JPH0499312A - 有機金属気相成長装置 - Google Patents
有機金属気相成長装置Info
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- JPH0499312A JPH0499312A JP21733490A JP21733490A JPH0499312A JP H0499312 A JPH0499312 A JP H0499312A JP 21733490 A JP21733490 A JP 21733490A JP 21733490 A JP21733490 A JP 21733490A JP H0499312 A JPH0499312 A JP H0499312A
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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〕
この発明は有機金属気相成長装置に関するものである。
第２図は従来の有機金属気相成長装置の有機金属供給部
の模式図を示す。
の模式図を示す。
図において、１ａは恒温槽、２ａはエチレングリコール
と水の混合液、３ａは有機金属容器、４ａは有機金属で
あるトリメチルインジウム、５はキャリアガス入口管、
７はキャリアガス出口管である。
と水の混合液、３ａは有機金属容器、４ａは有機金属で
あるトリメチルインジウム、５はキャリアガス入口管、
７はキャリアガス出口管である。
また、従来の有機金属供給部の他の例として第３図に示
す例がある９図において、１ａは恒温槽、２ａはエチレ
ングリコールと水の混合液、３ａは有機金属容器、４ａ
は有機金属、５はキャリアガス入口管、７はキャリアガ
ス出口管、８は恒温槽である。尚、トリメチルインジウ
ムは粉末状である。またエチレングリコールと水の混合
液は冷媒である。
す例がある９図において、１ａは恒温槽、２ａはエチレ
ングリコールと水の混合液、３ａは有機金属容器、４ａ
は有機金属、５はキャリアガス入口管、７はキャリアガ
ス出口管、８は恒温槽である。尚、トリメチルインジウ
ムは粉末状である。またエチレングリコールと水の混合
液は冷媒である。
インジウムリン（ＩｎＰ）の成長を例にして説明する。
ｒｎＰの成長においては、原料となるＩｎの供給源とし
てトリメチルインジウム４ａを用い、Ｐの供給源として
ホスフィンＰＨ８を用いる。
てトリメチルインジウム４ａを用い、Ｐの供給源として
ホスフィンＰＨ８を用いる。
ＰＨ，は常温で気体であり、ボンベから反応管へ直接供
給する。トリメチルインジウムは、常温で固体であり、
第２図、第３図に示したように、恒温槽８内に設置され
ている。第２図において、キャリアガス入口管５から、
キャリアガスである水素が、有機金属容器３ａの中に入
る。有機金属容器３ａは恒温槽１ａによって１７°Ｃに
保たれている。尚エチレングリコールと水の混合液２ａ
は冷媒である。有機金属容器３ａ内では、気相中にトリ
メチルインジウムが１７°Ｃにおける飽和蒸気正分だけ
存在する。このトリメチルインジウムがキャリアガスで
ある水素によって運ばれて、キャリアガス出口管７を通
って反応管へ運ばれる。
給する。トリメチルインジウムは、常温で固体であり、
第２図、第３図に示したように、恒温槽８内に設置され
ている。第２図において、キャリアガス入口管５から、
キャリアガスである水素が、有機金属容器３ａの中に入
る。有機金属容器３ａは恒温槽１ａによって１７°Ｃに
保たれている。尚エチレングリコールと水の混合液２ａ
は冷媒である。有機金属容器３ａ内では、気相中にトリ
メチルインジウムが１７°Ｃにおける飽和蒸気正分だけ
存在する。このトリメチルインジウムがキャリアガスで
ある水素によって運ばれて、キャリアガス出口管７を通
って反応管へ運ばれる。
反応管中でトリメチルインジウム及びＰＨ，は熱分解し
、ＩｎＰ基板上へＩｎＰがエピタキシャル成長する。
、ＩｎＰ基板上へＩｎＰがエピタキシャル成長する。
第３図に示した方式は第２図に示した方式の改良案であ
る。第２図に示した方式の問題点として、蒸気圧が飽和
に達しないまま反応管へ運ばれて、インジウムの供給量
が減ることがある。この現象の住じる原因として２点が
挙げられる。−点は、キャリアガスの流速が速すぎる場
合である。この時、トリメチルインジウムは飽和しない
まま運ばれる。もう−点は、トリメチルインジウムが固
体であることに起因する。すなわち、固体中（例えば粉
末状）をキャリアの水素ガスが流れる場合、水素ガスの
流れる通路が一定しないことである。
る。第２図に示した方式の問題点として、蒸気圧が飽和
に達しないまま反応管へ運ばれて、インジウムの供給量
が減ることがある。この現象の住じる原因として２点が
挙げられる。−点は、キャリアガスの流速が速すぎる場
合である。この時、トリメチルインジウムは飽和しない
まま運ばれる。もう−点は、トリメチルインジウムが固
体であることに起因する。すなわち、固体中（例えば粉
末状）をキャリアの水素ガスが流れる場合、水素ガスの
流れる通路が一定しないことである。
第４図、第５図に例を示す。新しい有機金属容器を使い
始めた時は、第４図に示すようにキャリアガスの通路は
一定せず何本かの通路ができると考えられる。しかし、
使用回数が増えたり使用時間が増すと、第５図に示すよ
うに何本かある通路のうち一部がトンネル状に太くなり
、その通路にばかりガスが流れることがある。すると、
キャリアガスとトリメチルインジウムの接する表面積が
変化する為に、ｆ気圧が一定しないまま、反応管へトリ
メチルインジウムが運ばれる。第３図に示した方式は上
記の問題を改善する為になされた方式である。図におい
て、ｌａ、２ａ、３ａ、４ａ。
始めた時は、第４図に示すようにキャリアガスの通路は
一定せず何本かの通路ができると考えられる。しかし、
使用回数が増えたり使用時間が増すと、第５図に示すよ
うに何本かある通路のうち一部がトンネル状に太くなり
、その通路にばかりガスが流れることがある。すると、
キャリアガスとトリメチルインジウムの接する表面積が
変化する為に、ｆ気圧が一定しないまま、反応管へトリ
メチルインジウムが運ばれる。第３図に示した方式は上
記の問題を改善する為になされた方式である。図におい
て、ｌａ、２ａ、３ａ、４ａ。
５．７は第２図と同様である。
但し、恒温Ｗｌａの温度は２２゛Ｃと高くしている。一
方、恒温槽８は１７°Ｃに設定している。２２°Ｃにお
けるトリメチルインジウムの飽和蒸気圧は１７°Ｃにお
けるトリメチルインジウムの飽和蒸気圧よりも高い、そ
の為に、キャリアガス出口管７を通って恒温槽８にはい
ったトリメチルインジウムは冷却されて一部が析出し、
１７°Ｃの飽和蒸気圧の量だけがキャリアガスとともに
反応管へ運ばれる。従って、有機金属容器３ａからキャ
リアガス出ロアを通って出たガスの蒸気圧が前述した理
由でバラついても、恒温槽８で常に１７°Ｃの飽和蒸気
圧となって安定した量のトリメチルインジウムを供給で
きる。
方、恒温槽８は１７°Ｃに設定している。２２°Ｃにお
けるトリメチルインジウムの飽和蒸気圧は１７°Ｃにお
けるトリメチルインジウムの飽和蒸気圧よりも高い、そ
の為に、キャリアガス出口管７を通って恒温槽８にはい
ったトリメチルインジウムは冷却されて一部が析出し、
１７°Ｃの飽和蒸気圧の量だけがキャリアガスとともに
反応管へ運ばれる。従って、有機金属容器３ａからキャ
リアガス出ロアを通って出たガスの蒸気圧が前述した理
由でバラついても、恒温槽８で常に１７°Ｃの飽和蒸気
圧となって安定した量のトリメチルインジウムを供給で
きる。
従来例として第２図に示した方式では、前述したように
有機金属が飽和蒸気圧に達しないまま、キャリアガスに
運ばれて反応管へ送られるという問題があった。反応管
へ供給する有機金属の量は、通常、キャリアガスの流量
によって制御する。ところが、有機金属の蒸気圧が一定
しないと、キャリアガスの流量を一定に保っても、供給
される有機金属の量がバラついて制御できないという問
題があった。
有機金属が飽和蒸気圧に達しないまま、キャリアガスに
運ばれて反応管へ送られるという問題があった。反応管
へ供給する有機金属の量は、通常、キャリアガスの流量
によって制御する。ところが、有機金属の蒸気圧が一定
しないと、キャリアガスの流量を一定に保っても、供給
される有機金属の量がバラついて制御できないという問
題があった。
また、従来例として第３図に示した方式では、蒸気圧の
安定性が第２図の方式よりも改善はされているが、まだ
問題点が残る。すなわち有機金属の蒸気を含むキャリア
ガスが恒温槽８を通過する際に、恒温槽８の設定温度１
７°Ｃにおける飽和蒸気圧に必ずしもならない場合があ
る。
安定性が第２図の方式よりも改善はされているが、まだ
問題点が残る。すなわち有機金属の蒸気を含むキャリア
ガスが恒温槽８を通過する際に、恒温槽８の設定温度１
７°Ｃにおける飽和蒸気圧に必ずしもならない場合があ
る。
有機金属容器３ａからキャリアガス出口管７を通って出
たキャリアガス中にはバラツキはあるものの２２°Ｃ付
近における飽和蒸気玉量程度のトリメチルインジウムが
含まれており、必ず１７°Ｃにおける飽和蒸気正量以上
のトリメチルインジウムが含まれている。そして、恒温
槽８で過剰なトリメチルインジウムが析出して、１７°
Ｃにおける飽和蒸気正分だけが反応管へ運ばれれば問題
はないが、実際には、過剰なトリメチルインジウムが恒
温槽８内で析出しきれずに、過剰な量のトリメチルイン
ジウムが反応管へ供給される。これは約２２°Ｃのキャ
リアガスが恒温槽８内にはいって１７℃になっても、ト
リメチルインジウム蒸気が過冷却（あるいは過飽和）の
状態で気相として存在できるからである。このように、
第３図の方式でも安定した蒸気圧を得ることは困難であ
った。
たキャリアガス中にはバラツキはあるものの２２°Ｃ付
近における飽和蒸気玉量程度のトリメチルインジウムが
含まれており、必ず１７°Ｃにおける飽和蒸気正量以上
のトリメチルインジウムが含まれている。そして、恒温
槽８で過剰なトリメチルインジウムが析出して、１７°
Ｃにおける飽和蒸気正分だけが反応管へ運ばれれば問題
はないが、実際には、過剰なトリメチルインジウムが恒
温槽８内で析出しきれずに、過剰な量のトリメチルイン
ジウムが反応管へ供給される。これは約２２°Ｃのキャ
リアガスが恒温槽８内にはいって１７℃になっても、ト
リメチルインジウム蒸気が過冷却（あるいは過飽和）の
状態で気相として存在できるからである。このように、
第３図の方式でも安定した蒸気圧を得ることは困難であ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものであり、安定した蒸気圧を得ることができる、有
機金属気相成長装置を得ることである。
たものであり、安定した蒸気圧を得ることができる、有
機金属気相成長装置を得ることである。
この発明に係る有機金属気相成長装置は、同種の有機金
属が充填された複数の有機金属容器が直列に接続し、反
応管に一番近い方の容器は所定温度に設定し、反応管か
ら遠い側の容器は、それよりも高い温度に設定したもの
である。
属が充填された複数の有機金属容器が直列に接続し、反
応管に一番近い方の容器は所定温度に設定し、反応管か
ら遠い側の容器は、それよりも高い温度に設定したもの
である。
［作用］
この発明においては、反応管から遠い側の容器から出た
過剰な有機金属蒸気は、反応管に一番近い容器内で完全
に析出して、所定の設定温度での飽和蒸気が安定して反
応管へ供給される。
過剰な有機金属蒸気は、反応管に一番近い容器内で完全
に析出して、所定の設定温度での飽和蒸気が安定して反
応管へ供給される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、ｌａは反応管から遠い方の恒温槽、１
ｂは反応管から近い方の恒温槽、２ａ。
ｂは反応管から近い方の恒温槽、２ａ。
２ｂはエチレングリコールと水の混合液、３ａ。
３ｂは有機金属容器、４ａ、４ｂはトリメチルインジウ
ム、５はキャリアガス入口管、６はガス管、７はキャリ
アガス出口管である。
ム、５はキャリアガス入口管、６はガス管、７はキャリ
アガス出口管である。
反応管から遠い方の恒温槽１ａは２２°Ｃに保ってあり
、反応管から近い方の恒温槽１ｂは１７°Ｃに保っであ
る。トリメチルインジウムの２２°Ｃでの蒸気圧は１．
３＋＋ｍＨｇであり、１７°Ｃでの蒸気圧は０．８５ｍ
Ｈｇである。キャリアガスである水素がキャリア入口管
５から有機金属容器３ａにはいり、約１．３ｍａＨｇの
トリメチルインジウム蒸気を含んだガスとなってガス管
６から出て行く。
、反応管から近い方の恒温槽１ｂは１７°Ｃに保っであ
る。トリメチルインジウムの２２°Ｃでの蒸気圧は１．
３＋＋ｍＨｇであり、１７°Ｃでの蒸気圧は０．８５ｍ
Ｈｇである。キャリアガスである水素がキャリア入口管
５から有機金属容器３ａにはいり、約１．３ｍａＨｇの
トリメチルインジウム蒸気を含んだガスとなってガス管
６から出て行く。
このガスは１７°Ｃに保たれた有機金属容器３ｂに入る
。１７°Ｃにおけるトリメチルインジウムの飽和蒸気圧
は０．８５■Ｈｇであるから１．３ｍｍＨｇ−０，８５
ｍ＋＋Ｈｇ＝０．４５閤Ｈｇ分のトリメチルインジウム
が容器内で析出し、キャリアガス出口管７から０．８５
ｍＨｇの蒸気圧を含んだキャリアガスが反応管へ供給さ
れる０反応管から遠い方の有機金属容器３ａを出たキャ
リアガス中のトリメチルインジウムの蒸気圧が前述した
理由でばらついても、１７°Ｃにおける飽和蒸気圧より
は必ず大きい。その為に、反応管に近い側の有機金属容
器内で過剰なトリメチルインジウムは析出する。
。１７°Ｃにおけるトリメチルインジウムの飽和蒸気圧
は０．８５■Ｈｇであるから１．３ｍｍＨｇ−０，８５
ｍ＋＋Ｈｇ＝０．４５閤Ｈｇ分のトリメチルインジウム
が容器内で析出し、キャリアガス出口管７から０．８５
ｍＨｇの蒸気圧を含んだキャリアガスが反応管へ供給さ
れる０反応管から遠い方の有機金属容器３ａを出たキャ
リアガス中のトリメチルインジウムの蒸気圧が前述した
理由でばらついても、１７°Ｃにおける飽和蒸気圧より
は必ず大きい。その為に、反応管に近い側の有機金属容
器内で過剰なトリメチルインジウムは析出する。
本発明が第３図に示した従来例と異なるのは、本発明で
は反応管に近い側の有機金属容器内に、実際にトリメチ
ルインジウムが充填されていることである。従来例のよ
うに単に１７°Ｃに設定された恒温槽内をキャリアガス
が通る際は、析出する際の核となるものが存在しないの
で、トリメチルインジウム蒸気は過飽和となって気相の
まま反応管へ運ばれる可能性がある。一方、本発明のよ
うに１７°Ｃに設定された容器内にトリメチルインジウ
ムが充填されている場合は、充填されている固相状態の
トリメチルインジウムが核となって、その周囲に気相中
に過剰に存在するトリメチルインジウム蒸気が容易に析
出する。従って、キャリアガス出口管７を出たキャリア
ガスには常に１７°Ｃでの飽和蒸気正分（０，８５ｍｍ
Ｈｇ）のトリメチルインジウムが安定して含まれ、反応
管へ運ばれる。従ってキャリアガスの流量を制御するこ
とにより安定してトリメチルインジウムの供給量を制御
できる。
は反応管に近い側の有機金属容器内に、実際にトリメチ
ルインジウムが充填されていることである。従来例のよ
うに単に１７°Ｃに設定された恒温槽内をキャリアガス
が通る際は、析出する際の核となるものが存在しないの
で、トリメチルインジウム蒸気は過飽和となって気相の
まま反応管へ運ばれる可能性がある。一方、本発明のよ
うに１７°Ｃに設定された容器内にトリメチルインジウ
ムが充填されている場合は、充填されている固相状態の
トリメチルインジウムが核となって、その周囲に気相中
に過剰に存在するトリメチルインジウム蒸気が容易に析
出する。従って、キャリアガス出口管７を出たキャリア
ガスには常に１７°Ｃでの飽和蒸気正分（０，８５ｍｍ
Ｈｇ）のトリメチルインジウムが安定して含まれ、反応
管へ運ばれる。従ってキャリアガスの流量を制御するこ
とにより安定してトリメチルインジウムの供給量を制御
できる。
なお、上記実施例では有機金属として、常温で固体であ
るトリメチルインジウムを例にとって説明したが、常温
で液体であるトリメチルガリウム、トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルガリウム等の他の有機金属材料につい
ても同様の効果が期待できる。
るトリメチルインジウムを例にとって説明したが、常温
で液体であるトリメチルガリウム、トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルガリウム等の他の有機金属材料につい
ても同様の効果が期待できる。
また、上記実施例では有機金属容器を二本直列に継いだ
例を示したが、三本以上でも同様の効果を奏する。
例を示したが、三本以上でも同様の効果を奏する。
また、上記実施例では１７°Ｃの容器と２２°Ｃの容器
を同じ大きさとしたが、１７°Ｃの容器を大きくしたり
、１７℃の容器内でのキャリアガス通路を長くしたりす
れば、−層効果が大きくなる。
を同じ大きさとしたが、１７°Ｃの容器を大きくしたり
、１７℃の容器内でのキャリアガス通路を長くしたりす
れば、−層効果が大きくなる。
以上のように、本発明によれば、同種の有機金属容器を
直列に接続し、反応管から遠い方の容器を高温に保った
ので、反応管から近い方の容器を設定温度に保ったので
、該設定温度に対応する有機金属の蒸気圧を含んだキャ
リアガスを安定して反応管へ供給できるという効果があ
る。
直列に接続し、反応管から遠い方の容器を高温に保った
ので、反応管から近い方の容器を設定温度に保ったので
、該設定温度に対応する有機金属の蒸気圧を含んだキャ
リアガスを安定して反応管へ供給できるという効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例による有機金属気相成長装置
の有機金属供給部を示す図、第２図は従来の有機金属供
給部を示す図、第３図は従来の有機金属供給部の改良例
を示す図、第４図、第５図は有機金属容器内でのキャリ
アガスの通路を示す図である。 図において、ｌａは反応管から遠い方の恒温槽、１ｂは
反応管から近い方の恒温槽、２ａ、２ｂはエチレングリ
コールと水の混合液、３ａ、３ｂは有機金属容器、４ａ
、４ｂはトリメチルインジウム、５はキャリアガス入口
管、６はガス管、７はキャリアガス出口管である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の有機金属供給部を示す図、第２図は従来の有機金属供
給部を示す図、第３図は従来の有機金属供給部の改良例
を示す図、第４図、第５図は有機金属容器内でのキャリ
アガスの通路を示す図である。 図において、ｌａは反応管から遠い方の恒温槽、１ｂは
反応管から近い方の恒温槽、２ａ、２ｂはエチレングリ
コールと水の混合液、３ａ、３ｂは有機金属容器、４ａ
、４ｂはトリメチルインジウム、５はキャリアガス入口
管、６はガス管、７はキャリアガス出口管である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）反応管へ供給すべき有機金属が充填された複数の
有機金属容器を有する有機金属気相成長装置において、 同種の有機金属が充填された複数の有機金属容器が直列
に接続されており、 反応管に一番近い側の有機金属容器は所定温度に保持さ
れ、 反応管から遠い側の有機金属容器は、それよりも高い温
度に保持されていることを特徴とする有機金属気相成長
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21733490A JPH0499312A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 有機金属気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21733490A JPH0499312A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 有機金属気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499312A true JPH0499312A (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=16702552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21733490A Pending JPH0499312A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 有機金属気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0499312A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5951820A (en) * | 1996-06-25 | 1999-09-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of purifying an organometallic compound |
| JP2002231709A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-08-16 | Applied Materials Inc | ユースポイントにおける前駆物質の気化 |
| JP2007266185A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2013138238A (ja) * | 2004-05-20 | 2013-07-11 | Akzo Nobel Nv | 固形化合物の蒸気を一定供給するためのバブラー |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP21733490A patent/JPH0499312A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5951820A (en) * | 1996-06-25 | 1999-09-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of purifying an organometallic compound |
| JP2002231709A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-08-16 | Applied Materials Inc | ユースポイントにおける前駆物質の気化 |
| JP2013138238A (ja) * | 2004-05-20 | 2013-07-11 | Akzo Nobel Nv | 固形化合物の蒸気を一定供給するためのバブラー |
| JP2007266185A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
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