JP2015006642A

JP2015006642A - 清掃装置

Info

Publication number: JP2015006642A
Application number: JP2013132682A
Authority: JP
Inventors: 悠貴中嶋; Yuki Nakajima
Original assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-15

Abstract

【課題】半導体装置の内壁を清掃する際に、塵芥の除去ムラを低減でき、かつ塵芥が周囲に飛散することを抑制できる清掃装置を提供する。【解決手段】筒状体１０と、前記筒状体の一端に設けられ前記筒状体を保持する保持部材２０と、前記筒状体の外周面に螺旋状に形成され半導体装置の内壁に接触する接触部材３０と、一端が前記接触部材の近傍に開口する開口部４１を有するとともに、他端が前記開口部から塵芥を吸引する吸引手段５０に接続可能とされ、かつ前記筒状体及び前記保持部材を前記半導体装置内で進退可能に支持する支持部材４０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の内壁を清掃する清掃装置に関するものである。

周知のように、シリコン鋳造装置や結晶シリコン引上装置などの半導体装置では、シリコンの製造過程において、溶融したシリコンが蒸発する。例えば、特許文献１に示す単結晶シリコン引上装置（半導体装置）においては、高耐圧気密チャンバ内に配置した石英製の坩堝内に多結晶シリコンを入れて、石英坩堝を囲うように配置されたヒータを加熱することによって多結晶シリコンを加熱溶融しており、溶融されたシリコンは蒸発し、この蒸発したシリコンがメインチャンバ、プルチャンバ、及び配管などの壁面において冷却されて凝固して、これらに付着、堆積する。

半導体装置内で発生した塵芥の多くは、半導体装置から吸引してフィルタで除去されるが、半導体装置の内壁に堆積した塵芥の一部は、吸引されず堆積したまま残存する。従来、このように半導体装置の内壁に堆積した塵芥は、布などを先端に巻いた棒などを用いて内壁を擦ることによって除去されていた。

特開２００１−２７８６９６号公報

しかしながら、上述したように布などを先端に巻いた棒などを用いて半導体装置の内壁を擦る場合、塵芥の除去ムラができ、塵芥の除去が不十分となることがあった。また、半導体装置の内壁から剥がれた塵芥が落下してくることもあり、周囲が汚染されることもあった。
また、塵芥は可燃性であることから、塵芥が大気中に飛散することを抑制することが求められていた。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、半導体装置の内壁を清掃する際に、塵芥の除去ムラを低減でき、かつ塵芥が周囲に飛散することを抑制できる清掃装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明の清掃装置は、半導体装置の内壁を清掃する清掃装置であって、筒状体と、前記筒状体の一端に設けられ前記筒状体を保持する保持部材と、前記筒状体の外周面に螺旋状に形成され前記内壁に接触する接触部材と、一端が前記接触部材の近傍に開口する開口部を有するとともに、他端が前記開口部から塵芥を吸引する吸引手段に接続可能とされ、かつ前記筒状体及び前記保持部材を前記半導体装置内で進退可能に支持する支持部材と、を備えることを特徴としている。

本発明の清掃装置によれば、筒状体の外周面に螺旋状に形成され半導体装置の内壁に接触する接触部材を備えているので、この接触部材が半導体装置の内壁の全周と十分に接触することにより、内壁に付着した塵芥を効率的に除去することができる。この接触部材は、筒状体の外周面に螺旋状に形成されているため、半導体装置内で進退させることにより、半導体装置の内壁の全面に接触部材を接触させることができ、塵芥の除去ムラを低減できる。

さらに、本発明の清掃装置は、一端が接触部材の近傍に接続可能とされ、他端が開口部から塵芥を吸引する吸引手段に接続可能とされた支持部材を備えているので、吸引手段と接続された場合に、半導体装置の内壁を清掃することにより内壁から剥がれて落下する塵芥の飛散を抑制しつつ吸引することができる。
また、本発明の清掃装置は、筒状体及び保持部材を半導体装置内で進退可能に支持する支持部材を備えているので、この支持部材を操作することで接触部材を半導体装置の内壁に接触させながら進退させることができ、容易に半導体装置内の清掃を行うことができる。

また、本発明の清掃装置において、前記保持部材は、周方向に形成され前記内壁と接触する接触部材を有し、該保持部材には、前記筒状体側に空気が流入するための貫通孔が少なくとも一つ以上形成されていることが好ましい。
この場合、保持部材が、その周方向に形成された接触部材を有する構成とされているので、より確実に半導体装置の内壁に付着した塵芥を除去することができる。さらに、保持部材には、筒状体側に空気が流入するための貫通孔が少なくとも一つ以上形成されているので、支持部材の他端に吸引手段が接続され吸引しながら半導体装置内を清掃する際に、筒状体に形成された貫通孔から空気が筒状体側に流入し、筒状体側（半導体装置の奥側）の内圧が下がることを抑制することができ、筒状体を半導体装置内で容易に進退させることができる。

また、本発明の清掃装置において、前記開口部は、前記保持部材の近傍に設けられていることが好ましい。
前述の接触部材は筒状体の外周面に螺旋状に形成されているので、塵芥は下方に集まり易いが、この場合、支持部材の一端の開口部が、保持部材の近傍に設けられているので、支持部材の他端が吸引手段と接続された場合に、吸引手段によって容易かつ効率的に塵芥を吸引することができる。

また、本発明の清掃装置において、前記支持部材の他端に接続される前記吸引手段を備えることが好ましい。
この場合、支持部材の他端に接続される吸引手段を備えているので、吸引手段により吸引しながら接触部材を半導体装置の内壁に接触させると、内壁から剥がれて落下する塵芥の飛散を抑制しつつ塵芥を吸引することができる。

本発明によれば、半導体装置の内壁を清掃する際に、塵芥の除去ムラを低減でき、かつ塵芥が周囲に飛散することを抑制できる清掃装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る清掃装置の概略説明図である。図１の保持部材を正面から見た概略図である。本発明の一実施形態において、清掃の対象とする半導体装置の概略説明図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る清掃装置の使用方法の概略説明図である。本発明の他の実施形態に係る清掃装置の概略説明図である。

以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
本実施形態に係る清掃装置１は、図１に示すように、筒状体１０と、この筒状体１０の一端（下端）に設けられた保持部材２０と、筒状体１０の外周面に螺旋状に形成された接触部材３０と、筒状体１０及び保持部材２０を支持する支持部材４０と、この支持部材４０に接続される吸引手段５０とを備えている。
この清掃装置１は、半導体装置の内壁に付着した塵芥を除去（清掃）するためのものであり、本実施形態においては、後述する単結晶シリコン製造装置９０のプルチャンバ９５を清掃するためのものである。
なお、半導体装置は、チャンバなどに接続される配管を有していても良い。

筒状体１０は、一方向（図１において上下方向）に延在し、筒状体１０の一端（下端）は保持部材２０によって保持されており、筒状体１０の他端（上端）は開口している。筒状体１０の径は、清掃対象となる半導体装置の清掃箇所の径に応じて適宜設定される。

保持部材２０は、筒状体１０の形状が保たれるように筒状体１０の一端を保持している。本実施形態において、保持部材２０は、図２に示すように、円板形状をしている。保持部材２０の径は、半導体装置の清掃箇所の径よりもわずかに小さく設定されており、清掃装置１が半導体装置内に挿通された場合に、半導体装置との間にわずかに隙間が形成されるようになっている。また、保持部材２０は、その外周に、外方に突出する接触部材２１を有している。本実施形態において、この接触部材２１は、弾性のあるブラシとされている。このブラシの長さは、筒状体１０を半導体装置内に挿通した場合に、ブラシが半導体装置の壁面に接触可能な長さに設定すれば良い。このブラシは、半導体装置の内壁を傷つけない材質であることが好ましく、本実施形態ではナイロンブラシで構成されている。

保持部材２０には、中央部に貫通孔２２（孔）が形成され支持部材４０が挿通されている。また、保持部材２０には、支持部材４０が挿通された貫通孔２２を囲うように４つの貫通孔２３（空気孔）が形成されている。これらの貫通孔２３は、清掃装置１を使用する際に筒状体１０側に空気が流入するための孔である。

接触部材３０は、筒状体１０の一端部から他端部にかけて外周面に螺旋状に形成されている。この接触部材３０は、例えば半導体装置の内壁に接触し、内壁に付着した塵芥を剥がすためのものである。本実施形態において、接触部材３０は、筒状体１０の外周方向外側に突出する弾性のあるブラシとされている。このブラシの長さは、筒状体１０を半導体装置内に挿通した場合に、ブラシが半導体装置の壁面に接触可能な長さに設定すれば良い。このブラシは、半導体装置の内壁を傷つけない材質であることが好ましく、本実施形態ではナイロンブラシで構成されている。

支持部材４０は、一端が接触部材３０の近傍に開口する開口部４１を有するとともに、他端が開口部４１から塵芥を吸引する吸引手段５０に接続可能とされ、かつ筒状体１０及び保持部材２０を半導体装置内で進退可能に支持している。
本実施形態において、支持部材４０の一端は、筒状体１０の一端側の外周面に開口部４１を有するとともに、筒状体１０の内方に延在し、筒状体１０の内部で屈曲して保持部材２０を貫通し、さらに下方に延在している。この支持部材４０は、例えば金属製の配管で構成される。支持部材４０の他端は、例えばゴム製のホース５１を介して吸引手段５０に接続されている。
この支持部材４０は、筒状体１０と保持部材２０とを一体に支持しており、この支持部材４０を作業者が操作することによって、半導体装置内を清掃する際に、半導体装置内で進退させることができるようになっている。

吸引手段５０は、例えばブロワや真空吸引装置等により構成されており、支持部材４０の他端側に接続されている。この吸引手段５０は、半導体装置内を清掃する際に、壁面（内壁）から剥がれて落下する塵芥の飛散を抑制しつつ吸引するためのものである。

次に、本実施形態に係る清掃装置１の使用方法について説明する。まず、本実施形態において、清掃の対象となる単結晶シリコン製造装置９０について説明する。

単結晶シリコン製造装置９０は、例えば図３に示すように、耐圧気密に構成されたチャンバ９１と、石英坩堝９２と、を備えている。
チャンバ９１は、メインチャンバ９３と、メインチャンバ９３の上方に接続されたトップチャンバ９４と、トップチャンバ９４の上方に接続され上下方向に延在するプルチャンバ９５とを備え、図示しない真空ポンプが接続されてチャンバ９１内を減圧又は真空状態とすることが可能とされている。

この単結晶シリコン製造装置９０においては、チャンバ９１内を真空状態に保持した状態で、シードＳを石英坩堝９２内に貯留したシリコン融液Ｍに浸漬し、回転させながら引き上げることにより単結晶シリコンを成長させるようになっている。
この単結晶シリコンの製造時においては、溶融したシリコンが蒸発してチャンバ９１に冷却されて凝固し、チャンバ９１の壁面に塵芥として付着（堆積）する。
本実施形態では、清掃装置１は、チャンバ９１の壁面に付着した塵芥を除去することを目的としており、特に、形状が細長く、かつ配置された位置が高いために、塵芥の除去作業をすることが比較的難しいプルチャンバ９５の内壁面を清掃することを目的としている。

次に、清掃装置１の使用例として、単結晶シリコン製造装置９０のプルチャンバ９５を清掃する場合を一例として図４を参照しながら説明する。なお、図４においては、吸引手段５０（真空ポンプ）の図示が省略されている。
まず、図４（ａ）に示すように、作業者Ｘが清掃装置１の支持部材４０を把持して、筒状体１０の他端側（図４（ａ）において上端側）から筒状体１０をプルチャンバ９５内に挿通する。

そして、図４（ｂ）に示すように、作業者Ｘが支持部材４０の他端（下端）を把持し、筒状体１０をさらにプルチャンバ９５の奥側に挿通する。ここで、吸引手段５０の電源を入れて吸引手段５０を動作させ、プルチャンバ９５の壁面に接触部材３０を擦りながら挿通していく。このとき、筒状体１０をプルチャンバ９５内で進退させることによって、壁面に付着している塵芥が接触部材２１、３０によって剥がされ、剥がれた塵芥は螺旋状に形成された接触部材３０に沿って下方に落下し、吸引手段５０によって吸引される。本実施形態においては、接触部材２１、３０は、弾性のあるブラシで構成されているので、壁面の周方向の全面に接触部を接触させることができる。
このようにして、プルチャンバ９５の下方部が清掃される。

次に、プルチャンバ９５の上方部を清掃する方法を説明する。
図４（ｃ）に示すように、新たな支持部材４０ａ（新たな配管）を支持部材４０の他端に連結し、支持部材４０を長くする。この新たな支持部材４０ａは、その内部にホース５１を収容可能となっている。

そして、図４（ｄ）に示すように、長くなった支持部材４０の他端側（下側）を作業者Ｘが把持し、さらにプルチャンバ９５の奥側に清掃装置１を挿通する。そして、筒状体１０をプルチャンバ９５内で進退させることによって、プルチャンバ９５の上方部（奥側）が清掃される。
清掃が終了したら、筒状体１０をプルチャンバ９５から引きだし、吸引手段５０の電源を切る。
このようにして、プルチャンバ９５の壁面の清掃が完了する。

以上のような構成とされた本実施形態に係る清掃装置１によれば、筒状体１０の外周面に螺旋状に形成されプルチャンバ９５の内壁に接触する接触部材３０を備えているので、この接触部材３０が内壁と接触することにより、プルチャンバ９５の内壁に付着した塵芥を剥がし、除去することができる。この接触部材３０は、筒状体１０の外周面に螺旋状に形成されるとともに、弾性のあるブラシで構成されているため、プルチャンバ９５の内壁の周方向にわたって接触部材３０を確実に接触させることができ、塵芥の除去ムラを低減できる。

さらに、清掃装置１は、支持部材４０の他端にホース５１を介して接続された吸引手段５０を備えているので、プルチャンバ９５の内壁から剥がれて落下して飛散する塵芥を吸引し、清掃作業により周囲が汚染されることを抑制できる。また、可燃性の塵芥が飛散することを抑制できるので、作業の安全性が向上する。

また、清掃装置１は、筒状体１０及び保持部材２０をプルチャンバ９５内で進退可能に支持する支持部材４０を備えているので、この支持部材４０を操作することで接触部材３０をプルチャンバ９５の内壁に接触させながら進退させることができ、容易にプルチャンバ９５内の長手方向においてムラなく清掃を行うことができる。

また、保持部材２０が、その周方向に形成された接触部材２１を有する構成とされているので、全周にわたってより確実にプルチャンバ９５の内壁に付着した塵芥を除去することができる。さらに、保持部材２０には、筒状体１０側に空気が流入するための貫通孔２３が４つ形成されているので、吸引手段５０によって吸引しながらプルチャンバ９５内を清掃する際に、筒状体１０に形成された貫通孔２３から空気が筒状体１０側に流入し、筒状体１０側（プルチャンバ９５の奥側）の内圧が下がることを抑制でき、筒状体１０をプルチャンバ９５内で容易に進退させることができる。

また、接触部材３０は筒状体１０の外周面に螺旋状に形成されており、塵芥は接触部材３０の形状に沿って下方に落下するため下方に集まり易いが、支持部材４０の一端の開口部４１が、保持部材２０の近傍に設けられているので、吸引手段５０によって容易かつ効率的に塵芥を吸引することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

なお、上記実施形態においては、支持部材４０の一端は、筒状体１０の一端側の外周面に開口部４１を有しており、筒状体の内方に延在し、筒状体１０の内部で屈曲して保持部材２０を貫通し、さらに下方に延在している場合について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば図５に示すように、保持部材１２０の径が筒状体１０の径よりも若干大きく形成され、支持部材１４０の一端が保持部材１２０の外周部に開口部１４１を有しており、この保持部材１２０を貫通して保持部材１２０の下面を沿うように保持部材１２０の中心部まで延在し、保持部材１２０の中心部で下方に屈曲し、さらに下方に延在している構成とされても良い。
この場合においても、支持部材１４０は、筒状体１０及び保持部材１２０を半導体装置内で進退可能に支持することができる。

また、上記実施の形態においては、保持部材２０は、外周面に接触部材２１を有する場合について説明したが、接触部材２１を有していなくても良い。
また、支持部材４０の一端の開口部４１は、保持部材２０の近傍に設けられている場合について説明したが、これに限定されることはなく、接触部の近傍であれば良い。
また、上記実施形態においては、接触部材２１、３０がブラシで構成される場合について説明したが、布、紙ウエス、スポンジなどによって接触部材を構成しても良い。

１、１０１清掃装置
１０筒状体
２０、１２０保持部材
３０接触部材
４０１４０支持部材
４１、１４１開口部
５０吸引手段

Claims

半導体装置の内壁を清掃する清掃装置であって、
筒状体と、
前記筒状体の一端に設けられ前記筒状体を保持する保持部材と、
前記筒状体の外周面に螺旋状に形成され前記内壁に接触する接触部材と、
一端が前記接触部材の近傍に開口する開口部を有するとともに、他端が前記開口部から塵芥を吸引する吸引手段に接続可能とされ、かつ前記筒状体及び前記保持部材を前記半導体装置内で進退可能に支持する支持部材と、
を備えることを特徴とする清掃装置。
前記保持部材は、周方向に形成され前記内壁と接触する接触部材を有し、
該保持部材には、前記筒状体側に空気が流入するための貫通孔が少なくとも一つ以上形成されていることを特徴とする請求項１に記載の清掃装置。
前記開口部は、前記保持部材の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の清掃装置。
前記支持部材の他端に接続される前記吸引手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の清掃装置。