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公開番号2025017839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121129
出願日2023-07-25
発明の名称蒸気供給装置及び蒸気供給方法
出願人大陽日酸株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20250130BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】容器からの液状混合物の蒸気の排出に伴う混合ガス中の第1物質の濃度の低下を簡単な装置によって抑制する蒸気供給装置及び蒸気供給方法を提供する。
【解決手段】第1物質と前記第1物質より低い飽和蒸気圧を有する第2物質とを含む液状混合物を入れた容器と、前記容器にキャリアガスを導入する導入経路と、前記液状混合物の蒸気と前記キャリアガスとの混合ガスを前記容器から供給対象に供給する供給経路と、前記容器内の前記液状混合物の残量を測定する残量測定装置と、前記容器内の圧力、温度又はその両方を制御することで前記容器からの前記液状混合物の前記蒸気の排出に伴う前記混合ガス中の前記第1物質の濃度の低下を抑制する濃度制御を行う濃度制御装置とを有し、前記濃度制御装置は、前記残量測定装置によって測定された前記容器内の前記液状混合物の前記残量に応じて前記濃度制御を行う、蒸気供給装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１物質と前記第１物質より低い飽和蒸気圧を有する第２物質とを含む液状混合物を入れた容器と、
前記容器にキャリアガスを導入する導入経路と、
前記液状混合物の蒸気と前記キャリアガスとの混合ガスを前記容器から供給対象に供給する供給経路と、
前記容器内の前記液状混合物の残量を測定する残量測定装置と、
前記容器内の圧力、温度又はその両方を制御することで前記容器からの前記液状混合物の前記蒸気の排出に伴う前記混合ガス中の前記第１物質の濃度の低下を抑制する濃度制御を行う濃度制御装置とを有し、
前記濃度制御装置は、前記残量測定装置によって測定された前記容器内の前記液状混合物の前記残量に応じて前記濃度制御を行う、蒸気供給装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記残量測定装置は、重量計又は液面高さ計で構成される、請求項１に記載の蒸気供給装置。
【請求項３】
前記濃度制御装置は、前記容器内の前記液状混合物の初期量と、前記容器内の前記液状混合物中の前記第１物質の初期濃度と、前記残量測定装置によって測定された前記容器内の前記液状混合物の前記残量とに応じて前記濃度制御を行う、請求項１に記載の蒸気供給装置。
【請求項４】
前記濃度制御装置は、前記容器内の前記液状混合物の前記初期量と、前記容器内の前記液状混合物中の前記第１物質の前記初期濃度と、前記残量測定装置によって測定された前記容器内の前記液状混合物の前記残量とに応じて、前記容器内の前記液状混合物の前記残量中の前記第１物質の濃度を推定し、推定結果に応じて前記濃度制御を行う、請求項３に記載の蒸気供給装置。
【請求項５】
前記濃度制御装置は、前記容器内の前記液状混合物の前記残量中の前記第１物質の濃度の前記推定結果に応じて、前記混合ガス中の前記第１物質の濃度を予め設定された目標値に調整する、請求項４に記載の蒸気供給装置。
【請求項６】
第１物質と前記第１物質より低い飽和蒸気圧を有する第２物質とを含む液状混合物を入れた容器にキャリアガスを導入して、前記液状混合物の蒸気と前記キャリアガスとの混合ガスを前記容器から供給対象に供給する蒸気供給方法であって、
残量測定装置によって測定された前記容器内の前記液状混合物の残量に応じて、前記容器内の圧力、温度又はその両方を制御することで前記容器からの前記液状混合物の前記蒸気の排出に伴う前記混合ガス中の前記第１物質の濃度の低下を抑制する濃度制御を行う、蒸気供給方法。
【請求項７】
重量又は液面高さの測定によって前記容器内の前記液状混合物の前記残量を得る、請求項６に記載の蒸気供給方法。
【請求項８】
前記容器内の前記液状混合物の初期量と、前記容器内の前記液状混合物中の前記第１物質の初期濃度と、前記容器内の前記液状混合物の前記残量とに応じて前記濃度制御を行う、請求項６に記載の蒸気供給方法。
【請求項９】
前記容器内の前記液状混合物の初期量と、前記容器内の前記液状混合物中の前記第１物質の初期濃度と、前記容器内の前記液状混合物の前記残量とに応じて、前記容器内の前記液状混合物の前記残量中の前記第１物質の濃度を推定し、推定結果に応じて前記濃度制御を行う、請求項８に記載の蒸気供給方法。
【請求項１０】
前記濃度制御は、前記容器内の前記液状混合物の前記残量中の前記第１物質の濃度の前記推定結果に応じて、前記混合ガス中の前記第１物質の濃度を予め設定された目標値に調整する、請求項９に記載の蒸気供給方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸気供給装置及び蒸気供給方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体の高集積化が進む中で、新たに反応性が高い原料が半導体製造に必要とされている。製膜やエッチングといった加工を行う半導体製造装置に対して、原料は蒸気状態で供給される。これまで、蒸気の発生にあたっては、純物質が用いられてきた。しかし、高い反応性に鑑み、品質保持や安全性確保の観点から、溶媒と混合した溶液や液体混合物を用いる場面が出てきた。
【０００３】
溶液や液体混合物からの蒸気供給の例としては、Air Liquide社のToRuSTM、RASIRC社のBRUTE（商標） Hydrazineなどによるものがある。ToRuSTMは四酸化ルテニウムと溶媒の混合物であり、溶質・溶媒共に揮発性を持つ。また、HfZrO製膜用の混合前駆体、微量水分を含むギ酸、微量水分を含むモノメチルヒドラジンなども液体混合物の各成分が揮発性を持つ。広い意味では、微量水分を含む液体アンモニアからのアンモニアガス供給も液体混合物からの蒸気供給にあたり、主成分・不純物共に揮発性を持つ。一方、BRUTE（商標） Hydrazineの場合は、揮発性の溶質としてのヒドラジン（Ｎ
２
Ｈ
４
）と不揮発性の溶媒とからなる溶液を容器に充填し、使用現場で溶質のみを気化させて用いる。
【０００４】
純物質と異なり、混合液体からの蒸気供給においては、ラウールの法則で知られるように各成分の蒸気圧は液体組成の影響を受ける。純物質における蒸気圧と液体組成から蒸気組成が決まるため、共沸混合物でない限り蒸気供給を続ける中で液体組成が変化する。その結果、各成分の蒸気圧すなわち蒸気組成も変化する。蒸気組成が変化すると、製膜品質に影響する。蒸気組成の変化を軽減するために、混合液体の各成分の純物質における蒸気圧が実質的に等しくなるように成分を選ぶ方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４６８１０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１物質と第１物質より低い飽和蒸気圧を有する第２物質とを含む液状混合物を入れた容器にキャリアガスを導入して、液状混合物の蒸気とキャリアガスとの混合ガスを容器から供給対象に供給する場合、容器からの液状混合物の蒸気の排出に伴う混合ガス中の第１物質の濃度の低下を簡単な装置によって抑制することが好ましい。
【０００７】
そこで本発明の目的は、容器からの液状混合物の蒸気の排出に伴う混合ガス中の第１物質の濃度の低下を簡単な装置によって抑制する蒸気供給装置及び蒸気供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は以下のとおりである。
【０００９】
［１］
第１物質と前記第１物質より低い飽和蒸気圧を有する第２物質とを含む液状混合物を入れた容器と、
前記容器にキャリアガスを導入する導入経路と、
前記液状混合物の蒸気と前記キャリアガスとの混合ガスを前記容器から供給対象に供給する供給経路と、
前記容器内の前記液状混合物の残量を測定する残量測定装置と、
前記容器内の圧力、温度又はその両方を制御することで前記容器からの前記液状混合物の前記蒸気の排出に伴う前記混合ガス中の前記第１物質の濃度の低下を抑制する濃度制御を行う濃度制御装置とを有し、
前記濃度制御装置は、前記残量測定装置によって測定された前記容器内の前記液状混合物の前記残量に応じて前記濃度制御を行う、蒸気供給装置。
【００１０】
［２］
前記残量測定装置は、重量計又は液面高さ計で構成される、［１］に記載の蒸気供給装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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