＣＨ（エチルシク
ロヘキサン）やＴＨＦ（テトラヒドロフラン）などの溶媒（ソルベント）により０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜０．２ｍｏｌ／Ｌに希釈されてから、タンク内にそれぞれ収容される。
【００３０】
ここで、第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、及び第３液体原料供給源２２０ｔには、第１圧送ガス供給管２３７ｓ、第２圧送ガス供給管２３７ｂ、及び第３圧送ガス供給管２３７ｔがそれぞれ接続されている。第１圧送ガス供給管２３７ｓ、第２圧送ガス供給管２３７ｂ、及び第３圧送ガス供給管２３７ｔの上流側端部には、図示しない圧送ガス供給源が接続されている。また、第１圧送ガス供給管２３７ｓ、第２圧送ガス供給管２３７ｂ、及び第３圧送ガス供給管２３７ｔの下流側端部は、それぞれ第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、及び第３液体原料供給源２２０ｔ内の上部に存在する空間に連通しており、この空間内に圧送ガスを供給するように構成されている。なお、圧送ガスとしては、液体原料とは反応しないガスを用いることが好ましく、例えばＡｒガスやＮ２ガス等の不活性ガスが好適に用いられる。
【００３１】
また、第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、及び第３液体原料供給源２２０ｔには、第１液体原料供給管２１１ｓ、第２液体原料供給管２１１ｂ、及び第３液体原料供給管２１１ｔがそれぞれ接続されている。ここで、第１液体原料供給管２１１ｓ、第２液体原料供給管２１１ｂ、及び第３液体原料供給管２１１ｔの上流側端部は、それぞれ第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、及び第３液体原料供給源２２０ｔ内に収容した液体原料内に浸されている。また、第１液体原料供給管２１１ｓ、第２液体原料供給管２１１ｂ、及び第３液体原料供給管２１１ｔの下流側端部は、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔを介して液体原料を気化させる気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにそれぞれ接続されている。ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔおよび気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの構成については後述する。なお、第１液体原料供給管２１１ｓ、第２液体原料供給管２１１ｂ、及び第３液体原料供給管２１１ｔには、液体原料の供給流量を制御する流量制御手段としての液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２２１ｓ，２２１ｂ，２２１ｔがそれぞれ設けられている。また、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔには、液体原料の供給を制御する開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１がそれぞれ設けられている。
【００３２】
上記構成により、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１を開けるとともに、第１圧送ガス供給管２３７ｓ、第２圧送ガス供給管２３７ｂ、及び第３圧送ガス供給管２３７ｔから圧送ガスを供給することにより、第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、及び第３液体原料供給源２２０ｔから気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔへと液体原料を圧送（供給）することが可能となる。主に、第１液体原料供給源２２０ｓ、第２液体原料供給源２２０ｂ、第３液体原料供給源２２０ｔ、第１圧送ガス供給管２３７ｓ、第２圧送ガス供給管２３７ｂ、第３圧送ガス供給管２３７ｔ、第１液体原料供給管２１１ｓ、第２液体原料供給管２１１ｂ、第３液体原料供給管２１１ｔ、液体流量コントローラ２２１ｓ，２２１ｂ，２２１ｔ、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１により液体原料供給系（液体原料供給ライン）が構成される。
【００３３】
（キャリアガス供給系）
処理室２０１の外部には、キャリアガスとしてのＮ２ガスを供給するためのＮ２ガス供給源２３０ｎが設けられている。Ｎ２ガス供給源２３０ｎには、キャリアガス供給管２１８の上流側端部が接続されている。キャリアガス供給管２１８の下流側は、３本のライン、すなわち、第１キャリアガス供給管２１８ｓ，第２キャリアガス供給管２１８ｂ，第３キャリアガス供給管２１８ｔに分岐している。第１キャリアガス供給管２１８ｓ，第２キャリアガス供給管２１８ｂ，第３キャリアガス供給管２１８ｔの下流側端部は、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔを介して気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにそれぞれ接続されている。なお、第１キャリアガス供給管２１８ｓ，第２キャリアガス供給管２１
８ｂ，第３キャリアガス供給管２１８ｔには、Ｎ２ガスの供給流量を制御する流量制御手段としての流量コントローラ（ＭＦＣ）２２５ｓ，２２５ｂ，２２５ｔと、Ｎ２ガスの供給を制御する開閉バルブｖｓ７，ｖｂ７，ｖｔ７とが、それぞれ設けられている。主に、Ｎ２ガス供給源２３０ｎ、キャリアガス供給管２１８、第１キャリアガス供給管２１８ｓ，第２キャリアガス供給管２１８ｂ，第３キャリアガス供給管２１８ｔ、流量コントローラ２２５ｓ，２２５ｂ，２２５ｔ、開閉バルブｖｓ７，ｖｂ７，ｖｔ７によりキャリアガス供給系（キャリアガス供給ライン）が構成される。なお、キャリアガスとしてはＮ２ガス以外にＡｒガス等の不活性ガスを用いるようにしてもよい。
【００３４】
（パージガス供給系（気化器用））
処理室２０１の外部に設けられたＮ２ガス供給源２３０ｎは、気化器としての気化器の構成部品をパージするパージガスの供給源も兼ねている。Ｎ２ガス供給源２３０ｎには、キャリアガス供給管２１８を介してパージガス供給管２１９が接続されている。パージガス供給管２１９の下流側は、３本のライン、すなわち、第１パージガス供給管２１９ｓ，第２パージガス供給管２１９ｂ，第３パージガス供給管２１９ｔに分岐している。第１パージガス供給管２１９ｓ，第２パージガス供給管２１９ｂ，第３パージガス供給管２１９ｔの下流側端部は、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにそれぞれ接続されている。なお、第１パージガス供給管２１９ｓ，第２パージガス供給管２１９ｂ，第３パージガス供給管２１９ｔには、Ｎ２ガスの供給流量を制御する流量制御手段としての流量コントローラ（ＭＦＣ）２２６ｓ，２２６ｂ，２２６ｔと、Ｎ２ガスの供給を制御する開閉バルブｖｓ８，ｖｂ８，ｖｔ８とが、それぞれ設けられている。主に、Ｎ２ガス供給源２３０ｎ、パージガス供給管２１９、第１パージガス供給管２１９ｓ，第２パージガス供給管２１９ｂ，第３パージガス供給管２１９ｔ、流量コントローラ２２６ｓ，２２６ｂ，２２６ｔ、開閉バルブｖｓ８，ｖｂ８，ｖｔ８によりパージガス供給系（パージガス供給ライン）が構成される。なお、パージガスとしてはＮ２ガス以外にＡｒガス等の不活性ガスを用いるようにしてもよい。
【００３５】
（原料ガス供給系）
上記の気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔのアウトレット５４ｓ，５４ｂ，５４ｔには、処理室２０１内に原料ガスを供給する第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、及び第３原料ガス供給管２１３ｔの上流側端部がそれぞれ接続されている。第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、及び第３原料ガス供給管２１３ｔの下流側端部は、合流するように一本化して原料ガス供給管２１３となり、一本化した原料ガス供給管２１３は、ガス導入口２１０に接続されている。なお、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、及び第３原料ガス供給管２１３ｔには、処理室２０１内への原料ガスの供給を制御する開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３がそれぞれ設けられている。
【００３６】
上記構成により、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにて液体原料を気化させて原料ガスを発生させるとともに、開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３を開けることにより、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、及び第３原料ガス供給管２１３ｔから原料ガス供給管２１３を介して処理室２０１内へと原料ガスを供給することが可能となる。主に、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、原料ガス供給管２１３、開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３により、原料ガス供給系（原料ガス供給ライン）が構成される。
【００３７】
（溶媒供給系（洗浄液供給系））
また、処理室２０１の外部には、洗浄液としての溶媒（ソルベント）であるＥＣＨ（エチルシクロヘキサン）を供給する溶媒供給源（洗浄液供給源）２２０ｅが設けられている。溶媒供給源２２０ｅは、内部に溶媒（洗浄液）を収容（充填）可能なタンク（密閉容器
）として構成されている。なお、溶媒（洗浄液）としては、ＥＣＨに限定されず、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）などの溶媒を用いることが出来る。
【００３８】
ここで、溶媒供給源２２０ｅには、溶媒圧送ガス供給管２３７ｅが接続されている。溶媒圧送ガス供給管２３７ｅの上流側端部には、図示しない圧送ガス供給源が接続されている。また、溶媒圧送ガス供給管２３７ｅの下流側端部は、溶媒供給源２２０ｅ内の上部に存在する空間に連通しており、この空間内に圧送ガスを供給するように構成されている。なお、圧送ガスとしては、ＡｒガスやＮ２ガス等の不活性ガスが好適に用いられる。
【００３９】
また、溶媒供給源２２０ｅには溶媒供給管（洗浄液供給管）２１２が接続されている。溶媒供給管２１２の上流側端部は溶媒供給源２２０ｅ内に収容した溶媒（洗浄液）内に浸されている。溶媒供給管２１２の下流側端部は、３本のライン、すなわち、第１溶媒供給管２１２ｓ、第２溶媒供給管２１２ｂ、及び第３溶媒供給管２１２ｔに分岐するように接続されている。第１溶媒供給管２１２ｓ、第２溶媒供給管２１２ｂ、及び第３溶媒供給管２１２ｔの下流側端部は、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔを介して気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにそれぞれ接続されている。なお、第１溶媒供給管２１２ｓ、第２溶媒供給管２１２ｂ、及び第３溶媒供給管２１２ｔには、洗浄液の供給流量を制御する流量制御手段としての液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２２２ｓ，２２２ｂ，２２２ｔがそれぞれ設けられている。また、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔには、洗浄液の供給を制御する開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２がそれぞれ設けられている。なお、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔには、さらに、液体原料や洗浄液を排出する排出管２１７ｓ，２１７ｂ，２１７ｔと、この排出管２１７ｓ，２１７ｂ，２１７ｔを介して行う液体原料や洗浄液の排出を制御する開閉バルブｖｓ９，ｖｂ９，ｖｔ９，ｖｓ１０，ｖｂ１０，ｖｔ１０と、がそれぞれ設けられている。
【００４０】
主に、溶媒供給源２２０ｅ、溶媒圧送ガス供給管２３７ｅ、溶媒供給管２１２、第１溶媒供給管２１２ｓ、第２溶媒供給管２１２ｂ、第３溶媒供給管２１２ｔ、液体流量コントローラ２２２ｓ，２２２ｂ，２２２ｔ、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２により、洗浄液供給系（溶媒供給系）、すなわち洗浄液供給ライン（溶媒供給ライン）が構成される。
【００４１】
（反応ガス供給系）
また、処理室２０１の外部には、酸素（Ｏ２）ガスを供給する酸素ガス供給源２３０ｏが設けられている。酸素ガス供給源２３０ｏには、第１酸素ガス供給管２１１ｏの上流側端部が接続されている。第１酸素ガス供給管２１１ｏの下流側端部には、プラズマにより酸素ガスから反応ガス（反応物）すなわち酸化剤としてのオゾンガスを生成させるオゾナイザ２２９ｏが接続されている。なお、第１酸素ガス供給管２１１ｏには、酸素ガスの供給流量を制御する流量制御手段としての流量コントローラ（ＭＦＣ）２２１ｏが設けられている。
【００４２】
オゾナイザ２２９ｏのアウトレット２２ｏには、反応ガス供給管としてのオゾンガス供給管２１３ｏの上流側端部が接続されている。また、オゾンガス供給管２１３ｏの下流側端部は、原料ガス供給管２１３に合流するように接続されている。すなわち、オゾンガス供給管２１３ｏは、反応ガスとしてのオゾンガスを処理室２０１内に供給するように構成されている。なお、オゾンガス供給管２１３ｏには、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を制御する開閉バルブｖｏ３が設けられている。
【００４３】
なお、第１酸素ガス供給管２１１ｏの流量コントローラ２２１ｏよりも上流側には、第２酸素ガス供給管２１２ｏの上流側端部が接続されている。また、第２酸素ガス供給管２１２ｏの下流側端部は、オゾンガス供給管２１３ｏの開閉バルブｖｏ３よりも上流側に接続されている。なお、第２酸素ガス供給管２１２ｏには、酸素ガスの供給流量を制御する
流量制御手段としての流量コントローラ（ＭＦＣ）２２２ｏが設けられている。
【００４４】
上記構成により、オゾナイザ２２９ｏに酸素ガスを供給してオゾンガスを発生させるとともに、開閉バルブｖｏ３を開けることにより、処理室２０１内へオゾンガスを供給することが可能となる。なお、処理室２０１内へのオゾンガスの供給中に、第２酸素ガス供給管２１２ｏから酸素ガスを供給するようにすれば、処理室２０１内へ供給するオゾンガスを酸素ガスにより希釈して、オゾンガス濃度を調整することが可能となる。主に、酸素ガス供給源２３０ｏ、第１酸素ガス供給管２１１ｏ、オゾナイザ２２９ｏ、流量コントローラ２２１ｏ、オゾンガス供給管２１３ｏ、開閉バルブｖｏ３、第２酸素ガス供給管２１２ｏ、流量コントローラ２２２ｏにより反応ガス供給系（反応ガス供給ライン）が構成される。
【００４５】
（パージガス供給系）
また、処理室２０１の外部には、パージガスとしてのＡｒガスを供給するためのＡｒガス供給源２３０ａが設けられている。Ａｒガス供給源２３０ａには、パージガス供給管２１４の上流側端部が接続されている。パージガス供給管２１４の下流側端部は、４本のライン、すなわち、第１パージガス供給管２１４ｓ、第２パージガス供給管２１４ｂ、第３パージガス供給管２１４ｔ、及び第４パージガス供給管２１４ｏに分岐するように接続されている。第１パージガス供給管２１４ｓ、第２パージガス供給管２１４ｂ、第３パージガス供給管２１４ｔ、及び第４パージガス供給管２１４ｏの下流側端部は、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、及びオゾンガス供給管２１３ｏの開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３，ｖｏ３の下流側にそれぞれ接続されている。なお、第１パージガス供給管２１４ｓ、第２パージガス供給管２１４ｂ、第３パージガス供給管２１４ｔ、及び第４パージガス供給管２１４ｏには、Ａｒガスの供給流量を制御する流量制御手段としての流量コントローラ（ＭＦＣ）２２４ｓ，２２４ｂ，２２４ｔ，２２４ｏと、Ａｒガスの供給を制御する開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４とが、それぞれ設けられている。主に、Ａｒガス供給源２３０ａ、パージガス供給管２１４、第１パージガス供給管２１４ｓ、第２パージガス供給管２１４ｂ、第３パージガス供給管２１４ｔ、及び第４パージガス供給管２１４ｏ、流量コントローラ２２４ｓ，２２４ｂ，２２４ｔ，２２４ｏ、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４によりパージガス供給系（パージガス供給ライン）が構成される。なお、パージガスとしてはＮ２ガスを用いるようにしてもよい。
【００４６】
（ベント（バイパス）系）
また、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、及びオゾンガス供給管２１３ｏの開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３，ｖｏ３の上流側には、第１ベント管２１５ｓ、第２ベント管２１５ｂ、第３ベント管２１５ｔ、第４ベント管２１５ｏの上流側端部がそれぞれ接続されている。また、第１ベント管２１５ｓ、第２ベント管２１５ｂ、第３ベント管２１５ｔ、第４ベント管２１５ｏの下流側端部は合流するように一本化してベント管２１５となり、ベント管２１５は排気管２６１の原料回収トラップ２６３よりも上流側に接続されている。第１ベント管２１５ｓ、第２ベント管２１５ｂ、第３ベント管２１５ｔ、第４ベント管２１５ｏには、ガスの供給を制御するための開閉バルブｖｓ５，ｖｂ５，ｖｔ５，ｖｏ５がそれぞれ設けられている。
【００４７】
上記構成により、開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３，ｖｏ３を閉め、開閉バルブｖｓ５，ｖｂ５，ｖｔ５，ｖｏ５を開けることで、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、及びオゾンガス供給管２１３ｏ内を流れるガスを、処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスさせ、処理室２０１外へとそれぞれ排気することが可能となる。
【００４８】
また、第１パージガス供給管２１４ｓ、第２パージガス供給管２１４ｂ、第３パージガス供給管２１４ｔ、及び第４パージガス供給管２１４ｏの開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４よりも上流側であって流量コントローラ２２４ｓ，２２４ｂ，２２４ｔ，２２４ｏよりも下流側には、第５ベント管２１６ｓ、第６ベント管２１６ｂ、第７ベント管２１６ｔ、第８ベント管２１６ｏがそれぞれ接続されている。また、第５ベント管２１６ｓ、第６ベント管２１６ｂ、第７ベント管２１６ｔ、第８ベント管２１６ｏの下流側端部は合流するように一本化してベント管２１６となり、ベント管２１６は排気管２６１の原料回収トラップ２６３よりも下流側であって真空ポンプ２６４よりも上流側に接続されている。第５ベント管２１６ｓ、第６ベント管２１６ｂ、第７ベント管２１６ｔ、第８ベント管２１６ｏには、ガスの供給を制御するための開閉バルブｖｓ６，ｖｂ６，ｖｔ６，ｖｏ６がそれぞれ設けられている。
【００４９】
上記構成により、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４を閉め、開閉バルブｖｓ６，ｖｂ６，ｖｔ６，ｖｏ６を開けることで、第１パージガス供給管２１４ｓ、第２パージガス供給管２１４ｂ、第３パージガス供給管２１４ｔ、及び第４パージガス供給管２１４ｏ内を流れるＡｒガスを、処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスさせ、処理室２０１外へとそれぞれ排気することが可能となる。なお、開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３，ｖｏ３を閉め、開閉バルブｖｓ５，ｖｂ５，ｖｔ５，ｖｏ５を開けることで、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、及びオゾンガス供給管２１３ｏ内を流れるガスを、処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスさせ、処理室２０１外へとそれぞれ排気する場合には、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４を開けることにより、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、及びオゾンガス供給管２１３ｏ内にＡｒガスを導入して、各原料ガス供給管内をパージするように設定されている。また、開閉バルブｖｓ６，ｖｂ６，ｖｔ６，ｖｏ６は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４と逆動作を行うように設定されており、Ａｒガスを各原料ガス供給管内に供給しない場合には、処理室２０１をバイパスしてＡｒガスを排気するようになっている。主に、第１ベント管２１５ｓ、第２ベント管２１５ｂ、第３ベント管２１５ｔ、第４ベント管２１５ｏ、ベント管２１５、第５ベント管２１６ｓ、第６ベント管２１６ｂ、第７ベント管２１６ｔ、第８ベント管２１６ｏ、ベント管２１６、開閉バルブｖｓ５，ｖｂ５，ｖｔ５，ｖｏ５、開閉バルブｖｓ６，ｖｂ６，ｖｔ６，ｖｏ６によりベント系（バイパス系）、すなわちベントライン（バイパスライン）が構成される。
【００５０】
（コントローラ）
なお、本実施形態にかかる基板処理装置は、基板処理装置の各部の動作を制御するコントローラ２８０を有している。コントローラ２８０は、ゲートバルブ２５１、昇降機構２０７ｂ、搬送ロボット２７３、ヒータ２０６、圧力調整器（ＡＰＣ）２６２、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ、オゾナイザ２２９ｏ、真空ポンプ２６４、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔ、開閉バルブｖｓ１〜ｖｓ１０，ｖｂ１〜ｖｂ１０，ｖｔ１〜ｖｔ１０，ｖｏ３〜ｖｏ６、液体流量コントローラ２２１ｓ，２２１ｂ，２２１ｔ、２２２ｓ、２２２ｂ、２２２ｔ、流量コントローラ２２４ｓ，２２４ｂ，２２４ｔ，２２５ｓ，２２５ｂ，２２５ｔ，２２６ｓ，２２６ｂ，２２６ｔ，２２１ｏ，２２２ｏ，２２４ｏ等の動作を制御する。
【００５１】
（２）気化器およびブロックバルブの構成
次に、上述の気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔおよびブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの構成について、図６〜図１２および図１７を参照しながら詳しく説明する。
【００５２】
図６は、本発明の第１実施形態にかかる気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔおよびブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの概略構成図である。図７は、本発明の第１実施形
態にかかる気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの噴霧口周辺の部分拡大図である。図８は、本発明の第１実施形態にかかる気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの変形例における噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分とその周辺部分とを抜き出した図であり、（ａ）は細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔの長さを短くした例を示しており、（ｂ）は細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔの長さを長くした例を示している。図９は、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔから吐出される原料の吐出方向と、吐出部から吐出されるパージガスの吐出方向とを示す図であり、（ａ）は原料の吐出方向とパージガスの吐出方向とが同じである例を示しており、（ｂ）は原料の吐出方向とパージガスの吐出方向とが交差している例を示している。図１０は、本発明の第１実施形態にかかる気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの変形例における噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分とその周辺部分とを抜き出した図であり、（ａ）は噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの長さを短くし、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔと平行な吐出部を僅かに設けた例であり、（ｂ）は噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの長さを短くし、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔと平行な吐出部を僅かに設けると共に、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔをなくし、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔと最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔだけで噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔを構成した例である。図１１は、本発明の第１実施形態にかかるブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの概略構成図である。図１２は、本発明の第１実施形態にかかるブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの斜透視図である。図１７は、本発明の第１実施形態にかかるブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの流路を示す横断面図である。
【００５３】
図６にその内部構造を示すように、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔは、主に、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔと、ヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔと、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔと、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔと、低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔと、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔと、を有している。
【００５４】
（気化室）
気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔは、液体原料を加熱し気化させて原料ガスを発生させる室であり、気化容器としての気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に形成される。気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔの周囲には加熱手段（加熱機構）としてのヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔが設けられている。ヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔは、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に噴霧された液体原料を加熱し気化させるように構成されている。気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔには、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に液体原料やキャリアガスやパージガスを導入するインレット５３ｓ，５３ｂ，５３ｔと、この気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内で発生させた原料ガスを第１原料ガス供給管２１３ｓ，第２原料ガス供給管２１３ｂ，第３原料ガス供給管２１３ｔ内へ排出するアウトレット５４ｓ，５４ｂ，５４ｔと、が設けられている。
【００５５】
（噴霧ノズル）
気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔのインレット５３ｓ，５３ｂ，５３ｔには、噴霧部としての噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔが設けられている。噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔは、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に液体原料を噴霧させるように構成されている。噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔは、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔと、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔと、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔとを有している。先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔと最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔとにより噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分が構成されている。本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔは、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの根元部分から先端部分に至るまでの部分である。最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔは、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分の中央最先端部に設けられた突起部（凸部）として構成されている。本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔの外形
は円柱形状であり、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔの外形は略円錐形状であり、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの外形は円柱形状である。すなわち、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔは外径が一定となるように構成されており、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔは先端側に行くほど外径が小さくなるように構成されており、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔは外径が一定となるように構成されている。なお、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの外径は、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔの外径よりも遥かに小さい。噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分、すなわち、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔと最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔとは、気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ（気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ）内に突出しないように配置されている。
【００５６】
噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内には、液体原料とキャリアガスとを混合した流体を流す流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔが設けられている。この流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔは先端側で絞られており、先端側には細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔが設けられている。このように、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端側に流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔの内径よりも内径の小さい細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔを設けることで、流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔ内と気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内との間に所定の圧力差を設けるようにし、溶媒の優先蒸発（いわゆる溶媒先飛び）現象による噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの閉塞を防止するようにしている。この圧力差は、図８に示すように、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔの長さ、径を変えることで調整できる。図８（ａ）は細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔの長さを短くした例を示しており、図８（ｂ）は細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔの長さを長くした例を示している。なお、図８は、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分とその周辺部分だけを抜き出した図である。また、図６および図８（ａ）の例では、流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔは、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔと、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔと、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの一部に対応する部分とに設けられており、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔは、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの一部に対応する部分に設けられている。また、図８（ｂ）の例では、流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔは、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔと、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔの一部に対応する部分とに設けられており、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔは、先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔの一部と、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔに対応する部分とに設けられている。本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔと最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔとは円筒状であるとも言える。細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔにより、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの噴霧口が構成されている。すなわち、噴霧口は、突起部としての最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの先端面に形成されることとなる。
【００５７】
（ブロックバルブ）
噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの上部には、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔが設けられている。
【００５８】
ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔは、液体原料の供給を受ける第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔと、溶媒の供給を受ける第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔと、キャリアガスの供給を受ける第３のポート１３ｓ，１３ｂ，１３ｔと、液体原料とキャリアガスとが混合した流体や溶媒を噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔへ供給する第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔと、液体原料及び溶媒を気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ外へ排出する第５のポート１５ｓ，１５ｂ，１５ｔと、を有している。第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔには、上述の第１液体原料供給管２１１ｓ、第２液体原料供給管２１１ｂ、及び第３液体原料供給管２１１ｔの下流端がそれぞれ接続されている。第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔには、上述の第１溶媒供給管２１２ｓ、第２溶媒供給管２１２ｂ、及び第３溶媒供給管２１２ｔの下流端がそれぞれ接続されている。第３のポート１３ｓ，１３ｂ，１３ｔには、上述の第１キャリアガス供給管２１８ｓ，第２キャリアガス供
給管２１８ｂ，第３キャリアガス供給管２１８ｔの下流端がそれぞれ接続されている。第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔには、上述の噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ（流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔの上端）が継手部等を介さずに直結している。第５のポート１５ｓ，１５ｂ，１５ｔには、排出管２１７ｓ，２１７ｂ，２１７ｔの上流端がそれぞれ接続されている。
【００５９】
ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔ内には、液体原料供給経路２１ｓ，２１ｂ，２１ｔ，２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’、溶媒供給経路２２ｓ，２２ｂ，２２ｔ，２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’、キャリアガス供給経路２３ｓ，２３ｂ，２３ｔ、混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔ、液体原料排出経路２５ｓ，２５ｂ，２５ｔ，２５ｓ’２５ｂ’２５ｔ’、溶媒排出経路２６ｓ，２６ｂ，２６ｔ，２６ｓ’，２６ｂ’，２６ｔ’が設けられている。液体原料供給経路２１ｓ，２１ｂ，２１ｔと液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’との間には、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１が設けられている。溶媒供給経路２２ｓ，２２ｂ，２２ｔと溶媒供給経路２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’との間には、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２が設けられている。液体原料排出経路２５ｓ，２５ｂ，２５ｔと液体原料排出経路２５ｓ’２５ｂ’２５ｔ’との間には、開閉バルブｖｓ１０，ｖｂ１０，ｖｔ１０が設けられている。溶媒排出経路２６ｓ，２６ｂ，２６ｔと溶媒排出経路２６ｓ’，２６ｂ’，２６ｔ’との間には、開閉バルブｖｓ９，ｖｂ９，ｖｔ９が設けられている。液体原料供給経路２１ｓ，２１ｂ，２１ｔの上流側は、第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔに接続されている。キャリアガス供給経路２３ｓ，２３ｂ，２３ｔの上流側は、第３のポート１３ｓ，１３ｂ，１３ｔに接続されている。液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’の下流側及びキャリアガス供給経路２３ｓ，２３ｂ，２３ｔの下流側は、混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔの上流側にそれぞれ接続されている。混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔの下流側は、第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔに接続されている。溶媒供給経路２２ｓ，２２ｂ，２２ｔの上流側は、第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔに接続されている。溶媒供給経路２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’の下流側は、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’における開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１の近傍に接続されている。液体原料排出経路２５ｓ，２５ｂ，２５ｔの上流側は、液体原料供給経路２１ｓ、２１ｂ、２１ｔに接続されている。溶媒排出経路２６ｓ，２６ｂ，２６ｔの上流側は、溶媒供給経路２２ｓ，２２ｂ，２２ｔに接続されている。液体原料排出経路２５ｓ’，２５ｂ’，２５ｔ’の下流側と溶媒排出経路２６ｓ’，２６ｂ’，２６ｔ’の下流側とは合流するように一本化しており、一本化した配管は第５のポート１５ｓ，１５ｂ，１５ｔに接続されている。
【００６０】
上記構成によれば、第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔに液体原料を供給すると共に第３のポート１３ｓ，１３ｂ，１３ｔにキャリアガスを供給しつつ、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１を操作して（開いて）液体原料を液体原料供給経路２１ｓ，２１ｂ，２１ｔ，２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’に流すことで、液体原料とキャリアガスとを混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔ内にて混合し、液体原料とキャリアガスとが混合してなる流体を第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔ、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔを介して気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に供給し、原料ガスを発生させることが出来る。
【００６１】
また、上記構成によれば、第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔに液体原料を供給しつつ、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１を操作する（閉じる）と共に開閉バルブｖｓ１０，ｖｂ１０，ｖｔ１０を操作して（開いて）液体原料を液体原料排出経路２５ｓ，２５ｂ，２５ｔ，２５ｔ’，２５ｂ’，２５ｔ’に流すことで、液体原料を第５のポート１５ｓ，１５ｂ，１５ｔから排出管２１７ｓ，２１７ｂ，２１７ｔを介して気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ外へ排出し、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内への液体原料の供給を停止することが出来る。なお、上述したとおり、第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔに直結しており、気化器２２９ｓ，
２２９ｂ，２２９ｔ内における液体原料の流路（第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔから気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに至るまでの流路（特に液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’））は短く構成されている。そのため、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１や開閉バルブｖｓ１０，ｖｂ１０，ｖｔ１０を上述のように操作して気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内への液体原料の供給を停止したとしても、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における液体原料の残留を抑制する（残留量を低減する）ことができる。
【００６２】
また、上記構成によれば、第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔに溶媒を供給しつつ、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２を操作して（開いて）溶媒を溶媒供給経路２２ｓ，２２ｂ，２２ｔ，２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’に流すことで、溶媒を液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’内、混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔ内、第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔ内、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に供給し、残留している液体原料を除去することができる。なお、溶媒供給経路２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’の下流端は、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’における開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１の近傍に接続されており、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’における溶媒供給経路２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’との接続箇所と、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１と、の間の距離を最小限の長さとしているので、デッドスペースを最小限に抑えることが出来る。この構成により、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’の上流側から液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’内全体に溶媒を十分に供給することができ、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’内に残留している液体原料を効率的に除去することができる。
【００６３】
また、上記構成によれば、第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔに溶媒を供給しつつ、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２を操作する（閉じる）と共に、開閉バルブｖｓ９，ｖｂ９，ｖｔ９を操作して（開いて）溶媒を溶媒排出経路２６ｓ，２６ｂ，２６ｔ，２６ｓ’，２６ｂ’，２６ｔ’に流すことで、溶媒を第５のポート１５ｓ，１５ｂ，１５ｔから排出管２１７ｓ，２１７ｂ，２１７ｔを介して気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ外へ排出し、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄を停止することが出来る。
【００６４】
（低温プレート及びノズルカバー）
ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの下方であって噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔの周囲には、冷却手段（冷却機構）としての低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔが設けられている。冷却部材である低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔは、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔおよび噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの両方と接触するように設けられている。低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔは、例えば内部に冷却水を循環させるように構成されており、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔやブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔを冷却して、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内やブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔ内の液体原料や溶媒が沸騰したり熱分解したりしないような温度に設定するよう構成されている。なお、その設定温度は原料気化のために設定する気化管温度よりも低いため、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの温度は気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔの内面温度よりも低くなる。
【００６５】
低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔの下方かつ気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔおよびヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔの上方であって噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分側の周囲には、カバー（被覆部材）としてのノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔが設けられている。ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔは、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔの一部と、先端部分（先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔと最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔ）の一部とを覆うように設けられている。また、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔは、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分の表面の一部を気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔから隔離するように覆っており、噴霧ノズ
ル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分の表面形状に沿うように構成されている。なお、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔの噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの先端面に対応する部分は開放されており、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの側面はノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔにより覆われている。このように、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔは、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに露出される噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの面積を最小限に抑えるようにしている。なお、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの先端面と、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔの底面は同一平面上に設けられている。
【００６６】
また、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔは、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔの一部と先端部分の周辺にパージガスを流し、そのパージガスを気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内へ吐出するパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔを形成するように構成されている。パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔには、第１パージガス供給管２１９ｓ，第２パージガス供給管２１９ｂ，第３パージガス供給管２１９ｔが接続されている。パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの一部は、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔの一部の周囲にバッファ空間を形成するように構成されている。また、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの他の一部は、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔの形状に略沿うように、また、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの形状に沿うように構成されている。パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの形状に沿う部分にパージガスを気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内へ吐出する吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔが形成されている。すなわち、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの側面とノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１との間の隙間に、パージガスを気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内へ吐出する吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔが形成されており、この吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔに吐出口が構成されている。すなわち、パージガスの気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内への吐出口は、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１の底面に形成されることとなる。なお、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの先端面と、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔの底面は同一平面上に設けられていることから、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔの吐出口と噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの噴霧口は、同一平面上に設けられることとなる。さらに、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔは、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔに向かうにつれて流路が絞られており、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔにおける流路が最も狭くなるように構成されている。なお、図６の例では、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔ表面と、それに隣接するノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔ内面とは平行ではなく、先端側に行くにつれ近づくように構成されているが、図８（ａ）の例や、図８（ｂ）の例に示すように、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔ表面と、それに隣接するノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔ内面とが平行となるように構成してもよい。なお、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔ表面と、それに隣接するノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔ内面については、図６、図８（ａ）、図８（ｂ）のいずれの例においても、平行となるように構成されている。
【００６７】
パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔへの吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔは気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔのインレット５３ｓ，５３ｂ，５３ｔに設けられている。図７に示すように、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの吐出部（吐出口）４３ｓ，４３ｂ，４３ｔは、その流路断面形状がリング状（円環状）に形成されており、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの周囲に、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔおよび細管部（噴霧口）３６ｓ，３６ｂ，３６ｔと同心円状に設けられている。噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの細管部３６ｓ，３
６ｂ，３６ｔと、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔは平行に設けられており、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔを通ったキャリアガスが混合された液体原料と、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔを通ったパージガスは、それぞれ同じ方向に吐出されることとなる。なお、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔを通ったパージガスは、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔから吐出されたキャリアガスが混合された液体原料の周りから吐出される。混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔ内でキャリアガスとしての不活性ガスと混合された液体原料は、この部分、すなわち、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔと噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔとが設けられる気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔのインレット５３ｓ，５３ｂ，５３ｔの部分で、パージガスとしての不活性ガスと混合されることとなる。すなわち、この部分は、第２混合部４４ｓ，４４ｂ，４４ｔとして構成されることとなる。
【００６８】
ここで、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔにパージガスを流す作用について説明する。パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔに流すパージガスには、気化器構成部品の熱遮断とパージの役割がある。
【００６９】
気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ、ヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔ、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔは、原料を十分に気化させるために必要な高温度に保持されている。原料の気化温度にもよるが、これらの部材は例えば、１００〜３５０℃の温度に保持される。一方、低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔ、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔは、配管内、流路内での原料の熱分解や溶媒の先飛び現象による閉塞を抑制するため、上述のような原料を気化させるために必要な高温とはならない温度に保持されている。これらの部材は、例えば、２０〜２５０℃の温度に保持される。なお、低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔ、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの温度は、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ、ヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔ、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔの温度よりも低い温度に保持される。このような構造においては、高温部材（気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ、ヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔ、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔ）から低温部材（低温プレート７１ｓ，７１ｂ，７１ｔ、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔ）へ熱が移動してしまうことが考えられるが、高温部材と低温部材との間にパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔを設け、このパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔにパージガスを流通させることにより、高温部材から、低温部材へ向かう熱を遮断するようにしている。
【００７０】
また、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔは気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔの温度よりも低い温度とされているので、気化して気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に拡散している原料が逆流して噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔに接触すると原料の再液化が生じるが、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの周囲に設けられたパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔにパージガスを流通させ吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔより気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に吐出するようにしているので、気化した原料の逆流による噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔへの接触、および、それによる原料の再液化、原料の析出を防止するようにしている。また、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔにより、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの先端面に対応する部分以外の部分を完全に覆い、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに露出される噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの面積を最小限に抑えることで、パージガスによるパージ効果を有効に活用するようにしている。また、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔを気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に突出させないことで、パージガスによるパージ効果を損ねないようにしている。このパージガスによる噴霧ノズルのパージ機能と、上述のパージガスによる熱遮断機能により噴霧ノズルの目詰まりを防ぐことができる。
【００７１】
上述のように、パージガスには気化器構成部品の熱遮断とパージによる噴霧ノズルの目詰まり防止の役割があるが、それに加え、原料の気化管内への噴霧時に原料の粒径をより小さくする働きがある。以下、この作用について、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにおける気化動作とともに説明する。
【００７２】
液体原料（または溶液原料）が第１液体原料供給管２１１ｓ，第２液体原料供給管２１１ｂ，及び第３液体原料供給管２１１ｔから液体原料供給経路２１ｓ，２１ｂ，２１ｔ内に供給され、キャリアガスが第１キャリアガス供給管２１８ｓ，第２キャリアガス供給管２１８ｂ，第３キャリアガス供給管２１８ｔからキャリアガス供給経路２３ｓ，２３ｂ，２３ｔ内に供給されると、液体原料とキャリアガスは混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔ内で混合される。このとき、液体原料はキャリアガスに衝突し、これにより液が引きちぎられ、粒径が１０μｍ〜２００μｍ程度の二相流となる。二相流となった原料は、混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔを経由して、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内に運ばれ、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内の流体流路３５ｓ，３５ｂ，３５ｔ、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔを通って、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に吐出（噴霧）される。同時に、パージガスが第１パージガス供給管２１９ｓ，第２パージガス供給管２１９ｂ，第３パージガス供給管２１９ｔからパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔ、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔを通って、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に吐出される。二相流となった原料と、パージガスとは、第２混合部４４ｓ，４４ｂ，４４ｔにおいて混合される。このとき、二相流となった原料は、パージガスと衝突することで、更に粒径を小さくされ（粒径が１０μｍ〜１００μｍ程度となり）、真空高温下の気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に噴霧される。噴霧された原料はヒータ６１ｓ，６１ｂ，６１ｔによって高温に保たれている気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ壁への衝突や気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内壁からの放射熱を得て気化される。
【００７３】
このように、パージガスには、液体原料とキャリアガスを混合させることで粒径を小さくした原料の粒径を更に小さくする働きがある。すなわち、本実施形態における気化器では、液体原料の粒径を２段階で小さくしており、キャリアガス、パージガスは、それぞれ一段目キャリアガス（内部混合キャリアガス）、二段目キャリアガス（外部混合キャリアガス）として作用する。このように、液体原料の粒径を２段階で小さくして気化することにより、液体原料の粒径を１段階で小さくする場合に比べ、原料の粒径を微細にすることができ、気化不良を防ぎ、気化速度、気化効率を上げることができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、図９（ａ）に示すように、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔと、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔとを平行に設けており、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔから吐出される二相流となった原料と、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔから吐出されるパージガスは、それぞれ吐出方向が同じとなるように構成されている。この構成により、より効率的に原料の液が引きちぎられ粒径を小さくすることができる。すなわち、原料を気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に均一に流速を落とすことなく流すことができ、また、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔから吐出された二相流となった原料に吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔから吐出されたパージガスで均一なエネルギー（流速、流量）を与えることができ、より効率的に原料の粒径を小さくすることができる。
【００７５】
一方、例えば、図９（ｂ）に示すように、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔが、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔの形状に沿う方向に向いており、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔから吐出される二相流となった原料と、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔから吐出されるパージガスの吐出方向が交差している場合、原料の液は引きちぎられず、原料の流れを乱してしまうこととなる。原料の流れが乱れると、原料が均一に気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ壁に衝突
しなくなり、気化斑が生じるものと考えられる。また、キャリアガス同士、すなわち、一段目キャリアガス（内部混合キャリアガス）としてのキャリアガスと、二段目キャリアガス（外部混合キャリアガス）としてのパージガスが衝突すると、流速が遅くなり、エネルギーが低下し、粒径を小さくできなくなる。このことからも、二相流となった原料とパージガスの吐出方向を同じとすることの優位性が窺える。
【００７６】
なお、本実施形態では、二相流となった原料とパージガスの吐出方向を同じとするために、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔよりも先端側に最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔを設け、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔと平行に吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔを設け、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔと、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔとを平行に設けるようにしている。なお、図１０（ａ）に示すように、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔの長さ、すなわち最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの長さを短くし、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔと平行な吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔを僅かに設けるようにしても図６の場合と同様な効果が得られる。また、図１０（ｂ）に示すように略円錐状の先端部３３ｓ，３３ｂ，３３ｔをなくし、本体部３２ｓ，３２ｂ，３２ｔと最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔだけで噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔを構成するようにしてもよい。図１０（ｂ）も、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの長さを短くし、最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔと平行な吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔを僅かに設けるようにした例である。なお、図１０は、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分とその周辺部分だけを抜き出した図である。
【００７７】
（３）基板処理工程
続いて、本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程として、上述の基板処理装置を用いてＡＬＤ法によりウェハ上に薄膜を形成する基板処理工程について、図５及び図２を参照しながら説明する。図５は、本発明の第１実施形態にかかる基板処理工程のフロー図である。また、図２は、本発明の第１実施形態にかかる基板処理装置が有する各バルブの開閉タイミングを示すタイミングチャートとしてのシーケンス図である。このタイミングチャートにおいて、Ｈｉｇｈレベルはバルブ開を、Ｌｏｗレベルはバルブ閉を示している。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ２８０によって制御される。
【００７８】
（基板搬入工程（Ｓ１）、基板載置工程（Ｓ２））
まず、昇降機構２０７ｂを作動させ、支持台２０３を、図４に示すウェハ搬送位置まで下降させる。そして、ゲートバルブ２５１を開き、処理室２０１と搬送室２７１とを連通させる。そして、搬送ロボット２７３により搬送室２７１内から処理室２０１内へ処理対象のウェハ２００を搬送アーム２７３ａで支持した状態で搬入する（Ｓ１）。処理室２０１内に搬入したウェハ２００は、支持台２０３の上面から突出しているリフトピン２０８ｂ上に一時的に載置される。搬送ロボット２７３の搬送アーム２７３ａが処理室２０１内から搬送室２７１内へ戻ると、ゲートバルブ２５１が閉じられる。
【００７９】
続いて、昇降機構２０７ｂを作動させ、支持台２０３を、図３に示すウェハ処理位置まで上昇させる。その結果、リフトピン２０８ｂは支持台２０３の上面から埋没し、ウェハ２００は、支持台２０３上面のサセプタ２１７上に載置される（Ｓ２）。
【００８０】
（圧力調整工程（Ｓ３）、昇温工程（Ｓ４））
続いて、圧力調整器（ＡＰＣ）２６２により、処理室２０１内の圧力が所定の処理圧力となるように制御する（Ｓ３）。また、ヒータ２０６に供給する電力を調整し、ウェハ２００の表面温度が所定の処理温度となるように制御する（Ｓ４）。
【００８１】
なお、基板搬入工程（Ｓ１）、基板載置工程（Ｓ２）、圧力調整工程（Ｓ３）、及び昇
温工程（Ｓ４）においては、真空ポンプ２６４を作動させつつ、開閉バルブｖｓ３，ｖｂ３，ｖｔ３，ｖｏ３を閉じ、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４を開けることで、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく（ｉｄｌｅ）。これにより、ウェハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。
【００８２】
工程Ｓ１〜Ｓ４と並行して、第１液体原料（Ｓｒ元素を含む有機金属液体原料）を気化させた原料ガス（以下、第１原料ガスという）を生成（予備気化）させておく（Ｓｅｔ  ｕｐ）。すなわち、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ２を閉めたまま、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ１を開けるとともに、第１圧送ガス供給管２３７ｓから圧送ガスを供給して、第１液体原料供給源２２０ｓから気化器２２９ｓに対して第１液体原料を圧送（供給）する。このとき、開閉バルブｖｓ７を開けてＮ２ガス供給源２３０ｎから気化器２２９ｓに対してキャリアガス（Ｎ２ガス）を供給し、さらに開閉バルブｖｓ８を開けてＮ２ガス供給源２３０ｎから気化器２２９ｓに対してパージガス（Ｎ２ガス）を供給する。キャリアガスの供給とパージガスの供給は、第１液体原料の供給よりも先行して行うことが好ましい。第１液体原料は、液体原料供給経路２１ｓ，２１ｓ’内を流れ、混合経路２４ｓ内にてキャリアガスと混合される。そして、第１液体原料とキャリアガスとが混合してなる流体を第４のポート１４ｓ、噴霧ノズル３１ｓを介して気化室５１ｓ内に供給して第１液体原料を気化させ、第１原料ガスを発生させておく。なお、開閉バルブｖｓ７、開閉バルブｖｓ８は、この後、気化器２２９ｓでの気化動作や洗浄動作に関わらず、常に開いた状態とし、キャリアガスとパージガスは、常に気化器２２９ｓに対して供給した状態とする。この予備気化工程では、真空ポンプ２６４を作動させつつ、開閉バルブｖｓ３を閉めたまま、開閉バルブｖｓ５を開けることにより、第１原料ガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。
【００８３】
また、工程Ｓ１〜Ｓ４と並行して、反応物としてのオゾンガスを生成させておく（Ｓｅｔ  ｕｐ）ことが好ましい。すなわち、酸素ガス供給源２３０ｏからオゾナイザ２２９ｏへと酸素ガスを供給して、オゾナイザ２２９ｏにてオゾンガスを生成させておく。この際、真空ポンプ２６４を作動させつつ、開閉バルブｖｏ３を閉めたまま、開閉バルブｖｏ５を開けることにより、オゾンガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。
【００８４】
気化器２２９ｓにて第１原料ガスを安定して生成させたり、あるいはオゾナイザ２２９ｏにてオゾンガスを安定して生成させたりするには所定の時間を要する。このため、本実施形態では、第１原料ガスあるいはオゾンガスを予め生成させておき、開閉バルブｖｓ３，ｖｓ５，ｖｏ３，ｖｏ５の開閉を切り替えることにより、第１原料ガスやオゾンガスの流路を切り替える。その結果、開閉バルブの切り替えにより、処理室２０１内への第１原料ガスやオゾンガスの安定した供給を迅速に開始あるいは停止できるようになり、好ましい。
【００８５】
この予備気化工程の実施と同時に、ブロックバルブ１０ｂ，１０ｔの開閉バルブｖｂ２，ｖｔ２を開き、ブロックバルブ１０ｂ，１０ｔの第２のポート１２ｂ，１２ｔに洗浄液（溶媒）を供給し、洗浄液（溶媒）を溶媒供給経路２２ｂ，２２ｔ，２２ｂ’，２２ｔ’に流す。そして、洗浄液（溶媒）を液体原料供給経路２１ｂ’，２１ｔ’内、混合経路２４ｂ，２４ｔ内、第４のポート１４ｂ，１４ｔ内、噴霧ノズル３１ｂ，３１ｔ内、気化室５１ｂ，５１ｔ内に供給し、残留している液体原料を除去する（気化器２２９ｂ，２２９ｔ内を洗浄する）。このとき、開閉バルブｖｂ７，ｖｔ７を開けてＮ２ガス供給源２３０ｎから気化器２２９ｂ，２２９ｔに対してキャリアガス（Ｎ２ガス）を供給し、さらに開閉バルブｖｂ８，ｖｔ８を開けてＮ２ガス供給源２３０ｎから気化器２２９ｂ，２２９ｔに対してパージガス（Ｎ２ガス）を供給する。キャリアガスの供給とパージガスの供給は、洗浄液の供給よりも先行して行うことが好ましい。なお、開閉バルブｖｂ７，ｖｔ７、
開閉バルブｖｂ８，ｖｔ８は、この後、気化器２２９ｂ，２２９ｔでの気化動作や洗浄動作に関わらず、常に開いた状態とし、キャリアガスとパージガスは、常に気化器２２９ｂ，２２９ｔに対して供給した状態とする。なお、洗浄方法の詳細については後述する。
【００８６】
（第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６））
続いて、真空ポンプ２６４を作動させたまま、開閉バルブｖｓ４，ｖｓ５を閉じ、開閉バルブｖｓ３を開けて、処理室２０１内への第１原料ガスの供給を開始する（Ｓｒ）。第１原料ガスは、シャワーヘッド２４０により分散されて処理室２０１内のウェハ２００上に均一に供給されて、ウェハ２００表面に第１原料ガスのガス分子が吸着する。余剰な第１原料ガスは、排気ダクト２５９内を流れ、排気口２６０へと排気される。なお、処理室２０１内への第１原料ガスの供給時には、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、オゾンガス供給管２１３ｏ内への第１原料ガスの侵入を防止するように、また、処理室２０１内における第１原料ガスの拡散を促すように、開閉バルブｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておくことが好ましい。
【００８７】
開閉バルブｖｓ３を開け、第１原料ガスの供給を開始した後、所定時間が経過したら、開閉バルブｖｓ３を閉じ、開閉バルブｖｓ４，ｖｓ５を開けて、処理室２０１内への第１原料ガスの供給を停止する。また、同時に、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ１を閉めて、気化器２２９ｓへの第１液体原料の供給も停止する。このとき、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ１０を操作して（開いて）第１液体原料を液体原料排出経路２５ｓ，２５ｓ’に流し、第１液体原料を第５のポート１５ｓから気化器２２９ｓ外へ排出するようにしてもよい。開閉バルブｖｓ１，ｖｓ１０を用いて第１液体原料の流路を切り替えることにより、気化室５１ｓ内への第１液体原料の供給および供給停止を迅速に行うことが出来る。なお、上述したとおり、第４のポート１４ｓは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｓに直結しており、気化器２２９ｓ内における第１液体原料の流路（第１のポート１１ｓから気化室５１ｓに至るまでの流路、特に液体原料供給経路２１ｓ’）は短く構成されている。そのため、開閉バルブｖｓ１を上述のように操作して気化室５１ｓ内への第１液体原料の供給を停止したとしても、気化器２２９ｓ内における液体原料の残留を抑制する（残留量を低減する）ことができる。その後、なお、開閉バルブｖｓ７、開閉バルブｖｓ８は、閉じることなく開いた状態とし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｓへの供給は継続させる。
【００８８】
ここで、開閉バルブｖｓ３を閉め、第１原料ガスの供給を停止した後は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく。これにより、処理室２０１内に残留している第１原料ガスを除去し、処理室２０１内をＡｒガスによりパージする（ＰＳ１）。
【００８９】
また、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ１を閉め、第１液体原料の供給を停止した後は、気化器２２９ｓ内の洗浄を開始する（ＰＳ１〜）。すなわち、溶媒圧送ガス供給管２３７ｅから圧送ガスを供給するとともに、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ１を閉じたまま、ブロックバルブ１０ｓの開閉バルブｖｓ２を開け、ブロックバルブ１０ｓの第２のポート１２ｓに洗浄液（溶媒）を供給し、洗浄液（溶媒）を溶媒供給経路２２ｓ，２２ｓ’に流すことで、洗浄液（溶媒）を液体原料供給経路２１ｓ’内、混合経路２４ｓ内、第４のポート１４ｓ内、噴霧ノズル３１ｓ内、気化室５１ｓ内（以下、これらを単に液体原料流路内とも呼ぶ）に供給し、残留している第１液体原料を除去する（気化器２２９ｓ内を洗浄する）。なお、溶媒供給経路２２ｓ’の下流端は、液体原料供給経路２１ｓ’における開閉バルブｖｓ１の近傍に接続されているため、液体原料供給経路２１ｓ’の上流側から液体原料供給経路２１ｓ’内全体に洗浄液（溶媒）を十分に供給することができ、液体原料供給経路２１ｓ’内に残留している第１液体原料を効率的に除去すること
ができる。このとき開閉バルブｖｓ１，ｖｓ３は閉、開閉バルブｖｓ２，ｖｓ５は開とされるので、液体原料流路内に供給された洗浄液は、液体原料流路内を洗浄した後、気化室５１ｓ内へ供給されて気化される。このとき、液体原料流路内に残留していた第１液体原料及び溶媒も一緒に気化室５１ｓ内へ供給されて気化される。そして、気化された洗浄液、第１液体原料、及び溶媒は、第１原料ガス供給管２１３ｓを通り、処理室２０１内へ供給されることなく、第１ベント管２１５ｓより処理室２０１をバイパスして排気される。このときも、開閉バルブｖｓ７、開閉バルブｖｓ８は、閉じることなく開いた状態とし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｓへの供給は継続させる。なお、気化器２２９ｓの洗浄は、例えば、次回の気化器２２９ｓへの第１液体原料の供給開始時まで（Ｓ９のＴｉまで）継続させる。
【００９０】
処理室２０１内のパージが完了したら、開閉バルブｖｏ４，ｖｏ５を閉じ、開閉バルブｖｏ３を開けて、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を開始する（ＯｘＳ）。オゾンガスは、シャワーヘッド２４０により分散されて処理室２０１内のウェハ２００上に均一に供給され、ウェハ２００表面に吸着している第１原料ガスのガス分子と反応して、ウェハ２００上にＳｒ元素を含む薄膜としてＳｒＯ膜を生成する。余剰なオゾンガスや反応副生成物は、排気ダクト２５９内を流れ、排気口２６０へと排気される。なお、処理室２０１内へのオゾンガスの供給時には、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ内へのオゾンガスの侵入を防止するように、また、処理室２０１内におけるオゾンガスの拡散を促すように、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておくことが好ましい。
【００９１】
開閉バルブｖｏ３を開け、オゾンガスの供給を開始した後、所定時間が経過したら、開閉バルブｖｏ３を閉じ、開閉バルブｖｏ４，ｖｏ５を開けて、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を停止する。
【００９２】
開閉バルブｖｏ３を閉め、オゾンガスの供給を停止した後は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく。これにより、処理室２０１内に残留しているオゾンガスや反応副生成物を除去し、処理室２０１内をＡｒガスによりパージする（ＰＳ２）。
【００９３】
なお、第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６）においては、第３液体原料（Ｔｉ元素を含む有機金属液体原料）を気化させた原料ガス（以下、第３原料ガスという）を予め生成（予備気化）させておく（ＰＳ１〜）。すなわち、開閉バルブｖｔ７、開閉バルブｖｔ８を開いたままとし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｔへの供給を継続した状態で、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ２を閉じ、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ１を開けるとともに、第３圧送ガス供給管２３７ｔから圧送ガスを供給して、第３液体原料供給源２２０ｔから気化器２２９ｔへと第３液体原料を供給する。第３液体原料は、液体原料供給経路２１ｔ，２１ｔ’を流れ、混合経路２４ｔ内にてキャリアガスと混合され、第３液体原料とキャリアガスとが混合してなる流体を第４のポート１４ｔ、噴霧ノズル３１ｔを介して気化室５１ｔ内に供給して第３液体原料を気化させ、第３原料ガスを発生させておく。第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６）では、真空ポンプ２６４を作動させつつ、開閉バルブｖｔ３を閉めたまま、開閉バルブｖｔ５を開けることにより、第３原料ガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。このように、第３原料ガスを予め生成させておき、後述の第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７）において開閉バルブｖｔ３，ｖｔ５の開閉を切り替えることで、第３原料ガスの流路を切り替える。これにより、第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７）において処理室２０１内への第３原料ガスの安定した供給を迅速に開始あるいは停止できるようになり、好ましい。
【００９４】
（第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７））
続いて、真空ポンプ２６４を作動させたまま、開閉バルブｖｔ４，ｖｔ５を閉じ、開閉バルブｖｔ３を開けて、処理室２０１内への第３原料ガスの供給を開始する（Ｔｉ）。第３原料ガスは、シャワーヘッド２４０により分散されて処理室２０１内のウェハ２００上に均一に供給されて、ウェハ２００表面に第３原料ガスのガス分子が吸着する。余剰な第３原料ガスは、排気ダクト２５９内を流れ、排気口２６０へと排気される。なお、処理室２０１内への第３原料ガスの供給時には、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、オゾンガス供給管２１３ｏ内への第３原料ガスの侵入を防止するように、また、処理室２０１内における第３原料ガスの拡散を促すように、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておくことが好ましい。
【００９５】
開閉バルブｖｔ３を開け、第３原料ガスの供給を開始した後、所定時間が経過したら、開閉バルブｖｔ３を閉じ、開閉バルブｖｔ４，ｖｔ５を開けて、処理室２０１内への第３原料ガスの供給を停止する。また、同時に、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ１を閉めて、気化器２２９ｔへの第３液体原料の供給も停止する。このとき、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ１０を操作して（開いて）第３液体原料を液体原料排出経路２５ｔ，２５ｔ’に流すことで、第３液体原料を第５のポート１５ｔから気化器２２９ｔ外へ排出するようにしてもよい。開閉バルブｖｔ１，ｖｔ１０を用いて第３液体原料の流路を切り替えることにより、気化室５１ｔ内への第３液体原料の供給および供給停止を迅速に行うことが出来る。なお、上述したとおり、第４のポート１４ｔは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｔに直結しており、気化器２２９ｔ内における第３液体原料の流路（第１のポート１１ｔから気化室５１ｔに至るまでの流路、特に、液体原料供給経路２１ｔ’）は短く構成されている。そのため、開閉バルブｖｔ１を上述のように操作して気化室５１ｔ内への第３液体原料の供給を停止したとしても、気化器２２９ｔ内における液体原料の残留を抑制する（残留量を低減する）ことができる。なお、開閉バルブｖｔ７、開閉バルブｖｔ８は、閉じることなく開いた状態とし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｔへの供給は継続させる。
【００９６】
ここで、開閉バルブｖｔ３を閉め、第３原料ガスの供給を停止した後は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく。これにより、処理室２０１内に残留している第３原料ガスを除去し、処理室２０１内をＡｒガスによりパージする（ＰＴ１）。
【００９７】
また、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ１を閉め、第３液体原料の供給を停止した後は、気化器２２９ｔ内の洗浄を開始する（ＰＴ１〜）。すなわち、溶媒圧送ガス供給管２３７ｅから圧送ガスを供給するとともに、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ１を閉じたまま、ブロックバルブ１０ｔの開閉バルブｖｔ２を開け、ブロックバルブ１０ｔの第２のポート１２ｔに洗浄液（溶媒）を供給し、洗浄液（溶媒）を溶媒供給経路２２ｔ，２２ｔ’に流すことで、洗浄液（溶媒）を液体原料供給経路２１ｔ’内、混合経路２４ｔ内、第４のポート１４ｔ内、噴霧ノズル３１ｔ内、気化室５１ｔ内（以下、これらを単に液体原料流路内とも呼ぶ）に供給し、残留している第３液体原料を除去する（気化器２２９ｔ内を洗浄する）。なお、溶媒供給経路２２ｔ’の下流端は、液体原料供給経路２１ｔ’における開閉バルブｖｔ１の近傍に接続されているため、液体原料供給経路２１ｔ’の上流側から液体原料供給経路２１ｔ’内全体に洗浄液（溶媒）を十分に供給することができ、液体原料供給経路２１ｔ’内に残留している第３液体原料を効率的に除去することができる。このとき開閉バルブｖｔ１，ｖｔ３は閉、開閉バルブｖｔ２，ｖｔ５は開とされるので、液体原料流路内に供給された洗浄液は、液体原料流路内を洗浄した後、気化室５１ｔ内へ供給されて気化される。このとき、液体原料流路内に残留していた第３液体原料及び溶媒も一緒に気化室５１ｔ内へ供給されて気化される。そして、気化された洗浄液
、第３液体原料、及び溶媒は、第３原料ガス供給管２１３ｔを通り、処理室２０１内へ供給されることなく、第３ベント管２１５ｔより処理室２０１をバイパスして排気される。このときも、開閉バルブｖｔ７、開閉バルブｖｔ８は、閉じることなく開いた状態とし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｔへの供給は継続させる。なお、気化器２２９ｔの洗浄は、例えば、次回の気化器２２９ｔへの第３液体原料の供給開始時まで（Ｓ８のＢａまで）継続させる。
【００９８】
処理室２０１内のパージが完了したら、開閉バルブｖｏ４，ｖｏ５を閉じ、開閉バルブｖｏ３を開けて、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を開始する（ＯｘＴ）。オゾンガスは、シャワーヘッド２４０により分散されて処理室２０１内のウェハ２００上に均一に供給され、ウェハ２００表面に吸着している第３原料ガスのガス分子と反応して、ウェハ２００上にＴｉ元素を含む薄膜としてＴｉＯ２膜を生成する。余剰なオゾンガスや反応副生成物は、排気ダクト２５９内を流れ、排気口２６０へと排気される。なお、処理室２０１内へのオゾンガスの供給時には、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ内へのオゾンガスの侵入を防止するように、また、処理室２０１内におけるオゾンガスの拡散を促すように、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておくことが好ましい。
【００９９】
開閉バルブｖｏ３を開け、オゾンガスの供給を開始した後、所定時間が経過したら、開閉バルブｖｏ３を閉じ、開閉バルブｖｏ４，ｖｏ５を開けて、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を停止する。
【０１００】
開閉バルブｖｏ３を閉め、オゾンガスの供給を停止した後は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく。これにより、処理室２０１内に残留しているオゾンガスや反応副生成物を除去し、処理室２０１内をＡｒガスによりパージする（ＰＴ２）。
【０１０１】
なお、第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７）においては、第２液体原料（Ｂａ元素を含む有機金属液体原料）を気化させた原料ガス（以下、第２原料ガスという）を予め生成（予備気化）させておく（ＰＴ１〜）。すなわち、開閉バルブｖｂ７、開閉バルブｖｂ８を開いたままとし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｂへの供給を継続した状態で、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ２を閉じ、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ１を開けるとともに、第２圧送ガス供給管２３７ｂから圧送ガスを供給して、第２液体原料供給源２２０ｂから気化器２２９ｂへと第２液体原料を供給する。第２液体原料は、液体原料供給経路２１ｂ，２１ｂ’内を流れ、混合経路２４ｂ内にてキャリアガスと混合され、第２液体原料とキャリアガスとが混合してなる流体を第４のポート１４ｂ、噴霧ノズル３１ｂを介して気化室５１ｂ内に供給し、第２液体原料を気化させて第２原料ガスを発生させておく。第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７）では、真空ポンプ２６４を作動させつつ、開閉バルブｖｂ３を閉めたまま、開閉バルブｖｂ５を開けることにより、第２原料ガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。このように、第２原料ガスを予め生成させておき、後述の第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ８）において開閉バルブｖｂ３，ｖｂ５の開閉を切り替えることにより、第２原料ガスの流路を切り替える。これにより、第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ８）において処理室２０１内への第２原料ガスの安定した供給を迅速に開始あるいは停止できるようになり、好ましい。
【０１０２】
（第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ８））
続いて、真空ポンプ２６４を作動させたまま、開閉バルブｖｂ４，ｖｂ５を閉じ、開閉バルブｖｂ３を開けて、処理室２０１内への第２原料ガスの供給を開始する（Ｂａ）。第２原料ガスは、シャワーヘッド２４０により分散されて処理室２０１内のウェハ２００上
に均一に供給されて、ウェハ２００表面に第２原料ガスのガス分子が吸着する。余剰な第２原料ガスは、排気ダクト２５９内を流れ、排気口２６０へと排気される。なお、処理室２０１内への第２原料ガスの供給時には、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第３原料ガス供給管２１３ｔ、オゾンガス供給管２１３ｏへの第２原料ガスの侵入を防止するように、また、処理室２０１内における第２原料ガスの拡散を促すように、開閉バルブｖｓ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておくことが好ましい。
【０１０３】
開閉バルブｖｂ３を開け、第２原料ガスの供給を開始した後、所定時間が経過したら、開閉バルブｖｂ３を閉じ、開閉バルブｖｂ４，ｖｂ５を開けて、処理室２０１内への第２原料ガスの供給を停止する。また、同時に、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ１を閉めて、気化器２２９ｂへの第２液体原料の供給も停止する。このとき、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ１０を操作して（開いて）第２液体原料を液体原料排出経路２５ｂ，２５’に流すことで、第２液体原料を第５のポート１５ｂから気化器２２９ｂ外へ排出するようにしてもよい。開閉バルブｖｂ１，ｖｂ１０を用いて第２液体原料の流路を切り替えることにより、気化室５１ｂ内への第２液体原料の供給および供給停止を迅速に行うことが出来る。なお、上述したとおり、第４のポート１４ｂは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｂに直結しており、気化器２２９ｂ内における第２液体原料の流路（第１のポート１１ｂから気化室５１ｂに至るまでの流路、特に液体原料供給経路２１ｂ’）は短く構成されている。そのため、開閉バルブｖｂ１を上述のように操作して気化室５１ｂ内への第２液体原料の供給を停止したとしても、気化器２２９ｂ内における液体原料の残留を抑制する（残留量を低減する）ことができる。なお、開閉バルブｖｂ７、開閉バルブｖｂ８は、閉じることなく開いた状態とし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｂへの供給は継続させる。
【０１０４】
ここで、開閉バルブｖｂ３を閉め、第２原料ガスの供給を停止した後は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく。これにより、処理室２０１内に残留している第２原料ガスを除去し、処理室２０１内をＡｒガスによりパージする（ＰＢ１）。
【０１０５】
また、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ１を閉め、第２液体原料の供給を停止した後は、気化器２２９ｂ内の洗浄を開始する（ＰＢ１〜）。すなわち、溶媒圧送ガス供給管２３７ｅから圧送ガスを供給するとともに、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ１を閉じたまま、ブロックバルブ１０ｂの開閉バルブｖｂ２を開け、ブロックバルブ１０ｂの第２のポート１２ｂに洗浄液（溶媒）を供給し、洗浄液（溶媒）を溶媒供給経路２２ｂ，２２ｂ’に流すことで、洗浄液（溶媒）を液体原料供給経路２１ｂ’内、混合経路２４ｂ内、第４のポート１４ｂ内、噴霧ノズル３１ｂ内、気化室５１ｂ内（以下、これらを単に液体原料流路内とも呼ぶ）に供給し、残留している第２液体原料を除去する（気化器２２９ｂ内を洗浄する）。なお、溶媒供給経路２２ｂ’の下流端は、液体原料供給経路２１ｂ’における開閉バルブｖｂ１の近傍に接続されているため、液体原料供給経路２１ｂ’の上流側から液体原料供給経路２１ｂ’内全体に洗浄液（溶媒）を十分に供給することができ、液体原料供給経路２１ｂ’内に残留している第２液体原料を効率的に除去することができる。このとき開閉バルブｖｂ１，ｖｂ３は閉、開閉バルブｖｂ２，ｖｂ５は開とされるので、液体原料流路内に供給された洗浄液は、液体原料流路内を洗浄した後、気化室５１ｂ内へ供給されて気化される。このとき、液体原料流路内に残留していた第２液体原料及び溶媒も一緒に気化室５１ｂ内へ供給されて気化される。そして、気化された洗浄液、第２液体原料、及び溶媒は、第２原料ガス供給管２１３ｂを通り、処理室２０１内へ供給されることなく、第２ベント管２１５ｂより処理室２０１をバイパスして排気される。このときも、開閉バルブｖｂ７、開閉バルブｖｂ８は、閉じることなく開いた状態とし、キャリアガスとパージガスの気化器２２９ｂへの供給は継続させる。なお、気化器２２９
ｂの洗浄は、例えば、次回の気化器２２９ｂへの第２液体原料の供給開始時まで（次回のＳ７のＴｉまで）継続させる。
【０１０６】
処理室２０１内のパージが完了したら、開閉バルブｖｏ４，ｖｏ５を閉じ、開閉バルブｖｏ３を開けて、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を開始する（ＯｘＢ）。オゾンガスは、シャワーヘッド２４０により分散されて処理室２０１内のウェハ２００上に均一に供給され、ウェハ２００表面に吸着している第２原料ガスのガス分子と反応して、ウェハ２００上にＢａ元素を含む薄膜としてＢａＯ膜を生成する。余剰なオゾンガスや反応副生成物は、排気ダクト２５９内を流れ、排気口２６０へと排気される。なお、処理室２０１内へのオゾンガスの供給時には、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、第３原料ガス供給管２１３ｔ内へのオゾンガスの侵入を防止するように、また、処理室２０１内におけるオゾンガスの拡散を促すように、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておくことが好ましい。
【０１０７】
開閉バルブｖｏ３を開け、オゾンガスの供給を開始した後、所定時間が経過したら、開閉バルブｖｏ３を閉じ、開閉バルブｖｏ４，ｖｏ５を開けて、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を停止する。
【０１０８】
開閉バルブｖｏ３を閉め、オゾンガスの供給を停止した後は、開閉バルブｖｓ４，ｖｂ４，ｖｔ４，ｖｏ４は開けたままとし、処理室２０１内にＡｒガスを常に流しておく。これにより、処理室２０１内に残留しているオゾンガスや反応副生成物を除去し、処理室２０１内をＡｒガスによりパージする（ＰＢ２）。
【０１０９】
なお、第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ８）においては、第３液体原料（Ｔｉ元素を含む有機金属液体原料）を気化させた原料ガス（以下、第３原料ガスという）を予め生成（予備気化）させておく（ＰＢ１〜）。予備気化は上述の手順と同様な手順にて行う。
【０１１０】
（第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ９））
続いて、上述した第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７）と同様の工程を再度実施して、ウェハ２００上にＴｉ元素を含む薄膜としてＴｉＯ２膜を生成する。
【０１１１】
（繰り返し工程（Ｓ１０））
第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ９）の後、工程Ｓ６〜Ｓ９までを１サイクルとしてこのサイクルを所定回数繰り返すことにより、ウェハ２００上に所望の膜厚のＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）薄膜、すなわち（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３薄膜を形成する。
【０１１２】
（基板搬出工程（Ｓ１１））
その後、上述した基板搬入工程（Ｓ１）、基板載置工程（Ｓ２）に示した手順とは逆の手順により、所望膜厚の薄膜を形成した後のウェハ２００を処理室２０１内から搬送室２７１内へ搬出して、本実施形態にかかる基板処理工程を完了する。
【０１１３】
なお、薄膜形成工程をＡＬＤ法により行う場合、処理温度を原料ガスが自己分解しない程度の温度帯となるように制御する。この場合、各原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６〜Ｓ９）において各原料ガスを供給する際には、原料ガスは熱分解することなくウェハ２００上に吸着する。また、オゾンガスを供給する際には、ウェハ２００上に吸着している原料ガス分子とオゾンガスとが反応することにより、ウェハ２００上に１原子層未満（１Å未満）程度の薄膜が形成される。なお、このとき、オゾンガスにより薄膜中に混入するＣ，Ｈ等の不純物を脱離させることが出来る。
【０１１４】
なお、本実施の形態におけるウェハ２００の処理条件としては、例えば（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３の薄膜を形成する場合、
処理温度：２５０〜４５０℃、
処理圧力：１０〜２００Ｐａ、
第１液体原料Ｓｒ（Ｃ１４Ｏ４Ｈ２５）２（略称；Ｓｒ（ＭＥＴＨＤ）２）  ０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＥＣＨ希釈）供給流量：０．０１〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
第２液体原料Ｂａ（Ｃ１４Ｏ４Ｈ２５）２（略称；Ｂａ（ＭＥＴＨＤ）２）  ０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＥＣＨ希釈）供給流量：０．０１〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
第３液体原料Ｔｉ（Ｃ６Ｏ２Ｈ１１）（Ｃ１１Ｏ２Ｈ１９）２（略称；Ｔｉ（ＭＰＤ）（ＴＨＤ）２）  ０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＥＣＨ希釈）供給流量：０．０１〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
反応物（オゾンガス）供給流量：５００〜２０００ｓｃｃｍ（オゾン濃度２０〜２００ｇ／Ｎｍ３）、
洗浄液（ＥＣＨ）供給流量：０．０５〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
気化器の高温部材温度：１００〜３５０℃、
気化器の低温部材温度：２０〜２５０℃、
気化室内圧力：数〜１０Ｔｏｒｒ、
が例示される。なお、本実施形態では、各液体原料を希釈する溶媒、および洗浄液として、同一の物質（ＥＣＨ）を用いている。
【０１１５】
（４）第１実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す効果のうち１つ又は複数の効果を奏する。
【０１１６】
（ａ）本実施形態によれば、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔに液体原料を供給しつつ、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１を操作して第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔから気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内への液体原料の供給を停止する。ここで、第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔに直結しており、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における液体原料の流路（第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔから気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに至るまでの流路、特に、液体原料供給流路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’）は短く構成されている。そのため、開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１を上述のように操作して気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内への液体原料の供給を停止したとしても、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における液体原料の残留を抑制する（残留量を低減する）ことができる。また、液体原料の浪費を回避でき、基板処理コストの増大を防ぐことが出来る。また、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内への液体原料の供給を停止した後、残留した液体原料が気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに流れてしまい、意図せずに原料ガスが発生してしまうことを低減することができる。また、原料ガスの発生を再開させた際に、発生再開後の原料ガスの濃度や流量を安定させることができる。また、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’等の目詰まりの発生を抑制し、気化不良の発生を回避することができる。
【０１１７】
（ｂ）また、本実施形態によれば、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔに溶媒を供給しつつ、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２を操作して溶媒供給経路２２ｓ，２２ｂ，２２ｔ，２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’に溶媒を流すことで、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’内、混合経路２４ｓ，２４ｂ，２４ｔ内、第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔ内、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ内、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔ内に溶媒を供給し、残留している液体原料を除去する（気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内を洗浄する）。ここで、溶媒供給経路２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’の下流端は、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’における開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１の近傍に接続されているため、液体原料供給経
路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’内全体に溶媒を十分に供給することができる（液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’の上流側から溶媒を供給することができる）。これにより、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における液体原料の残留を抑制し（残留量を低減し）、意図しない原料ガスの発生を回避し、原料ガスの発生を再開させた際における濃度や流量を安定させ、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’等の目詰まりの発生を抑制し、気化不良の発生を回避することができる。また、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’の上流側から溶媒を供給できることから、洗浄を効率的に行うことができる。そして、原料ガスの発生を停止する毎に気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの洗浄を行うこととしても、溶媒の消費量を低減できる。また、原料ガス発生の停止・再開の切り替えに要する時間（気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの洗浄に要する時間）を短縮できる。これにより、基板処理のコストの増大や生産性の低下を防ぐことが出来る。
【０１１８】
（ｃ）また、本実施形態によれば、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔの第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔに溶媒を供給しつつ、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２を操作して第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔから気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔへの溶媒の供給を停止することで、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄を停止する。ここで、上述したとおり第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔに直結しており、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における溶媒の流路（第２のポート１２ｓ，１２ｂ，１２ｔから気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに至るまでの流路）は短く構成されている。そのため、開閉バルブｖｓ２，ｖｂ２，ｖｔ２を上述のように操作して気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内への溶媒の供給を停止したとしても、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における溶媒の残留を抑制する（残留量を低減する）ことができる。そして、原料ガスの発生を再開させた際に、新たに供給した液体原料が残留している溶媒により希釈化されてしまうことを抑制でき、発生再開後の原料ガスの濃度や流量を安定させることができる。
【０１１９】
参考までに、従来のブロックバルブの構成について図１４〜図１６を参照しながら説明する。図１４は、従来のブロックバルブ４１０と噴霧ノズル４３１の概略構成図である。図１５は、従来のブロックバルブ４１０の斜透視図である。図１６は、従来の気化器が有するブロックバルブ４１０に液体原料、溶媒、キャリアガスが供給される様子を示す概略図である。
【０１２０】
従来の気化器が備えるブロックバルブ４１０は、４連４方バルブとして構成されており、液体原料の供給を受ける第１のポート４１１と、溶媒の供給を受ける第２のポート４１２と、継手部４８０に接続されると共に液体原料と溶媒との混合液である溶液原料を継手部４８０へ供給する第３のポート４１３と、液体原料及び溶媒を気化器外へ排出する第４のポート４１４と、を有している。ブロックバルブ４１０内には、第１のポート４１１と第３のポート４１３との間を結ぶ液体原料供給経路４２１，４２１’と、第２のポート４１２と第３のポート４１３との間を結ぶ溶媒供給経路４２２，４２２’と、第１のポート４１１と第４のポート４１４との間を結ぶ液体原料排出経路４２３，４２３’と、第２のポート４１２と第４のポート４１４との間を結ぶ溶媒排出経路４２４，４２４’と、が設けられている。液体原料供給経路４２１’と溶媒供給経路４２２’とは、第３のポート４１３近傍で合流して一本化している。液体原料排出経路４２３’と溶媒排出経路４２４’とは、第４のポート４１４の近傍で合流して一本化している。液体原料供給経路４２１と液体原料供給経路４２１’との間には開閉バルブ５０１が設けられている。液体原料供給経路４２２と液体原料供給経路４２２’との間には開閉バルブ５０２が設けられている。液体原料供給経路４２４と液体原料供給経路４２４’との間には開閉バルブ５０３が設けられている。液体原料供給経路４２３と液体原料供給経路４２３’との間には開閉バルブ５０４が設けられている。第３のポート４１３と噴霧ノズル４３１とは継手部４８０を介
して接続されている。噴霧ノズル４３１内には第５のポート４３３からキャリアガスが供給されるように供給されている。第３のポート４１３から継手部４８０を介して供給された液体原料は、第５のポート４３３から供給されたキャリアガスと噴霧ノズル４３１内にて混合し、噴霧ノズル４３１の先端部からは液体原料とキャリアガスとが混合した流体が噴霧されるように構成されている。
【０１２１】
従来の気化器において原料ガスを発生させる場合、開閉バルブ５０１を切り替えて、第１のポート４１１に供給された液体原料を、液体原料供給経路４２１，４２１’に流し、第３のポート４１３、継手部４８０、噴霧ノズル４３１を介して気化室内へ供給していた。また、原料ガスの発生を停止する場合、開閉バルブ５０１を閉じていた。このとき、開閉バルブ５０４を切り替えて、第１のポート４１１に供給された液体原料を液体原料排出経路４２３，４２３’に流し、第４のポート４１４を介して気化器外へ排出することもあった。
【０１２２】
しかしながら、ブロックバルブ４１０内の経路を上述のように切り替えることで原料ガスの発生を停止すると、液体原料供給経路４２１’内や継手部４８０内に液体原料が残留したままになってしまう場合があった（液体原料の残留が生じ得るこれらの場所をデッドスペースと呼ぶ。デッドスペースを図１６にてハッチングで示す）。デッドスペースに残留した液体原料は、気化室内に少しずつ入り込み、意図せずに原料ガスを発生させてしまう場合があった。また、デッドスペースに残留した液体原料は、原料ガスの発生を再開させる際に原料ガスの濃度や流量に影響を与えてしまう場合があった。例えば、気化室内に１ｃｃ／ｍｉｎの流量で所定濃度の溶媒原料を供給して原料ガスを発生させようとした場合、デッドスペース内に残留した液体原料が新たに供給された液体原料と混合し、原料ガスの濃度や流量が影響を受けてしまう場合があった。また、デッドスペースに残留した液体原料は、液体原料供給経路４２１’や継手部４８０の目詰まりを引き起こし、原料ガスの発生を再開させる時に気化不良を生じさせてしまう場合があった。
【０１２３】
これらの課題に対し、原料ガスの発生を停止する毎に、液体原料供給経路４２１’内や継手部４８０内を溶媒により洗浄する方法も考えられる。係る場合、開閉バルブ５０２を切り替えて第２のポート４１２に供給された溶媒を溶媒供給経路４２２，４２２’に流し、第３のポート４１３、継手部４８０、噴霧ノズル４３１を経由させて気化室内に導入する。しかしながら、ブロックバルブは上述のように構成されているため、デッドスペース内（特に液体原料供給経路４２１’内）に溶媒を十分に供給することは困難であった。また、原料ガスの発生を停止する度にデッドスペース内の洗浄を要することとすれば、液体原料や溶媒の浪費を招いてしまうと共に、原料ガス発生の停止・再開の切り替えに時間を要することとなり、基板処理のコストを増大させたり、生産性を低下させたりしてしまう場合があった。
【０１２４】
これに対して本実施形態によれば、第４のポート１４ｓ，１４ｂ，１４ｔは継手部等を介さずに噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔに直結しており、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内における液体原料の流路（第１のポート１１ｓ，１１ｂ，１１ｔから気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに至るまでの流路）は短く構成されている。また、本実施形態によれば、溶媒供給経路２２ｓ’，２２ｂ’，２２ｔ’の下流端は、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’における開閉バルブｖｓ１，ｖｂ１，ｖｔ１の近傍に接続されているため、液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’内全体に溶媒を十分に供給することができる（液体原料供給経路２１ｓ’，２１ｂ’，２１ｔ’の上流側から溶媒を供給することができる）。その為、従来の気化器で生じていた上述の課題を解決可能である。
【０１２５】
（ｄ）また、本実施形態によれば、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの高温部材と低
温部材との間にパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔを設け、このパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔにパージガスを流通させているので、高温部材から、低温部材へ向かう熱を遮断することができる。
【０１２６】
（ｅ）また、本実施形態によれば、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの先端部分をノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔで覆い、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの周囲に設けられたパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔにパージガスを流通させ吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔより気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に吐出するようにしているので、気化した原料の逆流による噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔへの接触、および、それによる原料の再液化、原料の析出を防止することができる。なお、ノズルカバー４１ｓ，４１ｂ，４１ｔにより、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔの先端面に対応する部分以外の部分を完全に覆い、気化室５１ｓ，５１ｂ，５１ｔに露出される噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの面積を最小限に抑えているので、パージガスによるパージ効果を有効に活用することができる。また、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの最先端部３４ｓ，３４ｂ，３４ｔを気化管５２ｓ，５２ｂ，５２ｔ内に突出させないようにしているので、パージガスによるパージ効果を有効に活用することができる。
【０１２７】
（ｆ）また、本実施形態によれば、上述のパージガスによる熱遮断効果と噴霧ノズルのパージ効果により、噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの目詰まりを防ぐことができる。
【０１２８】
（ｇ）また、本実施形態によれば、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔにおいて、一段目キャリアガスとして作用するキャリアガスと、二段目キャリアガスとして作用するパージガスにより、液体原料の粒径を２段階で小さくして気化することにより、原料の粒径を微細にすることができ、気化不良を防ぎ、気化速度、気化効率を上げることができる。
【０１２９】
（ｈ）本実施形態によれば、二段目キャリアガスとして作用するパージガスを流すパージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔは、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔに向かうにつれて絞られており、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔにおける流路が最も狭くなるようにしているので、二段目キャリアガスとして作用するパージガスの流速を高めることができ、原料に与えるエネルギーを高めることができる。これにより、より効率的に原料の粒径を小さくすることができ、気化不良を防ぎ、気化速度、気化効率を上げることができる。
【０１３０】
（ｉ）本実施形態によれば、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの噴霧ノズル３１ｓ，３１ｂ，３１ｔの細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔと、パージガス流路４２ｓ，４２ｂ，４２ｔの吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔとを平行に設け、細管部３６ｓ，３６ｂ，３６ｔから吐出される二相流となった原料と、吐出部４３ｓ，４３ｂ，４３ｔから吐出されるパージガスの吐出方向が同じになるようにしているので、より効率的に原料の粒径を小さくすることができ、気化不良を防ぎ、気化速度、気化効率を上げることができる。
【０１３１】
（ｊ）本実施形態によれば、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔへの液体原料の供給停止時に気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの液体原料流路内に液体原料を希釈する溶媒（ＥＣＨ等）を供給して気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内を洗浄しているので、液体原料流路内からの有機金属液体原料の除去が促進され、有機金属液体原料による液体原料流路内の閉塞が抑制される。なお、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔの洗浄は、成膜中であって気化動作時以外の時に行うのでスループットに影響を与えることはない。また、洗浄に用いる溶媒の量は必要最小限としているので、溶媒を大量消費することもない。
【０１３２】
＜本発明の他の実施態様＞
上述の実施形態では、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、及び第３原料ガス供給管２１３ｔの下流側端部は、合流するように一本化して原料ガス供給管２１３となり、一本化した原料ガス供給管２１３が、ガス導入口２１０に接続されているが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、第１原料ガス供給管２１３ｓ、第２原料ガス供給管２１３ｂ、及び第３原料ガス供給管２１３ｔの下流側端部が、シャワーヘッド２４０の上面（天井壁）にそれぞれ直接に接続されていても良い。
【０１３３】
また、上述の実施形態では、オゾンガス供給管２１３ｏの下流側端部は、原料ガス供給管２１３に合流するように接続されているが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、オゾンガス供給管２１３ｏの下流側端部が、シャワーヘッド２４０の上面（天井壁）に直接に接続されていても良い。
【０１３４】
また、上述の実施形態では、ウェハ２００上にＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）薄膜、すなわち（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３薄膜を形成する例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、ウェハ２００上にＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）薄膜、すなわちＳｒＴｉＯ３薄膜を形成するようにしてもよく、更には他の膜を形成するようにしてもよい。
【０１３５】
また、上述の実施形態では、各原料ガスの処理室２０１への１回の供給動作毎に（気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔへの各液体原料の１回の吐出動作毎に）、各気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内を洗浄する場合について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄は、各原料ガスの複数回の供給動作（気化動作）毎に、例えば、２回の供給動作（気化動作）毎に行うこととしても良い。ただし、上述の実施形態のように１回の供給動作（気化動作）毎に洗浄を行う方が、各気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄が促され、液体原料の気化動作がより安定するため好ましい。
【０１３６】
また、上述の実施形態では、各気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄動作を、気化動作を行う時以外の時は常に行うようにしているが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、各気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄動作は、液体原料流路内の有機金属液体原料が除去されれば、気化動作を行う時以外の時であっても停止してよい。
【０１３７】
また、逆に、各気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内の洗浄動作は、液体原料の気化動作を行う時以外の時だけでなく、液体原料の気化動作を行う時にも行うようにしてもよい。すなわち、液体原料の気化動作を行う時やそれ以外の時にかかわらず、常時、各気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ内に洗浄液を供給し続けるようにしてもよい。その場合、液体原料の気化動作を行う時に、液体原料流路内に供給する洗浄液は、液体原料を希釈する溶媒の一部としても機能することとなる。この場合、上述の実施形態のように、液体原料を希釈する溶媒と洗浄液とは同一の物質とするのが好ましい。なお、液体原料の気化動作中に洗浄液を供給する場合には、処理室２０１内へ供給される原料ガスの供給流量や濃度が所望の値になるように、液体原料、希釈溶媒、洗浄液の分量比率を適宜調整することが好ましい。その場合、例えば、液体原料の気化動作時に供給する洗浄液の流量よりも、液体原料の気化動作時以外の時に供給する洗浄液の流量の方が多くなるようにし、液体原料の気化動作時以外の時に積極的に洗浄を行うようにしてもよい。また、液体原料の気化動作時に供給する洗浄液の流量と液体原料の気化動作時以外の時に供給する洗浄液の流量を一定とし、液体原料の気化動作時以外の時であって、液体原料の気化動作を所定回数行う毎に、洗浄液の流量を液体原料の気化動作時に供給する洗浄液の流量よりも大流量とするフラッシング動作を行うようにしてもよい。
【０１３８】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。上述の第１実施形態では、基板処理装置として１度に１枚の基板を処理する枚葉式のＡＬＤ装置を用いて成膜する例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、基板処理装置として１度に複数枚の基板を処理するバッチ式の縦型ＡＬＤ装置を用いて成膜するようにしてもよい。以下、この縦型ＡＬＤ装置について説明する。
【０１３９】
図１１は、第２実施形態で好適に用いられる縦型ＡＬＤ装置の縦型処理炉の概略構成図であり、（ａ）は、処理炉３０２部分を縦断面で示し、（ｂ）は、処理炉３０２部分を図１１（ａ）のＡ−Ａ線断面図で示す。
【０１４０】
図１１（ａ）に示されるように、処理炉３０２は加熱手段（加熱機構）としてのヒータ３０７を有する。ヒータ３０７は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。
【０１４１】
ヒータ３０７の内側には、ヒータ３０７と同心円状に反応管としてのプロセスチューブ３０３が配設されている。プロセスチューブ３０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。プロセスチューブ３０３の筒中空部には処理室３０１が形成されており、基板としてのウェハ２００を、後述するボート３１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
【０１４２】
プロセスチューブ３０３の下方には、プロセスチューブ３０３と同心円状にマニホールド３０９が配設されている。マニホールド３０９は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド３０９は、プロセスチューブ３０３に係合しており、プロセスチューブ３０３を支持するように設けられている。なお、マニホールド３０９とプロセスチューブ３０３との間には、シール部材としてのＯリング３２０ａが設けられている。マニホールド３０９がヒータベースに支持されることにより、プロセスチューブ３０３は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ３０３とマニホールド３０９とにより反応容器が形成される。
【０１４３】
マニホールド３０９には、第１ガス導入部としての第１ノズル３３３ａと、第２ガス導入部としての第２ノズル３３３ｂとが、マニホールド３０９の側壁を貫通するように、また、その一部が処理室３０１内に連通するように接続されている。第１ノズル３３３ａと第２ノズル３３３ｂは、それぞれ水平部と垂直部とを有するＬ字形状であり、水平部がマニホールド３０９に接続され、垂直部が処理室３０１を構成しているプロセスチューブ３０３の内壁とウェハ２００との間における円弧状の空間に、プロセスチューブ３０３の下部より上部の内壁にウェハ２００の積載方向に沿って設けられている。第１ノズル３３３ａ、第２ノズル３３３ｂの垂直部の側面には、ガスを供給する供給孔である第１ガス供給孔３４８ａ、第２ガス供給孔３４８ｂがそれぞれ設けられている。この第１ガス供給孔３４８ａ、第２ガス供給孔３４８ｂは、それぞれ下部から上部にわたって同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。
【０１４４】
第１ノズル３３３ａ、第２ノズル３３３ｂに接続されるガス供給系は、上述の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では、第１ノズル３３３ａに原料ガス供給管２１３が接続され、第２ノズル３３３ｂにオゾンガス供給管２１３ｏが接続される点が、上述の実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、原料ガス（第１原料ガス、第２原料ガス、第３原料ガス）と、オゾンガスとを、別々のノズルにより供給する。なお、さらに各原料ガスを別々のノズルにより供給するようにしてもよい。
【０１４５】
マニホールド３０９には、処理室３０１内の雰囲気を排気する排気管３３１が設けられている。排気管３３１のマニホールド３０９との接続側と反対側である下流側には、圧力検出器としての圧力センサ３４５及び圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ３４２を介して、真空排気装置としての真空ポンプ３４６が接続されており、処理室３０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ３４２は弁を開閉して処理室３０１の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調整して処理室３０１内の圧力を調整することができるよう構成されている開閉弁である。
【０１４６】
マニホールド３０９の下方には、マニホールド３０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ３１９が設けられている。シールキャップ３１９は、マニホールド３０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ３１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ３１９の上面には、マニホールド３０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング３２０ｂが設けられる。シールキャップ３１９の処理室３０１と反対側には、後述するボート３１７を回転させる回転機構３６７が設置されている。回転機構３６７の回転軸３５５は、シールキャップ３１９を貫通して、ボート３１７に接続されており、ボート３１７を回転させることでウェハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ３１９は、プロセスチューブ３０３の外部に垂直に配置された昇降機構としてのボートエレベータ３１５によって、垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート３１７を処理室３０１に対し搬入搬出することが可能となっている。
【０１４７】
基板保持具としてのボート３１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料からなり、複数枚のウェハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なお、ボート３１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料からなる断熱部材３１８が設けられており、ヒータ３０７からの熱がシールキャップ３１９側に伝わりにくくなるよう構成されている。なお、断熱部材３１８は、石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる複数枚の断熱板と、これら断熱板を水平姿勢で多段に保持する断熱板ホルダとにより構成してもよい。プロセスチューブ３０３内には、温度検出器としての温度センサ３６３が設置されており、温度センサ３６３により検出された温度情報に基づきヒータ３０７への通電具合を調整することにより、処理室３０１内の温度が所定の温度分布となるように構成されている。温度センサ３６３は、第１ノズル３３３ａ及び第２ノズル３３３ｂと同様に、プロセスチューブ３０３の内壁に沿って設けられている。
【０１４８】
制御部（制御手段）であるコントローラ３８０は、ＡＰＣバルブ３４２、ヒータ３０７、温度センサ３６３、真空ポンプ３４６、回転機構３６７、ボートエレベータ３１５、気化器２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ、オゾナイザ２２９ｏ、ブロックバルブ１０ｓ，１０ｂ，１０ｔ、開閉バルブｖｓ１〜ｖｓ１０、ｖｂ１〜ｖｂ１０、ｖｔ１〜ｖｔ１０、ｖｏ３〜ｖｏ６、液体流量コントローラ２２１ｓ，２２１ｂ，２２１ｔ，２２２ｓ，２２２ｂ，２２２ｔ、流量コントローラ２２４ｓ，２２４ｂ，２２４ｔ，２２５ｓ，２２５ｂ，２２５ｔ，２２６ｓ，２２６ｂ，２２６ｔ，２２１ｏ，２２２ｏ，２２４ｏ等の動作を制御する。
【０１４９】
次に、上記構成にかかる縦型ＡＬＤ装置の処理炉３０２を用いて、半導体装置の製造工程の一工程として、ＡＬＤ法によりウェハ２００上に薄膜を形成する基板処理工程について説明する。なお、以下の説明において、縦型ＡＬＤ装置を構成する各部の動作は、コントローラ３８０により制御される。
【０１５０】
複数枚のウェハ２００をボート３１７に装填（ウェハチャージ）する。そして、図１１
（ａ）に示すように、複数枚のウェハ２００を保持したボート３１７を、ボートエレベータ３１５によって持ち上げて処理室３０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ３１９はＯリング３２０ｂを介してマニホールド３０９の下端をシールした状態となる。
【０１５１】
処理室３０１内が所望の圧力（真空度）となるように、真空ポンプ３４６によって真空排気する。この際、処理室３０１内の圧力を圧力センサ３４５で測定して、この測定された圧力に基づき、ＡＰＣバルブ３４２をフィードバック制御する。また、処理室３０１内が所望の温度となるように、ヒータ３０７によって加熱する。この際、処理室３０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ３６３が検出した温度情報に基づきヒータ３０７への通電具合をフィードバック制御する。続いて、回転機構３６７によりボート３１７を回転させることで、ウェハ２００を回転させる。
【０１５２】
その後、上述の第１実施形態と同様に、第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６）、第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ７）、第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ８）、第３原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ９）を１サイクルとして、このサイクルを所定回数繰り返すことにより（Ｓ１０）、ウェハ２００上に所望の膜厚の（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３薄膜を形成する。
【０１５３】
その後、ボートエレベータ３１５によりシールキャップ３１９を下降させて、マニホールド３０９の下端を開口させるとともに、所望膜厚の薄膜が形成された後のウェハ２００を、ボート３１７に保持させた状態でマニホールド３０９の下端からプロセスチューブ３０３の外部に搬出（ボートアンロード）する。その後、処理済のウェハ２００をボート３１７より取り出す（ウエハディスチャージ）。
【０１５４】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【０１５５】
本発明の一態様によれば、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有し、前記バルブは前記噴霧ノズルに直結されている気化器が提供される。
【０１５６】
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、液体原料を気化する気化器と、前記気化器に液体原料を供給する液体原料供給系と、前記気化器にキャリアガスを供給するキャリアガス供給系と、前記気化器に溶媒を供給する溶媒供給系と、前記気化器で液体原料を気化させた原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、前記原料ガスとは異なる反応ガスを前記処理室内に供給する反応ガス供給系と、を有し、前記気化器は、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有しており、前記バルブは前記噴霧ノズルに直結されている基板処理装置が提供される。
【０１５７】
本発明の更に他の態様によれば、処理室内に基板を搬入する工程と、液体原料を気化する気化室と、前記気化室内を加熱するヒータと、液体原料を前記気化室内に噴霧させる噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルに直結され前記噴霧ノズル内へのキャリアガス、液体原料および溶媒の供給を制御するバルブと、を有する気化器を用い、前記噴霧ノズル内に少なくともキャリアガスと液体原料とを供給し、前記噴霧ノズルより液体原料を噴霧させ、前記気化室内で液体原料を気化させる工程と、前記処理室内に前記気化器で液体原料を気化させた原料ガスを供給して基板を処理する工程と、処理済基板を前記処理室内から搬出する
工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【符号の説明】
【０１５８】
１０ｓ，１０ｂ，１０ｔ  バルブ
３１ｓ，３１ｂ，３１ｔ  噴霧ノズル
５１ｂ，５１ｂ，５１ｔ  気化室
６１ｂ，６１ｂ，６１ｔ  ヒータ
２００  ウェハ（基板）
２０１  処理室
２２９ｓ，２２９ｂ，２２９ｔ  気化器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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