JP2005161108A

JP2005161108A - 洗浄装置

Info

Publication number: JP2005161108A
Application number: JP2003399545A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Komino; 光明小美野; Masato Yonemitsu; 正人米満; Kenji Saito; 賢治齊藤
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】配管等の被洗浄体内部を簡単にかつ効率よく洗浄することができる洗浄装置を提供する。
【解決手段】貫通する通路を備えた被洗浄体１００の外周を取り囲む筒状の第１の治具１０と、第１の治具１０の一方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体を注入するための注入孔４１，４２を有する第２の治具２０と、第１の治具１０の他方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体を排出するための排出孔４３を有する第３の治具３０と、を備え、前記注入口４１，４２から洗浄流体を注入して内部の被洗浄体１００を洗浄し、第３の治具３０に設けた排出孔４３から洗浄後の流体を排出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば、半導体製造装置等の真空配管等を洗浄するための洗浄装置に関する。

従来から半導体製造装置の真空配管には、配管内を流れる半導体製造に供された高温のガスやそれらが化学反応を起こした化学反応物質が冷えて副生成物が堆積する。これを放置すると配管部材が閉塞し、真空装置の稼働率の低下、機能低下、さらには付着した副生成物の逆拡散に起因するパーティクル付着のトラブルが発生し歩留まり低下を来す。

このような深刻な事態に至らしめないために、通常の日常管理事項として、配管部材内に付着生成する副生成物の成長割合とプロセスの回数、もしくは累積使用ガス流量との関係に基づく管理項目が決められている。
これらの管理実施時においては、装置の稼動を停止処理し、排気配管の各フランジ部での分離，分解作業を実施した後に、各配管部材内部に付着生成した副生成物を水や各種の酸・アルカリなどの混合された洗浄液に浸漬し、手作業で分解・剥離を行っていた。

しかし従来の分解・剥離メカニズムは、洗浄液の単純な浸透力に依存していたわけで、効率が悪く非常に長い時間がかかるという問題があった。また、手作業で洗浄する場合には、作業者が酸等の洗浄液の蒸気を吸入したり飛沫が皮膚に触れたりする危険性がある。
なお、特許文献１の段落番号０００５には、半導体製造装置の配管を分解してメンテナンスを行うという点が記載されている。
特開平１１−１１１７０５号公報

本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、配管等の被洗浄体内部を簡単にかつ効率よく安全に洗浄することができる洗浄装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る洗浄装置は、被洗浄体の外周を取り囲む筒状の第１の治具と、第１の治具の一方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体を注入するための注入孔を有する第２の治具と、第１の治具の他方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体を排出するための排出孔を有する第３の治具と、を備え、前記注入口から洗浄流体を注入して内部の被洗浄体を洗浄し、第３の治具に設けた排出口から洗浄後の流体を排出することを特徴とする。

請求項２に係る洗浄装置は、洗浄流体は洗浄液と洗浄ガスであり、第２の治具には洗浄液の注入口と洗浄ガスの注入口が設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る洗浄装置は、被洗浄体は真空配管の配管部材内周に挿入される加熱装置で、円筒状の収納空間が形成される二重円筒構造の隔壁構造体と、該隔壁構造体の収納空間に収納されるヒータとを備えていることを特徴とする。

請求項４に係る洗浄装置は、加熱装置は配管に挿入された状態で、配管を第１の治具として用いることを特徴とする。

請求項５に係る洗浄装置は、洗浄中にヒータを発熱させることを特徴とする。

請求項１に係る本発明の洗浄装置によれば、被洗浄体の内部に注入される洗浄流体によって洗浄されるので、従来のように水や酸等に浸漬して手洗いする必要はなくなり、効率的にかつ安全に洗浄することができる。

請求項２に係る発明によれば、洗浄液だけでなく洗浄ガスも同時に内部に注入することで、効率的に洗浄することができる。

請求項３に係る発明によれば、加熱装置を効率的にかつ安全に洗浄することができる。

請求項４に係る発明によれば、加熱装置と配管部材を同時に効率よく洗浄することができる。

請求項５に係る発明によれば、洗浄工程における化学反応が進み、洗浄効率が向上する。

以下に本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１には、本発明の実施の形態１に係る洗浄装置を示している。
この洗浄装置１は、貫通する通路２を備えた被洗浄体としての加熱装置１００の外周を取り囲む筒状の第１の治具１０と、この第１の治具１０の一方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体としての洗浄液Ｌおよび洗浄ガスＧを注入するための洗浄液注入孔４１と洗浄ガス注入孔４２を有する第２の治具２０と、第１の治具１０の他方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄液および洗浄ガスの廃液Ｗを排出するための排出孔４３を有する第３の治具３０と、を備えており、洗浄液注入孔４１から洗浄液Ｌを、洗浄ガス注入孔４２から洗浄ガスＧを注入して内部の加熱装置１００を洗浄し、第３の治具３０に設けた排出孔４３から洗浄後の廃液Ｗを排出するようになっている。

被洗浄体としての加熱装置１００は、真空配管の配管部材内周に挿入される加熱装置で、円筒状の収納空間１１３が形成される二重円筒構造の隔壁構造体１１０と、隔壁構造体１１０の収納空間１１３に収納されるヒータ１２０とを備えている。図示例では、加熱装置１００は配管部材に挿入された状態で、配管部材を第１の治具１０として用いている。

第１の治具１０は、円筒形状の治具本体１１と、この治具本体１１の両端に設けられる継手用フランジ部１２，１３とを備えている。
第２の治具２０は、円筒状の治具本体２１と、この治具本体２１の一端に設けられる継手用フランジ部２２と、治具本体２１の他端を閉塞する蓋体２３とから構成されており、この蓋体２３に洗浄液注入孔４１と洗浄ガス注入孔４２が設けられている。

第３の治具３０は閉止型フランジ形状で、第１の治具１０の開口部を閉塞する蓋体３１と、この蓋体３１の外径端に設けられる継手用フランジ部３２とから構成され、蓋体３１に排出孔４３が設けられている。

加熱装置１００を構成する隔壁構造体１１０は、同心的に設けられる円筒状のアウターシェル１１１とインナーシェル１１２を有し、アウターシェル１１１とインナーシェル１１２の間に円筒状の収納空間１１３が形成されている。隔壁構造体１１０の一端は気密に接合され、他端は外周に向かって環状隙間１１４を介して開口しており、対向するアウターシェル１１１とインナーシェル１１２の開口端には一対のフランジ１１５，１１６が設けられ、このフランジ１１５，１１６の間からヒータ１２０に電気的に接続されるリード線１２１を引き出す構成となっている。

第１の治具１０と第２の治具２０間の継手部は、第１の治具１０の一端に設けられた継手用フランジ部１２と第２の治具２０に設けられた継手用フランジ部２２の対向面間に、加熱装置１００の一対のフランジ１１５，１１６を配置させ、継手用フランジ部１２とフランジ１１５の間、および継手用フランジ部２２とフランジ１１６の間にＯリング等のシール部材１３０，１３０を介在させ、継手用フランジ部１２，２２間を締め付け具１４０によって継手用フランジ部１２，２２を締め付けると同時にシール部材１３０，１３０を圧縮し、気密に固定する。
締め付け具１４０はクランプチェーンで、図２に示すように、継手用フランジ部１２，２２が係合可能な溝１４５を備え環状に配列された複数のクランプブロック１４１と、互いに隣り合うクランプブロック１４１間に溝１４５を挟んで左右一対ずつ設けられ両端が各クランプブロック１４１に対してクランプピン１４３を介して回転自在に連結されるリンクプレート１４２とを備え、先頭と最後尾に位置するクランプブロック１４１Ａ，１４１Ｂ間を締め付けボルト１４４によって締め付け、各クランプロック１４１の溝１４５の内周側壁に継手用フランジ部１２，２２を食い込ませて締め付け固定するものである。

また、第１の治具１０と第３の治具３０間の継手部は、第１の治具１０の他端に設けられた継手用フランジ部１３と第２の治具３０に設けられた継手用フランジ部３２の対向端面間にＯリングなどのシール部材１３０を介装し、継手用フランジ部１２，３２間を締め付け具１５０によって締め付けると同時にシール部材１３０を圧縮して気密に固定する。この締め付け具１５０もクランプチェーンと同様の構成である。

図３は、この洗浄装置の洗浄ライン構成を概念的に示している。
洗浄装置１の第２の治具２０に設けられた洗浄液注入孔４１は、供給通路５１を通じて２種類の洗浄液を供給する第１，第２洗浄液供給部６１，６２に接続され、洗浄ガス注入孔４２は供給通路５２を通じて洗浄ガス供給部６３に接続されている。各供給通路５１，５２には、それぞれ通路を開閉するバルブ７０が設けられている。

また、洗浄装置の第３の治具３０に設けられる排出孔４３には、廃液通路５３を通じて廃液回収部６４に接続されている。また、この廃液通路５３には迂回通路５４が設けられ、迂回通路５４に廃液の成分を分析する成分分析計８０が設けられている。廃液通路５４には通路を開閉するバルブ７０が設けられている。また、成分分析計８０に迂回する迂回通路５４にもバルブ７０が設けられている。

次に、上記構成の洗浄装置の作用について説明する。
洗浄液の供給路５１および洗浄ガスの供給路５２に設けられたバルブ７０，７０を開き、第１，第２洗浄液供給部６１，６２および洗浄ガス供給部６３から、水や各種の酸・アルカリなどの混合された洗浄液および不活性ガスなどの洗浄ガスを供給する。第２の治具２０から内部に流入した洗浄液および洗浄ガスによって、被洗浄体である加熱装置１００の内部が洗浄される。洗浄液だけでなく洗浄ガスも同時に内部に注入することで効率的に洗浄することができる。

さらなる洗浄効率向上を目指し、被洗浄体である加熱装置１００のヒータ１２０に通電し、１００℃程度まで昇温して洗浄を実施することが好ましい。洗浄工程は化学反応を利用推進する工程なので、温度パラメータが時間効率に大きく影響する。

また、第３の治具３０の排出孔４３から排出される洗浄廃液を成分分析計８０に迂回させることにより、成分モニタを同時に行うことができる。監視する成分としては使用される装置によって最適な成分が選択される。たとえばＬＰＣＶＤ装置に使用された真空排気配管の場合、その付着した副生成物は、塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）であるので、洗浄廃液中の“ＮＨ_４”や“Ｃｌ_２”成分である。図４に示すように、これらの成分の濃度が一定のレベル以下となってきた場合には、洗浄が完了したことを意味しているので、洗浄工程を終了するエンドポイントＰと認知すればよい。

実施の形態２
図５は本発明の実施の形態２に係る洗浄装置を示している。
この実施の形態２は、第１の治具１０に大径部１４を形成し、大径部１４と加熱装置１００の隔壁構造体１１０の外径との間の環状空間Ｓを大きくし、隔壁構造体１１の外周を洗浄しやすくしたものである。大径部１４には洗浄液注入孔４４が設けてある。それ以外の構成は実施の形態１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して説明は省略するものとする。

関連発明
図６は本発明に関連する発明の洗浄治具を示している。
本発明は洗浄治具によって、被洗浄体の洗浄すべき部分を気密に覆うように構成したが、この関連発明の洗浄治具は、被洗浄体の洗浄すべき部分を開放し、洗浄しない部分を気密に覆って保護したものである。
被洗浄体としては、本発明の実施の形態１，２と同様の真空配管の配管部材内部を加熱する加熱装置１００を例にとって説明する。

この例では、保護すべき部分は、ヒータ１２０の収納空間１１３に連通する一対のフランジ１１５，１１６の隙間１１４と、隙間１１４から引き出されるリード線１２１であり、これらの部分を気密に覆う中空円環状の気密構造体２００が設けられている。リード線１２１は電力供給用と、熱電対等の温度センサの信号を送受信するための信号用の２種類ある。
この気密構造体２００は断面略四角形状で、所定間隔を隔てて互いに同心的に設けられる外筒２１０および内筒２２０と、この外筒２１０と内筒２２０の一端を連結するワッシャ形状の第１端面部２３０と、外筒２１０と内筒２２０の他端を連結するワッシャ形状の第２の端面部２４０とを有している。

内筒２２０は、中途位置にて第１内筒部２２１と第２内筒部２２２とに分割されており、対向する分割端部に加熱装置１００のフランジ１１５，１１６と対向する一対の継手フランジ部２２１ａ，２２２ａが形成されている。この第１内筒部２２１と第１端面部２３０および外筒部２１０が一体化されて一つの洗浄治具を構成している。
第２端面部２４０はそのまま洗浄治具を構成しており、この第２端面部２４０の外径端部および内径端部と外筒部２１０および第２内筒部２２２の端面が、Ｏリング等のシール部材２５０，２５０を介してボルト２６０によって気密に締め付け固定されている。

また、第１内筒部２２１と第２内筒部２２２の対向する継手用フランジ部２２１ａ，２２２ａは、対向する加熱装置１００のフランジ１１５，１１６との間にＯリング等のシール部材１３０，１３０が介装され、チェーンクランプ２７０によって気密に締め付け固定されている。

このように中空の気密構造体２００内の密閉された空間Ａは外部から隔絶されるので、この空間Ａ内のリード線１２１やクランプチェーン２７０および加熱装置１００のフランジ１１５，１１６間の隙間が密閉され、洗浄工程における洗浄液から隔絶させておくことが可能となり、洗浄液に曝されることによるヒータ１２０のトラブル発生を防止することができる。
また、この場合には気密構造体２００内の空間Ａにヒータ電力供給系を形成して接続制御すれば、ヒータ１２０の昇温を利用した効率的な洗浄工程の実現が可能となる。

図１は本発明の実施の形態１に係る洗浄装置の縦断面図である。図２は図１の締め付け治具の側面図である。図３は図１の洗浄装置を用いた洗浄システムの構成例を示す概念図である。図４は図３の洗浄システムの残留成分濃度の時間変化の一例を示すグラフである。図５は本発明の実施の形態２に係る洗浄装置の縦断面図である。図６は本発明と関連する発明の実施の形態を示す部分縦断面図である。

符号の説明

１洗浄装置
１０第１の治具
１１治具本体、１２，１３継手用フランジ部、
２０第２の治具
２１治具本体、２２継手用フランジ部、２３蓋体
３０第３の治具
３１蓋体、３２継手用フランジ部
４１洗浄液注入孔、４２洗浄ガス注入孔、４３排出孔
５１，５２供給通路、５３廃液通路、５４迂回通路
６１，６２第１，第２洗浄液供給部、
６３洗浄ガス供給部、６４廃液回収部
７０バルブ
８０成分分析計
Ｌ洗浄液、Ｇ洗浄ガス、Ｗ廃液
１００加熱装置
１１０隔壁構造体
１１１アウターシェル、１１２インナーシェル、１１３収納空間
１１４環状隙間、１１５，１１６フランジ
１２０ヒータ
１２１リード線
１３０シール部材
１４０締め付け具
１５０締め付け具
Ｓ環状空間
１４大径部
４４洗浄液注入孔
２００気密構造体
２１０外筒、２２０内筒、２３０第１端面部、２４０第２の端面部
２２１第１内筒部、２２２第２内筒部、
２２１ａ，２２２ａ継手フランジ部
２５０シール部材
２６０ボルト、２７０チェーンクランプ
Ａ空間

Claims

被洗浄体の外周を取り囲む筒状の第１の治具と、該第１の治具の一方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体を注入するための注入孔を有する第２の治具と、第１の治具の他方の開口部に流体密に被着されると共に洗浄流体を排出するための排出孔を有する第３の治具と、を備え、前記注入口から洗浄流体を注入して内部の被洗浄体を洗浄し、第３の治具に設けた排出口から洗浄後の流体を排出することを特徴とする洗浄装置。
洗浄流体は洗浄液と洗浄ガスであり、第２の治具には洗浄液の注入口と洗浄ガスの注入口が設けられている請求項１に記載の洗浄装置。
被洗浄体は真空配管の配管部材内周に挿入される加熱装置で、円筒状の収納空間が形成される二重円筒構造の隔壁構造体と、該隔壁構造体の収納空間に収納されるヒータとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
加熱装置は配管に挿入された状態で、配管を第１の治具として用いることを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
洗浄中にヒータを発熱させることを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。