JPH04131934U - Ｍｏｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原料容器内の圧力が反応室内の圧力より低い
状態においても、原料の温度を一定値以下に抑えなが
ら、原料ガスを安定して供給できるＭＯＣＶＤ装置を提
供する。 【構成】 反応室３に原料ガスを供給する流路に、キャ
リヤーガスを駆動ガスとして、原料容器１内で蒸発して
導出した原料ガスを吸引するエゼクター２０を設け、該
エゼクター２０で原料ガスを吸引してキャリヤーガスに
同伴させるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液体もしくは固体の原料の蒸気（原料ガス）をキャリヤーガスに同 伴させて反応室内の基板上に供給し、該基板上に薄膜を形成するＭＯＣＶＤ法（ 有機金属気相成長法）を実施するＭＯＣＶＤ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＭＯＣＶＤ法では、原料として有機金属を使用し、該有機金属の蒸気をキャリ ヤーガスに同伴させて反応室内に供給している。このようなＭＯＣＶＤ法におい て、原料として固体の有機金属を用いる場合には、通常、固体原料を恒温容器内 に収納して加熱蒸発させるとともに、該容器内にキャリヤーガスを導入して該キ ャリヤーガスに原料ガスを同伴させるようにしている。また、液体原料の場合は 、キャリアガスでバブリングして同伴させるようにしている。

【０００３】 しかし、固体原料の容器内にキャリヤーガスを導入する方法では、飽和濃度の 原料ガスをキャリヤーガスに同伴させるために、キャリヤーガスの流速を遅くし なければならず、これによって配管系が大径化して装置が大きくなるという不都 合があった。

【０００４】 一方、飽和濃度でないとしても、原料ガス中の原料濃度が一定であれば良いが 、キャリヤーガスの流量を増加すると、原料の蒸発が間に合わなくなって、図２ に示すように、原料ガスの流量を増加させる程、原料ガスの濃度が低下してくる 不都合があった。

【０００５】 また、液体原料の場合は、該液体原料の消費に伴う液位の低下に伴って原料ガ スの同伴量が変化してしまう。

【０００６】 そこで、図３に示すように、原料の蒸気圧のみによって蒸発させた原料ガスを 、所望量のキャリヤーガスに同伴させて反応室に供給するよう構成したＭＯＣＶ Ｄ装置が提案されている。なお、ここでは２系統の原料供給系統を示しているが 、原料の種類や流量が相違するだけで、両系統とも原料供給方法は同一なので、 同一符号を付して説明する。

【０００７】 図において、１は恒温槽２内に収納された原料容器、３は反応室で、反応室３ 内には基板Ｐが設けられている。反応室３内は、通常、減圧ポンプ４により減圧 状態もしくは常圧に保たれている。

【０００８】 原料容器１内の固体原料Ｇは、原料の種類や供給量に応じた所定の温度に加熱 されて蒸発し、飽和状態の原料ガスとなる。この原料ガスは、弁５から導出され 、マスフロコントローラー（ＭＦＣ）で所定の流量に制御された後、管６，ＭＦ Ｃを経て供給される所定量のキャリヤーガスに混合され、該キャリヤーガスに同 伴されて、切替弁７，原料ガス供給管８を介して反応室３に導入される。

【０００９】 なお、原料容器１からキャリヤーガスとの混合点までの配管経路は、ＭＦＣも 含めて原料の加熱温度以上で保温し、該配管経路内で原料ガスが凝結しないよう にしている。また、管９からは濃度調整用ガスが、管１０からは排気用ガスが、 管１１からは他の系統の原料ガスが、それぞれ供給されている。

【００１０】 上記構成によれば、固体原料は、常に飽和蒸気の状態でキャリヤーガスに同伴 されるので、原料ガス量とキャリヤーガス量をＭＦＣで決めれば、所望濃度の原 料ガスを反応室３に供給できる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上記装置の場合、反応室３内の圧力が原料ガスの圧力に比べ低ければ、原料ガ スは安定してキャリヤーガスに同伴され、反応室３内に供給される。しかし、良 好な品質の薄膜を得るため、反応室３内の圧力を高めに設定することもあり、そ の場合に、反応室内圧力が原料容器内圧力とほぼ等しいか、それ以上に高くなる と、キャリヤーガスも圧力を高める必要があり、これによって、原料の分圧が総 体的に低下して原料ガスが十分にキャリヤーガスに同伴されないという不都合が 生ずる。

【００１２】 これを防ぐために、原料の加熱温度を高くし、原料の蒸気圧を高くする方法が 考えられるが、原料の温度を高くすると、原料自体が熱分解してしまうおそれが ある。また構造上、キャリヤーガスと混合される位置までは原料の温度以上に保 温しなければならず、これによってＭＦＣが使用限界温度を越え、ＭＦＣが正常 に作動せず、原料が安定に供給できなくなるという問題点があった。

【００１３】 本考案は、上記課題を解決し、原料容器内圧力が反応室内の圧力より低い状態 においても、原料の温度を一定値以下に抑えながら、原料ガスを安定して供給で きるＭＯＣＶＤ装置を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するため、本考案のＭＯＣＶＤ装置は、反応室に連通する 流路に、キャリヤーガスを駆動ガスとして前記原料ガスを吸引するエゼクターを 設けたことを特徴としている。

【００１５】

【作 用】

上記構成によれば、原料ガスは、エゼクターでキャリヤーガスに吸引されるの で、原料ガスの圧力が反応室より低い状態でも、安定して反応室に供給すること ができる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を、図１に基づいて説明する。なお、前記図３に示し た従来装置と同一要素のものには、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００１７】 恒温槽２による加熱により蒸発し、原料自身の蒸気圧により原料容器１から流 出する原料ガスは、従来と同様に弁５を介して導出し、ＭＦＣにより流量制御さ れる。この原料ガスは、管６，ＭＦＣを介して供給されるキャリヤーガスとの混 合点に設けられたエゼクター２０により吸引されてキャリヤーガスと混合し、切 替弁７，原料ガス供給管８を介して反応室３に導入される。

【００１８】 エゼクター２０は、ジェットノズルから駆動ガスであるキャリヤーガスを噴出 させて、該ノズル周囲を減圧状態とし、これにより吸入管から原料ガスを吸引し て混合噴出するもので、一般に広く用いられているエゼクターを用いることが可 能である。

【００１９】 このとき、減圧ポンプ４の制御により、あるいは減圧ポンプ４を設けずに、反 応室３内の圧力が高めに設定され、原料容器１から流出する原料ガスの圧力が、 反応室３内の圧力より低い場合でも、原料ガスは、前記キャリヤーガスを駆動ガ スとしたエゼクター２０で吸引され、反応室３内の圧力より高圧の混合原料ガス になる。

【００２０】 従って、原料の蒸気圧を高くするために原料の温度を高くする必要がなくなり 、反応室３内の圧力にかかわらず、原料容器１の加熱温度、即ち、原料の温度を 一定値以下に抑えることができる。また、原料として液体のものを用いたときも 、キャリヤーガスによるバブリングを行うことなく、上記同様に原料容器１内に 収納して加熱蒸発させて行うことができる。

【００２１】 なお、ＭＯＣＶＤ装置の構成は、上記実施例に記載のものに限定されるもので はなく、本考案は、各種構成のＭＯＣＶＤ装置に適用することができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のＭＯＣＶＤ装置によれば、原料容器内の圧力が 反応室内圧力より低い状態でも、原料温度を上げずに原料ガスを安定して供給で きるようになる。さらに、エゼクターは、機械的可動部分がないため、摩擦によ るパーティクルが発生せず、薄膜に悪影響を及ぼすこともない。

【００２３】 また、エゼクターを用いることにより、エゼクター出口側での圧力変化が原料 容器側に伝わることがないので、バルブの切替え等によって反応室側に圧力変動 が生じても原料側の圧力は変動せず、原料の蒸発量を一定に保てるので組成の均 一な薄膜を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案のＭＯＣＶＤ装置の一実施例を示す系
統図である。

【図２】 従来のＭＯＣＶＤ装置におけるキャリヤーガ
スの流量と原料濃度の関係を示す図である。

【図３】 従来のＭＯＣＶＤ装置の一例を示す系統図で
ある。

【符号の説明】

１…原料容器 ２…恒温槽 ３…反応室 ４…減
圧ポンプ ８…原料ガス供給管 ２０…エゼクター
ＭＦＣ…マスフロコントローラー Ｐ…基板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体もしくは固体の原料の蒸気圧のみに
   よって蒸発させた原料ガスを、キャリヤーガスに同伴さ
   せて反応室に供給するよう構成したＭＯＣＶＤ装置にお
   いて、前記反応室に連通する流路に、キャリヤーガスを
   駆動ガスとして前記原料ガスを吸引するエゼクターを設
   けたことを特徴とするＭＯＣＶＤ装置。