JPH03502714A - 有機金属化学的気相成長用元素水銀供給源 - 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】 有機金属化学的気相成長用元素水銀供給源発明の分野 この発明は、一般に有機金属化学的気相成長（ＭＯＣＶＤ）の装置および方法に 関する。特に、この発明は、ＭＯＣＶＤ反応器の外部に配置された水銀（Ｈｇ） の貯槽、液状の水銀を反応器内に導入する水銀供給装置、並びに液状の水銀を受 けるため及び水銀の被着が望まれる基板に蒸発した水銀を分配するために適合さ れた加熱されたサセプターを含むＭＯＣＶＤ用の元素水銀供給源に関する。

発明の背景 従来のＭＯＣＶＤ用の元素水銀供給源は、通常、サセプターから上流に配置され た皿のような開放した水銀の容器、その上に配置された基板を有するサセプター を含む。炉のある帯域は、水銀を加熱及び蒸発させるために用いられる。一方、 別の独立した帯域は、サセプターを加熱するために使用される。蒸発した水銀が 第１の帯域から第２の帯域まで通過する際、蒸発した水銀の凝縮を防ぐために、 ＭＯＣＶＤ反応器の壁は、通常加熱されている。

このような従来のＭＯＣＶＤシステムの欠点は、幾つかある。まず第１に、基板 上のＨｇ飽和雰囲気の維持が大きな水銀消費速度を必要とすることが分かった。

第２に、前述のように、水銀容器が基板から離れており、炉の別の独立した帯域 内に配置されているので、ＭＯＣＶＤ反応器の壁を加熱しなければならない。第 ３に、反応器がこのような２帯域炉を含まなければならない限り、反応器の設計 は複雑になり、構造の変更に容易に適合する反応器の適応性について妥協が必要 となる。第４に、成長を行う間、水銀の容器がＭＯＣＶＤ反応器内に位置する限 り、容器内の水銀はすぐに補給されない。このことは、容器内の液状の水銀表面 上に形成する「皮」または水銀化合物の被膜を生せしめる。この被膜は、しばし ば容器から反応器の雰囲気への水銀蒸気の輸送を妨害する。

発明の概要 この発明にしたがって構成され、操作されるＭＯＣＶＤ反応器用の元素水銀供給 源により、前述の問題が克服され、他の利点が実現される。反応器の操作中にＭ ＯＣＶＤ反応器に元素水銀を供給するため及び基板表面上に飽和水銀蒸気雰囲気 を維持するための装置及び方法が開示されている。サセプターアセンブリーは、 成長チャンバ内で少なくとも一つの基板を支持するための表面を有するサセプタ ーを包含する。液状の水銀の貯槽は、反応器の外部に配置され、液状の水銀を供 給管を経てサセプターの表面内に形成されたくぼみまたはトラフに供給する。ト ラフ内の水銀は、加熱されたサセプターにより気化され、蒸気は基板面上に流れ 、これにより、基板上に飽和水銀雰囲気を作る。貯槽がガス源により加圧される か、貯槽の鉛直位置が、水銀の重力による供給を与えるために調節される。

この発明の一つの態様によれば、有機金属化学的気相成長反応器に使用されるサ セプターが開示される。このサセプターは、耐火性材料で構成される本体を具備 し、その本体は、少なくとも一つの基板を支持するための表面及び本体内に形成 された領域を有しており、その領域は、所定量の液状の水銀をその中に収容する ための容積を規定する。

この発明の他の態様によれば、有機金属化学的気相成長反応器に使用されるサセ プターアセンブリーが開示される。このサセプターアセンブリーは、耐火性材料 で構成され、少なくとも一つの基板を支持するための表面を有する本体と、本体 内に形成され、所定量の液状の水銀をその中に収容するための容積を規定する領 域と、液状の水銀をその領域に供給するための手段とを具備する。

この発明のさらに別の態様によれば、基板への水銀化合物の被着が行われるチャ ンバに液状の元素水銀を与えるための装置が開示される。その装置は、基板上へ の水銀化合物の被着中チャンバ内の基板を支持するための手段を包含しており、 その支持手段は、所定量の液状の水銀を保持するための手段と、液状の水銀の供 給原料を貯蔵するチャンバ外部に配置された手段と、液状の水銀を貯蔵手段から 保持手段に輸送する手段とを具備する。

この発明の方法によれば、基板上への水銀化合物の成長のための元素水銀の源を 与える方法が開示される。この方法は、加熱された基板支持体上に配置された基 板を反応器内に準備し、反応器外部に液状の元素水銀の貯槽を準備し、液状の元 素水銀を貯槽から基板支持体に輸送することにより水銀を気化し、水銀蒸気を基 板上に向けて流して飽和水銀雰囲気を基板表面上に維持する工程を具備する。

図面の簡単な説明 この発明のこれらの目的及び他の目的は、添付図面と共に読まれる発明の詳細な 記述においてより明らかになるであろう。

第１図は、加圧された液状の元素水銀の供給システム１２に連結されたサセプタ ーアセンブリー１０の正面図、第２図は、重力供給の液状の元素水銀供給システ ム４４に連結されたサセプターアセンブリー１０の正面図、第３図は、その中に 据え付けられた第１図または第２図のサセプターアセンブリー１０を有するＭＯ ＣＶＤ反応器の側面破断図、第４ａ図は、この発明により作製されたサセプター を示す上面図、第４ｂ図は、第４ａ図のサセプターの側面、破断図、第５図は、 この発明により作製されたディスク形状のサセプターを有するＭＯＣＶＤ反応器 の破断図である。

発明の詳細な記述 第１図において、元素水銀の加圧供給システム１２に連結されたサセプターアセ ンブリー１０が示されている。サセプターアセンブリー１０は、排気口（第３図 に示す）用に備えている開口部１６のような貫通して作られた複数の開口部を有 するフランジ１４を具備している。フランジ１４は、サセプター２０をその端部 で支持するサセプター支持体１８を通すための開口部を有している。サセプター 支持体１８は、石英管またはいずれかの好適な耐火性材料からなり、サセプター ２０を支持するために使用でき、さらに、サセプター熱検知手段（図示せず）か ら出るワイヤー２６のような導線の通過を可能にする。ワイヤー２６は、サセプ ター２０と熱的に接触している通常の熱電対に接続される。さらに、このワイヤ ーは、サセプタ一温度制御手段２８にその反対側の端部で接続されている。

サセプター２０は、好ましくは、グラファイトまたはいずれかの好適な耐火性材 料で構成される。図によれば、その上に水銀膜または水銀化合物の成長が望まれ る基板２２がサセプター２０上に配置されていることガ（示されている。基板２ ２は、サセプターアセンブリーの一部を形成しておらず、説明の目的のみのため に示されていることが理解され得る。この発明の一つの態様によれば、サセプタ ー２０は、サセプター２０の端部内に形成されたくぼみまたはトラフのような液 状水銀を保持するために好適な領域を備えている。

ここで使用される語「サセプター」は、高温で操作できるどのような基板支持体 をも含む。そのため、サセプターは、誘導加熱により、抵抗加熱により、輻射加 熱により、またはいずれかの好適な方法により加熱され得る。これにより、基板 ２２は、ＭＯＣＶＤ成長方法を行うために好適な望ましい温度に維持される。サ セプターは、平坦な上面または傾斜した上面のような、一つまたはそれ以上の基 板をその上に支持するために好適な多くの形を有し得る。

この発明によれば、トラフ２４の上部に元素水銀供給管３０の端部が配置されて いる。供給管３０は、およそ０．００５インチないし０．０１５インチの範囲内 の内径を有するパイレックスガラス細管を具備している。供給管３０は、また、 フランジ１４を貫通し、その反対側の端部で加圧された水銀供給システム１２と 連結されている。供給管３０は、テフロン管３２の手段またはいずれかの流体連 結手段により供給システム１２に連結され得る。

この発明の一つの態様によれば、供給システム１２は、ＭＯＣＶＤ反応器（第１ 図において示されていない）の外部に据え付けられた液状の水銀３６の加圧貯槽 ３４を具備する。

貯槽３４は、例えば窒素ガス源により通常０ないし１５ｐｓｉｇに加圧され、そ の圧力は、ニードル弁アセンブリー３８により調節される。圧力ゲージ４０は、 システム１２の圧力を監視するために備えられている。貯槽３４は、また、加圧 された液状の水銀を管３２および３０により、管３０の内側端部の開口部の真下 に位置しているトラフ２４に供給するように遮断弁４２に連通されている。遮断 弁４２は、テフロンおよび、パイレックスガラスまたは液状の水銀と接触するた めに好適ないずれかの材料で構成され得る。

ＭＯＣＶＤ反応器における操作の間、トラフ２４に与えられた水銀は、加熱され たサセプター２０に接触することにより加熱されて気化し、気化された水銀は、 反応器内のキャリアーガスにより基板２２上に運ばれる。この水銀蒸気は、基板 ２２上に飽和水銀蒸気雰囲気を提供する。

第１図に示される態様において容易に理解されるように、水銀蒸気源は、基板２ ２がその上に据え付けられているサセプター２０に一体化している。これは、最 小限の水銀源の消費で基板上に飽和水銀蒸気雰囲気を確立する。反応器の壁は、 源またはトラフ２４、および基板２２との間で水銀蒸気と接触しないので、加熱 される必要がない。これは、反応器設計の簡易化を導き、反応器の適応性を増加 する。例えば、この発明の用途は、第３図に示され、記述されるように光ＭＯＣ ＶＤ用のパージ窓を結合することを許す。

ステム４４に連結する比較的大きな口径の水銀供給管３ｏを使用するこの発明の 他の態様を示している。第２図の態様において、第１図の弁３８およびゲージ４ ｏは、削除されている。その代わり、元素水銀は、好ましくは、位置決め手段４ ６で供給管３０の終端部内の開口部に対する貯槽３４の高さを調節して、水銀の 所望の圧力ヘッドを与えることにより、貯槽３４から供給される。

第３図によれば、ＭＯＣＶＤ反応器５ｏ内に取り付けられた第１図または第２図 のいずれかのサセプターアセンブリー１０が示されている。サセプターアセンブ リー１０は、パージ窓を持つ光ＭＯＣＶＤシステムにおいて記述されており、サ セプター２０は、石英−ハロゲン源５２がらの紫外線（ＵＶ）照射により加熱さ れている。さらに、ＭｏｃＶＤ反応器は、基板への第■族−第■族物質の被着、 特にＨｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ半導体物質の被着を行うための反応器として記述され ている。しかしながら、この発明のサセプターアセンブリー１０は、種々のタイ プのＭＯＣＶＤ反応器卯に適合できることが理解されるだろう。また、この発明 の用途は、この例示的に態様で開示されたちの以外の水銀合金のタイプにも適用 され得る。

反応器５０は、石英またはいずれかの好適な耐火性材料からなる。ガス混合領域 ５６は、入口カブラ−５４を介して反応器５０の下流端部に連結されており、キ ャリアーガス、通常Ｈ２流が供給される。あるいは、ヘリウム、アルゴン、窒素 、またはいずれかの既知のキャリアーガスが使用され得る。

一つのキャリアーガス気流は、ジメチルカドミウム（ＤＭＣ）分子で構成され、 一方、もう一つのキャリアーガス気流は、ジエチルテルル（Ｄ　Ｅ　Ｔ）分子で 構成される。二つのガス気流は、領域５６で混合され、入口カブラ−５４を経て 反応器５０内に流入し、サセプター２０およびその上に配置された基板上に流れ る。ガスは、フランジ１４内の開口部１６を通して作られる排出口５８を通って 排出される。もう一つの気流、例えばＨ２は、入口カブラ−６０を通って提供さ れ、このガス気流は、流入して窓６２をパージする。すなわち、このＨ２流は、 窓６２上への供給物質の析出を防ぐ。窓６２は、ＵＶ源６４からの輻射線に対し 実質的に透明であり、ＵＶ輻射線は、基板２２の領域内でＤＭＣおよびＤＥＴ分 子を分解するために最も適切な波長範囲を有するように選ばれる。例えば、源６ ４は、水銀−キセノンアークランプであり、これは、源６４の出力を２００ない し２５０ナノメーターの波長範囲に制限するためにグイクロイックミラーを具備 している。

析出後、カドミウムおよびテルル原子は、トラフ２４からの水銀蒸気により提供 された水銀原子と結合する。これにより、所望の第■族−第■族組成を有する合 金または化合物が基板２２上に被着される。

この発明によれば、液状の元素水銀は、供給管３０により加熱されたサセプター ２０に導入される。そこで、水銀はトラフ２４内に収容される。水銀の流速は、 好ましくは、成長を行う間トラフが常に水銀でほぼ満たされるように調節される 。すなわち、流速は、気化により失われ、基板２２上に運ばれた水銀が連続的に 供給管３０からの水銀により置換されるように調節される。流速は、トラフ２４ 内の水銀を監視して、トラフ２４内の水銀を補給するために適当な間隔で弁４２ （第１図）を手動で開放することにより容易に調節され得る。或いは、システム は、特定のサセプタ一温度および水銀の気化速度に影響を及ぼす他の要因に基づ いて較正され、所定の間隔で所定量の水銀を加える。例えば、システムは、１０ 分毎に０．１ｇの水銀をトラフ２４に加えるように較正され得る。この点で、マ イクロコンピュータ−のような好適な制御器は、デジタル操作される既知の流れ 制御器、弁、または、第１図のシステムの圧力を調整し変化させるための若しく は第２図の貯槽３４の高さを調節するための他のタイプの効果器を介してＭＯＣ ＶＤシステムに連結され、それにより、サセプター２０への水銀の流速を調節し 制御している。第２図に示す態様に関して貯槽３４は、既知のリニアアクチュエ ーターである位置決め手段４４に連結されている。位置決め手段は、他に、例え ばステッパーモーターのようなモーターにより駆動されるプーリーおよびケーブ ルを具備する。これらの手段の両方とも供給管３０の終端部に対する貯槽の高さ およびこれによる貯槽３４の圧力ヘッドの大きさを変化させるために好適である 。

液状の水銀は高い表面張力を有するので、トラフ２４のアスペクト比および容積 が、この発明により構成され操作されるサセプターアセンブリー１０の実施にお いて問題となる。

第４ａ図および第４ｂ図によれば、概して楔形状および３つの側面で基板支持領 域を囲む液状の水銀トラフを有するサセプター７０の一態様が示されている。

サセプター７０は、傾斜した主上面７４および傾斜した後面７６を有する耐火性 材料からなる本体７２を包含する。後面７６は、開口部７７を備えており、それ にはサセプター支持体（図示せず）が装着されている。トラフ７８は、液状の水 銀が供給される導入領域８０を含む。基板支持表面８２を規定する比較的浅いく ぼみは、トラ７７８により３つの側面が囲まれている。これにより、均一な飽和 Ｈｇ蒸気を基板上に確保している。サセプター７０の楔形状により、トラフ７８ の深さは、下流部分から上流部分まで変化している。通常、トラ７７８は、上流 部分で最小の深さであり、そこでのトラフの深さは、その幅の少なくとも２倍で ある。導入領域８０の開口部は、水銀導入管（図示せず）が基板上へのガス流を 乱さないように下流位置に備えられている。

サセプター７０の典型的な寸法は、以下に示す通りである。

表示　　寸法（インチ） Ｄ　　　　　０．０６２ Ｅ　　　　　Ｏ，０６２ Ｆ　　　　　Ｏ，０３１ Ｇ　　　　　Ｏ，１２５ 第５図によれば、この発明の他の態様にしたがい、中央に配置されたくぼみのよ うな領域９２を有するディスク形状のサセプター９０が示されており、液状の水 銀は、サセプターを通過する供給管９４により下方から導入される。サセプター の上面９６は、水銀を含む層の成長の間、複数の基板９８を支持するために提供 する。サセプター９０は、領域９２上で衝突するガス流を有するほぼ円筒状の鉛 直型成長管１００内に示されている。加熱要素１０２は、サセプター９０を加熱 するためにヒーター電源１０４に連結されている。領域９２に導入された液状の 水銀は、加熱されたサセプター９２に接触することにより気化され、その蒸気は 、ガス流により上面９６および基板９８上に運ばれる。

サセプター９０は、抵抗加熱素子により加熱されるか、誘導的に加熱される。或 いは、管１００は、外部の輻射源でサセプターを加熱するための一つまたはそれ 以上の窓が備えられている。領域に導入された液状の水銀は、好ましくは、第１ 図および第２図に示すように外部の貯槽から提供される。

この発明の前記の記述に基づいて、この発明は、従来のＭＯＣＶＤシステムの前 述の欠点を克服し、また、他の利点を提供する。元素水銀供給源を基板２２にき わめて近接させて、特にサセプター自身上に備えることによって、水銀蒸気が反 応器の側壁で凝縮する機会は、はとんどまたはまったくない。

さらに、この発明によれば、２帯域炉システムは不要であり、このため、元素水 銀はサセプターおよび基板が加熱される同一の帯域に与えられる。また、蒸気源 を基板にきわめて近接させることにより、水銀供給源の消費速度は、従来のＭＯ ＣＶＤシステムよりもかなり減少される。さらに、ＭＯＣＶＤは、低温もしくは ある程度水銀蒸気圧が存在する場合には、およそ室温から水銀の沸点までの温度 範囲内で、または１気圧（７６０Ｔｏｒｒ）で約３５７℃で行われる。この発明 により可能とされた飽和水銀雰囲気を伴うＭＯＣＶＤ成長温度は、約１８０℃な いし３１５℃の範囲内の温度範囲に容易に適合する。約１８０℃のような低温の 成長は、水銀供給源の消費が減少される点でいくつかの用途に対して好ましく、 重要なことには、基板２２上に成長されたエピタキシャル層内の水銀の空孔濃度 が減少される。例えば、この発明の水銀供給源は、飽和Ｈｇ条件下において１８ ２℃ないし３１５℃の範囲内の温度でＨｇ＋−ｘＣｄＴｅ合金その上Ｈｇ　Ｃｄ 　／　Ｃｄ　Ｔ　ｅ超格子を成長させるために使用されている。

第３図および第５図に示されるＭＯＣＶＤシステムは例示的であり、この発明の 用途がそのようなパージ窓を持つ光Ｎ１０ＣＶＤシステムまたは鉛直型ＭＯＣＶ Ｄシステムに限定することを意図しない。また、図面に関するこの発明の記述は 、制限された意味で読まれることを意図しない。当業者が上記に示されおよび記 述されたようなこの発明の現在の好ましい態様に対する変形例を導き得る点で、 この発明は、これらの現在の好ましい態様または上記に与えられた例示的な態様 に制限されることを意図しない。この発明は、代わりに添付した請求の範囲によ り規定されるときのみ制限されることを意図する。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７１ｓ１項）１０国際出願番号 Ｐ　ＣＴ／Ｕ　Ｓ　８９１０３０４６ ２、発明の名称 有機金属化学的気相成長用元素水銀供給源３、特許出願人 住所　アメリカ合衆国　カリフォルニア州９３１１７　　ゴレタ。

代表者　　　スリパン、エム・エル 国籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 補正された請求の範囲 （１）耐火性材料からなり、少なくとも一つの基板を支持する表面を有する本体 と、該本体内に形成され、所定量の液状の水銀をその中に包含するための容積を 規定する領域とを具備する有機金属化学的気相成長反応器に使用するためのサセ プターであって、前部および後部で概して楔形状の断面を有し、該後部は該前部 よりも薄い該本体により特徴づけられ、該表面が該本体のおおむね傾いた上面で あり、該領域が該傾いた上面内に形成されていることを特徴とするサセプター。

（２）謂゛１擁） （３）該サセプターは、望ましい方向に該本体を支持する支持手段に該本体を機 械的に連結するための手段を包含する請求項１記載のサセプター。

（４）該サセプターは、該本体に熱的に連結されており、該本体の温度を検知す るための手段をさらに包含する請求項３記載のサセプター。

（５）耐火性材料は、グラファイトである請求項１記載のサセプター。

（６）耐火性材料からなり、少なくとも一つの基板を支持する表面を有する本体 と、該本体内に形成され、所定量の液状の水銀をその中に包含するための容積を 規定する領域と、該領域に液状の水銀を導入する手段とを具備する有機金属化学 的気相成長反応器に使用するためのサセプターに使用するためのサセプターアセ ンブリー。

（７）該領域に対し該導入手段を支持するための手段をさらに具備する請求項６ 記載のサセプターアセンブリー。

（８）該導入手段は、液状の水銀を導入する該領域上に配置された第１の端部お よび液状の水銀源と連通する第２の端部を有する細長い中空管で構成される請求 項７記載のサセプターアセンブリー。

（９）該細長い中空管は、耐火性材料からなる毛細管である請求項８記載のサセ プターアセンブリー。

（１０）該本体は前部および後部を有する概して楔形状の断面を有し、後部は前 部より薄く、該表面が該本体のおおむね傾いた上面であり、該領域が該傾いた上 面内に形成されている請求項８記載のサセプターアセンブリー。

（１１）水銀化合物の被着の間チャンバー内に基板を支持し、所定量の液状の水 銀を保持する支持手段と、液状の水銀の供給原料を貯蔵する該チャンバーの外部 の手段と、該貯蔵手段から該保持手段に液状の水銀を輸送する手段とを具備する 基板上への水銀化合物の被着が行われるチャンバーに液状の元素水銀を提供する 装置。

（１２）該支持手段は、耐火性材料からなり少なくとも一つの基板を支持する表 面を有する本体と、該本体内に形成され所定量の液状の水銀をその中に包含する ための容積を規定する領域とを具備する該保持手段とを包含するサセプターを具 備する請求項１１記載の装置。

（１３）該貯蔵手段は、液状の水銀の貯槽からなり、該輸送手段は、該貯槽に連 結され所定の圧力に該貯槽を加圧する手段と、液状の水銀を該領域に導入する該 領域上に配置された第１の端部および液状の水銀の該貯槽に連結された第２の端 部を有する細長い中空管を構成する液状の水銀を導入する手段とを具備する請求 項１２記載の装置。

（１４）該所定の圧力は、約０ないし約１５ｐｓｉｇである請求項１３記載の装 置。

（１５）該貯蔵手段は、液状の水銀の貯槽からなり、該輸送手段は、該貯槽に連 結され該領域に対してほぼ垂直な軸に沿った位置で該容器を維持する手段と、液 状の水銀を該領域に導入する該領域上に配置された第１の端部および液状の水銀 の該貯槽に連結された第２の端部を有する細長い中空管を構成する液状の水銀を 導入する手段とを具備する請求項１２記載の装置。

（１６）該保持手段を所定の温度に加熱して、保持手段内の水銀を気化する手段 をさらに具備する請求項１１記載の装置。

（１７）水銀蒸気を基板表面上に輸送する手段をさらに具備する請求項１６記載 の装置。

（１８）所定の温度は、約１８０℃ないし水銀の沸点である請求項１７記載の装 置。

（１９）加熱された基板支持体上に配置された基板を反応器内に準備し、反応器 外部に液状の元素水銀の貯槽を準備し、液状の元素水銀を貯槽から基板支持体に 輸送することにより水銀を気化し、水銀蒸気を基板上に向けて流して飽和水銀雰 囲気を基板表面上に維持する工程を具備する、反応器を有する有機金属化学的気 相成長システムにおいて基板上への水銀化合物の成長のために元素水銀の源を提 供する方法。

（２０）輸送の工程は、貯槽を所定の圧力に加圧し、加圧された液状の水銀を貯 槽から基板支持体に流す工程により行われる請求項１９記載の方法。

（２１）輸送の工程は、貯槽内に望ましい圧力ヘッドを発生させるために基板支 持体に対して貯槽を上昇させ、液状の水銀を貯槽から基板支持体に流す工程によ り行われる請求項１９記載の方法。

（２２）基板支持体は、約１８０℃ないし水銀の沸点に加熱される請求項１９記 載の方法。

（２３）所定の圧力は、約０ないし約１５ｐｓｉｇである請求項２０記載の方法 。

（２４）向流する工程は、反応器から水銀と合金化されるのに望ましい分子を含 有するキャリアーガス流を与えることにより行われる請求項１９記載の方法。

（２５）分子は、選ばれた第■族−第■族元素に属する原子からなる請求項２４ 記載の方法。

（２６）キャリアーガス流は、ジメチルカドミウムおよびジエチルテルルを含有 する請求項２４の方法。

（２７）耐火性材料からなり、少なくとも一つの基板を支持する表面を有する本 体と、表面の中央に配置された部分内に形成され、所定量の液状の水銀をその中 に収容するための容積を規定する領域と、液状の水銀を該領域に導入する手段と を具備する垂直に配置された有機金属化学的気相成長反応器に使用するためのサ セプター。

（２８）該導入手段は、該本体を貫通し液状の水銀を導入する該領域と連通して 配置された第１の端部および液状の水銀源と連通する第２の端部を有する細長い 中空管で構成される請求項２７記載のサセプター。

（２９）該本体の表面は概して円形の形状を有し、該領域は表面のほぼ中央に形 成されたくぼみである請求項２８記載のサセプター。

国際調査報告 国際調査報”　　　ＵＳ　８９０３０４６

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐火性材料からなり、少なくとも一つの基板を支持する表面を有する本体 と、該本体内に形成され、所定量の液状の水銀をその中に包含するための容積を 規定する領域とを具備する有機金属化学的気相成長反応器に使用するためのサセ プター。
2. （２）本体は、前部および後部を有する概して楔形状の断面を有し、後部が前部 よりも薄く、該表面が該本体のおおむね傾いた上面であり、該領域が該傾いた上 面内に形成されている請求項１記載のサセプター。
3. （３）該サセプターは、所望の方向に該本体を支持する支持手段に該本体を機械 的に連結するための手段を包含する請求項２記載のサセプター。
4. （４）該サセプターは、該本体に熱的に連結されており、該本体の温度を検知す るための手段をさらに包含する請求項３記載のサセプター。
5. （５）耐火性材料は、グラファイトである請求項１記載のサセプター。
6. （６）耐火性材料からなり、少なくとも一つの基板を支持する表面を有する本体 と、該本体内に形成され、所定量の液状の水銀をその中に包含するための容積を 規定する領域と、該領域に液状の水銀を導入する手段とを具備する有機金属化学 的気相成長反応器に使用するためのサセプターに使用するためのサセプターアセ ンブリー。
7. （７）該領域に対し該導入手段を支持するための手段をさらに具備する請求項６ 記載のサセプターアセンブリー。
8. （８）該導入手段は、液状の水銀を導入する該領域上に配置された第１の端部お よび液状の水銀源と連通する第２の端部を有する細長い中空管で構成される請求 項７記載のサセプターアセンブリー。
9. （９）該細長い中空管は、耐火性材料からなる毛細管である請求項８記載のサセ プターアセンブリー。
10. （１０）該本体は前部および後部を有する概して楔形状の断面を有し、後部は前 部より薄く、該表面が該本体のおおむね傾いた上面であり、該領域が該傾いた上 面内に形成されている請求項８記載のサセプターアセンブリー。
11. （１１）水銀化合物の被着の間チャンバー内に基板を支持し、所定量の液状の水 銀を保持する支持手段と、液状の水銀の供給原料を貯蔵する該チャンバーの外部 の手段と、該貯蔵手段から該保持手段に液状の水銀を輸送する手段とを具備する 基板上への水銀化合物の被着が行われるチャンバーに液状の元素水銀を提供する 装置。
12. （１２）該支持手段は、耐火性材料からなり少なくとも一つの基板を支持する表 面を有する本体と、該本体内に形成され所定量の液状の水銀をその中に包含する ための容積を規定する領域とを具備する該保持手段とを包含するサセプターを具 備する請求項１１記載の装置。
13. （１３）該貯蔵手段は、液状の水銀の貯槽からなり、該輸送手段は、該貯槽に連 結され所定の圧力に該貯槽を加圧する手段と、液状の水銀を該領域に導入する該 領域上に配置された第１の端部および液状の水銀の該貯槽に連結された第２の端 部を有する細長い中空管を構成する液状の水銀を導入する手段とを具備する請求 項１２記載の装置。
14. （１４）該所定の圧力は、約０ないし約１５ｐｓｉｇである請求項１３記載の装 置。
15. （１５）該貯蔵手段は、液状の水銀の貯槽からなり、該輸送手段は、該貯槽に連 結され該領域に対してほぼ垂直な軸に沿った位置で該容器を維持する手段と、液 状の水銀を該領域に導入する該領域上に配置された第１の端部および液状の水銀 の該貯槽に連結された第２の端部を有する細長い中空管を構成する液状の水銀を 導入する手段とを具備する請求項１２記載の装置。
16. （１６）該保持手段を所定の温度に加熱して、保持手段内の水銀を気化する手段 をさらに具備する請求項１１記載の装置。
17. （１７）水銀蒸気を基板表面上に輸送する手段をさらに具備する請求項１６記載 の装置。
18. （１８）所定の温度は、約１８０℃ないし水銀の沸点である請求項１７記載の装 置。
19. （１９）加熱された基板支持体上に配置された基板を反応器内に準備し、反応器 外部に液状の元素水銀の貯槽を準備し、液状の元素水銀を貯槽から基板支持体に 輸送することにより水銀を気化し、水銀蒸気を基板上に向けて流して飽和水銀雰 囲気を基板表面上に維持する工程を具備する、反応器を有する有機金属化学的気 相成長システムにおいて基板上への水銀化合物の成長のために元素水銀の源を提 供する方法。
20. （２０）輸送の工程は、貯槽を所定の圧力に加圧し、加圧された液状の水銀を貯 槽から基板支持体に流す工程により行われる請求項１９記載の方法。
21. （２１）輸送の工程は、貯槽内に望ましい圧力ヘッドを発生させるために基板支 持体に対して貯槽を上昇させ、液状の水銀を貯槽から基板支持体に流す工程によ り行われる請求項１９記載の方法。
22. （２２）基板支持体は、約１８０℃ないし水銀の沸点に加熱される請求項１９記 載の方法。
23. （２３）所定の圧力は、約０ないし約１５ｐｓｉｇである請求項２０記載の方法 。
24. （２４）向流する工程は、反応器から水銀と合金化されるのに望ましい分子を含 有するキャリアーガス流を与えることにより行われる請求項１９記載の方法。
25. （２５）分子は、選ばれた第ＩＩ族−第ＶＩ族元素に属する原子からなる請求項 ２４記載の方法。
26. （２６）キャリアーガス流は、ジメチルカドミウムおよびジエチルテルルを含有 する請求項２４の方法。
27. （２７）耐火性材料からなり、少なくとも一つの基板を支持する表面を有する本 体と、表面の中央に配置された部分内に形成され、所定量の液状の水銀をその中 に収容するための容積を規定する領域と、液状の水銀を該領域に導入する手段と を具備する垂直に配置された有機金属化学的気相成長反応器に使用するためのサ セプター。
28. （２８）該導入手段は、該本体を貫通し液状の水銀を導入する該領域と連通して 配置された第１の端部および液状の水銀源と連通する第２の端部を有する細長い 中空管で構成される請求項２７記載のサセプター。
29. （２９）該本体の表面は概して円形の形状を有し、該領域は表面のほぼ中央に形 成されたくぼみである請求項２８記載のサセプター。