JP2000044385A - Gas rectifier - Google Patents

Gas rectifier

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JP2000044385A
JP2000044385A JP10217316A JP21731698A JP2000044385A JP 2000044385 A JP2000044385 A JP 2000044385A JP 10217316 A JP10217316 A JP 10217316A JP 21731698 A JP21731698 A JP 21731698A JP 2000044385 A JP2000044385 A JP 2000044385A
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篤士 正野
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等 堀田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas rectifier of simple structure designed to afford uniform gas flow irrespective of flow rate and pressure condition. SOLUTION: This gas rectifier has such a design and scheme that, there are a flat gas inlet pipe 12 of uniform height and an exhaust accumulation chamber 13 provided with an opening and communicating with the gas inlet pipe 12; wherein the gas inlet pipe 12 is sufficiently longer than the exhaust accumulation chamber 13, and the height of the exhaust accumulation chamber 13 is sufficiently greater than that of the gas inlet pipe 12; since the pressure difference inside the gas inlet pipe 12 is greater than that inside the chamber 13, a parallel gas flow is afforded inside the gas inlet pipe 12, while a bent flow inside the chamber 13; furthermore, inside the gas inlet pipe 12 and on the upstream side thereof, gas flow rate distribution is rendered uniform in the cross direction rectangular to the gas flow.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は整流器に関し、特に
ガス整流器に関し、中でも気相成長装置において反応室
の下流に接続され、反応室の流れを整流するガス整流器
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifier, and more particularly to a gas rectifier, and more particularly to a gas rectifier connected downstream of a reaction chamber in a vapor phase growth apparatus to rectify the flow of the reaction chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】気相成長技術の一つである有機金属気相
成長(Metal OrganicVapor Pha
se Epitaxy、以下「MOVPE」と略称す
る)は、化合物半導体レーザの結晶成長技術の一つであ
る。
2. Description of the Related Art Metal organic vapor phase growth is one of the vapor phase growth techniques.
se Epitaxy (hereinafter abbreviated as “MOVPE”) is one of the crystal growth techniques for compound semiconductor lasers.

【0003】図6は、MOVPE結晶成長装置の反応室
を示す模式図である。図6を参照して、この装置におい
て、反応室7内に、MOVPE結晶を成長させるための
基板2と、基板2を支持するサセプタ5が設置されてい
る。反応室7の一側には、原料ガス導入口1、他側には
排気口8が接続されている。排気口8は、さらに、反応
室7において発生した排気ガスを排気するための排気機
構6に接続されている。排気機構6の排気量を調節する
ことにより、反応室7内の圧力を変えることができる。
また、反応室7全体は、サセプタ5を介して基板を加熱
するための高周波コイル4の内腔に挿入されている。反
応室7の外周部では、反応室7を冷却するために冷却水
3が循環している。原料ガス導入口1には、不図示の配
管が接続され、この配管及び原料ガス導入口1を介し
て、原料ガス及びキャリアガスが反応室7に供給され
る。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a reaction chamber of a MOVPE crystal growth apparatus. Referring to FIG. 6, in this apparatus, a substrate 2 for growing MOVPE crystal and a susceptor 5 for supporting substrate 2 are provided in reaction chamber 7. A source gas inlet 1 is connected to one side of the reaction chamber 7, and an exhaust port 8 is connected to the other side. The exhaust port 8 is further connected to an exhaust mechanism 6 for exhausting exhaust gas generated in the reaction chamber 7. The pressure in the reaction chamber 7 can be changed by adjusting the exhaust amount of the exhaust mechanism 6.
In addition, the entire reaction chamber 7 is inserted through the susceptor 5 into the lumen of the high-frequency coil 4 for heating the substrate. Cooling water 3 circulates around the outer periphery of the reaction chamber 7 to cool the reaction chamber 7. A pipe (not shown) is connected to the source gas inlet 1, and a source gas and a carrier gas are supplied to the reaction chamber 7 through the pipe and the source gas inlet 1.

【0004】次に、この装置を用いたMOVPE結晶の
作製方法を説明する。
Next, a method for producing a MOVPE crystal using this apparatus will be described.

【0005】再度図6を参照して、原料ガスを水素や窒
素などのキャリアガス中に混合し、この混合ガスを不図
示の配管、さらに原料ガス導入口1を通じて反応室7へ
流す。高周波コイル4に高周波電流を通電してサセプタ
5を加熱することにより、基板2上で原料の熱分解が起
こり結晶成長が開始される。
Referring to FIG. 6 again, the raw material gas is mixed with a carrier gas such as hydrogen or nitrogen, and the mixed gas flows into reaction chamber 7 through a piping (not shown) and further through raw material gas inlet 1. By heating the susceptor 5 by applying a high-frequency current to the high-frequency coil 4, the raw material is thermally decomposed on the substrate 2 to start crystal growth.

【0006】ここまでMOVPE成長法の概略を述べた
が、MOVPE成長法に限らず、一般的に気相成長装置
は複数のガスを混合し、反応室へ導入する構造となって
いる。そして、反応室内において、混合ガスは加熱され
た基板上を流れ、原料が分解され、基板上に結晶が成長
する。
The outline of the MOVPE growth method has been described so far. However, the present invention is not limited to the MOVPE growth method, and a vapor phase growth apparatus generally has a structure in which a plurality of gases are mixed and introduced into a reaction chamber. Then, in the reaction chamber, the mixed gas flows on the heated substrate, the raw material is decomposed, and crystals grow on the substrate.

【0007】結晶成長速度や結晶の品質を一様にするた
めには、基板上におけるガスの流れを均一にする必要が
ある。従来、反応室へ原料ガスを供給する配管の内径
を、反応室へ向かって徐々に拡大したような構造が提案
されている(特開昭60−199494号公報参照)。
In order to make the crystal growth rate and crystal quality uniform, it is necessary to make the gas flow on the substrate uniform. Hitherto, there has been proposed a structure in which the inner diameter of a pipe for supplying a source gas to a reaction chamber is gradually enlarged toward the reaction chamber (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-199494).

【0008】図7は、このような従来の配管構造を説明
するための図である。図7を参照して、この従来の配管
構造においては、断面径が等しい円管状のガス導入用配
管61の下流側に、幅及び断面積が流れ方向に向かって
(反応室へ向かって)徐々に拡大されていくホーン63
が接続されている。
FIG. 7 is a view for explaining such a conventional piping structure. Referring to FIG. 7, in this conventional piping structure, the width and the cross-sectional area gradually decrease in the flow direction (toward the reaction chamber) downstream of the tubular gas introduction pipe 61 having the same sectional diameter. Horn 63 being expanded to
Is connected.

【0009】この従来の配管構造によれば、ガス導入用
配管61に導入されたガスは導入口62を通り、ホーン
63内で大きく広がり、排出口64より排気される。
According to this conventional piping structure, the gas introduced into the gas introduction piping 61 passes through the introduction port 62, largely spreads in the horn 63, and is exhausted from the discharge port 64.

【0010】また、結晶成長速度や結晶の品質を一様に
するために、ガス排気部の形状も、以上説明したガス導
入部の形状と同様に重要である。
Further, in order to make the crystal growth rate and the quality of the crystal uniform, the shape of the gas exhaust portion is also important as in the above-described shape of the gas introduction portion.

【0011】図6を再度参照して、一般的に、排気口8
の大きさは反応室7の大きさより小さいため、排気口8
の位置や排気速度の影響により、排気部の流れに偏りが
生じると、基板2上の流速分布にまで影響が及ぶ。
Referring to FIG. 6 again, generally, the exhaust port 8
Is smaller than the size of the reaction chamber 7, the exhaust port 8
If the flow of the exhaust part is biased due to the influence of the position and the exhaust speed, the flow velocity distribution on the substrate 2 is also affected.

【0012】特開平5−306468号公報には、反応
室内に載置された基板上の流速分布を一様にするための
プラズマ気相成長装置が、提案されている。図8は、こ
のプラズマ気相成長装置を説明するための図である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-306468 proposes a plasma vapor deposition apparatus for making the flow velocity distribution uniform on a substrate placed in a reaction chamber. FIG. 8 is a diagram for explaining this plasma vapor deposition apparatus.

【0013】図8を参照して、この従来の装置は、複数
の基板105が載置された反応室101に、複数の従排
気口102を接続し、複数の従排気口102を一本の主
排気口104に接続し、さらに、各々の従排気口102
の途中にダンパー103をそれぞれ設け、複数のダンパ
ー103の開度をそれぞれ調節することにより排気速度
を調節し、複数の基板105上の流速の一様化を図る装
置である。
Referring to FIG. 8, in this conventional apparatus, a plurality of sub exhaust ports 102 are connected to a reaction chamber 101 on which a plurality of substrates 105 are placed, and the plurality of sub exhaust ports 102 are connected to one. A main exhaust port 104 is connected to each of the secondary exhaust ports 102.
In this apparatus, the dampers 103 are respectively provided in the middle of the apparatus, and the opening speeds of the plurality of dampers 103 are adjusted to adjust the exhaust speed, thereby making the flow speed on the plurality of substrates 105 uniform.

【0014】また、特開平6−13368号公報には、
反応室において反応ガスを基板の中心部分から外周へと
均一に流すためのガス整流手段として、基板外周部に、
環状配列された排出孔を備えたガス整流プレートを設け
る構造が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-13368 discloses that
In the reaction chamber, as gas rectification means for uniformly flowing the reaction gas from the center portion of the substrate to the outer periphery, on the outer periphery of the substrate,
There has been proposed a structure in which a gas flow regulating plate having discharge holes arranged in an annular shape is provided.

【0015】上記特開平6−13368号公報に提案さ
れた構造において、基板上方に配置された多数の貫通孔
を通じて基板上に供給されたガスは基板上で反応し、基
板外周のガス整流プレート上に設けられた環状配列の排
出孔、さらにこれらの排出孔に連通する環状溝を通じて
反応室外へと排出される。
In the structure proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-13368, gas supplied to the substrate through a large number of through-holes arranged above the substrate reacts on the substrate and reacts on the gas rectifying plate on the outer periphery of the substrate. Are discharged to the outside of the reaction chamber through the annularly arranged discharge holes provided in the nozzles and the annular grooves communicating with these discharge holes.

【0016】また、特開平10−55968号公報に
は、付着物による排気口の詰まり防止を図るための半導
体処理装置が提案されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-55968 proposes a semiconductor processing apparatus for preventing clogging of an exhaust port due to attached matter.

【0017】図9(a)及び(b)は、特開平10−5
5968号公報に提案された半導体処理装置を説明する
ための図である。図9(a)及び(b)を参照して、こ
の半導体処理装置においては、その反応室内に基板83
が載置され、基板83の上方にはヒータ82が配置され
ている。基板83の上方すなわち反応室の上方中心部に
はガス導入口81が設けられ、反応室の外周枠下部には
ガスを反応室外へ排気するための排気口86が形成され
ている。
FIGS. 9 (a) and 9 (b) show Japanese Unexamined Patent Publication No.
FIG. 1 is a diagram for explaining a semiconductor processing device proposed in Japanese Patent No. 5968. Referring to FIGS. 9A and 9B, in this semiconductor processing apparatus, a substrate 83 is provided in a reaction chamber.
Is mounted, and a heater 82 is arranged above the substrate 83. A gas inlet 81 is provided above the substrate 83, that is, in a central portion above the reaction chamber, and an exhaust port 86 for exhausting gas to the outside of the reaction chamber is formed below the outer peripheral frame of the reaction chamber.

【0018】さらに、この反応室は、供給されたガスを
基板83の中心付近から放射状に外周付近へと流すため
のガス整流手段として、基板83の外周側下方に、基板
83上の空間と排気孔とを連通させる環状スリット85
を具備し、この環状スリット85の幅が排気口86付近
で狭くされている。斯くして、吸引される排気ガスが排
気口86付近に偏らないようにしている。
Further, the reaction chamber serves as a gas rectifier for flowing the supplied gas radially from the vicinity of the center of the substrate 83 to the vicinity of the outer periphery. Annular slit 85 communicating with the hole
And the width of the annular slit 85 is reduced near the exhaust port 86. Thus, the exhaust gas to be sucked is not biased to the vicinity of the exhaust port 86.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術には以下のような問題点がある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.

【0020】第1の問題点は、整流をするための構造が
複雑であることである。
The first problem is that the structure for rectification is complicated.

【0021】その理由は、例えば、上記特開平5−30
6468号公報に提案されているような従来の装置は、
複数個の排気口の排気速度を調節するため、各々の排気
口における排気速度を検出し、別途入力される制御信号
によりダンパーの開度を調節する機構を必要とするため
である。
The reason is described in, for example, the above-mentioned JP-A-5-30.
A conventional device as proposed in US Pat. No. 6,468,
This is because, in order to adjust the exhaust speed of the plurality of exhaust ports, a mechanism for detecting the exhaust speed at each exhaust port and adjusting the opening of the damper by a separately input control signal is required.

【0022】第2の問題点は、整流器を気相成長装置の
反応室の下流側に接続する場合であって、特に反応室の
幅が広く、単一の排気口よりガスを排気する場合、基板
上に形成された結晶の膜厚分布、結晶品質の均一性が低
下することである。
The second problem is that the rectifier is connected to the downstream side of the reaction chamber of the vapor phase growth apparatus. In particular, when the width of the reaction chamber is wide and gas is exhausted from a single exhaust port, The uniformity of the film thickness distribution and crystal quality of the crystal formed on the substrate is reduced.

【0023】その理由は、反応室の断面積と反応室の排
気口の断面積との差が大きいため、排気に偏りが生じ、
反応室内に載置された基板上で、すなわち結晶成長が行
われる場所で流速分布が生じるためである。
The reason is that the difference between the cross-sectional area of the reaction chamber and the cross-sectional area of the exhaust port of the reaction chamber is large, so that the exhaust is biased,
This is because a flow velocity distribution occurs on a substrate placed in the reaction chamber, that is, at a place where crystal growth is performed.

【0024】第3の問題点は、気相成長装置の反応室の
下流側に接続された排気部において、この排気部の下流
側をホーン形状とする場合(上記特開昭60−1994
94号公報参照)、すなわち、排気部に流れ断面積が徐
々に大きくなる構造を適用した場合、基板上に形成され
る結晶の成長速度や品質が一様にならないことがある。
A third problem is that, in the exhaust portion connected to the downstream side of the reaction chamber of the vapor phase growth apparatus, the downstream side of the exhaust portion is formed into a horn shape (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1994).
In other words, when a structure in which the flow cross-sectional area gradually increases is applied to the exhaust part, the growth rate and quality of the crystals formed on the substrate may not be uniform.

【0025】その理由は、減圧の状態によっては又は流
速が速い場合には、ホーン形状をきわめて長くしなけれ
ば、流れを十分に広げられないためである。
The reason is that, depending on the state of reduced pressure or when the flow velocity is high, the flow cannot be sufficiently widened unless the horn shape is made extremely long.

【0026】第4の問題点は、上記特開平6−1336
8号公報に提案されているような従来の装置において
は、基板が汚染され、或いは環状配列の排気孔が詰まる
おそれがあるということである。
The fourth problem is that the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the conventional apparatus as proposed in Japanese Patent Publication No. 8-208, there is a risk that the substrate is contaminated or the annularly arranged exhaust holes are clogged.

【0027】その理由は、流れの乱れや逆流が発生した
場合に、環状配列の排気口に連通する環状溝の内部に残
留した付着物が飛散するためである。
[0027] The reason for this is that, when a turbulence or a backflow occurs, the deposits remaining inside the annular grooves communicating with the exhaust ports in the annular arrangement are scattered.

【0028】第5の問題点は、上記特開平10−559
68号公報に提案されているような従来の装置は、わず
かな機械的な誤差しか許容しないということである。
A fifth problem is that the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-559
Conventional devices, such as that proposed in US Pat. No. 68, tolerate only small mechanical errors.

【0029】その理由は、この従来の装置においては、
排気流れの流速を所定範囲に収めるためには、排気流れ
が通るスリットの幅をきわめて厳密に作製する必要があ
るためである。
The reason is that in this conventional device,
This is because, in order to keep the flow rate of the exhaust flow within a predetermined range, the width of the slit through which the exhaust flow passes must be made extremely strictly.

【0030】詳細には、この従来の装置においては、環
状のスリットの幅を排気口付近で狭くした構造により、
基板中央から外周方向へ向かう排気流れの均一化を図っ
ている。この構造の場合、排気流れの流速を0.5m/
s〜10m/sの範囲とすることが実質的に求められて
いる。そこで、所望の排気速度を得るために、環状スリ
ットにおける狭い領域の幅を3.5mmと狭くする必要
がある。このようにスリット幅を狭くする場合、わずか
なスリット幅の違いでも排気流れの均一性が失われてし
まう。例えば、このスリット付近に反応物が不均一に付
着した場合、スリット幅が狭いゆえに、たやすく流れの
均一性も劣化してしまう。
Specifically, in this conventional device, the width of the annular slit is reduced near the exhaust port, so that
The exhaust flow from the center of the substrate toward the outer periphery is made uniform. In the case of this structure, the flow velocity of the exhaust flow is 0.5 m /
It is substantially required to be in the range of s to 10 m / s. Therefore, in order to obtain a desired pumping speed, it is necessary to narrow the width of the narrow region in the annular slit to 3.5 mm. When the slit width is reduced in this way, even a slight difference in slit width loses uniformity of the exhaust flow. For example, if the reactant adheres non-uniformly in the vicinity of the slit, the uniformity of the flow easily deteriorates because the slit width is narrow.

【0031】本発明の目的は、複雑な構造や制御を必要
とせずに、流速や圧力条件に拘わらず、均一な流れを形
成する整流器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a rectifier that forms a uniform flow regardless of flow velocity and pressure conditions without requiring a complicated structure or control.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1の視点に
おいて、扁平で高さが一様な第1流路と、前記第1流路
に連通され、流体が導入又は導出される開口を備えた第
2流路と、を有し、前記第1流路の流れ方向の長さが、
前記第2流路の同方向の長さに比べて長く、前記第1流
路の高さが、前記第2流路の高さに比べて低いことを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first flow path having a flat and uniform height, and an opening communicating with the first flow path and through which a fluid is introduced or discharged. And a length of the first flow path in the flow direction,
It is longer than the length of the second flow path in the same direction, and the height of the first flow path is lower than the height of the second flow path.

【0033】本発明は、第2の視点において、偏平で高
さが一様である環状の第1流路と、前記第1流路と該流
路の外周面又は内周面において連通し、流体の導入口又
は導出口を備えた環状の第2流路と、を有し、前記第1
流路の半径方向の長さが、前記第2流路の同方向の長さ
に比べて長く、前記第1流路の高さが、前記第2流路の
高さに比べて低いことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in a second aspect, an annular first flow path having a flat and uniform height communicates with the first flow path at an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the flow path. An annular second flow path provided with a fluid inlet or outlet.
The length of the flow path in the radial direction is longer than the length of the second flow path in the same direction, and the height of the first flow path is lower than the height of the second flow path. Features.

【0034】本発明は、第3の視点において、偏平で高
さが一様である管状の導管と、ガスを導入又は導出する
ための開口を備え、前記導管の一端に接続された矩形状
のガスたまり室と、を有し、前記導管の長さが、前記ガ
スたまり室の長さに比べて長く、前記導管の高さが、前
記ガスたまり室に比べ低いことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rectangular conduit having a flat and uniform height, an opening for introducing or discharging gas, and a rectangular conduit connected to one end of the conduit. And a gas reservoir, wherein the length of the conduit is longer than the length of the gas reservoir, and the height of the conduit is lower than the gas reservoir.

【0035】本発明は、第4の視点において、偏平で高
さが一様である環状の導管と、流体を導入又は導出する
ための開口を備え、前記導管と該導管の外周面又は内周
面において接続された環状のガスたまり室と、を有し、
前記導管の半径方向の長さが、前記ガスたまり室の半径
方向の長さに比べて長く、前記導管の高さが、前記ガス
たまり室の高さに比べて低いことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an annular conduit having a flat and uniform height and an opening for introducing or discharging a fluid, wherein the conduit and an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the conduit are provided. An annular gas chamber connected at the surface;
A radial length of the conduit is longer than a radial length of the gas reservoir, and a height of the conduit is lower than a height of the gas reservoir.

【0036】以下、本発明の原理について図面を参照し
て説明する。但し、以下の図面を参照した説明は本発明
の理解を容易にするためのものであって、本発明の範囲
を何ら限定するものではない。
Hereinafter, the principle of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the description with reference to the following drawings is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the scope of the present invention in any way.

【0037】ガスのような流体は粘性を有するため、ガ
スを通す構造物の断面積が小さいほど、また長さが長い
ほど圧力損失が大きい。
Since a fluid such as gas has viscosity, the pressure loss increases as the sectional area of the structure through which the gas passes and as the length increases.

【0038】これによって、図1(a)〜(c)を参照
して、管状のガス導入管(第1流路)12の長さを矩形
状の排気たまり室(第2流路)13の長さより十分に長
く、かつガス導入管12の高さを排気たまり室13の高
さより十分に低くすることにより、ガス導入管12にお
いてその上流とその下流の間の圧力差は大きくなるのに
対して、排気たまり室13においてその上流とその下流
の間の圧力差は、ガス導入管12における圧力差より小
さくなる。
Thus, referring to FIGS. 1A to 1C, the length of the tubular gas introduction pipe (first flow path) 12 is reduced by the length of the rectangular exhaust accumulation chamber (second flow path) 13. By making it sufficiently longer than the length and making the height of the gas introduction pipe 12 sufficiently lower than the height of the exhaust chamber 13, the pressure difference between the upstream and the downstream of the gas introduction pipe 12 becomes large. Thus, the pressure difference between the upstream side and the downstream side in the exhaust chamber 13 becomes smaller than the pressure difference in the gas introduction pipe 12.

【0039】また、流体は圧力差がもっとも小さい経
路、すなわち流れやすい経路を通って流れるため、ガス
導入管12では管軸方向に沿った平行流れが形成され、
排気たまり室13にて、流れが屈曲して排気口14の方
向へ向かう。
Further, since the fluid flows through a path having the smallest pressure difference, that is, a path that is easy to flow, a parallel flow is formed in the gas introduction pipe 12 along the pipe axis direction.
In the exhaust chamber 13, the flow is bent and heads toward the exhaust port 14.

【0040】詳細には、図1(b)に示すように、ガス
導入管12の中央付近から導入されたガスは矢線A→B
→Cのような経路を通ってガス排気口14から排出さ
れ、一方、ガス導入管12の管壁近傍より導入されたガ
スは矢線D→E→Cのような経路を通ってガス排気口1
4から排出される。
More specifically, as shown in FIG. 1B, the gas introduced from the vicinity of the center of the gas introduction pipe 12 is indicated by arrows A → B
→ C is discharged from the gas exhaust port 14 through a path such as C, while the gas introduced from the vicinity of the pipe wall of the gas introduction pipe 12 passes through a path such as the arrow D → E → C. 1
It is discharged from 4.

【0041】そして、ガス排気口14が排気たまり室1
3の幅方向中央部にのみ形成されているにも拘わらず、
ガス導入管12においては、図2中実線で示すように
(ガス整流器有りの場合)、幅方向(図1(b)中、G
−H方向)の流速分布が一定となる。なお、通常の導管
においては(ガス整流器無しの場合)、管中央付近の流
速が高く、管壁近傍の流速が低くなり、幅方向に大きな
流速分布が形成される。
The gas exhaust port 14 is connected to the exhaust chamber 1
Despite being formed only at the center in the width direction of 3,
In the gas introduction pipe 12, as shown by a solid line in FIG. 2 (in the case where a gas rectifier is provided), the width direction (G in FIG.
The flow velocity distribution in the (−H direction) becomes constant. In a normal conduit (without a gas rectifier), the flow velocity near the center of the pipe is high, the flow velocity near the pipe wall is low, and a large flow velocity distribution is formed in the width direction.

【0042】次に、放射状の均一な流れが形成されるよ
うに、第1流路と第2流路を構成した場合を例にとり、
本発明の原理を説明する。
Next, taking a case where the first flow path and the second flow path are configured so as to form a radially uniform flow,
The principle of the present invention will be described.

【0043】図4(a)〜(b)を参照して、扁平で環
状のガス導入室(第1流路)55の半径方向長さが、環
状の排気たまり室(第2流路)56の半径方向の長さよ
り長く、かつガス導入管12の高さを排気たまり室13
の高さより低くすることにより、流体はガス導入室55
では圧力差が最も小さくなるように、半径方向に沿って
内方から外方へ、最短距離に近い経路をとって放射状に
流れる。そして、排気たまり室56にて排気口57へと
流れが導かれる。かくして、環状のガス導入室の内周側
に接続された反応室58内において、反応室58中心よ
り半径方向外方へ放射状に流れる均一なガス流れが形成
される。
Referring to FIGS. 4 (a) and 4 (b), the radial length of the flat and annular gas introduction chamber (first flow path) 55 is changed to the annular exhaust accumulation chamber (second flow path) 56. And the height of the gas introduction pipe 12 is set longer than the radial length of the exhaust chamber 13.
Is lower than the height of the gas introduction chamber 55.
In such a case, the gas flows radially from the inside to the outside along the radial direction along a path close to the shortest distance so as to minimize the pressure difference. Then, the flow is guided to the exhaust port 57 in the exhaust chamber 56. Thus, a uniform gas flow radially outward from the center of the reaction chamber 58 in the radial direction is formed in the reaction chamber 58 connected to the inner peripheral side of the annular gas introduction chamber.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態を説明する。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.

【0045】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第1流路が管状の流路(図1のガス導入管1
2)とされ、第2流路が矩形の室(図1の排気たまり室
13)とされ、第1流路内に管軸方向に沿って第2流路
へ向かって流れる平行流(図1(b)の矢線D→E、矢
線A→B)が形成され、第2流路内で、平行流の一部又
は全部が屈曲して(図1(b)の矢線E→Cで示す)、
開口(図1のガス排気口14接続部)に向かう流れが形
成される。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the first flow path is a tubular flow path (the gas introduction pipe 1 in FIG. 1).
2), the second flow path is a rectangular chamber (exhaust chamber 13 in FIG. 1), and a parallel flow (FIG. 1) flowing in the first flow path along the pipe axis direction toward the second flow path. Arrows D → E and arrows A → B in (b) are formed, and part or all of the parallel flow is bent in the second flow path (arrows E → C in FIG. 1 (b)). ),
A flow toward the opening (the connection portion of the gas exhaust port 14 in FIG. 1) is formed.

【0046】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第1流路が管状の流路(図5のガス排出管9
3)とされ、第2流路が矩形の室(図5の排気たまり室
92)とされ、第2流路内で開口(図5のガス導入口9
1接続部)から導入された流体の流れの一部又は全部が
屈曲して流れが拡大され、第1流路内で拡大された流れ
が管軸方向に沿って流れる平行流となる。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the first flow path is a tubular flow path (the gas discharge pipe 9 in FIG. 5).
3), the second flow path is a rectangular chamber (exhaust chamber 92 in FIG. 5), and is opened in the second flow path (gas inlet 9 in FIG. 5).
Part or all of the flow of the fluid introduced from the (1 connection part) is bent and the flow is expanded, and the flow expanded in the first flow path becomes a parallel flow flowing along the pipe axis direction.

【0047】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第1流路の流れ方向及び高さ方向に直交する
方向の幅が流れ方向に沿って一様であり、第2流路の同
方向の幅が流れ方向に沿って一様である。さらに、好ま
しくは、第1流路と第2流路の幅を同じにする。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the width of the first flow path in the direction orthogonal to the flow direction and the height direction is uniform along the flow direction, and the width of the second flow path is the same. Are uniform along the flow direction. Further, preferably, the widths of the first flow path and the second flow path are the same.

【0048】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第1流路(図4(a)及び(b)のガス導入
室55)及び第2流路(図4(a)及び(b)の排気た
まり室56)は環状であって、互いに半径方向に連通さ
れ、第1流路内に半径方向に沿って流れる放射状の流れ
が形成され、第2流路内で、放射状の流れが屈曲して開
口(図4の排気口57接続部)に向かう流れが形成され
る。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the first flow path (gas introduction chamber 55 in FIGS. 4A and 4B) and the second flow path (FIGS. 4A and 4B) The exhaust chamber 56) is annular and communicates with each other in the radial direction, so that a radial flow flowing in the radial direction is formed in the first flow path, and the radial flow is bent in the second flow path. As a result, a flow toward the opening (the exhaust port 57 connection portion in FIG. 4) is formed.

【0049】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第1流路及び第2流路は環状であって、互い
に半径方向に連通され、第2流路内で開口から導入され
た流体の流れの一部又は全部が屈曲して流れが拡大さ
れ、拡大された流れが第1流路内で半径方向に沿って流
れる放射状の流れとなる。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the first flow path and the second flow path are annular, and are communicated with each other in the radial direction, so that the fluid introduced from the opening in the second flow path can be formed. A part or all of the flow is bent to expand the flow, and the expanded flow becomes a radial flow flowing in the first flow path in the radial direction.

【0050】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第2流路に複数の開口が設けられる。これに
よって、第1流路及び第1流路の上流側又は下流側に接
続された流路(図3の反応室35、図4(b)の反応室
58、図5のガス排出口94に接続される流路)におけ
る流速分布がさらに狭く均一化され、流速制御の精度を
向上することができる。また、第1流路と第2流路の高
さの比に関する許容範囲が広がり、設計自由度が向上さ
れる。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the second flow path is provided with a plurality of openings. Thereby, the first flow path and the flow path connected to the upstream or downstream side of the first flow path (the reaction chamber 35 in FIG. 3, the reaction chamber 58 in FIG. The flow velocity distribution in the connected flow path) is further narrowed and uniformized, and the accuracy of the flow velocity control can be improved. Further, the allowable range of the height ratio between the first flow path and the second flow path is widened, and the degree of freedom in design is improved.

【0051】本発明の整流器はその好ましい実施の形態
において、第1流路の高さと第2流路の高さの比を、第
1流路高さ:第2流路高さ=1:2以上、とすることに
より、十分な効果が得られる。特に、主として水素を流
す場合、上記高さの比を1:2以上とすることが好まし
い。さらには、上記高さの比を1:4以上とすることも
好ましい。また、ガスの種類またはガスの温度に応じ
て、第1流路と第2流路の高さの比を最適に設定するこ
とが好ましい。
In a preferred embodiment of the rectifier of the present invention, the ratio of the height of the first flow path to the height of the second flow path is determined by setting the height of the first flow path to the height of the second flow path = 1: 2. As described above, a sufficient effect can be obtained. In particular, when hydrogen is mainly supplied, the height ratio is preferably set to 1: 2 or more. Further, it is preferable that the height ratio is 1: 4 or more. In addition, it is preferable that the height ratio between the first flow path and the second flow path be set optimally according to the type of gas or the temperature of the gas.

【0052】様々な粘性度を持つガスを使用する場合、
使用するガスのうち一番粘性度が低いガスを使用した場
合の第1流路の上流部と下流部の間の圧力差と、排気た
まり室の上流部(第1流路との接続部)と下流部(開口
部)の間の圧力差と、の比が2:1以上になるように、
第1流路と第2流路の長さ及び高さを設定することが、
より効果的である。
When using gases having various viscosities,
The pressure difference between the upstream part and the downstream part of the first flow path when the gas with the lowest viscosity is used among the gases used, and the upstream part of the exhaust chamber (connection part with the first flow path) So that the ratio of the pressure difference between the pressure and the downstream portion (opening) is 2: 1 or more.
Setting the length and height of the first channel and the second channel,
More effective.

【0053】第1流路の高さを高くした場合、第1流路
の長さを長く取ることにより、第1流路において圧力差
を十分に確保することができる。第1流路の長さと第2
流路の長さの比は、第1流路長さ:第2流路長さ=4:
3以下、さらには3:2以下、2:1以下とすることが
好ましい。
When the height of the first flow path is increased, the pressure difference in the first flow path can be sufficiently ensured by increasing the length of the first flow path. The length of the first channel and the second
The ratio of the lengths of the channels is as follows: first channel length: second channel length = 4:
It is preferably at most 3, more preferably at most 3: 2 and at most 2: 1.

【0054】図1(a)〜(c)及び図5(a)〜
(c)において、第2流路の開口は、第2流路の底面に
形成されているが、開口を他の場所、例えば、第2流路
の側面もしくは上面に形成し、これらの開口にガス排気
/導入口(ガス排気/導入口41、91)を接続して
も、本発明の効果が得られる。
FIGS. 1 (a) to 1 (c) and FIGS. 5 (a) to 5 (a)
In (c), the opening of the second flow path is formed at the bottom surface of the second flow path, but the opening is formed at another location, for example, at the side surface or the upper surface of the second flow path, Even when the gas exhaust / inlet (gas exhaust / inlet 41, 91) is connected, the effect of the present invention can be obtained.

【0055】一般的に、ガスの粘性は圧力にはあまり依
存しないため、圧力に関し、本発明の適用の範囲は大き
い。なお、ガスの粘性はガスの種類及びガスの温度によ
り変化する。特に、第1流路及び第2流路において幅方
向の温度分布が生じる場合、流れ抵抗が位置により変化
するため、第1流路及び第2流路における圧力損失も変
化し、幅方向の流速の差が大きくなる。従って、温度
は、流路の幅方向に沿って一様にすることが好ましい。
In general, since the viscosity of a gas does not depend much on the pressure, the present invention is applicable to a wide range of pressures. The viscosity of the gas changes depending on the type of the gas and the temperature of the gas. In particular, when the temperature distribution in the width direction occurs in the first flow path and the second flow path, the flow resistance changes depending on the position, so the pressure loss in the first flow path and the second flow path also changes, and the flow velocity in the width direction changes The difference becomes large. Therefore, it is preferable that the temperature be uniform along the width direction of the flow path.

【0056】また、本発明の整流器はその好ましい実施
の形態において、第1流路の高さを10mm以上として
も十分な効果が得られるため、反応生成物が第1流路に
付着することによる影響を小さくすることが可能であ
る。詳細には、反応生成物などの付着によって第1流路
の高さが経時的に変化するおそれが小さく、経時的な圧
力変化を小さくすることが可能である。
Further, in the rectifier of the present invention, in a preferred embodiment, a sufficient effect can be obtained even if the height of the first flow path is 10 mm or more, so that the reaction product adheres to the first flow path. The effect can be reduced. Specifically, there is little possibility that the height of the first flow path changes over time due to adhesion of a reaction product or the like, and it is possible to reduce a pressure change over time.

【0057】[0057]

【実施例】以上説明した本発明の実施の形態をさらに明
確化するために、以下図面を参照して、本発明の一実施
例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to further clarify the embodiment of the present invention described above, an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0058】[第1の実施例]図1(a)〜(c)は、
本発明の第1の実施例に係るガス整流器の構造を説明す
るための図であり、(a)は側面図、(b)は平面図、
(c)は斜視図である。
[First Embodiment] FIGS. 1 (a) to 1 (c)
It is a figure for explaining the structure of the gas rectifier concerning a 1st example of the present invention, (a) is a side view, (b) is a top view,
(C) is a perspective view.

【0059】図1(a)〜(c)を参照して、このガス
整流器は、水平方向に延在する扁平なガス導入管12の
下流端に、矩形状の排気たまり室13が、両者が連通す
るように接続されている。排気たまり室13の底面の下
流部中央には開口が形成され、鉛直方向に延在するガス
排気口14が接続されている。ガス導入管12の幅(水
平方向)及び高さ(鉛直方向)はガス流れ方向に沿って
一様であり、すなわち、同方向に垂直な断面積は一様と
され、また、排気たまり室13の幅及び高さも同方向に
沿って一様であり、すなわち、同方向に垂直な断面積は
一様とされ、さらに、ガス導入管12と排気たまり室1
3の幅は同じにされている。
Referring to FIGS. 1A to 1C, this gas rectifier has a rectangular exhaust chamber 13 at the downstream end of a flat gas introduction pipe 12 extending in the horizontal direction. They are connected to communicate. An opening is formed in the center of the downstream side of the bottom surface of the exhaust chamber 13 and a gas exhaust port 14 extending in the vertical direction is connected. The width (horizontal direction) and height (vertical direction) of the gas introduction pipe 12 are uniform along the gas flow direction, that is, the cross-sectional area perpendicular to the same direction is uniform, and the exhaust chamber 13 Are also uniform along the same direction, that is, the cross-sectional area perpendicular to the same direction is uniform, and the gas introduction pipe 12 and the exhaust chamber 1
3 have the same width.

【0060】さらに、ガス導入管12の長さは、十分に
発達した流れが形成されるほど十分に長く形成されてい
る。また、ガス導入管12の高さは、排気たまり室13
の高さに比べて十分に低く形成されている。
Further, the length of the gas introduction pipe 12 is formed long enough to form a sufficiently developed flow. In addition, the height of the gas introduction pipe 12 is
Is formed sufficiently lower than the height.

【0061】次に、このガス整流器の機能を説明する。Next, the function of the gas rectifier will be described.

【0062】図1(a)〜(c)を参照して、このガス
整流器においては、位置Aから位置Bまでの間、すなわ
ちガス導入管12の両端間の圧力差は大きいのに対し、
位置Bから位置Cまでの間、すなわち排気たまり室13
の両端間の圧力差は小さい。
Referring to FIGS. 1A to 1C, in this gas rectifier, the pressure difference between position A and position B, that is, the pressure difference between both ends of gas introduction pipe 12, is large.
Between the position B and the position C, that is, the exhaust chamber 13
Is small.

【0063】その理由は、ガス導入管12の幅は排気た
まり室13の幅と同じであるが、ガス導入管12の高さ
が排気たまり室13の高さより十分に低く、ガス導入管
12の長さが排気たまり室13の長さより十分に長いた
めである。
The reason is that the width of the gas introduction pipe 12 is the same as the width of the exhaust chamber 13, but the height of the gas introduction pipe 12 is sufficiently lower than the height of the exhaust chamber 13, This is because the length is sufficiently longer than the length of the exhaust chamber 13.

【0064】ここで、ガスのような流体が管を通過する
際、流体の粘性により、管の断面積が小さいほど、また
管長が長いほど圧力損失が大きい。そして、流体は圧力
差がもっとも小さい経路、すなわち流れやすい経路を通
る。
Here, when a fluid such as gas passes through the pipe, the pressure loss increases as the cross-sectional area of the pipe decreases and as the pipe length increases, due to the viscosity of the fluid. Then, the fluid passes through a path having the smallest pressure difference, that is, a path that easily flows.

【0065】よって、図1(b)において矢線で示すよ
うに、ガスは、ガス導入管12内では、管軸方向に沿っ
て管壁に平行に流れる(D→E、A→B)。排気たまり
室13内では、管壁近傍のガスは、中心部に位置する開
口に接続された排気口14に向かって屈曲して流れる
(E→C)。
Therefore, as shown by arrows in FIG. 1B, the gas flows in the gas introduction pipe 12 in parallel with the pipe wall along the pipe axis direction (D → E, A → B). In the exhaust chamber 13, the gas near the pipe wall bends and flows toward the exhaust port 14 connected to the opening located at the center (E → C).

【0066】すなわち、管壁近傍の位置Dから、ガス導
入管12内に導入されたガスは、D→E→Cのような経
路を通って、排気たまり室13の下流部中央にある開口
に接続されたガス排気口14から排出される。
That is, from the position D near the pipe wall, the gas introduced into the gas introduction pipe 12 passes through a path such as D → E → C to the opening at the center of the downstream portion of the exhaust chamber 13. The gas is discharged from the connected gas exhaust port 14.

【0067】次に、ガス導入管12内の流れに垂直な幅
方向の流速分布を説明する。図2は、図1(b)中、G
−H方向の流速分布を示す図である。実線が本実施例に
係る流速分布を示し、破線が排気たまり室に接続されて
いない通常の管内の流速分布を示している。
Next, the flow velocity distribution in the width direction perpendicular to the flow in the gas introduction pipe 12 will be described. FIG. 2 shows G in FIG.
It is a figure which shows the flow velocity distribution of -H direction. The solid line shows the flow velocity distribution according to the present embodiment, and the broken line shows the flow velocity distribution in a normal pipe not connected to the exhaust chamber.

【0068】図2に実線で示すように、本実施例によれ
ば、ガス排気口14が排気たまり室13の中央に一個し
か接続されていないにも拘わらず、ガス導入管12にお
ける幅方向の流速分布がほぼ一定となる。
As shown by the solid line in FIG. 2, according to the present embodiment, although only one gas exhaust port 14 is connected to the center of the exhaust chamber 13, the width of the gas introduction pipe 12 in the width direction is reduced. The flow velocity distribution becomes almost constant.

【0069】また、本実施例においては、排気たまり室
13の底面と、ガス導入管12の底面は同一水平面上に
あり、排気たまり室13はガス導入管12に対して上方
に高くされているが、他の方向に向かって、例えば、下
方に向かって排気たまり室13の高さを拡張してもよ
い。
Further, in this embodiment, the bottom surface of the exhaust chamber 13 and the bottom surface of the gas introduction pipe 12 are on the same horizontal plane, and the exhaust chamber 13 is higher than the gas introduction pipe 12. However, the height of the exhaust chamber 13 may be increased in other directions, for example, downward.

【0070】本実施例に係るガス整流器において、好ま
しくはガス導入管12と排気たまり室13の高さの比を
1:4とする。また、好ましい寸法例として、ガス導入
管12の高さを10mm、長さを200mm、幅を40
0mmとする。排気たまり室13の高さを40mm、長
さを150mm、幅を400mmとする。
In the gas rectifier according to the present embodiment, preferably, the ratio of the height of the gas introduction pipe 12 and the height of the exhaust chamber 13 is set to 1: 4. Further, as a preferred example of the dimensions, the height of the gas introduction pipe 12 is 10 mm, the length is 200 mm, and the width is 40 mm.
0 mm. The height of the exhaust chamber 13 is 40 mm, the length is 150 mm, and the width is 400 mm.

【0071】次に、以上説明したガス整流器を、MOV
PE結晶成長装置に適用した例を説明する。
Next, the gas rectifier described above is connected to the MOV
An example in which the present invention is applied to a PE crystal growth apparatus will be described.

【0072】図3は、図1(a)〜(c)に示した本発
明の一実施例に係るガス整流器を用いたMOVPE結晶
成長装置を説明するための斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining the MOVPE crystal growth apparatus using the gas rectifier according to one embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c).

【0073】図3を参照して、このMOVPE結晶成長
装置は、基板37が水平面に対して傾斜して載置される
矩形の反応室35を有する。基板37は反応室35内に
おいてサセプタ38上に支持されている。サセプタ38
の下側には、基板37を加熱するための加熱機構として
基板ヒータ36が設置されている。
Referring to FIG. 3, the MOVPE crystal growth apparatus has a rectangular reaction chamber 35 in which a substrate 37 is placed inclined with respect to a horizontal plane. The substrate 37 is supported on a susceptor 38 in the reaction chamber 35. Susceptor 38
Below, a substrate heater 36 is provided as a heating mechanism for heating the substrate 37.

【0074】反応室35の上流側には、ガス拡大整流器
33の排出口34が接続されている。ガス拡大整流器3
3の上流部上部には、鉛直方向に延在する配管32が接
続され、配管32を通って原料ガスとキャリアガスが混
合された混合ガスが供給される。反応室35の下流側に
は、前記実施例に係るガス整流器が接続されている。こ
のガス整流器は、前述したように、ガス導入管39(図
1の12)と排気たまり室40(図1の13)から構成
され、ガス導入管39が反応室35の下流側端面に接続
され、両者が連通している。排気たまり室40の開口に
はガス排気口41が接続され、ガス排気口41の下流側
は排気機構42に接続されている。排気機構42の排気
量を調節することにより、反応室35内の圧力を変える
ことができる。
The outlet 34 of the gas expansion rectifier 33 is connected to the upstream side of the reaction chamber 35. Gas expansion rectifier 3
A pipe 32 extending in the vertical direction is connected to the upper part of the upstream part of the pipe 3, and a mixed gas obtained by mixing a source gas and a carrier gas is supplied through the pipe 32. The gas rectifier according to the embodiment is connected to the downstream side of the reaction chamber 35. As described above, this gas rectifier includes the gas introduction pipe 39 (12 in FIG. 1) and the exhaust chamber 40 (13 in FIG. 1), and the gas introduction pipe 39 is connected to the downstream end face of the reaction chamber 35. , Both are in communication. A gas exhaust port 41 is connected to an opening of the exhaust chamber 40, and a downstream side of the gas exhaust port 41 is connected to an exhaust mechanism 42. The pressure in the reaction chamber 35 can be changed by adjusting the exhaust amount of the exhaust mechanism 42.

【0075】なお、ガス拡大整流器33は、特願平9−
317272号に提案したものであって、ガスの流れを
拡げる機能を有する。
It should be noted that the gas expansion rectifier 33 is disclosed in
No. 317272, which has a function of expanding the flow of gas.

【0076】ここで、反応室35は、ガス整流器の効果
が顕著に発揮されるように、矩形状とすることが好まし
い。さらに、反応室35の下流部断面を、扁平なガス導
入管39の断面形状に合わせて、矩形状とすることが好
ましい。さらには、互いの断面積を同じにすることが好
ましい。
Here, the reaction chamber 35 is preferably formed in a rectangular shape so that the effect of the gas rectifier is remarkably exhibited. Further, it is preferable that the downstream section of the reaction chamber 35 be rectangular in accordance with the cross-sectional shape of the flat gas introduction pipe 39. Furthermore, it is preferable that the cross-sectional areas of the two are the same.

【0077】サセプタ38の材質としては、カーボンや
モリブデンなど高温においてもキャリアガスや原料に対
して安定な材質が望ましい。サセプタ38の加熱方法と
しては、図3に示すように基板ヒータ36を用いて抵抗
加熱してもよく、或いは、高周波を利用した電磁誘導加
熱や、赤外線を利用したランプ加熱を行ってもよい。
The material of the susceptor 38 is desirably a material such as carbon or molybdenum which is stable even at a high temperature with respect to a carrier gas or a raw material. As a method of heating the susceptor 38, resistance heating may be performed using the substrate heater 36 as shown in FIG. 3, or electromagnetic induction heating using high frequency or lamp heating using infrared light may be performed.

【0078】以上、図3を参照して説明したMOVPE
結晶成長装置の機能を説明する。
The MOVPE described with reference to FIG.
The function of the crystal growth apparatus will be described.

【0079】MOVPE結晶成長では、トリメチルアル
ミニウムや、トリメチルガリウム、トリメチルインジウ
ムなどの有機金属およびアルシン、ホスフィンなど水素
化物を原料とし、成長する結晶に応じて原料を変える。
例えば、AlGaAs化合物半導体結晶を成長する場合
には、トリメチルアルミニウムとトリメチルガリウム、
アルシンを原料とする。
In MOVPE crystal growth, an organic metal such as trimethylaluminum, trimethylgallium, and trimethylindium and a hydride such as arsine and phosphine are used as raw materials, and the raw materials are changed according to the crystal to be grown.
For example, when growing an AlGaAs compound semiconductor crystal, trimethyl aluminum and trimethyl gallium,
Using arsine as a raw material.

【0080】これらの原料を水素や窒素などのキャリア
ガス中に混合し混合ガス31として配管32に流す。こ
の混合ガス31は、配管32を通って、ガス拡大整流器
33に流入する。ガス拡大整流器33は、混合ガス31
の流れを偏平かつ一様に拡大し、偏平かつ一様に拡大さ
れたガスが反応室35へ導入される。反応室35におい
ては、加熱された複数の基板37上で、混合ガス31に
含まれる原料ガスが熱分解し、基板37上に所定の結晶
が成長をする。
These raw materials are mixed in a carrier gas such as hydrogen or nitrogen and flown as a mixed gas 31 through a pipe 32. This mixed gas 31 flows into the gas expansion rectifier 33 through the pipe 32. The gas expansion rectifier 33
Is flattened and uniformly expanded, and the flattened and uniformly expanded gas is introduced into the reaction chamber 35. In the reaction chamber 35, the source gas contained in the mixed gas 31 is thermally decomposed on the plurality of heated substrates 37, and predetermined crystals grow on the substrates 37.

【0081】ここで、下流側に設けられたガス整流器の
整流効果により、複数の基板37上の流速が一様である
ため、流れに対して垂直な方向に沿った結晶成長速度は
均一となる。そして、反応室35から排気ガスが、上記
詳細に説明した本発明の一実施例に係るガス整流器を通
じて、ガス排気口41へ、さらに排気機構42へ排出さ
れる。
Here, due to the rectification effect of the gas rectifier provided on the downstream side, the flow velocity on the plurality of substrates 37 is uniform, so that the crystal growth rate along the direction perpendicular to the flow is uniform. . Then, exhaust gas is exhausted from the reaction chamber 35 to the gas exhaust port 41 and further to the exhaust mechanism 42 through the gas rectifier according to the embodiment of the present invention described in detail above.

【0082】また、本発明によるガス整流器は、常圧条
件はもちろん減圧条件においても所定の効果を奏するた
め、圧力に関する適用範囲が広く、結晶成長条件に制限
を与えないという利点を有する。
Further, the gas rectifier according to the present invention has a merit that a predetermined effect is obtained not only under normal pressure conditions but also under reduced pressure conditions, so that the gas rectifier has a wide range of application with respect to pressure and does not limit crystal growth conditions.

【0083】[第2の実施例]次に、本発明の第2の実
施例に係るガス整流器及びこのガス整流器を用いたMO
VPE結晶成長装置を説明する。前記第1の実施例に係
るガス整流器は管状のガス導入管を有し管軸方向にガス
が流れるが、本実施例に係るガス整流器は、環状のガス
導入室を有し、中心から半径方向外方へ向かってガスが
放射状に流れるように構成されたものである。
[Second Embodiment] Next, a gas rectifier according to a second embodiment of the present invention and an MO using the gas rectifier will be described.
The VPE crystal growth apparatus will be described. The gas rectifier according to the first embodiment has a tubular gas introduction pipe and gas flows in the axial direction of the gas. However, the gas rectifier according to the present embodiment has an annular gas introduction chamber and extends radially from the center. The gas is configured to flow radially outward.

【0084】図4(a)及び(b)は、本発明の第2の
実施例に係るガス整流器及び該ガス整流器を用いたMO
VPE結晶成長装置を説明するための図であり、(a)
は平断面図、(b)は側断面図である。
FIGS. 4A and 4B show a gas rectifier according to a second embodiment of the present invention and an MO using the gas rectifier.
It is a figure for demonstrating a VPE crystal growth apparatus, (a)
Is a plan sectional view, and (b) is a side sectional view.

【0085】図4(a)及び(b)を参照して、本実施
例に係るガス整流器は、内周部に環状で扁平なガス導入
室55、外周部に環状の排気たまり室56を有する。ガ
ス導入室55の外周面と排気たまり室56の内周面にお
いて、両者が半径方向に連通されている。ガス導入室5
5の半径方向の長さが排気たまり室56の半径方向の長
さに比べて十分に長くされ、一方、ガス導入室55の高
さが排気たまり室56の高さに比べて十分に低くされて
いる。排気たまり室56の外周面には、複数の開口が円
周方向に離間して形成され、複数の開口には複数の排気
口57がそれぞれ接続されている。
Referring to FIGS. 4 (a) and 4 (b), the gas rectifier according to the present embodiment has an annular flat gas introduction chamber 55 on the inner periphery and an annular exhaust chamber 56 on the outer periphery. . On the outer peripheral surface of the gas introduction chamber 55 and the inner peripheral surface of the exhaust chamber 56, both are communicated in the radial direction. Gas introduction room 5
5 is made sufficiently longer than the radial length of the exhaust chamber 56, while the height of the gas introduction chamber 55 is made sufficiently lower than the height of the exhaust chamber 56. ing. A plurality of openings are formed in the outer peripheral surface of the exhaust chamber 56 so as to be circumferentially separated from each other, and a plurality of exhaust ports 57 are connected to the plurality of openings.

【0086】次に、このガス整流器を用いたMOVPE
結晶成長装置について説明する。
Next, MOVPE using this gas rectifier
The crystal growth apparatus will be described.

【0087】このMOVPE結晶成長装置では、扁平で
円形の反応室58の外周面と、環状のガス導入室55の
内周面とにおいて、両者が接続されている。そして、反
応室58の中央上部には原料ガス導入口51が設けられ
ている。一方、反応室58の下部において、反応室58
の中心対称に複数の基板53がサセプタ52上に載置さ
れている。サセプタ52の下方には基板ヒータ54が配
されている。
In this MOVPE crystal growth apparatus, the flat and circular outer peripheral surface of the reaction chamber 58 and the inner peripheral surface of the annular gas introduction chamber 55 are connected to each other. A source gas inlet 51 is provided at the upper center of the reaction chamber 58. On the other hand, in the lower part of the reaction chamber 58, the reaction chamber 58
A plurality of substrates 53 are placed on the susceptor 52 symmetrically with respect to the center. A substrate heater 54 is disposed below the susceptor 52.

【0088】続いて、このガス整流器及びMOVPE結
晶成長装置の機能を説明する。
Next, the functions of the gas rectifier and the MOVPE crystal growth apparatus will be described.

【0089】反応室58の中央上部の原料ガス導入口5
1より導入された原料ガスは、半径方向外方へ向かって
流れ、このとき加熱されている基板53と反応し、排気
ガスがさらに半径方向外方へ向かって流れガス導入室5
5に導入される。ここで、ガス導入室55の半径方向長
さが排気たまり室56の同方向長さより十分に長くさ
れ、ガス導入室55の高さが排気たまり室56の高さよ
り十分に低くされているため、ガス導入室55における
半径方向の圧力差は大きく、一方、排気たまり室56で
の半径方向の圧力差は小さい。
The raw material gas inlet 5 at the upper center of the reaction chamber 58
The raw material gas introduced from 1 flows outward in the radial direction, reacts with the substrate 53 being heated at this time, and the exhaust gas further flows outward in the radial direction.
5 is introduced. Here, since the radial length of the gas introduction chamber 55 is sufficiently longer than the length of the exhaust chamber 56 in the same direction, and the height of the gas introduction chamber 55 is sufficiently lower than the height of the exhaust chamber 56, The radial pressure difference in the gas introduction chamber 55 is large, while the radial pressure difference in the exhaust chamber 56 is small.

【0090】上述したように、流体は圧力差が小さくな
るような経路をとって流れるため、ガス導入室55にお
いて、排気ガスは、反応室58の中心から半径方向外方
へ向かう方向、すなわち最短経路をとって放射状に流れ
る。そして、排気たまり室56において、排気ガスの流
れは屈曲し、排気ガスは円周方向に沿って流れ各排気口
57から排出される。
As described above, since the fluid flows along a path in which the pressure difference becomes small, the exhaust gas flows in the gas introduction chamber 55 from the center of the reaction chamber 58 outward in the radial direction, that is, the shortest. Flow radially along the path. Then, in the exhaust chamber 56, the flow of the exhaust gas is bent, and the exhaust gas flows along the circumferential direction and is discharged from each exhaust port 57.

【0091】このように、反応室58の下流側、すなわ
ちガス導入室55内の排気流れが、反応室58中心から
半径方向外方へ向かって放射状になることによって、反
応室58におけるガス流れは反応室58の中心軸に対称
な放射状の流れとなり、複数の基板53に対して均一な
ガス流れが生じる。
As described above, since the exhaust gas flow downstream of the reaction chamber 58, that is, the exhaust gas flow in the gas introduction chamber 55 is radially outward from the center of the reaction chamber 58, the gas flow in the reaction chamber 58 is reduced. A radial flow is symmetrical with respect to the central axis of the reaction chamber 58, and a uniform gas flow is generated for the plurality of substrates 53.

【0092】以上説明したMOVPE結晶成長装置にお
いては、図4(b)を参照して、ガス導入室55と排気
たまり室56の高さの比を1:2以上とすることが好ま
しい。例えば、ガス導入室55の高さを10mm、ガス
導入室55と排気たまり室56の高さの比を1:4とす
る。
In the MOVPE crystal growth apparatus described above, referring to FIG. 4B, it is preferable that the height ratio between the gas introduction chamber 55 and the exhaust chamber 56 is 1: 2 or more. For example, the height of the gas introduction chamber 55 is 10 mm, and the ratio of the height of the gas introduction chamber 55 to the height of the exhaust chamber 56 is 1: 4.

【0093】このように、ガス導入室55の高さを10
mm以上とした場合であっても、十分な本発明の効果が
得られる。
Thus, the height of the gas introduction chamber 55 is
Even when the thickness is not less than mm, a sufficient effect of the present invention can be obtained.

【0094】その理由は、本実施例に係るガス整流器が
適用されたMOVPE結晶成長装置においては、ガス導
入室55への残留物の付着によってガス導入室55の実
質的な高さの変化により圧力差が変化する影響が、上記
説明した特開平10−55968号公報に提案されてい
る構造に比べて小さいためである。
The reason is that in the MOVPE crystal growth apparatus to which the gas rectifier according to the present embodiment is applied, the pressure changes due to the substantial change in the height of the gas introduction chamber 55 due to the adhesion of the residue to the gas introduction chamber 55. This is because the effect of the change in the difference is smaller than the structure proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-55968 described above.

【0095】上記特開平10−55968号公報の構造
では、所望のガス流速を得るために、環状スリットの幅
を調節する機構が存在するが、本実施例に係るガス整流
器によれば、ガス導入室55の半径方向長さを長くする
ことにより、圧力差を大きくすることが可能であり、ガ
ス導入室55の高さを調節する機構は不要となる。
In the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-55968, there is a mechanism for adjusting the width of the annular slit in order to obtain a desired gas flow velocity. By increasing the length of the chamber 55 in the radial direction, the pressure difference can be increased, and a mechanism for adjusting the height of the gas introduction chamber 55 becomes unnecessary.

【0096】また、従来の、円形の反応室の中央部より
ガスを導入し、半径方向外方へガスを流す構造の結晶成
長装置においては、基板上に形成される膜厚の均一化を
図るために、通常、サセプタを公転させる回転機構と、
基板を自転させる回転機構が付設されている。
In a conventional crystal growth apparatus having a structure in which a gas is introduced from the center of a circular reaction chamber and the gas flows outward in the radial direction, the film thickness formed on the substrate is made uniform. To rotate the susceptor,
A rotation mechanism for rotating the substrate is provided.

【0097】その理由は、反応室内において、中心から
半径方向外方へ向かう均一なガスの流れを形成すること
が困難であるためである。
The reason is that it is difficult to form a uniform gas flow radially outward from the center in the reaction chamber.

【0098】これに対し、本実施例に係るガス整流器を
用いた結晶成長装置によれば、図4(a)及び(b)を
参照して、反応室58の下流側に接続されたガス整流器
によって、反応室58内において中心から半径方向外方
へ向かう均一な放射状のガスの流れが形成されるため、
サセプタ52を公転させる回転機構が不要となる。
On the other hand, according to the crystal growth apparatus using the gas rectifier according to the present embodiment, referring to FIGS. 4A and 4B, the gas rectifier connected downstream of the reaction chamber 58 As a result, a uniform radial gas flow from the center to the radially outward direction is formed in the reaction chamber 58,
A rotating mechanism for revolving the susceptor 52 becomes unnecessary.

【0099】[第3の実施例]次に、本発明の第3の実
施例に係るガス整流器を説明する。
[Third Embodiment] Next, a gas rectifier according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0100】このガス整流器は、その機械的構造が前記
第1の実施例に係るガス整流器と同一であるが、ガスの
流れ方向が前記第1の実施例とは反対であって、ガス排
気口がガス導入口、排気たまり室がガス導入室、ガス導
入管がガス排出管、ガス導入口がガス排出口というよう
に要素の称呼が変更されている。以下の説明において
は、本実施例と前記第1の実施例との機能的な相違点に
ついて主に説明し、特に機械的構造に関する同一部分
は、重複を回避するため適宜省略する。
This gas rectifier has the same mechanical structure as the gas rectifier according to the first embodiment, but the gas flow direction is opposite to that of the first embodiment, and the gas exhaust port The names of the elements have been changed such that the gas inlet is a gas inlet, the exhaust chamber is a gas inlet, the gas inlet is a gas outlet, and the gas inlet is a gas outlet. In the following description, functional differences between the present embodiment and the first embodiment will be mainly described, and particularly the same parts relating to the mechanical structure will be appropriately omitted to avoid duplication.

【0101】図5(a)〜(c)は、本発明の第3の実
施例に係るガス整流器の構造を説明するための図であ
り、(a)は側面図、(b)は平面図、(c)は斜視図
である。
FIGS. 5A to 5C are views for explaining the structure of a gas rectifier according to a third embodiment of the present invention, where FIG. 5A is a side view and FIG. 5B is a plan view. , (C) is a perspective view.

【0102】図5(a)〜(c)を参照して、このガス
整流器においては、ガス導入室92の底面の上流部中央
に形成された開口に接続されたガス導入口91から、ガ
ス導入室92にガスが導入され、導入されたガスがガス
排出管93に流れ込み、ガス排出管93の下流端に形成
されたガス排出口94から排出される。
Referring to FIGS. 5A to 5C, in this gas rectifier, gas is introduced from gas introduction port 91 connected to an opening formed in the center of the upstream portion of the bottom surface of gas introduction chamber 92. Gas is introduced into the chamber 92, and the introduced gas flows into the gas discharge pipe 93 and is discharged from a gas discharge port 94 formed at a downstream end of the gas discharge pipe 93.

【0103】第1の実施例において上述したように、ガ
ス排出管93の高さはガス導入室92の高さより十分に
低く、ガス排出管93の長さはガス導入室92の長さよ
り十分に長くされている。これによりガス排出管93に
おける圧力差は、ガス導入室92における圧力差に比べ
て十分に大きくなるため、ガス排出管93内において、
ガスは圧力差をなるべく小さくするように流れ、平行流
が形成される。すなわち、ガス導入室92においてガス
の流れが拡げられ、この拡大されたガスの流れがガス排
出管93において管軸(管壁)に平行で、幅方向(流れ
断面方向)において均一な流速分布をもった流れに整流
される。
As described above in the first embodiment, the height of the gas discharge pipe 93 is sufficiently lower than the height of the gas introduction chamber 92, and the length of the gas discharge pipe 93 is sufficiently longer than the length of the gas introduction chamber 92. Have been long. As a result, the pressure difference in the gas discharge pipe 93 becomes sufficiently larger than the pressure difference in the gas introduction chamber 92.
The gas flows so as to minimize the pressure difference, and a parallel flow is formed. That is, the gas flow is expanded in the gas introduction chamber 92, and the expanded gas flow is parallel to the pipe axis (tube wall) in the gas discharge pipe 93 and has a uniform flow velocity distribution in the width direction (flow section direction). The flow is rectified.

【0104】斯くして、配管(ガス導入口91)などを
流れる細いガスの流れから、流れ断面積が拡大されかつ
幅方向に均一な流速分布を有するガスの流れが形成され
る。
In this manner, a gas flow having an enlarged flow cross-sectional area and a uniform flow velocity distribution in the width direction is formed from the flow of the thin gas flowing through the pipe (gas inlet 91) and the like.

【0105】ここで、ガス排出管93とガス導入室92
との高さの比は1:2以上とすることが好ましい。その
理由は、ガス排出管93において十分な圧力差をとるた
めである。
Here, the gas discharge pipe 93 and the gas introduction chamber 92
Is preferably 1: 2 or more. The reason is that a sufficient pressure difference is obtained in the gas discharge pipe 93.

【0106】[第4の実施例]次に、本発明の第4の実
施例を説明する。前記第3の実施例に係るガス整流器に
おいては、前記第1の実施例に係るガス整流器に対して
ガス流れ方向が反対であったが、本発明の第4の実施例
に係るガス整流器においては、前記第2の実施例に係る
ガス整流器に対してガス流れ方向が反対である。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the gas rectifier according to the third embodiment, the gas flow direction is opposite to the gas rectifier according to the first embodiment. However, in the gas rectifier according to the fourth embodiment of the present invention, The gas flow direction is opposite to that of the gas rectifier according to the second embodiment.

【0107】すなわち、図4(a)及び(b)を参照し
て、前記第2の実施例とは反対に、各排気口57からガ
スが導入されて、排気たまり室56において拡大され、
ガス導入室55において、この拡大された流れが放射状
の均一な流れに整流され、反応室58に供給される。
That is, referring to FIGS. 4 (a) and 4 (b), contrary to the second embodiment, gas is introduced from each exhaust port 57 and expanded in the exhaust chamber 56.
In the gas introduction chamber 55, the expanded flow is rectified into a radially uniform flow and supplied to the reaction chamber 58.

【0108】[0108]

【発明の効果】本発明の第1の効果は、可動部などの複
雑な構造や制御を必要とせず、簡素な構造で、均一なガ
ス流れが得られることである。
A first effect of the present invention is that a uniform gas flow can be obtained with a simple structure without requiring a complicated structure or control of a movable portion or the like.

【0109】第2の効果は、本発明によるガス整流器が
気相成長装置や特にMOVPE装置の反応室の下流側に
接続された場合、反応生成物の付着による影響が少な
く、幅広い流速や圧力条件において、反応室内における
速度分布が小さくされ、すなわち反応室内のガスの流れ
が均一化される。これによって、反応室内に載置された
一の基板、或いは異なる基板同士においても、均一な膜
厚をもった結晶膜の成長が期待される。
The second effect is that, when the gas rectifier according to the present invention is connected to the downstream side of the reaction chamber of a vapor phase growth apparatus or, in particular, a MOVPE apparatus, the influence of the adhesion of reaction products is small, and a wide range of flow rates and pressure conditions are obtained. In the above, the velocity distribution in the reaction chamber is reduced, that is, the gas flow in the reaction chamber is made uniform. As a result, it is expected that a crystal film having a uniform thickness is grown even on one substrate placed in the reaction chamber or on different substrates.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(c)は、本発明の第1の実施例に係
るガス整流器を説明するための図であって、(a)は側
面図、(b)は平面図、(c)は斜視図である。
FIGS. 1A to 1C are diagrams for explaining a gas rectifier according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a side view, FIG. c) is a perspective view.

【図2】図1(b)中のG−H方向の流速分布を示すた
めの図であり、実線が実施例、破線が比較例の流速分布
をそれぞれ示す。
FIG. 2 is a diagram showing a flow velocity distribution in the GH direction in FIG. 1 (b), wherein a solid line shows an example and a broken line shows a flow rate distribution of a comparative example.

【図3】図1に示したガス整流器を用いた結晶成長装置
を説明するための斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining a crystal growth apparatus using the gas rectifier shown in FIG.

【図4】(a)及び(b)は、本発明の第2の実施例に
係るガス整流器、及びこのガス整流器を用いた結晶成長
装置を説明するための図であって、(a)は平断面図、
(b)は側断面図である。
FIGS. 4A and 4B are views for explaining a gas rectifier according to a second embodiment of the present invention and a crystal growth apparatus using the gas rectifier, wherein FIGS. Plan sectional view,
(B) is a side sectional view.

【図5】本発明の第3の実施例に係るガス整流器を説明
するための図であって、(a)は側面図、(b)は平面
図、(c)は斜視図である。
5A and 5B are views for explaining a gas rectifier according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a side view, FIG. 5B is a plan view, and FIG. 5C is a perspective view.

【図6】従来のMOVPE結晶成長装置の模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional MOVPE crystal growth apparatus.

【図7】従来のホーン形状のガス拡大整流器の一例を示
す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional horn-shaped gas expanding rectifier.

【図8】従来例に係る、ダンパーの開閉によって反応室
内のガス流れを制御するガス整流器を示す模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic view showing a gas rectifier according to a conventional example for controlling a gas flow in a reaction chamber by opening and closing a damper.

【図9】(a)及び(b)は、従来例に係る、円形の反
応室に連通する環状のスリットを備えたガス整流器を示
す模式図であり、(a)は側断面図、(b)は平断面図
である。
FIGS. 9A and 9B are schematic views showing a gas rectifier provided with an annular slit communicating with a circular reaction chamber according to a conventional example, where FIG. 9A is a side sectional view and FIG. ) Is a plan sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ガス導入口 12 ガス導入管 13 排気たまり室 14 ガス排気口 31 混合ガス 32 配管 33 ガス拡大整流器 34 ガス拡大整流器の排出口 35 反応室 36 基板ヒータ 37 基板 38 サセプタ 39 ガス導入管 40 排気たまり室 41 ガス排気口 42 排気機構 51 原料ガス導入口 52 サセプタ 53 基板 54 基板ヒータ 55 ガス導入室 56 排気たまり室 57 排気口 58 反応室 91 ガス導入口 92 ガス導入室 93 ガス排出管 94 ガス排出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Gas introduction port 12 Gas introduction pipe 13 Exhaust chamber 14 Gas exhaust port 31 Mixed gas 32 Pipe 33 Gas expansion rectifier 34 Gas expansion rectifier discharge port 35 Reaction chamber 36 Substrate heater 37 Substrate 38 Susceptor 39 Gas introduction pipe 40 Exhaust chamber 41 Gas exhaust port 42 Exhaust mechanism 51 Source gas inlet 52 Susceptor 53 Substrate 54 Substrate heater 55 Gas introduction chamber 56 Exhaust chamber 57 Exhaust port 58 Reaction chamber 91 Gas inlet 92 Gas introduction chamber 93 Gas exhaust pipe 94 Gas exhaust port

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年7月12日(1999.7.1
2)
[Submission date] July 12, 1999 (1999.7.1)
2)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項5[Correction target item name] Claim 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G051 BG03 BG07 BH05 4K030 AA05 AA11 EA01 EA05 EA11 JA09 LA14 5F045 AA04 AB17 AC01 AC08 BB01 DP15 DQ06 EF13 EF20 EG02 EG06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G051 BG03 BG07 BH05 4K030 AA05 AA11 EA01 EA05 EA11 JA09 LA14 5F045 AA04 AB17 AC01 AC08 BB01 DP15 DQ06 EF13 EF20 EG02 EG06

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】扁平で高さが一様な第1流路と、 流体が導入又は導出される開口を備え、前記第1流路に
連通された第2流路と、 を有し、 前記第1流路の流れ方向の長さが、前記第2流路の同方
向の長さに比べて長く、 前記第1流路の高さが、前記第2流路の高さに比べて低
いことを特徴とする整流器。
A first flow passage having a flat and uniform height; and a second flow passage having an opening through which a fluid is introduced or led out and communicating with the first flow passage. The length of the first flow path in the flow direction is longer than the length of the second flow path in the same direction, and the height of the first flow path is lower than the height of the second flow path. A rectifier characterized in that:
【請求項2】前記第1流路内における圧力差が、前記第
2流路内における圧力差に比べて、大きいことを特徴と
する請求項1記載の整流器。
2. The rectifier according to claim 1, wherein a pressure difference in the first flow path is larger than a pressure difference in the second flow path.
【請求項3】前記第1流路が管状の流路とされ、 前記第2流路が矩形の室とされ、 前記第1流路内には、管軸方向に沿って前記第2流路へ
向かって流れる平行流が形成され、 前記第2流路内で、前記平行流の一部又は全部が屈曲し
て、前記開口に向かう流れが形成されることを特徴とす
る請求項1又は2記載の整流器。
3. The first flow path is a tubular flow path, the second flow path is a rectangular chamber, and the second flow path is formed in the first flow path along a pipe axis direction. A parallel flow flowing toward the opening is formed, and a part or all of the parallel flow is bent in the second flow path to form a flow toward the opening. Rectifier as described.
【請求項4】前記第1流路が管状の流路とされ、 前記第2流路が矩形の室とされ、 前記第2流路内で、前記開口から導入された流体の流れ
の一部又は全部が屈曲して流れが拡大され、 前記第1流路内で、前記拡大された流れが管軸方向に沿
って流れる平行流となることを特徴とする請求項1又は
2記載の整流器。
4. The flow path of a fluid introduced from the opening in the second flow path, wherein the first flow path is a tubular flow path, the second flow path is a rectangular chamber. 3. The rectifier according to claim 1, wherein the flow is expanded by bending the entire flow, and the expanded flow becomes a parallel flow flowing along a pipe axis direction in the first flow path. 4.
【請求項5】前記第1流路の前記流れ方向及び高さ方向
に直交する方向の幅が該流れ方向に沿って一様であり、
前記第2流路の同方向の幅が該流れ方向に沿って一様で
あることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一記載の
整流器。
5. The width of the first flow path in a direction orthogonal to the flow direction and the height direction is uniform along the flow direction,
The rectifier according to any one of claims 1 to 5, wherein the width of the second flow path in the same direction is uniform along the flow direction.
【請求項6】前記第1流路及び前記第2流路は環状であ
って、互いに半径方向に連通され、 前記第1流路内に、前記半径方向に沿って流れる放射状
の流れが形成され、 前記第2流路内で、前記放射状の流れが屈曲して前記開
口に向かう流れが形成されることを特徴とする請求項1
又は2記載の整流器。
6. The first flow path and the second flow path are annular and communicate with each other in a radial direction, and a radial flow flowing in the radial direction is formed in the first flow path. The flow of the radial flow is bent toward the opening in the second flow path.
Or the rectifier of 2.
【請求項7】前記第1流路及び前記第2流路は環状であ
って、互いに半径方向に連通され、 前記第2流路内で、前記開口から導入された流体の流れ
の一部又は全部が屈曲して流れが拡大され、 前記第1流路内で、前記拡大された流れが前記半径方向
に沿って流れる放射状の流れとなることを特徴とする請
求項1又は2記載の整流器。
7. The first flow path and the second flow path are annular and communicate with each other in a radial direction, and a part or a part of a flow of a fluid introduced from the opening in the second flow path. 3. The rectifier according to claim 1, wherein the flow is expanded by being entirely bent, and the expanded flow becomes a radial flow flowing along the radial direction in the first flow path. 4.
【請求項8】前記第2流路に、複数の開口が設けられた
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一記載の整流
器。
8. The rectifier according to claim 1, wherein a plurality of openings are provided in said second flow path.
【請求項9】前記第1流路の高さと前記第2流路の高さ
の比が、1:2以上であることを特徴とする請求項1〜
8のいずれか一記載の整流器。
9. The apparatus according to claim 1, wherein a ratio of a height of said first flow path to a height of said second flow path is 1: 2 or more.
9. The rectifier according to any one of items 8 to 8.
【請求項10】偏平で高さが一様である環状の第1流路
と、 流体が導入又は導出される開口を備え、前記第1流路と
該流路の外周面又は内周面において連通された環状の第
2流路と、 を有し、 前記第1流路の半径方向の長さが、前記第2流路の同方
向の長さに比べて長く、 前記第1流路の高さが、前記第2流路の高さに比べて低
いことを特徴とする整流器。
10. An annular first flow passage having a flat and uniform height, and an opening through which a fluid is introduced or discharged, wherein the first flow passage and an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the flow passage are provided. An annular second flow path that is communicated with the first flow path, wherein the radial length of the first flow path is longer than the length of the second flow path in the same direction, A rectifier, wherein the height is lower than the height of the second flow path.
【請求項11】請求項1〜10のいずれか一記載の整流
器と、 前記整流器が備える前記第1流路の、前記第2流路とは
反対側に接続された反応室と、を有し、 前記反応室内に実質的に均一な流れが形成されることを
特徴とする気相反応装置。
11. A rectifier according to any one of claims 1 to 10, and a reaction chamber connected to the first flow path provided in the rectifier, on a side opposite to the second flow path. A gas phase reactor, wherein a substantially uniform flow is formed in the reaction chamber.
【請求項12】偏平で高さが一様である管状の導管と、 ガスを導入又は導出するための開口を備え、前記導管の
一端に接続された矩形状のガスたまり室と、 を有し、 前記導管の長さが、前記ガスたまり室の長さに比べて長
く、 前記導管の高さが、前記ガスたまり室に比べ低いことを
特徴とするガス整流器。
12. A tubular conduit having a flat and uniform height, and a rectangular gas reservoir having an opening for introducing or discharging gas and connected to one end of the conduit. The length of the conduit is longer than the length of the gas reservoir, and the height of the conduit is lower than that of the gas reservoir.
【請求項13】偏平で高さが一様である環状の導管と、 流体を導入又は導出するための開口を備え、前記導管と
該導管の外周面又は内周面において接続された環状のガ
スたまり室と、 を有し、 前記導管の半径方向の長さが、前記ガスたまり室の半径
方向の長さに比べて長く、 前記導管の高さが、前記ガスたまり室の高さに比べて低
いことを特徴とするガス整流器。
13. An annular gas pipe having a flat and uniform height, an opening for introducing or discharging a fluid, and an annular gas connected to the pipe at an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the conduit. And a collecting chamber, wherein the radial length of the conduit is longer than the radial length of the gas collecting chamber, and the height of the conduit is higher than the height of the gas collecting chamber. A gas rectifier characterized by being low.
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