JPS62247521A - 有機金属化合物収納装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は有機金属気相成長法に用いられる有機金属化合
物収納装置に関するものである〇特性のそろった高品質
の電子デバイスまたは光デバイスを再現性よく得るため
には、エピタキシャル成長において、膜厚や組成の均一
性が要求される。最近、ｍ−ｖ族および■−■族等の化
合物半導体および混晶半導体の気相成長法、特に有機金
属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）が、大面積にわたる均一
性、量産性、膜厚や組成の制御性等の点から注目を集め
、各所で研究開発が活発に行なわれている。

従来、有機金属気相成長法の原料ガスとして、ｍ族や■
族は、例えばトリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇａ）
ＴＭＧやジエチルジンク（（０２Ｈ５）２Ｚｎ　）Ｄ　
Ｅ　Ｚ等が用いられておシ、これらは、第３図に示すよ
うな容器に入れられている。

１はシリンダー、２は入口、３は出口、４，５ハハルフ
、例えばベローパルプやダイアフラムバルブである。有
機金属化合物の流量はシリンダー１を恒温槽の中に入れ
、精密に温度制御し蒸気圧スフローコントローラで精密
に制御することによって決定できる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような有機金属化合物収納装置だ
と、恒温槽を用いてシリンダー１の温度を精密に制御し
ても、バブルするための水素ガスの温度が、シリンダー
１部の温度と異なる場合があり、有機金属化合物の蒸気
圧がシリンダーの温度で制御できない。又、入口２の管
が太いと、バブルするための水素ガスの供給量が多い場
合はあまり問題にならないが、数ｃｃ／分とかなり、流
量が少なくなると入口２における流速が小さいため、有
機金属化合物の逆拡散が生じ、入口２側の配管を汚染す
る問題があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するため、有機金属化合物
を収納する装置において、入口側の管が本体のシリンダ
ー部に密着させる（一体構造とする）かまたはらせん状
にまきつけであることを特徴とし、望ましくは入口側の
管には太さが１／８インチ（３，１７５１１１１１１）
以下のステンレス鋼製管を用いてなる有機金属化合物収
納装置である。

作　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

有機金属化合物収納装置の入口管を、本体のシリンダー
部に密着あるいはらせん状にまきつけであるので、シリ
ンダーの温度゛とバブルするために供給する水素と同じ
温度にすることができるので、有機金属化合物の蒸気圧
の制御性が向上すると共に、信頼性が高まった０又、太
さが一インチ（３，１７５１１１１１）以下の細いステ
ンレス鋼製管を使用すると、流速を高めることができ有
機金属化合物の逆拡散を防ぐことができる。

実施例 本発明による具体的な第１の実施例を第１図に示す０１
はシリンダー、２は第３図に示す例と同じく入口、３は
出口、４，５はパルプ例えばベローバルブまたはダイア
スラムバルプ、７は本発明の入口側配管で太さが一イン
チ（３，１７５ｍ）　　である。入口側配管７は本体の
シリンダー１に溶接により密着されている。配管７は有
機金属化合物収納装置本体とは、接続治具６を用いて接
続されている。適状出口３や入口２は太さが一インチ（
６，３５ｍｍ）である。

第２の実施例を第２図に示す。第１の実施例とのちがい
は、入口側の配管をシリンダー１にらせん状にまきつけ
て溶接しであることである。太さか／６（／チ（３，１
７５８）のステンレス鋼製管をらせん状にまきつけであ
るため、持ち運びの際ひっかかりとな９手からすべり落
すことがなくこの点でも好都合である。

次に、この有機金属化合物収納装置を用いて、実際にＧ
ａＡｓ／Ａ／ＧａＡｓ系の結晶成長を行ない良好な結果
を得た。Ａｌ、Ｇａのソース材料としてそれぞれ（０ｆ
（３）　３Ａ４　ＴＭＡ　、　（ＣＨ３）　３Ｇａ　Ｔ
ＭＧおよびＡｓのソース材料として６％Ａ　ｓ　Ｈｓを
用いた。

先ず、基板として半絶縁性Ｇ　ａ　Ａ　ｓを用いてアン
ドープ）ＧａＡｓ＋の結晶成長を行なった。キャリアガ
スとして高純度水素ガスを用いた。半絶縁性Ｇ　ａ　Ａ
　ｓ基板を、Ｈ２ＢＯ３：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２ｏ＝３：１．
：１のエツチング液で基板表面をエツチングしたのち結
晶成長室内に載置されたカーボン製サセプタ上に設置す
る。原料ガス導入管から水素ガスを供給し結晶成長室内
を十分水素ガスで置換したのち高周波加熱装置によシカ
−ポン製すセグタを７３０℃に昇温する。結晶成長室内
圧力は１ｏｏＴｏττである。昇温時にＧ　ａ　Ａ　ｓ
基板表面のサーマルダメージを避けるためＡ２Ｈ３を５
ｃｃＺ分を結晶成長室内に流して−おく。全水素流量は
３．８１７分である。

ＴＭＧは恒温槽を用いて一１５℃に保たれている。

Ａ　ｓ　Ｈ３の流量は１００ｃｃ／ｆ＋である。ＴＭＧ
の流量を、２ｃｃ／分、５ＣＱ／分、　１０ｃＯ７％、
　ｆ５”　１５）ｔ　３０　ｃ　ｃ　７％および１００
ｃｃ乃慢６種類について調べた。成長速度は１．５７１
ｍ、／Ｉｌｌ＠　、　３　ｐｍ／時＋　６−”ｍ／時、
　９　ｐｒｎ／時、　１８７１ｍ１時および６０　）１
ｍ／時で線型関係が保たれている。バブルする水素ガス
流量が多くなると、水素ガスの温度がシリンダー内の有
機金属の温度よシ高い場合があり、予定した供給量より
多い場合がしばしば生じた。

ところが本発明の有機金属化合物収納装置を用いると、
そのような懸念はなくなった０又、バブルする水素ガス
の流量が非常に少ない場合例えば数ｃ　ｃ　７ｍ　ｉ　
ｎ　の場合、入口側の管の径の太さが１／８インチだと
流速が遅いため、シリンダー内の有機金属化合物を押し
出す力よりも逆に拡散する力が大きく、入口側の管を汚
染していたが、本発明になった。次にＡ　ｌａｓ　Ｇ　
ａ　０．７　Ａ　ｓ　／Ｇ　ａ　Ａ　ｓの超格子の作製
を行なった。この超格子はそれぞれの厚みが６Ｑへの１
０ベアからなる。ＳＩＭＳによりＡ／の分析を行なった
結果、遷移領域が１０八以下で検出不可能な程、界面の
急峻性がよいことがわかった０ 又、従来のボンベを用いて上記と同様な効果を得る方法
として、ＭＯＣＶ　Ｄ装置に太さかｌンチ（３，１７５
ａｍ　）以下のステンレス鋼製パイプを具備し、その一
部を恒温槽内に入れておくことが考えられる。しかし、
恒温槽内の温度は必ずしも均一でなく分布があるので入
口側の太さが１４インチ（３，１７５ｍ）管はシリンダ
ー１にできる限シ近づける必要がある。したがって、入
口側管がボンベのシリンダー１部に密着させるかまたは
らせん状にまきつけて一体構造とすることによって、シ
リンダー１とバブル用水素ガスの温度差をなくすことが
でき、取りあつかいも非常に簡単になる０又、上記の従
来の方法だと、恒温槽内のスペースを大きくとることに
なり、装置全体のコンパクト化にも不向きである。

発明の効果 本発明の有機金属化合物収納装置を用いることによって
、正確に■族原料ガスの制御ができるようになったので
、厚みや組成のばらつきがきわめて小さい高品質の結晶
薄膜が大面積にわたって均一性よくしかも再現性よく得
られるようになった。

又、ヘラロ界面の遷移領域は１０Å以下で界面の急峻性
はきわめて向上した。その結果、この結晶より作られる
デバイスは歩留まりが向上しコ不トも大幅に削減するこ
とが可能となり、非常に実用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の収納装置の概略図、第
２図は第２の実施例の同装置の概略図、第３図は従来の
有機金属化合物収納装置の概略図である。 １・・・・・・シリンダー、２・・・・・・入口、６・
・・・・・接続治具、７・・・・・・入口側配管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ゛第２図　　　　第３

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機金属化合物を収納する本体の入口側の管が、
   前記本体のシリンダー部に密着させてあるかまたはらせ
   ん状にまきつけてあることを特徴とする有機金属化合物
   収納装置。
2. （２）入口側の管は、太さが１／８インチ（３．１７５
   ｍｍ）以下のステンレス鋼製管からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の有機金属化合物収納装
   置。
3. （３）入口側の管は、本体のシリンダー部と一体となっ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   有機金属化合物収納装置。