本发明专利技术可正确调整载气与原料气体的混合气体内的原料浓度，而且可在高精度的流量控制下向处理室稳定供料，与此同时可不使用昂贵的浓度计等而简单、高精度地检测混合气体内的原料气体蒸气浓度，实时显示。本发明专利技术提供通过质量流量控制器3向来源罐5内供给载气GK，由来源罐5内释放载气GK，与此同时将通过恒温部使来源罐5保持恒定温度而产生的原料4的饱和蒸气G与上述载气GK的混合气体GS供给至处理室的原料气化供给装置，其中，在来自于上述来源罐5的混合气体GS的流出通路上设置自动压力调整装置8，与此同时在其下游侧设置质量流量计9，通过开闭控制上述自动压力调整装置8的控制阀8a，将来源罐5的内部压力P0控制为规定值，将由上述质量流量控制器3所致的载气GK的流量Q1、上述罐内压力P0和上述质量流量计9的混合气体GS的流量QS的各自检测值输入原料浓度运算部10，在该原料浓度运算部10按Q2=QS×PM0/P0运算原料流量Q2(其中，PM0为来源罐内的温度为t℃时的原料蒸气G的饱和蒸气压)，利用该原料流量Q2按K=Q2/QS运算、显示供给至上述处理室的混合气体GS的原料气体蒸气浓度K。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术可正确调整载气与原料气体的混合气体内的原料浓度，而且可在高精度的流量控制下向处理室稳定供料，与此同时可不使用昂贵的浓度计等而简单、高精度地检测混合气体内的原料气体蒸气浓度，实时显示。本专利技术提供通过质量流量控制器3向来源罐5内供给载气GK，由来源罐5内释放载气GK，与此同时将通过恒温部使来源罐5保持恒定温度而产生的原料4的饱和蒸气G与上述载气GK的混合气体GS供给至处理室的原料气化供给装置，其中，在来自于上述来源罐5的混合气体GS的流出通路上设置自动压力调整装置8，与此同时在其下游侧设置质量流量计9，通过开闭控制上述自动压力调整装置8的控制阀8a，将来源罐5的内部压力P0控制为规定值，将由上述质量流量控制器3所致的载气GK的流量Q1、上述罐内压力P0和上述质量流量计9的混合气体GS的流量QS的各自检测值输入原料浓度运算部10，在该原料浓度运算部10按Q2=QS×PM0/P0运算原料流量Q2(其中，PM0为来源罐内的温度为t℃时的原料蒸气G的饱和蒸气压)，利用该原料流量Q2按K=Q2/QS运算、显示供给至上述处理室的混合气体GS的原料气体蒸气浓度K。【专利说明】具备原料浓度检测结构的原料气化供给装置
本专利技术涉及利用所谓有机金属气相沉积法(以下称为MOCVD法)的半导体制备装置用原料气化供给装置的改良，涉及在可高精度地迅速控制向处理室供给的原料混合气体内的原料浓度的同时，可实时显示原料气体浓度的具备原料浓度检测结构的原料气化供给>J-U ρ?α装直。
技术介绍
迄今为止，作为这种半导体制备装置用原料气化供给装置，利用所谓鼓泡(bubbling)方式的原料气化供给装置得到大量利用，但在此鼓泡方式的原料气化供给方面，强烈要求实现原料气化供给装置的大幅小型化、原料供给量的增加、载气与原料气体的混合比的迅速且高精度的控制和直接显示供给至处理室的混合气体内的原料气体浓度等。因此，对此鼓泡型原料气化供给装置开展了各种研究开发，例如，在控制供给至处理室的混合气体的供给流量或混合气体内的原料气体浓度的
，公开了日本特开平7-118862号或日本特许第4605790号等。图6示出上述日本特开平7-118862号所涉及的反应气体控制方法的结构说明图，在图6中，31为密闭罐，32为加热器，33为质量流量控制器，34为进气管，35为排气管，36为质量流量计，L0为液体原料(TEOS)，Gk为载气(N2)，Gm为混合气体(G+GK)，G为原料气体，Q1为载气流量，Q2为原料气·体流量，Qs为混合气体流量，37为流量设定电路，38a为浓度计算电路，38b为浓度设定电路，38c为电流控制电路，Qso为设定流量，Kso为设定浓度。本专利技术通过控制液体原料Lci温度调整原料气体G的产生流量Q2,将混合气体G111内的原料气体G的浓度保持恒定，具体而言，根据来自于质量流量计36的混合气体流量Qs和来自于质量流量控制器33的载气流量Q1运算原料气体的产生流量Q2。另外，通过根据此运算而得的Q2 (原料气体的产生流量)求得Q2/Qs，运算混合气体6?1内的原料气体浓度Ks。将此运算而得的原料气体浓度Ks输入浓度设定电路38b，与设定浓度Kstl进行对t匕，将两者的差值(Kstl-Ks)反馈至电流控制电路38c，当KS(I>KS时升高加热器32的温度，增加原料气体G的产生流量Q2,另外当KS(I〈KS时降低加热器温度，降低产生流量Q2。另外，在流量设定电路37中将来自于质量流量计36的混合气体流量Qs与设定混合气体流量Qstl比较，调整质量流量控制器的流量Q1使两者的差值为O。但是，上述图6所示的原料气体浓度调整方法通过加热液体原料Ltl而增加原料气体产生流量Q2 (或通过降低液体原料Ltl温度而减少原料气体产生流量Q2)，所以有浓度调整的响应性极低，特别是当降低原料气体浓度时其响应性极低的难点。另外，对于质量流量计(热式流量计)36，若混合气体Gm的混合气体种类或混合比改变，则流量测定值大幅波动，所以在图6的方法中，当混合气体Gm的气体种类改变时或即使气体种类相同但混合比(原料气体浓度)大幅改变时，有流量Qs的测定精度显著降低的问题。此外，若液体原料Ltl的加热温度改变，则密闭罐31内的压力升高，质量流量计36的上游侧压力亦必然波动。从而使得质量流量计36的流量测定值产生误差，有流量控制精度或原料气体浓度的控制精度降低的问题。另一方面，图7为上述日本特许第4605790号所涉及的原料气体供给装置的结构图，可在高响应性、高精度地控制流量的同时向处理室供给规定的原料气体浓度的混合气体。在图7中，21为密闭罐，22为恒温装置，23为质量流量控制器，24为进气管，25为排气管，26为密闭罐用自动压力调整器，26a为运算控制部，26b为控制阀，L0为液体原料，Gk为载气，Q1为载气流量，G为原料气体，Gm为混合气体(G+GK)，Qs为混合气体流量。在该原料气体供给装置中，首先通过恒温装置22将密闭罐21或密闭罐用自动压力调整器26的主体部和管线L加热至规定的温度，由此将密闭罐21的内部空间用原料的饱和蒸气(原料气体)G充满。另外，由密闭罐21的底部释放通过质量流量控制器23进行流量控制的流量Q1的载气Gk，通过自动压力调整装置26的控制阀26b将此载气Gk与上述原料的饱和蒸气G的混合气体Gni供给至外部(处理室)。上述混合气体Gm的流量Qs通过由自动压力调整器26控制密闭罐21内的混合气体压力来调整，在自动压力调整器26的运算控制部26a中，比较设定流量Qstl与根据压力计Ptl和温度计Ttl的测定值运算而得的运算流量Qs，通过开闭控制控制阀26b使两者的差值(Qs0-Qs)为零，将混合气体Gm的供给流量Qs控制为设定流量QS(I。上述图7的原料气体供给装置通过调整密闭罐的内压，可在高精度、高响应性下控制流量的同时供给根据液体原料Ltl的加热温度确定的一定原料气体浓度的混合气体Gm，在预先确定的一定原料气体浓度的混合气体流量控制方面发挥优异的功效。但是，该原料气体供给装置虽然可高精度、高响应性地测定混合气体Gm的流量Qs，但有如下根本性难点:无法高精度地测定混合气体Gm的原料气体浓度，并且无法将其显示。当然，若判断密闭罐21的加热温度和载气Gk的流量以及原料液体Ltl的液面高度等，则可在某种程度预测混合气体Gm内的原料气体浓度Ks，但可连续自动且不使用复杂且昂贵的浓度计等而更廉价、经济地测定、显示向处理室供给的混合气体Gm内的原料气体浓度的技术处于尚未开发的状态。先前技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平1-118862号公报 专利文献2:日本特许第4605790号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 本申请专利技术的主要目的在于，分别解决日本特开平1-118862号或日本特许第4605790号的原料气化供给装置的上述问题，即，在前者中，(I)由于通过加热或冷却液体原料Ltl增加(或减少)原料气体产生流量Q，以调整混合气体Gm内的原料气体浓度Ks，所以原料气体浓度的控制响应性相对低，为提高响应性需要昂贵的附加设备，导致原料气体供给装置的制备成本高涨或大型化，(2)若混合气体Gm的混合气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：永瀬正明，平田薰，日高敦志，西野功二，池田信一，中村刚，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：
国别省市：
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