JPS6322173B2 - - Google Patents
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- JPS6322173B2 JPS6322173B2 JP59047651A JP4765184A JPS6322173B2 JP S6322173 B2 JPS6322173 B2 JP S6322173B2 JP 59047651 A JP59047651 A JP 59047651A JP 4765184 A JP4765184 A JP 4765184A JP S6322173 B2 JPS6322173 B2 JP S6322173B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
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- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は減圧反応装置、例えば減圧気相成長
（CVD）装置に於ける排気処理方法に関するもの
である。
（CVD）装置に於ける排気処理方法に関するもの
である。
背景技術とその問題点
減圧CVD工程では、爆発性のSiH4等の特殊ガ
スを中心とした化学反応系を使用し、主としてポ
リシリコン膜、Si3N4膜、SiO2膜、DOPOS膜
（不純物をドープしたポリシリコン）等を形成し
ており、この工程は最新の半導体素子を製造する
上で必至のものである。上記のような薄膜を成長
させる場合には、膜厚分布の改善や品質の向上の
ために、減圧下で反応を行わせることが必要とさ
れる。
スを中心とした化学反応系を使用し、主としてポ
リシリコン膜、Si3N4膜、SiO2膜、DOPOS膜
（不純物をドープしたポリシリコン）等を形成し
ており、この工程は最新の半導体素子を製造する
上で必至のものである。上記のような薄膜を成長
させる場合には、膜厚分布の改善や品質の向上の
ために、減圧下で反応を行わせることが必要とさ
れる。
こうした減圧反応装置には、爆発性のある
SiH4等の反応ガスを供給する関係で、特にその
排気系において未反応のSiH4等による爆発危険
性を皆無とし、また有毒ガスが人体に直接に触れ
ず、かつ維持（メインテナンス）が容易で、高い
安全性及び公害防止の要求を充たすことが重要と
される。
SiH4等の反応ガスを供給する関係で、特にその
排気系において未反応のSiH4等による爆発危険
性を皆無とし、また有毒ガスが人体に直接に触れ
ず、かつ維持（メインテナンス）が容易で、高い
安全性及び公害防止の要求を充たすことが重要と
される。
従来の減圧反応装置においては、第１図に示す
真空排気装置が使用されている。この装置では、
ヒータ１で加熱される減圧反応炉２内にsiウエハ
等の半導体ウエハ３を多数配置して、反応ガス４
を送り込み、反応生成ガス及び未反応ガスを反応
炉２の後端から排出してメカニカルブースターポ
ンプ５に導き、更に油回転式ポンプ６によつて廃
ガス７を排出している。ところがこの真空排気装
置は油回転式ポンプ６を使用しているために、次
のような欠点を回避出来ない。
真空排気装置が使用されている。この装置では、
ヒータ１で加熱される減圧反応炉２内にsiウエハ
等の半導体ウエハ３を多数配置して、反応ガス４
を送り込み、反応生成ガス及び未反応ガスを反応
炉２の後端から排出してメカニカルブースターポ
ンプ５に導き、更に油回転式ポンプ６によつて廃
ガス７を排出している。ところがこの真空排気装
置は油回転式ポンプ６を使用しているために、次
のような欠点を回避出来ない。
(1) 反応炉２からのSiH4等による爆発の危険性
を防止するために、N2ガスをポンプ５に大量
に供給しており、この結果ポンプ性能が低下す
る。
を防止するために、N2ガスをポンプ５に大量
に供給しており、この結果ポンプ性能が低下す
る。
(2) 反応性ガスの反応及び蓄積によつてポンプ６
の油が劣化し、装置自体の劣化が著しくなる。
の油が劣化し、装置自体の劣化が著しくなる。
(3) メインテナンス頻度が多く、ポンプのダウン
タイムが長く、ガスによる人体への影響が多大
であつて安全稼働に不安がある。
タイムが長く、ガスによる人体への影響が多大
であつて安全稼働に不安がある。
(4) 未反応のSiH4は危険であるから、必然的に
反応ガス４中のSiH4濃度は実用的にみて10％
以下となつてしまう。
反応ガス４中のSiH4濃度は実用的にみて10％
以下となつてしまう。
(5) プラント施設に莫大な設備が必要となる。
(6) 常に爆発危険性と人体への損傷の危険性や不
安とがつきまとう。
安とがつきまとう。
発明の目的
本発明は、上述の問題点に鑑み、減圧反応炉へ
供給する反応ガスの濃度を高くしても減圧反応炉
からの排出ガスを極めて安全に処理することがで
きる排気処理方法を提供することを目的としてい
る。
供給する反応ガスの濃度を高くしても減圧反応炉
からの排出ガスを極めて安全に処理することがで
きる排気処理方法を提供することを目的としてい
る。
発明の概要
本発明は、酸素を含むガスを減圧反応炉からの
排出ガスに導入して反応せしめ、該反応ガスを液
封ポンプによつて吸気して、該反応ガスの成分を
該液封ポンプの排ガスと排液とに分離して処理す
ることを特徴とする減圧反応装置に於ける排気処
理方法に係るものである。
排出ガスに導入して反応せしめ、該反応ガスを液
封ポンプによつて吸気して、該反応ガスの成分を
該液封ポンプの排ガスと排液とに分離して処理す
ることを特徴とする減圧反応装置に於ける排気処
理方法に係るものである。
実施例
次に、本発明を減圧CVD装置に適用した一実
施例を第２図に付き述べる。
施例を第２図に付き述べる。
本実施例においては第１図と同一部分には同一
符号を付して説明を省略するが、反応ガス４とし
て従来公知の如きSiH4、PH3又はB2H6等のガス
を送り込み、反応炉２内を500〜600℃に加熱して
ウエハ３上に気相成長膜を形成する。
符号を付して説明を省略するが、反応ガス４とし
て従来公知の如きSiH4、PH3又はB2H6等のガス
を送り込み、反応炉２内を500〜600℃に加熱して
ウエハ３上に気相成長膜を形成する。
この場合、まず反応炉２内を所定の真空状態、
例えば10-3トル程度に減圧し、次いでこの反応炉
２内へ反応ガス４を送り込むと共に以下に述べる
装置で所定の圧力に調整して、反応生成ガス及び
未反応ガスを排出する必要がある。このために本
実施例では、反応炉２の排気管８に設けた圧力ゲ
ージ９によつて作業圧を測定しながら、下記の３
つのポンプからなる吸引系を作動させる。
例えば10-3トル程度に減圧し、次いでこの反応炉
２内へ反応ガス４を送り込むと共に以下に述べる
装置で所定の圧力に調整して、反応生成ガス及び
未反応ガスを排出する必要がある。このために本
実施例では、反応炉２の排気管８に設けた圧力ゲ
ージ９によつて作業圧を測定しながら、下記の３
つのポンプからなる吸引系を作動させる。
即ち、排気管８の排気経路中には、２つのメカ
ニカルブースターポンプ１５及び２５と、空気エ
ゼクタポンプ１０と、水封ポンプ１１とが順次設
けられている。これらのポンプの作業圧は全体と
して0.1トル〜10トルの範囲となるように作動さ
せる。作業時においては、ポンプ１５，２５の作
動前に、バルブ１２及び流量調整弁３０を通じて
くる排出ガス１４をバルブ１３により流量調節し
て、ポンプ１５の前位とポンプ２５の後位との圧
力を予めほぼ同一にしておき、次いでバルブ１３
を閉じてからポンプ１５，２５を作動させる。
ニカルブースターポンプ１５及び２５と、空気エ
ゼクタポンプ１０と、水封ポンプ１１とが順次設
けられている。これらのポンプの作業圧は全体と
して0.1トル〜10トルの範囲となるように作動さ
せる。作業時においては、ポンプ１５，２５の作
動前に、バルブ１２及び流量調整弁３０を通じて
くる排出ガス１４をバルブ１３により流量調節し
て、ポンプ１５の前位とポンプ２５の後位との圧
力を予めほぼ同一にしておき、次いでバルブ１３
を閉じてからポンプ１５，２５を作動させる。
ポンプ１５，２５はまゆ型カム３１を有する従
来公知のほぼオイルフリーのポンプであつて、排
気容量と到達真空度を実現するために使用され
る。これらのポンプは例えば作業圧0.4〜0.6トル
のときに約4000／minの排気速度を有してい
る。なおポンプ２５はポンプ１５より小型である
が、これによつてポンプが大型化するのを防止し
ている。
来公知のほぼオイルフリーのポンプであつて、排
気容量と到達真空度を実現するために使用され
る。これらのポンプは例えば作業圧0.4〜0.6トル
のときに約4000／minの排気速度を有してい
る。なおポンプ２５はポンプ１５より小型である
が、これによつてポンプが大型化するのを防止し
ている。
排出ガス１４は次いで空気エゼクタポンプ１０
に送り込まれ、ここで空気流１７によつて吸引さ
れるように構成されている。この吸引は、系が一
定の真空状態（例えば100トル）になつた時点で
開始される。このポンプ１０は従来公知のように
真空到達度を向上させるために使用されるが、本
実施例では次のような反応を同時に起こさせるも
のであることが極めて重要である。即ち、排出ガ
ス１４は吸引された際に、ガス中の成分である
SiH4は空気と混合されて燃焼を起こし、SiH4＋
202→SiO2＋2H2Oなる反応によつて、SiO2と
H2Oとに分解する。従つてこの時点で、爆発性
のあるSiH4は安全なSiO2とH2Oとに変化するの
である。これらの分解生成物１８及び未反応ガス
は次いで後続の回転羽根３２付きの水封ポンプ１
１に送り込まれる。
に送り込まれ、ここで空気流１７によつて吸引さ
れるように構成されている。この吸引は、系が一
定の真空状態（例えば100トル）になつた時点で
開始される。このポンプ１０は従来公知のように
真空到達度を向上させるために使用されるが、本
実施例では次のような反応を同時に起こさせるも
のであることが極めて重要である。即ち、排出ガ
ス１４は吸引された際に、ガス中の成分である
SiH4は空気と混合されて燃焼を起こし、SiH4＋
202→SiO2＋2H2Oなる反応によつて、SiO2と
H2Oとに分解する。従つてこの時点で、爆発性
のあるSiH4は安全なSiO2とH2Oとに変化するの
である。これらの分解生成物１８及び未反応ガス
は次いで後続の回転羽根３２付きの水封ポンプ１
１に送り込まれる。
水封ポンプ１１は従来公知のように100m3／hr
の処理量の真空ポンプの役割を果たしつつ、エゼ
クタ反応物１８や未反応ガス、反応炉２内の反応
物（例えばsiダスト、SiO2粉）を水封を利用して
安全に処理するものである。このために導管１６
から給水１９を行い、この供給された水中に上記
の反応物を除去しつつポンプ１１内に取り込まれ
る。
の処理量の真空ポンプの役割を果たしつつ、エゼ
クタ反応物１８や未反応ガス、反応炉２内の反応
物（例えばsiダスト、SiO2粉）を水封を利用して
安全に処理するものである。このために導管１６
から給水１９を行い、この供給された水中に上記
の反応物を除去しつつポンプ１１内に取り込まれ
る。
水封ポンプ１１からは水相及びガス相２６が夫
夫排出されて、後続のタンク２０内に導入され
る。ここでは、上記の反応物を含む水相２１から
排液２９が排出管２２から排出され、またタンク
底部に溜まつたSiO2等の生成物２３は底部の排
出管２４から排出される。他方、タンク２０の上
部からは排ガス２７が排出管２８を通じて放出さ
れる。生成物２３はSiO2やsiからなるので、この
まま廃棄しても安全上、公害上何ら問題はないと
共に、反応炉２からのガス中のSiH4はエゼクタ
ポンプ１０にて殆ど分解するので、排ガス２７は
爆発性は全くなく、非常に安全なものである。な
お、排液２９は適当なフイルタ（図示せず）に通
じて固形物を除去し、その後に再び導管１９から
給水とし９再利用することができる。
夫排出されて、後続のタンク２０内に導入され
る。ここでは、上記の反応物を含む水相２１から
排液２９が排出管２２から排出され、またタンク
底部に溜まつたSiO2等の生成物２３は底部の排
出管２４から排出される。他方、タンク２０の上
部からは排ガス２７が排出管２８を通じて放出さ
れる。生成物２３はSiO2やsiからなるので、この
まま廃棄しても安全上、公害上何ら問題はないと
共に、反応炉２からのガス中のSiH4はエゼクタ
ポンプ１０にて殆ど分解するので、排ガス２７は
爆発性は全くなく、非常に安全なものである。な
お、排液２９は適当なフイルタ（図示せず）に通
じて固形物を除去し、その後に再び導管１９から
給水とし９再利用することができる。
以上説明したことから明らかなように、本実施
例による減圧CVD反応装置は次のような優れた
利点を有している。
例による減圧CVD反応装置は次のような優れた
利点を有している。
(1) SiH4をエゼクタポンプ１０で完全に分解で
きるので、反応ガス４中のSiH4濃度を20％に
まで上げることができ、場合によつて100％の
SiH4を供給することも可能となる。
きるので、反応ガス４中のSiH4濃度を20％に
まで上げることができ、場合によつて100％の
SiH4を供給することも可能となる。
(2) 従来装置に比べ、SiH4／He流量を油回転式
ポンプの危険限界（但し、ポンプへの希釈用
N2の供給なし）の数10倍〜100倍程度に上げる
ことが可能であり、作業性を著しく向上させ、
応用範囲を拡大することができる。
ポンプの危険限界（但し、ポンプへの希釈用
N2の供給なし）の数10倍〜100倍程度に上げる
ことが可能であり、作業性を著しく向上させ、
応用範囲を拡大することができる。
(3) メインテナンス時の人体への危険性は皆無に
でき、またメインテナンスの頻度を従来の1/10
０程度に抑えることができる。
でき、またメインテナンスの頻度を従来の1/10
０程度に抑えることができる。
(4) 排気容量及び到達真空度は従来装置と同等又
はそれ以上となり、ポンプ性能をフルに利用で
きる。
はそれ以上となり、ポンプ性能をフルに利用で
きる。
(5) 爆発性、有毒性ガスに対して単能型スクラツ
バー（即ちポンプ１０，１１）を具備している
ので、作業を極めて安全に行なえる上に、どの
ような処理設備にも利用でき、工場的施設の省
力化を図れる。
バー（即ちポンプ１０，１１）を具備している
ので、作業を極めて安全に行なえる上に、どの
ような処理設備にも利用でき、工場的施設の省
力化を図れる。
(6) 通常の化学プラントに比べ、配管等を工夫
し、半導体用の装置として小型にまとめること
ができ、スペース利得が大きくなる。
し、半導体用の装置として小型にまとめること
ができ、スペース利得が大きくなる。
応用例
以上、本発明を一実施例に基づいて説明した
が、この実施例は本発明の技術的思想に基づいて
更に変形可能である。
が、この実施例は本発明の技術的思想に基づいて
更に変形可能である。
例えば、エゼクタポンプ１０には空気以外に
も、O2を含む他の反応性ガスを供給することも
可能である。エゼクタポンプ１０に送り込まれる
排出ガスの反応をコントロールするために、エゼ
クタポンプ１０に供給されるO2にN2等の不活性
ガスを混合することもできる。またポンプ１１に
は水以外の他の液体を供給してよい場合もある。
本発明は、siゲートを有する半導体装置やCCD等
に用いられるポリシリコン膜の形成装置や、トラ
イアツシヤー、イオンインプランター等にも応用
し、爆発性及び可燃性ガスをはじめ腐食性ガスや
毒性ガスが排出されるあらゆる減圧反応装置に適
用でき、応用範囲を広くすることができる。
も、O2を含む他の反応性ガスを供給することも
可能である。エゼクタポンプ１０に送り込まれる
排出ガスの反応をコントロールするために、エゼ
クタポンプ１０に供給されるO2にN2等の不活性
ガスを混合することもできる。またポンプ１１に
は水以外の他の液体を供給してよい場合もある。
本発明は、siゲートを有する半導体装置やCCD等
に用いられるポリシリコン膜の形成装置や、トラ
イアツシヤー、イオンインプランター等にも応用
し、爆発性及び可燃性ガスをはじめ腐食性ガスや
毒性ガスが排出されるあらゆる減圧反応装置に適
用でき、応用範囲を広くすることができる。
発明の効果
本発明は上述の如く、酸素を含むガスと減圧反
応炉からの排出ガスとを反応せしめ、反応ガスを
液封ポンプによつて排ガスと排液とに分離して処
理するようにしているので、安全性に極めて優れ
た方法を提供でき、然も反応ガスの濃度を高める
ことができる。
応炉からの排出ガスとを反応せしめ、反応ガスを
液封ポンプによつて排ガスと排液とに分離して処
理するようにしているので、安全性に極めて優れ
た方法を提供でき、然も反応ガスの濃度を高める
ことができる。
第１図は従来の方法を適用した減圧CVD装置
の一例を示す概略図である。第２図は本発明によ
る方法を適用した減圧CVD装置の一例を示す概
略図である。なお、図面に用いられた符号におい
て、 ２……減圧反応炉、１１……水封ポンプ、１４
……排出ガス、１７……空気流、１８……分解生
成物、２７……排ガス、２９……排液、である。
の一例を示す概略図である。第２図は本発明によ
る方法を適用した減圧CVD装置の一例を示す概
略図である。なお、図面に用いられた符号におい
て、 ２……減圧反応炉、１１……水封ポンプ、１４
……排出ガス、１７……空気流、１８……分解生
成物、２７……排ガス、２９……排液、である。
Claims (1)
- １ 酸素を含むガスを減圧反応炉からの排出ガス
に導入して反応せしめ、該反応ガスを液封ポンプ
によつて吸気して、該反応ガスの成分を該液封ポ
ンプの排ガスと排液とに分離して処理することを
特徴とする減圧反応装置に於ける排気処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047651A JPS59197141A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 減圧反応装置に於ける排気処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047651A JPS59197141A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 減圧反応装置に於ける排気処理方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10732878A Division JPS5534158A (en) | 1978-09-01 | 1978-09-01 | Vacuum reaction apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197141A JPS59197141A (ja) | 1984-11-08 |
| JPS6322173B2 true JPS6322173B2 (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=12781155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59047651A Granted JPS59197141A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 減圧反応装置に於ける排気処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197141A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04138376U (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-25 | 憲治 平 | 傘置き用ブロツク |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2581955B2 (ja) * | 1988-07-11 | 1997-02-19 | 富士写真フイルム株式会社 | 半導体デバイスの熱処理装置 |
| FR2727692A1 (fr) * | 1994-12-05 | 1996-06-07 | Europ Propulsion | Dispositif d'extraction de gaz pour four d'infiltration ou depot chimique en phase vapeur dans une installation de fabrication de pieces en materiau composite |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534158A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-10 | Sony Corp | Vacuum reaction apparatus |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP59047651A patent/JPS59197141A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534158A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-10 | Sony Corp | Vacuum reaction apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04138376U (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-25 | 憲治 平 | 傘置き用ブロツク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59197141A (ja) | 1984-11-08 |
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