JP2580928Y2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JP2580928Y2 JP2580928Y2 JP1991066644U JP6664491U JP2580928Y2 JP 2580928 Y2 JP2580928 Y2 JP 2580928Y2 JP 1991066644 U JP1991066644 U JP 1991066644U JP 6664491 U JP6664491 U JP 6664491U JP 2580928 Y2 JP2580928 Y2 JP 2580928Y2
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- Japan
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- liquid nitrogen
- vapor phase
- phase growth
- exhaust pipe
- trap
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/46—Spray booths
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は半導体装置の製造工程で
用いられる気相成長装置に関し、特に排気配管に関す
る。
用いられる気相成長装置に関し、特に排気配管に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の気相成長装置は、ＡｓＨ3 （アル
シン），ＰＨ3 （フォスフィン）ＳｉＨ4 （シラン），
Ｈ2 （水素）等の反応ガスを反応炉へ供給し、誘導加熱
や抵抗加熱等により、半導体ウェハー（以下単にウェハ
ーという）を加熱し、導入ガスを熱分解させ、ウェハー
上に所定の組成の薄膜を成長させるものである。ウェハ
ー上に成長しなかった生成物や未反応ガスは、反応炉よ
り排気配管を通り排気される。
シン），ＰＨ3 （フォスフィン）ＳｉＨ4 （シラン），
Ｈ2 （水素）等の反応ガスを反応炉へ供給し、誘導加熱
や抵抗加熱等により、半導体ウェハー（以下単にウェハ
ーという）を加熱し、導入ガスを熱分解させ、ウェハー
上に所定の組成の薄膜を成長させるものである。ウェハ
ー上に成長しなかった生成物や未反応ガスは、反応炉よ
り排気配管を通り排気される。
【０００３】この生成物を排気配管中でトラップするた
め、金属メッシュやテフロンフィルタ等で作られたダス
トフィルタが取り付けられている。
め、金属メッシュやテフロンフィルタ等で作られたダス
トフィルタが取り付けられている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】この従来の気相成長装
置の排気配管では、微小粒反応生成物や未反応ガスが充
分トラップできないため、これら生成物等が排気配管後
段にあるロータリーポンプ中に入り込んで、排気能力を
低下させたり、砒素やリンが入り込んで、メンテナンス
性や安全性にも問題が生じていた。ロータリポンプのオ
イル中にリン分が入り、オイルが大気にふれると燃えて
しまうという事例もあった。さらに、排気配管後段にあ
る圧力調整バルブの内部に反応生成物が付着した場合、
圧力調整におけるバルブ開閉度にも変化が生じ、圧力精
度が悪くなるという欠点があった。また微小粒反応生成
物をトラップするためダストフィルタ内のメッシュを小
さく（５０μｍ以下）すると、排気能力が落ちてしまう
という問題もあった。
置の排気配管では、微小粒反応生成物や未反応ガスが充
分トラップできないため、これら生成物等が排気配管後
段にあるロータリーポンプ中に入り込んで、排気能力を
低下させたり、砒素やリンが入り込んで、メンテナンス
性や安全性にも問題が生じていた。ロータリポンプのオ
イル中にリン分が入り、オイルが大気にふれると燃えて
しまうという事例もあった。さらに、排気配管後段にあ
る圧力調整バルブの内部に反応生成物が付着した場合、
圧力調整におけるバルブ開閉度にも変化が生じ、圧力精
度が悪くなるという欠点があった。また微小粒反応生成
物をトラップするためダストフィルタ内のメッシュを小
さく（５０μｍ以下）すると、排気能力が落ちてしまう
という問題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案の気相成長装置
は、反応生成物や未反応ガスを効率よくトラップするた
めに、排気配管に液体窒素トラップとダストフィルタと
を直列に設置している。
は、反応生成物や未反応ガスを効率よくトラップするた
めに、排気配管に液体窒素トラップとダストフィルタと
を直列に設置している。
【０００６】この液体窒素トラップは内部にモレキュラ
シーブが入っており液体窒素（沸点−１９５．８℃）に
て冷却することで、未反応ＰＨ3 （沸点−８７．７℃，
融点−１３３℃）やＡｓＨ3 （沸点−５４．８℃，融点
−１１３．５℃）をトラップすることができる。
シーブが入っており液体窒素（沸点−１９５．８℃）に
て冷却することで、未反応ＰＨ3 （沸点−８７．７℃，
融点−１３３℃）やＡｓＨ3 （沸点−５４．８℃，融点
−１１３．５℃）をトラップすることができる。
【０００７】
【実施例】次に本考案について図面を参照して説明す
る。図１は本考案に関連する技術の構成図である。
る。図１は本考案に関連する技術の構成図である。
【０００８】反応炉１に導入された反応ガスが反応炉１
内で熱分解され、ウェハー２上に薄膜が成長する。そし
て、ウェハー２上に成長しなかった反応生成物は、反応
炉１内部に付着するものを除けば排気配管１０中に流れ
出す。その反応生成物はダストフィルタ３にて大部分が
トラップされる。しかし微小粒子のものはダストフィル
タ３内の金属メッシュ等（メッシュ５０〜１００μｍ）
を通ってしまう。そこで液体窒素トラップ４の内部モレ
キュラシーブにて吸着させる。
内で熱分解され、ウェハー２上に薄膜が成長する。そし
て、ウェハー２上に成長しなかった反応生成物は、反応
炉１内部に付着するものを除けば排気配管１０中に流れ
出す。その反応生成物はダストフィルタ３にて大部分が
トラップされる。しかし微小粒子のものはダストフィル
タ３内の金属メッシュ等（メッシュ５０〜１００μｍ）
を通ってしまう。そこで液体窒素トラップ４の内部モレ
キュラシーブにて吸着させる。
【０００９】さらに反応炉１の内部で反応しなかった反
応ガスは、そのままの状態で排気配管１０に流れ出す。
この未反応ガスは、ダストフィルタ３ではトラップされ
ず、液体窒素トラップ４がソープションポンプと同じ働
きを行ない吸着する。
応ガスは、そのままの状態で排気配管１０に流れ出す。
この未反応ガスは、ダストフィルタ３ではトラップされ
ず、液体窒素トラップ４がソープションポンプと同じ働
きを行ない吸着する。
【００１０】このため、圧力調整バルブ６やロータリー
ポンプ７に未反応ガスが流れ込んだり、反応生成物の付
着による影響がなくなるため、安定した排気が行なわれ
る。
ポンプ７に未反応ガスが流れ込んだり、反応生成物の付
着による影響がなくなるため、安定した排気が行なわれ
る。
【００１１】この時、液体窒素トラップ４は常に冷却さ
れるように補助タンク５を設け、常に液体窒素を補給す
るようにしておく。実際ＡｓＨ3 やＰＨ3 を流して薄膜
を成長後、メンテ時におけるダストフィルタと液体窒素
トラップを観察してみると、ダストフィルタ３には粉末
状の黒・茶色のダストが多く、また液体窒素トラップ４
の内部モレキュラシーブは、大気中でその表面が炎を出
して燃える。これはリン分が多くトラップされていると
考えられる。また、ロータリポンプ中のオイル中に含ま
れるリン及び砒素について分析したところ、両方ともほ
とんど含まれていないという結果が得られた。
れるように補助タンク５を設け、常に液体窒素を補給す
るようにしておく。実際ＡｓＨ3 やＰＨ3 を流して薄膜
を成長後、メンテ時におけるダストフィルタと液体窒素
トラップを観察してみると、ダストフィルタ３には粉末
状の黒・茶色のダストが多く、また液体窒素トラップ４
の内部モレキュラシーブは、大気中でその表面が炎を出
して燃える。これはリン分が多くトラップされていると
考えられる。また、ロータリポンプ中のオイル中に含ま
れるリン及び砒素について分析したところ、両方ともほ
とんど含まれていないという結果が得られた。
【００１２】図２は本考案の実施例の構成図であり、液
体窒素トラップ４Ａに高圧エアーラインを設けたもので
ある。
体窒素トラップ４Ａに高圧エアーラインを設けたもので
ある。
【００１３】液体窒素トラップ４Ａに高圧エアーライン
を設けることにより、反応炉１内部で分解されなかった
未反応ガス及び微小粒子生成物がトラップされた、液体
窒素トラップ４Ａのメンテ作業性の向上を計ることがで
きる。
を設けることにより、反応炉１内部で分解されなかった
未反応ガス及び微小粒子生成物がトラップされた、液体
窒素トラップ４Ａのメンテ作業性の向上を計ることがで
きる。
【００１４】すなわち、本考案の実施例においては、集
中的に液体窒素トラップ４Ａに生成物及び未反応のガス
がトラップされる。そこでより効率的、安全なメンテ作
業として、液体窒素トラップ４Ａにトラップされたもの
を、液体窒素トラップ４Ａの両側に設けたストップバル
ブ１１により他の系と分け、そしてエアーバルブ１２に
より液体窒素トラップ４Ａ内に高圧エアーを導入するこ
とで、空気との混合を閉じた系の中で空気とトラップさ
れた物質との反応を行ってしまう。特にリンがトラップ
された場合水分や酸素と激しく反応し、燃焼するので有
効となる。
中的に液体窒素トラップ４Ａに生成物及び未反応のガス
がトラップされる。そこでより効率的、安全なメンテ作
業として、液体窒素トラップ４Ａにトラップされたもの
を、液体窒素トラップ４Ａの両側に設けたストップバル
ブ１１により他の系と分け、そしてエアーバルブ１２に
より液体窒素トラップ４Ａ内に高圧エアーを導入するこ
とで、空気との混合を閉じた系の中で空気とトラップさ
れた物質との反応を行ってしまう。特にリンがトラップ
された場合水分や酸素と激しく反応し、燃焼するので有
効となる。
【００１５】
【考案の効果】以上説明したように本考案は、気相成長
装置の排気配管にダストフィルタと液体窒素トラップを
設けることにより、反応生成物や未反応ガスが効率よく
トラップでき、排気能力が数Ｔｏｒｒから０．１Ｔｏｒ
ｒ程度まで向上させることができた。さらに成長圧力も
±５Ｔｏｒｒから±２Ｔｏｒｒまで向上した。また、従
来排気系メンテに３〜４日間要していたものを１〜２日
間に短縮させることが可能となった。
装置の排気配管にダストフィルタと液体窒素トラップを
設けることにより、反応生成物や未反応ガスが効率よく
トラップでき、排気能力が数Ｔｏｒｒから０．１Ｔｏｒ
ｒ程度まで向上させることができた。さらに成長圧力も
±５Ｔｏｒｒから±２Ｔｏｒｒまで向上した。また、従
来排気系メンテに３〜４日間要していたものを１〜２日
間に短縮させることが可能となった。
【図１】本考案に関連する技術の構成図。
【図２】本考案の実施例の構成図。
１ 反応炉 ２ ウェハー ３ ダストフィルタ ４，４Ａ 液体窒素トラップ ５ 補助タンク ６ 圧力調整バルブ ７ ロータリーポンプ １０ 排気配管 １１ ストップバルブ １２ エアーバルブ
Claims (1)
- 【請求項１】 反応炉とこの反応炉に接続された排気配
管とを有する気相成長装置において、前記排気配管にダ
ストフィルタと高圧エアーラインが接続されている液体
窒素トラップとを直列に設けたことを特徴とする気相成
長装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991066644U JP2580928Y2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 気相成長装置 |
| US07/922,687 US5250092A (en) | 1991-08-22 | 1992-07-30 | Exhaust apparatus for epitaxial growth system |
| EP92307682A EP0529982B1 (en) | 1991-08-22 | 1992-08-21 | Exhaust apparatus for epitaxial growth system. |
| DE69205648T DE69205648T2 (de) | 1991-08-22 | 1992-08-21 | Abgasvorrichtung für Epitaxie-Anlage. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991066644U JP2580928Y2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0520323U JPH0520323U (ja) | 1993-03-12 |
| JP2580928Y2 true JP2580928Y2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=13321813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991066644U Expired - Fee Related JP2580928Y2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 気相成長装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5250092A (ja) |
| EP (1) | EP0529982B1 (ja) |
| JP (1) | JP2580928Y2 (ja) |
| DE (1) | DE69205648T2 (ja) |
Families Citing this family (181)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5556473A (en) * | 1995-10-27 | 1996-09-17 | Specialty Coating Systems, Inc. | Parylene deposition apparatus including dry vacuum pump system and downstream cold trap |
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