JPS61242013A - 原料ガス発生・供給装置 - Google Patents
原料ガス発生・供給装置Info
- Publication number
- JPS61242013A JPS61242013A JP60083939A JP8393985A JPS61242013A JP S61242013 A JPS61242013 A JP S61242013A JP 60083939 A JP60083939 A JP 60083939A JP 8393985 A JP8393985 A JP 8393985A JP S61242013 A JPS61242013 A JP S61242013A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- raw material
- carrier gas
- gas
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
- H10P14/3418—Phosphides
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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）
本発明は液体原料中にキャリアガスを通しバブルを発生
させてその液体原料蒸気をキャリアガスと共に供給する
原料ガス発生・供給装置に関する。
させてその液体原料蒸気をキャリアガスと共に供給する
原料ガス発生・供給装置に関する。
（従来技術とその問題点）
結晶成長装置、あるいは薬品の合成装置におけるその原
料ガス発生・供給方法として、ある気体（窒素、水素な
どのキャリアガスと称される気体）を、バブラとなる容
器中に貯えた原料液体中を通過させ、その気体中に原料
液体蒸気を含ませて反応部へ送り込むという方法がある
。このとき、キャリアガス中には原料液体の飽和蒸気圧
に対応する濃度の原料液体の蒸気が含まれる。
料ガス発生・供給方法として、ある気体（窒素、水素な
どのキャリアガスと称される気体）を、バブラとなる容
器中に貯えた原料液体中を通過させ、その気体中に原料
液体蒸気を含ませて反応部へ送り込むという方法がある
。このとき、キャリアガス中には原料液体の飽和蒸気圧
に対応する濃度の原料液体の蒸気が含まれる。
第３図は従来の原料ガスの発生、供給装置の一例を示す
断面図であ゛る。この装置は、密封容器（バブラと呼ぶ
）１に原料液体２が貯えられ、この中を矢印Ａの方向に
キャリアガス全通す。このキャリアガスはバッジ容器１
中のパイプ出口１１から原料液体２中を泡１２となって
通過する。このときキャリアガス中に原料液体２の飽和
蒸気が含まれる。原料蒸気を含むキャリアガスはパイプ
７を通して矢印Ｂの方向に送られて反応部に供給される
。なお、流量調節器１３によりバブラ１を流れるキャリ
アガスの流量が制御される。
断面図であ゛る。この装置は、密封容器（バブラと呼ぶ
）１に原料液体２が貯えられ、この中を矢印Ａの方向に
キャリアガス全通す。このキャリアガスはバッジ容器１
中のパイプ出口１１から原料液体２中を泡１２となって
通過する。このときキャリアガス中に原料液体２の飽和
蒸気が含まれる。原料蒸気を含むキャリアガスはパイプ
７を通して矢印Ｂの方向に送られて反応部に供給される
。なお、流量調節器１３によりバブラ１を流れるキャリ
アガスの流量が制御される。
一方、このバブラｌは、容器９に貯えられ、温度を精密
に制御された液体１０（水、エチレングリコールなどが
通常用いられる）の中に収容され、このバッジを一定温
度に保っている。このバブラｌ中の液体原料２の蒸気圧
は、この設定温度により決まる。
に制御された液体１０（水、エチレングリコールなどが
通常用いられる）の中に収容され、このバッジを一定温
度に保っている。このバブラｌ中の液体原料２の蒸気圧
は、この設定温度により決まる。
この従来装置は、一定の蒸気圧を得るために温度を精密
に制御され元液体１０によってバブラ１を定温度に保っ
ておいても、キャリアガス供給パイプ５の温度が室温の
変化に伴って変化するので、キャリアガスの温度が変動
し、その蒸気圧が変化してしまう問題がある。
に制御され元液体１０によってバブラ１を定温度に保っ
ておいても、キャリアガス供給パイプ５の温度が室温の
変化に伴って変化するので、キャリアガスの温度が変動
し、その蒸気圧が変化してしまう問題がある。
第４図は原料液体としてトリエチルインジウムを用い、
キャリアガスとして標準状態毎分５００ｃｃ （５ＱＱ
ｓｃｃｍ 、 ｓｃｃｍは毎分流れる標準状態での体
積ｔｃｃ で表わしｔもの）の流量一定の水素を用い、
バプラ温度を２０°Ｃと一定に保った場合の原料液体蒸
気正味流量の時間変化を示したものである。この図のよ
うに室温の変動によりトリエチルインジウム蒸気正味流
量が時間と共に変動していることがわかる。
キャリアガスとして標準状態毎分５００ｃｃ （５ＱＱ
ｓｃｃｍ 、 ｓｃｃｍは毎分流れる標準状態での体
積ｔｃｃ で表わしｔもの）の流量一定の水素を用い、
バプラ温度を２０°Ｃと一定に保った場合の原料液体蒸
気正味流量の時間変化を示したものである。この図のよ
うに室温の変動によりトリエチルインジウム蒸気正味流
量が時間と共に変動していることがわかる。
また、従来の装置では、装置の操作ミスもしくは事故に
より原料液体が温度を一定に保っている部分よりも下流
へ流れ出して残留し九場合には、バブラの設定温度によ
り得られる蒸気圧とは異なる蒸気圧の原料蒸気が反応部
へ送り込まれてしまい、さらに、装置の操作ミスもしく
は事故によりバッジ出口圧力がバブラ入口圧力より高く
なると原料液体が上流パイプに逆流してしまうという問
題もある。
より原料液体が温度を一定に保っている部分よりも下流
へ流れ出して残留し九場合には、バブラの設定温度によ
り得られる蒸気圧とは異なる蒸気圧の原料蒸気が反応部
へ送り込まれてしまい、さらに、装置の操作ミスもしく
は事故によりバッジ出口圧力がバブラ入口圧力より高く
なると原料液体が上流パイプに逆流してしまうという問
題もある。
このように従来装置では、キャリアガス中原料蒸気の蒸
気圧の制御性が悪くなるという弊害があられれる。
気圧の制御性が悪くなるという弊害があられれる。
とくに有機金属熱分解気相エピタキシャル成長法（ＭＯ
−ＶＰＥ法と略す）に↓るＧａｘＩｎｌ−ｘＰ（ＯくＸ
＜：１）の成長においては、＄３図による従来装置をト
リエチルインジウムおよびトリエチルガリウムの蒸気発
生・供給装置として用いると、成長の度毎に■族元素の
組成が異なり再現性が悪くなり、Ｇａ、 Ｉｎ１−、Ｐ
の■族元素の組成はトリエチルインジウムとトリエチル
ガリウムの蒸気の正味流量の比で決まるものであるから
、これらの蒸気の流量が不安定の場合には問題である。
−ＶＰＥ法と略す）に↓るＧａｘＩｎｌ−ｘＰ（ＯくＸ
＜：１）の成長においては、＄３図による従来装置をト
リエチルインジウムおよびトリエチルガリウムの蒸気発
生・供給装置として用いると、成長の度毎に■族元素の
組成が異なり再現性が悪くなり、Ｇａ、 Ｉｎ１−、Ｐ
の■族元素の組成はトリエチルインジウムとトリエチル
ガリウムの蒸気の正味流量の比で決まるものであるから
、これらの蒸気の流量が不安定の場合には問題である。
（発明の目的）
本発明の目的は、これら従来の問題点を解決し、ハブ２
ｔ−通過しｔキャリアガス中の原料液一体の蒸気を安定
に再現性よく制御しかつ装置の操作ミスあるいは事故に
より原料ガスの蒸気圧に影響がないようにした原料ガス
発生・供給装置を提供することにある。
ｔ−通過しｔキャリアガス中の原料液一体の蒸気を安定
に再現性よく制御しかつ装置の操作ミスあるいは事故に
より原料ガスの蒸気圧に影響がないようにした原料ガス
発生・供給装置を提供することにある。
（発明の構５！ｔ）
本発明の構成は、液体原料を貯える容器と、この容器中
の原料液体にキャリアガスを供給する第１のパイプと、
前記原料液体の蒸気を含むガスを前記容器中から外部へ
取り出す第２のパイプと、これら第１および第２のパイ
プおよび前記容器を一定温度に保つ恒温手段とを備えた
原料ガス発生・供給装置において、前記第１のパイプの
上流に前記キャリアガスを供給し一時蓄える第１のタン
クと、前記第２のパイプの下流に前記原料液体蒸気を含
むガスを取り出し一時蓄える第２のタンクとを設け、こ
れら２つのタンクを前記恒温手段中に設置してたことを
特徴とする。
の原料液体にキャリアガスを供給する第１のパイプと、
前記原料液体の蒸気を含むガスを前記容器中から外部へ
取り出す第２のパイプと、これら第１および第２のパイ
プおよび前記容器を一定温度に保つ恒温手段とを備えた
原料ガス発生・供給装置において、前記第１のパイプの
上流に前記キャリアガスを供給し一時蓄える第１のタン
クと、前記第２のパイプの下流に前記原料液体蒸気を含
むガスを取り出し一時蓄える第２のタンクとを設け、こ
れら２つのタンクを前記恒温手段中に設置してたことを
特徴とする。
（実施例）
次に本発明を図面によフ詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図である。
図において、バブラ１は原料液体２を貯えており、この
原料液体２に中ヤリアガスを供給するパイプ３．原料液
体２の蒸気を含むキャリアガスを容器ｌ中から外部へ取
り出すパイプ４を備えている。このバッジのガス入り口
のパイプ５にはタンク６が接αされており、ガス出口の
パイプ７にはタンク８が接続されている。このバブ２１
とタンク６．８とパイプ５．７とは、恒温槽容器９に貯
えられた液体ｌＯの中に設置されており液体１０の温度
を精密に制御することにより、これらが同一温度に保几
れている。
原料液体２に中ヤリアガスを供給するパイプ３．原料液
体２の蒸気を含むキャリアガスを容器ｌ中から外部へ取
り出すパイプ４を備えている。このバッジのガス入り口
のパイプ５にはタンク６が接αされており、ガス出口の
パイプ７にはタンク８が接続されている。このバブ２１
とタンク６．８とパイプ５．７とは、恒温槽容器９に貯
えられた液体ｌＯの中に設置されており液体１０の温度
を精密に制御することにより、これらが同一温度に保几
れている。
ここでキャリアガスを矢印人の方向へ流すと、タンク６
、パイプ５を通り、バプラ中のパイプ出口１１から原料
液体２中を泡１２となって通過し、このキャリアガスに
原料液体２の飽和蒸気を含み、パイプ７、タック８ｔｌ
−通って矢印Ｂの方向へ送られて反応部へ供給される。
、パイプ５を通り、バプラ中のパイプ出口１１から原料
液体２中を泡１２となって通過し、このキャリアガスに
原料液体２の飽和蒸気を含み、パイプ７、タック８ｔｌ
−通って矢印Ｂの方向へ送られて反応部へ供給される。
この時キャリアガスは、バプラｌ中の原料液体２内を通
過する以前に、バブラｌと同一温度のタンク６及びパイ
プ５を通過するのでこの間にキャリアガスが原料液体２
と同一温度になる。
過する以前に、バブラｌと同一温度のタンク６及びパイ
プ５を通過するのでこの間にキャリアガスが原料液体２
と同一温度になる。
このために原料液体２の温度と恒温部より上流のキャリ
アガスの温度（つまシ室温）との差や室温の時間変動に
かかわらず、原料ガス発生・供給装置より供給される原
料液体蒸気の量は、流量計１３により供給されるキャリ
アガスの流量と、バッジの温度で正確に規定される値と
なる。また、装置の操作ミスもしくは事故により、原料
液体２がバブラ１より下流へ流れ出した場合でもその原
料液体２がタンク８に貯えられ恒温部よシ下流へは流れ
出ないので、蒸気圧は規定値に保たれる。
アガスの温度（つまシ室温）との差や室温の時間変動に
かかわらず、原料ガス発生・供給装置より供給される原
料液体蒸気の量は、流量計１３により供給されるキャリ
アガスの流量と、バッジの温度で正確に規定される値と
なる。また、装置の操作ミスもしくは事故により、原料
液体２がバブラ１より下流へ流れ出した場合でもその原
料液体２がタンク８に貯えられ恒温部よシ下流へは流れ
出ないので、蒸気圧は規定値に保たれる。
さらに、装置の操作ミスもしくは事故によってパック出
口の圧力が、パック入口の圧力より高くなっても、逆流
し九原料液体がタック６に貯えられ、タンク６より上流
へ逆流することはない。
口の圧力が、パック入口の圧力より高くなっても、逆流
し九原料液体がタック６に貯えられ、タンク６より上流
へ逆流することはない。
本実施例の装置ＩＭＯ−ＶＰＥ法によるＧａｘＩｎｔ−
、Ｐを成長させるトリエチルイノジウム及びトリエチル
ガリウムの蒸気発生・供給装置として用い九〇第Ｚ図は
原料液体としてトリエチルイノジウム。
、Ｐを成長させるトリエチルイノジウム及びトリエチル
ガリウムの蒸気発生・供給装置として用い九〇第Ｚ図は
原料液体としてトリエチルイノジウム。
キャリアガスとして水素を用いたときの装置出口１４に
おけるトリエチルインジウム蒸気正味流量の時間変化を
示した特性図である。この恒温槽温度を２０℃と一定に
保ち、キャリアガスの水素の流量ｔ−５Ｑ Ｏｓｃｃｍ
の一定値とした場合、トリエチルインジウム蒸気正味流
量は恒温槽温度で完全に一義的に決まり、トリエチルイ
ンジウム蒸気を取り出している時間や外界の室温等に影
響されず、安定した流量のトリエチルインジウム蒸気の
流れが得られていることがわかる。同様のことがトリエ
チルガリウムの蒸気の流れについても実現され、トリエ
チルガリウムの流量も安定しｔものが得られた。
おけるトリエチルインジウム蒸気正味流量の時間変化を
示した特性図である。この恒温槽温度を２０℃と一定に
保ち、キャリアガスの水素の流量ｔ−５Ｑ Ｏｓｃｃｍ
の一定値とした場合、トリエチルインジウム蒸気正味流
量は恒温槽温度で完全に一義的に決まり、トリエチルイ
ンジウム蒸気を取り出している時間や外界の室温等に影
響されず、安定した流量のトリエチルインジウム蒸気の
流れが得られていることがわかる。同様のことがトリエ
チルガリウムの蒸気の流れについても実現され、トリエ
チルガリウムの流量も安定しｔものが得られた。
■族元素の組成は前述のようにトリエチルガリウムとト
リエチルガリウムの蒸気の正味流量の比できまるが、本
実施例によればこれらの流量を安定に再現性よく制御で
きるｔめ、均一性のよいＱａｘＩ ｎｌ−、Ｐの結晶が
再現性よく得られる。
リエチルガリウムの蒸気の正味流量の比できまるが、本
実施例によればこれらの流量を安定に再現性よく制御で
きるｔめ、均一性のよいＱａｘＩ ｎｌ−、Ｐの結晶が
再現性よく得られる。
なお本実施例はＧａ！Ｉｎ１−、ＰのＭＯ−ＶＰＥ法に
よる成長のための装置について説明してきたが、他の半
導体材料の成長装置、あるいは他の化学薬品の合成装置
にも適用できることはいうまでもない。
よる成長のための装置について説明してきたが、他の半
導体材料の成長装置、あるいは他の化学薬品の合成装置
にも適用できることはいうまでもない。
（発明の効果）
本発明によれば、バブラを通過し几キャリアガス中の原
料液体蒸気の蒸気圧を安定に再現性よく制御でき、かつ
装置の操作ミスあるいは事故により原料ガスの蒸気圧に
影響を与えない原料ガス発生・供給装置が実現できる。
料液体蒸気の蒸気圧を安定に再現性よく制御でき、かつ
装置の操作ミスあるいは事故により原料ガスの蒸気圧に
影響を与えない原料ガス発生・供給装置が実現できる。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は本実施
例のトリエチルインジウム蒸気流量の時間変化を示す特
性図、第３図は従来の原料ガス発生・供給装置の断面図
、第４図は第３図の装置による第２図と同様の時間変化
を示す特性図である。 図において、 １・・・・・・バブラ容器、２・・・・・・原料液体、
３・旧・・キャリアガスを供給するパイプ、４・・・・
・・キャリアガスｋ バブラ容器から取り出すパイプ、
５・旧・・バッジ入口バイブ、６．８・・・・・・タン
ク、７・・・・・・バプラ出口バイブ、９・・・・・・
容器、１０・・・・・・バプラ温度設定用液体、１１・
・・・・・キャリアガスの出口、１２・・・・・・キャ
リアガスの泡、１３・・・・・・流量調節器、１４・・
・・・・キャリアガスの出口、 である。 −・！ 第 ／Ｉ！１ 時 八ｌ （Ｈ） 第 ３ 国 ＄ ４ ゴ 時 ル可 （Ｈ）
例のトリエチルインジウム蒸気流量の時間変化を示す特
性図、第３図は従来の原料ガス発生・供給装置の断面図
、第４図は第３図の装置による第２図と同様の時間変化
を示す特性図である。 図において、 １・・・・・・バブラ容器、２・・・・・・原料液体、
３・旧・・キャリアガスを供給するパイプ、４・・・・
・・キャリアガスｋ バブラ容器から取り出すパイプ、
５・旧・・バッジ入口バイブ、６．８・・・・・・タン
ク、７・・・・・・バプラ出口バイブ、９・・・・・・
容器、１０・・・・・・バプラ温度設定用液体、１１・
・・・・・キャリアガスの出口、１２・・・・・・キャ
リアガスの泡、１３・・・・・・流量調節器、１４・・
・・・・キャリアガスの出口、 である。 −・！ 第 ／Ｉ！１ 時 八ｌ （Ｈ） 第 ３ 国 ＄ ４ ゴ 時 ル可 （Ｈ）
Claims (1)
- 液体原料を貯える容器と、この容器中の原料液体中にキ
ャリア・ガスを供給する第１のパイプと、前記原料液体
の蒸気を含むガスを前記容器中から外部へ取り出す第２
のパイプと、これら第１および第２のパイプおよび前記
容器を一定の温度に保つ恒温手段とを備えた原料ガス発
生・供給装置において、前記第１のパイプの上流に前記
キャリア・ガスを供給し一時蓄える第１のタンクと、前
記第２のパイプの下流に前記原料液体の蒸気を含むガス
をとり出し一時蓄える第２のタンクとを設け、これら２
つのタンクを前記恒温手段中に設置したことを特徴とす
る原料ガス発生・供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083939A JPS61242013A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 原料ガス発生・供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083939A JPS61242013A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 原料ガス発生・供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242013A true JPS61242013A (ja) | 1986-10-28 |
Family
ID=13816555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083939A Pending JPS61242013A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 原料ガス発生・供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61242013A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02253612A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体の有機金属気相成長方法と装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60083939A patent/JPS61242013A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02253612A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体の有機金属気相成長方法と装置 |
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