JP6574593B2 - Cvdリアクタにおける排ガス洗浄装置および方法 - Google Patents
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Description
第1の排ガス装置10が弁装置11、21により排ガス配管5と流動結合可能且つ排ガス配管5から切離し可能な該第1の排ガス装置10と、相互に異なるプロセスステップの第1のプロセスステップにおいて発生された排ガスを処理するための第1の洗浄機構18と、弁装置11、21と第1の洗浄機構18との間に配置された、第1の均衡ガスを供給するための第1のガス供給装置12と、第1の排ガス装置10内の第1の全圧PFを決定するための第1の圧力センサ13と、および
第2の排ガス装置20が弁装置11、21により排ガス配管5と流動結合可能且つ排ガス配管5から切離し可能な該第2の排ガス装置20と、相互に異なるプロセスステップの第2のプロセスステップにおいて発生された排ガスを処理するための第2の洗浄機構28と、弁装置11、21と第2の洗浄機構28との間に配置された、第2の均衡ガスを供給するための第2のガス供給装置22と、第2の排ガス装置20内の第2の全圧PTを決定するための第2の圧力センサ23とを有し、
制御装置9が設けられ、制御装置9の制御変数は第1の排ガス装置10内の全圧PFと第2の排ガス装置20内の全圧PTとの間の圧力差であり、および制御装置9は、少なくとも弁装置11、21を切り換えるときに前記圧力差がほぼ0に制御されているように設計されていることを特徴とする装置。
この場合、第1のプロセスステップにおいて、第1の排ガス装置10が弁装置11、21により排ガス配管5と流動結合され且つ少なくとも1つの第2の排ガス装置20が排ガス配管5から切り離され、この場合、第1の排ガスが第1の排ガス装置10の第1の洗浄機構18により処理され、および特に第1の質量流量制御器12′を有する第1のガス供給装置12により弁装置11、21と第1の洗浄機構18との間に第1の均衡ガスが供給され且つ第1の圧力センサ13により第1の排ガス装置10内の全圧PFが決定され、
この場合、第2のプロセスステップにおいて、第2の排ガス装置20が弁装置11、21により排ガス配管5と流動結合され且つ少なくとも1つの第1の排ガス装置10が排ガス配管5から切り離され、この場合、第2の排ガスが第2の排ガス装置20の第2の洗浄機構28により処理され、および特に第2の質量流量制御器22′を有する第2のガス供給装置22により弁装置11、21と第2の洗浄機構28との間に第2の均衡ガスが供給され且つ第2の圧力センサ23により第2の排ガス装置20内の全圧PTが決定されて、
制御装置9により、少なくとも弁装置11、21を切り換えるときに第1の排ガス装置10内の全圧PFと第2の排ガス装置20内の全圧PTとの間の圧力差がほぼ0に制御されていることを特徴とする方法または制御プログラム。
2 ガス源
2′ ガス源
3 リアクタ
4 圧力センサ
5 排ガス配管
6 ガス入口機構
7 サセプタ
8 基板
9 制御装置
10 排ガス洗浄装置
11 遮断弁/弁装置
12 ガス供給装置
12′ 質量流量制御器
13 圧力センサ
13′ 圧力センサ
15 絞り弁
16 真空ポンプ
17 ガス洗浄/スクラブ洗浄装置
18 フィルタ/洗浄機構
20 排ガス洗浄装置
21 遮断弁/弁装置
22 ガス供給装置
22′ 質量流量制御器
23 圧力センサ
23′ 圧力センサ
25 一定絞り/絞り弁
26 真空ポンプ
27 ガス洗浄/スクラブ洗浄装置
28 冷却トラップ/洗浄機構
30 排ガス洗浄装置
31 遮断弁/弁装置
32 ガス供給装置
32′ 質量流量制御器
33 圧力センサ
33′ 圧力センサ
35 絞り弁
36 真空ポンプ
37 ガス洗浄/スクラブ洗浄装置
38 フィルタ/洗浄機構
PF 第1の全圧
PR プロセスチャンバ圧力
PT 第2の全圧
Claims (26)
- 相互に異なるプロセスステップにおいて、リアクタ(3)内に相互に異なるプロセスガスが供給可能であり、およびリアクタ(3)が排ガス配管(5)を有し、相互に異なるプロセスステップにおいて、相互に異なる排ガスが排ガス配管(5)を介してリアクタ(3)から排出可能である、該リアクタ(3)を有する装置であって、
第1の排ガス装置(10)が弁装置(11、21)により排ガス配管(5)と流動結合可能且つ排ガス配管(5)から切離し可能な該第1の排ガス装置(10)と、相互に異なるプロセスステップの第1のプロセスステップにおいて発生された排ガスを処理するための第1の洗浄機構(18)と、弁装置(11、21)と第1の洗浄機構(18)との間に配置された、第1の均衡ガスを供給するための第1のガス供給装置(12)と、第1の排ガス装置(10)内の第1の全圧(PF)を決定するための第1の圧力センサ(13)とを有し、および
第2の排ガス装置(20)が弁装置(11、21)により排ガス配管(5)と流動結合可能且つ排ガス配管(5)から切離し可能な該第2の排ガス装置(20)と、相互に異なるプロセスステップの第2のプロセスステップにおいて発生された排ガスを処理するための第2の洗浄機構(28)と、弁装置(11、21)と第2の洗浄機構(28)との間に配置された、第2の均衡ガスを供給するための第2のガス供給装置(22)と、第2の排ガス装置(20)内の第2の全圧(PT)を決定するための第2の圧力センサ(23)とを有する、リアクタ(3)を有する装置において、
制御装置(9)が設けられ、制御装置(9)の制御変数は第1の排ガス装置(10)内の全圧(PF)と第2の排ガス装置(20)内の全圧(PT)との間の圧力差であり、および制御装置(9)は、少なくとも弁装置(11、21)を切り換えるときに前記圧力差がほぼ0に制御されているように設計され、両方の排ガス装置(10、20)が、排ガス配管(5)と流動結合する、リアクタ(3)を有する装置。 - 相互に異なるプロセスステップにおいて、リアクタ(3)内に相互に異なるプロセスガスが供給され、およびリアクタ(3)において、相互に異なるプロセスステップにおいて相互に異なる排ガスが排ガス配管(5)を介してリアクタ(3)から排出可能である、該リアクタ(3)を、特にデータ記憶装置内に記憶されている制御プログラムとして運転する方法であって、
この場合、第1のプロセスステップにおいて、第1の排ガス装置(10)が弁装置(11、21)により排ガス配管(5)と流動結合され且つ少なくとも1つの第2の排ガス装置(20)が排ガス配管(5)から切り離され、この場合、第1の排ガスが第1の排ガス装置(10)の第1の洗浄機構(18)により処理され、および特に第1の質量流量制御器(12′)を有する第1のガス供給装置(12)により弁装置(11、21)と第1の洗浄機構(18)との間に第1の均衡ガスが供給され且つ第1の圧力センサ(13)により第1の排ガス装置(10)内の全圧(PF)が決定され、
この場合、第2のプロセスステップにおいて、第2の排ガス装置(20)が弁装置(11、21)により排ガス配管(5)と流動結合され且つ少なくとも1つの第1の排ガス装置(10)が排ガス配管(5)から切り離され、この場合、第2の排ガスが第2の排ガス装置(20)の第2の洗浄機構(28)により処理され、および特に第2の質量流量制御器(22′)を有する第2のガス供給装置(22)により弁装置(11、21)と第2の洗浄機構(28)との間に第2の均衡ガスが供給され且つ第2の圧力センサ(23)により第2の排ガス装置(20)内の全圧(PT)が決定される、リアクタ(3)の運転方法において、
制御装置(9)により、少なくとも弁装置(11、21)を切り換えるときに第1の排ガス装置(10)内の全圧(PF)と第2の排ガス装置(20)内の全圧(PT)との間の圧力差がほぼ0に制御され、両方の排ガス装置(10、20)が、排ガス配管(5)と流動結合する、リアクタ(3)の運転方法。 - 第1または第2の均衡ガスがそれぞれ、不活性ガス、特に窒素であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 制御装置(9)の操作部が、質量流量制御器(12′、22′)、および/またはポンプ(16、26)の上流側に配置された1つまたは複数の絞り弁(15、25)であることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。
- 第1の洗浄機構(18)がフィルタであり、および/または第2の洗浄機構(28)が冷却トラップであることを特徴とする請求項1、3ないし4のいずれかに記載の装置。
- プロセスステップ特に第1のプロセスステップが、リアクタ(3)内に特に水素化物特にNH3が供給される基板成膜ステップであることを特徴とする、方法の経過を制御するための制御装置を有する請求項1、3ないし5のいずれかに記載の装置。
- プロセスステップ特に第2のプロセスステップが、リアクタ(3)内に洗浄ガス特にハロゲンを含むガス特にCl2が供給される洗浄ステップであることを特徴とする、方法の経過を制御するための制御装置を有する請求項1、3ないし6のいずれかに記載の装置。
- 弁装置(11、21、31)により排ガス配管(5)と流動結合可能且つ排ガス配管(5)から切離し可能な、第3の洗浄機構(38)を有する第3の排ガス装置(30)であって、特に第3の質量流量制御器(32′)を有する、第3の均衡ガスを供給するためのガス供給装置(32)と、および第3の排ガス装置(30)内の全圧を決定するための第3の圧力センサ(33)とを有し、この場合、制御装置(9)が、第3の排ガス装置(30)内の全圧を、第1または第2の排ガス装置(10、20)内の全圧に対して制御する、該第3の排ガス装置(30)を特徴とする請求項1、3ないし7のいずれかに記載の装置。
- 全ての排ガス装置(10、20、30)がそれぞれ1つの絞り弁(15、25、35)を有すること、および/または少なくとも1つの排ガス装置(10、20、30)が絞り弁(15、25、35)を有さないことを特徴とする請求項1、3ないし8のいずれかに記載の装置。
- 弁装置(11、21、31)が、個別に切換可能な2つないし3つの個別弁(11、21、31)を有し、個別弁(11、21、31)は、上流側で排ガス配管(5)と、および下流側で排ガス装置(10、20、30)と結合されていることを特徴とする請求項1、3ないし9のいずれかに記載の装置。
- 圧力センサ(13、23、33)が、洗浄機構(18、28、38)の上流側に、特にガス供給装置(12、22、32)と洗浄機構(18、28、38)との間に配置されていることを特徴とする請求項1、3ないし10のいずれかに記載の装置。
- 排ガス装置(10、20、30)内の全圧を決定するための、洗浄機構(18、28、38)の下流側に配置された他の圧力センサ(13′、23′、33′)を特徴とする請求項1、3ないし11のいずれかに記載の装置。
- 排ガス装置(10、20、30)の各々が、流動方向においてそれぞれの真空ポンプ(16、26、36)の後方に配置されたガス洗浄(17、27、37)を有することを特徴とする請求項1、3ないし12のいずれかに記載の装置。
- 第1のプロセスステップの間に、制御装置(9)により、圧力センサ(4)によって決定されたプロセスチャンバ圧力(PR)が特に絞り弁(15)の位置の変化により目標値に保持されること、第1のプロセスステップから第2のプロセスステップへ切り換える前に、第1の排ガス装置(10)の全圧(PF)および第2の排ガス装置(20)の全圧(PT)がそれぞれ同じ目標値に制御されること、両方の排ガス装置(10、20)内の全圧(PF、PT)が安定したのちに、はじめに、第2の排ガス装置(20)を排ガス配管(5)と結合する弁装置の遮断弁(21)が開放され、それに続いて、第1の排ガス装置(10)を排ガス配管(5)と結合する弁装置の遮断弁(11)が閉鎖されること、およびその後に、制御装置(9)が、圧力センサ(4)により決定されたプロセスチャンバ圧力(PR)を、絞り弁(25)の位置の変化によって目標値に制御することを特徴とする方法の経過を制御するための制御装置を有する請求項1、3ないし13のいずれかに記載の装置。
- 第1または第2の均衡ガスがそれぞれ、不活性ガス、特に窒素であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 制御装置(9)の操作部が、質量流量制御器(12′、22′)、および/またはポンプ(16、26)の上流側に配置された1つまたは複数の絞り弁(15、25)であることを特徴とする請求項2または15に記載の方法。
- 第1の洗浄機構(18)がフィルタであり、および/または第2の洗浄機構(28)が冷却トラップであることを特徴とする請求項2、15または16に記載の方法。
- プロセスステップ特に第1のプロセスステップが、リアクタ(3)内に特に水素化物特にNH3が供給される基板成膜ステップであることを特徴とする請求項2、15ないし17のいずれかに記載の方法。
- プロセスステップ特に第2のプロセスステップが、リアクタ(3)内に洗浄ガス特にハロゲンを含むガス特にCl2が供給される洗浄ステップであることを特徴とする請求項2、15ないし18のいずれかに記載の方法。
- 弁装置(11、21、31)により排ガス配管(5)と流動結合可能且つ排ガス配管(5)から切離し可能な、第3の洗浄機構(38)を有する第3の排ガス装置(30)であって、特に第3の質量流量制御器(32′)を有する、第3の均衡ガスを供給するためのガス供給装置(32)と、および第3の排ガス装置(30)内の全圧を決定するための第3の圧力センサ(33)とを有し、この場合、制御装置(9)が、第3の排ガス装置(30)内の全圧を、第1または第2の排ガス装置(10、20)内の全圧に対して制御する請求項2、15ないし19のいずれかに記載の方法。
- 全ての排ガス装置(10、20、30)がそれぞれ1つの絞り弁(15、25、35)を有すること、および/または少なくとも1つの排ガス装置(10、20、30)が絞り弁(15、25、35)を有さないことを特徴とする請求項2、15ないし20のいずれかに記載の方法。
- 弁装置(11、21、31)が、個別に切換可能な2つないし3つの個別弁(11、21、31)を有し、個別弁(11、21、31)は、上流側で排ガス配管(5)と、および下流側で排ガス装置(10、20、30)と結合されていることを特徴とする請求項2、15ないし21のいずれかに記載の方法。
- 圧力センサ(13、23、33)が、洗浄機構(18、28、38)の上流側に、特にガス供給装置(12、22、32)と洗浄機構(18、28、38)との間に配置されていることを特徴とする請求項2、15ないし22のいずれかに記載の方法。
- 排ガス装置(10、20、30)内の全圧を決定するための、洗浄機構(18、28、38)の下流側に配置された他の圧力センサ(13′、23′、33′)を特徴とする請求項2、15ないし23のいずれかに記載の方法。
- 排ガス装置(10、20、30)の各々が、流動方向においてそれぞれの真空ポンプ(16、26、36)の後方に配置されたガス洗浄(17、27、37)を有することを特徴とする請求項2、15ないし24のいずれかに記載の方法。
- 第1のプロセスステップの間に、制御装置(9)により、圧力センサ(4)によって決定されたプロセスチャンバ圧力(PR)が特に絞り弁(15)の位置の変化により目標値に保持されること、第1のプロセスステップから第2のプロセスステップへ切り換える前に、第1の排ガス装置(10)の全圧(PF)および第2の排ガス装置(20)の全圧(PT)がそれぞれ同じ目標値に制御されること、両方の排ガス装置(10、20)内の全圧(PF、PT)が安定したのちに、はじめに、第2の排ガス装置(20)を排ガス配管(5)と結合する弁装置の遮断弁(21)が開放され、それに続いて、第1の排ガス装置(10)を排ガス配管(5)と結合する弁装置の遮断弁(11)が閉鎖されること、およびその後に、制御装置(9)が、圧力センサ(4)により決定されたプロセスチャンバ圧力(PR)を、絞り弁(25)の位置の変化によって目標値に制御することを特徴とする請求項2、15ないし25のいずれかに記載の方法。
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