JP5509593B2 - 有機金属化合物の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、常温で固体の有機金属化合物が充填された容器内にキャリアガスを流通させることによって、キャリアガスとともに有機金属化合物を供給する供給装置に関する。

化合物半導体デバイスの製造において、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）が一般に用いられる。この際、常温では固体の有機金属化合物をガス化して安定して供給することが重要になる。

従来、常温で固体の有機金属化合物をガス化して供給する供給装置としては、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された供給装置は、有機金属化合物が充填される容器と、容器の上部から内部へ挿入された、キャリアガス導入用のチューブと、チューブの下部に設置された分散器とを有している。容器の上部には、有機化合物のガスおよびキャリアガスの排出口が設けられており、さらに、容器の下部は、上部に比べて内径を狭めた狭径部とされている。

しかしながら、常温で固体の有機金属化合物が容器の内部に充填されるため、容器内で有機金属化合物とキャリアガスとが十分に接触しないでキャリアガスが通過してしまう流路が形成されてしまうこと等の問題が依然として残っている。そのため、キャリアガスによって運ばれずに容器内に残ってしまう有機金属化合物の割合が多く、有機金属化合物を長時間にわたって安定して供給することに関しては、未だ満足できる装置の開発には至っていなかった。

特許文献１：特公平５−１０３２０号公報

本発明の目的は、常温で固体の有機金属化合物を長時間にわたって安定して供給できる、工業的に好適な有機金属化合物の供給装置を提供することである。

本発明の課題は、常温で固体の有機金属化合物が充填されるカラム型の第１および第２の容器と、第１および第２の容器の内部を連絡する連絡部材と、を有し、第１の容器の上部にはキャリアガスの導入口が設けられ、第２の容器の上部には有機金属化合物を含むキャリアガスの導出口が設けられ、かつ、連絡部材は第１および第２の容器よりも下方に位置し、第１の容器と第２の容器とは連絡部材によって下端のみで連絡されている有機金属化合物の供給装置によって解決される。

導入口は、第１の容器に導入されたキャリアガスが第１の容器の上壁面に衝突するように第１の容器に取り付けられたガス導入管を備えていてもよい。この場合、ガス導入管は、先端が第１の容器の内部で上方を向いていることが好ましい。

あるいは、導入口は、第１の容器の内部に導入されたキャリアガスを分散させる分散器を備えていてもよい。この場合、分散器は、第１の容器の内部に導入されたキャリアガスを衝突させることによって分散させる邪魔板を有していてもよいし、第１の容器の内部に配置された穴開きパイプを有していてもよいし、第１の容器の内部に配置されたフィルタを有していてもよい。

本発明の有機金属化合物の供給装置において、第１の容器と第２の容器とは互いに離れて配置されていることが好ましい。また、連絡部材は、第１および第２の容器を連結する連通管を有していてもよく、この場合、連通管は１または複数の直管で構成することができる。

本発明により、常温で固体の有機金属化合物を、長時間にわたって安定して供給できる、工業的に好適な有機金属化合物の供給装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態による有機金属化合物の供給装置の模式的断面図である。 図１に示す供給装置の一変形例の模式的断面図である。 図１に示す供給装置の他の変形例の模式的断面図である。 本発明の第２の実施形態による有機金属化合物の供給装置の模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態による有機金属化合物の供給装置の模式的断面図である。 図５に示す供給装置の一変形例の模式的断面図である。 図５に示す供給装置の他の変形例の模式的断面図である。 図５に示す供給装置の他の変形例の模式的断面図である。 本発明による供給装置の一具体例の外観を示す正面図である。 図９に示す供給装置の背面図である。 図９に示す供給装置の右側面図である。 図９に示す供給装置の左側面図である。 図９に示す供給装置の平面図である。 図９に示す供給装置の底面図である。 実施例１−１のテスト結果を示すグラフである。 実施例１−２のテスト結果を示すグラフである。 比較例１、２で用いた供給装置の模式的断面図である。 比較例１のテスト結果を示すグラフである。 実施例２−１のテスト結果を示すグラフである。 実施例３−１のテスト結果を示すグラフである。

符号の説明

１、１’ 容器
２ ガス導入管
３ ガス導出管
４ 充填口
５ 連通管
６ 分散器

（第１の実施形態）
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態による有機金属化合物の供給装置が示される。供給装置は、互いに間隔をあけて並列に配置されたカラム型の２つの容器１、１’と、容器１、１’の下端で２つの容器１、１’の内部を連絡する連通管５とを有している。

一方の容器１の上端部には、容器１内にキャリアガスを導入するためのガス導入口を構成するガス導入管２が取り付けられている。他方の容器１’の上端部には、容器１’内のガスを外部へ導出するためのガス導入口を構成するガス導出管３が取り付けられている。容器１、１’の外部において、ガス導入管２およびガス導出管３の中間部には、常温で固体の有機金属化合物を容器１、１’内に充填するための充填口４が設けられている。充填口４は開閉可能に構成されており、充填口４を開くことによって、容器１、１’内に有機金属化合物を充填することができる。

容器１、１’の形状は、カラム型であれば、例えば、円筒形、三角筒形、四角筒形、六角筒形等、任意の形状とすることができ、これらの中でも、円筒形の容器１、１’が好ましく使用される。２つの容器１、１’の形状は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

２つの容器１、１’の総容量は、特に制限されないが、実用性を考慮すると、１０〜５０００ｍｌの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０００ｍｌの範囲内、特に好ましくは２５〜１０００ｍｌである。各容器１、１’の容量は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。各容器１、１’の容量が互いに異なる場合、図２に示すように、キャリアガスが導入される容器１、すなわちガス導入管２が設けられている容器１の容量を、ガス導出管３が設けられている容器１’の容量よりも大きくすることが望ましい。さらに、ガス導出管３が設けられている容器１’の容量に対する、ガス導入管２が設けられている容器１の容量の比は、１〜８０であることが好ましく、より好ましくは１〜４０である。

キャリアガスは、容器１、１’の内部を、主として容器１、１’の軸方向に流通する。そのため、容器１、１’内を流通するキャリアガスが容器１、１’内で有機金属化合物と効率よく接触できるように、容器１、１’の内部の寸法は、直径に対する高さの割合が、０．８〜１０．０であることが好ましく、より好ましくは１．２〜１０．０である。この値は、容器１、１’が円筒形である場合を想定しているが、円筒形でない場合は、横断面積から、その横断面積と等しい面積となる円形の直径を求めてもよい。

容器１、１’の縦横比を上記の範囲とすることにより、キャリアガスが有機金属化合物と効率よく接触しないまま通過してしまうガス流路の形成を抑制することができ、安定した有機金属化合物の供給量を維持することができる。

連通管５は、２つの容器１、１’の内部を、両者間でガスが流通できるように連絡するものであれば、その形状や構造は特に制限されない。例えば、１本の直管を折り曲げることによって、２つの容器１、１’を下端で連絡できる所定の形状に形成したもの、複数本の直管を所定の形状となるように繋ぎ合せたもの、およびＵ字形の管材などを連通管５として用いることができる。連通管５の設計上の観点からは、連通管５を直管で構成することが望ましい。

連通管５の長さは特に制限されず、２つの容器１、１’のサイズや配置等に応じて適宜設計することができる。また、連通管５の直径についても、容器１、１’との接続部において容器１、１’の断面積に比べて連通管５の断面積が小さければ特に制限されない。

ガス導入管２およびガス導出管３は、それぞれ容器１、１’の上端部に位置していれば、形状、サイズ、および容器１、１’に対する取り付け角度等は特に制限されない。

本発明において使用する常温で固体の有機金属化合物としては、例えば、tert-ブチルリチウム等のリチウム化合物；トリメチルインジウム、ジメチルクロロインジウム、シクロペンタジエニルインジウム、トリメチルインジウム・トリメチルアルシンアダクト、トリメチルインジウム・トリメチルホスフィンアダクト等の有機インジウム化合物；エチルヨウ化亜鉛、エチルシクロペンタジエニル亜鉛、シクロペンタジエニル亜鉛等の有機亜鉛化合物；メチルジクロロアルミニウム、トリフェニルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物；メチルジクロロガリウム、ジメチルクロロガリウム、ジメチルブロモガリウム等の有機ガリウム化合物；ビス(シクロペンタジエニル)マグネシウム等のマグネシウム化合物；トリフェニルビスマス等のビスマス化合物；ビス(シクロペンタジエニル)マンガン等のマンガン化合物；フェロセン等の鉄化合物；ビス(アセチルアセトナト)バリウム、ジピバロイルメタナトバリウム・1,10-フェナントロリンアダクト等のバリウム化合物；ビス(アセチルアセトナト)ストロンチウム、ジピバロイルメタナトストロンチウム等のストロンチウム化合物；ビス(アセチルアセトナト)銅、ジピバロイルメタナト銅等の銅化合物；ビス(アセチルアセトナト)カルシウム、ジピバロイルメタナトカルシウム等のカルシウム化合物；ジピバロイルメタナトイットリビウム等のイットリビウム化合物が挙げられる。なお、本発明の供給装置は、有機金属化合物以外にも、金属を含まない有機化合物、金属を含む又は含まない無機化合物にも適用できる場合がある。

有機金属化合物は、当該有機金属化合物に対して不活性な担体に担持されていてもよい。その場合に使用される担体の材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、グラッシーカーボン、グラファイト、チタン酸カリ、スポンジチタン、石英、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、フッ素樹脂、ガラス等が使用される。なお、これらの担体は、単独または二種以上を混合して使用してもよい。また、担体の形状は特に限定されず、例えば、不定形状、丸状、角状、球状、繊維状、網状、スプリング状、コイル状、円筒状等のものを使用することができる。

担体に担持されている有機金属化合物をキャリアガスと効率よく接触させるため、担体の比表面積はできるだけ大きいことが望ましい。そのために、表面に１００〜２０００μｍ程度の微細な凹凸が設けられている担体や、多数の気孔（空隙）が設けられた担体を用いることが望ましい。このような担体の具体例としては、例えば、アルミナホールパッキン、ラシヒリング（ガラス製、テフロン（登録商標）製）、ヘリパック（ガラス製、ステンレス製）、ディクソンパッキン（ステンレス製）、フェンスケ（ガラス製）、スポンジチタン、ステンレス焼結エレメント、グラスウール等が挙げられる。

充填装置への有機金属化合物の充填は、一般的に行われている公知の方法を利用することができる。例えば、不活性ガスの雰囲気にて、充填口４からそのまま有機金属化合物を投入することによって、有機金属化合物を容器１、１’内に充填することができる。

容器１、１’に導入されるキャリアガスは、容器１、１’内に充填された有機金属化合物に対して不活性なものであれば特に限定されず、例えば、アルゴン、窒素、ヘリウム、水素等を使用することができる。なお、これらのキャリアガスは、単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。

上述した本実施形態の供給装置は、各充填口４から容器１、１’内に有機金属化合物を充填した状態で、ガス導入管２をキャリアガス源に接続するとともに、ガス導出管３を例えば気相成長装置に接続して使用される。

供給装置が一定の温度に保持された状態でキャリアガス源から供給装置にキャリアガスが導入される。導入されたキャリアガスは、容器１→連通管５→容器１’という経路を通ってガス導出管３から気相成長装置へ供給される。各容器１、１’内で気化した有機金属化合物は、このキャリアガスの流れに随伴し、これによって、気化した有機金属化合物はキャリアガスとともに供給装置から気相成長装置へ供給される。

本形態の構成によれば、キャリアガスは有機金属化合物と効率よく接触し、気化した有機金属化合物をキャリアガスで良好に運ぶことができるので、結果的に、有機金属化合物を長時間にわたって安定して供給することができる。

上述した形態では、充填口４がガス導入管２およびガス導出管３の中間部に設けられている例を示したが、例えば図３に示すように、容器１の充填口４を、ガス導入管２とは別に設けることもできる。図示しないが、容器１’の充填口４をガス導出管３とは別に設けたり、両方の容器１、１’の充填口４をガス導入管２およびガス導出管３とは別に設けたりすることもできる。

（第２の実施形態）
図４に、本発明の第２の実施形態による有機金属化合物の供給装置を示す。

本形態では、容器１に接続されたガス導入管２の形状が第１の実施形態と異なっている。より詳しくは、ガス導入管２は、容器１内に導入されたキャリアガスが容器１の内部の上壁面および側壁面のうち少なくとも上壁面に衝突するように、容器１の内部で屈曲し、その先端である噴出口が上方を向いている。その他の構成は、第１の実施形態と同じでよいので、その詳細な説明は省略する。

このようにガス導入管２を構成することで、ガス導入管２から容器１内に導入された直後のキャリアガスは、容器１の内部の上壁面に衝突する。キャリアガスが上壁面に衝突することによって、導入されたキャリアガスは容器１の内部全体に分散し、容器１の内部全体にキャリアガスの流れを形成することができる。その結果、有機金属化合物を含むキャリアガスを、より安定して供給することができる。

図４に示した例では、ガス導入管２の先端部は容器１の上壁面に対して略垂直にキャリアガスを導入するように屈曲されているが、容器１内へのキャリアガスの導入角度は、容器１内に導入されたキャリアガスが容器１の内部の上壁面および側壁面のうち少なくとも上壁面に衝突するようになっていれば、特に限定されない。

また、図４に示した例では、容器１の充填口４がガス導入管２とは別に構成され、かつ、２つの容器１、１’の容量が異なっている。しかし、容器１の充填口４はガス導入管２の中間部に設けられていてもよいし、２つの容器１、１’の容量は同じであってもよい。さらに、容器１’の充填口４がガス導出管３とは別に構成されていてもよい。

（第３の実施形態）
図５〜８に、本発明の第３の実施形態による有機金属化合物の供給装置を示す。

本形態では、供給装置は、キャリアガスが導入される容器１の内部に、容器１内でキャリアガスを分散させ分散器６を備えている。分散器６は、容器１の内部に配置されており、導入されたガスを容器１内に分散させることができるものであれば、その構造や材質等は限定されない。また、分散器６の大きさは、容器１の形状や大きさ、導入するキャリアガスの量、ガス導入管２の太さ等によって適宜選択される。分散器６としては、例えば、燒結金属またはガラス等で作られたフィルタ、網、ハニカム、邪魔板、穴開きパイプ等が挙げられ、好ましくは燒結金属製フィルタ、邪魔板、穴開きパイプを使用することができ、より好ましくは邪魔板、穴開きパイプを使用することができる。

分散器６として邪魔板を使用する場合、邪魔板を容器１の上壁面と平行に配置することが、容器１内に導入されたキャリアガスを容器１内に良好に分散するうえで好ましい。また、分散器６として穴開きパイプを使用する場合、穴開きパイプに形成された穴が容器１の上壁面と直角な方向を向くように穴開きパイプを配置することが、キャリアガスを容器１内に良好に分散させて導入するうえで好ましい。

図５に示す供給装置では、分散器６は、中央部が凹んだコーン形状に加工された邪魔板で構成されている。邪魔板は、ガス導入管２の下方に、凹んだ部分をガス導入管２の噴出口と対向させて、容器１の上壁面と平行に配置されている。ガス導入管２から容器１内に導入されたキャリアガスは邪魔板に衝突し、これによって、容器１内に導入された直後のキャリアガスが容器１内に分散する。

図６に示す供給装置では、分散器６は、周面に複数の穴が形成された穴開きパイプで構成されており、穴開きパイプは、周面が容器１の上壁面と直角になるように配置されている。これにより、穴開きパイプに形成された穴は、容器１の上壁面と直角な方向を向く。

穴開きパイプに設けられる穴の数や大きさは特に限定されない。また、穴の位置についても特に限定されないが、キャリアガスを容器１内でより均一に分散させるためには、パイプの全周にわたって穴が形成されていることが好ましい。穴開きパイプからなる分散器６は、ガス導入管２の周面に複数の穴を開けることによって、ガス導入管２の一部として構成することができる。あるいは、穴開きパイプからなる分散器６をガス導入管２とは別の部材で構成してもよい。キャリアガスは、ガス導入管２から穴開きパイプである分散器６を通り、その周面に設けられた穴から容器１内に分散して導入される。

図７に示す供給装置では、分散器６は、平板からなる邪魔板で構成されている。邪魔板は、ガス導入管２の下方においてガス導入管２と対向して、容器１の上壁面と平行に配置されている。ガス導入管から容器１内に導入されたキャリアガスは、この邪魔板に衝突し、これによって、容器１内に導入された直後のキャリアガスが容器１内に分散する。

図８に示す供給装置では、分散器６は、ガス導入管２の下端に取り付けられたフィルタで構成されている。キャリアガスは、フィルタを介して容器１内に導入され、フィルタの微細孔を通過することによって、容器１内に分散して導入される。

なお、図５〜図８において、容器１の充填口４はガス導入管２の中間部に設けられていてもよいし、２つの容器１、１’の容量は同じであってもよい。さらに、容器１’の充填口４がガス導出管３とは別に構成されていてもよい。

以上、第１〜第３の実施形態を示すことによって本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変更を加えることができる。

例えば、上述した実施形態では、２つの容器１、１’が互いに離れて配置されている例を示したが、互いに接して配置されていてもよい。また、上述した実施形態では、２つの容器１、１’が並列に配置されている例を示したが、２つの容器１、１’の下端同士が連結されていれば互いの位置関係は特に限定されない。

図９〜図１４に、本発明にしたがって構成された供給装置の一例の外観を具体的に示す。図９はその正面図、図１０はその背面図、図１１はその右側面図、図１２はその左側面図、図１３はその平面図、図１４はその底面図である。図９〜１４に示す供給装置は、円筒形の２つの容器を有し、キャリアガスが導入される側の容器のほうが、キャリアガスを導出する側の容器よりも容量が大きい。キャリアガスが導入される側の容器では、充填口はガス導入管と別に設けられている。２つの容器の内部は、容器の下端に接続された連通管で連絡している。連通管は、直管を組み合わせて構成されている。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、ガス導出間３より流出するトリメチルインジウムの濃度は、超音波式ガス濃度計（商品名；Piezocon（Lorex社製））で測定した。

［１．直接導入］
（実施例１−１）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
常温で固体の有機金属化合物としてトリメチルインジウムを用意するとともに、担体としてヘリパック（ステンレス製、1.3mm×2.5mm×2.3mm（東京特殊金網社製）を用意した。内容積250mlのテフロン（登録商標）製容器に、ヘリパック38mlとトリメチルインジウム33gを加え、加熱してトリメチルインジウムを完全に融解させた後、室温まで冷却してトリメチルインジウムをヘリパックに担持させた。次いで、スパチュラで破砕した後に4メッシュ及び20メッシュの篩で篩い分けし、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを得た。

得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気中にて、図１に示すように構成された供給装置の２つの容器１、１’に充填口４より充填した。容器１、１’は、ともに同じサイズ（内径；17.5mm、高さ；135mm、内容積；31ml）の円筒形とした。連通管５は、内径が4.3mmの直管で構成した。また、容器１、１’および連通管５はステンレス製とした。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlの流量で容器１内に導入した。その結果、容器１’のガス導出管３から得られたトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.38gであり、供給速度は使用割合の85％まで安定していた（図１５）。

（実施例１−２）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
本実施例では、図３に示すような、キャリアガスが導入される容器１の容積がキャリアガスを導出する容器１’の容積よりも大きく、かつ、容器１の充填口４がガス導入口２とは別に構成されたステンレス製の供給装置を用いた。容器１のサイズは、内径：54mm、高さ：135mm、内容積：230mlとした。容器１’のサイズは、実施例１−１で用いた容器１’と同じである。また、連通管５も、実施例１−１と同様、内径が4.3mmの直管で構成した。

この供給装置に、実施例１−１と同様にして得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気下で充填口４を通して充填した。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlで流した。その結果、ガス導出管３からのトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.38gであり、供給速度は使用割合の80％まで安定していた（図１６）。

（実施例１−３）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
本実施例では、キャリアガスが導入される容器１のサイズを、内径：37.1mm、高さ：135mm、内容積：138mlとした以外は実施例１−１で用いたのと同様に構成されたステンレス製の供給装置（図２参照）を用いた。この供給装置に、実施例１−１と同様にして得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気下で充填口４を通して充填した。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlで流した。その結果、ガス導出管３からのトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の82％まで安定していた。

（実施例１−４）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
本実施例では、トリメチルインジウムを担持する担体としてスポンジチタン（粒径0.84〜2.00mm（東邦チタニウム社製））を使用した以外は実施例１−１と同様な方法で得た粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム75gを、実施例１−１で用いたのと同じ供給装置に、窒素雰囲気下で充填口４を通して充填した。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlで流した。その結果、ガス導出管３からのトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の87％まで安定していた。

（実施例１−５）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
本実施例では、トリメチルインジウムを担持させる担体としてディクソンパッキン
（ステンレス製、φ3.0mm、高さ3.0mm（奥谷金網製作所社製））を使用した以外は、実施例１−１と同様な方法で得た粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム53gを、実施例１−１で用いたのと同じ供給装置に、窒素雰囲気下で充填口４を通して充填した。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlで流した。その結果、ガス導出管３からのトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の84％まで安定していた。

（実施例１−６）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
本実施例では、供給装置として実施例１−２で用いた供給装置を使用した以外は実施例１−４と同様にして、粒径0.84〜4.75mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム152gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の85％まで安定していた。

（実施例１−７）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約100g）
実施例１−６において、スポンジチタン担持トリメチルインジウムの充填量を211gとした以外は、実施例１−６と同様にして、粒径0.84〜4.75mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウムを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の85％まで安定していた。

（実施例１−８）トリメチルインジウムの供給安定テスト（充填量；約25g）
実施例１−１においてアルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は実施例１−１と同様にして、粒径0.84〜4.75mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の84％まで安定していた。

（実施例１−９）トリメチルインジウムの供給安定テスト（充填量；約25g）
実施例１−４においてアルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は実施例１−４と同様にして、粒径0.84〜4.75mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム75gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の87％まで安定していた。

（実施例１−１０）トリメチルインジウムの供給安定テスト（充填量；約25g）
実施例１−５においてアルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は実施例１−５と同様にして、粒径0.84〜4.75mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム53gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の83％まで安定していた。

（実施例１−１１）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例１−６において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は実施例１−６と同様にして、粒径0.84〜4.75mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム152gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の85％まで安定していた。

（実施例１−１２）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例１−３において、トリメチルインジウムの担体をスポンジチタンとするとともに、供給装置を取り付ける恒温槽内の温度を20℃とした以外は、実施例１−３と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム151gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.19gであり、供給速度は使用割合の85％まで安定していた。

（実施例１−１３）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例１−１２において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は、実施例１−１２と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム151gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.38gであり、供給速度は使用割合の85％まで安定していた。

（比較例１）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
図１７に示すような、ガス導入管２およびガス導出管３を上部に備えた下細形状の容器１（上部内径；69mm、下部内径；20mm、高さ；154mm、内容積；300ml）を有するステンレス製の供給装置に、実施例１−１の方法で得た粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気にて充填口４を通して充填した。容器１の内部において、ガス導出管３は、容器１の底壁近くまで延びている。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlで流した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.36gであり、供給速度は使用割合の55％までしか安定していなかった（図１８）。

（比較例２）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
比較例１において、トリメチルインジウムを担持させる担体として、実施例１−４と同様のスポンジチタンを使用した以外は、比較例１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム77gを、窒素雰囲気にて供給装置に充填口４を通して充填した。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりアルゴンガスを毎分300mlで流した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.39gであり、供給速度は使用割合の56％までしか安定していなかった。

上述の実施例１−１〜１−１３および比較例１、２の主要なテスト条件およびテスト結果を表１にまとめる。

表１より、比較例１〜２ではトリメチルインジウムの安定使用割合が５５〜５６％であったのに対し、実施例１−１〜１−１３はいずれも８０％以上を達成しており、従来と比較して有機金属化合物の安定使用割合を大幅に向上させることができるといえる。

［２．分散導入（１）］
（実施例２−１）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例１−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム72gを得た。得られたヘリパック担持トリメチルインジウム72gを、窒素雰囲気にて、図４に示すような円筒形の２つの容器１、１’を有するステンレス製の供給装置に、充填口４を通じて充填した。ガス導入管２が設けられている容器１は、内径が37.1mm、高さが135mm、内容積が138mlであった。ガス導出管３が設けられている容器１’は、内径が17.5mm、高さが135mm、内容積が31mlであった。連通管５は、内径が4.3mmの直管で構成した。ガス導入管２は、容器１の内部で、上壁面に対して垂直にキャリアガスを導入する（導入角度：90°）ように屈曲されている。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlの流量で容器１内に導入した。その結果、容器１’のガス導出管３から得られたトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた（図１９）。

（実施例２−２）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例２−１において、トリメチルインジウムを担持する担体をスポンジチタン（粒径：0.84〜2.00mm（東邦チタニウム社製））を使用した以外は、実施例２−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム77gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の92％まで安定していた。

（実施例２−３）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例２−１において、トリメチルインジウムを担持する担体をディクソンパッキン（φ：3.0mm、高さ：3.0mm（奥谷金網製作所社製））を使用した以外は、実施例２−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム51gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた。

（実施例２−４）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例２−１において、ヘリパック担持トリメチルインジウムの充填量を140gとした以外は、実施例２−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム51gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた。

（実施例２−５）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例２−２において、スポンジチタン担持トリメチルインジウムの充填量を153gとした以外は、実施例２−２と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム153gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の92％まで安定していた。

（実施例２−６）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例２−１において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は、実施例２−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム72gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の87％まで安定していた。

（実施例２−７）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例２−２において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は、実施例２−２と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム77gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の92％まで安定していた。

（実施例２−８）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例２−３において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は、実施例２−３と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム51gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の88％まで安定していた。

（実施例２−９）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例２−４において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は、実施例２−４と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム140gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の88％まで安定していた。

（実施例２−１０）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例２−５において、アルゴンガスの導入量を毎分600mlとした以外は、実施例２−５と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム153gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時約0.80gであり、供給速度は使用割合の91％まで安定していた。

表２に、実施例１−１〜１−１０の主要なテスト条件およびテスト結果をまとめる。

表２より、実施例２−１〜２−１０は、キャリアガスを容器１内の上壁面に衝突させることよって、安定使用割合をより向上させることができることがわかる。

［３．分散導入（２）］
（実施例３−１）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例１−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを得た。得られたヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気にて、図５に示すような円筒形の２つの容器１、１’を有するステンレス製の供給装置に、充填口４を通じて充填した。ガス導入管２が設け得られている容器１は、内径が37.1mm、高さが135mm、内容積が138mlであった。ガス導出管３が設けられている容器１’は、内径が17.5mm、高さが135mm、内容積が31mlであった。連通管５は、内径が4.3mmの直管で構成した。容器１の内部で、ガス導入管２の下方には、中央部が凹んだコーン形状の邪魔板で構成される分散器６が配置されている。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlの流量で容器１内に導入した。その結果、容器１’のガス導出管３から得られたトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた（図２０）。

（実施例３−２）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例３−１において、トリメチルインジウムを担持する担体をディクソンパッキン（φ：3.0mm、高さ：3.0mm（奥谷金網製作所社製））を使用した以外は、実施例３−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム52gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎分約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた。

（実施例３−３）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例３−１において、トリメチルインジウムを担持する担体をスポンジチタン（粒径：0.84〜2.00mm（東邦チタニウム社製））を使用した以外は、実施例３−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム75gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎分約0.40gであり、供給速度は使用割合の93％まで安定していた。

（実施例３−４）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例１−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71を得た。得られたヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気にて、図６に示すような円筒形の２つの容器１、１’を有するステンレス製の供給装置に、充填口４を通じて充填した。各容器１、１’および連通管５は、実施例３−１で用いたものと同じである。容器１の内部において、ガス導入管２には穴開きパイプからなる分散器６が一体に設けられている。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlの流量で容器１内に導入した。その結果、容器１’のガス導出管３から得られたトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた。

（実施例３−５）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例１−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71を得た。得られたヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気にて、図７に示すような円筒形の２つの容器１、１’を有するステンレス製の供給装置に、充填口４を通じて充填した。各容器１、１’および連通管５は、実施例３−１で用いたものと同じである。容器１の内部において、ガス導入管２の下方には、平板からなる分散器６が配置されている。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlの流量で容器１内に導入した。その結果、容器１’のガス導出管３から得られたトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の89％まで安定していた。

（実施例３−６）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例１−１と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71を得た。得られたヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、窒素雰囲気にて、図８に示すような円筒形の２つの容器１、１’を有するステンレス製の供給装置に、充填口４を通じて充填した。各容器１、１’および連通管５は、実施例３−１で用いたものと同じである。容器１の内部において、ガス導入管２の下端には、焼結金属フィルタで構成される分散器６が取り付けられている。

この供給装置を30℃に保った恒温槽内に取り付け、ガス導入管２よりキャリアガスとしてアルゴンガスを毎分300mlの流量で容器１内に導入した。その結果、容器１’のガス導出管３から得られたトリメチルインジウムの供給量は毎時約0.40gであり、供給速度は使用割合の88％まで安定していた。

（実施例３−７）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約25g）
実施例３−３において、容器１、１’の寸法が異なる供給装置を用いた以外は、実施例３−３と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム75gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。容器１の寸法は、内径：55mm、高さ：135mm、内容積302mlであり、容器１’の寸法は、内径：23mm、高さ135mm、内容積53mlとした。供給安定性テストの結果、トリメチルインジウムの供給量は毎分0.40gであり、供給速度は使用割合の92％まで安定していた。

（実施例３−８）トリメチルインジウムの供給安定性テスト（充填量；約50g）
実施例３−３において、スポンジチタン担持トリメチルインジウムの充填量を150gとした以外は、実施例３−３と同様にして、粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム153gを供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。その結果、トリメチルインジウムの供給量は毎分約0.40gであり、供給速度は使用割合の93％まで安定していた。

(実施例３−９〜３−２２)
トリメチルインジウムの充填量、担体、供給装置における分散器６の構造、恒温槽内の温度、およびアルゴンガスの導入量を変更して、実施例３−１と同様な方法で得た粒径0.84〜4.76mmの担体担持トリメチルインジウムを窒素雰囲気下で供給装置に充填し、供給安定性テストを実施した。

表３に、実施例３−１〜３−２２の主要なテスト条件およびテスト結果をまとめる。

Claims (15)

1. 常温で固体の有機金属化合物が充填されるカラム型の第１および第２の容器と、
   前記第１および第２の容器の内部を連絡する連絡部材と、
   を有し、
   前記第１の容器の上部にはキャリアガスの導入口が設けられ、前記第２の容器の上部には有機金属化合物を含むキャリアガスの導出口が設けられ、かつ、前記連絡部材は前記第１および第２の容器よりも下方に位置し、前記第１の容器と第２の容器とは前記連絡部材によって下端のみで連絡されている、有機金属化合物の供給装置。
2. 前記導入口は、前記第１の容器に導入されたキャリアガスが前記第１の容器の上壁面に衝突するように前記第１の容器に取り付けられたガス導入管を備えている、請求項１に記載の供給装置。
3. 前記ガス導入管は、先端が前記第１の容器の内部で上方を向いている、請求項２に記載の供給装置。
4. 前記導入口は、前記第１の容器の内部に導入されたキャリアガスを分散させる分散器を備えている、請求項１に記載の供給装置。
5. 前記分散器は、前記第１の容器の内部に導入されたキャリアガスを衝突させることによって分散させる邪魔板を有する、請求項４に記載の供給装置。
6. 前記分散器は、前記第１の容器の内部に配置された穴開きパイプを有する、請求項４に記載の供給装置。
7. 前記分散器は、前記第１の容器の内部に配置されたフィルタを有する、請求項４に記載の供給装置。
8. 前記第１の容器と前記第２の容器とは互いに離れて配置されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の供給装置。
9. 前記連絡部材は、前記第１および第２の容器を連結する連通管を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の供給装置。
10. 前記連通管は１または複数の直管で構成されている、請求項９に記載の供給装置。
11. 前記第１および第２の容器の容量は、同じか、または前記第１の容器の容量が前記第２の容器の容量よりも大きい、請求項１から１０のいずれか１項に記載の供給装置。
12. 前記第２の容器の容量に対する前記第１の容器の容量の比が１〜８０である、請求項１１に記載の供給装置。
13. 前記第２の容器の容量に対する前記第１の容器の容量の比が１〜４０である、請求項１１に記載の供給装置。
14. 前記第１および第２の容器の内部の寸法は、直径に対する高さの割合が０．８〜１０．０である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の供給装置。
15. 前記第１および第２の容器の内部の寸法は、直径に対する高さの割合が１．２〜１０．０である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の供給装置。

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