JPH01255214A - 液体原料供給装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ＭＯＣＶＤ　（有機金属化学気相成長）装置等の液体原
料バブラ内の圧力制御手段を備えた液体原料供給装置に
関し。

バブラ内圧力を高精度に制御して、有機金属原料等の液
体原料を精度高く供給し、混晶組成の制御性と再現性の
向上を目的とし。

液体原料を収容したバブラ（１）と、バブリングガスを
該液体原料内に導入するバブリングガス導入流路（２）
と、希釈ガス導入流路（３）と、該希釈ガス導入流路（
３）より分岐し且つ合流する第１の分流流路（４）と第
２の分流流路（５）と、該第１の分流流路（４）に上流
より順に直列に接続された第１の分流オリフィス（９）
及び差圧発生オリフィス（７）と、該第２の分流流路（
５）内に接続された第２の分流オリフィス（１０）と、
該バブラ（１）内の液体原料の上部より導出され且つ該
第１の分流オリフィス（９）と該差圧発生オリフィス（
７）の中間に接続されるバブリングガス導出流路（６）
と、該バブリングガス導出流路（６）に設けられた圧力
計（８）とを有し、該圧力計（８）の指示により、該第
１の分流オリフィス（９）又は第２の分流オリフィス（
１０）の開口度を調節して該バブラ（１）内の圧力を制
御可能な構成にする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はＭＯＣＶＤ　（有機金属化学気相成長）装置等
の液体原料バブラ内の圧力制御手段を備えた液体原料供
給装置に関する。

ＭＯＣＶＤ法による９例えばＩｎＧａＡｓ等の混晶の作
製においては正確な混晶組成の制御が要求される。

このため、有機金属原料の供給量を高精度に制御する必
要があり、バブラ内の圧力を正確に一定に保つことが重
要である。

〔従来の技術〕

第３図は従来例による液体原料供給装置の構成図である
。

図において、ｌは液体原料を入れるバブラ、２はバブリ
ング用ガスの流路、３は希釈ガスの流路。

６はバブリングされたガスの流路９７はバブラ内の圧力
を例えば１気圧にするための差圧発生オリフィス、８は
バブラ内の圧力を測る圧力計（Ｐ）、１１は流路２に流
す流量を決めるためのマスフローコントローラ（ＮＦＣ
）、　１２は流路３に流す流量を決めるためのマスフロ
ーコントローラである。

液体原料（１Ａ）はバブラ１内に中空部を残して入れら
れ、流路２の先端は液体原料内に挿入されてバブリング
が行われる。又１流路３はバブラｌ内の中空部より導出
される。

従来例においては、バブラ１内の圧力を制御するために
、バブラ１の下流に設けられた差圧発生オリフィス７の
開口度を、バブラ１の出口近傍の流路６にに設けられた
圧力計８からの信号により変化させていた。

ところが１通常のＭＯＣＶＤ法では、バブラｌ内の圧力
を１気圧、オリフィス７の下流の圧力を０．１気圧程度
に設定するため、オリフィス７で生ずる差圧は〜０．９
気圧と大きく、オリフィス７の開口度をわずかに変化さ
せるだけで、バブラ１内の圧力は数Ｔｏｒｒ以上変化し
、精度高（バブラ１内の圧力を制御することはできない
。

更に、オリフィス７を高速開閉する場合は、ガス流は脈
流となってしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来例では、バブラ内圧力の制御が難しく、有機金属原
料等の液体原料を精度高く供給することができず、混晶
組成の制御と再現性が十分でなかった。

本発明は、バブラ内圧力を経時変化無く一定に保って、
高精度に制御できる装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的の解決は、液体原料を収容したバブラ（１）と
、バブリングガスを該液体原料内に導入するバブリング
ガス導入流路（２）と、希釈ガス導入流路（３）と、該
希釈ガス導入流路（３）より分岐し且つ合流する第１の
分流流路（４）と第２の分流流路（５）と、該第１の分
流流路（４）に上流より順に直列に接続された第１の分
流オリフィス（９）及び差圧発生オリフィス（７）と、
該第２の分流流路（５）内に接続された第２の分流オリ
フィス（１０）と。

該バブラ（１）内の液体原料の上部より導出され。

且つ該第１の分流オリフィス（９）と該差圧発生オリフ
ィス（７）の中間に接続されるバブリングガス導出流路
（６）と、該バブリングガス導出流路（６）に設けられ
た圧力計（８）とを有し、該圧力計（８）の指示により
、該第１の分流オリフィス（９）又は第２の分流オリフ
ィス（１０）の開口度を調節して該バブラ（１）内の圧
力を制御可能な構成にした液体原料供給装置により達成
される。

〔作用〕

第１図は本発明の原理説明の構成図である。

図において、１は液体原料（１Ａ）を入れるバブラ。

２はバブリングガス流人流路、３．４．５は希釈ガスの
流路で、３は希釈ガス導入流路、４，５はそれぞれ第１
及び第２の分流流路、６はバブリングガス導出流路、７
はバブラ内の圧力を例えば１気圧にするための差圧発生
オリフィス、８はバブラ内の圧力を測る圧力計、９．１
０はそれぞれ分流流路４．５に流れる希釈ガスの流量比
を変化させるための第１及び第２の分流オリフィス、１
１はバブリングガス流人流路２に流す流量を決めるため
のマスフローコントローラ、１２は希釈ガス導入流路３
に流す流量を決めるためのマスフローコントローラであ
る。

分流オリフィス９．１０のどちらか一方は適当な開口度
に固定し、他方は圧力計８からの信号によって開口度を
変化させる。

即ち、圧力計８でバブラ１内の圧力を測定し。

測定圧力の設定圧力からのズレに応じて分流オリフィス
９又は１０の開口度を調節して差圧発生オリフィス７に
入力されるガス流量を制御し、バブラ１内の圧力を一定
に保つようにしている。

又、系全体から出てゆくガス流量は一定であるため、こ
の圧力制御によって系の出力側、即ち反応室の圧力は変
動することはない。

従って、バブラ１内に圧力変動があった場合は。

高精度に応答して分流流路４を流れるガスの流量が変化
し、バブラｌ内の圧力を安定して一定に保つことができ
る。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を説明する構成図である。

図は１例えば液体原料として有機金属原料を用いたバブ
ラ圧力の制御系を示している。

図において、１３は圧力計８からの信号によって流量設
定値が変化するマスフローコントローラで。

これは第１図のオリフィス９に相当するものである。

本発明を実施するに際し、流量や圧力を例えば次のよう
に割り振る。

系の出力側、即ち反応室内の圧力を５０　Ｔｏｒｒ。

バブリング流量を１００　ｃｃｏ＋　、バブラ内圧力を
７６０Ｔｏｒｒ程度とする場合、マスフローコントロー
ラ１２に流す希釈ガスの総流量はバブリング流量の１０
倍程度の１０００　ｃｃｍとし、その内の大部分の９０
０　ｃｃｍ程度をマスフローコントローラ１３に流し。

残りはオリフィスの開口度を固定した分流オリフィス１
０に流す。

この場合、マスフローコントローラ１３に流れ込むガス
流量を数％変化させることによって、バブラ１内の圧力
は数Ｔｏｒｒ変化し、　ｌ　Ｔｏｒｒ以下の精度で圧力
制御が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、系よりの流出流量
（反応室へ流入するガス流量）を一定に保ちながら、液
体原料バブラ内の圧力を精度よく制御することができ、
　ＭＯＣＶＤ装置に適用して混晶化合物半導体の組成の
制御性と再現性を向上する。

従って、半導体素子の性能向上に寄与することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明の構成図。 第２図は本発明の一実施例を説明する構成図。 第３図は従来例による液体原料供給装置の構成図である
。 図において。 １は液体原料を入れるバブラ。 ２はバブリングガス導入流路。 ３は希釈ガス導入流路。 ４は希釈ガスの第１の分流流路。 ５は希釈ガスの第２の分流流路。 ６はバブリングガス導出流路。 ７は差圧発生オリフィス。 ８はバプラ内の圧力を測る圧力計。 ９．１０はそれぞれ 第１．第２の分流オリフィス。 １１、１２．１３はマスフローコントローラ原理　コ 第１　＠ 実施イ列の＋、１坂図 算２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　液体原料（１Ａ）を収容したバブラ（１）と、バブリ
   ングガスを該液体原料内に導入するバブリングガス導入
   流路（２）と、 希釈ガス導入流路（３）と、 該希釈ガス導入流路（３）より分岐し、且つ合流して導
   出される第１の分流流路（４）と第２の分流流路（５）
   と、 該第１の分流流路（４）に上流より順に直列に接続され
   た第１の分流オリフィス（９）及び差圧発生オリフィス
   （７）と、 該第２の分流流路（５）内に接続された第２の分流オリ
   フィス（１０）と、 該バブラ（１）内の液体原料の上部より導出され、且つ
   該第１の分流オリフィス（９）と該差圧発生オリフィス
   （７）の中間に接続されるバブリングガス導出流路（６
   ）と、 該バブリングガス導出流路（６）に設けられた圧力計（
   ８）とを有し、 該圧力計（８）の指示により、該第１の分流オリフィス
   （９）又は第２の分流オリフィス（１０）の開口度を調
   節して該バブラ（１）内の圧力を制御可能な構成にした
   ことを特徴とする液体原料供給装置。