JPH10158845A - 有機金属気相成長装置 - Google Patents
有機金属気相成長装置Info
- Publication number
- JPH10158845A JPH10158845A JP32685696A JP32685696A JPH10158845A JP H10158845 A JPH10158845 A JP H10158845A JP 32685696 A JP32685696 A JP 32685696A JP 32685696 A JP32685696 A JP 32685696A JP H10158845 A JPH10158845 A JP H10158845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- exhaust
- heat exchanger
- deposits
- exhaust gases
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス用のフィルターの寿命を長くするこ
とができる有機金属気相成長装置を提供する。 【解決手段】 反応炉１と、該反応炉１からの排気ガス
を濾過するフィルター１０を備えた有機金属気相成長装
置であって、前記フィルター１０は縦置き型であり、前
記反応炉１と前記フィルター１０の間に排気ガスを冷却
する熱交換器８を設けたことを特徴とする有機金属気相
成長装置。
とができる有機金属気相成長装置を提供する。 【解決手段】 反応炉１と、該反応炉１からの排気ガス
を濾過するフィルター１０を備えた有機金属気相成長装
置であって、前記フィルター１０は縦置き型であり、前
記反応炉１と前記フィルター１０の間に排気ガスを冷却
する熱交換器８を設けたことを特徴とする有機金属気相
成長装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機金属気相成長
装置に関し、特に排気ガスを排気する排気系に関する。
装置に関し、特に排気ガスを排気する排気系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機金属気相成長装置について、
横型のものを例にとり図４を用いて説明する。図４にお
いて、反応炉１は一方に原料ガスを導入するガス導入口
２を有し、他方に成長後の残余の原料ガスやキャリアガ
スを排気する排気口３を有する。反応炉１の内部には、
サセプタ４が設置され、その上に気相成長させる基板５
が載置されている。排気口３の排気ガスの下流側には、
排気系（排気管、排気ポンプなどからなる）の詰まりを
防止するために、フィルター材が交換可能なフィルター
６が横置きに（略水平に）設置されている。７は基板５
を加熱するためのヒーターである。
横型のものを例にとり図４を用いて説明する。図４にお
いて、反応炉１は一方に原料ガスを導入するガス導入口
２を有し、他方に成長後の残余の原料ガスやキャリアガ
スを排気する排気口３を有する。反応炉１の内部には、
サセプタ４が設置され、その上に気相成長させる基板５
が載置されている。排気口３の排気ガスの下流側には、
排気系（排気管、排気ポンプなどからなる）の詰まりを
防止するために、フィルター材が交換可能なフィルター
６が横置きに（略水平に）設置されている。７は基板５
を加熱するためのヒーターである。
【０００３】次に、この有機金属気相成長装置でＧａＡ
ｓ層を基板５上に成長させる場合を例にとり、有機金属
気相成長法を説明する。その方法は以下の通りである。
即ち、サセプタ４上にＧａＡｓ基板５を取り付け、基板
５をヒーター７で所定の温度に加熱する。そして、トリ
メチルガリウム（ＴＭＧａ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）か
らなる原料ガスを、キャリアガスの水素とともにガス導
入口２から反応炉１内に導入する。原料ガスは基板５付
近で熱分解反応を起こし、基板５上にＧａＡｓ層が成長
する。成長後の残余の原料ガスとキャリアガスは、排気
口３より排気される。
ｓ層を基板５上に成長させる場合を例にとり、有機金属
気相成長法を説明する。その方法は以下の通りである。
即ち、サセプタ４上にＧａＡｓ基板５を取り付け、基板
５をヒーター７で所定の温度に加熱する。そして、トリ
メチルガリウム（ＴＭＧａ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）か
らなる原料ガスを、キャリアガスの水素とともにガス導
入口２から反応炉１内に導入する。原料ガスは基板５付
近で熱分解反応を起こし、基板５上にＧａＡｓ層が成長
する。成長後の残余の原料ガスとキャリアガスは、排気
口３より排気される。
【０００４】排気口３から排気される分解した原料ガス
は、排気管への堆積による圧損の上昇やバルブシール面
の付着による内部リークを生ずる恐れがあるので、これ
らを防ぐために排気口３の排気ガスの下流側にはフィル
ター６を設けている。このフィルター６は、例えばステ
ンレスの焼結材などの多孔性のフィルター材を交換可能
に容器に挿入したものである。フィルター材の孔の大き
さは、小さいほど効果的であるが、経験上、１μｍ以下
であればよいことが分かっている。
は、排気管への堆積による圧損の上昇やバルブシール面
の付着による内部リークを生ずる恐れがあるので、これ
らを防ぐために排気口３の排気ガスの下流側にはフィル
ター６を設けている。このフィルター６は、例えばステ
ンレスの焼結材などの多孔性のフィルター材を交換可能
に容器に挿入したものである。フィルター材の孔の大き
さは、小さいほど効果的であるが、経験上、１μｍ以下
であればよいことが分かっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
１μｍ程度の孔を有するフィルター材を用いて気相成長
を行うと、フィルター６の寿命は非常に短い。また、孔
のサイズを変えたフィルター（例えば、１００μｍ、１
０μｍ、１μｍ）を排気ガスの流れ方向に直列に配置し
て、フィルターを多段型にすると、フィルターの寿命は
若干長くなるが、それでも製造ラインとして用いるには
十分な長さの寿命ではない。そこで、フィルターを大型
化して長寿命を実現してきたが、フィルターを大型化す
ると、反応炉の外に要するスペースが大きくなるととも
に、ガスの置換に要する時間が長くなるという問題が生
じた。。
１μｍ程度の孔を有するフィルター材を用いて気相成長
を行うと、フィルター６の寿命は非常に短い。また、孔
のサイズを変えたフィルター（例えば、１００μｍ、１
０μｍ、１μｍ）を排気ガスの流れ方向に直列に配置し
て、フィルターを多段型にすると、フィルターの寿命は
若干長くなるが、それでも製造ラインとして用いるには
十分な長さの寿命ではない。そこで、フィルターを大型
化して長寿命を実現してきたが、フィルターを大型化す
ると、反応炉の外に要するスペースが大きくなるととも
に、ガスの置換に要する時間が長くなるという問題が生
じた。。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、反応炉と、該反応炉からの排
気ガスを濾過するフィルターを備えた有機金属気相成長
装置であって、前記フィルターは縦置き型であり、前記
反応炉と前記フィルターの間に排気ガスを冷却する熱交
換器を設けたことを特徴とするものである。ここで、縦
置き型のフィルターとは、フィルター材が縦（垂直）に
設置され、フィルター材に堆積した堆積物が自重で落下
するようになっているフィルターを意味する。
決すべくなされたもので、反応炉と、該反応炉からの排
気ガスを濾過するフィルターを備えた有機金属気相成長
装置であって、前記フィルターは縦置き型であり、前記
反応炉と前記フィルターの間に排気ガスを冷却する熱交
換器を設けたことを特徴とするものである。ここで、縦
置き型のフィルターとは、フィルター材が縦（垂直）に
設置され、フィルター材に堆積した堆積物が自重で落下
するようになっているフィルターを意味する。
【０００７】上述のように、縦置き型のフィルターを用
いると、排気ガス中の分解反応物はフィルター材の表面
に堆積するが、この堆積物が大きくなると、堆積物は自
重でフィルター材から剥がれて落下するので、フィルタ
ー材の寿命が長くなる。従って、フィルター材を縦置き
にしたフィルターは、横置きのフィルターに比較して小
型化することもできる。また、本発明者らは、成長温度
を上昇させるにつれて、または、キャリアガスの流速を
大きくするにつれて、排気ガスがフィルターに達すると
きの温度が上昇するが、この高温の排気ガス中の分解反
応物がフィルター材の表面と反応して、フィルター材に
蒸着することを見出した。このため、蒸着した堆積物が
フィルター材の表面からはがれず、フィルター材の目詰
まりの原因となる。そこで、フィルターの排気ガスの上
流側に排気ガスを冷却する熱交換器を設けると、排気ガ
スは熱交換器で冷却されて、温度が十分に低下してから
フィルターを通るため、排気ガスはフィルター材と反応
することなく、単に付着、堆積する。従って、縦に設置
されたフィルター材への堆積物は自重で落下し、フィル
ター材の目詰まりを防ぎ、その寿命を長くすることがで
きる。
いると、排気ガス中の分解反応物はフィルター材の表面
に堆積するが、この堆積物が大きくなると、堆積物は自
重でフィルター材から剥がれて落下するので、フィルタ
ー材の寿命が長くなる。従って、フィルター材を縦置き
にしたフィルターは、横置きのフィルターに比較して小
型化することもできる。また、本発明者らは、成長温度
を上昇させるにつれて、または、キャリアガスの流速を
大きくするにつれて、排気ガスがフィルターに達すると
きの温度が上昇するが、この高温の排気ガス中の分解反
応物がフィルター材の表面と反応して、フィルター材に
蒸着することを見出した。このため、蒸着した堆積物が
フィルター材の表面からはがれず、フィルター材の目詰
まりの原因となる。そこで、フィルターの排気ガスの上
流側に排気ガスを冷却する熱交換器を設けると、排気ガ
スは熱交換器で冷却されて、温度が十分に低下してから
フィルターを通るため、排気ガスはフィルター材と反応
することなく、単に付着、堆積する。従って、縦に設置
されたフィルター材への堆積物は自重で落下し、フィル
ター材の目詰まりを防ぎ、その寿命を長くすることがで
きる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる有機
金属気相成長装置の一実施形態の説明図である。図１に
おいて、図４、５に関して説明した部分と同部分は同符
号で指示してある。本実施形態の有機金属気相成長装置
は、反応炉１と、反応炉１の排気口３の排気ガス下流側
に設けられた排気ガスを冷却する熱交換器８と、熱交換
器８の排気ガスの出口側に設けられた縦置き型のフィル
ター１０を備えている。熱交換器８は図２に示すよう
に、外側に冷却水を通すジャケット８ａを有する円筒か
らなり、熱交換効率を上げるために、内部にステンレス
製繊維８ｂを詰めたものである。
施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる有機
金属気相成長装置の一実施形態の説明図である。図１に
おいて、図４、５に関して説明した部分と同部分は同符
号で指示してある。本実施形態の有機金属気相成長装置
は、反応炉１と、反応炉１の排気口３の排気ガス下流側
に設けられた排気ガスを冷却する熱交換器８と、熱交換
器８の排気ガスの出口側に設けられた縦置き型のフィル
ター１０を備えている。熱交換器８は図２に示すよう
に、外側に冷却水を通すジャケット８ａを有する円筒か
らなり、熱交換効率を上げるために、内部にステンレス
製繊維８ｂを詰めたものである。
【０００９】また、フィルター１０は図３に示すよう
に、円筒状のトラップ容器１１内に４本のフィルター材
１２を同心円状に縦（略垂直）に配置したものである。
このフィルター材１２は円筒状をしたステンレスの焼結
材である。排気ガスがこの円筒状のフィルター材１２を
外側から内側に通過すると、排気ガス中の分解反応物は
フィルター材１２の表面に堆積するが、この堆積物が大
きくなると、堆積物は自重でフィルター材１２から剥が
れて落下し、トラップ容器１１の底部に溜まる。このフ
ィルター１０では、堆積物がトラップ容器１１内に充満
するまで、フィルター材１２の交換は不要であるため、
フィルター材１２の寿命が長くなる。従って、フィルタ
ー材１２を縦置きにしたフィルター１０は、横置きのフ
ィルターに比較して小型化することもできる。
に、円筒状のトラップ容器１１内に４本のフィルター材
１２を同心円状に縦（略垂直）に配置したものである。
このフィルター材１２は円筒状をしたステンレスの焼結
材である。排気ガスがこの円筒状のフィルター材１２を
外側から内側に通過すると、排気ガス中の分解反応物は
フィルター材１２の表面に堆積するが、この堆積物が大
きくなると、堆積物は自重でフィルター材１２から剥が
れて落下し、トラップ容器１１の底部に溜まる。このフ
ィルター１０では、堆積物がトラップ容器１１内に充満
するまで、フィルター材１２の交換は不要であるため、
フィルター材１２の寿命が長くなる。従って、フィルタ
ー材１２を縦置きにしたフィルター１０は、横置きのフ
ィルターに比較して小型化することもできる。
【００１０】上記有機金属気相成長装置を用いて、サセ
プタ温度７００℃、反応炉内圧力１００ｔｏｒｒ、ＴＭ
Ｇａ流量１０ｃｃ／ｍｉｎ、アルシン流量２００ｃｃ／
ｍｉｎ、導入ガス総流量５０リットル／ｍｉｎの条件
で、厚さ２μｍのＧａＡｓ膜の気相成長を繰り返し行っ
た。その結果、１００回の成長をフィルター材１２の目
詰まりなしで行うことができた。一方、上記有機金属気
相成長装置で熱交換器８を除いて、厚さ２μｍのＧａＡ
ｓ膜の気相成長を上記条件で繰り返し行った。その結
果、５回目の成長でフィルター材１２の目詰まりを起こ
し、反応炉内の圧力が４００ｔｏｒｒまで上昇した。な
お、サセプタ温度のみを６００℃に低下させ、他の条件
は変化させずに成長させると、１００回の成長を目詰ま
りなしで行うことができたが、ＧａＡｓ膜成長の最適温
度よりも低くなるため、特性が低下する。以上の結果か
ら、本実施形態では、フィルターの寿命が長くなること
が認められる。
プタ温度７００℃、反応炉内圧力１００ｔｏｒｒ、ＴＭ
Ｇａ流量１０ｃｃ／ｍｉｎ、アルシン流量２００ｃｃ／
ｍｉｎ、導入ガス総流量５０リットル／ｍｉｎの条件
で、厚さ２μｍのＧａＡｓ膜の気相成長を繰り返し行っ
た。その結果、１００回の成長をフィルター材１２の目
詰まりなしで行うことができた。一方、上記有機金属気
相成長装置で熱交換器８を除いて、厚さ２μｍのＧａＡ
ｓ膜の気相成長を上記条件で繰り返し行った。その結
果、５回目の成長でフィルター材１２の目詰まりを起こ
し、反応炉内の圧力が４００ｔｏｒｒまで上昇した。な
お、サセプタ温度のみを６００℃に低下させ、他の条件
は変化させずに成長させると、１００回の成長を目詰ま
りなしで行うことができたが、ＧａＡｓ膜成長の最適温
度よりも低くなるため、特性が低下する。以上の結果か
ら、本実施形態では、フィルターの寿命が長くなること
が認められる。
【００１１】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、熱交換器内には耐食性のよいネットや繊維を詰めて
もよい。また、フィルター材はテフロン、セラミックで
構成してもよく、ネット状、多孔性膜でもよい。また、
成長温度を下げて、排気ガスの温度を低くした場合に
は、熱交換器を設けず、縦置き型のフィルターのみを用
いても、横型のものよりも寿命が長くなる。
ず、熱交換器内には耐食性のよいネットや繊維を詰めて
もよい。また、フィルター材はテフロン、セラミックで
構成してもよく、ネット状、多孔性膜でもよい。また、
成長温度を下げて、排気ガスの温度を低くした場合に
は、熱交換器を設けず、縦置き型のフィルターのみを用
いても、横型のものよりも寿命が長くなる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、有機金属気相成長装置
を構成するフィルターの寿命が長くなるという優れた効
果がある。
を構成するフィルターの寿命が長くなるという優れた効
果がある。
【図１】本発明に係る有機金属気相成長装置の一実施形
態の説明図である。
態の説明図である。
【図２】上記実施形態に用いた熱交換器の説明図であ
る。
る。
【図３】上記実施形態に用いたフィルターの説明図であ
る。
る。
【図４】従来の有機金属気相成長装置の説明図である。
１ 反応炉 ２ ガス導入口 ３ 排気口 ４ サセプタ ５ 基板 ６、１０ フィルター ７ ヒーター ８ 熱交換器 ８ａ ジャケット ８ｂ 繊維 １１ トラップ容器 １２ フィルター材
Claims (1)
- 【請求項１】 反応炉と、該反応炉からの排気ガスを濾
過するフィルターを備えた有機金属気相成長装置であっ
て、前記フィルターは縦置き型であり、前記反応炉と前
記フィルターの間に排気ガスを冷却する熱交換器を設け
たことを特徴とする有機金属気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32685696A JPH10158845A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 有機金属気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32685696A JPH10158845A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 有機金属気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158845A true JPH10158845A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18192491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32685696A Pending JPH10158845A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 有機金属気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10158845A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100862684B1 (ko) | 2008-02-19 | 2008-10-10 | (주)화인 | 반도체공정의 부산물 포집장치 |
| JP2020178084A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | 住友電気工業株式会社 | 砒素除去装置および半導体の製造装置 |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32685696A patent/JPH10158845A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100862684B1 (ko) | 2008-02-19 | 2008-10-10 | (주)화인 | 반도체공정의 부산물 포집장치 |
| JP2020178084A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | 住友電気工業株式会社 | 砒素除去装置および半導体の製造装置 |
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