Claims (3)
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Vorrichtung zur Trägergasbeladung und zur Bevorratung flüssiger Medien, bestehend aus einem Oberteil und einem mit diesem über eine Dichtstelle verbundenen Behälter, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter (1) von einem mit dem Oberteil (2) verbundenen Schutzmantel (6) umgeben ist und der Schutzmantel (6) mindestens einen Durchbruch (7) aufweist, der abdichtend mit einem durchsichtigen Material hinterlegt ist.1. A device for carrier gas loading and storage of liquid media, consisting of an upper part and a connected thereto via a sealing point container, characterized in that the container (1) by a with the upper part (2) connected protective sheath (6) is surrounded and the protective sheath (6) has at least one opening (7) which is sealingly backed by a transparent material.
2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Oberteil (2) aus korrosionsfestem Material besteht.2. Device according to item 1, characterized in that the upper part (2) consists of corrosion-resistant material.
3. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter (1) aus gegen flüssige Halogenide resistentem durchsichtigem Material ausgeführt ist.3. Device according to item 1, characterized in that the container (1) is made of liquid halides resistant to transparent material.
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beladung von Trägergasen mit aus flüssigen Medien erzeugten Dämpfen und zur Bevorratung der flüssigen Medien, die aggressiv und toxisch sein können, als Bestandteil von Gasversorgungssystemen für Dotier- und Epitaxieprozesse zur Halbieiterbauelementeherstellung.The invention relates to a device for loading carrier gases with vapors generated from liquid media and for storing the liquid media, which may be aggressive and toxic, as part of gas supply systems for doping and epitaxy processes for semi -iter device production.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es sind Vorrichtungen zur Beladung von Trägergasen und zur Bevorratung flüssiger Medien für Dotier- und Epitaxieprozesse zur Halbleiterherstellung bekannt, die aus Edelstahl oder aus Kieselglas hergestellt sind mittels deren die Beladung eines Trägergases, welches auch ein Gemisch mehrerer Gase sein kann, in der Weise erfolgt, daß das Trägergas entweder durch das flüssige Medium, das für Dotierprozesse ein Dotiermittel, wie zum Beispiel die Halogenide Phosphorylchiorid, Bortribromid, Arsentrichlorid oder für Epitaxieprozesse eine Siliziumträgerflüssigkeit, wie zum Beispiel Siliziumtetrachlorid, darstellt, hindurchgeleitet oder über das flüssige Medium hinweggeleitet wird. Die zur Bevorratung des flüssigen Mediums aus Edelstahl ausgeführten Behälter sind über starre Anschlüsse in das Rohrleitungssystem der Gasversorgungssysteme montiert. Die zur Bevorratung des flüssigen Mediumsaus Kieselglas ausgeführten Behälter sind über flexible Anschlüsse in das Rohrleitungssystem der Gasversorgungssysteme montiert. Zur Füllung der Behälter mit den flüssigen Medien werden die Behälter in verschlossenem Zustand aus dem Rohrleitungssystem demontiert und an einem geeigneten Ort außerhalb der Gasversorgungssysteme mit den flüssigen Medien gefüllt.Devices are known for charging carrier gases and for storing liquid media for doping and epitaxy processes for semiconductor production, which are produced from stainless steel or from silica glass by means of which the loading of a carrier gas, which may also be a mixture of several gases, takes place in such a way that the carrier gas is passed through the liquid medium which is a dopant for doping processes, such as the halides phosphoryl chloride, boron tribromide, arsenic trichloride or, for epitaxial processes, a silicon carrier liquid, such as silicon tetrachloride, or passed over the liquid medium. The tanks designed to store the liquid medium of stainless steel are mounted in the piping system of the gas supply systems via rigid connections. The containers designed to store the molten silica liquid medium are mounted in the piping system of the gas supply systems via flexible connections. To fill the containers with the liquid media, the containers are removed in the closed state from the piping system and filled at a suitable location outside the gas supply systems with the liquid media.
Diesen Vorrichtungen haften Mängel an, deren Ursachen in den für die Behälter und die Gaseinleitungsrohre verwendeten Werkstoffen und in den Wandstärken der Behälter begründet sind.These devices are liable to defects whose causes are due to the materials used for the containers and the gas inlet pipes and in the wall thicknesses of the container.
Aus Edelstahl ausgeführte Behälter und Gaseinleitungsrohre unterliegen im Benetzungsbereich der flüssigen Medien, insbesondere des Phosphorylchlorides, starken Korrosionen, die dazu führen, daß die Funktionsfähigkeit und die Einsatzdauer der Behälter und der Gasversorgungssysteme erheblich eingeschränkt wird und die Qualität der in Dotier- und Epitaxieprozessen behandelten Halbleiterscheiben auf Grund der durch die Korrosion verursachten Verunreinigungen in Form von unzulässigen Reaktionsprodukten, die mittels Trägergases aus den Behältern befördert werden, nachteilig beeinflußt wird. Weiterhin ist keine visuelle Kontrolle des Füllstandes und des Verunreinigungsgrades des flüssigen Mediums möglich, was zu Fehlbehandlungen der Halbleiterscheiben führt.Made of stainless steel containers and gas inlet pipes are subject in the wetting of the liquid media, in particular the phosphoryl chloride, strong corrosion, which cause the functionality and duration of use of the containers and the gas supply systems is severely limited and the quality of treated in doping and epitaxy semiconductor wafers The reason of the contamination caused by the corrosion in the form of impermissible reaction products, which are conveyed by means of carrier gas from the containers, is adversely affected. Furthermore, no visual control of the level and the degree of contamination of the liquid medium is possible, which leads to maltreatment of the semiconductor wafers.
Aus Kieselglas ausgeführte Behälter sind nicht in erforderlichem Maße druck- und stoßfest und ihre Montage in die starren Rohrleitungssysteme der Gasversorgungssysteme ist wegen der hohen Sprödigkeit des Kieselglases nur über flexible Übergangsstücke, die die Bruchgefahr wegen mechanischer Spannungen reduzieren, möglich, um das Austreten der flüssigen und verdampften Medien in die Umgebung zu vermeiden, wobei die erforderliche Dichtheit der flexiblen Übergangsstücke wegen des Kaltfließverhaltens der verwendeten Fluoroplaste nicht gewährleistet ist. Weiterhin unterliegen diese Behälter einer hohen Bruchgefahr bei der zur Füllung erforderlichen Demontage aus den Rohrleitungssystemen der Gasversorgungssysteme und bei erneuter Montage in die Rohrleitungssysteme, was zur Personengefährdung durch die austretenden flüssigen und verdampfenden Medien führt.Made of silica glass containers are not to the extent necessary pressure and shockproof and their installation in the rigid piping systems of the gas supply systems is due to the high brittleness of silica glass only flexible transition pieces that reduce the risk of fracture due to mechanical stresses, possible to escape the liquid and Evaporated media to avoid the environment, the required tightness of the flexible transition pieces is not guaranteed because of the cold flow behavior of the fluoroplastics used. Furthermore, these containers are subject to a high risk of breakage in the disassembly required for filling from the piping systems of the gas supply systems and re-assembly in the piping systems, which leads to personal injury from the exiting liquid and evaporating media.
Zie! der ErfindungZie! the invention
Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine wesentliche Senkung der laufenden Instandhaltungskosten des Gasversorgungssystems bei erhöhter Einsatzdauer der Vorrichtung und bei Ausschluß von Fehlbehandlungen der Halbleiterscheiben durch vorrichtungsbedingte Mangel zur Folge hat.The object of the invention is to provide a device which results in a substantial reduction of the ongoing maintenance costs of the gas supply system with increased use of the device and the exclusion of malfunctions of the semiconductor wafers due to device-related defect.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine korrosionsfeste, druckfeste, stoßfeste und bruchsichere Vorrichtung zur Beladung von Trägergasen mitauseinem flüssigen Medium erzeugten Dampf und zur Bevorratung des flüssigen Mediums, das aggressiv und toxisch sein kann, als Bestandteil eines Gasversorgungssystems für Dotier- und Epitaxieprozesse zur Halbleiterbauelementeherstellung zu entwickeln.The object of the invention is to provide a corrosion-resistant, pressure-resistant, impact-resistant and unbreakable device for loading carrier gases with steam generated by a liquid medium and for storing the liquid medium, which may be aggressive and toxic, as part of a gas supply system for doping and epitaxy processes for semiconductor device production develop.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung entwickelt wurde, die aus einem Oberteil aus korrosionsfestem Material, an dem das Gaseinleitungsrohr aus gegen flüssige Halogenide resistentem Material, die Anschlüsse zur Montage in das Rohrleitungssystem und eine verschließbare Füllöffnung angeordnet sind und einem von einem durchbrochenen und mit durchsichtigem Material abgedichteten und mit dem Oberteil verbundenen aus gegen flüssige Halogenide resistentem Material ausgeführten Behälter besteht.According to the invention the object is achieved in that a device has been developed, which consists of an upper part made of corrosion-resistant material to which the gas inlet tube made of liquid halides resistant material, the connections for mounting in the piping system and a closable filling opening and one of a perforated and container sealed with a transparent material and connected to the top of liquid-halide resistant material.
Diese Vorrichtung wird über starre Anschlüsse in das Rohrleitungssystem des Gasversorgungssystems lösbar montiert.This device is detachably mounted via rigid connections in the piping system of the gas supply system.