JPH04103767A - 低圧化学気相成長装置 - Google Patents
低圧化学気相成長装置Info
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- JPH04103767A JPH04103767A JP22036790A JP22036790A JPH04103767A JP H04103767 A JPH04103767 A JP H04103767A JP 22036790 A JP22036790 A JP 22036790A JP 22036790 A JP22036790 A JP 22036790A JP H04103767 A JPH04103767 A JP H04103767A
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- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は低圧化学気相成長装置に関し、特に排気系統の
構造に関する。
構造に関する。
従来、第３図に示す低圧化学気相成長装置において、石
英ボート６上のＧａＡｓウェハー７にＳ １０２膜を成
長させる場合、電熱炉３により約２００〜４００℃に加
熱された炉心管１内に成長カスＳｉＨ，０２，Ｎ２を成
長ガスボンベ４よりガス配管５に通して導入する。２は
フロントハツチである。一方、炉心管１内を０．０１〜
０．４ Ｔｏｒｒの低圧に保つために排気系は、ロータ
リーポンプ９とそれを補助するメカニカルブースターポ
ンプ８とを排気系配管１０ａ 、 １０ｂにより直列に
＃続し、ポンプ８，９に吸いこんだガスは、ベント系配
管１１に排気していた。
英ボート６上のＧａＡｓウェハー７にＳ １０２膜を成
長させる場合、電熱炉３により約２００〜４００℃に加
熱された炉心管１内に成長カスＳｉＨ，０２，Ｎ２を成
長ガスボンベ４よりガス配管５に通して導入する。２は
フロントハツチである。一方、炉心管１内を０．０１〜
０．４ Ｔｏｒｒの低圧に保つために排気系は、ロータ
リーポンプ９とそれを補助するメカニカルブースターポ
ンプ８とを排気系配管１０ａ 、 １０ｂにより直列に
＃続し、ポンプ８，９に吸いこんだガスは、ベント系配
管１１に排気していた。
この際、成長中における炉心管１内の圧力調整は、炉心
管１とポンプ８との間にある圧力調整弁１３により行な
う。
管１とポンプ８との間にある圧力調整弁１３により行な
う。
この従来の低圧化学気相成長装置では、５ｔＯ２膜を低
温（２００〜３００℃）で成長しようとすると、炉心管
１内に導入したＳ ｉＨ，０２ガスがほとんど未反応の
ままロータリーポンプ９内に入るため、このガスがロー
タリーポンプ９中で反応を生じ、熱を発生させたり、反
応生成物（Ｓｉ０２）をポンプ９内に沈殿させ、著しく
ポンプの排気能力を劣化させていた。このため、ポンプ
の交換頻度が高く、成長を停止させてオーバーホールを
行なう必要があり、装置の稼動率が悪かった。
温（２００〜３００℃）で成長しようとすると、炉心管
１内に導入したＳ ｉＨ，０２ガスがほとんど未反応の
ままロータリーポンプ９内に入るため、このガスがロー
タリーポンプ９中で反応を生じ、熱を発生させたり、反
応生成物（Ｓｉ０２）をポンプ９内に沈殿させ、著しく
ポンプの排気能力を劣化させていた。このため、ポンプ
の交換頻度が高く、成長を停止させてオーバーホールを
行なう必要があり、装置の稼動率が悪かった。
また、しばしば起きることであるが、成長中に排気能力
が著しく劣化して、この劣化分を圧力調整弁１３の調整
で補えない場合、即ち圧力調整弁１３を全開にしても希
望圧力に達しない場合、成長中の３１０２膜の品質及び
ステップカバレッジに異常が生じるという問題点があっ
た。
が著しく劣化して、この劣化分を圧力調整弁１３の調整
で補えない場合、即ち圧力調整弁１３を全開にしても希
望圧力に達しない場合、成長中の３１０２膜の品質及び
ステップカバレッジに異常が生じるという問題点があっ
た。
本発明の目的は、成長中にポンプの劣化が生じた場合で
も炉心管内の圧力を一定に保ちつつ成長を継続させるこ
とを可能とした低圧化学気相成長装置を捷供することに
ある。
も炉心管内の圧力を一定に保ちつつ成長を継続させるこ
とを可能とした低圧化学気相成長装置を捷供することに
ある。
前記目的を達成するため、本発明に係る低圧化学気相成
長装置においては、炉心管と、真空ポンプと、排気系と
、弁機構とを有する低圧化学気相成長装置であって、 炉心管は、加熱された状態で半導体基板上に膜成長させ
るための成長ガスが導入されるものであり、 真空ポンプは、炉心管内を排気系を介して低圧に排気す
るものであり、 排気系は、少なくとも２以上の並列な排気系配管からな
るものであり、 弁機構は、排気系をなす並列な排気系配管を選択的に切
替えるものである。
長装置においては、炉心管と、真空ポンプと、排気系と
、弁機構とを有する低圧化学気相成長装置であって、 炉心管は、加熱された状態で半導体基板上に膜成長させ
るための成長ガスが導入されるものであり、 真空ポンプは、炉心管内を排気系を介して低圧に排気す
るものであり、 排気系は、少なくとも２以上の並列な排気系配管からな
るものであり、 弁機構は、排気系をなす並列な排気系配管を選択的に切
替えるものである。
また、本発明においては、前記真空ポンプは、ロータリ
ーポンプと、該ロータリーポンプを補助するメカニカル
ブースターポンプとの組合せからなるものであり、 前記排気系は、メカニカルブースターポンプの排気側で
並列な排気系配管に分岐されたものであり、 各排気系配管は、ロータリーポンプをそれぞれ備えたも
のである。
ーポンプと、該ロータリーポンプを補助するメカニカル
ブースターポンプとの組合せからなるものであり、 前記排気系は、メカニカルブースターポンプの排気側で
並列な排気系配管に分岐されたものであり、 各排気系配管は、ロータリーポンプをそれぞれ備えたも
のである。
また、本発明においては、前記真空ポンプは、ロータリ
ーポンプと、該ロータリーポンプを補助するメカニカル
ブースターポンプとの組合せからなり、 前記排気系は、炉心管の排気側で並列な排気系配管に分
岐されたものであり、 各排気系配管は、ロータリーポンプとメカニカルブース
ターポンプとを直列に接続してそれぞれ備えたものであ
る。
ーポンプと、該ロータリーポンプを補助するメカニカル
ブースターポンプとの組合せからなり、 前記排気系は、炉心管の排気側で並列な排気系配管に分
岐されたものであり、 各排気系配管は、ロータリーポンプとメカニカルブース
ターポンプとを直列に接続してそれぞれ備えたものであ
る。
排気系に予備排気系を設け、一方の排気系が劣化した場
合に、他方の排気系に切替えることにより、炉心管内の
圧力を一定に保ちつつ膜成長を継続して行なう、これに
より、装置の稼動率を向上させる。
合に、他方の排気系に切替えることにより、炉心管内の
圧力を一定に保ちつつ膜成長を継続して行なう、これに
より、装置の稼動率を向上させる。
以下、本発明の実施例を図により説明する。
（実施例１）
第１図は、本発明の実施例１を示す構成図である。
図において、１は、フロントハツチ２により開閉される
炉心管、３は、炉心管１を加熱する電熱炉、４は、ガス
配管５を通して成長ガス（ＳｉＨ４，０２、Ｎ２等）を
炉心管１内に導入する成長ガスボンベである。
炉心管、３は、炉心管１を加熱する電熱炉、４は、ガス
配管５を通して成長ガス（ＳｉＨ４，０２、Ｎ２等）を
炉心管１内に導入する成長ガスボンベである。
本発明は、炉心管１の排気側に排気系配管１０ａを接続
し、排気系配管１０ａに圧力調整弁１３とメカニカルブ
ースターポンプ８とを設置し、メカニカルブースターポ
ンプ８の排気側で２つの並列な排気系配管１０ｂ、１０
ｂに分岐し、その分岐箇所に弁機構としての三方弁１２
を設け、さらに、分岐された並列な各排気系配管１０ｂ
にロータリーポンプ９をそれぞれ備えたものである。ま
た、各ロータリーポンプ９の排気側にベント系配管１１
を備えている。
し、排気系配管１０ａに圧力調整弁１３とメカニカルブ
ースターポンプ８とを設置し、メカニカルブースターポ
ンプ８の排気側で２つの並列な排気系配管１０ｂ、１０
ｂに分岐し、その分岐箇所に弁機構としての三方弁１２
を設け、さらに、分岐された並列な各排気系配管１０ｂ
にロータリーポンプ９をそれぞれ備えたものである。ま
た、各ロータリーポンプ９の排気側にベント系配管１１
を備えている。
ここに、メカニカルブースターポンプ８、ロータリーポ
ンプ９等により、炉心管１内を排気する真空ポンプが構
成される。また、排気系配管１０ａ。
ンプ９等により、炉心管１内を排気する真空ポンプが構
成される。また、排気系配管１０ａ。
１０ｂにより排気系が構成される。
石英ボート６上のＧ ａ Ａ ｓウェハー７にＳｉＯ□
膜を成長する場合、電熱炉３により約３５０℃に熱せら
れている炉心管１内に成長ガスＳ ｉ Ｈ４。
膜を成長する場合、電熱炉３により約３５０℃に熱せら
れている炉心管１内に成長ガスＳ ｉ Ｈ４。
０゜、Ｎ２を導入する。 Ｓ ｉＨ４と０２は熱により
分解し、ＧａＡｓウェハー７上に５ＩＯ２膜を形成する
。しかし、通常低圧でＳｉＯ２と０２が反応するのに必
要な温度（４５０℃）よりも炉内の温度が低いなめ、Ｓ
ｉＨと０２の大部分がポンプへと流れて行く、炉心管１
から排出されたＳｔＨ，０２，Ｎ２は圧力胴整弁１３、
メカニカルブ−スターポンプ８を通り三方弁１２により
初めはロータリーポンプ９ａによりベント系配管１１へ
と排気され炉心管１内は０．３ Ｔｏｒｒに保たれてい
る。成長時間の経過とともにロータリーポンプ９ａ内は
ＳｉＨ４と０２の反応熱及び反応生成物により排気能力
が劣化してくる。この劣化分は圧力調整弁１３の開き具
合を大きくすることにより補えるが、やがて圧力調整弁
１３を全開にしても炉心管１内の圧力を０．３Ｔｏｒｒ
に保つことができなくなる程にロータリーポンプ９ａが
劣化する。このとき、三方弁１２をロータリーポンプ９
ａ側からロータリーポンプ９ｂｌ’ｌｌｌにして、まだ
劣化していないロータリーポンプで排気を継続すること
により炉心管１内圧力は成長開始時から終了時まで０．
３Ｔｏｒｒに一定に保たれる。
分解し、ＧａＡｓウェハー７上に５ＩＯ２膜を形成する
。しかし、通常低圧でＳｉＯ２と０２が反応するのに必
要な温度（４５０℃）よりも炉内の温度が低いなめ、Ｓ
ｉＨと０２の大部分がポンプへと流れて行く、炉心管１
から排出されたＳｔＨ，０２，Ｎ２は圧力胴整弁１３、
メカニカルブ−スターポンプ８を通り三方弁１２により
初めはロータリーポンプ９ａによりベント系配管１１へ
と排気され炉心管１内は０．３ Ｔｏｒｒに保たれてい
る。成長時間の経過とともにロータリーポンプ９ａ内は
ＳｉＨ４と０２の反応熱及び反応生成物により排気能力
が劣化してくる。この劣化分は圧力調整弁１３の開き具
合を大きくすることにより補えるが、やがて圧力調整弁
１３を全開にしても炉心管１内の圧力を０．３Ｔｏｒｒ
に保つことができなくなる程にロータリーポンプ９ａが
劣化する。このとき、三方弁１２をロータリーポンプ９
ａ側からロータリーポンプ９ｂｌ’ｌｌｌにして、まだ
劣化していないロータリーポンプで排気を継続すること
により炉心管１内圧力は成長開始時から終了時まで０．
３Ｔｏｒｒに一定に保たれる。
（実施例２）
第２図は本発明の実施例２を示す構成図である。
本実施例では、排気系を炉心管１の排気側で並列な排気
系配管１０ｂ、１０ｂに分岐し、その分岐箇所に三方弁
１２を設置し、各排気系配管１０ｂにメカニカルブース
ターポンプ８ａ、８ｂとロータリーポンプ９ａ、９ｂと
の組を備えたものである。
系配管１０ｂ、１０ｂに分岐し、その分岐箇所に三方弁
１２を設置し、各排気系配管１０ｂにメカニカルブース
ターポンプ８ａ、８ｂとロータリーポンプ９ａ、９ｂと
の組を備えたものである。
炉心管１より出た未反応のＳｉＨ，０２゜Ｎ２は三方弁
１２により初めはメカニカルブースターポンプ８ａ、ロ
ータリーポンプ９ａを通ってベント配管１１に排気され
るが、メカニカルブースターポンプ８ａ、ロータリーポ
ンプ９ａの劣化が著しく圧力調整弁１３で炉心管１内の
圧力を一定に保つことができなくなった場合、三方弁１
２をメカニカルブースターポンプ８ｂ、ロータリーポン
プ９ｂ側に切替える０本実施例によれば、ロータリーポ
ンプ及びメカニカルブースターポンプの劣化を同時に補
うことができるという利点がある。
１２により初めはメカニカルブースターポンプ８ａ、ロ
ータリーポンプ９ａを通ってベント配管１１に排気され
るが、メカニカルブースターポンプ８ａ、ロータリーポ
ンプ９ａの劣化が著しく圧力調整弁１３で炉心管１内の
圧力を一定に保つことができなくなった場合、三方弁１
２をメカニカルブースターポンプ８ｂ、ロータリーポン
プ９ｂ側に切替える０本実施例によれば、ロータリーポ
ンプ及びメカニカルブースターポンプの劣化を同時に補
うことができるという利点がある。
以上説明したよう本発明は低圧化学気相成長装置におけ
る排気系統を２つ以上備えているので、成長中にポンプ
の劣化が著しく炉心管内の圧力が一定に保てなくなった
場合は、劣化していない排気系統に切替えることにより
炉心管内の圧力を一定に保ちつつ成長を継続することが
でき、このため成長した膜の品質、ステップカバレッジ
を保証するとかできるという効果を有する。
る排気系統を２つ以上備えているので、成長中にポンプ
の劣化が著しく炉心管内の圧力が一定に保てなくなった
場合は、劣化していない排気系統に切替えることにより
炉心管内の圧力を一定に保ちつつ成長を継続することが
でき、このため成長した膜の品質、ステップカバレッジ
を保証するとかできるという効果を有する。
また、請求項第（２）項及び第（３）項の発明によれば
、一つの排気系統で排気しているときに他の排気系統の
ポンプを交換、オーバーホールでき、ポンプ交換の際に
装置を停止する必要がなく、装置の稼動時間を増加する
ことができ、さらに請求項第（３）項の発明によれば、
真空ポンプをなすメカニカルブースターポンプ及びロー
タリーポンプを同時にオーバーホールできるという効果
を有する。
、一つの排気系統で排気しているときに他の排気系統の
ポンプを交換、オーバーホールでき、ポンプ交換の際に
装置を停止する必要がなく、装置の稼動時間を増加する
ことができ、さらに請求項第（３）項の発明によれば、
真空ポンプをなすメカニカルブースターポンプ及びロー
タリーポンプを同時にオーバーホールできるという効果
を有する。
第１図は本発明の実施例１を示す構成図、第２図は本発
明の実施例２を示す構成図、第３図は従来例を示す構成
図である。 １・・・炉心管 ２・・・フロントハツチ３
・・・電熱炉 ４・・・成長ガスボンベ＜ ｓ ｉ Ｈ４、０２、Ｎ２
）５・・・ガス配管 ６・・・石英ボート７
・・・ＧａＡｓウェハー ８．８ａ、８ｂ・・・メカニカルブースターポンプ９．
９ａ、９ｂ・・・ロータリーポンプ１０ａ 、 １０ｂ
・・・排気系配管 １１・・・ベント系配管 １２・・・三方弁１３・
・・圧力調整弁 特許出願人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 菅 野 中第２図
明の実施例２を示す構成図、第３図は従来例を示す構成
図である。 １・・・炉心管 ２・・・フロントハツチ３
・・・電熱炉 ４・・・成長ガスボンベ＜ ｓ ｉ Ｈ４、０２、Ｎ２
）５・・・ガス配管 ６・・・石英ボート７
・・・ＧａＡｓウェハー ８．８ａ、８ｂ・・・メカニカルブースターポンプ９．
９ａ、９ｂ・・・ロータリーポンプ１０ａ 、 １０ｂ
・・・排気系配管 １１・・・ベント系配管 １２・・・三方弁１３・
・・圧力調整弁 特許出願人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 菅 野 中第２図
Claims (3)
- （１）炉心管と、真空ポンプと、排気系と、弁機構とを
有する低圧化学気相成長装置であって、炉心管は、加熱
された状態で半導体基板上に膜成長させるための成長ガ
スが導入されるものであり、 真空ポンプは、炉心管内を排気系を介して低圧に排気す
るものであり、 排気系は、少なくとも２以上の並列な排気系配管からな
るものであり、 弁機構は、排気系をなす並列な排気系配管を選択的に切
替えるものであることを特徴とする低圧化学気相成長装
置。 - （２）前記真空ポンプは、ロータリーポンプと、該ロー
タリーポンプを補助するメカニカルブースターポンプと
の組合せからなるものであり、前記排気系は、メカニカ
ルブースターポンプの排気側で並列な排気系配管に分岐
されたものであり、 各排気系配管は、ロータリーポンプをそれぞれ備えたも
のであることを特徴とする請求項第（１）項記載の低圧
化学気相成長装置。 - （３）前記真空ポンプは、ロータリーポンプと、該ロー
タリーポンプを補助するメカニカルブースターポンプと
の組合せからなり、 前記排気系は、炉心管の排気側で並列な排気系配管に分
岐されたものであり、 各排気系配管は、ロータリーポンプとメカニカルブース
ターポンプとを直列に接続してそれぞれ備えたものであ
ることを特徴とする請求項第（１）項記載の低圧化学気
相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22036790A JPH04103767A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 低圧化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22036790A JPH04103767A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 低圧化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103767A true JPH04103767A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16750023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22036790A Pending JPH04103767A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 低圧化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04103767A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001036706A1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Asm America, Inc. | Exhaust system for vapor deposition reactor |
| JP2005248250A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Teijin Ltd | カスケード式に接続された選択的ポンプ群を備える化学気相蒸着装置と、カスケード式に接続された選択的ポンプ群のモニター装置 |
| GB2425539A (en) * | 2005-04-29 | 2006-11-01 | Boc Group Plc | Deposition system with three way valve |
| JP2009534574A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-24 | エドワーズ リミテッド | 真空排気システム |
| JP2015203145A (ja) * | 2014-04-15 | 2015-11-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置ならびに排気装置および排気方法 |
| KR20160122759A (ko) * | 2014-02-12 | 2016-10-24 | 파이퍼 배큠 | 로드 록 챔버 내의 압력을 낮추기 위한 펌핑 시스템 및 방법 |
| WO2022181664A1 (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、プログラムおよび排気システム |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP22036790A patent/JPH04103767A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6572924B1 (en) | 1999-11-18 | 2003-06-03 | Asm America, Inc. | Exhaust system for vapor deposition reactor and method of using the same |
| JP2005248250A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Teijin Ltd | カスケード式に接続された選択的ポンプ群を備える化学気相蒸着装置と、カスケード式に接続された選択的ポンプ群のモニター装置 |
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| WO2022181664A1 (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、プログラムおよび排気システム |
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