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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023166664
(43)【公開日】2023-11-22
(54)【発明の名称】半導体材料ガス供給装置
(51)【国際特許分類】
F17C 13/02 20060101AFI20231115BHJP
C23C 16/448 20060101ALI20231115BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20231115BHJP
【ＦＩ】
F17C13/02 301A
C23C16/448
H01L21/205
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022077307
(22)【出願日】2022-05-10
(71)【出願人】
【識別番号】320011650
【氏名又は名称】大陽日酸株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 裕大
【テーマコード（参考）】
3E172
4K030
5F045
【Ｆターム（参考）】
3E172AB16
3E172BB12
3E172BB17
3E172BC10
3E172BD05
3E172DA90
3E172EB02
3E172EB18
3E172KA02
3E172KA03
3E172KA24
4K030AA03
4K030AA16
4K030AA17
4K030AA18
4K030BA08
4K030BA38
4K030EA01
4K030KA25
4K030KA36
4K030KA39
4K030LA14
5F045AB09
5F045AB14
5F045AC13
5F045AC15
5F045AC16
5F045AC17
5F045EE01
(57)【要約】
【課題】半導体材料ガス生成の原料である液体金属の格納部を取り出すことなく、液体金属の残量の確認が可能な半導体材料ガス供給装置を提供する。
【解決手段】内部空間１ｚの下部に液体金属Ｍを収容する第１反応容器１と、内部空間１ｚに存在する液体金属Ｍの残量を確認する残量確認機構２００と、を備え、残量確認機構２００が、内部空間１ｚに位置する電極２０１，２０２と、電極２０１，２０２と接続される検電回路２０３と、を有する、半導体材料ガス供給装置を選択する。
【選択図】図２
【解決手段】内部空間１ｚの下部に液体金属Ｍを収容する第１反応容器１と、内部空間１ｚに存在する液体金属Ｍの残量を確認する残量確認機構２００と、を備え、残量確認機構２００が、内部空間１ｚに位置する電極２０１，２０２と、電極２０１，２０２と接続される検電回路２０３と、を有する、半導体材料ガス供給装置を選択する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記内部空間に位置する１以上の電極と、
前記電極と接続される検電回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記内部空間に位置する１以上の電極と、
前記電極と接続される検電回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
【請求項2】
前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、
前記底部及び前記側壁の材質が、導体である、請求項１に記載の半導体材料ガス供給装置。
前記底部及び前記側壁の材質が、導体である、請求項１に記載の半導体材料ガス供給装置。
【請求項3】
前記電極と前記側壁とが、電気的に絶縁されている、請求項２に記載の半導体材料ガス供給装置。
【請求項4】
前記残量確認機構が、２つの電極を有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体材料ガス供給装置。
【請求項5】
半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、前記底部及び前記側壁の材質が、導体であり、
前記残量確認機構が、
前記側壁に接続される２つの導線と、
２つの前記導線と接続される抵抗測定回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、前記底部及び前記側壁の材質が、導体であり、
前記残量確認機構が、
前記側壁に接続される２つの導線と、
２つの前記導線と接続される抵抗測定回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
【請求項6】
半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の下方に位置する重量測定器を有する、半導体材料ガス供給装置。
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の下方に位置する重量測定器を有する、半導体材料ガス供給装置。
【請求項7】
半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、蓋部、底部及び側壁を有し、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、蓋部、底部及び側壁を有し、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
【請求項8】
前記第１反応容器の下方に位置する第２反応容器をさらに備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、
前記底部を鉛直方向上下に貫通し、前記レーザ光を透過するトンネル部と、を有する、請求項７に記載の半導体材料ガス供給装置。
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、
前記底部を鉛直方向上下に貫通し、前記レーザ光を透過するトンネル部と、を有する、請求項７に記載の半導体材料ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体材料ガス供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
次世代パワーデバイス材料として、ＧａＮやＡｌＮ、Ｇａ２Ｏ３等のワイドバンドギャップ半導体が注目されている。また、ＧａＡｓ系半導体は、Ｓｉよりも高性能な太陽電池の材料として注目されている。
【0003】
これらの半導体結晶を成膜する方法の一つとして、ハライドまたはハイドライド気相成長法（Halide or Hydride Vapor Phase Epitaxy：ＨＶＰＥ法）が知られている。この方法は、金属ハロゲン化物と、アンモニア等のＶ族原料、または酸素等のＶＩ族原料を反応させることで半導体結晶を成膜する方法である。ＨＶＰＥ法を用いた半導体結晶の成膜は、成長速度が速く、高純度の膜が生成可能であることから、盛んに研究されている。
【0004】
特許文献１には、内部空間の下部に溶融金属としてガリウムを収容し、内部空間の上部に塩素ガス及び塩化水素ガスの少なくとも一方を原料ガスとして含む混合ガスを供給しながら、原料ガスと溶融金属との気液反応によって生成ガス（一塩化ガリウムガス）を生成し、生成ガスを含む混合ガスを内部空間から排出する気液反応チャンバーを備える半導体材料ガス供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１８／２１２３０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に開示された半導体材料ガス供給装置では、内部の原料金属（液体Ｇａ）が消費され、ある一定の量以下になった場合に原料金属を補給する必要がある。しかしながら、原料金属を格納する気液反応チャンバーは、加熱器や配管によって周囲が覆われており、内部に残存する原料の量を外部から目視することは困難である。
【0007】
また、原料金属を格納する気液反応チャンバーは、耐腐食性や加工の容易性の観点からグラファイト製のものが好適に用いられる。このように、原料の格納部分がグラファイトのように不透明の部材で構成された場合、装置を分解せずに内部に残存する原料の量を外部から目視することはより困難である。また、残量確認のために原料の格納部分を取り出した場合、半導体材料供給を中断する必要があることに加え、復旧のためには原料の加熱や不純物除去のため純度の高い窒素ガスによる置換が必要となる。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、半導体材料ガス生成の原料である液体金属の格納部を取り出すことなく、液体金属の残量の確認が可能な半導体材料ガス供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
［１］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記内部空間に位置する１以上の電極と、
前記電極と接続される検電回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
［２］ 前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、
前記底部及び前記側壁の材質が、導体である、［１］に記載の半導体材料ガス供給装置。
［３］ 前記電極と前記側壁とが、電気的に絶縁されている、［２］に記載の半導体材料ガス供給装置。
［４］ 前記残量確認機構が、２つの電極を有する、［１］乃至［３］の何れかに記載の半導体材料ガス供給装置。
［５］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、前記底部及び前記側壁の材質が、導体であり、
前記残量確認機構が、
前記側壁に接続される２つの導線と、
２つの前記導線と接続される抵抗測定回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
［６］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の下方に位置する重量測定器を有する、半導体材料ガス供給装置。
［７］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、蓋部、底部及び側壁を有し、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
［８］ 前記第１反応容器の下方に位置する第２反応容器をさらに備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、
前記底部を鉛直方向上下に貫通し、前記レーザ光を透過するトンネル部と、を有する、［７］に記載の半導体材料ガス供給装置。
［１］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記内部空間に位置する１以上の電極と、
前記電極と接続される検電回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
［２］ 前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、
前記底部及び前記側壁の材質が、導体である、［１］に記載の半導体材料ガス供給装置。
［３］ 前記電極と前記側壁とが、電気的に絶縁されている、［２］に記載の半導体材料ガス供給装置。
［４］ 前記残量確認機構が、２つの電極を有する、［１］乃至［３］の何れかに記載の半導体材料ガス供給装置。
［５］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、少なくとも底部及び側壁を有し、前記底部及び前記側壁の材質が、導体であり、
前記残量確認機構が、
前記側壁に接続される２つの導線と、
２つの前記導線と接続される抵抗測定回路と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
［６］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の下方に位置する重量測定器を有する、半導体材料ガス供給装置。
［７］ 半導体材料ガス生成の原料として液体金属を使用する半導体材料ガス供給装置であって、
内部空間の下部に前記液体金属を収容し、前記内部空間の上部に原料ガスが供給される第１反応容器と、
前記内部空間に存在する前記液体金属の残量を確認する残量確認機構と、を備え、
前記第１反応容器が、蓋部、底部及び側壁を有し、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、を有する、半導体材料ガス供給装置。
［８］ 前記第１反応容器の下方に位置する第２反応容器をさらに備え、
前記残量確認機構が、
前記第１反応容器の上方に位置する光学式レベルセンサと、
前記蓋部に位置し、レーザ光を透過する窓部と、
前記底部を鉛直方向上下に貫通し、前記レーザ光を透過するトンネル部と、を有する、［７］に記載の半導体材料ガス供給装置。
【発明の効果】
【0010】
本発明の半導体材料ガス供給装置は、半導体材料ガス生成の原料である液体金属の格納部を取り出すことなく、液体金属の残量の確認が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明を適用した一実施形態である半導体材料ガス供給装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置に適用可能な残量確認機構の第１形態を模式的に示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置に適用可能な第１形態の残量確認機構の一部を示す拡大断面図である。
【図4】本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置に適用可能な残量確認機構の第１形態の変形例を示す断面図である。
【図5】本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置に適用可能な残量確認機構の第２形態を模式的に示す断面図である。
【図6】本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置に適用可能な残量確認機構の第３形態を模式的に示す断面図である。
【図7】本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置に適用可能な残量確認機構の第４形態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を適用した一実施形態である半導体材料ガス供給装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【0013】
＜半導体材料ガス供給装置＞
先ず、本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置の構成について、説明する。
図１に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００は、収納容器１３の内部に、第１反応容器１、第２反応容器２、及び第３反応容器３を、この順に鉛直方向上下に積層した構造である。
第１反応容器１、第２反応容器２、及び第３反応容器３には、蓋部、底部及び側壁によって規定される内部空間１ｚ、内部空間２ｚ、及び内部空間３ｚがそれぞれ存在する。
第２反応容器２の蓋部は、第１反応容器１の底部で代用してもよい。同様に、第３反応容器３の蓋部は第２反応容器２の底部で代用してもよい。このように、一段上の反応容器の底部を一段下の反応容器の蓋部として代用することによって、反応容器の構造をより簡略化できる。この場合、一段上の反応容器の底部と一段下の反応容器の上部とは、内部空間からガスが漏れないように密着することが好ましい。
先ず、本発明の一実施形態である半導体材料ガス供給装置の構成について、説明する。
図１に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００は、収納容器１３の内部に、第１反応容器１、第２反応容器２、及び第３反応容器３を、この順に鉛直方向上下に積層した構造である。
第１反応容器１、第２反応容器２、及び第３反応容器３には、蓋部、底部及び側壁によって規定される内部空間１ｚ、内部空間２ｚ、及び内部空間３ｚがそれぞれ存在する。
第２反応容器２の蓋部は、第１反応容器１の底部で代用してもよい。同様に、第３反応容器３の蓋部は第２反応容器２の底部で代用してもよい。このように、一段上の反応容器の底部を一段下の反応容器の蓋部として代用することによって、反応容器の構造をより簡略化できる。この場合、一段上の反応容器の底部と一段下の反応容器の上部とは、内部空間からガスが漏れないように密着することが好ましい。
【0014】
各反応容器は、８００℃以上の高温に耐えることから、例えば、石英製又はグラファイト製とすることができるが、後述するように反応容器の側壁内部にガス流路を配設するため、グラファイトが好ましい。
【0015】
収納容器１３は、内側に空間を有し、両端が開口した筒状の部材である。
収納容器１３の材質としては、８００℃以上の高温に耐えることが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、石英製とすることができる。
収納容器１３の材質としては、８００℃以上の高温に耐えることが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、石英製とすることができる。
【0016】
収納容器１３の上端には、フランジ部材１１が位置し、収納容器１３の上端開口を閉塞する。同様に、収納容器１３の下端には、フランジ部材１２が位置し、収納容器１３の下端開口を閉塞する。
フランジ部材１２には、後述する第１原料ガス流路６及び第２原料ガス流路７の導入口、並びに材料ガス流路８の導出口が設けられている。
フランジ部材１１，１２の材質としては、８００℃以上の高温に耐えることが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、石英製とすることができる。
フランジ部材１２には、後述する第１原料ガス流路６及び第２原料ガス流路７の導入口、並びに材料ガス流路８の導出口が設けられている。
フランジ部材１１，１２の材質としては、８００℃以上の高温に耐えることが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、石英製とすることができる。
【0017】
収納容器１３の外側には、収納容器内の反応容器を加熱するための加熱機構１８が設置されている。加熱機構１８としては、例えば、マントルヒーターを使用できる。前記マントルヒーターは、金属材料と原料ガスとの反応性を高めるため、８００℃以上に加熱できるものが好ましく、１０００℃以上に加熱できるものがより好ましい。
【0018】
各反応容器の側壁内部にはガス流路が配設されており、原料ガスＧ１は、キャリアガスとともに、第１原料ガス流路６を通じて最上段の第１反応容器１の内部空間１ｚの上部に供給される。原料ガスＧ１は、また、キャリアガスとともに、第２原料ガス流路７を通じて最下段の第３反応容器３の内部空間３ｚに供給される。
【0019】
第１反応容器１に供給された原料ガスＧ１の少なくとも一部は内部空間１ｚの下部に収容された金属材料Ｍと反応して生成ガスＧ３を生成する。生成ガスＧ３は、未反応の原料ガスＧ１及びキャリアガスとともに、第１生成ガス流路９を通じて、第２反応容器２の内部空間２ｚの上部に供給される。
【0020】
第２反応容器２に供給された原料ガスＧ１の少なくとも一部は内部空間２ｚの下部に収容された金属材料Ｍと反応して生成ガスＧ３を生成する。生成ガスＧ３は、未反応の原料ガスＧ１及びキャリアガスとともに、第２生成ガス流路１０を通じて、第３反応容器３の内部空間３ｚの上部に供給される。
【0021】
第３反応容器３に供給された生成ガスＧ３は、第２原料ガス流路７を通じて内部空間３ｚに供給される原料ガスＧ１と反応して、半導体材料ガスＧ２を生成する。生成した半導体材料ガスＧ２は、材料ガス流路８を通じて、半導体材料ガス供給装置１００から導出される。
【0022】
第１原料ガス流路６は、第１反応容器１と、第２反応容器２と、第３反応容器３とを、この順に、鉛直方向上下に積層することによって、第１反応容器１の側壁内部の原料ガス流路と、第２反応容器２の側壁内部の原料ガス流路と、第３反応容器３の側壁内部の原料ガス流路とが接続されることで形成される。
【0023】
第１生成ガス流路９、及び第２生成ガス流路１０は、それぞれ、第１反応容器１と第２反応容器２、第２反応容器２と第３反応容器３を鉛直方向上下に積層することによって、形成される。
【0024】
第１反応容器１の上部には、スペーサ部材１６を介して断熱材１４が配置される。
また、第３反応容器３の下部には、スペーサ部材１７を介して断熱材１５が配置される。
なお、断熱材１５及びスペーサ部材１７には、第１原料ガス流路６、第２原料ガス流路７、及び材料ガス流路８が設けられている。
また、第３反応容器３の下部には、スペーサ部材１７を介して断熱材１５が配置される。
なお、断熱材１５及びスペーサ部材１７には、第１原料ガス流路６、第２原料ガス流路７、及び材料ガス流路８が設けられている。
【0025】
断熱材１４，１５は、各反応容器からの放熱を低減し、金属材料Ｍと原料ガスＧ１との反応性が低下しないようにする。
断熱材としては、８００℃以上の高温に耐えることから、例えば、アルミナ繊維、発砲石英又は真空断熱ガラスを用いることができ、低コストであることから、アルミナ繊維を用いることが好ましい。
断熱材としては、８００℃以上の高温に耐えることから、例えば、アルミナ繊維、発砲石英又は真空断熱ガラスを用いることができ、低コストであることから、アルミナ繊維を用いることが好ましい。
【0026】
第１反応容器１、及び第２反応容器２のそれぞれの内部空間１ｚ、及び内部空間２ｚの下部には、金属材料Ｍが収容されている。
金属材料Ｍは固体金属及び液体金属からなる群から選択される少なくとも１種であり、具体的には、例えば、ガリウム、アルミニウム及びインジウムが挙げられる。金属材料Ｍとしては、ガリウムが好ましい。
金属材料Ｍは固体金属及び液体金属からなる群から選択される少なくとも１種であり、具体的には、例えば、ガリウム、アルミニウム及びインジウムが挙げられる。金属材料Ｍとしては、ガリウムが好ましい。
【0027】
原料ガスＧ１としては、例えば、ハロゲンガス及びハロゲン化水素ガスが挙げられる。
原料ガスＧ１としては、塩素ガス又は塩化水素ガスが好ましく、塩素ガスがより好ましい。
原料ガスＧ１と混合するキャリアガスとしては、例えば、窒素ガス、水素ガス、アルゴンガス及びヘリウムガスが挙げられる。前記キャリアガスとしては、窒素ガス、水素ガス、アルゴンガス及びヘリウムガスからなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、窒素ガス又はアルゴンガスがより好ましく、空気（大気）から容易に製造でき、安価であることから、窒素ガスがさらに好ましい。
原料ガスＧ１としては、塩素ガス又は塩化水素ガスが好ましく、塩素ガスがより好ましい。
原料ガスＧ１と混合するキャリアガスとしては、例えば、窒素ガス、水素ガス、アルゴンガス及びヘリウムガスが挙げられる。前記キャリアガスとしては、窒素ガス、水素ガス、アルゴンガス及びヘリウムガスからなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、窒素ガス又はアルゴンガスがより好ましく、空気（大気）から容易に製造でき、安価であることから、窒素ガスがさらに好ましい。
【0028】
次に、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００の使用方法（半導体材料ガスの供給方法）について、説明する。
以下の説明では、金属材料Ｍとしてガリウムを使用し、原料ガスＧ１として塩素ガスを使用する場合について、説明する。
以下の説明では、金属材料Ｍとしてガリウムを使用し、原料ガスＧ１として塩素ガスを使用する場合について、説明する。
【0029】
ガリウムと塩素ガスとは、以下に示す２段階の反応により、半導体材料ガスとして三塩化ガリウムを生成する。
２Ｇａ ＋ Ｃｌ２（ｇ） → ２ＧａＣｌ（ｇ）
ＧａＣｌ ＋ Ｃｌ２（ｇ） → ＧａＣｌ３（ｇ）
２Ｇａ ＋ Ｃｌ２（ｇ） → ２ＧａＣｌ（ｇ）
ＧａＣｌ ＋ Ｃｌ２（ｇ） → ＧａＣｌ３（ｇ）
【0030】
具体的には、先ず、ガリウムを収容した最上段の第１反応容器に過剰に塩素ガスを導入する。
最上段の第１反応容器１において、ガリウムと塩素ガスとの反応により一塩化ガリウム（ＧａＣｌ）が生成され、ＧａＣｌ及び未反応Ｃｌ２はガリウムが収容された下段の第２反応容器２へ流れ込む。
第２反応容器２にはガリウムが収容されているため、上段から流れてきた未反応Ｃｌ２はガリウムと反応し、一塩化ガリウム（ＧａＣｌ）が生成される。
最上段の第１反応容器１において、ガリウムと塩素ガスとの反応により一塩化ガリウム（ＧａＣｌ）が生成され、ＧａＣｌ及び未反応Ｃｌ２はガリウムが収容された下段の第２反応容器２へ流れ込む。
第２反応容器２にはガリウムが収容されているため、上段から流れてきた未反応Ｃｌ２はガリウムと反応し、一塩化ガリウム（ＧａＣｌ）が生成される。
【0031】
最終的に、最下段の第３反応容器３に大量の一塩化ガリウム（ＧａＣｌ）が流れ込む。そして、最下段の第３反応容器３に塩素ガスを添加することで、２段階目の一塩化ガリウムと塩素ガスとの反応が起こり、三塩化ガリウム（ＧａＣｌ３）が生成される。
【0032】
本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００では、ガリウムが収容されている反応容器内で、１段階目の反応（ＧａＣｌ生成）が起こり、ガリウムが収容されていない反応容器内で２段階目の反応（ＧａＣｌ３生成）を起こす２段階反応方式が採用されている。
【0033】
また、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００では、反応容器を複数積層することによって、フットプリントを小さくすることができ、さらに金属原料Ｍの表面積を容易に稼ぐことができるため、半導体材料ガスＧ２の大量生成を見込むことができる。
生成した半導体材料ガスＧ２は、半導体材料ガス供給装置１００から導出された後、例えば、半導体製造装置の成膜部に移送され、ウェハーの成膜に使用される。
生成した半導体材料ガスＧ２は、半導体材料ガス供給装置１００から導出された後、例えば、半導体製造装置の成膜部に移送され、ウェハーの成膜に使用される。
【0034】
以上説明したように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００によれば、装置内部に積層される反応容器（一般に「ボート」ともいう。）が鉛直方向上下に直列多段式で設けられている。このため、半導体材料ガスの供給量を増大し、さらに未反応の原料ガスを低減させることが可能である。
【0035】
また、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００によれば、反応容器を鉛直方向上下に積層させることで形成される、側壁内部に設けられたガス流路を用いて、反応容器に原料ガスを導入できる。したがって、簡便な方法によりガス流路を形成でき、複雑な溶接を伴う配管類が無いため、低コストで操作性、メンテナンス性の良い反応容器が実現できる。
【0036】
本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００は、反応容器の内部空間に存在する液体金属Ｍの残量を確認するため、以下に示す第１～第４形態の残量確認機構のいずれかを備える。
【0037】
（第１形態）
図２に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第１形態の残量確認機構２００は、内部空間１ｚの下部に液体金属Ｍを収容する第１反応容器１に位置し、内部空間１ｚに位置する一対の（２つの）電極２０１，２０２と、一対の電極２０１，２０２と導線を介して電気的に接続される検電回路２０３と、を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構２００は、電極式レベルスイッチである。
図２に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第１形態の残量確認機構２００は、内部空間１ｚの下部に液体金属Ｍを収容する第１反応容器１に位置し、内部空間１ｚに位置する一対の（２つの）電極２０１，２０２と、一対の電極２０１，２０２と導線を介して電気的に接続される検電回路２０３と、を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構２００は、電極式レベルスイッチである。
【0038】
本形態では、第１反応容器１は、蓋部１Ａ、底部１Ｂ及び側壁１Ｃを有しており、これらの材質が、グラファイト等の導電材料である。
また、側壁１Ｃの上部の一部には、絶縁部材２０４が配設されている。絶縁部材２０４は、側壁１Ｃの上部に位置する蓋部１Ａの荷重により側壁１Ｃの壁面と密着することで、半導体材料のガスの漏れを最小限となるように抑制する。
また、側壁１Ｃの上部の一部には、絶縁部材２０４が配設されている。絶縁部材２０４は、側壁１Ｃの上部に位置する蓋部１Ａの荷重により側壁１Ｃの壁面と密着することで、半導体材料のガスの漏れを最小限となるように抑制する。
【0039】
一対の電極２０１，２０２は、それぞれＬ字状に折り曲げられており、絶縁部材２０４を貫通するように設けられている。これにより、電極２０１，２０２は、基端が第１反応容器１の外側にそれぞれ位置し、先端が、蓋部１Ａ、底部１Ｂ及び側壁１Ｃによって区画される内部空間１ｚにそれぞれ位置している。
【0040】
電極２０１，２０２の材質は、特に限定されるものではないが、生成する半導体材料ガスが塩化物等の腐食性ガスである場合には、耐食性材料を用いることができる。耐食性材料としては、インコネルやハステロイ等の高耐食金属が好ましく、グラファイト等の炭素材料がより好ましい。電極２０１，２０１の材質として耐食性材料を使用することで、半導体材料ガスへの不純物混入を低減し、電極の長寿命化が図れる。
【0041】
電極２０１，２０２は、導電材料である側壁１Ｃと干渉しないように、絶縁部材２０４に設けられた貫通孔に挿通されている。これにより、電極２０１，２０２と、側壁１Ｃとが、電気的に絶縁される。
【0042】
ここで、電極２０１，２０２の絶縁部材２０４への取り付け方法としては、特に限定されない。例えば、図３に示すように、電極２０１に鍔部（フランジ部）２０１Ａを設け、電極２０１を絶縁部材２０４に挿通し、鍔部２０１Ａと絶縁部材２０４の壁面とを密着させた状態で、絶縁材料からなるビス２０５によって固定できる。なお、電極２０２についても同様である。
このように、電極２０１，２０２と絶縁部材２０４とを密着させて固定する構造とすることで、電極２０１，２０２と絶縁部材２０４との隙間からのガス漏れを抑制できる。
このように、電極２０１，２０２と絶縁部材２０４とを密着させて固定する構造とすることで、電極２０１，２０２と絶縁部材２０４との隙間からのガス漏れを抑制できる。
【0043】
図２に示すように、電極２０１，２０２の基端は、十分に冷却された位置にある検電回路２０３に導線等を介して電気的にそれぞれ接続されている。一方、電極２０１，２０２の先端は、内部空間１ｚの底部から異なる高さに浮かせた状態で、それぞれ配置されている。これにより、液体金属Ｍの液面が、電極２０１，２０２の一方の先端よりも下回った場合に電極間が絶縁される。このように、本形態の残量確認機構２００は、電極２０１，２０２間の導電性を検電回路２０３によって監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。したがって、第１反応容器１への液体金属Ｍの補給の適切なタイミングを把握することが可能となる。
【0044】
（第１形態の変形例）
図４に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第１形態の変形例である残量確認機構２１０は、内部空間１ｚの下部に液体金属Ｍを収容する第１反応容器１に位置し、内部空間１ｚに位置する１つの電極２０１と、導線２０６，２０７と、検電回路２０３と、を有する。
すなわち、本形態の変形例である残量確認機構２１０は、電極２０２を備えない点で残量確認機構２００と構成が異なる。したがって、残量確認機構２００と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第１形態の変形例である残量確認機構２１０は、内部空間１ｚの下部に液体金属Ｍを収容する第１反応容器１に位置し、内部空間１ｚに位置する１つの電極２０１と、導線２０６，２０７と、検電回路２０３と、を有する。
すなわち、本形態の変形例である残量確認機構２１０は、電極２０２を備えない点で残量確認機構２００と構成が異なる。したがって、残量確認機構２００と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【0045】
導線２０６は、電極２０１と検電回路２０３との間に位置する。すなわち、電極２０１は、導線２０６を介して検電回路２０３と電気的に接続されている。
また、導線２０７は、第１反応容器１の側壁１Ｃと検電回路２０３との間に位置する。すなわち、導電性を有する部材で構成される側壁１Ｃは、導線２０７を介して検電回路２０３と電気的に接続されている。
これにより、液体金属Ｍの液面が、電極２０１の先端よりも下回った場合に電極２０１と側壁１Ｃとが絶縁される。このように、本形態の変形例である残量確認機構２１０は、電極２０１と側壁１Ｃとの間の導電性を検電回路２０３によって監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。
また、導線２０７は、第１反応容器１の側壁１Ｃと検電回路２０３との間に位置する。すなわち、導電性を有する部材で構成される側壁１Ｃは、導線２０７を介して検電回路２０３と電気的に接続されている。
これにより、液体金属Ｍの液面が、電極２０１の先端よりも下回った場合に電極２０１と側壁１Ｃとが絶縁される。このように、本形態の変形例である残量確認機構２１０は、電極２０１と側壁１Ｃとの間の導電性を検電回路２０３によって監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。
【0046】
また、本形態の変形例である残量確認機構２１０によれば、導電性を有する部材で構成された第１反応容器１（側壁１Ｃ）自体を一方の電極の代用として使用するため、容器内に挿通する電極を１本削減できる。これにより、残量確認機構２１０の構造が簡素化され、部品点数の削減や、電極２０１と絶縁部材２０４との隙間からのガス漏れをより抑制できる。
【0047】
以上説明したように、第１形態の残量確認機構２００，２１０によれば、電極式レベルスイッチにより、一対の電極２０１，２０２間、又は電極２０１と側壁１Ｃとの間の導電性を検電回路２０３によって監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。
【0048】
なお、上述した第１形態の残量確認機構２００，２１０では、電極２０１，２０２の形状としてＬ字状である場合を一例として説明したが、これに限定されない。
【0049】
また、上述した第１形態の残量確認機構２００，２１０では、１本、又は２本の電極を備える場合を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、電極を３本以上備える構成としてもよい。電極を３本以上備える構成とした場合、複数本を異なる長さで配置することで、複数パターンの液面高さを検知可能となる。具体的には、配置した３本の電極のうち、１本のみを短くすることで、液面の上限と下限とを検知することができる。
【0050】
また、上述した第１形態の残量確認機構２００では、２本の電極を備え、第１反応容器１（側壁１Ｃ）が導電材料で構成される場合に、絶縁部材２０４を設ける構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、第１反応容器１（側壁１Ｃ）が導電材料以外で構成される場合には、絶縁部材２０４を省略する構成としてもよい。
なお、第１反応容器１（側壁１Ｃ）が導電材料で構成される場合に、絶縁部材２０４を省略する構成としてもよい。この場合においても、理論上、電極２０１，２０２間の抵抗値を測定することで、液体金属Ｍの液面を測定可能である。
なお、第１反応容器１（側壁１Ｃ）が導電材料で構成される場合に、絶縁部材２０４を省略する構成としてもよい。この場合においても、理論上、電極２０１，２０２間の抵抗値を測定することで、液体金属Ｍの液面を測定可能である。
【0051】
また、上述した第１形態では、第１反応容器１にのみ、残量確認機構２００，２１０を設ける構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、液体金属Ｍを収容する第２反応容器２に残量確認機構２００，２１０を設ける構成としてもよいし、液体金属Ｍを収容するすべての反応容器に設ける構成としてもよい。
すなわち、上述した実施形態の半導体材料ガス供給装置１００が３つ以上の反応容器を備える構成である場合、液体金属Ｍを収容する反応容器のうち、いずれか１つ以上の反応容器に、本形態の残量確認２００，２１０を設ける構成とすればよい。
すなわち、上述した実施形態の半導体材料ガス供給装置１００が３つ以上の反応容器を備える構成である場合、液体金属Ｍを収容する反応容器のうち、いずれか１つ以上の反応容器に、本形態の残量確認２００，２１０を設ける構成とすればよい。
【0052】
（第２形態）
図５に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第２形態である残量確認機構３００は、導電材料から構成される第１反応容器１（側壁１Ｃ）に接続される２つの導線３０１，３０２と、２つの導線３０１，３０２と接続される抵抗測定回路３０３と、を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構２００は、第１反応容器１全体の導電性の変化を利用するものである。
図５に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第２形態である残量確認機構３００は、導電材料から構成される第１反応容器１（側壁１Ｃ）に接続される２つの導線３０１，３０２と、２つの導線３０１，３０２と接続される抵抗測定回路３０３と、を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構２００は、第１反応容器１全体の導電性の変化を利用するものである。
【0053】
ここで、物体の抵抗ｒは、以下の数式（１）により、算出できる。
【0054】
【数1】
【0055】
上記式（１）中、「ρ」は抵抗率、「ｌ」は物体の長さ、「ｓ」は物体の断面積である。すなわち、物体は断面積が変化することで抵抗が変化する。
【0056】
そこで、本形態の残量確認機構３００は、第１反応容器１を導電性材料で構成し、側壁１Ｃの２か所、好ましくは図５に示すように液体金属Ｍを挟んで反対側の位置に導線３０１，３０２をそれぞれ接続し、抵抗測定回路３０３によって第１反応容器１の抵抗値を測定する。これにより、第１反応容器１に収容される液体金属Ｍの量が減少した際に、電流方向に対する液体金属Ｍの断面積「ｓ」が減少し、容器全体の抵抗値が増加する。
したがって、本形態の残量確認機構３００によれば、この抵抗値の増加を監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。したがって、第１反応容器１への液体金属Ｍの補給の適切なタイミングを把握することが可能となる。
したがって、本形態の残量確認機構３００によれば、この抵抗値の増加を監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。したがって、第１反応容器１への液体金属Ｍの補給の適切なタイミングを把握することが可能となる。
【0057】
以上説明したように、第２形態の残量確認機構３００によれば、液体金属Ｍを含む第１反応容器１全体の抵抗値の増加を監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。
【0058】
また、第２形態の残量確認機構３００によれば、第１反応容器１の内部空間１ｚに電極を配置する必要がないため、側壁１Ｃに貫通孔を設ける必要がなく、残量確認機構３００の構造が簡素化され、第１反応容器１からのガス漏れをより抑制できる。
【0059】
また、上述した第２形態では、第１反応容器１にのみ、残量確認機構３００を設ける構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、液体金属Ｍを収容する第２反応容器２に残量確認機構３００を設ける構成としてもよいし、液体金属Ｍを収容するすべての反応容器に設ける構成としてもよい。
すなわち、上述した実施形態の半導体材料ガス供給装置１００が３つ以上の反応容器を備える構成である場合、液体金属Ｍを収容する反応容器のうち、いずれか１つ以上の反応容器に、本形態の残量確認３００を設ける構成とすればよい。
すなわち、上述した実施形態の半導体材料ガス供給装置１００が３つ以上の反応容器を備える構成である場合、液体金属Ｍを収容する反応容器のうち、いずれか１つ以上の反応容器に、本形態の残量確認３００を設ける構成とすればよい。
【0060】
（第３形態）
図６に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第３形態の残量確認機構４００は、第１反応容器１の下方に位置する複数の重量センサ（重量測定器）４０１，４０１を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構４００は、重量センサ４０１を用いる。
図６に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第３形態の残量確認機構４００は、第１反応容器１の下方に位置する複数の重量センサ（重量測定器）４０１，４０１を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構４００は、重量センサ４０１を用いる。
【0061】
重量センサ（重量測定器）４０１，４０１は、第１～第３反応容器１～３の下方であって、スペーサ部材１７の直下に位置し、周方向に間隔を空けて配置されている。
このように、本形態の残量確認機構４００によれば、重量センサ４０１，４０１を断熱材１５によって第１～第３反応器１～３と熱的に遮蔽されたスペーサ部材１７の直下に配置することで、液体金属Ｍを収容する第１～第３反応器１～３を重量センサ４０１，４０１の耐熱温度以上に加熱する場合においても好適に使用できる。
このように、本形態の残量確認機構４００によれば、重量センサ４０１，４０１を断熱材１５によって第１～第３反応器１～３と熱的に遮蔽されたスペーサ部材１７の直下に配置することで、液体金属Ｍを収容する第１～第３反応器１～３を重量センサ４０１，４０１の耐熱温度以上に加熱する場合においても好適に使用できる。
【0062】
また、本形態の残量確認機構４００によれば、重量センサ４０１，４０１を収納容器１３の内側の空間に配置するため、半導体材料ガス供給装置１００全体の重量を測定することなく、重量変化の検出精度が向上する。
【0063】
本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００では、原料が消費されることで、消費された分はガスとして第１～第３反応器１～３の外部へと導出されるため、第１～第３反応器１～３の重量は減少する。
したがって、本形態の残量確認機構４００によれば、複数の重量センサ４０１，４０１を用いて第１～第３反応器１～３の重量変化を監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。したがって、第１反応容器１への液体金属Ｍの補給の適切なタイミングを把握することが可能となる。
したがって、本形態の残量確認機構４００によれば、複数の重量センサ４０１，４０１を用いて第１～第３反応器１～３の重量変化を監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。したがって、第１反応容器１への液体金属Ｍの補給の適切なタイミングを把握することが可能となる。
【0064】
なお、上述した第３形態の残量確認機構４００では、複数の重量センサ４０１，４０１を備える場合を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、大型の重量センサを１つだけ備える構成としてもよい。
【0065】
また、上述した第３形態の残量確認機構４００によれば、複数の重量センサ４０１，４０１が、収納容器１３の内側の空間に配置する構成を一例として説明したが、これに限定されない。１以上の重量センサを収納容器１３の外側（例えば、フランジ部材１２の下方）に配置する構成としてもよい。
【0066】
（第４形態）
図７に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第４形態の残量確認機構５００は、光学式レベルセンサ５０１と、窓部５０２，５０３と、トンネル部５０４と、を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構５００は、光学式レベルセンサ５０１を用いる。
図７に示すように、本実施形態の半導体材料ガス供給装置１００に適用可能な第４形態の残量確認機構５００は、光学式レベルセンサ５０１と、窓部５０２，５０３と、トンネル部５０４と、を有する。
すなわち、本形態の残量確認機構５００は、光学式レベルセンサ５０１を用いる。
【0067】
光学式レベルセンサ５０１は、光を測定対象に照射し、測定対象から反射する光を検知して、照射光と反射光とから測定対象までの距離を測定する。光学式レベルセンサ５０１としては、特に限定されないが、例えば、レーザ式レベルセンサが挙げられる。
光学式レベルセンサ５０１は、フランジ部材１１の上方に位置する。
光学式レベルセンサ５０１は、フランジ部材１１の上方に位置する。
【0068】
窓部５０２は、光学式レベルセンサ５０１の鉛直方向下方に位置し、フランジ部材１１を貫通する貫通孔を閉塞する部材である。
また、窓部５０３は、光学式レベルセンサ５０１及び窓部５０２の鉛直方向下方に位置し、第１反応容器１の蓋部１Ａを貫通する貫通孔を閉塞する部材である。
窓部５０２，５０３は、光学式レベルセンサ５０１からの照射光を透過するとともに、半導体材料ガスによって腐食しない材質であることが好ましい。このような材質としては、特に限定されないが、例えば、石英が挙げられる。
また、窓部５０３は、光学式レベルセンサ５０１及び窓部５０２の鉛直方向下方に位置し、第１反応容器１の蓋部１Ａを貫通する貫通孔を閉塞する部材である。
窓部５０２，５０３は、光学式レベルセンサ５０１からの照射光を透過するとともに、半導体材料ガスによって腐食しない材質であることが好ましい。このような材質としては、特に限定されないが、例えば、石英が挙げられる。
【0069】
トンネル部５０４は、光学式レベルセンサ５０１、及び窓部５０２，５０３の鉛直方向下方に位置し、第１反応容器１の底部１Ｂを貫通する貫通孔である。具体的には、トンネル部５０４は、第１反応容器１の底部１Ｂから鉛直方向上方に所要の高さまで立設された柱状部と、柱状部の中央部分を鉛直方向上下に貫通する貫通孔と、を有する。トンネル部５０４により、第１反応容器１の内部空間１ｚと第２反応容器２の内部空間２ｚとが連通する。なお、トンネル部５０４は、第１反応容器１の底部１Ｂと同じ材質とすることが好ましい。
【0070】
本形態の残量確認機構５００によれば、光学式レベルセンサ５０１、窓部５０２，５０３、及びトンネル部５０４を用いることで、反応容器のうち、上から２段目の第２反応容器２に収容される液体金属Ｍの液面高を確認できる。このように、第２反応容器２に収容される液体金属Ｍの液面高を監視することで、液体金属Ｍの残量を確認することができる。
【0071】
また、本形態の残量確認機構５００によれば、トンネル部５０４が、第１反応容器１の底部１Ｂから鉛直方向上方に所要の高さまで立設された柱状部を有するため、第１反応容器１に収容される液体金属Ｍの液面高を規制することができる。これにより、第１反応容器１に液体金属Ｍを供給する際、液体金属Ｍの液面高が一定となる。
【0072】
また、本形態の残量確認機構５００によれば、トンネル部５０４が、柱状部の中央部分を鉛直方向上下に貫通する貫通孔を有するため、ガス流路または液体金属Ｍの１段目から２段目への流入口と兼用することができる。
【0073】
なお、上述した第４形態の残量確認機構５００では、トンネル部５０４を備え、第２反応容器２に収容される液体金属Ｍの液面高を監視する構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、トンネル部５０４を省略して、第１反応容器１に収容される液体金属Ｍの液面高を監視する構成としてもよい。
【0074】
本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【0075】
１ 第１反応容器
１Ａ 蓋部
１Ｂ 底部
１Ｃ 側壁
１ｚ 内部空間
２ 第２反応容器
２ｚ 内部空間
１００ 半導体材料ガス供給装置
２００，２１０，３００，４００，５００ 残量確認機構
２０１，２０２ 電極
２０３ 検電回路
２０６，２０７ 導線
３０１，３０２ 導線
３０３ 抵抗測定回路
４０１ 重量センサ
５０１ 光学式レベルセンサ
５０２，５０３ 窓部
５０４ トンネル部
Ｍ 液体金属
１Ａ 蓋部
１Ｂ 底部
１Ｃ 側壁
１ｚ 内部空間
２ 第２反応容器
２ｚ 内部空間
１００ 半導体材料ガス供給装置
２００，２１０，３００，４００，５００ 残量確認機構
２０１，２０２ 電極
２０３ 検電回路
２０６，２０７ 導線
３０１，３０２ 導線
３０３ 抵抗測定回路
４０１ 重量センサ
５０１ 光学式レベルセンサ
５０２，５０３ 窓部
５０４ トンネル部
Ｍ 液体金属
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】