JP5277054B2 - 窒化物半導体製造装置における汚染部品の洗浄装置 - Google Patents
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原料ガスとしては、トリメチルガリウム(TMG)、トリメチルアルミニウム(TMA)等の有機金属ガスとアンモニア、ホスフィン、アルシン等の水素化合物等が挙げられる。
通常は、これらウェハー以外の部品の洗浄は、水素洗浄や燐酸洗浄によって行われる。水素洗浄は、半導体製造装置内において、例えばウェハートレーを1000℃以上の高温に保持しながら水素を通気して洗浄する方法であり、また燐酸洗浄は、半導体製造装置とは別の洗浄装置において、半導体製造装置から取り外されたフローチャネル等の流路形成部品や複雑な形状の部品を加熱した燐酸に浸漬して洗浄する方法である。
支持部材107は、汚染部品111を支持するとともに、反応室106内の所定位置に汚染部品111を配置するための部材であり、遮熱板108は、支持部材107の左右両側方に設けられ、反応室106内の温度を短時間で上昇できるようになっている。
これは、特許文献1の洗浄装置は、例えば図3中において、洗浄ガス導入管109から反応室106内へ導入された洗浄ガスが、第1蓋部104の近傍に配置されている遮熱板108に衝突してA方向やB方向に分流し、この分流した洗浄ガスのうち汚染部品111の洗浄に利用できるのは、B方向に流れた洗浄ガスのさらにB1方向に流れたもののみであって、非常に洗浄の効率が悪いことが原因となっている。
(1)窒化物半導体製造装置における汚染部品を洗浄する装置であって、横型の中空円筒形状に形成されており、洗浄ガス導入管とガス排出管とを有する反応室と、前記反応室内で前記汚染部品を支持するための保持部材、及び前記反応室内に前記保持部材を載置するための支持部材から構成される支持手段と、前記汚染部品を前記反応室内で高温に保持するために前記支持手段の左右両側に設けた遮熱部材と、前記反応室内を加熱する加熱手段と、を備え、前記遮熱部材のうち、一方の前記遮熱部材と他方の前記遮熱部材との間の空間に、前記汚染部品における汚染物と洗浄ガスとが反応する反応領域を形成し、前記洗浄ガス導入管が、前記遮熱部材の下部近傍を通って前記反応領域内に導かれ、該洗浄ガス導入管の先端部が前記支持手段の下方に位置するように、前記反応室内の下部に配置されていることを特徴とする窒化物半導体製造装置における汚染部品の洗浄装置、
(2)洗浄ガス導入管の先端部が支持手段の下面に向けて立ち上がるように湾曲形成した上記(1)記載の窒化物半導体製造装置における汚染部品の洗浄装置、
を要旨とする。
これら遮熱板7a,7bは、加熱装置3によって反応室8内が加熱される際に、効率よく温度を上昇させることができるような部材で形成されており、例えばカーボン等によって形成されている。
なお、洗浄ガス導入管16と汚染部品22までの高さ方向(図2における上下方向)の位置関係は、洗浄ガスが反応室8内に収容された汚染部品22に対して満遍なく行き渡るようにできる程度の間隔を設けていることが好ましい。
また、洗浄ガス導入管16と汚染部品22との水平方向(図2における左右方向)の位置関係は、先端部16aが支持架台6の下方において孔6a側へ位置するように配置され、先端部16aとガス排出管20との間に、洗浄ガスが反応室8内に収容された汚染部品22に対して満遍なく行き渡るようにできる程度の間隔を設けていることが好ましい。
保持部材5上に汚染部品22を載置したら、保持部材5を反応管2の反応室8内に収容し、支持架台6上に載置する。そして、取り外した遮熱板7a,7bを適宜方法により取付固定した後、取り外したフランジをボルト固定して、反応管2を密閉する。
実施例1は、図2に示す洗浄装置1を用いて洗浄処理能力の実験を行った。ここで、反応管2は、内径が360mm、全長が1100mmのものを使用し、洗浄ガス導入管16は内径が6mmのものを使用した。また、汚染部品22は、約1gの汚染物が付着したものを使用した。
また、反応室8の温度は800度まで加熱し、反応管2内部への洗浄ガスの供給は30分間行った。このときの洗浄ガスには、塩素と窒素の混合ガスを用い、ガス流量は、それぞれ塩素が毎分300ミリリットル、窒素が毎分3リットルとなるようにした。洗浄処理後は、反応室8の温度を室温程度まで冷却し、反応管2内に窒素ガスを封入して窒素置換した後に反応管2の内部から汚染部品22を取り出した。そして、取り出した汚染部品22の状態を確認した。
実施例2は、実施例1と同様の方法により洗浄処理能力の実験を行った。なお、実施例2では、洗浄処理時間を60分にして行った。
洗浄処理を行った結果、洗浄処理前は拭き取りによって除去できなかった汚染物が汚染部品22の表面に付着していたものの、洗浄処理後には拭き取りやすい粉末状の反応生成物が汚染部品22の表面に堆積しており、非常に汚染物が除去しやすい状態になっていた。この反応生成物を拭き取り除去した後に求めた汚染物の除去効率は、約99%であった。また、洗浄処理後の汚染部品22の状態は、汚染物が除去されて非常に良好であった。
比較例1は、図3の洗浄装置を用いて実施例1と同じ条件で洗浄処理能力の実験を行った。洗浄処理を行った結果、洗浄処理前には拭き取りによって除去できなかった汚染物が汚染部品22の表面に付着していたものの、洗浄処理後には拭き取りやすい粉末状の反応生成物が汚染部品の表面に蓄積しており、汚染物がとりやすい状態になっていた。しかし、この反応生成物を拭き取り除去した後に求めた汚染物の除去効率は約73%で、汚染物の一部は未反応の状態で残留していた。
比較例2は、比較例1と同様の方法により洗浄処理能力の実験を行った。なお、比較例2では、洗浄処理時間を60分にして行った。
洗浄処理を行った結果、洗浄処理前には拭き取りによって除去できなかった汚染物が汚染部品の表面に付着していたものの、洗浄処理後には拭き取りやすい粉末状の反応生成物が汚染部品の表面に蓄積しており、汚染物がとりやすい状態になっていた。この反応生成物を拭き取り除去した後に求めた汚染物の除去効率は約98%であった。
一方、比較例1及び2では、汚染部品の汚染物を98%除去するためには洗浄処理を60分行う必要がある。また、洗浄処理を60分行った場合であっても、実施例1及び2のように、汚染物の除去効率を99%にまで向上させることができない。したがって、実施例1及び2の洗浄装置1は、洗浄処理時間の短縮化が可能になるだけでなく、洗浄力も向上させることが可能になる。
2 反応管
3 加熱装置
4 支持手段
5 保持部材
6 支持架台
7a,7b 遮熱板
8 反応室
9 反応領域
16 洗浄ガス導入管
16a 先端部
17 ガス排出管
22 汚染部品
Claims (2)
- 窒化物半導体製造装置における汚染部品を洗浄する装置であって、
横型の中空円筒形状に形成されており、洗浄ガス導入管とガス排出管とを有する反応室と、
前記反応室内で前記汚染部品を支持するための保持部材、及び前記反応室内に前記保持部材を載置するための支持部材から構成される支持手段と、
前記汚染部品を前記反応室内で高温に保持するために前記支持手段の左右両側に設けた遮熱部材と、
前記反応室内を加熱する加熱手段と、を備え、
前記遮熱部材のうち、一方の前記遮熱部材と他方の前記遮熱部材との間の空間に、前記汚染部品における汚染物と洗浄ガスとが反応する反応領域を形成し、
前記洗浄ガス導入管が、前記遮熱部材の下部近傍を通って前記反応領域内に導かれ、該洗浄ガス導入管の先端部が前記支持手段の下方に位置するように、前記反応室内の下部に配置されていることを特徴とする窒化物半導体製造装置における汚染部品の洗浄装置。 - 洗浄ガス導入管の先端部が支持手段の下面に向けて立ち上がるように湾曲形成した請求項1記載の窒化物半導体製造装置における汚染部品の洗浄装置。
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