JPH07193008A - 半導体化学気相成長システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取扱いが容易で手間が掛からず、均一な薄膜
を積層することができる半導体化学気相成長システムを
提供する。 【構成】 反応終了後の排出ガスを反応装置１１から排
出するガス排気口１４に、第１の排気配管１６、りん捕
集装置１７、第２の排気配管１９、フィルタ装置２２、
排ガス処理装置２５を連設しており、りん捕集装置１７
は排出ガスを冷却して該排出ガス中のりんを固化して捕
集するりん捕集部３０と冷却機構３１とを有している。
これにより、ガス排気口１４から排出された排出ガスは
りん捕集装置１７内を通流する間に冷却機構３１によっ
て冷却され、排出ガス中に含まれているりんはりん捕集
部３０に付着・固化して確実に捕集され、排出ガス中に
はほとんどりんは含まれていないものとなる。こうして
排出ガス中からのりん捕集は、取扱いが容易な状況の下
に手間が掛からずに行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体化学気相成長シ
ステムに関し、特に有機金属化学気相成長法によって化
合物半導体基板を作成する際の排出ガス中からのりんの
捕集性能を向上させるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、ひ化ガリウム（ＧａＡｓ）
の半絶縁性結晶によって形成されたＧａＡｓウェーハの
表面に、有機金属化合物を気相エピタキシャル成長させ
る有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によってＧ
ａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＰなどの薄膜を積層して化合物半
導体基板を作成する。このＧａＡｓウェーハの表面への
薄膜の積層は、有機金属化学気相成長システムの減圧さ
れた反応装置内にＧａＡｓウェーハを高温に保持し、反
応ガス、例えばＩｎＧａＰの発光ダイオードの半導体素
子を形成するための化合物半導体基板を製造する場合に
は、ＡｓＨ₃ 、ＰＨ₃ 、（ＣＨ₃ ）₃ Ｇａ、（ＣＨ₃ ）
₃ Ａｌ、（ＣＨ₃ ）₃ Ｉｎ等を切り換えながら供給して
行われる。

【０００３】そして反応ガスを反応装置内に供給して反
応させた後には、反応装置内からは所定の反応を終了し
た反応ガスが排出ガスとして排出され、次いで排ガス処
理部で排出ガス中の有害成分、例えば反応ガスとしてＰ
Ｈ₃ を用いた場合には含まれているりん（Ｐ）の除去・
回収が行われる。このようにりんが除去され無害化され
た後の排出ガスは大気中に放出される。

【０００４】以下、従来の半導体化学気相成長システム
について図４を参照して説明する。図４は概略構成を示
す接続図であり、図４において、１は図示しない反応室
を備えてなる反応装置で、反応室内部にはサセプタ上に
ＧａＡｓウェーハが載置され、高温に保持されるように
なっている。そして反応装置１の反応室上部には反応ガ
スを供給する供給ノズルが開口しており、この供給ノズ
ルには図示しない反応ガス供給源にバルブを挿入して接
続された供給配管２が連設されている。

【０００５】また反応装置１の反応室下部には、所定の
反応を終了した排出ガスを排出するためのガス排気口が
設けられていて、このガス排気口には排出ガスの排出方
向に順に、排出ガス中のりんを除去・回収するフィルタ
装置３、反応室内部を排気し所定の減圧状態とする真空
ポンプ４、さらに残った有害成分を除去し無害化した排
出ガスを排出管５から大気中に放出する排ガス処理装置
６がそれぞれ排気配管７を介して連設されている。

【０００６】フィルタ装置３はフィルタ８の上流側及び
下流側にバルブ９，１０を設けてなり、これを通過する
排出ガス中からりんをフィルタ８に固化・付着させて除
去する。そしてフィルタ８に所定量のりんが付着したと
ころでシステムの運転を停止させ、バルブ９，１０を閉
止し付着したりんが空気に触れないようにフィルタ８を
密封した状態で取り外し、フィルタ８の交換あるいは清
掃を行うようにしている。

【０００７】しかしながら上記の従来技術においては、
排出ガスを通流させガス中のりんをフィルタ８に固化・
付着させている間に、排出ガスが触れる排気配管７の内
面にもりんが固化し堆積する。このためフィルタ装置３
をフィルタ８が密封されるようにして排気配管７から取
り外した場合でも、排気配管７の内面は空気中に開放さ
れた状態になり、排気配管７内面に堆積しているりんが
空気に触れて自然発火する虞がある。このことから、フ
ィルタ８の交換等にあたってはフィルタ装置３の取扱い
と共に、りんが堆積している排気配管７の取扱いについ
ても十分に注意を払う必要がある。

【０００８】また、真空ポンプ４により反応室内部が所
定の減圧状態を維持するようにしているが、フィルタ８
にりんが付着して目詰まりすることによって反応室内部
の圧力が上昇する。反応室内部の圧力が上昇した場合に
は化合物半導体基板の薄膜の成長条件が変化し、均一な
薄膜を積層することができない。このため、より均一な
薄膜を積層するにはフィルタ８の交換あるいは清掃の頻
度を多くしなければならない。

【０００９】さらに真空ポンプ４においては、フィルタ
装置３を通過した排出ガスが内部を通ることによってろ
過後の排出ガス中に残存しているりん等の有害成分で油
が汚染される。そして、フィルタ８にりんが付着し目詰
まりすることによりフィルタ装置３のろ過能力が低下す
ると、これによって排出ガス中のりん等の残存量が多く
なり、真空ポンプ４の油の汚染はよりひどくなる。

【００１０】このため真空ポンプ４の油がひどく汚染さ
れるような場合には、油の交換を頻度多く行わなければ
ならなくなる。そして油の交換は、真空ポンプ４等の内
部に残っている残存ガスが環境に漏れ出し、ガス中の有
害成分によって不安全な状態となる虞がないようにしな
ければならず、十分な配慮を要し取扱いが容易なもので
はなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
反応装置の排出ガスに含まれるりんはフィルタ装置のフ
ィルタによって固化・除去されるが、均一な薄膜を積層
するためにはフィルタの交換等を頻度多く行わなければ
ならず、また真空ポンプの汚染された油の交換について
も頻度多く行わなければならないなど手間が掛かるもの
であり、さらに夫々の交換等の際にはりんの自然発火や
ガス中の有害成分による不安全な状態が生じないように
するなどのために、十分な配慮を要し取扱いが容易なも
のではなかった。このような状況に鑑みて本発明はなさ
れたもので、その目的とするところは取扱いが容易で手
間が掛からず、均一な薄膜を積層することができる半導
体化学気相成長システムを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体化学気相
成長システムは、導入した所定反応ガスによって収納さ
れた基板上に化合物半導体の生成を行う反応装置と、こ
の反応装置のガス排気口の下流側に設けられた排ガス処
理装置を備えてなる半導体化学気相成長システムにおい
て、反応装置のガス排気口と排ガス処理装置との間の排
出ガスの流路には、排出ガスを冷却して該排出ガス中の
りんを固化して捕集するりん捕集装置が挿入されている
ことを特徴とするものであり、また、導入した所定反応
ガスによって収納された基板上に化合物半導体の生成を
行う反応装置と、この反応装置のガス排気口に連設され
排出ガスを通流させるようにしたフィルタ装置と、この
フィルタ装置の下流側に設けられた排ガス処理装置を備
えてなる半導体化学気相成長システムにおいて、反応装
置のガス排気口とフィルタ装置との間に、排出ガス中の
りんを固化して捕集するりん捕集装置が挿入されている
と共に、りん捕集装置に並列に該りん捕集装置の機能が
停止しているときに排出ガスを通流させる並列流路が設
けられていることを特徴とするものであり、さらに、り
ん捕集装置が排出ガスを−３０℃乃至−８０℃に冷却す
る冷却手段を有するものであることを特徴とし、さら
に、りん捕集装置が排出ガスの流速を減ずる減速手段を
有するものであることを特徴とし、さらに、りん捕集装
置が、−３０℃乃至−８０℃に冷却された低温槽と、こ
の低温槽内部に設けられ該低温槽内に開口する排出ガス
の入口と出口との間を仕切る複数の仕切板と、これらの
各仕切板に設けられた隣接する該仕切板同志での位置が
異なる通流口とを備えてなることを特徴とし、さらに、
反応装置のガス排気口とりん捕集装置との間の排出ガス
の流路が、排出ガス中のりんが固化しない温度に保たれ
ていることを特徴とし、さらに、りん捕集装置に並列に
挿入されたバルブは、反応装置の内圧が所定圧力以上と
なった時に開放動作して排出ガスが通流するものである
ことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記のように構成された半導体化学気相成長シ
ステムの第１の本発明は、所定反応ガスの反応終了後の
排出ガスを反応装置から排出するガス排気口と排ガス処
理装置との間の排出ガスの流路に、排出ガスを冷却して
該排出ガス中のりんを固化して捕集するりん捕集装置が
挿入されているので、ガス排気口から排出された排出ガ
スはりん捕集装置内を通流する間に冷却され、排出ガス
中に含まれているりんはりん捕集装置内に付着・固化す
ることによって確実に捕集される。このためりん捕集装
置から排出される排出ガス中にはほとんどりんは含まれ
ていないものとなる。このように排出ガス中に含まれて
いるりんはりん捕集装置により捕集されるので、その取
扱いも容易で手間が掛からないものとなり、反応装置に
与える影響も少なくなり基板に均一な薄膜を積層するこ
とができる。

【００１４】また第２の本発明は、反応装置のガス排気
口とフィルタ装置との間に、排出ガス中のりんを固化し
て捕集するりん捕集装置が挿入されていると共に、りん
捕集装置に並列に該りん捕集装置の機能が停止している
ときに排出ガスを通流させる並列流路が設けられている
ので、ガス排気口から排出された排出ガスはりん捕集装
置内を通流する間に冷却され、排出ガス中に含まれてい
るりんはりん捕集装置内に付着・固化することによって
確実に捕集される。このためりん捕集装置からフィルタ
装置に排出される排出ガス中にはほとんどりんは含まれ
ていないものとなる。そしてりん捕集装置のりん捕集量
が多くなったときにはりん捕集装置のりん捕集機能が停
止した状態になるが、同時に並列流路に排出ガスが流れ
るようになってフィルタ装置でのりん捕集が連続して行
われる。さらにフィルタ装置でのりん捕集が行われてい
るうちにりん捕集装置をりん捕集が可能な状態にするこ
とで、再度りん捕集装置でのりん捕集が行われる。この
ように排出ガス中に含まれているりんは連続して主にり
ん捕集装置により捕集されるので、その取扱いも容易で
手間が掛からないものとなり、反応装置に与える影響も
より少なくなり基板に均一な薄膜を積層することができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。図１は半導体化学気相成長システムの
概略構成を示す接続図であり、図２はりん捕集装置を示
す縦断面図であり、図３はりん捕集部の要部を示す斜視
図である。

【００１６】図１乃至図３において、１１は図示しない
反応室を備えてなる反応装置で、反応室内部にはサセプ
タ上に複数のＧａＡｓウェーハが載置され、高温に保持
されるようになっている。また反応装置１１の反応室上
部には、複数の反応ガスを反応室内に切り換えて供給す
る供給ノズル１２が開口しており、この供給ノズル１２
には、複数の反応ガスを供給する図示しない反応ガス供
給源にバルブを挿入して接続された供給配管１３が連設
されている。

【００１７】また反応装置１１の反応室下部にはガス排
気口１４が設けられている。このガス排気口１４は、こ
れを通じて薄膜形成反応を終了した後の排出ガスを反応
室外に排出するもので、供給ノズル１２を介して反応室
内に供給された反応ガスによってＧａＡｓウェーハの表
面に所定の薄膜を形成する反応が行われ、反応終了後の
排出ガスがここから反応室外に排出されるようになって
いる。

【００１８】そしてガス排気口１４には排出ガスの排出
方向に、順に第１のバルブ１５を中間部に挿入した第１
の排気配管１６、りん捕集装置１７、第２のバルブ１８
を中間部に挿入した第２の排気配管１９が連設されてい
る。さらに第２の排気配管１９に連設して排出ガスの排
出方向に、上流側バルブ２０及び下流側バルブ２１を設
けたフィルタ装置２２、反応室内部を排気し所定の減圧
状態とする真空ポンプ２３、さらに残った有害成分を除
去し無害化した排出ガスを排出管２４から大気中に放出
する排ガス処理装置２５が連設されている。

【００１９】また、第１の排気配管１６のガス排気口１
４との接続端部と第１のバルブ１５の間と、第２の排気
配管１９の第２のバルブ１８とフィルタ装置２２の上流
側バルブ２０の間とが、第３のバルブ２６を有する並列
配管２７によって接続されている。そして第３のバルブ
２６は常時は閉止しているが、反応装置１１に設けた圧
力検知部２８によって検知した反応室内部の圧力が所定
の値以上になると開放するようになっていて、開放時に
は第３のバルブ２６を通って排出ガスが流れるようにな
っている。

【００２０】一方、りん捕集装置１７は上部開口を有す
る円筒容器状の低温槽２９と、この低温槽２９内の中央
部分に出し入れ可能に収納されたりん捕集部３０を備え
て構成されている。そして低温槽２９には、中央部分に
収納されたりん捕集部３０を取り囲むように、りん捕集
部３０を冷却し低温に保持するための冷却機構３１が設
けられていて、この冷却機構３１と低温槽２８の内壁部
分及び内底部分との間には断熱材３２が充填されてい
る。なお冷却機構３１は、冷却媒体としてメタノール、
あるいはふっ素系の液冷媒等を用い、例えば図示しない
冷却機によって冷却された冷却媒体を冷却管内に循環さ
せ、りん捕集部３０を冷却する。

【００２１】りん捕集部３０は、熱伝導性が良い材料で
形成された上部に外周フランジ３３及び上部開口を有す
る円筒容器状の内槽３４と、この内槽３４の上部開口を
気密に閉塞する着脱可能に設けられた蓋３５とを備えて
いる。そして内槽３４は、外周フランジ３３を低温槽２
９の上端面に引っ掛けるようにして低温槽２９の中央部
分に収納される。

【００２２】蓋３５には、導入管３６が内槽３４の内上
部に開口するように取着されており、この導入管３６の
外方側端部には導入バルブ３７が取り付けられている。
さらに蓋３５には、その中央部分を貫通し内槽３４の内
底面近傍に先端部が開口するように抜出管３８が固着さ
れており、この抜出管３８の外方側端部には抜出バルブ
３９が取り付けられている。

【００２３】さらに抜出管３８の内槽３４内部に挿入さ
れた部分には、内槽３３の内周面に外周縁が熱伝導が良
好に行われるように当接する複数枚の仕切板４０が軸方
向に所定の間隔を持って取着されている。そして仕切板
４０には、その外周縁の一部を隣接する仕切板４０同志
では異なる位置となるように切り欠いてなる通流口４１
が形成されており、この通流口４１を通じて仕切板４０
によって仕切られた内槽３４内の各空間４２をガスが蛇
行して流れるようになっている。なお最上部の仕切板４
０の通流口４１は、導入管３６が内槽３４の内上部に開
口する位置から最遠の位置に設けられ、また抜出管３８
の内槽３４の内底面近傍に開口する先端部には、最下部
の仕切板４０の通流口４１とは反対側の端縁部が切り落
とされてなる開口４３が設けられている。

【００２４】また、ガス排気口１４に接続された第１の
排気配管１６及びこれに挿入された第１のバルブ１５、
さらにこれに連なる導入バルブ３７及び導入管３６に
は、夫々の外面部にヒータ及び保温部材を適宜に組み合
わせて取り付けるようにした加熱保温機構４４が設けら
れている。この加熱保温機構４４により、ガス排気口１
４への接続部位から蓋３５への取着部位までの間の排出
ガスの流路が、所定温度となるように維持されるように
なっている。

【００２５】また、フィルタ装置２２は内部に複数の１
０μｍ〜３０μｍ程度のメッシュを有するフィルタ４５
を設けていて、このフィルタ４５をりん捕集装置１７を
通流した後の排出ガスが通過することでろ過されるよう
になっている。さらに排ガス処理装置２５には除害剤が
装填されており、フィルタ装置２２でろ過された排出ガ
ス中に残った有害成分を除去するように構成されてい
て、無害化した排出ガスを大気中に排出する。なお、排
ガス処理装置２５で有害成分を含む排出ガスを所定量処
理した除害剤は新規のものと交換され、別途に処理が行
われる。

【００２６】このように構成されたものでは、薄膜を表
面に形成するＧａＡｓウェーハを、反応装置１１の真空
ポンプ２３によって減圧状態が保たれている反応室内の
サセプタ上に載置し、例えばその内部を６００℃〜７５
０℃程度の高温に保持し、供給配管１３を通じて供給さ
れた反応ガス、例えばりんを含むＰＨ₃ を供給ノズル１
２から反応室内に送り込む。

【００２７】反応室内に送り込まれた反応ガスは、Ｇａ
Ａｓウェーハの表面へ薄膜を形成する反応を行い、反応
を終了した後は排気運転する真空ポンプ２３によって排
出ガスとしてガス排気口１４を介して第１の排気配管１
６へと抜き出される。このときの排出ガスには通常はり
んが残存しており、排出はこのりんを含んだままの状態
で行われる。なお第３のバルブ２６は閉止状態であるの
で、排出ガスは開放状態の第１のバルブ１５及び導入バ
ルブ３７を通流し、りん捕集装置１７の蓋３５に取着さ
れた導入管３６の取着部位まで流れる。

【００２８】またこのとき、第１の排気配管１６や導入
管３６、第１のバルブ１５及び導入バルブ３７などの排
出ガスの流路等は、加熱保温機構４４によってりんが固
化・付着しない温度となるよう加熱・保温されている。
このため反応室から送り出された排出ガスに反応終了後
も残存しているりんは、第１の排気配管１６や導入管３
６等に固化・付着することなく、排出ガスと共にりん捕
集部３０の内槽３４内に送り込まれる。

【００２９】りん捕集部３０は、内槽３４の内部が冷却
機構３１によって予め冷却され、仕切板４０が−３０℃
〜−８０℃程度の温度となるように冷却されている。こ
のため内槽３４内に送り込まれた排出ガスは、先ず最上
部の仕切板４０の上面と蓋３５の下面との間の空間４２
を、仕切板４０に接触しながら略水平な方向に流れて冷
却される。そして内槽３４内に送り込まれた所に対し最
遠の位置に設けられた通流口４１を通過し、次の仕切板
４０との間の空間４２を折り返すように流れ下る。ここ
でも同様に仕切板４０に接触しながら略水平な方向に流
れて冷却され、通流口４１を通過して次の空間４２に流
れ下る。流れ下るにしたがって排出ガスはより低温に冷
却される。

【００３０】このようにして最下部の仕切板４０の下面
と内槽３４の内底面との間の空間４２にまで流れ下る間
に、排出ガスに残存するりんは冷却されて仕切板４０の
表面に固化・付着し排出ガスから除去される。

【００３１】この時、内槽３４の仕切られた空間４２は
第１の排気配管１６や導入管３６等よりも流路断面積が
大きいものであり、また仕切板４０によって蛇行するよ
うに形成されているので、ここを流れる排出ガスの流速
は非常に減じられたものとなる。このため排出ガスは仕
切板４０に長い時間接触して冷却され、仕切板４０表面
にりんが固化・付着して排出ガスに残存するりんは十分
に除去される。

【００３２】そして排出ガスは加熱保温機構４４が取り
付けられた導入管３６を取着する蓋３５から徐々に冷却
されるため、りんは仕切板４０に流れる方向に均一に付
着し、急激な冷却等による局部的な固化・付着によって
空間４２の流路を閉塞することがない。さらに、空間４
２の流路断面積が大きく、また仕切板４０により排出ガ
スが接触する流路壁面の面積が大きくなっているので、
多量のりんの固化・付着を行うことができ長時間連続し
て使用できると共に、長時間に亘ってりんの捕集性能が
低下することがない。

【００３３】このようにして残存しているりんが除去さ
れた排出ガスは、抜出管３８の先端部の開口４３から抜
き出され、抜出バルブ３９を通ってフィルタ装置２２に
供給される。そしてフィルタ４５によってろ過される
が、りんが事前にりん捕集装置１７で捕集され除去され
ているので、フィルタ４５へのりんの付着はほとんどな
い。

【００３４】続いて排出ガスは真空ポンプ２３に吸い込
まれ排ガス処理装置２５に送り出されるが、この間にお
いても真空ポンプ２３の油を汚染する虞がほとんどな
い。また排ガス処理装置２５に送り出された排出ガス
は、含まれている他の有害成分が除害剤によってガス中
から除去され無害化される。そして無害化された排出ガ
スは排出管２４から大気中に放出される。

【００３５】一方、このシステムの運転が長時間に亘り
行われることで、りんはりん捕集装置１７に捕集され、
捕集されたりんの量が増大することで排出ガスの流路が
狭くなる。そして流路が狭くなることによって真空ポン
プ２３で減圧している反応室内部の圧力が上昇する。

【００３６】この反応室内の圧力上昇は反応装置１１に
設けた圧力検知部２８によって検知されており、この圧
力が所定の値以上になると常時閉の第３のバルブ２６が
開放する。この開放によって排出ガスは第３のバルブ２
６及び並列配管２７を通って流れるようになる。そして
排出ガスはフィルタ装置２２に直接供給され、フィルタ
４５により排出ガスに含まれているりんはろ過される。

【００３７】このようにフィルタ装置２２で排出ガス中
のりんが従来と同様にろ過されている間に、第１及び第
２のバルブ１５，１８を閉止し、さらに導入バルブ３７
及び抜出バルブ３９を閉止することでりん捕集装置１７
のガス流路を密閉する。そして閉止した導入バルブ３７
及び抜出バルブ３９を第１の排気配管１６及び第２の排
気配管１９から切り離すことによって、りん捕集装置１
７のりん捕集部３０を密閉状態のまま低温槽２９から取
り外す。

【００３８】このりん捕集部３０を取り外した低温槽２
９には新たに別のりん捕集部３０を装着して、その導入
バルブ３７及び抜出バルブ３９を第１の排気配管１６及
び第２の排気配管１９に取着する。この後、りん捕集部
３０を所定温度にまで冷却して第１及び第２のバルブ１
５，１８を開放することによって再びりん捕集部３０に
排出ガスを通流させ、仕切板４０でのりんの捕集を行
う。なお再びりん捕集部３０でりんの捕集を開始した時
点で第３のバルブ２６を閉止し、排出ガスが並列配管２
７を通って直接フィルタ装置２２に供給されないように
する。

【００３９】また、低温槽２９から密閉状態のまま取り
外されたりん捕集部３０は、別に設けられた図示しない
清掃装置等において蓋３５が開けられ、仕切板４０や内
槽３４の内壁面などに付着したりんの除去が行われ、再
びりん捕集が行える状態に清掃される。

【００４０】さらに、りん捕集部３０の交換を繰り返す
ようにしながら長時間に亘るシステムの運転を行うなど
して、フィルタ装置２２のフィルタ４５へのりんの付着
が多くなり、直接フィルタ装置２２に排出ガスを流して
の運転の際の反応室内の圧力が所定の値以上になってい
ることが圧力検知部２８によって検知され、フィルタ４
５へのりんの付着量が所定量を越えた時点でシステムの
運転を停止する。

【００４１】そして上流側バルブ２０及び下流側バルブ
２１を閉止し、フィルタ装置２２のフィルタ４５を付着
したりんが空気に触れないように密封した状態で取り外
し、フィルタ４５の交換あるいは図示しない清掃装置等
での清掃を行う。

【００４２】以上のように本実施例は構成されているた
め、排出ガスに残存しているりんの捕集は、反応装置１
１のガス排気口１４からりん捕集装置１７に至るまでの
加熱保温されているガス流路の流路壁面には付着・固化
せず、りん捕集装置１７の冷却されているりん捕集部３
０において行われる。またりん捕集部３０においては、
仕切板４０とこれに設けられた通流口４１が隣接するも
ので位置が異なるため、りん捕集部３０内を排出ガスが
流速を減じてゆっくりと流れ、りんは低温の仕切板４０
に接触して確実に捕集される。そして仕切板４０での捕
集可能容量が大きいために、略一定の捕集性能が長時間
に亘り維持される。

【００４３】このため第１及び第２の排気配管１６，１
９等の内面へのりんの付着・固化が抑制され、りん捕集
部３０などを取り外して空気中に開放された状態になっ
た場合ても、第１及び第２の排気配管１６，１９等の内
面にりんが堆積していないので自然発火する虞がなく、
取扱いが容易なものとなる。

【００４４】また、排出ガスの内槽３４への導入が蓋３
５部分で行われ、抜出しが内槽３４内の十分に冷却され
た部分で行われるため、例えば排出ガス導入部分の近傍
だけの局部にりんが付着・固化してガス流路を狭めてし
まうこともなく、長時間の連続した運転が可能である。
さらに反応室内の圧力上昇を検知してりん捕集能力が低
下したりん捕集装置１７を排出ガスの流路から自動的に
切り離し、並列配管２７を経由して排出ガスをフィルタ
装置２２に通流させるので、りん捕集部３０を取り外し
て交換する間もりん捕集が継続でき、より長時間の連続
した運転を可能にしている。

【００４５】このように略一定の捕集性能が維持された
状態で長時間に亘るシステムの運転が可能であるため、
反応室内部の圧力も一定したものとなって化合物半導体
基板の薄膜の成長条件が変化せず均一な薄膜の形成が行
え、また一度に多量のＧａＡｓウェーハの表面に薄膜を
形成することができるため生産効率も向上したものとな
る。さらに捕集可能容量が大きいため、りん捕集部３０
の交換や清掃の頻度が少なくてよく、またフィルタ装置
２２のフィルタ４５の交換や清掃の頻度も少なく、従来
の１／４〜１／５程度の頻度でよく運転に手間がかから
ない。

【００４６】またさらに真空ポンプ２３においては、り
ん捕集装置１７及びフィルタ装置２２を通流してろ過さ
れた後の排出ガスが内部を通るため、排出ガスが通過す
る際に油がりんによって汚染されることはほとんどな
い。このため真空ポンプ２３の油の交換頻度は少なくて
よく、油の交換の際にもりんによる不安全な状態となる
虞がなく、取扱いが容易なものとなる。

【００４７】尚、本発明は上記の実施例のみに限定され
るものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し
て実施し得るものである。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように第１の本
発明は、所定反応ガスの反応終了後の排出ガスを反応装
置から排出するガス排気口と排ガス処理装置との間の排
出ガスの流路に、排出ガスを冷却して該排出ガス中のり
んを固化して捕集するりん捕集装置が挿入されて構成さ
れ、第２の本発明は、反応装置のガス排気口とフィルタ
装置との間に、排出ガス中のりんを固化して捕集するり
ん捕集装置が挿入されていると共に、りん捕集装置に並
列に該りん捕集装置の機能が停止しているときに排出ガ
スを通流させる並列流路が設けられて構成されているこ
とにより、取扱いが容易で手間が掛からず、基板に均一
な薄膜を積層することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す接続図であ
る。

【図２】本発明の一実施例のりん捕集装置を示す縦断面
図である。

【図３】本発明の一実施例のりん捕集部の要部を示す斜
視図である。

【図４】従来例の概略構成を示す接続図である。

【符号の説明】

１１…反応装置 １４…ガス排気口 １５…第１のバルブ １６…第１の排気配管 １７…りん捕集装置 １８…第２のバルブ １９…第２の排気配管 ２２…フィルタ装置 ２５…排ガス処理装置 ２６…第３のバルブ ２７…並列配管 ３０…りん捕集部 ３１…冷却機構

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導入した所定反応ガスによって収納され
   た基板上に化合物半導体の生成を行う反応装置と、この
   反応装置のガス排気口の下流側に設けられた排ガス処理
   装置を備えてなる半導体化学気相成長システムにおい
   て、前記反応装置のガス排気口と前記排ガス処理装置と
   の間の前記排出ガスの流路には、前記排出ガスを冷却し
   て該排出ガス中のりんを固化して捕集するりん捕集装置
   が挿入されていることを特徴とする半導体化学気相成長
   システム。
2. 【請求項２】 導入した所定反応ガスによって収納され
   た基板上に化合物半導体の生成を行う反応装置と、この
   反応装置のガス排気口に連設され排出ガスを通流させる
   ようにしたフィルタ装置と、このフィルタ装置の下流側
   に設けられた排ガス処理装置を備えてなる半導体化学気
   相成長システムにおいて、前記反応装置のガス排気口と
   前記フィルタ装置との間に、前記排出ガス中のりんを固
   化して捕集するりん捕集装置が挿入されていると共に、
   前記りん捕集装置に並列に該りん捕集装置の機能が停止
   しているときに前記排出ガスを通流させる並列流路が設
   けられていることを特徴とする半導体化学気相成長シス
   テム。
3. 【請求項３】 りん捕集装置が排出ガスを−３０℃乃至
   −８０℃に冷却する冷却手段を有するものであることを
   特徴とする請求項１及び請求項２記載の半導体化学気相
   成長システム。
4. 【請求項４】 りん捕集装置が排出ガスの流速を減ずる
   減速手段を有するものであることを特徴とする請求項１
   及び請求項２記載の半導体化学気相成長システム。
5. 【請求項５】 りん捕集装置が、−３０℃乃至−８０℃
   に冷却された低温槽と、この低温槽内部に設けられ該低
   温槽内に開口する排出ガスの入口と出口との間を仕切る
   複数の仕切板と、これらの各仕切板に設けられた隣接す
   る該仕切板同志での位置が異なる通流口とを備えてなる
   ことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の半導体化
   学気相成長システム。
6. 【請求項６】 反応装置のガス排気口とりん捕集装置と
   の間の排出ガスの流路が、排出ガス中のりんが固化しな
   い温度に保たれていることを特徴とする請求項１及び請
   求項２記載の半導体化学気相成長システム。
7. 【請求項７】 りん捕集装置に並列に挿入されたバルブ
   は、反応装置の内圧が所定圧力以上となった時に開放動
   作して排出ガスが通流するものであることを特徴とする
   請求項２記載の半導体化学気相成長システム。