JPH0925578A - サイクロンエバポレータ及びそれを用いた化学蒸着システム及びそれらにおける液体の蒸発処理方法 - Google Patents
サイクロンエバポレータ及びそれを用いた化学蒸着システム及びそれらにおける液体の蒸発処理方法Info
- Publication number
- JPH0925578A JPH0925578A JP8102048A JP10204896A JPH0925578A JP H0925578 A JPH0925578 A JP H0925578A JP 8102048 A JP8102048 A JP 8102048A JP 10204896 A JP10204896 A JP 10204896A JP H0925578 A JPH0925578 A JP H0925578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporator
- liquid precursor
- carrier gas
- liquid
- precursor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims abstract description 97
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 claims abstract description 283
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 199
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 43
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- DNTFEAHNXKUSKQ-RFZPGFLSSA-N (1r,2r)-2-aminocyclopentane-1-sulfonic acid Chemical compound N[C@@H]1CCC[C@H]1S(O)(=O)=O DNTFEAHNXKUSKQ-RFZPGFLSSA-N 0.000 description 1
- ZMZGFLUUZLELNE-UHFFFAOYSA-N 2,3,5-triiodobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(I)=CC(I)=C1I ZMZGFLUUZLELNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C=C GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 229910021521 yttrium barium copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4486—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by producing an aerosol and subsequent evaporation of the droplets or particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低蒸気圧の液体前駆物質であっても制御し
つつ気化し、化学蒸着処理用として量的にも質的にも十
分な気体前駆物質を効率的に生成することを可能にす
る。 【解決手段】 本発明のサイクロンエバポレータは、
上側部分、及び下向きに先細の形状の下側部分を有する
蒸発チャンバを内部に含む。出口管は蒸発チャンバ内部
を蒸気出口と連通せしめる。液体前駆物質通路及びキャ
リアガス通路も外部より蒸発チャンバ内に延びる。キャ
リアガス流れは液体前駆物質の霧化を促進するととも
に、サイクロン流れとなることによって、霧化された液
体前駆物質を連行して蒸発チャンバ内に分散し、熱伝導
性蒸発チャンバ壁に被着させる。壁に被着した液体前駆
物質は蒸発して気体前駆物質となり、キャリアガスと共
に蒸気出口から排出される。このサイクロンエバポレー
タは、半導体製造等でのＣＶＤプロセスで使用される低
蒸気圧の液体の蒸発用として特に有用である。
つつ気化し、化学蒸着処理用として量的にも質的にも十
分な気体前駆物質を効率的に生成することを可能にす
る。 【解決手段】 本発明のサイクロンエバポレータは、
上側部分、及び下向きに先細の形状の下側部分を有する
蒸発チャンバを内部に含む。出口管は蒸発チャンバ内部
を蒸気出口と連通せしめる。液体前駆物質通路及びキャ
リアガス通路も外部より蒸発チャンバ内に延びる。キャ
リアガス流れは液体前駆物質の霧化を促進するととも
に、サイクロン流れとなることによって、霧化された液
体前駆物質を連行して蒸発チャンバ内に分散し、熱伝導
性蒸発チャンバ壁に被着させる。壁に被着した液体前駆
物質は蒸発して気体前駆物質となり、キャリアガスと共
に蒸気出口から排出される。このサイクロンエバポレー
タは、半導体製造等でのＣＶＤプロセスで使用される低
蒸気圧の液体の蒸発用として特に有用である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液相材料の気相材料
への変換に関し、特に、各種用途において用いられるサ
イクロンエバポレータを用いた液相材料の気相材料への
変換に関する。
への変換に関し、特に、各種用途において用いられるサ
イクロンエバポレータを用いた液相材料の気相材料への
変換に関する。
【０００２】
【従来の技術】気相（気体）材料には様々な用途があ
る。このような用途の１つに、ＣＶＤリアクタチャンバ
内で行われるウェハ上の集積回路素子の製造における利
用がある。ＣＶＤリアクタチャンバ内においてウェハに
材料を被着するべく、反応ガス及びキャリアガスの混合
物がＣＶＤリアクタチャンバ内に導入される。反応ガス
は、化学的に反応して集積回路素子の形成を促進する。
さまざまなＣＶＤプロセスにおいて、ＣＶＤリアクタチ
ャンバに導入される反応ガスの源の１つは、気化された
液体の前駆物質（precursor）である。
る。このような用途の１つに、ＣＶＤリアクタチャンバ
内で行われるウェハ上の集積回路素子の製造における利
用がある。ＣＶＤリアクタチャンバ内においてウェハに
材料を被着するべく、反応ガス及びキャリアガスの混合
物がＣＶＤリアクタチャンバ内に導入される。反応ガス
は、化学的に反応して集積回路素子の形成を促進する。
さまざまなＣＶＤプロセスにおいて、ＣＶＤリアクタチ
ャンバに導入される反応ガスの源の１つは、気化された
液体の前駆物質（precursor）である。
【０００３】液体前駆物質は無機化合物若しくは有機化
合物であって、液体前駆物質の化学的組成によって決ま
る蒸気圧特性を有する。ＣＶＤリアクタチャンバ内にお
いて金属を被着する場合、液体前駆物質として通例金属
有機化合物の液体が用いられる。金属有機化合物の液体
前駆物質は、一般に室温において蒸気圧が非常に低く、
分解点は非常に精密である。低い蒸気圧が特徴の液体前
駆物質に関して、気相前駆物質（気体前駆物質）を制御
しつつ経済的に見合う量だけ生成し、一方液体前駆物質
の蒸発速度を制御してその分解を防止すべく、液体前駆
物質の蒸気圧を上昇させるさまざまな試みがなされてき
た。
合物であって、液体前駆物質の化学的組成によって決ま
る蒸気圧特性を有する。ＣＶＤリアクタチャンバ内にお
いて金属を被着する場合、液体前駆物質として通例金属
有機化合物の液体が用いられる。金属有機化合物の液体
前駆物質は、一般に室温において蒸気圧が非常に低く、
分解点は非常に精密である。低い蒸気圧が特徴の液体前
駆物質に関して、気相前駆物質（気体前駆物質）を制御
しつつ経済的に見合う量だけ生成し、一方液体前駆物質
の蒸発速度を制御してその分解を防止すべく、液体前駆
物質の蒸気圧を上昇させるさまざまな試みがなされてき
た。
【０００４】液体前駆物質を蒸発させる従来の方法は、
例えば米国カルフォルニア州ＣａｒｌｓｂａｄのＳｃｈ
ｕｍａｃｈｅｒ社製のバブラーのような、バブラーを利
用することであった。バブラーでは、液体前駆物質が高
温に保たれる一方、キャリアガスが細かい泡となってそ
こを通過する。キャリアガスが細かい泡となって液体前
駆物質内を通過するとき、液体前駆物質の一部は液相か
ら気相へと転移し、気体前駆物質となる。キャリアガス
が気体前駆物質を連行し、ＣＶＤリアクタチャンバに移
動させるのである。
例えば米国カルフォルニア州ＣａｒｌｓｂａｄのＳｃｈ
ｕｍａｃｈｅｒ社製のバブラーのような、バブラーを利
用することであった。バブラーでは、液体前駆物質が高
温に保たれる一方、キャリアガスが細かい泡となってそ
こを通過する。キャリアガスが細かい泡となって液体前
駆物質内を通過するとき、液体前駆物質の一部は液相か
ら気相へと転移し、気体前駆物質となる。キャリアガス
が気体前駆物質を連行し、ＣＶＤリアクタチャンバに移
動させるのである。
【０００５】バブラーの利用には様々な不利な点があ
る。例えば、液体前駆物質は、そのバブラーの表面要素
に近接する一部分の温度を高めることによって、長時間
高温に保つ必要がある。液体前駆物質のバブラーの高温
の表面要素に近接する一部分は分解してしまうことが多
く、それによって液体前駆物質の完全さが損なわれるこ
とになる。更に、気体前駆物質の流速は、液体前駆物質
の温度及び残った液体前駆物質の量の双方の影響を受け
やすい、それらの関数である。従って、気体前駆物質の
定常流を維持すべく、液体前駆物質の量をモニタする必
要があり、かつ表面要素の温度も調節する必要が出てく
る。
る。例えば、液体前駆物質は、そのバブラーの表面要素
に近接する一部分の温度を高めることによって、長時間
高温に保つ必要がある。液体前駆物質のバブラーの高温
の表面要素に近接する一部分は分解してしまうことが多
く、それによって液体前駆物質の完全さが損なわれるこ
とになる。更に、気体前駆物質の流速は、液体前駆物質
の温度及び残った液体前駆物質の量の双方の影響を受け
やすい、それらの関数である。従って、気体前駆物質の
定常流を維持すべく、液体前駆物質の量をモニタする必
要があり、かつ表面要素の温度も調節する必要が出てく
る。
【０００６】液体前駆物質を蒸発させるための第２の方
法には、液体前駆物質を霧化し、高温のガス流の中にお
いて液体粒子を蒸発させる方法がある。この方法は、Ｒ
ｉｃｈａｒｄ Ｕｌｒｉｃｈ等による論文“ＭＯＣＶＤ
ｏｆ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＹＢＣＯ
Ｆｉｌｍｓ Ｕｓｉｎｇ ａｎ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｆｅ
ｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ”の摘要欄に記載されており、更に
詳細な内容は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｓｕｔｅ
ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １９
９４ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｎｏｖ．１３−
１８，１９９４，ｐ．１６に記載されている。しかし、
液体前駆物質の蒸気圧が低い場合にはこの方法は適当で
はない。液体前駆物質の蒸気圧が低い場合、蒸発によっ
て液体粒子の温度が蒸気圧が無視できる点にまで下がっ
てしまうのである。（蒸気圧と温度の間には非線形の関
係がある。）従って、形成される気体前駆物質の量はＣ
ＶＤプロセスを効率的かつ正確に維持するためには不十
分となり、気体前駆物質の非定常流となってしまう。
法には、液体前駆物質を霧化し、高温のガス流の中にお
いて液体粒子を蒸発させる方法がある。この方法は、Ｒ
ｉｃｈａｒｄ Ｕｌｒｉｃｈ等による論文“ＭＯＣＶＤ
ｏｆ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＹＢＣＯ
Ｆｉｌｍｓ Ｕｓｉｎｇ ａｎ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｆｅ
ｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ”の摘要欄に記載されており、更に
詳細な内容は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｓｕｔｅ
ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １９
９４ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｎｏｖ．１３−
１８，１９９４，ｐ．１６に記載されている。しかし、
液体前駆物質の蒸気圧が低い場合にはこの方法は適当で
はない。液体前駆物質の蒸気圧が低い場合、蒸発によっ
て液体粒子の温度が蒸気圧が無視できる点にまで下がっ
てしまうのである。（蒸気圧と温度の間には非線形の関
係がある。）従って、形成される気体前駆物質の量はＣ
ＶＤプロセスを効率的かつ正確に維持するためには不十
分となり、気体前駆物質の非定常流となってしまう。
【０００７】液体前駆物質を蒸発させる第３の方法は、
高温下において、気化マトリクス構造の中で液体前駆物
質をフラッシュ蒸発させる方法である。この方法はＫｉ
ｒｌｉｎ等による米国特許第５，２０４，３１４号明細
書に記載されている。
高温下において、気化マトリクス構造の中で液体前駆物
質をフラッシュ蒸発させる方法である。この方法はＫｉ
ｒｌｉｎ等による米国特許第５，２０４，３１４号明細
書に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、低蒸気圧の液体前駆物質であっても制御しつつ気化
し、化学蒸着処理用として量的にも質的にも十分な気体
前駆物質を効率的に生成することを可能にすることであ
る。
は、低蒸気圧の液体前駆物質であっても制御しつつ気化
し、化学蒸着処理用として量的にも質的にも十分な気体
前駆物質を効率的に生成することを可能にすることであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は従来技術の欠点
を克服するものであって、十分な量で概ね均一な分子組
成の気体前駆物質を効率的に生成し、品質の面からも商
業的にも実用に足るＣＶＤプロセスを実現できるように
するものである。
を克服するものであって、十分な量で概ね均一な分子組
成の気体前駆物質を効率的に生成し、品質の面からも商
業的にも実用に足るＣＶＤプロセスを実現できるように
するものである。
【００１０】本発明におけるサイクロンエバポレータは
液体前駆物質の粒子の蒸発チャンバへの導入を促進し、
導入された液体前駆物質粒子が導入されたキャリアガス
によって連行されるようにする。サイクロンエバポレー
タは、キャリアガス及び連行された液体前駆物質を一定
の方向に流し、液体前駆物質の液膜を、液体前駆物質が
蒸発する加熱された蒸発チャンバ壁上に制御しつつ導
く。気化された前駆物質はキャリアガスと共にサイクロ
ンエバポレータから排出される。
液体前駆物質の粒子の蒸発チャンバへの導入を促進し、
導入された液体前駆物質粒子が導入されたキャリアガス
によって連行されるようにする。サイクロンエバポレー
タは、キャリアガス及び連行された液体前駆物質を一定
の方向に流し、液体前駆物質の液膜を、液体前駆物質が
蒸発する加熱された蒸発チャンバ壁上に制御しつつ導
く。気化された前駆物質はキャリアガスと共にサイクロ
ンエバポレータから排出される。
【００１１】実施例の１つにおいては、キャリアガス及
び前記物質を用いるＣＶＤシステムにおいて用いられる
エバポレータが提供される。エバポレータは本体、本体
内に配置されたチャンバ、キャリアガス入口及び液体前
駆物質入口、更にチャンバへの開口部を有する霧化器ア
センブリ、及びチャンバから本体を通して延在する上記
出口を有する。
び前記物質を用いるＣＶＤシステムにおいて用いられる
エバポレータが提供される。エバポレータは本体、本体
内に配置されたチャンバ、キャリアガス入口及び液体前
駆物質入口、更にチャンバへの開口部を有する霧化器ア
センブリ、及びチャンバから本体を通して延在する上記
出口を有する。
【００１２】別の実施例においては、本体と、本体によ
って支持された蒸発面とを有するエバポレータが提供さ
れる。蒸発面は曲面をなし、予め定められた断面積を有
する第１内部空間を画定する第１部分と、前記第１内部
空間の断面積よりも小さい予め定められた断面積の第２
内部空間を画定する第２部分とを有する。このエバポレ
ータは、一般に蒸発面の第１部分の接線方向に向けられ
た第１ポートと、第２内部空間内に配置された第２ポー
トとを有する。
って支持された蒸発面とを有するエバポレータが提供さ
れる。蒸発面は曲面をなし、予め定められた断面積を有
する第１内部空間を画定する第１部分と、前記第１内部
空間の断面積よりも小さい予め定められた断面積の第２
内部空間を画定する第２部分とを有する。このエバポレ
ータは、一般に蒸発面の第１部分の接線方向に向けられ
た第１ポートと、第２内部空間内に配置された第２ポー
トとを有する。
【００１３】別の実施例においては、液体の蒸発処理方
法が提供される。この処理方法においては、エバポレー
タ内に液体前駆物質を導入し、キャリアガスをエバポレ
ータ内に導入することによって、液体前駆物質の少なく
とも一部がキャリアガスに連行され、連行された液体前
駆物質が蒸発面の少なくとも一部に被着し、その蒸発面
を加熱することによって被着した液体前駆物質が蒸発す
るのである。
法が提供される。この処理方法においては、エバポレー
タ内に液体前駆物質を導入し、キャリアガスをエバポレ
ータ内に導入することによって、液体前駆物質の少なく
とも一部がキャリアガスに連行され、連行された液体前
駆物質が蒸発面の少なくとも一部に被着し、その蒸発面
を加熱することによって被着した液体前駆物質が蒸発す
るのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明するが、この実施例は発明の例示のみを目的としてお
り、発明をこれに限定するものではない。
明するが、この実施例は発明の例示のみを目的としてお
り、発明をこれに限定するものではない。
【００１５】図１を参照すると、本発明のサイクロンエ
バポレータ（cyclone evaporator）１００の実施例が示
されている。このサイクロンエバポレータ１００の利点
は、液体前駆物質を分解してしまうことなく、液体前駆
物質の、極めて制御性の高い高速の蒸発を行うことがで
きる点である。このサイクロンエバポレータ１００の特
に有利な点は、前駆物質の蒸気圧が低い場合でも、ＣＶ
Ｄプロセスを効率的に実施するのに十分な量の液体前駆
物質の蒸発を行うことができる点である。更に、このサ
イクロンエバポレータ１００は、気体前駆物質をサイク
ロンエバポレータからＣＶＤリアクタアセンブリ７０６
（図７参照）に向けて排出すると同時に、液体前駆物質
がサイクロンエバポレータ１００から排出されるのを防
止することができる。以下、サイクロンエバポレータ１
００について、ＣＶＤプロセス及びＣＶＤリアクタアセ
ンブリ７０６（図７）と共に説明するが、サイクロンエ
バポレータ１００にＣＶＤリアクタアセンブリ７０６
（図７）に追加的に他のデバイスを取り付けたり、若し
くはＣＶＤリタクタアセンブリ７０６（図７）の代わり
に別のデバイスを取り付けることも可能であって、ま
た、このサイクロンエバポレータ１００をＣＶＤプロセ
ス以外の他のプロセスのために利用することもできる。
しかし、説明のために、以下サイクロンエバポレータ１
００と共にＣＶＤリアクタアセンブリ７０６（図７）及
びＣＶＤプロセスについて言及する。
バポレータ（cyclone evaporator）１００の実施例が示
されている。このサイクロンエバポレータ１００の利点
は、液体前駆物質を分解してしまうことなく、液体前駆
物質の、極めて制御性の高い高速の蒸発を行うことがで
きる点である。このサイクロンエバポレータ１００の特
に有利な点は、前駆物質の蒸気圧が低い場合でも、ＣＶ
Ｄプロセスを効率的に実施するのに十分な量の液体前駆
物質の蒸発を行うことができる点である。更に、このサ
イクロンエバポレータ１００は、気体前駆物質をサイク
ロンエバポレータからＣＶＤリアクタアセンブリ７０６
（図７参照）に向けて排出すると同時に、液体前駆物質
がサイクロンエバポレータ１００から排出されるのを防
止することができる。以下、サイクロンエバポレータ１
００について、ＣＶＤプロセス及びＣＶＤリアクタアセ
ンブリ７０６（図７）と共に説明するが、サイクロンエ
バポレータ１００にＣＶＤリアクタアセンブリ７０６
（図７）に追加的に他のデバイスを取り付けたり、若し
くはＣＶＤリタクタアセンブリ７０６（図７）の代わり
に別のデバイスを取り付けることも可能であって、ま
た、このサイクロンエバポレータ１００をＣＶＤプロセ
ス以外の他のプロセスのために利用することもできる。
しかし、説明のために、以下サイクロンエバポレータ１
００と共にＣＶＤリアクタアセンブリ７０６（図７）及
びＣＶＤプロセスについて言及する。
【００１６】図１に示すのは、サイクロンエバポレータ
の実施例の１つである。図１はサイクロンエバポレータ
１００の側面図であり、エバポレータ本体１０２及びキ
ャリアガスチャネル１０４が示されている。エバポレー
タ本体１０２はフランジ１１０が設けられた上側表面１
２８を有し、フランジ１１０はカバー１０６と結合さ
れ、カバー１０６を支持する。図１及び図３の実施例に
おいては上側表面１２８がフランジ１１０を有する形と
なっているが、サイクロンエバポレータ１００の他の実
施態様としてフランジ１１０が設けられていない形に作
ることも可能である。エバポレータ本体１０２は、好ま
しくは、良好な熱伝導性を有し、かつ概ね均一な熱伝導
特性を有する材料から作られる。更に、エバポレータ本
体１０２は、サイクロンエバポレータ１００と共に用い
られる物質に対して非反応性であることが好ましい。エ
バポレータ本体１０２の材料としてはアルミニウムが適
当である。
の実施例の１つである。図１はサイクロンエバポレータ
１００の側面図であり、エバポレータ本体１０２及びキ
ャリアガスチャネル１０４が示されている。エバポレー
タ本体１０２はフランジ１１０が設けられた上側表面１
２８を有し、フランジ１１０はカバー１０６と結合さ
れ、カバー１０６を支持する。図１及び図３の実施例に
おいては上側表面１２８がフランジ１１０を有する形と
なっているが、サイクロンエバポレータ１００の他の実
施態様としてフランジ１１０が設けられていない形に作
ることも可能である。エバポレータ本体１０２は、好ま
しくは、良好な熱伝導性を有し、かつ概ね均一な熱伝導
特性を有する材料から作られる。更に、エバポレータ本
体１０２は、サイクロンエバポレータ１００と共に用い
られる物質に対して非反応性であることが好ましい。エ
バポレータ本体１０２の材料としてはアルミニウムが適
当である。
【００１７】エバポレータ本体１０２のフランジ１１０
の下の部分の形状は、概ね直円柱である。エバポレータ
本体１０２のカバー１０６の上側表面からエバポレータ
本体１０２の底部に至る高さは１５．７８６ｃｍ（６．
１２５インチ）であり、エバポレータ本体１０２のフラ
ンジ１１０の厚みは０．９４ｃｍ（０．３７インチ）で
あり、カバー１０６の厚みは０．５５９ｃｍ（０．２２
０インチ）である。基準半径が０．５１ｃｍ（０．２０
インチ）であるフィレット１１６はエバポレータ本体１
０２の外周面１１２からフランジ１１０への移行部分に
おいて形成される。
の下の部分の形状は、概ね直円柱である。エバポレータ
本体１０２のカバー１０６の上側表面からエバポレータ
本体１０２の底部に至る高さは１５．７８６ｃｍ（６．
１２５インチ）であり、エバポレータ本体１０２のフラ
ンジ１１０の厚みは０．９４ｃｍ（０．３７インチ）で
あり、カバー１０６の厚みは０．５５９ｃｍ（０．２２
０インチ）である。基準半径が０．５１ｃｍ（０．２０
インチ）であるフィレット１１６はエバポレータ本体１
０２の外周面１１２からフランジ１１０への移行部分に
おいて形成される。
【００１８】図１を参照すると、カバー１０６は一体に
形成された蒸気ポート１０８を有する。蒸気ポート１０
８のカバー１０６の上側表面からの高さは３．１７５ｃ
ｍ（１．２５インチ）である。蒸気ポート１０８の外径
は１．２７ｃｍ（０．５インチ）、内径は１．０１６ｃ
ｍ（０．４インチ）である。蒸気ポート１０８の内径
は、サイクロンエバポレータ１００から排出される気体
前駆物質の所望の流速が得られるだけの十分な大きさで
あるのが好ましい。基準半径０．６３５ｃｍ（０．２５
インチ）のフィレット１１４は、カバー１０６から蒸気
ポート１０８への移行部分において形成される。サイク
ロンエバポレータ１００とＣＶＤリアクタ７０６（図
７）との接続は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）ＶＣＲ
（登録商標）金属ガスケットフェースシール管継手に結
合された外径１．２７ｃｍ（０．５インチ）の（ステン
レス鋼製の）管部材を用いてなされる。
形成された蒸気ポート１０８を有する。蒸気ポート１０
８のカバー１０６の上側表面からの高さは３．１７５ｃ
ｍ（１．２５インチ）である。蒸気ポート１０８の外径
は１．２７ｃｍ（０．５インチ）、内径は１．０１６ｃ
ｍ（０．４インチ）である。蒸気ポート１０８の内径
は、サイクロンエバポレータ１００から排出される気体
前駆物質の所望の流速が得られるだけの十分な大きさで
あるのが好ましい。基準半径０．６３５ｃｍ（０．２５
インチ）のフィレット１１４は、カバー１０６から蒸気
ポート１０８への移行部分において形成される。サイク
ロンエバポレータ１００とＣＶＤリアクタ７０６（図
７）との接続は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）ＶＣＲ
（登録商標）金属ガスケットフェースシール管継手に結
合された外径１．２７ｃｍ（０．５インチ）の（ステン
レス鋼製の）管部材を用いてなされる。
【００１９】図１には、キャリアガスチャネル１０４を
正面から見たところが示されている。キャリアガスチャ
ネル１０４は、サイクロンエバポレータ１００とキャリ
アガス源７０４（図７）との接続をなすための入口部分
と、以下に述べるように蒸発チャンバ３０２（図３）に
キャリアガスを導入できるようにするための出口部分と
を有する形に形成される。図１に示す実施例において
は、キャリアガスチャネル１０４はキャリアガス導管１
１８、タップ１２０、及び座ぐり１２２を有する。
正面から見たところが示されている。キャリアガスチャ
ネル１０４は、サイクロンエバポレータ１００とキャリ
アガス源７０４（図７）との接続をなすための入口部分
と、以下に述べるように蒸発チャンバ３０２（図３）に
キャリアガスを導入できるようにするための出口部分と
を有する形に形成される。図１に示す実施例において
は、キャリアガスチャネル１０４はキャリアガス導管１
１８、タップ１２０、及び座ぐり１２２を有する。
【００２０】キャリアガス導管１１８の直径は０．６８
６ｃｍ（０．２７０インチ）である。図１のように正面
から見ると、キャリアガス導管１１８の中心はサイクロ
ンエバポレータ１００の中心から１．５７５ｃｍ（０．
６２インチ）ずれており、カバー１０６の下面から１．
３４６ｃｍ（０．５３インチ）の距離にある。キャリア
ガス導管１１８はエバポレータ本体１０２の外周面１１
２から延び、蒸発チャンバ３０２（図３）に連通してい
る。キャリアガス導管１１８によって、キャリアガスを
蒸発チャンバ３０２（図３）の中に直接導入することが
可能となる。キャリアガス導管１１８は、キャリアガス
が蒸発チャンバ３０２（図３）に導入されるときに通過
するキャリアガス分配システム７１０（図７）を挿入可
能な形に形成することができる。
６ｃｍ（０．２７０インチ）である。図１のように正面
から見ると、キャリアガス導管１１８の中心はサイクロ
ンエバポレータ１００の中心から１．５７５ｃｍ（０．
６２インチ）ずれており、カバー１０６の下面から１．
３４６ｃｍ（０．５３インチ）の距離にある。キャリア
ガス導管１１８はエバポレータ本体１０２の外周面１１
２から延び、蒸発チャンバ３０２（図３）に連通してい
る。キャリアガス導管１１８によって、キャリアガスを
蒸発チャンバ３０２（図３）の中に直接導入することが
可能となる。キャリアガス導管１１８は、キャリアガス
が蒸発チャンバ３０２（図３）に導入されるときに通過
するキャリアガス分配システム７１０（図７）を挿入可
能な形に形成することができる。
【００２１】座ぐり１２２は直径２．５４ｃｍ（１．０
０インチ）、深さ１．０４ｃｍ（０．４１インチ）の座
ぐり加工を行うことによって形成される。タップ１２０
は座ぐり１２２の底部から１．０４ｃｍ（０．４１イン
チ）の深さまで１．１１１ｃｍ（７／１６インチ）の孔
を穿孔し、タップ加工することによって形成される。タ
ップ１２０は２．５４ｃｍ（１インチ）当たり２０本の
ピッチでねじ山を切られており、キャリアガス分配シス
テム７１０（図７）に接続された管継手（図示せず）を
捕捉する。キャリアガス導管１１８、タップ１２０、及
び座ぐり１２２は、図１に示すように共通の長手方向の
中心軸線を有する。
０インチ）、深さ１．０４ｃｍ（０．４１インチ）の座
ぐり加工を行うことによって形成される。タップ１２０
は座ぐり１２２の底部から１．０４ｃｍ（０．４１イン
チ）の深さまで１．１１１ｃｍ（７／１６インチ）の孔
を穿孔し、タップ加工することによって形成される。タ
ップ１２０は２．５４ｃｍ（１インチ）当たり２０本の
ピッチでねじ山を切られており、キャリアガス分配シス
テム７１０（図７）に接続された管継手（図示せず）を
捕捉する。キャリアガス導管１１８、タップ１２０、及
び座ぐり１２２は、図１に示すように共通の長手方向の
中心軸線を有する。
【００２２】キャリアガス源７０４（図７）は、適当な
管継手及びラインを介してキャリアガスチャネル１０４
に結合される。例えば、ステンレス鋼管をキャリアガス
チャネル１０４に取り付けるためにフェースシール管継
手を用いることも可能である。適当な管継手の例とし
て、例えば米国オハイオ州ＳｏｌｏｎのＳｗａｇｅｌｏ
ｃｋ社製の型番５５−４００−１−ＯＲが挙げられる。
キャリアガス源７０４（図７）からキャリアガスを運ぶ
分配システム７１０（図７）及び管継手（図示せず）
は、キャリアガスに対して非反応性であるのが好まし
い。
管継手及びラインを介してキャリアガスチャネル１０４
に結合される。例えば、ステンレス鋼管をキャリアガス
チャネル１０４に取り付けるためにフェースシール管継
手を用いることも可能である。適当な管継手の例とし
て、例えば米国オハイオ州ＳｏｌｏｎのＳｗａｇｅｌｏ
ｃｋ社製の型番５５−４００−１−ＯＲが挙げられる。
キャリアガス源７０４（図７）からキャリアガスを運ぶ
分配システム７１０（図７）及び管継手（図示せず）
は、キャリアガスに対して非反応性であるのが好まし
い。
【００２３】特定の寸法及び位置を示したが、以下に述
べるように、キャリアガスの蒸発チャンバ３０２（図
３）への導入を促進するようなものであれば、寸法を及
び形成方法を様々に変えてキャリアガスチャネル１０４
を形成することが可能であるということは、本明細書を
参照した当業者には明らかであろう。
べるように、キャリアガスの蒸発チャンバ３０２（図
３）への導入を促進するようなものであれば、寸法を及
び形成方法を様々に変えてキャリアガスチャネル１０４
を形成することが可能であるということは、本明細書を
参照した当業者には明らかであろう。
【００２４】図１には追加的に加熱要素１２４が示され
ている。加熱要素１２４の一例として挙げられるのは、
米国ミズーリ州セントルイスのＷａｔｌｏｗ Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ社製のＷａｔｌ
ｏｗ ２０８Ｖクランプ留め式抵抗ヒータ、型番ＳＴＢ
３Ｂ３Ｅ１Ｊ１のような、帯状ヒータである。この加熱
要素１２４の厚みは０．３１７５ｃｍ（０．１２５イン
チ）、高さは３．８１ｃｍ（１．５０インチ）である。
ている。加熱要素１２４の一例として挙げられるのは、
米国ミズーリ州セントルイスのＷａｔｌｏｗ Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ社製のＷａｔｌ
ｏｗ ２０８Ｖクランプ留め式抵抗ヒータ、型番ＳＴＢ
３Ｂ３Ｅ１Ｊ１のような、帯状ヒータである。この加熱
要素１２４の厚みは０．３１７５ｃｍ（０．１２５イン
チ）、高さは３．８１ｃｍ（１．５０インチ）である。
【００２５】図２を参照すると、サイクロンエバポレー
タ１００を上から見た平面図が示されている。孔２０２
ａ〜２０２ｆはカバー１０６を貫通してフランジ１１０
（図３）に達しており、雄ねじを受容できるようにねじ
が切られている。ねじ（図示せず）を孔２０２ａ〜２０
２ｆに取り付けることによって、カバー１０６がフラン
ジ１１０に取り外し自在な形で装着されることになる。
タ１００を上から見た平面図が示されている。孔２０２
ａ〜２０２ｆはカバー１０６を貫通してフランジ１１０
（図３）に達しており、雄ねじを受容できるようにねじ
が切られている。ねじ（図示せず）を孔２０２ａ〜２０
２ｆに取り付けることによって、カバー１０６がフラン
ジ１１０に取り外し自在な形で装着されることになる。
【００２６】図３には、サイクロンエバポレータ１００
の径方向に切った断面が示されている。エバポレータ本
体１０２の内部は中ぐりされて、蒸発チャンバ３０２を
画定する壁が形成される。蒸発チャンバ３０２は、キャ
リアガス、液体前駆物質、及び気体前駆物質が蒸発チャ
ンバ３０２の内部においてサイクロン流れ（cyclonicfl
ow）を形成するのを促進するような物理的形状を有して
いる。蒸発チャンバ３０２の下側部分３１６は下向きに
先細の形状をなす側壁３０６を有する。側壁３０４はサ
イクロンエバポレータ１００の長手方向の軸と平行であ
り、カバー１０６の底部から側壁斜面移行部分３１８ま
での長さが５．０８ｃｍ（２．０インチ）となってい
る。側壁３０６は、側壁斜面移行部分３１８において蒸
発チャンバ３０２の底面３２０に対して１５°の角度を
なすように傾斜が設けられている。斜面移行部分を設け
た理由は後に述べる。側壁３０４及び３０６は、蒸発チ
ャンバ３０２の内部における材料の乱流を最小化するた
めに滑らかな表面を有するのが好ましい。蒸発チャンバ
３０２の底面３２０からカバー１０６の底部である上面
までの距離は１２．７ｃｍ（５．０インチ）である。側
壁３０４及び３０６を含む蒸発チャンバ３０２の表面の
形状は、大きな表面積を与えるものであると同時に、比
較的小さい空間を占めるものである。
の径方向に切った断面が示されている。エバポレータ本
体１０２の内部は中ぐりされて、蒸発チャンバ３０２を
画定する壁が形成される。蒸発チャンバ３０２は、キャ
リアガス、液体前駆物質、及び気体前駆物質が蒸発チャ
ンバ３０２の内部においてサイクロン流れ（cyclonicfl
ow）を形成するのを促進するような物理的形状を有して
いる。蒸発チャンバ３０２の下側部分３１６は下向きに
先細の形状をなす側壁３０６を有する。側壁３０４はサ
イクロンエバポレータ１００の長手方向の軸と平行であ
り、カバー１０６の底部から側壁斜面移行部分３１８ま
での長さが５．０８ｃｍ（２．０インチ）となってい
る。側壁３０６は、側壁斜面移行部分３１８において蒸
発チャンバ３０２の底面３２０に対して１５°の角度を
なすように傾斜が設けられている。斜面移行部分を設け
た理由は後に述べる。側壁３０４及び３０６は、蒸発チ
ャンバ３０２の内部における材料の乱流を最小化するた
めに滑らかな表面を有するのが好ましい。蒸発チャンバ
３０２の底面３２０からカバー１０６の底部である上面
までの距離は１２．７ｃｍ（５．０インチ）である。側
壁３０４及び３０６を含む蒸発チャンバ３０２の表面の
形状は、大きな表面積を与えるものであると同時に、比
較的小さい空間を占めるものである。
【００２７】理想的には、液体前駆物質を蒸発チャンバ
３０２の側壁に沿って液膜状に均一に分散させる機能を
与えることによって、蒸発チャンバ３０２の直径を小さ
くすることができる。製造上の効率及びコストパフォー
マンスを考慮して、蒸発チャンバ３０２の直径を側壁斜
面移行部分３１８から下向きに直線的に小さくして、そ
の下側部分３１６においてのみ傾斜が設けられる形と
し、直線的に傾斜が設けられた側壁３０６を形成するこ
とによって、理想状態が満足できる水準で近似される。
蒸発チャンバ３０２の直径は、それが３．８１ｃｍ
（１．５０インチ）の側壁斜面移行部分３１８から下に
向かって小さくされ、底面３２０の部分において２．５
４ｃｍ（１．００インチ）となる。蒸発チャンバ３０２
の形状は、円筒形の上側部分３１４及び底面によって打
ち切られた円錐形状の下側部分３１６によって特徴つけ
られているともいえる。
３０２の側壁に沿って液膜状に均一に分散させる機能を
与えることによって、蒸発チャンバ３０２の直径を小さ
くすることができる。製造上の効率及びコストパフォー
マンスを考慮して、蒸発チャンバ３０２の直径を側壁斜
面移行部分３１８から下向きに直線的に小さくして、そ
の下側部分３１６においてのみ傾斜が設けられる形と
し、直線的に傾斜が設けられた側壁３０６を形成するこ
とによって、理想状態が満足できる水準で近似される。
蒸発チャンバ３０２の直径は、それが３．８１ｃｍ
（１．５０インチ）の側壁斜面移行部分３１８から下に
向かって小さくされ、底面３２０の部分において２．５
４ｃｍ（１．００インチ）となる。蒸発チャンバ３０２
の形状は、円筒形の上側部分３１４及び底面によって打
ち切られた円錐形状の下側部分３１６によって特徴つけ
られているともいえる。
【００２８】蒸発チャンバ３０２の特定の形状を示して
きたが、後に述べるように、蒸発チャンバの形状は、慣
性力によって液体前駆物質をキャリアガスから分離する
のを促進するような形状ならばいかなる形状でも可能で
あるということは、本明細書を参照した通常の当業者に
は明らかであろう。
きたが、後に述べるように、蒸発チャンバの形状は、慣
性力によって液体前駆物質をキャリアガスから分離する
のを促進するような形状ならばいかなる形状でも可能で
あるということは、本明細書を参照した通常の当業者に
は明らかであろう。
【００２９】図３には、更に出口管３０８の断面が示さ
れている。出口管３０８はカバー１０６と一体として形
成された部材として製造されるのが好ましい。出口管３
０８は内径が１．９０５ｃｍ（０．７５インチ）、外径
が２．５４ｃｍ（１．００インチ）、及び長さが７．６
２ｃｍ（３．００インチ）である円筒形状の管である。
蒸発チャンバ３０２は出口管３０８を介して蒸発ポート
１０８と連通している。
れている。出口管３０８はカバー１０６と一体として形
成された部材として製造されるのが好ましい。出口管３
０８は内径が１．９０５ｃｍ（０．７５インチ）、外径
が２．５４ｃｍ（１．００インチ）、及び長さが７．６
２ｃｍ（３．００インチ）である円筒形状の管である。
蒸発チャンバ３０２は出口管３０８を介して蒸発ポート
１０８と連通している。
【００３０】図３には、環状溝３１０の断面も示されて
いる。環状溝３１０は、蒸発チャンバ３０２をエバポレ
ータ本体１０２の雌ねじから効率的に絶縁するべくＯリ
ング（図示せず）を取り付けるために設けられる。Ｏリ
ング（図示せず）は、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）コポリマ
ーのような、適切に蒸発チャンバ３０２とエバポレータ
本体１０２の外部との間の絶縁をなすことができるよう
な適当な非反応性シール材料から作られるのが好まし
い。
いる。環状溝３１０は、蒸発チャンバ３０２をエバポレ
ータ本体１０２の雌ねじから効率的に絶縁するべくＯリ
ング（図示せず）を取り付けるために設けられる。Ｏリ
ング（図示せず）は、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）コポリマ
ーのような、適切に蒸発チャンバ３０２とエバポレータ
本体１０２の外部との間の絶縁をなすことができるよう
な適当な非反応性シール材料から作られるのが好まし
い。
【００３１】図４は、サイクロンエバポレータ１００の
軸線方向に垂直に切った断面図である。孔４０２ａ及び
４０２ｂは同形であり、直径０．３１７５ｃｍ（０．１
２５インチ）、深さ１．７８ｃｍ（０．７インチ）であ
る。孔４０２ａ及び４０２ｂは、エバポレータ本体１０
２の温度をモニタし、ヒータ１２４に接続された温度制
御デバイス（図示せず）にフィードバックを与える熱電
対（図示せず）を取り付けるために設けられる。
軸線方向に垂直に切った断面図である。孔４０２ａ及び
４０２ｂは同形であり、直径０．３１７５ｃｍ（０．１
２５インチ）、深さ１．７８ｃｍ（０．７インチ）であ
る。孔４０２ａ及び４０２ｂは、エバポレータ本体１０
２の温度をモニタし、ヒータ１２４に接続された温度制
御デバイス（図示せず）にフィードバックを与える熱電
対（図示せず）を取り付けるために設けられる。
【００３２】図４を参照すると、液体前駆物質チャネル
４０４の上から見た断面も示されている。液体前駆物質
チャネル４０４は、サイクロンエバポレータ１００と液
体前駆物質源７０２（図７）との接続部分が設けられる
入口部分と、後に述べるように蒸発チャンバ３０２に液
体前駆物質を導入できるようにする出口部分とを有す
る。液体前駆物質チャネル４０４は、液体前駆物質管４
０６が液体前駆物質チャネル４０４に挿入されていると
き液体前駆物質管４０６を含み、また、液体前駆物質管
通路４０７、タップ４０８、及び座ぐり４１０を含む。
４０４の上から見た断面も示されている。液体前駆物質
チャネル４０４は、サイクロンエバポレータ１００と液
体前駆物質源７０２（図７）との接続部分が設けられる
入口部分と、後に述べるように蒸発チャンバ３０２に液
体前駆物質を導入できるようにする出口部分とを有す
る。液体前駆物質チャネル４０４は、液体前駆物質管４
０６が液体前駆物質チャネル４０４に挿入されていると
き液体前駆物質管４０６を含み、また、液体前駆物質管
通路４０７、タップ４０８、及び座ぐり４１０を含む。
【００３３】液体前駆物質管通路４０７の製造において
は、直径０．１７３ｃｍ（０．０６８インチ）の孔の穿
孔が行われる。管を正面から見たとき（図示せず）、液
体前駆物質管通路４０７の中心は、サイクロンエバポレ
ータ１００の中心から０．６３５ｃｍ（０．２５イン
チ）ずれており、カバー１０６の下面から下方向に１．
３５ｃｍ（０．５３インチ）離れた位置にある。液体前
駆物質管通路４０７はタップ４０８から延び、蒸発チャ
ンバ３０２と連通している。液体前駆物質管通路４０７
には、液体前駆物質が蒸発チャンバ３０２に導入される
ときに通過する液体前駆物質管４０６を挿入することが
できる。
は、直径０．１７３ｃｍ（０．０６８インチ）の孔の穿
孔が行われる。管を正面から見たとき（図示せず）、液
体前駆物質管通路４０７の中心は、サイクロンエバポレ
ータ１００の中心から０．６３５ｃｍ（０．２５イン
チ）ずれており、カバー１０６の下面から下方向に１．
３５ｃｍ（０．５３インチ）離れた位置にある。液体前
駆物質管通路４０７はタップ４０８から延び、蒸発チャ
ンバ３０２と連通している。液体前駆物質管通路４０７
には、液体前駆物質が蒸発チャンバ３０２に導入される
ときに通過する液体前駆物質管４０６を挿入することが
できる。
【００３４】座ぐり４１０は、深さ０．４８ｃｍ（０．
１９インチ）、直径２．５４ｃｍ（１．００インチ）に
座ぐり加工することによって形成される。タップ４０８
は座ぐり４１０の底部から１．８６ｃｍ（０．３４イン
チ）の深さに達する１．７９４ｃｍ（５／１６インチ）
の孔を穿孔し、タップ加工することによって形成され
る。タップ４０８は２．５４ｃｍ（１インチ）当たり２
４本のピットでねじ山を切られており、液体前駆物質管
４０６に結合された管継手（図示せず）を捕捉する。液
体前駆物質管４０６、液体前駆物質管通路４０７、タッ
プ４０８、及び座ぐり４１０の、長手方向の中心軸は共
通である。
１９インチ）、直径２．５４ｃｍ（１．００インチ）に
座ぐり加工することによって形成される。タップ４０８
は座ぐり４１０の底部から１．８６ｃｍ（０．３４イン
チ）の深さに達する１．７９４ｃｍ（５／１６インチ）
の孔を穿孔し、タップ加工することによって形成され
る。タップ４０８は２．５４ｃｍ（１インチ）当たり２
４本のピットでねじ山を切られており、液体前駆物質管
４０６に結合された管継手（図示せず）を捕捉する。液
体前駆物質管４０６、液体前駆物質管通路４０７、タッ
プ４０８、及び座ぐり４１０の、長手方向の中心軸は共
通である。
【００３５】液体前駆物質管４０６は、ステンレス鋼製
の管部材、若しくは不活性材料製の管部材であるのが好
ましく、一端は液体前駆物質源７０２（図７）からの液
体前駆物質を受け取り、もう一端は蒸発チャンバ３０２
の中に達するまで延び、蒸発チャンバ３０２、及び液体
前駆物質管通路４０７の内部に配置された本体部分に液
体前駆物質を分配できるような形であるのが好ましい。
液体前駆物質管４０６の内径は０．１０２ｃｍ（０．０
４０インチ）、外径は０．１６０ｃｍ（０．０６３イン
チ）である。
の管部材、若しくは不活性材料製の管部材であるのが好
ましく、一端は液体前駆物質源７０２（図７）からの液
体前駆物質を受け取り、もう一端は蒸発チャンバ３０２
の中に達するまで延び、蒸発チャンバ３０２、及び液体
前駆物質管通路４０７の内部に配置された本体部分に液
体前駆物質を分配できるような形であるのが好ましい。
液体前駆物質管４０６の内径は０．１０２ｃｍ（０．０
４０インチ）、外径は０．１６０ｃｍ（０．０６３イン
チ）である。
【００３６】液体前駆物質源７０２（図７）は、適当な
管継手（図示せず）及び分配システム７０８（図７）を
介して液体前駆物質チャネル４０４に結合されている。
例えば、液体前駆物質チャネル４０４にステンレス鋼製
管を取り付けるために、フェースシール管継手が用いら
れてもよい。適当な管継手の例として、Ｓｗａｇｅｌｏ
ｃｋ社製のＳｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）Ｏシール平
行ねじ式雄管継手（O-seal straight thread mail conn
ector）型番５５−４００−１−ＯＲがある。液体前駆
物質を液体前駆物質源７０２（図７）からサイクロンエ
バポレータ１００に導く管継手（図示せず）及び分配シ
ステム７０８（図７）は、液体前駆物質に対して非反応
性であることが好ましい。
管継手（図示せず）及び分配システム７０８（図７）を
介して液体前駆物質チャネル４０４に結合されている。
例えば、液体前駆物質チャネル４０４にステンレス鋼製
管を取り付けるために、フェースシール管継手が用いら
れてもよい。適当な管継手の例として、Ｓｗａｇｅｌｏ
ｃｋ社製のＳｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）Ｏシール平
行ねじ式雄管継手（O-seal straight thread mail conn
ector）型番５５−４００−１−ＯＲがある。液体前駆
物質を液体前駆物質源７０２（図７）からサイクロンエ
バポレータ１００に導く管継手（図示せず）及び分配シ
ステム７０８（図７）は、液体前駆物質に対して非反応
性であることが好ましい。
【００３７】液体前駆物質管４０６は液体前駆物質チャ
ネル４０４を通して挿入され、サイクロンエバポレータ
１００の水平面と平行に蒸発チャンバ３０２の中に延在
する形となる。液体前駆物質管４０６は、分配システム
７０８（図７）を介して液体前駆物質源７０２（図７）
に直接結合されるのが好ましい。液体前駆物質管４０６
の分配端において、霧化ノズル４１２が一体として形成
される。別の形として、霧化ノズル４１２が液体前駆物
質管４０６とは別個に形成され、適当な接続手段を用い
て液体前駆物質管４０６に捕捉される形としても良い。
適当な接続手段の例としては、霧化ノズル４１２及び液
体前駆物質管４０６のそれぞれに補完的にねじを切った
形とし、霧化ノズル４１２と液体前駆物質管４０６とを
螺合する手段が挙げられる。霧化ノズル４１２の分配開
口部は、傾斜角４５°で斜め切断されているのが好まし
い。霧化ノズル４１２の分配開口部の設けられた面は、
キャリアガスチャネル１０４から離れる方向に向けられ
る。作動中、霧化ノズル４１２の中心の位置は、キャリ
アガスチャネル１０４から直接排出されるキャリアガス
の流れに位置合わせされているのが好ましい。この位置
合わせはＳｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）管継手を用い
てなされるが、この管継手によって、作動中の液体前駆
物質管４０６と霧化ノズル４１２の位置のずれも防止さ
れる。
ネル４０４を通して挿入され、サイクロンエバポレータ
１００の水平面と平行に蒸発チャンバ３０２の中に延在
する形となる。液体前駆物質管４０６は、分配システム
７０８（図７）を介して液体前駆物質源７０２（図７）
に直接結合されるのが好ましい。液体前駆物質管４０６
の分配端において、霧化ノズル４１２が一体として形成
される。別の形として、霧化ノズル４１２が液体前駆物
質管４０６とは別個に形成され、適当な接続手段を用い
て液体前駆物質管４０６に捕捉される形としても良い。
適当な接続手段の例としては、霧化ノズル４１２及び液
体前駆物質管４０６のそれぞれに補完的にねじを切った
形とし、霧化ノズル４１２と液体前駆物質管４０６とを
螺合する手段が挙げられる。霧化ノズル４１２の分配開
口部は、傾斜角４５°で斜め切断されているのが好まし
い。霧化ノズル４１２の分配開口部の設けられた面は、
キャリアガスチャネル１０４から離れる方向に向けられ
る。作動中、霧化ノズル４１２の中心の位置は、キャリ
アガスチャネル１０４から直接排出されるキャリアガス
の流れに位置合わせされているのが好ましい。この位置
合わせはＳｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）管継手を用い
てなされるが、この管継手によって、作動中の液体前駆
物質管４０６と霧化ノズル４１２の位置のずれも防止さ
れる。
【００３８】図４において、キャリアガスチャネル１０
４及び液体前駆物質チャネル４０４の長手方向の中心軸
は、後に述べる理由で互いに直交する形となっている。
液体前駆物質チャネル４０４は蒸発チャンバ３０２のキ
ャリアガスチャネル１０４の開口部にほぼ隣接する形
で、蒸発チャンバ３０２における開口部が設けられてい
る。液体前駆物質チャネル４０４及び液体前駆物質管４
０６の特定の形を説明してきたが、後に述べるように、
液体前駆物質の蒸発チャンバ３０２への導入を促進する
ため、また液体前駆物質の細かい霧状粒子を生成するた
めに、液体前駆物質チャネル及び液体前駆物質管を変形
することは、本明細書を参照した通常の当業者には明ら
かなことであろう。
４及び液体前駆物質チャネル４０４の長手方向の中心軸
は、後に述べる理由で互いに直交する形となっている。
液体前駆物質チャネル４０４は蒸発チャンバ３０２のキ
ャリアガスチャネル１０４の開口部にほぼ隣接する形
で、蒸発チャンバ３０２における開口部が設けられてい
る。液体前駆物質チャネル４０４及び液体前駆物質管４
０６の特定の形を説明してきたが、後に述べるように、
液体前駆物質の蒸発チャンバ３０２への導入を促進する
ため、また液体前駆物質の細かい霧状粒子を生成するた
めに、液体前駆物質チャネル及び液体前駆物質管を変形
することは、本明細書を参照した通常の当業者には明ら
かなことであろう。
【００３９】動作中、液体前駆物質は液体前駆物質チャ
ネル４０４を通して蒸発チャンバ３０２に導入される。
キャリアガスもキャリアガスチャネル１０４を通して、
導入された液体前駆物質に交差する向きに蒸発チャンバ
３０２に導入される。キャリアガスは液体前駆物質を連
行し、蒸発チャンバ内に液体前駆物質を分散させる。連
行された液体前駆物質、キャリアガス、及び気相液体前
駆物質（気体前駆物質）はサイクロンエバポレータ内を
周回方向に底部３２０に向かって、即ちサイクロン流れ
となって流れる。蒸発チャンバ３０２の形状は、連行さ
れた液体前駆物質の流れの方向を急激に変化させ、液体
前駆物質の運動量によって液体前駆物質は側壁３０４及
び３０６に運ばれる。次に、液体前駆物質は側壁３０４
及び３０６上に液膜状に広がって被着する。この液膜
は、側壁３０６及び３０６の「ぬれ領域」と称する領域
を「ぬらす」。ヒータ１２４は側壁３０４及び３０６を
加熱して、側壁３０４及び３０６上の液体前駆物質の液
膜を蒸発させ、気相液体前駆物質（気体前駆物質）を生
成する。
ネル４０４を通して蒸発チャンバ３０２に導入される。
キャリアガスもキャリアガスチャネル１０４を通して、
導入された液体前駆物質に交差する向きに蒸発チャンバ
３０２に導入される。キャリアガスは液体前駆物質を連
行し、蒸発チャンバ内に液体前駆物質を分散させる。連
行された液体前駆物質、キャリアガス、及び気相液体前
駆物質（気体前駆物質）はサイクロンエバポレータ内を
周回方向に底部３２０に向かって、即ちサイクロン流れ
となって流れる。蒸発チャンバ３０２の形状は、連行さ
れた液体前駆物質の流れの方向を急激に変化させ、液体
前駆物質の運動量によって液体前駆物質は側壁３０４及
び３０６に運ばれる。次に、液体前駆物質は側壁３０４
及び３０６上に液膜状に広がって被着する。この液膜
は、側壁３０６及び３０６の「ぬれ領域」と称する領域
を「ぬらす」。ヒータ１２４は側壁３０４及び３０６を
加熱して、側壁３０４及び３０６上の液体前駆物質の液
膜を蒸発させ、気相液体前駆物質（気体前駆物質）を生
成する。
【００４０】図１、図３、及び図４を参照すると、キャ
リアガスは側壁３０４の接線方向に、かつサイクロンエ
バポレータ１００の水平面と平行に導入されるのが好ま
しい。キャリアガスを接線方向に導入することによっ
て、キャリアガスの流れが側壁３０４の形状に即座に適
合するように方向付けられ、蒸発チャンバ３０２内部に
おいてサイクロン流れとなるガスの流れの摂動（pertur
bulation）を最小化する助けとなる。キャリアガスは、
好ましくは不活性ガスである。即ちキャリアガスは蒸発
チャンバ３０２内に存在する他の材料と反応しない。例
えば、適切なキャリアガスは窒素（Ｎ2）及び／若しく
はアルゴン（Ａｒ）である。
リアガスは側壁３０４の接線方向に、かつサイクロンエ
バポレータ１００の水平面と平行に導入されるのが好ま
しい。キャリアガスを接線方向に導入することによっ
て、キャリアガスの流れが側壁３０４の形状に即座に適
合するように方向付けられ、蒸発チャンバ３０２内部に
おいてサイクロン流れとなるガスの流れの摂動（pertur
bulation）を最小化する助けとなる。キャリアガスは、
好ましくは不活性ガスである。即ちキャリアガスは蒸発
チャンバ３０２内に存在する他の材料と反応しない。例
えば、適切なキャリアガスは窒素（Ｎ2）及び／若しく
はアルゴン（Ａｒ）である。
【００４１】液体前駆物質は圧力を加えられて、液体前
駆物質管４０６を通して蒸発チャンバ３０２内に導入さ
れる。好ましくは、霧状粒子となった液体前駆物質のみ
が蒸発チャンバ３０２内に導入される。キャリアガスの
速度及び液体前駆物質の流速は比例的に調節されて、キ
ャリアガスによって連行されないだけの十分な質量を有
する、液体前駆物質の比較的大きな粒子の形成が防止さ
れるようにされる。蒸発チャンバ３０２の底部領域は、
底面３２０及び隣接する側壁３０４の下側部分を含み、
両者は好ましくは連続的な面において接合し、動作中に
サイクロンエバポレータ１００の蒸気ポート１０８から
液体が排出されるのを防止する液体粒子トラップの役目
を果たす。液体前駆物質の比較的大きな粒子が蒸発チャ
ンバ３０２内に導入されるのを回避すべく、液体前駆物
質管４０６は液体前駆物質の細かい霧状粒子を生成す
る。液体前駆物質管４０６の直径を小さくすること、及
びベンチュリ効果によって液体前駆物質の細かい霧状粒
子の生成が助けられる。更に、キャリアガスチャネル１
０４と液体前駆物質チャネル４０４を互いに直交する形
に設けることによって、液体前駆物質の粒子の大きさが
更に小さくされる。キャリアガスは、液体前駆物質の微
粒子と共に液体前駆物質管４０６から排出されるときに
液体前駆物質の破砕を促進し、液体前駆物質の微粒子を
霧化する。
駆物質管４０６を通して蒸発チャンバ３０２内に導入さ
れる。好ましくは、霧状粒子となった液体前駆物質のみ
が蒸発チャンバ３０２内に導入される。キャリアガスの
速度及び液体前駆物質の流速は比例的に調節されて、キ
ャリアガスによって連行されないだけの十分な質量を有
する、液体前駆物質の比較的大きな粒子の形成が防止さ
れるようにされる。蒸発チャンバ３０２の底部領域は、
底面３２０及び隣接する側壁３０４の下側部分を含み、
両者は好ましくは連続的な面において接合し、動作中に
サイクロンエバポレータ１００の蒸気ポート１０８から
液体が排出されるのを防止する液体粒子トラップの役目
を果たす。液体前駆物質の比較的大きな粒子が蒸発チャ
ンバ３０２内に導入されるのを回避すべく、液体前駆物
質管４０６は液体前駆物質の細かい霧状粒子を生成す
る。液体前駆物質管４０６の直径を小さくすること、及
びベンチュリ効果によって液体前駆物質の細かい霧状粒
子の生成が助けられる。更に、キャリアガスチャネル１
０４と液体前駆物質チャネル４０４を互いに直交する形
に設けることによって、液体前駆物質の粒子の大きさが
更に小さくされる。キャリアガスは、液体前駆物質の微
粒子と共に液体前駆物質管４０６から排出されるときに
液体前駆物質の破砕を促進し、液体前駆物質の微粒子を
霧化する。
【００４２】ベンチュリ効果をもたらすべく、液体前駆
物質管４０６はキャリアガスチャネル１０４から排出さ
れるキャリアガスの経路上に配置される。霧化ノズル４
１２の分配端はキャリアガスの下流側に開口している。
霧化ノズル４１２の開口部が斜め切断されていることに
よって、液体前駆物質の滴が液体前駆物質管４０６の分
配端に付着するのを防止する助けとなる。キャリアガス
が流れて液体前駆物質管４０６を通過するとき、霧化ノ
ズル４１２の斜め切断された開口部の近傍で低圧の領域
が生成される。この領域は低圧であるため、液体前駆物
質を霧化ノズル４１２からそこに導く助けとなる。液体
前駆物質が低圧領域に出て行くとき細かい霧が形成され
て、この霧状の液体前駆物質は液体前駆物質管４０６を
通って流れるキャリアガスに連行されることになる。
物質管４０６はキャリアガスチャネル１０４から排出さ
れるキャリアガスの経路上に配置される。霧化ノズル４
１２の分配端はキャリアガスの下流側に開口している。
霧化ノズル４１２の開口部が斜め切断されていることに
よって、液体前駆物質の滴が液体前駆物質管４０６の分
配端に付着するのを防止する助けとなる。キャリアガス
が流れて液体前駆物質管４０６を通過するとき、霧化ノ
ズル４１２の斜め切断された開口部の近傍で低圧の領域
が生成される。この領域は低圧であるため、液体前駆物
質を霧化ノズル４１２からそこに導く助けとなる。液体
前駆物質が低圧領域に出て行くとき細かい霧が形成され
て、この霧状の液体前駆物質は液体前駆物質管４０６を
通って流れるキャリアガスに連行されることになる。
【００４３】キャリアガスを接線方向に導入することに
よって、キャリアガス、気体前駆物質、及び連行された
液体前駆物質が、側壁３０４及び３０６の形状をたどっ
て周回方向に流されることになる。ＣＶＤリアクタアセ
ンブリ７０６（図７）は、分配システム７１２を介して
蒸気ポート１０８に結合されている。ＣＶＤリアクタア
センブリ７０６（図７）における圧力は、蒸発チャンバ
３０２における圧力よりもいくらか低い。このことによ
って蒸発チャンバ３０２の上側部分３１４と下側部分３
１６との間で圧力差が生ずることになる。蒸発チャンバ
３０２とＣＶＤリアクタアセンブリ７０６のＣＶＤチャ
ンバとの間の圧力差は、分配システム７１２によって決
まる。管部材、ベンド及び管継手の数を変更することに
よって圧力差を様々に変えることができる。また、ＣＶ
Ｄチャンバにおける絶対圧力及び内部のガスの流速を変
えることによって圧力降下の程度も変わる。６ｓｌｍ
（１気圧２０℃の下で６リットル／分）のＮ2の流れ、
及び１．０１ＭＰａ（１０トル）のＣＶＤチャンバ圧力
を有する特定の配管構成に対して、テトラジエチルアミ
ノチタン（“ＴＤＥＡＴ”）の蒸着処理中における圧力
差は２．０３ＭＰａ（２０トル）となる。ＣＶＤリアク
タアセンブリ７０６（図７）における圧力が蒸発チャン
バ３０２の内部圧力よりも低いとき、出口管３０８、下
側部分３１６の入口３１２に近い領域における圧力は、
上側部分３１４における圧力より低くなる。蒸発チャン
バ３０２の上側部分３１４と下側部分３１６との間の圧
力勾配は、キャリアガス及び連行液体前駆物質の軸線に
沿った流れの方向に影響を与え、キャリアガス、気体前
駆物質、及び連行液体前駆物質に対して下側部分３１６
及び入口３１２に向かう下向きの流れを与える。周回方
向の流れ及び下向きの流れは、両者が結びつくことによ
り、キャリアガス、気体前駆物質、及び連行液体前駆物
質のサイクロン流れを生成する２つの流れの要素であ
る。キャリアガス及び気体前駆物質は入口３１２を通し
て出口管３０８に導かれ、蒸気ポート１０８から排出さ
れる。サイクロンエバポレータ１００は、いかなる姿勢
にあっても十分に機能するが、直立した姿勢で用いるこ
とが望ましい。
よって、キャリアガス、気体前駆物質、及び連行された
液体前駆物質が、側壁３０４及び３０６の形状をたどっ
て周回方向に流されることになる。ＣＶＤリアクタアセ
ンブリ７０６（図７）は、分配システム７１２を介して
蒸気ポート１０８に結合されている。ＣＶＤリアクタア
センブリ７０６（図７）における圧力は、蒸発チャンバ
３０２における圧力よりもいくらか低い。このことによ
って蒸発チャンバ３０２の上側部分３１４と下側部分３
１６との間で圧力差が生ずることになる。蒸発チャンバ
３０２とＣＶＤリアクタアセンブリ７０６のＣＶＤチャ
ンバとの間の圧力差は、分配システム７１２によって決
まる。管部材、ベンド及び管継手の数を変更することに
よって圧力差を様々に変えることができる。また、ＣＶ
Ｄチャンバにおける絶対圧力及び内部のガスの流速を変
えることによって圧力降下の程度も変わる。６ｓｌｍ
（１気圧２０℃の下で６リットル／分）のＮ2の流れ、
及び１．０１ＭＰａ（１０トル）のＣＶＤチャンバ圧力
を有する特定の配管構成に対して、テトラジエチルアミ
ノチタン（“ＴＤＥＡＴ”）の蒸着処理中における圧力
差は２．０３ＭＰａ（２０トル）となる。ＣＶＤリアク
タアセンブリ７０６（図７）における圧力が蒸発チャン
バ３０２の内部圧力よりも低いとき、出口管３０８、下
側部分３１６の入口３１２に近い領域における圧力は、
上側部分３１４における圧力より低くなる。蒸発チャン
バ３０２の上側部分３１４と下側部分３１６との間の圧
力勾配は、キャリアガス及び連行液体前駆物質の軸線に
沿った流れの方向に影響を与え、キャリアガス、気体前
駆物質、及び連行液体前駆物質に対して下側部分３１６
及び入口３１２に向かう下向きの流れを与える。周回方
向の流れ及び下向きの流れは、両者が結びつくことによ
り、キャリアガス、気体前駆物質、及び連行液体前駆物
質のサイクロン流れを生成する２つの流れの要素であ
る。キャリアガス及び気体前駆物質は入口３１２を通し
て出口管３０８に導かれ、蒸気ポート１０８から排出さ
れる。サイクロンエバポレータ１００は、いかなる姿勢
にあっても十分に機能するが、直立した姿勢で用いるこ
とが望ましい。
【００４４】蒸発チャンバ３０２における液体前駆物質
霧状粒子は、サイクロンエバポレータ１００の作動中に
様々な力を受ける。液体前駆物質の霧状粒子に力が加わ
ることによって、液体前駆物質の霧状粒子が側壁３０４
及び３０６に被着する助けとなり、また、側壁３０４及
び３０６上の液体前駆物質の液膜の生成の助けとなる。
更に、液膜の生成によって、液体前駆物質からの気体前
駆物質の生成が助けられる。
霧状粒子は、サイクロンエバポレータ１００の作動中に
様々な力を受ける。液体前駆物質の霧状粒子に力が加わ
ることによって、液体前駆物質の霧状粒子が側壁３０４
及び３０６に被着する助けとなり、また、側壁３０４及
び３０６上の液体前駆物質の液膜の生成の助けとなる。
更に、液膜の生成によって、液体前駆物質からの気体前
駆物質の生成が助けられる。
【００４５】サイクロン流れの存在する領域において
は、キャリアガスの流れの方向が素早く変化するため
に、流れるキャリアガス及び連行液体前駆物質霧状粒子
は常に角加速度力を受ける。液体前駆物質霧状粒子の慣
性力は、角加速度力に対抗する。液体前駆物質霧状粒子
の角加速度力に対する抵抗が、巻込み力より大きい場
合、液体前駆物質霧状粒子はキャリアガスから分離され
る。言い換えれば、液体前駆物質霧状粒子は「慣性力分
離」されることになるのである。慣性力は質量に比例
し、角加速度力はキャリアガスの速度に比例するので、
キャリアガスの流速が低くても、より多くの連行液体霧
状粒子が慣性力分離されることになるのである。
は、キャリアガスの流れの方向が素早く変化するため
に、流れるキャリアガス及び連行液体前駆物質霧状粒子
は常に角加速度力を受ける。液体前駆物質霧状粒子の慣
性力は、角加速度力に対抗する。液体前駆物質霧状粒子
の角加速度力に対する抵抗が、巻込み力より大きい場
合、液体前駆物質霧状粒子はキャリアガスから分離され
る。言い換えれば、液体前駆物質霧状粒子は「慣性力分
離」されることになるのである。慣性力は質量に比例
し、角加速度力はキャリアガスの速度に比例するので、
キャリアガスの流速が低くても、より多くの連行液体霧
状粒子が慣性力分離されることになるのである。
【００４６】上述のように、キャリアガス及び連行液体
前駆物質霧状粒子の流れは底面３２０に向かって進む。
キャリアガス及び連行液体前駆物質の流速は、上側部分
３１４よりも下側部分３１６において高くなる。また、
下側部分３１６において、蒸発チャンバ３０２の直径は
下に行くほど小さくなる。蒸発チャンバ３０２の直径が
側壁斜面移行部分３１８から次第に小さくなるにつれ、
キャリアガス及び残った連行液体前駆物質粒子の流速は
大きくなる。キャリアガスの流速が大きくなるにつれ、
角加速度力も増加し、上側部分３１４において慣性力分
離を受けるには不十分な質量の液体前駆物質微粒子が、
下側部分３１６においては慣性力分離されることにな
る。従って、ごく僅かな量の液体前駆物質粒子であって
も、キャリアガス流れに連行されたまま液体としてサイ
クロンエバポレータ１００から排出されずに側壁３０６
上に衝当することになる。
前駆物質霧状粒子の流れは底面３２０に向かって進む。
キャリアガス及び連行液体前駆物質の流速は、上側部分
３１４よりも下側部分３１６において高くなる。また、
下側部分３１６において、蒸発チャンバ３０２の直径は
下に行くほど小さくなる。蒸発チャンバ３０２の直径が
側壁斜面移行部分３１８から次第に小さくなるにつれ、
キャリアガス及び残った連行液体前駆物質粒子の流速は
大きくなる。キャリアガスの流速が大きくなるにつれ、
角加速度力も増加し、上側部分３１４において慣性力分
離を受けるには不十分な質量の液体前駆物質微粒子が、
下側部分３１６においては慣性力分離されることにな
る。従って、ごく僅かな量の液体前駆物質粒子であって
も、キャリアガス流れに連行されたまま液体としてサイ
クロンエバポレータ１００から排出されずに側壁３０６
上に衝当することになる。
【００４７】液体前駆物質霧状粒子がキャリアガス流か
ら慣性力分離されるとき、液体粒子は、蒸発チャンバ３
０２側壁の慣性力分離された領域の近傍に衝当する。こ
の衝当が、液体前駆物質が蒸発チャンバ３０２の側壁に
沿って広がる助けとなる。側壁３０４及び３０６上に存
在する液体前駆物質も、側壁３０４及び３０６上に存在
する液体前駆物質の上を流れるキャリアガスによって加
えられるせん断力を受ける。このせん断力により、液体
前駆物質は接触面に対して垂直な方向に加速され、側壁
３０４及び３０６に沿って、液膜状に広がり、広いぬれ
領域を生成する。
ら慣性力分離されるとき、液体粒子は、蒸発チャンバ３
０２側壁の慣性力分離された領域の近傍に衝当する。こ
の衝当が、液体前駆物質が蒸発チャンバ３０２の側壁に
沿って広がる助けとなる。側壁３０４及び３０６上に存
在する液体前駆物質も、側壁３０４及び３０６上に存在
する液体前駆物質の上を流れるキャリアガスによって加
えられるせん断力を受ける。このせん断力により、液体
前駆物質は接触面に対して垂直な方向に加速され、側壁
３０４及び３０６に沿って、液膜状に広がり、広いぬれ
領域を生成する。
【００４８】エバポレータ本体１０２の熱伝導性によっ
て、ヒータ１２４によって生成された熱が側壁３０４及
び３０６を含む蒸発チャンバ３０２の表面に伝達され
る。側壁３０４及び３０６に伝えられた熱エネルギー
は、更に側壁３０４及び３０６上に存在する液体前駆物
質の液膜に伝達される。こうして、液膜は蒸発し、気体
前駆物質が形成されるのである。液膜の厚みは概ね均一
なので、サイクロンエバポレータ１００の作動パラメー
タを調節し、蒸発度を制御することによって、液体前駆
物質の分解を防止し、かつ均一な組成の気体前駆物質を
生成するようにすることができる。気体前駆物質はキャ
リアガスのサイクロン流れに巻込まれ、底面３２０に向
かって進む。蒸気として存在する気体前駆物質の熱エネ
ルギーによって、それが側壁３０４及び３０６に再吸収
される可能性が小さくなる。このようにして、気体前駆
物質はキャリアガス流の中に残る。出口管３０８内部の
圧力が低いため、気体前駆物質は入口３１２を通して出
口管３０８に導かれる。装着されたＣＶＤリアクタアセ
ンブリ７０６（図７）内部の圧力も低いため、気体前駆
物質は出口管３０８を通して蒸気ポート１０８に導かれ
る。こうして、気体前駆物質は蒸気ポート１０８を通し
てサイクロンエバポレータ１００から排出され、ＣＶＤ
リアクタアセンブリ７０６（図７）に向かって進む。
て、ヒータ１２４によって生成された熱が側壁３０４及
び３０６を含む蒸発チャンバ３０２の表面に伝達され
る。側壁３０４及び３０６に伝えられた熱エネルギー
は、更に側壁３０４及び３０６上に存在する液体前駆物
質の液膜に伝達される。こうして、液膜は蒸発し、気体
前駆物質が形成されるのである。液膜の厚みは概ね均一
なので、サイクロンエバポレータ１００の作動パラメー
タを調節し、蒸発度を制御することによって、液体前駆
物質の分解を防止し、かつ均一な組成の気体前駆物質を
生成するようにすることができる。気体前駆物質はキャ
リアガスのサイクロン流れに巻込まれ、底面３２０に向
かって進む。蒸気として存在する気体前駆物質の熱エネ
ルギーによって、それが側壁３０４及び３０６に再吸収
される可能性が小さくなる。このようにして、気体前駆
物質はキャリアガス流の中に残る。出口管３０８内部の
圧力が低いため、気体前駆物質は入口３１２を通して出
口管３０８に導かれる。装着されたＣＶＤリアクタアセ
ンブリ７０６（図７）内部の圧力も低いため、気体前駆
物質は出口管３０８を通して蒸気ポート１０８に導かれ
る。こうして、気体前駆物質は蒸気ポート１０８を通し
てサイクロンエバポレータ１００から排出され、ＣＶＤ
リアクタアセンブリ７０６（図７）に向かって進む。
【００４９】ＣＶＤプロセスにおいて所望の反応速度を
得るべく気体前駆物質流れの流速を調整する必要があ
る。いくつかの変量を調節することにより、効率的かつ
正確なＣＶＤプロセスを維持できるような、所望の気体
前駆物質流速が得られる。ＣＶＤリアクタアセンブリ７
０６（図７）に流入する気体前駆物質の流速を変化させ
る変量がいくつかある。例えば、蒸発チャンバ３０２に
流入するときのキャリアガス及び液体前駆物質の温度、
側壁３０４及び３０６を含む蒸発チャンバ３０２表面の
温度、蒸発チャンバ３０２表面の表面積、蒸発チャンバ
３０２の幾何学的形状、キャリアガスの速度、液体前駆
物質の流速、キャリアガスの組成、液体前駆物質の組
成、及び蒸発チャンバ３０２内部の圧力は、全て気体前
駆物質の生成及び流速を変化させる変量である。例え
ば、サイクロンエバポレータ１００内において、キャリ
アガスに窒素を利用し、蒸気圧が低く、かつ分解点の低
い液体前駆物質であるＴＤＥＡＴを蒸発させる場合、液
体前駆物質の蒸発チャンバへの流入時の温度を２７℃、
キャリアガスの蒸発チャンバへの流入時の温度は１２０
℃とし、蒸発チャンバ３０２表面を１２０℃に加熱し、
キャリアガスの流速を６ｓｌｍ（１気圧２０℃の下で６
リットル／分）とし、液体前駆物質の流速を０．２ミリ
リットル／分とすると、蒸気ポート１０８から排出され
るＴＤＥＡＴ気体前駆物質の流速は１５ｓｃｃｍ（１気
圧２０℃の下で１５ミリリットル／分）となる。ＴＤＥ
ＡＴ液体前駆物質の流速は、それが適切なものならば、
いかなる大きさとしても良いが、好ましくは０〜０．５
ミリリットル／分である。温度が高い場合、キャリアガ
スの流れが速い場合、ぬれ領域が広い場合、蒸発チャン
バ３０２の圧力が低い場合、及び液体前駆物質の流速が
低い場合、蒸発は促進されることになる。サイクロンエ
バポレータ１００は他の種類の液体前駆物質の蒸発に用
いることもでき、特に、銅（Ｉ）（ヘキサフルオロアセ
チルアセトナート）トリメチルビニシラン（“Ｃｕ
I（ｈｆａｃ）（ＴＭＶＳ）”）、トリイソブチルアル
ミニウム（“ＴＩＢＡ”）、及びテトラエチルオルトシ
リケート（“ＴＥＯＳ”）等の蒸気圧の低い液体を蒸発
させることも可能である。
得るべく気体前駆物質流れの流速を調整する必要があ
る。いくつかの変量を調節することにより、効率的かつ
正確なＣＶＤプロセスを維持できるような、所望の気体
前駆物質流速が得られる。ＣＶＤリアクタアセンブリ７
０６（図７）に流入する気体前駆物質の流速を変化させ
る変量がいくつかある。例えば、蒸発チャンバ３０２に
流入するときのキャリアガス及び液体前駆物質の温度、
側壁３０４及び３０６を含む蒸発チャンバ３０２表面の
温度、蒸発チャンバ３０２表面の表面積、蒸発チャンバ
３０２の幾何学的形状、キャリアガスの速度、液体前駆
物質の流速、キャリアガスの組成、液体前駆物質の組
成、及び蒸発チャンバ３０２内部の圧力は、全て気体前
駆物質の生成及び流速を変化させる変量である。例え
ば、サイクロンエバポレータ１００内において、キャリ
アガスに窒素を利用し、蒸気圧が低く、かつ分解点の低
い液体前駆物質であるＴＤＥＡＴを蒸発させる場合、液
体前駆物質の蒸発チャンバへの流入時の温度を２７℃、
キャリアガスの蒸発チャンバへの流入時の温度は１２０
℃とし、蒸発チャンバ３０２表面を１２０℃に加熱し、
キャリアガスの流速を６ｓｌｍ（１気圧２０℃の下で６
リットル／分）とし、液体前駆物質の流速を０．２ミリ
リットル／分とすると、蒸気ポート１０８から排出され
るＴＤＥＡＴ気体前駆物質の流速は１５ｓｃｃｍ（１気
圧２０℃の下で１５ミリリットル／分）となる。ＴＤＥ
ＡＴ液体前駆物質の流速は、それが適切なものならば、
いかなる大きさとしても良いが、好ましくは０〜０．５
ミリリットル／分である。温度が高い場合、キャリアガ
スの流れが速い場合、ぬれ領域が広い場合、蒸発チャン
バ３０２の圧力が低い場合、及び液体前駆物質の流速が
低い場合、蒸発は促進されることになる。サイクロンエ
バポレータ１００は他の種類の液体前駆物質の蒸発に用
いることもでき、特に、銅（Ｉ）（ヘキサフルオロアセ
チルアセトナート）トリメチルビニシラン（“Ｃｕ
I（ｈｆａｃ）（ＴＭＶＳ）”）、トリイソブチルアル
ミニウム（“ＴＩＢＡ”）、及びテトラエチルオルトシ
リケート（“ＴＥＯＳ”）等の蒸気圧の低い液体を蒸発
させることも可能である。
【００５０】ヒータ１２４が故障したり、キャリアガス
及び／若しくは液体前駆物質分配システムが故障した場
合に、液体前駆物質が底面３２０に蓄積することがあ
る。液体前駆物質の制御不可能な蒸発が生起する前に故
障を検出するべく、光学センサのような液体検出センサ
（図示せず）がエバポレータ本体１０２に組み込まれて
も良い。液体検出センサ（図示せず）は液体が蓄積して
いるのを検出し、故障信号をオペレータ若しくは制御デ
バイスに送る。このように制御できない液体前駆物質の
蒸発が発生する前に、故障を診断し適切な対応策を取る
ことが可能となるのである。
及び／若しくは液体前駆物質分配システムが故障した場
合に、液体前駆物質が底面３２０に蓄積することがあ
る。液体前駆物質の制御不可能な蒸発が生起する前に故
障を検出するべく、光学センサのような液体検出センサ
（図示せず）がエバポレータ本体１０２に組み込まれて
も良い。液体検出センサ（図示せず）は液体が蓄積して
いるのを検出し、故障信号をオペレータ若しくは制御デ
バイスに送る。このように制御できない液体前駆物質の
蒸発が発生する前に、故障を診断し適切な対応策を取る
ことが可能となるのである。
【００５１】サイクロンエバポレータ１００の別の実施
例においては、液体前駆物質チャネル４００の形成が省
略されるか、若しくは液体前駆物質チャネル４０４が封
止される。この別の実施例においては、液体前駆物質及
びキャリアガスの双方が、蒸発チャンバ３０２の側壁の
概ね接線方向に、かつサイクロンエバポレータ１００の
水平面と概ね平行に設けられたキャリアガスチャネル１
０４を通して分配される。更に、この別の実施例におい
ては、液体前駆物質及びキャリアガスが図５に示す液体
前駆物質及びキャリアガス分配アセンブリ５００を通し
て分配される。
例においては、液体前駆物質チャネル４００の形成が省
略されるか、若しくは液体前駆物質チャネル４０４が封
止される。この別の実施例においては、液体前駆物質及
びキャリアガスの双方が、蒸発チャンバ３０２の側壁の
概ね接線方向に、かつサイクロンエバポレータ１００の
水平面と概ね平行に設けられたキャリアガスチャネル１
０４を通して分配される。更に、この別の実施例におい
ては、液体前駆物質及びキャリアガスが図５に示す液体
前駆物質及びキャリアガス分配アセンブリ５００を通し
て分配される。
【００５２】図５を参照すると、液体前駆物質及びキャ
リアガス分配アセンブリ５００が、液体前駆物質／キャ
リアガス導管５０２を含む。液体前駆物質／キャリアガ
ス導管５０２は、好ましくは外径０．６３５ｃｍ（０．
２５インチ）の円筒形であって、一体的に形成された直
径０．１７５ｃｍ（０．０６９インチ）のキャリアガス
管５０６を含む。複孔式エルボー管継手５０８は複数の
取り付け部位を有する。管継手５０８の第１ポートには
液体前駆物質／キャリアガス導管５０２の同軸ノズル５
１４とは反対側の一端が取り付けられる。外径０．６３
５ｃｍ（０．２５インチ）のキャリアガス入口管５１０
は管継手５０８の第２ポートに取り付けられる。液体前
駆物質入口管５１２は第３ポートを通して、型番５５−
４００−１−ＯＲのＳｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）管
継手デバイスのような管継手５０８に取り付けられる。
外径０．１５７５ｃｍ（０．０６２インチ）、内径０．
０５１ｃｍ（０．０２０インチ）の液体前駆物質管５１
２は、キャリアガス管５０６の内部を貫通する形で延在
する。液体前駆物質入口管５１２は、キャリアガス管５
０６の内部でその軸線を共通とする位置にあるのが好ま
しいが、キャリアガス管５０６の内部において径方向に
位置がずれてもかまわない。液体前駆物質及びキャリア
ガス分配アセンブリ５００は、ステンレス鋼製であるの
が好ましいが、他の不活性材料から作られたものも同様
に用いることができる。
リアガス分配アセンブリ５００が、液体前駆物質／キャ
リアガス導管５０２を含む。液体前駆物質／キャリアガ
ス導管５０２は、好ましくは外径０．６３５ｃｍ（０．
２５インチ）の円筒形であって、一体的に形成された直
径０．１７５ｃｍ（０．０６９インチ）のキャリアガス
管５０６を含む。複孔式エルボー管継手５０８は複数の
取り付け部位を有する。管継手５０８の第１ポートには
液体前駆物質／キャリアガス導管５０２の同軸ノズル５
１４とは反対側の一端が取り付けられる。外径０．６３
５ｃｍ（０．２５インチ）のキャリアガス入口管５１０
は管継手５０８の第２ポートに取り付けられる。液体前
駆物質入口管５１２は第３ポートを通して、型番５５−
４００−１−ＯＲのＳｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）管
継手デバイスのような管継手５０８に取り付けられる。
外径０．１５７５ｃｍ（０．０６２インチ）、内径０．
０５１ｃｍ（０．０２０インチ）の液体前駆物質管５１
２は、キャリアガス管５０６の内部を貫通する形で延在
する。液体前駆物質入口管５１２は、キャリアガス管５
０６の内部でその軸線を共通とする位置にあるのが好ま
しいが、キャリアガス管５０６の内部において径方向に
位置がずれてもかまわない。液体前駆物質及びキャリア
ガス分配アセンブリ５００は、ステンレス鋼製であるの
が好ましいが、他の不活性材料から作られたものも同様
に用いることができる。
【００５３】図６を参照すると、同軸ノズル５１４の拡
大図が示されている。同軸ノズル５１４は液体前駆物質
／キャリアガス導管５０２の分配端に螺着されている。
環状キャリアガス管６０６はキャリアガス管５０６と直
結するように位置が合わせられ、液体前駆物質入口管５
１２はそのまま連続的に同軸ノズル５１４に連結されて
いる。液体前駆物質入口管５１２は、液体前駆物質分配
開口部６０２を終端部としており、キャリアガス管５０
６は環状キャリアガス分配開口部６０４を終端部として
いる。液体前駆物質入口管１２及びキャリアガス管６０
６については、軸の位置の多少のずれは許容できるが、
開口部６０２及び６０４の位置を同じくするのが好まし
い。キャリアガス管６０６の直径は０．１７５ｃｍ
（０．０６９インチ）である。キャリアガス管５０６及
び６０６の直径は、所望の流速及びキャリアガスの速度
に応じて変えることも可能である。キャリアガス分配開
口部６０４の寸法は、キャリアガス管５０６の寸法と同
じかそれより小さいのが好ましく、キャリアガス流れの
制流部分（restriction）としての役目を果たす。
大図が示されている。同軸ノズル５１４は液体前駆物質
／キャリアガス導管５０２の分配端に螺着されている。
環状キャリアガス管６０６はキャリアガス管５０６と直
結するように位置が合わせられ、液体前駆物質入口管５
１２はそのまま連続的に同軸ノズル５１４に連結されて
いる。液体前駆物質入口管５１２は、液体前駆物質分配
開口部６０２を終端部としており、キャリアガス管５０
６は環状キャリアガス分配開口部６０４を終端部として
いる。液体前駆物質入口管１２及びキャリアガス管６０
６については、軸の位置の多少のずれは許容できるが、
開口部６０２及び６０４の位置を同じくするのが好まし
い。キャリアガス管６０６の直径は０．１７５ｃｍ
（０．０６９インチ）である。キャリアガス管５０６及
び６０６の直径は、所望の流速及びキャリアガスの速度
に応じて変えることも可能である。キャリアガス分配開
口部６０４の寸法は、キャリアガス管５０６の寸法と同
じかそれより小さいのが好ましく、キャリアガス流れの
制流部分（restriction）としての役目を果たす。
【００５４】図５及び図６を参照すると、装置の作動
中、キャリアガスはキャリアガス入口管５１０に流入
し、液体前駆物質は液体前駆物質入口管５１２に流入す
る。キャリアガス及び液体前駆物質は、多孔式管継手５
０８、液体前駆物質／キャリアガス導管５０２、及び同
軸ノズル５１４の内部において互いに絶縁されている。
キャリアガス管５０６及び６０６と液体前駆物質入口管
５１２の外壁との間の環状部分に存在するキャリアガス
は、液体前駆物質入口管５１２内での液体前駆物質の流
れと平行に流れる。液体前駆物質及びキャリアガスは、
それぞれ液体前駆物質分配開口部６０２及びキャリアガ
ス分配開口部６０４を通して液体前駆物質／キャリアガ
ス導管５０２から排出される。キャリアガスがキャリア
ガス分配開口部６０４から排出されるときの流速は、非
常に高速である。高速のキャリアガスは、液体前駆物質
分配開口部６０４から放出された液体前駆物質に大きな
せん断力を与える。このせん断力によって液体前駆物質
は液体霧状粒子に霧化されるが、この霧状粒子の質量
は、キャリアガスの流れに連行されるだけの十分な小さ
さであり、かつ上述のようにキャリアガスから慣性力分
離されて蒸発チャンバ３０２（図３及び図４）の側壁上
に液膜を形成するだけの十分な大きさである。上述した
液体前駆物質管４０６とキャリアガスチャネル１０４と
を互いに交差するように配置することでもたらされる効
果と同じ効果が、同軸ノズルによって得られ、この場
合、同軸ノズルを用いることで、液体前駆物質霧化ノズ
ル４１２の中心をできる限り位置合わせする必要はなく
なる。
中、キャリアガスはキャリアガス入口管５１０に流入
し、液体前駆物質は液体前駆物質入口管５１２に流入す
る。キャリアガス及び液体前駆物質は、多孔式管継手５
０８、液体前駆物質／キャリアガス導管５０２、及び同
軸ノズル５１４の内部において互いに絶縁されている。
キャリアガス管５０６及び６０６と液体前駆物質入口管
５１２の外壁との間の環状部分に存在するキャリアガス
は、液体前駆物質入口管５１２内での液体前駆物質の流
れと平行に流れる。液体前駆物質及びキャリアガスは、
それぞれ液体前駆物質分配開口部６０２及びキャリアガ
ス分配開口部６０４を通して液体前駆物質／キャリアガ
ス導管５０２から排出される。キャリアガスがキャリア
ガス分配開口部６０４から排出されるときの流速は、非
常に高速である。高速のキャリアガスは、液体前駆物質
分配開口部６０４から放出された液体前駆物質に大きな
せん断力を与える。このせん断力によって液体前駆物質
は液体霧状粒子に霧化されるが、この霧状粒子の質量
は、キャリアガスの流れに連行されるだけの十分な小さ
さであり、かつ上述のようにキャリアガスから慣性力分
離されて蒸発チャンバ３０２（図３及び図４）の側壁上
に液膜を形成するだけの十分な大きさである。上述した
液体前駆物質管４０６とキャリアガスチャネル１０４と
を互いに交差するように配置することでもたらされる効
果と同じ効果が、同軸ノズルによって得られ、この場
合、同軸ノズルを用いることで、液体前駆物質霧化ノズ
ル４１２の中心をできる限り位置合わせする必要はなく
なる。
【００５５】液体前駆物質及びキャリアガス分配アセン
ブリ５００は、Ｓｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）Ｏシー
ル管継手型番５５−１００−１−０８によってキャリア
ガスチャネル１０４に固定される。このＳｗａｇｅｌｏ
ｃｋ（登録商標）Ｏシール管継手型番５５−１００−１
−０８は、アセンブリ５００が側壁３０４（図３）の接
平面に対してできる限り垂直に交差するようにアセンブ
リ５００を径方向にずらしてセットする。アセンブリ５
００の分配端は、側壁３０４から１．０９ｃｍ（０．４
３インチ）の距離となるように、蒸発チャンバ３０２の
中に延在する形で設けられる。
ブリ５００は、Ｓｗａｇｅｌｏｃｋ（登録商標）Ｏシー
ル管継手型番５５−１００−１−０８によってキャリア
ガスチャネル１０４に固定される。このＳｗａｇｅｌｏ
ｃｋ（登録商標）Ｏシール管継手型番５５−１００−１
−０８は、アセンブリ５００が側壁３０４（図３）の接
平面に対してできる限り垂直に交差するようにアセンブ
リ５００を径方向にずらしてセットする。アセンブリ５
００の分配端は、側壁３０４から１．０９ｃｍ（０．４
３インチ）の距離となるように、蒸発チャンバ３０２の
中に延在する形で設けられる。
【００５６】サイクロンエバポレータ１００は、何らか
の液体前駆物質の分配のために液体前駆物質及びキャリ
アガス分配アセンブリ４００と共に用いることができ
る。例えば、サイクロンエバポレータ１００は、液体前
駆物質及びキャリアガス分配アセンブリ５００と共に、
上述のようなＴＤＥＡＴの蒸発のために用いられる。
の液体前駆物質の分配のために液体前駆物質及びキャリ
アガス分配アセンブリ４００と共に用いることができ
る。例えば、サイクロンエバポレータ１００は、液体前
駆物質及びキャリアガス分配アセンブリ５００と共に、
上述のようなＴＤＥＡＴの蒸発のために用いられる。
【００５７】更に別の実施例においては、蒸発チャンバ
３０２内のぬれ領域の面積を増加させるべく蒸発チャン
バ３０２の表面積が増加され、蒸発チャンバ３０２内部
のキャリアガスの流れが、蒸発チャンバ３０２内部に一
体的に設けられた構造的な機構によって規定される形と
される。例えば、側壁３０４及び３０６表面を滑らかに
するのでなく、側壁上にすじ溝が設けられる。すじ溝は
小さいピッチのねじ山のような形状で、カバー１０６の
底部の近傍から始まる形で形成される。すじ溝は底面３
２０に向けて螺旋状に形成され、底面３２０を末端とし
ている。すじ溝は、キャリアガスの流れ、連行液体前駆
物質、及び気体前駆物質の流れ、更には側壁３０４及び
３０６に被着した液体前駆物質に対して機械的に方向性
を与える。すじ溝は側壁３０４及び３０６の表面積を増
加させ、ぬれ領域の面積を拡大することにも役立つ。
３０２内のぬれ領域の面積を増加させるべく蒸発チャン
バ３０２の表面積が増加され、蒸発チャンバ３０２内部
のキャリアガスの流れが、蒸発チャンバ３０２内部に一
体的に設けられた構造的な機構によって規定される形と
される。例えば、側壁３０４及び３０６表面を滑らかに
するのでなく、側壁上にすじ溝が設けられる。すじ溝は
小さいピッチのねじ山のような形状で、カバー１０６の
底部の近傍から始まる形で形成される。すじ溝は底面３
２０に向けて螺旋状に形成され、底面３２０を末端とし
ている。すじ溝は、キャリアガスの流れ、連行液体前駆
物質、及び気体前駆物質の流れ、更には側壁３０４及び
３０６に被着した液体前駆物質に対して機械的に方向性
を与える。すじ溝は側壁３０４及び３０６の表面積を増
加させ、ぬれ領域の面積を拡大することにも役立つ。
【００５８】図７を参照すると、化学蒸着システム７０
０のブロック図が示されている。液体前駆物質源７０２
及びキャリアガス源７０４がサイクロンエバポレータ１
００に結合されているのが示されている。サイクロンエ
バポレータ１００はＣＶＤリアクタアセンブリ７０６に
結合される。液体前駆物質分配システム７０８は、液体
前駆物質を液体前駆物質源７０２からサイクロンエバポ
レータ１００に導くものであって、好ましくはステンレ
ス鋼製の管部材から作られる。キャリアガス分配システ
ム７１０は、キャリアガス源７０４とサイクロンエバポ
レータ１００とを連通せしめ、好ましくはステンレス鋼
製の管部材から作られる。気体前駆物質分配システム７
１２は、気体前駆物質をサイクロンエバポレータ１００
からＣＶＤリアクタアセンブリ７０６に導き、好ましく
はステンレス鋼製の管部材からなる。液体前駆物質分配
システム７０８、キャリアガス分配システム７１０、及
び気体前駆物質分配システム７１０の末端の矢印は、流
体の流れの方向を示している。ＣＶＤリアクタアセンブ
リ７０６は、例えば熱ＣＶＤリアクタアセンブリ、若し
くはプラズマＣＶＤリアクタアセンブリ等の適当なＣＶ
Ｄリアクタアセンブリならばいかなる種類のものでも良
い。液体前駆物質源７０２は圧力容器、若しくは内部に
液体前駆物質を貯蔵する他の適当な液体前駆物質源であ
る。キャリアガス源７０４は圧力容器、若しくは内部に
キャリアガスを貯蔵する他の適当なキャリアガス源であ
る。ＣＶＤリアクタアセンブリ７０６としては、特定の
気体前駆物質若しくは利用される気体前駆物質に適合す
るように作動パラメータを調節されたＣＶＤリアクタア
センブリならば、いかなる種類のものでも使用可能であ
るということは、本明細書を参照した当業者には理解さ
れよう。
０のブロック図が示されている。液体前駆物質源７０２
及びキャリアガス源７０４がサイクロンエバポレータ１
００に結合されているのが示されている。サイクロンエ
バポレータ１００はＣＶＤリアクタアセンブリ７０６に
結合される。液体前駆物質分配システム７０８は、液体
前駆物質を液体前駆物質源７０２からサイクロンエバポ
レータ１００に導くものであって、好ましくはステンレ
ス鋼製の管部材から作られる。キャリアガス分配システ
ム７１０は、キャリアガス源７０４とサイクロンエバポ
レータ１００とを連通せしめ、好ましくはステンレス鋼
製の管部材から作られる。気体前駆物質分配システム７
１２は、気体前駆物質をサイクロンエバポレータ１００
からＣＶＤリアクタアセンブリ７０６に導き、好ましく
はステンレス鋼製の管部材からなる。液体前駆物質分配
システム７０８、キャリアガス分配システム７１０、及
び気体前駆物質分配システム７１０の末端の矢印は、流
体の流れの方向を示している。ＣＶＤリアクタアセンブ
リ７０６は、例えば熱ＣＶＤリアクタアセンブリ、若し
くはプラズマＣＶＤリアクタアセンブリ等の適当なＣＶ
Ｄリアクタアセンブリならばいかなる種類のものでも良
い。液体前駆物質源７０２は圧力容器、若しくは内部に
液体前駆物質を貯蔵する他の適当な液体前駆物質源であ
る。キャリアガス源７０４は圧力容器、若しくは内部に
キャリアガスを貯蔵する他の適当なキャリアガス源であ
る。ＣＶＤリアクタアセンブリ７０６としては、特定の
気体前駆物質若しくは利用される気体前駆物質に適合す
るように作動パラメータを調節されたＣＶＤリアクタア
センブリならば、いかなる種類のものでも使用可能であ
るということは、本明細書を参照した当業者には理解さ
れよう。
【００５９】上述の実施例の変形及び変更が可能である
ということを理解されたい。例えば、カバー１０６及び
エバポレータ本体１０２は一体として形成することがで
き、エバポレータ本体１０２とは別個に設けられたヒー
タ１２４と共に一体的に統合されたサイクロンエバポレ
ータを形成することも可能である。更に、液体前駆物質
チャネル４０４及びキャリアガスチャネル１０４の角度
及び姿勢を変えることも可能であって、例えば液体前駆
物質チャネル４０４の向きを、液体前駆物質を側壁３０
４に対して垂直に導く方向とすることもできる。また、
液体前駆物質管４０６を変形して、分配端の角度を４５
°でなく他の角度、例えば９０°にすることもできる。
更に、液体前駆物質管４０６を他の位置に配置して、キ
ャリアガスの流れの中に更に延びる形にしたり、エバポ
レータ本体１０２の材料に接近する方向に短くなった
形、またはその内部にまで引っ込んだ形にすることもで
きる。チャネルをエバポレータ本体１０２を通して底面
３２０に達する形に設け、蓄積した液体前駆物質を排出
するようにすることもできる。この他、側壁３０４及び
３０６の形状を曲面以外の形状とした構造を用いて、蒸
発チャンバ３０２内部においてキャリアガスの流れの方
向を急速に変化させることを促進することもできる。例
えば、側壁３０４を、複数の切子面を設けた表面、若し
くは複数の切子面を設けた表面と曲面をなす表面との組
合せからなる形状にすることも可能である。更に、特定
の寸法及び位置を示してきたが、寸法及び位置を変更し
て、サイクロンエバポレータ１００のようなサイクロン
エバポレータを形成することも可能であるということ
は、本明細書を参照した当業者には明らかであろう。従
って、本明細書において直接的に記述されていない他の
実施例、変形、及び改良等も、本発明の精神及び範囲を
逸脱することなく実現することができる。
ということを理解されたい。例えば、カバー１０６及び
エバポレータ本体１０２は一体として形成することがで
き、エバポレータ本体１０２とは別個に設けられたヒー
タ１２４と共に一体的に統合されたサイクロンエバポレ
ータを形成することも可能である。更に、液体前駆物質
チャネル４０４及びキャリアガスチャネル１０４の角度
及び姿勢を変えることも可能であって、例えば液体前駆
物質チャネル４０４の向きを、液体前駆物質を側壁３０
４に対して垂直に導く方向とすることもできる。また、
液体前駆物質管４０６を変形して、分配端の角度を４５
°でなく他の角度、例えば９０°にすることもできる。
更に、液体前駆物質管４０６を他の位置に配置して、キ
ャリアガスの流れの中に更に延びる形にしたり、エバポ
レータ本体１０２の材料に接近する方向に短くなった
形、またはその内部にまで引っ込んだ形にすることもで
きる。チャネルをエバポレータ本体１０２を通して底面
３２０に達する形に設け、蓄積した液体前駆物質を排出
するようにすることもできる。この他、側壁３０４及び
３０６の形状を曲面以外の形状とした構造を用いて、蒸
発チャンバ３０２内部においてキャリアガスの流れの方
向を急速に変化させることを促進することもできる。例
えば、側壁３０４を、複数の切子面を設けた表面、若し
くは複数の切子面を設けた表面と曲面をなす表面との組
合せからなる形状にすることも可能である。更に、特定
の寸法及び位置を示してきたが、寸法及び位置を変更し
て、サイクロンエバポレータ１００のようなサイクロン
エバポレータを形成することも可能であるということ
は、本明細書を参照した当業者には明らかであろう。従
って、本明細書において直接的に記述されていない他の
実施例、変形、及び改良等も、本発明の精神及び範囲を
逸脱することなく実現することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上より、本発明により、低コストで、
低蒸気圧の液体前駆物質であっても制御しつつ気化し、
化学蒸着処理用として量的にも質的にも十分な気体前駆
物質を効率的に生成することが可能となる。
低蒸気圧の液体前駆物質であっても制御しつつ気化し、
化学蒸着処理用として量的にも質的にも十分な気体前駆
物質を効率的に生成することが可能となる。
【図１】本発明のサイクロンエバポレータの側面図であ
る。
る。
【図２】図１のサイクロンエバポレータの平面図であ
る。
る。
【図３】図１のサイクロンエバポレータの断面図であ
る。
る。
【図４】図２のサイクロンエバポレータの断面図であ
る。
る。
【図５】同軸式の、液体前駆物質及びキャリアガス分配
アセンブリを示した図である。
アセンブリを示した図である。
【図６】同軸式ノズルの拡大図である。
【図７】化学蒸着システムのブロック図である。
１００ サイクロンエバポレータ １０２ エバポレータ本体 １０４ キャリアガスチャネル １０６ カバー １０８ 蒸気ポート １１０ フランジ １１２ 外周面 １１４ フィレット １１６ フィレット １１８ キャリアガス導管 １２０ タップ １２２ 座ぐり １２４ 加熱要素 １２８ 上側表面 ２０２ａ〜２０２ｆ 孔 ３０２ 蒸発チャンバ ３０４ 側壁 ３０６ 側壁 ３０８ 出口管 ３１０ 環状溝 ３１２ 入口 ３１４ 上側部分 ３１６ 下側部分 ３１８ 側壁斜面移行部分 ３２０ 底面 ４０２ａ、４０２ｂ 孔 ４０４ 液体前駆物質チャネル ４０６ 液体前駆物質管 ４０７ 液体前駆物質管通路 ４０８ タップ ４１０ 座ぐり ４１２ 霧化ノズル ５００ キャリアガス分配アセンブリ ５０２ 液体前駆物質／キャリアガス導管 ５０６ キャリアガス管 ５０８ 多孔式エルボー管継手 ５１０ キャリアガス入口管 ５１２ 液体前駆物質入口管 ５１４ 同軸ノズル ６０２ 液体前駆物質分配開口部 ６０４ キャリアガス分配開口部 ６０６ キャリアガス管 ７００ 化学蒸着システム ７０２ 液体前駆物質源 ７０４ キャリアガス源 ７０６ ＣＶＤリアクタアセンブリ ７０８ 液体前駆物質分配システム ７１０ キャリアガス分配システム ７１２ 気体前駆物質分配システム
フロントページの続き (72)発明者 エドワード・ジェイ・マキナニー アメリカ合衆国カリフォルニア州95132・ サンノゼ・トリーウッドレイン 2131 (72)発明者 マイケル・エヌ・スセフ アメリカ合衆国カリフォルニア州95127・ サンノゼ・マコビイレイン 352
Claims (35)
- 【請求項１】 液体前駆物質源と、 キャリアガス源と、 気体前駆物質入口を有する化学蒸着リアクタアセンブリ
と、 エバポレータ本体と、 前記エバポレータ本体内部に設けられた蒸発チャンバ
と、 キャリアガス入口及び液体前駆物質入口を有し、かつ前
記蒸発チャンバ内に設けられた開口部を有する霧化器
と、 前記蒸発チャンバから前記エバポレータ本体を通して延
在する蒸気出口と、 前記液体前駆物質源と前記液体前駆物質入口との間を結
合する液体前駆物質分配システムと、 前記キャリアガス源と前記キャリアガス入口とを結合す
るキャリアガス分配システムと、 前記蒸気出口と前記気体前駆物質の入口とを結合する気
体前駆物質分配システムとを有することを特徴とする化
学蒸着（ＣＶＤ）システム。 - 【請求項２】 前記液体前駆物質源が加圧された低蒸
気圧の液体を貯蔵した容器であることを特徴とし、 前記低蒸気圧の液体が、銅（Ｉ）（ヘキサフルオロアセ
トナート）トリメチルビニシラン、トリイソブチルアル
ミニウム、テトラエチルオルトシリケート、及びテトラ
ジエチルアミノチタンからなるグループから選択された
物質であることを特徴とする請求項１に記載の化学蒸着
システム。 - 【請求項３】 前記キャリアガス源が窒素を貯蔵する
容器であることを特徴とする請求項１に記載の化学蒸着
システム。 - 【請求項４】 キャリアガス及び前駆物質を利用する
ＣＶＤシステムにおけるエバポレータであって、 本体と、 前記本体の内部に配置されたチャンバと、 キャリアガス入口及び液体前駆物質入口を有し、かつ前
記チャンバ内に設けられた開口部を有する霧化器アセン
ブリと、 前記チャンバから前記本体を通して延在する蒸気出口と
を有することを特徴とするエバポレータ。 - 【請求項５】 前記霧化器アセンブリが、 前記本体を通して延在し、前記チャンバの内部に出口部
分開口部を有する液体前駆物質通路と、 前記本体を通して延在し、前記チャンバ内に設けられた
出口部分開口部を有するキャリアガス通路とを有し、 前記キャリアガス通路が、前記液体前駆物質を霧化し、
前記霧化された液体前駆物質を前記チャンバの第１表面
上に分散するように配置されていることを特徴とする請
求項４に記載のエバポレータ。 - 【請求項６】 前記霧化器アセンブリが、液体前駆物
質／キャリアガス導管と、 同軸霧化器ノズルとを更に有し、 前記キャリアガス通路が前記液体前駆物質／キャリアガ
ス導管の内部に一体的に設けられ、前記液体前駆物質通
路が前記キャリアガス通路の内部に配置されていること
を特徴とし、 前記同軸霧化器ノズルが前記液体前駆物質／キャリアガ
ス導管に接続された第１端部と、前記エバポレータチャ
ンバの中に開口する第２端部とを有することを特徴とす
る請求項５に記載のエバポレータ。 - 【請求項７】 前記チャンバの少なくとも一部が壁に
よって画定され、前記エバポレータが前記壁に熱的に接
続された加熱要素を更に有することを特徴とする請求項
４に記載のエバポレータ。 - 【請求項８】 前記エバポレータが熱伝導性であり、
前記加熱要素が、前記エバポレータ本体にクランプされ
た加熱カラーを有することを特徴とする請求項７に記載
のエバポレータ。 - 【請求項９】 前記チャンバの少なくとも一部が、一
般に垂直に設けられた壁によって画定されることを特徴
とし、 前記霧化器アセンブリが、前記本体内に配置された液体
前駆物質チャネルと、 前記液体前駆物質チャネルから概ね垂直方向に位置をず
らして配置されたキャリアガスチャネルとを有し、 前記液体前駆物質チャネルが、前記壁を通して前記チャ
ンバ内に延在する液体前駆物質管を有することを特徴と
し、 前記キャリアガスチャネルが、前記壁を通して、前記チ
ャンバ内の前記液体前駆物質チャネルの延長部の近傍に
開口していることを特徴とする請求項４に記載のエバポ
レータ。 - 【請求項１０】 前記液体前駆物質管が、前記キャリ
アガスチャネルの近傍に、４５°の、傾斜角度で斜め切
断された分配端を有し、ベンチュリ効果を促進するよう
にしていることを特徴とする請求項９に記載のエバポレ
ータ。 - 【請求項１１】 前記液体前駆物質入口及びキャリア
ガス入口が前記チャンバの上側領域内に配置されること
を特徴とし、 前記蒸気出口が、前記エバポレータ本体の上側領域内に
配置された出口ポートと、前記出口ポートから前記チャ
ンバの上側領域を通して前記蒸発チャンバの下側領域に
達するまで延在する導管とを有することを特徴とする請
求項９に記載のエバポレータ。 - 【請求項１２】 前記垂直壁が前記チャンバの上側領
域における円筒形壁であって、前記チャンバが先端を切
断された円錐形の形状の壁によって画定された下側領域
を更に有することを特徴とする請求項９に記載のエバポ
レータ。 - 【請求項１３】 前記本体がカバーを有し、前記蒸気
出口が前記カバーを通して延在し、前記チャンバ内に開
口することを特徴とし、 前記エバポレータが前記蒸気出口に外接し、前記チャン
バ内に延在する出口管を更に有することを特徴とする請
求項４に記載のエバポレータ。 - 【請求項１４】 前記エバポレータ本体がアルミニウ
ム製であることを特徴とする請求項４に記載のエバポレ
ータ。 - 【請求項１５】 本体と、 前記本体に支持された蒸発面であって、前記蒸発面が曲
面をなし、予め定められた断面積の第１内部空間を画定
する第１部分と、前記第１内部空間の断面積よりも小さ
い予め定められた断面積の第２内部空間を画定する第２
部分とを有する、該蒸発面と、 前記蒸発面の第１部分の概ね接線方向に向けられた第１
ポートと、 前記第２内部空間内に配置された第２ポートとを有する
ことを特徴とするエバポレータ。 - 【請求項１６】 前記第１部分が第１直径を有し、軸
を中心とする曲面をなすことを特徴とし、 前記第２部分が前記第１直径よりも小さい第２直径を有
し、軸を中心とした曲面をなすことを特徴とする請求項
１５に記載のエバポレータ。 - 【請求項１７】 前記蒸発面が軸を中心とした曲面を
なし、前記第１部分が前記軸の第１部分上で第１直径を
有し、前記第２部分が、前記第１部分から延在する前記
軸の第２部分上で第１直径より小さい直径を有し、前記
第１部分に隣接することを特徴とする請求項１５に記載
のエバポレータ。 - 【請求項１８】 前記第１部分が円筒形で、前記第２
部分が円錐台形であることを特徴とする請求項１７に記
載のエバポレータ。 - 【請求項１９】 霧化器を更に有することを特徴とす
る請求項１５に記載のエバポレータ。 - 【請求項２０】 前記霧化器が、入口端及び前記霧化
器の出口オリフィスである出口端とを有する第１導管
と、 入口端と出口端とを有する第２導管とを有し、 前記第２導管が前記第１導管と交差し、前記第２導管の
出口端が前記第１導管を終端部としていることを特徴と
する請求項１９に記載のエバポレータ。 - 【請求項２１】 前記霧化器が、 入口端及び出口端を有する第１導管と、 入口端及び出口端を有する第２導管とを有し、 前記出口端が前記霧化器の出口オリフィスであることを
特徴とし、 前記第２導管が前記第１導管内部に配置され、前記第２
導管の出口端の位置が前記第１導管の出口端の位置と同
じであることを特徴とする請求項１９に記載のエバポレ
ータ。 - 【請求項２２】 エバポレータ内において液体を蒸発
処理する方法であって、 前記エバポレータ内に液体前駆物質を導入する過程と、 前記エバポレータ内にキャリアガスを導入する過程と、 前記液体前駆物質の一部をキャリアガスに連行させる過
程と、 前記連行された液体前駆物質を前記エバポレータの表面
に被着する過程と、 前記エバポレータの表面を前記被着された液体前駆物質
が気化するように加熱する過程とを有することを特徴と
するエバポレータ内における液体の蒸発処理方法。 - 【請求項２３】 前記エバポレータ表面上で前記被着
された液体前駆物質を液膜状に広げる過程を更に有する
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記液体前駆物質を広げる過程が、
前記被着された液体前駆物質をキャリアガスで破砕する
過程を更に有することを特徴とする請求項２３に記載の
方法。 - 【請求項２５】 前記キャリアガスを導入する過程
が、前記キャリアガスを前記導入された液体前駆物質と
概ね平行で同じ方向に導入する過程を更に有することを
特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２６】 前記キャリアガスを導入する過程
が、前記導入された液体前駆物質に対して概ね垂直な向
きに前記キャリアガスを導入する過程を有することを特
徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２７】 前記液体前駆物質を導入する過程
が、前記液体前駆物質を圧力のもとに導入する過程を含
むことを特徴とし、 前記キャリアガスを導入する過程が、前記キャリアガス
を前記液体前駆物質と交差する向きに導入して、液体前
駆物質を引き出し、かつ霧化するべくベンチュリ効果を
発生させるようにする過程を含むことを特徴とする請求
項２２に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記液体前駆物質がテトラエチルオ
ルトシリケートであり、前記キャリアガスが窒素である
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２９】 エバポレータ内において液体を蒸発
処理する方法であって、 前記エバポレータ内に液体前駆物質粒子を導入する過程
と、 前記エバポレータ内にキャリアガスの流れを導入する過
程と、 前記液体前駆物質粒子の一部を前記キャリアガスに連行
させる過程と、 前記エバポレータ内において前記キャリアガスの流れを
回動方向に加速させる過程と、 前記連行された液体前駆物質の液膜を前記エバポレータ
の曲面上に被着させる過程と、 前記被着された液体前駆物質の液膜を蒸発させるべく前
記エバポレータの曲面を加熱する過程とを有することを
特徴とするエバポレータ内における液体の蒸発処理方
法。 - 【請求項３０】 前記エバポレータが第１領域及び第
２領域を有し、前記液体前駆物質及び前記キャリアガス
が前記第１部分に導入されることを特徴とし、 前記第１領域から前記第２領域に向けて負の圧力勾配を
生成する過程を更に有することを特徴とし、 前記キャリアガスが前記第２部分に向かって流れること
を特徴とする請求項２９に記載の方法。 - 【請求項３１】 前記第１領域及び前記第２領域にお
いて、前記キャリアガスに対する回動方向への一定の加
速を維持する過程を更に有することを特徴とする請求項
３０に記載の方法。 - 【請求項３２】 前記キャリアガスが前記第２部分に
向けてサイクロン流れとなって流れることを特徴とする
請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３３】 液体前駆物質源と、キャリアガス源
と、蒸気出口を有するエバポレータと、曲面をなす表面
と、第１領域と、第２領域とを有する化学蒸着システム
において液体を蒸発処理する方法であって、 前記液体前駆物質源から前記エバポレータ内に液体前駆
物質を導入する過程と、前記キャリアガス源から前記エ
バポレータ内にキャリアガスの流れを導入する過程と、 前記液体前駆物質を前記キャリアガスの流れに連行させ
る過程と、 前記エバポレータ内において前記キャリアガスの流れを
回動方向に加速する過程と、 前記エバポレータの第１領域、前記エバポレータの第２
領域、前記化学蒸着反応アセンブリ間で負の圧力勾配を
生成する過程と、 前記連行された液体前駆物質を前記エバポレータの曲面
をなす表面上に液膜状に広げる過程と、 前記液体前駆物質の液膜を蒸発させる過程と、 前記液体前駆物質の気化された液膜を前記エバポレータ
から前記エバポレータ蒸気出口を通して化学蒸着リアク
タアセンブリに導く過程とを有することを特徴とする化
学蒸着システムにおける液体の蒸発処理方法。 - 【請求項３４】 エバポレータであって、 前記エバポレータ内に液体の前駆物質を導入するための
手段と、 前記液体前駆物質を連行すべく前記エバポレータ内にキ
ャリアガスを導入するための手段と、 前記連行された液体前駆物質を前記エバポレータの表面
上に被着すべく、前記キャリアガスを回動方向に加速す
るのを促進するための手段と、 前記被着された液体前駆物質を気化させるべく前記エバ
ポレータの表面を加熱するための手段とを有することを
特徴とするエバポレータ。 - 【請求項３５】 前記エバポレータの下側部分の中に
低圧領域を形成するための手段と、 前記エバポレータの上側部分において、前記気化された
液体前駆物質を蒸気出口を通して前記エバポレータの外
に排出するための手段とを更に有することを特徴とする
請求項３４に記載のエバポレータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/415,268 US5653813A (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Cyclone evaporator |
| US08/415,268 | 1995-04-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925578A true JPH0925578A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=23645024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8102048A Pending JPH0925578A (ja) | 1995-04-03 | 1996-04-02 | サイクロンエバポレータ及びそれを用いた化学蒸着システム及びそれらにおける液体の蒸発処理方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5653813A (ja) |
| EP (1) | EP0736613A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0925578A (ja) |
| KR (1) | KR100269560B1 (ja) |
| SG (1) | SG43304A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006093168A1 (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-08 | Youtec Co., Ltd. | Ｃｖｄ装置と、それを用いた多層膜形成方法と、それにより形成された多層膜 |
| JP2015039001A (ja) * | 2014-09-18 | 2015-02-26 | 株式会社渡辺商行 | 気化器 |
| JP2018050040A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システムのための渦状微粒化ノズルアセンブリ、気化器、及び関連する方法 |
| WO2019082674A1 (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | 株式会社堀場エステック | 気化装置及び気化装置用分離器 |
| WO2020039886A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 株式会社堀場エステック | 気化器、液体材料気化装置、及び気化方法 |
| KR20220042561A (ko) * | 2020-09-28 | 2022-04-05 | (주) 플라즈닉스 | 플라즈마 토치 및 이를 이용하여 대상기체를 처리하는 방법 |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110531A (en) * | 1991-02-25 | 2000-08-29 | Symetrix Corporation | Method and apparatus for preparing integrated circuit thin films by chemical vapor deposition |
| DE19502944C2 (de) * | 1995-01-31 | 2000-10-19 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zur Überführung eines Flüssigkeitsstromes in einen Gasstrom |
| US6116184A (en) | 1996-05-21 | 2000-09-12 | Symetrix Corporation | Method and apparatus for misted liquid source deposition of thin film with reduced mist particle size |
| TW448236B (en) * | 1996-05-21 | 2001-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film, method and apparatus for forming the same, and electronic component incorporating the same |
| US5997642A (en) | 1996-05-21 | 1999-12-07 | Symetrix Corporation | Method and apparatus for misted deposition of integrated circuit quality thin films |
| TW399258B (en) * | 1997-05-16 | 2000-07-21 | Tokyo Electron Limtied | Vapor generating method and apparatus using same |
| JPH11111644A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Japan Pionics Co Ltd | 気化供給装置 |
| US6012647A (en) * | 1997-12-01 | 2000-01-11 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and method of atomizing and vaporizing |
| US6045864A (en) * | 1997-12-01 | 2000-04-04 | 3M Innovative Properties Company | Vapor coating method |
| EP1073777A2 (en) | 1998-04-14 | 2001-02-07 | CVD Systems, Inc. | Film deposition system |
| US6296711B1 (en) | 1998-04-14 | 2001-10-02 | Cvd Systems, Inc. | Film processing system |
| US6136725A (en) * | 1998-04-14 | 2000-10-24 | Cvd Systems, Inc. | Method for chemical vapor deposition of a material on a substrate |
| US6210485B1 (en) | 1998-07-21 | 2001-04-03 | Applied Materials, Inc. | Chemical vapor deposition vaporizer |
| AUPP624298A0 (en) * | 1998-09-30 | 1998-10-22 | Alcos Technologies Pty Ltd | Cyclonic evaporator |
| FR2800754B1 (fr) | 1999-11-08 | 2003-05-09 | Joint Industrial Processors For Electronics | Dispositif evaporateur d'une installation de depot chimique en phase vapeur |
| US6761109B2 (en) * | 2001-03-28 | 2004-07-13 | The Boc Group, Inc. | Apparatus and method for mixing a gas and a liquid |
| US6797108B2 (en) * | 2001-10-05 | 2004-09-28 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for evenly flowing processing gas onto a semiconductor wafer |
| US6717246B2 (en) * | 2002-04-16 | 2004-04-06 | Intel Corporation | Semiconductor package with integrated conical vapor chamber |
| US7008658B2 (en) * | 2002-05-29 | 2006-03-07 | The Boc Group, Inc. | Apparatus and method for providing treatment to a continuous supply of food product by impingement |
| US20030228401A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-11 | Newman Michael D. | System and method of using non-volatile microbiocidal application agents |
| US20040036129A1 (en) * | 2002-08-22 | 2004-02-26 | Micron Technology, Inc. | Atomic layer deposition of CMOS gates with variable work functions |
| JP2004335564A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Japan Pionics Co Ltd | 気化器 |
| JP4607474B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2011-01-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
| US7282158B2 (en) * | 2004-03-26 | 2007-10-16 | Aviza Technology Limited | Method of processing a workpiece |
| JP2005340405A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Asahi Denka Kogyo Kk | 化学気相成長用原料及び薄膜の製造方法 |
| DE102005030862B4 (de) * | 2005-07-01 | 2009-12-24 | Sintec Keramik Gmbh | Erstbenetzungshilfsmaterial für einen Verdampferkörper, seine Verwendung zum Herrichten der Verdampferfläche eines Verdampferkörpers und ein elektrisch beheizbarer keramischer Verdampferkörper |
| US7473637B2 (en) * | 2005-07-20 | 2009-01-06 | Micron Technology, Inc. | ALD formed titanium nitride films |
| JP4299286B2 (ja) * | 2005-10-06 | 2009-07-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 気化装置、成膜装置及び気化方法 |
| GB2432371B (en) * | 2005-11-17 | 2011-06-15 | Epichem Ltd | Improved bubbler for the transportation of substances by a carrier gas |
| KR100980729B1 (ko) * | 2006-07-03 | 2010-09-07 | 주식회사 야스 | 증착 공정용 다중 노즐 증발원 |
| EP2089128A4 (en) * | 2006-12-08 | 2013-04-17 | Spectra Analysis Instr Inc | METHOD AND APPARATUS FOR DEOLVATING LIQUID IN CIRCULATION |
| US8465791B2 (en) * | 2009-10-16 | 2013-06-18 | Msp Corporation | Method for counting particles in a gas |
| KR101765734B1 (ko) | 2009-11-02 | 2017-08-07 | 시그마-알드리치 컴퍼니., 엘엘씨 | 고형 전구체 전달 어셈블리 및 관련 방법 |
| US9302291B2 (en) | 2011-08-05 | 2016-04-05 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for processing vapor |
| KR102007697B1 (ko) * | 2013-02-28 | 2019-08-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지용 전극 제조 장치 |
| DK201500077U4 (en) * | 2015-06-04 | 2016-06-10 | Gea Process Eng As | Spraytørrer med forbedret pakning |
| WO2017003791A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 3M Innovative Properties Company | Discontinuous coatings and methods of forming the same |
| WO2017009997A1 (ja) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び気化システム |
| EP3436620A1 (en) | 2016-04-01 | 2019-02-06 | 3M Innovative Properties Company | Roll-to-roll atomic layer deposition apparatus and method |
| CN114712870B (zh) * | 2022-03-17 | 2024-02-20 | 山东神驰石化有限公司 | 一种mtbe脱硫提纯装置 |
| US20230298909A1 (en) * | 2022-03-21 | 2023-09-21 | Entegris, Inc. | Systems and methods for controlling precursor delivery |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1183098A (en) * | 1910-04-04 | 1916-05-16 | Merrell Soule Co | Desiccating apparatus. |
| US3969499A (en) * | 1971-05-24 | 1976-07-13 | Lee Pharmaceuticals | Dental adhesive materials containing fluoride compounds |
| GB1422781A (en) * | 1972-03-29 | 1976-01-28 | Ici Ltd | Vapourinsing process |
| EP0058571A1 (en) * | 1981-02-18 | 1982-08-25 | National Research Development Corporation | Method and apparatus for delivering a controlled flow rate of reactant to a vapour deposition process |
| US4734109A (en) * | 1982-01-04 | 1988-03-29 | Cox James P | Effluent treatment apparatus and method of operating same |
| DE3681768D1 (de) * | 1985-07-30 | 1991-11-07 | Hartmut Wolf | Zerstaeubungsvorrichtung. |
| JPH01257189A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-13 | Hitachi Ltd | 蒸発源用るつぼ |
| JPH02290963A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蒸着用るつぼ |
| DE8906889U1 (de) * | 1989-06-05 | 1989-08-31 | Czernawski, Norbert, 6140 Benzheim | Wirbelkammerzerstäuber |
| US5090985A (en) * | 1989-10-17 | 1992-02-25 | Libbey-Owens-Ford Co. | Method for preparing vaporized reactants for chemical vapor deposition |
| US5204314A (en) * | 1990-07-06 | 1993-04-20 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method for delivering an involatile reagent in vapor form to a CVD reactor |
| KR950007197B1 (ko) * | 1990-10-05 | 1995-07-03 | 후지쓰 가부시기가이샤 | 수증기의 공급장치 및 그 제어방법 |
| US5252134A (en) * | 1991-05-31 | 1993-10-12 | Stauffer Craig M | Integrated delivery system for chemical vapor from non-gaseous sources for semiconductor processing |
| US5203925A (en) * | 1991-06-20 | 1993-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for producing a thin film of tantalum oxide |
| IT1253325B (it) * | 1991-07-04 | 1995-07-24 | Procedimento industriale per l'applicazione di una pellicola di p.t.f. e. su superfici di alluminio | |
| JPH05132779A (ja) * | 1991-11-11 | 1993-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体材料気化装置 |
| DE69218152T2 (de) * | 1991-12-26 | 1997-08-28 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Herstellungsverfahren einer niedergeschlagenen Schicht mittels CVD, unter Verwendung von flüssigem Rohstoff und dazu geeignete Vorrichtung |
| JPH06291040A (ja) * | 1992-03-03 | 1994-10-18 | Rintetsuku:Kk | 液体気化供給方法と液体気化供給器 |
| NL9200415A (nl) * | 1992-03-06 | 1993-10-01 | Bronkhorst High Tech Bv | Werkwijze voor het omzetten van een vloeistofstroom in een gasstroom, en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. |
| US5246881A (en) * | 1993-04-14 | 1993-09-21 | Micron Semiconductor, Inc. | Low-pressure chemical vapor deposition process for depositing high-density, highly-conformal, titanium nitride films of low bulk resistivity |
-
1995
- 1995-04-03 US US08/415,268 patent/US5653813A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-29 EP EP96105067A patent/EP0736613A1/en not_active Withdrawn
- 1996-04-02 JP JP8102048A patent/JPH0925578A/ja active Pending
- 1996-04-03 KR KR1019960009934A patent/KR100269560B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-04-03 SG SG1996007820A patent/SG43304A1/en unknown
-
1997
- 1997-02-26 US US08/806,492 patent/US5901271A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006093168A1 (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-08 | Youtec Co., Ltd. | Ｃｖｄ装置と、それを用いた多層膜形成方法と、それにより形成された多層膜 |
| JPWO2006093168A1 (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-07 | 株式会社ユーテック | Ｃｖｄ装置と、それを用いた多層膜形成方法と、それにより形成された多層膜 |
| JP2015039001A (ja) * | 2014-09-18 | 2015-02-26 | 株式会社渡辺商行 | 気化器 |
| JP2018050040A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システムのための渦状微粒化ノズルアセンブリ、気化器、及び関連する方法 |
| WO2019082674A1 (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | 株式会社堀場エステック | 気化装置及び気化装置用分離器 |
| JPWO2019082674A1 (ja) * | 2017-10-23 | 2020-09-17 | 株式会社堀場エステック | 気化装置及び気化装置用分離器 |
| WO2020039886A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 株式会社堀場エステック | 気化器、液体材料気化装置、及び気化方法 |
| JPWO2020039886A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2021-09-24 | 株式会社堀場エステック | 気化器、液体材料気化装置、及び気化方法 |
| KR20220042561A (ko) * | 2020-09-28 | 2022-04-05 | (주) 플라즈닉스 | 플라즈마 토치 및 이를 이용하여 대상기체를 처리하는 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5653813A (en) | 1997-08-05 |
| EP0736613A1 (en) | 1996-10-09 |
| KR960039122A (ko) | 1996-11-21 |
| US5901271A (en) | 1999-05-04 |
| KR100269560B1 (ko) | 2000-10-16 |
| SG43304A1 (en) | 1997-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0925578A (ja) | サイクロンエバポレータ及びそれを用いた化学蒸着システム及びそれらにおける液体の蒸発処理方法 | |
| JP5732025B2 (ja) | 基板処理システムにおける材料蒸着方法及び装置 | |
| US6471782B1 (en) | Precursor deposition using ultrasonic nebulizer | |
| TWI224151B (en) | Apparatus and method for delivery of precursor vapor from low vapor pressure liquid sources to a CVD chamber | |
| US5835678A (en) | Liquid vaporizer system and method | |
| US6409839B1 (en) | Method and apparatus for vapor generation and film deposition | |
| WO2002058141A1 (fr) | Carburateur, dispositifs de divers types utilisant ce carburateur et procede de vaporisation | |
| US6332601B1 (en) | Liquid vaporizers for semiconductor processing systems | |
| US20030116091A1 (en) | Chemical vapor deposition vaporizer | |
| WO2003079422A1 (fr) | Vaporisateur, differents dispositifs dans lesquels il intervient, et procede de vaporisation | |
| JP2008055414A (ja) | プラズマ溶射デバイス、およびプラズマ・ガス流内に液体前駆体を導入するための方法 | |
| KR20000069866A (ko) | 플래시 기화기 | |
| JP2001148347A (ja) | 気化器及びこれを用いた半導体製造システム | |
| Vahlas et al. | Liquid and solid precursor delivery systems in gas phase processes | |
| JP4391413B2 (ja) | 気化器、分散器、成膜装置、及び、気化方法 | |
| EP0832992A1 (en) | Cyclone evaporator | |
| TWI261872B (en) | Method of depositing CVD thin film | |
| JP2002217181A (ja) | 半導体原料供給用気化器 | |
| US6758591B1 (en) | Mixing of materials in an integrated circuit manufacturing equipment | |
| JP2005051006A (ja) | 気化器 | |
| JP2005026599A (ja) | 液体気化供給器及びこれを用いた液体気化供給装置 | |
| JP4191071B2 (ja) | 液体材料気化装置 | |
| JP4433392B2 (ja) | 気化器 | |
| JPH03126872A (ja) | 液状半導体形成材料気化供給装置 | |
| JP2011124416A (ja) | 気化器ユニット、これを含むガス輸送路および半導体処理システム |