JPH01168331A - 有機金属化合物の飽和方法 - Google Patents
有機金属化合物の飽和方法Info
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- JPH01168331A JPH01168331A JP62325385A JP32538587A JPH01168331A JP H01168331 A JPH01168331 A JP H01168331A JP 62325385 A JP62325385 A JP 62325385A JP 32538587 A JP32538587 A JP 32538587A JP H01168331 A JPH01168331 A JP H01168331A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B31/00—Manufacture of rippled or crackled glass
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J7/00—Apparatus for generating gases
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、有機金属化合物の飽和方法に関し、詳しくは
、化合物半導体や超電導体などの薄膜に用いる有機金属
化合物を気化し、キャリアーガスにより安定的に供給す
る方法に関する。
、化合物半導体や超電導体などの薄膜に用いる有機金属
化合物を気化し、キャリアーガスにより安定的に供給す
る方法に関する。
また本発明は、この方法を実施するに適した容器に関す
る。
る。
近年、化合物半導体あるいは超伝導体などの薄膜形成法
として有機金属を用いた気相での蒸着法がめざましく進
歩している。ＭＯＣＶＤ法（ｍｅ ｔａ １ｏｒｇａｎ
ｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ） ｓ ＭＯＶＰＥ法（＋１ｅｔａｌ ｏｒｇａ
ｎｉｃ ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉＬａｘｙ）、
ＭＯＭＢＥ法（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ ｂｅａａ＋ｅｐｉｔａｘｙ）等と呼ばれる
方法により、化合物半導体が作成され、それらの手法に
よる高度な薄膜制御技術により高性能の半導体レーザー
等が試作され、一部には量産化されるに至っている。又
これらの手法により人為的に薄膜を原子層レベルで制御
することにより、自然界には存在しない物性をもつ半導
体を形成するための研究も盛んに行われ実用化の時期も
近いと言われている。
として有機金属を用いた気相での蒸着法がめざましく進
歩している。ＭＯＣＶＤ法（ｍｅ ｔａ １ｏｒｇａｎ
ｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ） ｓ ＭＯＶＰＥ法（＋１ｅｔａｌ ｏｒｇａ
ｎｉｃ ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉＬａｘｙ）、
ＭＯＭＢＥ法（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ ｂｅａａ＋ｅｐｉｔａｘｙ）等と呼ばれる
方法により、化合物半導体が作成され、それらの手法に
よる高度な薄膜制御技術により高性能の半導体レーザー
等が試作され、一部には量産化されるに至っている。又
これらの手法により人為的に薄膜を原子層レベルで制御
することにより、自然界には存在しない物性をもつ半導
体を形成するための研究も盛んに行われ実用化の時期も
近いと言われている。
前記半導体等の薄膜の原料である有機金属化合物の蒸気
圧を利用してキャリアーガスにより該有機金属化合物蒸
気を搬送するための容器（第２図に示す）は、通常これ
らの有機金属化合物に対して不活性なキャリアーガスを
該有機金属化合物液中へ細管により吹き込みバブリング
形式にて、容器外へ同伴採取することにより用いられて
いる。
圧を利用してキャリアーガスにより該有機金属化合物蒸
気を搬送するための容器（第２図に示す）は、通常これ
らの有機金属化合物に対して不活性なキャリアーガスを
該有機金属化合物液中へ細管により吹き込みバブリング
形式にて、容器外へ同伴採取することにより用いられて
いる。
従来、常温で固体である、例えば、トリメチルインジュ
ウム（融点８８．４°Ｃ）の如き有機金属化合物も、固
体の昇華圧を利用して一般に常温で液体の有機金属化合
物と同様に前記容器が用いられている。
ウム（融点８８．４°Ｃ）の如き有機金属化合物も、固
体の昇華圧を利用して一般に常温で液体の有機金属化合
物と同様に前記容器が用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、化合物半導体あるいは超電導体などの薄
膜形成法として有機金属化合物を用いた気相での蒸着法
においては、原料である固体若しくは液体である有機金
属化合物を、気体として、薄膜形成装置に、安定的、連
続的に供給することが望まれているが、従来の方法で特
に固体の有機金属化合物を原料とする場合、原料結晶の
間をキャリアーガスが吹き抜け、ガス自体の偏流が起こ
りやすく本質的に出口の蒸気は飽和の状態に到達しにく
いと言う問題があり、更にキャリアーガスの流量変化に
よる制御性、飽和度の安定性の悪いことが指摘されてい
た。
膜形成法として有機金属化合物を用いた気相での蒸着法
においては、原料である固体若しくは液体である有機金
属化合物を、気体として、薄膜形成装置に、安定的、連
続的に供給することが望まれているが、従来の方法で特
に固体の有機金属化合物を原料とする場合、原料結晶の
間をキャリアーガスが吹き抜け、ガス自体の偏流が起こ
りやすく本質的に出口の蒸気は飽和の状態に到達しにく
いと言う問題があり、更にキャリアーガスの流量変化に
よる制御性、飽和度の安定性の悪いことが指摘されてい
た。
又、このような不安定な現象は、容器内の有機金属化合
物の残存量が減少するにつれて、屡々頻発し、製膜反応
における制御性、再現性に著しく悪影響を及ぼすもので
あった。
物の残存量が減少するにつれて、屡々頻発し、製膜反応
における制御性、再現性に著しく悪影響を及ぼすもので
あった。
本発明者らは、前記問題点を解決するため鋭意研究を行
った結果、特定の形状の充填塔を用いて原料充填層底部
からキャリアーガスを流通せしめることにより一定した
飽和ガス濃度で、且つ、安定した流速で原料ガスを供給
できることを見出し、本発明を完成するに至ったもので
ある。
った結果、特定の形状の充填塔を用いて原料充填層底部
からキャリアーガスを流通せしめることにより一定した
飽和ガス濃度で、且つ、安定した流速で原料ガスを供給
できることを見出し、本発明を完成するに至ったもので
ある。
即ち、本発明は、
垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で径を一
段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さい径と
し、その小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属
化合物を充填して充填層を形成した充填塔を恒温槽に浸
し、該充填塔の底部より該有機金属化合物を気化せしめ
るに必要な一定温度に保たれたキャリアーガスを導入し
、該充填層を流通して該有機金属化合物を気化せしめる
ことを特徴とする固体若しくは液体の有機金属化合物の
気化飽和方法、であり、好ましくは、キャリヤーガスに
より気化飽和した有機金属化合物気体が、そのまま好適
に薄膜形成用の原料気体として使用しうるの固体若しく
は液体の有機金属化合物の気化飽和方法、であり、 また、かかる方法の発明の実施に直接使用する装置たる
、 垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で径を一
段絞り、少な（とも上側部分より下側部分を小さい径と
し、該容器下部にキャリヤーガス導入管を、および上部
に飽和蒸気導出管を設けるとともに、少なくとも該小径
の下側部分に固体若しくは液体の有機金属化合物を充填
して充填層として収納してなる、有機金属化合物原料気
体の供給用容器、の発明であり、好ましくは、固体若し
くは液体の有機金属化合物を収納密封したままの形で取
引される、有機金属化合物原料気体の供給用容器、であ
る。
段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さい径と
し、その小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属
化合物を充填して充填層を形成した充填塔を恒温槽に浸
し、該充填塔の底部より該有機金属化合物を気化せしめ
るに必要な一定温度に保たれたキャリアーガスを導入し
、該充填層を流通して該有機金属化合物を気化せしめる
ことを特徴とする固体若しくは液体の有機金属化合物の
気化飽和方法、であり、好ましくは、キャリヤーガスに
より気化飽和した有機金属化合物気体が、そのまま好適
に薄膜形成用の原料気体として使用しうるの固体若しく
は液体の有機金属化合物の気化飽和方法、であり、 また、かかる方法の発明の実施に直接使用する装置たる
、 垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で径を一
段絞り、少な（とも上側部分より下側部分を小さい径と
し、該容器下部にキャリヤーガス導入管を、および上部
に飽和蒸気導出管を設けるとともに、少なくとも該小径
の下側部分に固体若しくは液体の有機金属化合物を充填
して充填層として収納してなる、有機金属化合物原料気
体の供給用容器、の発明であり、好ましくは、固体若し
くは液体の有機金属化合物を収納密封したままの形で取
引される、有機金属化合物原料気体の供給用容器、であ
る。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明における有機金属化合物としては、トリエチルア
ルミニウム、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム
、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、トリエチルインジュウ
ム、トリメチル砒素、ジメチルカドミウム、テトラメチ
ル錫、ジメチルテルル等常温で液体の有機金属化合物；
ビスシクロペンタジェニルマグネシウム、ジシクロペン
タジェニルマンガン、ビスメチルシクロペンタジェニル
マグネシウム、アセチルアセトンストロンチウム、ビス
シクロペンタジェニルストロンチウム、ジメトキシスト
ロンチウム、トリメチルインジュウム、ジメトキシバリ
ウム、アセチルアセトンバリウム、ビスシクロペンタジ
ェニルバリウム、トリメトキシランタン、アセチルアセ
トンランタン、トリスシクロペンタジェニルランタン、
トリスメチルシクロペンタジェニルランタン、トリメト
キシイツトリウム、アセチルアセトンイツトリウム、ト
リスシクロペンタジェニルイツトリウム等の常温で固体
の有機金属化合物が挙げられる。
ルミニウム、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム
、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、トリエチルインジュウ
ム、トリメチル砒素、ジメチルカドミウム、テトラメチ
ル錫、ジメチルテルル等常温で液体の有機金属化合物；
ビスシクロペンタジェニルマグネシウム、ジシクロペン
タジェニルマンガン、ビスメチルシクロペンタジェニル
マグネシウム、アセチルアセトンストロンチウム、ビス
シクロペンタジェニルストロンチウム、ジメトキシスト
ロンチウム、トリメチルインジュウム、ジメトキシバリ
ウム、アセチルアセトンバリウム、ビスシクロペンタジ
ェニルバリウム、トリメトキシランタン、アセチルアセ
トンランタン、トリスシクロペンタジェニルランタン、
トリスメチルシクロペンタジェニルランタン、トリメト
キシイツトリウム、アセチルアセトンイツトリウム、ト
リスシクロペンタジェニルイツトリウム等の常温で固体
の有機金属化合物が挙げられる。
本発明で用いるキャリアーガスは、前記有機金属化合物
に対し、不活性な、例えば、水素、窒素、アルゴン、ヘ
リウム等が挙げられ、充填層底部より導入し、且つ、充
填層内を流通せしめて有機金属化合物蒸気を同伴し、充
填塔上部から系外に取り出される。ここで重要なことは
、充填層に導入されるキャリアーガスが該有機金属化合
物が気化するに必要な温度に保たれていることが特に好
ましく、その為には、第】図に示す様に、恒温槽に浸し
た充填塔と同様に、キャリアーガス導入管も、該恒温槽
で熱（冷）媒と接触し熱交換できる構造とすることによ
り、更に有利に有機金属化合物蒸気の飽和したガスを安
定に供給することが出来る。又、少な（とも充填層の部
分の径を比較的小径とすることによりキャリアーガスの
偏流を防止し、有機金属化合物との均一な接触が行い易
くなる。
に対し、不活性な、例えば、水素、窒素、アルゴン、ヘ
リウム等が挙げられ、充填層底部より導入し、且つ、充
填層内を流通せしめて有機金属化合物蒸気を同伴し、充
填塔上部から系外に取り出される。ここで重要なことは
、充填層に導入されるキャリアーガスが該有機金属化合
物が気化するに必要な温度に保たれていることが特に好
ましく、その為には、第】図に示す様に、恒温槽に浸し
た充填塔と同様に、キャリアーガス導入管も、該恒温槽
で熱（冷）媒と接触し熱交換できる構造とすることによ
り、更に有利に有機金属化合物蒸気の飽和したガスを安
定に供給することが出来る。又、少な（とも充填層の部
分の径を比較的小径とすることによりキャリアーガスの
偏流を防止し、有機金属化合物との均一な接触が行い易
くなる。
更に本発明の好ましい実施の態様を添付図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は、本発明の有機金属化合物充填塔の一実施例の
構造を示す説明図であり、本図面により本発明を何ら限
定する意図にでたものではない。
構造を示す説明図であり、本図面により本発明を何ら限
定する意図にでたものではない。
垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で径を一
段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さい径と
し、その小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属
化合物６を充填して充填層２を形成した充填塔１を恒温
槽７に浸す。該充填塔１の底部すなわち、充填層２の底
部より該有機金属化合物６を気化せしめるに必要な一定
温度に保たれたキャリアーガスを、恒ｌＡ層７の媒体８
と直接熱交換出来る構造として接続された導入管４によ
り導入し、該充填層を流通して該固体若しくは液体の有
機金属化合物６を気化せしめるものである。
段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さい径と
し、その小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属
化合物６を充填して充填層２を形成した充填塔１を恒温
槽７に浸す。該充填塔１の底部すなわち、充填層２の底
部より該有機金属化合物６を気化せしめるに必要な一定
温度に保たれたキャリアーガスを、恒ｌＡ層７の媒体８
と直接熱交換出来る構造として接続された導入管４によ
り導入し、該充填層を流通して該固体若しくは液体の有
機金属化合物６を気化せしめるものである。
すなわち、恒温槽７に浸した充填塔１の下側部分の充填
ＩＷ２の底部には、充填塔１と同様にキャリアーガス導
入管４が、恒温槽７の媒体８と直接熱交換出来る構造と
して接続されている。
ＩＷ２の底部には、充填塔１と同様にキャリアーガス導
入管４が、恒温槽７の媒体８と直接熱交換出来る構造と
して接続されている。
充填塔１の上部には、原料充填口９及び飽和蒸気導出管
５を設け、原料充填口９より投入された有機金属化合物
６は、充填槽２の底部に設けた保持板３上に支えられて
おり、キャリアーガス導入管４、次いで保持板３を経て
、媒体８と熱交換されたキャリアーガスと充填層２内で
接触し、気化した飽和蒸気として飽和蒸気導出管５より
糸外に同伴される。該飽和有機金属化合物蒸気は、半導
体や超伝導体等の薄膜用に用いられる。
５を設け、原料充填口９より投入された有機金属化合物
６は、充填槽２の底部に設けた保持板３上に支えられて
おり、キャリアーガス導入管４、次いで保持板３を経て
、媒体８と熱交換されたキャリアーガスと充填層２内で
接触し、気化した飽和蒸気として飽和蒸気導出管５より
糸外に同伴される。該飽和有機金属化合物蒸気は、半導
体や超伝導体等の薄膜用に用いられる。
ここで用いる保持板３とは、例えば、金網状、目皿状、
多孔板状等有機金属化合物を支え、且つ、キャリアーガ
スの流通が容易に行なえれば、形状及び材質は必要に応
じて適宜選択すればよい。
多孔板状等有機金属化合物を支え、且つ、キャリアーガ
スの流通が容易に行なえれば、形状及び材質は必要に応
じて適宜選択すればよい。
なお、有機金属化合物が液体の場合は、かかる保持板は
不要であるが、そのかわり、キャリヤーガスが容易に分
散しつつ液中に吹き込まれるように、ガス導入管の端部
を多孔板に接続する等の手段を採用すればよいのである
。本発明は後で述べる実施例から明らかなごとく、従来
法に較べ、−ａに常温で固体の有機金属化合物を用いる
場合に特に顕著な効果を示す。
不要であるが、そのかわり、キャリヤーガスが容易に分
散しつつ液中に吹き込まれるように、ガス導入管の端部
を多孔板に接続する等の手段を採用すればよいのである
。本発明は後で述べる実施例から明らかなごとく、従来
法に較べ、−ａに常温で固体の有機金属化合物を用いる
場合に特に顕著な効果を示す。
また、本発明の供給容器は、
垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で径を一
段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さい径と
し、該容器下部にキャリャーガス導入管４を、および上
部に飽和蒸気導出管５を設けるとともに、少なくとも該
小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属化合物６
を充填して充填Ｎ２として収納してなる、有機金属化合
物原料気体の供給用容器である。
段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さい径と
し、該容器下部にキャリャーガス導入管４を、および上
部に飽和蒸気導出管５を設けるとともに、少なくとも該
小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属化合物６
を充填して充填Ｎ２として収納してなる、有機金属化合
物原料気体の供給用容器である。
ここで、キャリヤーガス導入管や飽和蒸気導出管は円筒
形容器に例えば半田ずけ等で固定されており、望ましく
は、さらにパルプ等のガス遮断手段を備えたものである
。また、容器上部の原料充填口も同様に容器に固着され
、やはりバルブ等を備えていることが好ましい。なお、
これは全く数値的に限定されるものではないが、後記実
施例に使用した程度の量の有機金属化合物を収納し取り
扱う場合は、目安として、容器下部の小径の部分の径は
４〜０．５ｍｍ 、さらには３〜１ｃｍ程度であり、ま
た上部の絞らない大径の部分の径は１０〜２ｃｍ、さら
には７〜３Ｃｔｒｌ程度である。なお、第１図に示した
ごとく、絞り部分には、テーバをつけて有機金属化合物
の固体がスムースに上部から下部に流れて供給されるよ
うにすることが好ましい。
形容器に例えば半田ずけ等で固定されており、望ましく
は、さらにパルプ等のガス遮断手段を備えたものである
。また、容器上部の原料充填口も同様に容器に固着され
、やはりバルブ等を備えていることが好ましい。なお、
これは全く数値的に限定されるものではないが、後記実
施例に使用した程度の量の有機金属化合物を収納し取り
扱う場合は、目安として、容器下部の小径の部分の径は
４〜０．５ｍｍ 、さらには３〜１ｃｍ程度であり、ま
た上部の絞らない大径の部分の径は１０〜２ｃｍ、さら
には７〜３Ｃｔｒｌ程度である。なお、第１図に示した
ごとく、絞り部分には、テーバをつけて有機金属化合物
の固体がスムースに上部から下部に流れて供給されるよ
うにすることが好ましい。
また、もともと径の小さい円筒形容器の絞りの程度を浅
くすると、上部と下部の径がそれ程差がない、実質的に
ずんどうの容器となり、勿論少なくとも下側部分の径が
小さければ、これでも使用可能ではあり、これも本発明
の範囲に含まれるが、好ましくは、容器の製作加工性の
点、および有機金属化合物の固体の供給充填のし易さの
点で容器上部は下部に比較してより大なるある程度の径
を有することが好ましい。さらに、キャリヤガスによる
ｆ機金属化合物の固体の微粒子の容器外への同伴等を防
止するためにも、上部は下部に比較して径を大とし、ガ
ス流速を遅くすることが好ましいのである。
くすると、上部と下部の径がそれ程差がない、実質的に
ずんどうの容器となり、勿論少なくとも下側部分の径が
小さければ、これでも使用可能ではあり、これも本発明
の範囲に含まれるが、好ましくは、容器の製作加工性の
点、および有機金属化合物の固体の供給充填のし易さの
点で容器上部は下部に比較してより大なるある程度の径
を有することが好ましい。さらに、キャリヤガスによる
ｆ機金属化合物の固体の微粒子の容器外への同伴等を防
止するためにも、上部は下部に比較して径を大とし、ガ
ス流速を遅くすることが好ましいのである。
なお、容器材質は特に規定するものでなく、収容する有
機金属化合物に不活性なものであれば、ガラス、樹脂、
金属のいずれでもよいが、通常輸送時の安全性等を考慮
して金属が一般的であり、なかでもステンレス鋼が好ま
しい、ステンレス鋼としては、５ＵＳ３０４．５ＵＳ３
１６程度で充分である。
機金属化合物に不活性なものであれば、ガラス、樹脂、
金属のいずれでもよいが、通常輸送時の安全性等を考慮
して金属が一般的であり、なかでもステンレス鋼が好ま
しい、ステンレス鋼としては、５ＵＳ３０４．５ＵＳ３
１６程度で充分である。
従来、シランやゲルマン等の所謂半導体ガスは、ボンベ
に充填されて、メーカーからユーザーに販売供給されて
いる。したがって、ユーザーは、該ボンベを例えば半導
体薄膜製造装置にマスフローコントローラー等を介して
配管接続することにより、直ちに、安定に半導体ガスの
供給を得ることが可能なのである。
に充填されて、メーカーからユーザーに販売供給されて
いる。したがって、ユーザーは、該ボンベを例えば半導
体薄膜製造装置にマスフローコントローラー等を介して
配管接続することにより、直ちに、安定に半導体ガスの
供給を得ることが可能なのである。
しかしながら、すでに述べたように、例えば固体のトリ
メチルインジュウム等の場合は、第２図に示したごとき
形状の容器に充填されて販売供給されているため、ユー
ザーがこれを第２図の恒温槽中にセットして、これにキ
ャリヤガスを送入して気化せしめ、半導体薄膜製造装置
等に供給しようとしても、すでに述べたように、また以
後の比較例にも明確に示したごとく、原料蒸気を一定の
濃度で安定的に供給することは到底不可能であり、半導
体装置を製造するユーザーの間で大きな問題となってい
た。
メチルインジュウム等の場合は、第２図に示したごとき
形状の容器に充填されて販売供給されているため、ユー
ザーがこれを第２図の恒温槽中にセットして、これにキ
ャリヤガスを送入して気化せしめ、半導体薄膜製造装置
等に供給しようとしても、すでに述べたように、また以
後の比較例にも明確に示したごとく、原料蒸気を一定の
濃度で安定的に供給することは到底不可能であり、半導
体装置を製造するユーザーの間で大きな問題となってい
た。
しかるに、本発明の有機金属化合物原料気体の供給用容
器によれば、第１図に示した形状の容器の底部の小径の
部分に、固体若しくは液体の有機金属化合物が、充填層
を形成した形で収納密封されており、この形で現在ボン
ベに充填された半導体ガスがボンベごとユーザーに供給
販売されているのと全く同様に、ユーザーに販売供給さ
れるのである。従って、ユーザーは該供給容器を恒温槽
にキャリヤーガス導入管ごと浸漬し、ガス導出管を半導
体薄膜製造装置に接続するだけで、以下の実施例に示さ
れているように、極めて容易に、−定した濃度で、キャ
リヤガス量や有機金属の量に実質的に関係なく、安定的
に薄膜形成用の原料用気体を、あたかもシランガスをボ
ンベから供給する感覚で供給することが可能なのである
。ここで注意を喚起したいのは、第１図に示したごとき
本発明の容器は、半導体薄膜製造の技術分野において使
用されるものであることから、通常、高々数グラム乃至
数１０グラム多くて精々数１００グラム程度の有機金属
化合物を収納密封して取引されるものだということであ
り、したがって、その大きさは、容易に輸送可能な小型
の容器であることを充分認識・かつイメージして頂きた
いのである。
器によれば、第１図に示した形状の容器の底部の小径の
部分に、固体若しくは液体の有機金属化合物が、充填層
を形成した形で収納密封されており、この形で現在ボン
ベに充填された半導体ガスがボンベごとユーザーに供給
販売されているのと全く同様に、ユーザーに販売供給さ
れるのである。従って、ユーザーは該供給容器を恒温槽
にキャリヤーガス導入管ごと浸漬し、ガス導出管を半導
体薄膜製造装置に接続するだけで、以下の実施例に示さ
れているように、極めて容易に、−定した濃度で、キャ
リヤガス量や有機金属の量に実質的に関係なく、安定的
に薄膜形成用の原料用気体を、あたかもシランガスをボ
ンベから供給する感覚で供給することが可能なのである
。ここで注意を喚起したいのは、第１図に示したごとき
本発明の容器は、半導体薄膜製造の技術分野において使
用されるものであることから、通常、高々数グラム乃至
数１０グラム多くて精々数１００グラム程度の有機金属
化合物を収納密封して取引されるものだということであ
り、したがって、その大きさは、容易に輸送可能な小型
の容器であることを充分認識・かつイメージして頂きた
いのである。
以下実施例により具体的に説明する。
実施例−１
第１図に示した本発明による５ＵＳ３１６製の充填塔１
（内容積９０ｍ）を用い、トリメチルインジニウムを２
０ｇ充填した。なお、保持板としては１１ＩＩＩ１１径
の目皿を使用した。この充填塔を、１０°Ｃと２０°Ｃ
に設定した恒温槽に浸し、マスフローコントローラーに
よりキャリアーガスとして高純度水素を１０Ｉｎ１ノ１
Ｉｉｎの割合で供給した。系が定常状態に到達後３０分
間出ロガスをＩＮ−ＨＣＬ水溶液によりトリメチルイン
ジニウムを分解補足して、３Ｋ ＋９液中のインジュウ
ム濃度をｔｃｐ分析法（誘導結合プラズマ発光分光分析
法）により分析し、出口ガス中のトリメチルインジニウ
ムの理論値に対する飽和度を求めた。結果を表−１に示
す。
（内容積９０ｍ）を用い、トリメチルインジニウムを２
０ｇ充填した。なお、保持板としては１１ＩＩＩ１１径
の目皿を使用した。この充填塔を、１０°Ｃと２０°Ｃ
に設定した恒温槽に浸し、マスフローコントローラーに
よりキャリアーガスとして高純度水素を１０Ｉｎ１ノ１
Ｉｉｎの割合で供給した。系が定常状態に到達後３０分
間出ロガスをＩＮ−ＨＣＬ水溶液によりトリメチルイン
ジニウムを分解補足して、３Ｋ ＋９液中のインジュウ
ム濃度をｔｃｐ分析法（誘導結合プラズマ発光分光分析
法）により分析し、出口ガス中のトリメチルインジニウ
ムの理論値に対する飽和度を求めた。結果を表−１に示
す。
比較例−１
第２図に示す従来の充填塔１１（内容積９（ｌｄ）を用
いた他は実施例−１と同様の実験を行なった。
いた他は実施例−１と同様の実験を行なった。
結果を表−１に示す。
表−１
実施例−２
トリメチルインジニウムを、常温で液体のトリメチルガ
リウムに変え、恒温槽の設定温度をＯ″Ｃと１０°Ｃに
変えた他は、実施例−１と同様に行った。ただし、保持
板は使用せず、ガスは多孔板を通して吹き込んだ、結果
を表−２に示す。
リウムに変え、恒温槽の設定温度をＯ″Ｃと１０°Ｃに
変えた他は、実施例−１と同様に行った。ただし、保持
板は使用せず、ガスは多孔板を通して吹き込んだ、結果
を表−２に示す。
比較例−２
充填塔１１を用いた他は実施例−２と同様に行った。結
果を表−２に示す。
果を表−２に示す。
表−２
実施例−３
温度を１０°Ｃに保った恒温槽に、トリメチルインジニ
ウムを２０ｇ挿入した充填塔１を浸し、上部飽和蒸気排
出管５をガスクロマトグラフィー（以下Ｃ，Ｃと記す）
に接続して実施例−１と同様にキャリアーガスを流通せ
しめ、系が安定に到達後から２時間トリメチルインジニ
ウムの濃度を測定した。結果を表−３に示す。
ウムを２０ｇ挿入した充填塔１を浸し、上部飽和蒸気排
出管５をガスクロマトグラフィー（以下Ｃ，Ｃと記す）
に接続して実施例−１と同様にキャリアーガスを流通せ
しめ、系が安定に到達後から２時間トリメチルインジニ
ウムの濃度を測定した。結果を表−３に示す。
比較例−３
充填塔１１を用いた他は実施例−３と同様に行ったが、
キャリアーガスの偏流その他により蒸気が飽和に到達し
ていない。結果を表−３に示す。
キャリアーガスの偏流その他により蒸気が飽和に到達し
ていない。結果を表−３に示す。
表−３
実施例−４
恒温槽を１０°Ｃに保ち実施例−１と同様の方法におい
てトリメチルインジニウムの充填量と出口ガス中の飽和
度の対理論値比を求めた結果、トリメチルインジニウム
の残存量が３ｇ程度までは安定した飽和蒸気が得られた
。結果を表−４に示す。
てトリメチルインジニウムの充填量と出口ガス中の飽和
度の対理論値比を求めた結果、トリメチルインジニウム
の残存量が３ｇ程度までは安定した飽和蒸気が得られた
。結果を表−４に示す。
比較例−４
充填塔１１を用いた他は実施例−４と同様に行ったが、
蒸気濃度は全体に低く、且つ、バラつきが見られた。結
果を表−４に示す。
蒸気濃度は全体に低く、且つ、バラつきが見られた。結
果を表−４に示す。
表−４
実施例−５
恒温槽の温度を２０°Ｃに変えた他は、実施例−３と同
様な方法において出口ガスをＧ、Ｃでモニターしながら
キャリアーガス流速を１０ ｍｌ、 ／ ｍ ｉ ｎが
ら１００ｄ／ｍｉｎ迄変化させトリメチルインジュウム
の濃度を測定した。結果を表−５に示す。
様な方法において出口ガスをＧ、Ｃでモニターしながら
キャリアーガス流速を１０ ｍｌ、 ／ ｍ ｉ ｎが
ら１００ｄ／ｍｉｎ迄変化させトリメチルインジュウム
の濃度を測定した。結果を表−５に示す。
表−５
比較例−５
充填塔１１を用いた他は実施例−４と同様に行った、キ
ャリアーガス流速が速い程トリメチルインジュウムの濃
度が低い結果であった。結果を表−５に示す。
ャリアーガス流速が速い程トリメチルインジュウムの濃
度が低い結果であった。結果を表−５に示す。
本発明は、有機金属化合物を気相で蒸着する化合物半導
体や超電導体等への薄膜形成法として、一般に常温で固
体や液体の有機金属化合物を、従来のシランやゲルマン
等の半導体製造ガスと全く同様の感覚で、一定した濃度
での流量制御すること、および、安定供給することを可
能ならしめる方法であり、半導体薄膜等を製造する技術
分野におけるその産業上の利用可能性は極めて高いと言
わざるを得ないのである。
体や超電導体等への薄膜形成法として、一般に常温で固
体や液体の有機金属化合物を、従来のシランやゲルマン
等の半導体製造ガスと全く同様の感覚で、一定した濃度
での流量制御すること、および、安定供給することを可
能ならしめる方法であり、半導体薄膜等を製造する技術
分野におけるその産業上の利用可能性は極めて高いと言
わざるを得ないのである。
第１図は、本発明の有機金属化合物を充填した充填塔容
器の一実施例による構造を示す説明図である。第２図は
従来の充填塔容器の構造を示す説明図である。 図において、 １−−ｍ−・−・・・・・−充填塔、２・−・・−・−
・・・−・−充填層、３−・・−・・・−・−・・・・
保持板、４−・・−・−・−・−−−−−・キャリアー
ガス導入管、５−・−・〜・−・−・飽和蒸気導出管、
６−−−−−・−・・−有機金属化合物、７・・−・−
−−−−・・−・恒温槽、８・・・・・・−・・・・・
媒体、９・・・−・・・−・・−・−原料充填口、１１
−・・・・・−・・−・−充填塔 １４−・・−・・・
−・−−・・キャリアーガス導入管、１５・・・−・−
・・−・・−・−・飽和蒸気導出管、１６・・−・−・
・・−・・有機金属化合物、１７−・・・・・−・・・
・−恒温槽、１８・・・・・・−・−一−−−−媒体、
１９−・・−・−・〜・・・−原料充填口を示す。
器の一実施例による構造を示す説明図である。第２図は
従来の充填塔容器の構造を示す説明図である。 図において、 １−−ｍ−・−・・・・・−充填塔、２・−・・−・−
・・・−・−充填層、３−・・−・・・−・−・・・・
保持板、４−・・−・−・−・−−−−−・キャリアー
ガス導入管、５−・−・〜・−・−・飽和蒸気導出管、
６−−−−−・−・・−有機金属化合物、７・・−・−
−−−−・・−・恒温槽、８・・・・・・−・・・・・
媒体、９・・・−・・・−・・−・−原料充填口、１１
−・・・・・−・・−・−充填塔 １４−・・−・・・
−・−−・・キャリアーガス導入管、１５・・・−・−
・・−・・−・−・飽和蒸気導出管、１６・・−・−・
・・−・・有機金属化合物、１７−・・・・・−・・・
・−恒温槽、１８・・・・・・−・−一−−−−媒体、
１９−・・−・−・〜・・・−原料充填口を示す。
Claims (4)
- （１）垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で
径を一段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さ
い径とし、その小径の下側部分に固体若しくは液体の有
機金属化合物を充填して充填層を形成した充填塔を恒温
槽に浸し、該充填塔の底部より該有機金属化合物を気化
せしめるに必要な一定温度に保たれたキャリアーガスを
導入し、該充填層を流通して該有機金属化合物を気化せ
しめることを特徴とする固体若しくは液体の有機金属化
合物の気化飽和方法。 - （２）キャリアーガスにより気化飽和した有機金属化合
物気体が、そのまま好適に薄膜形成用の原料気体として
使用しうる特許請求の範囲第１項記載の固体若しくは液
体の有機金属化合物の気化飽和方法。 - （３）垂直方向の長い竪型円筒形容器のほぼ中間部分で
径を一段絞り、少なくとも上側部分より下側部分を小さ
い径とし、該容器下部にキャリヤーガス導入管を、およ
び上部に飽和蒸気導出管を設けるとともに、少なくとも
該小径の下側部分に固体若しくは液体の有機金属化合物
を充填して充填層として収納してなる、有機金属化合物
原料気体の供給用容器。 - （４）固体若しくは液体の有機金属化合物を収納密封し
たままの形で取引される、有機金属化合物原料気体の供
給用容器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62325385A JPH01168331A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 有機金属化合物の飽和方法 |
| US07/289,807 US5019423A (en) | 1987-12-24 | 1988-12-21 | Equipment and method for supply of organic metal compound |
| DE8888312191T DE3881189T2 (de) | 1987-12-24 | 1988-12-22 | Anlage und verfahren zur zufuehrung einer organometallischen verbindung. |
| KR1019880017273A KR910001925B1 (ko) | 1987-12-24 | 1988-12-22 | 유기금속 화합물의 공급용 용기 및 공급방법 |
| CA000586847A CA1310823C (en) | 1987-12-24 | 1988-12-22 | Equipment and method for supply of organic metal compound |
| EP88312191A EP0323145B1 (en) | 1987-12-24 | 1988-12-22 | Equipment and method for supply of organic metal compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62325385A JPH01168331A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 有機金属化合物の飽和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168331A true JPH01168331A (ja) | 1989-07-03 |
Family
ID=18176242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62325385A Pending JPH01168331A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 有機金属化合物の飽和方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5019423A (ja) |
| EP (1) | EP0323145B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01168331A (ja) |
| KR (1) | KR910001925B1 (ja) |
| CA (1) | CA1310823C (ja) |
| DE (1) | DE3881189T2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0269389A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-08 | Toyo Stauffer Chem Co | 有機金属気相成長法における固体有機金属化合物の飽和蒸気生成方法 |
| US5381605A (en) * | 1993-01-08 | 1995-01-17 | Photonics Research Incorporated | Method and apparatus for delivering gas |
| US5989305A (en) * | 1995-03-09 | 1999-11-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Feeder of a solid organometallic compound |
| JPH0940489A (ja) * | 1995-03-30 | 1997-02-10 | Pioneer Electron Corp | Ｍｏｃｖｄの固体原料供給方法及び供給装置 |
| US6663713B1 (en) * | 1996-01-08 | 2003-12-16 | Applied Materials Inc. | Method and apparatus for forming a thin polymer layer on an integrated circuit structure |
| JP3909792B2 (ja) * | 1999-08-20 | 2007-04-25 | パイオニア株式会社 | 化学気相成長法における原料供給装置及び原料供給方法 |
| JP2003031050A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Nec Corp | 水銀を含む銅酸化物超伝導体薄膜、その製造装置およびその製造方法 |
| US20050109281A1 (en) * | 2002-03-22 | 2005-05-26 | Holger Jurgensen | Process for coating a substrate, and apparatus for carrying out the process |
| GB2395839A (en) * | 2002-11-30 | 2004-06-02 | Sharp Kk | MBE growth of p-type nitride semiconductor materials |
| KR20050004379A (ko) * | 2003-07-02 | 2005-01-12 | 삼성전자주식회사 | 원자층 증착용 가스 공급 장치 |
| JP4585182B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2010-11-24 | 東ソー・ファインケム株式会社 | トリメチルインジウムの充填方法および充填容器 |
| US7261118B2 (en) * | 2003-08-19 | 2007-08-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and vessel for the delivery of precursor materials |
| AU2005245634B2 (en) * | 2004-05-20 | 2010-07-01 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Bubbler for constant vapor delivery of a solid chemical |
| GB2432371B (en) * | 2005-11-17 | 2011-06-15 | Epichem Ltd | Improved bubbler for the transportation of substances by a carrier gas |
| US9109287B2 (en) * | 2006-10-19 | 2015-08-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Solid source container with inlet plenum |
| GB2444143B (en) * | 2006-11-27 | 2009-10-28 | Sumitomo Chemical Co | Apparatus of supplying organometallic compound |
| CN102597310B (zh) | 2009-11-02 | 2015-02-04 | 西格玛-奥吉奇有限责任公司 | 固态前体输送组件以及相关方法 |
| WO2014011292A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Omniprobe, Inc. | Gas injection system for energetic-beam instruments |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251738B2 (ja) * | 1983-05-10 | 1987-10-31 | Sumitomo Bakelite Co |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2738762A (en) * | 1951-10-08 | 1956-03-20 | Ohio Commw Eng Co | Apparatus for the deposition of nonconductive copper coatings from vapor phase |
| US2701901A (en) * | 1952-04-03 | 1955-02-15 | Ohio Commw Eng Co | Method of manufacturing thin nickel foils |
| GB787076A (en) * | 1954-10-20 | 1957-12-04 | Ohio Commw Eng Co | Improvements in or relating to gas plating |
| FR2569207B1 (fr) * | 1984-08-14 | 1986-11-14 | Mellet Robert | Procede et dispositif d'obtention d'un courant gazeux contenant un compose a l'etat de vapeur, utilisable notamment pour introduire ce compose dans un reacteur d'epitaxie |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62325385A patent/JPH01168331A/ja active Pending
-
1988
- 1988-12-21 US US07/289,807 patent/US5019423A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-22 DE DE8888312191T patent/DE3881189T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-22 CA CA000586847A patent/CA1310823C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-22 KR KR1019880017273A patent/KR910001925B1/ko not_active Expired
- 1988-12-22 EP EP88312191A patent/EP0323145B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251738B2 (ja) * | 1983-05-10 | 1987-10-31 | Sumitomo Bakelite Co |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1310823C (en) | 1992-12-01 |
| US5019423A (en) | 1991-05-28 |
| EP0323145A1 (en) | 1989-07-05 |
| KR910001925B1 (ko) | 1991-03-30 |
| DE3881189T2 (de) | 1993-09-02 |
| KR890009781A (ko) | 1989-08-04 |
| DE3881189D1 (de) | 1993-06-24 |
| EP0323145B1 (en) | 1993-05-19 |
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