JPH0478131A - ガス流量制御方法および装置 - Google Patents
ガス流量制御方法および装置Info
- Publication number
- JPH0478131A JPH0478131A JP19217790A JP19217790A JPH0478131A JP H0478131 A JPH0478131 A JP H0478131A JP 19217790 A JP19217790 A JP 19217790A JP 19217790 A JP19217790 A JP 19217790A JP H0478131 A JPH0478131 A JP H0478131A
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- Japan
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- gas
- mass flow
- flow rate
- flow controller
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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、有機金属を用いて化合物半導体などの薄膜を
成長させる場合のガス流量制御方法およびその装置に関
し、とくにガス供給方法およびそのガス供給方法の実施
に直接使用する装置に関する。
成長させる場合のガス流量制御方法およびその装置に関
し、とくにガス供給方法およびそのガス供給方法の実施
に直接使用する装置に関する。
有機金属気相成長法等で、半導体などの薄膜を成長させ
る場合、薄膜の組成を精密に制御するには、原料の供給
量の精密な制御が必要である。さらに、超格子など急峻
な界面を実現するには、ガスの流れかガスの切替で変化
しないように常に全ガス流量を一定に保つことか必要で
ある。
る場合、薄膜の組成を精密に制御するには、原料の供給
量の精密な制御が必要である。さらに、超格子など急峻
な界面を実現するには、ガスの流れかガスの切替で変化
しないように常に全ガス流量を一定に保つことか必要で
ある。
従来のガス供給方法は、第２図に示すように基本的には
、マスフロー制御器２１とノ１ブラ２３力λら構成され
、ガス流量を一定にする方法であった。
、マスフロー制御器２１とノ１ブラ２３力λら構成され
、ガス流量を一定にする方法であった。
その機能を次に説明する。
有機金属材料をバブラ２３の中に入れ、マスフロー制御
器２１で流量制御された水素等のキャリアガスを前記バ
ブラ２３に送り込むこと（こより、バブラ２３の温度で
規定される蒸気正分のを機金属がキャリアガスとともに
下流に設置した反応炉などに送られる。キャリアガスに
含まれる有機金属の含有量を一定に保つには、）くブラ
２３の温度やキャリアガスの流量を精密に制御すればよ
０゜〔発明が解決しようとする課題〕 従来のガス供給方法は、有機金属の蒸気が途中の配管に
凝結したり、バブラ中の有機金属の分量が減少した場合
に発生する蒸気の量が変るなどの原因により、キャリア
ガス中の有機金属含有量力く変動する欠点があった。
器２１で流量制御された水素等のキャリアガスを前記バ
ブラ２３に送り込むこと（こより、バブラ２３の温度で
規定される蒸気正分のを機金属がキャリアガスとともに
下流に設置した反応炉などに送られる。キャリアガスに
含まれる有機金属の含有量を一定に保つには、）くブラ
２３の温度やキャリアガスの流量を精密に制御すればよ
０゜〔発明が解決しようとする課題〕 従来のガス供給方法は、有機金属の蒸気が途中の配管に
凝結したり、バブラ中の有機金属の分量が減少した場合
に発生する蒸気の量が変るなどの原因により、キャリア
ガス中の有機金属含有量力く変動する欠点があった。
本発明の目的は、従来の欠点を解決し、ギヤ９アガス中
の有機金属の量を精密に制御し、かつガスの流量も一定
に保つガス流量制御方法およびその実施に直接使用する
装置を提供することにある。
の有機金属の量を精密に制御し、かつガスの流量も一定
に保つガス流量制御方法およびその実施に直接使用する
装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のガス流量制御方法は
、有機金属原料をキャリアガスで輸送するガス供給のガ
ス流量制御方法において、第１のマスフロー制御器の下
流に前記有機金属原料を気化させるバブラを配置し、前
記第１のマスフロー制御器とバブラの配置と並列に第２
のマスフロー制御器を有するガス配管を設け、前記バブ
ラと第２のマスフロー制御器のガス配管の出口を合流し
た下流に有機金属蒸気の流量を検出する検出器を配置し
、前記検出器によりキャリアガス中の有機金属の含有量
を測定、検出し、有機金属の含有量が設定値より少ない
場合は、前記第１のマスフロー制御器を通るガス流量を
増加させて含有量を増加させると共に前記第２のマスフ
ロー制御器を通過するガスを同量減少させ、有機金属の
含有量が設定値より多い場合は、前記第１のマスフロー
制御器を通るガス流量を減少させて含有量を減少させる
と共に前記第２のマスフロー制御器を通過するガスを同
量増加させることを特徴とする。
、有機金属原料をキャリアガスで輸送するガス供給のガ
ス流量制御方法において、第１のマスフロー制御器の下
流に前記有機金属原料を気化させるバブラを配置し、前
記第１のマスフロー制御器とバブラの配置と並列に第２
のマスフロー制御器を有するガス配管を設け、前記バブ
ラと第２のマスフロー制御器のガス配管の出口を合流し
た下流に有機金属蒸気の流量を検出する検出器を配置し
、前記検出器によりキャリアガス中の有機金属の含有量
を測定、検出し、有機金属の含有量が設定値より少ない
場合は、前記第１のマスフロー制御器を通るガス流量を
増加させて含有量を増加させると共に前記第２のマスフ
ロー制御器を通過するガスを同量減少させ、有機金属の
含有量が設定値より多い場合は、前記第１のマスフロー
制御器を通るガス流量を減少させて含有量を減少させる
と共に前記第２のマスフロー制御器を通過するガスを同
量増加させることを特徴とする。
また本発明のガス流量制御装置は、有機金属原料をキャ
リアガスで輸送するガス供給のガス流量制御装置におい
て、前記キャリアガスを送流する第１のガス配管に配置
した第１のマスフロー制御器と、前記第１のマスフロー
制御器の下流に配置した前記有機金属原料を気化させる
バブラと、前記第１のマスフロー制御器とバブラを配置
した第１のガス配管に並列に接続設置した第２のガス配
管に配置した前記キャリアガスを送流する第２のマスフ
ロー制御器と、前記第１のガス配管の出口と前記第２の
ガス配管の出口を合流した下流に配置した、キャリアガ
ス中の有機金属原料の含有量を測定し、設定値に対する
比較結果を検出し、前記比較結果に基づき前記第１のマ
スフロー制御器および第２のマスフロー制御器を通過す
るガス量を電気信号フィードバック系を介して制御する
検出器とを備えてなることを特徴とする特〔作用〕 本発明は、従来の方法がガスの流量だけを制御するのに
対し、ガスの供給量のみならず原料の含有量をも制御す
る方法であることから、ガス中の有機金属の含有量とガ
スの流量を常に一定に保てるので、とくに、たとえばＩ
ｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ等の３元、
４元の■−Ｖ族化合物半導体結晶を精度良く組成制御で
きる。
リアガスで輸送するガス供給のガス流量制御装置におい
て、前記キャリアガスを送流する第１のガス配管に配置
した第１のマスフロー制御器と、前記第１のマスフロー
制御器の下流に配置した前記有機金属原料を気化させる
バブラと、前記第１のマスフロー制御器とバブラを配置
した第１のガス配管に並列に接続設置した第２のガス配
管に配置した前記キャリアガスを送流する第２のマスフ
ロー制御器と、前記第１のガス配管の出口と前記第２の
ガス配管の出口を合流した下流に配置した、キャリアガ
ス中の有機金属原料の含有量を測定し、設定値に対する
比較結果を検出し、前記比較結果に基づき前記第１のマ
スフロー制御器および第２のマスフロー制御器を通過す
るガス量を電気信号フィードバック系を介して制御する
検出器とを備えてなることを特徴とする特〔作用〕 本発明は、従来の方法がガスの流量だけを制御するのに
対し、ガスの供給量のみならず原料の含有量をも制御す
る方法であることから、ガス中の有機金属の含有量とガ
スの流量を常に一定に保てるので、とくに、たとえばＩ
ｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ等の３元、
４元の■−Ｖ族化合物半導体結晶を精度良く組成制御で
きる。
以下図面にもとづき実施例について説明する。
第１図は、本発明のガス流量制御方法構成の一実施例を
示す。マスフロー制御器１の下流に有機金属を充填した
バブラ３を配置したガス配管と並列にマスフロー制御器
２を有するガス配管をもうけ、両方のガス配管の出口を
合流させる。その合流位置の下流にキャリアガス中の有
機金属の含有量を測定、検出する検出器４を配置する。
示す。マスフロー制御器１の下流に有機金属を充填した
バブラ３を配置したガス配管と並列にマスフロー制御器
２を有するガス配管をもうけ、両方のガス配管の出口を
合流させる。その合流位置の下流にキャリアガス中の有
機金属の含有量を測定、検出する検出器４を配置する。
有機金属の含有量を測定、検出する検出器４としては、
気体中の音波速度が有機金属の含有量で異なることを利
用して検出する機器を使うことか出来る。
気体中の音波速度が有機金属の含有量で異なることを利
用して検出する機器を使うことか出来る。
なお第１図で実線はガス配管を、破線は電気信号フィー
ドバック系を示す。
ドバック系を示す。
有機金属の含有量か設定値より少ない場合は、電気信号
フィードバック系を介して検出器４の制御によりマスフ
ロー制御器１を通るガス流量を増加させて含有量を増加
させると共に、全ガス流量を一定に保つ為マスフロー制
御器２を通過するガスを同量減少させる。逆に含有量が
多い場合は、電気信号フィードバック系を介して検出器
４の制御によりマスフロー制御器ｌを通るガス流量を減
少させて含有量を減少させると共に、全ガス流量を一定
に保つ為マスフロー制御器２を通過するガスを同量増加
させる。これらのマスフロー制御器の制御は、制御機能
を有する電子回路を備えた検出器４を使用すれば容易に
出来る。たとえば長波長半導体レーザを作製する場合、
ＩｎＧａＡｓＰの半導体層を結晶成長する必要かある。
フィードバック系を介して検出器４の制御によりマスフ
ロー制御器１を通るガス流量を増加させて含有量を増加
させると共に、全ガス流量を一定に保つ為マスフロー制
御器２を通過するガスを同量減少させる。逆に含有量が
多い場合は、電気信号フィードバック系を介して検出器
４の制御によりマスフロー制御器ｌを通るガス流量を減
少させて含有量を減少させると共に、全ガス流量を一定
に保つ為マスフロー制御器２を通過するガスを同量増加
させる。これらのマスフロー制御器の制御は、制御機能
を有する電子回路を備えた検出器４を使用すれば容易に
出来る。たとえば長波長半導体レーザを作製する場合、
ＩｎＧａＡｓＰの半導体層を結晶成長する必要かある。
従来法を用いたＭＯＣＶＤ法では複数回の成長層を比較
するとＩｎ、Ｇａの組成のばらつきは±０．０１ある。
するとＩｎ、Ｇａの組成のばらつきは±０．０１ある。
本発明のガス流量制御法で成長させた場合は上記の組成
のばらつきは±０．００１と１桁改善した。これはレー
ザの発振波長で２５人に相当し、従来の２５０人より大
幅に改善された。さらに本発明をＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧ
ａＡｓ等の３元の■−ｖ族化合物半導体結晶成長に適用
し、同し改善が確認された。
のばらつきは±０．００１と１桁改善した。これはレー
ザの発振波長で２５人に相当し、従来の２５０人より大
幅に改善された。さらに本発明をＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧ
ａＡｓ等の３元の■−ｖ族化合物半導体結晶成長に適用
し、同し改善が確認された。
の含有量を測定、検出する検出器
特許出願人 日本電信電話株式会社
代 理 人 弁理士 玉蟲久五部
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、ガス中の有機金属の
含有量とガスの流量を常に一定に保てるのでＩｎＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡＩＧａＡＳ等の３元、４元の■
−Ｖ族化合物半導体結晶を精度良く組成制御できる。
含有量とガスの流量を常に一定に保てるのでＩｎＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡＩＧａＡＳ等の３元、４元の■
−Ｖ族化合物半導体結晶を精度良く組成制御できる。
第１図は本発明のガス流量制御方法構成の実施例、第２
図は従来のガス供給方法を示す図である。
図は従来のガス供給方法を示す図である。
Claims (2)
- （１）有機金属原料をキャリアガスで輸送するガス供給
のガス流量制御方法において、 第１のマスフロー制御器の下流に前記有機金属原料を気
化させるバブラを配置し、前記第１のマスフロー制御器
とバブラの配置と並列に第２のマスフロー制御器を有す
るガス配管を設け、前記バブラと第２のマスフロー制御
器のガス配管の出口を合流した下流に有機金属蒸気の流
量を検出する検出器を配置し、 前記検出器によりキャリアガス中の有機金属の含有量を
測定、検出し、 有機金属の含有量が設定値より少ない場合は、前記第１
のマスフロー制御器を通るガス流量を増加させて含有量
を増加させると共に前記第２のマスフロー制御器を通過
するガスを同量減少させ、有機金属の含有量が設定値よ
り多い場合は、前記第１のマスフロー制御器を通るガス
流量を減少させて含有量を減少させると共に前記第２の
マスフロー制御器を通過するガスを同量増加させること
を特徴とするガス流量制御方法。 - （２）有機金属原料をキャリアガスで輸送するガス供給
のガス流量制御装置において、 前記キャリアガスを送流する第１のガス配管に配置した
第１のマスフロー制御器と、 前記第１のマスフロー制御器の下流に配置した前記有機
金属原料を気化させるバブラと、前記第１のマスフロー
制御器とバブラを配置した第１のガス配管に並列に接続
設置した第２のガス配管に配置した前記キャリアガスを
送流する第２のマスフロー制御器と、 前記第１のガス配管の出口と前記第２のガス配管の出口
を合流した下流に配置した、キャリアガス中の有機金属
原料の含有量を測定し、設定値に対する比較結果を検出
し、前記比較結果に基づき前記第１のマスフロー制御器
および第２のマスフロー制御器を通過するガス量を電気
信号フィードバック系を介して制御する検出器とを備え
てなることを特徴とするガス流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19217790A JPH0478131A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | ガス流量制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19217790A JPH0478131A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | ガス流量制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478131A true JPH0478131A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16286962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19217790A Pending JPH0478131A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | ガス流量制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0478131A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222133A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Hitachi Cable Ltd | 原料ガス供給方法及びその装置 |
| JP2014030015A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-13 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 蒸気送達装置、その製造方法およびその使用方法 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19217790A patent/JPH0478131A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222133A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Hitachi Cable Ltd | 原料ガス供給方法及びその装置 |
| JP2014030015A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-13 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 蒸気送達装置、その製造方法およびその使用方法 |
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