(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体材料が充填されて且つ開口部を有するとともに、前記開口部を介してキャリアガスの流通経路と常時連通状態とされる充填室と、
該充填室内に充填可能な液体材料の物質量を、前記充填室内の容積及び温度の少なくとも一方の変化によって減少及び増加させる物質量可変手段とを備え、
前記物質量可変手段が、前記充填室のうち開口部近傍に設けられて且つ前記充填室内の容積を縮小及び拡大させる容積可変手段であり、
前記容積の縮小によって前記充填室に充填される液体材料が押しのけられることで前記開口部を介して前記液体材料を前記流通経路に噴出気化させ、
前記容積可変手段は、アクチュエータと、該アクチュエータ及び前記充填室を仕切る可撓性部材とを備え、
前記アクチュエータがピエゾ素子からなる
ことを特徴とする気化装置用ジェットノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の気化装置用ジェットノズルと、
前記気化させる液体材料の要求量に応じて、前記容積可変手段による容積の縮小及び拡大の操作を行なう操作手段を備えることを特徴とする気化装置。
【請求項３】
前記ジェットノズルは、キャリアガス中に前記液体を噴出気化させるものであり、前記操作手段は、前記キャリアガス中の液体材料の要求濃度と前記キャリアガスの流量とに基づき、前記容積可変手段による容積の縮小及び拡大の操作を含む処理の周期を可変設定することを特徴とする請求項２記載の気化装置。
【請求項４】
前記充填室内の圧力を調節する圧力調節手段を更に備えることを特徴とする請求項２又は３記載の気化装置。
【請求項５】
前記圧力調節手段は、前記充填室内の圧力を減圧する手段であることを特徴とする請求項４記載の気化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体材料を気化させる気化装置、及び同気化装置用のジェットノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体装置の製造に際しては、常温常圧で液体として存在する材料（液体材料）を気化させて用いる処理が行われている。ここで、液体材料を気化させる気化装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、流量制御装置を介して流量が調節された液体材料をキャリアガスと混合することで、液体材料を気化させる装置も提案されている。これによれば、流量制御装置によって液体材料の流量を調節することで、所望の量の液体材料を気化させることができる。
【０００３】
上記流量制御は、通常、熱式マスフローセンサを用いて検出される液体材料の検出値を要求量にフィードバック制御することでなされる。このため、流量制御精度は、マスフローセンサの抵抗体の温度特性の検出精度に依存することとなり、通常、「μｌ／分」程度の精度が限界となる。そして、更に高精度の流量制御装置を得るためには、センサの精密化が要求され、気化装置の製造工数の煩雑化が避けられない。
【０００４】
更に、上記気化装置には、流量制御装置の下流側に、液体材料をキャリアガスへと案内する通路が設けられることとなる。このため、流量制御装置によって流量が変更されたとしても上記通路内を既に流通する液体材料についてはその流量の変更を行うことができない。したがって、流量制御装置による流量の変更に対する液体材料の気化量の応答性が低下する。
【０００５】
特に近年では、半導体装置の微細化に伴い、気化される液体材料の量をより高精度に制御することが要求されてきているため、気化装置の制御精度が問題となってきている。
【０００６】
なお、気化装置としては、上記特許文献１の他、例えば下記特許文献２、３に記載されたものがある。
【特許文献１】特開平９−３６１０８号公報
【特許文献２】特開平７−４７２０１号公報
【特許文献３】特開平５−３３７３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より簡易且つ高精度に液体材料の気化量を制御することのできる気化装置及び気化装置用ジェットノズルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００９】
手段１は、液体材料が充填されて且つ開口部を有する充填室と、該充填室内に充填可能な液体材料の物質量を、前記充填室内の容積及び温度の少なくとも一方の変化によって減少及び増加させる物質量可変手段とを備え、前記物質量の減少によって前記充填室に充填される液体材料が押しのけられることで前記開口部を介して前記液体材料を噴出気化させることを特徴とする気化装置用ジェットノズル。
【００１０】
上記構成では、物質量可変手段によって充填室内に充填可能な液体材料の物質量が減少されることで、充填室に充填される液体材料は、押しのけられ、開口部を介して噴出気化される。このため、上記構成によれば、減少する物質量に応じた量の液体材料を開口部を介して噴出気化させることができる。そして、物質量の減少及び増加の一回の操作に伴う噴出気化量を単位量として、物質量可変手段による物質量の減少及び増加の回数によって、液体材料の気化量を制御することができる。
【００１１】
手段２は、前記物質量可変手段が、充填室のうち開口部近傍に設けられて且つ前記充填室内の容積を縮小及び拡大させる容積可変手段であり、前記容積の縮小によって前記充填室に充填される液体材料が押しのけられることで前記開口部を介して前記液体材料を噴出気化させることを特徴とする手段１記載の気化装置用ジェットノズル。
【００１２】
上記構成では、容積可変手段によって充填室の容積が縮小されることで、充填室に充填される液体材料は、押しのけられ、開口部を介して噴出気化される。このため、上記構成によれば、容積可変手段によって排除される充填室内の容積に応じた量の液体材料を開口部を介して噴出気化させることができる。そして、一回の容積の縮小操作に伴う噴出気化量を単位量として、容積可変手段による充填室内の容積の縮小及び拡大回数によって、液体材料の気化量を制御することができる。
【００１３】
手段３は、前記容積可変手段は、アクチュエータと、該アクチュエータ及び前記充填室を仕切る可撓性部材とを備えることを特徴とする手段２記載の気化装置用ジェットノズル。
【００１４】
上記構成では、可撓性部材によってアクチュエータと充填室とが仕切られることから、アクチュエータが充填室内の液体材料に曝されることを回避することができる。このため、簡易な構成にてアクチュエータの劣化を抑制することができる。
【００１５】
手段４は、前記アクチュエータがピエゾ素子からなることを特徴とする手段３記載の気化装置用ジェットノズル。
【００１６】
上記構成では、操作信号に対する伸縮の応答性に優れたピエゾ素子をアクチュエータとして用いるため、充填室内の容積の縮小及び拡大を高速で行うことができる。
【００１７】
手段５は、前記開口部を複数備えることを特徴とする手段２〜４のいずれかに記載の気化装置用ジェットノズル。
【００１８】
上記構成では、複数の開口部を備えることで、容積可変手段による充填室内の容積の縮小及び拡大の周期の割に、噴出気化量を増加させることができる。また、様々な液体材料を噴出気化させることもできる。
【００１９】
手段６は、前記複数の開口部のそれぞれと対応する充填室同士が互いに仕切られて且つこれら各充填室同士で充填される前記液体材料が相違することを特徴とする手段５記載の気化装置用ジェットノズル。
【００２０】
上記構成では、互いに仕切られた充填室同士で充填される液体が相違するために、複数の液体材料を噴出気化させることができる。
【００２１】
手段７は、手段２〜６のいずれかに記載の気化装置用ジェットノズルと、前記気化させる液体材料の要求量に応じて、前記容積可変手段による容積の縮小及び拡大の操作を行なう操作手段とを備えることを特徴とする気化装置。
【００２２】
上記構成では、操作手段によって容積可変手段による容積の縮小及び拡大の操作がなされることで、液体材料の実際の気化量を要求量に制御することができる。
【００２３】
手段８は、前記ジェットノズルは、キャリアガス中に前記液体を噴出気化させるものであり、前記操作手段は、前記キャリアガス中の液体材料の要求濃度と前記キャリアガスの流量とに基づき、前記容積可変手段による容積の縮小及び拡大の操作を含む処理の周期を可変設定することを特徴とする手段７記載の気化装置。
【００２４】
上記構成では、容積可変手段による容積の縮小及び拡大の操作を含む処理の周期によって、単位時間あたりの噴出気化量を制御することができる。このため、上記周期によって、キャリアガス中の液体材料の量、すなわち、キャリアガス中の液体材料の濃度を要求濃度とすることができる。
【００２５】
手段９は、前記充填室内の圧力を調節する圧力調節手段を更に備えることを特徴とする手段７又は８記載の気化装置。
【００２６】
ジェットノズルの外部の圧力や、ジェットノズルの開口部の配置態様によっては、容積可変手段による容積の縮小の有無にかかわらず、充填室内の液体材料が開口部を介して外部へと漏れ出たり、容積の縮小に伴う開口部からの液体材料の噴出気化が困難となったりする可能性がある。この点、上記構成では、充填室内の圧力を調節する圧力調節手段を備えることで、充填室内の液体材料が外部へと流出することや、噴出気化が困難となることを好適に回避することができる。
【００２７】
手段１０は、前記圧力調節手段は、前記充填室内の圧力を減圧する手段であることを特徴とする手段９記載の気化装置。
【００２８】
上記構成では、充填室内の圧力を減圧する手段を備えることで、容積の縮小の有無にかかわらず液体材料が開口部から流出することを回避することができる。このため、ジェットノズルの開口部が減圧された空間に置かれる場合や、開口部が鉛直下方とされる場合等であっても、液体材料の気化量の制御を適切に行うことができる。
【００２９】
なお、手段１〜６のいずれかに記載の気化装置用ジェットノズル又は手段６〜１０のいずれかに記載の気化装置は、前記気化された液体材料が、半導体装置の製造に用いられるものとしてもよい。
【００３０】
このように、半導体装置の製造装置として気化装置や気化装置用ジェットノズルを用いることで、半導体装置の製造における液体材料の気化量を高精度に制御することができる。このため、半導体装置の微細加工を好適に行うことができる。
【００３１】
また、手段１の質量可変手段を、前記充填室内の液体材料を局所的に加熱する加熱手段を備えて構成し、前記加熱手段による局所的且つ瞬間的な加熱によって前記充填室に充填される液体材料が押しのけられることで前記開口部を介して液体材料を断続的に噴出気化させるようにしてもよい（手段１１）。
【００３２】
こうした構成によれば、液体材料の局所的且つ瞬間的な加熱によって、加熱された液体材料が膨張し、周囲の液体材料を押しのける。これにより、開口部近傍の液体材料は外部へ押し出される。しかし、加熱が瞬間的なものであることから、膨張した液体材料は周囲の液体材料によって冷却され速やかに縮小する。ただし、開口部の外部に一旦押し出された液体材料は、慣性力によって外部方向への変位を継続する。このため、局所的且つ瞬間的な加熱によって開口部の外部へと押し出された液体材料は開口部を介して噴出気化される。
【００３３】
なお、手段１１のジェットノズルは、手段５又は６記載の事項を有して構成してもよい。また、手段１１や、これに手段５又は手段６の事項を有して構成されるジェットノズルに、手段７〜手段１０記載の事項を加えて気化装置を構成してもよい。ただしこの際、操作手段は、容積の縮小及び拡大にかかる操作に代えて、加熱手段の加熱操作を行なう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる気化装置及び同気化装置用ジェットノズルを半導体装置の製造装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
図１に、本実施形態の気化装置の全体構成を示す。
【００３６】
本実施形態では、液体材料としてのヘキサメチルジシラザン液（ＨＭＤＳ液）を気化させて半導体ウェハ１０の表面に塗布することにより、半導体ウェハ１０へのレジスト液の付着性の向上を図る処理をする際に、気化装置を用いる。詳しくは、図示されるように、半導体ウェハ１０を収納するチャンバ１２には、配管１４が接続されている。配管１４は、例えばＳＵＳ配管等からなる。配管１４内には、ジェットノズル２０が設けられている。そして、配管１４には、キャリアガスが導入され、ジェットノズル２０から噴出気化される上記液体材料がキャリアガスと混合される。そして、気化された液体材料とキャリアガスとの混合気が、チャンバ１２内に供給される。なお、ジェットノズル２０には、液体材料が蓄えられるタンク３０が接続されている。
【００３７】
一方、マイクロコンピュータ（マイコン４０）は、チャンバ１２内に供給される上記混合気内の液体材料の濃度を制御する装置である。マイコン４０は、キャリアガスの流量を調節する流量コントローラ３２やジェットノズル２０を操作することで、上記混合気内の液体材料の濃度を制御する。
【００３８】
上記ジェットノズル２０は、タンク３０内に蓄えられる液体材料を噴出させる開口部を複数備えて構成される。以下、ジェットノズル２０について詳述する。
【００３９】
図２（ａ）は、ジェットノズル２０の拡大図である。図示されるように、ジェットノズル２０は、収容部２１と、行方向に一列に配置された複数のノズル単体２２とを備えて構成されている。収容部２１には、タンク３０と接続される供給経路２３が設けられている。また、各ノズル単体２２には、液体材料を噴出気化させる開口部２４が設けられている。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図示されるように、供給経路２３は、各ノズル単体２２の充填室２５と接続されている。これにより、供給経路２３から供給される液体材料が充填室２５に充填される。
【００４０】
図３に、ノズル単体２２について、先の図２（ａ）のＡ−Ａ断面と平行な断面であって且つ開口部２４を含む断面の構成を示す。図示されるように、ノズル単体２２の充填室２５は、開口部２４の近傍においてテーパ状に延びることで開口部２４と接続されている。また、充填室２５は、可撓性部材としてのダイアフラム２６によって、作動室２７と仕切られている。そして、作動室２７には、ピエゾ素子２８が設けられている。ピエゾ素子２８は、充填室２５のうち、開口部２４の近傍の容積を縮小及び拡大させるための電子制御式のアクチュエータである。
【００４１】
図４に、上記ピエゾ素子２８の伸縮による充填室２５内の液体材料の噴出気化の手法を示す。図４（ａ）は、ピエゾ素子２８が基準位置にある状態を示す。この状態では、充填室２５内の液体材料は、開口部２４の外部へと噴出していない。一方、図４（ｂ）は、ピエゾ素子２８が伸長している状態を示す。この状態では、ピエゾ素子２８の伸長に伴ってダイアフラム２６が充填室２５内の容積の一部を排除する。これにより、充填室２５内の容積が縮小するため、上記排除された容積に応じた充填室２５内の液体材料が、開口部２４の外部へと押し出される。そして、図４（ｃ）に示すように、ピエゾ素子２８が再度基準位置まで縮小すると、充填室２５内の液体材料は、開口部２４よりも内側に吸引される。しかし、このとき、開口部２４から押し出された液体材料は、慣性力によって開口部２４の外部方向へ変位し続ける。このため、開口部２４の外部へと一旦押し出された液体材料が開口部２４から噴出され気化される。
【００４２】
上記ジェットノズル２０によれば、ピエゾ素子２８の伸長に伴いダイアフラム２６が排除する充填室２５内の容積（容積の縮小量）や開口部２４の開口面積に応じて、ピエゾ素子２８の一回の伸長に伴う液体材料の噴出気化量（単位気化量）を調節することができる。本実施形態では、この単位気化量を、例えば「数〜数十ピコリットル」としている。
【００４３】
上記ピエゾ素子２８の伸縮操作は、ピエゾ素子２８に対する充電処理及び放電処理によって行われる。すなわち、ピエゾ素子２８の充電処理によってピエゾ素子２８を伸長操作し、ピエゾ素子２８の放電処理によってピエゾ素子２８を縮小操作する。ここで、ピエゾ素子２８の伸長量は、ピエゾ素子２８の電気的な状態量と相関を有する。このため、本実施形態では、ピエゾ素子２８の電圧を、ピエゾ素子２８の伸長量を表すパラメータとして用いる。すなわち、ピエゾ素子２８が所定の電圧となるまで充電することで、ピエゾ素子２８の伸長量を所望の伸長量に制御する。
【００４４】
上記ピエゾ素子２８を所望の伸長量とするためには、ピエゾ素子２８の電圧を例えば数百ボルト程度の高電圧とする必要がある。このため、先の図１に示すように、マイコン４０は、ドライバ３４を介してピエゾ素子２８を操作する。ここで、ドライバ３４は、高電圧をピエゾ素子２８に印加する構成を有する。このドライバ３４としては、例えばトランスを備えて、その２次側に生じる電圧をピエゾ素子２８に印加する構成とすればよい。また、これに代えて、昇圧電源及びチョッパ回路を備え、昇圧電源の電力を降圧チョッパ制御によりピエゾ素子２８に充電する構成としてもよい。
【００４５】
図５に、マイコン４０によるキャリアガス内の液体材料の濃度の制御の処理手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００４６】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、キャリアガスの要求流量を取得する。この要求流量は、流量コントローラ３２に要求される流量であり、外部からの指示等によって定まる量である。一方、ステップＳ１２においては、キャリアガス中の液体材料の要求濃度を取得する。この要求濃度は、外部からの指示によって定まる量である。続くステップＳ１４においては、キャリアガスの要求流量と要求濃度とから、単位時間あたりの液体材料の要求量を算出する。ここで、要求量は、「（要求流量）×（要求濃度）」によって算出すればよい。
【００４７】
続くステップＳ１６においては、ピエゾ素子２８の単位時間あたりの充電処理及び放電処理を含む単位処理の回数ＩＮを設定する。この回数ＩＮは、ノズル単体２２の数Ｎと、ノズル単体２２の単位噴出気化量ｑと、要求量ＱＤとを用いて、「ＱＤ／（ｑ×Ｎ）」と算出される。そして、ステップＳ１８においては、ピエゾ素子２８の伸長処理及び縮小処理を、単位時間あたりに上記回数ＩＮだけ行う。
【００４８】
詳しくは、図６（ａ）に示されるように、ピエゾ素子２８の電圧が所定の電圧Ｖａとなるまで充電する処理が完了すると、直ちにピエゾ素子２８の電圧がゼロとなるまで放電する。ここで、電圧Ｖａは、ピエゾ素子２８の伸長量が所望の伸長量となるときの電圧である。そして、充電処理の期間Ｔ１と放電処理の期間Ｔ２との経過後、待機期間Ｔ３が経過すると、再度充電処理を行う。ここで、充電処理の期間Ｔ１と放電処理の期間Ｔ２と待機期間Ｔ３との合計の期間Ｔは、「（単位時間）／ＩＮ」となっている。
【００４９】
上記期間Ｔは、最小期間Ｔｍｉｎ（＝Ｔ１＋Ｔ２）以上でなければならない。したがって、上記回数ＩＮは、「（単位時間）／Ｔｍｉｎ」以下でなければならない。なお、期間Ｔを、最小期間Ｔｍｉｎ以上とするとの条件に代えて、待機期間Ｔ３を、所定時間以上とするとの条件を課してもよい。ここで、所定時間は、ピエゾ素子２８が基準位置まで縮小した後、開口部２４近傍の充填室２５内の液体材料の脈動が単位気化量の精度に顕著な影響を及ぼすことがなくなると想定される時間以上とする。
【００５０】
図６（ｂ）に、上記期間Ｔの逆数にて定義される充放電の周波数ｆと液体材料の要求量との関係を示す。図示されるように、充放電の周波数ｆが大きくなるほど要求量が大きくなる。
【００５１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５２】
（１）充填室２５内の容積の縮小によって充填室２５に充填される液体材料が押しのけられることで開口部２４を介して液体材料を噴出気化させた。これにより、充填室２５内の容積の縮小量に応じた量の液体材料を開口部２４を介して噴出気化させることができる。そして、一回の容積の縮小操作に伴う噴出気化量を単位量として、縮小及び拡大回数によって、液体材料の気化量を制御することができる。
【００５３】
（２）作動室２７及び充填室２５を仕切るダイアフラム２６を備えた。これにより、作動室２７が充填室２５内の液体材料に曝されることを回避することができるため、簡易な構成にてアクチュエータの劣化を抑制することができる。
【００５４】
（３）アクチュエータとして、ピエゾ素子２８を用いた。ピエゾ素子２８は応答性に優れているため、充填室２５内の容積の縮小及び拡大を高速で行うことができる。
【００５５】
（４）液体材料の要求量に応じてピエゾ素子２８の伸縮操作を行なうマイコン４０を備えることで、液体材料の実際の気化量を要求量に制御することができる。
【００５６】
（５）キャリアガス中の液体材料の要求濃度とキャリアガスの流量とに基づき、ピエゾ素子２８の伸長操作及び縮小操作を含む処理の周期を可変設定した。これにより、単位時間あたりの噴出気化量を制御することができ、ひいては、キャリアガス中の液体材料の濃度を制御することができる。
【００５７】
（６）ノズル単体２２を複数備えることで、ピエゾ素子２８の伸縮周期の割に、噴出気化量を増加させることができる。
【００５８】
（７）半導体装置の製造工程において、特にＨＭＤＳ液を気化して半導体ウェハ１０に塗布する際に、ジェットノズル２０を備える気化装置を用いた。これにより、ＨＭＤＳ液の気化量を高精度に制御することができるため、半導体ウェハ１０の微細加工を好適に行うことができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
図７（ａ）に、本実施形態にかかる配管１４の断面図を示す。本実施形態では、ジェットノズル２０を構成するノズル単体２２を、その開口部２４が配管１４の内側に突出するようにして配置する。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図示されるように、ノズル単体２２は、配管１４の周方向に沿って複数（ここでは、４個を例示）設けられている。
【００６１】
上記ノズル単体２２の開口部２４は、キャリアガスの進行方向に向いている。そして、ジェットノズル２０は、キャリアガスの流動方向よりわずかに配管１４の中心方向に向けて液体材料を噴出させるように設定されている。これは、例えば先の図３に示したノズル単体２２の開口部２４側の面に対する充填室２５のテーパの角度を、図３に示す角度（９０°）よりもやや鋭角とすることで行うことができる。この際、ピエゾ素子２８の伸長方向をこれに対応して先の図３に示したものに対してずらすことが望ましい。これは、液体材料が配管１４の内壁やノズル単体２２に付着することを回避するための設定である。すなわち、例えば図７（ａ）の左側に開口部２４を設けると、噴出される液体材料がキャリアガスの流れによってノズル単体２２の左側の面側に押し戻され、同面に付着するおそれがある。また、配管１４の中心に向けて開口部２４を設ける場合にも、キャリアガスの流れのために、開口部２４から噴出する液体材料がノズル単体２２に付着するおそれがある。これに対し、キャリアガスの流れに逆らわないように液体材料を吐出気化させることで、配管１４の内壁やノズル単体２２に液体材料が付着することを好適に回避することができる。特に、本実施形態では、キャリアガスに液体材料を好適に混合させるべく、噴出気化方向をわずかに配管１４の中心側に傾ける。この傾斜角は、噴出される液体材料がノズル単体２２や配管１４の内壁に付着することのない角度とされる。
【００６２】
なお、上記傾斜を設ける代わりに、開口部２４と配管１４の内壁との距離を十分に長くしてもよい。
【００６３】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（７）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００６４】
（８）ジェットノズル２０の開口部２４を配管１４の内部に突出させる態様にて配置することで、ジェットノズル２０によって配管１４内の流路が極力妨げられないようにすることができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６６】
図８に示されるように、本実施形態では、ノズル単体２２のそれぞれと各別のタンク３０ａ，３０ｂ，３０ｃとが接続されている。そして、各タンク３０ａ，３０ｂ，３０ｃには、各別の液体材料が蓄えられている。これにより、各ノズル単体２２の開口部２４から噴出気化される液体材料を互いに相違させることができる。このため、同時に複数種の液体材料を噴出気化させたり、複数種の液体材料を交互に噴出気化させたりすることができる。
【００６７】
なお、本実施形態の液体材料は、例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）や、ＢＳＴＯ（Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉの酸化物）等とすればよい。
【００６８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（７）の効果に加えて、更に以下の効果を得ることができる。
【００６９】
（９）複数のノズル単体２２の充填室２５同士で充填される液体材料が相違するために、複数の液体材料を噴出気化させることができる。
【００７０】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７１】
図９に、本実施形態にかかる気化装置の全体構成を示す。なお、図９において、先の図１に示した部材と同様の機能を有する部材には、便宜上、同一の符号を付している。
【００７２】
本実施形態では、キャリアガスを用いずに、ジェットノズル２０から液体材料をチャンバ１２内に直接噴出気化させる。すなわち、図示されるように、ノズル単体２２側をチャンバ１２内に突出させて配置し、ピエゾ素子２８の伸縮によってチャンバ１２内に液体材料を噴出気化させる。ここで、ノズル単体２２から一回で噴出される液体材料量は、噴出された液体材料が気化することなく、チャンバ１２の内壁や半導体ウェハ１０に付着することのない微少量に設定される。
【００７３】
また、本実施形態では、チャンバ１２内を真空にする等、チャンバ１２内の圧力を外部に対して減圧して使用する。この場合、ピエゾ素子２８の伸長の有無にかかわらず開口部２４を介して充填室２５内の液体材料がチャンバ１２へと漏れ出るおそれがある。
【００７４】
そこで本実施形態では、タンク３０内の圧力を調節する圧力調節装置３６を備える。そして、マイコン４０により圧力調節装置３６を操作することで、タンク３０内の圧力を減圧する。これにより、充填室２５内の圧力も減圧される。このため、液体材料は、その表面張力によってチャンバ１２内にとどまるようになる。したがって、液体材料が開口部２４を介して漏れ出ることを回避することができる。
【００７５】
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）、（６）、（７）の効果に加えて、更に以下の効果を得ることができる。
【００７６】
（１０）圧力調節装置３６を備えることで、ピエゾ素子２８の縮小の有無にかかわらず液体材料が開口部２４を介して漏れ出ることを好適に回避することができる。
【００７７】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００７８】
・例えば第１の実施形態や第２の実施形態において、ジェットノズル２０がキャリアガスの流動を極力妨げないようにすべく、ジェットノズル２０やノズル単体２２を流線形の形状に構成してもよい。
【００７９】
・ノズル単体２２を複数用いる際の配置態様としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、第１の実施形態では、ノズル単体２２を１次元的に複数配置したが、これに代えて、ノズル単体２２を行方向及び列方向の２次元的に複数配置してもよい。また、例えば、ジェットノズル２０を、ノズル単体の集合体とすることなく、円柱状の単一の部材として且つ円柱の底面に複数の開口部２４を同心円状に設けて構成してもよい。
【００８０】
・例えば先の第１の実施形態等においても、重力等の影響により、ピエゾ素子２８の伸長の有無にかかわらずジェットノズル２０の開口部２４を介して充填室２５内の液体材料が漏れ出るおそれがある場合には、圧力調節装置３６を設けてもよい。この際、圧力調節装置３６としてはタンク３０に接続されるものに限らず、充填室２５に接続されるものとしてもよい。これにより、開口部２４を介して液体材料が漏れ出ることをより好適に回避することができる。更に、圧力調節装置としては、液体材料を減圧するものに限らず、加圧するものであってもよい。これは、例えば、開口部２４がキャリアガスの流通経路の上流側に面していたり、開口部２４が加圧された雰囲気中に曝されている場合に有効である。
【００８１】
・ピエゾ素子２８の伸縮操作は、ピエゾ素子２８の電圧に基づき行うものに限らない。例えば、ピエゾ素子２８の充電電荷量や充電エネルギ量もピエゾ素子２８の伸長量と相関を有するために、これらに基づき伸縮操作をしてもよい。
【００８２】
・ジェットノズル２０によって液体材料を噴出気化させる手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に例示されるように、ジェットノズル２０から噴出する液体材料を加熱することで気化させてもよい。図１０（ａ）、図１０（ｂ）において、先の図１に示した部材と同様の機能を有する部材には便宜上同一の符号を付している。図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示されるように、ノズル単体２２側にはヒータ５０によって加熱された伝熱板５２が設けられている。このため、ジェットノズル２０から吐出される液体材料は、伝熱板５２によって加熱され気化される。
【００８３】
・ジェットノズル２０の備えるアクチュエータとしては、ピエゾ素子２８を用いるものに限らない。例えば電磁ソレノイドを用いるものであってもよい。また、容積可変手段としては、アクチュエータと充填室とがダイアフラムによって仕切られる構造に限らない。アクチュエータに液体材料に対する耐性が備わっているなら、ダイアフラムを備えず、アクチュエータが液体材料に曝される構成であってもよい。
【００８４】
・ジェットノズルとしては、容積可変手段を備えるものに限らない。例えば、図１１にジェットノズルを構成する単一のノズル単体２２について示すように、開口部２４と対抗する側の面にヒータ６０を設け、充填室２５内の液体材料を局所的且つ瞬間的に加熱膨張させるものとしてもよい。ここで、図１１（ａ）は、ヒータ６０による加熱がなされていないときを示す。一方、図１１（ｂ）に、ヒータ６０による加熱がなされているときを示す。ヒータ６０による加熱がなされると、ヒータ６０近傍の液体材料が膨張する。これにより、開口部２４の近傍の液体材料が押し出される。ヒータ６０の加熱を瞬間的なものとすると、加熱終了により、図１１（ｃ）に示されるように膨張した液体材料は周囲の液体材料によって冷やされ、その体積が縮小する。ただし、一旦開口部２５の外部へと押し出された液体材料は、慣性力によって外部方向へ変位し続ける。このため、開口部２５へと一旦押し出された液体材料が、開口部２５から噴出され気化されることとなる。
【００８５】
・上記各実施形態では、本発明にかかる気化装置を半導体装置の製造装置に適用したがこれに限らない。液体材料を気化させるに際して気化量を高精度に制御する必要があるときには、本発明は特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１の実施形態にかかる気化装置の全体構成を示す図。
【図２】ジェットノズルの拡大斜視図及び断面図。
【図３】ジェットノズルのノズル単体の断面図。
【図４】ノズル単体の動作を示す断面図。
【図５】上記実施形態にかかるキャリアガス中の液体材料の濃度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図６】同処理によるピエゾ素子の充放電の態様を示すタイムチャート。
【図７】第２の実施形態にかかるジェットノズルの配置態様を示す図。
【図８】第３の実施形態にかかるジェットノズルを示す斜視図。
【図９】第４の実施形態にかかるジェットノズルを示す側面図。
【図１０】上記各実施形態の変形例を示す断面図。
【図１１】ジェットノズルの変形例を示す図。
【符号の説明】
【００８７】
２０…ジェットノズル、２２…ノズル単体、２４…開口部、２５…充填室、２６…ダイアフラム、２８…ピエゾ素子、３０…タンク、３２…圧力調節装置、４０…マイコン（操作手段の一実施形態）。
【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５】
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【図６】
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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１１】
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