JP2016064364A - 排気ガス処理装置及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタの交換頻度を低減させることができる技術を提供する。【解決手段】基板を処理する反応容器反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、容器内に設けられ、排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、フィルタに不活性ガスを噴射することで、フィルタが捕捉した反応副生成物をフィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置及び基板処理装置に関する。

従来より、基板を処理する反応容器に接続され、反応容器から排出される排気ガス中に含まれる反応副生成物をフィルタで捕捉する排気ガス処理装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−０１６６３５号公報

上述の排気ガス処理装置では、フィルタが所定量の反応副生成物を捕捉すると、フィルタに目詰まりが発生してしまうことがある。そのため、フィルタが完全に目詰まりしてしまう前に、フィルタを交換する必要がある。

本発明は、上記課題を解決し、フィルタの交換頻度を低減させることができる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える排気ガス処理装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
前記排気ガス処理装置は、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える基板処理装置が提供される。

本発明によれば、フィルタの交換頻度を低減させることができる。

本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置を備える基板処理装置の縦断面概略図である。 本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置の縦断面概略図である。 本発明の他の実施形態にかかる排気ガス処理装置が備える不活性ガス噴射部の概略図であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、不活性ガス噴射部が備えるノズルの縦断面概略図である。

＜本発明の一実施形態＞
（１）基板処理装置及び排気ガス処理装置の構成
以下に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置及びこの基板処理装置が備える排気ガス処理装置について、主に図１及び図２を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、基板処理装置がハイドライド気相成長装置（Hydride Vapor Phase Epitaxy（ＨＶＰＥ）装置）である場合を例に説明する。

図１に示すように、基板処理装置２０としてのＨＶＰＥ装置は、例えば石英（ＳｉＯ_２）等の耐熱性材料により形成される反応容器２１を備えている。反応容器２１内の筒中空部には、処理室２２が形成されている。処理室２２内には、処理室２２内で基板１００を支持する基板支持部としてのサセプタ２３が設けられている。サセプタ２３には回転軸２３ａが設けられており、サセプタ２３は回転可能に構成されている。

反応容器２１の外周には、加熱部として、第１のヒータ２４及び第２のヒータ２５が設けられている。主に第１のヒータ２４によって、後述の処理ガス生成器２６内が所定温度（例えば６００℃〜９００℃）に加熱される。主に第２のヒータ２５によって、処理室２２内の基板１００が所定温度（例えば５００℃〜１２００℃）に加熱される。

反応容器２１内には、液体原料２７と反応ガスとを反応させることで処理ガスを生成する処理ガス生成器２６が設けられている。処理ガス生成器２６は、金属原料を収容し、金属原料が溶融することで生成される液体原料２７を保持する容器２８を備えている。容器２８は、例えば平面形状が矩形状に形成されている。容器２８は、耐熱性、耐食性を有する非金属材料により形成されている。例えば、容器２８は高純度の石英により形成されているとよい。

金属原料として、例えば常温で固体の原料が用いられる。例えば、金属原料として、III族原料であるガリウム（Ｇａ）の固体、インジウム（Ｉｎ）の固体、アルミニウム（Ａｌ）の固体が用いられる。つまり、液体原料２７として、例えばＧａ融液、Ｉｎ融液、Ａｌ融液が用いられる。

反応容器２１には、第１の処理ガス供給管２９と、反応ガス供給管３０と、がそれぞれ、反応容器２１の側部を貫通するように気密に設けられている。第１の処理ガス供給管２９、反応ガス供給管３０は、耐熱性、耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。

第１の処理ガス供給管２９における反応容器２１の外側には、上流側から順に、第１の処理ガス供給源２９ａ、処理室２２内の基板１００に対して第１の処理ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ２９ｂが設けられている。第１の処理ガス供給管２９からは、第１の処理ガスとして例えばアンモニア（ＮＨ_３）ガスが、処理室２２内の基板１００に供給される。

反応ガス供給管３０における反応容器２１の外側には、上流側から順に、反応ガス供給源３０ａ、処理ガス生成器２６への反応ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ３０ｂが設けられている。反応ガス供給管３０から反応ガスとして例えば塩化水素（ＨＣｌ）ガスが処理ガス生成器２６（容器２８）内に供給される。処理ガス生成器２６には、処理ガス生成器２６内で生成された処理ガス（第２の処理ガス）を基板１００に供給する第２の処理ガス供給管３１が設けられている。第２の処理ガス供給管３１は、耐熱性、耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。第２の処理ガス供給管３１から、第２の処理ガスとして例えば塩化ガリウム（ＧａＣｌ）ガスが、処理室２２内の基板１００に供給される。

反応容器２１には、処理室２２内の雰囲気を排気する排気管３２が設けられている。排気管３２には、排気装置としての真空ポンプ３２ａが設けられている。

反応容器２１には、排気ガス処理装置１が接続されている。具体的には、排気ガス処理装置１は、真空ポンプ３２ａより上流側の排気管３２に接続されている。排気ガス処理装置１は、反応容器２１から排出された排気ガスに含まれる反応副生成物を除去するように構成されている。

図２に示すように、排気ガス処理装置１は、反応容器２１から排出される排気ガスが導入される容器２を備えている。容器２は、耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）や、耐熱性及び耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。

容器２内には、容器２内の空間を上下２つの空間に仕切る（区画する）隔壁２ｃが設けられている。容器２内の隔壁２ｃより下方の空間は、排気ガスが導入される室２ａ（排気ガス処理室２ａ）になる。容器２内の隔壁２ｃより上方の空間は、後述のフィルタ４によって反応副生成物が除去（濾過）された排気ガス（濾過ガス）が導入される室２ｂ（濾過ガス導入室２ｂ）になる。なお、排気ガス処理室２ａ及び濾過ガス排出室２ｂは、後述のフィルタ４を介して連通されている。

隔壁２ｃには、排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉（濾過）するフィルタ４が設けられている。フィルタ４は、例えば円筒形状や角筒形状の筒中空部を有する筒形状に形成されている。基板処理装置２０が、第１の処理ガスであるＮＨ_３ガスと、第２の処理ガスであるＧａＣｌガスと、を用いて基板１００上にＧａＮ膜を成膜する基板処理を行う場合、フィルタ４により、反応副生成物として、例えば微粒子状であり、粘度が高い塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）等が捕捉される。

排気ガス処理室２ａを構成する容器２（例えば側壁）には、上述の排気管３２が気密に接続され、容器２内に反応容器２１から排出された排気ガスを導入する導入口３ａが設けられている。濾過ガス導入室２ｂを構成する容器２（例えば天板）には、フィルタ４を通過した濾過ガスを容器２内から排出する排出口３ｂが設けられている。

排気ガス処理装置１は、導入口３ａから導入された排気ガスが、排気ガス処理室２ａを流れ、フィルタ４を通過した後、濾過ガス導入室２ｂに導入されて排出口３ｂから容器２外へ排出されるように構成されている。排気ガスがフィルタ４を通過する過程で、排気ガスに含まれる反応副生成物がフィルタ４に捕捉される。

排気ガス処理装置１は、フィルタ４に不活性ガスを噴射することで、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する（フィルタ４から落下させる）不活性ガス噴射部５を備えている。

不活性ガス噴射部５は、不活性ガスを噴射するノズル６を備えている。ノズル６は、耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。

ノズル６は、例えば垂直部６ａと、垂直部６ａの上流端及び下流端にそれぞれ接続される２つの水平部６ｂ，６ｃと、を有している。例えばフィルタ４が筒形状である場合、垂直部６ａはフィルタ４の側壁に沿うように（つまり容器２の側壁に沿って延びるように）設けられている。

ノズル６の垂直部６ａの上流端に接続された水平部６ｂは、容器２の側壁を貫通するように気密に設けられている。水平部６ｂの下流端には、ノズル６に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管７が接続されている。不活性ガス供給管７における容器２の外側には、上流側から順に、不活性ガス供給源８、ノズル６への不活性ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ９が設けられている。不活性ガス供給管７からは、不活性ガスとして、常温で気体の不活性ガス（例えば窒素（Ｎ_２）ガス、水素（Ｈ_２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガス）がノズル６に供給される。

垂直部６ａの下流端に接続された水平部６ｃの下流端（つまりノズル６の先端）には、不活性ガスを噴射させる噴射口６ｅが形成されている。

ノズル６は、不活性ガスを噴射する際の反動によって揺動するように設けられている。また、ノズル６は、揺動した際に、ノズル６の少なくとも一部（例えば下流端）がフィルタ４に衝突するように（接触する位置に）設けられている。ノズル６が揺動した際に、ノズル６の一部がフィルタ４に衝突することで、フィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物に衝撃を与えることができる。これにより、例えばフィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物（反応副生成物の表面）を振動（微振動）させることができる。その結果、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から落下させることができる。なお、ノズル６は、ノズル６が揺動した際に、反応副生成物の付着量の多い箇所、或いはフィルタ４に効果的に衝撃を与えることができる箇所に衝突するように設けられていることが好ましい。例えば、ノズル６は、ノズル６が揺動した際にノズル６の少なくとも一部がフィルタ４の下部に衝突するように設けられていることが好ましい。

つまり、ノズル６は、不活性ガスを噴射することでフィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去するとともに、揺動してフィルタ４に衝突し、フィルタ４やフィルタ４が捕捉した反応副生成物に衝撃を与えることで、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去するように構成されている。

主に、ノズル６と、不活性ガス供給管７と、バルブ９と、により不活性ガス噴射部５が構成されている。なお、不活性ガス供給源８を不活性ガス噴射部５に含めて考えてもよい。

なお、ノズル６の揺動方向を制御するため、ノズル６の横断面形状は、揺動方向における横断面の幅が揺動方向に直交する方向における横断面の幅よりも狭い矩形状であることが好ましい。なお、ノズル６の横断面形状は、楕円状であってもよく、さらには、正方形状や円形状であってもよい。

また、ノズル６をより確実に揺動させるため、ノズル６の少なくとも一部が蛇腹状に形成されていることが好ましい。つまり、ノズル６の少なくとも一部には、蛇腹部６ｄが形成されていることが好ましい。具体的には、蛇腹部６ｄは、ノズル６の垂直部６ａに形成されていることが好ましい。特に、蛇腹部６ｄは、垂直部６ａの上流側（基部）に形成されているとより好ましい。この場合、ノズル６は、蛇腹部６ｄが支点となり、ノズル６の下流側（下流端）が自由端となって揺動する。

また、ノズル６をより確実に揺動させるため、不活性ガス噴射部５は、不活性ガスを間欠的に噴射することが好ましい。例えば、バルブ９の開閉のタイミングを制御することで、不活性ガス噴射部５から不活性ガスを間欠的に噴射することが好ましい。バルブ９の開閉の制御は、例えばバルブ９に電気的に接続された制御部を介して行うことができる。なお、不活性ガス噴射部５から不活性ガスを連続的に噴射してもよい。

容器２内には、フィルタ４から除去した反応副生成物を堆積させる堆積空間１０が設けられている。具体的には、堆積空間１０は、容器２（排気ガス処理室２ａ）の上下方向における下部に設けられている。この場合、上述の導入口３ａは、堆積空間１０内に反応副生成物が堆積した場合であっても塞がれることがないように、堆積空間１０よりも上方に設けられていることが好ましい。つまり、堆積空間１０は、容器２内の導入口３ａよりも下側の領域に形成されていることが好ましい。

排気ガス処理装置１は、導入口３ａから堆積空間１０内に排気ガスを導入し、排気ガスを堆積空間１０の内壁（堆積空間１０を構成する容器２の内壁）に衝突させるように構成されていることが好ましい。例えば、導入口３ａには、導入口３ａを通過した排気ガスを堆積空間１０内に誘導する整流板１１が設けられていることが好ましい。なお、導入口３ａには、ノズルが接続されていてもよい。通常、堆積空間１０の内壁の温度は、排気ガスの温度よりも低い。このため、排気ガスが堆積空間１０の内壁に衝突すると排気ガスが冷却される。その結果、排気ガスに含まれる反応副生成物も冷却されて液化或いは固化することになる。従って、排気ガスを堆積空間１０の内壁に衝突させることで、排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０の内壁に吸着させることができる。

（２）基板処理工程
次に、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置２０により実施される。ここでは、基板１００上に半導体膜として窒化ガリウム（ＧａＮ）膜を成膜する例について説明する。

（基板搬入工程）
まず、処理ガス生成器２６（容器２８）内に例えばＧａの固体を収容（補充）する。そして、基板１００としての例えばサファイア基板を処理室２２内に搬入し、サセプタ２３上に載置する。

（圧力・温度調整工程）
真空ポンプ３２ａによって処理室２２内の大気を真空排気してから、例えば窒素（Ｎ_２）ガスを処理室２２内に導入して大気圧とする（圧力調整）。次に、サセプタ２３の回転を開始する。サセプタ２３の回転は、少なくとも後述の成膜工程が終了するまで継続する。その後、容器２８内が所定の温度（例えば６００℃〜９００℃）になるように、第１のヒータ２４によって加熱する。これにより、容器２８内のＧａの固体が溶融して液体原料２７であるＧａ融液が生成される。第１のヒータ２４による加熱と併行して、処理室２２内の基板１００が所定温度（例えば５００℃〜１２００℃）になるように、第２のヒータ２５によって加熱する。

（成膜工程）
処理室２２内が大気圧となり、処理ガス生成器２６（容器２８）内でＧａ融液が生成されるとともに、基板１００が所定温度に達したら、バルブ２９ｂを開けて、第１の処理ガス供給管２９から、第１の処理ガス（例えばＮＨ_３ガス）の処理室２２内の基板１００への供給を開始する。

また、バルブ３０ｂを開けて、反応ガス供給管３０から、反応ガス（例えばＨＣｌガス）の処理ガス生成器２６内への供給を開始する。これにより、処理ガス生成器２６内で、Ｇａ融液と反応ガスとが反応して、第２の処理ガス（例えばＧａＣｌガス）が生成される。

そして、第２の処理ガス供給管３１から、処理ガス生成器２６内で生成された第２の処理ガスを処理室２２内の基板１００に供給する。そして、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを反応させて基板１００上に所定の厚さのＧａＮ膜を成膜する。

（降温・大気圧復帰・基板搬出工程）
ＧａＮ膜の厚さが所定の厚さに達したら、基板１００への第１の処理ガスの供給、及び処理ガス生成器２６内への反応ガスの供給を停止する。また、第１のヒータ２４及び第２のヒータ２５による加熱を停止し、処理ガス生成器２６内、処理室２２内、基板１００を降温させる。また、真空ポンプ３２ａにより処理室２２内に残留する反応ガス及び第１、第２の処理ガスを排気してから、例えばＮ_２ガスを処理室２２内に導入して大気圧に復帰させる。そして、サセプタ２３から基板１００を取り外し、基板１００を処理室２２外へ搬出する。

（排気ガス処理工程）
上述の成膜工程から降温・大気圧復帰・基板搬出工程では、処理室２２内を真空ポンプ３２ａによって排気（真空排気）することで、反応容器２１から排気ガスを排気ガス処理装置１（排気ガス処理室２ａ）内に導入する。具体的には、排気ガスを堆積空間１０の内壁に衝突させるように、整流板１１により導入口３ａから堆積空間１０内に排気ガスを誘導する。そして、排気ガスに含まれる反応副生成物の一部を堆積空間１０の内壁に吸着させる。また、フィルタ４に排気ガスを通過させ、フィルタ４により排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉する。

また、所定のタイミングでバルブ９を開けて、不活性ガス噴射部５からフィルタ４に不活性ガスを噴射する。例えば、フィルタ４が捕捉した（フィルタ４に堆積した）反応副生成物の量が所定量になったら、バルブ９を開け、不活性ガス供給管７からノズル６への不活性ガスの供給を開始し、ノズル６に形成された噴射口６ｅから不活性ガスをフィルタ４に噴射する。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から落下させ、堆積空間１０に堆積させることができる。

また、不活性ガス噴射部５から不活性ガスを噴射する際の反動によってノズル６が揺動し、ノズル６の少なくとも一部がフィルタ４に衝突する。ノズル６がフィルタ４に衝突した際の衝撃によっても、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から落下させ、堆積空間１０に堆積させることができる。

なお、不活性ガス噴射部５から不活性ガスを間欠的に噴射することが好ましい。例えば、所定時間毎に開け閉めを行うようにバルブ９の開閉を制御することで、不活性ガス噴射部５から不活性ガスを間欠的に噴射することが好ましい。

（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）フィルタ４に不活性ガス噴射部５から不活性ガスを噴射することで、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する（落下させる）ことができる。その結果、フィルタ４の使用を開始してから、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間を長くすることができ、フィルタ４の交換頻度を低減できる。これにより、基板処理装置２０により形成される半導体装置の生産性の低下を抑制できる。例えば、フィルタ４の交換に伴う基板処理装置２０の稼働停止時間を短縮できる。

（ｂ）また、基板処理（成膜処理）を中断させたり、停止させたりすることなく、さらに、排気ガス処理装置１を分解することなく、フィルタ４から反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。

（ｃ）不活性ガス噴射部５は、不活性ガスを噴射する際の反動によって揺動するノズル６を備えており、ノズル６が揺動した際に、ノズル６の少なくとも一部をフィルタ４に衝突させることで、フィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物に衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去することができる。つまり、不活性ガスを噴射してフィルタ４から反応副生成物を落下させることに加え、不活性ガスを噴射することでノズル６を揺動させてフィルタ４に衝突させ、その衝撃によっても、フィルタ４から反応副生成物を落下させることで、より多くの反応生成物をフィルタ４から除去することができる。従って、上記（ａ）（ｂ）の効果をより得ることができる。

（ｄ）ノズル６が、垂直部６ａと、垂直部６ａの上流端及び下流端にそれぞれ接続される水平部６ｂ，６ｃと、を有することで、ノズル６を確実に揺動させ、ノズル６の一部をフィルタ４に確実に衝突させることができる。従って、上記（ｃ）の効果をより得ることができる。

（ｅ）ノズル６の横断面形状を、揺動方向における横断面の幅が揺動方向に直交する方向における横断面の幅よりも狭い矩形状にすることで、ノズル６の揺動方向を制御できる。つまり、ノズル６の揺動方向を前後方向（図２に矢印で示す方向）にできる。その結果、ノズル６の一部をフィルタ４により確実に衝突させることができる。従って、上記（ｃ）の効果をより得ることができる。

（ｆ）ノズル６の少なくとも一部に蛇腹部６ｄを形成することで、ノズル６をより確実に揺動させ、ノズル６の一部をフィルタ４により確実に衝突させることができる。従って、上記（ｃ）の効果をより得ることができる。

（ｇ）不活性ガス噴射部５から不活性ガスを間欠的に噴射することで、ノズル６をより確実に揺動させることができる。従って、上記（ｃ）〜（ｆ）の効果をより得ることができる。

（ｈ）導入口３ａを堆積空間１０よりも上方に設けることで、堆積空間１０内に反応副生成物が堆積した場合であっても、導入口３ａが塞がれてしまうことを抑制できる。

（ｉ）排気ガスを導入口３ａから堆積空間１０内に導入し、排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０の内壁に吸着させた後、フィルタ４に排気ガスを通過させることで、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間をより長くすることができる。つまり、排気ガスに含まれる反応ガス副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０内で予め除去し、反応副生成物の含有量が低減された排気ガスがフィルタ４を通過することで、フィルタ４で捕捉される反応副生成物の量を低減できる。その結果、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間をより長くすることができる。従って、上記（ａ）〜（ｃ）の効果をより得ることができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

上述の実施形態では、ノズル６が、垂直部６ａと、垂直部６ａの上流端及び下流端にそれぞれ接続される２つの水平部６ｂ，６ｃと、を有し、垂直部６ａに蛇腹部６ｄが形成されている場合について説明したが、これに限定されない。

例えば図３（ａ）に示すように、蛇腹部６ｄが形成されていないノズル６Ｘであってもよい。また、蛇腹部６ｄは、例えば水平部６ｂに形成されていてもよい。また、例えば図３（ｂ）に示すように、直管で形成されているノズル６Ｙであってもよい。つまり、ノズル６Ｙは、垂直部６ａのみで形成されていてもよい。ノズル６Ｙでは、フィルタ４に不活性ガスを噴射する噴射口６ｅが、ノズル６Ｙの下流側であって、ノズル６Ｙの側面（側壁）に形成されているとよい。また、ノズル６Ｙには、蛇腹部６ｄが形成されていなくてもよい。図３（ａ）（ｂ）に示すようなノズル６Ｘ，６Ｙであっても、不活性ガスを噴射することで、ノズル６Ｘ，６Ｙの少なくとも一部を揺動させることができる。従って、上記（ａ）（ｂ）の効果を得ることができる。

また、例えば図３（ｃ）に示すように、揺動する際に、噴射口６ｅの全域がフィルタ４に接することなく、噴射口６ｅの一部のみがフィルタ４に接するように構成されたノズル６Ｚであってもよい。例えば、ノズル６Ｚは、ノズル６Ｚから噴射されるガスの噴射方向に直交する方向であって、噴射方向に水平な方向からノズル６Ｚを見た際、先端（下流端）の上壁が下壁よりも長くなるように構成されていてもよい。これにより、噴射口６ｅに反応副生成物が付着し、噴射口６ｅが塞がってしまうことを抑制できる。

また、例えば図３（ｄ）に示すように、揺動する際に、噴射口６ｅがフィルタ４に接することがないように構成されたノズル６Ｗであってもよい。例えば、噴射口６ｅの周囲（例えば噴射口６ｅの上部）に、フィルタ４に接触する凸部６ｆを設けてもよい。この構成によれば、凸部６ｆがフィルタに接触することで、噴射口６ｅとフィルタ４との直接の接触を抑制することができる。これによっても、噴射口６ｅに反応副生成物が付着し、噴射口６ｅが塞がってしまうことを抑制できる。

上述の実施形態では、フィルタ４に堆積した反応副生成物の量が所定量になったら、バルブ９を開け、不活性ガス噴射部５からフィルタ４に不活性ガスを噴射したが、これに限定されない。例えば、所定時間毎にバルブ９の開閉を行い、所定時間毎に不活性ガス噴射部５からフィルタ４に不活性ガスを噴射し、不活性ガス噴射部５を用いたフィルタ４からの反応副生成物の除去を行ってもよい。また、例えば、バルブ２９ｂ，３０ｂを開けるのとほぼ同時に、バルブ９を開け、不活性ガス噴射部５からフィルタ４に不活性ガスを噴射してもよい。つまり、不活性ガス噴射部５を用いたフィルタ４からの反応副生成物の除去を、成膜工程と同時併行的に行ってもよい。また、例えば、成膜工程が終了し、バルブ２９ｂ，３０ｂを閉じた後、バルブ９を開け、不活性ガス噴射部５からフィルタ４に不活性ガスを噴射してもよい。つまり、不活性ガス噴射部５を用いたフィルタ４からの反応副生成物の除去を、成膜工程が終了した後（例えば降温・大気圧復帰・基板搬出工程と同時併行的）に行ってもよい。

上述の実施形態では、排気ガス処理装置１が２つの不活性ガス噴射部５を備える場合について説明したが、これに限定されない。つまり、排気ガス処理装置１は、少なくとも１つの不活性ガス噴射部５を備えていればよい。

上述の実施形態では、容器２内に１つのフィルタ４が設けられる場合について説明したが、これに限定されない。つまり、容器２内には、複数のフィルタ４が設けられていてもよい。また、上述の実施形態では、フィルタ４の上部を隔壁２ｃで保持しているが、これに限定されない。例えば、容器２内に、容器２内でフィルタ４を下方から支持する支持部材を設けてもよい。この場合、支持部材は、支持部材上にフィルタ４から落下した反応副生成物が堆積しないような形状に形成されているとよい。また、支持部材上にフィルタ４を設ける場合、ノズル６が揺動した際に支持部材に衝突し、その衝撃により、フィルタ４や、フィルタ４に堆積した反応副生成物に振動を加えるように構成されていてもよい。

上述の実施形態では、液体原料２７として、例えば固体のＧａを高温で溶融させたＧａ融液を用いる場合について説明したが、これに限定されない。液体原料２７として、常温で液体である原料を用いてもよい。

上述の実施形態では、処理ガス生成器２６（容器２８）内に金属原料を収容し、処理ガス生成器２６内で金属原料を加熱して溶融させることで液体原料２７を生成したが、これに限定されない。例えば、処理ガス生成器２６外で金属原料を溶融させて生成した液体原料２７を処理ガス生成器２６内に供給してもよい。

また、例えば、第１の処理ガス供給管２９、反応ガス供給管３０からそれぞれ、第１の処理ガス、反応ガスと併行して、例えばキャリアガスとしての窒素（Ｎ_２）ガス、水素（Ｈ_２）ガス、Ｈ_２ガスとＮ_２ガスとの混合ガスを供給してもよい。

また、反応容器２１には、不活性ガス供給管やドーピングガス供給管等がさらに設けられていてもよい。

上述の実施形態では、基板処理装置２０としてＨＶＰＥ装置を用いる場合について説明したが、これに限定されない。つまり、本発明は、原料ガスが気相中で反応しあって粉塵状の反応副生成物が生じる基板処理装置であれば、種々の基板処理装置に適用できる。また、上述の実施形態では、基板処理として、ＧａＮ膜を成膜する処理について説明したが、これに限定されない。この他、例えば、基板処理として、酸化膜、金属膜等の種々の膜を成膜する成膜処理、エッチング処理等を行う基板処理装置や、上記の基板処理を行って、基板１００を製造する基板処理装置にも適用できる。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

［付記１］
本発明の一態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える排気ガス処理装置が提供される。

［付記２］
付記１の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記不活性ガス噴射部は、前記不活性ガスを噴射する際の反動によって揺動するノズルを備えており、
前記ノズルが揺動した際に、前記ノズルの一部が前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した反応副生成物が前記フィルタから除去される。

［付記３］
付記２の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記ノズルは、前記容器の側壁に沿って延びる垂直部と、前記垂直部の上流端及び下流端にそれぞれ接続される水平部と、を有している。

［付記４］
付記２又は３の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記ノズルの横断面形状は、揺動方向における横断面の幅が揺動方向に直交する方向における横断面の幅よりも狭い矩形状である。

［付記５］
付記２ないし４のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記ノズルの少なくとも一部が蛇腹状に形成されている。

［付記６］
付記１ないし５のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記不活性ガス噴射部は、前記不活性ガスを間欠的に噴射する。

［付記７］
付記１ないし６のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記容器内には、前記フィルタから除去した反応副生成物を堆積させる堆積空間が設けられている。

［付記８］
付記７の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記容器の側壁には、前記排気ガスを導入する導入口が設けられており、
前記導入口は、前記堆積空間内に反応副生成物が堆積した場合であっても塞がれることがないように、前記堆積空間よりも上方に設けられている。

［付記９］
付記７又は８の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記導入口から前記堆積空間内に前記排気ガスを導入させ、前記堆積空間の内壁に衝突させることで、前記排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を前記堆積空間の内壁に吸着させる。

［付記１０］
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
前記排気ガス処理装置は、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える基板処理装置が提供される。

［付記１１］
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理する反応容器から排気ガスを容器内に導入する工程と、
前記容器内に設けられるフィルタに前記排気ガスを通過させることで、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を前記フィルタに捕捉させる工程と、
不活性ガス噴射部から前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する工程と、を有する排気ガス処理方法が提供される。

１ 排気ガス処理装置
２ 容器
４ フィルタ
５ 不活性ガス噴射部
２１ 反応容器
１００ 基板

Claims (7)

1. 基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
   前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
   前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
   前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える
   排気ガス処理装置。
2. 前記不活性ガス噴射部は、前記不活性ガスを噴射する際の反動によって揺動するノズルを備えており、
   前記ノズルが揺動した際に、前記ノズルの一部が前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した反応副生成物が前記フィルタから除去される
   請求項１に記載の排気ガス処理装置。
3. 前記不活性ガス噴射部は、前記不活性ガスを間欠的に噴射する
   請求項１又は２に記載の排気ガス処理装置。
4. 前記容器内には、前記フィルタから除去した反応副生成物を堆積させる堆積空間が設けられている
   請求項１ないし３のいずれかに記載の排気ガス処理装置。
5. 前記容器の側壁には、前記排気ガスを導入する導入口が設けられており、
   前記導入口は、前記堆積空間内に反応副生成物が堆積した場合であっても塞がれることがないように、前記堆積空間よりも上方に設けられている
   請求項４に記載の排気ガス処理装置。
6. 前記導入口から前記堆積空間内に前記排気ガスを導入させ、前記堆積空間の内壁に衝突させることで、前記排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を前記堆積空間の内壁に吸着させる
   請求項４又は５に記載の排気ガス処理装置。
7. 基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
   前記排気ガス処理装置は、
   前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
   前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
   前記フィルタに不活性ガスを噴射することで、前記フィルタが捕捉した反応副生成物を前記フィルタから除去する不活性ガス噴射部と、を備える
   基板処理装置。

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