JP2905126B2 - Vapor phase growth equipment - Google Patents
Vapor phase growth equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体気相成長装置
に関し、特に詳細には、装置内の残留ソ―スガスを効率
良く除去するガス処理手段を具備した気相成長装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor vapor deposition apparatus, and more particularly to a vapor deposition apparatus provided with a gas processing means for efficiently removing residual source gas in the apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】第４図は従来用いられている気相成長装
置の概略図である。従来の気相成長装置は、主として反
応管１、反応管１内に所定量の反応ガスを供給するため
の流量制御機構３、反応管１の出口側に連結されたガス
フーラトラップ５、排気管６、ゲート弁７および真空ポ
ンプ８から構成されている。そして、流量制御機構３
は、主として複数のマスフローコントローラ４から構成
されている。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic view of a conventional vapor phase growth apparatus. The conventional vapor phase growth apparatus mainly includes a reaction tube 1, a flow control mechanism 3 for supplying a predetermined amount of reaction gas into the reaction tube 1, a gas fuller trap 5 connected to an outlet side of the reaction tube 1, 6, a gate valve 7 and a vacuum pump 8. And the flow control mechanism 3
Is mainly composed of a plurality of mass flow controllers 4.
【０００３】上記構成を有する従来の気相成長装置の動
作について説明する。例えば、ソースガスとしてジクロ
ルシラン（Ｓi Ｈ2 Ｃｌ2 ）ガスおよびアンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）ガスを用い、パージガスとして窒素（Ｎ2 ）ガス
を用いた場合を考える。反応管１以外の管内、例えばジ
クロルシランガス供給配管９、主ガスライン１０、真空
ベントライン１１、大気ベントライン１２およびＮ2 ガ
ス供給管１３内でジクロルシランガスおよびアンモニア
ガスが混合された場合、パーティクルである粉末の塩化
アンモニウムが生じ、これらの管内に詰まることにな
る。これを回避するため従来では反応工程終了後、Ｎ2
ガス供給管１３および真空ベントライン１１のラインで
Ｎ2 ガスを用いてジクロルシランのパージを行ない、時
間をずらせて、Ｎ2 ガス供給管１３および真空ベントラ
イン１１を組み合わせてアンモニアガスのパージを行な
っていた。しかし、上記方法では、マスフローコントロ
ーラ４内に溜ったソースガスの除去を十分に行なうこと
ができないという問題があった。The operation of the conventional vapor phase growth apparatus having the above configuration will be described. For example, dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) gas and ammonia (N
Consider the case where H 3 ) gas is used and nitrogen (N 2 ) gas is used as the purge gas. When dichlorosilane gas and ammonia gas are mixed in pipes other than the reaction pipe 1, for example, in the dichlorosilane gas supply pipe 9, the main gas line 10, the vacuum vent line 11, the atmospheric vent line 12, and the N 2 gas supply pipe 13, Ammonium chloride in the form of particles, powder, will form and plug in these tubes. To avoid this, conventionally, after the completion of the reaction process, N 2
In line of the gas supply pipe 13 and the vacuum vent line 11 with N 2 gas performs purging of dichlorosilane, by shifting the time, it not performs a purge of ammonia gas in combination with N 2 gas supply pipe 13 and the vacuum vent line 11 Was. However, the above method has a problem that the source gas accumulated in the mass flow controller 4 cannot be sufficiently removed.
【０００４】一方、反応ガスとして有機系ガスを使用す
る場合、露結を防ぐため配管を加熱する加熱手段が必要
となり、加えて操作方法もその分複雑となる。従って、
マスターフローコントローラ４内の残留ガスのパージは
さらに難しいという問題があった。[0004] On the other hand, when an organic gas is used as a reaction gas, a heating means for heating a pipe is required to prevent dew condensation, and in addition, the operation method is complicated accordingly. Therefore,
There is a problem that purging the residual gas in the master flow controller 4 is more difficult.
【０００５】このように残留ガスのパージが十分になさ
れなかった場合、マスフローコントローラ４に接続され
た配管１０，１１，１２および真空ポンプ８内でパーテ
ィクルが発生することになる。パーティクルの発生を回
避するためには大規模な加熱システムを必要とするとい
う問題があった。If the residual gas is not sufficiently purged as described above, particles are generated in the pipes 10, 11, 12 and the vacuum pump 8 connected to the mass flow controller 4. There is a problem that a large-scale heating system is required to avoid generation of particles.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
気相成長装置においては、流量制御機構内および反応室
に至る管内に残留したソースガスを十分に除去すること
ができないという問題があった。そして、この残留ガス
は他のソースガスと混合し、例えばパーティクルである
塩化物を形成し、それが管内に蓄積するという問題があ
った。As described above, in the conventional vapor phase growth apparatus, there is a problem that the source gas remaining in the flow control mechanism and the pipe leading to the reaction chamber cannot be sufficiently removed. . Then, this residual gas is mixed with another source gas to form, for example, chloride as particles, which accumulates in the tube.
【０００７】そこで本発明は上記した問題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、流量制御機構内
に残留したソースガスを効率良く除去できる構成を有す
る気相成長装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus having a structure capable of efficiently removing a source gas remaining in a flow control mechanism. It is in.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置
は、気相成長処理を行なう処理室と、前記処理室に供給
される単一種類の反応ガスの流量を制御し、前記反応ガ
スを排気する排気手段が設けられたガス流量制御手段と
を有する気相成長装置において、前記排気手段に前記反
応ガスを除去するガス処理手段を具備していることを特
徴としている。According to the present invention, there is provided a vapor phase growth apparatus, comprising: a processing chamber for performing a vapor phase growth process; and a flow rate of a single type of reaction gas supplied to the processing chamber. A gas flow rate control means provided with an exhaust means for exhausting gas, characterized in that the exhaust means is provided with a gas processing means for removing the reaction gas.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１０】第１図は本発明の一参考例である気相成長
装置の部分構成図であり、主としてガス流量制御手段、
即ち流量制御機構２０の概略構成図である。尚、従来例
で示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付
しその説明は省略する。同図において、２０はガス流量
制御手段、即ち複数個のマスフローコントローラ４を備
えた流量制御機構、２１はガス処理手段、例えばガスの
種類に応じた吸着剤を備えているトラップである。この
トラップ２１は、排気手段、即ち大気ベントライン１２
の一部に設けられている。これ以外は従来と同一の構成
を有している。以下に、上記構成を有する本参考例の気
相成長装置の動作について説明する。FIG. 1 is a partial configuration diagram of a vapor phase growth apparatus according to a reference example of the present invention.
That is, it is a schematic configuration diagram of the flow control mechanism 20. Note that the same reference numerals are given to the same components as those shown in the conventional example, and description thereof will be omitted. In the figure, reference numeral 20 denotes a gas flow control means, that is, a flow control mechanism provided with a plurality of mass flow controllers 4, and reference numeral 21 denotes a gas processing means, for example, a trap provided with an adsorbent according to the type of gas. The trap 21 is provided with an exhaust means, that is, the atmospheric vent line 12.
Is provided in a part of. Other than this, it has the same configuration as the conventional one. Hereinafter, the operation of the vapor phase growth apparatus of the present embodiment having the above configuration will be described.
【００１１】まずバルブ２２および２３を開放し、バル
ブ２４，２５および２６を閉鎖する。次に、マスフロー
コントローラ４内をＮ2 ガスによりパージする。次に、
バルブ２２，２３，２５および２６を閉鎖し、同時にバ
ルブ２４を開放し残留するガスを真空ベントライン１１
を介して除去する。その後バルブ２４を閉鎖し、バルブ
２５および２６を開放しマスフローコントローラ４内の
雰囲気をソースガス、例えばジクロルシランに切換え
る。そして、マスフローコントローラ４により、ガス流
量を制御し同時にヒータエレメント（図示せず）により
減圧下の反応管（図示せず）を加熱する。これにより、
気相成長処理を行なう。気相成長終了後、バルブ２２お
よび２３を開放し、２４，２５および２６を閉鎖しパー
ジ用のＮ2ガスを配管内に導入し、ソースガスを追い出
す。この時トラップ２１内の吸着剤によりソースガスは
トラップ２１に吸着される。その後、バルブ２３を閉鎖
し、かつバルブ２４を開放し、真空ベントライン１１か
らのパージを行なう。この時、トラップ２１によりソー
スガスは吸着除去され管内はＮ2 ガスに置換されてい
る。First, valves 22 and 23 are opened, and valves 24, 25 and 26 are closed. Next, the inside of the mass flow controller 4 is purged with N 2 gas. next,
The valves 22, 23, 25 and 26 are closed and at the same time the valve 24 is opened and the residual gas is removed from the vacuum vent line 11.
Removed through. Thereafter, the valve 24 is closed, the valves 25 and 26 are opened, and the atmosphere in the mass flow controller 4 is switched to a source gas, for example, dichlorosilane. Then, the gas flow rate is controlled by the mass flow controller 4, and at the same time, the reaction tube (not shown) under reduced pressure is heated by the heater element (not shown). This allows
A vapor phase growth process is performed. After the completion of the vapor phase growth, the valves 22 and 23 are opened, the valves 24, 25 and 26 are closed, N 2 gas for purging is introduced into the pipe, and the source gas is expelled. At this time, the source gas is adsorbed on the trap 21 by the adsorbent in the trap 21. Thereafter, the valve 23 is closed and the valve 24 is opened, and purging from the vacuum vent line 11 is performed. At this time, the source gas is adsorbed and removed by the trap 21 and the inside of the tube is replaced with N 2 gas.
【００１２】このように本参考例の気相成長装置におけ
る流量制御機構はトラップ２１を具備しているので、従
来例のように真空ベントライン１１を介して、真空ポン
プ（図示せず）へソースガスが流れ込んだり、マスフロ
ーコントローラ内にソースガスが残留することはなくな
る。よって流量制御機構２０内および真空ポンプ等の内
部にパーティクルである塩化物が蓄積する恐れはなくな
る。As described above, since the flow rate control mechanism in the vapor phase growth apparatus of this embodiment includes the trap 21, the source is connected to a vacuum pump (not shown) via the vacuum vent line 11 as in the conventional example. No gas flows in or source gas remains in the mass flow controller. Therefore, there is no fear that chlorides as particles accumulate inside the flow control mechanism 20 and inside the vacuum pump and the like.
【００１３】第２図は本発明の他の参考例である気相成
長装置の概略図である。本参考例の流量制御機構２８に
おいては、マスフローコントローラ４の出口側からバル
ブ２３，２４、および２５間の配管距離ｄを従来より長
く保つことにより、トラップ２１を反応管１により接近
させる。さらに、バルブ２３，２４、および２５と反応
管１との距離を従来例と比べて短かくすることにより、
Ｎ2 ガスによるパージを常時真空ベントライン１１を介
して減圧状態下で行なうことができる。よってマスフロ
ーコントローラ４および主ガス配管２８のパージ効率を
さらに上げることができる。FIG. 2 is a schematic view of a vapor phase growth apparatus according to another embodiment of the present invention. In the flow control mechanism 28 of the present embodiment, the trap 21 is made closer to the reaction tube 1 by keeping the piping distance d between the valves 23, 24 and 25 from the outlet side of the mass flow controller 4 longer than before. Furthermore, by shortening the distance between the valves 23, 24, and 25 and the reaction tube 1 as compared with the conventional example,
Purging with N 2 gas can always be performed under reduced pressure through the vacuum vent line 11. Therefore, the purge efficiency of the mass flow controller 4 and the main gas pipe 28 can be further increased.
【００１４】第３図は本発明の一実施形態に係わる気相
成長装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a vapor phase growth apparatus according to one embodiment of the present invention.
【００１５】従来例においても説明したように有機系の
ソースガスを使用する場合、露結を防ぐため配管の加熱
機構４０および恒温槽４１を必要とする。この有機系ソ
ースガスは、気化ガスに比べ真空ポンプ（図示せず）お
よび大気ベントライン１２等に反応生成物が付着しやす
い。特に真空ポンプ内に付着した場合、真空ポンプの寿
命を縮める原因となる。本実施形態の流量制御機構４２
では、第１および第２図で示した参考例の場合と同様
に、大気ベントライン１２の途中にトラップ２１を設け
ている。これにより、真空ベントライン１１における加
熱機構は不要となり、その分構成は簡単となる。As described in the conventional example, when an organic source gas is used, a piping heating mechanism 40 and a constant temperature bath 41 are required to prevent dew condensation. The reaction product of the organic source gas is more likely to adhere to a vacuum pump (not shown) and the atmospheric vent line 12 than the vaporized gas. In particular, when it adheres to the inside of the vacuum pump, it causes a shortening of the life of the vacuum pump. Flow control mechanism 42 of the present embodiment
In the embodiment, a trap 21 is provided in the middle of the atmospheric vent line 12 as in the case of the reference example shown in FIGS. This eliminates the need for a heating mechanism in the vacuum vent line 11 and simplifies the configuration accordingly.
【００１６】尚、上記した本実施形態では、反応生成後
のガスパージの場合に関して説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば反応管にソースガス
を流さないで、ソースガスの流量安定をマスフローコン
トローラにより計測している場合に適用してもよい。こ
の場合においても、高濃度のソースガスをトラップによ
り除去することができる。In the above-described embodiment, the gas purge after the reaction is generated has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the source gas may be purged without flowing the source gas into the reaction tube. The present invention may be applied to a case where the flow rate stability is measured by a mass flow controller. Also in this case, a high concentration source gas can be removed by the trap.
【００１７】[0017]
【発明の効果】上記説明したように、本発明の気相成長
装置は、ガス流量制御手段内の、例えば排気ベントライ
ンの一部にガス処理手段を設ける。これにより、ガス流
量制御手段内に残留したソースガスを効率よく除去する
ことができる。よってガス流量制御手段内でソースガス
が反応して反応生成物を生じることはなくなる。よっ
て、ガス流量制御手段内や真空ポンプ内が反応生成物に
より詰まることはなくなるので良好な気相成長処理を行
なうことができる。As described above, in the vapor phase growth apparatus of the present invention, the gas processing means is provided in, for example, a part of the exhaust vent line in the gas flow control means. As a result, the source gas remaining in the gas flow control means can be efficiently removed. Therefore, the source gas does not react in the gas flow control means to generate a reaction product. Therefore, the inside of the gas flow control means and the inside of the vacuum pump are not clogged with the reaction product, so that a good vapor phase growth process can be performed.
【００１８】また、加熱機構の一部が不要となり、構成
を簡略化することができる。Further, a part of the heating mechanism is not required, and the configuration can be simplified.
【図１】本発明の一参考例である気相成長装置の部分構
成図である、FIG. 1 is a partial configuration diagram of a vapor phase growth apparatus that is a reference example of the present invention.
【図２】本発明の他の参考例である気相成長装置の部分
構成図である、FIG. 2 is a partial configuration diagram of a vapor phase growth apparatus that is another reference example of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態である有機系のソースガス
を用いる気相成長装置の部分構成図である。FIG. 3 is a partial configuration diagram of a vapor phase growth apparatus using an organic source gas according to an embodiment of the present invention.
【図４】従来の気相成長装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional vapor phase growth apparatus.
１ 反応室 ２１ トラップ（ガス処理手段） ４０ 加熱機構 ４２ 流量制御機構 Reference Signs List 1 reaction chamber 21 trap (gas processing means) 40 heating mechanism 42 flow control mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 16/44 B01J 12/02 H01L 21/205 H01L 21/285 H01L 21/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 16/44 B01J 12/02 H01L 21/205 H01L 21/285 H01L 21/31
Claims (3)
御する制御手段と、内部に残留する前記反応ガスを大気
圧の排気経路を介して大気中に排気する排気手段を備え
たガス流量制御手段とを有する気相成長装置において、 前記ガス流量制御手段内の前記排気手段における前記排
気経路中に前記反応ガスを除去するガス処理手段を具備
していることを特徴とする気相成長装置。A processing chamber for performing a vapor phase growth process; a control unit for controlling a flow rate of a single type of reaction gas supplied to the processing chamber; A gas flow rate control means having an exhaust means for exhausting to the atmosphere via a gas processing apparatus, wherein a gas treatment for removing the reaction gas in the exhaust path in the exhaust means in the gas flow rate control means. A vapor phase epitaxy apparatus comprising a means.
されていることを特徴とする請求項１記載の気相成長装
置。2. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein said gas processing means comprises a trap.
する吸着剤を含んでいることを特徴とする請求項２記載
の気相成長装置。3. The vapor phase growth apparatus according to claim 2, wherein the trap contains an adsorbent for adsorbing the reaction gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25888395A JP2905126B2 (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Vapor phase growth equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25888395A JP2905126B2 (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Vapor phase growth equipment |
Related Parent Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1279976A Division JPH0686661B2 (en) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | Vapor phase growth equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08199360A JPH08199360A (en) | 1996-08-06 |
| JP2905126B2 true JP2905126B2 (en) | 1999-06-14 |
Family
ID=17326359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25888395A Expired - Lifetime JP2905126B2 (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Vapor phase growth equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015010247A (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社日立国際電気 | Production method of semiconductor device, substrate processing device and substrate processing program |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP25888395A patent/JP2905126B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＣＨＥＭＴＲＯＮＩＣＳ，１９８７，ｖｏｌ ２，Ｊｕｎｅ，ｐｐ６２−６８（ｐｐ６３，Ｆｉｇｕｒｅ １及びｐｐ６５，Ｆｉｇｕｒｅ ５） |
| Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．５２，ＮＯ．４，Ａｐｒｉｌ １９８１，ｐｐ２７９２−２７９８，ｐｐ２７９２，ＦＩＧ．１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08199360A (en) | 1996-08-06 |
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