JP2015073132A - 半導体製造装置部品の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品(101)を、ガス導入管(104)とガス排出管(105)とを備えた洗浄装置(100)内に配置する。装置内を減圧状態とした後、ガス導入管(104)からハロゲン含有ガスを導入し、装置内の圧力を10kPa以上90kPa以下とする。その後、ハロゲン含有ガスを装置内に保持し、半導体製造装置部品(101)に付着した窒化物半導体を除去する。
【選択図】図1
Description
ウエハー以外の部品に付着したGaNなどは、不要な汚染物となり、窒化物半導体を製造する上で障害になるため、汚染部品を洗浄して上記の窒化物を除去する必要がある。
この文献では、封じ切り方式の方が通気処理(気流)方式よりも塩素ガスの使用量を低減できることが示されている。
一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品を、ガス導入管とガス排出管とを備えた装置内に配置する第一工程と、
上記装置内を減圧状態とした後、上記ガス導入管からハロゲン含有ガスを導入する第二工程と
をおこない、その後、
上記ハロゲン含有ガスを上記装置内に保持し、上記半導体製造装置部品に付着した上記窒化物半導体を除去する第三工程と
をおこなう、半導体製造装置部品の洗浄方法であって、
上記第三工程での上記装置内の圧力が、10kPa以上90kPa以下である、半導体製造装置部品の洗浄方法が提供される。
一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品の洗浄装置であって、
上記半導体製造装置部品を保持する部品保持部と、
上記窒化物半導体と反応するハロゲン含有ガスを導入するガス導入管と、
上記窒化物半導体と上記ハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段と、
上記反応生成物を排出するガス排出管と
を備えた、半導体製造装置部品の洗浄装置が提供される。
ガリウムを含有する第一原料ガスと、アンモニアを含有する第二原料ガスとを、反応槽内の基板に対して供給し、上記基板上に一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体を成長させる気相成長装置であって、
上記基板を保持する基板保持部と、
ハロゲン含有ガスを導入するガス導入管と、
上記窒化物半導体と上記ハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段と、
上記反応生成物を排出するガス排出管と
を備えた、気相成長装置が提供される。
<洗浄装置>
以下、第一の実施形態における半導体製造装置部品の洗浄装置100について説明するが、第一の実施形態における洗浄装置100はこれらに限定されるものではない。
また、必要に応じて、反応槽103の周囲には、反応槽103内を加熱する加熱装置106と、反応槽103の内部の圧力をモニターする圧力計108とをそれぞれ設けることができる。
また、反応槽103の形状や大きさは、とくに限定されないが、洗浄をおこなう半導体製造装置部品101の大きさや処理量によって適宜決められる。
また、部品保持部102には、半導体製造装置部品101を引っ掛けて保持するための引っ掛け部が形成されている構成でもよい。この引っ掛け型の部品保持部102は、半導体製造装置部品101を引っ掛けて保持するため、半導体製造装置部品101と部品保持部102との接触面積を最小限にすることができ、半導体製造装置部品101の未洗浄部分を最小にすることができる。
つぎに、洗浄装置100を用いて、窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品101を洗浄する方法について説明する。第一の実施形態における半導体製造装置部品101の洗浄方法は、窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品101を、反応槽103の内部に配置する第一工程と、反応槽103の内部を減圧状態とした後、ガス導入管104からハロゲン含有ガスを導入する第二工程とをおこない、その後、ハロゲン含有ガスを反応槽103の内部に保持し、半導体製造装置部品101に付着した窒化物半導体を除去する第三工程とを有する。ここで、第三工程での反応槽103の内部の圧力は、10kPa以上90kPa以下である。
(第一工程)
はじめに、半導体装置内の窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品101を取り外して、反応槽103内の部品保持部102に配置する。このとき、配置する半導体製造装置部品101の数は、とくに限定されないが、1部品であってもよいし、1部品以上であってもよい。
ここで、反応槽103の内部を減圧状態にしてから加熱してもよく、加熱操作と減圧操作を同時におこなってもよい。最終的に上記の温度および圧力になればよく、加熱操作と減圧操作の順番はとくに限定されない。
反応槽103の内部が所望の圧力になった後、ガス導入弁111を開いて、ハロゲン含有ガスを反応槽103の内部に導入する。
不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどのハロゲン含有ガスと反応しない任意のガスの1種または2種以上の混合ガスを用いることができる。
ハロゲン含有ガス濃度は、とくに限定されないが、100体積%以下が好ましく、とくに80体積%以下が好ましい。上記上限値以下とすると、ハロゲン含有ガス量が少なくて済み、また装置構成部品の腐食を抑えることができる。
反応槽103の内部が所望の温度、圧力になった後、ハロゲン含有ガスを反応槽103の内部に一定の時間保持する。このとき、半導体製造装置部品101に付着した窒化物半導体はハロゲン含有ガスと反応し、ハロゲン化ガリウムなどの反応生成物が生成される。この反応生成物は直ちに蒸発して蒸気となり、反応槽103の内部を漂う。
また、内部圧力は、90kPa以下であり、好ましくは85kPa以下であり、さらに好ましくは80kPa以下である。内部圧力を上記上限値以下とすると、反応生成物の平均自由工程を長くできるため、反応生成物の拡散効率が増し、窒化物とハロゲン含有ガスとの反応効率を上げることができる。
したがって、洗浄ガスの導入と反応生成物の除去を連続的におこなう必要がなく、付着した窒化物半導体を除去するのに必要な洗浄ガスの使用量を低減できる。
また、内部温度は、とくに限定されないが、1000℃以下が好ましく、とくに800℃以下が好ましい。内部温度を上記上限値以下とすると、半導体製造装置部品101の熱変形をより一層防止することができる。
また、第一の実施形態における半導体製造装置部品101の洗浄方法は、窒化物半導体とハロゲン含有ガスとの反応生成物を除去する第四工程をさらにおこなうのが好ましい。具体的には、ハロゲン含有ガスを反応槽103の内部に一定時間保持後、ガス排出弁112を開いて、ガス排出管105から反応生成物の蒸気を除去する。
また、第一の実施形態における半導体製造装置部品101の洗浄方法は、反応生成物からガリウム化合物を回収する第五工程をさらにおこなうのが好ましい。回収方法は、とくに限定されないが、例えば図2に示すように、ガス排出管105から排出された反応生成物の蒸気を回収部115に捕捉する。その後、容器116から回収部115にNH3ガスを導入し、反応生成物とNH3とを反応させ、ガリウム化合物などの固体を生成させる。この第五工程をおこなうことにより、有害な排ガスの量を低減することができる。
つぎに、第2の実施形態に係る洗浄装置100について説明する。第2の実施形態は、窒化物半導体とハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段117を備えている以外は、基本的には第1の実施形態に係る洗浄装置100と同様である。そのため、第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
図3は、第二の実施形態における洗浄装置の構成を示す断面図である。洗浄装置100は、一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品101を保持する部品保持部102と、部品保持部102を収納する反応槽103と、窒化物半導体と反応するハロゲン含有ガスを導入するガス導入管104と、窒化物半導体とハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段117と、反応生成物を排出するガス排出管105とから構成されている。
こうした構成を取ることにより、半導体製造装置部品の洗浄処理と反応生成物の捕捉を明確に分けることができる。さらに、冷却部119により、捕捉手段117に捕捉された反応生成物の蒸気を冷却し、反応生成物を析出させることができるため、反応生成物が半導体製造装置部品や洗浄装置内の望ましくない部分に付着することをより一層抑制でき、反応生成物をより一層効率よく捕捉することができる。
また、ガス排出管105の接続部位は、とくに限定されないが、捕捉手段117に接続されていることが好ましい。こうした接続により、捕捉手段117に捕捉された反応生成物を効率良く排出することができる。
つぎに、第二の実施形態における洗浄装置100を用いた、窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品101の洗浄方法について説明するが、第二の実施形態における洗浄方法はこれらに限定されるものではない。なお、ここでも、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
(第一工程)
はじめに、半導体装置内の窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品101を取り外して、反応槽103内の部品保持部102に配置する。洗浄装置100が洗浄処理部118と冷却部119とをさらに備えている場合は、洗浄処理部118内に部品保持部102を配置する。このとき、配置する半導体製造装置部品101の数は、とくに限定されないが、1部品であってもよいし、2部品以上であってもよい。
ここで、反応槽103の内部を減圧状態にしてから加熱してもよく、加熱操作と減圧操作を同時におこなってもよい。最終的に上記の温度および圧力になればよく、加熱操作と減圧操作の順番はとくに限定されない。
反応槽103の内部が所望の温度、圧力になった後、ガス導入弁111を開いて、ハロゲン含有ガスを反応槽103の内部に導入する。ハロゲン含有ガスは、第一の実施形態と同様のものを用いることができる。
このとき、ガス導入弁111およびガス排出弁112を閉じて、ハロゲン含有ガスを装置内に保持して、ハロゲン含有ガスと窒化物半導体との反応をおこなうのが好ましい。ハロゲン含有ガスを装置内に保持することによって、ハロゲン含有ガスと窒化物半導体との反応率を向上させることができ、ハロゲン含有ガスの使用量をより一層低減することができる。ただし、ガス導入弁111およびガス排出弁112は完全に閉じていなくてもよい。
また、内部圧力は、好ましくは90kPa以下であり、より好ましくは85kPa以下である。内部圧力を上記上限値以下とすると、反応生成物の平均自由工程を長くできるため、反応生成物の拡散効率が増し、窒化物とハロゲン含有ガスとの反応効率をより一層上げることができる。
また、内部温度は、とくに限定されないが、1000℃以下が好ましく、とくに800℃以下が好ましい。内部温度を上記上限値以下とすると、半導体製造装置部品101の熱変形をより一層防止することができる。
つづいて、ハロゲン含有ガスと窒化物半導体との反応で生じた反応生成物を、捕捉手段117によって捕捉する。例えば、温度制御流体循環器120から水を冷却部119に流し、捕捉手段117を冷却する。すると、反応生成物の蒸気は、捕捉手段117の内部で冷却され、捕捉手段117の表面に析出して捕捉される。
なお、第二工程と第三工程は同時におこなうことが好ましい。
また、第二の実施形態における洗浄装置100を用いた、半導体製造装置部品101の洗浄方法は、上記のハロゲン含有ガスの導入から排気ガスの排出までを2回以上おこなうのが好ましい。2回以上おこなうと、半導体製造装置部品101の表面がさらに活性化され、窒化物とハロゲン含有ガスとの反応効率をより一層上げることができる。繰り返し回数は、とくに限定されないが、反応槽103または洗浄処理部118の大きさや半導体製造装置部品101の処理量などによって適宜設定される。
また、第二の実施形態における洗浄装置100を用いた、半導体製造装置部品101の洗浄方法は、捕捉された反応生成物を排出する第四工程をさらにおこなうのが好ましい。反応生成物を排出する方法は、とくに限定されないが、例えば温度制御流体循環器120から高温の油を冷却部119に流し、捕捉手段117を温める。すると、捕捉手段117の表面に析出した反応生成物は、再び、蒸気となり、ガス排出管105から排出される。
また、第二の実施形態における洗浄装置100を用いた、半導体製造装置部品101の洗浄方法は、反応生成物からガリウム化合物を回収する第五工程をさらにおこなうのが好ましい。回収方法は、とくに限定されないが、例えば図5に示すような装置を用いておこなうことができる。はじめに、ガス排出管105から排出された反応生成物の蒸気を回収部115に捕捉する。その後、容器116から回収部115にアンモニアガスを導入し、反応生成物に含まれるハロゲン化ガリウムなどとアンモニアとを反応させ、ガリウム化合物などの固体を生成させる。この第五工程をおこなうことにより、有害な排ガスの量を低減することができる。
<気相成長装置>
つづいて、第3の実施形態に係る気相成長装置200について説明する。
気相成長装置200は、ガリウムを含有する第一原料ガスと、アンモニアを含有する第二原料ガスとを、反応槽203内の基板201に対して供給し、基板201上に一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体を成長させる装置である。そして、気相成長装置200は、反応槽203と、基板保持部202と、ガス導入管204と、捕捉手段217と、ガス排出管205とを備えている。
ガス導入管204からは、ガリウムを含有する第一原料ガスや、アンモニアを含有する第二原料ガスを、基板201に向けて供給できる。さらに、ガス導入管204からは、ハロゲン含有ガスを反応槽203内に導入でき、気相成長装置200内の各種部品から付着した汚染物を除去できる。除去された汚染物はガス排出管205から排出できる。
また、反応槽203の形状や大きさは、とくに限定されないが、基板201の大きさや処理量によって適宜決められる。
一方、第三の実施形態における気相成長装置200では、窒化物半導体を製造後、ガス導入管204を通じて反応槽203内に、ハロゲン含有ガスを導入し、反応槽203内の各種部品の洗浄を気相成長装置200内でおこなう。
こうした構成を取ることにより、気相成長装置200内の部品の洗浄処理と、反応生成物の捕捉を明確に分けることができる。さらに、冷却部219により、捕捉手段217に捕捉された反応生成物の蒸気を冷却し、反応生成物を析出させることができるため、反応生成物が気相成長装置200内の部品に付着することをより一層抑制でき、反応生成物をより一層効率よく捕捉することができる。
ガス導入管204の一方の口は反応槽203内に接続され、他方の口はハロゲン含有ガスが充填された容器210や第一原料ガス生成室223、第二原料ガスが充填された容器218、不活性ガスが充填された容器222に接続されている。
はじめに、第三の実施形態における気相成長装置200を用いた、窒化物半導体の製造について説明するが、気相成長装置200による窒化物半導体の製造方法はこれらに限定されるものではない。
第三の実施形態における気相成長装置200では、とくに限定されないが、一般的なMOCVD法やHVPE法を使用して基板201上に窒化物半導体層を成長させる。以下、HVPE法による窒化物半導体の製造について説明する。
なお、容器210に充填されるハロゲン含有ガスは、例えば、Cl2、HCl、SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、BCl3、CHCl3、CH2Cl2、CH3Clなどの分子内に塩素を含む化合物の1種または2種以上の混合物が用いられる。これらの中では、価格、反応性などのバランスからCl2がとくに好ましい。
以下、気相成長装置200内の各種部品に付着した汚染物を取り除く洗浄操作について説明するが、気相成長装置200による汚染物を取り除く洗浄操作はこれらに限定されるものではない。
ここで、反応槽203の内部を減圧状態にしてから加熱してもよく、加熱操作と減圧操作を同時におこなってもよい。最終的に上記の温度および圧力になればよく、加熱操作と減圧操作の順番はとくに限定されない。
ハロゲン含有ガスは、例えば、Cl2、HCl、SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、BCl3、CHCl3、CH2Cl2、CH3Clなどの分子内に塩素を含む化合物の1種または2種以上の混合物が用いられる。これらの中では、価格、反応性などのバランスからCl2がとくに好ましい。
不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどのハロゲン含有ガスと反応しない任意のガスの1種または2種以上の混合ガスが用いられる。
ハロゲン含有ガス濃度は、とくに限定されないが、100体積%以下が好ましく、とくに80体積%以下が好ましい。上記上限値以下とすると、ハロゲン含有ガス量が少なくて済み、また装置構成部品の腐食を抑えることができる。
このとき、ガス導入弁211およびガス排出弁212を閉じて、ハロゲン含有ガスを装置内に保持して、ハロゲン含有ガスと汚染物との反応をおこなうのが好ましい。ハロゲン含有ガスを装置内に保持することによって、ハロゲン含有ガスと汚染物との反応率を向上させることができ、ハロゲン含有ガスの使用量をより一層低減することができる。ただし、ガス導入弁211およびガス排出弁212は完全に閉じていなくてもよい。
また、内部圧力は、90kPa以下が好ましく、とくに85kPa以下が好ましい。内部圧力を上記上限値以下とすると、反応生成物の平均自由工程を長くできるため、反応生成物の拡散効率が増し、汚染物とハロゲン含有ガスとの反応効率をより一層上げることができる。
また、内部温度は、とくに限定されないが、1000℃以下が好ましく、とくに800℃以下が好ましい。内部温度を上記上限値以下とすると、気相成長装置200内の各種部品の熱変形をより一層防止することができる。
また、第三の実施形態における気相成長装置200を用いた、気相成長装置200内の各種部品の洗浄操作は、上記のハロゲン含有ガスの導入から排気ガスの排出までを2回以上おこなうのが好ましい。2回以上おこなうと、各種部品の表面がさらに活性化され、汚染物とハロゲン含有ガスとの反応効率をより一層上げることができる。繰り返し回数は、とくに限定されないが、反応槽203の大きさや各種部品の処理量などによって適宜設定される。
以下、実施例1〜7および比較例1〜2では、図1に示す洗浄装置を用いた。
GaNが付着した半導体製造装置部品を反応槽内の部品保持部に配置し、反応槽内の温度を750℃とし、圧力を0.1kPa以下とした。つぎに、N2ガスを反応槽内に導入して圧力を20kPaとし、その後、Cl2ガスを反応槽内に導入して圧力を40kPaとした(Cl2ガス圧力は20kPa)。このまま10分間保持した後、排気弁を開いて反応生成物の蒸気を排出した。
つづいて、N2ガスの導入により、反応槽内を大気圧に戻した後、GaNが付着した部品の重さを測定した。ここで、使用したCl2ガス量および除去されたGaN量から、下記(1)式を用いて反応効率を算出した。
反応効率[%]=100×(除去されたGaNのモル数×1.5)/(使用したCl2のモル数)(1)
なお、GaNを1モル除去するのに必要なCl2ガス量は理論的には1.5モルである。
除去されたGaNは3.5g(0.042モル)、使用したCl2ガス量は合計3.2L(0.13モル)であった。よって、反応効率は48.2%であった。
上記のN2ガスの導入、Cl2ガスの導入、10分間保持、反応生成物の排出、の一連の操作を4回にした以外は実施例1と同様の洗浄処理をおこなった。得られた結果を表1に示す。
GaNが付着した半導体製造装置部品を反応槽内の部品保持部に配置し、反応槽内の温度を730℃とし、圧力を0.1kPa以下とした。つぎに、N2ガスを反応槽内に導入して圧力を10kPaとし、その後、Cl2ガスを反応槽内に導入して圧力を30kPaとした。このまま10分間保持した後、排気弁を開いて反応生成物の蒸気を排出した。つづいて、上記のN2ガスの導入、Cl2ガスの導入、10分間保持、反応生成物の排出、の一連の操作を2回おこなった。
つづいて、N2ガスの導入により、反応槽内を大気圧に戻した後、GaNが付着した部品の重さを測定した。ここで、使用したCl2ガス量および除去されたGaN量から、上記(1)式を用いて反応効率を算出した。得られた結果を表1に示す。
反応槽内の圧力を表1に記載した値にそれぞれ設定した以外は実施例3と同様の洗浄処理をおこなった。得られた結果を表1に示す。
GaNが付着した部品を反応槽内の部品保持部に配置し、反応槽内の温度を800℃とした。つぎに、排気弁を開いた状態で、Cl2ガスとN2ガスとの混合ガスを反応槽内に30分間供給した。ここで、Cl2ガスの流量は0.3L/minとし、N2ガスの流量は0.3L/minとした。
反応槽内をN2置換した後、GaNが付着した部品の重さを測定した。除去されたGaNは1.0g(0.011モル)、使用したCl2ガス量は合計9.0L(0.37モル)であった。よって、反応効率は5%であった。
以上の評価結果を表1に示す。洗浄方式を封じ切り方式とし、反応槽内の圧力を90kPa以下とすることにより、比較例1、2に比べて反応効率を向上させることができた。
また、洗浄回数を増やすことによって、反応効率をさらに向上できた。
以下、実施例8では、図4および図5に示す洗浄装置を用いた。
GaNが付着した半導体製造装置部品を洗浄処理部内の部品保持部に配置し、洗浄処理部内の温度を750℃とした。また、温度制御流体循環器により、水温25℃の水を2L/minで冷却部に循環させた。その後、真空ポンプを作動させ、洗浄処理部内の圧力を0.1kPa以下とした。
つぎに、N2ガスを洗浄処理部内に導入して圧力を20kPaとし、その後、Cl2ガスを反応槽内に導入して圧力を40kPaとした。このまま10分間保持した後、排気弁を開いて排気ガスを排出した。上記のN2ガスの導入、Cl2ガスの導入、10分間保持、排気ガスの排出、の一連の操作は合計4回おこなった。
つぎに、温度制御流体循環器により、100℃の油を3L/minで冷却部に循環させ、冷却部内の冷却パネルを温めた。つづいて、N2ガスの導入により、装置内を大気圧に戻した後、ガス排気弁を開けて、反応生成物であるGaCl3の蒸気を回収部に導入した。これと同時に、回収部にNH3ガスを導入し、GaCl3とNH3とを反応させた。冷却部内の冷却パネルに付着したガリウム塩化物が無くなったら、NH3ガスの導入弁を閉じた。
さらに、10分間N2ガスを装置内に導入した後、GaNが付着した部品を取り出し、重さを測定した。ここで、使用したCl2ガス量および除去されたGaN量から、下記(1)式を用いて反応効率を算出した。
反応効率[%]=100×(除去されたGaNのモル数×1.5)/(使用したCl2のモル数)(1)
なお、GaNを1モル除去するのに必要なCl2ガス量は理論的には1.5モルである。
除去されたGaNは28.1g(0.336モル)、使用したCl2ガス量は合計12.8L(0.520モル)であった。よって、反応効率は96.9%であった。
また、回収部からはNH4Cl、Gaを含んだオリゴマ(NH2GaCl2)n、GaNなどのガリウム化合物が捕捉された。
101 半導体製造装置部品
102 部品保持部
103 反応槽
104 ガス導入管
105 ガス排出管
106 加熱装置
108 圧力計
109 容器
110 容器
111 ガス導入弁
112 ガス排出弁
113 真空ポンプ
114 回収手段
115 回収部
116 容器
117 捕捉手段
118 洗浄処理部
119 冷却部
120 温度制御流体循環器
121 トラップ
一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品を、ガス導入管とガス排出管とを備えた装置内に配置する第一工程と、
上記装置内を減圧状態とした後、上記ガス導入管から塩素含有洗浄ガスを導入する第二工程と
をおこない、その後、
上記塩素含有洗浄ガスを上記装置内に保持し、上記半導体製造装置部品に付着した上記窒化物半導体を除去する第三工程と
をおこなう、半導体製造装置部品の洗浄方法であって、
上記第三工程での上記装置内の圧力が、10kPa以上90kPa以下であり、前記第三工程での前記装置内の温度が、500℃以上1000℃以下である、半導体製造装置部品の洗浄方法が提供される。
以下、参考形態の例を付記する。
<付記>
(付記1)
一般式Al x In y Ga 1−x−y N(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品を、ガス導入管とガス排出管とを備えた装置内に配置する第一工程と、
前記装置内を減圧状態とした後、前記ガス導入管からハロゲン含有ガスを導入する第二工程と
をおこない、その後、
前記ハロゲン含有ガスを前記装置内に保持し、前記半導体製造装置部品に付着した前記窒化物半導体を除去する第三工程と
をおこなう、半導体製造装置部品の洗浄方法であって、
前記第三工程での前記装置内の圧力が、10kPa以上90kPa以下である、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記2)
付記1に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記装置内に生成する反応生成物を除去する第四工程をさらに含む、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記3)
付記2に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第四工程では、前記装置内に不活性ガスを導入し、前記反応生成物の蒸気を前記装置外に排出する、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記4)
付記2または3に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
ガリウム化合物を回収する第五工程をさらに含む、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記5)
付記4に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第五工程では、NH 3 と前記反応生成物とを反応させることにより、前記ガリウム化合物を回収する、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記6)
付記2乃至5いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第二工程から前記第四工程までを2回以上おこなう、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記7)
付記1乃至6いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第二工程では、前記装置内に不活性ガスをさらに導入する、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記8)
付記1乃至7いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第三工程での前記装置内の温度が、500℃以上1000℃以下である、半導体製造装置部品の洗浄方法。
(付記9)
一般式Al x In y Ga 1−x−y N(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品の洗浄装置であって、
前記半導体製造装置部品を保持する部品保持部と、
前記窒化物半導体と反応するハロゲン含有ガスを導入するガス導入管と、
前記窒化物半導体と前記ハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段と、
前記反応生成物を排出するガス排出管と
を備えた、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記10)
付記9に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
洗浄処理部と、前記捕捉手段を冷却するための冷却部とをさらに備え、
前記洗浄処理部の内部に前記部品保持部が配置され、前記冷却部の内部に前記捕捉手段が配置される、
半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記11)
付記10に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記冷却部が、前記捕捉手段内部の温度を調節する機能を備える、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記12)
付記9乃至11いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記捕捉手段が、冷却パネルである、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記13)
付記9乃至12いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記捕捉手段が、前記反応生成物と反応しない材料からなる、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記14)
付記13に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記捕捉手段が、石英からなる、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記15)
付記9乃至14いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記反応生成物からガリウム化合物を回収する回収手段をさらに備える、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記16)
付記15に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記回収手段では、NH 3 と前記反応生成物とを反応させることにより、前記ガリウム化合物を回収する、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記17)
付記9乃至16いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記ガス導入管と前記ガス排出管とを閉じて、前記ハロゲン含有ガスを装置内に保持して使用する、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記18)
付記9乃至17いずれか一つに記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記部品保持部に、前記半導体製造装置部品の表面全体が処理されるように、前記半導体製造装置部品を引っ掛けて保持するための引っ掛け部が形成されている、半導体製造装置部品の洗浄装置。
(付記19)
ガリウムを含有する第一原料ガスと、アンモニアを含有する第二原料ガスとを、反応槽内の基板に対して供給し、前記基板上に一般式Al x In y Ga 1−x−y N(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体を形成する気相成長装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
ハロゲン含有ガスを導入するガス導入管と、
前記窒化物半導体と前記ハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段と、
前記反応生成物を排出するガス排出管と
を備えた、気相成長装置。
Claims (19)
- 一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品を、ガス導入管とガス排出管とを備えた装置内に配置する第一工程と、
前記装置内を減圧状態とした後、前記ガス導入管からハロゲン含有ガスを導入する第二工程と
をおこない、その後、
前記ハロゲン含有ガスを前記装置内に保持し、前記半導体製造装置部品に付着した前記窒化物半導体を除去する第三工程と
をおこなう、半導体製造装置部品の洗浄方法であって、
前記第三工程での前記装置内の圧力が、10kPa以上90kPa以下である、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項1に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記装置内に生成する反応生成物を除去する第四工程をさらに含む、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項2に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第四工程では、前記装置内に不活性ガスを導入し、前記反応生成物の蒸気を前記装置外に排出する、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項2または3に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
ガリウム化合物を回収する第五工程をさらに含む、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項4に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第五工程では、NH3と前記反応生成物とを反応させることにより、前記ガリウム化合物を回収する、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項2乃至5いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第二工程から前記第四工程までを2回以上おこなう、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項1乃至6いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第二工程では、前記装置内に不活性ガスをさらに導入する、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 請求項1乃至7いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄方法において、
前記第三工程での前記装置内の温度が、500℃以上1000℃以下である、半導体製造装置部品の洗浄方法。 - 一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体が付着した半導体製造装置部品の洗浄装置であって、
前記半導体製造装置部品を保持する部品保持部と、
前記窒化物半導体と反応するハロゲン含有ガスを導入するガス導入管と、
前記窒化物半導体と前記ハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段と、
前記反応生成物を排出するガス排出管と
を備えた、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項9に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
洗浄処理部と、前記捕捉手段を冷却するための冷却部とをさらに備え、
前記洗浄処理部の内部に前記部品保持部が配置され、前記冷却部の内部に前記捕捉手段が配置される、
半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項10に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記冷却部が、前記捕捉手段内部の温度を調節する機能を備える、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項9乃至11いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記捕捉手段が、冷却パネルである、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項9乃至12いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記捕捉手段が、前記反応生成物と反応しない材料からなる、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項13に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記捕捉手段が、石英からなる、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項9乃至14いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記反応生成物からガリウム化合物を回収する回収手段をさらに備える、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項15に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記回収手段では、NH3と前記反応生成物とを反応させることにより、前記ガリウム化合物を回収する、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項9乃至16いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記ガス導入管と前記ガス排出管とを閉じて、前記ハロゲン含有ガスを装置内に保持して使用する、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - 請求項9乃至17いずれか一項に記載の半導体製造装置部品の洗浄装置において、
前記部品保持部に、前記半導体製造装置部品の表面全体が処理されるように、前記半導体製造装置部品を引っ掛けて保持するための引っ掛け部が形成されている、半導体製造装置部品の洗浄装置。 - ガリウムを含有する第一原料ガスと、アンモニアを含有する第二原料ガスとを、反応槽内の基板に対して供給し、前記基板上に一般式AlxInyGa1−x−yN(ただし、x、yは0≦x<1、0≦y<1、0≦x+y<1である。)で表記される窒化物半導体を形成する気相成長装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
ハロゲン含有ガスを導入するガス導入管と、
前記窒化物半導体と前記ハロゲン含有ガスとの反応生成物を捕捉する捕捉手段と、
前記反応生成物を排出するガス排出管と
を備えた、気相成長装置。
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