CN101689499A - 气化器和成膜装置 - Google Patents
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Abstract
在使液体原料的液滴通过通气性部件气化时，将整个通气性部件的温度均匀，防止未完全气化而引起堵塞。具有：导入液滴状的液体原料的导入口(354)；板状的通气性部件(410)，其与导入口对置地配置，由具有借助通电发热的电阻的部件构成；以夹持通气性部件的方式对置配置的一对电极(420、430)；经由一对电极使通气性部件通电发热的交流电源(380)；将原料气体送到外部被的送出口(132)，该原料气体是使来自导入口的液滴状的液体原料通过发热的通气性部件的内部来气化而生成的。
Description
技术领域
本发明涉及使液体原料气化而生成原料气体的气化器以及具有该气化器的成膜装置。
背景技术
通常，作为对用电介质、金属、半导体等构成的各种薄膜进行成膜的方法，公知有将有机金属化合物等有机原料气体供给到成膜室、并使之与氧和氨等其他气体发生反应进行成膜的化学气相成长(CVD：Chemical Vapor Deposition)法。由于在这种CVD法所利用的有机原料中，在常温下是液体或者固体的情况较多，所以需要使有机原料气化的气化器。例如，上述有机原料通常利用溶媒稀释，或者通过使之溶解而变成液体原料。
作为这样使液体原料气化而生成原料气体的气化器，以往，具有如下装置：例如在气化室内设置具有多个孔的气化面，用加热器等加热该气化面，例如从喷嘴将液体原料雾化成为液滴(雾)状并使之随着运载气体的流动喷到气化面，由此使液滴与气化面接触而气化。
在这样的气化器中，为了提高气化效率优选将液体原料变成直径尽可能小的液滴喷到气化面。但是，液滴的直径变得越小就越存在不与气化面接触而穿过其孔的危险。这样未完全气化的液滴，随着运载气体的气流进入到成膜室内，成为产生颗粒的主要原因。例如在未完全气化的液体原料的液滴浸入到成膜室时，若氧气残留在该成膜室内，则其液滴会氧化成微细的颗粒，存在若其附着在基板上则会产生异常成膜和膜质不良的问题。
由此，以往，使由气化器生成的原料气体通过具有微小的孔的过滤器供给到成膜室，从外部加热该过滤器使原料气体所含有的未完全气化的液滴用过滤器气化。由此，即使气化器自身的气化效率稍变差，也能够防止未完全气化的液滴直接浸入到成膜室内。
另外，为了提高气化效率，存在这样的装置：配置具有细孔的固体填充物和多孔质体这样具有微小的孔的通气性部件，将该通气性部件以从其外侧通过加热器等加热单元加热的状态，使液状原料的液滴通过而气化(参照例如专利文献1、2)。由此，由于液滴与通气性部件接触的可能性也增加，所以能够提高气化效率。
专利文献1：JP特开2005-347598号公报
专利文献2：JP特开平10-85581号公报
发明内容
但是，以往，使液体原料的液滴气化所使用的固体填充物、多孔质体、过滤器等通气性部件从外部用加热器等加热单元加热，所以无法均与地对通气性部件整体供给热量。由于通气性部件中存在例如离开加热单元热量不能充分到达的部分等温度低的部分，所以存在液滴不会被气化而引起堵塞的危险。
例如，在专利文献1所记载的气化器中，由于固体填充物通过其外侧的加热单元被加热，所以在固体填充物中与靠近加热单元的外周区域相比中央区域的温度变低等，使固体填充物整体的温度变得均匀很困难。在这样的情况下，中央区域的温度没有到达使液体原料气化的温度，会产生气化不良引起固定填充物堵塞。
对此，在专利文献2所记载的气化器中，为了利用多孔质体不引起堵塞地有效地使液体原料气化，设置在多孔质体内的一部分流动的流路，使热介质在该流路流通而从多孔质体的内部加热。但是，仅此并不充分。即，由于使热介质流通的流路仅配置在多孔质体内的一部分，所以无法均匀地供给热量给多孔质体整体。由此，存在局部产生气化不良，多孔质体堵塞的危险。另外，考虑到如果要向整个多孔质体均匀地供给热量，就在整个多孔质体到处形成流路即可，但如果这样做不仅构造复杂，形成流路的部分能够接触原料气体的表面积反而会减少，多孔质体中的压力损失会变大。在此，无法得到规定流量的原料气体。
因此，本发明是鉴于这样的问题而做出的，其目的在于，能够提供一种在使液体原料的液滴通过通气性部件气化时，将通气性部件整体的温度变得均匀并能够防止因未完全气化而引起堵塞的气化器以及成膜装置。
解决问题的手段
为了解决上述问题，根据本发明的一种观点，提供一种气化器，其特征在于，具有：液体原料喷出单元，其将液体原料变为液滴状喷出；导入口，其导入上述液滴状的液体原料；板状的通气性部件，其与上述导入口相对置地配置，并由具有借助通电发热的电阻的部件构成；一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；送出口，其将原料气体送到外部，该原料气体是使来自上述导入口的上述液滴状的液体原料通过发热的上述通气性部件的内部来气化而生成的。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种成膜装置，其特征在于，具有成膜室，该成膜室从使液体原料气化而生成原料气体的气化器导入原料气体对被处理基板进行成膜处理，该成膜装置的特征在于，上述气化器具有：液体原料喷出单元，其将液体原料变为液滴状喷出；导入口，其导入上述液滴状的液体原料；板状的通气性部件，其与上述导入口相对置地配置，并由具有借助通电发热的电阻的部件构成；一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；送出口，其将原料气体送到上述成膜室，该原料气体是使来自上述导入口的上述液滴状的液体原料通过发热的上述通气性部件的内部来气化而生成的。
根据这样的本发明，由于将通气性部件由具有借助通电发热的电阻的部件构成，所以经由一对电极对通气性部件直接通电，能够使通气性部件整体上发热。由此，由于能够整体上使通气性部件的温度变得均匀，所以仅液滴状的液体原料通过通气性部件，就能够使之全部气化而不布满液滴。从而，能够在以往以上提高气化效率，并且能够防止局部的温度降低导致的气化不良，因此能够防止通气性部件的堵塞。
另外，也可以构成为上述一对电极分别在上述通气性部件的与上述导入口对置的表侧表面和其里侧表面以覆盖各面的方式接合地设置，在上述一对电极上分别形成有多个贯通孔。由此，由于能将一对电极与通气性部件接触的面积变大，所以能够使之有效发热。因此，在对通气性部件通电时能够整体上快速上升到所希望的温度。
另外，上述通气性部件为矩形板状，上述一对电极分别在上述通气性部件的相互对置的侧面上以覆盖各面的方式接合地设置。由此，与在与导入口对置的表侧表面和里侧表面设置电极的情况相比，液滴状的液体原料的流动容易、即能够使电导提高。
另外，上述通气性部件优选包括例如由多孔质材料构成的电阻发热体。此时，多孔质材料优选包含碳化硅。另外，上述通气性部件也可以包括由纤维材料构成的电阻发热体。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种气化器，与使液体原料气化而生成原料气体的其他气化器连接，其特征在于，包括：导入口，其将由上述其他气化器生成的原料气体导入；板状的通气性部件，其与上述导入口对置地配置，由具有借助通电发热的电阻的部件构成；一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；送出口，其使从上述导入口导入的上述其他气化器的原料气体通过发热的上述通气性部件的内部并送到外部。
根据这样的本发明，将由其他气化器生成的原料气体，通过由具有借助通电发热的电阻的部件构成的气化器中的通气性部件，由此使由其他气化器未完全气化的液滴也用本发明的气化器气化。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种成膜装置，其具有成膜室，在该成膜室，从使液体原料气化而生成原料气体的气化器导入原料气体对被处理基板进行成膜处理，该成膜装置的特征在于，上述气化器包括使液体原料气化生成原料气体的第一气化器和与其连接的第二气化器，上述第二气化器具有：导入口，其将由上述第一气化器生成的原料气体导入；板状的通气性部件，其与上述导入口对置地配置，由具有借助通电发热的电阻的部件构成；一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；送出口，其使从上述导入口导入的上述第一气化器的原料气体通过发热的上述通气性部件的内部并送到上述成膜室。
根据这样的本发明，将由第一气化器生成的原料气体，通过由具有借助通电发热的电阻的部件构成的第二气化器中的通气性部件，由此能够使在第一气化器未完全气化的液滴也用第二气化器气化。由此，能够防止液体原料的液滴与原料气体一同进到成膜室等中。
根据本发明，在使液体原料的液滴通过通气性部件气化时，通过对通气性部件直接通电，能够使通气性部件整体发热。由此，能够整体上使通气性部件的温度均匀，因此能够不用布满液滴就使之气化。从而，能够在以往以上提高气化效率的同时，能够防止局部的温度降低导致的气化不良，因此能够防止通气性部件的堵塞。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的成膜装置的概略构成例的图。
图2是表示该实施方式的气化器的构成例的纵向剖视图。
图3是图2所示的通气性部件的俯视图。
图4是图2所示的第一电极的俯视图。
图5是图2所示的第二电极的俯视图。
图6是表示该实施方式的气化器的变形例的纵向剖视图。
图7是图6所示的A-A剖视图。
图8是表示本发明的第二实施方式的成膜装置的概略构成例的图。
图9是表示该实施方式的气化器的构成例的纵向剖视图。
图10是表示该实施方式的气化器的变形例的纵向剖视图。
附图标记的说明
100成膜装置；110液体原料供给源；112液体原料供给配管；114液体原料流量控制阀；120运载气体供给源；122运载气体供给配管；124运载气体流量控制阀；132原料气体供给配管；132送出口；134原料气体流量控制阀；140控制部；200成膜室；210顶壁；212底壁；222基座(susceptor)；224支撑部件；226加热器；228电源；230排气口；232排气系统；240喷头；242内部空间；244气体喷出口；300气化器；300A液体原料供给部；300B气化部；302气化器；304第一气化器；306连接配管；308第二气化器；310液体原料流路；312运载气体流路；314喷出口；316喷出喷嘴；318运载气体喷射部；320运载气体喷出口；330侧壁部件；332顶壁部件；334底壁部件；336、340O形密封圈；338A、338B结合部件；342A、342B结合部件；344绝缘保持部件；346绝缘固定(clamp)部件；360第一端子部；364第一内部端子；366第一外部端子；370第二端子部；374第二内部端子；376第二外部端子；350上侧空间；352下侧空间；354导口；356送出口；368、378壳体部件；380交流电源；390热电偶；392计测仪器；400、402气化单元；410、412通气性部件；420第一电极；430第二电极；440第一供电线；442、452绝缘套筒；450第二供电线；422、432贯通孔；424第一电极；434第二电极；W晶片。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的最佳实施方式。此外，在本说明书和附图中，对实际上具有相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记以省略重复说明。
(第一实施方式的成膜装置)
首先，参照附图说明本发明的第一实施方式的成膜装置。图1是用于说明第一实施方式的成膜装置的概略构成例的图。图1所示的成膜装置100，是在被处理基板例如半导体晶片(以下，简称为“晶片”)W上通过CVD法使金属氧化物膜成膜的装置，其具有：供给由含有Hf(铪)的有机化合物构成的液体原料的液体原料供给源110；供给运载气体的运载气体供给源120、使从液体原料供给源110供给的液体原料气化而生成原料气体的气化器300、利用气化器300生成的原料气体在晶片W上形成例如HfO2膜的成膜室200、控制成膜装置100的各部的控制部140。此外，作为运载气体，例如能够利用Ar等惰性气体。
原料气体供给源110和气化器300由液体原料供给配管112连接，运载气体供给源120和气化器300由运载气体供给配管122连接，气化器300和成膜室200由原料气体供给配管132连接。另外，液体原料供给配管112上具备液体原料流量控制阀114，运载气体供给配管122上具备运载气体流量控制阀124，原料气体供给配管132上具备原料气体流量控制阀134，这些液体原料流量控制阀114、运载气体流量控制阀124以及原料气体流量控制阀134，根据来自控制部140的控制信号来调整各自的开度。控制部140优选根据在液体原料供给配管112中流动的液体原料的流量、在运载气体供给配管122中流动的运载气体的流量以及在原料气体供给配管132中流动的原料气体的流量来输出控制信号。
成膜室200构成为：例如具有大致圆筒状的侧壁，在被该侧壁、顶壁210和底壁212包围的内部空间内具有水平地载置晶片W的基座222。侧壁、顶壁210和底壁212例如由铝、不锈钢等金属构成。基座222被圆柱状的多个支撑部件224(在此仅图示了1个)支撑。另外，基座222中埋有加热器226，通过控制从电源228供给给该加热器226的电力而能够调整载置在基座222上的晶片W的温度。
在成膜室200的底壁212形成有排气口230，该排气口230连接着排气系统232。此外通过排气系统232能够将成膜室200内减压到规定的真空度。
在成膜室200的顶壁210上安装有喷头240。该喷头240连接着原料气体供给配管132，经由该原料气体供给配管132，由气化器300生成的原料气体被导入到喷头240内。喷头240具有内部空间242、与该内部空间242连通的多个气体喷出孔244。经由原料气体供给配管132导入到喷头240的内部空间242的原料气体，从气体喷出孔244向基座222上的晶片W喷出。
在本实施方式的成膜装置100中，液体原料供给源110存积例如HTB(叔丁醇铪)作为液体原料，将该液体原料通过液体原料供给配管112向气化器300送出。
在这种构成的成膜装置100中，如下这样供给来自气化器300的原料气体。当来自液体原料供给源110的液体原料经由液体原料供给配管112被供给到气化器300的同时，来自运载气体供给源120的运载气体经由运载气体供给配管122被供给到气化器300时，在设置于气化器300内的气化室中液体原料与运载气体一同变成液滴状并被喷出，该液体原料气化生成原料气体。由气化器300生成的原料气体经由原料气体供给配管132被供给到成膜室200，而对成膜室200内的晶片W实施所希望的过程处理。
但是，在上述这样的成膜装置100的气化器300中，当不能使液体原料完全气化时，存在液体原料的一部分液滴混入到原料气体并被送到原料气体供给配管132，浸入到成膜室200内的危险。这样浸入到成膜室200内的液体原料的液滴会成为颗粒，从而变成使形成在晶片W上的膜的膜质下降的原因。根据本实施方式的气化器300，如以下说明，能够使液体原料的全部液滴有效气化而生成优质的原料气体。
(第一实施方式的气化器的构成例)
然后，参照附图说明本发明的第一实施方式的气化器300的构成例。图2是表示第一实施方式的气化器300的概略构成例的纵向剖视图。该气化器300若大致分的话，包括使液体原料气化的气化部300B、和将液体原料变为液滴状地供给到该气化部300B的液体原料供给部300A。
首先对液体原料供给部300A的构成进行说明。该液体原料供给部300A中设有从上面向内部沿垂直方向延伸的液体原料流路310，并设有从侧面向内部沿水平方向延伸的运载气体流路312。液体原料流路310的一端连接着液体原料供给配管112，运载气体流路312的一端连接着运载气体供给配管122。
液体原料流路310的另一端上具有喷出喷嘴316作为具有将液体原料变成液滴状喷出的喷出口314的液体原料喷出单元。该喷出喷嘴316例如构成为前端越来越细(图2中省略该结构)，其前端的喷出口314配置成朝向气化部300B的内部空间。
喷出喷嘴316的喷出口314的直径根据供给到气化部300B内的液体原料的液滴的目标尺寸来决定。由于在气化部300B内，为了使液滴状的液体原料可靠地气化，液滴的尺寸小的情况较为有利，因此优选喷出口314的直径也小。但是，若液滴的尺寸过小，则存在将液滴气化而得的原料气体的流量不足的可能性。考虑到这些点，优选决定喷出口314的直径。
作为喷出喷嘴316的构成材料，优选对有机溶媒具有抗性的聚酰亚胺等合成树脂或者不锈钢、钛等金属。另外，通过用合成树脂构成喷出喷嘴316，从而热能够不从周围传导到喷出前的液体原料中。另外，通过利用聚酰亚胺树脂，液体原料的残渣(析出物)难以附着到喷出喷嘴316，能够防止喷嘴的堵塞。
另外，在液体原料供给部300A的内部以包围喷出喷嘴316的前端的方式配设有运载气体喷射部318。运载气体喷射部318构成为与上述运载气体流路312的另一端连接，而将来自运载气体流路312的运载气体与液体原料一同向气化部300B喷出。
具体来说，运载气体喷射部318形成为包围喷出喷嘴316的前端的杯状，其底部形成有运载气体喷出口320。运载气体喷出口320以包围该喷出口314的方式形成在喷出喷嘴316的前端的喷出口314的附近。由此，能够从喷出口314的周围喷出运载气体，并能够使从喷出口314喷出的液体原料的液滴可靠地向气化部300B飞行，稳定地喷到气化部300B内的后述的通气性部件410上。
然后，说明气化部300B的构成。该气化部300B具有在内部配设有后述的气化单元400等的大致筒状的外壳。外壳由筒状的侧壁部件330和分别设置在该侧壁部件330的上下的顶壁部件332和底壁部件334构成。这些侧壁部件330、顶壁部件332、底壁部件334分别例如由铝、不锈钢等金属构成。
侧壁部件330和顶壁部件332在夹持O形密封圈336的状态下通过螺栓等结合部件338A、338B结合，侧壁部件330和底壁部件334在夹持O形密封圈340的状态下通过螺栓等结合部件342A、342B结合。由此保持气化部300B的内部空间的气密性。
顶壁部件332上形成有导入液体原料的液滴的导入口354，底壁部件334上形成有送出原料气体的送出口356。侧壁部件330的内侧设有使从液体原料供给部300A供给的液滴状的液体原料气化生成原料气体的气化单元400，气化部300B的内部空间通过该气化单元400被划分为上侧空间350和下侧空间352。将液体原料的液滴从导入口354导入上侧空间350，并喷到气化单元400。然后，液体原料的液滴通过气化单元400气化而得的液体原料经由下侧空间352从送出口356送出。
本实施方式的气化单元400具有：借助通电进行发热而使液滴状的液体原料气化的通气性部件410；以夹持该通气性部件410的方式上下对置配置的一对第一电极(表侧电极)420以及第二电极(里侧电极)430；用于向这些电极420、430分别供给对通气性部件410通电发热的电力的第一供电线440、第二供电线450。
通气性部件410是具有使液滴状的液体原料的流动穿过的通气性，并且具有借助通电而发热的电阻的板状部件。这种通气性部件410由例如碳化硅(SiC)、导电陶瓷等多孔质电阻体构成。在此列举出利用碳化硅(SiC)将通气性部件410形成为例如图3所示的圆板状的情况为例。
这种通气性部件410如图2所示在通气性部件410的表侧表面以覆盖整个该面的方式接合圆板状的第一电极420，另外在通气性部件410的里侧表面以覆盖整个该面的方式接合圆板状的第二电极430。
此外，由于在第一实施方式的气化部300B中，将各电极420、430以覆盖整个表面的方式设置在通气性部件410的表里上，所以对于液滴状的液体原料的流动，会堵住通气性部件410。由此，在第一电极420，例如如图4所示形成多个贯通孔422，并且在第二电极430中也如图5所示形成多个贯通孔432，液滴状的液体原料的流动能够经由贯通孔422、贯通孔432在通气性部件410通过。
即，能够将从喷出喷嘴316喷出、随着运载气体的流动在上侧空间中350飞行的液滴状的液体原料，经由多个贯通孔422导向通气性部件410的外侧表面。另外，能够将液滴状的液体原料通过通气性部件410气化而生成的原料气体，经由多个贯通孔432导向下侧空间352。
此外，这些贯通孔422、贯通孔432的数目、大小、配置等不限于图2、图4、图5所示的情况。例如贯通孔422的数目和贯通孔432的数目既可以相同，也可以不同。对于配置既可以将贯通孔422、贯通孔432同轴状配置，也可以错开配置。为了使液滴状的液体原料尽可能多地到达通气性部件410的表侧表面，优选将形成在第一电极420的贯通孔422的开口直径变宽，或者增加贯通孔422的数目。同样地，为了将通过通气性部件410的原料气体不停滞地向下侧空间352输送，优选将形成在第二电极430的贯通孔432的开口直径变宽，或者增加贯通孔432的数目。
其中，另外，优选根据通气性部件410的电性特征和尺寸等设定贯通孔422、432的开口直径和数目并向通气性部件410供给电力，以便通气性部件410整体没有偏差地发热。
另外，如图2所示第一电极420的外缘部连接着第一供电线440。第一供电线440向下方垂直地延伸并与从底壁部件334向下方突出地设置的第一外部端子366隔着第一内部端子364连接。另外，第二电极430的外缘部连接着第二供电线450。第二供电线450向下方延伸并与从底壁部件334向下方突出地设置的第二外部端子376隔着第二内部端子374连接。第一外部端子366和第二外部端子376例如连接着交流电源380。
此外，由于通气性部件410、第一电极420、第二电极430、第一供电线440、第二供电线450是导电部件，所以他们与侧壁部件330等外壳绝缘。具体来说，通气性部件410、第一电极420、第二电极430以包围它们的外周的方式被与侧壁部件330之间设置的绝缘保持部件344绝缘并固定。另外，第一电极420通过被顶壁部件332之间的环状的绝缘固定部件346绝缘且固定。
另外，第一供电线440通过绝缘保持部件344、绝缘套筒442被绝缘。第二供电线450通过绝缘保持部件344、绝缘套筒452被绝缘。
在此，参照图2对从外部向第一电极420、第二电极430供给电力的端子构造进行说明。如图2所示，底壁部件334上设有用于向第一电极420供给电力的第一端子部360和用于向第二电极430供给电力的第二端子部370。
第一端子部360包括：以其前端向下方突出的状态收容第一外部端子366的由绝缘材料构成的外壳部件368、和以与第一外部端子366连接的状态向外壳部件368的上方伸出地设置的第一内部端子364。另外，第二端子部370包括以其前端向下方突出的状态收容第二外部端子376的由绝缘材料构成的外壳部件378、和以与第二外部端子376连接的状态向外壳部件378的上方伸出地设置的第二内部端子374。外壳部件368和外壳部件378都与形成在底壁部件334上的安装孔嵌合，通过钎焊等贴紧固定。由此，保持气化部300B的内部空间的密封性。
在这样构成的端子构造中，当将固定了第一端子部360和第二端子部370的底壁部件334安装在侧壁部件330上时，第一内部端子364与第一端子部360一同进到侧壁部件330内部、第二内部端子374与第二端子部370一同进到侧壁部件330内部，它们与第一供电线440的另一端和第二供电线450的另一端分别电连接。由此，安装气化器时的端子的安装变得容易。此外，端子构造不限于上述情况，例如也可以自由拆装地设置在底壁部件334或者侧壁部件330上。
在这样的气化单元400中，通过交流电源380向第一外部端子366和第二外部端子376供给交流电流，从而能够经由第一电极420和第二电极430直接对通气性部件410通电。由此，通过控制交流电源380的输出值，能够直接调整通气性部件410的发热温度。
另外，通过在通气性部件410的附近设置温度传感器头例如热电偶390等温度传感器，热电偶390产生的电压的变化例如通过外部的计测仪器392能够测定，该测定数据被发送到控制部140。控制部140能够基于从计测仪器392接收到的数据控制交流电源380的输出值，调整通气性部件410的发热温度。
(成膜装置的动作)
参照附图说明以上构成的本实施方式的成膜装置100的动作。当通过气化器300生成原料气体时，调整液体原料流量控制阀114的开度，将规定流量的液体原料经由液体原料供给配管112从液体原料供给源110供给到气化器300。与此同时，调整运载气体流量控制阀124的开度，将规定流量的运载气体经由运载气体供给配管122从运载气体供给源120供给到气化器300。
另外，在气化器300中，从交流电源380输出交流电使通气性部件410发热。此时，将热电偶390所产生的电压即通气性部件410的温度通过计测仪器392测定。然后控制部140基于其测定结果控制交流电源380，并将通气性部件410调整成至少高于液体原料的气化温度的规定温度。
经由液体原料供给配管112供给到气化器300的液体原料，经由液体原料流路310到达喷出喷嘴316，从喷出口314变成液滴状被喷出。另外，与液体原料的供给一同经由运载气体供给配管122供给到气化器300的运载气体，经由运载气体流路312到达运载气体喷射部318，从运载气体喷出口320向气化部300B的上侧空间350喷射。这样喷射的运载气体，由于通过喷出喷嘴316的喷出口314附近，所以能够使从喷出口314连续地喷出的液体原料的液滴随着其流动向气化单元400的方向稳定地方向。
进到气化部300B的上侧空间350内并被喷到气化单元400的液滴状的液体原料，经由第一电极420的贯通孔422进到通气性部件410。此时，通气性部件410通过电阻发热而被调整成比液体原料的气化温度更高的规定温度。因此，在通气性部件410，进到通气性部件410的液滴状的液体原料被瞬间气化而得到原料气体。
此外，由于第一电极420与发热的通气性部件410贴合，所以其温度与通气性部件410的温度大致相等。由此，也可认为液滴状的液体原料的一部分与第一电极420接触，但此时也与和通气性部件410的表面接触的情况同样地，瞬间气化而随着运载气体的流动经由贯通孔422被导向通气性部件410。
这样一来，液滴状的液体原料通过通气性部件410而气化生成的原料气体，与运载气体一起通过通气性部件410被放到里侧表面，然后，经由下侧空间352和送出口356被送到原料气体供给配管132。
送到原料气体供给配管132的原料气体被供给到成膜室200，导入到喷头240的内部空间242，从气体喷出孔244向基座222上的晶片W喷出。然后，在晶片W上形成规定的膜例如HfO2膜。此外，导入到成膜室200的原料气体的流量能够通过控制原料气体供给配管132上设置的原料气体流量控制阀134的开度来调整。
由于根据以上这样第一实施方式，能够使通气性部件410直接通电发热，所以能够使通气性部件410整体发热。由此能够整体上使通气性部件410的温度变得均匀，所以仅液滴状的液体原料通过通气性部件410，不布满液滴就能够使之气化。由此，能够在以往以上提高气化效率。另外，由于能够防止局部的温度降低导致的气化不良，所以能够防止通气性部件的堵塞。因此，能够延长包括通气性部件410的气化单元400的维护周期。由此，还能够提高成膜装置100中的生产率。
另外，第一实施方式的各电极420、430分别例如在通气性部件410的表侧表面和里侧表面以覆盖各面的方式接合地设置，所以能够增大各电极420、430与通气性部件410接触的面积，由此能够有效使之发热。因此，例如在使通气性部件410通电时能够整体快速上升到所希望的温度。
另外，与从外部加热用于使液体原料气化的部件的以往的结构相比，本实施方式的向通气性部件410供给电力的构成是配置电极这样的简单的构成。因此，在能够降低气化器300的制造成本的同时，还能够降低其维护成本。另外，根据本实施方式，无需在通气性部件410的内部设置热介质的流路，所以不会遮挡原料气体的流路，能够将气化单元400的压力损失抑制到最小限度。其结果，能够将足够的流量的原料气体导入到成膜室200中。
此外，利用通气性部件410例如通过热电偶390等温度传感器直接监视通气性部件410的温度，基于其测定的温度通过控制部140控制交流电源380的输出值，由此能够正确地控制通气性部件410的温度。由此，不会使通气性部件410整体的温度降低，且能够将通气性部件410整体的温度保持均匀。因此，能够可靠地气化通过通气性部件410的液滴状的液体原料。
另外，由于根据第一实施方式的气化器300，能够按照液体原料的种类、数量还有液滴的大小控制通气性部件410的发热温度，所以能够更有效地使液体原料可靠地气化。
此外，在第一实施方式中，说明了如下情况：气化部300B构成为：将通气性部件做成为圆板状，将一对电极分别在通气性部件的与导入口对置的表侧表面和其里侧表面以覆盖各面的方式接合地配置，但不限定于此。例如气化部也可以将通气性部件构成为矩形板状，将一对电极分别在通气性部件相互对置的侧面上以覆盖各面的方式接合地设置。
(第一实施方式的气化器的变形例)
参照附图说明这样的气化器300的变形例。图6是表示第一实施方式的变形例的气化器300的概略构成例的纵向剖视图。图7是图6所示的气化器的A-A剖视图。图6所示的气化器300和图1所示的气化器300仅气化部300B的构成不同。具体来说，图6所示的气化器300的气化单元402的构成与图1所示的气化单元400的构成不同，除此以外与图1所示的气化器300通用，所以对发挥同样功能的部分标注相同的附图标记以省略其详细说明。
图6所示的气化单元402具有：借助通电而发热以使液滴状的液体原料气化的通气性部件412、以夹持该通气性部件412的两个侧端部的方式对置配置的一对第一电极424以及第二电极434、向这些电极424、434分别供给对通气性部件412通电而发热的电力的第一供电线440、第二供电线450。
图6所示的通气性部件412，与图2所示的通气性部件410同样地，是在具有使液滴状的液体原料的流动穿过的通气性的同时，具有借助通电而发热的电阻的板状部件。在此列举由碳化硅(SiC)将通气性部件412形成为例如图7所示的矩形形状的情况为例。
这样的通气性部件412，如图7所示在通气性部件412的一侧面以覆盖整个该面的方式接合带状的第一电极(一侧面电极)424，在通气性部件412的另一侧面以覆盖整个该面的方式接合带状的第二电极(另一侧面电极)434。通过这样构成，对于液滴状的液体原料的流动，不会堵塞通气性部件410，就能够配置各电极424、434。由此，与在通气性部件的表侧表面和里侧表面设置电极的情况相比，液滴状的液体原料容易流动，即能够提高电导。因此，由于能够在短时间内使更多的液滴状的液体原料气化，所以能够生成更多的原料气体。
但是，上述第一实施方式的通气性部件410、通气性部件412都为板状部件。对于该板状部件的厚度来说，在能够阻止液滴状的原料气体通过的范围内，更薄的结构能够降低气化单元400、402的压力损失。这样一来就能够将更多流量的原料气体导入成膜室200。
另外，气化单元400、402也可以利用比板状的通气性部件410、412更薄的部件例如薄片状的部件。此时，能够用纤维材料构成薄片状的部件。薄片状的部件既可以是织布也可以是无纺布。另外作为这种纤维材料能够利用金属纤维或碳纤维。
此外，上述第一实施方式的气化器300是将液体原料供给部300A和气化部300B一体构成的情况进行说明，但不限于此，也可以将液体原料供给部300A和气化部300B单独构成。此时，也可以，将液体原料供给部300A替代为其他的气化器而构成，将气化部300B变为单独的气化器。即，以用其他气化器生成的原料气体从仅包括气化部300B的气化器的导入口354导入的方式连接。由此，将由其他气化器(例如也包括现存的气化器和以往的气化器等气化效率差的气化器)生成的原料气体通过借助通电发热的通气性部件410，使其他气化器未完全气化的液滴也能够用包括第一实施方式的气化部300B的气化器气化。
(第二实施方式的成膜装置)
然后，参照附图说明本发明的第二实施方式的成膜装置。图8是用于说明第二实施方式的成膜装置的概略构成例的图。在此，对将用于成膜装置的气化器302由第一气化器304和与其用连接配管306连接的第二气化器308构成的情况进行说明。此外，在图8中在气化器的构成以外与图1所示的构成相同，所以对具有同样功能的部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
具体来说，第二实施方式的气化器302包括：使从液体原料供给源110供给的液体原料气化而生成原料气体的第一气化器304、在由第一气化器304生成的原料气体的喷出口经由连接配管306与导入口连接的第二气化器308，从第二气化器308的喷出口喷出的原料气体经由原料气体供给配管132供给到成膜室。
例如图9表示第二实施方式的第二气化器308的构成。第二气化器308的构成是仅包括第一实施方式的气化器300中的气化部300B的构成的气化器。图9所示的气化器是仅包括图2所示的气化部300B的构成的气化器。另外，第二气化器308也可以是图10所示的气化器。图10所示的气化器是仅包括图6所示的气化部300B的构成的气化器。因此，由于第二气化器308是与图2或者图6所示的气化部300B相同的构成，所以对具有相同功能的部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
对此，第一气化器304只要是使从液体原料供给源110供给的液体原料气化而生成原料气体的气化器即可，不必管其构成和种类等，也可以是以往的气化器。
根据这样的本发明，将由第一气化器304生成的原料通过在第二气化器308借助通电发热的通气性部件，由此也能够使由第一气化器304未完全气化的液滴用第二气化器308气化。由此，能够防止液体原料的液滴与原料气体一同进到成膜室200等。
以上，参照附图说明本发明的最佳实施方式，但本发明不限于涉及的例子是自不必说的。如果是本领域的技术人员，可知在权利要求所记载的范围内，可获得各种的变更例或者修正例，并可知对于这些当然属于本发明的技术范围。
例如，本发明还可以应用于MOCVD装置、等离子体CVD装置、ALD(原子层成膜)装置、LP-CVD(批量式、纵式、横式、小批量式)等的气化器、气化模块以及这些的成膜装置。
产业上的可利用性
本发明可以应用于气化液体原料生成原料气体的气化器和这些的成膜装置。
Claims (9)
1.一种气化器，其特征在于，具有：
液体原料喷出单元，其将液体原料变为液滴状喷出；
导入口，其导入上述液滴状的液体原料；
板状的通气性部件，其与上述导入口相对置地配置，并由具有借助通电发热的电阻的部件构成；
一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；
电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；
送出口，其将原料气体送到外部，该原料气体是使来自上述导入口的上述液滴状的液体原料通过发热的上述通气性部件的内部来气化而生成的。
2.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，
上述一对电极分别在上述通气性部件的与上述导入口对置的表侧表面和其里侧表面以覆盖各面的方式接合地设置，
在上述一对电极上分别形成有多个贯通孔。
3.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，
上述通气性部件为矩形板状，
上述一对电极分别在上述通气性部件的相互对置的侧面上以覆盖各面的方式接合地设置。
4.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，上述通气性部件包括由多孔质材料构成的电阻发热体。
5.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于，上述多孔质材料包含碳化硅。
6.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，上述通气性部件包括由纤维材料构成的电阻发热体。
7.一种气化器，与使液体原料气化而生成原料气体的其他气化器连接，其特征在于，包括：
导入口，其将由上述其他气化器生成的原料气体导入；
板状的通气性部件，其与上述导入口对置地配置，由具有借助通电发热的电阻的部件构成；
一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；
电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；
送出口，其使从上述导入口导入的上述其他气化器的原料气体通过发热的上述通气性部件的内部并送到外部。
8.一种成膜装置，具有成膜室，在该成膜室，从使液体原料气化而生成原料气体的气化器导入原料气体对被处理基板进行成膜处理，该成膜装置的特征在于，
上述气化器具有：
液体原料喷出单元，其将液体原料变为液滴状喷出；
导入口，其导入上述液滴状的液体原料；
板状的通气性部件，其与上述导入口相对置地配置，并由具有借助通电发热的电阻的部件构成；
一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；
电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；
送出口，其将原料气体送到上述成膜室，该原料气体是使来自上述导入口的上述液滴状的液体原料通过发热的上述通气性部件的内部来气化而生成的。
9.一种成膜装置，具有成膜室，在该成膜室，从使液体原料气化而生成原料气体的气化器导入原料气体对被处理基板进行成膜处理，该成膜装置的特征在于，
上述气化器包括使液体原料气化生成原料气体的第一气化器和与其连接的第二气化器，
上述第二气化器具有：
导入口，其将由上述第一气化器生成的原料气体导入；
板状的通气性部件，其与上述导入口对置地配置，由具有借助通电发热的电阻的部件构成；
一对电极，其以夹持上述通气性部件的方式对置配置；
电源，其经由上述一对电极使上述通气性部件通电发热；
送出口，其使从上述导入口导入的上述第一气化器的原料气体通过发热的上述通气性部件的内部并送到上述成膜室。
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