JPH06120143A - 気相化学反応装置 - Google Patents

気相化学反応装置

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JPH06120143A JP4268433A JP26843392A JPH06120143A JP H06120143 A JPH06120143 A JP H06120143A JP 4268433 A JP4268433 A JP 4268433A JP 26843392 A JP26843392 A JP 26843392A JP H06120143 A JPH06120143 A JP H06120143A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】気相化学反応装置の稼働率を向上させる。 【構成】気相化学反応装置を排気する際にはシャワー・
ヘッド部2はシャワー・ヘッド排気バルブ51を開いて
混合室22内のガスを主として排気配管5にて排気を行
う。これにより排気の過程を長引かせていたシャワー・
ヘッド部2の排気が速やかに行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の形成過程にお
いて気相または固体の表面に隣接する気相で化学反応を
発生させる化学反応装置に係り、特に、装置の稼働効率
の向上に関する。
【0002】
【従来の技術】気相化学反応装置の例として、ここでは
従来技術として気相成長装置を例にとり、特開平2−187
018 号公報に示される気相成長装置を例に取り上げて説
明する。図4はその装置のブロック図である。そのサイ
クルは、ウェハ3を真空容器4内のサセプタ1に導入
後、真空容器4内のガスを真空排気部61を用いて真空
排気配管6を経由して真空排気する。次に不活性ガスを
ガス供給部8からガス供給配管81を通して真空容器4
に導入する。真空容器がある所定の圧力になったらガス
の供給をやめ、再度、真空容器4内のガスを真空排気部
61を用いて真空排気配管6を経由して真空排気する。
この過程を数回繰り返しガス置換した後に真空容器4内
のガスを真空排気部61で真空排気配管6を経由して真
空排気する。次に、反応ガスをガス供給部8からガス供
給配管81を通し、混合室22に導入し、シャワー・ヘ
ッド21からサセプタ1上に配置されヒータ11で加熱
されたウェハ3に供給する。気相成長で消費しされなか
ったガスや反応にて発生したガスは真空排気部61を用
いて真空排気配管6を経由して真空排気される。更にこ
のガスはガス処理配管63を経由してガス処理部7で安
全な形に処理された後に排気管71から放出される。
【0003】この後、反応ガスの供給を停止して真空容
器4内のガスを真空排気部61を用いて真空排気配管6
を経由して真空排気する。次に、不活性ガスをガス供給
部8からガス供給配管81を通して真空容器4に導入す
る。真空容器がある所定の圧力になったらガスの供給を
やめ、再度、真空容器4内のガスを真空排気部61を用
いて真空排気配管6を経由して真空排気する。この過程
を数回繰り返しガス置換した後に真空容器4内のガスを
真空排気部61で真空排気配管6を経由して真空排気す
る。更に、不活性ガスを真空容器4が大気圧になるまで
ガス供給部8からガス供給配管81を通して真空容器4
に導入する。ウェハ3を取り出し次のウェハ3を真空容
器4に導入する。これが気相成長装置のサイクルであ
る。
【0004】ここで従来技術では真空容器4内のガスを
真空排気部61を用いて排気する際には混合室22内の
ガスがシャワー・ヘッド21のコンダクタンスの小さい
小孔を通して排気されるため排気に著しく時間がかか
る。このため装置の稼働効率を著しく低下させる要因と
なっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記技術では、真空容
器4内のガスを真空排気部61を用いてガス置換等の時
に排気を行う際には混合室22内のガスがシャワー・ヘ
ッド21のコンダクタンスの小さい小孔を通して排気さ
れるため排気に著しく時間がかかるので、装置のの稼働
効率を著しく低下すると言う問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的である半導体の
形成過程で気相または固体の表面に隣接する気相で化学
反応を発生させる化学反応装置の稼働効率を向上させる
には、真空容器4内のガスを真空排気部61を用いてガ
ス置換等の時に排気を行う際には混合室22内のガスが
シャワー・ヘッド21のコンダクタンスの小さい小孔を
通して排気されるため排気に時間が著しくかかるので、
混合室22の排気をコンダクタンスが大きい補助排気機
構を設けて排気すれば排気時間の短縮が達成されるため
装置の稼働効率が格段に向上する。
【0007】
【作用】真空容器の排気の際にはシャワー・ヘッドはコ
ンダクタンスの小さなシャワー・ヘッドの小孔を使って
のみの排気ではなく、コンダクタンスの大きなシャワー
・ヘッド補助排気機構も用いて排気を行うため、シャワ
ー・ヘッド部内のガスは速やかに排気される。このため
排気時間の著しい短縮が実現されるので装置の稼働効率
が向上出来る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2を参
照して説明する。
【0009】図1は、本発明の一実施例のブロック図で
ある。
【0010】図1では、1はサセプタ、2はシャワー・
ヘッド部、3はウェハ、4は真空容器、5はシャワー・
ヘッド排気配管、6は真空排気管、7はガス処理部、8
はガス供給部、10は真空計、11はヒータ、21はシ
ャワー・ヘッド、22は混合室、23はマニホールド、
51はシャワー・ヘッド排気バルブ、61は真空排気
部、62は排気孔、63はガス処理配管、64は真空排
気バルブ、71は排気管、81はガス供給配管を示す。
【0011】以下、本発明の作用を説明する。
【0012】ウェハ3を真空容器4内のサセプタ1に導
入後、真空容器4内のガスを真空排気部61を用いて真
空排気配管6を経由して真空排気する。この際、シャワ
ー・ヘッド排気バルブ51を開いて混合室22内のガス
を主としてシャワー・ヘッド排気配管5で排気を行う。
排気時間はシャワー・ヘッド排気配管5のコンダクタン
スがシャワー・ヘッド部2に設けられた小孔のコンダク
タンスに較ベて著しく大きいため、このシャワー・ヘッ
ド排気配管5を使わないで排気した場合に較ベて著しく
短縮される。排気時間は排気されるべき気体の圧力,体
積,排気配管のコンダクタンスと真空排気系の能力など
によって変化する。次に、その一例を示す。ここでは混
合室22の体積を1500ccとして大気圧状態のガスが
満たされているものとする。シャワー・ヘッド部2の小
孔の総面積は0.35cm2で長さは2cmとし、シャワー・
ヘッド排気配管5の断面積は4.9cm2で長さは50cmと
する。排気用の真空ポンプは速度型のドライ・ポンプが
つながっているものとして排気速度は1500l/min
とする。
【0013】その場合の排気時間と圧力の変化を図2に
示す。縦軸は混合室22内の圧力、横軸は排気を始めて
からの時間である。Iの曲線はシャワー・ヘッド排気配
管5で排気を行った場合、IIの曲線はシャワー・ヘッド
部2に設けられた小孔のみで排気した場合の変化であ
る。この例では混合室22の圧力が10~3Torrまでシャ
ワー・ヘッド部2に設けられた小孔のみで排気した場合
には約12分、シャワー・ヘッド排気配管5で排気を行
った場合には約6.3 秒となり約百分の一強程度に排気
時間が著しく短縮されるのが判る。
【0014】次に不活性ガスをガス供給部8からガス供
給配管81を通して真空容器4に導入する。真空容器が
ある所定の圧力になったらガスの供給をやめ、再度真空
容器4内のガスを真空排気部61を用いて真空排気配管
6を経由して真空排気する。この際、シャワー・ヘッド
排気バルブ51を開いて混合室22内のガスを主として
シャワー・ヘッド排気配管5で排気を行う。この過程を
数回繰り返しガス置換した後に真空容器4内のガスを真
空排気部61で真空排気配管6を経由して真空排気す
る。この際、シャワー・ヘッド排気バルブ51を開いて
混合室22内のガスを主としてシャワー・ヘッド排気配
管5で排気を行う。次にシャワー・ヘッド排気バルブ5
1を閉じる。その後、反応ガスをガス供給部8からガス
供給配管81を通し、混合室22に導入し、シャワー・
ヘッド21からサセプタ1上に配置されヒータ11で加
熱されたウェハ3に供給する。気相成長で消費しされな
かったガスや反応で発生したガスは真空排気部61を用
いて真空排気配管6を経由して真空排気される。更に、
このガスはガス処理配管63を経由してガス処理部7で
安全な形に処理された後に排気管71から放出される。
【0015】この後、反応ガスの供給を停止して真空容
器4内のガスを真空排気部61を用いて真空排気配管6
を経由して真空排気する。この際、シャワー・ヘッド排
気バルブ51を開いて混合室22内のガスを主としてシ
ャワー・ヘッド排気配管5で排気を行う。次に不活性ガ
スをガス供給部8からガス供給配管81を通して真空容
器4に導入する。真空容器がある所定の圧力になったら
ガスの供給をやめ、再度、真空容器4内のガスを真空排
気部61を用いて真空排気配管6を経由して真空排気す
る。この際、シャワー・ヘッド排気バルブ51を開いて
混合室22内のガスを主としてシャワー・ヘッド排気配
管5で排気を行う。この過程を数回繰り返しガス置換し
た後に真空容器4内のガスを真空排気部61で真空排気
配管6を経由して真空排気する。この際にもシャワー・
ヘッド排気バルブ51を開いて混合室22内のガスを主
としてシャワー・ヘッド排気配管5で排気を行う。更
に、不活性ガスを真空容器4が大気圧になるまでガス供
給部8からガス供給配管81を通して真空容器4に導入
する。ウェハ3を取り出し次のウェハ3を真空容器4に
導入する。
【0016】以上により排気の過程を長引かせていた混
合室22の排気が速やかに行われるので、装置の稼働効
率が著しく向上する。また本実施例では比較的少ない構
成要素の追加で稼働率の著しい向上を図れる。
【0017】図3は本発明の他の実施例に係る気相成長
装置のブロック図である。
【0018】本実施例では、シャワー・ヘッド排気機構
はシャワー・ヘッド部2の中に設けられたシャワー・ヘ
ッド排気バルブ51からなっている。このシャワー・ヘ
ッド排気バルブ51の動作は図1の実施例のものと同じ
である。この機構でも排気の過程を長引かせていた混合
室22の排気が速やかに行えるので、装置の稼働率の著
しい向上を図れる。本実施例でも図1の実施例の場合と
同様に、比較的少ない構成要素の追加で稼働率の著しい
向上を図れる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、排気の過程を長引かせ
ていたシャワー・ヘッド部の排気がシャワー・ヘッド排
気機構により速やかに行われ、排気時間が著しく短縮さ
れる。そのため装置の稼働効率が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る気相成長装置のブロッ
ク図。
【図2】真空排気の時間と圧力の特性図。
【図3】本発明の他の実施例に係る気相成長装置のブロ
ック図。
【図4】従来の気相成長装置のブロック図。
【符号の説明】
1…サセプタ、2…シャワー・ヘッド部、3…ウェハ、
4…真空容器、5…シャワー・ヘッド排気配管、6…真
空排気管、7…ガス処理部、8…ガス供給部、10…真
空計、11…ヒータ、21…シャワー・ヘッド、22…
混合室、23…マニホールド、51…シャワー・ヘッド
排気バルブ、61…真空排気部、62…排気孔、63…
ガス処理配管、64…真空排気バルブ、71…排気管、
81…ガス供給配管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器と、前記真空容器内に配置された
    サセプタと、前記サセプタを加熱する加熱機構と、前記
    サセプタ上に配置されたウェハと、ウェハに化学反応を
    発生させるための反応ガスを供給するためのシャワー・
    ヘッドと、前記シャワー・ヘッドに反応ガスを供給する
    ためのガス供給部と、前記ガス供給部と前記シャワー・
    ヘッドを連結するためのガス供給配管と、前記真空容器
    内のガスを排気するための真空排気部と、前記真空容器
    と前記真空排気部とを連結する真空排気配管と、前記真
    空容器の圧力を調整するための圧力調整バルブと、前記
    真空容器で消費されなかった反応ガスを処理するための
    ガス処理部と、前記ガス処理部と前記真空排気部を連結
    するガス処理配管とからなる気相化学反応装置におい
    て、前記シャワー・ヘッド内の気体を排気するためのシ
    ャワー・ヘッド排気機構を設けたことを特徴とする気相
    化学反応装置。
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