TWI741480B - 含有矽之物質形成裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種在不卸下形成排出路徑之配管下處理在包含矽及鹵族元素之原料物質之反應、或在包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質之反應中產生之副產物的含有矽之物質形成裝置。  根據實施形態，含有矽之物質形成裝置具備：反應室、排出機構、處理液槽、供給機構、及流路切換構件。來自反應室之排出物質經由排出機構之排出路徑被排出。供給機構自處理液槽朝排出路徑經由供給線供給處理液，且利用所供給之處理液在排出路徑中處理因反應而產生之副產物。流路切換構件切換在反應室及供給線各者之間的排出路徑之連通狀態。

Description

含有矽之物質形成裝置
本發明之實施形態係關於一種含有矽之物質形成裝置。
半導體矽基板被廣泛用作用於形成各種電子電路之材料。在形成該半導體矽基板時、及在形成包含含有矽之物之膜或鑄錠等時各自利用磊晶生長裝置及化學汽相沈積裝置等之含有矽之物質形成裝置。
磊晶生長裝置具備：反應室、連接於反應室之供給管及排出管。朝反應室經由供給管供給原料氣體。而且，自反應室經由排出管將排出氣體排出。在使用磊晶生長裝置時，於在惰性環境下被減壓之反應室內設置基板。而且，藉由使被導入反應室內之原料氣體與經加熱之基板反應，而在基板上形成包含含有矽之物之膜。作為原料氣體，例如利用包含矽及氯之化合物與氫氣之混合氣體。在反應室內與基板反應之原料氣體作為排出氣體經由排出管朝裝置之外部排出。排出氣體可能包含原料氣體中之成分、例如包含矽及氯之化合物。
此處，反應室內之溫度與排出管相比溫度非常高。因而，排出至排出管內之廢氣中所含之包含矽及氯之化合物有在排出管內冷卻，且作為副產物析出之情形。副產物可能包含也被稱為油性矽烷之黏性較高之液狀物質、及固體物質。又，副產物可能包含油性矽烷在空氣中或水中變質而二次產生之物質。謀求將此副產物安全地無害化。而且，基於提高安全性及縮短作業時間之觀點，謀求在不卸下形成排出氣體之排出路徑之排出管等之配管下，將副產物無害化。
本發明所欲解決之問題在於提供一種在不卸下形成排出路徑之配管下處理在包含矽及鹵族元素之原料物質之反應、或在包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質之反應中產生之副產物的含有矽之物質形成裝置。
根據實施形態，含有矽之物質形成裝置具備：反應室、排出機構、處理液槽、供給機構、及流路切換構件。在反應室中，包含矽及鹵族元素之原料物質反應、或在包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質反應。排出機構具備排出來自反應室之排出物質之排出路徑。在處理液槽中儲存包含鹼性水溶液之處理液。供給機構具備自處理液槽朝排出機構之排出路徑供給處理液之供給線，利用所供給之處理液在排出路徑中處理因反應而產生之副產物。流路切換構件切換在反應室及供給機構之供給線各者之間的排出機構之排出路徑之連通狀態。
根據上述構成能夠提供一種在不卸下形成排出路徑之配管下處理在包含矽及鹵族元素之原料物質之反應、或在包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質之反應中產生之副產物的含有矽之物質形成裝置。
以下，針對實施形態，參照圖1及圖2進行說明。
(第1實施形態)  首先，作為實施形態之含有矽之物質形成裝置之一例，針對第1實施形態之磊晶生長裝置進行說明。圖1顯示第1實施形態之磊晶生長裝置1。如圖1所示，本實施形態之磊晶生長裝置1具備裝置本體2、除害裝置3、及連接部5。裝置本體2具備殼體6、反應室7、排出管8、及供給管(未圖示)。反應室7、排出管8及供給管被收容於殼體6內。供給管之一端連接於反應室7，供給管之另一端連接於原料物質即原料氣體之氣體供給源(未圖示)。在本實施形態中，由供給管形成將原料氣體自氣體供給源朝反應室7供給之體供給機構(氣體供給系統)。
排出管8之一端連接於反應室7，排出管8之另一端連接於連接部5。在排出管8配置反應室獨立閥(Chamber Isolation Valve：CIV，腔室隔離閥：CIV)13及壓力調整閥(Pressure Control Valve：PCV)15。在本實施形態中，反應室獨立閥13對於壓力調整閥15配置於反應室7側(上游側)。在反應室獨立閥13被關閉之狀態下，可僅對在排出管8中對於反應室獨立閥13與反應室7為相反側(下游側)之部位進行保養維修。連接部5之一端連接於排出管8，連接部5之另一端連接於除害裝置3。此外，排出管8及連接部5各者由1條以上之配管(管)形成。
磊晶生長裝置1除前述之反應室7以外，還具備：排出機構(排出系統)10、控制部(控制器)21、洗淨水槽22、處理液槽23、供給機構(供給系統)25、排氣機構(排氣系統)27、感測器28、液體排出機構(液體排出系統)31、及廢液槽32。此外，在圖1中，實線之箭頭表示液體及氣體等之流體之流動，虛線之箭頭表示朝控制部21之輸入信號及來自控制部21之輸出信號等之電信號。
在本實施形態中，排出機構10由排出管8、連接部5、及除害裝置3形成。而且，在本實施形態中，由排出管8及連接部5形成排出機構10之排出路徑11。因而，前述之反應室獨立閥13及壓力調整閥15配置於排出路徑11。排出路徑11可與反應室7連通。
控制部21控制磊晶生長裝置1整體。控制部21具備：包含CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路)或FPGA(Field Programmable Gate Array，現場可程式化閘陣列)等之處理器或積體電路(控制電路)、及記憶體等之記憶媒體。控制部21既可僅具備1個處理器或積體電路，也可具備複數個處理器或積體電路。控制部21藉由執行記憶於記憶媒體之程式等而進行處理。
供給機構(液體供給機構)25具有供給線35。又，排氣機構27具備排氣線36，液體排出機構31具備液體排出線37。供給線35、排氣線36、及液體排出線37各者由1條以上之配管(管)形成。又，供給線35、排氣線36、及液體排出線37各者連接於排出機構10之排出路徑11。
又，在本實施形態中，磊晶生長裝置1具備切換閥41、42，而作為流路切換構件。切換閥41、42配置於排出機構10之排出路徑11。切換閥41對於前述之反應室獨立閥13及壓力調整閥15配置於反應室7側(上游側)。又，切換閥42對於反應室獨立閥13及壓力調整閥15配置於與反應室7為相反側(下游側)。在本實施形態之排出路徑11中，於切換閥41、42之間，自反應室7側(上游側)朝除害裝置3側(下游側)僅形成1個延伸設置部12。又，在排出路徑11中，自切換閥42至除害裝置3形成中繼部43。
在本實施形態中，供給機構25之供給線35、及排氣機構27之排氣線36藉由切換閥(第1流路切換構件)41而連接於排出機構10之排出路徑11。又，液體排出機構31之液體排出線37藉由切換閥(第2流路切換構件)42而連接於排出機構10之排出路徑11。
在本實施形態中，切換閥41可切換為第1作動狀態及第2作動狀態。在切換閥41之第1作動狀態中，排出機構10之排出路徑11之延伸設置部12與反應室7連通。惟，在切換閥41之第1作動狀態下，排出機構10之排出路徑11(延伸設置部12)對於供給機構25之供給線35及排氣機構27之排氣線36各者之連通被遮斷。另一方面，在切換閥41之第2作動狀態下，排出機構10之排出路徑11(延伸設置部12)與供給機構25之供給線35及排氣機構27之排氣線36各者連通。惟，在切換閥41之第2作動狀態下，排出機構10之排出路徑11之延伸設置部12對於反應室7之連通被遮斷。因而，藉由切換閥(流路切換構件)41之作動狀態切換，而排出路徑11(延伸設置部12)對於反應室7、供給機構25之供給線35、及排氣機構27之排氣線36各者之連通狀態切換。
又，切換閥42可切換為第3作動狀態及第4作動狀態。在切換閥42之第3作動狀態下，排出機構10之排出路徑11之延伸設置部12經由中繼部43與除害裝置3連通。惟，在切換閥42之第3作動狀態下，排出機構10之排出路徑11(延伸設置部12)對於液體排出機構31之液體排出線37之連通被遮斷。另一方面，在切換閥42之第4作動狀態下，排出機構10之排出路徑11(延伸設置部12)與液體排出機構31之液體排出線37連通。惟，在切換閥42之第4作動狀態下，排出機構10之排出路徑11之延伸設置部12對於除害裝置3(中繼部43)之連通被遮斷。因而，藉由切換閥(流路切換構件)42之作動狀態切換，而排出路徑11(延伸設置部12)對於液體排出機構31之液體排出線37、及除害裝置3各者之連通狀態切換。
在本實施形態中，切換閥41、42之作動由控制部21控制，藉由控制部21而切換閥41、42各者之作動狀態被切換。在一實施例中，控制部21基於利用使用者介面等之操作裝置(未圖示)之作業者之操作，切換切換閥41、42各者之作動狀態。此外，切換閥41、42各者之作動狀態之切換無須藉由控制部21進行，在另一實施例中，切換閥41、42各者之作動狀態之切換可在不經由控制部21下由作業者進行。
在磊晶生長裝置1中，於由氣體供給機構進行之原料物質即原料氣體自氣體供給源朝反應室7之供給時，切換閥41切換為第1作動狀態，切換閥42切換為第3作動狀態。亦即，在原料氣體被導入反應室7之狀態下，反應室7經由排出機構10之排出路徑11(延伸設置部12)與除害裝置3連通，排出路徑11(延伸設置部12)與供給機構25之供給線35、排氣機構27之排氣線36、及液體排出機構31之液體排出線37均不連通。
原料氣體係包含矽及鹵族元素之氣體。因而，原料氣體包含鹵族元素之任一種以上、及矽。鹵族元素屬17族，針對鹵族元素可舉出氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)及碘(I)等。包含矽及鹵族元素之氣體例如為包含矽及鹵族元素之化合物與氫之混合氣體。該混合氣體中之氫之濃度例如為95體積%以上。在包含矽及鹵族元素之化合物中包含選自含有包含矽及氯之化合物、包含矽及溴之化合物、包含矽及氟之化合物、及包含矽及碘之化合物之群之1種以上之化合物。而且，在包含矽及鹵族元素之化合物中包含鹵代矽烷類。
包含矽及氯之化合物例如為二氯矽烷(SiH2 Cl2 )、三氯矽烷(SiHCl3 )、及四氯矽烷(SiCl4 )等之氯矽烷類之任一種、或其等之混合物。在包含矽及氯之化合物包含於混合氣體之情形下，混合氣體可包含甲矽烷(SiH4 )及氯化氫(HCl)之至少一者。又，包含矽及溴之化合物例如為二溴矽烷(SiH2 Br2 )、三溴矽烷(SiHBr3 )、及四溴矽烷(SiBr4 )等之溴矽烷類之任一種、或其等之混合物。在包含矽及溴之化合物包含於混合氣體之情形下，混合氣體可包含甲矽烷(SiH4 )及臭化氫(HBr)之至少一者。
原料氣體可包含鹵族元素之2種以上，原料氣體除氯以外還可包含氯以外之鹵族元素之任一種以上。在某一例中，原料氣體為包含矽及氯之化合物、氫氣、及包含氯以外之鹵族元素之化合物及氯氣體以外之鹵素氣體之至少一者之混合氣體。在包含氯以外之鹵族元素之化合物中，既可包含矽，也可不包含矽。又，在另一例中，原料氣體為包含氯以外之鹵族元素及矽之化合物、氫氣、及包含氯之化合物及氯氣體之至少一者之混合氣體。在包含氯之化合物中既可包含矽，也可不包含矽。
又，在反應室7與排出路徑11之延伸設置部12連通之狀態下，反應室7可利用壓力調整閥15減壓。藉由利用壓力調整閥15將反應室7減壓，而在排出路徑11中，使相對於壓力調整閥15為與反應室7為相反側之區域的壓力與相對於壓力調整閥15為反應室7側之區域相比上升。在磊晶生長裝置1中，於反應室7之壓力被減壓之狀態下，在反應室7設置基板。在反應室7中，經由供給管所供給之原料氣體與基板反應。此時，基板被加熱至與原料氣體之反應溫度以上。在某一例中，反應溫度為600℃以上，在另一例中，反應溫度為1000℃以上。如前述般，因減壓下且高溫下之原料氣體與基板之熱化學反應，而含有單晶或多晶矽之膜形成於基板上。此外，基板例如為單晶矽基板。
來自反應室7之排出物質即排出氣體經由排出路徑11(延伸設置部12及中繼部43)朝除害裝置3被排出。在排出氣體中可能包含在原料氣體中所含之包含矽及鹵族元素之化合物中未堆積於基板上之一部分。因而，在排出氣體中可能包含在原料氣體中所含之鹵代矽烷類中未堆積於基板上之一部分。又，在排出氣體中可能包含在原料氣體中所含之包含矽及鹵族元素之化合物中於反應室7中未反應之一部分。而且，在排出氣體中可能包含因包含鹵族元素及矽之化合物在反應室7中之反應而產生之鹵代矽烷類。進而，在排出物質即廢氣中可能包含前述之甲矽烷(SiH4 )，且可能包含前述之氯化氫(HCl)及臭化氫(HBr)等之鹵化氫。排出氣體在除害裝置3中藉由燃燒而被無害化。
在原料氣體與基板之反應中產生之副產物可能在排出路徑11(延伸設置部12)之一部分中析出。副產物為前述之排出氣體中所含之成分反應且被固體化或液狀化者。例如，因排出氣體中所含之鹵代矽烷類彼此在排出路徑11中反應，而可能產生副產物。又，因鹵代矽烷類與排出氣體中所含之成分在排出路徑11中反應，而可能產生副產物。而且，產生之副產物可能附著於形成排出路徑11之配管之內表面等。
如前述般產生之副產物可能包含也被稱為油性矽烷之黏性較高之液狀物質、及固體物質。又，副產物可能包含油性矽烷在空氣中或水中變質而二次產生之物質。此副產物包含鹵代矽烷類。鹵代矽烷類可能藉由包含鹵族元素及矽之化合物反應而產生。鹵代矽烷類具有：Si-α鍵結(α為選自包含Cl、Br、F及I之群之1種以上之鹵族元素)、及Si-Si鍵結。
作為鹵代矽烷類之一例，舉出氯矽烷類、及溴矽烷類等。氯矽烷類包含氯而作為鹵族元素，而具有Si-Cl鍵結、及Si-Si鍵結。又，溴矽烷類包含溴而作為鹵族元素，而具有Si-Br鍵結、及Si-Si鍵結。又，鹵代矽烷類可包含鹵族元素之2種以上，在某一例中，鹵代矽烷類除氯以外，還包含氯以外之鹵族元素之任一種以上。
有副產物中所含之鹵代矽烷類不變質之情形。另一方面，鹵代矽烷類如前述般具有：Si-α鍵結(α為選自包含Cl、Br、F及I之群之1種以上之鹵族元素)、及Si-Si鍵結，該等鍵結對於水及氧可能顯示較高之反應性。因而，鹵代矽烷類在大氣環境下可能與水及氧迅速反應而變質為具有爆炸性之物質。因而，必須將副產物安全地無害化。
此外，副產物中所含之鹵代矽烷類可能包含：具有環狀結構之鹵代矽烷類、及不具有環狀結構之鹵代矽烷類。具有環狀結構之鹵代矽烷類可能包含結構式(1)至(25)所示之結構之化合物之任一者。因而，具有環狀結構之鹵代矽烷類可能具有4員環結構、5員環結構、6員環結構、7員環結構、8員環結構、及多員環結構之任一者。此外，在結構式(1)至(25)中，X為選自包含Cl、Br、F及I之群之1種以上之鹵族元素。 [化學式1]
Figure 02_image001
Figure 02_image003
[化學式2]
Figure 02_image005
[化學式3]
Figure 02_image007
[化學式4]
Figure 02_image009
Figure 02_image011
[化學式5]
Figure 02_image013
[化學式6]
Figure 02_image015
[化學式7]
Figure 02_image017
副產物中所含之具有環狀結構之鹵代矽烷類如結構式(1)至(25)所示般可能為具有由矽構成之矽環之同素環式化合物。又，具有環狀結構之鹵代矽烷類如結構式(1)至(25)所示般可能為不包含碳之無機環式化合物。又，具有環狀結構之鹵代矽烷類可含有包含矽及氧之雜環式化合物。
不具有環狀結構之鹵代矽烷類可能包含具有鏈狀結構之鹵代矽烷類。具有鏈狀結構之鹵代矽烷類可能包含結構式(26)及(27)所示之結構之化合物之任一者。此外，在結構式(26)中，N例如為0、或15以下之正的整數。在結構式(26)及(27)中，X為選自包含Cl、Br、F及I之群之1種以上之鹵族元素。 [化學式8]
Figure 02_image019
具有鏈狀結構之鹵代矽烷類如結構式(26)所示般為無支鏈之直鏈化合物。又，具有鏈狀結構之鹵代矽烷類如結構式(27)所示般可能為具有支鏈之鏈狀化合物。
又，副產物可能包含因前述之鹵代矽烷類與水接觸而可能二次產生之水解產物。水解產物可能為固體狀物質。鹵代矽烷類之水解產物與鹵代矽烷類同樣地具有Si-Si鍵結。又，水解產物可能為矽氧烷類。而且，水解產物可能包含具有矽氧烷鍵結(Si-O-Si、O-Si-O)及矽醇基團(-Si-OH)之至少一者之化合物。又，水解產物可能具有羥基矽醇基團(-Si(H)OH)。副產物中所含之水解產物可能具有結構式(28)至(33)之結構之任一者。 [化學式9]
Figure 02_image021
結構式(28)至(33)所示之水解產物為由矽、氧、及氫構成之水解產物。又，結構式(28)至(33)所示之水解產物具有矽氧烷鍵結及矽烷醇基團之兩者。而且，結構式(28)至(33)所示之水解產物為具有2個以上之矽烷醇基團之聚矽醇。在副產物中所含之水解產物中，Si-Si鍵結及矽氧烷鍵結可能成為爆炸性之原因。又，副產物可能包含二氧化矽。
此處，在切換閥41與反應室獨立閥13之間之部位等之在排出路徑11中相對於反應室7為近位側之部位處，溫度較高。又，相對於壓力調整閥15為反應室7側之區域與反應室7同樣地被減壓。因而，認為在相對於壓力調整閥15為反應室7側之區域中，難以產生排出氣體中所含之成分之反應，而難以產生副產物。
又，如前述般，使相對於壓力調整閥15為與反應室7為相反側之區域之壓力與相對於壓力調整閥15為反應室7側之區域相比上升。因而，在壓力調整閥15中，相對於上游側在下游側處壓力上升。因而，認為在排出路徑11中於相對於壓力調整閥15與下游側鄰接之部位中，排出氣體中所含之成分彼此之反應容易進行，而易於產生副產物。因而，認為在排出路徑11中於壓力調整閥15、及與壓力調整閥15之下游側鄰接之部位中，尤其易於產生副產物。亦即，認為在排出路徑11(延伸設置部12)中，於壓力調整閥15及其附近中易於產生副產物。此外，排出氣體中所含之成分彼此之前述之反應在減壓下難以產生。
又，在排出路徑11中於除害裝置3之附近之部位等之在排出路徑11中於自壓力調整閥15往下游側離開之部位中，排出氣體中之成為副生物之原料之成分之量變少。因而，認為在排出路徑11中於自壓力調整閥15往下游側離開之部位中，難以產生副產物。
如前述般，在磊晶生長裝置1中，因原料氣體與基板之反應，而在排出路徑11中產生副產物。在本實施形態之磊晶生長裝置1中，於進行使原料氣體與基板反應而在基板上形成含有矽之膜之處理後，進行將在排出路徑11中產生之副產物無害化之處理。
在磊晶生長裝置1中，於副產物之無害化中，切換閥41切換為第2作動狀態，切換閥42切換為第4作動狀態。亦即，於在排出路徑11中進行副產物之無害化之狀態下，排出機構10之排出路徑11之延伸設置部12與反應室7及除害裝置3均不連通。而且，於在排出路徑11中進行副產物之無害化之狀態下，排出機構10之排出路徑11之延伸設置部12與供給機構25之供給線35、排氣機構27之排氣線36、及液體排出機構31之液體排出線37各者連通。
在本實施形態中，排出機構10之排出路徑11經由供給機構25之供給線35連接於洗淨水槽22及處理液槽23。在洗淨水槽22中儲存洗淨水。又，在處理液槽23中儲存處理液。處理液被用於副產物之無害化。又，處理液包含鹼性水溶液。供給機構(液體供給機構)25可自洗淨水槽22朝排出路徑11之延伸設置部12供給洗淨水，且可自處理液槽23朝排出路徑11之延伸設置部12供給處理液。
在本實施形態中，供給機構25除前述之供給線35以外，還具備閥45、46、48、及泵等之流量調整器47。又，供給線35具備流路部55～58。流路部55自洗淨水槽22延伸設置至閥45，流路部56自處理液槽23延伸設置至閥46。又，流路部57自閥45、46各者延伸設置至閥48。在本實施形態中，自洗淨水槽22之供給路徑與自處理液槽23之供給路徑之合流部形成於流路部57。又，流路部58自閥48通過流量調整器47延伸設置至切換閥41。
又，在本實施形態中，排出機構10之排出路徑11經由液體排出機構31之液體排出線37連接於廢液槽32。液體排出機構31可自排出路徑11之延伸設置部12排出被用於副產物之無害化之處理液。又，在廢液槽32中儲存自排出路徑11排出之處理液。
在本實施形態中，液體排出機構31除前述之液體排出線37以外，還具備閥51。又，液體排出線37具備流路部61、62。流路部61自切換閥42延伸設置至閥51。又，流路部62自閥51延伸設置至廢液槽32。
又，磊晶生長裝置1具備循環線52。循環線52由1條以上之配管(管)形成。循環線52之一端連接於供給線35。循環線52之另一端連接於液體排出線37。循環線52藉由閥48而連接於供給線35。又，循環線52藉由閥51而連接於液體排出線37。
閥45、46各者之作動狀態可切換為打開狀態及關閉狀態。在閥45之打開狀態下，於供給線35中流路部55、57連通，在閥45之關閉狀態下於供給線35中流路部55、57之連通被遮斷。又，在閥46之打開狀態下，於供給線35中流路部56、57連通，在閥46之關閉狀態下，於供給線35中流路部56、57之連通被遮斷。
又，閥48、51各者在循環狀態及非循環狀態下作動狀態可切換。在閥48之循環狀態下，供給線35之流路部58與循環線52連通，在供給線35中流路部57、58之連通被遮斷。在閥48之非循環狀態下，於供給線35中流路部57、58連通，供給線35與循環線52之間之連通被遮斷。又，在閥51之循環狀態下，液體排出線37之流路部61與循環線52連通，在液體排出線37中流路部61、62之連通被遮斷。在閥51之非循環狀態下，於液體排出線37中流路部61、62連通，液體排出線37與循環線52之間之連通被遮斷。
又，藉由泵等之流量調整器47之作動狀態變化，而在供給線35中通過流路部58之洗淨水或處理液之流量變化。而且，藉由流路部58之流量變化，而洗淨水或處理液自供給線35朝排出路徑11之噴射壓力變化。因而，藉由流量調整器47之作動受控制，而流路部58之流量被調整，自供給線35朝排出路徑11之噴射壓力被調整。
在本實施形態中，閥45、46、48、51及流量調整器47之作動由控制部21控制，藉由控制部21而閥45、46、48、51及流量調整器47各者之作動狀態被切換。在某一實施例中，控制部21基於作業者利用使用者介面等之操作裝置(未圖示)之操作，切換閥45、46、48、51及流量調整器47各者之作動狀態。此外，閥45、46、48、51及流量調整器47各者之作動狀態之切換無須利用控制部21進行，在另一實施例中，閥45、46、48、51及流量調整器47各者之作動狀態之切換可在不經由控制部21下由作業者進行。
在本實施形態中，藉由將閥46設為打開狀態，且將閥48設為非循環狀態，而利用供給機構25自處理液槽23經由供給線35供給處理液。又，由於如前述般切換閥41為第2作動狀態，故自供給線35朝排出路徑11之延伸設置部12噴射處理液，且朝排出路徑11(延伸設置部12)供給處理液。在排出路徑11(延伸設置部12)中，附著於形成排出路徑11之配管等之副產物藉由供給機構25供給之處理液而被無害化。
如前述般，處理液包含鹼性水溶液。又，鹵代矽烷類如前述般，具有：Si-α鍵結(α為選自包含Cl、Br、F、I之群之1種以上之鹵族元素)、及Si-Si鍵結，作為對於水及氧顯示較高之反應性之鍵結。藉由鹵代矽烷類與鹼性處理液反應，而對於水及氧顯示較高之反應性之前述之鍵結被切斷。例如，藉由氯矽烷類與鹼性處理液反應，而Si-Cl鍵結及Si-Si鍵結被切斷。
又，副產物中可能包含之水解產物如前述般可能具有可能成為爆炸性之原因之矽氧烷鍵結及Si-Si鍵結。藉由水解產物與鹼性處理液反應，而可能成為爆炸性之原因之前述之鍵結被切斷。
因而，在與副產物反應後之處理液中大致不包含具有與爆炸性之物質。如前述般，藉由使副產物與鹼性處理液接觸，而在不產生具有爆炸性之物質下，將副產物分解。亦即，在包含矽及鹵族元素之氣體與基板之反應中產生之副產物被安全地無害化。
又，藉由因處理液而產生之副產物之無害化反應，而可能產生鹵化氫。例如，於在副產物中包含氯矽烷類之情形下，藉由處理液與副產物之反應，而可能產生氯化氫(HCl)。又，於在副產物中包含溴矽烷類之情形下，藉由處理液與副產物之反應而可能產生臭化氫(HBr)。氯化氫等之鹵化氫之水溶液為酸性。因而，藉由因副產物與處理液之反應而產生鹵化氫，而處理液之pH容易變低。在本實施形態中，由於藉由利用鹼性處理液，而利用處理液將鹵化氫中和，故可抑制處理液之pH之降低。因而，藉由利用鹼性處理液，而進一步提高反應後之處理液之安全性。
此處，處理液中所含之鹼性水溶液包含無機鹼及有機鹼之至少一者。作為無機鹼，例如利用選自包含金屬氫氧化物、鹼金屬鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬氧化物、及氫氧化銨(NH4 OH)之群之1種以上。又，無機鹼例如較佳為包含選自包含鹼金屬元素之氫氧化物、鹼金屬元素之碳酸鹽、鹼金屬元素之碳酸氫鹽、鹼土金屬元素之氫氧化物、鹼土金屬元素之碳酸鹽、及氫氧化銨(NH4 OH)之群之1種以上。尤其是，無機鹼較佳為選自包含氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、碳酸鈉(Na2 CO3 )、氫氧化鈣(Ca(OH)2 )、氫氧化鋰(LiOH)、碳酸氫鈉(NaHCO3 )、及氫氧化銨(NH4 OH)之群之1種以上。該情形下，由於利用毒性較低之無機鹼，故副產物被更安全地處理。而且，無機鹼更佳為選自包含氫氧化鉀(KOH)、碳酸鈉(Na2 CO3 )、氫氧化鋰(LiOH)、碳酸氫鈉(NaHCO3 )、及氫氧化銨(NH4 OH)之群之1種以上。該情形下，由於處理液與副產物之反應穩定地進行，故將副產物無害化之處理更安全地進行。
作為處理液中所含之有機鹼，例如利用選自包含烷基氫氧化銨類、有機金屬化合物、金屬醇鹽、胺、及雜環式胺之群之1種以上。又，有機鹼較佳為選自包含苯酚鈉(C6 H5 ONa)、2-羥乙基三甲基氫氧化銨(氫氧化膽鹼)、及四甲基氫氧化銨(TMAH)之群之1種以上。
又，將水用作處理液之溶媒。而且，處理液之pH在副產物之無害化處理之前後較佳為8以上14以下。又，無害化處理之前之處理液之pH較佳為9以上14以下，更佳為10以上14以下。又，處理液除無機鹼及有機鹼之至少一者以外，可還包含界面活性劑及pH緩衝劑等之任意成分。
此外，在某一實施例中，藉由控制部21控制流量調整器47之作動，在流路部58中之處理液之流量被調整，而將處理液自供給線35朝排出路徑11(延伸設置部12)之噴射壓力調整為0.1 Pa以上。藉由將處理液以0.1 Pa以上之噴射壓力自供給線35朝排出路徑11噴射，而藉由處理液與排出路徑11之內表面(形成排出路徑11之配管)之衝撞將副產物之塊分散。藉由將附著於形成排出路徑11之配管等之副產物分散，而促進副產物與處理液之反應，從而促進副產物之無害化。
又，在某一實施例中，處理液在排出路徑11中朝向壓力調整閥15或其附近自供給機構25之供給線35噴射。如前述般，在原料氣體與基板之反應中，於排出路徑11(延伸設置部12)中在壓力調整閥15及其附近易於產生副產物。因而，藉由自供給線35朝向壓力調整閥15或其附近噴射處理液，而朝被認為在排出路徑11中產生較多副產物之部位噴射處理液。因而，在被認為在排出路徑11中產生較多副產物之部位中，處理液適切地與副產物反應。藉此，促進副產物之無害化。
又，在因前述之處理液產生之副產物之無害化反應中產生氣體。於在將副產物無害化之反應中產生之氣體中包含氫。又，於在將副產物無害化之反應中產生之氣體中可能包含氯化氫等之鹵化氫。排氣機構(氣體排出機構)27將因副產物與處理液之反應而產生之氣體自排出機構10之排出路徑11經由排氣線36進行排氣。如前述般，在副產物之無害化中，切換閥41成為第2作動狀態。因而，排出機構10之排出路徑11與排氣機構27之排氣線36連通，氣體經由排氣線36被適切地排氣。
排氣機構27之排氣線36例如自排出路徑11形成至作業者進行作業之房間(環境)之外部。在將副產物無害化之反應中產生之氣體經由排氣線36朝作業者進行作業之房間之外部被排氣。在某一實施例中，朝房間之外部被排氣之氣體被回收且被無害化。又，在另一實施例中，排氣機構27具備吸引泵等之吸引源(未圖示)。而且，藉由利用吸引源使吸引力作用於排出路徑11及排氣線36，而前述之氣體被排氣。該情形下，可利用控制部21控制吸引源之驅動。
又，在將副產物無害化之反應中產生之氣體主要為氫。氫與空氣相比較輕。因而，排氣線36朝排出路徑11之連接部分較佳為在排出路徑11(延伸設置部12)中設置於鉛直上側之部位。藉此，在將副產物無害化之反應中產生之氣體(氫)被更適切地排氣。在圖1之一例中，在延伸設置部12(排出路徑11)中相對於反應室7為近位側(上游側)之部位與在於延伸設置部12(排出路徑11)中相對於反應室7為遠位側(下游側)之部位相比，位於鉛直上側。而且，於在延伸設置部12(排出路徑11)中相對於反應室7為近位側(上游側)之部位設置切換閥41，藉由切換閥41而排氣線36朝排出路徑11連接。因而，排氣線36朝排出路徑11之連接部分在排出路徑11(延伸設置部12)中設置於鉛直上側之部位。
在某一實施例中，在延伸設置部12(排出路徑11)中相對於反應室7為近位側(上游側)之部位與在延伸設置部12(排出路徑11)中相對於反應室7為遠位側(下游側)之部位相比，可位於鉛直下側。該情形下亦然，排氣線36朝排出路徑11之連接部分較佳為在排出路徑11(延伸設置部12)中設置於鉛直上側之部位。因而，在本實施例中，排氣線36朝排出路徑11之連接部分例如較佳為設置於在延伸設置部12(排出路徑11)中相對於反應室7為遠位側(下游側)之部位。
在排出路徑11中與副產物反應之處理液藉由液體排出機構31而自排出路徑11經由液體排出線37排出。如前述般在副生物之無害化中，由於切換閥42為第4作動狀態，故處理液自排出路徑11(延伸設置部12)流入液體排出線37。又，由於切換閥42為第4作動狀態，故防止處理液經由中繼部43朝除害裝置3流入。朝液體排出線37排出之處理液積存於廢液槽32。此時，藉由將閥51設為非循環狀態，而藉由液體排出機構31朝廢液槽32排出處理液。
又，在本實施形態中，藉由將閥48、51各者切換為循環狀態，而可使處理液自液體排出線37之流路部61經由循環線52流入供給線35之流路部58。藉此，處理液經由供給線35之流路部58、排出路徑11之延伸設置部12、液體排出線37之流路部61、及循環線52循環。藉由如前述般使處理液循環，而可減少被用於副產物之無害化之處理液之量，從而有效地利用處理液。
又，在圖1之一例中，於延伸設置部12中為上游側之部位(切換閥41及其附近)相對於在延伸設置部12中為下游側之部位(切換閥42及其附近)位於鉛直上側。又，供給線35與液體排出線37相比位於鉛直上側。而且，在供給線35之流路部58、排出路徑11之延伸設置部12、液體排出線37之流路部61、及循環線52之中，循環線52朝液體排出線37之連接部分即閥51及其附近位於最鉛直下側。因而，在如前述般使處理液循環之情形下，藉由泵等之流量調整器47而處理液自液體排出線37經由循環線52朝供給線35汲取。
此處，於在排出路徑11中與副產物反應之處理液、亦即在液體排出線37中被排出之處理液中可能包含不溶解於處理液之殘渣。作為處理液中所含之殘渣可舉出二氧化矽(SiO2 )等。在圖1之一例中，於處理液之循環中，如前述般自液體排出線37朝供給線35汲取處理液。因而，在使處理液循環之狀態下，處理液中之殘渣在循環線52朝液體排出線37之連接部分、亦即閥51及其附近沈澱。藉此，處理液中之殘渣難以自液體排出線37朝供給線35流入，而有效地防止包含較多殘渣之處理液自供給線35朝排出路徑11(延伸設置部12)供給。
又，在圖1之一例中，廢液槽32相對於閥51位於鉛直下側，液體排出線37之流路部62自閥51朝廢液槽32朝向鉛直下側延伸設置。因而，藉由將閥51自循環狀態切換為非循環狀態，而在處理液之循環中沈澱於閥51及其附近之殘渣適切地朝廢液槽32排出。
又，在某一實施例中，可在自液體排出線37朝循環線52之流入部分設置將流路剖面之一部分封蓋之壁部。該情形下，在處理液之循環中，自液體排出線37朝循環線52流入之處理液衝撞壁部。藉由處理液衝撞壁部，而處理液中所含之殘渣更容易沈澱於閥51及其附近。藉此，處理液中之殘渣進一步難以自液體排出線37朝供給線35流入。
又，在某一實施例中，可在自液體排出線37朝循環線52之流入部分設置過濾器。該情形下，處理液等之液體可通過過濾器，但處理液中之殘渣不可通過過濾器。藉由設置過濾器，而確實地防止處理液中之殘渣自液體排出線37朝供給線35流入。而且，在循環線52朝液體排出線37之連接部分中，處理液中之殘渣確實地沈澱。
又，在本實施形態中，於副產物之無害化處理中，感測器28檢測關於處理液與副產物之反應之進行狀況之參數。感測器28針對經由液體排出線37排出之處理液、亦即針對在排出路徑11中與副產物反應之處理液，進行檢測。在圖1之一例中，感測器28針對在液體排出線37之流路部61中流動之處理液進行檢測。感測器28既可與液體排出線37為一體，也可可拆裝地安裝於液體排出線37。又，在某一實施例中，感測器28可與液體排出線37以個別構體設置，與液體排出線37機械地連結。感測器28例如可包含pH測定器、拉曼分光分析裝置、紅外分光(Infrared spectroscopy：IR)分析裝置、及核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance：NMR)分光裝置之1個以上。
pH測定器在副產物之無害化處理中，將在液體排出線37中之處理液之pH測定為關於處理液與副產物之反應之進行狀況之參數。拉曼分光分析裝置在副產物之無害化處理中檢測在液體排出線37中之處理液之拉曼光譜。而且，在檢測到之拉曼光譜中，作為特定之波長區域中之光譜強度而作為關於處理液與副產物之反應之進行狀況之參數。又，IR分析裝置在副產物之無害化處理中檢測在液體排出線37中之處理液之IR光譜。而且，在檢測到之IR光譜中，取得特定之波長區域中之光譜強度，而作為關於處理液與副產物之反應之進行狀況之參數。又，NMR分光分析裝置在副產物之無害化處理中檢測在液體排出線37中之處理液之NMR光譜。而且，在檢測到之NMR光譜中，取得特定之波長區域中之光譜強度，而作為關於處理液與副產物之反應之進行狀況之參數。
在本實施形態中，控制部21取得感測器28中之檢測結果。而且，控制部21基於感測器28中之檢測結果判斷副產物之無害化處理之進行狀況，且判斷副產物是否被適切地無害化。此外，在某一實施例中，可設置告知副產物被適切地無害化之告知裝置(未圖示)。該情形下，控制部21在判斷出副產物被適切地無害化之情形下，使告知裝置作動，而告知副產物被適切地無害化。此外，告知可藉由聲音之發送、發光、及畫面顯示等之任一者進行。又，在某一實施例中，可取代控制部21而由作業者進行副產物是否被適切地無害化之判斷。該情形下，作業者取得感測器28中之檢測結果，基於所取得之檢測結果判斷副產物是否被適切地無害化。
如前述般，藉由副產物與處理液之反應而產生鹵化氫。鹵化氫之水溶液為酸性。因而，隨著進行副產物之無害化處理，而處理液之pH降低。因而，基於在液體排出線37中流動之處理液之pH，可適切地判斷處理液與副產物之反應之進行狀況，而可適切地判斷無害化處理之進行狀況。
又，藉由副產物與處理液之反應，而在副產物中所含之成分中，原子間之鍵結狀態及分子結構等變化。例如，如前述般，藉由副產物與處理液之反應，而在鹵代矽烷類中，Si-α鍵結(α為選自包含Cl、Br、F、I之群之1種以上之鹵族元素)及Si-Si鍵結被切斷。又，藉由副產物與處理液之反應，而在前述之水解產物中，矽氧烷鍵結及Si-Si鍵結被切斷。因而，伴隨著副產物之無害化處理之進行，而在與在液體排出線37中流動之處理液之混合物中，原子間之鍵結狀態及分子結構等變化。由於在與處理液之混合物中原子間之鍵結狀態及分子結構等變化，故伴隨著副產物之無害化處理，而拉曼光譜、IR光譜、及NMR光譜也變化。因而，基於拉曼光譜、IR光譜、及NMR光譜之任一光譜強度，可適切地判斷處理液與副產物之反應之進行狀況，而可適切地判斷無害化處理之進行狀況。
在某一實施例中，控制部21基於感測器28中之檢測結果，可控制切換閥41、42、閥45、46、48、51、及流量調整器47各者之作動。例如，在基於感測器28中之檢測結果判斷出副產物被適切地無害化之情形下，控制部21將閥46設為關閉狀態，將閥48及閥51各者設為非循環狀態。藉此，停止處理液朝排出路徑11之供給。
又，在某一實施例中，在基於感測器28中之檢測結果判斷出副產物之無害化之進行速度較慢之情形下等，控制部21控制流量調整器47，使供給線35之流路部58中之處理液之流量增加。藉此，處理液自供給線35朝排出路徑11之噴射壓力增加，在排出路徑11中促進處理液與副產物之反應。因而，促進副產物之無害化。又，在另一實施例中，在基於感測器28中之檢測結果判斷出副產物之無害化之進行速度較慢之情形下等，控制部21延長處理液之處理時間。該情形下，控制部21可告知在下次以後之處理中將處理液設為高濃度之意旨。
又，在某一實施例中，於如前述般使處理液通過循環線52循環之狀態下，在基於感測器28中之檢測結果判斷出副產物之無害化之進行速度較慢之情形下等，控制部21將閥48、51各者設為非循環狀態，將閥46設為打開狀態。藉此，循環之處理液朝廢液槽32排出，且自處理液槽23朝排出路徑11供給新的處理液。藉由新的處理液朝排出路徑11供給，而在排出路徑11中促進處理液與副產物之反應，從而促進副產物之無害化。
在前述之處理液對副生物之無害化處理結束，停止處理液朝排出路徑11之供給時，則將閥45設為打開狀態。藉此，自洗淨水槽22朝排出路徑11供給洗淨水，藉由洗淨水而將排出路徑11(延伸設置部12)洗淨。此外，在利用洗淨水之洗淨中亦然，與處理液對副產物之無害化同樣地，可將閥48、51各者切換為循環狀態。藉由閥48、51各者成為循環狀態，而洗淨水經由供給線35之流路部58、排出路徑11之延伸設置部12、液體排出線37之流路部61、及循環線52循環。
在洗淨水對排出路徑11之洗淨結束時，將閥45設為關閉狀態，將閥48及閥51各者設為非循環狀態。藉此，停止洗淨水朝排出路徑11之供給。於在排出路徑11之洗淨後，在基板上形成含有矽之膜之情形下，將切換閥41切換為第1作動狀態，將切換閥42切換為第3作動狀態。藉此，反應室7經由排出路徑11與除害裝置3連通。而且，藉由壓力調整閥15將反應室7減壓。於是，在經減壓之反應室中，如前述般使原料氣體與基板反應，在基板上形成含有矽之膜。
如前述般在本實施形態之含有矽之物質形成裝置即磊晶生長裝置1中，在包含矽及鹵族元素之氣體與基板之反應中產生之副產物在排出路徑11中被安全地無害化。又，在磊晶生長裝置1中，由於在不卸下形成排出路徑11之配管下，副產物被無害化，故進一步安全地進行副產物之無害化處理。又，在磊晶生長裝置1中，藉由處理液與副產物之反應而產生之氣體(氫)藉由排氣機構27而被適切地排氣。又，由於關於排出路徑11中之處理液與副產物之反應之進行狀況之參數係由感測器28檢測，故基於感測器28中之檢測結果，可適切地判斷副產物之無害化之進行狀況。
(變化例)  此外，在磊晶生長裝置1中不一定必須設置前述之感測器28。又，在磊晶生長裝置1中可不設置循環線52。該情形下，無須設置閥48、51。
又，在某一變化例中，於排出機構10之排出路徑11中，可設置相互並行地延伸設置之複數個延伸設置部。例如，在圖2所示之變化例中，相互並行地延伸設置之2個延伸設置部12A、12B設置於排出路徑11。在本變化例中亦然，與第1實施形態同樣地，磊晶生長裝置1具備：反應室7、排出機構10、控制部21、洗淨水槽22、處理液槽23、供給機構25、排氣機構27、感測器28、液體排出機構31、廢液槽32、切換閥(流路切換構件)41、42、及循環線52。此外，在圖2中，實線之箭頭表示液體及氣體等之流體之流動，虛線之箭頭表示朝控制部21之輸入信號及來自控制部21之輸出信號等之電信號。
在本變化例中，於排出路徑11之切換閥41、42之間，延伸設置部12A、12B相互並行地(並列地)延伸設置。因而，延伸設置部12A、12B在切換閥41中分支，在切換閥42中合流。延伸設置部12A、12B可相互與同一之反應室7連通。延伸設置部12A、12B各者與第1實施形態之延伸設置部12同樣地形成。因而，在延伸設置部12A中配置與反應室獨立閥13同樣之反應室獨立閥13A、及與壓力調整閥15同樣之壓力調整閥15A。而且，在延伸設置部12B中配置與反應室獨立閥13同樣之反應室獨立閥13B、及與壓力調整閥15同樣之壓力調整閥15B。
在本變化例中，切換閥41可切換為第1作動狀態及第2作動狀態。在切換閥41之第1作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第1延伸設置部)12A與反應室7連通。惟，在切換閥41之第1作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12A對於供給機構25之供給線35及排氣機構27之排氣線36各者之連通被遮斷。又，在切換閥41之第1作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第2延伸設置部)12B與供給機構25之供給線35及排氣機構27之排氣線36各者連通。惟，在切換閥41之第1作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12B對於反應室7之連通被遮斷。
又，在切換閥41之第2作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第1延伸設置部)12A與供給機構25之供給線35及排氣機構27之排氣線36各者連通。惟，在切換閥41之第2作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12A對於反應室7之連通被遮斷。又，在切換閥41之第2作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第2延伸設置部)12B與反應室7連通。惟，在切換閥41之第2作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12B對於供給機構25之供給線35及排氣機構27之排氣線36各者之連通被遮斷。因而，藉由切換閥(流路切換構件)41之作動狀態切換，而排出路徑11之複數個延伸設置部12A、12B各者對於反應室7、供給機構25之供給線35、及排氣機構27之排氣線36各者之連通狀態切換。
又，在本變化例中，切換閥42可切換為第3作動狀態及第4作動狀態。在切換閥42之第3作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第1延伸設置部)12A經由中繼部43與除害裝置3連通。惟，在切換閥42之第3作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12A對於液體排出機構31之液體排出線37之連通被遮斷。又，在切換閥42之第3作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第2延伸設置部)12B與液體排出線37連通。惟，在切換閥42之第3作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12B對於除害裝置3(中繼部43)之連通被遮斷。
又，在切換閥42之第4作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第1延伸設置部)12A與液體排出線37連通。惟，在切換閥42之第4作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12A對於除害裝置3(中繼部43)之連通被遮斷。又，在切換閥42之第4作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部(第2延伸設置部)12B經由中繼部43與除害裝置3連通。惟，在切換閥42之第4作動狀態下，排出路徑11之延伸設置部12B對於液體排出線37之連通被遮斷。因而，藉由切換閥(流路切換構件)42之作動狀態切換，而排出路徑11之複數個延伸設置部12A、12B各者對於液體排出機構31之液體排出線37、及除害裝置3各者之連通狀態切換。
在本變化例之磊晶生長裝置1中，可與將與基板反應之原料氣體作為廢氣自反應室7經由延伸設置部12A、12B之一者排出同時地，在延伸設置部12A、12B之另一者中利用處理液將副產物無害化。例如，藉由切換閥41成為第1作動狀態，且切換閥42成為第3作動狀態，而反應室7經由延伸設置部12A及中繼部43與除害裝置3連通。因而，即便在反應室7中使原料氣體與基板反應，因原料氣體與基板之反應所致之排出氣體亦經由延伸設置部12A被排出。又，藉由切換閥41成為第1作動狀態，而可經由供給線35朝延伸設置部12B供給處理液。藉由所供給之處理液，而在延伸設置部12B中，副產物被無害化。又，藉由切換閥42成為第3作動狀態，而可自延伸設置部12B經由液體排出線37排出在延伸設置部12B中與副產物反應之處理液。
另一方面，藉由切換閥41成為第2作動狀態，且切換閥42成為第4作動狀態，而反應室7經由延伸設置部12B及中繼部43與除害裝置3連通。因而，即便在反應室7中使原料氣體與基板反應，因原料氣體與基板之反應所致之排出氣體亦經由延伸設置部12B被排出。又，藉由切換閥41成為第2作動狀態，而可經由供給線35朝延伸設置部12A供給處理液。藉由所供給之處理液，而在延伸設置部12A中，副產物被無害化。又，藉由切換閥42成為第4作動狀態，而可自延伸設置部12A經由液體排出線37排出在延伸設置部12A中與副產物反應之處理液。
又，在前述之實施形態等中，供給機構25之供給線35之一部分被共用於洗淨水之供給用及處理液之供給用，但並非係限定於此者。在某一變化例中，處理液槽23至排出路徑11之處理液之供給線之整體可相對於洗淨水槽22至排出路徑11之洗淨水之供給線獨立地形成。
又，在排出路徑(例如11)中產生包含前述之鹵代矽烷類等之副產物之裝置並非係限定於前述之磊晶生長裝置者。在某一實施例之含有矽之物質形成裝置中，對反應室(例如7)以互不相同之線路供給包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質。此處，包含矽之原料物質可能包含粉末狀(固體狀)之矽。又，包含鹵族元素之原料物質可能為氯化氫等之包含鹵化氫之原料氣體。
在本實施例之含有矽之物質形成裝置中，在反應室(例如7)不設置矽基板等之基板。而且，在反應室中，被相互分別導入之包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質反應。藉由包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質之反應，而產生鹵代矽烷類及氫。而且，藉由鹵代矽烷類與氫之反應，而獲得含有矽之物質。藉由包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質之反應而產生之鹵代矽烷類可能包含三氯矽烷(SiHCl3 )等之氯矽烷類。又，在反應室之反應中可能產生鹵化氫及四鹵化矽等。
在本實施例之含有矽之物質形成裝置中亦然，自反應室排出之排出氣體(排出物質)包含鹵代矽烷類，在排出氣體中所含之鹵代矽烷類中可能包含前述之三氯矽烷等之氯矽烷類。又，在來自反應室之排出氣體中可能包含氫，且可能包含因反應室中之反應而產生之鹵化氫及四鹵化矽等。因反應室中之反應而產生之鹵化氫可能包含氯化氫(HCl)。而且，因反應室中之反應而產生之四鹵化矽可能包含四氯化矽(SiCl4 )。
又，在本實施例之含有矽之物質形成裝置中，於來自反應室之排出氣體(排出物質)之排出路徑(排出管8)設置有冷卻排出氣體之冷卻機構。排出氣體藉由被冷卻機構冷卻而液化。而且，回收排出氣體液狀化之液狀物質(排出物質)。
在本實施例之含有矽之物質形成裝置中亦然，排出氣體藉由冷卻機構而被液狀化，藉此在排出路徑(例如11)中可能析出副產物。副產物可能包含在排出氣體之液狀物質中未被回收而殘留於排出路徑(例如11)之一部分。又，副產物可能包含排出氣體中所含之鹵代矽烷類，且可能包含鹵代矽烷類之水解產物。此外，鹵代矽烷類之水解產物可能為固體物質。副產物可能包含排出氣體中所含之四鹵化矽等。又，在排出路徑(例如11)中，尤其在冷卻機構及其附近容易析出副產物。
如前述般，在本實施例之含有矽之物質形成裝置中亦然，包含鹵代矽烷類等之副產物可能在排出路徑(例如11)中析出。在本實施例之含有矽之物質形成裝置中產生之副產物也可能在大氣環境下變質為具有爆炸性之物質。因而，在本實施例之含有矽之物質形成裝置中亦然，與前述之實施形態等之任一者同樣地，在排出路徑(例如11)中利用處理液將副產物無害化。
根據該等至少一個實施形態或實施例之含有矽之物質形成裝置，供給機構自處理液槽朝排出機構之排出路徑經由供給線供給處理液，利用所供給之處理液在排出路徑中處理因反應而產生之副產物。又，流路切換構件切換在與反應室及供給機構之供給線各者之間的排出機構之排出路徑之連通狀態。藉此，能夠提供一種在不卸下形成排出路徑之配管下處理在包含矽及鹵族元素之原料物質之反應、或在包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質之反應中產生之副產物的含有矽之物質形成裝置。
雖然說明了本發明之若干個實施形態，但該等實施形態係作為例子而提出者，並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態可以其他各種形態實施，在不脫離發明之要旨之範圍內可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變化，包含於發明之範圍及要旨內，且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等之範圍內。
1:磊晶生長裝置 2:裝置本體 3:除害裝置 5:連接部 6:殼體 7:反應室 8:排出管 10:排出機構(排出系統) 11:排出路徑 12:延伸設置部(第1延伸設置部) 12A:延伸設置部(第2延伸設置部) 12B:延伸設置部 13:反應室獨立閥 13A:反應室獨立閥 13B:反應室獨立閥 15:壓力調整閥 15A:壓力調整閥 15B:壓力調整閥 21:控制部(控制器) 22:洗淨水槽 23:處理液槽 25:供給機構(供給系統)(液體供給機構) 27:排氣機構(排氣系統)(氣體排出機構) 28:感測器 31:液體排出機構(液體排出系統) 32:廢液槽 35:供給線 36:排氣線 37:液體排出線 41:切換閥(第1流路切換構件)(流路切換構件) 42:切換閥(第2流路切換構件)(流路切換構件) 43:中繼部 45:閥 46:閥 47:流量調整器 48:閥 51:閥 52:循環線 55:流路部 56:流路部 57:流路部 58:流路部 61:流路部 62:流路部
圖1係顯示第1實施形態之磊晶生長裝置之概略圖。  圖2係顯示第1實施形態之某一變化例之磊晶生長裝置之概略圖。
1:磊晶生長裝置
2:裝置本體
3:除害裝置
5:連接部
6:殼體
7:反應室
8:排出管
10:排出機構(排出系統)
11:排出路徑
12:延伸設置部(第1延伸設置部)
13:反應室獨立閥
15:壓力調整閥
21:控制部(控制器)
22:洗淨水槽
23:處理液槽
25:供給機構(供給系統)(液體供給機構)
27:排氣機構(排氣系統)(氣體排出機構)
28:感測器
31:液體排出機構(液體排出系統)
32:廢液槽
35:供給線
36:排氣線
37:液體排出線
41:切換閥(第1流路切換構件)(流路切換構件)
42:切換閥(第2流路切換構件)(流路切換構件)
43:中繼部
45:閥
46:閥
47:流量調整器
48:閥
51:閥
52:循環線
55:流路部
56:流路部
57:流路部
58:流路部
61:流路部
62:流路部

Claims (9)

  1. 一種含有矽之物質形成裝置，其具備：反應室，其使包含矽及鹵族元素之原料物質反應、或使包含矽之原料物質與包含鹵族元素之原料物質反應；排出機構，其具備排出來自前述反應室之排出物質之排出路徑，前述排出路徑具備第1延伸設置部；處理液槽，其儲存包含鹼性水溶液之處理液；供給機構，其具備自前述處理液槽朝前述排出機構之前述排出路徑供給前述處理液之供給線，且利用所供給之前述處理液在前述排出路徑中處理因反應而產生之副產物；及第1流路切換構件，其係可切換為第1作動狀態及第2作動狀態者，前述第1作動狀態下，前述排出路徑之第1延伸設置部與前述反應室連通，且前述第1延伸設置部對前述供給線之連通被遮斷，前述第2作動狀態下，前述排出路徑之第1延伸設置部與前述供給線連通，且前述第1延伸設置部對前述反應室之連通被遮斷。
  2. 如請求項1之含有矽之物質形成裝置，其更具備排氣機構，該排氣機構具備將因前述處理液與前述副產物之反應而產生之氣體自前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部進行排氣之排氣線。
  3. 如請求項2之含有矽之物質形成裝置，其中前述排氣機構之前述排氣線朝前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部之連接部分在前 述第1延伸設置部中位於鉛直上側之部位。
  4. 如請求項1之含有矽之物質形成裝置，其更具備液體排出機構，該液體排出機構具備自前述排出路徑之前述第1延伸設置部排出在前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部中與前述副產物反應之前述處理液之液體排出線；及第2流路切換構件，其切換前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部對前述液體排出機構之前述液體排出線之連通狀態。
  5. 如請求項1之含有矽之物質形成裝置，其中前述排出機構具備配置於前述排出路徑之前述第1延伸設置部之壓力調整閥；且於在前述反應室中進行利用前述原料物質之反應之狀態下，前述壓力調整閥使相對於前述壓力調整閥與前述反應室為相反側之區域的前述第1延伸設置部之壓力、與相對於前述壓力調整閥為反應室側之區域相比上升；朝前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部供給之前述處理液在前述第1延伸設置部中朝向前述壓力調整閥或其附近自前述供給機構之前述供給線噴射。
  6. 如請求項1之含有矽之物質形成裝置，其中朝前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部供給之前述處理液以0.1Pa以上之噴射壓力自前述供給機構之前述供給線朝前述第1延伸設置部噴射。
  7. 如請求項1之含有矽之物質形成裝置，其中前述排出機構之前述排出路徑具備對前述第1延伸設置部並行地延伸設置、且可與同一前述反應室連通之第2延伸設置部；且前述第1流路切換構件切換前述第2延伸設置部對於前述反應室及前述供給機構之前述供給線各者之連通狀態。
  8. 如請求項7之含有矽之物質形成裝置，其中在前述第1流路切換構件之前述第1作動狀態下，前述第2延伸設置部與前述供給機構之前述供給線連通，且前述第2延伸設置部對前述反應室之連通被遮斷；在前述第1流路切換構件之前述第2作動狀態下，前述第2延伸設置部與前述反應室連通，且前述第2延伸設置部對前述供給線之連通被遮斷。
  9. 如請求項1之含有矽之物質形成裝置，其更具備檢測關於前述排出機構之前述排出路徑之前述第1延伸設置部中之前述處理液與前述副產物之反應之進行狀況之參數的感測器。
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