含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體的有機(jī)金屬化合物的供給裝置。含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置(1)具備容器(10)、供給部(13)和高比重物。容器(10)具有內(nèi)部空間(10a)、載氣的導(dǎo)入口(10b)和排出口(10c)。導(dǎo)入口(10b)連接于內(nèi)部空間(10a)的下部。排出口(10c)連接于內(nèi)部空間(10a)的上部。供給部(13)位于內(nèi)部空間(10a)。供給部(13)中配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒與填充材料的混合物。高比重物在內(nèi)部空間(10a)中配置于供給部(13)之上。高比重物的比重比含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重高。
【專利說(shuō)明】
含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，制造化合物半導(dǎo)體設(shè)備時(shí)利用有機(jī)金屬化學(xué)氣相生長(zhǎng)法(M0CVD法)。在有機(jī)金屬化學(xué)氣相生長(zhǎng)法中，向腔室中供給有機(jī)金屬化合物與載氣的混合氣體。專利文獻(xiàn)I中，作為包含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，記載了具有填充了常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的容器的裝置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 —127096號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]存在從含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置供給規(guī)定濃度范圍的含有機(jī)金屬化合物的氣體的需求。即，含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置需要能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體。
[0008]本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體的有機(jī)金屬化合物的供給裝置。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]本發(fā)明的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置是供給包含常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的氣體的裝置。本發(fā)明的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置具備容器、供給部和高比重物。容器具有內(nèi)部空間、載氣的導(dǎo)入口和排出口。導(dǎo)入口連接于內(nèi)部空間的下部。排出口連接于內(nèi)部空間的上部。供給部位于內(nèi)部空間。供給部中配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒與填充材料的混合物。高比重物在內(nèi)部空間中配置在供給部之上。高比重物的比重比含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重高。發(fā)明的效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體的有機(jī)金屬化合物的供給裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是第一實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
[0013]圖2是示意性地表示未設(shè)置高比重物的情況下含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度的曲線圖。
[0014]圖3是第二實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
[0015]圖4是第三實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
[0016]圖5是第四實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
[0017]圖6是第五實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
[0018]圖7是第六實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
[0019]圖8是實(shí)驗(yàn)例I中制作的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。但是，下述的實(shí)施方式僅為例示。本發(fā)明不受下述的實(shí)施方式任何限定。
[0021]另外，在實(shí)施方式等中參照的各附圖中，實(shí)質(zhì)上具有相同功能的部件用相同符號(hào)參照。另外，在實(shí)施方式等中參照的附圖是示意性的記載。附圖中所繪制的物體的尺寸的比率等有時(shí)與現(xiàn)實(shí)的物體的尺寸的比率等不同。在附圖彼此之間，有時(shí)物體的尺寸比率等也不同。具體的物體的尺寸比率等應(yīng)當(dāng)參考以下的說(shuō)明來(lái)判斷。
[0022](第一實(shí)施方式)
[0023]圖1是第一實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置的剖視示意圖。圖1所示的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置I是用于供給包含常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的氣體的裝置。具體而言，對(duì)供給裝置I供給載氣。供給裝置I是供給載氣與常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的混合氣體的裝置。
[0024]其中，常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的種類沒有特別限定。作為常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的具體例，可以列舉例如:有機(jī)鋰化合物、有機(jī)銦化合物、有機(jī)鋅化合物、有機(jī)鋁化合物、有機(jī)鎵化合物、有機(jī)鎂化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)錳化合物、有機(jī)鐵化合物、有機(jī)鋇化合物、有機(jī)鍶化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)鈣化合物、有機(jī)釔化合物、有機(jī)鈷化合物等。作為有機(jī)鋰化合物的具體例，可以列舉例如叔丁基鋰等。作為有機(jī)銦化合物的具體例，可以列舉例如:三甲基銦、二甲基氯化銦、環(huán)戊二烯銦、三甲基銦-三甲基胂加合物、三甲基銦-三甲基膦加合物等。作為有機(jī)鋅化合物的具體例，可以列舉例如:乙基碘化鋅、乙基環(huán)戊二烯鋅、環(huán)戊二烯鋅等。作為有機(jī)鋁化合物的具體例，可以列舉例如:甲基二氯化鋁、三苯基鋁、三(二甲基酰胺)鋁等。作為有機(jī)鎵化合物的具體例，可以列舉例如:甲基二氯化鎵、二甲基氯化鎵、二甲基溴化鎵等。作為有機(jī)鎂化合物的具體例，可以列舉例如:雙(環(huán)戊二烯)鎂、雙(二甲基酰胺)鎂等。作為有機(jī)鉍化合物的具體例，可以列舉例如:三苯基鉍等。作為有機(jī)錳化合物的具體例，可以列舉例如:雙(環(huán)戊二烯)錳、雙(二甲基酰胺)錳等。作為有機(jī)鐵化合物的具體例，可以列舉例如:二茂鐵等。作為有機(jī)鋇化合物的具體例，可以列舉例如雙(乙酰丙酮合)鋇、二新戊酰甲酰合鋇.I，10-菲略啉加合物(dipivaloyl methanatobarium.1,10-phenanthroline adduct)等。作為有機(jī)鎖化合物的具體例，可以列舉例如:雙(乙酰丙酮合)鍶、二新戊酰甲酰合鍶等。作為有機(jī)銅化合物的具體例，可以列舉例如:雙(乙酰丙酮合)銅、二新戊酰甲酰合銅等。作為有機(jī)鈣化合物的具體例，可以列舉例如:雙(乙酰丙酮合)鈣、二新戊酰甲酰合鈣等。作為有機(jī)釔化合物的具體例，可以列舉例如:二新戊酰甲酰合釔等。作為有機(jī)鈷化合物的具體例，可以列舉:雙(二甲基酰胺)鈷、(叔丁基甲基乙炔)(六羰基)二鈷等。
[0025]供給裝置I具備容器10、供給部13和高比重物。
[0026]容器10具有內(nèi)部空間10a、導(dǎo)入口 1b和排出口 10c。內(nèi)部空間1a例如可以為柱狀。具體而言，內(nèi)部空間1a例如可以為圓柱狀、棱柱狀等。在本實(shí)施方式中，內(nèi)部空間1a為圓柱狀。
[0027]導(dǎo)入口 1b連接于內(nèi)部空間1a的下部。排出口 1c連接于內(nèi)部空間1a的上部。因此，從導(dǎo)入口 1b供給的載氣從下方向著上方在內(nèi)部空間內(nèi)流通，從排出口 1c排出。具體而言，在本實(shí)施方式中，導(dǎo)入口 1b設(shè)置在容器10的底壁。排出口 1c設(shè)置在容器10的上壁。
[0028]供給部13對(duì)于載氣供給有機(jī)金屬化合物的氣體。通過(guò)從供給部13供給有機(jī)金屬化合物的氣體，生成含有機(jī)金屬化合物的氣體。
[0029]供給部13位于內(nèi)部空間10a。內(nèi)部空間1a具有第一區(qū)域1al和位于第一區(qū)域1al之上的第二區(qū)域10a2。供給部13配置于第一區(qū)域1al。配置有供給部13的第一區(qū)域1al的體積優(yōu)選為內(nèi)部空間1a的體積的20%?80%。
[0030]供給部13內(nèi)配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒與填充材料的混合物。
[0031]含有機(jī)金屬化合物的顆粒既可以是由有機(jī)金屬化合物構(gòu)成的顆粒，也可以是具有載體和載持于載體的有機(jī)金屬化合物的顆粒。載體例如能夠由無(wú)機(jī)氧化物顆粒、金屬顆粒、樹脂顆粒等構(gòu)成。載體例如能夠由包含氧化鋁、二氧化硅、富鋁紅柱石、玻璃碳、石墨、鈦酸鉀、海綿鈦、石英、氮化硅、氮化硼、碳化硅、不銹鋼、鋁、鎳、鈦、鎢、含氟樹脂、玻璃等的顆粒構(gòu)成。
[0032]含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重優(yōu)選為0.5g/ml?3.0g/ml。
[0033]含有機(jī)金屬化合物的顆粒的粒徑優(yōu)選為0.0 Imm?10.0mm，更優(yōu)選為0.05mm?8.0mm0
[0034]含有機(jī)金屬化合物的顆?？梢詾榍蛐?，也可以為粉碎物等不定形物。
[0035]填充材料為實(shí)質(zhì)上不含有機(jī)金屬化合物的顆粒。填充材料例如能夠由無(wú)機(jī)氧化物顆粒、金屬顆粒、樹脂顆粒等構(gòu)成。填充劑例如能夠由包含氧化鋁、二氧化硅、富鋁紅柱石、玻璃碳、石墨、鈦酸鉀、海綿鈦、石英、氮化硅、氮化硼、碳化硅、不銹鋼、鋁、鎳、鈦、鎢、含氟樹月旨、玻璃等的顆粒構(gòu)成。
[0036]填充材料的形狀沒有特別限定。填充材料例如可以為球形，也可以為粉碎物等不定形物。
[0037]填充材料的比重優(yōu)選為1.0g/ml?15.0g/ml，更優(yōu)選為2.0g/ml?10.0g/ml。
[0038]填充材料的粒徑優(yōu)選為0.0lmm?10.0mm，更優(yōu)選為0.1mm?8.0mm。
[0039]在內(nèi)部空間1a中，在供給部13之上配置有高比重物。高比重物位于第二區(qū)域10a2的一部分。具體而言，高比重物配置在第二區(qū)域10a2的鉛直方向上的下側(cè)的一部分。高比重物配置在第二區(qū)域10a2的除上部以外的部分。在本實(shí)施方式中，第二區(qū)域10a2的鉛直方向上的上側(cè)的部分形成為空間。
[0040]高比重物的形狀沒有特別限定。高比重物例如可以為板狀等，但在本實(shí)施方式中，為顆粒狀。高比重物在供給部13之上設(shè)置有多個(gè)。多個(gè)高比重物在供給部13之上以層狀設(shè)置。多個(gè)高比重物構(gòu)成位于供給部13之上的高比重物層14。供給部13的整體實(shí)質(zhì)上被該高比重物層14覆蓋。不過(guò)在本發(fā)明中，并不一定必須配置多個(gè)高比重物。例如，也可以是具有多個(gè)貫通孔的一張板狀的高比重物配置在供給部13之上。
[0041]然而，從在容器內(nèi)填充更多的有機(jī)金屬化合物的觀點(diǎn)出發(fā)，也可以考慮在容器內(nèi)僅填充有機(jī)金屬化合物的顆粒。但是，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在容器內(nèi)僅填充有機(jī)金屬化合物時(shí)，難以長(zhǎng)時(shí)間地從排出口以規(guī)定濃度以上的濃度供給包含有機(jī)金屬化合物的載氣。其理由尚不確定，但可以考慮以下理由。即，可以認(rèn)為在內(nèi)部空間中反復(fù)發(fā)生有機(jī)金屬化合物的升華和凝聚。例如，可以認(rèn)為在內(nèi)部空間中，在有機(jī)金屬化合物濃度低的載氣所通過(guò)的上游側(cè)部分，有機(jī)金屬化合物的升華量比有機(jī)金屬化合物的凝聚量多。另一方面，可以認(rèn)為在內(nèi)部空間中，在有機(jī)金屬化合物濃度高的載氣所通過(guò)的下游側(cè)部分中，有機(jī)金屬化合物的凝聚量比有機(jī)金屬化合物的升華量多。因此，在內(nèi)部空間的下游側(cè)部分，有時(shí)會(huì)發(fā)生含有機(jī)金屬化合物的顆粒的粒生長(zhǎng)。伴隨于此，相鄰的顆粒彼此被接合，內(nèi)部空間的下游側(cè)部分有時(shí)會(huì)出現(xiàn)通氣阻力高的部分和通氣阻力低的部分?？梢哉J(rèn)為發(fā)生載氣與其他部分相比優(yōu)先通過(guò)通氣阻力低的部分的所謂通道效應(yīng)。在發(fā)生通道效應(yīng)時(shí)，位于通氣阻力低的部分附近的有機(jī)金屬化合物優(yōu)先被消耗，位于通氣阻力高的部分的有機(jī)金屬化合物不易被消耗。其結(jié)果，有時(shí)直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量減少。
[0042]在含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置I中，內(nèi)部空間1a配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒與顆粒狀的填充材料的混合物。因此，還存在相鄰的含有機(jī)金屬化合物的顆粒之間夾有填充材料的部分。因此，即使在有機(jī)金屬化合物的凝聚量大于有機(jī)金屬化合物的升華量的情況下，由于有機(jī)金屬化合物彼此相鄰的部分也少，因此能夠抑制伴隨含有機(jī)金屬化合物的顆粒的接合而發(fā)生通道效應(yīng)。因此，根據(jù)供給裝置I，能夠增多直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量。
[0043]從進(jìn)一步增多直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量的觀點(diǎn)出發(fā)，供給部13中的填充材料的含量?jī)?yōu)選為20體積％?80體積0A，更優(yōu)選為30體積0A?70體積0A。
[0044]此外，配置有機(jī)金屬化合物顆粒與填充材料顆粒的混合物，在熔點(diǎn)高、使有機(jī)金屬化合物載持于載體困難的情況下更有效。因此，作為有機(jī)金屬化合物，在使用有機(jī)鋰化合物、有機(jī)銦化合物、有機(jī)鋅化合物、有機(jī)鋁化合物、有機(jī)鎵化合物、有機(jī)鎂化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)錳化合物、有機(jī)鐵化合物、有機(jī)鋇化合物、有機(jī)鍶化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)鈣化合物、有機(jī)釔化合物和有機(jī)鈷化合物中的至少一種的情況下，供給裝置I更有用。
[0045]本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在內(nèi)部空間1a配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒與顆粒狀的填充材料的混合物的情況下，在剛開始供給載氣后，含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度立即變得過(guò)高。具體而言，如圖2所示的示意性的曲線圖那樣，剛開始供給載氣后，含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度暫時(shí)急劇升高后穩(wěn)定。由于這樣有機(jī)金屬化合物濃度暫時(shí)升高，所以在開始供給載氣后直到有機(jī)金屬化合物的濃度穩(wěn)定為止，含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度有時(shí)不在允許下限值Cl與允許上限值C2之間。另外，由于在開始供給載氣時(shí)有機(jī)金屬化合物被大量消耗，所以直到含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于允許下限值Cl的期間縮短。即，含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度位于允許下限值Cl與允許上限值C2之間的期間Tl縮短。
[0046]本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因在于在開始供給載氣時(shí)，配置在供給部13的混合物的至少上部與載氣一起飛揚(yáng)。一旦配置于供給部13的混合物的至少上部與載氣一起飛揚(yáng)，就會(huì)導(dǎo)致含有機(jī)金屬化合物的顆粒與填充材料中的比重高的一方在下方匯集，比重低的一方在上方匯集。通常，由于含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重低于填充材料的比重，所以含有機(jī)金屬化合物的顆粒匯集在上方。由此，形成含有機(jī)金屬化合物的顆粒的濃度高的層。其結(jié)果，可以認(rèn)為含有機(jī)金屬化合物的氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度會(huì)一下子升高。
[0047]因此，在本實(shí)施方式中，在供給部13之上配置有比重比含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重高的高比重物。通過(guò)該高比重物，能夠抑制配置于供給部13的含有機(jī)金屬化合物的顆?；蛱畛洳牧显陂_始供給載氣時(shí)飛揚(yáng)。因此，如圖2所示，能夠抑制在開始供給載氣時(shí)有機(jī)金屬化合物的濃度超過(guò)允許上限值C2。另外，由于在開始供給載氣時(shí)不易發(fā)生有機(jī)金屬化合物的過(guò)量消耗，所以能夠長(zhǎng)時(shí)間供給允許下限值Cl以上的濃度的含有機(jī)金屬化合物的氣體。因此，可延長(zhǎng)能夠供給濃度位于允許下限值Cl與允許上限值C2之間的含有機(jī)金屬化合物的氣體的期間T2。
[0048]從進(jìn)一步延長(zhǎng)能夠供給規(guī)定濃度的含有機(jī)金屬化合物的氣體的期間的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選以覆蓋供給部13的方式配置高比重物。從該觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選包括多個(gè)高比重物的高比重物層14設(shè)置在供給部13之上。
[0049]另外，優(yōu)選高比重物的比重在含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重的1.01倍以上，更優(yōu)選在1.10倍以上。
[0050]以下，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的其他例子進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，與上述第一實(shí)施方式實(shí)質(zhì)上具有相同功能的部件用共同符號(hào)進(jìn)行參照，并省略說(shuō)明。
[0051](第二實(shí)施方式)
[0052]圖3是第二實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置Ia的剖視示意圖。如圖3所示，在本實(shí)施方式中，高比重物層14具有第一高比重物層14a和第二高比重物層14b。第二高比重物層14b位于第一高比重物層14a之上。配置于第二高比重物層14b的第二高比重物的比重高于配置于第一高比重物層14a的第一高比重物的比重。這樣，通過(guò)進(jìn)一步設(shè)置包含高比重的高比重物的第二高比重物層14b，能夠更有效地抑制開始供給載氣時(shí)含有機(jī)金屬化合物的顆?；蛱畛洳牧系娘w散。
[0053]其中，在本實(shí)施方式中，對(duì)于在第一高比重物之上配置有第二高比重物的例子進(jìn)行了說(shuō)明。但本發(fā)明不限于該構(gòu)成。第一高比重物和第二高比重物也可以混合配置。
[0054](第三實(shí)施方式)
[0055]圖4是第三實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置Ib的剖視示意圖。如圖4所示，在供給裝置Ib中，在內(nèi)部空間1a中，在供給部13之下(導(dǎo)入口 1b側(cè))配置有擴(kuò)散層15。通過(guò)設(shè)置擴(kuò)散層15，能夠?qū)τ诠┙o部13的整體均勻地供給載氣。其中，擴(kuò)散層15例如能夠由填充材料構(gòu)成。
[0056](第四實(shí)施方式)
[0057]圖5是第四實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置Ic的剖視示意圖。
[0058]在第一?第三實(shí)施方式中，對(duì)于含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置僅具有一個(gè)容器10的例子進(jìn)行了說(shuō)明。但本發(fā)明不限于該構(gòu)成。例如，如圖5所示，供給裝置Ic除了具有容器10以外，還具有容器20。容器20與容器10串聯(lián)連接。具體而言，與容器20的內(nèi)部空間20a連接的排出口 20c連接于容器10的導(dǎo)入口 10b。容器20的載氣導(dǎo)入口 20b設(shè)置在容器20的上部，排出口 20c設(shè)置在容器20的下部。因此，在容器20中，載氣從上方流向下方。
[0059]供給部23與供給部13實(shí)質(zhì)上相同。供給部23中配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒和填充材料。
[0060]在供給部23的下方設(shè)置有配置了填充材料的填充材料層21。
[0061]另外，含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置需要能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體。即，優(yōu)選以規(guī)定濃度以上的濃度包含有機(jī)金屬化合物的載氣能夠從排出口長(zhǎng)時(shí)間供給。為了將其實(shí)現(xiàn)，重要的是增多直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量。
[0062]作為直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量減少的原因，可以認(rèn)為是在容器的填充了有機(jī)金屬化合物的部分，出現(xiàn)載氣的通氣阻力比其他部分低的部分，發(fā)生載氣優(yōu)先通過(guò)載氣的通氣阻力低的部分的所謂通道效應(yīng)。一旦發(fā)生通道效應(yīng)，位于通氣阻力低的部分附近的有機(jī)金屬化合物就會(huì)優(yōu)先被消耗，位于通氣阻力高的部分的有機(jī)金屬化合物不易被消耗。其結(jié)果，有時(shí)直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量減少。
[0063]在供給裝置Ic中，在填充材料層21填充有填充材料，使得在容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的6成以上被消耗時(shí)，填充材料層21整體的載氣的通氣阻力高于供給部23整體的載氣的通氣阻力。因此，在容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的6成以上被消耗時(shí)，通過(guò)存在載氣的通氣阻力相對(duì)較高的填充材料層21，因而供給部23不易產(chǎn)生載氣的通氣阻力低于其他部分的部分。因此，載氣以高的均勻性通過(guò)供給部23。其結(jié)果，能夠增多直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量。即，根據(jù)供給裝置I，能夠從排出口長(zhǎng)時(shí)間以規(guī)定濃度以上的濃度供給包含有機(jī)金屬化合物的載氣。
[0064]作為在容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的6成以上被消耗時(shí)，使填充材料層21整體的載氣的通氣阻力高于供給部23整體的載氣的通氣阻力的具體方法，例如可以考慮在容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的6成以上被消耗時(shí)，使填充材料層21的空隙率低于供給部23的空隙率的方法。為了實(shí)現(xiàn)其的方法的一例，可以考慮使填充材料層21中所填充的填充材料的平均粒徑在供給部23中所填充的載持體的載體的平均粒徑以下。另外，在供給部23填充有填充材料與有機(jī)金屬化合物的混合物的情況下也同樣，可以考慮使填充材料層21中所填充的填充材料的平均粒徑在供給部13的填充材料的平均粒徑以下。
[0065]此外，在容器20內(nèi)殘留的有機(jī)金屬化合物的量與供給裝置Ic使用前的容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的量之比((容器20內(nèi)殘留的有機(jī)金屬化合物的量)/(供給裝置Ic使用前的容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的量))為4成以下時(shí)，以填充材料層21整體的載氣的通氣阻力高于供給部23整體的載氣的通氣阻力的方式，在填充材料層21中填充填充材料即可。例如，除了((容器20內(nèi)殘留的有機(jī)金屬化合物的量)/(供給裝置Ic使用前的容器20內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的量))為4成以下時(shí)以外，即使在大于4成時(shí)，也可以以填充材料層21整體的載氣的通氣阻力高于供給部23整體的載氣的通氣阻力的方式，在填充材料層21中填充填充材料。
[0066]在本實(shí)施方式中，內(nèi)部空間20a的排出口20c側(cè)的部分，前端向著排出口 20c側(cè)變細(xì)。具體而言，供給部23的填充材料層21側(cè)的端部和填充材料層21整體前端向著排出口 20c側(cè)變細(xì)。因此，能夠抑制載氣偏向供給部23的一部分供給，能夠?qū)┙o部23整體供給均勻的載氣。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步增多直到混合氣體中的有機(jī)金屬化合物的濃度低于規(guī)定濃度為止的有機(jī)金屬化合物的消耗量。
[0067](實(shí)驗(yàn)例I)
[0068]實(shí)驗(yàn)例I中，以以下的條件制作圖8所示的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置。
[0069]容器20:
[0070]內(nèi)部空間的下端部的錐形部:10.1cc
[0071]內(nèi)部空間的除下端部的錐形部以外的圓柱狀的部分:182.4cc
[0072]在內(nèi)部空間的最下部配置直徑為0.5111111的氧化鋁球21(^，在其上配置0?21%24.98(48cc)與直徑為0.5mm的氧化鋁球42cc的混合物，再在其上配置直徑為0.5mm的氧化鋁球86cc0
[0073]容器10:
[0074]在內(nèi)部空間的下端部設(shè)置朝向上方變粗的1.1cc的錐形部
[0075]內(nèi)部空間的除了上述錐形部以外的圓柱狀的部分:18.Scc
[0076]在內(nèi)部空間的最下部配置Cp2Mgl.90g(4cc)與直徑為0.5臟的氧化鋁球10.7(^的混合物，在其上配置直徑為0.5mm的氧化鋁球Scc。
[0077](實(shí)驗(yàn)例2)
[0078]在容器20的內(nèi)部空間的最下部配置0?21^24.618(50(^)與直徑為0.5臟的氧化鋁球44cc的混合物，在其上配置直徑為0.5mm的氧化鋁球109cc。在容器10的內(nèi)部空間的最下部配置Cp2Mgl.65g(3.7cc)與直徑為0.5mm的氧化鋁球12.2cc的混合物，在其上配置直徑為
0.5mm的氧化鋁球9cc。除此以外，以與實(shí)驗(yàn)例I同樣的條件制作含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置。
[0079](評(píng)價(jià))
[0080]在實(shí)驗(yàn)例I和實(shí)驗(yàn)例2各自制作的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置中，以60°C、760Torr的條件，作為載氣以2000ccm流通氬氣。測(cè)定此時(shí)從供給裝置供給的氣體中的Cp2Mg的每單位時(shí)間的取出量(取出速度)。將取出速度達(dá)到使用初期的取出速度的5%時(shí)為止取出的Cp2Mg的量相對(duì)于Cp 2Mg的加入量的比例(取出速度達(dá)到使用初期的取出速度的5%時(shí)為止取出的Cp2Mg量/Cp2Mg的加入量)作為穩(wěn)定取出終點(diǎn)(％)求出。其結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)例2中，穩(wěn)定取出終點(diǎn)約為75 %，而在實(shí)驗(yàn)例I中，穩(wěn)定取出終點(diǎn)約為95 %。
[0081](第五實(shí)施方式)
[0082]圖6是第五實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置Id的剖視示意圖。
[0083]從在容器內(nèi)填充更多的有機(jī)金屬化合物的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在錐形的第二部分也填充有機(jī)金屬化合物。然而，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在錐形的第二部分填充有機(jī)金屬化合物時(shí)，不能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體。即，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在錐形的第二部分填充有機(jī)金屬化合物時(shí)，不能從排出口長(zhǎng)時(shí)間以規(guī)定濃度以上的濃度供給包含有機(jī)金屬化合物的載氣。
[0084]雖然其原因尚不確定，但可以認(rèn)為是因?yàn)殄F形的第二部分的側(cè)壁附近的部分中載氣的流量少于其他部分中載氣的流量，所以錐形的第二部分的側(cè)壁附近的部分所配置的有機(jī)金屬化合物的利用效率降低的緣故。
[0085]于是，如圖6所示，在供給裝置Id中，除了內(nèi)部空間20a的錐形的部分以外，直到該錐形部分的上方都存在填充材料層21。因此，在供給裝置Id中，有機(jī)金屬化合物的利用效率高。因此，根據(jù)供給裝置ld，能夠從排出口長(zhǎng)時(shí)間以規(guī)定濃度以上的濃度供給包含有機(jī)金屬化合物的載氣。即，根據(jù)供給裝置ld，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地供給含有機(jī)金屬化合物的氣體。
[0086](實(shí)驗(yàn)例3)
[0087]在容器20的內(nèi)部空間的最下部配置直徑為0.5mm的氧化鋁球44cc，在其上配置Cp2Mg24.9g(48cc)與直徑為0.5mm的氧化鋁球44cc的混合物，再在其上配置直徑為0.5mm的氧化鋁球66cc。在容器20的內(nèi)部空間的最下部配置Cp2Mgl.90g(4cc)與直徑為0.5mm的氧化鋁球Scc的混合物，在其上配置直徑為0.5mm的氧化鋁球8cc。除此以外，以與實(shí)驗(yàn)例I同樣的條件制作含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置。
[0088](評(píng)價(jià))
[0089]在實(shí)驗(yàn)例3中制作的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置中，以60°C、760Torr的條件，作為載氣以2000ccm流通氬氣。測(cè)定此時(shí)從供給裝置供給的氣體中的Cp2Mg的每單位時(shí)間的取出量(取出速度)。將取出速度達(dá)到使用初期的取出速度的5%時(shí)為止取出的Cp2Mg的量相對(duì)于Cp2Mg的加入量的比例(取出速度達(dá)到使用初期的取出速度的5 %時(shí)為止取出的Cp2Mg量/Cp2Mg的加入量)作為穩(wěn)定取出終點(diǎn)(% )求出。其結(jié)果，如上所述，在實(shí)驗(yàn)例2中，穩(wěn)定取出終點(diǎn)約為75 %，而在實(shí)驗(yàn)例1、3中，穩(wěn)定取出終點(diǎn)分別約為95 %。
[0090](第六實(shí)施方式)
[0091 ]圖7是第六實(shí)施方式的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置Ie的剖視示意圖。
[0092]如圖7所示，在供給裝置Ie中，在供給部23的上游側(cè)配置有擴(kuò)散層25。擴(kuò)散層25與擴(kuò)散層15實(shí)質(zhì)上具有同樣的構(gòu)成和同樣的功能。通過(guò)配置該擴(kuò)散層25，能夠向供給部23整體均勻地供給載氣。
[0093]符號(hào)說(shuō)明
[0094]1、1&、訃、1(:、1(1、16:供給裝置；10、20:容器；1(^、2(^:內(nèi)部空間；1(^1:第一區(qū)域；10&2:第二區(qū)域；1013、2013:導(dǎo)入口；10(3、20(3:排出口；13、23:供給部；14:高比重物層；14&:第一高比重物層;14b:第二高比重物層;15、25:擴(kuò)散層;21:填充材料層。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，供給包含常溫下為固體的有機(jī)金屬化合物的氣體，其特征在于，包括: 容器，其具有內(nèi)部空間、連接于所述內(nèi)部空間的下部的載氣的導(dǎo)入口和連接于所述內(nèi)部空間的上部的排出口； 供給部，其位于所述內(nèi)部空間，配置有含有機(jī)金屬化合物的顆粒與填充材料的混合物；和 高比重物，其在所述內(nèi)部空間中配置在所述供給部之上，比重比所述含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重高。2.如權(quán)利要求1所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述高比重物以覆蓋所述供給部的方式配置。3.如權(quán)利要求1或2所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述高比重物包含第一高比重物和比重比所述第一高比重物更高的第二高比重物。4.如權(quán)利要求3所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 在所述第一高比重物之上配置有所述第二高比重物。5.如權(quán)利要求3所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述第一高比重物和所述第二高比重物混合配置。6.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述高比重物的比重在所述含有機(jī)金屬化合物的顆粒的比重的1.0l倍以上。7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于，具備: 其他容器，其具有內(nèi)部空間、連接于該內(nèi)部空間的載氣的導(dǎo)入口、和連接于該內(nèi)部空間并且連接于所述容器的排出口的排出口，所述內(nèi)部空間包括所述導(dǎo)入口側(cè)的第一部分、和比所述第一部分位于更靠所述排出口側(cè)的第二部分； 配置于所述第一部分的有機(jī)金屬化合物;和 填充于所述第二部分的填充材料， 所述填充材料以當(dāng)所述容器內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的6成以上被消耗時(shí)，所述第二部分中的載氣的通氣阻力高于所述第一部分中的載氣的通氣阻力的方式填充于所述第二部分。8.如權(quán)利要求7所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述第一部分的所述第二部分側(cè)的端部和所述第二部分，前端朝向所述排出口側(cè)變細(xì)。9.如權(quán)利要求7或8所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 當(dāng)所述容器內(nèi)的有機(jī)金屬化合物的6成以上被消耗時(shí)，所述第二部分的空隙率低于所述第一部分的空隙率。10.如權(quán)利要求7?9中任一項(xiàng)所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述第一部分填充有載持于載體的有機(jī)金屬化合物， 所述填充材料的平均粒徑在所述載體的平均粒徑以下。11.如權(quán)利要求7?9中任一項(xiàng)所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述第一部分填充有填充材料與所述有機(jī)金屬化合物的混合物， 配置于所述第二部分的填充材料的平均粒徑在配置于所述第一部分的填充材料的平均粒徑以下。12.如權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述混合物中的填充材料的含量為20體積％?80體積％。13.如權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的含有機(jī)金屬化合物的氣體的供給裝置，其特征在于: 所述有機(jī)金屬化合物為選自有機(jī)鋰化合物、有機(jī)銦化合物、有機(jī)鋅化合物、有機(jī)鋁化合物、有機(jī)鎵化合物、有機(jī)鎂化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)錳化合物、有機(jī)鐵化合物、有機(jī)鋇化合物、有機(jī)鍶化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)鈣化合物、有機(jī)釔化合物和有機(jī)鈷化合物中的至少一種。
【文檔編號(hào)】C23C16/448GK106062244SQ201480076925
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日
【發(fā)明人】白井昌志, 長(zhǎng)谷川千尋, 竹林浩二, 吉富晉
【申請(qǐng)人】宇部興產(chǎn)株式會(huì)社