气化器的制造方法
【专利摘要】本发明提供能够使气化器内的压力的举动稳定的气化器。本发明的气化器具备：腔，其具备流入口以及流出口；加热装置，其加热该腔内；隔壁构造体(13)，其设于该腔内，并将该腔内的液体材料划分到多个区划；以及液体流通部(20)，其设于隔壁构造体(13)的下部，以容许利用隔壁构造体(13)划分的各区划之间的液体流通，所述隔壁构造体具有格子状、蜂窝状、网孔状、或管状的隔壁。
【专利说明】气化器
【技术领域】
[0001]本发明涉及气化器，具体而言，主要涉及用于使液体有机金属材料气化的气化器。【背景技术】
[0002]一直以来，在化合物半导体、ITO膜等的成膜工序中，使用有机金属气相生长法(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)。而且，在有机金属气相生长法中，使用通过载体气体使液体有机金属材料鼓泡并成为气体的所谓鼓泡法的气化器是众所周知的(专利文献1、2等)。
[0003]然而，在使用鼓泡法的气化器中，存在鼓泡流量、液面水平、鼓泡的气泡直径、液体温度等各种参数的波动导致在气化气体的供给浓度中产生波动的问题。
[0004]因此，提案有如下液体材料气化供给系统，其在不使用载体气体的情况下，在气化器内加热原料气体并使其气化，利用对应高温的压力调整式流量控制装置对气化的原料气体本身进行流量控制并供给至反应容器(专利文献3)。通过使用该液体材料气化供给系统来进行有机金属气体的流量控制，能够在不受在鼓泡法中成为问题的鼓泡流量等的影响的情况下控制流量。
[0005]现有技术文献 专利文献
专利文献1:日本特开2002 - 88477号公报；
专利文献2:日本特开2010 - 284628号公报；
专利文献3:日本特开2009 - 252760号公报。
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
然而，在上述液体材料气化供给系统中，虽然以受控的定时间歇地对气化器内供给为液体材料的有机金属材料，但供给液体材料之后的气化器内的压力的举动在每次供给液体材料时不同，是不稳定的。
[0007]因此，本发明的主要目的在于提供能够使气化器内的压力的举动稳定的气化器。
[0008]用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明所涉及的气化器的特征在于具备:腔，其具备流入口以及流出口 ；加热装置，其加热收容在该腔内的液体材料；隔壁构造体，其将该腔内的液体材料划分到多个区划；以及液体流通部，其容许利用所述隔壁构造体划分的各区划之间的液体流通，所述隔壁构造体具有格子状、蜂窝状、网孔(mesh)状、或管状的隔壁。
[0009]优选地，所述液体流通部为在所述隔壁构造体下端形成的切口部。
[0010]优选地，所述隔壁构造体是通过将多片隔壁片交叉状地连结而形成的。
[0011]优选地，所述隔壁片包含第一隔壁片和第二隔壁片，所述第一隔壁片具有从上端向下方延伸的第一狭缝，通过在该第一狭缝插入所述第二隔壁片来与该第二隔壁片连结。[0012]优选地，所述隔壁片包含第一隔壁片和第二隔壁片，所述第二隔壁片具有从下端向上方延伸的第二狭缝，通过在该第二狭缝插入所述第一隔壁片来与该第一隔壁片连结。
[0013]优选地，所述隔壁片包含第一隔壁片和第二隔壁片，所述第一隔壁片具有从上端向下方延伸的第一狭缝，所述第二隔壁片具有从下端向上方延伸的第二狭缝，通过在所述第一狭缝的下端插入所述第二狭缝来将所述第一片与所述第二片连结。
[0014]发明的效果
根据本发明所涉及的气化器，由于设置隔壁构造体，该隔壁构造体将在腔内气化的液体材料划分到多个细分化的区划，故通过使液体材料中的热分布均匀，能够防止因大的对流发生引起的液体材料温度的不均，使气化器内的压力举动一定。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是示出包含本发明所涉及的气化器的液体材料气化供给系统的一个实施方式的概要构成图。
[0016]图2是示出为本发明所涉及的气化器的构成要素的隔壁构造体的组装前的隔壁片的俯视图。
[0017]图3是从斜上方看组合了图2的隔壁片的隔壁构造体的立体图。
[0018]图4是从底侧看图3的隔壁构造体的立体图。
[0019]图5是示出为本发明所涉及的气化器的构成要素的隔壁构造体的其他实施方式的立体图。
[0020]图6是示出为本发明所涉及的气化器的构成要素的隔壁构造体的又一其他实施方式的立体图。
[0021]图7是示出为本发明所涉及的气化器的构成要素的隔壁构造体的又一其他实施方式的立体图。
[0022]图8是示出通过使用本发明实施例的液体材料气化供给系统进行流量控制的情况下的气化器内的压力和气化器外表面的温度的时间变化的图表。
[0023]图9是示出通过比较例的液体材料气化供给系统进行流量控制的情况下的气化器内的压力和气化器外表面的温度的时间变化的图表。
[0024]图10是概念性地示出比较例的气化器内的热对流的说明图。
【具体实施方式】
[0025]以下参照图1?图10说明用于实施本发明的方式。此外，贯穿所有的图，对同样的构成部分附以相同符号。
[0026]图1是示出包含气化器I的液体材料气化供给系统的一个实施方式的概要构成图。参照图1，在液体材料气化供给系统中，通过氮气等非活性压送用气体G经由阀3、调节器4通过压送气体供给管5而压送到液体材料容器2的上部，在耐压密闭型的液体材料容器2积存的为液体材料的有机金属材料MO通过一端淹没在液体材料中的液体材料搬送管6而从液体材料容器2被推出，并经由阀7供给至气化器I。处于液体状态的有机金属材料在气化器I内加热至既定温度从而气化的气体具有与加热温度对应的所需蒸气压并给送至压力调整式流量控制装置8，在此受到流量控制并供给至反应容器9。反应容器9通过下游侧的真空泵10来减压。此外，在图1中以虚线包围的区域示出被加热的区域。
[0027]气化器I具备:腔11，其具备流入口 Ia以及流出口 Ib ;加热装置12，其加热腔11内；以及隔壁构造体13，其配置于腔11内，并将在腔11内气化的液体材料划分到多个区划。
[0028]图示示例的腔11利用带通孔14a、15a的间隔壁14、15将腔11间隔为多个室11a、IlbUlc0在供给为液体材料的有机金属材料的第一室Ila收容有隔壁构造体13，在第一室Ila处气化的有机金属气体能够通过经过第二室lib、第三室Ilc而充分得到加热。腔11内的室数能够适当地设定，还能够定为一个室。腔11例如能够利用不锈钢形成。
[0029]加热装置12能够通过以覆盖腔11的前后左右侧面、上表面以及底面的方式固定加热片来构成。加热片例如能够采用将加热器装入铝、铜等片材的加热片。此种加热装置12能够安排日本特开2009-252760号所公开的公知的加热装置。加热装置12不限于从外部加热腔11的加热装置，还能够配置在腔11内。
[0030]如图2?图4所示，隔壁构造体13能够通过正交状地连结多片隔壁片16?19来形成为上下开放的格子状组件。隔壁片16、17形成有从上端向下方延伸的第一狭缝16a、17a。隔壁片18、19形成有从下端向上方延伸的第二狭缝18a、19a。在第一狭缝16a、17a插入隔壁片18、19，在第二狭缝18a、19a插入隔壁片16、17，隔壁片16、17与隔壁片18、19正交状地连结。第二狭缝18a、19a插入第一狭缝16a、17a的下端,第一狭缝16a、17a插入第二狭缝18a、19a的上端。通过连结隔壁片16?19以形成隔壁构造体13，能够以低成本制造隔壁构造体13，能够仅凭将第一以及第二狭缝16a?19a嵌合来容易地组装。此外，隔壁片不一定需要为正交状地连结的正方格子状，若形成一定的围成的区划，则在连结隔壁片彼此时也可使其具有锐角或钝角的角度。
[0031]在隔壁构造体13的下部，形成有液体流通部20，液体流通部20容许利用隔壁构造体13划分的各区划的液体流通。如图示示例，液体流通部20能够利用在隔壁构造体13的下端形成的切口部构成。液体流通部还能够采用在隔壁构造体形成的通孔(未图示。)。或者，还能够通过使隔离件(未图示。)间置于隔壁构造体13的下部或在腔11的内壁形成凸部(未图示。)来利用在隔壁构造体13的底面与腔11的内底面之间形成的间隙构成液体流通部。液体通过液体流通部20使利用各隔壁间隔的各区划内的液体材料相互流通，从而各区划内的液面变得相同。
[0032]如上所述的隔壁构造体13将积存于腔11的液体材料划分到多个小区划。通过将此种格子状隔壁构造体13收容于腔11，容纳在每个划分的区划的液体材料的容积变小，易于均热，另外，液体材料接触隔壁构造体(通过来自腔内表面的传热而作用为加热部。)的表面积也变大。其结果，可以认为容纳在每个区划的液体材料的均热性变高，产生如下效果，即抑制因大的对流的发生引起的温度不均衡的发生。如之后可知，通过此种结果，气化器I内的气体压力始终能够获得稳定的举动。
[0033]压力调整式流量控制装置8是如图1所示地具备节流孔30、压力传感器31、控制阀32、控制电路(未图示)等的现有公知的装置，能够安排对应高温的装置。压力调整式流量控制装置(也称为压力式流量控制装置。)的流量控制的原理利用了“当节流孔的上游侧压力为下游压力的2倍以上时，流出节流孔的气体变为音速，其流量仅取决于上游压力。”的现象。因而，在节流孔的上游侧压力P1与下游侧压力P2的关系为P1 > 2P2的情况下，流出节流孔的流量如下列公式I那样表示，与节流孔截面积以及节流孔上游侧压力P1成比例地增加。因为半导体工艺在减压下进行，所以在很多情况下，满足P1 > 2P2的条件(临界膨胀条件)。因而，能够检测节流孔上游侧压力P1，通过利用控制阀控制节流孔上游侧压力来控制流量。
[0034][数学式I]
【权利要求】
1.一种气化器，其特征在于，具备: 腔，其具备流入口以及流出口； 加热装置，其加热收容在该腔内的液体材料； 隔壁构造体，其将收容在该腔内的液体材料划分到多个区划；以及 液体流通部，其容许利用所述隔壁构造体划分的各区划之间的液体流通， 所述隔壁构造体具有格子状、蜂窝状、网孔状、或管状的隔壁。
2.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，所述液体流通部为在所述隔壁构造体的下端形成的切口部。
3.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，所述隔壁构造体是通过将多片隔壁片交叉状地连结而形成的。
4.根据权利要求3所述的气化器，其特征在于，所述隔壁片包含第一隔壁片和第二隔壁片，所述第一隔壁片具有从上端向下方延伸的第一狭缝，通过在该第一狭缝插入所述第二隔壁片来与该第二隔壁片连结。
5.根据权利要求3所述的气化器，其特征在于，所述隔壁片包含第一隔壁片和第二隔壁片，所述第二隔壁片具有从下端向上方延伸的第二狭缝，通过在该第二狭缝插入所述第一隔壁片来与该第一隔壁片连结。
6.根据权利要求3所述的气化器，其特征在于，所述隔壁片包含第一隔壁片和第二隔壁片，所述第一隔壁片具有从上端向下方延伸的第一狭缝，所述第二隔壁片具有从下端向上方延伸的第二狭缝，通过在该第一狭缝的下端插入所述第二狭缝来将所述第一片与所述第二片连结。
【文档编号】C23C16/448GK103858212SQ201280047608
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年7月24日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】大见忠弘, 白井泰雪, 永濑正明, 山下哲, 日高敦志, 土肥亮介, 西野功二, 池田信一, 平尾圭志 申请人:株式会社富士金, 国立大学法人东北大学