仕事で使うMOCVD装置は、危険なガスを使っている。そのため、定期的に講習会が開かれている。今回はそのときに勉強したことをまとめていく。
As/Pを使うMOCVD装置の配管メンテ
As/Pを使うMOCVD装置は配管のメンテをする際に特に気をつける必要がある。その理由は、アルシン(AsH3), ホスフィン(PH3)が有毒であるからである。この二つのガスは特殊材料ガスで、なおかつ特殊高圧ガスに指定されている。特殊材料ガスは半導体製造で使われる反応性が高いガスのことを言い、全部で39種類ある。特殊高圧ガスは高圧状態での持ち込みが禁止されているガスで、モノシラン、ジシラン、アルシン、ホスフィン、ジボラン、セレン化水素、モノゲルマンの7種類である。
PH3の性質
半導体のドーピングやP系の化合物半導体の製造に使われるガスである。このガスは無色、腐魚臭がするので、もしこのようなにおいがしたらガスが配管から漏れているので、非常に危険である。ホスフィンは常温、空気中で自然発火する。毒性も強く、許容量は0.3ppmである。毒性に加えて発火しやすい気体なので、気をつけて配管交換作業を行う必要がある。
AsH3の性質
As系の化合物半導体の製造に使われるガスである。このガスは、ニンニク臭のようなにおいを持つ無色の気体である。ホスフィンと同様に引火・爆発しやすく、猛毒の気体である。許容量は0.005ppmとされており、誤って吸ってしまった場合、死に至ることがある。配管から漏れると非常に危険であるため、交換作業前には確実に配管内からアルシンを追い出す必要がある。
ガスの除害
トラップ式の除害装置でホスフィン、アルシンを取り除いている。仕組みは、チラーの冷却水でトラップを冷却し、ホスフィン、アルシンをトラップ装置内に凝固固着させて除害するというものである。
交換作業の注意事項
配管交換の際にはAs/P検知器を使って配管内に残っていないことを確認しながら行う。
クランプをしっかり締めないとリークする。ただし、ねじ切らないように気をつける。
まとめ
As/P系のガスは有毒な上、反応性も高く危険なので、特に気をつけて作業を進める必要がある。今後も勉強したことをまとめていきたいと思う。