JP2014527122A - 材料を担体上に蒸着するための製造装置 - Google Patents
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Abstract
ガスケットが、担体上に材料を蒸着する製造装置で使用される。反応室は、製造装置の筐体と底板とによって画定される。ガスケットは、蒸着するべき材料又はその前駆体を含む蒸着組成物が、反応室から漏れ出るのを防止するために、筐体と底板との間に配置される。ガスケットは、ガスケットが前記反応室中の材料を汚染するのを防止するために、可撓性のグラファイト材料を含む。
Description
本発明は、概して材料を担体上に蒸着するための製造装置に関する。より具体的には、本発明は、製造装置で使用するためのガスケットに関する。
材料を担体上に蒸着するための製造装置は、当該技術分野において既知である。例えば、多結晶シリコンを生産するために、シリコンを担体上に蒸着する場合がある。不純物による材料の汚染が制限されるように、材料を高純度で蒸着することが望ましい。材料、特に高純度のシリコンの蒸着は、蒸着プロセスを取り囲む環境条件の注意深い制御をともなう。例えば、材料と直接的な物理的連通又は雰囲気的な連通関係にある何らかの物質は、潜在的に材料に不純物を与え、それによって材料を汚染する可能性がある。
ある特定の条件の下では、材料と直接的な物理的連通又は雰囲気的な連通関係にある物質は、更により大量の不純物の一因となる可能性がある。例えば、物質が加熱されているとき、その中に存在する多くの不純物は、この物質から放出される。物質によって放出された、この放出された不純物は、次いで反応室内に導入される可能性がある。放出された不純物が一旦反応室に入ると、放出された不純物は材料によって吸収される可能性があり、その結果材料を汚染する。このように、材料の存在下で加熱を受ける何らかの物質は、材料の汚染に著しい影響を有する可能性がある。従来の製造装置では、反応室を封止するために使用されるガスケットは、材料の潜在的な汚染点である。
一般に、従来の製造装置の運転中に、材料を担体上に蒸着するために材料を含む蒸着気体の存在下で、担体は加熱される。担体の加熱は、反応室の加熱をもたらし、その結果ガスケットの加熱をもたらす。典型的には、ガスケットは、材料中に見出された場合、不純物と考えられることになる物質を含む、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）含浸材料を含む。ガスケットの加熱及びガスケットの蒸着ガスへの暴露は、結果的にガスケットから反応室内への不純物の放出をもたらす。
反応室内へ放出された不純物は、担体上の材料を汚染し、このことは望ましくない。追加的に、ガスケットが加熱されるに従ってガスケットは可撓性を失い、ガスケットが反応室を適正に封止するのを妨げる広範なクリープ緩和を被る。反応室が適正に封止されない場合、反応室の外側からの不純物が反応室に入り、材料を汚染する場合がある。
従来の製造装置は、従来の製造装置の運転中、ガスケットを冷却するために水冷ジャケットなどの冷却デバイスを装備する場合がある。冷却デバイスは、ガスケットからの不純物の放出を防止し、かつガスケットの硬化及びクリープ緩和を防止するためにガスケットの加熱を制限する。しかしながら、冷却デバイスの使用に付随するコスト増加及び保守に起因して、冷却デバイスの使用から離れる業界の動向がある。このように、担体上に材料を蒸着するための製造装置のために、改善されたガスケットを提供する必要が残されている。
ガスケットが、担体上に材料を蒸着する製造装置で使用される。ガスケットは、製造装置の筐体と底板との間を封止する。反応室は、筐体と底板とによって画定される。ガスケットは、蒸着するべき材料又はその前駆体を含む蒸着組成物が、反応室から漏れ出るのを防止する。ガスケットは、可撓性のグラファイト材料を含む。可撓性のグラファイト材料は、反応室中の材料をガスケットが汚染するのを防止する。したがって、ガスケットは、高純度の材料を生産する製造装置で使用することができる。追加的に、ガスケットは、冷却デバイスを有しない製造装置で使用することができるが、それでも製造装置が高純度の材料を生産することができるように、材料への不純物の付与を更に最小限に抑える。
本発明の他の利点は容易に理解されるが、添付の図面と併せて考慮すると、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、よりよく理解される。
反応室を画定するために底板に連結された、筐体を有する製造装置で、材料を担体上に蒸着するための製造装置の部分断面図である。
底板によって筐体のフランジから延在する凸部（finger）と底板との間に画定される、溝中に配置される、ガスケットをともなう製造装置の部分の断面図である。
筐体のフランジと底板との間で、かつまた反応室と底板の溝との間に配置されるガスケットをともなう製造装置の部分の断面図である。
筐体のフランジと底板との間で、かつまた底板と筐体を底板に連結するボルトとの間に配置されるガスケットをともなう製造装置の部分の断面図である。
凸部と底板との間の、底板の溝内に配置される第１のガスケットと、筐体のフランジと底板との間で、かつまた底板の溝と筐体を底板に連結するボルトとの間に配置される第２のガスケットと、をともなう製造装置の部分の断面図である。
ガスケットのセグメントの平面図である。
ガスケットを形成するようにセグメントが重なった、複数の図６Ａのセグメントの平面図である。
陥凹部を画定する第１の端部及びそこから延在する脚部を有する第２の端部を有するガスケットの、代替的なセグメントの平面図である。
ガスケットを形成するようにセグメントが連結する、複数の図７Ａのセグメントの平面図である。
それぞれがノッチを画定する、第１の端部及び第２の端部を有する、ガスケットの別の代替的なセグメントの平面図である。
ガスケットを形成するように連結するセグメントをともなう、図８Ａの複数のセグメントの平面図である。
いくつかの図面を通して同様の参照番号が同様の又は対応する部品を示す図を参照すると、製造装置は、一般に１０で示される。製造装置１０の運転中、材料は、担体１２の上に蒸着される。例えば、製造装置１０は、ジーメンス（Siemens）タイプの化学蒸着反応器などの、高純度多結晶を生産するように、シリコンを担体１２上に蒸着するための化学蒸着反応器であってもよい。担体１２は、実質的にＵ字型の外形を有してもよい。しかしながら、担体１２がＵ字型の外形以外の外形を有してもよいことを理解するべきである。追加的に、蒸着するべき材料がシリコンであるとき、担体１２は、典型的には高純度多結晶シリコンを生産するためにシリコン四角棒の上にシリコン蒸着された、高純度シリコンを含むシリコン四角棒である。
図１を参照すると、製造装置１０は、底板１４と、反応室１８を画定するように底板１４と連結するための筐体１６と、を備える。筐体１６は、少なくとも１つの壁２０を有し、壁２０は、典型的には筐体１６の円筒状の外形を示す。しかしながら、筐体１６が円筒状以外の、立方体の外形などの外形を有してもよいことを理解するべきである。筐体１６は、筐体１６の内側にアクセスできるようにするために開口する端部２２を有する。底板１４は、反応室１８を画定するように端部２２をカバーするために開口する、筐体１６の端部２２に連結される。概して、底板１４は、底板１４が筐体１６と連結されるときに、筐体１６の壁２０に対して横断方向である。追加的に、底板１４は、典型的には、筐体１６の壁２０を越えて底板の端部２４まで延在する。
図１〜図５を参照すると、筐体１６は、筐体１６の壁２０から延在するフランジ２６を有する。より具体的には、フランジ２６は、筐体１６の壁２０からフランジ端部２８へと横断方向に延在する。底板１４が、筐体１６と連結されるとき、底板端部２４とフランジ端部２８は、典型的には底板１４に平行なフランジ２６と相互に整列される。典型的には、底板１４が筐体１６と連結されるとき、フランジ２６は底板１４と平行である。フランジ２６は、底板１４が筐体１６と連結できるようにする。典型的には、フランジ２６と底板１４との両方は、筐体１６を底板１４に固定するために、ボルトなどの締結具３２を受容するための穴３０を画定する。別の言い方をすれば、締結具３２は、筐体１６と底板１４とが相互に対して移動するのを防止する。底板１４とフランジ２６との穴３０は、締結具３２のネジ山を受容するために螺刻されていてもよいことを理解するべきである。
図２〜図５に最も良好に図示されるように、底板１４は、溝３４を画定することができる。溝３４は、底板１４の周辺の周りに画定される。追加的に、筐体１６のフランジ２６は、底板１４の溝３４と係合するためのフランジ２６から延在する凸部３６を有してもよい。フランジ２６の凸部３６の底板１４の溝３４との係合は、筐体１６を底板１４に連結するとき、底板１４と筐体１６とが適正に整列することを確実にする。
製造装置１０は、少なくとも部分的に反応室１８中に配置される電極３８を含む。電極３８は、典型的には、底板１４を通して配置される。担体１２は、反応室１８中の電極３８と連結される。典型的には、電極３８は、少なくとも１４×１０６ジーメンス／メートル、すなわちＳ／ｍの室温での最低導電率を有する導電性材料を含む。例えば、電極３８は、そのそれぞれが上記の伝導度パラメーターに適合する、銅、銀、ニッケル、インコネル及び金のうち少なくとも１つを含むことができる。追加的に、電極３８は、上記の伝導度パラメーターに適合する合金を含むことができる。より典型的には、電極３８の導電性材料は、約５８×１０６Ｓ／ｍの室温での最低導電率を有する。電極３８は、典型的には、電極３８の重量に基づいて約１００重量％の量の銅が存在する銅を含む。銅は、酸素を含まない電気銅グレードＵＮＳ １０１００とすることができる。
電極３８は、電極３８を通る電流の通過によって反応室１８中で加熱される。電極３８の加熱の結果として、担体１２は、ジュール加熱として知られるプロセスを通して、蒸着温度に加熱される。典型的には、反応室１８中の担体１２の蒸着温度は、約８００℃〜約１，２５０℃、より典型的には約９００℃〜約１，１５０℃、更により典型的には約９５０℃〜約１，１００℃である。担体１２のジュール加熱は、結果的に担体１２と連通関係にある反応室１８及び他の材料の放射／対流加熱をもたらす。典型的には、製造装置１０の運転中、反応室１８の運転温度は、おおよそ室温から約４００℃、より典型的には約１５０℃〜約３５０℃、更により典型的には約１５０℃〜約３５０℃である。製造装置１０の運転中、運転温度は一定ではなく、運転中に運転温度は一般に増加することを理解するべきである。
反応室１８の放射／対流加熱は一般に、蒸着組成物の熱分解を容易にする。蒸着組成物は、担体１２上に蒸着するべき材料又はその前駆体を含む。例えば、蒸着するべき材料は、シリコンであってもよく、蒸着組成物は、クロロシラン又はブロモシランなどのハロシランを含んでもよい。蒸着組成物は、水素を更に含んでもよい。しかしながら、蒸着組成物は、他の前駆体、特にシラン、シリコンテトラクロリド、トリブロモシラン、及びトリクロロシランなどのシリコン含有分子を含んでもよいことを理解するべきである。典型的には、蒸着するべき材料がシリコンである場合、担体１２は、シリコン四角棒であり、かつ蒸着組成物は、トリクロロシランを含む。シリコンは、トリクロロシランの熱分解に起因して担体１２上に蒸着される。しかしながら、製造装置１０を使用して、シリコン以外の材料を担体１２上に蒸着することができることを理解するべきである。追加的に、蒸着するべき材料は、２つ以上の材料を含む組成物であってもよいことを理解するべきである。
概して、不純物が材料を汚染するのを防止することは有用である。本明細書で一般に使用される用語としては、不純物（単数又は複数）は、蒸着される材料中のその存在が望ましくない元素又は化合物として定義される。例えば、蒸着するべき材料がシリコンであるとき、考慮するべき不純物としては、典型的には、アルミニウム、ヒ素、ホウ素、リン、鉄、ニッケル、銅、クロム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。一般に、担体１２上に蒸着される材料中に存在する不純物を制限することは、結果的に材料の高純度をもたらす。本明細書で使用される用語としては、高純度は、材料が、１原子百万分率以下の含有量の不純物を有することを意味する。しかしながら、蒸着するべき材料がシリコンである場合、不純物含有量の逐次的な低減に基づいて作成することができる、蒸着されるシリコンの間に追加的な区別があることを理解するべきである。高純度を有するものとして材料を特徴付けるための上記の閾値は、不純物含有量に対して上限を提供するが、蒸着されるシリコンは、上記の閾値より実質的に低い不純物含有量の高純度として更に特徴付けることができる。
図１を参照すると、製造装置１０は、筐体１６によって画定される、蒸着組成物を反応室１８内へ導入するための入口４２も備える。入口４２は、底板１４によって画定されてもよいことを理解するべきである。典型的には、入口パイプ４４は、気体状の状態の蒸着組成物を反応室１８へ送達するために入口４２へと接続される。製造装置１０は、蒸着組成物又はそれらの反応副産物を反応室１８から除去することができるように、筐体１６によって画定される出口４６をまた備えてもよい。
一般に、フランジ２６と底板１４との間の機械的な相互作用は、蒸着組成物が反応室１８から漏れ出るのを防止するためには、不十分である。更に、フランジ２６と底板１４との間の機械的な相互作用は、反応室１８の外側の周囲大気中の不純物などの反応室１８の外の不純物が、反応室１８に入るのを防止するには、典型的には不十分である。したがって、製造装置１０は、筐体１６と底板１４との間の封止のために、底板１４と筐体１６との間に配置される少なくとも１つのガスケット４８を更に備える。
図２〜図５を参照すると、ガスケット４８は、筐体１６と底板１４との間を封止する。一般に、ガスケット４８は、蒸着組成物が反応室１８から漏れ出るのを防止するように、反応室１８を封止するために、フランジ２６と底板１４との間で圧縮される。例えば、蒸着組成物がトリクロロシランを含むとき、蒸着組成物は気体であり、ガスケット４８は、トリクロロシランが反応室１８から漏れ出るのを防止する。追加的に、ガスケット４８は、製造装置１０の運転中に反応室１８の外の不純物が反応室１８に入るのを防止する。図２に示すように、ガスケット４８は、筐体１６と底板１４との間を封止するためにガスケット４８を圧縮するように、凸部３６がガスケット４８に接触して、底板１４の溝３４内に配置されてもよい。図３に示すように、更に、筐体１６と底板１４との間を封止するために、ガスケット４８は、反応室１８中の溝３４に隣接して、フランジ２６がガスケット４８を圧縮するようにガスケット４８に接触して、底板１４上に配置されてもよい。更に、図４に示すように、筐体１６と底板１４との間を封止するために、ガスケット４８は、ガスケット４８を圧縮するようにフランジ２６がガスケット４８に接触して、底板１４上で、溝３４に隣接して反応室１８の外側に、配置されてもよい。
図５を参照すると、少なくとも１つのガスケット４８は、第１のガスケット４８Ａ及び第２のガスケット４８Ｂとして更に画定されてもよい。典型的には、第１のガスケット４８Ａは、溝３４内に配置され、第２のガスケット４８Ｂは、底板１４上に溝３４に隣接して配置される。第２のガスケット４８Ｂは、反応室１８の外側であっても又は反応室１８中であってもよい。凸部３６は、筐体１６と底板１４との間を封止するために、第１のガスケット４８Ａを圧縮するように第１のガスケット４８Ａに接触する。フランジ２６は、筐体１６と底板１４との間を更に封止するために、第２のガスケット４８Ｂに接触して、第２のガスケット４８Ｂを圧縮する。
図６Ａ〜図８Ｂを参照すると、ガスケット４８は、ガスケット４８を形成するように、隣接するセグメント５０が相互に順次接触する、複数のセグメント５０を備えてもよい。一般に、セグメント５０は、第１の端部５２と、第１の端部５２から離隔された第２の端部５４と、を有する。図６Ａ〜図６Ｂに示すように、セグメント５０は、ガスケット４８を形成するために相互に重なってもよい。例えば、セグメント５０のうちの１つの第１の端部５２は、別の１つのセグメント５０の第２の端部５４の上に積み重ねられてもよい。代替的には、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、セグメント５０のそれぞれの第１の端部５２は、陥凹部５４を画定してもよく、第２の端部５６は、脚部５８を有してもよい。かかる実施形態では、ガスケット４８を形成するようにセグメント５０を連結するために、セグメント５０のうちの１つの脚部５８は、セグメント５０のうちの別の１つの陥凹部５４と係合する。別の代替として図８Ａ及び図８Ｂに示すように、セグメント５０の第１の端部５２及び第２の端部５６は、セグメント５０と連結してガスケット４８を形成するように、セグメント５０のうちの１つの、ノッチ６０と係合する、セグメント５０のうちの別の１つの第１の端部５２とセグメント５０のそれぞれの反対側のノッチ６０を画定してもよい。ガスケット４８は、ガスケット４８が様々な直径及び厚さに形成され得るように、複数のセグメント５０を備える。例えば、ガスケット４８の直径を増加するように、追加的なセグメント５０が連結される。代替的には、ガスケット４８の直径を減少するように、より少ないセグメント５０が連結される。
製造装置１０の運転中に、反応室１８中の圧力は、運転圧力へと増加する場合がある。反応室１８中の圧力は、運転圧力に達する場合があるが、ガスケット４８は、それでも筐体１６と底板１４との間を封止する能力を有する。典型的には、運転圧力は、約１５２０ｋＰａ（約１５気圧）未満、より典型的には約２０３ｋＰａ〜約８１１ｋＰａ（約２気圧〜約８気圧）、更により典型的には約３０４ｋＰａ〜約７０９ｋＰａ（３気圧〜約７気圧）である。凸部３６の溝３４との係合は、反応器室１８の側面噴出を防止する。別の言い方をすれば、凸部３６と溝３４との係合は、反応室１８中の圧力の増加にともなってガスケット４８が破裂するのを防止する。更に、凸部３６の溝３４との係合は、ガスケット４８をより薄くすることを可能にする。
ガスケット４８は、可撓性のグラファイト材料を含む。一般に、可撓性のグラファイト材料は、担体１２上に蒸着される材料を汚染する場合がある不純物の反応室１８内への導入を最小限にし、又は更には防止する一方で、ガスケット４８が反応室１８を適切に封止することを可能にするように使用される。別の言い方をすれば、可撓性のグラファイト材料は、ガスケット４８がそれによって反応室１８を封止する筐体１６及び底板１４の表面を調整することを可能にする。追加的に、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、筐体１６と底板１４との間の材料が圧縮されるべき硬さを有する。別の言い方をすれば、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、筐体１６と底板１４との間でガスケット４８を圧縮することができる程度に十分に軟らかい。
一般に、ガスケット４８は、反応室１８と雰囲気的な連通関係にある。このように、ガスケット４８は、反応室１８の運転温度の結果加熱され、これは経時的に、ガスケット４８を損傷する可能性がある。更に、ガスケット４８は、ガスケット４８が反応室１８中の運転圧力に暴露されても反応室１８の封止を維持する。ガスケット４８の運転温度及び運転圧力への暴露は、ガスケット４８が反応室１８を封止するのを妨げる可能性があるクリープ緩和をもたらす可能性がある。しかしながら、可撓性のグラファイト材料から作製されたガスケット４８は、反応室１８中の運転温度及び運転圧力に暴露されても、反応室１８を封止するために必要とされる圧縮強さを、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）などの他の材料から作製された他の先行技術のガスケットと比較してより長期間にわたって維持することができる。一般に、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、ガスケット４８が確実に反応室１８の封止を維持するように、３％未満のクリープ緩和を有する。典型的には、クリープ緩和は、ＢＳＩ−Ｆ１２５の方法を使用して試験することができる。
ガスケット４８はまた、反応室１８中の担体１２と雰囲気的な連通関係にあり、したがって材料が担体１２上に蒸着される際に、材料と雰囲気的な連通関係にある。したがって、ガスケット４８が反応室１８内への不純物の一因とならないように注意しなければならない。このように、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、運転温度に暴露されたときに、不純物の反応室１８内への導入をもたらす可能性がある、分解を防止するために、適切な熱的な安定性を有する。更に、ガスケット４８の分解を通して反応室１８内への不純物の一因となる場合があり、これは運転温度及び蒸着ガスに暴露された結果として生じる可能性がある。別の言い方をすれば、運転温度にさらされるときにガスケット４８は、分解しない。更に、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、クロロシランのような塩素含有気体などの蒸着ガスに暴露されたとき、結果的に不純物の反応室１８内への導入をもたらす可能性がある、ガスケット４８の分解を防止するために適切な耐化学性を有する。
ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料の熱的な安定性及び耐化学性は、結果的に、可撓性のグラファイト材料が担体１２と雰囲気的な連通関係にあるとはいえ、可撓性のグラファイト材料が、反応室１８内の不純物の一因となることがあったとしても、それは最低限である。別の言い方をすれば、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、反応室１８の蒸着気体及び運転温度に暴露されるとき、分解に抵抗することができるので、ガスケット４８内に存在する場合がある不純物の導入は、ともに制限又は防止される。
典型的には、担体１２上に蒸着される材料が高純度であるべきとき、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、担体１２上に蒸着される材料の１原子百万分率未満である量の不純物の一因となる。しかしながら、担体１２上に蒸着される材料が高純度でないときでさえも、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）含浸材料から製造されたガスケットなどの先行技術で既知のガスケットより少ない量の不純物の一因となる。担体１２上に蒸着される材料を汚染する、ガスケット４８中の不純物の制限又は防止は、上記の高純度閾値に適合する／これを超えるように、担体１２、特に多結晶シリコン上に材料を蒸着することを可能にする。更に、製造装置１０は、ガスケット４８の加熱を低減するための冷却デバイスを装備していないという事実にもかかわらず、ガスケット４８からの不純物による、担体１２上に蒸着される材料の汚染の制限又は防止を達成することができる。しかしながら、可撓性のグラファイト材料の汚染を制限する効果を更に高めるために、水冷ジャケットなどの冷却デバイスが使用されてもよいことを理解するべきである。
典型的には、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、可撓性のグラファイト材料の１００重量部に対して、少なくとも９９．７５重量部、より典型的には少なくとも９９．８８重量部、更により典型的には少なくとも９９．９５重量部のグラファイトを含む。別の言い方をすれば、可撓性のグラファイト材料は、少なくとも９９．９２パーセントのグラファイトを含む。更に別の言い方をすれば、可撓性のグラファイト材料は、典型的には、２，５００原子百万分率未満、より典型的には１，２００原子百万分率未満、更により典型的には６００原子百万分率未満の不純物含有量を有する。不純物に対するグラファイトの高い百分率のために原子炉級グラファイトとも呼ばれる場合がある可撓性のグラファイト材料は、可撓性のグラファイト材料を原子炉で使用するために適切なものにする。この可撓性のグラファイト材料の不純物含有量は低いので、可撓性のグラファイト材料は、約１０原子百万分率未満、より典型的には約５原子百万分率未満、更により典型的には約１原子百万分率未満の不純物の、担体１２上に蒸着される材料への一因となる。
可撓性のグラファイト材料内に存在するわずかな百分率の不純物にもかかわらず、可撓性のグラファイト材料中のホウ素及びリンの不純物含有量は、担体１２上に蒸着される材料の汚染を防止するために更に最低限にされる。蒸着される材料がシリコンであるとき、ホウ素及びリンは、多結晶シリコンの生産で考慮すべき可能性がある２つの不純物なので、これは特に有益である。典型的には、可撓性のグラファイト材料は、１０．０原子百万分率未満、より典型的には６．０原子百万分率未満、更により典型的には１．０原子百万分率未満の量のリンを含む。可撓性のグラファイト材料は、可撓性のグラファイト材料からリンを除去するために、塩素で精製されてもよいことを理解するべきである。別の言い方をすれば、可撓性のグラファイト材料は、可撓性のグラファイト材料からリンを除去するために塩素ガスに暴露されてもよい。追加的に、可撓性のグラファイト材料は、典型的には１．０原子百万分率未満、より典型的には０．８原子百万分率未満、更により典型的には０．５原子百万分率未満の量のホウ素を含む。更に、ガスケット４８の可撓性のグラファイト材料は、実質的にホウ素及び／又はリンを含まない。
上記に紹介したように、可撓性のグラファイト材料は、ガスケット４８が反応室１８を適切に封止するのを可能にする。更に、可撓性のグラファイト材料は、ガスケット４８が反応室１８の運転温度に暴露されるとき、反応室１８内へと不純物を放出しない。したがって、ガスケット４８は、高純度を有する材料を蒸着するために、製造装置１０中で使用することができる。例えば、多結晶シリコンを生産するために蒸着される材料がシリコンであるとき、ガスケット４８が可撓性のグラファイト材料を含むので、ガスケット４８による可能性のある汚染が制限、又は除去さえもされているので、多結晶シリコンは高純度で生産される。
明らかに本発明の多くの修正及び変更が上記教示から可能である。前述の発明は、関連する法的基準により記載されており、したがって説明は、事実上制限ではなく、むしろ例示である。開示された実施形態への変更及び修正は、当業者には明らかとなる場合があり、明らかに本発明の範囲内に含まれる。したがって、本発明に付与される法的な保護の範囲は、下記の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定される場合がある。
Claims (36)
- 材料を担体上に蒸着するための製造装置であって、
底板と、
反応室を画定するように前記底板と連結するためのフランジを有する筐体と、
前記材料又はその前駆体を含む蒸着組成物を、前記反応室内へと導入するために前記筐体によって画定される入口と、
前記蒸着組成物が、前記反応室から漏れ出るのを防止するために、前記底板と前記筐体との間に配置される、前記筐体と前記底板との間を封止するための少なくとも１つのガスケットと、を備え、
前記ガスケットが、前記反応室中の前記材料を汚染するのを防止するために、前記ガスケットが、可撓性のグラファイト材料を含む、製造装置。 - 前記可撓性のグラファイト材料が、前記担体上に蒸着される前記材料の、１０原子百万分率未満の不純物の一因となる、請求項１に記載の製造装置。
- 前記可撓性のグラファイト材料が、１０原子百万分率未満の量のリンを含む、請求項１又は２に記載の製造装置。
- 前記可撓性のグラファイト材料からリンを除去するために、前記可撓性のグラファイト材料が塩素で精製される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造装置。
- 前記可撓性のグラファイト材料が、本質的にグラファイトからなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造装置。
- 前記底板が溝を画定し、前記底板の前記溝と係合するために、凸部が前記筐体の前記フランジから延在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造装置。
- 前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記凸部が、前記ガスケットを圧縮するように前記ガスケットと接触して、前記ガスケットが、前記底板の前記溝内に配置される、請求項６に記載の製造装置。
- 前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記ガスケットを圧縮するように前記フランジが前記ガスケットと接触して、前記ガスケットが、前記反応室中の前記溝に隣接して前記底板の上に配置される、請求項６に記載の製造装置。
- 前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記ガスケットを圧縮するように前記ガスケットに前記フランジが接触して、前記反応室の外側で前記溝に隣接して前記底板上に前記ガスケットが配置される、請求項６に記載の製造装置。
- 前記少なくとも１つのガスケットが、前記溝内に配置される第１のガスケットとして更に画定され、第２のガスケットが、前記溝に隣接して前記反応室の外側で前記底板上に配置される、前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記第１のガスケットを圧縮するように前記凸部を前記第１のガスケットに接触させて、かつ前記筐体と前記底板との間を更に封止するために、前記第２のガスケットを圧縮するように前記フランジが前記第２のガスケットに接触する、請求項６に記載の製造装置。
- 前記ガスケットが、複数のセグメントを備え、前記セグメントのそれぞれが、前記ガスケットを形成するように互いに接触する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の製造装置。
- 前記セグメントのそれぞれが、互いに重なり、前記ガスケットを形成する、請求項１１に記載の製造装置。
- 前記セグメントのそれぞれが、陥凹部を画定する第１の端部と、脚部を有する第２の端部と、を備え、前記セグメントのうちの１つの前記脚部が、前記ガスケットを形成するように前記セグメントと連結するために、前記セグメントのうちの別の１つの陥凹部と係合する、請求項１１に記載の製造装置。
- 前記セグメントのそれぞれは、第１の端部と、第２の端部と、を備え、前記端部のそれぞれが、前記セグメントの反対側の上にノッチを画定し、前記ガスケットを形成するように前記セグメントを連結するために、前記セグメントのうちの１つの前記第１の端部が、前記セグメントのうちの別の１つの前記ノッチと係合する、請求項１１に記載の製造装置。
- 材料を担体上に蒸着する製造装置で使用するためのガスケットであって、前記製造装置が、反応室を画定する筐体と底板とを含み、前記材料又はその前駆体を含む蒸着組成物が、前記反応室から漏れ出るのを防止するように、前記ガスケットが、前記製造装置の前記筐体と前記底板との間を封止し、前記ガスケットが、前記担体上に蒸着される前記材料の、１０原子百万分率未満の不純物の一因となる可撓性のグラファイト材料を含む、ガスケット。
- 前記可撓性のグラファイト材料が、１０原子百万分率未満の量のリンを含む、請求項１５に記載のガスケット。
- 前記可撓性のグラファイト材料からリンを除去するように、前記可撓性のグラファイト材料が塩素で精製される、請求項１５及び１６のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記可撓性のグラファイト材料が、本質的にグラファイトからなる、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のガスケット。
- 複数のセグメントを備え、前記セグメントのそれぞれが、前記ガスケットを形成するように相互に接触する、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記セグメントのそれぞれが、前記ガスケットを形成するために互いに重なる、請求項１９に記載のガスケット。
- 前記セグメントのそれぞれが、陥凹部を画定する第１の端部と、脚部を有する第２の端部と、を備え、前記ガスケットを形成するように前記セグメントを連結するために、前記セグメントのうちの１つの前記脚部が、前記セグメントのうちの別の１つの前記陥凹部と係合する、請求項１９に記載のガスケット。
- 前記セグメントのそれぞれが、第１の端部と、第２の端部と、を備え、前記端部のそれぞれが前記セグメントの反対側にノッチを画定し、前記ガスケットを形成するように前記セグメントを連結するために、前記セグメントのうちの１つの前記第１の端部が、前記セグメントのうちの別の１つの前記ノッチと係合する、請求項１９に記載のガスケット。
- 高純度多結晶シリコンを生産するための、シリコーンをシリコン四角棒の上に蒸着するためのシーメンスタイプの化学蒸着反応器であって、
底板と、
反応室を画定するように前記底板と連結するためのフランジを有する筐体と、
前記シリコン又はその前駆体を含む蒸着組成物を、前記反応室内へ導入するために前記筐体によって画定される入口と、
前記蒸着組成物が前記反応室から漏れ出るのを防止するために、前記底板と前記筐体との間に配置される、前記筐体と前記底板との間を封止するための少なくとも１つのガスケットと、を備え、
前記ガスケットが、前記反応室中の前記シリコン四角棒上に蒸着される前記シリコンを汚染するのを防止するために、前記ガスケットが、可撓性のグラファイト材料を含む、シーメンスタイプの化学蒸着反応器。 - 前記可撓性のグラファイト材料が、前記シリコン四角棒上に蒸着される前記シリコンの、１０原子百万分率未満の不純物の一因となる、請求項２３に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記可撓性のグラファイト材料が、１０原子百万分率未満の量のリンを含む、請求項２３及び２４のいずれか一項に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記可撓性のグラファイト材料からリンを除去するように、前記可撓性のグラファイト材料が塩素で精製される、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記可撓性のグラファイト材料が、本質的にグラファイトからなる、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記底板が溝を画定し、前記底板の前記溝と係合するために、凸部が前記筐体の前記フランジから延在する、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記凸部が、前記ガスケットを圧縮するように前記ガスケットと接触して、前記ガスケットが、前記底板の前記溝内に配置される、請求項２８に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記ガスケットを圧縮するように前記フランジが前記ガスケットと接触して、前記ガスケットが、前記反応室中の前記溝に隣接して前記底板の上に配置される、請求項２８に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記ガスケットを圧縮するように前記ガスケットに前記フランジが接触して、前記反応室の外側で前記溝に隣接して前記底板上に前記ガスケットが配置される、請求項２８に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記少なくとも１つのガスケットが、前記溝内に配置される第１のガスケットとして更に画定され、第２のガスケットが、前記溝に隣接して前記反応室の外側で前記底板上に配置される、前記筐体と前記底板との間を封止するために、前記第１のガスケットを圧縮するように前記凸部を前記第１のガスケットに接触させて、かつ前記筐体と前記底板との間を更に封止するために、前記第２のガスケットを圧縮するように前記フランジが前記第２のガスケットに接触する、請求項２８に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記ガスケットが、複数のセグメントを備え、前記ガスケットを形成するように前記セグメントのそれぞれが相互に接触する、請求項２３〜３２のいずれか一項に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記セグメントのそれぞれが、前記ガスケットを形成するために互いに重なる、請求項３３に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記セグメントのそれぞれが、陥凹部を画定する第１の端部と、脚部を有する第２の端部と、を備え、前記セグメントのうちの１つの前記脚部が、前記ガスケットを形成するように前記セグメントを連結するために、前記セグメントのうちの別の１つの前記陥凹部と係合する、請求項３３に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
- 前記セグメントのそれぞれは、第１の端部と、第２の端部と、を備え、前記端部のそれぞれが、前記セグメントの反対側の上にノッチを画定し、前記ガスケットを形成するように前記セグメントを連結するために、前記セグメントのうちの１つの前記第１の端部が、前記セグメントのうちの別の１つの前記ノッチと係合する、請求項３３に記載のシーメンスタイプの化学蒸着反応器。
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