JPS63118073A - 反応ガスパ−ジシステム - Google Patents

反応ガスパ−ジシステム

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Publication number
JPS63118073A
JPS63118073A JP26302586A JP26302586A JPS63118073A JP S63118073 A JPS63118073 A JP S63118073A JP 26302586 A JP26302586 A JP 26302586A JP 26302586 A JP26302586 A JP 26302586A JP S63118073 A JPS63118073 A JP S63118073A
Authority
JP
Japan
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pipe
gas
valve
reaction
supply pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP26302586A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Nagasaki
恵一 長崎
Hiroshi Aikawa
相川 博
Masayuki Hachitani
昌幸 蜂谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority to JP26302586A priority Critical patent/JPS63118073A/ja
Publication of JPS63118073A publication Critical patent/JPS63118073A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4402Reduction of impurities in the source gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は反応ガスパージシステムに関する。史に詳細に
は、本発明は構成が部用で、スルーブツトを向−1−さ
せることのできる反応ガスパージシステムに関する。
[従来の技術] 薄膜の形成方法として半導体工業において一般に広(用
いられているものの一つに化学的気相成長法(CVD:
Chemical  VapourDepos i t
 1on)がある。CV I)とは、ガス状物質を化学
反応で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。
CVDの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりかな
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高<、siや5iL−の熱酸化膜
l;に成長した場合も電気的特性が安定であることで、
広< ffi、導体表面のパッ/ベーション膜として利
用されている。
CVDによる薄膜形成は、例えば500 ’C程度に加
熱したウェハに反応ガス(例えば、SiH4+02.ま
たはS i H4+N20)を供給して行われる。l・
、記の反応ガスは反応炉内のウェハに吹きつけられ、該
ウェハの表面に5i02の薄膜を形成する。
史に、所望のパターンを得るために不必髪な部分の酸化
膜をエツチングしたり、反応炉の内装面に付着した異物
を除去するためにCFq等のガスを使用する。
[発明が解決しようとする問題点コ CV I)やドライエツチングなどの処理を行う従来の
気相反応装置のガス供給系のフローシートを第2図に示
す。
第2図に示されるように、従来の装置では反応終了後、
S i H41N 20およびCFq等の有’ij7ガ
スはN2ガスで希釈し、安全な状態にしてから排出され
ていた。
例えば、N2ガス供給パイプ100から分岐パイプ11
2が延び、この分岐パイプから更に希釈N2ガス混合パ
イプ114がSiH4供給パイプ120に接続されてい
る。希釈N2ガス混合バイブ114は逆市弁CV 10
2およびエアベローズバルブK V 105を有する。
また、S r H4供給パイプ120は希釈N2ガス混
合バイブ114との接続点の手11カにエアベローズバ
ルブA V 106を有し、接続点の先にフィルタF2
、マスフローコントローラMFC2およびエアベローズ
バルブA V +04を有する。SiH4供給パイプ1
20はこのエアベローズバルブA V 104の先で第
1反応ガス送入パイプ150に接続されている。そして
、マスフローコントローラMFC2とエアベローズバル
ブA V +04との間のパイプ部分から排出パイプ1
16を分岐させている。排出パイプ116はエアベロー
ズバルブAV103および逆j1・弁CVIOIを仔す
る。
カ<シて、反応終了後はエアベローズバルブAV+06
を閉じてSiH4の供給を11・める。パイプ120内
に残留しているSiH4は希釈N2ガス混合バイブ11
4から送られてくるN2ガスで希釈され、排出パイプ1
16を経て排出するが、または第1反応ガス送入パイプ
150から反応炉200を経てυE出する。
しかし、この場合、S i H4供給パイプ120内に
は常にN2ガスが残留することとなる。そのため、次の
反応処理に入ろうとする際、この残留N2ガスとSiH
4とか混ざった状態で反応炉200に送入されることと
なり、S i H4のd−味ガス流量が安定するまでに
多大な時間を費やしていた。
また、反応炉を経由してυ[出させると、排出操作に過
大な時間を必謁とする。その結果 iF導体素子の製造
上程全体のスループットが低下する。
これらの問題点はN20を供給するためのパイプ130
およびCFqを供給するためのパイプ140についても
全く同様に現れる。
[発明の目的] 従って、本発明の[1的は5i84等の反応ガス供給パ
イプ内にN2ガスを混入することな(、かつ、反応炉を
経111することなく供給パイプ内の反応ガスをパージ
する/ステl、を提供することである。
[問題点を解決するための手段コ 前記の問題点を解決し、あわせて本発明の目的を辻成す
るための手段として、この発明は、気相反応装置の反応
炉へ反応ガスを送入するパイプに各反応ガス供給パイプ
がバルブを介して接続されており、この反応ガスのうち
供給パイプ内に残留することが好ましくないガスの供給
パイプについて、前記バルブの手前において残留ガス排
出パイプを結合し、このパイプを排気ポンプに接続した
ことを特徴とする反応ガスパージシステムを提供する。
[作用コ 前記のように、本発明の反応ガスパーンシステムでは、
バルブを介して反応ガス送入パイプに接続される反応ガ
ス供給パイプに、このバルブの手前からバイパスとして
残留ガスυ[出パイプを結合し、このυ1出パイプの末
端を排気ポンプに接続する。
かくして、反応処理が終j′シた時点で反応ガス送入パ
イプと反応ガス供給パイプとの接続点に介在するバルブ
を閉じ、排気ポンプを駆動させれば反応ガス供給パイプ
内に残留しているガスは、反応炉を経ることなく、FJ
r出バイブを経てパイプ外へ極めて迅速に排出される。
この排出パイプにもバルブを配設し、排出完了後はこの
バルブを閉じることにより反応ガス供給パイプ内を真空
状態に維持することができる。従って、次の反応処理に
入る際は接続点のバルブを開くことにより所定のガス流
量の反応ガスを直ちに反応炉へ送ることができる。
その結果、スループットを向上させることができ、また
、N2ガスで希釈する必要がないのでパージシステム全
体の構成がシンプルとなりコスト低ドにつながる。
[実施例コ 以下、図面を参!!((Lながら本発明の反応ガスパー
ジシステムの一実施例について史に詳細に説明する。
第1図は本発明の反応ガスパージシステムの一例を示す
フローシートである。
第1図に示されるように、反応ガス送入バイブ10には
N2ガス供給パイプ20とSiH4ガス供給パイプ30
とが接続され、反応ガス送入バイブ40にはN20ガス
供給パイプ50. cr;’、、ガス供給バイブロ0お
よび02ガス供給パイプ70が接続されている。
反応ガス過大パイプ10は開閉弁12およびフィルタ1
4を介して反応炉1に接続されている。
同様に、反応ガス過大パイプ40は開閉弁42およびフ
ィルタ44を介して反応炉1に接続されている。
N2ガス供給パイプ20はN2ガス供給諒21に接続さ
れており、エアベローズバルブ22を介して反応ガス過
大パイプ10に接続されている。
SiH4ガス供給パイプ30も同様に供給源31を有し
、エアベローズバルブ32を介して反応ガス過大パイプ
10に接続されている。
N20ガス供給パイプ50 + CF 4ガス供給バイ
ブロ0および02ガス供給パイプ70もそれぞれ供給源
51.61および71を何し、エアベローズバルブ52
.E32および72をそれぞれ介して反応ガス過大パイ
プ40に接続されている。
ガス供給パイプ20,30,50.60および70はそ
れぞれ途中にマスフローコントローラ23.33.53
.63および73をイアする。
SiH4ガス供給パイプ30はエアベローズバルブ32
とマスフローコントローラ33との間に残留ガス排出パ
イプ34が結合されている。同様に、N20ガス供給パ
イプ50には排出パイプ54が、またCFqFス供給バ
イブロ0には排出バイブロ4が接続されている。これら
のυト出パイプは排出管80に合流され、この排出管8
0は排気ポンプ2に接続されている。この排気ポンプ2
は反応炉のυ[気相としても兼用することができるので
、ポンプ2と反応炉1とを結ぶ排気パイプ3の途中にエ
アベローズバルブ4を配設し、υF出前管80このエア
ベローズバルブ4とポンプ2との間でυト気バイブ3に
接続される。
排出パイプ34はエアベローズバルブ35およ 2び逆
11−弁36を有する。排出パイプ54および64も同
様にエアベローズバルブ55および65と逆11−弁5
6および6Gを有する。
次に本発明の反応ガスパージシステムの具体的動作につ
いて説明する。
反応炉内における反応処理が終rしたら、まず、供給源
側のバルブを閉じてガスの供給を市める。
SiH4,N20またはCFqFスを使用している場合
には、接続点側のバルブも同時に閉じる。
その後、バイパスのυト出パイプのバルブを開き、排気
ポンプを駆動させる。供給源側と接続点側の両方のバル
ブが閉じられているので、その間のパイプ内の残留ガス
はこのバイパスの排出パイプを経て排気ポンプにより排
出される。残留ガスの排出を促進するために反応炉排気
パイプ3のバルブ4を閉じておくこともできる。
各反応ガス供給パイプのバルブの開閉操作で反応炉と供
給パイプとの間を遮断したり連通させたりすることがで
きるので、特別なことがなければ反応ガス過大パイプの
開閉弁12および42は常時間状態にしておくことが好
ましい。反応炉内の残留ガスをN2ガスで希釈または置
換する必要がある場合には、N2ガス供給パイプのバル
ブ22を開くこともできる。
反応炉内へ異物が混入することを防市するためニ、各反
応ガス供給パイプのマスフローコントローラと供給源と
の間にフィルタ(Fl〜F5)を設けることが好ましい
前記以外の有毒反応ガスを使用する場合には、そのガス
の供給パイプを図示された通りに増設するだけでよい。
N2ガスおよび02ガスの供給パイプについては、供給
源側に圧力スイッチPsi、PS2と逆+L弁CV1.
CV2をそれぞれ配設することもできる。更に、ガスコ
ントロール部には空気供給源に接続されたマニホールド
電磁弁を配設することもできる。これにも圧力スイッチ
PS3を設けることができる。
本ffi 明の反応ガスパージシステムはマニュアルで
も、シーケンシャルでも制御できる。シーケン・シャル
制御する場合に必要な付随的装置群(例えば、マスフロ
ーコントローラ電源、リレー、圧力スイソチ表示部、ノ
イズフィルタ等)は当業者に周知である。
[発明の効果コ 以上説明したように、本発明の反応ガスパージシステム
では、バルブを介して反応ガス送入パイプに接続される
反応ガス供給パイプに、このバルブの手1nからバイパ
スとして残留ガス排出パイプを結合し、この排出パイプ
の末端を排気ポンプに接続する。
かくして、反応処理が終了した時点で反応ガス送入パイ
プと反応ガス供給パイプとの接続点に介在するバルブを
閉じ、排気ポンプを駆動させれば反応ガス供給パイプ内
に残留しているガスは、反応炉を経ることなく、排出パ
イプを経てパイプ外へ極めて迅速にυト出される。
この排出パイプにもバルブを配設し、排出完r後はこの
バルブを閉じることにより反応ガス供給パイプ内を真空
状態に維持することができる。従って、次の反応処理に
入る際は接続点のバルブを開くことにより所定のガス流
眼の反応ガスを直ちに反応炉へ送入し、所望の反応処理
を迅速に開始することができる。
その結果、スループットを大幅に向1−させることがで
き、またNN2ガスで希釈する必要がないのでパージシ
ステム全体の構成がノンプルとなりコスト低下につなが
る。特に、従来のシステムに比べて、各排出パイプ毎に
バルブを1個省略でき、そのための配管も併せて省略で
きるし、バルブの開閉動作も簡略化させることができる
本発明の反応ガスパージシステムは、反応炉自体が強力
な排気ポンプを備えたプラズマまたは減圧CVD薄膜形
成装置について使用することが特に好ましい。その他、
常圧CV I)およびドライエンチング等の気相反応装
置においても当然使用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の反応ガスパージ/ステl、の−例を示
すフローシートであり、第2図は従来の反応ガスパージ
システムの一例を示すフローシートである。 1・・・反応炉、2・・・排気ポンプ、3・・・反応炉
排気パイプ、4・・・バルブ、10および40・・・反
応ガス送入パイプ、20・・・N2ガス供給パイプ。 30・・・SiH4ガス供給パイプ、34.54および
64・・・残留ガスυ1出パイプ、50・・・N20ガ
ス供給パイプ、60・・・CFQガス供給パイプ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気相反応装置の反応炉へ反応ガスを送入するパイ
    プに各反応ガス供給パイプがバルブを介して接続されて
    おり、この反応ガスのうち供給パイプ内に残留すること
    が好ましくないガスの供給パイプについて、前記バルブ
    の手前において残留ガス排出パイプを結合し、このパイ
    プを排気ポンプに接続したことを特徴とする反応ガスパ
    ージシステム。
  2. (2)残留ガス排出パイプは逆止弁およびエアベローズ
    バルブを有する特許請求の範囲第1項に記載の反応ガス
    パージシステム。
  3. (3)排気ポンプはバルブを介して反応炉にも結合され
    ており、残留ガス排出パイプはこのポンプとバルブとの
    間でポンプに接続されている特許請求の範囲第1項また
    は第2項に記載の反応ガスパージシステム。
JP26302586A 1986-11-05 1986-11-05 反応ガスパ−ジシステム Pending JPS63118073A (ja)

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Cited By (3)

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WO2025158590A1 (ja) * 2024-01-24 2025-07-31 株式会社Kokusai Electric 基板処理方法、半導体装置の製造方法、プログラム、基板処理装置及びガス供給システム

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