JP2002025909A - 成膜装置用除害装置及びこれを用いた成膜装置における除害方法 - Google Patents

成膜装置用除害装置及びこれを用いた成膜装置における除害方法

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JP2002025909A
JP2002025909A JP2000199596A JP2000199596A JP2002025909A JP 2002025909 A JP2002025909 A JP 2002025909A JP 2000199596 A JP2000199596 A JP 2000199596A JP 2000199596 A JP2000199596 A JP 2000199596A JP 2002025909 A JP2002025909 A JP 2002025909A
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oxidizing
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abatement
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Kiyoshi Sato
清志 佐藤
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 毒性、発火、発煙の発生を減少させ、メンテ
ナンスを安全に行える反応装置における成膜装置用除害
装置及びこれを用いた成膜装置における除害方法を得る
こと。 【解決手段】 本発明の一つである除害装置20は、台
車210上にパージガスボンベ220、酸化処理ガスボ
ンベ230、除害塔240が搭載、固定されている。こ
の除害装置20を成膜装置1のメンテナンス作業などを
行う構成装置部分に配設し、反応装置2から排出され
る、空気と反応すると発火、発煙する物質であるリンを
それぞれの酸化処理ポート装置10A、10Bで成膜装
置用除害装置20(図2)から供給される酸化処理ガス
(N2O)で酸化処理し、非発火、非発煙化して除害し
た後、前記各配管を取り外して構成装置をメンテナンス
する方法である。除害した後は、パージガスボンベ22
0からパージガスを同一の酸化処理ポート管11に流
し、残存している酸化処理ガスをパージする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応装置の構成装
置、排気管などのメンテナンス作業を安全に行うための
成膜装置用除害装置(以下、単に「除害装置」と略記する)
及びこれを用いた成膜装置における除害方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】先ず、図を用いて、一般的な半導体装置
の製造工程で使用されている成膜装置を説明する。
【0003】図3は従来技術の半導体装置の成膜工程に
おいて用いられている成膜装置の構成ブロック図、図4
は酸化処理ポート装置が配設された一部成膜装置の構成
図、図5は図4に示した酸化処理ポート装置の拡大構成
図である。
【0004】半導体装置の製造工程において、半導体ウ
ェーハの表面に各種の薄膜を成膜する成膜装置がある。
その成膜装置1は、図4に示したように、CVD(Ch
emical Vapor Deposition)装
置、結晶成長装置などの反応装置2を中心に反応ガス供
給源3、減圧ポンプ4、オイルストラップ5、除害塔
6、これらを接続する配管71、72、73、74、7
5などから構成されている。
【0005】成膜しようとする半導体ウェーハは反応装
置2に投入され、減圧ポンプ4により減圧された反応装
置2の反応炉内に反応ガス供給源3から所定の反応ガス
を供給し、所定の成膜条件の下に化学反応を起こさせる
ことにより、前記半導体ウェーハの表面に所望の薄膜を
成膜することができる。この成膜中に発生する有害な排
気ガスは減圧ポンプ4で吸気され、除害塔5で有害物質
を除去して外部に排気される。なお、矢印はガスの流れ
を指す。
【0006】成膜装置1はこのような成膜作業を一定回
数繰り返し行った場合には、その成膜装置1のオイルミ
ストトラップ5、配管72、73、74などの構成装置
のクリーニング、メンテナンスを定期的に、或いは必要
に応じて行う必要がある。
【0007】即ち、薄膜を成膜しようとする成膜装置1
では、リン元素やヒ素元素を含む反応ガスを用いること
が多く、配管などの構成装置内には、毒性や発火発煙性
の生成物が付着する。例えば、リン元素を含む反応ガス
を使用すると、発火し易い黄隣(P4構造)や赤燐(P
2構造)が付着する。
【0008】このため、成膜装置1の構成装置を取り外
してクリーニングやメンテナンスを行う場合に、接続配
管の取り外し部分から毒性生成物が外部に飛散して衛生
上好ましくないことや、発火、発煙性生成物が大気に触
れて配管などから火や煙を噴き、火災や火傷の危険性が
生じる場合があり、このような好ましくない現象を防止
するために、従来は、前記クリーニング作業やメンテナ
ンス作業を行う前に、反応装置2、減圧ポンプ4、オイ
ルミストトラップ5、配管72、73、74などに窒素
ガス(N2 )を長時間にわたって流し、それらの内部
に残留している排気ガスをパージした後、クリーニン
グ、メンテナンスしようとする構成装置を外してクリー
ニング作業やメンテナンス作業を行っていた。
【0009】しかし、毒性生成物や発火、発煙性生成物
は完全には取りきれず、依然として構成装置内に残留、
蓄積して、危険性が生じる場合があった。
【0010】この危険性を更に除去するために、図4に
示したように、成膜装置1の各構成装置のクリーニング
作業やメンテナンス作業を必要とする部分に酸化処理ポ
ート装置10(10A、10B)を接続して、反応装置
2から排気される排気ガスを通過させ、この通過中の排
気ガスに、例えば、亜酸化窒素ガスを供給して、排気ガ
ス中に含まれている毒性生成物や発火、発煙性生成物を
酸化し、非毒性生成物や非発火、非発煙性生成物とする
処理を行い、その後、クランプ14、15を外して構成
装置、図示の例では、オイルミストトラップ5を取り外
し、クリーニング作業やメンテナンス作業を行うように
している。
【0011】前記酸化処理ポート装置10は、図5に示
したような構造で構成されている。即ち、この酸化処理
ポート装置10は、中央に配置されている酸化処理ポー
ト管11とこの酸化処理ポート管11の両端部に配設さ
れているL型ハンドバルブ12、13とから構成されて
いる。
【0012】酸化処理ポート管11は比較的短い中空の
管であり、その両端部には雌ネジが切られている。酸化
処理ポート管11の中央部分からは上下に一対の中空細
管111、112が形成されており、その先端部に継ぎ
手114、115が取り付けられている。また、これら
の細管111、112の中間部にはハンドバルブ11
6、117が取り付けられている。
【0013】L型ハンドバルブ12、13は左右対称的
なL型構造の中空管121、131で構成されており、
中空管の一端及び下端には雄ネジが切られており、コー
ナ部にはバルブを開閉するためのハンドル122、13
2が取り付けられている。酸化処理ポート管11とL型
ハンドバルブ12、13との内径及び外径のそれぞれの
直径は同一寸法のものである。
【0014】酸化処理ポート管11の両端部にはL型ハ
ンドバルブ12、13がそれぞれクランプ14、15で
締結されており、酸化処理ポート管11の上の細管11
1の端部に固定されている継ぎ手114には、後記の成
膜装置用除害装置20の排気管61に接続されているフ
レキシブル管66が、そして酸化処理ポート管11の下
の細管112の端部に固定されている継ぎ手115に
は、後記の成膜装置用除害装置20の供給配管231の
先端部に接続されているフレキシブル管234が接続さ
れる。
【0015】また、L型ハンドバルブ12、13の下端
部にも、それぞれフレキシブル管16、17が接続され
る。
【0016】図4には、この酸化処理ポート装置10が
図3に図示した成膜装置1のオイルミストトラップ5の
前後の配管73、74に装着した状態を示している。説
明の便宜上、減圧ポンプ4とオイルミストトラップ5と
の間に装着した酸化処理ポート装置10を符号10A
で、オイルミストトラップ5と除害塔6との間に装着し
た酸化処理ポート装置10を符号10Bで区別した。前
記のフレキシブル管16、17は、図4においては、図
3における配管73、74にそれぞれ相当する。なお、
酸化処理ポート装置10Aの前後でフレキシブル管73
を符号73A、73Bで示し、酸化処理ポート装置10
BのL型ハンドバルブ12はオイルミストトラップ5の
出口側に直接接続されており、L型ハンドバルブ13に
は直接フレキシブル管74が接続されている状態で示し
た。
【0017】この成膜装置1で通常の成膜作業を行う場
合には、酸化処理ポート装置10A、10Bのそれぞれ
のL型ハンドバルブ12、13を開にし、ハンドバルブ
116、117を閉にし、反応装置2から排気された排
気ガスが配管72、減圧ポンプ4、配管73A、酸化処
理ポート装置10A、配管73B、オイルミストトラッ
プ5、酸化処理ポート装置10B、配管74を通じて除
害塔6で有害生成物が除外されて配管75から外部へ排
気される。
【0018】次に、この成膜装置1の除害作業を行う場
合には、前記L型ハンドバルブ12、13やハンドバル
ブ116、117の開閉状態で、先ず、窒素ガス源(不
図示)から反応装置2に窒素ガスを供給して、内部に存
在する有害生成物を含む排気ガスを長時間掛けてパージ
する。
【0019】次に、各L型ハンドバルブ12、13を閉
じ、各ハンドバルブ116、117を開き、各継ぎ手1
15から酸素を含むガス、例えば、亜酸素窒素ガス(N
2O)を供給し、各酸化処理ポート管11で発火、発煙
性生成物や毒性生成物を酸化し、各継ぎ手114から残
存ガスを外部排気ラインに排気する。
【0020】この除害作業が終了すると、酸化処理ポー
ト装置10Aのクランプ14及び酸化処理ポート装置1
0B側のクランプ15を外すことにより配管73B及び
オイルミストトラップ5を安全に外すことができ、これ
らのクリーニング作業、メンテナンス作業、或いは部品
や構成装置の交換作業を行うことができる。
【0021】なお、このような酸化処理ポート装置10
及び除害作業については、本出願人が特許出願し、平成
10年5月15日に公開された特開平10−12556
6号「機器接続配管」に詳細が開示されているので参照
されたい。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、リン
(P)を含んだ反応ガスを使用した成膜作業を行った場
合、反応装置2の下流の減圧ポンプ4周りの配管7C、
オイルストラップ5周りの配管7D、除害塔5の配管7
Eなどを外す時、残留しているリンと空気が反応し、発
火、発煙が発生する場合がある。
【0023】本発明はこのような課題を解決しようとす
るものであって、前記のような除害作業を安全に行える
除害装置及びこれを用いた成膜装置における除害方法を
得ることを目的とするものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】それ故、請求項1に記載
の発明では、除害装置を、供給配管が接続されているパ
ージガスボンベと、供給配管が接続されている酸化処理
ガスボンベと、排気ガス導入管及び排気ガス排出管が接
続されている除害塔と、前記パージガスボンベ、前記酸
化処理ガスボンベ及び除害塔とを載置し、搬送できる台
車とを具備せしめて構成し、前記課題を解決している。
【0025】そして請求項2に記載の発明では、除害装
置を、請求項1に記載の除害装置における前記パージガ
スボンベの前記供給配管と前記酸化処理ガスボンベの供
給配管との各先端部を共通の配管に接続した構成を採っ
て、前記課題を解決している。
【0026】また、請求項3に記載の発明では、除害装
置を、請求項1に記載の除害装置における前記パージガ
スボンベの前記供給配管と前記酸化処理ガスボンベの供
給配管にレギュレータとフローメータとを装着して、前
記課題を解決している。
【0027】そしてまた、請求項4に記載の発明では、
請求項2に記載の除害装置における前記パージガスボン
ベの前記供給配管と前記酸化処理ガスボンベの供給配管
との前記共通配管の先端部に第1のフレキシブル管を、
そして前記除害塔の前記排気ガス導入管の先端部に第2
のフレキシブル管を接続して構成し、前記課題を解決し
ている。
【0028】更に、請求項5に記載の発明では、反応装
置の排気側にそれぞれ配管で接続されて配設されている
減圧ポンプ、オイルストラップなどの構成装置のそれぞ
れの間に配設された酸化処理ポート装置を備えている成
膜装置において、前記酸化処理ポート装置が、酸化処理
ポート管と、その酸化処理ポート管の両端部にそれぞれ
装着されたバルブと、前記酸化処理ポート管の中間部の
ほぼ対称的な位置に形成され、そしてそれぞれにバルブ
が装着されており、一方が前記酸化処理ポート管内で酸
化処理するガスを供給する供給管と、他方が前記酸化処
理ポート管内で酸化処理されたガスを排気する排気管と
で構成されており、除害しようとする前記構成装置の上
流側及び下流側に配設されている前記酸化処理ポート装
置のそれぞれの前記供給管に請求項4に記載の前記第1
のフレキシブル管を接続し、そしてそれぞれの前記排気
管に請求項4に記載の前記第2のフレキシブル管を接続
し、前記酸化処理ガスボンベから前記第1のフレキシブ
ル管を通じて前記酸化処理ポート管内に酸化処理ガスを
供給し、前記酸化処理ポート管内で酸化処理された排気
ガスを前記第2のフレキシブル管を通じて前記除害塔で
発火性生成物或いは毒性生成物を除去する反応装置にお
ける除害方法を採って、前記課題を解決している。
【0029】従って、請求項1に記載の発明の除害装置
によれば、作業者が成膜装置の各構成装置の除害しなけ
ればならない箇所に除害作業に必要な酸化処理ガスボン
ベ、パージガスボンベ、除害塔を一括して、しかも迅速
に、そして容易に運搬することができる。
【0030】そして、請求項2に記載の発明の除害装置
によれば、請求項1に記載の除害装置の作用に加えて、
外部装置に接続する管の本数を削減でき、簡素化でき
る。
【0031】また、請求項3に記載の発明の除害装置に
よれば、請求項1に記載の除害装置の作用に加えて、成
膜装置の各構成装置の除害しなければならない箇所にお
うじて流すガス量を容易に正しく調整することができ
る。
【0032】そしてまた、請求項4に記載の発明の除害
装置によれば、請求項2に記載の除害装置の作用に加え
て、外部装置に接続する管の先端部にフレキシブル管を
接続したことにより、接続場所に制限があっても、接続
作業の能率を上げることができる。
【0033】更に、請求項5に記載の発明の除害方法に
よれば、成膜装置の配管などの構成装置を外すこと無
く、そして極めて安全、容易に除害作業を行うことがで
き、構成装置のクリーニング作業、メンテナンス作業を
安全に行うことができる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の一実施
形態の除害装置及びこれを用いた成膜装置における除害
方法を説明する。
【0035】図1は本発明の一実施形態の除害装置の構
成図、そして図2は酸化処理ポート装置が装着された一
部成膜装置に、図1に示した除害装置を接続して除害作
業を行う状態を示した構成図である。
【0036】先ず、図1を用いて、本発明の一実施形態
の除害装置の構成を説明する。
【0037】図1において、符号20は全体として除害
装置を指す。この除害装置20はハンドル211付きの
台車210で移動できる構造で構成されていて、台車2
10上にパージガスボンベ220、酸化処理ガスボンベ
230、除害塔240が搭載、固定されている。
【0038】パージガスとしては、例えば、窒素ガスを
挙げることができ、パージガスボンベ220には供給配
管221が接続されていて、その供給配管221にレギ
ュレータ222とフローメータ223が装着されてい
る。
【0039】また、酸化処理ガスとしては、例えば、リ
ンを除去する場合には、亜酸化窒素ガスを挙げることが
でき、酸化処理ガスボンベ230には供給配管231が
接続されていて、その供給配管231にもレギュレータ
232とフローメータ233が装着されている。
【0040】そしてフローメータ223の下流側の供給
配管221はフローメータ233の下流側の供給配管2
31に接続されている。その下流側の供給配管231の
先端部には酸化処理ポート装置10の継ぎ手114に接
続される継ぎ手235付きのフレキシブル管234が接
続される。
【0041】除害塔240には排気管241、242が
接続されており、その内の排気管61には複数個のハン
ドバルブ243とフィルタ244が、排気管242には
ハンドバルブ245が装着されている。その下流側の先
端部には酸化処理ポート装置10の継ぎ手115に接続
される継ぎ手247付きのフレキシブル管246が接続
される。
【0042】次に、図2を用いて、本発明の除害装置2
0を用いて成膜装置における有害生成物の除害方法を説
明する。
【0043】図2は図4に示した成膜装置1の酸化処理
ポート装置10Bに図1に示した本発明の除害装置20
を接続した状態を示したものである。即ち、除害装置2
0の酸化処理ガスボンベ230のフレキシブル管234
の継ぎ手235を酸化処理ポート装置10Bの継ぎ手1
15に接続し、除害塔240のフレキシブル管246の
継ぎ手247を酸化処理ポート装置10Bの継ぎ手11
4に接続する。
【0044】次に、この図2に示した成膜装置1の内の
オイルミストトラップ5を交換する場合の除害作業を説
明する。除害作業及び交換作業は次の手順で行う。
【0045】1.除害装置20の全てのハンドバルブ2
43、245を開にする。
【0046】2.酸化処理ポート装置10Bのハンドバ
ルブ116、117を開にする。
【0047】3.除害装置20の酸化処理ガスボンベ2
30の元栓バルブ(不図示)を開にし、レギュレータ2
32の圧力を調整する。
【0048】4.フローメータ233を調整し、酸化処
理ガス(N2 O)を酸化処理ポート管11に流し、除
害した酸化処理済みガス及び余分な酸化処理ガスを除害
塔240へ流し、排気管242から工場内の除害装置
(不図示)へ排出するようにし、酸化処理による除害作
業を開始する。 5.酸化処理終了後、フローメータ233を閉じ、レギ
ュレータ232をフリーにし、酸化処理ガスボンベ23
0の元栓バルブを閉める。 6.次に、パージガスボンベ220の元栓バルブ(不図
示)を開ける。 7.レギュレータ222を調整する。 8.フローメータ223を調整し、パージガス(N2
ガス)を酸化処理ポート管11に流し、残留している酸
化処理ガスを除害塔240へ流し、排出する。 9.フローメータ223を閉にする。
【0049】10.レギュレータ222をフリーにす
る。
【0050】11.パージガスボンベ220を閉にす
る。
【0051】12.ハンドバルブ116、117を閉
じ、酸化処理ポート装置10Bの除害塔240の排気管
241のハンドバルブ243、245を閉にする。
【0052】13.酸化処理ポート装置10Bのそれぞ
れのフレキシブル管246、234をそれぞれのハンド
バルブ116、117から外す。
【0053】14.次に、酸化処理ポート装置10Aに
ついても、前記の手順で除害作業を行う。
【0054】以上で成膜装置1内に残留しているリンな
どの発火、発煙性物質を酸化、除去できたので、 15.酸化処理ポート装置10Aクランプ15、酸化処
理ポート装置10Bのクランプ14を外し、順次、外し
た部分にメクラ蓋をする。
【0055】16.酸化処理ポート装置10AのL型ハ
ンドバルブ13から酸化処理ポート装置10Bの L型
ハンドバルブ12までのオイルミストトラップ5、配管
73Bなどを外す。
【0056】17.その後、新品のオイルミストトラッ
プ5、配管などを交換する。
【0057】18.部品交換作業の終了後、分解した構
成装置を元の状態に組み立てる。
【0058】以上の手順で一連の部品の交換作業が完了
する。クリーニング作業、メンテナンス作業についても
同様である。
【0059】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のによれ
ば、クリーニング作業、メンテナンス作業時の毒性、発
火、発煙の発生を除去でき、クリーニング作業、メンテ
ナンス作業の安全性を確保できるとともに、成膜装置の
クリーニング作業、メンテナンス作業を行わなければな
らない構成装置部分へ酸化処理ガスボンベ、パージガス
ボンベ及び除害塔を同時に台車で運搬できるので、機動
力が増し、酸化処理ガス供給用の管及びパージガス供給
用の管を引き回す必要がないなど、数々の優れた効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の除害装置の構成図であ
る。
【図2】 酸化処理ポート装置が装着された一部成膜装
置に、図1に示した除害装置を接続して除害作業を行う
状態を示した構成図である。
【図3】 来技術の半導体装置の成膜工程において用い
られている成膜装置の構成ブロック図である。
【図4】 酸化処理ポート装置が配設された一部成膜装
置の構成図である。
【図5】 図4に示した酸化処理ポート装置の拡大構成
図である。
【符号の説明】
1…成膜装置、2…反応装置、3…反応ガス供給源、4
…減圧ポンプ、5…オイルストラップ、10…酸化処理
ポート装置、11…酸化処理ポート管、12,13…L
型ハンドバルブ、14,15…クランプ、16,17,
234,246…フレキシブル管、20…本発明の一実
施形態の(成膜装置用)除害装置、210…台車、22
0…パージガスボンベ(窒素ガスボンベ)、221,2
31…供給配管、230…酸化処理ガスボンベ(亜酸化
窒素ガスボンベ)、240…除害塔、241,242…
排気管、222,232…レギュレータ、223,23
3…フローメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D002 AA27 AC10 BA01 BA04 CA07 EA05 HA10 4G075 AA30 AA37 AA57 BA06 BB05 BD14 CA57 4K030 EA12 5F045 EB05 EB06 EB12 EC07 EE04 EG03 EG07 EG08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給配管が接続されているパージガスボ
    ンベと、 供給配管が接続されている酸化処理ガスボンベと、 排気ガス導入管及び排気ガス排出管が接続されている除
    害塔と、 前記パージガスボンベ、前記酸化処理ガスボンベ及び除
    害塔とを載置し、搬送できる台車とを備えた成膜装置用
    除害装置。
  2. 【請求項2】 前記パージガスボンベの前記供給配管と
    前記酸化処理ガスボンベの供給配管との各先端部が共通
    の配管に接続されていることを特徴とする請求項1に記
    載の成膜装置用除害装置。
  3. 【請求項3】 前記パージガスボンベの前記供給配管と
    前記酸化処理ガスボンベの供給配管にレギュレータとフ
    ローメータとが装着されていることを特徴とする請求項
    1に記載の成膜装置用除害装置。
  4. 【請求項4】 前記パージガスボンベの前記供給配管と
    前記酸化処理ガスボンベの供給配管との前記共通配管の
    先端部に第1のフレキシブル管が、そして前記除害塔の
    前記排気ガス導入管の先端部に第2のフレキシブル管が
    接続されていることを特徴とする請求項2に記載の成膜
    装置用除害装置。
  5. 【請求項5】 反応装置の排気側にそれぞれ配管で接続
    されて配設されている減圧ポンプ、オイルストラップな
    どの構成装置のそれぞれの間に配設された酸化処理ポー
    ト装置を備えている成膜装置において、 前記酸化処理ポート装置が酸化処理ポート管と、 該酸化処理ポート管の両端部にそれぞれ装着されたバル
    ブと、 前記酸化処理ポート管の中間部のほぼ対称的な位置に形
    成され、そしてそれぞれにバルブが装着されており、一
    方が前記酸化処理ポート管内で酸化処理するガスを供給
    する供給管と、他方が前記酸化処理ポート管内で酸化処
    理されたガスを排気する排気管とで構成されており、 除害しようとする前記構成装置の上流側及び下流側に配
    設されている前記酸化処理ポート装置のそれぞれの前記
    供給管に請求項4に記載の前記第1のフレキシブル管を
    接続し、そしてそれぞれの前記排気管に請求項4に記載
    の前記第2のフレキシブル管を接続し、前記酸化処理ガ
    スボンベから前記第1のフレキシブル管を通じて前記酸
    化処理ポート管内に酸化処理ガスを供給し、前記酸化処
    理ポート管内で酸化処理された排気ガスを前記第2のフ
    レキシブル管を通じて前記除害塔で発火性生成物或いは
    毒性生成物を除去することを特徴とする反応装置におけ
    る除害方法。
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