JPH06196414A - 気相成長用ガス供給装置 - Google Patents
気相成長用ガス供給装置Info
- Publication number
- JPH06196414A JPH06196414A JP34621792A JP34621792A JPH06196414A JP H06196414 A JPH06196414 A JP H06196414A JP 34621792 A JP34621792 A JP 34621792A JP 34621792 A JP34621792 A JP 34621792A JP H06196414 A JPH06196414 A JP H06196414A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】気相成長法において、粘性の高い有機金属など
の液体原料を複雑な装置を用いることなく、安定に効率
よく気化輸送する。 【構成】円筒状の内面を有する気密容器１の中心にガス
導入管３を設け、その下端のガス吐出口６を容器１の内
底面より１ｍｍ上に位置させる。吐出口６の上方１ｃｍ
の位置に、有孔部材７を設ける。有孔部材７の孔の大き
さは液体原料が表面張力によって下方に滴下しないよう
に、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとする。
の液体原料を複雑な装置を用いることなく、安定に効率
よく気化輸送する。 【構成】円筒状の内面を有する気密容器１の中心にガス
導入管３を設け、その下端のガス吐出口６を容器１の内
底面より１ｍｍ上に位置させる。吐出口６の上方１ｃｍ
の位置に、有孔部材７を設ける。有孔部材７の孔の大き
さは液体原料が表面張力によって下方に滴下しないよう
に、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化学気相成長法（ＣＶＤ
法）におけるガス供給装置に関するものである。
法）におけるガス供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＶＤ法において、液体原料蒸気を成膜
反応室へ輸送するために、一般的な装置として、図４に
示すような発泡気化装置（バブラ）が用いられる。この
装置では、気密容器１内に液体原料２が貯留されてお
り、液体中に挿入したガス導入管３からキャリアガスを
液体原料２中に導入して発泡させる。気泡４には液体原
料の飽和蒸気が含まれ、このようにして得られた飽和蒸
気圧の液体原料を含むキャリアガスが、容器上方のガス
導出管５から出て、成膜反応室へ輸送される。
反応室へ輸送するために、一般的な装置として、図４に
示すような発泡気化装置（バブラ）が用いられる。この
装置では、気密容器１内に液体原料２が貯留されてお
り、液体中に挿入したガス導入管３からキャリアガスを
液体原料２中に導入して発泡させる。気泡４には液体原
料の飽和蒸気が含まれ、このようにして得られた飽和蒸
気圧の液体原料を含むキャリアガスが、容器上方のガス
導出管５から出て、成膜反応室へ輸送される。
【０００３】金属薄膜あるいは半導体薄膜の形成に用い
られる液体原料には各種あるが、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）などの
有機金属蒸気は、上記装置を用いて安定に効率よく発生
輸送される。しかしジメチルアルミウムハイドライド
（ＤＭＡＨ）のように液体粘性の高い有機金属蒸気は、
上記装置では安定に効率よく発生輸送されない。なぜな
らば粘性の高い液体では気泡４が異常に大きくなるから
である。大きな気泡では気泡体積に対する気泡表面積の
比が小さいため、キャリアガスは液体蒸気で飽和する前
に液面に放出されるからである。また大きな気泡が液面
で破裂する毎に気泡内ガスが放出されるため、ガス導出
管５における圧力が不安定に脈動するという問題が生じ
る。
られる液体原料には各種あるが、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）などの
有機金属蒸気は、上記装置を用いて安定に効率よく発生
輸送される。しかしジメチルアルミウムハイドライド
（ＤＭＡＨ）のように液体粘性の高い有機金属蒸気は、
上記装置では安定に効率よく発生輸送されない。なぜな
らば粘性の高い液体では気泡４が異常に大きくなるから
である。大きな気泡では気泡体積に対する気泡表面積の
比が小さいため、キャリアガスは液体蒸気で飽和する前
に液面に放出されるからである。また大きな気泡が液面
で破裂する毎に気泡内ガスが放出されるため、ガス導出
管５における圧力が不安定に脈動するという問題が生じ
る。
【０００４】これら問題点の対策として、特開平３−１
１２８９２号公報にはガス導入管を複数個設け、かつ各
導入管へのキャリアガス供給をオンオフするガス切換手
段を設ける技術が示されている。しかしこの技術では、
十分に小さな気泡を生じさせるには多数のガス導入管を
必要とし、またガス切換手段を必要とするため、装置が
複雑化する問題点がある。
１２８９２号公報にはガス導入管を複数個設け、かつ各
導入管へのキャリアガス供給をオンオフするガス切換手
段を設ける技術が示されている。しかしこの技術では、
十分に小さな気泡を生じさせるには多数のガス導入管を
必要とし、またガス切換手段を必要とするため、装置が
複雑化する問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、粘性の高い
液体原料の飽和蒸気を、安定に効率よく発生輸送しよう
とするものであり、それを複雑な装置を用いることなく
実現しようとするものである。
液体原料の飽和蒸気を、安定に効率よく発生輸送しよう
とするものであり、それを複雑な装置を用いることなく
実現しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、化学気相成長
法における液体原料の蒸気を含んだキャリアガスの供給
装置において、気密容器を、複数の貫通孔を有する有孔
部材で上下室に区画し、上室にはガス導出管を取付ける
と共に有孔部材上に液体原料貯留部を形成し、下室には
キャリアガスを導入するガス導入管を開口させたことを
特徴とする気相成長用ガス供給装置である。この場合
に、前記各貫通孔の孔径を、０．１ｍｍ乃至２．０ｍｍ
とすれば好適である。
法における液体原料の蒸気を含んだキャリアガスの供給
装置において、気密容器を、複数の貫通孔を有する有孔
部材で上下室に区画し、上室にはガス導出管を取付ける
と共に有孔部材上に液体原料貯留部を形成し、下室には
キャリアガスを導入するガス導入管を開口させたことを
特徴とする気相成長用ガス供給装置である。この場合
に、前記各貫通孔の孔径を、０．１ｍｍ乃至２．０ｍｍ
とすれば好適である。
【０００７】本発明者は粘性の高い液体は一般に表面張
力が大きいという物性に着目した。すなわちバブラのガ
ス導入管のガス吐出口の上方に、バブラの内部横断面を
覆うように有孔部材を設置する。その有孔部材には表面
張力が有効に作用する程度の開口サイズをもつ貫通孔を
多数設ける。これにより有孔部材の下側に、液体原料の
飽和蒸気に満ちた空間が確保されると共に、気泡は多数
の微細な孔から液体原料中に発生することになり、所期
の目的を達成することができる。
力が大きいという物性に着目した。すなわちバブラのガ
ス導入管のガス吐出口の上方に、バブラの内部横断面を
覆うように有孔部材を設置する。その有孔部材には表面
張力が有効に作用する程度の開口サイズをもつ貫通孔を
多数設ける。これにより有孔部材の下側に、液体原料の
飽和蒸気に満ちた空間が確保されると共に、気泡は多数
の微細な孔から液体原料中に発生することになり、所期
の目的を達成することができる。
【０００８】
【作用】本発明の構成を図１に基づいて説明する。気密
容器１にガス導入管３を設け、そのガス吐出口６が容器
１の内部底面近くに存在するようにする。吐出口の上方
に多数の貫通孔をもつ有孔部材７を設ける。各貫通孔
は、表面張力が有効に作用する程度の開口サイズにす
る。このような有孔部材７は容器１の内部横断面を覆う
ように、保持材８により保持される。すなわち、図１及
び図２に示すように、有孔部材７は保持材８によりガス
導入管３に固着されると共に容器１の内面に密接するよ
うに保持される。液体原料２は、有孔部材７及び保持材
８で区切られた上方の空間に貯留される。この場合に液
体原料２は、表面張力の作用により、有孔部材７の下方
空間９へは滴下しない。また下方空間９は、液体原料２
の飽和蒸気に満たされることになる。
容器１にガス導入管３を設け、そのガス吐出口６が容器
１の内部底面近くに存在するようにする。吐出口の上方
に多数の貫通孔をもつ有孔部材７を設ける。各貫通孔
は、表面張力が有効に作用する程度の開口サイズにす
る。このような有孔部材７は容器１の内部横断面を覆う
ように、保持材８により保持される。すなわち、図１及
び図２に示すように、有孔部材７は保持材８によりガス
導入管３に固着されると共に容器１の内面に密接するよ
うに保持される。液体原料２は、有孔部材７及び保持材
８で区切られた上方の空間に貯留される。この場合に液
体原料２は、表面張力の作用により、有孔部材７の下方
空間９へは滴下しない。また下方空間９は、液体原料２
の飽和蒸気に満たされることになる。
【０００９】次に上記構成装置の作用について説明す
る。ガス導入管３から有孔部材７の下方空間９に導入さ
れたキャリアガスは、そこを満たす液体蒸気と混合し、
次いで有孔部材７の貫通孔を通って液体原料２中へ噴出
し、気泡４を発生する。各貫通孔の開口サイズが小さい
ため、液体原料の粘性が高い場合にも気泡は小さなもの
となる。このように気泡が小さいこと、及び発泡前のキ
ャリアガスには、下方空間９の通過時に原料蒸気が混入
することにより、気泡は液体原料の蒸気で容易に飽和す
ることになる。また気泡は多数の貫通孔から分かれて放
出されかつ各気泡体積が小さいため、ガス導出管５にお
ける圧力が脈動することも避けられる。
る。ガス導入管３から有孔部材７の下方空間９に導入さ
れたキャリアガスは、そこを満たす液体蒸気と混合し、
次いで有孔部材７の貫通孔を通って液体原料２中へ噴出
し、気泡４を発生する。各貫通孔の開口サイズが小さい
ため、液体原料の粘性が高い場合にも気泡は小さなもの
となる。このように気泡が小さいこと、及び発泡前のキ
ャリアガスには、下方空間９の通過時に原料蒸気が混入
することにより、気泡は液体原料の蒸気で容易に飽和す
ることになる。また気泡は多数の貫通孔から分かれて放
出されかつ各気泡体積が小さいため、ガス導出管５にお
ける圧力が脈動することも避けられる。
【００１０】なお、以上の説明から分かるように、液体
原料が下方空間９に多少存在していても、本発明は有効
に作用する。上述のように本発明では、有孔部材７の各
貫通孔の開口サイズを、表面張力が有効に作用する程度
に小さくする必要がある。これについて以下説明する。
貫通孔の開口部が直径Ｒの円形であると仮定すれば、液
体２の表面張力σによる合力Ｆ1 は、Ｆ1 ＝πＲσで与
えられる。一方この開口部上の液体による重力Ｆ2 は、
Ｆ2 ＝（１／４）πＲ2 ｈρｇ＝（１／４）πＲ2 Ｍで
与えられる。ここにｈは液体の深さ、ρは液体の密度、
ｇは重力加速度、Ｍ（＝ｈρｇ）は液体の重量が開口部
に及ぼす圧力である。Ｆ1 ＞Ｆ2 であれば、表面張力の
作用により、液体は貫通孔から滴下しない。すなわちＲ
＜４σ／Ｍであればよいことになる。種々のσ及びＭの
値に対して、この条件を満たすＲの上限値を表１に示
す。通常の場合、使用する液体原料に応じて、Ｒは０．
１ｍｍ乃至２．０ｍｍの適当な値を選べば良い。
原料が下方空間９に多少存在していても、本発明は有効
に作用する。上述のように本発明では、有孔部材７の各
貫通孔の開口サイズを、表面張力が有効に作用する程度
に小さくする必要がある。これについて以下説明する。
貫通孔の開口部が直径Ｒの円形であると仮定すれば、液
体２の表面張力σによる合力Ｆ1 は、Ｆ1 ＝πＲσで与
えられる。一方この開口部上の液体による重力Ｆ2 は、
Ｆ2 ＝（１／４）πＲ2 ｈρｇ＝（１／４）πＲ2 Ｍで
与えられる。ここにｈは液体の深さ、ρは液体の密度、
ｇは重力加速度、Ｍ（＝ｈρｇ）は液体の重量が開口部
に及ぼす圧力である。Ｆ1 ＞Ｆ2 であれば、表面張力の
作用により、液体は貫通孔から滴下しない。すなわちＲ
＜４σ／Ｍであればよいことになる。種々のσ及びＭの
値に対して、この条件を満たすＲの上限値を表１に示
す。通常の場合、使用する液体原料に応じて、Ｒは０．
１ｍｍ乃至２．０ｍｍの適当な値を選べば良い。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図１〜図３に基づいて説明
する。円筒状の内面を有する気密容器１の中心に上方か
ら容器の下端近傍まで貫通するガス導入管３を設け、そ
の下端のガス吐出口６を容器１の内底面上１ｍｍに位置
させる。吐出口６の上方１ｃｍの位置に、有孔部材７を
設ける。この有孔部材７はその部分拡大図を図３（ａ）
に示すように、例えばステンレス線１１を網状に編ん
で、多数の貫通孔（開口部）１２を有するメッシュとし
て作ることができる。この有孔部材７は保持枠８により
平面状に保持される。この保持枠８はその中心部がガス
導入管３に固着され、周辺部が容器１の内周面に密接す
るように設置する。
する。円筒状の内面を有する気密容器１の中心に上方か
ら容器の下端近傍まで貫通するガス導入管３を設け、そ
の下端のガス吐出口６を容器１の内底面上１ｍｍに位置
させる。吐出口６の上方１ｃｍの位置に、有孔部材７を
設ける。この有孔部材７はその部分拡大図を図３（ａ）
に示すように、例えばステンレス線１１を網状に編ん
で、多数の貫通孔（開口部）１２を有するメッシュとし
て作ることができる。この有孔部材７は保持枠８により
平面状に保持される。この保持枠８はその中心部がガス
導入管３に固着され、周辺部が容器１の内周面に密接す
るように設置する。
【００１３】上記貫通孔（開口部）１２が０．５ｍｍ径
であるメッシュ状有孔部材７を用い、液体原料２として
ＤＭＡＨを１００ｇ貯留した場合に適用した。キャリア
ガスとして導入する水素流量を５０ｓｃｃｍから３００
ｓｃｃｍまで変えて、ガス導出管５から流出するガスを
調べると、いずれも飽和蒸気圧のＤＭＡＨが含まれてい
た。またガス導出管におけるガス圧の変動は１％以下で
あった。
であるメッシュ状有孔部材７を用い、液体原料２として
ＤＭＡＨを１００ｇ貯留した場合に適用した。キャリア
ガスとして導入する水素流量を５０ｓｃｃｍから３００
ｓｃｃｍまで変えて、ガス導出管５から流出するガスを
調べると、いずれも飽和蒸気圧のＤＭＡＨが含まれてい
た。またガス導出管におけるガス圧の変動は１％以下で
あった。
【００１４】なお、上記実施例では有孔部材７としてメ
ッシュを用いたが、図３（ｂ）に部分拡大図を示したよ
うに、板材に開口部１２を穿孔した多孔板１３を用いて
も良い。
ッシュを用いたが、図３（ｂ）に部分拡大図を示したよ
うに、板材に開口部１２を穿孔した多孔板１３を用いて
も良い。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば気相成長法において、粘
性の高い有機金属などの液体原料を、複雑な装置を用い
ることなく、安定的に効率良く気化輸送することができ
る。よって金属薄膜あるいは半導体薄膜の形成に好適で
ある。
性の高い有機金属などの液体原料を、複雑な装置を用い
ることなく、安定的に効率良く気化輸送することができ
る。よって金属薄膜あるいは半導体薄膜の形成に好適で
ある。
【図１】本発明のガス供給装置の模式縦断面図である。
【図２】図１の装置の有孔部材面における平面図であ
る。
る。
【図３】有孔部材７の部分拡大図である。
【図４】従来装置の模式図である。
１ 気密容器 ２ 液体原料 ３ ガス導入管 ５ ガス導出管 ６ 吐出口 ７ 有孔部材 ８ 保持枠 １１ ステンレス線 １２ 貫通孔（開口部） １３ 多孔板
Claims (2)
- 【請求項１】 化学気相成長法における液体原料の蒸気
を含んだキャリアガスの供給装置において、気密容器
を、複数の貫通孔を有する有孔部材で上下室に区画し、
上室にはガス導出管を取付けると共に有孔部材上に液体
原料貯留部を形成し、下室にはキャリアガスを導入する
ガス導入管を開口させたことを特徴とする気相成長用ガ
ス供給装置。 - 【請求項２】 前記各貫通孔の孔径が、０．１ｍｍ乃至
２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の気相
成長用ガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34621792A JPH06196414A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 気相成長用ガス供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34621792A JPH06196414A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 気相成長用ガス供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196414A true JPH06196414A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18381907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34621792A Withdrawn JPH06196414A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 気相成長用ガス供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196414A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4809558A (en) * | 1987-02-27 | 1989-03-07 | Itt Corporation | Method and apparatus for use with vortex flowmeters |
| WO2004019399A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Tokyo Electron Limited | ガス供給系及び処理システム |
| JP2010116616A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Ube Ind Ltd | 充填容器及び当該充填容器を用いた低融点化合物の気化供給方法 |
| CN104789942A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 罗门哈斯电子材料有限公司 | 递送装置、其制备方法以及包含该递送装置的制品 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34621792A patent/JPH06196414A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4809558A (en) * | 1987-02-27 | 1989-03-07 | Itt Corporation | Method and apparatus for use with vortex flowmeters |
| WO2004019399A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Tokyo Electron Limited | ガス供給系及び処理システム |
| CN100377319C (zh) * | 2002-08-23 | 2008-03-26 | 东京毅力科创株式会社 | 气体供给装置及处理系统 |
| US7854962B2 (en) | 2002-08-23 | 2010-12-21 | Tokyo Electron Limited | Gas supply method using a gas supply system |
| JP2010116616A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Ube Ind Ltd | 充填容器及び当該充填容器を用いた低融点化合物の気化供給方法 |
| CN104789942A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 罗门哈斯电子材料有限公司 | 递送装置、其制备方法以及包含该递送装置的制品 |
| KR20150099397A (ko) * | 2014-01-17 | 2015-08-31 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈 엘엘씨 | 전달장치, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 물품 |
| US9957612B2 (en) | 2014-01-17 | 2018-05-01 | Ceres Technologies, Inc. | Delivery device, methods of manufacture thereof and articles comprising the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |