JPS6272117A - 揮発性物質の気化装置 - Google Patents

揮発性物質の気化装置

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JPS6272117A
JPS6272117A JP21290485A JP21290485A JPS6272117A JP S6272117 A JPS6272117 A JP S6272117A JP 21290485 A JP21290485 A JP 21290485A JP 21290485 A JP21290485 A JP 21290485A JP S6272117 A JPS6272117 A JP S6272117A
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JP
Japan
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gas
pressure
pipe
volatile substance
inflow pipe
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JP21290485A
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English (en)
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Motoji Morizaki
森崎 元司
Mototsugu Ogura
基次 小倉
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、蒸気圧の高い液体状の揮発性物質の気化装置
に関するものである。
従来の技術 化合物半導体の気相成長(たとえば・・ライド気相エピ
タキシャル成長法や有機金属気相成長法)。
CVD法による電極形成(たとえばモリプデ/電極の形
成)等、半導体装置の結晶成長やプロセスにおいて、揮
発性物質を気化させて、それを原料として用いているこ
とが多い。
その−例として、揮発性物質である有機金属(アルキル
化物)を原料として用いる有機金属気相成長法(Met
al−Organic Chemical Vapor
Deposition、略してMOCVD)がある。こ
の場合一般に、高い蒸気圧の液体である有機金属にキャ
リアガスを流し込み、その蒸気を含ませて炉へ供給して
いる。このときの有機金属の気化装置は、第7図に示す
ような構造をしている。キャリアガスはガス流入管1を
通して有機金属である揮発性物質2の入った容器3に流
入する。ガス流入管1の先端部4は揮発性物質2の中に
挿入されているので、流入したキャリアガスは気泡とな
って揮発性物質内を液面まで上ってくる。これをバブリ
ングと呼んでいる。バブリングしたキャリアガスは気化
した揮発性物質の蒸気を含み、かス排気管5を通って容
器から排出される。したがってこのような構造の揮発性
物質の気化装置を用いて結晶を気相成長する場合、ガス
流入管1は、気相成長装置のキャリアガス供給源側、ガ
ス排出管5は、気相成長装置の成長反応部側のガス管に
それぞれ接続される。そしてキャリアガス供給源からキ
ャリアガスがガス流入管1に供給されて、バグリングに
より揮発性物質が気化する。気化した揮発性物質は、キ
ャリアガスに含まれてガス排出管6より気相成長反応部
へ供給され、結晶成長反応がおこるわけである。
発明が解決しようとする問題点 ところがこのような構造をもつ揮発性物質の気化装置で
は、ガス流入管のガス圧が、キャリアガス供給源のガス
圧低下やガスリーク等何らかの原因で低下した場合やガ
ス排気管のガス圧が、成長反応部側のガス系の詰り等の
原因で上昇した場合において、ガス排出管内のガス圧が
ガス流入管内のガス圧よりも高くなると、容器内の揮発
性物質がガス流入管へ押し出されてしまうという欠点が
あった。
揮発性物質の気化装置は、通常恒温槽等である一定の温
度に保つことで、その蒸気圧を一定にして、キャリアガ
スの流量によって揮発性物質の供給量を制御する。とこ
ろが前述のようにガス流入管側へ逆流し、管壁に付着し
たり、溜ったりすると、温度が一定に保たれていない揮
発性物質からの気化が生じるため、揮発性物質の供給量
の制御が困難となってしまう。また、揮発性物質が有機
金属のように不安定な物質で、空気等と激しく反応した
り、自然発火する場合、揮発性物質の気化装置の交換時
に、ガス管をはずすことが非常に危険となる。
本発明はかかる点を鑑みてなされたもので、揮発性物質
がガス流入管側へ押し出され、逆流することを防ぐ揮発
性物質の気化装置を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 前述の問題点を解決する本発明の技術的手段は、揮発性
物質中に先端部が挿入されたガス流入管と、気化した前
記揮発性物質を含んだガスを排出するガス排出管と、前
記ガス流入管と前記ガス排出管を結ぶバイパス管と、前
記バイパス管の途中に、前記ガス排出管内のガス圧が前
記ガス流入管内のガス圧よりも高い場合に、前記ガス排
出管側から前記ガス流入管側へ前記バイパス管を通して
ガスを流す圧力調整器とを備えるものである。
または、揮発性物質中に挿入されたガス流入管と、気化
した前記揮発性物質を含んだガスを排出するガス排出管
と、前記ガス流入管と前記ガス排出管との圧力差を検知
する差圧計と、前記ガス流入管と前記ガス排出管とを結
ぶバイパス管と、前記バイパス管の途中に前記差圧計と
連動し、前記ガス排出管内のガス圧が前記ガス流入管内
のガス圧より高い場合に弁が開く圧力調整弁とを備える
ものである。
作  用 この技術的手段による作用は次のようになる。
揮発性物質が、ガス流入管へ押し出されるような状態、
すなわち、ガス排出管内のガス圧が、ガス流入管内のガ
ス圧より高くなった場合に、圧力調整器によってガス排
出管内のキャリアガスが、バイパス管を通じてガス流入
管へ流れ、双方の圧力差を零にしてしまう0このため、
揮発性物質はガス流入管へ押し出されることがなくなる
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
なお本実施例では、揮発性物質としては有機金属(アル
キル化物)であり、有機金属気相成長法(MOCVD)
の原料として用いる場合について示すが、揮発性物質は
有機金属に限るものでもなく、また揮発性物質を気化さ
せて用いる装置であれば、いかなる装置にこの気化装置
を接続しても本発明は適用される。
本発明の一実施例を第1図に示す。1はキャリアガスの
ガス流入管である。2は揮発性物質であシ、容器3に入
っている。ガス流入管1の先端部4は揮発性物質2の中
に挿入されている。一方6は気化した揮発性物質を含ん
だキャリアガスが排出されるガス排出管である。そして
ガス流入管1とガス排出管5とはバイパス管6でもって
直結されており、またガス排出管6のガス圧がガス流入
管1のガス圧よシ高くなった場合、バイパス管eを通じ
てガス排出管6側からガス流入管1側へガスを流す圧力
調整器7がバイパス管6の途中に接続されている。この
圧力調整器7の作用は第2図に示すように調整器のB側
の圧力がA側の圧力より高くなった場合のみ、弁などが
開いてガスがBからAへ流れる。そして双方が同圧力に
なると弁などが閉じてガスの流れは止まる。圧力調整器
の機構は従来からある安全弁、逆上弁の機構から容易に
推察できる。その−例として第3図のようにバネ31を
用いた圧力調整器がある。すなわち、B側の圧力がA側
の圧力より高くなるとバネ31はA側へ伸び、すき間3
2が生じてガスが、圧力差に応じてBからAに流れる。
BとAの圧力が同じになるとバネ31は元へ戻り、すき
間32は閉じてガスの流れは止ってしまう。圧力調整器
の機構は、第2図に示すような働きをするものであれば
、第3図に示した機構に限らない。
次に第1図に示した実施例の作用について説明する。通
常は、ガス流入管1側のガス圧がガス排出管6側のガス
圧より高めにして使用する。そうするとキャリアガスは
ガス流入管1を通って、揮発性物質2の入った容器3に
流入し、バブリングして気化した揮発性物質を含む0揮
発性物質を含んだキャリアガスはガス排気管6を通って
排出される。ところが前述したように何らかの原因でガ
ス排出管6側のガス圧がガス流入管1のガス圧より高く
なった場合、第2図で示したように圧力調整器子の働き
によってバイパス管6を通じてガス排気管6側からガス
流入管1側へキャリアガスが流れて、両者のガス圧を同
じにすることにより、揮発性物質2がガス流入管1へ押
し出されることを防止する。
以上のような機構をもつ揮発性物質の気化装置の使用例
を第4図に示す。揮発性物質は有機金属のトリエチルイ
ンジウム41 (T E I 、(C2H6)3In)
およびトリエチルガリウム42(TEG。
(C2H6)3Ga )であり、InGaAsPのMO
CVD成長の原料として用いられる場合を示す。第1図
に示した本発明の一実施例の揮発性物質の気化装置は、
43および44の部分に接続されている。
キャリアガスである水素(H2)はマスフロー46およ
び46で、それぞれ350 (A / ’IHRおよび
80cc/m1yrに制御されてそれぞれの気化装置の
ガス流入管1を通じてTEI41 、およびTEG42
へ流れ込み、バブリングして気化させる。気化したTE
IおよびTEGを含んだ水素はそれぞれのガス排気管6
を通じてMOCVD成長炉47へ供給される。一方、P
およびAsの原料としては、水素で5チに希釈したPH
348(ボスフィン)および水素で6チに希釈したA 
s Hs  49 (アルシン)が用いられ、それぞれ
マスフロー60.およ°び61で17occ7min、
および100cc/rruRに流量制御されたのち、成
長炉47へ供給される。成長炉47では基板62を67
0℃に加熱し、供給された原料の熱分解反応によって基
板62上にInGaAgP  四元混晶がエピタキシャ
ル成長する。
ところが、水素供給源63のガス圧が何らかの原因で低
下したり、水素供給源63からガス流入管1の間でガス
リークが生じたり、またはガス排気管6から排ガス処理
装置64の間でガス管が結ったシしてガス排出管6のガ
ス圧がガス流入管1のガス圧より高くなると、圧力調整
器7の働きにより、バイパス管6にキャリアガスがガス
排気管6からガス流入管1へ流れ、両者のガス圧力差が
なくなり、TEI41やTEG42がガス流入管1へ押
し出されることが防げた。
本発明の第2の実施例を第5図に示す。第1図と同一構
成部には第1図と同じ番号を記す。第1 。
図と同じく、1はガス流入管であり、その先端部4は、
容器3に入った揮発性物質2に挿入されている。5はガ
ス排気管であり、6はバイパス管である。第1図と異な
る点は、ガス流入管1とガス排出管6のガス圧の差を差
圧計60で検知し、ガス排出管5のガス圧がガス流入管
1よりも高くなった場合に、差圧計60と連動して弁が
開く圧力調整弁61であるパルプを備えている点である
0したがってガス排出管5側のガス圧がガス流入管1の
ガス圧より高くなった場合差圧計がそれを検知し、連動
してパルプ61の弁が開くため、キャリアガスがガス排
気管6側からガス流入管1側へ流れ、両者のガス圧差を
零にする。ガス圧差が零になると差圧計が検知し、ノ(
ルプθ1の弁が閉じる。よって、揮発性物質2がガス流
入管1へ押し出されることが防止できる。
本発明の第3の実施例を第6図に示す。第1図および第
5図と同−構造部には第1図および第6図と同じ番号を
記す。1はガス流入管であり、その先端部4は容器3に
入った揮発性物質2に挿入されている。6はガス排気管
であり、6はバイパス管である。ガス流入管1側のガス
圧は第1の圧力計70で検知し、ガス排気管5側のガス
圧は圧力計71で検知する。それぞれ検知されたガス圧
は比較冊子2で比較され、ガス排気管5側のガス圧がガ
ス流入管1側のガス圧より高い場合、連動して弁が開く
パルプの圧力調整弁61を備えている。したがってガス
排出管6側のガス圧がガス流入管1のガス圧より高くな
った場合、パルプ61の弁が開くため、キャリアガスが
ガス排気管6側からガス流入管1側へ流れ、両者のガス
圧が同じになる。両者のガス圧が同じになると比較器7
2で検知され、パルプ61の弁が閉じる。これによって
揮発性物質2がガス流入管1へ押し出されることが防止
できる0 圧力調整弁61は、差圧計60や比較冊子1と連動して
弁が自動的に開閉するものであれば電磁弁でも空気圧作
動パルプ等でも良い。
発明の効果 以上のように本発明によれば、揮発性物質の気化装置の
ガス排出管のガス圧力がガス流入管のガス圧より高くな
り、揮発性物質がガス流入管へ押し出され、逆流するこ
とが未然に防止できるため、この事故によりガス流入管
側に揮発性物質が付着したり、溜ったりして揮発性物質
の供給量の制御が困難になったシ、また気化装置の交換
時の揮発性物質のもれによる危険性を除くことができ、
きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の揮発性物質の気化装置の構
造概略図、第2図は圧力調整器の作用説明図、第3図は
圧力調整器の一例の機構概略図、第4図は本発明の一実
施例の一使用例の気相成長装置のガス系統概略図、第6
図は本発明の第2の実施例の揮発性物質の気化装置の構
造概略図、第6図は本発明の第3の実施例の揮発性物質
の気化装置の構造概略図、第7図は従来の揮発性物質の
気化装置の構造概略図である。 1・・・・・・ガス流入管、2・・・・・・揮発性物質
、4・・・・・・先端部、6・・・・・・ガス排気管、
6・・・・・・バイパス管、7・・・・・・圧力調整器
、6o・・・・・・差圧計、61・・・・・・圧力調整
弁、了0・・・・・・第1の圧力計、71・・・・・・
第2の圧力計、72・・・・・・比較器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 圧力調整、呑 第2図 圧カラゞ A≧B  −一一僚、秋庁い、4.<3−−
−;荒れる(e、−、、A)第3図 第5図 第6図 第7図 /        S

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)揮発性物質中に先端部が挿入されたガス流入管と
    、気化した前記揮発性物質を含んだガスを排出するガス
    排出管と、前記ガス流入管と前記ガス排出管を結ぶバイ
    パス管と、前記バイパス管の途中に前記ガス排出管内の
    ガス圧が前記ガス流入管内のガス圧よりも高い場合に、
    前記ガス排出管側から前記ガス流入管側へ前記バイパス
    管を通してガスを流す圧力調整器とを備えていることを
    特徴とする揮発性物質の気化装置。
  2. (2)揮発性物質中に先端部が挿入されたガス流入管と
    、気化した前記揮発性物質を含んだガスを排出するガス
    排出管と、前記ガス流入管と前記ガス排出管との 圧力差を検知する差圧計と、前記ガス流入管と前記ガス
    排出管とを結ぶバイパス管と、前記バイパス管の途中に
    前記差圧計と連動し、前記ガス排出管内のガス圧が前記
    ガス流入管内のガス圧より高い場合に弁が開く圧力調整
    弁とを備えていることを特徴とする揮発性物質の気化装
    置。
  3. (3)差圧計が、ガス流入管内のガス圧を検知する第1
    の圧力計と、ガス排出管内のガス圧を検知する第2の圧
    力計と、両者の圧力計で検知された圧力を比べる比較器
    とからなる特許請求の範囲第2項記載の揮発性物質の気
    化装置。
JP21290485A 1985-09-26 1985-09-26 揮発性物質の気化装置 Pending JPS6272117A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091583A1 (ja) * 2006-02-07 2007-08-16 Toyo Tanso Co., Ltd. 半導体製造プラント

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091583A1 (ja) * 2006-02-07 2007-08-16 Toyo Tanso Co., Ltd. 半導体製造プラント
US8387559B2 (en) 2006-02-07 2013-03-05 Toyo Tanso Co., Ltd. Semiconductor manufacturing plant

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