JPH05343339A - 有機金属気化容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 有機金属気化容器本体１の内部は中央の仕切
り２により、２室Ａ、Ｂに区画されて、前記２室の各々
は、仕切り２の最下部に設けた細孔３により導通されて
いる。各室Ａ、Ｂは各々室内の上部空間に導通させた気
体導入管４A及び排出管４Bを有している。 【効果】 いかなるときでも気化容器内部の有機金属が
装置配管へ逆流せず、しかもこの有機金属を効率良く温
度制御でき、さらに容器の液量を容易に確認できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は有機金属気相成長法(以
下「ＭＯＣＶＤ法」という)等に用いる有機金属気化容器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＯＣＶＤ法は半導体デバイス作製上よ
く用いられる結晶成長手段の１つであり、有機金属気化
容器はその成長装置の重要な部品の１つである。

【０００３】従来の有機金属気化容器の一例を図３に示
す。この図に示すように、従来の有機金属気化容器本体
１１は１室で構成され、その中に有機金属１２が装填さ
れ、容器本体１１の内部には、その開口部が有機金属１
２の液面の下部に達するディッピングチューブ１３が設
けられている。そのディッピングチューブ１３の上端は
バルブ１４を介して容器外部に延設されている。また容
器本体１１の上部空間に連通させたチューブ１５が容器
外部に延設されており、チューブ１５にもバルブ１６が
介装されている。図２は有機金属気化容器が装置に接続
されたときの配管系統図の一例である。再現性の高い結
晶成長を行うためには容器本体１１の上部の各チューブ
１３、１５に接続された配管Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃へ有機金属
が逆流しないようにする必要がある。すなわち、いかな
るときも容器本体１１の入口と出口の圧力関係を常に入
口側が出口側より低くならないように操作せねばならな
い。また有機金属は空気中で自触発火し非常に激しく燃
える。そのため有機金属気化容器を取りはずすとき配管
Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃に逆流した有機金属が存在すると空気に
触れて発火燃焼し非常に危険である。

【０００４】そこで、容器はきわめて高い気密性を要す
るため、形状は容器本体および付属配管は溶接付されて
いる。こうした理由から、容器中の有機金属残液量を確
認する方法は、容器全体の重量を測定し、液量を推定す
る重量法が最も一般的である。しかし、装置からの容器
の取りはずしが必要なため、作業上、きわめてめんどう
であり、配管内に滞留した有機金属が流出する場合を考
えると危険である。

【０００５】もっとも、有機金属を配管中に逆流させな
ければ問題が起こらないが、バルブは人間が操作するも
のであり、操作ミスが起こる可能性はある。また容器本
体１１の上部の配管Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃を真空に引くことは
操作上しばしばあるがその際、図３のディッピングチュ
ーブ１３に連結されているバルブ１４が開閉を重ねた事
により配管内やバルブ上に、有機金属が滞留していると
容易に逆流してしまい、再現性の高い結晶成長の生成を
阻害する。また、これが有機金属気化容器を取りはずす
際であれば発火などあり非常に危険である。

【０００６】また、有機金属は使用する際、キャリアガ
スを流すことにより所定の蒸気圧で供給されるが、通
常、所望する温度に制御された恒温槽で容器全体を温度
管理し、有機金属の蒸気圧を決定している。しかし、こ
の様に温度管理された有機金属中にキャリアガスを吹き
込むため、キャリアガス温度により、有機金属の温度が
不安定になり蒸気圧が変動するという問題がある。

【０００７】さらに、従来の有機金属気化容器では、デ
ィッピングチューブを有しているため、容器にある有機
金属の液量を測定する際、例えば、超音波式液面計で
は、ディッピングチューブによる超音波の反射等により
測定することが難しいという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決したもので、本発明の目的は、いかなるときでも気化
容器内部の有機金属が装置配管へ逆流せず、しかもこの
有機金属を効率良く温度制御でき、さらに容器の液量を
容易に確認することのできる有機金属気化容器を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、底部において
連通した２室からなり、当該一方の室の上部に気体導入
管を、他方の室の上部に排出管を設けたことを特徴とす
る有機金属気化容器である。

【００１０】

【作 用】底部において連通した２室を設けたので、気
化作動中の気化容器内の有機金属は、全量後方の一室に
あって気化し、キャリアガスの入口側の圧力の変動があ
ってもこの有機金属は前方の他の一室に留まるため、装
置配管へ逆流することがない。また、前方の一室がキャ
リアガスを所定時間滞留させるためこのガスの温度を一
定に保持することができ、有機金属の温度を容易に制御
できるようになる。さらにディッピングチューブを設け
る必要がないので、超音波式液面計等により容器の液量
を外部から容易に確認することができる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。図１(Ａ)は、
本発明の一実施態様を示す有機金属気化容器の断面図で
ある。容器の形状は円筒でも角柱でも良い。容器本体１
の内部は中央の仕切り２により、２室Ａ、Ｂに区画され
ている。前記２室の各々は、仕切り２の最下部に設けた
細孔３〔または図１(Ｂ)に示した構造としても良い〕に
より導通されている。この細孔の直径はＡ、Ｂ室の直径
より小さければ良いが、これらの室の直径の１／５以下
とすることが、逆流を確実に防ぐ上で好ましい。

【００１２】また、この細孔は１個であってもよいが、
複数個あっても良い。

【００１３】各室Ａ、Ｂは各々室内の上部空間に導通さ
せた気体導入管４A及び排出管４Bを有し、この気体導入
管４A及び排出管４Bには各々バルブ５A、５Bが介装され
ている。

【００１４】有機金属は前記２室Ａ及びＢのどちらの室
に充填しても良い。しかし、有機金属充填後使用前では
仕切り下部の細孔を通り、有機金属６はＡ、Ｂ室の双方
に存在し、その両液面は点線で示したように同じレベル
となっている。

【００１５】ここで、気体導入管４Aからキャリアガス
を導入するとＡ室中の有機金属はＢ室に全て移行し、Ｂ
室の有機金属の液面は上昇するとともに、キャリアガス
およびガスに同伴した有機金属が排出管４Bから出てい
く。

【００１６】なお、有機金属の充填量はＢ室の容積未満
とする必要があるが、Ａ、Ｂ室の大きさは特に問題とは
ならない。Ａ室はＢ室と同等もしくは、それ以上とする
ことが望ましい。

【００１７】さらに、本発明の容器は、それぞれの室が
まったく分離され、配管でその底部が連通されたもので
も良い。

【００１８】本発明の有機金属気化容器は図２と同様に
装置の配管に接続される。

【００１９】使用時において、キャリアガス入口側が出
口側の圧力よりも低くなると有機金属６はＢ室よりＡ室
に移るが、これより先のバルブ５Aを通り上部配管へ逆
流することはない。

【００２０】また、本発明の有機金属気化容器は、Ａ室
にキャリアガスが滞留するため、その温度を一定に保持
することができ、常に一定の温度のキャリアガスが有機
金属６に吹き込まれるので、有機金属の温度、即ち蒸気
圧の制御が容易になる。

【００２１】さらに、ディッピングチューブを有しない
ため、超音波式液面計（例えば、三菱油化製、EKIFLE
X）を中央仕切から最も遠い位置の容器外壁に設置する
ことで有機金属の液量を測定することが可能になる。

【００２２】

【発明の効果】以上の様に本発明による有機金属気化容
器を使用すると操作上の誤りやバルブの漏れ等が原因と
なって、キャリアガス入口側が出口側に比較して低圧に
なっても、気化容器から配管への逆流はなく、入側圧力
を出側圧力よりも高くすることで容易に通常状態に復帰
させることができる。

【００２３】さらに、容器構造上前室を設置したのでキ
ャリアガスの温度制御がなされ有機金属の蒸気圧制御が
容易になる。

【００２４】また、容器中にディッピングチューブを有
しないため超音波式液面計により、容器中の有機金属量
が測定可能になる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

図１(Ａ)は、本発明の一実施態様である有機金属気化容
器の断面図で、図１(Ｂ)はその底部を連通させる細孔の
他の例を示す断面図である。図２は従来の気化容器を装
置に接続した反応系統図を示したもので、図３は従来の
気化容器の断面図である。 １ ……… 容器本体 ２ ……… 仕切り ３ ……… 細孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部において連通した２室からなり、当
   該一方の室の上部に気体導入管を、他方の室の上部に排
   出管を設けたことを特徴とする有機金属気化容器。 【０００１】