JPH07116604B2 - 半導体気相成長システムの換気方法 - Google Patents

半導体気相成長システムの換気方法

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JPH07116604B2
JPH07116604B2 JP16988887A JP16988887A JPH07116604B2 JP H07116604 B2 JPH07116604 B2 JP H07116604B2 JP 16988887 A JP16988887 A JP 16988887A JP 16988887 A JP16988887 A JP 16988887A JP H07116604 B2 JPH07116604 B2 JP H07116604B2
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幸夫 香村
久 小相澤
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、MOCVD法(有機金属成長法)等の有害ガスを
用いている気相成長方法を実施する場合に好適な半導体
気相成長システムの換気方法に関するものである。
[従来技術] 従来のこの種の半導体気相成長システムにおいては、第
2図に示すように建物1内にクラス1000〜10000程度の
クリーンルーム2が設けられ、該クリーンルーム2内の
通気性床面2A上には気相成長用の反応炉(図示せず)を
収容した反応炉キャビネット3と、該反応炉に送る気相
成長用ガスの制御をするガス制御機器(図示せず)を収
容したガス制御機器キャビネット4と、該反応炉にガス
制御機器を介して気相成長用ガスを供給するボンベ等の
ガス供給源(図示せず)を収容したガス供給源キャビネ
ット5とが設置され、反応炉やガス供給源等からガスが
漏れた場合、該ガスをキャビネット内に閉じ込めてクリ
ーンルーム2内に該ガスが可及的に漏れ出さないように
構成されている。通常、各機器からのガスリークは1×
10-8〜1×10-10torr /secになるように定められて
いる。各キャビネット3,5には、該キャビネット3,5内の
ガスをブロワー6を介して強制排気する強制排気ダクト
7に接続されている。なお、8は強制排気ダクト7に接
続されているボリウムダンパである。クリーンルーム2
内には、空調機9からエアー供給ダクト10,フィルター1
1,クリーンルーム2,床下空間12,エアー戻しダクト13を
通してエアーがダウンフローで供給され、循環されるよ
うになっている。この場合、クリークルーム2内のエア
ーは通気性床面2Aを通過して床下空間12に出るようにな
っている。
このようにしてクリーンルーム2内は常に陽圧に保た
れ、この陽圧の調整用に陽圧ダンパー14がクリーンルー
ム2の外壁に取付けられ、ここから一部のエアーを屋外
に出すようになっている。
GaAs等の化合物半導体のウエハーにエピタキシャル成長
させるMOCVD法では、AsH3(アルシン)及びGa(CH3
(トリメチルガリウム:TMG)等を気相成長用ガスとし、
H2をキャリアガスとして使用する。AsH3は毒性が高く、
許容濃度は0.05ppmである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような半導体気相成長システムの換
気方法では、キャビネット3〜5内に有毒ガスが漏れる
事故が発生した場合、空調機9を通してその有毒ガスが
クリーンルーム2内や他の部屋等に供給され、事故が拡
大される問題点があった。この場合、空調機9を停止す
ればよいが、このようにすると、陽圧ダンパー14が閉と
なってクリーンルーム2内は負圧となるが、クリーンル
ーム2内のガスを許容濃度以下に下げるのに長時間を要
する問題点がある。
本発明の目的は、機器からのガス漏れ事故があってもク
リーンルームの安全を確保できる半導体気相成長システ
ムの換気方法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記の目的を解決するため本発明の手段を説明すると、
次の通りである。
第1の発明は、クリーンルーム内にキャビネットが設置
され、該キャビネット内に反応炉,該反応炉にガス制御
機器を介してガスを供給するガス供給源が収納され、前
記キャビネットには該キャビネット内のガスを強制排気
する強制排気ダクトが接続され、前記クリーンルーム内
には空調機からのエアーが循環して供給されるようにな
っている半導体気相成長システムの換気を行う換気方法
において、 通常は前記空調機を作動させて前記クリーンルーム内の
換気を行うと共に前記キャビネット内のガスを前記強制
排気ダクトから強制排出させ、 緊急時には前記クリーンルームから前記空調機へのエア
ーの取り込みを停止し、前記クリーンルーム内に汚染さ
れていないエアーの緊急供給を行うことを特徴とする。
第2の発明は、クリーンルーム内にキャビネットが設置
され、該キャビネット内に反応炉,該反応炉にガス制御
機器を介してガスを供給するガス供給源が収納され、前
記キャビネットには該キャビネット内のガスを強制排気
する強制排気ダクトが接続され、前記クリーンルーム内
には空調機からのエアーが循環して供給されるようにな
っている半導体気相成長システムの換気を行う換気方法
において、 通常は前記空調機を作動させて前記クリーンルーム内の
換気を行うと共に前記キャビネット内のガスを前記強制
排気ダクトから強制排出させ、 ガス供給源交換時には前記空調機の作動により前記クリ
ーンルーム内の換気を通常時より大きな換気量で行うと
共に前記キャビネット内のガスを前記強制排気ダクトか
ら通常時より多量に強制排出させることを特徴とする。
[作用] 第1の発明では、機器からガス漏れ事故が発生した場
合、クリーンルームからのエアーの取り込みを空調機が
停止するので、空調機を通しての事故の拡大がなくな
る。
また、クリーンルーム内には緊急時に汚染されていない
エアーの緊急供給が行われるので、万一ガスが漏れてい
ても、汚染濃度が低下される。
緊急時にキャビネット内に漏れたガスは、強制排気ダク
トで通常より多量の強制排気が行われるので、キャビネ
ット内の負圧度が高くなり、クリーンルームへの漏れ出
しが止められる。
第2の発明では、ガス供給源交換時に、空調機の作動に
よりクリーンルーム内の換気を通常時より大きな換気量
で行うので、ガス供給源交換時に事故が起こる可能性の
高いクリーンルーム内の換気を、換気対象体積が大きく
ても有効に行うことができる。
また、このガス供給源交換時に、キャビネット内のガス
を強制排気ダクトから通常時より多量に強制排出させる
ので、キャビネット内でも換気を効果的に行うことがで
きる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を第1図を参照して詳細に説明す
る。なお、前述した第2図と対応する部分には同一符号
をつけて示している。
本実施例の半導体気相成長システムにおいては、ガス制
御機器キャビネット4にも強制排気ダクト7が接続され
ている。強制排気ダクト7の途中にはモータ駆動の自動
開閉バルブ15を介して廃ガス処理機16が接続されてい
る。廃ガス処理機16より先の強制排気ダクト7は分岐強
制排気ダクト7A,7Bに2分岐されている。分岐強制排気
ダクト7Aには、例えば2m3/min程度の風量で換気を行う
常時換気ブロア17が接続されている。分岐強制排気ダク
ト7Bには、例えば7m3/min程度の風量で換気を行う緊急
時換気ブロアが接続されている。ボリウムダンパ8と自
動開閉バルブ15との間には分岐強制排気ダクト7Cが接続
されている。分岐強制排気ダクト7Cの途中にはモータ駆
動の自動開閉バルブ19が接続されている。該分岐強制排
気ダクト7Cの先端には、例えば15m3/min程度の風量で換
気を行うガス供給源交換時換気ブロア20が接続されてい
る。クリーンルーム2には緊急時に空調機9とは別系統
でエアーの供給を行う給気ダクト21が接続されている。
該給気ダクト21にはその先端側からクリーンルーム2に
向かって緊急給気ブロア22,フィルター23,ボリウムダン
パ24が接続されている。各キャビネット3〜5内には、
これらキャビネット3〜5内に漏れ出した有毒ガスを検
出するガスセンサ25〜28がそれぞれ設置されている。な
お、28はクリーンルーム2内でボンベ等のガス供給源29
を運んでいる作業者である。
次に、このような半導体気相成長システムによる換気方
法の一例について説明する。
常時は、反応炉キャビネット3,ガス制御機器キャビネッ
ト4,ガス供給源キャビネット5内のガスを常時換気ブロ
ア17を用いて換気し、大気中に放出前に有毒ガスを廃ガ
ス処理機16で許容濃度以下になるように処理をする。
この場合、常時における上記換気ブロア17の換気風量は
例えば2m3/minとする。
また、ガス供給源交換時におけるガス供給源交換時換気
ブロア20の換気風量は例えば15m3/minとする。
更に、ガスセンサ25〜27でガス漏れが検出された緊急時
における緊急時換気ブロア18の換気風量は例えば7m3/mi
nとする。
常時及びガス供給源交換時は、空調機9を動かしている
が、緊急時は空調機9を停止し、有毒ガスがクリーンル
ーム2内に取り込まれないようにする。
また緊急時には、常時換気ブロア17を停止し、緊急時換
気ブロア18及び緊急給気ブロア22を駆動する。この緊急
給気ブロア22の駆動によりクリーンルーム2内にフィル
タ23を通してクリーンなエアーを給気ダクト21に供給す
る。このとき、クリーンルーム2内のエアーは通気性床
面2Aを通り抜け、床下空間12に至り、各キャビネット3
〜5の下の通気性床面2Aを通り抜けて各キャビネット3
〜5内に入り、強制排気ダクト7により廃ガス処理機16
側に吸い出され、換気される。またこのとき、吸気ダク
ト21から供給するエアーの風量は、陽圧ダンパ14を閉に
するためクリーンルーム2内を負圧に保つような風量に
する必要がある。従って、緊急時換気ブロア18の換気風
量7m3/minより少ない6m3/min位にする。緊急時換気ブロ
ア18の駆動は、各キャビネット3〜5内のガスセンサ25
〜27、クリーンルーム2内のガスセンサ(図示せず)、
手動スイッチ(図示せず)からの信号により行われる。
ガス供給源キャビネット5内やガス制御機器キャビネッ
ト4内でのガス漏れがあっても、常時廃ガス処理機16で
処理される。また、緊急時にも廃ガス処理機16で処理さ
れる。
しかしながら、ガス供給源交換時は、キャビネット3〜
5の外のクリーンルーム2内で事故が起こる可能性があ
り、この時の換気量は換気対象体積が大きいので換気量
も大きい。廃ガス処理機16の処理能力は、風量が大きく
なると、それに従って大きくする必要があるが、このよ
うにするとコストも高くなるので、この実施例ではガス
供給源交換時には廃ガス処理をしないで大気中に放出さ
せるようにした。この切換えは、作業者が手動スイッチ
を押して自動開閉バルブ15,19の開閉を切換え、更にガ
ス供給源交換時換気ブロア20を駆動することにより行わ
れる。このようなガス供給源交換時に、作業者は防毒マ
スクをかけて作業を行う。
なお、廃ガス処理機16として処理能力の大きいものを用
いると、ガス供給源交換時にも廃ガス処理を行えること
は勿論である。
ガス供給源交換時にはガス供給源交換時換気ブロア20を
駆動しているが、緊急事態になった場合には作業者はク
リーンルーム2から早急に退避し、同時に緊急時換気ブ
ロア18を駆動し、ガス供給源交換時換気ブロア20を停止
し、自動開閉バルブ19を閉、自動開閉バルブ15を開とす
る。
この実施例で用いている廃ガス処理機16は、乾式型,半
乾式型,湿式型のいずれでもよい。
なお、クリーンルーム2の容積及び反応炉等の容積によ
っては、ガス供給源交換時換気ブロア20と緊急時換気ブ
ロア18の換気能力を同一とする場合もある。この場合に
は、廃ガス処理機16でガス供給源交換時の排出ガスの処
理も行われる。即ち、いかなる時の排出ガスの処理も行
われる。
図示しないが、緊急時換気ブロア18の駆動スイッチはク
リーンルーム2の外にもあり、またクリーンルーム2の
内外には緊急時に作動するブザーやランプ等が設けられ
ている。
また、上記実施例では、換気ブロアを3個用いたが、1
個又は2個の換気ブロアを用いて換気風量の切換えを行
うこともできる。
更に、上記実施例では、緊急時に空調機9を止めて給気
ダクト21から給気を行うようにしたが、その代りに給気
ダクト21を省略し、エアー戻しダクト13を閉じて空調機
9が有毒ガスを吸い込まないようにし、該空調機9が外
気を吸ってクリーン化した後クリーンルーム2内に供給
するようにしてもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明に係る半導体気相成長システ
ムの換気方法によれば、下記のような優れた効果を得る
ことができる。
第1の発明では、機器からガス漏れ事故が発生した場
合、クリーンルームからのエアーの取り込みを空調機が
停止するので、空調機を通しての事故の拡大をなくすこ
とができる。
また、クリーンルーム内には緊急時に汚染されていない
エアーの緊急供給が行われるので、万一ガスが漏れてい
ても、該クリーンルーム内の汚染濃度を低下させること
ができる。
緊急時にキャビネット内に漏れたガスは、強制排気ダク
トで通常より多量の強制排気が行われるので、キャビネ
ット内の負圧度が高くなり、キャビネットからクリーン
ルームへの漏れ出しを止めることができる。
第2の発明では、ガス供給源交換時に、空調機の作動に
よりクリーンルーム内の換気を通常時より大きな換気量
で行うので、ガス供給源交換時に事故が起こる可能性の
高いクリーンルーム内の換気を、換気対象体積が大きく
ても有効に行うことができる。
また、このガス供給源交換時に、キャビネット内のガス
を強制排気ダクトから通常時より多量に強制排出させる
ので、キャビネット内でも換気を効果的に行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する半導体気相成長システ
ムの概略構成図、第2図は従来のシステムの概略構成図
である。 2……クリーンルーム、3〜5……キャビネット、7…
…強制排気ダクト、9……空調機、16……廃ガス処理
機、17……常時換気ブロア、18……緊急時換気ブロア、
20……ガス供給源交換時換気ブロア、21……給気ダク
ト、22……緊急給気ブロア、25〜27……ガスセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−136570(JP,A) 特開 昭62−276824(JP,A) 特開 昭63−319291(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クリーンルーム内にキャビネットが設置さ
    れ、該キャビネット内に反応炉,該反応炉にガス制御機
    器を介してガスを供給するガス供給源が収納され、前記
    キャビネットには該キャビネット内のガスを強制排気す
    る強制排気ダクトが接続され、前記クリーンルーム内に
    は空調機からのエアーが循環して供給されるようになっ
    ている半導体気相成長システムの換気を行う換気方法に
    おいて、 通常は前記空調機を作動させて前記クリーンルーム内の
    換気を行うと共に前記キャビネット内のガスを前記強制
    排気ダクトから強制排出させ、 緊急時には前記クリーンルームから前記空調機へのエア
    ーの取り込みを停止し、前記クリーンルーム内に汚染さ
    れていないエアーの緊急供給を行うことを特徴とする半
    導体気相成長システムの換気方法。
  2. 【請求項2】クリーンルーム内にキャビネットが設置さ
    れ、該キャビネット内に反応炉,該反応炉にガス制御機
    器を介してガスを供給するガス供給源が収納され、前記
    キャビネットには該キャビネット内のガスを強制排気す
    る強制排気ダクトが接続され、前記クリーンルーム内に
    は空調機からのエアーが循環して供給されるようになっ
    ている半導体気相成長システムの換気を行う換気方法に
    おいて、 通常は前記空調機を作動させて前記クリーンルーム内の
    換気を行うと共に前記キャビネット内のガスを前記強制
    排気ダクトから強制排出させ、 ガス供給源交換時には前記空調機の作動により前記クリ
    ーンルーム内の換気を通常時より大きな換気量で行うと
    共に前記キャビネット内のガスを前記強制排気ダクトか
    ら通常時より多量に強制排出させることを特徴とする半
    導体気相成長システムの換気方法。
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