JPH101776A - 半導体を作製する装置のガス供給方法および供給装置 - Google Patents
半導体を作製する装置のガス供給方法および供給装置Info
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- JPH101776A JPH101776A JP8170547A JP17054796A JPH101776A JP H101776 A JPH101776 A JP H101776A JP 8170547 A JP8170547 A JP 8170547A JP 17054796 A JP17054796 A JP 17054796A JP H101776 A JPH101776 A JP H101776A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、流量コントローラーの精度の低下や
バルブの出流れ等が発生せず、常にクリーンな原料ガス
を供給することの可能な半導体を作製する装置のガス供
給方法および供給装置を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】本発明は、減圧可能な反応炉に、複数の原
料ガスをガス流量制御装置を介して原料ガスラインから
導入し、半導体を作製する装置へ原料ガスを供給するガ
ス供給方法または装置において、前記反応炉と前記ガス
流量制御装置との間に排気手段に接続した排気ラインを
有し、前記排気ラインに前記原料ガスラインとバルブを
介してつながるパージガス供給ラインを接続し、前記ガ
ス流量制御装置の配管をパージするようにしたことを特
徴とするものである。
バルブの出流れ等が発生せず、常にクリーンな原料ガス
を供給することの可能な半導体を作製する装置のガス供
給方法および供給装置を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】本発明は、減圧可能な反応炉に、複数の原
料ガスをガス流量制御装置を介して原料ガスラインから
導入し、半導体を作製する装置へ原料ガスを供給するガ
ス供給方法または装置において、前記反応炉と前記ガス
流量制御装置との間に排気手段に接続した排気ラインを
有し、前記排気ラインに前記原料ガスラインとバルブを
介してつながるパージガス供給ラインを接続し、前記ガ
ス流量制御装置の配管をパージするようにしたことを特
徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の原料ガスを
用いて半導体を製造する装置へ原料ガスを供給するガス
供給方法およびガス供給装置に関する。
用いて半導体を製造する装置へ原料ガスを供給するガス
供給方法およびガス供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の原料ガスを用いて半導体を製造す
る装置、例えば、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチ
ング装置等の真空処理装置反応炉のガス供給装置は、各
ライン毎にガス流量制御装置と複数のストップバルブを
有しており、各々のガスは前記ガス流量制御装置によっ
て所定の流量に設定され反応炉の直前で混合され反応炉
に導入される。このような半導体製造装置においては、
半導体製造終了後には、原料ガスの供給がストップさ
れ、ガス流量制御装置前後のストップバルブで閉ざされ
た空間は、原料ガスの排除（パージ）を行ない反応性の
低いガスに置換される。また、半導体製造直前にも、前
記ガス流量制御装置前後のストップバルブで閉ざされた
空間は密封されたガスの排除を複数回行い配管内を清浄
化した後に原料ガスの導入を行う。また、このような半
導体製造に用いられるガスには人体に有害なものや、大
気と反応して引火するものなどがあるため、流量制御装
置の修理や点検、ならびにストップバルブの交換といっ
た作業を行なう場合には、これらを全て排除（パージ）
し、不活性ガス等の安全なガスに交換する必要がある。
従来、原料ガスラインへの不活性ガス供給ラインは流量
制御装置の１次側（ガスボンベと流量制御装置の間）に
ストップバルブを介して接続されていた。これは、パー
ジの効率を考えて、原料ガスのパージを行なう領域にお
いて最も排気装置から遠い所にパージガスを導入しよう
とするためである。
る装置、例えば、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチ
ング装置等の真空処理装置反応炉のガス供給装置は、各
ライン毎にガス流量制御装置と複数のストップバルブを
有しており、各々のガスは前記ガス流量制御装置によっ
て所定の流量に設定され反応炉の直前で混合され反応炉
に導入される。このような半導体製造装置においては、
半導体製造終了後には、原料ガスの供給がストップさ
れ、ガス流量制御装置前後のストップバルブで閉ざされ
た空間は、原料ガスの排除（パージ）を行ない反応性の
低いガスに置換される。また、半導体製造直前にも、前
記ガス流量制御装置前後のストップバルブで閉ざされた
空間は密封されたガスの排除を複数回行い配管内を清浄
化した後に原料ガスの導入を行う。また、このような半
導体製造に用いられるガスには人体に有害なものや、大
気と反応して引火するものなどがあるため、流量制御装
置の修理や点検、ならびにストップバルブの交換といっ
た作業を行なう場合には、これらを全て排除（パージ）
し、不活性ガス等の安全なガスに交換する必要がある。
従来、原料ガスラインへの不活性ガス供給ラインは流量
制御装置の１次側（ガスボンベと流量制御装置の間）に
ストップバルブを介して接続されていた。これは、パー
ジの効率を考えて、原料ガスのパージを行なう領域にお
いて最も排気装置から遠い所にパージガスを導入しよう
とするためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のものにおいてはつぎのような問題があった。す
なわち、図２に従来のガス供給装置における構成の一例
を示すが、このような構成では、バルブ２１６、２１
８、２２０に出流れ（バルブを閉状態にしても閉まり切
らない状態）が生じた場合、パージガスラインを介して
原料ガス２０６、２０７、２０８が混合する可能性があ
る。このような構成のガス供給装置としては、例えば実
開昭５９−１３１１４９号公報に開示されており、窒素
がＡｓＨ3やＨ2Ｓのパージラインとしても使用可能に構
成されている。しかし該公報中の図１および図２に示さ
れた構成では、前述したようにＴａｓ、Ｔｓ、Ｔｃに出
流れが生じた場合、Ｎ2ラインを介してＡｓＨ3、Ｈ2
Ｓ、ＨＣｌが混合する可能性がでてくる。原料ガスの混
合は、半導体製造において所望の流量比を得るためには
最も避けなければならないことである。また、ガス種に
よっては混合により固相物質が生成される場合も考えら
れ、これにより流量コントローラーの精度の低下やさら
なるバルブの出流れ等が引き起こされる。生産装置の場
合これらの問題点は、製品の特性の安定化が図られず、
収率（良品率）の低下を招くことになる。
た従来のものにおいてはつぎのような問題があった。す
なわち、図２に従来のガス供給装置における構成の一例
を示すが、このような構成では、バルブ２１６、２１
８、２２０に出流れ（バルブを閉状態にしても閉まり切
らない状態）が生じた場合、パージガスラインを介して
原料ガス２０６、２０７、２０８が混合する可能性があ
る。このような構成のガス供給装置としては、例えば実
開昭５９−１３１１４９号公報に開示されており、窒素
がＡｓＨ3やＨ2Ｓのパージラインとしても使用可能に構
成されている。しかし該公報中の図１および図２に示さ
れた構成では、前述したようにＴａｓ、Ｔｓ、Ｔｃに出
流れが生じた場合、Ｎ2ラインを介してＡｓＨ3、Ｈ2
Ｓ、ＨＣｌが混合する可能性がでてくる。原料ガスの混
合は、半導体製造において所望の流量比を得るためには
最も避けなければならないことである。また、ガス種に
よっては混合により固相物質が生成される場合も考えら
れ、これにより流量コントローラーの精度の低下やさら
なるバルブの出流れ等が引き起こされる。生産装置の場
合これらの問題点は、製品の特性の安定化が図られず、
収率（良品率）の低下を招くことになる。
【０００４】そこで、本発明は、上記従来の半導体を作
製する装置の原料ガス供給手段における課題を解決する
ため、流量コントローラーの精度の低下やバルブの出流
れ等が発生せず、常にクリーンな原料ガスを供給するこ
との可能な半導体を作製する装置のガス供給方法および
供給装置を提供することにある。
製する装置の原料ガス供給手段における課題を解決する
ため、流量コントローラーの精度の低下やバルブの出流
れ等が発生せず、常にクリーンな原料ガスを供給するこ
との可能な半導体を作製する装置のガス供給方法および
供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、半導体を作製する装置のガス供給方法お
よび供給装置をつぎのように構成したものである。すな
わち、本発明のガス供給方法または装置は、減圧可能な
反応炉に複数の原料ガスをガス流量制御装置を介して原
料ガスラインから導入し半導体を作製する装置へ原料ガ
スを供給するガス供給方法において、前記反応炉と前記
ガス流量制御装置との間に排気手段に接続した排気ライ
ンを有し、前記排気ラインに前記原料ガスラインとバル
ブを介してつながるパージガス供給ラインを接続し、前
記ガス流量制御装置の配管をパージするようにしたこと
を特徴としている。そして、本発明の上記ガス供給方法
においては、原料ガスラインから前記反応炉への原料ガ
ス供給中は、前記排気ラインと前記パージガス供給ライ
ンが接続されてなる両者の共用部分を排気し、前記パー
ジガス供給ラインへの原料ガスの混入を防止するように
することができる。また、本発明においては、前記原料
ガスラインは、前記ガス流量制御装置と原料ガスボンベ
間の原料ガスライン側が、前記排気ラインとバイパスラ
インを介して接続する構成を採ることができ、また、流
量制御装置と前記反応炉間の該原料ガスライン側に逆流
防止弁を設ける構成を採ることができる。
決するために、半導体を作製する装置のガス供給方法お
よび供給装置をつぎのように構成したものである。すな
わち、本発明のガス供給方法または装置は、減圧可能な
反応炉に複数の原料ガスをガス流量制御装置を介して原
料ガスラインから導入し半導体を作製する装置へ原料ガ
スを供給するガス供給方法において、前記反応炉と前記
ガス流量制御装置との間に排気手段に接続した排気ライ
ンを有し、前記排気ラインに前記原料ガスラインとバル
ブを介してつながるパージガス供給ラインを接続し、前
記ガス流量制御装置の配管をパージするようにしたこと
を特徴としている。そして、本発明の上記ガス供給方法
においては、原料ガスラインから前記反応炉への原料ガ
ス供給中は、前記排気ラインと前記パージガス供給ライ
ンが接続されてなる両者の共用部分を排気し、前記パー
ジガス供給ラインへの原料ガスの混入を防止するように
することができる。また、本発明においては、前記原料
ガスラインは、前記ガス流量制御装置と原料ガスボンベ
間の原料ガスライン側が、前記排気ラインとバイパスラ
インを介して接続する構成を採ることができ、また、流
量制御装置と前記反応炉間の該原料ガスライン側に逆流
防止弁を設ける構成を採ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、上記のように構成する
こと、即ち、従来流量コントローラーの一次側に接続さ
れていたパージラインを流量コントローラーの二次側
に、しかも排気ラインと共有化する構成を採ることによ
り、原料ガスの供給時には、原料ガス供給ラインとバル
ブ一つでつながっているパージラインを排気しておくこ
とで、パージガスラインへの原料ガス混入を防げ、パー
ジガスラインを介して原料ガスが混合することなくクリ
ーンで、しかも正確な流量の原料ガスの供給を可能とし
たものである。
こと、即ち、従来流量コントローラーの一次側に接続さ
れていたパージラインを流量コントローラーの二次側
に、しかも排気ラインと共有化する構成を採ることによ
り、原料ガスの供給時には、原料ガス供給ラインとバル
ブ一つでつながっているパージラインを排気しておくこ
とで、パージガスラインへの原料ガス混入を防げ、パー
ジガスラインを介して原料ガスが混合することなくクリ
ーンで、しかも正確な流量の原料ガスの供給を可能とし
たものである。
【０００７】以下、図を用いて本発明の原料ガス供給装
置および供給方法について詳細に説明する。図１は、本
発明の原料ガス供給装置の構成を説明するための模式的
構成図である。図中、１０１は減圧可能な反応炉で有
り、１０２〜１０４はガス流量コントローラー、１０５
はパージ用ガスボンベ１０６〜１０８は原料ガスボン
ベ、１０９〜１２７はストップバルブ、１２８は圧力計
である。ガス流量コントローラーには一般的にマスフロ
ーコントローラが使用されている。流量コントローラー
の流量設定ならびに各ストップバルブは手動でも構わな
いが、作業効率等の面からコンピュータやシーケンサ等
で自動制御されているのが一般的で有る。また、バルブ
１２５、１２６、１２７が設置されているバイパスライ
ンは、パージガスの導入および排除の時間を短縮させる
効果があり、パージガス導入時にガス流量コントローラ
ーへの逆流を暖和する効果が有る。
置および供給方法について詳細に説明する。図１は、本
発明の原料ガス供給装置の構成を説明するための模式的
構成図である。図中、１０１は減圧可能な反応炉で有
り、１０２〜１０４はガス流量コントローラー、１０５
はパージ用ガスボンベ１０６〜１０８は原料ガスボン
ベ、１０９〜１２７はストップバルブ、１２８は圧力計
である。ガス流量コントローラーには一般的にマスフロ
ーコントローラが使用されている。流量コントローラー
の流量設定ならびに各ストップバルブは手動でも構わな
いが、作業効率等の面からコンピュータやシーケンサ等
で自動制御されているのが一般的で有る。また、バルブ
１２５、１２６、１２７が設置されているバイパスライ
ンは、パージガスの導入および排除の時間を短縮させる
効果があり、パージガス導入時にガス流量コントローラ
ーへの逆流を暖和する効果が有る。
【０００８】つぎに、まず半導体製造時のガス供給方法
について説明する。堆積膜形成用の原料ガスを反応炉１
０１に流入させるには、反応炉直前のバルブ（１０９）
を閉じた状態で、排気系１（ポンプ等は不図示）により
反応炉の真空排気を行う。所定の圧力（例えば１０-6Ｔ
ｏｒｒ台）に達した所で、排気系２を用いてガス供給系
の供給準備を以下の（１）〜（８）の手順で行なう。 （１）ガス流量コントローラーの一次側のバルブ（１１
８〜１２０）、反応炉直前のバルブ（１０９）、パージ
ガスラインのバルブ１１０が閉じられていることを確認
し、ガスボンベのバルブ１２１〜１２４を開けておく。 （２）バルブ１１７を開き、次いで原料ガスラインの排
気側バルブの一つ（例えば１１１）を開いてガス流量コ
ントローラー１０２前後のガス配管内を排気する。この
とき同時にバイパスラインに設けられたバルブ１２５も
開けておくと短時間で排気が完了する。真空系１２８が
所定の圧力（例えば１０-4Ｔｏｒｒ台）に達したら、バ
ルブ１１１を閉じ、次いでバルブ１１３、１２６を開
き、ガス流量コントローラー１０３前後のガス配管内を
排気する。同様にして、１１３を閉じた後１１５、１２
７を開きガス流量コントローラー１０４前後のガス配管
内を排気する。このように、残留ガスが混ざらないよう
に各原材料ガスラインをひとつづつ排気を行なう。 （３）次いで、バルブ１１７が開いた状態で、バルブ１
１１〜１１６を開け、反応炉直前のバルブ１０９までの
配管内のガスを排除する。 （４）真空系１２８が所定の圧力（例えば１０-4Ｔｏｒ
ｒ台）に達したら、バルブ１１７を閉じ、次いでパージ
ラインのバルブ１１０を開け、ガス流量コントローラ前
後のガス配管内（１１８，１１９，１２０から１０９お
よび１１７までの範囲）にパージガスを導入する。 （５）１１０を閉じてパージガスの供給を止め、次い
で、バルブ１１７を開き、手順（４）で導入したガス配
管内のパージ用ガスを排気する。手順（４）、（５）を
繰り返し行なった後（例えば５回）、 （６）バルブ１１２、１１４、１１６ならびに各ライン
のバイパスバルブ１２５、１２６、１２７を閉じ、バル
ブ１０９を開き、ガス流量コントローラ１０２〜１０４
の設定は０の状態で、バルブ１１８、１１９、１２０を
開く。 （７）バルブ１１１、１１３、１１５を閉じ、バルブ１
１２、１１４、１１６を開くと原料ガスが反応炉へ供給
可能な状態になる。 （８）この状態から、半導体製造の条件に従って設定さ
れているガス流量まで、ゆっくり流量を上げていく。こ
うすることで、反応炉へ急激にガスが導入される事がな
く反応炉内のダストの舞い上がりを防ぐ事が可能にな
る。また、反応炉へガスを供給している最中、つまり半
導体の製造中も１１７を開き、バルブ１１０、１１１、
１１３、１１５、までの配管中を排気しておくことで、
万が一バルブ１１０、１１１、１１３、１１５、のいず
れかに出流れが生じても原料ガス同士が混ざり合う事が
避けられる。
について説明する。堆積膜形成用の原料ガスを反応炉１
０１に流入させるには、反応炉直前のバルブ（１０９）
を閉じた状態で、排気系１（ポンプ等は不図示）により
反応炉の真空排気を行う。所定の圧力（例えば１０-6Ｔ
ｏｒｒ台）に達した所で、排気系２を用いてガス供給系
の供給準備を以下の（１）〜（８）の手順で行なう。 （１）ガス流量コントローラーの一次側のバルブ（１１
８〜１２０）、反応炉直前のバルブ（１０９）、パージ
ガスラインのバルブ１１０が閉じられていることを確認
し、ガスボンベのバルブ１２１〜１２４を開けておく。 （２）バルブ１１７を開き、次いで原料ガスラインの排
気側バルブの一つ（例えば１１１）を開いてガス流量コ
ントローラー１０２前後のガス配管内を排気する。この
とき同時にバイパスラインに設けられたバルブ１２５も
開けておくと短時間で排気が完了する。真空系１２８が
所定の圧力（例えば１０-4Ｔｏｒｒ台）に達したら、バ
ルブ１１１を閉じ、次いでバルブ１１３、１２６を開
き、ガス流量コントローラー１０３前後のガス配管内を
排気する。同様にして、１１３を閉じた後１１５、１２
７を開きガス流量コントローラー１０４前後のガス配管
内を排気する。このように、残留ガスが混ざらないよう
に各原材料ガスラインをひとつづつ排気を行なう。 （３）次いで、バルブ１１７が開いた状態で、バルブ１
１１〜１１６を開け、反応炉直前のバルブ１０９までの
配管内のガスを排除する。 （４）真空系１２８が所定の圧力（例えば１０-4Ｔｏｒ
ｒ台）に達したら、バルブ１１７を閉じ、次いでパージ
ラインのバルブ１１０を開け、ガス流量コントローラ前
後のガス配管内（１１８，１１９，１２０から１０９お
よび１１７までの範囲）にパージガスを導入する。 （５）１１０を閉じてパージガスの供給を止め、次い
で、バルブ１１７を開き、手順（４）で導入したガス配
管内のパージ用ガスを排気する。手順（４）、（５）を
繰り返し行なった後（例えば５回）、 （６）バルブ１１２、１１４、１１６ならびに各ライン
のバイパスバルブ１２５、１２６、１２７を閉じ、バル
ブ１０９を開き、ガス流量コントローラ１０２〜１０４
の設定は０の状態で、バルブ１１８、１１９、１２０を
開く。 （７）バルブ１１１、１１３、１１５を閉じ、バルブ１
１２、１１４、１１６を開くと原料ガスが反応炉へ供給
可能な状態になる。 （８）この状態から、半導体製造の条件に従って設定さ
れているガス流量まで、ゆっくり流量を上げていく。こ
うすることで、反応炉へ急激にガスが導入される事がな
く反応炉内のダストの舞い上がりを防ぐ事が可能にな
る。また、反応炉へガスを供給している最中、つまり半
導体の製造中も１１７を開き、バルブ１１０、１１１、
１１３、１１５、までの配管中を排気しておくことで、
万が一バルブ１１０、１１１、１１３、１１５、のいず
れかに出流れが生じても原料ガス同士が混ざり合う事が
避けられる。
【０００９】次に半導体製造終了後について説明する。
半導体製造終了と同時にバルブ１１８〜１２０を閉じ、
反応炉を通して排気系１により残留ガスを排気した後、
１０９を閉じ、バルブ１１１、１１３、１１５を開き、
排気系２へ切り替える。続いて上記した（４）、（５）
の操作を繰り返し行ない、（４）の操作の次にバルブ１
１０、１１１、１１３、１１５を閉じる。このとき流量
コントローラの前後はパージガスが充填され、１０９〜
１２０のバルブは全て閉じられている。この後しばらく
製造が行なわれない場合はバルブ１２１〜１２４も閉じ
ておく。図１では、原料ガスが３種類、パージガスが１
種類の場合で説明したが、これに限られる物ではなく、
さらに多くのガスを用いる場合は１０６〜１０８と並列
に配管すれば良い事は言うまでもない。しかし、ＳｉＨ
4等の可燃性ガスと酸素等の支燃性ガスは１０６〜１０
８と同様には配管せずに、反応炉の直前、バルブ１０９
の２次側で合流するように配管するか、または、別々に
反応炉へ導入するのが普通で有る。
半導体製造終了と同時にバルブ１１８〜１２０を閉じ、
反応炉を通して排気系１により残留ガスを排気した後、
１０９を閉じ、バルブ１１１、１１３、１１５を開き、
排気系２へ切り替える。続いて上記した（４）、（５）
の操作を繰り返し行ない、（４）の操作の次にバルブ１
１０、１１１、１１３、１１５を閉じる。このとき流量
コントローラの前後はパージガスが充填され、１０９〜
１２０のバルブは全て閉じられている。この後しばらく
製造が行なわれない場合はバルブ１２１〜１２４も閉じ
ておく。図１では、原料ガスが３種類、パージガスが１
種類の場合で説明したが、これに限られる物ではなく、
さらに多くのガスを用いる場合は１０６〜１０８と並列
に配管すれば良い事は言うまでもない。しかし、ＳｉＨ
4等の可燃性ガスと酸素等の支燃性ガスは１０６〜１０
８と同様には配管せずに、反応炉の直前、バルブ１０９
の２次側で合流するように配管するか、または、別々に
反応炉へ導入するのが普通で有る。
【００１０】また、別の実施形体として、図３が考えら
れる。図３に示した構成はガス流量コントローラーへの
逆流を完全に防ぐためのストップバルブ３２６、３２
８、３３０が設けられている。これらのバルブ（３２
６、３２８、３３０）は通常は開いているが、上記手順
（４）のパージガス導入時のみに閉じられるが、このと
きバイパスライン上のバルブ３２５、３２７、３２９が
開かれていることは言うまでもない。次いで上記手順
（５）においては開かれることになる。
れる。図３に示した構成はガス流量コントローラーへの
逆流を完全に防ぐためのストップバルブ３２６、３２
８、３３０が設けられている。これらのバルブ（３２
６、３２８、３３０）は通常は開いているが、上記手順
（４）のパージガス導入時のみに閉じられるが、このと
きバイパスライン上のバルブ３２５、３２７、３２９が
開かれていることは言うまでもない。次いで上記手順
（５）においては開かれることになる。
【００１１】
【実施例】図１と同様の原料ガス供給装置を用い、反応
炉には図５に示される装置を用いて、図６に示される層
構成のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体の製造を行なった。図５は電
源としてＲＦ帯の周波数を用いた高周波プラズマＣＶＤ
法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）による電子写
真用光受容部材の製造装置の一例を示す模式的な構成図
である。
炉には図５に示される装置を用いて、図６に示される層
構成のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体の製造を行なった。図５は電
源としてＲＦ帯の周波数を用いた高周波プラズマＣＶＤ
法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）による電子写
真用光受容部材の製造装置の一例を示す模式的な構成図
である。
【００１２】図４に示す製造装置の構成は以下の通りで
ある。この装置は大別すると、堆積装置（４０１）、原
料ガスの供給装置（図示せず）、反応容器（４０５）内
を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成され
ている。堆積装置（４０１）中の反応容器（４０５）内
には円筒状支持体（４０２）、支持体加熱用ヒーター
（４０３）、原料ガス導入管（４０４）が設置され、更
に高周波マッチングボックス（４０６）が接続されてい
る。その他は、真空計（４０８）、反応容器のリークバ
ルブ（４０９）、真空排気のメインバルブ（４１０）で
ある。
ある。この装置は大別すると、堆積装置（４０１）、原
料ガスの供給装置（図示せず）、反応容器（４０５）内
を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成され
ている。堆積装置（４０１）中の反応容器（４０５）内
には円筒状支持体（４０２）、支持体加熱用ヒーター
（４０３）、原料ガス導入管（４０４）が設置され、更
に高周波マッチングボックス（４０６）が接続されてい
る。その他は、真空計（４０８）、反応容器のリークバ
ルブ（４０９）、真空排気のメインバルブ（４１０）で
ある。
【００１３】原料ガス供給装置（図１）は、ＳｉＨ4、
ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガスのボ
ンベとバルブおよびマスフローコントローラーから構成
され、各原料ガスのボンベはバルブ（４０９）を介して
反応容器（４０５）内のガス導入管（４０４）に接続さ
れている。この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以
下のように行なうことができる。まず、反応容器（４０
５）内に円筒状支持体（４０２）を設置し、不図示の排
気装置（例えば真空ポンプ）により反応容器（４０５）
内を排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター（４０
３）により円筒状支持体（４０２）の温度を２００℃及
至３５０℃の所定の温度に制御する。。
ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガスのボ
ンベとバルブおよびマスフローコントローラーから構成
され、各原料ガスのボンベはバルブ（４０９）を介して
反応容器（４０５）内のガス導入管（４０４）に接続さ
れている。この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以
下のように行なうことができる。まず、反応容器（４０
５）内に円筒状支持体（４０２）を設置し、不図示の排
気装置（例えば真空ポンプ）により反応容器（４０５）
内を排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター（４０
３）により円筒状支持体（４０２）の温度を２００℃及
至３５０℃の所定の温度に制御する。。
【００１４】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体（４
０２）が所定の温度になったところで、堆積膜形成用の
原料ガスを前記した方法で反応容器（４０５）に流入さ
せる。その際、反応容器（４０５）内の圧力が１Ｔｏｒ
ｒ以下の所定の圧力になるように真空計（４０８）を見
ながらメインバルブ（４１０）の開口を調整する。内圧
が安定したところで、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電
源（不図示）を所望の電力に設定して、高周波マッチン
グボックス（４０６）を通じて反応容器（４０５）内に
ＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。この放電
エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが
分解され、円筒状支持体（４０２）上に所定のシリコン
を主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。所望
の膜厚の形成が行なわれた後、ＲＦ電力の供給を止め、
流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆
積膜の形成を終える。また、膜形成の均一化を図るため
に、層形成を行っている間は、支持体（４０２）を駆動
装置（不図示）によって所定の速度で回転させることも
有効である。さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられること
は言うまでもない。
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体（４
０２）が所定の温度になったところで、堆積膜形成用の
原料ガスを前記した方法で反応容器（４０５）に流入さ
せる。その際、反応容器（４０５）内の圧力が１Ｔｏｒ
ｒ以下の所定の圧力になるように真空計（４０８）を見
ながらメインバルブ（４１０）の開口を調整する。内圧
が安定したところで、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電
源（不図示）を所望の電力に設定して、高周波マッチン
グボックス（４０６）を通じて反応容器（４０５）内に
ＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。この放電
エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが
分解され、円筒状支持体（４０２）上に所定のシリコン
を主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。所望
の膜厚の形成が行なわれた後、ＲＦ電力の供給を止め、
流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆
積膜の形成を終える。また、膜形成の均一化を図るため
に、層形成を行っている間は、支持体（４０２）を駆動
装置（不図示）によって所定の速度で回転させることも
有効である。さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられること
は言うまでもない。
【００１５】図５は光受容部材である代表的なａ−Ｓ
ｉ：Ｈ感光体５００の層構成である。５０２は光受容
層、５０３は光導電層、５０４は表面層、５０５は電荷
注入阻止層、５０１は導電性基体である。図１と同様の
原料ガス供給装置を用いて、図５のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体
の製作を５００回連続で行なったが、帯電能、感度等の
電気的特性の再現性も非常に良く、長期的に安定してい
た。
ｉ：Ｈ感光体５００の層構成である。５０２は光受容
層、５０３は光導電層、５０４は表面層、５０５は電荷
注入阻止層、５０１は導電性基体である。図１と同様の
原料ガス供給装置を用いて、図５のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体
の製作を５００回連続で行なったが、帯電能、感度等の
電気的特性の再現性も非常に良く、長期的に安定してい
た。
【００１６】（比較例）図２に示されるのと同様の従来
のガス供給装置を用いてａ−Ｓｉ：Ｈ感光体の製作を行
なったところ、１００回目を過ぎた頃に電気的特性がそ
れまでのものより大きく低下した物が発生した。初期の
特性の安定している物と低下したものをＳＩＭＳにより
組成分析を行なったところ光導電層における組成にずれ
が生じていることが判明した。この時、ガス供給装置の
流量コントローラを調べたところ、設定値と実流量に差
が生じている事が判明し、これを交換する事で特性は通
常のものに戻った。以上の結果より、ガス供給装置を本
発明の構成にする事で、バルブの出流れによる原料ガス
の混合によって固層生成物などが生じることがなく、ガ
ス流量コントローラの精度を低下させることも無くなる
ことがわかる。本発明のガス供給装置を生産装置に応用
することで、製品の特性の安定化が図れ、収率（良品
率）の向上が期待できる。
のガス供給装置を用いてａ−Ｓｉ：Ｈ感光体の製作を行
なったところ、１００回目を過ぎた頃に電気的特性がそ
れまでのものより大きく低下した物が発生した。初期の
特性の安定している物と低下したものをＳＩＭＳにより
組成分析を行なったところ光導電層における組成にずれ
が生じていることが判明した。この時、ガス供給装置の
流量コントローラを調べたところ、設定値と実流量に差
が生じている事が判明し、これを交換する事で特性は通
常のものに戻った。以上の結果より、ガス供給装置を本
発明の構成にする事で、バルブの出流れによる原料ガス
の混合によって固層生成物などが生じることがなく、ガ
ス流量コントローラの精度を低下させることも無くなる
ことがわかる。本発明のガス供給装置を生産装置に応用
することで、製品の特性の安定化が図れ、収率（良品
率）の向上が期待できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上の構成により、流量コン
トローラーの精度の低下やバルブの出流れ等が発生せ
ず、常にクリーンな原料ガスを供給することでき、耐久
性に優れ、収率の向上を図ることが可能な半導体を作製
する装置のガス供給方法および供給装置を実現すること
ができる。特に、従来流量コントローラーの一次側に接
続されていたパージラインを流量コントローラーの二次
側に、しかも排気ラインと共有化する構成を採ることに
より、原料ガスの供給時には、原料ガス供給ラインとバ
ルブ一つでつながっているパージラインを排気しておく
ことで、パージガスラインへの原料ガス混入を防げ、パ
ージガスラインを介して原料ガスが混合することなくク
リーンで、しかも正確な流量の原料ガスの供給が可能と
なる。
トローラーの精度の低下やバルブの出流れ等が発生せ
ず、常にクリーンな原料ガスを供給することでき、耐久
性に優れ、収率の向上を図ることが可能な半導体を作製
する装置のガス供給方法および供給装置を実現すること
ができる。特に、従来流量コントローラーの一次側に接
続されていたパージラインを流量コントローラーの二次
側に、しかも排気ラインと共有化する構成を採ることに
より、原料ガスの供給時には、原料ガス供給ラインとバ
ルブ一つでつながっているパージラインを排気しておく
ことで、パージガスラインへの原料ガス混入を防げ、パ
ージガスラインを介して原料ガスが混合することなくク
リーンで、しかも正確な流量の原料ガスの供給が可能と
なる。
【図１】本発明のガス供給装置の好適な実施態様例の装
置構成を説明するための模式的構成図である。
置構成を説明するための模式的構成図である。
【図２】従来のガス供給装置の装置構成を説明するため
の模式的構成図である。
の模式的構成図である。
【図３】本発明のガス供給装置の好適な実施態様例の装
置構成を説明するための模式的構成図である。
置構成を説明するための模式的構成図である。
【図４】高周波プラズマＣＶＤ法による電子写真用光受
容部材の製造装置の一例を示す模式的な構成図である。
容部材の製造装置の一例を示す模式的な構成図である。
【図５】アモルファスシリコン電子写真用光受容部材の
層構成を示す模式的な構成図である。
層構成を示す模式的な構成図である。
１０１：反応炉 １０２〜１０４：ガス流量コントローラー １０５：ガスボンベ（パージガス） １０６〜１０８：ガスボンベ（原料ガス） １０９〜１２７：ストップバルブ １２８：真空計 ３２６、３２８、３３０：逆流を防ぐためのストップパ
ルブ ４０１：堆積装置 ４０２：円筒状支持体 ４０３：支持体加熱用ヒーター ４０４：原料ガス導入管 ４０５：反応容器 ４０６：マッチングボックス ４０７：原料ガス配管 ４０８：真空計 ４０９：反応容器リークバルブ ４１０：メイン排気バルブ ５００：光受容部材 ５０１：導電性支持体 ５０２：光受容層 ５０３：光導電層 ５０４：表面層 ５０５：電荷注入阻止層 ５０６：自由表面
ルブ ４０１：堆積装置 ４０２：円筒状支持体 ４０３：支持体加熱用ヒーター ４０４：原料ガス導入管 ４０５：反応容器 ４０６：マッチングボックス ４０７：原料ガス配管 ４０８：真空計 ４０９：反応容器リークバルブ ４１０：メイン排気バルブ ５００：光受容部材 ５０１：導電性支持体 ５０２：光受容層 ５０３：光導電層 ５０４：表面層 ５０５：電荷注入阻止層 ５０６：自由表面
Claims (6)
- 【請求項１】減圧可能な反応炉に、複数の原料ガスをガ
ス流量制御装置を介して原料ガスラインから導入し、半
導体を作製する装置へ原料ガスを供給するガス供給方法
において、前記反応炉と前記ガス流量制御装置との間に
排気手段に接続した排気ラインを有し、前記排気ライン
に前記原料ガスラインとバルブを介してつながるパージ
ガス供給ラインを接続し、前記ガス流量制御装置の配管
をパージするようにしたことを特徴とするガス供給方
法。 - 【請求項２】 前記原料ガスラインから前記反応炉への
原料ガス供給中は、前記排気ラインと前記パージガス供
給ラインが接続されてなる両者の共用部分を排気し、前
記パージガス供給ラインへの原料ガスの混入を防止した
ことを特徴とする請求項１に記載のガス供給方法。 - 【請求項３】前記原料ガスラインは、前記ガス流量制御
装置と原料ガスボンベ間の原料ガスライン側が、前記排
気ラインとバイパスラインを介して接続されていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス供給
方法。 - 【請求項４】減圧可能な反応炉に複数の原料ガスをガス
流量制御装置を介して原料ガスラインから導入し半導体
を作製する装置へ原料ガスを供給するガス供給装置にお
いて、前記反応炉と前記ガス流量制御装置との間に排気
手段に接続した排気ラインと、該排気ラインに接続され
ると共に前記原料ガスラインとバルブを介してつながる
パージガス供給ラインと、を有することを特徴とするガ
ス供給装置。 - 【請求項５】前記原料ガスラインは、前記ガス流量制御
装置と原料ガスボンベ間の原料ガスライン側が、前記排
気ラインとバイパスラインを介して接続されていること
を特徴とする請求項４に記載のガス供給装置。 - 【請求項６】前記原料ガスラインは、流量制御装置と前
記反応炉間の該原料ガスライン側に逆流防止弁を有して
いることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の
ガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17054796A JP3706685B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 半導体を作製する装置のガス供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17054796A JP3706685B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 半導体を作製する装置のガス供給方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH101776A true JPH101776A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3706685B2 JP3706685B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=15906911
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17054796A Expired - Fee Related JP3706685B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 半導体を作製する装置のガス供給方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3706685B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001849A1 (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | シャープ株式会社 | 真空処理装置及びガス供給方法 |
| JP2010258051A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 気相成長装置と半導体装置の製造方法 |
| JP2015010247A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及び基板処理プログラム |
| JP2016108590A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | プラズマ成膜装置とプラズマ成膜方法 |
| US20210296141A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6447872A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-22 | Matsushita Electronics Corp | Thin film forming device |
| JPS6441128U (ja) * | 1987-09-07 | 1989-03-13 | ||
| JPH0628040A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Sony Corp | マスフローコントローラー |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP17054796A patent/JP3706685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6447872A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-22 | Matsushita Electronics Corp | Thin film forming device |
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| JP5274557B2 (ja) * | 2008-07-04 | 2013-08-28 | シャープ株式会社 | 真空処理装置及びガス供給方法 |
| JP2010258051A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 気相成長装置と半導体装置の製造方法 |
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| US20210296141A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
| JP2021150596A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理方法および熱処理装置 |
| US12051596B2 (en) * | 2020-03-23 | 2024-07-30 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3706685B2 (ja) | 2005-10-12 |
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