JPH08306623A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH08306623A JPH08306623A JP10577995A JP10577995A JPH08306623A JP H08306623 A JPH08306623 A JP H08306623A JP 10577995 A JP10577995 A JP 10577995A JP 10577995 A JP10577995 A JP 10577995A JP H08306623 A JPH08306623 A JP H08306623A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気相成長装置で一度使用した水素ガスを大気
に放出することなく再利用できる気相成長装置を提供す
る。 【構成】 水素をキャリアガスとして基板５２上に結晶
成長を行う反応炉５０を有し、反応炉５０からの排出ガ
スを廃ガス処理機６０によって処理し、廃ガス処理機６
０によって処理したガス中の水素ガスを水素吸蔵合金貯
蔵装置７０に吸蔵させ、その後に水素吸蔵合金貯蔵装置
７０より水素ガスを放出させて、放出した水素を水素精
製器３０で精製してキャリアガスとする。
に放出することなく再利用できる気相成長装置を提供す
る。 【構成】 水素をキャリアガスとして基板５２上に結晶
成長を行う反応炉５０を有し、反応炉５０からの排出ガ
スを廃ガス処理機６０によって処理し、廃ガス処理機６
０によって処理したガス中の水素ガスを水素吸蔵合金貯
蔵装置７０に吸蔵させ、その後に水素吸蔵合金貯蔵装置
７０より水素ガスを放出させて、放出した水素を水素精
製器３０で精製してキャリアガスとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はキャリアガスとして水素
ガスを用いる気相成長装置に関するもので、特に水素ガ
スを回収して再使用する気相成長装置に関するものであ
る。
ガスを用いる気相成長装置に関するもので、特に水素ガ
スを回収して再使用する気相成長装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム
燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の気相
成長方法として、常温液体であるトリメチルガリウム
〔Ｇａ（ＣＨ3 ）3 〕トリメチルインジウム〔Ｉｎ（Ｃ
Ｈ3 ）3 〕等のＩＩＩ族元素をキャリアガスである水素
を用いて気体化させ常温気体のＶ族元素であるアルシン
（ＡｓＨ3 ）、オスフィン（ＰＨ3 ）等の水素化合物と
反応させる有機気相成長装置（ＭＯＣＶＤ）がある。
燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の気相
成長方法として、常温液体であるトリメチルガリウム
〔Ｇａ（ＣＨ3 ）3 〕トリメチルインジウム〔Ｉｎ（Ｃ
Ｈ3 ）3 〕等のＩＩＩ族元素をキャリアガスである水素
を用いて気体化させ常温気体のＶ族元素であるアルシン
（ＡｓＨ3 ）、オスフィン（ＰＨ3 ）等の水素化合物と
反応させる有機気相成長装置（ＭＯＣＶＤ）がある。
【０００３】ここでキャリアガスとしての水素ガスは、
高純度の水素ガスを用いるほうが結晶特性がよくなるこ
とが知られている。このため通常水素ボンベまたは水素
タンクから大量の水素ガス（純度９９．９％〜９９．９
９％）を取り出し、これをパラジウム合金膜を用いた水
素精製器によってさらに高純度化（約、９９．９９９９
９％＝７Ｎ）して用いている。
高純度の水素ガスを用いるほうが結晶特性がよくなるこ
とが知られている。このため通常水素ボンベまたは水素
タンクから大量の水素ガス（純度９９．９％〜９９．９
９％）を取り出し、これをパラジウム合金膜を用いた水
素精製器によってさらに高純度化（約、９９．９９９９
９％＝７Ｎ）して用いている。
【０００４】近年、有機気相成長装置は、量産装置が開
発され装置としての生産性が更に要求されるために１回
の結晶成長当たりに使う原料ガス量が多くなっている。
例えば、３”エピウエハを８枚同時に成長するために
は、減圧法では水素ガスを１２０〜１８０ｌ／分使用す
る。また、ＩＩＩ−Ｖ族原料ガス以外にも、各種シール
用またはパージ用として窒素ガスを約５０ｌ／分使用す
る。
発され装置としての生産性が更に要求されるために１回
の結晶成長当たりに使う原料ガス量が多くなっている。
例えば、３”エピウエハを８枚同時に成長するために
は、減圧法では水素ガスを１２０〜１８０ｌ／分使用す
る。また、ＩＩＩ−Ｖ族原料ガス以外にも、各種シール
用またはパージ用として窒素ガスを約５０ｌ／分使用す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】原料ガスは、キャリア
ガスと共に反応炉に送られ、エピウエハ上に成膜後は反
応生成物と共に廃ガス処理機で除外された後に大気に放
出される。即ち、水素ガス（窒素ガス）は他の不純物成
分と共に大量に大気に放出されることになる。ここで、
廃ガス処理後の水素ガスを気相成長装置でキャリアガス
として再使用することも考えられるが、この水素ガスを
気相成長装置でキャリアガスとして再使用すると微量の
砒素（Ａｓ）や燐（Ｐ）が高温のパラジウム（Ｐｄ）膜
と反応してＰｄ膜を損傷させる。したがって従来は再使
用できなかった。
ガスと共に反応炉に送られ、エピウエハ上に成膜後は反
応生成物と共に廃ガス処理機で除外された後に大気に放
出される。即ち、水素ガス（窒素ガス）は他の不純物成
分と共に大量に大気に放出されることになる。ここで、
廃ガス処理後の水素ガスを気相成長装置でキャリアガス
として再使用することも考えられるが、この水素ガスを
気相成長装置でキャリアガスとして再使用すると微量の
砒素（Ａｓ）や燐（Ｐ）が高温のパラジウム（Ｐｄ）膜
と反応してＰｄ膜を損傷させる。したがって従来は再使
用できなかった。
【０００６】一方、大気に水素ガスを放出せずに水素吸
蔵合金に一旦吸蔵する方法もあるが、水素吸蔵合金に一
旦吸蔵され再放出したガスは、純度が低くてそのままで
は気相成長装置には使用することはできなかった。これ
らの理由により水素ガスを大気中へ放出せざるを得ずそ
の経済的損失は大きなものとなる。現在エピウエハは、
量産性と原価低減が強く要求されており、これに応える
ために水素ガスの大量放出を抑制することが必要な課題
となっている。
蔵合金に一旦吸蔵する方法もあるが、水素吸蔵合金に一
旦吸蔵され再放出したガスは、純度が低くてそのままで
は気相成長装置には使用することはできなかった。これ
らの理由により水素ガスを大気中へ放出せざるを得ずそ
の経済的損失は大きなものとなる。現在エピウエハは、
量産性と原価低減が強く要求されており、これに応える
ために水素ガスの大量放出を抑制することが必要な課題
となっている。
【０００７】本発明は上記の課題を解決し、気相成長装
置で一度使用した水素ガスを大気に放出することなく再
利用できる気相成長装置を提供することを目的とするも
のである。
置で一度使用した水素ガスを大気に放出することなく再
利用できる気相成長装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。
決するために以下のような手段を有している。
【０００９】本発明のうち請求項１の気相成長装置は、
水素をキャリアガスとして基板上に結晶成長を行う反応
炉を有した気相成長装置において、前記反応炉からの排
出ガスを廃ガス処理機によって処理し、前記廃ガス処理
機によって処理したガス中の水素ガスを水素吸蔵合金貯
蔵装置に吸蔵させ、その後に前記水素吸蔵合金貯蔵装置
より水素ガスを放出させて、放出した水素ガスを水素精
製器で精製して前記反応炉のキャリアガスとすることを
特徴とする。
水素をキャリアガスとして基板上に結晶成長を行う反応
炉を有した気相成長装置において、前記反応炉からの排
出ガスを廃ガス処理機によって処理し、前記廃ガス処理
機によって処理したガス中の水素ガスを水素吸蔵合金貯
蔵装置に吸蔵させ、その後に前記水素吸蔵合金貯蔵装置
より水素ガスを放出させて、放出した水素ガスを水素精
製器で精製して前記反応炉のキャリアガスとすることを
特徴とする。
【００１０】本発明のうち請求項２の気相成長装置は、
前記水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンクの中間に水素吸
蔵合金を設置して、前記貯蔵タンク内の水素吸蔵合金を
挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方から水素ガスを
放出することを特徴とする。
前記水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンクの中間に水素吸
蔵合金を設置して、前記貯蔵タンク内の水素吸蔵合金を
挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方から水素ガスを
放出することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明のうち請求項１の気相成長装置によれ
ば、先ず、反応炉からの排出ガスを廃ガス処理機によっ
て処理するが、この廃ガス処理機は従来使用しているも
のをそのまま使用することができる。ついで、廃ガス処
理機によって処理したガス中の水素を一旦水素吸蔵合金
貯蔵装置に吸蔵させ、その後の使用状況に応じて水素吸
蔵合金貯蔵装置より水素ガスを放出させて、放出した水
素ガスを水素精製器で精製するが、この水素精製器は従
来使用しているパラジウム式水素純化器でも充分である
ので、従来使用している廃ガス処理機と水素精製器に、
新たに水素吸蔵合金貯蔵装置を用いるだけで、一度使用
した水素ガスを大気に放出することなく再利用できるこ
とになり、水素ガスを大量に使い捨てにすることがなく
なるので、原価低減が達成できる気相成長装置となる。
ば、先ず、反応炉からの排出ガスを廃ガス処理機によっ
て処理するが、この廃ガス処理機は従来使用しているも
のをそのまま使用することができる。ついで、廃ガス処
理機によって処理したガス中の水素を一旦水素吸蔵合金
貯蔵装置に吸蔵させ、その後の使用状況に応じて水素吸
蔵合金貯蔵装置より水素ガスを放出させて、放出した水
素ガスを水素精製器で精製するが、この水素精製器は従
来使用しているパラジウム式水素純化器でも充分である
ので、従来使用している廃ガス処理機と水素精製器に、
新たに水素吸蔵合金貯蔵装置を用いるだけで、一度使用
した水素ガスを大気に放出することなく再利用できるこ
とになり、水素ガスを大量に使い捨てにすることがなく
なるので、原価低減が達成できる気相成長装置となる。
【００１２】また、本発明のうち請求項２の気相成長装
置によれば、水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンクの中間
に水素吸蔵合金を設置して、貯蔵タンク内の水素吸蔵合
金を挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方から水素ガ
スを放出するので、水素吸蔵合金がフィルター代わりと
なりＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子が水素精製機側に行くこ
とがなくなる。
置によれば、水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンクの中間
に水素吸蔵合金を設置して、貯蔵タンク内の水素吸蔵合
金を挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方から水素ガ
スを放出するので、水素吸蔵合金がフィルター代わりと
なりＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子が水素精製機側に行くこ
とがなくなる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。図１は本発明の気相成長装置の一実施例を示す概略
図である。図１に示す気相成長装置１０は複数の水素ボ
ンベ２０と、水素精製器３０と、原料ガス供給装置４０
と、反応炉５０と、廃ガス処理機６０と、水素吸蔵合金
貯蔵装置７０とを備えている。水素精製器３０は、パラ
ジウム膜を用いた水素純化器で、複数の水素ボンベ２０
から水素ガスが圧力３×１０4 〜７×１０4 Ｐａで供給
される。水素ボンベ２０から水素精製器３０への水素ガ
スの供給は、バルブＶ1 の開閉により行われる。
る。図１は本発明の気相成長装置の一実施例を示す概略
図である。図１に示す気相成長装置１０は複数の水素ボ
ンベ２０と、水素精製器３０と、原料ガス供給装置４０
と、反応炉５０と、廃ガス処理機６０と、水素吸蔵合金
貯蔵装置７０とを備えている。水素精製器３０は、パラ
ジウム膜を用いた水素純化器で、複数の水素ボンベ２０
から水素ガスが圧力３×１０4 〜７×１０4 Ｐａで供給
される。水素ボンベ２０から水素精製器３０への水素ガ
スの供給は、バルブＶ1 の開閉により行われる。
【００１４】水素精製器３０に供給された水素ガスを７
Ｎ以上の高純度にして原料ガス供給装置４０に送る。水
素精製器３０から原料ガス供給装置４０への水素ガスの
供給はバルブＶ2 の開閉により行われる。原料ガス供給
装置４０で原料であるＡｓＨ3 、ＴＭＧａを気相状態に
して水素をキャリアガスとして反応炉５０内部に供給す
る。原料ガス供給装置４０から反応炉５０へのＡｓ
Ｈ3 、ＴＭＧａの原料ガスと水素ガスの供給はバルブＶ
3 の開閉により行われる。
Ｎ以上の高純度にして原料ガス供給装置４０に送る。水
素精製器３０から原料ガス供給装置４０への水素ガスの
供給はバルブＶ2 の開閉により行われる。原料ガス供給
装置４０で原料であるＡｓＨ3 、ＴＭＧａを気相状態に
して水素をキャリアガスとして反応炉５０内部に供給す
る。原料ガス供給装置４０から反応炉５０へのＡｓ
Ｈ3 、ＴＭＧａの原料ガスと水素ガスの供給はバルブＶ
3 の開閉により行われる。
【００１５】反応炉５０内は、減圧雰囲気となってい
て、反応炉５０内に６００〜８００℃に加熱されたサセ
プタ５１上のＧａＡｓウエハ５２上で、原料ガス供給装
置４０から供給された原料ガスが加熱分解され薄膜を形
成する。反応炉５０内で加熱分解してできた反応ガスお
よびキャリアガス（水素ガス）は真空ポンプ６１によっ
て吸引されて反応炉５０内から排気され、廃ガス処理機
６０に導入される。
て、反応炉５０内に６００〜８００℃に加熱されたサセ
プタ５１上のＧａＡｓウエハ５２上で、原料ガス供給装
置４０から供給された原料ガスが加熱分解され薄膜を形
成する。反応炉５０内で加熱分解してできた反応ガスお
よびキャリアガス（水素ガス）は真空ポンプ６１によっ
て吸引されて反応炉５０内から排気され、廃ガス処理機
６０に導入される。
【００１６】廃ガス処理機６０でＡｓＨ3 、ＴＭＧａお
よび反応生成物を処理した後、ポンプ６２を介して前処
理機６３に処理後のガスを導入する。（バルブＶ4 は処
理後のガスを大気に放出するバルブで処理後のガスを前
処理機６３に送るときには閉にしておく。） 前処理機６３でパーティクル、水分等を除去した後に前
処理済のガスを水素吸蔵合金貯蔵装置７０の貯蔵タンク
７１に導入する。この貯蔵タンク７１は水素吸蔵合金を
貯蔵しており、水素ガスの吸蔵時は水冷し、水素ガスの
放出時は加熱する。
よび反応生成物を処理した後、ポンプ６２を介して前処
理機６３に処理後のガスを導入する。（バルブＶ4 は処
理後のガスを大気に放出するバルブで処理後のガスを前
処理機６３に送るときには閉にしておく。） 前処理機６３でパーティクル、水分等を除去した後に前
処理済のガスを水素吸蔵合金貯蔵装置７０の貯蔵タンク
７１に導入する。この貯蔵タンク７１は水素吸蔵合金を
貯蔵しており、水素ガスの吸蔵時は水冷し、水素ガスの
放出時は加熱する。
【００１７】本実施例では、水素吸蔵合金貯蔵装置７０
は４個の貯蔵タンク７１Ａ〜７１Ｄを備えている。例え
ば、貯蔵タンク７１Ａに水素ガスを吸蔵するときは、バ
ルブＶａ1 、バルブＶａ2 を開にして、バルブＶａ3 を
閉とし他のバルブ（Ｖb1〜Ｖb3、Ｖc1〜Ｖ c3、Ｖd1〜Ｖ
d3）は閉とする。貯蔵タンク７１Ａから水素ガスを放出
するときはバルブＶa3を開にして、バルブＶa1、バルブ
Ｖa2及び他のバルブは閉とする。なお、バルブＶａ2 を
開にしたのは次の理由による。即ち、本発明では装置の
稼働状態での回収を目的としているため、装置側に対し
て圧力変動を与えてはいけない。水素吸蔵合金は、未吸
蔵の状態から完全に吸蔵するまで連続的に圧力が変化す
るため、吸蔵できない水素を放出して圧力を保必要があ
る。このためにバルブＶａ2 を開放する。また、好まし
くは圧損失が生じるニードルバルブのようなものをバル
ブＶａ2 の後に設けると良い。貯蔵タンク７１Ａから出
た水素ガスはコンプレッサー７４によって３〜７×１０
4 Ｐａに加圧後、逆止弁７５を介して水素精製機３０に
供給される。
は４個の貯蔵タンク７１Ａ〜７１Ｄを備えている。例え
ば、貯蔵タンク７１Ａに水素ガスを吸蔵するときは、バ
ルブＶａ1 、バルブＶａ2 を開にして、バルブＶａ3 を
閉とし他のバルブ（Ｖb1〜Ｖb3、Ｖc1〜Ｖ c3、Ｖd1〜Ｖ
d3）は閉とする。貯蔵タンク７１Ａから水素ガスを放出
するときはバルブＶa3を開にして、バルブＶa1、バルブ
Ｖa2及び他のバルブは閉とする。なお、バルブＶａ2 を
開にしたのは次の理由による。即ち、本発明では装置の
稼働状態での回収を目的としているため、装置側に対し
て圧力変動を与えてはいけない。水素吸蔵合金は、未吸
蔵の状態から完全に吸蔵するまで連続的に圧力が変化す
るため、吸蔵できない水素を放出して圧力を保必要があ
る。このためにバルブＶａ2 を開放する。また、好まし
くは圧損失が生じるニードルバルブのようなものをバル
ブＶａ2 の後に設けると良い。貯蔵タンク７１Ａから出
た水素ガスはコンプレッサー７４によって３〜７×１０
4 Ｐａに加圧後、逆止弁７５を介して水素精製機３０に
供給される。
【００１８】ここで、例えば貯蔵タンク７１Ａで水素ガ
スを吸蔵しているときに貯蔵タンク７１Ｃで水素ガスを
放出し、例えば貯蔵タンク７１Ｂ、Ｄで水素ガスを吸蔵
または放出のために冷却または加熱をする。４つの貯蔵
タンク７１Ａ〜７１Ｄを用いてそれぞれの貯蔵タンク７
１Ａ〜７１Ｄを冷却から加熱に切り換えて水素ガスを吸
蔵または放出する状態のサイクルを図２に示す。
スを吸蔵しているときに貯蔵タンク７１Ｃで水素ガスを
放出し、例えば貯蔵タンク７１Ｂ、Ｄで水素ガスを吸蔵
または放出のために冷却または加熱をする。４つの貯蔵
タンク７１Ａ〜７１Ｄを用いてそれぞれの貯蔵タンク７
１Ａ〜７１Ｄを冷却から加熱に切り換えて水素ガスを吸
蔵または放出する状態のサイクルを図２に示す。
【００１９】図２において、貯蔵タンク７１Ａは水素ガ
スを吸蔵している状態、貯蔵タンク７１Ｂは水素ガスを
放出するために加熱中の状態、貯蔵タンク７１Ｃは水素
ガスを放出している状態、貯蔵タンク７１Ｄは水素ガス
を吸蔵するために冷却中の状態を示している。水素吸蔵
合金貯蔵装置７０での水素ガスの吸蔵と放出の能力が充
分であっても、連続して使用する場合には、水素ガスを
補充する必要がある。そこで水素ボンベ２０の後に調整
器２１を設けこれで水素ガスの補充量の調整を行う。ま
た、上記実施例において、水素吸蔵合金貯蔵装置７０の
前にパーティクル、水分等を除去する前処理機６３を設
置しているが、前処理機６３を設けないと水素吸蔵合金
貯蔵装置７０の寿命が短くなるので必要性が高い。
スを吸蔵している状態、貯蔵タンク７１Ｂは水素ガスを
放出するために加熱中の状態、貯蔵タンク７１Ｃは水素
ガスを放出している状態、貯蔵タンク７１Ｄは水素ガス
を吸蔵するために冷却中の状態を示している。水素吸蔵
合金貯蔵装置７０での水素ガスの吸蔵と放出の能力が充
分であっても、連続して使用する場合には、水素ガスを
補充する必要がある。そこで水素ボンベ２０の後に調整
器２１を設けこれで水素ガスの補充量の調整を行う。ま
た、上記実施例において、水素吸蔵合金貯蔵装置７０の
前にパーティクル、水分等を除去する前処理機６３を設
置しているが、前処理機６３を設けないと水素吸蔵合金
貯蔵装置７０の寿命が短くなるので必要性が高い。
【００２０】以上説明したように本発明の特徴は、従来
の気相成長装置に水素吸蔵合金貯蔵装置７０を設けたこ
とにある。以下、水素吸蔵合金貯蔵装置７０について更
に詳しく説明する。水素吸蔵合金貯蔵装置７０による水
素ガスの吸蔵と放出によって先ず、水素ガスの精製がさ
れる。上記実施例の水素精製器３０は、パラジウム合金
を用いており、ここに廃ガス処理機６０で処理した廃ガ
ス処理後のガスを直接流すとパラジウム合金が微量のＡ
ｓ、Ｇａ、Ｐ、Ｉｎ等と反応して損傷し易い。
の気相成長装置に水素吸蔵合金貯蔵装置７０を設けたこ
とにある。以下、水素吸蔵合金貯蔵装置７０について更
に詳しく説明する。水素吸蔵合金貯蔵装置７０による水
素ガスの吸蔵と放出によって先ず、水素ガスの精製がさ
れる。上記実施例の水素精製器３０は、パラジウム合金
を用いており、ここに廃ガス処理機６０で処理した廃ガ
ス処理後のガスを直接流すとパラジウム合金が微量のＡ
ｓ、Ｇａ、Ｐ、Ｉｎ等と反応して損傷し易い。
【００２１】そこで、図１に示すように水素吸蔵合金貯
蔵装置７０の貯蔵タンク７１の水素ガスの入口７２ａと
出口７２ｂを水素吸蔵合金７３を挟んで別々にして、貯
蔵タンク７１の中間に水素吸蔵合金７３を設ける。水素
ガスの吸蔵時は入口７２ａ側にガスを流し、水素ガスの
放出時は出口７２ｂ側から取り出すので水素吸蔵合金７
３がフィルター代わりとなりＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子
が水素精製機３０側に行くことがなくなった。
蔵装置７０の貯蔵タンク７１の水素ガスの入口７２ａと
出口７２ｂを水素吸蔵合金７３を挟んで別々にして、貯
蔵タンク７１の中間に水素吸蔵合金７３を設ける。水素
ガスの吸蔵時は入口７２ａ側にガスを流し、水素ガスの
放出時は出口７２ｂ側から取り出すので水素吸蔵合金７
３がフィルター代わりとなりＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子
が水素精製機３０側に行くことがなくなった。
【００２２】水素吸蔵合金７３がＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微
粒子のフィルターとなるのは以下の理由による。水素吸
蔵合金７３が水素ガスの吸蔵にあたって、冷却された合
金表面に吸着した水素ガスが解離して合金内に溶解して
固溶体（α相）を生成する。この固溶体（α相）の濃度
は水素圧力が高い程、高い濃度になる。更に、固溶体
（α相）が水素ガスと反応して水素化物（β相）を生成
する。この際、水素ガスを水素吸蔵合金７３の一方の面
７３ａ側から水素吸蔵合金７３内部に吸蔵し、放出する
際には、水素吸蔵合金７３を加熱しながら水素ガスを水
素吸蔵合金７３の他方の面７３ｂ側から放出する。従っ
て、Ａｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子は水素吸蔵合金７３の水
素ガスを吸蔵する一方の面７３ａ側にトラップされる。
粒子のフィルターとなるのは以下の理由による。水素吸
蔵合金７３が水素ガスの吸蔵にあたって、冷却された合
金表面に吸着した水素ガスが解離して合金内に溶解して
固溶体（α相）を生成する。この固溶体（α相）の濃度
は水素圧力が高い程、高い濃度になる。更に、固溶体
（α相）が水素ガスと反応して水素化物（β相）を生成
する。この際、水素ガスを水素吸蔵合金７３の一方の面
７３ａ側から水素吸蔵合金７３内部に吸蔵し、放出する
際には、水素吸蔵合金７３を加熱しながら水素ガスを水
素吸蔵合金７３の他方の面７３ｂ側から放出する。従っ
て、Ａｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子は水素吸蔵合金７３の水
素ガスを吸蔵する一方の面７３ａ側にトラップされる。
【００２３】上記の性質を積極的に利用することによっ
て、Ａｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子のフィルターとすること
ができる。尚、Ａｓ、Ｐ、Ｇａ等の反応生成物は固相で
あるために水素吸蔵合金７３内には吸蔵されない。尚ま
た、水素吸蔵合金７３はパラジウムと反応し難いＦｅＴ
ｉ系、ＬａＮｉ系を選択する。更にまた、水素ガスの吸
蔵、放出によって水素吸蔵合金７３自体が微粒子化され
る場合もあるのでこれらを防ぐためコンプレッサー７４
の前にフィルター７６を設ける。
て、Ａｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子のフィルターとすること
ができる。尚、Ａｓ、Ｐ、Ｇａ等の反応生成物は固相で
あるために水素吸蔵合金７３内には吸蔵されない。尚ま
た、水素吸蔵合金７３はパラジウムと反応し難いＦｅＴ
ｉ系、ＬａＮｉ系を選択する。更にまた、水素ガスの吸
蔵、放出によって水素吸蔵合金７３自体が微粒子化され
る場合もあるのでこれらを防ぐためコンプレッサー７４
の前にフィルター７６を設ける。
【００２４】この気相成長装置によって水素ガス使用量
１５０ｌ／分で２時間の運転中、水素ガスの補充量を５
０ｌ／分程度にすることができた。約１００ｌ／分の水
素ガスを再利用することが可能となった。尚、約５０ｌ
／分の水素ガスの大部分はバルブＶa2、Ｖb2、Ｖc2、Ｖ
d2から大気放出した。
１５０ｌ／分で２時間の運転中、水素ガスの補充量を５
０ｌ／分程度にすることができた。約１００ｌ／分の水
素ガスを再利用することが可能となった。尚、約５０ｌ
／分の水素ガスの大部分はバルブＶa2、Ｖb2、Ｖc2、Ｖ
d2から大気放出した。
【００２５】上記実施例において、水素吸蔵合金貯蔵装
置７０の貯蔵タンク７１は４個設けられているが貯蔵タ
ンク７１は必ずしも４個必要とするものではなく、バン
チ毎の吸蔵、放出を行うのであれば最小２個でもよい。
また上記実施例において、水素吸蔵合金７３自体が微粒
子化される場合もあるのでこれらを防ぐためにコンプレ
ッサー７４の前にフィルター７６を設けているが、貯蔵
タンク７１の出口にフィルターを設けることもよい方法
である。更に、本合金は水素の圧力が高い程吸蔵量が大
きくなるため、吸蔵側（６３の後）にもコンプレッサー
を設けるとより高い回収効率が得られる。
置７０の貯蔵タンク７１は４個設けられているが貯蔵タ
ンク７１は必ずしも４個必要とするものではなく、バン
チ毎の吸蔵、放出を行うのであれば最小２個でもよい。
また上記実施例において、水素吸蔵合金７３自体が微粒
子化される場合もあるのでこれらを防ぐためにコンプレ
ッサー７４の前にフィルター７６を設けているが、貯蔵
タンク７１の出口にフィルターを設けることもよい方法
である。更に、本合金は水素の圧力が高い程吸蔵量が大
きくなるため、吸蔵側（６３の後）にもコンプレッサー
を設けるとより高い回収効率が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のうち請求項
１の気相成長装置によれば、反応炉からの排出ガスを廃
ガス処理機によって処理し、廃ガス処理機によって処理
したガス中の水素ガスを水素吸蔵合金貯蔵装置に吸蔵さ
せ、その後に水素吸蔵合金貯蔵装置より水素ガスを放出
させて、放出した水素を水素精製器で精製してキャリア
ガスとするので、以下のような効果を有する。水素精製
器は従来使用しているパラジウム式水素純化器でも充分
であり、従来使用している廃ガス処理機と水素精製器
に、新たに水素吸蔵合金貯蔵装置を用いるだけで、一度
使用した水素ガスを大気に放出することなく再利用でき
ることになる。水素ガスを大量に使い捨てにすることが
なくなるので、原価低減が達成できる気相成長装置とな
る。また、安全性も高くなる。
１の気相成長装置によれば、反応炉からの排出ガスを廃
ガス処理機によって処理し、廃ガス処理機によって処理
したガス中の水素ガスを水素吸蔵合金貯蔵装置に吸蔵さ
せ、その後に水素吸蔵合金貯蔵装置より水素ガスを放出
させて、放出した水素を水素精製器で精製してキャリア
ガスとするので、以下のような効果を有する。水素精製
器は従来使用しているパラジウム式水素純化器でも充分
であり、従来使用している廃ガス処理機と水素精製器
に、新たに水素吸蔵合金貯蔵装置を用いるだけで、一度
使用した水素ガスを大気に放出することなく再利用でき
ることになる。水素ガスを大量に使い捨てにすることが
なくなるので、原価低減が達成できる気相成長装置とな
る。また、安全性も高くなる。
【００２７】また、本発明のうち請求項２の気相成長装
置によれば、水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンクの中間
に水素吸蔵合金を設置して、貯蔵タンク内の水素吸蔵合
金を挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方から水素ガ
スを放出するので、水素吸蔵合金がフィルター代わりと
なりＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子が水素精製機側に行くこ
とがなくなり、水素精製機のパラジウム合金の損傷が避
けられ、より長期の使用に耐えられる。
置によれば、水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンクの中間
に水素吸蔵合金を設置して、貯蔵タンク内の水素吸蔵合
金を挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方から水素ガ
スを放出するので、水素吸蔵合金がフィルター代わりと
なりＡｓ、Ｐ、Ｇａ等の微粒子が水素精製機側に行くこ
とがなくなり、水素精製機のパラジウム合金の損傷が避
けられ、より長期の使用に耐えられる。
【図１】本発明の気相成長装置の一実施例を示す概略図
である。
である。
【図２】図１の気相成長装置の水素吸蔵合金貯蔵装置の
貯蔵タンクでの水素ガスの吸蔵、放出の状態を示す説明
図である。
貯蔵タンクでの水素ガスの吸蔵、放出の状態を示す説明
図である。
１０ 気相成長装置 ２０ 水素ガスボンベ ３０ 水素精製機 ４０ 原料ガス供給装置 ５０ 反応炉 ５２ ウエハ ６０ 廃ガス処理機 ７０ 水素吸蔵合金貯蔵装置 ７１（Ａ〜Ｄ） 貯蔵タンク ７２ａ 貯蔵タンクの入口 ７２ｂ 貯蔵タンクの出口 ７３ 水素吸蔵合金 ７３ａ 水素吸蔵合金の一方の面 ７３ｂ 水素吸蔵合金の他方の面
Claims (2)
- 【請求項１】 水素をキャリアガスとして基板上に結晶
成長を行う反応炉を有した気相成長装置において、前記
反応炉からの排出ガスを廃ガス処理機によって処理し、
前記廃ガス処理機によって処理したガス中の水素ガスを
水素吸蔵合金貯蔵装置に吸蔵させ、その後に前記水素吸
蔵合金貯蔵装置より水素ガスを放出させて、放出した水
素を水素精製器で精製して前記反応炉のキャリアガスと
することを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】 前記水素吸蔵合金貯蔵装置の貯蔵タンク
の中間に水素吸蔵合金を設置して、前記貯蔵タンク内の
水素吸蔵合金を挟んで一方から水素ガスを吸蔵し、他方
から水素ガスを放出することを特徴とする請求項１記載
の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10577995A JPH08306623A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10577995A JPH08306623A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08306623A true JPH08306623A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14416644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10577995A Pending JPH08306623A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08306623A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106113A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Kurita Water Ind Ltd | 水素貯蔵方法 |
| JP2005536336A (ja) * | 2002-08-23 | 2005-12-02 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | 廃棄ガス流の利用 |
| KR101436590B1 (ko) * | 2013-05-28 | 2014-09-02 | 한국기초과학지원연구원 | 회수 ＴＭＩｎ 재이용방법 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10577995A patent/JPH08306623A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005536336A (ja) * | 2002-08-23 | 2005-12-02 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | 廃棄ガス流の利用 |
| JP2005106113A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Kurita Water Ind Ltd | 水素貯蔵方法 |
| KR101436590B1 (ko) * | 2013-05-28 | 2014-09-02 | 한국기초과학지원연구원 | 회수 ＴＭＩｎ 재이용방법 |
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