WO2001059177A1 - Tuyau d'echappement equipe de moyens permettant de prevenir l'agglutination de sous-produit reactif et procede permettant de prevenir l'agglutination - Google Patents

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WO2001059177A1
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inner cylinder
gas
exhaust pipe
reaction
gap
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Tetsuo Komai
Norihiko Nomura
Original Assignee
Ebara Corporation
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    • 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
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust pipe having a reaction by-product adhesion preventing means and an adhesion preventing method.
  • the present invention relates to an exhaust pipe of a vacuum exhaust system for evacuating a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus or the like, and in particular, a method for preventing a reaction by-product from adhering to an inner surface.
  • the reduced-pressure chemical vapor deposition apparatus includes a quartz tube reactor (vacuum chamber 1), and a vacuum pump is connected to the reactor via a metal exhaust pipe.
  • a quartz tube reactor vacuum chamber 1
  • a vacuum pump is connected to the reactor via a metal exhaust pipe.
  • the vacuum pump tends to become inoperable in a short period of time due to contamination by reaction by-products, and regular cleaning is necessary to avoid such a situation.
  • the operating rate is low, which is a problem.
  • the present invention has been made in view of the above points, and has a means for preventing reaction by-products from adhering to an exhaust pipe connecting between a vacuum chamber and a vacuum pump, whereby reaction by-products adhere and accumulate in the exhaust pipe.
  • the main objective is to increase the availability of semiconductor manufacturing equipment by avoiding the need for periodic maintenance.
  • the present invention includes an inner cylinder having an exhaust passage therein, an outer cylinder provided with a gap outside the inner cylinder, and a heating means attached to the inner cylinder.
  • the present invention provides an exhaust pipe characterized in that the exhaust pipe is communicated with the exhaust passage.
  • the exhaust passage Since the gap is communicated with the exhaust passage, the exhaust passage is evacuated to a vacuum state when the exhaust passage is evacuated, so that heat is supplied from the heating means set therein. Can be suppressed from being released to the outside, and the inner cylinder can be effectively heated, and therefore, reaction by-products and the like contained in exhaust gas are prevented from being condensed and deposited on the inner surface of the inner cylinder. Can be.
  • the inner cylinder is shorter than the outer cylinder, the inner cylinder is connected to the outer cylinder at the upstream end, and a communication port is formed at the downstream end for communicating the gap with the exhaust passage. To do. Further, the inner cylinder may be connected to the outer cylinder at the downstream end, and the communication port may be provided on the upstream side.
  • an inlet for an inert gas or the like is provided through the upstream end of the outer cylinder and the inner cylinder without communicating with the gap, and the inert gas or the like is provided in the exhaust passage.
  • a gas inlet may be provided at the downstream end of the outer cylinder so as to communicate with the gap, and the inert gas or the like may be introduced into the exhaust passage through the gap and the communication port.
  • the heat radiating from the heating means to the outside is absorbed by the inert gas passing through the gap, and the gas prevents the reaction by-products from adhering.
  • the inner tube surface can be effectively heated by being flowed along.
  • the inner cylinder and the outer cylinder have substantially the same length, are connected at both ends, and a gas inlet is provided in the outer cylinder so as to communicate with the gap.
  • the cylinder is made of a porous material, and the inert gas introduced into the gap is ejected into the exhaust passage through a number of holes in the inner cylinder, thereby preventing adhesion of reaction by-products and the like. To do.
  • an exhaust pipe includes: an inner cylinder having an exhaust passage therein; an outer cylinder provided outside the inner cylinder; a sealed space formed between the inner cylinder and the outer cylinder; Another basic feature is that the sealed space has a refrigerant inlet for introducing a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen into the sealed space.
  • This exhaust pipe cools the inner surface of the inner cylinder by supplying a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen to the enclosed space, and introduces a gas such as ammonia gas, argon gas, or nitrogen gas near the inner surface.
  • a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen
  • a gas such as ammonia gas, argon gas, or nitrogen gas near the inner surface.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a device for preventing reaction by-products from adhering in an exhaust pipe according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a device for preventing reaction by-products from adhering in an exhaust pipe according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a device for preventing reaction by-products from adhering in an exhaust pipe according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a device for preventing reaction by-products from adhering in an exhaust pipe according to a fourth embodiment of the present invention. Description of the embodiment
  • reference numeral 10 denotes an exhaust pipe according to one embodiment of the present invention.
  • the left end of the exhaust pipe 10 is connected to a reaction vacuum chamber (not shown),
  • the right end is connected to a vacuum pump (or a trap (not shown) set upstream of the vacuum pump).
  • the exhaust pipe 10 has a double structure including an inner cylinder 11 having an exhaust passage 10 ′ and an outer cylinder 12 provided with a gap 15 outside the inner cylinder 11.
  • a heating means 13 for heating the inner cylinder 11 is provided on the outer periphery of the inner cylinder 11.
  • the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 are made of, for example, a metal material, and are connected to each other at their upstream ends (one side of the reaction vacuum chamber). Is made of insulating material such as ceramic material.
  • the inner cylinder 11 is shorter than the outer cylinder 12, and the downstream end of the inner cylinder 11 is not connected to the outer cylinder 12, and is located between the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 (actually, Is formed with an annular communication port 19 which communicates a gap 15 between the outer peripheral surface of the heating means 13 and the inner peripheral surface of the outer cylinder 12 with the exhaust passage 10 '.
  • a gas inlet 16 for introducing an inert gas (for example, argon gas) and a nitrogen (N 2 ) gas into the inner cylinder 11 is provided at an upstream end of the exhaust pipe 10.
  • the reaction by-products can be prevented from adhering and depositing on the inner wall surface without condensing.
  • an inert gas or a nitrogen gas is introduced from the gas inlet 16 along the inner wall surface of the inner circumference 11 to form a gas flow layer 18 along the inner wall surface. This also prevents the reaction by-products from adhering to the inner wall surface.
  • the heating means 13 may be any heater capable of heating the inner cylinder 11 to a high temperature, such as an electric heater or an oil heater.
  • the inert gas or nitrogen gas gas flow layer 18 formed on the inner wall surface of the exhaust pipe 10 (the inner wall surface of the inner cylinder 11) is prevented from peeling off. Therefore, a plurality of the exhaust pipes 10 having the above configuration may be connected in series to form the exhaust pipe.
  • FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the exhaust pipe according to the present invention.
  • the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 are connected at the downstream end (vacuum pump side), and the downstream end of the inner cylinder 11 is made of a ceramic material.
  • the inner cylinder 11 has an annular communication port 19 at the upstream end thereof.
  • a gas inlet 16 for introducing an inert gas or a nitrogen gas into the gap 15 is provided at a downstream end of the outer cylinder 12, and the gas inlet 16 is introduced into the gap 15 from the gas inlet 16.
  • the introduced gas is passed through the exhaust port 10 ′ in the inner cylinder 11 via the communication port 19.
  • the inner cylinder 11 When evacuating the reaction vacuum chamber by the vacuum pump in the exhaust pipe having the above configuration, the inner cylinder 11 is heated by the heating means 13 and the inert gas or nitrogen gas is supplied through the gas inlet 16. Introduce into exhaust pipe 10.
  • the introduced gas passes through the gap 15 and is heated by the heating means 13, passes through the communication port 19, and forms a gas flow layer 18 along the inner surface of the inner cylinder. For this reason, the inner cylinder 11 is efficiently heated by the heating means, and the inner surface of the inner cylinder 11 is heated to a temperature of 300 ° C. or more. Therefore, the by-products of the reaction do not condense on the inner surface of the inner cylinder, and their adhesion and deposition are prevented.
  • a plurality of exhaust pipes may be connected in series to form an exhaust pipe.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an exhaust pipe according to a third embodiment of the present invention.
  • the exhaust pipe 10 also has a double structure of the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12, which is characterized in that the inner cylinder 11 is a porous material having a large number of holes 11 a.
  • the heating means 13 is also made of a porous material having a porosity 13a, and the inner cylinder 11 is made of an outer material. It has the same length as the cylinder 11 and is connected at both ends.
  • the reaction vacuum chamber is evacuated by a vacuum pump
  • the inner tube 11 is heated by the heating means 13 and the inert gas or nitrogen gas is introduced as in the previous embodiment.
  • the introduced gas passes through the heating means 13 composed of a porous body and the holes 13 a and 11 a of the inner cylinder 11, reaches the inside of the exhaust passage 10 ′, and reaches the inner surface of the inner cylinder 11.
  • a spouted layer 20 is formed along. Therefore, the inner cylinder 11 is efficiently heated by the heating means, and the inner surface of the inner cylinder 11 is heated to a temperature of 300 ° C. or more. As a result, the by-products of the reaction do not condense on the inner surface of the inner cylinder, and their adhesion and deposition are prevented.
  • the aperture ratio of the porous body may be constant or unspecified. In order to make the gas flow layer in the exhaust pipe uniform, in the case of Fig. 3, it is preferable that the further away from the gas inlet 16 is, the smaller the aperture ratio is.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an exhaust pipe according to a fourth embodiment of the present invention.
  • This exhaust pipe 10 also has a double structure of an inner cylinder 11 and an outer cylinder 12, and a heat insulating material 21 is provided on the inner wall surface of the outer cylinder 12. It is connected to the outer cylinder 1 through 2.
  • a void 15 formed between the inner surface of the heat insulating material 21 and the outer peripheral surface of the inner cylinder 11 has a refrigerant inlet 22 for introducing cryogenic soot such as liquid nitrogen, and a discharge port 22 for discharging.
  • Refrigerant outlets 23 are provided.
  • a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen is supplied to the gap 15 in advance to cool the inner cylinder 11.
  • ammonia gas, argon gas, and nitrogen gas are introduced into the exhaust pipe 10, and the gas is condensed on the inner surface of the inner cylinder 11 to form a condensed film (solid film) 24.
  • the refrigerant supplied to the gap 15 is stopped, and at the same time, the refrigerant is discharged from the inside of the gap to stop cooling the inner cylinder 11.
  • the condensed film 24 condensed before the reaction process is vaporized, and the reaction by-product adhering to the condensed film during the exhaust is separated by the vaporization and discharged.
  • the exhaust pipe 10 can prevent reaction by-products from adhering in this way, so that maintenance such as cleaning of the exhaust pipe 10 becomes unnecessary. Can be greatly improved. Industrial applicability
  • the exhaust pipe according to the present invention is a vacuum chamber for generating a large amount of reaction by-products, for example, when an oxide film or a nitride film is formed in a vacuum chamber using a low-pressure chemical vapor deposition apparatus in semiconductor manufacturing.
  • a vacuum chamber for generating a large amount of reaction by-products, for example, when an oxide film or a nitride film is formed in a vacuum chamber using a low-pressure chemical vapor deposition apparatus in semiconductor manufacturing.
  • Especially suitable for exhausting from the beginning but not limited to it.
  • Effective in cases where suspended substances contained in the exhausted gas adhere to the inner surface of the exhaust pipe and cause some trouble. It can be used for For example, it can be applied to the process of forming an As Sg (arsenic glass) film. In this case, it is possible to prevent As (arsenic) from adhering to the inner surface of the exhaust pipe. It is possible to avoid the possibility that the worker is exposed to the light during maintenance.

Description

反応副生成物付着防止手段を備える排気管及び付着防止方法 技術分野
本発明は、 半導体製造装置等の真空チヤンバ一を真空にするための真空排 気系の排気管に係り、 特に、 内面に反応副生成物が付着するのを防止する手 明
段を設けた排気管、 及び、 排気管内面への反応副生成物が付着するのを防止 田
する方法に関する。 背景技術
減圧化学気相成長装置 （C V D ) は、 石英管の反応炉 （真空チャンバ一） を具備し、 該反応炉に金属製排気管を介して真空ポンプが接続されている。 このような、 減圧化学気相成長装置では、 特に、 酸化膜、 窒化膜の形成プロ セス等において反応副生成物が多量に発生する。 このため、 反応副生成物に よる汚染によって、 真空ポンプが短期間で作動不能となりやすく、 また、 そ のような事態の回避のためには定期的な洗浄が必要となるために、 当該装置 の稼動率の低くなり、 これが問題となっている。
反応副生成物汚染による真空ポンプの作動不能を防ぐために、 反応炉と真 空ポンプの間の排気管に設置する様々なタイプの卜ラップが開発され、 それ なりの効果をあげている。 しかしながら、反応炉とトラップ間の排気管には、 依然として当該排気管内面への反応副生成物の付着堆積という問題がある。 この対策として排気管外表面に加熱用ヒータを巻き付け、 排気管を加熱する ことにより、 反応副生成物の凝結付着を防止している。
しかし、 このような従来の方法では、 ヒータの熱が大気側に逃げるため、 排気管温度を効率的に上げることができない。 特に酸化膜の形成プロセスで は、 反応副生成物の昇華温度が高く、 反応副生成物の発生量も多いため、 反 応副生成物付着への防止効果が十分に得られなかった。 発明の開示
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、 真空チャンバ一と真空ポンプ との間を接続する排気管に反応副生成物付着防止手段を設け、 当該排気管内 に反応副生成物が付着堆積するのを回避し、 定期的メンテナンスの必要性を なくすことにより、 半導体製造装置の稼動率を上げることができるようにす ることを主な目的としている。
すなわち、 本発明は、 内部に排気通路を有する内筒と、 該内筒の外側に空 隙をあけて設けられる外筒と、 内筒に取り付けられた加熱手段とを有し、 前 記空隙が前記排気通路に連通されていることを 1つの基本的特徴とする排気 管を提供する。
空隙は、 排気通路に連通されているために、 排気の際に、 当該排気通路が 真空状態にされることにともない真空状態とされ、 このため、 その内側に設 定されている加熱手段から熱が外部へ放出するのを抑制することができ、 内 筒を効果的に加熱することができ、 従って、 排気中に含まれる反応副生成物 などが内筒内面に凝結堆積するのを防止することができる。
1つの実施例としては、 内筒を外筒よりも短くし、 同内筒の上流端で外筒 に連結し、 下流端には前記空隙を排気通路に連通するための連通口を形成す るようにする。 また、 内筒をその下流端で外筒に連結し、 連通口を上流側に 設けることもできる。
また、 内筒の内壁面に沿って不活性ガスや窒素ガスの層を形成することに より、上記凝結付着をより一層効果的に防止できるようにすることもできる。 この場合の具体例としては、 不活性ガス等の導入口を、 前記空隙とは連通せ ずに、 外筒と内筒との上流端を貫通して設け、 前記不活性ガス等を排気通路 内に導入する。 また、 ガス導入口を、 外筒の下流端に、 前記空隙に連通する ように設け、 前記不活性ガス等を前記空隙及び連通口を通して、 排気通路内 に導くようにすることもできる。 この場合は、 加熱手段から外部へ放散しよ うとする熱が空隙を通される不活性ガスにより吸収され、 同ガスによる反応 副生成物の付着防止効果が得られるほかに、 ガスが内筒面に沿って流される ことにより、 同内筒面を効果的に加熱することができる。 他の実施例としては、 内筒と外筒とをほぼ同一の長さにして、 それらを両 端にて連結するとともに、 ガス導入口を前記空隙に連通するするように外筒 に設け、 内筒を多孔質材で構成し、 前記空隙に導入された不活性ガスを、 内 筒の多数の孔を通して前記排気通路内に噴出させるようにし、 これにより、 反応副生成物等の付着を防止するようにする。
更に、 本発明に係る排気管は、 内部に排気通路を有する内筒と、 該内筒の 外側に設けられる外筒と、 内筒と外筒との間に形成された密閉空間と、 外筒 に設けられ、 密封空間に、 液体窒素等の極低温冷媒を導入するための冷媒導 入口とを有することを他の基本的特徴とする。
この排気管では、 密閉空間に液体窒素等の極低温冷媒を供給することによ り、 内筒内面を冷却し、 該内面近くにアンモニアガス、 アルゴンガス、 窒素 ガス等のガスを導入することにより、 それらガスを同内面上に凍結させ、 排 気後に、 該凍結ガスを気化させることにより、 排気中に付着した反応副生成 物等の剥離を行うことができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施例に係る反応副生成物の排気管内付着防止装 置の構成例を示す図である。
図 2は、 本発明の第 2の実施例に係る反応副生成物の排気管内付着防止装 置の構成例を示す図である。
図 3は、 本発明の第 3の実施例に係る反応副生成物の排気管内付着防止装 置の構成例を示す図である。
図 4は、 本発明の第 4の実施例に係る反応副生成物の排気管内付着防止装 置の柚成例を示す図である。 実施例の説明
以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図 1において、 1 0は本発明の一実施例に係る排気管であり、 この実施例 では、 該排気管 1 0の左端部は（図示しない）反応真空チャンバ一に接続され、 右端部は真空ポンプ （又は、 真空ポンプの上流側に設定される図示しないト ラップ） に接続されるものとする。
排気管 1 0は、 排気通路 1 0 ' を有する内筒 1 1と、 その外側に空隙 1 5 をあけて設けられた外筒 1 2とを有する 2重構造とされている。 内筒 1 1の 外周には当該内筒 1 1を加熱するための加熱手段 1 3が設けられている。 内 筒 1 1及び外筒 1 2は、 例えば金属材料で構成され、 それらの上流側 （反応 真空チャンパ一側） の端部で相互に連結されているが、 内筒 1 7の上流側端 部はセラミック材等の断熱材 1 7で作られている。 内筒 1 1は外筒 1 2より も短く、 同内筒 1 1の下流側端部は外筒 1 2には連結されておらず、 内筒 1 1と外筒 1 2の間 （実際には加熱手段 1 3の外周面と外筒 1 2の内周面） の 空隙 1 5を排気通路 1 0 ' に連通する環状の連通口 1 9が形成されている。 また、 排気管 1 0の上流側端部には不活性ガス （例えばアルゴンガス）.ゃ窒 素 （N 2 ) ガスを内筒 1 1内に導入するガス導入口 1 6が設けられている。 上記構成の排気において、 真空ポンプによる反応真空チャンバ一の排気が 行われると、 反応真空チャンバ一から矢印 1 4に示す方向で排気がなされ、 当該反応真空チャンバ一が真空になされる。 このとき、 内筒 1 1は加熱手段 1 3により加熱されるが、内筒 1 1内の排気通路 1 0 '及び該排気通路 1 0 ' に連通している空隙 1 5も真空状態とされるので、 加熱手段 1 3からの外部 への熱放出は最小限に抑えられ、 内筒 1 1は容易に高温（3 0 0 °C以上）にさ れる。
このようにして、 内筒 1 1の内壁面が高温に維持されているため、 反応副 生物は凝結することなく、内壁面に付着堆積するのを防止することができる。 また、 ガス導入口 1 6から内周 1 1の内壁面に沿って不活性ガスや窒素ガス を導入して、 該内壁面に沿ってガス流層 1 8を形成する。 これによつても反 応副生成物の内壁面への付着を防止できる。 なお、 上記加熱手段 1 3として は、 電気加熱ヒータやオイル加熱ヒータ等、 内筒 1 1を高温に加熱できるも のであればよい。
また、 排気管が長くなつても、 当該排気管 1 0の内壁面 （内筒 1 1の内壁 面） に形成される不活性ガスや窒素ガスのガス流層 1 8の剥離を防止するた め、 上記構成の排気管 1 0を複数直列に接続して当該排気管を構成してもよ い。
図 2は本発明に係る排気管の第 2の実施例を示す図である。図 2において、 図 1と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。 また、 他の図面に おいても同様とする。 図 1の実施例とは逆に、 内筒 1 1と外筒 1 2は下流側 (真空ポンプ側） の端部で連結されており、 内筒 1 1の下流側端部はセラミ ック材等の断熱材 1 7で作られ、 同内筒 1 1の上流側端部には環状の連通口 1 9が開口している。 外筒 1 2の下流側端部には不活性ガスや窒素ガスを空 隙 1 5内に導入するガス導入口 1 6が設けられており、 該ガス導入口 1 6か ら空隙 1 5内へ導入されたガスは連通口 1 9を介して、 内筒 1 1内の排気通 路 1 0 ' に通されるようになつている。
上記構成の排気管において、 真空ポンプによる反応真空チヤンバ一の排気 を行うときは、 加熱手段 1 3により内筒 1 1を加熱すると共に、 不活性ガス や窒素ガスをガス導入口 1 6を介して排気管 1 0内に導入する。
導入されたガスは、 空隙 1 5を通されて加熱手段 1 3によって加熱され、 連 通口 1 9を通って、該内筒の内面に沿うガス流層 1 8を形成する。 このため、 内筒 1 1は加熱手段によって効率的に加熱され、 同内筒 1 1の内面は 3 0 0 °C以上の高温にされる。 このため、 反応副生物は内筒内面に凝結すること なく、 その付着堆積が防止される。
また、 図 2に示す排気管 1 0の内壁面 （内筒 1 1の内壁面） に形成される 不活性ガスや窒素ガスのガス流層 1 8の剥離を防止するため、 排気管 1 0を 複数直列に接続して排気管を構成してもよい。
図 3は、 本発明の第 3の実施例に係る排気管の構成例を示す図である。 図 示の通り、 この排気管 1 0も内筒 1 1と外筒 1 2の 2重構造であり、 その特 徴とするところは、 内筒 1 1は多数の孔 1 1 aを有する多孔質材 （多数の孔 1 1 aを形成したもの或いは多孔質セラミック材） で構成され、 加熱手段 1 3も同様に多孔 1 3 aを有する多孔質材で構成され、 また、 内筒 1 1を外筒 1 1と同じ長さとされ、 それらの両端部において連結がなされている点にあ る。 この排気管において、 真空ポンプによる反応真空チャンパ一の排気を行う ときは、 前記実施例と同様に、 加熱手段 1 3により内筒 1 1を加熱すると共 に、 不活性ガスや窒素ガスをガス導入口 1 6を介して排気管 1 0内に導入す る。 導入されたガスは、 多孔質体で構成されている加熱手段 1 3及び内筒 1 1の孔 1 3 a, 1 1 a を通して、 排気通路 1 0 ' 内に至り、 内筒 1 1の内面に 沿って噴出層 2 0を形成する。 このため、 内筒 1 1は加熱手段によって効率 的に加熱され、 同内筒 1 1の内面は 3 0 0 °C以上の高温にされる。 このため、 反応副生物は内筒内面に凝結することなく、 その付着堆積が防止される。 多 孔質体の開口率は、 一定でも、 不特定でもよい。 排気管内のガス流層を均一 にするために、 図 3の場合、 ガス導入入り口 1 6から離れる程、 開口率は小 するのが好ま.しい。
図 4は本発明の第 4の実施例に係る排気管の構成例を示す図である。 この 排気管 1 0も内筒 1 1と外筒 1 2の 2重構造であり、 外筒 1 2の内壁面には 断熱材 2 1が設けられ、 内筒 1 1の両端は該断熱材 1 2を介して外筒 1 2に 連結されている。 断熱材 2 1の内面と内筒 1 1の外周面との間に形成される 空隙 1 5には、液体窒素等の極低温冷煤を導入するための冷媒導入口 2 2と、 排出するための冷媒排出口 2 3が設けられている。
反応真空チャンバ一の排気を行うときは、 事前に空隙 1 5に液体窒素等の 極低温冷媒を供給し、 内筒 1 1を冷却する。 この状態で排気管 1 0内にアン モニァガス、 アルゴンガス、 窒素ガスを導入し、 内筒 1 1の内面にこのガス を凝結させ、 凝結膜 （固体膜） 2 4を形成する。
反応プロセス終了後は、 空隙 1 5に供給する冷媒を停止すると共に空隙内 部から冷媒を排出し、 内筒 1 1の冷却を停止する。 これにより、 反応プロセ ス前に凝結された凝結膜 2 4は気化すると共に、 排気中に該凝結膜に付着し た反応副生成物も該気化により剥離され、 排出される。
この排気管 1 0では、 このようにして反応副生成物の付着を防止すること ができるから、 排気管 1 0内の清掃等のメンテナンスが不要となり、 半導体 製造設備に用いれば、 設備の稼動率を大幅に向上させることが可能となる。 産業上の利用可能性
本発明に係る排気管は、 半導体製造において減圧化学気相成長装置を用い て真空チャンバ一内で酸化膜や窒化膜形成を行う場合などに、 反応副生成物 が大量に発生する場合の真空チャンパ一からの排気を行うのに特に適してい るが、 それに限らず、 排気されるガス中に含まれる浮遊物質が排気管の内面 に付着し、 そのために何らかの支障が発生するような場合に、 有効に利用す ることができる。 例えば、 A s S g (砒素ガラス） 膜の成膜プロセスにも適 用でき、 この場合は、 A s (砒素） が排気管内面に付着するのを防止するこ とができるため、 排気管のメンテナンス時に作業者がに曝される虞を回避す ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
. 内部に排気通路を有する内筒と、
該内筒の外側に空隙をあけて設けられる外筒と、
内筒に取り付けられた加熱手段と、
を有し、 前記空隙が前記排気通路に連通されていることを特徴とする排気
2 . 前記内筒の内壁面に沿って不活性ガスや窒素ガスの層を形成するため に、 前記内筒内に不活性ガスや窒素ガスを導入する手段を有することを特徵 とする請求の範囲 1に記載の排気管。
3 . 前記内筒と外筒とが、 断熱部材を介して、 連結されていることを特徴 とする請求の範囲 1に記載の排気管。
4 . 前記内筒が外筒よりも短く、 同内筒の上流端で外筒に連結されており、 下流端には前記空隙を前記排気通路に連通するための連通口が形成されてい ることを特徴とする請求の範囲 1乃至 3のいずれかに記載の排気管。
5 . 前記空隙とは連通せずに、 前記外筒と内筒との上流端を貫通して、 内 筒の内壁面に開口するガス導入口が設けられ、 該ガス導入口を通して前記不 活性ガスや窒素ガスを導入するようにしたことを特徴とする請求の範囲 4に 記載の排気管。
6 . 前記内筒が外筒よりも短く、 同内筒の下流端で外筒に連結されており、 上流端には前記空隙を前記排気通路に連通するための連通口が形成されてい ることを特徴とする請求の範囲 1乃至 3のいずれかに記載の排気管。
7 . 前記外筒の下流端に、 前記空隙に連通するガス導入口が設けられ、 該 ガス導入口を通して、 前記不活性ガスや窒素ガスを導入し、 前記空隙及び前 記連通口を通して、 前記排気通路内に導くようにしたことを特徴とする請求 の範囲 6に記載の排気管。
8 . 前記内筒と外筒とをほぼ同一の長さにして、 その両端にて連結し、 前 記空隙に連通するガス導入口を前記外筒に設け、 前記内筒を多孔質材で構成 し、前記不活性ガスや窒素ガスを前記ガス導入口を介して前記空隙に導入し、 前記多孔質材で構成した内筒の多数の孔を通して前記排気通路内に噴出させ るようにしたことを特徴とする請求の範囲 1乃至 3のいずれかに記載の排気 管。
9 . 内部に排気通路を有する内筒と、
該内筒の外側に設けられる外筒と、
前記内筒と外筒との間に形成された密閉空間と、
前記外筒に設けられ、 前記密封空間に、 液体窒素等の極低温冷媒を導入す るための冷媒導入口と
を有することを特徴とする排気管。
1 0 . 反応真空チャンバ一を排気する排気管内に反応副生成物が付着するの を防止するための反応副生成物付着防止方法であって、
排気管の内表面を覆うガス層を形成することにより、 排気中の反応副生成 物が当該内表面に付着するのを防止するようにしたことを特徴とする反応副 生成物付着防止方法。
1 1 . 前記排気管を、 排気通路を有する内筒と、 該内筒の外側に空隙を介し て設けられた外筒とから構成し、
内筒を加熱することにより、 当該内筒の内表面への前記反応副生成物の凝 結を防 するようにしたことを特徴とする請求の範囲 1 0に記載の反応副生 成物付着防止方法。
1 2 . 前記内筒と外筒との間の前記空隙を真空状態とすることにより、 前記 内筒から外筒への熱の伝達を低減するようにしたことを特徴とする請求の範 囲 1 1に記載の反応副生成物付着防止方法。
1 3 . 前記空隙を真空状態とするのに、 当該空隙を前記排気通路に連通する ことにより、 排気のために真空状態とされる排気通路の真空状態を導入する ようにしたことを特徴とする請求の範囲 1 2に記載の反応副生成物付着防止 方法。
1 4 . 反応真空チャンパ一を排気する排気管内に反応副生成物が付着するの を防止するための反応副生成物付着防止方法であって
前記排気管の内表面を液体窒素等の極低温冷媒によって冷却し、 冷却された排気管内に所定のガスを導入することによって、 同排気管の内 表面に同ガスの凍結層を形成し、
排気作業の後に、 前記極低温冷媒による前記ガスの凍結を解除して凍結ガ スを気化させることにより、
前記排気管の内表面への反応副生成物の付着を防止するようにしたことを 特徵とする反応副生成物付着防止方法。
1 5 . 前記ガスを、 アンモニアガス、 アルゴンガス、 窒素ガスから選択するよ うにしたことを特徴とする請求の範囲 1 4に記載の反応副生成物付着防止方 法。
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